光学工程技术范文

时间:2024-01-03 17:28:20

光学工程技术

光学工程技术篇1

20世纪70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

电子信息工程专业的光电子技术课程的基础理论知识包括:光度学基本知识、光辐射传播、光束调制与解调、光辐射探测技术等。其中,光度学基本知识是最基础的内容,包括:电磁波波谱、辐射度学、光度学、热辐射基本定律、激光原理、典型激光器等。光辐射传播包括:光辐射的电磁理论、光波在大气中的传播规律与特性、光波在电光晶体中的传播规律与特性、光波在声光晶体中的传播规律与特性、光波在磁光晶体中的传播规律与特性、光波在光纤波导中的传播规律与特性、光波在水中的传播特性、光波在非线性介质中的传播等。光度学基本知识和光辐射传播这两个基础内容可以说是光电子技术课程基础中的基础,而对于电子信息工程专业的学生来说,这些知识点比较抽象,为了便于该专业学生对光电知识的接受和激发他们的兴趣,因此,在课堂上有必要多花时间重点讲解这部分的知识点,同时在制作PPT教案时尽可能使用图片或动画描述一些原理性的知识。

比如:在讲解激光是如何产生的时候,可制作动画描述自发辐射、受激吸收、受激辐射的原理;在讲解激光器的结构和工作原理时,可制作多色图片对激光在各种光学谐振腔中的受激放大过程进行描述;在介绍各种典型的激光器时,最好收集到它们的实物照片进行讲解;在讲解光波在各种光学晶体中的传播特性与规律时,最好能制作三维立体的图片描述光学晶体的各向异性的特性,相应的公式表达尽量简洁化,然后结合动画描述光波在其中传播时所发生的变化。光束的调制、扫描和解调技术的理论教学内容包括:光束调制的基本原理、电光调制技术、声光调制技术、磁光调制技术、直接调制技术、光束机械扫描技术、光束电光扫描技术、光束声光扫描技术、空间光调制器等。这些知识点的理论基础都是“光辐射在光学晶体中的传播规律和特性”。其中光束调制的基本原理移植了微电子学中微波调制中的很多概念,电子信息工程专业的学生易于理解,但是光束调制和扫描的实现技术中,除了需要使用各种光学晶体以外,还需要使用半波片、全波片、起偏器、检偏器共同组成一个系统完成光束的调制和扫描。这些光学器件对于没有光学工程基础的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,因此,在讲解过程中应该通过动画或图片等手段形象地描绘线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等基本光学概念,并借用相关的光学参考资料对这些光学器件的功能和原理进行简单介绍。

只有这样,才有利于电子信息工程专业的学生深刻理解光束的调制、扫描、解调等技术。光辐射探测技术的理论教学内容主要包括:光电探测的物理效应、光电探测器的性能参数、光电探测器的噪声、光电导探测器—光敏电阻、PN结光伏探测器的工作模式、硅光探测器、光电二极管、光热探测器、直接光电探测系统、光频外差探测的基本原理等。由于电子信息工程专业的学生已经具备了较好的半导体器件理论基础知识,而光电子器件本身也属于半导体器件,因此学生只要掌握了爱因斯坦的光电效应原理,就很容易理解各种光电子器件的工作原理、性能特点及应用领域。该部分所介绍的各种光电半导体器件很可能会在学生将来从事信息产业技术的相关工作中用到,也可能会在将来某些学生跨到光电信息或光学工程相关专业进一步深造时从事相关科研课题研究时用到,比如:PN结光伏探测器、光敏电阻、光电二极管、光电三极管等,都会经常用到。因此,建议在理论教学过程中,除了结合图片等多媒体教学手段介绍相关光电子器件的工作原理外,最好能够给学生展示光电子器件的实物,以便给学生一些感官认识。电子信息工程专业光电子技术课程的系统方面的知识点包括:光电成像系统、光电显示系统等。

其中,光电成像系统的基本器件是电荷耦合摄像器件(CCD),CMOS摄像器件和电荷注入器件(CID)。目前,CCD摄像器件的应用最为成熟和广泛,主要包括线阵CCD和面阵CCD等,其原理基础仍然是光电半导体器件和两相或三相电极电路的结合。因此,教学中应结合脉冲数字电路知识重点讲解CCD的原理和特点。光电成像系统的内容包括:系统基本结构、基本参数、红外成像系统、红外成像中的信号处理及综合特性等。其中红外成像系统涉及很多应用光学方面的知识,这对没有应用光学基础知识的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,而且属于光学工程专业学生的研究方向之一,因此,这部分内容简单介绍即可。而红外成像中的信号处理都涉及电子电路方面的知识,属于电子信息工程专业的范畴,这部分内容可以重点讲解。光电显示系统包括阴极射线管原理、液晶显示原理、等离子体显示原理、电致发光显示原理及多色激光显示原理等,其中前三类显示技术的应用已很广泛和成熟,可以重点讲解,而后两类显示技术比较前沿,可以简单介绍,以便让电子信息工程专业的学生了解当今光电显示技术的发展趋势。电子信息工程专业光电子技术课程应用方面的内容包括:光纤通信、激光雷达、激光制导、红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感技术等。这些应用技术可以分别举一个相应的实际应用系统进行介绍,让学生体会到光电子技术的重要性和广泛性,激发他们对这门技术的兴趣。#p#分页标题#e#

对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业已有很多属于本专业的实验课程及课程设计,笔者认为光电子技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。在该课程中,各种光电子器件和原理、功能及应用最易于电子信息工程专业的学生理解,而且也是电子信息工程师应该具备的基本知识,因此,笔者建议开设一些光电子器件的相关实验课。由于光电子技术课程的总学时设置为48学时,所以建议理论教学为40学时,8学时为实验教学(共4个实验)。

根据笔者6年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课程的经验,建议实验课程设置如下:(1)光敏电阻的工作特性实验。可选择几种不同类型的光敏电阻,实验要求掌握光敏电阻的主要特性参数,掌握使用光敏电阻时需要注意的事项,比如:光源光谱特性必须与光敏电阻的光敏特性匹配,防止光敏电阻受杂散光的影响等。了解数字信息传输和模拟信号传输时应该选择哪种特性参数的光敏电阻。实验设置为2个课时。(2)光电二极管的工作特性及参数测量实验。包括PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD),要求通过实验测量Si和Ge的PIN光电二极管光谱特性,设计PIN光电二极管和APD光电二极管输入输出特性测试电路,并进行相应实验分别获得它们的光电转换效率及增益系数等参数。实验设置为2个课时。(3)光电三极管的电路设计及参数测量实验。设计一个光电三极管的光子探测及放大电路,并通过实验测量光电三极管的光电转换效率及放大系数等参数。实验设置为2个课时。(4)光电池的伏安特性、光谱、温度特性的测量。通过实验绘出光电池的伏安特性曲线、光谱特性曲线、温度特性等。实验设置为2个课时。通过以上实验课程,能够使电子信息工程专业的学生对光电子基本器件有些感官认识,而且能够深刻掌握它们工作的基本原理和基本特性,为将来在具体工程设计及进一步深造奠定基础。

光学工程技术篇2

电子信息类专业涵盖较广,主要的专业有电子信息工程、电子科学与技术、电子信息科学与技术、通信工程、光信息科学与技术。这些专业看上去近似,又不尽相同,下面我们通过各专业的课程设置、培养方向、就业方向来进行了解。

电子信息工程、电子科学与技术、电子信息科学与技术:傻傻分不清楚

不少同学面对“电子信息工程”“电子科学与技术”“电子信息科学与技术”这三个非常相近的专业名词时,会感到迷惑。作为“电子”相关的专业,就像是三胞胎一样,在一些院校被俗称为“三电”。相对于通信工程和光信息科学与技术而言,它们都是较宽口径专业,所学的专业知识更广,当然就业面也会更广。通信工程和光信息科学与技术专业,所学的专业知识更有针对性,更加深入,也比较精细。现如今,高校开设“三电”专业的大学非常多,一般的理工类院校和综合性大学几乎都有,甚至一些文科类大学也开始尝试开设。那么这三个专业到底有什么区别呢?

首先,从教授的课程来看,这三个专业在大一、大二、大三上学期所学的基础课程基本一样,只是在大三下学期、大四开设的专业课程有不同的侧重点――电子信息工程重“信息”,即信号处理,学习硬件电路、软件编程;电子科学与技术重“电子”,即硬件电路设计,学习物理电子、光电子和微电子学;电子信息科学与技术重电路设计,跟电子科学与技术专业最为接近,它作为后者的子专业,学习范围更广,包括电子、计算机、信息技术三大知识板块,可以说是集电子信息工程、电子科学与技术于一体。

其次,从就业来看,电子信息工程专业的学生毕业以后可以当软件工程师(设计开发各种软件)、电子工程设计师(设计开发一些电子、通信器件)。电子科学与技术专业的学生毕业以后可以从事开发计算机硬件工作,当电路设计工程师(这个专业主要有两个就业方向,一是集成电路生产企业,二是集成电路设计企业)。电子信息科学与技术专业的学生就业口径最宽,有着“万金油”之称,电子方面,可以做电路设计工程师;信息方面,可以做电信工程师;计算机方面,可以开发软件、硬件。

【推荐院校】清华大学、北京大学、南京大学、复旦大学、南开大学、上海交通大学、华南理工大学、北京邮电大学、南京邮电大学、西安电子科技大学、杭州电子科技大学、中国科学技术大学

通信工程:“信息”中的王牌专业

通信工程具有极广阔的发展前景,也是人才严重短缺的专业之一。通信行业涉及领域广,可以说是横跨了电子和计算机行业。而通信工程专业跟前文介绍的“三电”专业不同之处在于,通信工程专业知识更加有针对性,侧重于“信息”,理论学习更加深入,课程难度大,可以达到“基本掌握”。而同样是侧重于“信息”的电子信息工程专业,只能说是“基本了解”。主干课程中,如程控交换技术、移动通讯、计算机网络通讯、光纤通讯等,都是“三电”专业不会开设的。该专业要求毕业生掌握通讯技术和计算机技术的基本理论与设计方法及程控交换技术、光纤通讯、移动通讯和计算机网络通讯的基本原理及应用方法。

通信工程专业在本文提及的所有专业中,开设最早,招生的分数线最高,得益于通信行业的高速发展,一直是非常热门的“王牌专业”。因为其在信息、信号处理方面专业知识学习比较深入,毕业生选择考研,特别是报考信号处理、无线电波等方向优势会比较明显。当然,就业也非常不错,在通信领域中从事研究、设计、制造、运营的工作及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术的工作。比如选择去电子信息类技术研发的相关科研院所,中兴、华为、大唐、富士康等设备制造商,摩托罗拉、三星、贝尔等外资企业;也可以去通信运营商,如中国电信、中国移动、中国联通等,从事信号处理类的研发、设计工作。随着现在国家大力推广的3G移动通信技术,通信工程专业的毕业生专业优势明显,专业对口,相信在就业时,可以得到更多被青睐的机会。

【推荐院校】清华大学、北京大学、北京邮电大学、北京航空航天大学、北京理工大学、上海交通大学、东南大学、国防科学技术大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学

光信息科学与技术:徜徉在光的海洋

光信息科学与技术,这个名字听起来很抽象,其实却实实在在地存在于你我的日常生活之中:我们同美国亲友之间的越洋电话联系,依靠的是太平洋海底长长的光纤;我们上网所用的宽带、用超大规模彩色LED(液晶)显示器欣赏色彩艳丽的画面,都是对光信息技术最直接的体验。

本专业培养具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能,能在应用光学、光电子学及相关的电子信息科学、计算机科学等领域(特别是光机电算一体化产业)从事科学研究、教学、产品设计、生产技术或管理工作的光信息科学与技术高级人才。本专业学生主要学习光信息科学与技术的基本理论和技术,熟悉光学、电子学技术和计算机技术。

光信息科学与技术专业一般设在电子工程系或通信工程系。随着光电子技术的发展与兴起,一些院校已逐步将这一专业单独分出成系,这也充分显示了该专业良好的发展前景。不过,对物理学、量子力学、波动光学等几科的要求都相当高。如果你对物理、数学很感兴趣,有比较好的逻辑思维和抽象思维能力,以及比较强的理解力,不妨报考这个专业,光的海洋会让你受益匪浅。

该专业毕业生可以投身通信业及其相关产业,如摩托罗拉、西门子、诺基亚等跨国公司及大唐电讯、中兴通讯、科健等国内企业,进行光信号传输技术的研发、光电子产品的设计。

光学工程技术篇3

关键词:光信息科学与技术;必要性;措施

作为一门新兴的热门专业,光信息科学与技术专业是教育部在1998年调整后增加的新专业,经过10几年的发展,国内近百所大学已经开设了光信息科学与技术专业,而且,目前仍有许多大学在争取开设光信息科学与技术专业。因此,重视光信息科学与技术专业的重要地位,积极开展光信息科学与技术课程改革,激发学生的学习兴趣,提高光信息科学与技术的教学质量,培养学生的实践能力和创新能力,提升学生的综合能力,促进学生的全面发展,成为高校光信息科学与技术专业的教学任务。

一、光信息科学与技术专业进行课程改革的必要性

光信息科学与技术的使用范围广泛,具有很强的实践性,因此,在教学过程中,教师需要培养学生的实践能力和创新能力,不断提高学生的综合能力,以确保学生能够满足社会对高素质专业人才的需求,但是,在实际的教学活动中,许多高校忽视了培养学生的实践能力和创新能力,致使光信息科学与技术专业的教学质量不高,严重阻碍了学生的进一步发展。因此,高校光信息科学与技术专业需要进行课程改革,以提高教学质量,提升学生的综合素质[2]。同时,在光信息科学与技术教学活动中,许多教师过分强调自己的主导地位,采用传统的注入式的教学方式,传授理论知识,未能充分调动学生学习的积极性,并且忽视了培养学生的实践能力,使得学生处于被动学习状态,从而大大降低了课堂教学效果,因此,高校需要通过光信息科学与技术课程改革,提高教师的执教能力,增强教学质量,从而提高学生的实践能力。另外,由于有些高校的教学条件有限,在开展光信息科学与技术教学活动中,学生只能做一些简单的实验,例如测量透镜的焦距、光的偏振现象、观察透镜成像等实验,难以引发学生的学习兴趣,使得学生的学习动力不足,从而降低了教学效果,因此,高校应该开展光信息科学与技术课程改革,培养学生的学习兴趣,引发学生的学习热情,以提高教学质量,提升学生的实践能力。

二、光信息科学与技术专业具体的改革措施

(一)建立完善的光信息科学与技术课程体系

光信息科学与技术专业需要扎实的理论知识和较强的实践能力,因此,高校应该加强光信息科学与技术课程建设,建立完善的课程体系,以确保光信息科学与技术教学的质量。高校应该根据光信息科学与技术专业的实际情况,合理安排教学课程,以提高光信息科学与技术教学的效果。在光子学基础方面,高校应该注重强调基础理论知识,重视描述方法、物理量以及概念之间的联系,开设信息光学、电动力学、激光原理、量子力学和光电子学等必修课,确保学生能够具有扎实的理论知识。在信息技术方面,高校应该重视电子信息技术,开设数字电路、电路理论和模拟电路等必修课,合理取舍教学内容,采用科学的教学方法,提高教学的有效性,以提高学生的综合素质。在光信息技术方面,高校应该合理设置课程,适当安排光通信原理、光电检测与处理、光信息存储与显示这三门课程,拓宽学生的知识面,增加学生的专业知识,从而提高光信息科学与技术的教学质量,促进学生的全面发展。

(二)不断提高学生的实践能力

目前,在光信息科学与技术专业教学中,许多高校只重视学生的理论知识,忽视了培养学生的实践能力和创新能力,使得学生的实际操作能力较差,严重降低了光信息科学与技术专业的教学质量,因此,在大力提倡素质教育的环境下,高校应该积极转变传统的教育观念,采用科学的教学方式,提高光信息科学与技术的教学质量,注意培养学生的实践能力和创新能力,以提升学生的综合能力,促进学生的全面发展。高校应该重视实验教学,加大资金投入,为光信息科学与技术专业提供必需的硬件设施,确保光信息科学与技术专业实验教学的有序开展,从而提高教学的有效性。同时,在教学过程中,教师应该创设良好的教学氛围,充分发挥学生的主观能动性,注意培养学生的思维能力、实践能力和创新意识,促使学生积极主动的参与到教学活动中来,从而提高教学效率,提升学生的实际操作能力[3]。

三、总结

总而言之,作为新时期的热门专业之一,光信息科学与技术专业具有很强的实践性和实用性,因此,在教育事业蓬勃发展的今天,高校应该重视光信息科学与技术专业的重要地位,加强光信息科学与技术专业的课程建设,积极开展光信息科学与技术专业课程改革,不断优化光信息科学与技术专业的课程体系,丰富光信息科学与技术的教学内容,激发学生的学习兴趣,提高光信息科学与技术的教学质量,提高学生的实践能力,从而为社会提供专业的高素质光信息科学与技术人才[4]。

参考文献:

[1]刘雁,蓝岚翎,谢世伟,王习东,.光信息科学与技术专业课程体系的优化与实践[J].中国电力教育,2011,23:87-88.

[2]李淑红,孟华茂,包磊.光信息科学与技术专业课程设计的探索[J].科技风,2011,20:224.

[3]王晓玲,郎晓萍,牛春晖.光信息科学与技术专业课程改革研究[A].2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会.2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2010年全体会议论文集[C].2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会,2010:2.

[4]郝晓剑,姜三平,张志伟,程耀瑜,王明泉.光信息科学与技术专业实验教学改革的设想[A].2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会.2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2010年全体会议论文集[C].2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会,2010:3.

光学工程技术篇4

关键词:教学改革;弱势学科;工程教育专业认证

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0092-02

一、我校电子科学与技术学科的发展背景

知识经济时代的教育呼唤适应“宽口径,厚基础”的教育观和学习观[1],而工科专业直接面向工矿企业的研发生产,具有很强的实际应用背景,尤其是包括光电子在内的电子科学与技术这类支撑现代社会信息科技的前沿学科,具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点,对社会高新技术的发展具有深远影响,因而培养涵盖光电子专业基础的复合应用型人才,也成为社会发展的迫切需要[2,3]。

近年来许多高校先后开设了与光电子相关的专业或专业方向,但受客观办学条件和主观重视程度的影响,各个院校的光电子专业(方向)发展参差不R,专业课程设置各有差异。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校,电子科学与技术学科起步较晚且基础薄弱。本文以矿业院校背景下本学科从无到有至目前近500在校生规模的发展为例,以光电子方向相关课程为切入点,探讨如何更好地设置和发展弱势学科的本科专业课程,面向工程教育专业认证,推动学科发展,实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的专业人才培养。

二、合理规划“光电子”专业课程设置

(一)课程设置要兼顾人才培养和学科发展

电子科学与技术专业所涵盖学科范围极广,是以信息处理为目的,以电子、光电、光子器件为核心,包含物理理论、材料工艺、器件系统等研究内容的完整学科体系。目前我国大部分高校的电子科学与技术本科专业以“微电子”和“光电子”作为主要专业方向,相对于微电子方向的课程内容比较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况,光电子方向所面临的问题要复杂困难得多,其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件仪器“多”,因而合理规划“光电子”专业课程设置,既可实现专业人才培养,又可推动弱势学科发展。人才培养和学科发展二者密不可分,人才培养是最终目标,而学科发展是必要途径,合理地设置和建设专业课程,是学科发展的主要内容,学科发展好了,才有实力更好地实现人才培养目标,进而利用人才优势和影响,又可更好推动学科发展,形成良性循环。

(二)课程设置以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”为指导

针对光电子方向“广、杂、多”的特点,将其作为电子科学与技术弱势学科发展的重点方向,从人才培养和学科发展两方面考虑,制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则,同时也作为光电子技术相关课程设置的指导思路。这一指导思路,既是遵循国家高等教育培养创新人才的指导方针并面向工程教育专业认证[4],更是适应包括光电子技术在内的电子信息科学发展迅速与交叉融合的特点,同时考虑本学科方向实力较薄弱的现状和发展解决面临困难的实际需要。

光电子方向专业课程设置需要满足“厚基础、宽口径”的教学原则。所谓的“光电子”专业方向,广义上是电子科学与技术之下除微电子学与固体电子学之外的多个二级学科(方向),甚至还包括与其他学科交叉衍生出的学科方向,既要与微电子一起承担本学科“厚基础”的教育任务,更要肩负更多的“宽口径”任务,同时也是着眼于学科长远发展的必然选择。光电子方向专业课程设置还应遵循“重能力、偏应用”的教学原则。这尤其适于弱势学科的实力现状和发展要求。以我校为例,学科专业体系的基本格局是以工科为主,以矿业为特色,理、工、文、管等多学科协调发展,优势学科集中在煤炭能源相关的矿建、安全、测绘等领域,在59个本科专业中,2002年首次招生的电子科学与技术专业是典型的弱势学科,在所属的信息与电气工程学院的4个一级学科中,发展落后于电气工程、信息与通信工程、控制科学与工程等其他3个学科。在本专业设置初期,部分专业课程由其他学科的教师承担甚至直接采用其他专业的课程,而随着师资力量的增强和专业课程的调整,目前已形成较为完整的微电子和光电子专业课程体系,但就现阶段来看,本专业学生就业后直接从事光电子技术研发的人数很少,绝大多数还是作为光电子技术直接或潜在的使用者。可以说,“重能力”是促进学生就业的实际需要,而“偏应用”是学科基础薄弱与实力有限的务实之选。

(三)课程体系宜采用多层次三位一体结构且内容环环相扣

针对本专业光电子方向相关专业课程的设置,面向工程教育专业认证,兼顾人才培养和学科发展,遵循“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的原则,并广泛借鉴国内外高校课程设置经验,采用了核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的课程体系。核心课程包括激光原理与技术(48学时)、半导体物理基础(40学时)和光电子技术(40学时),专业选修/限选课程包括光电检测技术(40学时)、半导体光电子器件(32学时)、微波技术(48学时)等,其他相关课程包括电子信息学科概论、学科讲座和专业综合实践II(微波与光电子)。

本专业学生在第一、二学年已系统学习了通识教育课程、专业大类课程,打下了较为扎实的理论基础,具有一定的“厚基础、宽口径”专业基础知识体系,且在第一学年开设了《电子信息学科概论》,为学生专业学习提供了方向指引。第三学年学生通过自主选择由专业类转入具体专业学习,开设的专业核心课程《激光原理与技术》、《半导体物理基础》继续夯实“厚基础”,而《光电子技术》侧重“宽口径”。第四学年则加入与光电子相关的《光电检测技术》、《半导体光电子器件》、《微波技术》、《学科讲座》,这些课程全部或部分承接了《光电子技术》,进一步加深和拓宽了学生的专业知识体系,从学科实力和学生就业两方面进行考量,教学原则围绕“重能力、偏应用”;同时依托优势学科加强专业综合实践教学,设置2周时间的《专业综合实践II(微波与光电子)》,采用师生双向选择和分组形式,自主选题并完成较综合的设计,所需设备依托利用国家修购专项等经费而建立的光电子、微电子、微波等实验室。

三、结论

综合以上我校专业在光电子方向本科教学改革实践中的做法和成果,主要有以下心得和建议:(1)在弱势学科发展中要兼顾人才培养和学科发展,以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的教学原则和思路为指导;(2)课程体系设置,宜采用核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的结构;(3)课程内容设置,符合教学原则,做到环环相扣,课堂教学和实践环节相辅相成。

参考文献:

[1]中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定[J].人民教育,1999,(07):4-7,12-13.

[2]明海,陈博,章江英.大力加强光学专业学生的素质教育和创新能力培养――促进光学、光电类高等人才的培养[J].光电子技术与信息,2004,17(04):15-18.

[3]李林军,刘艳微,贺泽龙,陈九菊.“卓越工程师教育培养计划”下电子科学与技术专业实践教学体系的研究[J].黑龙江教育学院学报,2013,32(02):67-68.

光学工程技术篇5

【关键词】光电显示技术;教学质量;教学体会

随着全球进入“后危机”时代,寻找和培育新的经济增长点,发展战略性新兴产业,成为各国抢占新一轮经济战略至高点的重要手段[1]。随着网络科技以及智能设备的更新换代,光电显示技术已经成为人类信息传递的主要媒介。尤其是最近几年智能手机、平板电视、LED显示屏得到大规模应用后,人类通过视觉获取信息已经占到获取信息总量的80%以上[2-5]。光电显示行业也因此成为具有影响力的新兴产业。通过政府引导、金融和科研支撑,韩国、日本、台湾省的光电产业迅速抢占了国际市场,促使光电产业成为了新一代官、商、产、学、研合作建设规模化高新技术产业的典范[6]。我国近年来在政府的大力扶持下也逐渐形成了北上广等重要的光电产业集群,发展前景相当可观。光电产业在我国的兴起对高校培养相关科技人才提出了新的需求。在这种背景下,我院应用物理专业开设了《光电显示技术》课程。

理解和掌握该门课程的知识对培养学生的创新思维、动手能力以及分析并解决问题的能力都具有重要的实际意义,尤其可以为学生在光电显示行业就业提供充足的知识储备。然而,《光电显示技术》课程开设对任何学校来说都是一个挑战,因为光电显示技术更新速度快、涉及面广、内容繁多,如何使学生所学知识能够与企业所需有机结合才是这门课程开始成功的关键。传统的以老师讲授,学生死记硬背的方式已经不适合这类新型课程的教学。笔者就近几年在这一门学科中的教学总结一点经验,同时提出一些思考供广大教师和同学们作为参考。

1 教学内容的改革

《光电显示技术》内容繁多、设计知识面广泛,包括光学、光电子学、通讯技术、计算机技术、机械设计等多方面科学内容。大多数内容又牵扯大量的工艺、工程技术等内容。在48学时的课堂完成教学内容,时间相对不足,为了使得学生能在有限的时间内掌握和理解相关知识要素,我认为必须从以下几方面进行改革。

1.1 以企业需求为导向,突出重点

自本世纪初,应用型创新人才培养的战略思想已经深入到高等教育的改革方针之中。2014年我国教育部明确提出将一半以上普通本科高等院校向职业教育转向。这说明现在人才培养的方向主要取决于市场职位的需求。以前的本科教育的培养体制在当今市场经济中表现出了很多不适应性,导致教育资源的浪费和人才培养的不合理。《光电显示技术》由于具有很强的应用性,与企业需求关联性很强。所以笔者认为这门课的授课主要应以企业需求为导向,针对性的突出重点内容,省略一些传统且面临淘汰的技术内容。我校以前的《光电显示技术》教科书(清华大学李文锋等编写的《光电显示技术》[2])和教学大纲主要包括各类光电显示的器件结构、工作原理和驱动方式三个部分的主要内容,知识体系强调面面俱到,而对器件的上游工艺和下游工艺基本没有太多涉及。企业需求毕业生具有相关领域的基础理论知识,能够理解企业产品的工作原理,可以在此基础上做一些创新研发。同时,企业更需要毕业生具有对产品工艺技术、生产设备以及产品上下游具有一定的整体把握。因为这样,毕业生才能很快进入工作角色,才能切合实际的开展产品的生产工艺指导、生产现场管理、工艺技术创新及产品关键材料源头创新等。

鉴于此,笔者在大量调研了京东方、华星光电、友达光电及昆山龙腾等企业以及四大LED产业片区(株三角、长三角、福建江西地区、北方地区)的生产领域和产品特点的基础上,调整了授课内容。具体调整如下:

a)将液晶平板显示(LCD)、发光二极管(LED)、等离子体显示(PDP)列为授课重点;

b)将阴极射线管显示技术的课时缩短,以了解工作原理为基本教学目标;

c)增加重点授课内容所牵扯的上、中、下游产业工艺技术,逐层剖析,使学生掌握从材料到零件再到产品的整体工业生产过程;

d)增加新型光电显示技术的课后探索环节,培养学生创新思维,制造相关作品。

根据调整内容,以企业需求为导向、以理论基础知识为根据、以工艺生产流程为线索、以实际探索作品为兴趣点,逐步讲解光电显示技术中牵扯的器件工作原理、器件生产流程、器件驱动方式,这样逻辑清晰、目标明确,学生容易掌握和接受。

1.2 以科研为依托,激发学生兴趣,培养创新能力

光电显示技术与物理学、光学、光谱学、光电子学、铁电学、半导体技术、微电子技术、通讯技术等学科是相互交叉。它们之间相互促进、相互制约。近几年由于光电子技术、半导体技术的飞速发展,推动了光电显示技术的高速发展。现有的光电显示技术的飞速发展,使得大部分先进技术还没有在教科书中体现。为了使得学生在这一领域树立前瞻性眼光,感触光电技术发展的脉搏,开拓他们的视野。作为教师必须时刻学习和填充自己的知识结构,提升自己的理论实践水平;同时注重科研能力的提升,并将科研思维注入教学中,做到科研教学相结合。

此外,对于产品制造中牵扯的上、中、下游产业牵扯的工艺技术在授课中是一个难以实现教学效果的环节。桂林电子科技大学材料科学与工程学院具有广西区信息材料自治区重点实验室,其中几乎涵盖了光电器件制备的所有工艺设备和技术。比如,LED制备、光刻技术、CVD设备、真空蒸镀设备、磁控溅射设备、透明电极制备技术及衬底表面处理设备等等。在教学过程中,笔者在课程教学、实验实践、毕业设计(论文)等方面开展了改革探索。具体包括:

a)围绕设备,讲解工作原理与操作

设备是实现工艺技术、大规模生产的基础。讲述工艺技术必讲述设备的工作原理和操作。结合重点实验室的设备和人员配置,给大学生们讲解设备的工作原理和操作步骤。让他们熟悉光电显示器件生产中的设备仪器和操作流程。笔者通过这一环节,使得学生深入了解了所学知识和实际之间的对接,效果很好。

b)n题带动,深入培养创新能力

以笔者研究课题相关的前沿问题,面向学生开设与光电显示相关课题。让学生加入到实际科研探索中,通过设计探索实验和解决问题的探索思路,让广大学生们对光电显示技术领域的上游行业进行充分认识。培养他们的独立创新能力和研发能力。通过实践,激发了一部分学生对于光电显示技术相关的探索兴趣。

c)紧扣毕业设计,重点提升

结合笔者研究基础,针对有意在LED领域发展的同学,设置专项的LED毕业设计课题。让学生独立思考并提出相关问题,集中培养大学生的科研素养,让大学生具备独立进行技术开发和研发的初步技能。这一过程中,重点培养学生的在LED领域的原创开发能力。笔者已经指导了少数本科生顺利完成了LED相关的毕业设计,现已经成功进入相关企业进行工作。

2 教学方法改革

教学方法是针对教学内容选择使用的。没有好的教学内容,教学方法显得苍白无力;但是只有好的教学内容,没有好的教学方法则达不到预期的教学目标。如何将教学内容以生动、形象的形式展现给学生,让他们容易接受和掌握,就需要好的教学方法来诱导。《光电显示技术》由于知识繁杂,缺乏体系,掌握和理解起来比较困难,教学方法显得尤为重要。

2.1 启发式教学为主

通常所说的教学方法是指老师在课堂上以讲述为主,结合板书或是教学媒体将知识点传递或灌输给学生。教师是整个教学环节的主体,学生成为学习的被动方。这种教学方法有利于教师对于课堂的组织与管理,但是忽略了学生的能动性和创造性。如何达到预期的教学效果,调动学生的积极性才是关键。据不完全统计,由于光电显示技术的发展,大学生上课玩手机的现象已经变得非常普遍。如果学生对课堂失去兴趣,那么教师讲述得再具体、再透彻也是失败的。因此,必须充分调动学生学习的主观能动性。首先,《光电显示技术》是一门非常接近应用的课程,所以讲述每一种光电显示技术之前,必须结合身边实例,激发学生的求知欲。比如:在讲解液晶显示器章节之前,提出一个讨论题目“以自身成长为线索,谈谈你对家里电视机的更新换代的感受?”,让学生分组讨论,得出小组意见。这样让学生体会光电显示技术发展的速度和带来的便捷。同时也借助光电显示技术的缩影-电视机来说明光电显示技术就在我们身边。然后提出一个具体问题“你知道家中的电视机是何品牌,是如何制造和工作的呢?”,这样让学生带有一定的疑问来学习液晶平板显示的内容。当学生对于你提的问题存在疑问,并且这个显示器件又是经常接触的,就会激发他们的求知欲。这样会使得他们认真听讲,教学效果也就有质的提升,掌握的知识也最牢固。所以《光电显示技术》课程教学中的启发式教学容易实现,能大幅度提升教学效果。这就要求教师对每一种显示技术能提出适当的问题,让学生带着问题进入课堂学习。课后布置一些思考题,让学生学会借助网络资源加深学习的效果以及拓展自己的知识结构。教师集中一段时间集中和学生讨论,分析学生自主学习中存在的问题。这样通过启发式教学手段,结合课内课外学习,提升学生的学习兴趣和学习效果,培养他们自主学习能力、分析能力。

2.2 介入翻转课堂

对于有一些新型光电显示技术,如果采用教师讲解为主的教学方式,难以达到预期的教学效果。适当介入翻转课堂,发挥学生的能动性。翻转课堂的形式采用团队协作形式。以新型显示技术为课题,分为基础理论、基础制作工艺、驱动原理与方式、显示器的优缺点分析等模块。将这些模块分给一个小组,小组人数一般在5-7人,由组长组织讨论,结合教材,借助网络和重点实验室师资平台,最终完成一个讲稿PPT。最后由组代表进行15-20分钟时间讲述。讲述结束后由教师总结并针对讲述内容进行评价和补充。经过笔者总结,适当引入翻转课堂可以在很大程度上激发学生主动学习的兴趣,有的学生还根据网络资源,采用简单的光学投影装置制备出了立体的全息投影实例,并在课堂上进行了展示。还有很多学生根据自己的亲身动手尝试制备了一些其他简单的显示装置。这种先根据基础理论,结合网络资源,再通过亲手制作,加深了对基础理论的理解,也让学生觉得学有所用。

2.3 介入研究型教学方式

在教学内容中,笔者将课程教学与毕业设计、大学生创新活动结合。将学生带入课题中。给他们树立解决工程问题的信心、培养他们解决实际问题的能力。在指导学生毕业设计过程中,采取大方向由教师给出,然后根据方向进行大约1-2个月摸索,然后开小组会议讨论确定具体的研究内容。随时让他们总结实验探索过程中存在的问题和提出拟解决的思路,和教师共同制定下一步研究计划。通过反复的摸索,总结失败、成功的教训,最后实现小的研究目标。以此培养学生严谨的科研态度,体会科研中探索创新的乐趣,进而加深他们对知识的理解深度,拓宽他们对光电显示前沿的相关认知,培养他们基本的研发素养,为学校教育和社会需求的衔接提供基石。

3 对该课程进一步深化改革的几点思考

3.1 校企联合

在上述教学内容和教学方法的改革的基础上,本课程还需要强大的实验平台作为支撑。这里所述的实验平台,笔者认为包括两个部分:第一包含学校基础实验平台。第二包含企业见习实验平台。国内很多高校开展了该课程的教学,但是具有相关完整的实验设备的学校较少。必须健全这一课程实验课的开展,形成与理论课程配套的实验课程,才能加强这门课的培养作用。比如开设:LCD驱动方式实验、LED制备实验、LCD\LED驱动实验、显示器参数测试实验、光刻实验、透明电极表面处理实验等等。在学校实验平台建设的基础上,通过学校积极和相关企业达成实习合作机制,积极鼓励学生参加企业见习实践,使学生真正的融入光电显示器件生产中。在见习过程中,让学生熟悉显示器件制备流程、工业制备设备的运作模式、显示器件存在的主要问题、企业的相关岗位设置等,加深学生对该行业的工业生产、研发的了解。这样做到学校的培养和企业的需求能够基本实现无缝对接。

3.2 调整课程考核制度

该课程和很多基础课程性质存在很大差别,没有比较系统的知识体系和理论结构。这门课程主要强调的是学生能够学以致用。所以考核可以采用卷面考试、科研小论文、创意小作品等多元化的综合考核形式。同时可以结合企业实习表现,与企业协同考核。这样可以避免现有的纯试卷考试的弊端。

4 结束语

对于《电显示技术》光课程来说,需要根据学生本身的专业性质不同有所侧重。与此同时,结合企业需求,进行有的放矢的培养。本文就笔者在这门课程的教学过程中的一些经验体会和一些思考进行了一点总结,希望能给相关教学人员做一些参考。

【参考文献】

[1]戢超.“后危机”时代LED照明成为制高点产业[J].中国新能源,2011(1):25-26.

[2]李文峰.光电显示技术[M].清华大学出版社,2010.

[3]高鸿锦.液晶与平板显示技术[M].北京邮电大学出版社,2008.

[4]谢莉.平板显示技术[M].电子工业出版社,2015.

[5]王丽娟.平板显示技术基础[M].北京大学出版社,2013.

光学工程技术篇6

关键词:中职;光电子技术;课程设置

在光电子技术专业课程教学改革中,笔者根据工作过程系统化理论要求,重新对以前所开设的课程进行梳理,分析该专业人才在社会中所承担的工作岗位和工作任务,归纳出培养该专业人才所需的相关具体能力,并结合学校实训条件确定了学习领域的课程设置。

一、专业建立初期开设的相关课程与存在的问题

我校光电子技术专业(LED应用技术专业)的设立构想是在2010年初形成的。当时本地政府为了大力发展绿色照明产业,培养一批服务于当地经济发展,满足LED新光源产业发展需要的初中级人才,决定2010年秋季在我校(中职)新建LED应用技术专业。

在专业开设初期,并没有对当时相关工作岗位进行调查了解,只是根据中职学生自身认知能力和学校的实训条件,初步制定出光电子技术专业的相关专业课程,主要有以下几门:

光学基础课,是一门了解光的本质,光的基本规律和光学基本知识的课程,培养学生对光学基础知识的初步了解。LED封装技术课,了解LED芯片与LED灯珠的生产工艺过程,掌握有关生产设备的使用操作。LED电源驱动与控制,这是一门重要的专业课,主要介绍LED驱动电源的各种类型与工作原理,是LED产品应用的重要知识。在开设这门课之前必须开设电子技术(模拟、数字)课程,这是电子知识应用的基础。同时还开设单片机技术课,实现对LED的编程控制。二次光学设计课,此门课是对LED出光效果的二次设计,使LED灯具更加符合产品的有关功能要求,采用的软件是Trace PRO,其功能是进行产品的建模与光学仿真。

以上几门重要的专业课的开设,使学生能够了解LED的基本知识和封装结构,并且基本上可以将LED灯珠应用于灯具产品上,懂得电源驱动与控制方法。但是我们培养的人才能适应社会上哪些具体的工作岗位呢?又具有哪些必要的素质和能力呢?学生毕业后能否找到适合的工作呢?我们并未详细分析和考虑过此问题。很明显这样的课程设置,不适合工作过程系统化的要求。如何调整光电子技术专业的课程设置,使它更适合人才培养的要求,这是光电子技术专业在发展过程中必须解决的问题。

二、光电子技术专业人才的社会岗位与应具备的能力调查

1. 人才培养要适合相应的社会岗位和工作任务。

经历了前期的课程设置探索与教学实施,我们深深地意识到人才的培养不能与社会对相应人才的要求脱离。故我校通过组织学生到校外对口专业的企业实习;通过派遣有关专业课教师到LED企业学习;通过走访当地很多LED企业进行调研;通过到当地LED产品批发市场的市场调查等,使我们对光电子技术专业的人才培养要求有了更深的认识。这些工作使我们了解到LED企业有哪些典型的工作岗位,要求学生具备哪些具体的素质,掌握哪些工作能力;了解到LED企业产品的具体生产工艺流程和管理机制,LED产品在市场中的需求状况以及LED产业在未来的发展趋势。这些对我们实现“实训即生产”的实训教学带来相当大的帮助。

根据调研情况,我们总结出几个典型的社会工作岗位:LED封装工艺生产岗位、LED灯具设计与组装岗位和LED产品采购与营销岗位。

2. 典型工作岗位的具体能力要求。

LED封装工艺生产岗位是LED封装企业在生产LED灯珠产品过程中,需要操作有关设备的岗位。这些岗位需要对LED芯片与LED封装结构有一定的了解,并且要熟练操作设备机器,要求心明手快,手脚协调能力较强,还有能承受长时间上班的身体素质等。

LED灯具设计与组装岗位是LED灯具企业在产品外观创新方面对人才的要求。要求具备一定的创新能力,同时能熟练使用几种产品外观设计软件,又能掌握简单的编程能力实现对产品的智能控制,并能正确组装有关LED灯具配件。

LED产品采购与营销岗位包括产品原材料的采购检验和产品的宣传销售工作,故要求有严谨的工作态度,文明礼貌的待人品德,具备良好的沟通能力、人际关系和团队合作精神,懂得产品销售的有关途径和方法等。

三、学习领域的新课程改革

在对社会工作岗位的调查和专业人才应具备的能力进行分析总结后,就可以考虑对学习领域的专业课程重新设置,但是笔者认为专业课程的设置还应考虑另两个方面的因素,那就是中职学生的自身认知能力水平和学校的实训设备条件。

作为中职学生,他们不同于高职或本科学生具有较好的文化基础和学习能力。中职学生的文化基础知识整体较差,对理论知识的学习比较厌倦,但对于动手操作等技能的学习却有较强的学习兴趣。故在课程设置与教学过程中不能太理论化,要多一些技能操作方面的训练课程,让他们在做中学,在学中做。另一方面,学校的实训条件也是制约课程设置的重要因素。现在很多专业技能的提升都需要有配套的相关实训室及实训设备,否则实训课程无法开展,学生的技能训练也无法进行。我校的实训室建设得到政府的高度重视和大力支持,相继建成LED封装室、LED检测室、LED驱动室和LED灯具组装室等。

根据以上分析,我校光电子技术专业的新课程设置主要包括三个方面:

(1)适用于LED封装工艺生产岗位开设的课程有:光学基础课、LED封装技术课和LED检测技术课。同时配置了LED封装生产车间和一整套LED检测设备。通过以上课程和实训的开展,可以使学生适应LED封装工艺生产的相关岗位。比如LED固晶机操作工、焊线操作工、灌胶操作工和分光检测操作工等。

(2)适应于LED 灯具设计与组装岗位开设的课程有:电子技术课、单片机技术课和灯具设计课(Trace-PRO、PRO—E软件)。同时配置了单片机实训室、灯具组装实训室和计算机软件设计实训室。通过以上课程的开设可以培养适合灯具外型设计岗位的人才和LED产品组装岗位的初中级技能人才。

(3)适应于LED产品采购和营销岗位开设的课程有普通话和应用文课、礼仪课、电子电器采购和营销课等。通过以上相关课程的开展,能培养适合于产品销售、来料检验、LED产品业务跟单和LED产品网上开店、实体开店销售等具体工作岗位的人才。

光电子技术专业课程设置的建设,应根据工作过程系统化的理论要求开展,由社会工作岗位或工作任务归纳出具体的行为能力,再转换成学习领域的课程设置,并进行学习情境或学习单元的设计。以上光电子技术专业课程的设置改革是根据我校的实际情况在具体工作中总结出来的,对于不同地区不同学校来说,具体的课程设置应视特定的情况而定。

(作者单位:中山市建斌中等职业技术学校)

参考文献:

[1]姜大源.论高职教育工作过程系统化课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报,2010,(1).

光学工程技术篇7

关键词:光电制造;光电蓝领;人才培养

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)32-0028-04

通过走访一些光电加工制造企业的各个岗位,发现从业人员中光电技术专业毕业的学生寥寥无几。这些公司和企业的技术力量还远远不够,对专业人才的需求相当迫切,光电技术专业人才出现供求不协调现象。企业越大、级别越高,对光电技术专业的人才需求就越大。未来5年,相关岗位需求量为5000人/年。

二、就业面向及职业岗位要求

经过充分的企业调研,并且同中光学集团公司、平原光电集团等企业分析主要岗位群,确定其工作范围,依据企业调研结果和职业领域分析,落实各工作岗位的典型工作任务,最终确定职业岗位要求,如表2。

三、光电制造专业人才培养模式

依托河南工业职业技术学院军工职教集团,立足与南阳光电产业已建立起来的合作关系,以社会需求为导向,参照国内外优秀光电企业的职业或技术标准,完善123“校企合作、工学结合、能力递进”的人才培养模式。按照校企合作、工学结合、能力递进的总体要求设计实施人才培养方案,提高人才培养质量。“123”人才培养模式,即按照工学结合的要求,构建“校企共建”的合作育人模式,通过“1个平台”,完成“2个融合”,实现“3合作、3对接、3引入、3进入”来完成对学生的职业能力培养。“123”人才培养方案设计流程图如图1。

学院与利达光电、平原光电、深圳天瞳光电等多家光电企业合作,以职业能力、职业素养培养为主线,充分发挥校企双主体的育人作用,结合光电制造技术专业发展,以及行业、企业对本专业人才的要求,确定人才培养目标和规格。按照职业岗位能力要求,校企合作完善“校企合作、工学结合的能力递进”人才培养模式改革,实现学生与员工身份互换,将校企合作、工学结合贯穿于人才培养的全过程,如图2。根据光电制造技术专业职业岗位的职业能力要求,按照专业基本能力专项能力综合能力三段递进。结合学生职业生涯发展的特点,实行专业认识实习、专业单项训练、专业综合实训、顶岗实训三年不间断的实践教学组织方式,校企共同开发课程、实训项目。四、校企合作构建“1434”课程体系

1.岗位职业能力分析

通过走访武汉、深圳、福州、常州、焦作、洛阳、南阳等地光电企业,开展光电制造技术专业人才需求调研,和近3年精密机械技术专业(光电技术方向)的毕业生调查分析,归纳光电制造技术专业主要面向岗位:光学加工操作、光学镀膜、产品质量检验、加工工艺编制、光学仪器装配与调校、光电产品销售与生产管理等,依照毕业生岗位分布情以及学生发展需求,把光学加工操作、光学镀膜、质量检验及光学仪器装配与调校岗位确定为关键岗位,明确光学零件加工、光学镀膜、光学测量、装配与调校等能力为光电制造技术专业核心职业能力。

2.根据岗位职业能力分析,确定以“能力为本”的专业培养目标

本专业以服务区域经济为出发点,立足河南国防科技工业和南阳光电产业基地,面向全国光电制造领域,培训德、智、体、美全面发展,具备良好的职业素质、团队合作与创新精神,掌握光电制造技术专业必备的专业理论知识和光学加工机床操作、光学产品质检、光学产品镀膜等技能,能够胜任光学元件的生产、质量检测、光学机床的故障维护、光学加工车间的生产管理、光电产品的装校、销售与售后服务等岗位需要的高端技能型专门人才。

3.引入行业标准,校企合作共同构建“1434”课程体系

校企共同分析专业岗位职业能力,归纳行动领域,并将其转换学习领域,基本思路如图3。在课程建设过程中,将国家光学加工行业标准《光学系统参数的测定》(GB/T 10987-1989)、《光学零件镀膜、分类、符号及标注》(GB/T 6179-929)、军用标准《光学膜层通用规范》(GJB2485-95)等技术规范和标准融入课程建设;将课程和标准相结合,使教学、实验、实训和行业标准相融合,贯穿于各个专业核心课程。

光电制造技术专业以综合职业能力培养为宗旨,突出职业素质和职业技能培养,校企合作共同构建了1个目标、4个课程平台、3个教学体系、4个证书的课程体系,即“1434”课程体系,如图4。“1个目标”即以光电制造职业素质和职业综合能力培养为目标,“4个课程平台”即公共基础课程、专业基础课程、专业核心课程和专业综合实践课及拓展课等四大课程平台;“3个教学体系”即理论教学体系、实践教学体系、素质拓展教育体系;“4个证书”即英语应用能力证书、计算机等级证书、职业资格证书、毕业证书。通过以上教学实践所培养的学生在综合能力、应用能力和职业素质等方面具备明显优势,基本实现了培养软件蓝领人才的目标,越来越多的学生获得了与培养目标相适应的就业岗位。

参考文献:

[1]梅鲁海,基于工学结合示范性专业人才培养模式的实践与探讨[J].温州职业技术学院学报,2009,(3).

[2]胡雪梅.工学结合模式下光电技术人才培养探索[J].九江职业技术学院学报,2011,(3).

光学工程技术篇8

近年来在国际光电产业结构调整、产业转移趋势下,世界范围内的光学冷加工产能均大规模向中国转移,中国成为继台湾之后全世界最大规模的光学冷加工产能承接地和聚集地。

中山市火炬开发区是光学企业的重要集中地,知名光学企业如凤凰光学、舜宇光学、北方光电、波若威光纤等均在此落户。据统计,开发区现代光学产业总产值每年占全区高新技术产品总产值十分之一,从业人数约1.4万人。

1 我国光学冷加工人才培养的现状

随着光学应用技术不断拓宽,行业高质量人才是否能跟得上就成了至关重要的问题。即使在经济形势严峻的情况下,光学行业的许多领域却仍然苦于人手不足,难以找到合适的人才。多年来,我国光学行业沿袭着一种不正常的观念,即重视产品设计和研究的技术人员,而从事工艺设计和制造技术人员却得不到足够的重视。这样,从事工艺科研的人员减少,从而影响了加工水平的提高。在我国,开设有光学专业的大专院校不少,但专门致力于培养具有扎实基础的光学冷加工技术人才的却少之又少。我院的光学加工与检测专业正是基于这样的形势下开办的。

光学加工专业是应用型专业,强调实践性。一方面光学零件涉及的材料种类多、口径相差大、元件种类多,另一方面随着光学应用技术不断拓宽,光学零件也不断涌现出新品种、新加工技术、新标准,仅通过课堂的理论学习,学生思维难以拓展,不能适应发展中的光学行业。针对这一现状,我院紧紧围绕光学企业对人才培养的需求,积极开展工作室教学法的探索与实践。通过与企业共建光学冷加工工作室,不仅承担培养学生的任务,还承接技术项目,并起到师资培养和企业技术人员培养的作用,真正实现企业、学校、社会、学生的互利共赢。

2 光学冷加工工作室建设

2.1 工作室的性质

我院建立的光学冷加工工作室为系部下设的产学研合作创新机构,既是学生实习实训基地,又是师生从事光学工艺研究、新产品开发等项目教学的工作室。

2.2 工作室的主要职能

工作室的首要职能是进行学生的培养工作。工作室教学模式是以工作室为空间依托,以专业教师为主导,以辅助教学和承接技术项目为主要任务,由教师带领学生完成生产技术项目,将产、学、研融为一体,最终使学生的综合专业技术能力得到提高的一种教学模式。①在工作室教学中,学生是主体。②学生在教师指导下通过亲身参与实践的全过程,将学到的专业知识融会贯通并应用于实践中,从而提高分析问题和解决问题的能力。企业提供真实的光学零件订单,学生从接到客户图纸开始,先进行图纸消化,再结合工作室实际设备、人员条件进行工艺分析,设计工艺规程、工装冶具,选择合适的材辅料,并进行实际生产与检测。在实际生产过程中,对出现的各类问题,利用学过的专业知识,寻求解决问题的办法,不断提升学生技术水平。这样对于“学”的一方,有利于缩短从书本知识到实践应用的距离,化解传统教学中简单的单向授受关系,促成新型“自助式教育”,使静态的传授教学向动态的参与教学转化。③

光学冷加工工作室的职能很大程度上也体现在以下方面:

(1)实训基地和创业平台。工作室的建设可为系部开拓更多的与产业高度对接的实训室和实习实践场所,缓解系部和学院的高成本投入的问题。系部通过与企业共建、提供专业对口的人力资源、技术合作等合作手段,实现资源开放和共享,达到借助企事业单位的生产车间和研发设备(设施)搭建系部实训基地的目的。这些与产业高度对接的实训室和实习实践场所,既可为学生将来走上职业岗位打下良好的理论和实践基础,也可为学生了解产业发展现状、人才需求现状、市场现状等提供及时可靠的资讯,进而培养学生的创业(下转第191页)(上接第183页)意识和创业能力,提高学生的创业素质。

(2)师资培训。工作室搭建的校企合作平台,为系部教师提供了多样化的实践场所,系部可通过组织教师到企业参加生产活动,提高教师的专业技能水平和实践教学能力;可聘请企业的专业技术人员和技能人才对教师进行专项培训,提高教师的专业水平;可通过参与企业的技术攻关、研发等工作,提高教师的研发能力和掌握行业核心技术的能力,从而打造一支有特色的双师型教师队伍。可以说,工作室是系部的师资培训中心,是系部的教师培训资源库。

(3)兼职教师资源库。工作室开展的产学研工作,为系部兼职教师库的建设提供了丰富的信息资源,系部可通过工作室聘请光学行业的专家学者、技术骨干和能工巧匠担任兼职教师,打造“做中学、做中教”的人才培养方式,有利于人才培养模式走出传统学科体系。

(4)专业建设、课程开发。工作室开展的技术与服务工作,是系部教学资源建设的重要组成部分,系部通过为企事业单位提供服务,可从企业那里获得产业发展动态、技术岗位标准、专业设置方向、课程内容结构、教育教学方式等方面的信息,不仅可以把系部的教学活动和市场、生产、职业紧密联系起来,还可使产业技术进步对系部的教研教改发挥真正的导向作用,更可开启系部专业规划设计、课程体系构建、教学方法和教学技术运用等专业建设的新思路、新方法。可以说,工作室是系部专业建设与区域经济社会发展结合的纽带,是课程开发与产业和职业对接的纽带。

(5)光学加工相关职业标准研究开发。作为职业院校,获取相应的职业资格证是衡量学生技能水平的一项重要指标。但光学加工相关的技术标准和职业标准的现状是还未建立或不完善。与光学加工相应的职业工种,如光学零件检查工、光学磨工、光学胶合工、光学真空镀膜工等,在工种目录中有工种代码,但无相应的职业标准。工作室成立后,积极整合各级资源,组织开展光学加工相关的技术标准和职业标准的建立与开发、职业标准试题库开发等工作,编写与光学加工相关的职业技能鉴定培训教材等。目前,由工作室牵头、联合各企业共同编写的《光学零件检查工》、《光学真空镀膜工》已通过机械工业联合会初审,后续将组织进行全国专家评审。

3 结语

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