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光电工程论文精品(七篇)

时间:2022-03-06 04:43:39

光电工程论文

光电工程论文篇(1)

光缆数字化电视的运用对传统的电视节目传输来说是一场巨大改革。光缆数字电视走入寻常百姓家,丰富了业余生活,为广大市民了解外面世界、知晓国内变化打开了一扇窗。但是,数字电视光缆工程并不完美,也有一些问题存在。

1.1施工技术人员漏洞在光缆施工过程,要制定明确施工标准、注重专门的管理与保养,这就需要配备专业施工人员来完成这项工作。虽然光缆本身就含有加强筋和固定填充物来进行保护,但是这些保护能起到作用得依靠技术人员正确、科学安装。因此,配备合格的技术人员,避免安装失误是数字电视光缆工程实施的重要一步。

1.2安装技术难度大随着经济的快速发展,高楼大厦如雨后春笋一般遍地而生。光缆数字电视走入家家户户,安装就成了必不可少的重要环节。光接收机将光信号转换为射频信号,从而进入分配。由于光接收机比较敏感,易受到外界自然环境的影响,所以对它保护就要格外小心。问题来了,光接收机主要位置在光节点处,而光节点主要安装在小区楼头,受到的影响最大。安装技术的难度系数又上升一级别,安装时往往事倍功半。

2设计准备

与传统电视相比,数字电视是高速度与宽带相结合的产物,具有局域网、城域网、广播电视等多种业务,净显高科技、高知识化。因此,做好设计前充分准备是继续光缆工程的基础,决定着施工质量和网络建设质量。首先分析潜在用户数量,满足其需求,根据范围大小,入口布局,合理设置分前端,保证网络安全。接着考虑分站点、光缆交接区、用户需求等因素选择光缆芯数。最后选择短直、安全可靠、稳定的光缆线路,尽量避免设在曲折、复杂、治安混乱的场所。

3施工方式

光缆按敷设标准划分为:直埋、架空、地下埋设。在制定好光线路由、芯数多少、长度后,要选择合适的光缆接头位置。直埋时选择地势平坦的位置;架空时选择线杆,有利于熔接和维护;地下埋设时,仔细检查内井管道情况,提高安全系数。

3.1直埋施工直埋挖掘深沟时,深度一般控制在1.2m以内,沟要呈直线,沟底尽量平坦,填土前仔细检查光缆放置位置是否准确。直埋时要注意2个关键步骤:第一填土时不能一次性填满,要先覆盖20cm的细土,等到气压稳定后再填土固定。第二填土时不要把一些石头、砖块等硬物混在泥土中,以免砸到内置光缆。最后,在埋光缆处用水泥桩做标记,间隔大概200m到300m,便于日后的检查维修。直埋施工并不无可挑剔,有一个致命的弱点。虽然实施光缆直埋工程的初期成本较小,但相应的安全系数、可靠系数也随着较小,容易发生故障。

3.2架空施工在架空光缆施工中,如何减少光缆移动是首要考虑的事情。受到风力、光缆自重、温度湿度的影响,光缆容易发生移动,进而传输性能变差。所以,要延长光缆使用时间,就要选择十分稳定牢固的杆线。为了避免光缆拖地、下垂现象,要在光缆上线处加引导设置、做好三方四方固定拉线,这样才能延长光缆寿命。与此同时,要必须安装防雷装置,每隔10~15根进行防雷接地,目的是保护架空线路设备和维护人员。市外架空光缆与电力线的水平距离应大于电力线杆高度,目的是防止线路下垂,避免触电事故的发生。

3.3地下直埋施工地下直埋主要是以管道的方式进行的。为了避免管道被老鼠之类的动物咬坏,管道主要用铠装类,更加结实牢固。首先应检查管道占用情况,清洗管道,安放塑料子管,并放入牵引线。接着使得穿孔器和光缆连接。最后通过人工一个一个向回牵引,使得光缆受力不超过规定范围,牵引力不大于120kg。地下直埋一定要注意:第一计算好布线长度,预留长度控制在2km以内,不能过长,容易引起安全事故;第二布线时一定要从中间向两边牵引,把光缆绑在固定托架上;第三必须安装顺引装置,使得光缆引入、引出时不拖地。比较三者施工方式,地下直埋光缆最为安全,受自然因素影响较小,便于线路正常运行和管理保养。

4结语

光电工程论文篇(2)

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

中图分类号:G643.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)03-0001-02

在我国研究生规模化教育的背景下,提高研究生教育质量,培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今,不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点,同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台,探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展,跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题,而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础,也是高层次人才培养的关键,科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务,进行科研平台的整体谋划和布局调整,以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展,其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台,其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下,是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力,共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台,平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展,并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广,学科交叉明显,为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切,有机结合,支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑,是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象,以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法,为新型光电信息材料,特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导,并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面,在光电信息材料理论与技术研究的基础上,针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象,对其感测机理进行探索,对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨,对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面,根据光电器件的基础理论及关键工艺技术,结合感测信息对象的需求,开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究,以此为基础,研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺,为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用,是感知层与应用层之间的连接纽带,负责总体数据传输和数据控制,提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下,结合国内外的技术发展和技术趋势,本研究方向重点面向智慧医疗应用,主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题,形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权,形成基于光电感测与传输的共性技术体系,为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上,所涉学院密切合作,形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名,重庆市学术技术带头人1名,重庆市巴渝学者1名,拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队,同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验,为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来,本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人,授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人,授予硕士学位人数超过400人,有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时,注重研究生创新实践能力的培养和提高,健全了研究生培养保障体系和质量监控制度,保障了人才培养的质量。

参考文献:

光电工程论文篇(3)

关键词:光电技术; 教学改革; 教学方法; 教学效果

光电信息技术是将光学技术、电子技术、计算机技术以及材料技术相结合而形成的一门高新技术。光电测试技术是光电信息技术的主要技术之一,它以其非接触、高精度、高速度、实时等特点,成为现代检测技术最重要的手段和方法之一 [1]。《光电技术》课程主要介绍光电检测技术的基本原理、器件、方法等。因此,该课程也成了相关理、工科专业学生必须掌握的一门课程。学习和掌握这门课程对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。但该课程涉及的内容多,知识面很广[2],肩负着相关理工专业从基础转向专业应用的传承作用。为了适应光电信息技术的迅速发展对光电信息技术人才的需求迅速增加的发展趋势,河南大学物理与电子学院开设了《光电技术》这门课程,然而如何培养学生适应社会发展需要,使其具有独立思考和创新思维,是专业课程教学改革中重点思考的问题之一。本文结合自己的教学经验和他人的先进成果,广泛搜集学生的反馈意见,对该课程的教学改革进行有益的探索。

一、《光电技术》课教学过程中存在的问题

(一)杂而滞后的教材内容

根据王启明院士等提出的“现代信息技术发展”的观点[3],将光电技术定义为“研究光电信息系统中光和电信号的形成、传输、采集、变换及处理方法的技术学科”。单从光电测试系统(图1)来说,其不仅与高等数学、普通物理、化学等基础课程及电工学、工程力学、电子线路等专业基础课密切相关,而且课程中所讲述的各种传感器知识还涉及到材料知识、力学知识和电学知识。另外,检测技术与自动控制理论也结合得十分紧密。在课堂教学中很难找到像大学物理、原子物理、电动力学等课程那样的经过数十载锤炼出来的经典教材。另外,随着大规模集成电路、材料科学和微机械加工技术的快速发展,各种新型的光电探测器和与之相对应的检测技术也发展的非常迅猛。而教材的更新相对较慢,选用的教材不能跟上传感器当前的发展趋势。

(二)枯燥的教学方式

教学方式单一,以教师课堂讲授为主,学生被动接受。不能发挥学生学习的积极性和主观能动性,授课效果和学习效果不佳。

(三)贫乏的实践环节

目前的课程体系中,实验实践环节偏少,对学生综合应用能力培养和锻炼的综合性实验更少,教学方式不够完善,对学生理论联系实际能力的培养不利。

以上问题的存在不适应国家对应用型人才的培养目标。光电技术在发展,招生规模在扩大,与时俱进,从实际需要出发,我们必须对课程进行教学改革,使教学方法和教学内容都能紧跟信息时代的要求。

二、光电技术课程的教学改革

(一)立足信息技术前沿,更新课程知识结构体系

以我们学院选用的浙江大学缪家鼎等人编写的《光电技术》为例,教材内容涉及多而且分散,缺乏系统性和连续性,其中对原理的叙述多,典型应用和设计介绍少;传统光电器件多,新型器件少;简单应用多,新领域综合应用少;总之内容显得老化,跟不上当前的科技发展。光电检测技术是多学科交叉而形成的一门新兴技术,在工程实践中,它始终呈现高速发展态势,不断有新的器件、新的检测方法、新的应用领域问世。这些因素决定了课程内容的动态变化性和学科延展性。针对该学科的这些鲜明特点,课题组首先对课程主线结构进行优化,建立了光电技术课程的结构“大树”如图2所示。即以光辐射源和半导体物理基础作为基础理论教学内容,它们作为光电技术这棵大树的根基,为光电技术课程的学习提供给养;以光电信号的转换和处理为主干教学内容,它通过光信号的变换、光电信号变换和电学信号的变换等原理为各个光电器件的应用输送养分,根据这一环节可以给出各个器件的特性参数,从而为器件的实际应用提供准则;以典型光电器件的分析和设计升华教学内容,针对不同的器件还有其独特的性能及应用领域根据学生的兴趣展开专题课堂讨论,使现代光电系统硕果纷呈。其次,课程从各个单元上配合主线结构,也按照光电信息系统的特点进行“裁剪”和“重缝”。 我们以“立足教材,跟踪发展”为指导思想,授课过程中删除了陈旧过时的内容,在讲授教材基本内容的同时,收集补充了光电技术相关学术期刊杂志、书籍;国内外光电探测器件知名厂家、近年新型光电探测器件、新型光电信号检测技术和方法以及各类光电探测器件的最新进展和应用情况等。同时利用校内外专家教授和他们的研究生在科研中获得的光电技术的先进理念、现代观点及解决的问题的方式方法充实课堂教学,实现课程内容现代化,收到了良好教学的效果。

(二)运用科学的现代化教学手段,不断提高教学质量

1、研究型课堂教学方法的探索,实现课堂教学模式多样化。光电技术的动态变化性和学科前瞻性,要求教师必须积累有丰富的工程实践经验和多学科知识整合能力,仅靠课堂教学难以达到对整个课程的综合应用水平,必须探索多渠道教学方式,倡导将能力培养深入到日常教学活动中,达到“宽基础,重能力”的教学目的。采取课上讲授、课堂提问和讨论的启发式和开放型教学模式,提高学生主动学习的兴趣。充分利用网络学堂。将电子版讲稿、教材、相关专题内容在网上,便利学生使用和学习。对于一些学科前沿问题开展课堂讨论。让学生课外查资料,在充分准备的基础上,开展课堂讨论。教师对学生的讨论适时进行引导。布置学生写章节学习总结和小论文。通过小论文的写作,可以拓宽学生的知识面,了解国际上与本学科相关领域的最新科技动态。

2、针对光电技术课程涉及的图表多、信息量大等特点,在多媒体课件设计时主要体现课程教学内容的主线、重要概念和结论以及为加深学生理解的图片、Flash动画和音像资料等,而概念的讲授、理论公式的推导等仍以传统的板书方式,即“品型”窗口的多媒体辅助教学模式。就像多画面电视机那样,在主画面上开一个又一个窗口,窗口起到浏览辅助信息的作用。此外,还充分利用人眼生理视觉特性[4],合理设计Powerpoint文稿的背景和字体的种类、大小、颜色及行距等,提高屏幕信息显示效果。如对半导体能带理论,学生常会觉得很抽象,难理解,故除在课堂讲授中增加图形、图像、动画、声音等形象的多媒体教学手段外,通过板书例题可检验学生对其认识深度,再根据作业题中曝露的问题进行有针对性的补充解释,效果非常有效。教学实践表明,授课用“品型窗”的方法,教学结构简洁,重点突出,概念明确,教学效果良好。

(三)“以培养学生实践能力、创新能力为核心”的实验教学改革,适当引进科研成果

自从1999年我国高校开始扩招以来,高等教育逐步从过去的“精英化”向“大众化”过渡并逐渐形成“大众化”的高等教育格局。国家统计局威海调查队于近日举行了“大学生就业情况如何?”专题问卷调查。结果显示,专科生就业率高出本科生39个百分点。本科生求职的最大困难是“缺乏工作经验,不会推销自己”,因此培养实用型人才是当前本科教育的目标之一,实践性环节在教学过程中起着不可替代的作用。为了突出实践教学,培养学生的知识应用能力,让学生“消化理论,发展能力”,课题组大胆探索,进行“以培养学生实践能力、创新能力为核心”的实验教学改革。为了适应社会经济发展对人才的需求,本着“强化动手、突出创新、开放教学、资源共享”的原则,物理与电子学院组建了河南大学实训教学中心,为学生电子竞赛和挑战杯等高校创新、创业大赛及学生科技制作活动提供场地和平台。我们根据学生特点,采取分层次培养,一般学生注重基本能力的培养,而学有余力的学生则注重创新能力的培养。教学中将实验分为三大类,首先是基础与验证型实验,其目的是验证、证明、巩固、掌握基本教学内容,例如光功率、光照度、发光强度、光谱特性等,通过实验强化认识。其次是设计与综合型实验,其目的是以“任务”或“课题”形式提出实验要求,综合使用知识来设计、开发完成项目,培养学生综合应用和自学能力。比如光电倍增管和CCD器件的原理及应用;再者是研究与创新型实验,以自选/自带的独立研究形式为实验要求,重在培养研究能力和创新意识。比如利用光电器件组建的表面光电压谱仪,紫外、可见、近红外分光光度仪,电致发光谱仪等对晶体样品进行测试并对测试结果进行理论的分析。该实验过程有助于培养学生查阅资料、思考以及创新的能力.熟悉科学研究的思路和方法,掌握这些光电器件的使用方法和注意事项。由于课程实验与教学内容同步进行,对加深基本概念的理解、强化基本能力的训练起到了良好的促进作用。

《光电技术》课程的实验设备要求不同于传统的经典实验,具有很强的时代气息。 实验所用的核心器件,如光电倍增管、像增强器、雪崩光电二极管等光辐射探测器不仅价格昂贵、维护严格,而且发展更新也很快。在这种情况下,如果能把教学和科研很好地结合起来,突破教学大纲,用科研项目的部分内容补充或扩展教学大纲内容,充分利用科研仪器设备为学生开设实验,那么学生在掌握理论的基础上,内容就可以跟上当前的新技术,形成教学内容对新技术的快速反应,充分反映该相关领域的发展趋势,另一方面使课程的基本理论体系与实际应用的结合更为紧密,使整个课程的教学体系更为完善和统一,增强课程的实用感。最后还有利于启迪学生思维,激发对课程的学习兴趣,逐步培养学生独立分析和解决实际问题的能力,同时还有助于提高学生的科研素质和能力。

三、结束语

教学是艺术和科学的有机结合,课堂是教学艺术的舞台。在教学中,把教学内容和人才培养紧密结合是教师孜孜不倦的追求。我们的教育是用昨天的知识,培养今天的人才,而要应对的是明天的挑战。所以,我们的课程教学改革从实际需要出发,立足于本专业,教学方法和实验内容都紧跟时代要求,教学过程中有意识地将改革贯穿到教学实践的每一个环节,使教学改革取得了显著实效。

参考文献

[1]杨常松,陈海秀,李远禄.光电测试技术教学改革的探讨[J].科技信息(博士专家论坛),2009,7-7.

[2]于雪莲,顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛,2009,(9)77-81.

光电工程论文篇(4)

关键词:机械抛光;电解抛光;电流密度;抛光温度;最佳抛光度

中图法分类号:O6-339 文献标志码:B

1 概述

传统的机械抛光工艺会在抛光工件表面留下一层冷却硬化的变形层和明显的划痕,严重影响抛光的效果。最重要的是传统的机械抛光只能抛光表面形状规则的工件,无法满足工程中对复杂工件的抛光要求。

电解抛光技术起源于二十世纪初R.Winertia等人在镍电化学抛光方面的第一个专利。随后,法国人P.A.Jacquet在铜和镍方面的研究将电解抛光技术推广到工业化应用。

目前,有关电解抛光的理论主要是薄膜理论:电解抛光时试件表面上会形成一层厚薄不均匀的粘性薄膜,此薄膜具有很大的电阻,会在很大程度上影响抛光电流的大小。人们针对电解抛光技术的作用机理已展开了大规模的研究工作,并在逐渐探索电解抛光技术在现代工业技术中的应用。目前,电解抛光技术已在金属精加工、金相样品制备以及装饰行业、生物医学、尤其在航空、航天领域得到不同程度的应用。

随着现代工业技术的发展,传统的机械抛光工艺显然已经无法满足一些高精密仪器对零件表面抛光精度的要求。然而,电解抛光不仅可以消除残余应力,还可以优化金属的表面组织(电解抛光后工件表面的铁和碳分布更加均匀),更重要的是它可以加工传统的机械抛光所不能加工的曲面、锥面以及孔等工程复杂结构。

在实验室条件下,传统的机械抛光工艺和电解抛光工艺的效果图分别如图1和图2所示。由图1可以看出,经机械抛光后的工件表面,有纵横错乱的划痕;而且,由于受力不均匀,导致划痕深浅不一,很难靠机械打磨抛光消除划痕,这样抛光的质量就无法保障。由图2可以看出,经电解抛光后的工件表面,金相组织分布均匀、规则,并且没有明显的划痕。相比之下,电解抛光的优越性也就不言而喻。

当然电解抛光工艺也会带来一些问题,比如抛光后废液的处理问题,过度抛光造成对金属表面的过度腐蚀问题等等,这些问题需要进一步的研究处理。

电解抛光工艺的抛光效果与工件材质、电流密度大小以及电解液的温度等参数密切相关,合理的控制这些工艺参数才能得到令人满意的理想表面。为了改善工件表面的粗糙度,以便更好的检测其金相组织,本文着重研究电流密度、电解液的温度以及阴阳极间的距离对电解抛光效果的影响。

2 研究内容及原理

2.1 实验原理

电解抛光是一种电化学溶解过程,以待抛光工件做阳极,不溶性金属为阴极,把两极同时浸入到电解槽中,当两者相距适当的距离,并在适当的电流密度和温度的条件下,通以直流电流,阳极会产生有选择性的溶解,从而达到降低工件表面粗糙度的目的。

具体抛光过程如下:抛光前试样的微观不平整性如图1、图2所示,其抛光原理图如图3所示:

利用图3所示的装置对图3所示表面凸凹不平的试样进行电解抛光。根据薄膜理论,图3中A点的薄膜厚度比B点较薄,这样凸出部分的薄膜对电解液的扩散作用就较剧烈,加之该处的电解液厚度相对B点较薄,使得该处电阻值相对较小,故电流密度相对较大,这样,A点就会被电解作用迅速溶解。而相对A点较低凹的B点,薄膜厚度较厚,其对电解液的扩散作用较弱,加之其对应的电解液厚度较厚,使得相应的电阻较大,故电解时的电流较小,导致其溶解速率相对A点较慢。经过一定时间的电解抛光,就会使凸起部分逐渐变得相对平坦,待抛光工件表面就可以达到理想的抛光效果。

2.2 实验主要内容

根据电解抛光的原理,用表1所示材质型号的工件做阳极,不溶性金属为阴极(本实验用耐腐蚀性较强的316LSST型号的不锈钢作为阴极材料),采用国产通用金属电解液,探索不同材质的阳极材料在以下因素的作用下的电解抛光效果:

1)不同的电流密度;2)不同的阴阳极间距离;3)不同的电解液温度。

3 实验设计及相关过程

由于这三个因素之间相互影响,本实验对影响电解抛光的主要影响因素采用控制变量的思想,探究各个因素对电解抛光的影响机理。

在电解抛光过程中,为了消除由于电流的改变而引起的电解液温度的上升,本实验采用在电解液周围通以流动的0℃的冷水来维持电解液温度的相对恒定;为了消除抛光过程中电解液浓度的变化对抛光效果的影响,本实验采用如下图4所示的电解液流动装置,设置流入的新电解液和流出的旧电解液流速相等,来维持电解液浓度的相对恒定。

整个实验过程主要分为以下三个部分:

3.1 抛光前处理

由于工件在制作、搬运过程中,表面难免染上油污。为了避免油污对电解抛光时工件导电能力的影响,抛光前需要对工件进行去油处理。

由于本实验所用的阳极材料表面粗糙度过大(Ra:2.8~3.5),为了缩短电解抛光时间,在电解抛光前对阳极材料做了人工打磨处理(处理后的Ra:1.0~2.0)。

3.2 电解抛光

电解抛光过程主要分为以下三个阶段。

第一阶段:探究不同电流密度对电解抛光效果的影响。通过设定不同的电流密度(电流密度为电流强度除以抛光工件表面积,由于抛光工件表面积是确定的,因此本文通过控制电流强度间接地控制电流密度。),每组抛光30分钟,每隔5分钟测量一次,得到抛光前后工件表面的粗糙度(每个工件选抛光区域的五个不同位置测量,并取平均值)的大小作为衡量电流密度对抛光效果的影响指标,通过对比分析得到相应的最佳抛光电流密度。

第二阶段:在最佳电流密度的基础上探索工件摆放位置的不同对抛光效果的影响机理。本实验阴阳极之间总距离为97.44mm,分为10格,每格为9.744mm,本文中用位置n代表阳极表面距离阴极表面的距离n×9.744mm,如图6所示。用第一阶段得到的每种材料的最佳抛光电流,设置阳极的不同位置,通过测量抛光前后工件表面的粗糙度来确定最佳的阴阳极间距。

第三阶段:在最佳电流和最佳摆放位置的基础上探究温度对电解抛光效果影响。定义不同温度下单位时间粗糙度下降百分比:

其数值越大,代表抛光效果越好,出现负值表示抛光后粗糙度增大。

3.3 抛光后处理

刚抛光的工件表面温度较高,如果直接暴露在空气中,很容易被空气中的氧气及水蒸气重新腐蚀而导致生锈,所以刚抛光过的工件表面要及时的做相应处理,例如打油或者涂蜡等简单措施,以确保工件在不被二次腐蚀的条件下冷却至室温。同时,电解抛光过程中在金属表面所形成的氧化膜还可以有效防止金属表面的再次腐蚀。

4 实验数据分析及结论

4.1 实验结果讨论与分析

在电解抛光的实验过程中发现,不锈钢表面粗糙度随电流密度变化曲线如图7所示。从图中可以看出,当电流密度小于某一特定数值I1时,工件表面的粗糙度会随着电流密度的增大而减小。但当电流密度大于I1时,出现了随着电流密度的增大和抛光时间延长,反而会造成工件表面粗糙度上升的现象。本文认为这是由于电流密度过大导致电解液对工件表面的过度腐蚀造成的。而当电流密度继续增大到I2 时,工件表面的粗粗度再次下降,这是电解液对工件表面的二次抛光的结果。

在实验后期的数据分析处理过程中发现,不锈钢材料的单位时间粗糙度下降百分比呈现如图8所示的变化趋势。由图可知,在温度低于T1的抛光条件下,抛光后工件表面的粗糙度大于抛光前工件表面的粗糙度。通过观测有关试件此温度下抛光后的表面金相组织,发现其表面出现了一层分布不均匀的致密薄膜。经过查阅资料,并对相关数据进行分析,本文认为,可能是由于此温度相对较低,导致工件表面发生钝化现象。由于钝化膜在工件表面分布不均匀,导致形成钝化膜的部位不能继续被电解液腐蚀,而未形成钝化膜的部位则继续被电解液腐蚀,造成同一工件表面的不均匀腐蚀,最终导致工件表面粗糙度抛光后反而增大的现象。当温度高于T2时,由于温度过高,电解液的活性较大,工件表面出现一定程度的过度腐蚀,导致单位时间粗糙度下降百分比呈现减小趋势。

4.2 实验结果汇总

电解抛光的效果,受到各方面因素的相互影响。为了减小实验量,本实验做出了合理的假设,在忽略次要因素(如抛光前的人工处理时,工件表面粗糙度不一致,抛光过程中电解液浓度的变化以及阴极材料的不同对实验结果的影响等)的影响的基础上,对本实验所要研究的主要因素进行着重研究。通过对大量实验数据的整理和分析,根据不同条件下的粗糙度变化曲线,总结归纳出不同材料的最佳抛光工艺条件,汇总见表2所示。

参考文献

[1]马胜利,葛利玲.电化学抛光机制研究与进展[J].表面技术,1998,27(04):1-3.

[2]梁国钊.奥氏体不锈钢金相组织检验中电解抛光与机械抛光的区别[J].理论研究.机电信息2009(24):62.

[3]李广武.不锈钢表面着色与电化学抛光工艺的研究[D].济南:山东大学,2005:1-76.

[4]LANDOLTD,CHAUVYPF,ZINGERO.Electrochemical micromachining, polishing and surface structuring of metals: fundamental aspects and new developments[J]. Electrochimica Acta,2003(48):3185-3201.

[5]徐家文,王建业.21世纪电解加工的发展和应用[J].电解加工—特种加工技术:183—188.

光电工程论文篇(5)

基金资助: 黑龙江省新世纪教改工程项目"集成电路设计课程建设与学生创新能力培养的探索"(2011年) ;哈尔滨理工大学教育教学研究项目"光电类人才培养模式的研究"[项目编号:P201100039]

【摘要】哈尔滨理工大学光电类专业以符合社会发展需要为目标导向,通过开展统筹规划建设任务、认真开展行业需求调研等一系列工作,开展了培养方案中人才培养目标、课程体系以及实践教学的研究工作,并在此基础之上制订了光信息科学与技术专业2010版的培养方案。

【关键词】培养模式;课程体系;专业建设;实践教学

【中图分类号】G640【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)06-0007-01

一、引言

人才培养模式在高等教育的现代教育体系中是相当重要的环节,是一个专业生存与发展的必然要求,也是培养什么学生、如何培养学生的前提。对光电类专业来说,高度重视专业人才培养模式的研究是新时期人才培养工作的迫切要求。只有做好专业人才培养模式,才能不断提高学生综合素质,更好地培养大学生创新能力和创业精神,保证高等教育教学质量的不断提高,为社会培养更多更好的有用人才。

在2012年颁布实施《普通高等学校本科专业目录》中,将光信息科学与技术、光电子技术科学、信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件五个光电类专业统一修订为光电信息科学与工程。其中这五个光电类专业中我校(哈尔滨理工大学)目前仅有光信息科学与技术专业,我校光信息科学与技术专业于2003年招收第一届本科生。经过近十年的建设,在专业建设、学科建设以及教学条件等方面都取得了一定的成绩,同时,我们开展了专业培养方案的研究与实践,探索光电类人才培养模式,思考专业定位及如何培养地方理工院校光电类专业人才,使其适应光电产业的需求等问题。

二、制定培养方案的业务培养目标与要求

通过认真落实专业培养方案中的相关工作,走访了国内二十余个光电企业、高校,并分别针对"毕业学生"、"考研学生"、"就业学生"、"专业教师"等不同群体,开展了多场特色专业调研专题会议,较全面地调研了光电行业的发展趋势以及光电信息企业的人才需求情况及趋势,为人才培养目标以及培养方案的设计奠定了坚实的基础。

2.1符合社会发展需要的专业人才培养目标。

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,能在光电子技术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、产品设计与生产或管理工作的专门人才。

2.2具有地方特色的专业特点及业务培养要求。

本专业学生应具备较宽的基础理论知识,在光通信与传感、光电显示与成像领域获得专业培养,受到相关科学实验与科学思维的训练。业务培养加强信息学与光电子技术的交叉结合,使学生具有本学科及跨学科的科学研究与技术开发的基本能力。

三、优化后的培养方案课程设计

秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循"重基础、宽口径和强能力"教学改革原则的基础上,在构建光电类专业课程体系时,采取了强化基础理论,拓展专业口径,重视实践教学,选好专业方向,增加选修比例[1]。因此,优化后的课程体系由公共基础课、人文社科经管类素质课、学科基础课、专业平台课和专业方向课五个部分组成。详列如下:

四、调整后的培养方案实践教学模式

4.1调整、改革与优化实践教学课程体系。

为了完善实践教学体系,在培养方案中全面落实实践教学的各个环节,使其相对独立于理论教学,并使其系列化、综合化和模块化。形成了课堂理论教学与实践教学两条并行的教学主线,二者既相对独立又互为补充。教学中,凡适应在实践教学中结合实验讲授的教学内容,尽量从理论教学课堂向实验教学的实验室转移,使学生在实践过程中,通过自己的实践和体会,深刻理解和掌握理论知识,以培养他们对知识综合运用和理论联系实际的能力。为此,在实践教学课程体系中设置了多个实践环节,以分别实现特定的实践教学课程要求,从而形成一个有机整体。各个环节主要包括:课程实验、课程设计、计算机实践、社会实践、电工电子实习、金工实习、认识实习、生产实习、毕业设计、开放与创新实验等。这对学生理论学习、工程实践能力、系统分析能力、实践创新能力的培养起到了重要作用,也为他们将来的工作和研究奠定了基础。采用了专业实践课程下移的方法,适当加大专业实践课程在大一、大二的学时和学分量,同时让学生通过到企业实习对本专业有一些感性体验,尽可能将实践教学内容和实际应用相结合[2]。

4.2实行贯穿教学始终的实践教学课程。

在大学四年的八个学期中,每个学期都有相应的集中实践教学环节。如第一学期安排两周的军事训练;第二学期安排两周的计算机实践;第三学期安排两周的认识实习; 第四学期安排两周的金工实习;第五学期安排四周的课程设计;第六学期安排的两周的电工电子实习;第七学期安排三周的生产实习;第八学期安排十六周的毕业设计等。我们还在相应的假期安排了专业实习、开放与自主创新实验以及社会实践,并通过网络平台给学生指导、交流[3]。

通过光信息科学与技术专业2010 版培养方案的制定和实施,形成了高质量的光电类专业的人才培养模式,培养了高素质的创新人才,更好地为国家和地方经济服务。

参考文献

[1] 胡章芳,罗元,潘武.光信息科学与技术特色专业培养方案的研究[J], IEEE.2010:378~382.

光电工程论文篇(6)

【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.

光电工程论文篇(7)

关键词:光伏应用技术;课程体系建设;工作过程

作者简介:廖东进(1979-),男,浙江衢州人,衢州职业技术学院信息工程学院,讲师;黄云龙(1962-),男,浙江衢州人,衢州职业技术学院信息工程学院,副教授。(浙江 衢州 324000)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0129-01

高职教育作为一种现代教育的形式,坚持以服务为宗旨、以就业为导向,校企合作、工学结合,以促进专业与产业对接,提升专业服务产业的能力。衢州市是浙江省第一个省级光伏产业基地,是目前国内光伏产业链最为完善的地区之一。衢州职业技术学院(以下简称“我院”)是浙江省第一所开设光伏新能源专业的高职院校,专业如何通过合理的课程体系建设更好地为地方经济服务,一直是该专业建设的首要任务。本文从区域产业特点、学生职业能力的需求出发,对岗位职业能力进行分析,按照基于工作过程导向的课程体系建设思路提出了我院光伏应用技术专业的课程体系建设方案。

一、课程体系建设思想

“校企合作、工学结合”是高职教育的核心思想。而作为专业建设的核心内容,课程体系构建必须根据市场调查的行业需要,以满足学生可持续发展的需要。学校在专业建设过程中必须抓住区域产业特点、学生职业能力培养要素,同时要瞄准市场,工学结合,改革人才培养模式,灵活调整专业设置,做到与时俱进,以适应区域经济发展的需求。

1.把握区域产业特征,构建服务区域产业的课程体系

光伏产业是近年来兴起的新兴产业,每个地区都有各自的产业特征,学校在“工学结合”的人才培养过程中,必须瞄准区域产业特征,把服务区域经济作为专业建设的首要任务,把提升专业服务能力作为专业建设与课程体系建设的目标。

2.从满足企业需求出发,构建高素质人才培养课程体系

企业对人才规格的需求是人才培养的依据。在人才需求上,企业一方面要求学生具有高技能,另一方面又要求学生具有吃苦耐劳、爱岗敬业的素质。因此在课程体系建设过程中,即要培养学生的高技能,又要注重学生的素质培养。

3.从学生自我发展需要出发,构建面向学生可持续发展的课程体系

一方面,在职业教育中,学生的“做”是主要教学手段,在课程体系中专业基础课、职业能力课的实践课时已超过了50%,出现了学生“只会做不会说”的现象,这种现象对学生今后的可持续发展产生了阻碍。另一方面,每个学生都是一个相对独立的个体,一个学生不可能去掌握所有光伏类专业可能的就业岗位所对应的课程。因此,在专业建设过程中,专业定位不能太宽,针对的岗位群应是1~2个,课程体系建设既要保证学生技能素质的培养,又要保证培养学生的专业系统性、完整性。

二、瞄准市场、定位人才培养目标

浙江省是全国光伏电池生产大省。衢州市作为浙江省第一个省级光伏产业基地,产业集群已初具规模,成为目前国内光伏产业链中最为完善的地区之一。从市场调研情况来看,由于受到国际金融危机及欧债危机的影响,2011年下半年,硅材料加工、光伏电池市场受到了极大的影响,产量及价格受到了巨大冲击。但从光伏应用市场来看,由于光伏电池、原材料价格的下降,光伏发电市场越来越大。从国内光伏发电装机容量来看,2009年装机不到300MW,2010年装机约500MW,2011年装机约2.8GW,2012年预计将达5GW,而且随着不可再生能源的不断消耗和国家对能源不断增长的需求下,在未来的10年内,每年装机容量将急剧增加,可见光伏发电已进入市场,人才需求将非常急缺。

综上所述,结合区域产业特色及紧缺型人才的培养,把人才培养定位在光伏电池组价加工与光伏发电系统集成,培养具有良好的职业素养,掌握光伏电池组件加工工艺、光伏系统集成等理论知识,能胜任相关光伏行业的生产运行、技术服务、产品检测与生产管理等一线需要的高素质、技能型专门人才。

三、职业能力分析

结合专业定位及企业调研,本专业毕业生可在光伏电池制造、光伏发电系统集成等领域的相关企业从事光伏生产、设备安装、调试、维护等工作,可从事的工作岗位有硅太阳电池方阵组合、光伏系统集成等相关工作岗位,经过1~3 年后,可升为技术员,或转岗至管理岗位,如车间班长、车间主任等。笔者对专业所面向的职业岗位工作进行整体化的分析与描述,梳理典型工作任务,明确职业能力如表1所示。

四、课程体系构建

高职教育是以培养高素质、技能型人才为目标的,课程体系的建设必须抓住区域产业、企业、学生三个要素,保证学生在掌握技能的同时,具备大学生应具有的素质,因此课程体系的建立不能单单只考虑学生的技能提高,而应更关注学生职业素养的养成与提高。

1.基于工作过程的职业能力课程构建

职业能力课程包括基础理论课程和职业能力核心课程。基础理论课程是为本专业核心技术提供基础理论知识和实践基本技能的课程。基础理论课程包括:“电工基础”、“光伏电池材料制备工艺”、“电子线路制图与制板”、“工程制图”、“电力系统分析”、“光伏逆变技术及应用”、“新能源发电技术”。职业能力核心课程为培养职业岗位能力的关键课程,必须根据技术领域和职业岗位(群)任职要求,参照相关职业资格标准设置。主要课程如表1所示。

2.职业素质体系构建

职业素质体系构建主要包括学生第二课的素质与创新创业教育活动设计及课堂素质能力培养。在学生的第二课素质与创新创业教育活动设计中,主要从企业需求出发,根据行业企业对高端技能型人才培养的要求及职业岗位对从业人员的素质要求,按照学生的活动分类构建第二课堂体系。主要包括:始业教育与学业规划、思政理论课社会实践、讲座活动、心理健康教育实践、体育与健康、职业技能竞赛、学生社团、创新创业活动、文体类比赛活动等活动,每项活动都设置相关学分,促使学生主动参与活动项目,以培养学生的素质能力。在课堂素质培养过程中,主要通过采用丰富多彩的教学方法与手段,激发学生的学习兴趣,以达到学生自主学习、素质能力培养的目标。

在整个课程体系建设过程中,主要通过基于工作过程的职业能力课程构建、职业素质体系构建及课程素质培养模式来达到高素质、高技能的高端技能型人才培养。

高职光伏应用技术专业是近两年兴起的一门新专业,由于各地产业特色及人才培养定位存在差异,课程体系也存在差异。在建设光伏应用技术专业课程体系的过程中,要把服务区域产业、企业端需求和学生的可持续发展能力培养相结合,构建完善的课程体系,提高学生的综合素质,提升专业服务产业的能力。

参考文献:

[1]张继媛.依托地方特色产业构建工作过程导向的专业课程体系[J].职业与教育,2010,(12).