光学光电技术范文

时间:2023-11-27 17:24:29

光学光电技术

光学光电技术篇1

关键词:光电技术;教学改革;光电装备;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0099-03

一、引言

现代科学技术的发展呈现日新月异的特点,新技术总是最先应用在与国家安全密切相关的领域和装备上,院校教学如果过于注重装备本身的使用和维护层面,那么几年之后学生走出校门,必然造成所学技术的滞后,面对工作岗位上的新装备,学生就会感到无所适从,产生畏难情绪,这对提高部队的战斗力以及学生的后续发展都将产生不利影响。系统的部队院校教学和教学改革,既要依托现有装备打牢学生的理论基础,培养学生的基本专业技能,同时又必须重视培养学生思想和思维的前瞻性,才能为学生的后续发展以及装备的创新提供持久动力。

二、光电技术课程教学改革的必要性

近年来发生的多次高技术局部战争反复证明,光电装备在军事上的广泛应用,已经对作战方式和作战效能产生了重大影响,成为现代战场上军事高技术对抗的制高点之一。信息化战争中,光电装备的发展水平,在一定程度上决定着武器系统的先进程度,是衡量武器系统作战能力的重要标志,是赢得高技术局部战争胜利的重要保证。院校作为人才培养的主阵地,应主动适应信息化条件下人才培养的需求和新变化,以培养学员装备保障指挥能力为目标,不断提高培养人才的全面素质和技术水平。

“光电技术”课程是军用光电工程专业人才培养方案中一门重要的专业基础课程,该课程是激光测距、激光制导、微光夜视和红外热像等后续光电装备课程的必备基础。“光电技术”课程涉及面非常广,本课程中所学到的知识将贯穿光电类专业学生本科乃至研究生培养阶段的全过程,课程教学质量的好坏直接影响后续装备课的教学,最终将影响所培养军事技术人才的质量,所以深化光电技术课程的教学改革,对于提高课程建设水平和提高教学质量具有非常重要的意义。

三、“光电技术”课程教学中存在的问题

“光电技术”课程内容覆盖面广,是涉及应用光学、物理光学、微电子技术、模拟和数字电路技术等多门类的交叉学科,需要掌握的知识点和内容繁杂[1]。若教学内容组织不够合理,逻辑主线不够清晰,理论联系实际不够紧密,很容易让学员产生内容复杂、零散、科普化的感觉,势必影响教学效果。在教学实践中我们就发现了这样的问题:许多学员在学完光电技术课进入光电类装备课学习时,或者毕业到了部队接触新的装备时,仍感到有一定困难,在一定程度上缺乏解决实际问题的能力。为什么学员已经学习了专业的基础知识,甚至学习了多种不同型号的装备课程,但在实际工作中却不能很好地发挥作用呢?因此,针对这个问题,研究在信息化条件下,如何在光电技术课程的教学过程中融入光电装备的新理论、新技术,使学员意识到光电技术课程的重要作用,激发学员学习兴趣,不断提高教学质量,是一项重要而有意义的课题。

传统的光电技术课程教学,虽然理论性和系统性比较完善,包括了辐射度学和光度学基础、光电转换的基本理论、光电器件的基本工作原理、光电探测的基本方法和光电系统构成和设计等多方面的内容,但是作为教材,其课程内容体系的形成需要有个过程,很难做到与光电装备的更新换代同步更新,教材中所采用的案例素材比较经典。作为一门技术基础类课程,从技术层面和应用层面看,案例素材的时代感和创新性稍显不足,主要是没有充分体现出现代新型光电装备发展中的新技术和新方法,或者说在教材内容中能够体现现代光电装备中新思想的案例素材比较少,时代感不强。总之,传统光电技术课程在教材的选题上缺乏针对性和时效性,与新型光电装备的结合点不够突出,从而在一定程度上导致学生缺乏兴趣和学习动力,进而影响学生分析和解决实际问题能力的锻炼培养。

四、新型光电装备及其发展趋势

立足军用光电工程专业的特点,以培养适应信息化军队建设、打赢信息化战争需要的从事军用光电装备技术保障的高素质新型装备人才为目标,依据“紧扣教学重点、瞄准发展前沿、突出军事特色”的原则,紧贴光电装备的发展,结合当前军用光电装备所涉及的新型光电器件、光电探测方法以及光电信息处理方法,旨在将光电技术课程与光电装备发展的核心理论、关键技术进行多角度的融合,深化光电技术课程改革,使光电技术课程与光电装备教学相辅相成,提高学员对光电装备的理解深度和应用光电技术的基础知识解决武器装备问题的工程实践能力,全面提升学员的专业综合素质。

信息化时代,军用光电技术与光电装备呈现出多波段、多模式、一体化、网络化、高精度的发展趋势。工作波段涵盖紫外、可见光、近红外、中长波红外、毫米波与厘米波等多波段频谱范围;探测模式从能量探测向能量与光谱探测结合的多模式方向发展;实现警戒―跟踪、侦察―跟踪、跟踪―制导、跟踪―通信、跟踪―火控等多功能一体化;实现单机单控设备向台多传感器、台多系统、多平台多传感器以及多平台多系统的网络化发展;系统定位、定向、测距的精度大幅度提高[2]。这些采用先进光电技术的装备和武器系统在战争中发挥了重要作用。当前世界各国尤其是军事大国,都非常重视光电技术的开发研究。例如,美国投入数亿美元研制生产第三代凝视型焦平面阵列红外探测器。洛克希德・马丁公司同休斯公司合作研制舰载红外点源探测(IRST)系统,以对付来袭的巡导导弹,项目耗资1500万美元,两年完成。航天与导弹系统中心还同洛克希德・马丁公司导弹与航天部门签订了159亿美元合同,进行空间的红外系统(SBIRS)高级组件的设计与制造研究[3]。

我军在先进光电装备的研发方面也投入了大量精力。例如APD光电探测器和锁相放大技术用于激光告警和光电探测;小型化的半导体激光器及其高频调制特性用于研制新型激光驾束制导仪;新型拉曼频移激光测距机中利用非线性光学理论对1.064μm激光频移,产生人眼安全的1.54um激光;激光末端制导武器系统激光照射指示器采用电光调制和预燃电弧源产生高重频脉冲序列,指示和导引炮弹命中目标;光电联合相关处理技术用于目标的快速识别、跟踪探测和火力指挥与控制等等。同时,随着光电技术的发展,光电装备的性能得以迅速提升。随着光电阴极激活工艺和制备工艺的改进,促使微光夜视装备朝着灵敏度更高、响应波段更大的方向发展。四代微光器件不仅可以直接利用微光夜视的光电转换、电子聚焦、倍增、显示等,而且具有直接平面列阵凝视、体积小、重量轻、成本低等优点。随着新型红外探测器的发展,红外热成像仪将从单波段探测向多波段探测发展,并且逐步实现小型化,特别是在单兵光电系统中[4],小型化轻量级光电装备的发展非常迅速。就激光装备而言,发展人眼安全、大气传输性能好的激光装备是未来的发展方向。

五、光电技术课程教学改革实践的具体做法

将现代光电装备研究中的新思想融入到光电技术课程教学中,要取得良好的教学改革效果,必须从教学内容和教学方法两个方面着眼进行改革,教学内容是核心,教学方法是关键。

(一)教学内容的选择上,注重与新型军用光电装备的结合

军用光电装备的种类非常多,应用面非常广[5,6],从光波段上分为白光装备、激光装备、微光装备、红外装备等类型。从使用功能上,光电装备包括观察、瞄准、测量、探测、跟踪、打击等不同使用功能。具体形式上可分为激光测距、激光制导、激光告警、激光防护、激光武器;微光观察、微光瞄准;红外热像、电视跟踪、光电对抗、光电火控等等。就现代新型光电装备的发展,分门别类地去归纳和提炼出其中所蕴含的光电技术的新思想、新技术和新方法,这是引入和充实光电技术课程教学的生动案例,是开展课程教学改革最鲜活的素材。

在课程教学改革研究工作中,课程组成员发挥集体智慧,从教学素材的梳理和选择入手,重组教学内容,从新型光电装备中提炼出带有普遍性的模型化内容,寻求和挖掘光电技术的基础理论与新型光电装备技术发展的关键与结合点,如表一所示。我们将经典教材只是作为纲目,在现有教材体系结构的基础上,用大量新型光电装备的鲜活素材丰富和重构课程教学内容,将特殊性与普遍性有机结合起来,体现和彰显本专业的特色,引导学生从最核心的理论和最深层的技术中去理解新装备,提高学生分析和认识问题的深度。

在课堂教学改革中,为了将最核心的、最基本的理论与光电装备的最新发展融合起来,必须改变课程教学模式,我们采用前展后延的教学方法,将分析和归纳有机结合起来,提高学生认识问题的广度。通过典型案例,从新型光电装备的创新发展的角度引入问题,按照问题的提出、可行性必要性的分析、技术的实现、基础理论的源泉等思路导入课堂,展开问题分析后,再进一步启发,作扩展引导,将新技术延伸到其他相关领域,从而达到以点带面,触类旁通的目标。

(二)教学方法上,注重与内容相匹配采用不同的方法和组织形式

教学方法是为教学内容服务的,目的是让学生更深刻地理解基本原理、基本观念和基本方法,激发学生的学习兴趣。光电技术课程的特点是原理性叙述比较多,学生学起来比较困难,不容易掌握。针对这种情况,课题组通过调研各类型光电装备所采用的理论和技术及其最新发展,将其融入光电技术课程的教学中,开展与之相关的案例式教学、研讨式教学等方法的研究。例如,光电探测器知识模块中,结合多个光谱区光信息的响应,讲授工程上在红外区和紫外区获得待测信息的应用实例;信号变换与处理模块中,通过强背景光提取飞行目标信息的实例,生动地介绍调制盘、背景噪声抑制等重要的信息处理手段和方法。

在光电探测器部分的授课中,可以采用以现有的光电装备为例,进行启发式和研讨式教学。从两种典型的红外热像仪入手,首先从外观上进行讨论,一款较小而另外一款较大且有气瓶,究其原因是热像仪工作时是否需要制冷,那么问题就出来了,同样是热像仪,为什么有的需要制冷,而有的则不需要呢?――二者所用的探测器不同――光子探测器和热探测器――光子探测器为什么需要制冷?为什么还要使用光子型探测器?――引出光子型探测器的工作原理及特点;热探测器为什么不需要制冷?――引出热探测器的工作原理及特点。按照问题本身的逻辑链展开教学,学生普遍反映很具有启发性,也容易理解。

通过调研各类型光电装备所采用的理论和技术及其最新发展,将其融入光电技术课程的教学中,开展与之相关的案例式教学、研讨式教学等方法的研究。由于光电装备的种类和型号非常多,在教学设计和实施环节上,哪些章节需要采用案例式教学,具体的案列是什么?哪些章节需要采用研讨式教学,研讨的主题方向是什么?为什么这样做,以及这样设计的好处等,这些问题都要经过精心设计,然后在课堂上大胆实践。最终目标是达到知识的融会贯通、夯实理论基础,达到以点带面、触类旁通的效果。同时让学生实现从“学会”到“会学”的转变,从而使学生的思维能力和素质得以全面提升。

六、结论

光电技术课程的教学改革必须依据培养目标,紧贴光电装备发展,提炼出其中的新思想和新方法,融入专业基础课程教学中。从充实教学内容入手,提高教学的时效性和针对性,结合教学模式改革,从方法上引导学生分析认识问题的深度和高度,达到既夯实学生专业基础、掌握学习和研究方法,又可以掌握装备创新研究的思路,提高学生创新的思维品质和创新的持久动力。

参考文献:

[1]江文杰,增学文,施建华.光电技术课程建设的探索与实践[J].高等教育研究I学报,2009,32(4):43-45.

[2]邹勇华.光电技术与装备发展方向探讨[J].舰船科学技术,2007,29(5):17-22.

[3]唐庆国.光电技术在武器装备中的地位和作用[J].舰船电子对抗,1997,33(6):36-38.

[4]刘宇.未来士兵光电装备的发展动向[J].激光与光电子学进展,2007,44(10):74-80.

[5]陈福胜.军用光电系统技术发展的战略思考[J].舰船科学技术,2005,27(4):5-8.

光学光电技术篇2

【关键词】光电子技术;教学方法;电子教案;形象教学

0引言

随着科学技术的快速发展,人类社会已进入信息化时代。作为信息技术两大支柱之一的光电子技术已成为科学研究领域的一颗璀璨的新星。光电子技术是由光学和半导体电子学结合形成的一门高新技术学科。

微纳加工技术的不断进步促使新型光电材料的研究加快,为光电子器件的实现提供基础。进入信息时代以来,信息材料由电子信息材料、微电子信息材料向光电子信息材料转变。光电子技术不仅使信息技术有了突破性进展,而且被广泛应用于光电显示、照明、军事、生物医学、光电探测、光电储存、高精度光谱分析等领域,因此光电子技术受到了研究所及企业的广泛关注,促使很多高校开设光电子技术这门课程[1]。光电子技术作为我国的战略性产业结构的重点领域,作为新兴的尖端行业需要大量的专业性人才,正需要高校不断地输送人才。如何培养专业知识强、综合素质高、实践能力优异的人才,是当前光电子技术课程教学的热点话题。

经济的发展和科技的进步使多媒体技术应用在课堂教学,给传统课堂教学带来了根本性变革[2]。多媒体技术在教学上的运用是通过电子教案、模拟交互过程、网络多媒体教学[3]、仿真工艺过程等实现的。目前,国内高校主要采用电子教案和形象教学的教学方法,利用其简便、虚拟、灵动等特点有效地引导学生学习。本文结合自己的教学方法和他人先进的教学经验,广泛搜集学生的反馈意见,探讨该课程的电子教案和形象教学的教学方法,为提高学生学习的主动性、积极性提供帮助。

1电子教案教学

2001年,国家教委关于提高高校教学质量的要求。经过十几年的教学改革,高等学校中电子教案已经普及。电子教案已作为教学中一种必不可少的教学手段。电子教案与传统板书有很大的不同,其主要的区别就是电子教案不仅教师自己上课要看,而且内容要投影到屏幕上让学生也能看到。电子教案包括了教师上课的全部板书、板画及一些用语言难以表达的动感情景。结合电子教案和黑板书写,可以增大课堂容量,让学生在美妙、舒适的环境中学习知识,增强学习效果,所以电子教案备受广大师生的青睐。在传统教学中,教师需花费大量时间用于黑板教学。电子教案使教师在授课时能够节约时间,从而给学生足够的独立思考时间,进而巩固所学知识点,增强学生的学习乐趣。利用电子教案可以清晰地展现一些抽象的概念,让学生对知识的认知由感性认知升华到理性认知。

在传统教学和电子教案教学中,教师的主导作用是教学过程能够高效率进行的保障。充分利用电子教案教学和传统教学的优势,形成以教师为主体,电子教案为辅助的模式进行教学。在课堂教学过程中,教师的主导作用通过引导、点拨、启发等方式来实现,这是电子教案无法替代的。

电子教案除了向同学们展示书本中的内容,还可把最新的科技成果引入课堂。从光电产业的最新科研成果中提炼出与课本知识点相关联的内容,吸引学生的注意力,激发学生对光电子技术课程的兴趣。在利用电子教案教学过程中,部分教师过分依赖电子教案和现代教学设施,只是轻轻地点击鼠标,面对着屏幕讲课,最终不能达到授业解惑的目的。所以,需发挥教师的主导作用,以电子教案作为一种途径,最终提高教学质量[4]。

2形象教学

在光电子技术课程学习过程中,逻辑推导内容较多,要求以大学数学为基础,并具备物理学、光通信、材料学等多学科的知识体系,致使部分学生对其缺乏兴趣,最终影响到教学的效果。在教学过程中,如何摆脱枯燥、乏味的理论讲解,提高学生学习的兴趣,加深对知识的理解和巩固,是教师需要认真思考的问题。教师可以运用形象教学,深入浅出地分析知识点,从而达到事半功倍的效果。形象教学就是将抽象的理论和概念用语言重新表述,通过形象、趣味性的比喻,促进学生对知识的理解。

以光电子技术课程中雪崩光电二极管为例,其机理就是发生雪崩效应。在雪崩二极管中的雪崩效应抽象而且不易理解,教师可基于对雪崩二极管机制的理解制成生动、辅助理解的PPT图画,启迪学生的思维。在讲授的过程中,教师也可结合生活知识对知识进行类比。比如登山时,决不能顺着山边向下扔石子儿:(1)有击中他人的可能,从而对其生命构成威胁;(2)有可能引发雪崩。虽然一枚小石子只能撞动几块差不多大小的石头,但当有足够数量的石头翻滚起来时,就可能会使大块的岩石松动下滑。最终,这一颗小小的石子就能引发一场雪崩。上述比较形象,学生也容易掌握。

综上所述,形象教学不仅可以提高课堂的教学气氛,而且有助于学生理解知识及培养学生的想象力和创新意识。在教学过程中,为了向同学们更有效地展现教学内容,教师可以将电子教案和形象教学结合起来,更有利于直接揭示问题的实质,加深学生对知识的理解和掌握[5]。

3总结

光学光电技术篇3

关键词:光伏技术;生活教育理论;提高教学效率

在能源短缺的今天,太阳能资源作为清洁能源受到了越来越多的关注,因此作为职业学校光电子专业的学生,掌握利用太阳能资源的相关技术是十分必要的。光伏发电技术课程作为光电子专业的专业课程,它的学习对学生完成光伏专业的相关技术学习起到了重要作用,也为学生日后从事相关的工作打下了基础。“生活教育”理论是著名教育思想家陶行知先生通过多年的理论与实践探索而建立的,它对于今天的教育和教学具有现实意义。那具体如何在光伏发电技术课程中践行“生活教育”理论,来提高教学效率呢?

一、作为老师,要树立“生活教育”的观念

作为光电专业的老师,我们首先要树立“生活教育”的观念。平时关心光电企业的发展现状,了解企业对学生的要求,使自己的视野开阔,及时了解行业技术发展。同时给学生营造一个愉快的学习环境,并将行业的发展现状介绍给学生。我们在学习电池片的分选时,也可以邀请加工电池组件的专业人员来进行实践操作演示,通过他们展示实际生产过程中所遇到的问题电池片,帮助学生更好的学习和掌握电池片的分选这个工艺。

二、教学内容更加贴近生活

教学中应尊重学生生活经验,联系学生生活经验,走进生活,贴近生活。在选择教学内容时,从生活中选取教材,使得教学内容与学生的生活、学习息息相关,从而引起学生学习的兴趣。比如在学习太阳能电池的原理时,这部分内容相对比较枯燥,我们可以展示目前生活中见到的太阳能计算器和太阳能充电器的实物,来引起学生的兴趣,激发学生的学习热情。而在学习太阳能电池的发展历程时,可以结合实际情况,由学生思考讨论自己在购买同类型的产品(比如:手机)时,会考虑哪些方面的因素。通过这个问题,启发学生举一反三,来学习太阳能电池发展过程中的技术进步以及成本考虑等问题。

三、教学实施过程和生活结合紧密

1.联系生活,导入情境兴趣是学生学习的动力,只有充分的激发学生的学习热情,调动学生的积极性,才能更好的进行教学。目前的教学过程中普遍使用多媒体教学,但大都局限于观看相关的视频或课件,学生的主动参与不足。而“生活教育”告诉我们,可以把与生活有联系的生活情境引入课堂教学中,用生活中常见的片段设计相应的情景,激发学生的兴趣;也可以让学生模拟真实环境中的角色,亲身体验,并采用小组比赛等形成,激发学生的竞争意识。比如在学习晶体硅太阳能电池的分类时,可以让学生分组模拟销售员,让他们作为销售员从外观、性能等方面,向顾客介绍各种晶体硅太阳能电池的特点。2.教学做合一,掌握技能“生活教育”强调知行统一观,倡导的是“教学做合一”。这就要求将课堂教学由封闭式转为开放式,将课堂延伸到工作岗位,将教学内容当作企业具体业务,使课堂教学内容生活化、实践化、岗位化。在实际教学过程中,我们要让学生通过亲身感知、体验、动手实践等阶段,实现对教学目标的掌握,促进他们综合应用能力的发展和提升。目前我们所使用的光伏技术教材,理论知识占据了相当多的内容,实践操作部分较少。在实际教学中,我们应根据教学大纲要求,增设实验教学,在实验中提高学生的实践能力,实现“教学做合一”。3.课后思考,用于生活对于职业学校的学生,有其特殊性,他们虽然文化课基础相对薄弱,但其动手能力却不一定差,所以在教学时不能照搬老一套,要富于创新精神。因此在课堂教学任务完成时,我们可以布置拓展任务或者鼓励学生参与技能大赛、社团,为学生提供运用所学知识进行交流创造的平台,这是激发创造性思维火花的重要途径。比如在学习了光伏发电技术的课程后,结合参加创新大赛的契机,几位同学就自己动手制备了太阳能无线充电宝。

四、结合生活需求进行教学评价

为了有效实施教学,践行生活教育理论,考核评价方式和体系尤为重要。要注重知识考核与能力考核并重。成绩的评定要综合考察学生对所学技能的实际运用及创新能力,独立解决问题的能力。我们要结合生活需要,以满足社会和企业需要为主导,将教学质量评价标准的制定权主要交由企业,努力形成企业全程参与教学质量评价的运行机制。专业的人才规格、每门课程的考核标准及要求,都通过专业教师与企业共同制定,并将考试与职业资格鉴定衔接统一,为企业、为社会培养出更加专业、对口的实用性人才。生活教育,强调“生活与教育的一致性,教育应以生活为中心,通过生活来进行。我们的教育应以人为本,注重体验和实践,激发学生学习兴趣和培养学生综合素质,更好的实现校企合作。总之,在今后的教学中,我将紧密结合光伏技术课程的实际,继续深入采用生活教育思想,努力提高学习效率,与学生一起“共生活、共甘苦”,不断努力创造出更加美好的人生。

参考文献:

[1]徐莹辉,王文岭.《陶行知论生活教育》[M]成都:四川教育出版社,2010

[2]王娟.谈谈陶行知教育理论在职业教育中的运用,才智[J]2011,(19)

[3]康辉阳.渗透生活教育理念促进学生主动学习,生活课堂[C]2013,(4)

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[5]李毅.论陶行知“生活教育理论”在高中思想政治课教学中的践行[D]山东;山东师范大学,2012

光学光电技术篇4

关键词:基于工作过程;光电子技术课程;教学改革

光电子技术是一门新兴专业,其学科特点是前瞻性强,技术先进,专业技术应用领域广。从近几年高职院校的就业形势来看,许多毕业生却因专业能力及经验不足很难适应用人单位的要求。因此,高职院校只有根据当前形势,坚持基于工作过程的教学思想,遵循“以就业为导向,以技术应用能力为主线”的高等职业教育理念,调整教学目标,,改革教学内容和教学方法,才能使学生尽快适应企业岗位能力素质的要求,实现在工作岗位上的“零适应期”,成为能迅速切入具体岗位的“楔型人才”。

一 基于工作过程教育思想的应用

基于工作过程教育思想的内涵是重视职业技能及知识在工作过程中的获得,形成以职业综合能力为基础,胜任岗位要求的教学体系。教育的核心就是如何-使学生具备从事某一职业所必须的实际能力。依据这种思想重新调整教学目标、设计教学内容、方法和过程,实现以能力为本位的高职《光电子技术》课程的教学特色。

1 调整教学目标。以前,《光电子技术》课程教学还未完全跳出普高办学目标,突出表现为针对性和实用性不强。《光电子技术》课程是高职光电子技术专业的核心课程,通过对毕业生跟踪调查发现,毕业生开始进入企业主要从事光电产品的装配、调试、维修和检验等生产一线的工作,但工作一至二年后大多数学生会转移到光电产品的现场技术员、采购、销售、服务和管理以及产品的开发工作等岗位。为使学生对所学的课程学以致用,熟能生巧,并在技能上达到一定的深度、高度,形成专业核心能力和个人核心竞争力,我们在《光电子技术》精品课程建设过程中及时调整了教学目标。一是重新确定课程教学目标定位。根据高职院校培养目标和职业标准的要求,对职业技能标准和各项要求进行分解、量化,及时纳入课程教学体系中。通过本专业毕业生岗位调查分析,企业对基层技术人才需求量最大,在工程管理、技术支持、工艺编制和质量管理等工作过程中,要求现场技术人员具有一定的专业知识和较强的动手能力。本着“基于工作过程”的教育思想,结合毕业生实际的就业岗位,将学生培养目标定位于生产现场工程技术人员。二是调整课程的教学重点。通过基于工作过程教育,形成学生的职业能力。

通过对本专业毕业生岗位的工作内容调查,总结出职业能力包括:国内外市场光电产品的调查分析、生产现场技术问题的处理、光电器件的采购、工位器具设计、工艺编制、光电仪器的使用、产品调试、现场管理、产品开发以及解决现场质量问题等。课程教学重心应从专业知识的讲授转向职业技能训练。应根据岗位所需的基本技能要求,以职业技能训练作为出发点和重点安排课程教学计划;对理论教学要把握“适量、有用”这个度,重点讲授对技能培养起指导作用的理论知识。

2 调整教材内容重点。本着以“就业为导向”的原则,根据专业对技术人员能力要求的不同对教材内容重点进行适当的调整和选取。

在实际的生产过程中,对基层技术人员的素质和能力要求:一是出现的技术质量问题能准确进行分析和判断、迅速做出暂时对策、提出永久对策,通过对策的实施,纠正和防止同类问题的再发生;二是在生产现场产品检测关键环节,能理解光电检测仪器的工作原理,正确地操作精密光电仪器;三是能与国内外的研发工程师进行有效的专业沟通,使产品的技术要求落实在生产过程中。所以教材理论部分的内容,应根据技术人员在生产过程中活动的特点,重点解决光电器件“如何用”的问题。教材内容选取的重点,应符合学生对光电器件理解和掌握的认知规律,形成工作过程中的分析问题和解决问题的能力。在授课过程中,重点讲授光电器件的特性参数和使用方法,分析实际的光电器件,培养学生“如何用得更好”的能力,通过实例帮助学生理解和掌握光电器件的理论知识。

3 改进教学方法和手段。一是在教学中采用项目教学的方法,鼓励学生自主学习,开展教与学面对面的双边活动。首先编写项目教学的教材,然后以现场设计制作光电产品的职业行为活动为过程,项目教学内容和岗位目标要求高度一致,教学方案注重于有效,职业经验和能力在工作过程中直接获取和培养。以用促学,从做中学,边用边学。学生是项目教学活动的中心,教师是活动的平等参与者或指导顾问。学生可以自由按照自己的所学设计和制作光电产品,在项目教学的驱动下,光电产品分成三个模块进行,每个模块完成后,由拥有“双师”专业素质的教师和有工程经验的高级工程师进行点评和总结,提出下一个模块的设计和制作要求,三个模块完成后,构成光电产品,最后进行光电产品的整机调试和测量。基于工作过程的项目教学训练,学生不仅提高了学习自主性,更重要的是在工作过程中获取了分析和解决问题的经验和方法,在工作过程中理解和运用了专业知识,达到了高职院校全面推进素质教育的目的。二是改进实践环节教学手段,加强实验室建设,实行校内外实训相结合的方式。校内在计算机网络条件下建立模拟实验室,配备良好软、硬件设施,建立一套包括光学系统,电路CAD全过程的设计和验证模拟,为学生创造一个既能提升专业兴趣又有综合技能训练的仿真职场环境,培养他们专业核心竞争能力和开拓创新的能力。教师通过为光电企业提供技术服务机会,可以将企业的新鲜案例拿到课堂上让学生开展讨论,在教学上及时紧跟信息产业快速发展的形势,使培养出来的学生能够真正“学以致用”。三是采用“走出去、请进来”的开放式教学模式。带领学生走出去认识企业,参观国内举办的光电新产品展览会等,增加学生的感性认识。邀请大学教授或企业的资深工程师来校做讲座或授课,介绍国际国内和当地光电产业发展的状况、企业在激烈的市场竞争中求发展的经验以及基层技术人员在企业成长的经历等内容,使学生在步入社会之前,更好地了解社会,懂得市场竞争的激烈,创业的艰辛,从而进一步提高学习的自觉性,培养学生的创新精神和创新能力,为实现学生零距离上岗创造条件。

二 结语

光学光电技术篇5

关键词:电子科学与技术 光电子材料与器件 理论教学 实验教学

中图分类号:G423 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0154-02

电子科学与技术(以下简称“电科”)专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识,能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术,不仅是当代信息技术两大支柱之一,而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一,正是光电子材料与器件的广泛应用,例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外,诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用,是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见,学习光电子材料与器件的相关知识,不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响,也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生,提供了坚实的理论基础与知识储备。然而,根据笔者的调研,虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程,但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广,教学课时又往往有限(一般为32或48个学时),因此在光电子技术的实际教学过程中,讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学,而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性,并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验,研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。

1 光电子材料与器件简介

光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里,光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明,到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世;从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段;从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步,并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下,各种新型光电子材料与器件层出不穷,性能也不断提高。尤其是近年来,随着微米及纳米级加工技术的成熟,新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕,为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。

综上所述,光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位,因此,光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学,而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。

2 光电子材料与器件课程教学研究

2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择

光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识,例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等,而且与实际应用结合精密,因此,本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。

在课时安排方面,作为电科专业的一门核心专业课程,光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时(2学分),理论课学时不低于26学时,实验课不低于6学时。

另外,在教材选择方面,由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容,而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多,其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材,例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1],西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件,但是,目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少,市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之,该书中所涉及的理论知识较深,基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见,对于光电子材料与器件这门新兴课程而言,设立统一的教材并不合适。因此,笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容,自行编写该课程的讲义与课件。

2.2 光电子材料与器件课程的理论教学

按照电科专业的专业定位以及培养目标,光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容,在光电子材料与器件教学中要弱化;而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识,要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下,让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。

在教学内容的设置方面,由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中,因此,为了便于学生的理解与知识体系的构建,笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程(共26学时)为例,该理论课程共被分成了绪论(2学时)、激光原理与典型激光器(5学时)、太阳能电池(4学时)、光通信器件与材料(5学时)、光探测器件(5学时)、光电显示器件(3学时)与光存储器件(2学时)等七个章节,这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章内容的设置上,也尽可能突出“工程”内容,弱化“理论”知识。下面,笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。

第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中,向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍,让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中,重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系,并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍,让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。

第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性,其主要内容包括三个部分:激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分,由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程,所以该部分内容为简略介绍的内容,主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重,在该部分内容中,将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似,在介绍完半导体激光器后,可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外,本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。

太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用,但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势,该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中,主要分两小节给学生介绍,第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用,让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求,然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势;第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。

第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节:第一小节介绍光纤通信的基础知识,包括光纤通信的定义,光纤的结构、导光原理、发展历史,以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中,最重要的器件当属光纤,所以,本节开始就着重介绍光纤的相关知识,包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后,又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类,并分别介绍了这两类光器件中的代表器件:掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后,在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件,例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。

第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声;其次,按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器(光电管与光电倍增管)与内光电效应探测器(光电导、光电池与光电二极管)。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。

第六章光显示器件重点介绍四种光显示器:阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。

第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。

2.3 光电子材料与器件课程的实验教学

光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连,并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件,实验课程的学时应不低于6学时,开设的时间最好在理论教学完成之后,以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面,既要保证与理论课程内容的相辅相成,又要尽量避免与其它课程实验项目的重复,造成资源的浪费。例如,许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程,并配备了相应的激光器实验。在这种情况下,如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容,不仅消耗了宝贵的实验时间,实验效果也会大大降低。

下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学(6学时)中的实验安排。

(1)实验内容:共包含六个实验项目,它们分别是:光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验(每个实验1学时)。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件,这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件,例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件;而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。

(2)实验要求:以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析,但经笔者调研,这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力,因此,在对原有的实验指导书进行改良后,笔者自行编写了实验的指导书,并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验,原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果,但是,在新改良的实验指导书中,要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流,并要求学生分析比较其差别。通过这种方式,充分调动学生的实验积极性,在具体的实验教学中也取得了很好的效果。

(3)实验方式:分组实验,共同撰写实验报告。这样,不仅提高实验效率,还能够锻炼学生的团队协作意识。

(4)考核方式:根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。

3 结语

光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节,也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析,讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性,并根据笔者自身的授课经验,提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。

参考文献

[1] 安毓英,刘继芳,李庆辉.光电子技术[M].3版.北京:电子工业出版社,2013.

[2] 朱京平.光电子技术基础[M].2版.北京:科学出版社,2003.

光学光电技术篇6

关键词 光学自动检测技术;高密度板极电路

中图分类号:TN41 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0089-01

现阶段电子制造业电路板SMT发展日益成熟生产效率大幅提升,随着元件的小型化、集成化、多种类型元件混装化趋势下,对PCB焊膏丝印、贴装和回流焊全工序过程提出了极高的工艺要求。这种情况下电路板元件在贴装、焊接后极可能出现偏移侧立等缺陷,所以检查并发现这些缺陷对合格成品质量和改进工艺方法起着至关重要的作用。随着大批量高密度板极电路组件的投产应用,单纯的靠人工检测已满足不了生产形势,必须要利用先进的检测技术对环节把控,不但可以提高检测质量还可以提高检验效率缩短生产周期。

1 简介

光学检测技术在很大程度上解放了人工对照图纸单个元件检验的模式,通过电脑程序对电路板元件属性的设置,即可快速检测发现焊接缺陷。该技术有着检测精度高、速度快特点,目前检测设备主要有国内和国外的制造商,他们的最大不同点是处理图像算法不同。目前我们使用的是Orbotech公司Vantage s22型号光学自动检测仪,生产焊点检测速度:大于60CM2/S;最小检测器件:01005;最小引脚间距:0.15 mm;最大PCB尺寸:510 mm×470 mm;检查项目:元器件缺陷(缺失、极性、立碑、反转、错件、引脚损害、偏移);焊点缺陷(桥连、开路、翘脚、润湿问题、焊锡过多或不足等问题);其他(污染、弯角、碎片、另外提供OCV光学识别字符)。

2 结构和原理

1)结构组成。光学自动检测仪由主体设备、离线编程工作站和返修工作站组成。主体设备由主机、运动和气动系统、光学头部部分、系统控制单元和电源组成。运动和气动系统:XYZ轴的运动实现板卡在水平和竖直方向运动,汽缸实现对电路板的位置调整与固定,光学尺、增量式编码器和传感器用于测量;光学头部部分:5个相机(1个正面4个侧面)和16个LED闪光灯;系统控制单元:图像采集板卡、运动控制板卡;电源:上部接线盒、中央接线盒。

图1

2)原理。通过内部照明单元LED将焊锡元件分解成不同颜色在制作检查程序时取一块标准板对上面的各个元件的不同部分设定合适参数。利用三色光的反射原理,控制闪光灯定时接收PC中相机控制板发出开启和暂停信号,用相机拍摄获取电路板元件焊接情况图像,通过复杂算法比对设定门槛值(亮暗参考值)得出结果,进行判断好坏。

3 系统动作过程

进板、回原点(气缸完成停板和夹板动作)、找MARK点(两个)、两个基本点按照程序编写窗口顺利检测、出板、等待进板。这些动作包括:XYZ轴的运动来转换板卡的位置,汽缸的运动调整板卡的位置,相机拍照来获取信息,另外系统可完成自动宽度调整和高速手动放板。

图2

4 应用过程

1)编程。打开应用软件后主界面分为编程和生产页面,点击编程选项后进行电路板检测程序编程。编程可分为六个步骤:建立板号、选择焊料种类和设置尺寸、加载电路板和获取电路板背景图片、导入CAD数据、标记MARK点(2个)、设置封装、逻辑错误检查。其中最后两步较为关键也较为复杂。

建立元件封装包括:设置元件本体尺寸、元件引脚(尺寸、数量、类型)、焊盘位置、和极性标记;每个元件都要加载相应类型封装,如封装库已有相同类型的可自动连接导入;逻辑错误检查:检查前面设置是否合理是否存在逻辑错误,需要进行反复修改完善。

程序编辑主要分为:测试程序图像区、测试程序编辑区、元件属性编辑区、视图模式和测试结果组成。

图3

2)测试。打开生产测试程序,主测试设备对电路板进行检测后,将测试数据传送给离线工作站,工作站从数据库中调出相应板号程序,打开数据包按照报警定位图片信息根据工艺标准逐一进行排查,确定缺陷返工维修。

图4

5 结束语

在编程时程序设计过程越完整元件属性定义越准确误报率越低,大批量PCB板生产检测效率高,稳定产品质量加强过程控制尤为重要。

参考文献

[1]贾忠中.SMT核心工艺解析与案例分析[M].电子工业出版社,2010.

光学光电技术篇7

【关键词】光电技术 侦察 光电干扰 发展趋势

光电技术(Photoelectric Technology)是一门以光电子学为基础,将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术,它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段,解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力,将长波延伸到亚毫米波,短波延伸至紫外线、X射线、γ射线,乃至高能粒子,并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。

光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础,以器件物理技术为依托,如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用,以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业,是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展,半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见,红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。

光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换,完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。

各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中,出现了一种全新的作战手段,这就是――光电对抗(Electro-optical Countermeasure)。敌对双方在光波段范围内,利用光电器材和设备,侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器,并实施干扰,使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时,利用光电器材和设备,从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等,如图1。

1 光电侦察

光电侦察(Photoelectric Detection),主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号,以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途,及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射,并加以分析识别,从而获取敌方目标信息情报的一种手段,叫做光电被动侦察(Passive Detection),如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察,称为光电主动侦察(Active Detection),即向敌方发射光束,再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别,从而获得敌方情报,如激光雷达、激光测距机。

2 光电干扰(Photoelectrici ty Interference)

采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作,其称为光电干扰,这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰(Acti ve Jamming)和无源干扰(Passive Jamming)两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波,对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料,反射( Reflection)、散射( Scattering)或吸收 ( Absorption)光波能量,或人为改变己方目标的光学特性,使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效,以保护己方目标为目的的一种干扰手段,如烟幕( Smokescreen)、光电隐身 (Electro-optic Steal thy)和光电假目标。

3 反光电侦察

反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节,使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装( Camouflage)、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。

4 抗光电干扰

抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上,通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施,衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波,保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术 (Multispectral Technique)、隐身技术、信息融合技术(Information Fusion Technology)、自适应技术 (Adaptive Technology)、编码技术、选通技术等。

随着信息技术技术、军用光电技术的发展,光电制导武器及光电侦察设备的性能不断完善,对重要军事目标以及军事设施将构成严重威胁,在信息化的战争中应用日益增多,因此,世界各军事大国对光电对抗装备的研制和光电对抗技术的发展高度重视。其发展趋势主要表现在:多光谱对抗技术应用更加广泛;光电对抗手段向多功能方向发展;硬摧毁与软干扰相结合成为一种重要的研究途径;探索新型对抗技术与体制成为光电对抗技术研究热点;光电对抗的综合一体化和自动化;多层防御全程对抗;空间光电对抗;光电对抗效果评估。

参考文献

[1]王洋等.光电对抗技术[J].红外与激光工程,2006(10).

[2]邱宪文.海军电子战的作战样式[J].现代军事,2001(03).

作者单位

光学光电技术篇8

关键词:光信息科学与技术;产业人才培养;地方高校

作者简介:刘雁(1975-),男,湖南邵阳人,三峡大学理学院,副教授;蓝岚翎(1982-),女,福建漳州人,三峡大学文学与传媒学院,实验师。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系三峡大学教研重点项目(项目编号:J2010014)的研究成果。

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0021-02

我国的光信息科学与技术专业本科教育在过去的10年中经历了从少到多的快速发展阶段,为我国的光信息产业的发展提供了大量的人才保障。[1]

光信息科学与技术专业学生的就业一直是一个值得探讨的领域,不仅仅对重点高校,对地方院校都一直是一个不可回避的问题。[2]

总的来说,希望光信息科学与技术专业的学生能熟悉光学、电子学技术和计算机技术,具有本学科及跨学科的科学研究与技术开发的基本能力。在实际的操作过程中,不同的学校有自己不同的思考,或者说是培养特色。[3,4]

三峡大学光信息科学与技术专业从2004年创建以来,对本专业产业人才的培养一直进行着摸索,希望结合地方经济走出一条有自己特色的产业人才培养路子。争取在未来5年左右的时间,把本校光信息科学与技术专业的学生培养成让企业认可、有一定特点的受社会欢迎的学生。

一、光信息产业现状分析

“光谷”最早是由美国人在1998年提出来的,在亚利桑那大学附近的吐桑,美国人最先提出了“光谷”的概念。“光谷”出现后,各国纷纷响应,包括法国、英国、意大利、中国都有响应。2001年7月,在武汉东湖国家高新区建立国家光电子产业基地,也就是“中国光谷”。2010年,武汉光谷的光电子信息产业总收入突破千亿元。在产品产业化方面,光纤光缆的生产规模居全球第一,光纤光缆国内市场占有率超过55%,国际市场占有率达到15%;光电器件国内市场占有率达到60%,国际市场占有率达到12%;激光产品的国内市场占有率一直保持在50%左右,在全球产业分工中占有一席之地。[5]伴随着武汉光谷的建立,我国相继出现深圳光谷、上海光谷、长春光谷、广州光谷等光电产业基地。

全世界光电子技术产业的市场规模己达1万亿美元。国外光电子产业主要集中在美国、西欧和日本等国家和地区。近十年来,中国光电子技术产品市场的年增长率始终保持两位数的高速增长。随着信息光电子技术、激光加工、激光医疗、显示、照明等光电技术的快速发展,我国已经形成市场可观、发展潜力巨大的光电子产业。

2006年,《国家信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》明确提出,未来5~15年15个领域发展的重点技术中就包括了光电子技术,声明要重点发展激光器、光电探测器、光传输和光传感设备、微光机电系统、半导体照明等产品。[6]2010年10月,国务院正式《国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》,进一步明确了光电产业是战略性新兴产业的重要组成部分,包括新型显示器件、LED等在内的细分产业都在国家战略性新兴产业规划中明确提到。[7]

可见,在光电产业相关技术和生产能力快速提高的情况下,对光信息科学与技术专业人才的需求量也将逐年增大。

二、产业人才培养方案

光信息科学与技术具有旺盛的生命力,处于高速发展时期。目前,在光通信、光电检测、光电照明、光学元件与系统、光伏产业、激光技术、光学设计、光学材料等方面都有广阔的应用前景,对社会的发展和贡献不可估量。

作为高校,除了科研、教学,还要服务于社会,服务地方经济发展,这些不仅体现在科学研究和教师兼职方面,也体现在人才培养目标和方案上。光信息科学与技术同光学、机械、电子、材料、计算机、自动控制等多学科的知识息息相关,但也不能面面俱到,所以十分有必要结合当地企业的发展,调整学科的发展、人才培养计划,为地方经济服务,加强科学研究,引领社会的发展。

三峡大学地处湖北省域副中心城市的宜昌,经济活跃,交通方便。现在高铁开通后,宜昌到武汉的时间已经减少到2小时左右。随着国内光电照明、太阳能、光电显示产业如火如荼地发展。宜昌太阳能、光电照明等光电企业也有较大的发展,如中国南玻集团宜昌南玻硅材料有限公司(一期项目已累计投资20多亿元,专门从事高纯多晶硅材料、太阳能硅片及电池片生产的大型制造企业)等等一大批光电企业。这些企业主要集中在光伏产业、节能照明、LED、光学冷加工等方面。这些光电企业有着旺盛的人员需求,对本专业产业人才的培养具有十分重要的意义。

2011年出台的《宜昌市科技发展“十二五”规划(2011至2015年)》明确提出,在节能环保领域的发展方向要围绕光电子产业核心技术开发,抢占背景光源行业技术创新制高点,加快液晶照明灯、LED背光源及照明产业化。围绕太阳能技术开发,加快太阳能热水系统产品系列开发及产业化。[8]由此可见,在地方政府的扶持下光电子相关产业会得到快速发展,这些都为光信息科学与技术专业结合本地进行产业人才培养提供了难得的机遇。

根据三峡大学理学院发展的需要,结合产业的蓬勃发展,产业人才培养措施如下:

1.改革本科教学培养方案,加强专业基础理论学习,巩固专业思想教育

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