光电实践实习报告

2024-06-21

光电实践实习报告(精选8篇)

1.光电实践实习报告 篇一

光电专业实习报告

这次能有机会来本公司工作实习,我感到非常荣幸。虽然只短短兩个月的时间,但是在这段时间里,对于一些平常理论的东西,有了感性的认识,感觉到受益匪浅。以下是我在实习期间的一些总结以及心得体会。

首先 思想上有了很大的转变。

以前,在学校里学知识的时候总是有老师往我们的头脑里灌知识,自己根本没有那么强烈的求知欲,大多是逼着去学的。然而到这里实习,确使我的感触很大,自己的知识太贫乏了,工厂里那种紧张的工作气氛特别在无形中给我营造了一个自己求知的欲望。

其次,第一次亲身感受了所学知识与实际的应用。

光学镀膜真实生产的一个过程和所生产的东西在当今社会的一个运用,各种镀膜设备的操作让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习,进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习打好基础.第二,在实习中,我深深体会到团队合作的重要性,并勇于展现自我。

自从来到这里,我为人处事的方法有所改变,最明显的是我转化了做事的方法,原来是学完了再干,现在是边干边学。

第三,在实习中为我提供了与众不同的学习方法和学习机会.让我从传统的被动授学转变为主动求学,从死记硬背的模式中脱离出来,转变为在实践中学习,增强了领悟、创新和推断的能力。掌握自学的方法,使学习、生活都能有成熟的思考。这些方法的提高是我终身受益的。我认为这次的实习机会是难得的,让我真正懂得了工作和学习的基本规律.我意识到,该把学生时代的野性收敛了。没有规矩不成方圆,虽然公司没有老套的束缚,它有不可违反的规定。我就该严于律已。这样不仅可以遵守工厂的规矩,对我们自己更有好处。

2.光电实践实习报告 篇二

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单平台多传感器、单平台多系统、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.

3.光电实践实习报告 篇三

[摘 要]光电材料制备与加工技术是光电材料专业的必修课,该课程涉及内容广泛和实践性很强。结合新型的教学技术和实际教学情况,提出在教学过程中引入微课教学和创新实验教学等新型教学方式,提高学生的学习热情和学习效率,改善教学质量,实现光电功能材料专业人才培养,提高学生就业和创业的竞争力。

[关键词]光电材料;微课教学;创新实验教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)02-0123-02

信息、能源和材料是目前国民经济的三大支柱,尤其自20世纪90年代末开始,世界各国积极发展光电市场,极大促进了光电产业的发展。光电产业以光电技术为核心,光电材料制备为基础,实现光电器件的生产与制造,光电产业涵盖发光二极管、光伏发电、光通信、激光等各领域。光电产业作为一门新兴的高新技术产业,自2004以来一直快速稳步增长,据预计2015年其产值将达9631亿美元。光电产业将成为21世纪最大产业,各个国家对于该产业发展及其人才培养都投入了大量的人力物力,例如美国率先在亚利桑那大学建立“美国光谷”,我国也在武汉也建立“中国光谷”。光电产业被认为是21世纪全球经济发展的“战略性行业”之一。目前,发达国家光电产业非常完备,已进入大规模商业化阶段。而我国光电产业尚在起步阶段,光电技术及光电人才的不足极大影响了光电产业的发展。光电产业的发展急需大量的具有扎实的半导体物理、光电技术和材料制备技术等基础知识的综合性人才,尤其是偏重于光电材料及其制备方面的工程类人才极度欠缺。为了迎合光伏产业发展的需求,各高校积极培养光电材料方向的创新性技术人才。辽宁工业大学材料科学和工程学院开设了光电材料和器件方向专业,积极培养光电材料方向人才。光电材料制备与加工技术是光电材料与器件专业的必修课,介绍了各种光电器件的基本结构、工作原理和各种制备工艺,着重从材料制备和性能的角度出发,主要阐述了光电材料的制备技术以及材料的成分、结构及缺陷和对各种光电器件的影响。由于该课程开课时间较晚,课程内容较新,如何讲授好光电材料加工与制备技术这门课仍然在探索过程中。

一、教学中存在的问题

1.光电材料制备与加工技术课程的综合性较强,几乎涵盖了信息、能源和材料三大领域,因此教学内容比较广泛而且抽象,使学生难以理解,各个知识点也比较分散,课程学习的连续性差。一般课程安排只有40学时内,因此很难在规定的学时内将所有内容讲授清楚,尤其对于材料科学与工程学院的学生,半导体物理方面知识比较薄弱,对于光电器件的理解不够透彻,更增加了讲授难度。

2.该课程涉及的制备及加工技术部分的实践性较强,很多的生产设备及其工艺过程很难用简单的示意图来表达清楚,单纯的理论教学不能满足学生对光电材料的直观认识,导致教学效果不佳。如果能够带领学生到半导体企业和光电器件生产企业参观实习,较为理想,但是受多数高校条件限制,无法满足学生实习需求,例如:辽宁工业大学所处区域范围内的半导体企业较少,异地实习所需时间较长,花费较大,难以满足学生需求。

3.光电材料制备与加工技术也是一门创新性较强的学科,光电材料发展非常迅速,相对而言,其教材教学内容相对滞后,如何使学生紧跟学科前沿,了解最新学科动态,培养认识事物探索知识能力,成为创新性技术人才是另一难题。

针对以上提出的教学难题,本论文提出几种教学方案,通过引入微课教学和创新实践教学,提高学生学习热情,进而提高光电材料制备与加工技术课程教学质量。

二、微课教学的引入

微课教学概念是在当前通信技术发展的基础上出现的一种新型的教学手段,以其直观可视、短小精悍、重点突出等特点,在高等教学界受到教育工作者的极大重视,并应用到教学中,取得十分理想的效果。微课教学是以视频教学为主要载体,围绕某个知识点开展的简短、完整的教学活动。这种教学视频,学生可以随时随地的通过各种移动终端的接受设备,比如手机、手提电脑等加以展示,利用自己零散的碎化时间来快速学习自己想要了解的知识点和教师在课堂上的教学内容。

光电材料制备与加工技术这门课程所包含的光电材料及器件较多,知识点比较分散。光电器件包括各种太阳能电池、光电倍增管、发光二极管、摄像管和光电二极管等;光电材料包括光伏材料、光电子发射材料、光电导材料、透明导电薄膜材料和光电显示材料等。然而由于课程学时限制,无法将所有器件和材料情况一一阐述,例如,本课程的第三章太阳能电池制备,主要介绍各种太阳能电池的工作原理、结构以及电池工艺过程,其中所涉及的电池种类繁多,知识点零散,无法利用课堂有限时间将所有电池的工作原理和结构一一阐述。在本课程引入微课教学,将部分太阳能电池的结构和光电转换通过视频的形式展示出来,而且每个视频包含一个知识点,授课目的明确,充分发挥多媒体教学的优势,学生通过直观观察可以更好的理解,达到教学目的。

光电材料制备与加工技术课程涉及的制备及加工技术部分的实践性较强,很多的生产设备及其工艺过程难以用文字和简单图形表达清楚,导致学生理解困难,失去学习兴趣,无法达到教学目的。例如,在讲授单晶硅光电材料制备工艺流程时,单晶硅的制备包括:籽晶的制作、原料的清洗与处理、装料、多晶硅熔融、种晶、缩颈、放肩、等径以及收尾等多步工序,工艺过程繁琐,仅从简单的工艺流程图很难讲述清楚。而利用微课教学模式,可以通过模拟单晶硅现场的工艺过程将整个单晶硅制备流程视频展示出来,学生可以通过观看生动的视频,进而了解单晶硅生产的整个过程,该种教授形式直观、生动,便于理解,解决了学生无法现场实习的问题。

微课教学作为一种新型的教学模式,教学形式灵活、授课时间短,不再局限于课堂,学生的注意力集中,提高了学习效率。微课教学充分利用学生的课外时间,进行知识传授,可以很好解决课时不足的问题,拓展了学生的知识面,具有重要的意义。

三、创新实验教学引入

培养创新性的人才是目前光电材料学科的关键问题,也是难题之一。相对于光电科学发展的速度,课堂内的教学受时间限制,教学内容相对滞后。为了使学生了解最新光电材料发展动态,应调动学生学习热情,拓展学生视野,进而提高学生创新能力。本文提出在光电材料制备与加工技术的教学环节中引入创新性的实验,将先进光电材料生长设备和光电检测设备引入课堂,开展一系列的光电材料制备和器件性能测试实验,让学生掌握各种光电材料的制备流程,熟悉光电器件的工作原理,起到事半功倍的作用,同时还可以让学生在实验过程中不断思考和探索一些前瞻性的科学研究问题。例如,磁控溅射制备光电薄膜材料实验,通过现场操作和原理讲解,使得学生能够深刻理解光电薄膜的生长过程、生长原理,引导学生思考如何提高光电薄膜材料质量等问题,培养学生的创新思维。此外,可以在教学过程中将教学和科研统一起来,引导学生参与教师的科研工作,形成对科研工作的感性认识,进而培养学生的创新精神。

四、结语

光电材料制备与加工技术是一门综合性和实践性较强的新兴学科,课程几乎涵盖了信息、能源和材料三大领域,要求光电材料方向人才不仅具有较广泛的基础知识,也要具有较强的创新能力。在教学过程中,引入微课教学和创新实验教学,微课教学形式灵活、授课时间短,不再局限于课堂,提高了学习效率,可以很好解决课时不足的问题,拓展了学生的知识面。创新实验教学不仅能拓展学生视野,还能培养其探索事物的能力,提高其创新的能力,使他们成为创新性技术人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 谢卫红.科研促进教学的途径[J].中国冶金教育,2007(2):75-77.

[2] 胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(6):36-42.

[3] 朱晓东.材料专业物理化学教学改革探索[J].教育与教学研究,2011(12):90-92.

4.光电专业实习自我鉴定 篇四

光电专业实习自我鉴定篇一

这周终于可以接触铣床了,下班的时候跑网吧去了解了一下我工作的铣床的产品特点是:米汉纳铸铁之铸件,钢性强。强力炮塔型立铣头,加工效率高。肋骨式机身,稳定并具抗震性。尺寸内藏式水箱,容量充足且不占空间。P4级精密轴承之主轴,加工精度佳。镀硬铬之精密齿管,进给顺畅稳固。产品的优势是:可调间隙双螺帽装置之螺杆,精度耐久。严格精密检测,确保机器精度。名牌:

工作台尺寸(长x宽)1270X254mm(50

工作台负载e 300kg

左右行程(X)760mm(30

前后行程(Y)(15

上下行程(Z)(15

主轴至工作台距离60-440mm(2

伸出臂行程380mm(15

主轴升降行程127mm(5

主轴自动进给速度0.04/0.08/0.15mm/rev

主轴速度16steps 80-5440/Variable 60-4200rpm

主轴锥度r R8(NT30

主轴马力3HP

铣头倾斜角度前后/左右45°

机床尺寸(长x宽x高)1550x1750x2150mm(61

机械重量1300kg

这个星期我就在这台家伙上使劲地干活了,有不少开关之类的东西不知道是啥玩样,可有师傅在旁边指点着不怕,猛搞。虽然这个星期只是简单的开料,就是裁剪材料的尺寸(一般是长、宽、高三个数据)。但是还犯了不少错误,不是长了几个UM,就是短了。还有就是师傅叫我以后不要再用毫米来做单位了,人家一听就知道你是外行。这周的收获就是懂得铣床的上下左右前后调节。懂得裁剪材料的长宽高。

这是个新接触的起点。感觉还好,师傅也还对我基本满意。相信自己,才能获得别人的相信。还有就是做是的时候畏首畏尾,怕这怕那,极大妨碍了工作进程。

光电专业实习自我鉴定篇二

在几天的寻找单位终于在单位落实了下来。在深圳市伟达科电子设备有限公司。被分配到机电加工车间从事一名学徒。

这次实习的意义十分重大。因为这个厂里面有很多设备涉及到机械方面的即是和我们专业相关的。在这个星期中我们是怀着兴奋和紧张的心情度过的。这个星期我们感触也很大,感觉到学校与社会的区别。理论知识和社会实际需求的区别以及各种复杂的社会人际关系;不在像学校那种所谓的单纯机械知识观念,而是理论和实践的结合。它考验着我们所学知识的应用程度。

在这个星期中我们只能从普通的基层做起——弯线。弯线是一个苦差事,那些铁线可不是开玩笑的。不是有很多那种油就是全是铁锈,虽然我们戴着手套但是我们的双手还是很脏;整天浑身都是脏兮兮的。尽管是这样,我都毅然决定在这里实习下去,因为我相信在这里可以学到很多在学校无法学到的东西。天降大任于斯人也,必先苦其心志。这个弯铁线只是个开始,因为我知道我们自身空间是可以大大提升的。

另外我还理解了钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸,是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)。在现行习惯中,也有用英寸(″)表示的,但它不是法定计量单位。

在这短短的这个星期中,除了见识到了现代化机械还让我感受到人与人之间的相处。让我认识到学校让我们出来实习除了让我学习到新型专业化知识之外亦是让我们学习怎么样进行人与人之间相处。这仅仅是我们步入社会的起点也是我人生一个新的起点。

光电专业实习自我鉴定篇三

社会,对于快要毕业的我们来说,又是那么陌生。陌生的世界总是有待于去探索,况且以前我们只知道一些书本上的理论。哲学上说时间是检验真理的唯一标准,为此,在这个漫长的暑期我便去了咸阳金山电子厂开始了我的暑期社会实践。

选择的地方,是工厂。我认为这是一个对于目前状态下的我很适合的地方,无论是从能力的角度看,还是适应和目的的角度。这种嘈杂的环境中,每个人做着自己的事,每处一道不同的程序。我需要做的是插件、洗PCB板、丝印、检验……一天下来,一直不停的在走,很累。下班后回到家,倒在床上,似乎我已不是我,我已属于另一个世界。这种累是这近二十年以来,我从来没有经历过的。几乎在责骂自己的自找苦吃,可工作还是要干,该坚持的必须坚持。何况我这已经是所谓的技术工作,而那些做体力工作的工人们,又该是何等的辛苦,这些,我不敢想象。

工厂,也是一个独立社会,在这里也有众多人事纷争。他们辛苦之余,还要为了自己的生计,生存,生活而这样那样的明争暗斗,让我感觉,人,作为一个社会的存在时是多么的不容易。

实践,就是把我们在学校所学的理论知识,运用到客观实际中去,使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践,那么所学的就等于零。理论应该与实践相结合。另一方面,实践可为以后找工作打基础。通过这段时间的实习,学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同,接触的人与事不同,从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习,从学习中实践。而且在中国的经济飞速发展,又加入了世贸,国内外经济日趋变化,每天都不断有新的东西涌现,在拥有了越来越多的机会的同时,也有了更多的挑战,前天才刚学到的知识可能在今天就已经被淘汰掉了,中国的经济越和外面接轨,对于人才的要求就会越来越高,我们不只要学好学校里所学到的知识,还要不断从生活中,实践中学其他知识,不断地从各方面武装自已,才能在竞争中突出自已,表现自已。

在实践的这段时间内,我感受着工作的氛围,体验着工作的辛苦与快乐。这些都是在学校里无法感受到的,而且很多时候,我不时要做一些工作以外的事情,有时要做一些清洁的工作,在这里,没有人会告诉你要做什么,你必须自觉地去做,而且要尽自已的努力做到最好,一件工作的效率就会得到别人不同的评价。在学校,只有学习的氛围,毕竟学校是学习的场所,每一个学生都在为取得更高的成绩而努力。而这里是工作的场所,每个人都会为了获得更多的报酬而努力,无论是学习还是工作,都存在着竞争,在竞争中就要不断学习别人先进的地方,也要不断学习别人怎样做人,以提高自已的能力!

通过社会实践的磨练,我深深地认识到社会实践是一笔财富。在实践中可以学到在书本中学不到的知识,它让你开阔视野、了解社会、深入生活、回味无穷。

5.关于光电产业的调研报告 篇五

2012年10月25日

光电产业是一个新兴的高科技行业,其多元化应用技术产品作为智能产业的一个分支,未来有着广阔的市场发展空间和潜力,调研科在查阅国内外有关文摘和论著,并参考国内其他地区发展光电产业有关情况的基础上,先后实地调研了晶华光电、大凌实业两家本地企业后,经过多次的讨论,几易其稿,形成了以下研究报告供决策参考。发展一个新的产业涉及地区经济发展大局,需要综合配臵地方各种资源,以及考虑与周边地区的差异化发展问题,但由于我们知识与能力的局限,报告仍有很多不足之处,很多深层次的问题仍有待专家进行深入的论证。

一、光电技术的内涵特点、应用和发展现状

(一)光电技术的内涵及特点。

光电技术是一门以光电子学为基础,综合利用光学技术、微电子学技术、精密机械及计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。它将电子学中的许多基本概念与技术(如调制与解调、放大与振荡、倍频、和频与差频等)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,使视觉的长波延伸至亚毫米波,短波延伸至紫外、X射线、γ射线,及至 高能粒子,并可以在飞秒级记录超快现象(如核反应、航空器发射)的变化过程。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。

光学技术处理的是空间光信息,它具有多维、并行、快速数据处理等能力。具有以下特点:

1.高精度和远距离。光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。光载波最便于远距离传播,尤其适用于遥控和遥测,如电视遥测、光电跟踪和光电制导等。

2.高速度、大容量。以光子作为信息载体,其传输速度是各种物质中传播速度最快的,信息载波容量比电子至少要大一千倍。

3.非接触。检测所需的输入能量几乎不影响被测物的能量状态,并且测量仪器和被测对象之间不存在机械摩擦,容易实现动态测量。

4.有较强的信息处理和运算能力。可进行复杂信息的并行处理和多种形式的数学运算。运算速度高,空间互连效率高,抗干扰能力强,可调制变量多,信号变换灵活。用光电方法还便于信息的控制和存储,易于实现自动化,易于与计算机连接,易于实现智能化等。

5.有广泛的适用范围。能获取和处理多种光学信息和非 光学参量,包括探测机构内部或危险环境下的工作参量。

(二)光电技术的应用。

光电技术特别是光电检测、光通信、光电测量和控制、光电信息处理和光存储等的应用已遍及军事、科学研究、工业、农业、宇宙和环境科学、医疗卫生和民用等各个领域。从星体温度探测和人造卫星监测到生物细胞的显微测量和微循环检查,从视觉工业机器人和光学计算机到民用全自动照相机和简单光电开关,光电技术已经成为现代科学技术和人民生活中不可缺少的重要技术,特别是在生产领域中生产过程的视觉检查和制品加工自动化、各种性能参数的精密测试以及图形检测和分析判断等方面,光电技术将发挥重要作用。为了实现光学仪器的更新换代,光电技术将在机电一体化的光学仪器的研制中起主导作用。利用光电技术组成的各类光电装臵是计算机控制、管理以及监控系统对外联系的最有前途的外部设备,是一种在技术上最有潜力的信息机器。

具体来说,根据系统实现功能的不同,光电系统的应用可分为以下几个方面:

1.测量检查。其基本功能是进行光学或非光学参量的光电检测,可测参量包括几何量(长度、角度、形状、位臵、变形、面积、体积、距离等)、运动参量(速度、转动、流量、振动、加速度等)、表面形态参量(工作粗糙度、疵病、伤痕等)、光学参量(吸收、反射、透射、光度、色度、波 长和光谱等)、成分分析(物理属性、浓度、浊度等)、机械量(质量、应力、应变、压强等)、电磁量(电流、电场、磁场等)以及温度和放射线的测量等。检测系统要求可靠的重复示值和可信度,并且要有适用的数据处理能力和数据输出方式。

2.控制跟踪。这是一种有光电检测能力的反馈控制系统。光电传感器是信号反馈单元,当它检测到受控目标相对平衡状态的偏差信号时,可通过闭环控制使用目标相对基准实现伺服跟踪或恒值调节。它的主要应用包括军事和科学应用(激光制导、热定向、飞行物自动跟踪等),以及工业应用(精密工作台的自动定位、工业图形的自动加工、状态参量和极值控制以及有视觉能力的机器人等)。跟踪系统要求有准确的跟踪能力和快速的动态响应能力。

3.图像测量和分析。它的功能是采集目标的二维或三维光强的时空分布,记录和再现目标的图像并进行判读、识别或图像的运算处理。图形检测是图像分析的分支,其目的是同时完成图形几何坐标和光密度等级的精确测量,应用在工业图形检测中。图像测量和分析主要依靠扫描或摄像装臵采集光信号,同时进行空间-时间和光-电的变换。为了将大容量的光学图像变成相应的数字图像,需要大容量的图像存储器。图像数据的处理和分析由计算机完成。这是当前光机电算混合型光电技术发展的重要标志。

(三)光电技术发展的国内外情况。

光电行业是一个新兴产业,但已呈现出生机勃勃的发展态势,产值指标一路扶摇直上。到2009年全球光电产业产值已突破3 530亿美元。预计全球光电市场仍会持续以两位数的速度增长。正是这种快速增长的产业发展速度,吸引了众人的眼球,带动了世界各国光电相关产业的发展,同时也导致了光电相关资源的紧俏,特别是光电技术专业人才的大量需求,对世界各国教育的发展提出了新的要求。发展光电产业的重要性显而易见,但光电产业是技术、资本密集的产业,需要巨大的投入和雄厚的技术支持。目前,除日、美、欧等技术领先国持续投入外,亚太新兴国家如韩国,也在积极发展。光电产业对各国经济增长的贡献度也越来越高。未来由于各国的争相投入,其市场竞争愈见激烈,无法避免。

我国光电子技术和产业喜忧参半。光电子技术是我国与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。特别是近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的发展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的差距,个别领域还处于世界领先地位。国内光电子产业在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件等)已经占领了国内较大的市场份额,具备了同国外大公司竞争的能力。个别产业还取得国际市场相关产品中销量最大的成绩,很多产品填补了国内的空白,打破了国外产品在市场上的垄断地位,同时进入国际市场。

随着光电子产业市场的不断开拓,我国武汉、长春、广东、上海、浙江、江苏、北京、重庆、西安等数十多个省市和地区纷纷提出并投巨资建设“光谷”、光电园区等不同层次和级别的光电子产业密集区,形成了光电子产业加速发展的热潮。目前,国内有几大地区在发展光电产业上处于领先优势:

1.武汉光谷:武汉地区在国内具有不可替代的光电子信息技术优势。2001年7月6日,原国家计委正式批复武汉东湖高新区为“国家光电子产业基地”。在东湖开发区内,有23所大学,56家研究机构;有两院院士43名,其中有8名是光电子信息技术的学科带头人;有从事光电子领域研究开发机构38个,其中国家部委属4个,高校属20个;有国家重点学科2个,国家技术/国家技术研究/工程技术研究中心6个,重点实验室6个,专业实验室2个,博士后流动站5个。涌现出了一批在全国乃至世界领先的优势学科,造就了一批著名的学科带头人,成为我国学科门类齐全、综合研究实力雄厚、独具特色的光电子科研基地。2012年7月31日,黄石激光产业园项目由武汉光谷联合股份有限公司投资正式开工建设,总投资15亿元,用地面积约280亩,将建设华中地区最大的综合类激光加工示范中心,建成湖北省最大 的民营高科技企业孵化园,建成国内最先进的激光器制造基地。项目全部建成达产后,年可实现科工贸总收入20亿元,上缴税收1亿元以上,吸纳关联高科技企业约400家,提供就业岗位5000个,间接带动相关产业产值50亿元左右。武汉地区的代表企业有:长飞、烽火、NEC日电、华工激光、楚天激光等。

2.广东光谷:“广东光谷”是一个区域概念,它由深圳的“光数码城”和“广州科学城”组成。它的定位着重于研发易于产业化的核心技术,而不是简单地聚集一些搞应用的企业——以深穗为基地,以珠江三角为腹地,最终建成集产学研于一体的光电子产业带及国际生产制造中心。随着科学城开发面积的扩大,在以科学城为中心发展光电子产业的环境日益成熟。广东地区的代表企业有台湾的光宝电子集团、乐华电子、南方高科等以信息电子、光电子产品为主的企业集团,这为广东光谷的发展打下了坚实的基础。

3.长春光谷:长春在发光显示器、光电科学仪器等领域有着相对较强的研发和产业化优势,可带动上下游产品形成产业群。重点培育两个产业链条:一是光显示产业链:在大力发展光电子显示器件的同时,有步骤扩展产业链,上游重点发展驱动电路、背光源、彩膜等,下游推进液晶电视、液晶显示器、笔记本电脑、PC机等产品的产业化规模。二是二极管照明光源产业链:以科研为基础,从源头的发光外延片 及芯片切入,开发以白光二极管为代表的高亮度发光器件,以此为基础向下游扩展各种照明光源、显示屏等最终产品。长春地区的代表企业有:华禹光谷、北方彩晶、长春联信、北方液晶。

在调研期间,晶华光电、大凌实业的有关工作人员认为,目前国内处于行业前列的光电企业有以下几家:

1、武汉光谷联合股份有限公司(简称光谷联合,英文缩写OVU),总部位于武汉东湖新技术开发区光谷软件园。以主题产业园区开发和运营为主体,以丽岛品牌住宅开发为补充,以建设项目产业链式综合专业管理与服务为特色,正努力打造开发投资、建设管理、品牌营销、园区服务四大能力,成为城市建设与开发的资源整合者、方法创新者、过程控制者和综合服务者。公司下辖全资子公司10家,控股、联营公司3家,在建项目12个,规划项目5个。

2、台湾光宝集团:成立于1975年﹐现主要生产3C(computer,communication,consume)类产品﹐在全球有48个生产基地﹐29个分公司﹐114个营运中心。其中光宝光电事业群(SBG)主要生产销售LED Lamps及半导体产品﹐包括SMD lamp﹐ LED Lamp,LED Display,Infrared Products,Photocouplers等,已成为中国领先的背光LED和照明LED供应商,2004年事业部全球营业收入2.28亿美元﹐全球LED市场排名第8。光电事业部生产基地位于泰国 和中国天津。

3、宁波舜宇:舜宇光学科技(集团)有限公司是中国目前技术领先的光学产品制造企业,具备全面的设计实力及专业生产技术,公司立足光电行业,以光学、机械、电子三大核心技术的组合为基础,大力发展光学、仪器、光电三大事业,在光学非球面技术、AF/ZOOM和多层镀膜等多项核心技术的研究和应用上处于国内领先水平。公司主要从事光学相关产品的开发、制造和销售,目前产品包括光学零件(玻璃/塑料镜片、平面镜、棱镜及各种镜头)、光电产品(手机相机模组及其他光电模组)和光学仪器(显微镜、测量仪器及分析仪器)。

4、江西凤凰:凤凰光学集团有限公司(简称凤凰集团)有着45年历史,是我国光学行业中最大型的光学仪器生产企业之一。凤凰集团拥有中国光学行业第一家上市公司,是国家重点高新技术企业,全国“博士后工作站”挂点单位,全国CAD应用示范企业,多次被评为国家和省级质量先进单位。凤凰光学集团有五大产业板块:一是光学零部件产业板块,产品涵盖光学镜片、数码镜头、光学设备、CCTV镜头等多个品种,其中光学镜片产能1800万片,光学镜头月产500万只,光学元件产能稳居中国第一、世界前三,成为诸多跨国公司在中国内地的首选供应商;二是照相器材产业板块,各类凤凰牌传统照相机产品市场销量长期位列国内第一,被 评为首批中国驰名商标,中国名牌产品;三是光学仪器产业板块,产品包括传统及数码显微镜、测绘仪器、科学分析仪器等品种,各类产品月产能15000台以上,通过了国际CE认证、CMD认证和ROSH认证;四是精密制造产业板块,是华东地区最强大的精密制造基地,擅长轴类零件和筒类零件的加工;五是非光学产业板块,包括进出品贸易、职业教育、医疗等。目前,凤凰集团已经发展成为中国最大的以光学冷加工为特色,集照相器材、光学仪器、光学加工、精密注塑、模具制造、表面装饰等研发和制造于一体的光学企业集团。

来自中国科学院光电研究院的资料显示,自20世纪90年代初以来,广东、上海、北京、武汉、西安、吉林等地出现了大量光电子企业,从产能和产量来看,中国已经达到世界级水平。但是,庞大的产业规模却是大而不强,中国光学产品大多数集中在中低端领域,尽管规模庞大,可市场价值并不高,我国的光电子器件、部件虽然是光通讯、光显示、光存储等光电子产业的关键部分,但在整个光电子系统中所占的比重较小,其产值相对较低。科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化、生产技术目前还没有实质突破;国内研究生产的光电子器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额,在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱节的状况。据有关部门估计,中国光学元件的市 场价值仅占世界市场的5%。产生这种现象的原因,很大程度上就是从实验室到市场的“链条”出现“断裂”,科技成果不能及时进行产业化,或真正转化为商品。目前,中国光电子产业需破解两道难题:一个是强化“中国智造”,改变这一领域技术原创性不足的问题;一个是整合资源,集中优势,把规模做大做强,改变各自为政的零散的发展状况。

(四)光电子产业重点产品产业链分析。

1、光伏产业。

光伏电池,又称太阳能电池,是一种有效吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件。根据所用材料的不同,分为多晶硅、单晶硅、非晶硅、多元化合物(如砷化镓等III-V族化合物)、纳米晶等太阳能电池。其中,硅系(包括多晶硅、单晶硅和非晶硅)太阳能电池的市场占有率具有绝对优势,其中多晶硅、单晶硅太阳能电池又称为晶体硅太阳能电池,占全球太阳能电池的90%左右,非晶硅太阳能电池为薄膜太阳能电池,是产业未来的发展方向。晶体硅太阳能电池的产业链可分为上游的硅料、硅片生产,中游的电池片、电池组件的生产,以及下游的太阳能电池应用系统等环节。

2、半导体照明产业。

半导体照明通常是指把电能转换为光能的半导体器件LED及其应用产品。LED(Light Emitting Diode,发光二极 管)是利用半导体P-N结在正向导通时少数载流子和多数载流子复合释放出的过剩能量引起光子发射的冷光发光组件。LED产业链结构如图5所示,主要由外延片生长、芯片制备、封装和下游应用产品生产四部分组成。从LED产业链分析,从下游到上游对技术水平的要求越来越高,外延片加工生产的技术难度最大,芯片加工业也有很多技术难点,是LED生产的关键的环节。

3、平板显示产业。

新型平板显示器件已成为数字电视、计算机、移动终端等新一代数字化整机产品的关键件,成为支撑全球信息产业持续发展的新经济增长点之一,是战略性的高科技产业。新型平板显示器件分主要包括薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)、等离子显示器件(PDP)、有机电致发光器件(OLED)、表面传导电子发射器件(SED)等几大类。当前,TFT-LCD和PDP发展迅速,已成为未来10年世界显示领域的主流产品。本报告中重点分析TFT-LCD、OLED两种具有较好发展前景的平板显示产业。

LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各领域,上下游产业所需技术层面极广,所以很少有单一厂商能从材料到成品全部都做,因此各领域分工明确。从TFT-LCD制造过程可以分为上游材料、中游面板制作、下游LCM模块组装及应用生产三大部分:一是LCD用的各类材料生产 及配件生产,主要包括液晶、玻璃、滤色片、偏光片、背光源、驱动IC等;二是面板(Panel)制造,主要是指在玻璃基板上制造TFT阵列、液晶取向膜。利用彩色滤光片、液晶、偏光片等制作LCD面板;三是模组(Module)制造,主要是指在已制造好的面板基础上,安装背光源、控制板、各接口电路、边框等提供给显示器厂家或电视制造厂家。

4、红外及微光夜视产业。

红外及微光夜视产品是指在无光照或弱光照条件下,利用红外热成像技术实现成像功能的产品。红外夜视产业链涉及红外光学材料、红外镜头、红外探测器等几个关键环节,产业链形态与普通可见光的照相机、摄像机相似。红外探测器是红外夜视产业链中技术和制造工艺难度要求最高的器件,红外探测器用于将感应到的红外光信号转换为电信号,相当于普通数码相机的CCD或CMOS传感器。红外光学材料是用于制造红外镜头的特殊光学材料,红外镜头的光学加工工艺与普通光学镜头相似,区别在于红外镜头仅供红外射线通过,因此最常见的用于制造红外镜头的光学材料就是锗材料。红外夜视的应用产品目前主要有热像仪,下阶段视频监控系统也将开发应用。

5、光机电一体化设备。

光机电一体化概念是相对于更早出现的“机电一体化”概念提出的,20世纪70年代,机械学与电子学的结合创造 了新的产业价值,使得机电一体化得到飞速发展。到20世纪90年代,在机电一体化中引入光学技术,产生了光机电一体化这门跨学科的边缘科学,它是光学技术、微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术与机械技术结合而成的综合性高技术,是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。正因如此,光机电一体化技术涵盖范围非常广,光机电一体化设备类型也相当丰富。对涵盖面广、类型复杂的光机电一体化设备进行笼统的产业链分析并不可行,这里着重分析一些在光机电一体化设备中较为通用的模块。

A.检测识别模块:通过光、机、电等多种途径检测信息,并识别、传导给控制模块。例如RFID、条形码识别、触摸屏等。

B.自动控制模块:通过硬件电路、软件等手段处理信息,并发出指令。是光机电一体化设备的核心。

C.显示模块:接收控制模块指令,显示信息。例如各类信息终端的显示屏。

D.机械模块:接收控制模块指令,完成机械操作。例如机场行李系统的传送带、打印机的打印装臵、ATM机的存钞出钞装臵等。

二、光电技术发展趋势和下一步突破重点

(一)光电技术的发展趋势。

自然科学中,每一门学科都不是孤立存在的。20世纪科 学技术得到了飞跃性的发展,同时,现代科学技术的发展又对复杂光信息的高度采集和处理提出了更高的要求,光电技术和其他众多学科之间形成了彼此间的渗透和结合。光学信息以其突出的特点吸引着电子技术并使信息载波从微波频域扩展到光波频域,开拓出新一代的光电子器件,并逐步形成了庞大的光电子产业。这样的技术发展促进了光学技术和电子技术的渗透和结合,形成了综合利用光学和电子技术的光电混合系统。而以光电子学为基础的各种光电、电光、光控等有源可控器件起着决定性作用,它沟通了光学和电子学系统之间的联系。比如,许多在电子学中行之有效的技术方法,如放大、振荡、编码、调制等,都已相继被移植到光学系统中来;许多电子学的有源、可控器件或单元电路功能等,已经或正在采用光学方法实现;在传统的光学仪器中利用光电传感器、电子技术和微处理机技术更是光学仪器实现自动化的常用手段;另外,在电子学、自动控制或人工智能等技术中,凡涉及高精度远距离测量或与图像有关的应用时,常常需要求助于光学技术;而所有这些信息控制过程又都离不开信息技术的支持。上述光学、电子、信息技术的高度融合,将是未来光电技术发展的趋势,也称之为“光电信息技术”。

从技术发展趋势看,全球光电子产业技术创新最初发生在欧美,而后在日本发展得更为成熟,在韩国和台湾完成量产和低价化,而产品则多由中国等发展中国家制造。当前,世界光电子产业技术产品更新不断加快,光电子技术和产业在各领域得到广泛应用,其发展日新月异。其中,光电子器件正向小型化、高可靠、多功能、模块化和集成化方向发展;光电显示向真彩色、高分辨率、高清晰度、大屏幕和平面化方向发展;光输入出产品向多功能、高速化、低成本方向发展;激光器向全固化、超短波长、微加工和高可靠性方向发展;半导体照明、光伏发电等行业将以较快的速度发展,并成为未来光电子产业发展的重要组成部分。

目前从国内外研究的情况来看,目前光电子信息技术的研究走势大致有以下几点:

1.光电子器件的发展趋势。光电子器件的发展趋势是向固态化、小型化、集成化和廉价化方向发展。目前,在各类光电子器件中,固态化最差的是激光器,而光电子器件的集成化要比电子器件困难得多。激光器是光波段的相干辐射源,目前只有少数固定波长器件和覆盖较宽范围的功率不大的可调谐器件,不能适应不同应用对波长的需求,因此对光电子器件工作波段范围扩大,响应速度加快的研究,也是下一步研究的热点。另外,为了提高光电子器件的适用范围,包括扩展到工业环境和战场环境,有效地解决耐冲击、超高低温和振动等恶劣环境下的使用,这也是光电子器件要攻克的问题。

2.光电信息技术应用的发展趋势。随着光电子器件的多 样化、微型化和各种功能和技术指标的发展,光电信息技术的应用也将会花样翻新、层出不穷,对国民经济和军事的影响将日益加大。比如光电信息技术中的光纤通信、光存储、可见光和红外图像信息获取、图像显示、光纤传感、激光加工、激光医疗和激光硬复制等技术,将由于有关光电子器件的固态化、集成化和廉价化而不断更新换代,并更快地推广应用。各类高新技术相互交叉和渗透,将开拓出新的技术和应用领域。比如正在兴起的纳米技术,已同光电信息技术发生密切关系,并利用激光技术生产纳米级超细粉末(纳米加工),纳米技术已为发展新一代光电子器件开辟了广阔的前景。

3.促进新型武器装备的出现。光电信息技术在军事应用中的潜力很大,有的已崭露头角。比如激光武器、激光雷达、无人驾驶飞机和战场机器人等。正在研究的采用分布式光纤传感器的“智能蒙皮”与“智能结构”技术一旦成熟,可用于飞机,并将使飞机的安全性大为提高,各种战术技术性能显著改善。这种结构和蒙皮还可以推广应用到其他武器平台上,以增强其作战能力;还可以推广应用到桥梁、水坝和其他建筑中去,增强其安全性和对环境的适应性。光电信息技术在未来的武器平台和指挥系统中将充分体现其渗透性和赋能作用,成为几乎所有武器系统的威力倍增器。

可以预测,在涉及人类社会的许多根本性问题上,比如 能源、环境、粮食、医疗卫生、军事等方面,都将借助光电信息技术与其他高技术的交叉结合中得到很大进步。

(二)光电技术研究下一步突破的重点。

21世纪被称为“光电信息时代”。但破解这个时代的关键译码是什么呢?光电技术说到底,就是对光子和电子两者结合的研究成果。电子和光子都是重要的信息载体,20世纪下半叶,科学家对半导体的研究引导出微电子集成电路的产生,这一重大发现曾彻底改变了计算机技术和信息技术的面貌。但随着集成电路中单元器件的尺寸一直向“微”发展,不久将接近极限,“电子”作为信息的载体功能,已受到“瓶颈”效应的限制。和电子信息相比,光学信息有许多优点,它具有丰富的信息容量,占据宽阔的光频范围以及有多参量、并行、高速的传输处理能力,特别是它显示的直观性,能为人类的视觉所直接感受。人类早期就利用光学信息来进行各种社会活动。我国古代的烽火台就是简单生动的例子,而舰艇上的旗语则一直沿用至今。在社会生产力的推动下,人们创造出了各种类型的光学装臵和仪器,从而不断引申和扩展人类在空间分辨、时间存储和识别判读等方面的视觉能力。

随着现代信息技术的发展,光子以其独特的优点,具有极快的响应速度,极大的频宽、信息容量和极高的信息效率推动信息科学技术的发展,具有越来越大的竞争力。不仅是 国民经济和人们生活对光电子信息技术的需求急剧增长,而且军事和国防对光电子信息技术的需求显得更为突出,特别是全球范围内的利益追求,各国都把光电子信息技术作为本国军事高新技术发展的关键技术来重视。美国商务部曾指出:“90年代,全世界光子产业以比微电子产业高很多的速度发展,谁在光子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技的较量中夺魁”,美国政府已将光子学与光子技术列为国家发展的重点,认为该领域“在国家安全与经济竞争方面有深远的意义和潜力”,并肯定“通信和计算机研究与发展的未来世界属于光子学领域”。在德国,政府已确定光子学是本世纪初“对保持德国在国际技术市场上的先进地位至关重要的关键技术之一”。在日本,有评论认为“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光子产业,第二是信息通信产业……”。因此,可以预见,光电技术最核心最具价值的内容当是光子技术,也可以说是光子产业。

光电信息产业在市场的份额逐年增加,光电信息产业已成为世界上发达国家的主导产业。一个世界性的“光谷”正在流行。我国政府也十分重视光电子技术和产业的发展,已将它列入国民经济优先发展的领域,把光电子产业列为国家重点发展计划,继1986年3月王大珩等四位专家倡导的“863计划”之后,在此基础上开始了“973计划”,这两个高科技计划的重点都是光电子产业。据国家统计资料显示,受信息 化、数字化、网络化浪潮的推动,中国的光电信息市场和产业也呈现出高速增长态势,成为拉动整个国民经济增长的第一支柱行业。1999年底全国范围内建成了“八横八纵”的光缆网,武汉、广东和长春的光谷基地也初具规模,个别项目在国际上已具备领先优势。

三、黄埔区发展光电产业前景展望

(一)黄埔光电产业现状。

目前,黄埔区辖内共有两家与光电产业相关的企业,分别为广州市晶华光学电子有限公司、广州大凌实业股份有限公司,这两家企业均位于东诚工业区内。

1.广州市晶华光学电子有限公司。国家高新技术企业,广东省、广州市重点培育出口品牌,2011年获得广州市技术中心和工程中心。集团共控股德国Bresser GmbH(控股55%)、美国Explore Scientific(控股80%)、昆明晶华光学有限公司(控股80%)、广州晶华光电科技有限公司(控股75%)等4家公司。主要产品有:双筒望远镜、天文望远镜、数码夜视仪、激光测距仪、微型投影机、(数码)观靶镜、枪瞄镜、数码显微镜、全景监控相机,合作伙伴包括:松下、佳能、奥林巴斯、索尼、三星等知名企业。2011年,该公司精密光学镜片月产达到500万片, 手机镜头月产达到500万颗;集团营业收入达到4.3亿元人民币;2012年全球员工人数达2000人,预计营业收入超过5.5亿元人民币。2.广州大凌实业股份有限公司。创建于1992年,注册资本6000万元;占地50亩,是一家致力于图像采集器的研究、生产和销售的高新技术企业,公司是国内第一家将CMOS芯片导入国内的企业(97年与世界著名CMOS芯片厂商OMINIVISION建立战略合作伙伴关系),也是“第一家给国内手机长上眼睛的企业”,公司从2002年开始就从事图像采集技术的研究,为国内首家从事此领域的专业设计、生产和销售一体化民营高科技企业。主营产品包括传统图像采集器(30万元-500万像素)、贴片图像采集器(30万-200万像素)、COB制式图像采集器(500-1400万)。合作伙伴包括西门子、OmniVision、海尔、海信、创维、TCL、港利、长虹、万利达等国内外五十多个知名品牌厂商。

(二)黄埔发展光电产业发展优势与不足。1.产业优势。

一是品牌优势。晶华光电2008年7月在美国成立品牌销售子公司Explore Scientific,LLC;2009年1月收购欧洲三大光学品牌公司之一的德国Bresser GmbH;2009年公司的商标“Maxvision”、“Bresser”、“Explore Scientific”,分别被广州市、广东省政府列为重点培育品牌,其中Explore Scientific已经成为世界天文望远镜的高端品牌。大凌实业的“darling”品牌是国内摄像头行业的知名品牌,是广东三家经商务部批准到台湾投资的品牌粤企之一。二是产品市场优势。广州晶华光电有限公司旗下控股子公司昆明晶华是生产中高档天文望远镜和双筒望远镜专业生产公司,有近20年精密光学仪器设计和制造经验,现注册资本2000万元,年生产能力30万具,品种50多种,是目前国内最大、品种最齐全的天文望远镜生产商。产品95%出口欧、美、日等国家和地区。目前,该集团的天文望远镜的出口量占到全国出口量31%,双筒望远镜占到全国出口量的15%。大凌实业产品主要包括贴片图像采集器(30万像素、200万像素、HD)、COB图像采集器(500万-1400万像素)、传统图像采集器系列(30万-500万像素),其产品在同行业有明显的竞争优势及影响力,近三年市场占有率达到25%-35%,处于行业领先地位。

三是技术优势。广州市晶华光学电子有限公司现有研发人员30余人,100%本科以上学历,其中硕士6人、博士1人,高级工程师5人,外国专家3人,外聘高校及科研院所教授/博士10余人,与北京理工大学光电学院共建光电技术联合实验室;研发投入占销售额4%以上,其中2011年投入700多万元。2006年,晶华光电成立现代光电工程研发中心,开始研究电子、微光、激光等技术与传统光学仪器的结合,开发出国内领先的激光测距仪和全球首台彩色数码夜视仪,成功地推进了光电事业的多元化应用发展;同时,晶华光电拥有强大的研发技术队伍,每年投入研发经费超过营业额的 5%以上,常年聘请多名享受国务院特殊津贴的专家和大学教授进行技术指导,应当说,在光电产业多元化应用方面,晶华光电在全市、甚至是全省都处于行业前列。大凌实业有限公司有科技人员114 人;其中研发人员有 73 人,占职工总数的 23.7 %。公司有高级职称(含博士研究生)1人,中级职称(含硕士研究生)15人,初级职称(含本科)117 人。专利申请49项,其中发明专利7项,实用新型25项,外观专利17项;获得授权专利36项,发明专利3项,实用新型专利20项,外观专利13项。该公司的图像采集器工程研究开发中心是省级企业技术中心,技术带头人凌代年、张少琴均具有20年图像采集器研究开发、生产经验。该公司在镜头芯片一体化(WLM)、COB封装技术、高清图像采集器等多项核心技术的研究和应用处于国内领先,其自动化生产也是该公司未来几年抢占摄像头行业寡头制高点的重要手段。

2.存在不足。

我区虽然在发展光电产业方面有着一定的基础,但是根据产业现状分析,目前我们要大力发展光电产业有些问题与困难也亟待解决。

一是土地载体。所有的产业项目落地其中最关键的要素就是土地要素。目前,我区正努力把东诚园区打造成为东诚战略性新兴产业园,现有的两家相关企业晶华光电和大凌实业也是坐落在东诚园区,从产业集聚的角度考虑,如果发展 光电产业可以优先将项目向东诚园区集聚,特别是现在东诚园区正在开展扩园工作,新增土地可为产业发展提供发展载体。

二是技术领军人物。对于高新技术产业,特别是光电等新兴高尖精科技产业,先进的技术就是企业和产业的灵魂。目前,晶华光电、大凌实业虽然有自己的研发班子,但总体实力与国际一流光电企业相比仍有一定差距,有待进一步引进在国内甚至国际上知名技术领军人物,以增强集团技术实力,同时也可以通过加强与国内外研发机构和高校的产学研合作以增强技术研发实力。目前,晶华光电合作的高校基本分布在省外,如浙江大学光学院、西安光学院等。大凌实业在技术研发方面在摄像头研究方面在国内同行具有一定的领先优势,其一直专注于摄像头的研发,在微型摄像头研发方面的实力非常雄厚,但在光电多元化应用方面的研发力量则相对薄弱,因此如果大凌实业可以启动多元化发展趋势,其未来技术发展将有很大的提升空间。

三是扶持政策。参照其他地区发展新兴产业的经验,是否有专门的国家政策支持是推动产业快速发展的关键因素之一。目前,晶华光电、大凌实业都按照国家高新技术企业享受一定的扶持政策,但如果要发展光电产业,我们区可以努力向国家、省、市发展专项的国家政策,此项工作在国内也有成功的先例,例如无锡市发展传感网产业由于取得国家 专项政策的支持,近年来的其发展速度非常之快,产业园区建设、招商引资等方面的成效都很突出。所以,如果能够向国家有关部委或者省、市争取到发展光电产业的政策支持,将是加快光电产业向我区集聚的重要条件之一。

(三)黄埔发展光电产业的设想与建议。

创造并占领市场价值是时代对高新技术的要求,也是高新技术企业的自觉追求。黄埔发展光电产业必须秉承市场导向与技术驱动相结合,以市场导向为主的宗旨,在项目的规划与实施上,必须以国内,国外两个市场为导向,按照最具广阔市场前景和拥有最多消费者的条件,来做产业规划和项目策划,以技术开发培育市场,以市场促进技术开发。以企业的经济效益为中心;同时要积极进行技术创新,以技术创新占领并引导市场,下面是调研科对黄埔发展光电产业的一些设想与建议。

1.加强战略研究。

组织专家组精心编制黄埔光电产业的中长期发展规划加强战略研究, 战略问题是发展的首要问题。要在区委、区政府统一领导下, 组成黄埔光电领导小组及办公室, 组织专家学者, 按照高起点, 集约型,跳跃式发展的思路,进行战略研究,精心编制黄埔光电产业的中长期发展规划,确定黄埔光电产业建设的指导思想,战略目标,重点任务和主要政策措施。确定黄埔光电产业建设的重点领域和发展方向, 选准黄埔光电产业建设的切入点和突破口。加强对光电子产业发展趋势的预测研究, 对有潜力的新产品和新技术发展进行规划和策划;支持帮助区内企业加强对市场和技术发展的预测, 加强对产品开发, 市场开发, 资本运作等多层次的战略研究。

2.规划产业园区。

根据产业集聚发展的理念,综合考虑当前我区实际条件,可将光电产业作为发展智能产业园区的重要内容,将光电产业安排在智能产业园发展或者东诚工业区(利用扩园后的新园区)。在建设园区的时候,充分考虑光电产业高新技术行业的特性,遵照集约用地理念,采用酒店式管理的理念建设企业办公场所和研发场所;同时周边城中村改造相结合,在城中村改造中留出部分住宅区专门作为光电企业员工生活配套区,构筑生产、生活一体化区域环境。

3.实施体制创新。

创建有利于黄埔光电产业建设的政策环境。要积极进行管理体制创新,投资体制创新,用人机制创新,分配机制创新,为黄埔光电产业内的光电子信息企业提供宽松的政策环境,促进光电子信息企业的生成和发展, 为人才提供相应的激励机制和竞争机制。降低门槛,放宽条件,鼓励,支持科研人员创 办科技企业;在光电企业实行知识资本化和科技成果产权化,鼓励优秀人才脱颖而出。4.加大开放创新力度。

大力引进光电子领域的高技术及其关键装备是加速光电产业发展的捷径。做好对引进技术的消化,吸收,开发和创新工作是缩小与发达国家的差距,实现赶超战略的关键。在招商引资过程中,有选择地引进一批高精尖的光电子信息产业项目,与国外大企业及跨国集团进行高位嫁接。争取 3 年内引进一批亿元外资项目,在技术水平,经营规模上 3 年内与国际一流水平接轨。引进项目与自主产权项目一同构建千亿元光电子产业规模, 全面提高经济综合竞争能力。

5.加快集聚高端技术人才。

世界经济的竞争归根到底是人才的竞争。人才是高新技术产业发展的第一位的战略性资源。建设黄埔光电产业需要一大批科学家, 企业家, 风险投资家和科技创新人才。为此要树立以人为本的人才理念,重视人才引进,塑造人才成长环境。制定并落实人才引进的优惠政策,积极引进市内外,省内外,国内外的光电子信息产业的各种人才到黄埔工作,真正做到聚全省之力,集全国之力,借世界之力;完善现有的人才聘用制度, 鼓励人才流动, 形成与市场机制相适应的选人, 用人, 培养人的机制;利用现有的教学,研究基础,加快人才培养的步伐, 为光电子信息产业的从业人员提供发展所需的针对性强的继续教育环境。

6.广辟投融资渠道。在“十二五”期间通过争取国家商业银行贷款、资本市场融资金、吸引外商投资、引进国内外风险投资、企业自筹、国家重点项目支持资金等途径,筹措 200 亿元发展国家光电子信息产业基地的资金。要充分发挥企业投资主体的作用, 鼓励企业加技术创新的投资力度,并积极寻求外源投资,争取发展资金;加强政府资金对光电企业技术开发的引导作用, 充分发挥省对重点高新技术产业化项目的资金扶持政策,引导金融机构加大对光电子信息企业的投入;充分利用证券市场,培养一批光电子技术类企业上市,为有效吸引资本的注入。鼓励国内外风险投资基金进入黄埔光电产业,拓宽资金来源,在条件成熟时建立“黄埔光电产业技术交易中心”,为资金所有者和技术所有者实现对接提供交易平台,并以此激活风险资本市场,为黄埔光电产业提供源源不断的资本支持。

7.积极申请国家政策扶持。

武汉是全国第一个“国家光电子产业基地”,我们可以通过省、市呼吁,争取“国家光电子产业基地”,并以此向国家申请专门的扶持政策。同时,争取国家各部门对黄埔光电产业光电了信息产业化项目的支持,争取重大项目进入国家各类专项计划和省、市固定资产投资计划等等。

8.大力扶植本土企业壮大。

当前晶华光电和大凌实业都处于国内行业前列,尤其是 晶华光电的多元化应用发展,前景十分看好。晶华光电的远景目标是成为一家世界著名的光电产品制造与服务供应商。用3年时间争取实现销售收入10亿元,净利润超过8000万元,主导产品在国内外市场占有率及品牌影响力名列前三,并努力争取在2015年前在中国的创业板或中小板上市。大凌实业也提出了做全球最专业的图像采集器制造商。在两家企业都有决心和信心做大做强的情况下,我们要深入了解企业需求,通过为其增资扩产提供土地载体,辅助指导其加快上市融资,为其新研发的技术申请政策扶持资金等措施,积极为企业发展护航保驾,争取让这些优秀企业在黄埔发展成为全球行业翘楚。参考书目:

1、《光电技术基础》苏俊宏、尚小燕、弥谦编著,国防工业出版社2011年10月版;

2、《光电信息技术》雷玉堂编著,电子工业出版社2011年1月版;

3、《光电信息技术基础》江月松、李亮、钟宇编著,北京航空航天大学出版社2005年12月版;

4、《光电技术》王庆友主编,电子工业出版社2005年4月版;

5、《光电信息技术》杨永才、何国兴、马军山编著,东华大学出版社2009年4月版;

6、《光电技术》江文杰、曾学文、施建华编著,科学出版社2009年1月版;

6.光电工程学毕业论文开题报告 篇六

设计(论文)题目:磁流变抛光中磁场对表面粗糙度影响的研究

1.毕业设计(论文)题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。

1.题目的背景及研究意义

随着科技的进步,超光滑表面光学零件在诸如软X射线光学系统、高能激光反射镜、激光陀螺反射镜、高密度波分复用器、功能光电材料、光学窗口等许多高新技术中得到广泛应用[1],这也使得超光滑表面的制造技术倍受人们关注。磁流变抛光(Magnetorheological Finishing, MRF)技术[2]是近二十年新兴的一种先进光学制造技术。它是利用磁流变抛光液在磁场中的流变性进行抛光,具有材料去除率稳定、适合复杂面形加工、便于数控、抛光效率高等优点,特别在超光滑非球面光学零件的加工中有广阔的应用空间。在磁流变抛光技术中,有许多工艺因素制约着最终的加工质量。其中,磁场是最为重要的因素之一。研究磁流变抛光中磁场对工件表面粗糙度的影响对于深入探讨磁流变抛光机理、准确建立数学模型、寻求最佳工艺参数、改进完善抛光设备以及进一步实现数控加工都有重大意义。

2.国内外相关研究现状

90年代初,William.I. Kordonski,I. Prokhorov[3]及其合作者将流体力学和电磁学的相关理论应用于光学加工中,发明了磁流变抛光技术。1994年,他们对磁流变抛光液进行了研究,得出磁流变抛光液粘度随磁场强度的变化规律,对磁流变抛光液在抛光过程中的特性从微观角度作了解释,并在他们自己研制的磁流变抛光样机上对一些玻璃元件进行了初步的抛光试验。1995年,美国Rochester大学的光学加工中心(COM)利用磁流变抛光方法对一批直径小于50mm的球面和非球面光学元件进行了加工,结果材料为熔石英的球面元件表面粗糙度降0.8nm(rms) ;面形误差为0. 09μm(P-V);材料为BK7 的非球面元件表面粗糙度降到1nm(rms);面形误差为0. 86μm(P-V),这些光学元件都达到了图纸要求。, William.I. Kordonski等人用流体动力学润滑的理论对磁流变抛光进行了初步的理论分析。他们发现磁流变抛光中的流体运动形式类似于轴颈轴承润滑时流体的运动形式, 并对磁流变抛光中的剪切应力进行了理论推导。 年,COM 的研究人员对初始面形精度为30nm(rms)左右的熔石英及其它六种玻璃材料光学元件进行试验, 经过5-10min的抛光, 面形精度达到了1nm左右。同时, 他们又对磁流变抛光液成分进行了化学分析, 通过以氧化铝或金刚石微粉等非磁性抛光粉代替原磁流变抛光液中的非磁性抛光粉氧化铈, 较为成功地对一些红外材料进行了抛光[2]。4月, 他们将快速文本编辑程序(QED)技术引入Q22 型磁流变抛光机中,研制出了商用磁流变抛光机,从而实现对光学元件的确定性加工,大大缩短了抛光时间, 提高了抛光效率,使磁流变抛光技术走向了商业化,该机床能够加工直径为10-200mm的多种材料光学零件。近年来,COM研究人员继续对磁流变抛光的机械和化学原理进行了研究,确定了一系列不同的抛光粉对不同材料的去除率。

国内对于磁流变抛光技术的研究起步较晚,与国外有一定差距。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所[4]对磁流变抛光技术进行了深入地研究,设计了与分析式铁谱仪磁路类似的永久磁铁磁路,研制了一套磁流变抛光装置。同时他们对磁流变抛光机理和数学模型作了较深入的理论研究,通过实验对建立的数学模型进行了初步检验,分析了磁流变抛光加工中的重要工艺参数,同时他们还和复旦大学合作进行了油基磁流变液的研制,将其应用于实际抛光中取得了不错的效果,并对磁流变抛光理论(抛光区域的形成等)也进行了初步探讨。清华大学[5]自主设计了一种特殊的磁性轮式抛光工具,该种磁性抛光轮在加工工件时,可以同时进行公转和自转。在该抛光方法中,在非剪切磁流变液的表面和工件的表面之间形成了一个狭小的.间隙,在间隙内形成了一个高梯度的磁场,进入梯度磁场的磁流变抛光液就会发生磁流变效应,成为具有粘塑性的Bingham介质,并且产生突起,形成柔性磨头。西安工业大学从面接触式的抛光思想出发,自主设计了适合于磁流变抛光的环带闭合磁场,并在原有仪器机械结构的基础上,设计出相应的机械结构和两套独立的磁流变液循环系统和抛光液循环系统,完成了一台实验样机,并在该样机上进行了初步的工艺实验,但对于某些工艺因素对表面粗糙度和表面质量的具体影响还未进行深入的探索。复旦大学,电子科技大学和中国科技大学同时开展了对磁流变液的研究工作。此外,哈尔滨工业大学和国防科学技术大学也进行了磁流变抛光技术的初步研究,取得了一定的成果。但是就整体而言,国内的磁流变抛光技术研究基础相对薄弱,没有能够对一些关键技术,如水基磁流变液的配制与性能研究、抛光设备的开发以及磁流变抛光机理进行进一步探讨,无法使磁流变抛光技术实用化,阻碍了该技术在国内光学超精密加工工业中的进一步发展与应用。

2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施。

1.本课题研究的主要内容

(1)了解磁流变抛光技术的原理、发展现状及磁流变抛光技术中影响表面粗糙度的工艺因素;

(2)在实验室现有的磁流变抛光机和检测仪的基础上进行抛光实验,研究不同的磁场条件对被加工光学零件表面粗糙度和表面质量的影响。

2.拟采用的研究方案、研究方法或措施。

磁场强度是影响表面粗糙度的重要因素之一。磁场强度过小会使得抛光效率太低,而磁场强度过大会使表面出现滑痕,严重影响表面质量。因而,合适的磁场强度对于提高表面粗糙度有重大意义。针对这些问题,在本部分研究中,限定除磁场以外的工艺参数不变,通过调节电磁场大小和磁路的结构,来改变磁场的强度,用6个不同水平的磁场强度进行抛光实验,观察表面粗糙度的变化情况,找到磁场强度与表面粗糙度的关系,给出最佳磁场强度值,研究减小表面出现沟谷的方法,最终达到改善表面粗糙度的目的。

不同的磁场位置对表面粗糙度也有影响。磁场位置不合适会使零件表面边缘的质量下降,严重时会出现滑痕,大大影响了表面粗糙度。但有时可以利用磁场位置的改变来克服工件表面有些位置抛光效果不佳的情况。在这部分研究中,拟改变不同的磁场位置,在不同位置下进行实验,通过测量不同位置磁场强度大小、磁流变液的分布、比较其表面粗糙度等实验方法,研究磁场位置对表面粗糙度的影响。

3.预期成果形式。

完成毕业论文

4.本课题研究的重点及难点,前期已开展工作。

重点:1 准确细致的观测不同磁场强度下表面粗糙度和表面质量的变化;

2 分析不同磁场条件对表面粗糙度影响的差异。

难点:准确控制除磁场以外的其它工艺参数,提供稳定的实验环境。

前期已开展的工作:在前期准备工作中,已查阅大量的国内外期刊论文、优秀硕博论文。同时结合题目和相关实验条件,初步确定了研究方向,拟定了实验方案。并进行了大量抛光实验,能较熟练的操作抛光设备和检测仪器。

5.完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)。

1—4周:查阅相关资料,熟悉相关仪器,拟定实验方案,完成开题报告;

5—13周:进行抛光实验,同时完成英文资料翻译和中期报告;

14—15周:对实验结果进行分析处理;

16—17周:撰写毕业论文;

18周:准备答辩。

参考文献

[1] 高宏刚,曹健林,朱镛等.超光滑表面及其制造技术的发展.物理学和高新技术,2000,29(10):610-614

[2] 张峰.磁流变抛光技术的研究.博士学位论文.长春:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2000

[3] Prokhorov I V, Kordonsky W I, Gleb L K, et al.High-Precision Magnetorheological Inst- rument-Based Method of Polishing Optics. OSAOF&T Workshop Digest, 1992, 24: 134~136

[4] 张峰,余景池,张学军等.磁流变抛光技术.光学精密工程,,7(5) :1-8

[5] 程灏波,冯之敬,王英伟.磁流变抛光超光滑光学表面.哈尔滨工业大学学报,,37(4) :433-43

[6] 彭小强,戴一帆,李圣怡.磁流变抛光工艺参数的正交实验设计.光学技术,2006,32(6):886-892

[7] 辛企明.近代光学制造技术.北京:国防工业出版社,1997

[8] 张峰,余景池,张学军等.对磁流变抛光技术中磁场的分析.仪器仪表学报,2001,22(1) :42-44

[9] 陈杨,陈建清,陈志刚.超光滑表面抛光技术.江苏大学学报:自然科学版,,24(5) :55-59

[10] 查立豫,林鸿海.光学零件工艺学.北京:兵器工业出版社,1985

[11] 彭小强,戴一帆,李圣怡.磁流变抛光的材料去除数学模型.机械工程学报,2004,40(4):67-70

[12] Golini Donald , Jacobs.Stephen D.,Kordonsky William I. . Fabrication of glass aspheres using deterministic microgrinding and magnetorheological finishing.Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1995,v 2536:208-211

[13] Jacob Stephen D. ,Kordonsky William I. ,Prokhorov I.V.et al . Magnetorheological finishing: a deterministic process for optics manufacturing. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1995, v 2576:372-382

[14] Kordonski.William I,Golini.Don. Magnetorheological suspension-based high precision finishing technology (MRF)Source: Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 1999, v 9(8) :650-654

[15] 尤伟伟,彭小强,戴一帆.磁流变抛光液的研究.光学精密工程,2004,12(3):330-334

[16] 彭小强.确定性磁流变抛光的关键技术研究.博士学位论文.长沙:国防科技大学,2004.

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[18] 程灏波,冯之敬,王英伟等.超光滑光学表面的磁性类Bingham 流体确定性抛光.科学通报,2005,50(1):84-91

[19] 吕茂钰.光学冷加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1987

7.光电实践实习报告 篇七

目前国际、国内的学者和组织主要从两方面对产业国际竞争力进行分析:一是产业国际竞争力的结果;二是影响产业国际竞争力的因素。在方法上, 一般采用显示竞争优势指数或采用指数法形成竞争力排名等反映产业国际竞争力的结果:采用标杆法等方法对产业国际竞争力的影响因素进行分析。国内学者金碚和裴长洪等按照上述思路和方法对我国部分产业国际竞争力进行了研究。目前现有的产业竞争力模型一般由结果性指标构成, 而原因性指标几乎不被纳入到产业竞争力评价指数设计之中, 这与数据的可获得性有很大的关系。完全由结果性指标构成的竞争力指数的解释力度:如果指标的选取是全面的、恰当的, 则最终的指数具有充分的说服力。但是现有的竞争力指数无法全面衡量竞争力, 原因有二:其一, 考虑到国际上对竞争力本身概念理解就存有争议, 进而结果性指标选取标准也就无法统一:其二, 除了指标选取的过程本身的困难之外, 任何一个竞争力指数所选取的指标都不可能做到真正的全面性和完备性, 而只能是最大限度地趋向于精确。本文所理解的竞争力基本上沿袭国际上关于竞争力的研究内涵和外延;同时, 将研究着眼于产业层次的国际竞争力。选取的指标主要反映竞争力的结果。

二、光电子产业国际竞争力评价模型的构建

(一) 评价指标选取原则

评价指标选取原则如下: (1) 全面性原则。IC指数要求所有设计的指标体系具有全面性, 评价指标体系要能全方位、多角度地反映产业国际竞争力。既要包括定量指标 (硬指标) , 如劳动生产率、市场占有率;也要包括定性指标 (软指标) , 如政策与法律法规体系、生产要素水平等。 (2) 简要性原则。指标体系要层次分明, 简明扼要, 内容清晰, 相对独立。特别是在最后一层指标选择上应以尽量少的指标大体上反映上一层因素的内涵。 (3) 可比性原则。产业竞争力评价, 涉及不同国家或地区在产业上的横向比较, 所以评价指标本身, 必须具有可比性, 便于纵向与横向的比较研究分析。 (4) 可操作性原则。产业国际竞争力评价指标体系还要注意数据的可获得性, 要有实际操作的意义。所需定量数据原则上从现有统计指标中产生, 少量需要重新统计的指标应是易于采集的。对难以采集到数据的指标尽可能用其他指标代替, 或者通过其他原始数据推导出新的数据。定性指标可通过发放专家调查的方法进行量化。 (5) 产业特性原则。由于现实生活中产业各具特色, 所以要设计一个通用的产业国际竞争力指标体系比较困难, 但在实际操作中, 可以在指标体系中加入一个比较灵活的板块, 专门考虑具体产业所具有的产业特性, 并且将这些特性引入到指标体系中。综上所述, 试图将原因和结果指标同时纳入到产业竞争力分析体系下, 以期从量上对产业竞争力作出综合性的解释;与此同时, 也试图探索使研究结果更加精确化的指标体系, 但由于结果性指标与原因性指标之间存在复杂的相关关系, 因此计算模型中权重的设计可能存在不可避免的主观性, 这正是当前已经出台的一系列关于竞争力研究的指标体系所存在的共性问题。

(二) 光电子产业评价指标的选取思路

光电子产业属于高科技产业, 其产生、发展所依赖的环境和条件与传统产业都有着较大差别。在高科技产业的竞争中, 自然资源在竞争力提高中的作用已大大下降, 甚至不起主要作用。相反, “转换过程”才是竞争取胜的关键所在。所谓“转换过程”就是指将先进技术转为实际生产能力的过程。我国光电子产业发展刚刚起步, 在原始创新及知识储备方面大大落后于发达国家和地区, 这意味着扎实有效地把握“转换过程”成为未来提高我国光电子产业国际竞争力的核心。结合上述国内外学者对产业竞争力的研究以及光电子产业的高科技属性, 本文认为可以从现实竞争力、潜在竞争力、竞争环境三个方面对光谷光电子产业进行分析。竞争能力代表高新技术产业在报告期时间点的竞争力;竞争潜力代表的是报告期时间点产业内部影响产业未来的因素;竞争环境代表的是报告期时间点产业外部影响产业未来竞争力的因素。由于篇幅和时间限制, 本文重点研究武汉·中国光谷光电产业的现实竞争力和潜在竞争力, 竞争环境仅做为参考。

(三) 武汉·中国光谷产业竞争力评价模型的构建

参照上述思路和原则, 借鉴国内外学者的研究成果, 本文研究提出建立以下光电子产业国际竞争力评价指标体系, 3个一级指标, 11个二级指标, 18个三级指标。其中竞争实力有三项二级指标, 竞争潜力有四项二级指标, 竞争环境四项二级指标, 如 (表1) 所示。 (1) 资源转化能力指数。该指数是衡量生产要素转化为产品与服务的效率和效能的重要指标, 主要体现在全员劳动生产率、工业增加值率、产值利税率和资金利税率等四个指标上。全员劳动生产率、工业增加值率代表了产业将资源转化为产品的效率与能力;产值利税率和资金利税率则表示产业的赢利能力。其中, 全员劳动生产率反映了企业或者产业生产效率, 计算公式为:全员劳动生产率= (工业增加值/从业人员平均数) ×100%;工业增加值率反映了企业或者产业的工业增加值增长强度, 计算公式为:工业增加值率= (工业增加值/工业总产值) ×100%;产值利税率= (产业利税总额/产业总产值) ×100%;资金利税率= (产业利税总额/产业年末固定资产总额) ×100%。 (2) 市场化能力指数。该指数是由产品目标市场份额和贸易竞争水平两项指标表征。产品目标市场份额反映该产业在市场中的地位, 表明其产品满足市场需求的能力。贸易竞争水平表明该地区某商品贸易进出口差额的相对大小, 1代表该地区某商品只有出口, -1代表该地区某商品只有进口。其计算公式为:贸易竞争水平=[ (产品出口总额-进口额) / (产品出口额+进口额) ]×100%。 (3) 产业技术能力指数。该指数主要体现在产业装备水平和产品销售率两项指标。产业装备水平直接反映了产业技术硬件水平, 在相当大程度上决定了产业技术能力的强弱。产品销售率在一定程度上反映了新技术的市场化收益, 表示高技术产业竞争力的实现能力, 间接反映了高技术产业技术能力的发展水平。其计算公式为:产业装备水平=产业固定资产总额/产业从业人员总数。 (4) 产业运行状态指数。该指数主要用来反映产业总资产中借债筹资的比重, 衡量产业负债水平的高低情况。也是财政部对企业经济效益的一项评价指标。计算公式为:资本负债率=负债总额/资产总额×100%。 (5) 技术投入指数。该指数是由R&D占总从业人员比例、R&D经费强度和技术开发经费比例三项指标表征。R&D占总从业人员比例和R&D经费强度表明该产业科技研发的力量, 也是对开发自主新技术的基本保障。技术开发经费比例是指用于新产品开发的经费强度。其计算公式为:技术开发经费比= (新产品开发指出/R&D经费总额) ×100%。 (6) 比较优势指数。比较优势理论认为一个国家的资源在市场机制作用下往往被配置到具有相对较高生产效率的产业当中。比较优势指数是从劳动成本、产业规模和市场规模这三个方面来考察发展该产业的相对比较优势。 (7) 创新活力指数。光电产业做为战略性高技术产业, 必须走自主创新之路。 (8) 竞争环境指数。竞争环境包含政治环境、经济环境、社会环境和技术环境。

三、武汉·中国光谷产业竞争力模型分析

(一) 模型分析思路

建立光电子产业指标体系是对光电子产业竞争力做出评价的第一步。第二步就是如何评价的问题。评价竞争力的方法目前用的比较多的是主成分分析法。主成分分析法通常用于评价企业竞争力。其具体思路是通过对众多企业有关指标数据的收集, 建立数据矩阵, 通过标准化处理消除量纲上的差别, 然后计算出主成分以衡量企业在竞争力诸方面的状况。本文将主成分分析法运用于产业竞争力的评价上, 基本思路与传统的主成分分析法没有区别。只是在建立数据矩阵的时候采用了产业不同年份的历史数据, 这样便能测算出不同时期产业国际竞争力评价指数, 比较清晰地了解产业竞争力的发展状况。鉴于光电子产业发展历程较短, 无法收集到足够的历史数据的情况, 本文对这一方法只做简单介绍。

(二) 指标体系数据矩阵的构建

根据上述光电子产业评价指标体系, 构建光电子产业竞争力的指标体系数据矩阵。设n为年份, m为指标数, 则有 其中, xij为第j个变量在第年的观察值, (i=1, 2, …, n;j=1, 2, …, m) 。其次, 将变量的原始数据进行标准化处理。为了去除变量观测值计量单位不同造成的影响, 需要对各变量进行标准化处理, 计算公式为: 。其中X'ik为中第i个观察值Xik的标准值;x为变量xik中观察值的平均值;Sk为变量xk的标准差;i为第i时期 (此处以年为单位) ;k为第k个变量 (k=k1, k2, …, km) 。经过标准化处理的筛选数据消除了计量单位差异造成的对分析结果的影响, 以下分析则在标准化处理后的数据基础上进行。

(三) 相关系数矩阵的计算和主成份的选取

计算各变量观察值之间的相关系数矩阵 式中, xij与xik分别为变量j、k的观察值;rjk为变量j、k之间的相关系数, 相关系数矩阵反映了各变量之间的相关程度。最后, 计算相关系数矩阵R的特征方程。R的特征方程为|R-λI|=0。设特征值为 特征向量矩阵为λ1>λ2>…>λp。方差贡献率为: 。选取主成分的方法有两种:第一种是选择特征值≥1, 也即第m+1个变量的特征值≤1的那些成分作为主成分;第二种是通过方j=1差累积贡献率来选取主成分的数量, 当方差累积贡献率超过85%时, 即可选取这q个成分为主成分, 由特征向量组成。根据第二种方法从m个变量 (x1, x2, …, xm) 中, 通过主成分分析确定q个主成分 (q

式中, q个主成分能有效地表征m个指标, 比较集中地反映各时期光电子产业竞争力的强弱。Fi从不同侧面表征现实产业竞争力特征。可由上述特征向量矩阵直接得到。

(四) 构造产业竞争力综合指数

将q个主成分转化为一个综合指数zc, 反映光电子产业年份的综合竞争力水平。

从前面的分析中可以看到, Fi= (i=1, 2, …, q) 代表了光电子产业在某个方面的竞争水平;Wi= (i=1, 2, …, q) 为这q个主成分的方差贡献率, 也是这q个主成分构成光电子产业竞争力综合指数Zt的权重。由此, 得到光电子产业竞争力综合指数, 该指数较为客观、全面的对产业竞争力水平做出了评价。将获取到的各年份标准化数据分别代入上述公式, 即可求出光电子产业的竞争力指数。以1998-2003年的标准化数据为例, 代入1998年数据, 可以得到, 即为1998年光电子产业综合竞争力指数。依此将各年数据分别代入, 则可以得到任意年份的光电子产业综合竞争力指数。

(五) 武汉光电子产业竞争力成长性的评价

设zt为武汉光电子产业在t年份的竞争力指数, z0则为武汉光电子产业在基期年份的竞争力指数。设Zt为全国光电子行业在t年份的竞争力指数, Z0则为全国光电子行业在基期年份的竞争力指数。于是武汉光电子产业竞争力的成长指数便为Ct=Zt-Z0, 全国光电子行业竞争力的成长指数便为Zt-Z0。令 , 于是gt便为武汉光电子产业在0年份至t年份 (即t时段) 的竞争力成长变化率, Gt则为全国光电子行业在0年份至t年份 (即时段) 的竞争力成长变化率。

其中, Qt=Z0*Gt, Jt= (z0-Z0) *Gt, Rt= (gt-Gt) *z0。于是, 武汉光电子产业在0年份至t年份的竞争力成长便可看成Qt, Jt, Rt三个变量之和。Qt为光电子行业竞争力指数乘以光电子行业的成长变化率, 则Qt表示武汉光电子产业竞争力成长中来自光电子行业总体竞争力成长的部分。z0-Z0为武汉光电子产业在0年份实际的竞争力指数与光电子行业竞争力指数之差, 即武汉光电子的基础竞争力与行业竞争力的差距。这一差距再乘以行业竞争力的成长变化率得到的Jt, 则表示武汉光电子产业竞争力成长中来自基础竞争力优势的成长部分。Rt为武汉光电子产业竞争力成长变化率与行业竞争力成长变化率之差乘以武汉基期的实际竞争力, 则Rt表示武汉光电子产业竞争力成长中来自竞争力成长变化率的优势部分, 即快速成长优势带来的成长。

四、武汉·中国光谷光电子产业竞争力提升的建议

(一) 继续推进经济体制改革, 完善各项政策制度发展光电子产业、创建世界一流的国家光电子产业基地是牵涉政治、经济、社会各方面的一项全局性战略, 需要全社会的关心和支持, 尤其是政府及其主管部门要坚持开拓进取、求真务实的精神, 根据我国加入WTO所面临的新形势, 按照与国际接轨的原则, 营造良好的体制环境, 建设开放的经济体系, 增强对海外的资金、人才、项目的吸引力, 尽快实现在人才、技术、产品、市场等方面与国际接轨。为此, 要加强政策法规体系的建设, 大胆进行制度创新, 积极借鉴美国硅谷、日本、台湾新竹等地的先进经验, 推动光电子产业发展的财税、融资和外贸等政策法规, 推动光电子产业的发展。

(二) 鼓励企业自主创新工作, 积极建立完善的自主创新体系从当前的国际国内形势看, 光电子产业做为战略高技术产业, 必须走自主创新之路。技术引进、招商引资模式虽然很重要, 可以提高技术发展的起点, 但难以引进国际前沿的高新技术。由于政治以及国家间的利益冲突等原因, 真正的战略高技术是买不来的, 技术创新能力也是买不来的。不同于日本、韩国和我国台湾, 直到现在, 一些发达国家仍然对中国进行高技术转让的严格限制。围绕高新区的发展目标, 当前的重要的任务之一是积极建立起完善的自主创新体系, 在进一步促进光电产业创新网络建设的同时, 促进企业成为自主创新投入的主体、技术创新活动的主体、创新成果应用的主体;促进光电产业的创新体系融入全球创新网络, 成为全球创新网络的组成部分, 成为全球光电子产业领域重要的创新基地。通过这一创新体系整合国内外创新资源, 促进创新成果不断涌现, 促进武汉·中国光谷的光电子产业不断走向高端。新兴产业和新业态的产生, 使高新区成为光电子产业领域新兴产业的发源地和聚集地, 抢占世界高新技术产业的制高点。

(三) 积极参与国际竞争, 不断提升国际性技术、专利和产品首先, 采用国际标准战略。为了提升中国产业的国际竞争力, 国家于1984年作出了加快采用国际技术标准和国外先进标准的决策, 并将其列为国家重要的技术经济政策。事实证明, 采用国际技术标准, 逐步实现中国技术标准与国际技术标准的接轨对提升产业的国际竞争力具有重要的意义。国际技术标准非常庞杂, 采用国际技术标准和国外先进标准必须坚持“政府推动、市场引导、企业为主、分类指导、国际接轨”的基本策略。其次, 参与国际标准制定战略。参与国际标准制定可以避免单纯直接采用国际标准可能导致中国产业界掉入国外专利的陷阱, 形成自己限制自己产业发展的缺陷。为此, 应该以参与国际技术标准的制定为突破口, 来进一步提升光谷光电产业的产业国际竞争力。最后, 加强知识产权保护意识。虽然近年来武汉·中国光谷光电子产品的专利申请和拥有数量都有大幅增加, 产品出口额也是节节攀升, 但无专利产品出口额也占有相当大的比例, 对于产品的知识产权保护意识还有待进一步加强。

(四) 建立新的人才招揽、使用战略光电子产业是典型的知识密集型产业, 因此人才是高新技术的第一要素, 直接关系到企业的兴衰成败。实施创新人才集聚战略, 顺应世界高科技经济全球化的潮流, 在全球范围发掘创新人才资源, 彻底改变人才使用的地域观念。营造创新人才脱颖而出的机制和舞台, 开创一个人尽其才、才尽其用的新局面。同时, 还必须实施全民创新教育工程, 大力发展科技教育事业, 培养众多的跨世纪创新人才和高素质劳动者, 彻底改变创新人才短缺、现有人才知识陈旧的局面。结合基地产业发展和产业结构调整的需要进行创新人才的战略储备。一是形成一支具有创新意识和攻关能力的高水平的研究开发队伍。二是培养造就一批优秀的企业管理人才。管理和技术是产业发展的双翼, 管理人员的素质对企业的经营状况和企业的发展起着举足轻重的作用。三是建立一支训练有素, 符合产业要求的职工队伍。作为高技术的光电子产业, 职工队伍必须具有较高的专业素质, 但目前这一要求还远远不能达到。要通过多种渠道, 大力开展职工技术培训, 并使之经常化、制度化, 全面提高职工队伍的素质。四是培养造就一批具备国际化知识的人才。发展光电子产业需要一批通晓国际经贸知识, 了解国外企业行为及有关法律、税务、财务、金融等制度, 能开拓国际市场、懂管理、有专长的复合型人才。对于国际化人才的培养可采取国内外培训与实践中锻炼相结合的方式。吸引留学人员回国创业, 聘请海外专家来汉工作, 是有效的途径。

摘要:本文通过建立光电子产业指标体系, 建立武汉·中国光谷产业竞争力评价模型, 对光电子产业竞争力做出评价;对收集的众多企业有关指标的数据, 建立数据矩阵, 标准化处理消除量纲上的差别后, 用主成分分析法测算出不同时期产业国际竞争力评价指数;并提出了相关建议。

8.光电实践实习报告 篇八

[关键词]光电类专业;课程设计;运行管理;探索与实践

[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)06-0014-03

一、前言

当前经济全球化趋势发展迅速,我国经济正处于发展的高速期,社会对高素质工程技术人才能力及素质的要求也日益提高,是行业对工程人才需求的真实反映,主要表现在:能够发现、分析和解决实际问题,具有很强的团队合作和创新意识,具备知识和专业迁移能力,能够很好的应变不同工作岗位要求。[1]

我国的高等教育,特别是工程教育方面,一直注重高素质工程人才培养,但根据社会及企业反馈,当前大多数人才的培养定位及模式与现代企业的实际要求吻合程度不够,使得学校的人才培养与企业的人才需求之间出现脱节。如何解决上述问题,是我们高等教育工作者必须面对的挑战之一。[2]随着“光电信息产业是21世纪最具魅力的朝阳产业,它将成为21世纪的高科技主导产业”这一观念得到越来越多人的肯定和认同,国家发展光电技术和产业的一系列战略决策不断出台,光电产业成为推动国民经济发展、促进就业需求的重要因素。因此,光电类专业在近年来迅猛发展,各高校及职业院校均纷纷开设相关的专业,招生规模也日益扩大。[2]而光电信息科学与工程专业是一个典型的工科专业,专业以培养适合国家需要的光电信息类科技人才为目标,对培养学生相应工程技术素养的需求较高。但如何解决学校的人才培养和企业实际需求之间的矛盾,已经成为一个需要共同面对的难题。[3] [4] [5] [6] [7] [8]

诚然,学校是培养人才的主阵地,学生经过四年的系统学习和训练,专业知识的储备和综合能力的培养都得到了很大程度上的提高。在专业培养体系中,理论环节多以理论课程为主,而实践环节则涵盖专业实验、课程设计等,从人才培养角度,二者应该是相互配合,相辅相成,才能全方面提升学生能力。但在教学过程中,由于授课老师的专业知识背景、课程性质、教学安排、实验条件等实际因素的影响,经常出现理论讲解与实践训练之间的关联程度不高,不能很好的实现理论与实践的交叉融合的现象,在培养学生的综合素质方面的效果大打折扣,难以培养企业实际需求的人才,因此,需要对能够体现理论与实践相统一的代表性课程的教学过程进行思考和改进。

众所周知,在工科专业培养体系中,专业课程设计的角色重要,是学生加深理解和灵活运用所学的专业知识,实现理论与实践相融合的孵化平台,具有不可替代的作用。因此,应采取恰当的专业课程设计组织管理模式,对学生进行全方位训练,调动学生的学习积极性,激发创新意识,从而实现夯实学生专业知识基础,提升学生动手实践能力的教学目标。[9] [10] [11] [12]

本文以光电类专业课程设计的运行管理模式为研究对象,从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节对课程设计教学过程进行分析,探索课程设计运行管理模式的改革对于提升学生综合素质的作用的规律。实践结果表明:以培养学生综合能力为导向,注重过程考核,以开放式与引导式的教学方法为主,采取阶段式管理方式组织教学活动,特别是在课程设计过程中引入团队训练机制,将有助于帮助学生在实践学习过程中培养、锻炼、提升团队协作的能力和创新意识。

二、课程设计运行管理模式探索

运用传统课程设计方法,学生在训练过程中多以讲义为蓝本,根据给定流程,被动接受知识,这就束缚了学生的创新思维,难以形成自主的知识建构,特别是对光电类专业课程设计而言,学生们只是经历了过程,自主学习能力、团队合作及创新意识均没有得到很好锻炼,难以运用于以后的工作实践。为了解决上述矛盾,根据光电类课程设计的专业特色,依托专业知识基础,紧扣实际所需,以“提升学生动手实践能力,增强专业知识的实际运用能力”为目标,对课程设计的整个流程进行综合分析,从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节,对课程设计的教学过程进行阶段性管理,注重对学生的过程考核,以提高学生在光电系统设计方面的工程实践能力。下面,分别对上述各阶段进行阐述和分析。

(一) 课题引入

传统课程设计的题目都是老师给定,学生完成,符合教与学的教学规律。我们对此进行新探索。在紧扣光电专业培养目标的前提下,专业课程设计指导教师团队经过充分调研和论证,在光电图像处理等软件类、光电传感类、光电显示类、光机电控制类等大框架下,专门设置开放性题目,充分发掘学生积极性和创造力。提前两周,积极引导学生进行社会调研,剖析与本专业相关、本区域所需,亟待解决的问题,从而形成信息库;在此基础上,学生与指导教师共同设计课程设计题目,在此过程中,教师主要是起到引导、把握题目难易程度的作用。例如有学生通过调研发现,高速路口上的绿化带植被影响驾驶员视野,不易发现行人,容易造成安全隐患,因此,提出利用红外传感及声波测距等方式设置预警牌的思路,经过与教师讨论,设计出红外传感安全预警系统。体现专业交叉融合的课程设计题目,能有效促进理论传授与实践训练环节间相互融合,且极大的激发了学生的学习兴趣。

(二)模拟实际项目研发过程

1.组建项目组,完成课题

为了增强学生的团队合作意识,鼓励学生根据兴趣选择适合自己的课题,建立二人为一组的项目组,对所选课题进行分析,对任务进行分解,调研,制订完成预期目标的工作计划。

2.引入过程考核机制

为实时把握学生的项目进度,更好的引导学生开展课题研究,实行阶段性过程考核机制。指导老师根据题目,设计过程考核表,实时督促学生的学习进度,采取开放式、引导式、探究式的教学方法,有效增强了学生的学习动力和激发了学生的创新意识。

3.采取多样化方式进行课题验收

一般而言,集中实践环节类课程比较注重学生的动手和作品的实际完成情况,而对学生的语言表达能力及现场应变能力的考核较少。因此,通过在验收环节增加课题答辩等过程,能够比较全面的考查和锻炼学生。考虑到时间及场地因素,可以采取“要求作品为优秀者必须答辩,良好以上申请答辩”等形式。在实际操作中,学生反应强烈,态度积极,报名踊跃,共计37组学生要求参加答辩,占51%。环节中采取PPT讲解、实物演示、接受质询等方式,并对典型环节现场进行视频录制,对学生综合素质进行较为全面的考核。通过本过程,发现了一批有潜力的学生,也激发了其他学生的参与热情。

4.严格报告撰写的考评结果

根据以往课程设计的经验可知,部分学生动手能力较强,但报告撰写方面比较马虎。这主要是因为集中实践环节的教学开展形式多为探讨式,与理论课的教授形式差别较大,导致学生往往产生作品完成,指标实现即为大功告成心理,忽视了实习报告撰写是工作总结和能力提升的重要过程。为此,可采取学生撰写报告,指导老师批改,对报告撰写部分提出质疑,然后返给学生修改,最终给定报告成绩的形式,强化报告撰写的重要性。

(三)拓展课程设计实践工作的外延

应因材施教,注重课程设计工作外延。对于部分学生的作品未能在给定时间完成,或者学生对自己作品不太满意等情况,给学生一周时间进行完善,但必须接受老师质询,如通过考核,可以获得附加分。对于整体表现优秀的作品,要求学生在期末考试结束后,对作品进一步优化,进行封装,录制演示视频,推广至本校创建的大学生孵化基地,进行成果转化;所完成的作品及录制的视频,可以应用于新生认识实习和其他单位来实验室参观考察。

三、结束语

集中实践环节课程设计是学生实现理论与实践相融合的重要实训过程,能够培养学生发现问题,分析、解决问题的最好途径,是提高学生综合素质的有效训练过程。实现上述目标的前提是需要对课程设计进行精心组织并实施科学管理和合理评价。但是人才的素质及能力培养和锻炼不能寄希望于单单一门课,还需要从各个教学环节来进行,形成合力。通过对课程设计的运行管理模式的探索与实践,发现以培养学生综合能力为导向,注重过程考核,以开放式与引导式的教学方法为主,采取阶段式管理,组织教学活动,特别是在课程设计过程中引入团队训练机制,对于学生在实践学习过程中培养、锻炼、提升团队协作的能力和创新意识,有明显的促进作用。通过分析学生后期发展的调研反馈信息表明,在上述环节训练中获得优良的学生,在后期的学科竞赛、就业选择方面都表现得更胜一筹。

[ 注 释 ]

[1] 李培根.工程教育需要大工程观[J].高等工程教育研究,2011(3):1-3.

[2] 蒙婧.从硅谷到光谷:高校科技创新体制研究启示[J].中国高校科技,2014(7):26-27.

[3] 朱进容,黄楚云,姚育成,成纯富.光电信息专业人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛,2013(52):102-103.

[4] 胡章芳,潘武,罗元,王艳.光电信息科学与工程专业创新人才培养模式的改革与实践[J].科学咨询(科技·管理),2014(36):126-127.

[5] 曹辉,陈国杰,梁佩莹,韩定安.光信息科学与技术专业应用型人才培养探索与实践——以佛山科学技术学院为例[J].兰州教育学院学报,2014(30):104-105.

[6] 王立忠,王薏霖,刘洪波,王春武,么艳平,常喜.光电信息工程专业学生核心竞争力培养体系构建[J].高师理科学刊,2014(34):104-104.

[7] 王继成,高淑梅,罗玮,陈国庆.光电信息科学与工程创新平台实训教学研究与探索[J].物理与工程,2013(5):61-64.

[8] 董军,刘继红,严学文,梁猛,柴宝玉,刘琳,杨祎.光电信息工程专业创新实践教学体系的探索与研究[J].宁夏师范学院学报,2012(3):89-91.

[9] 周金海.新时期大学生专业课程设计的地位与作用[J].中国成人教育,2011(6):115-116.

[10] 刘小康,余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J].高教探索,2009(5):133-134.

[11] 张准,钟丽云.基于CDIO理念的光电技术实验课程设计与实践[J].实验室研究与探索,2012(8):367-370.

[12] 段桂江,徐世新.基于专业课程设计平台,提升学生团队协作能力[J].高等工程教育研究,2012(1).

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