光電檢測(cè)技術(shù)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇光電檢測(cè)技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2016）02-0069-02

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，光電檢測(cè)技術(shù)作為一門研究光與物質(zhì)相互作用的新興技術(shù)，因其測(cè)量精度高、速度快、非接觸、頻寬與信息容量極大、傳遞信息效率高、自動(dòng)化程度高等突出特點(diǎn)，成為現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)最重要的手段和方法之一。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航空航天以及日常生活中應(yīng)用得非常廣泛，是現(xiàn)代信息類工科學(xué)生必須掌握的知識(shí)。

自2004年起，光電檢測(cè)技術(shù)課程成為北京信息科技大學(xué)光信息科學(xué)與技術(shù)和測(cè)控技術(shù)與儀器兩個(gè)專業(yè)共同的一門重要專業(yè)課。該課程將光學(xué)檢測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)，深入講解各種光電轉(zhuǎn)換技術(shù)及器件的原理、特性和基本用法，結(jié)合具體應(yīng)用，詳細(xì)介紹各種激光干涉、衍射，光纖傳感等光電檢測(cè)方法、技術(shù)及系統(tǒng)，最終讓學(xué)生深入理解光電技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，對(duì)各種光電器件和光電檢測(cè)技術(shù)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，并且掌握多種光電檢測(cè)方法，以便在實(shí)踐中熟練應(yīng)用，為學(xué)生今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。理解和掌握這門課程，對(duì)于提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)分析能力、創(chuàng)新能力都有重要意義。

同時(shí)由于光電檢測(cè)技術(shù)以光電子學(xué)為基礎(chǔ)，以光電子器件為主體，研究和發(fā)展光電信息的形成、傳輸、接收、變換、處理和應(yīng)用，這正是學(xué)院儀器科學(xué)與技術(shù)和光學(xué)工程兩個(gè)一級(jí)學(xué)科共同的研究方向。學(xué)院眾多教師在該方向的長(zhǎng)期科學(xué)研究過程中，不斷加深對(duì)光電檢測(cè)技術(shù)的基本理論、實(shí)施方法、系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)的理解和應(yīng)用，在光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)相結(jié)合的激光干涉測(cè)量、激光衍射測(cè)量、激光跟蹤測(cè)量、光纖傳感檢測(cè)、光電多自由度監(jiān)測(cè)等各種物理參數(shù)測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)方面展開了深入研究，取得了豐碩的研究成果并積累了豐富的科研經(jīng)驗(yàn)。

2013年開始，以精品課程為目標(biāo)，我們深入開展了光電檢測(cè)技術(shù)課程建設(shè)，涉及課程教學(xué)內(nèi)容的更新、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)和考核方式的改革等。

一 教學(xué)內(nèi)容

如圖所示，一個(gè)典型的光電檢測(cè)系統(tǒng)包括光學(xué)處理部分、電子學(xué)處理部分，兩者通過光電轉(zhuǎn)換部分有機(jī)連接成一個(gè)整體。與之相對(duì)應(yīng)，光電檢測(cè)技術(shù)課程內(nèi)容多、發(fā)展快、涉及知識(shí)面廣。為此，我們首先對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行比較分析和歸納總結(jié)，提煉出最基礎(chǔ)的關(guān)鍵原理，同時(shí)吸取眾家之長(zhǎng)，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，補(bǔ)充有代表性的最新應(yīng)用。

首先對(duì)應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、信息光學(xué)等課程已經(jīng)講授的內(nèi)容大幅度減少授課學(xué)時(shí)，例如光電檢測(cè)中常見光源、光學(xué)系統(tǒng)和設(shè)備相關(guān)內(nèi)容的學(xué)時(shí)壓縮一半；但鑒于輻射度和光度學(xué)是專業(yè)選修課，一部分學(xué)生沒有選修，一部分學(xué)生選修后掌握不夠多，將該部分知識(shí)的講解課時(shí)適當(dāng)增加，補(bǔ)充了一些與學(xué)生日常生活關(guān)聯(lián)度高的內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；強(qiáng)化光電轉(zhuǎn)換器件部分，如前所述，該部分所介紹的各種光電轉(zhuǎn)換器件是光電檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，深入介紹了各種光電子發(fā)射探測(cè)器、光電導(dǎo)探測(cè)器、光伏探測(cè)器、光電成像器件的原理、特性和基礎(chǔ)應(yīng)用，還專門介紹了應(yīng)用日益廣泛的紅外熱成像探測(cè)器；同時(shí)考慮到調(diào)制解調(diào)技術(shù)在光電檢測(cè)系統(tǒng)中的廣泛使用，專門對(duì)此技術(shù)做了重點(diǎn)講解。調(diào)整后整體內(nèi)容更豐富，兼顧了基礎(chǔ)原理和實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生反饋良好。

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* 北京信息科技大學(xué)課程建設(shè)項(xiàng)目資助

我們還將課程內(nèi)容與后續(xù)的專業(yè)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)相配合。因?yàn)閷W(xué)院兩個(gè)專業(yè)都開設(shè)有專業(yè)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)掌握某些光機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，將所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)，最終提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力。光電檢測(cè)技術(shù)正是與專業(yè)綜合實(shí)踐相對(duì)應(yīng)的一門重要的綜合性課程，我們?cè)谑谡n過程中有意識(shí)地將后期綜合實(shí)踐可能涉及的內(nèi)容經(jīng)提煉后引入到課程教學(xué)中，前期培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用意識(shí)和能力，為后續(xù)的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)打好基礎(chǔ)。

二 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

課程設(shè)有8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)。通過較充分的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在掌握光電檢測(cè)技術(shù)基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

但我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力有所欠缺，主動(dòng)性不足。為此，我們特別增加了學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，例如讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)一個(gè)光強(qiáng)自動(dòng)控制裝置，能夠探測(cè)環(huán)境的光強(qiáng)，當(dāng)環(huán)境光暗到一定程度后（根據(jù)環(huán)境情況，制定特定的照度值），能點(diǎn)亮LED。并且環(huán)境光越暗，LED越亮。通過此實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生了解各種光強(qiáng)探測(cè)原理及傳感器，選擇合適的光強(qiáng)探測(cè)傳感器并設(shè)計(jì)其驅(qū)動(dòng)電路，掌握輸出光強(qiáng)控制方法并設(shè)計(jì)相關(guān)電路，掌握實(shí)驗(yàn)調(diào)試方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理方法。整個(gè)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)方案審核通過后自主搭建系統(tǒng)并完成功能調(diào)試，最終提交完整的設(shè)計(jì)報(bào)告，包括任務(wù)分析、調(diào)研、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、成本核算、具體電路設(shè)計(jì)、調(diào)試過程和測(cè)試結(jié)果處理。這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生參與度高、效果更好，對(duì)提高學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和手腦結(jié)合的能力有較大幫助。

三 考核方式

該課程加強(qiáng)了過程考核，增加了平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、小組專題宣講和實(shí)驗(yàn)部分在總成績(jī)中的占比，特別是對(duì)于平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，本人申請(qǐng)獲批后，可以免書面考試，以實(shí)物作品、論文、競(jìng)賽來(lái)代替。

對(duì)于大多數(shù)學(xué)生的期末考試，在出題過程中有意識(shí)地與課程目標(biāo)緊密呼應(yīng)。本課程的課程目標(biāo)按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及了通用標(biāo)準(zhǔn)畢業(yè)要求各種能力的培養(yǎng)，因此試卷題目也從各個(gè)角度對(duì)學(xué)生的以上能力進(jìn)行考核。例如，為考核學(xué)生了解光電檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)情況，我們出了讓學(xué)生填寫近年來(lái)諾貝爾物理獎(jiǎng)主要內(nèi)容的題目。又比如，為了考核學(xué)生掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)；具有綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力，設(shè)計(jì)過程中能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素的情況，我們?cè)诳荚囍杏嗅槍?duì)性地出了分值較高的光電檢測(cè)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)型題目，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生綜合分析和設(shè)計(jì)能力的考核。

四 結(jié)束語(yǔ)

借助光電檢測(cè)技術(shù)課程建設(shè)，我們對(duì)該課程展開了全面探索和改進(jìn)，緊密結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，梳理了課程教學(xué)的內(nèi)容，增加了學(xué)生自主綜合實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)了課程考核方式，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的綜合分析和設(shè)計(jì)能力，初步達(dá)到了建設(shè)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]雷玉堂.光電檢測(cè)技術(shù)（第2版）[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2009

篇（2）

基金項(xiàng)目：基金項(xiàng)目：專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整服務(wù)地方發(fā)展計(jì)劃（2013zytz077）、校級(jí)大學(xué)物理團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2013jyxmo5）、蚌埠學(xué)院2015年院級(jí)科研項(xiàng)目（2015ZR17）、蚌埠學(xué)院2012年院級(jí)重點(diǎn)教研項(xiàng)目（JYLZ1205）

摘 要：較化學(xué)檢測(cè)法等傳統(tǒng)環(huán)境污染檢測(cè)方法，光學(xué)測(cè)量方法以其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的檢測(cè)及監(jiān)測(cè)，近幾十年來(lái)發(fā)展迅速，并具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)測(cè)量方法也隨之變革。例如激光光譜對(duì)特定氣體的檢測(cè)（LASAIR系統(tǒng)），紫外差分光學(xué)吸收光譜儀（DOAS系統(tǒng)）和傅里葉變換紅外干涉儀（FTIR系統(tǒng)）等，都為這一變革提供有力的佐證。論文介紹光學(xué)顯微鏡檢測(cè)方法，光學(xué)分析方法以及光電檢測(cè)技術(shù)，重點(diǎn)分析光學(xué)顯微鏡檢測(cè)方法在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用、光學(xué)分析方法在水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用、光電檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，光學(xué)測(cè)量方法的最新發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 ：光學(xué)顯微鏡；光電檢測(cè)技術(shù)；光譜學(xué)分析法；DOAS系統(tǒng)；FTIR系統(tǒng)；LASAIR系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：O439文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-260X（2015）08-0005-04

隨著現(xiàn)代科技的不斷更新與物質(zhì)生活的高度發(fā)達(dá)，環(huán)境污染物的排放量日益增多，人們?cè)谙硎苤S富物質(zhì)生活的同時(shí)，也受到了環(huán)境污染帶來(lái)的沖擊，例如酸雨的侵害，霧霾天氣的影響，全球變暖導(dǎo)致的海平面上升等問題。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法（如化學(xué)法），由于用時(shí)長(zhǎng)、花費(fèi)高、操作復(fù)雜，需要各個(gè)部門相互協(xié)作，甚至在檢測(cè)時(shí)都可能會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染物，越來(lái)越受到抵制。而光學(xué)測(cè)量方法在環(huán)境檢測(cè)方面，更能有效地避免這些弊端的產(chǎn)生。

在環(huán)境中，對(duì)于水質(zhì)，有關(guān)部門主要通過對(duì)水質(zhì)采樣、化驗(yàn)、分析的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的監(jiān)控。對(duì)于水體富營(yíng)養(yǎng)化的這種情況，有關(guān)部門通過光學(xué)顯微鏡直接對(duì)水體進(jìn)行觀查即可。而對(duì)于重金屬污染過的水源，往往光學(xué)顯微鏡很難直接觀測(cè)出來(lái)，還要通過物理或化學(xué)的方法使重金屬沉積，沉淀或“染色”，才有可能觀察到。但是這種方法用時(shí)長(zhǎng)，不利于及時(shí)了解水污染的情況，而且在使重金屬沉淀的方法中，有可能又會(huì)產(chǎn)生新的污染物，樣品處理又帶來(lái)了困難。由于光學(xué)顯微鏡很難實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的檢測(cè)，所以在環(huán)境監(jiān)測(cè)中用處并不大。這時(shí)人們聯(lián)想到，也可以通過光的其他特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)的監(jiān)控。而光電檢測(cè)技術(shù)（如外光譜法，激光光譜法等），人們可以直接檢測(cè)環(huán)境中的污染物，無(wú)需費(fèi)時(shí)費(fèi)力，既能實(shí)時(shí)地反映出污染物的量和濃度，又不會(huì)產(chǎn)生附加污染物，且在環(huán)境監(jiān)測(cè)中實(shí)用性很強(qiáng)。光電檢測(cè)技術(shù)利用光的光譜特性，可以在受污染的水中使用，也可以在工廠的排氣煙囪中使用，甚至可以專一地檢測(cè)某種氣體，例如，甲烷氣體，二氧化碳?xì)怏w，含硫化合物氣體等[1]。

1 光學(xué)顯微鏡檢測(cè)方法在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在現(xiàn)實(shí)生活中，我們最易受到水污染帶來(lái)的侵害，水體富營(yíng)養(yǎng)化一直是我們關(guān)注的重大問題，而光學(xué)顯微鏡在這方面的檢測(cè)應(yīng)用極其廣泛。環(huán)境保護(hù)部門在水污染地需要將水質(zhì)進(jìn)行抽樣、化驗(yàn)、分析、觀察，這時(shí)就要用到光學(xué)顯微鏡[2]。

1.1 細(xì)菌、霉菌檢測(cè)

水體細(xì)菌含量是人們辨別水質(zhì)是否利于飲用的重要標(biāo)準(zhǔn)，如人們會(huì)對(duì)水中的大腸桿菌群檢測(cè)做一個(gè)革蘭氏染色鏡檢。

1.2 生物群落檢測(cè)

浮游植物是水域的初級(jí)生產(chǎn)者，繁殖速度很快。水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)促進(jìn)其繁殖能力，從而影響水質(zhì)的飲用安全。對(duì)浮游植物的檢測(cè)，離不開光學(xué)顯微鏡。光學(xué)顯微鏡直接對(duì)水質(zhì)進(jìn)行觀察監(jiān)測(cè)，每過一段時(shí)間，鏡檢跟蹤浮游植物的群落狀況，以判斷水體是否富營(yíng)養(yǎng)化。

1.3 特殊物質(zhì)檢測(cè)

石棉纖維被動(dòng)物體吸入肺部后，容易沉著在肺泡內(nèi)，影響動(dòng)物體的呼吸，對(duì)動(dòng)物體的健康影響很大。在用光學(xué)顯微鏡檢測(cè)時(shí)，必須用高倍鏡才能觀察到石棉纖維，因此，對(duì)光學(xué)顯微鏡的分辨率要求比較高。為確定肝癌細(xì)胞的使用量，需要用光學(xué)顯微鏡鏡檢肝癌細(xì)胞的復(fù)蘇狀況。

二噁英（Dioxin），是某些有害物燃燒后產(chǎn)生的脂溶性物質(zhì)，不能被生物分解，具有很強(qiáng)的危害性。利用離體肝癌細(xì)胞的EROD與二噁英的復(fù)合毒性效應(yīng)是生物學(xué)中的一種檢測(cè)方法。環(huán)境監(jiān)測(cè)部門也利用這種方法對(duì)環(huán)境中的石棉塵（石棉纖維）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

在受污染的水體中，培養(yǎng)魚（一般選擇生長(zhǎng)速度快的青魚）的受精卵，在魚卵孵化過程中，使用光學(xué)顯微鏡監(jiān)測(cè)受精卵的孵出率，并觀察胚胎發(fā)育過程中畸形胎所占比重。

1.4 環(huán)境毒性測(cè)試

根據(jù)所知的生物學(xué)，單細(xì)胞藻類有很強(qiáng)的繁殖能力。可以在水體中培養(yǎng)藻類，用光學(xué)顯微鏡觀察，監(jiān)測(cè)藻類世代的生長(zhǎng)情況和藻類種群的變化情況，判斷水體中是否存在急性的毒性物質(zhì)[3]。

2 光學(xué)分析方法在水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

物質(zhì)在吸收光波后，會(huì)在某一波段有一個(gè)吸收峰，通過分析這個(gè)波段，就可以得出該物質(zhì)的光譜特性，光學(xué)分析方法就是在此研究基礎(chǔ)上找到的一種測(cè)量方法[4]。反應(yīng)靈敏度高，檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)是人們?cè)诓捎眠@種光學(xué)測(cè)量方法時(shí)首要的考慮因素。某些光學(xué)分析方法，人們往往既不需要像傳統(tǒng)檢測(cè)方法一樣去使用試劑，又不需要花費(fèi)太多的精力去維護(hù)相關(guān)的儀器設(shè)備。近幾十年來(lái)，光學(xué)分析方法隨著科技的腳步，在水質(zhì)檢測(cè)方面也跨上了一個(gè)新的臺(tái)階[5]。

2.1 比色分析法

比色分析法是指利用物質(zhì)與物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，獲得深顏色的溶液后，通過比較前后溶液的顏色深淺度來(lái)測(cè)量所含物質(zhì)濃度的方法[6]。比色分析法主要用于水質(zhì)中，有色重金屬離子的濃度檢測(cè)。但是，有些重金屬離子卻是無(wú)色的，例如一價(jià)銅離子溶液，這時(shí)可以根據(jù)其易被氧化的化學(xué)特性，將一價(jià)銅離子溶液氧化成藍(lán)色的二價(jià)銅離子溶液。比色分析法可分為目視比色分析法和光電比色分析法，兩種方法的測(cè)量原理均為朗伯－比爾（Lambert-Beer）定律。但是，目視比色分析法中，人的主觀判斷會(huì)影響未知量的測(cè)量，因此目視比色分析法準(zhǔn)確度不高。而采用分光光度法的光電比色分析法，彌補(bǔ)了主觀判斷造成的失誤，未知量的準(zhǔn)確度和靈敏度得到了提高。

通過了解，可以看出，使用比色分析法時(shí)，必須建立在顯色反應(yīng)的基礎(chǔ)上，因此對(duì)溶液離子的化學(xué)性質(zhì)要求比較高。人們可以采取目測(cè)的手段，也可以采用與離子反射或吸收波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的單色光源進(jìn)行檢測(cè)，還可以使用與高速計(jì)算機(jī)聯(lián)接的攝像頭進(jìn)行圖像綜合對(duì)比分析。利用顯色劑的不同反應(yīng)，比色分析法可被廣泛地應(yīng)用在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面以及測(cè)定受污染水質(zhì)中的各類污染物濃度。

2.2 紫外光譜分析法

紫外光具有波長(zhǎng)短，能量大，透過力強(qiáng)的特點(diǎn)，利用這一特點(diǎn)，人們可以通過紫外光譜區(qū)進(jìn)行檢測(cè)。有機(jī)分子在紫外光譜區(qū)的吸收較強(qiáng)（其實(shí)就是高能量脈沖殺死了有機(jī)活性物質(zhì)），因此適用于檢測(cè)水體有機(jī)污染物。紫外光譜分析法，分為單波長(zhǎng)法，經(jīng)過多年探索研究后，發(fā)展為雙波長(zhǎng)法，循序漸進(jìn)到如今比較全面的全光譜法。對(duì)單波長(zhǎng)法進(jìn)行改進(jìn)的雙波長(zhǎng)法，在測(cè)量時(shí)，無(wú)需參比溶液即可消除混濁度的影響。全光譜法是在光譜分析儀的基礎(chǔ)上研究出的一種對(duì)待測(cè)溶液比較全面的檢測(cè)方法，包含了吸光度在全紫外光譜區(qū)所有有機(jī)污染物。

2.3 間接測(cè)定法

水質(zhì)中，對(duì)重金屬離子的濃度還有一種間接檢測(cè)方法熒光分析法[7]。顧名思義，熒光分析法就是獲取重金屬離子的熒光圖像，再通過計(jì)算機(jī)編程處理，由此間接地測(cè)量出重金屬離子的濃度。在這一過程中，需要用到與重金屬離子相匹配的試劑。

2.4 直接測(cè)定法

直接測(cè)定法省去了間接測(cè)定法中匹配試劑的過程，檢測(cè)速度有所提高，但是卻要滿足物質(zhì)本身就發(fā)射熒光（如葉綠素、水中有機(jī)物等）這一苛刻條件。不管是間接測(cè)定法還是直接測(cè)定法，都無(wú)法忽略光源的重要作用。尤其是在直接測(cè)定中，要求光源的發(fā)射光波長(zhǎng)與物質(zhì)的吸收光波長(zhǎng)一致。激光光源由于其得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)（單色性好、能量集中），受到了研究人員的高度關(guān)注，激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)就是采用激光作為光源的熒光檢測(cè)技術(shù)。目前，激光光源在直接測(cè)定法中幾乎已經(jīng)取代了傳統(tǒng)光源的檢測(cè)地位。

3 光電檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

雖然光學(xué)顯微鏡在水體污染的監(jiān)測(cè)中可謂嶄露頭角，但在空氣污染物的監(jiān)測(cè)中卻顯得捉襟見肘。空氣污染物通常指以氣態(tài)形式進(jìn)入大氣層來(lái)物質(zhì)（主要是人為污染，例如含硫化合物，二氧化碳?xì)怏w等等），其對(duì)人體或生態(tài)系統(tǒng)具有很不好的效應(yīng)，例如酸雨，霧霾等等。隨著光學(xué)的發(fā)展，光電檢測(cè)技術(shù)逐步應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，尤其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)獲得了人們的青睞。

3.1 光電檢測(cè)技術(shù)的原理

光電檢測(cè)是指利用各類光電傳感器，將被測(cè)量的物理信息轉(zhuǎn)換成光信息，再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再綜合利用信息傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)編程處理技術(shù)，完成信息獲取。當(dāng)光照射到物體表面時(shí)，使物體發(fā)射電子、或電導(dǎo)率發(fā)生變化、或產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)等。這種因光照而引起物體特性發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)光電檢測(cè)系統(tǒng)以激光、紅外、光纖等現(xiàn)代光電器件為基礎(chǔ)，對(duì)載有待測(cè)物體信號(hào)的光信息進(jìn)行處理，即通過光電檢測(cè)器件接收光信息并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。由輸入電路、放大濾波等電路提取待測(cè)物的信息，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器輸入計(jì)算機(jī)運(yùn)算和處理，最后提取出待測(cè)物體的幾何量或物理量等所需信息（如圖1的光電檢測(cè)系統(tǒng)）。

3.2 光電檢測(cè)系統(tǒng)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

光與物質(zhì)的相互作用，改變了物質(zhì)的某些物理特性。利用這種特性，制作的光電檢測(cè)系統(tǒng)可以分為兩大類：使用能覆蓋寬光譜區(qū)的寬帶光源的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；使用激光或窄光譜光源，因而只能覆蓋窄光譜區(qū)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[8-9]。在寬帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，傅里葉變換紅外干涉儀（FTIR）或紫外差分光學(xué)吸收光譜儀（Uv-DOAs，又名DOAs系統(tǒng)）測(cè)系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)測(cè)未知混合物中的多種化合物。通常這些化合物是包含在寬譜帶內(nèi)的，寬帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能“觀察到多種化合物的存在，但分辨率不高，不能將這些化合物從復(fù)雜混合物中直接區(qū)分開來(lái)”。但是，當(dāng)寬帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分辨率低于欲觀察的光譜線中的精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí)，就不能觀察到真正的吸收峰，且會(huì)限制對(duì)氣體濃度值的檢測(cè)。

激光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于分辨率高，掃描光譜范圍窄，所以檢測(cè)靈敏度相當(dāng)高，但是激光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出的波長(zhǎng)必須與被檢測(cè)化合物吸收譜線的光波長(zhǎng)相匹配。由于激光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出的激光波長(zhǎng)是單色的，掃描波段被限制在極窄的范圍內(nèi)，一般情況下只能對(duì)應(yīng)的檢測(cè)出一種化合物。若檢測(cè)的是混合物，則需要另加對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)裝置。在目前的環(huán)境監(jiān)測(cè)中，寬帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和激光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這兩種類型的監(jiān)測(cè)裝置都有其應(yīng)用。例如，F(xiàn)TIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可提供對(duì)企業(yè)事故中泄漏出的某些有害化合物進(jìn)行檢測(cè)。這時(shí)對(duì)所有的可能的有害化合物來(lái)說(shuō)，檢測(cè)靈敏度就不如檢測(cè)范圍重要。但如果要連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從污染源（如煙囪向大氣層中排放污染物，汽車尾氣排放的污染氣體時(shí)）釋放出的有害氣體，則監(jiān)測(cè)裝置抗其他化合物干擾的能力和高檢測(cè)靈敏度就是重要因素了，這時(shí)，激光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就成為了理想的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。激光雷達(dá)像其它激光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一樣，能檢測(cè)的樣品不多，但它具有空間分辨力，是迄今為止，唯一能提供空間信息技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)，因此，探索污染物的發(fā)源地，激光雷達(dá)系統(tǒng)是最好的檢測(cè)系統(tǒng)。諸如高空大氣層中臭氧的消耗情況，可以使用激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬繪圖。使用激光雷達(dá)系統(tǒng)提供大氣層中空氣分子成分分布的垂直剖面圖，可以對(duì)大氣傳輸和擴(kuò)散過程有更透徹的了解。

DOAS系統(tǒng)可以測(cè)量多種化合物，如含氮化合物、甲醛、酚、苯、甲苯、二甲苯[10]。它的工作原理是根據(jù)光的反射定律，光源發(fā)射的光波經(jīng)過某些物質(zhì)后，經(jīng)吸收的光波與光源光波一起被反射鏡反射回來(lái)，利用計(jì)算機(jī)高速運(yùn)算的能力分析光波的差異性，故而稱作差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)。調(diào)取吸收光譜數(shù)據(jù)庫(kù)中已知數(shù)據(jù)，與吸收光譜數(shù)據(jù)相比較，從而分析物質(zhì)中存在的化合物種類。

LASAIR系統(tǒng)是激光技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的高新技術(shù)[11-12]，利用激光的單色性和計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力，提高了檢測(cè)效率。可調(diào)二極管激光吸收光譜分析儀發(fā)射出的激光光波長(zhǎng)，足以滿足吸收峰在中紅外區(qū)（320um的范圍內(nèi)）的物質(zhì)檢測(cè)，適合大多數(shù)的工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)。可調(diào)二極管激光吸收光譜儀，已在全球范圍內(nèi)有毒有害氣體的檢測(cè)上發(fā)揮了重要作用。LASAIR能測(cè)量的氣體分子包括NOx、HF、HCI、HI、NH3、C2H2、COx、H2S、CH4。但是，由于每種氣體對(duì)光波的吸收峰值不盡相同，必須要使用發(fā)射對(duì)應(yīng)吸收峰值波長(zhǎng)的激光光源。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代而發(fā)展的光纖通訊和光電子信息技術(shù)被應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中，尤其是具有體積小、壽命長(zhǎng)和光電轉(zhuǎn)換效率高的近紅外二極管激光器[13-14]，目前已經(jīng)迅速商品化，成為了檢測(cè)空氣污染物質(zhì)的最合適光源。而調(diào)諧二極管激光吸收技術(shù)利用分子的吸收光譜單一分立吸收線這一原理，可以采樣到被檢測(cè)氣體的每種光學(xué)信息。當(dāng)激光通過被檢測(cè)氣體時(shí)，光電磁波會(huì)被吸收和散射而衰減。利用被測(cè)量物質(zhì)分子的吸收能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物質(zhì)分子對(duì)光的散射能力，我們可以忽略掉物質(zhì)分子散射的這一衰弱影響。經(jīng)過近30年的發(fā)展，調(diào)諧二極管激光吸收技術(shù)日益成熟，被廣泛的應(yīng)用在空氣污染物質(zhì)的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)中。隨著光譜學(xué)分析技術(shù)和激光技術(shù)的完美結(jié)合，特別是在近些年來(lái)，制作半導(dǎo)體材料和器件的工藝長(zhǎng)足進(jìn)步的情形下，激光光譜學(xué)分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用越來(lái)越成熟。

紅外半導(dǎo)體激光器可以在常溫下工作，取代了傳統(tǒng)光源的地位[15]。研究結(jié)果表明，紅外半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)與很多環(huán)境污染氣體的吸收波長(zhǎng)相同。由于紅外半導(dǎo)體激光器具有譜線窄、單頻、功率大、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，也為制作高質(zhì)量，高水準(zhǔn)的氣體檢測(cè)儀打下了堅(jiān)實(shí)重要的基礎(chǔ)。根據(jù)其對(duì)環(huán)境的抗干擾能力強(qiáng)，經(jīng)常不需要標(biāo)定，可直接安裝在管道上檢測(cè)等實(shí)用性的特點(diǎn)，被大量使用在工業(yè)生產(chǎn)過程中檢測(cè)污染氣體方面。

從光學(xué)顯微鏡早期在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用（主要在水質(zhì)檢測(cè)方面），到后來(lái)應(yīng)用光學(xué)分析方法監(jiān)測(cè)環(huán)境，直到現(xiàn)在人們又通過光的其他特性發(fā)明了各式各樣的監(jiān)測(cè)儀器，如：激光監(jiān)測(cè)儀（DOAS系統(tǒng)），傅里葉變換紅外干涉儀（FTIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）。可以說(shuō)，光學(xué)測(cè)量方法是隨著光學(xué)的發(fā)展而發(fā)展變化的。隨著量子力學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)不僅僅只是停留在了光譜層面上，而且也通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了人們對(duì)光的本質(zhì)的假設(shè)。人們相信，現(xiàn)在我們所知的光學(xué)只是其冰山一角，光學(xué)測(cè)量方法也會(huì)隨著光學(xué)的發(fā)展而日新月異。

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篇（3）

一、光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的地位與現(xiàn)狀

近年來(lái),國(guó)內(nèi)許多重點(diǎn)大學(xué)和地方院校都相繼設(shè)立了光信息科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)共有106所高校開設(shè)了這個(gè)專業(yè),廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點(diǎn)的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案。重點(diǎn)高校由于具備深厚的學(xué)科基礎(chǔ)和優(yōu)質(zhì)生源,而且有光學(xué)碩士點(diǎn)和博士點(diǎn),其畢業(yè)生中有相當(dāng)大的比例是繼續(xù)考研深造,其余的畢業(yè)生則選擇就業(yè)。地方高校無(wú)論從師資力量、教學(xué)設(shè)施到學(xué)生的整體水平都無(wú)法與重點(diǎn)院校相比擬,同專業(yè)的畢業(yè)生面對(duì)就業(yè)如何與重點(diǎn)院校的畢業(yè)生抗?fàn)?一般說(shuō)來(lái),用人單位會(huì)傾向錄用重點(diǎn)大學(xué)的畢業(yè)生。那么,如何提高地方院校畢業(yè)生的競(jìng)爭(zhēng)力就成為我們必須認(rèn)真思考的問題。本文結(jié)合佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院在建設(shè)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)過程中的實(shí)際做法,來(lái)討論這個(gè)問題。

二、我校光信息專業(yè)建設(shè)過程中遇到的困惑

佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院是地方性應(yīng)用型本科院校,在人才培養(yǎng)方面要充分考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求,及時(shí)了解區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨向,適時(shí)地根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來(lái)合理調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容,以便更好地服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì),同時(shí)也可以在不斷滿足市場(chǎng)需求的同時(shí),自身得到更快的發(fā)展與提高。

我校的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2002年獲得教育部批準(zhǔn)正式招生。我校物理系原先只開設(shè)了物理學(xué)(師范)專業(yè),在申報(bào)新專業(yè)前的幾年時(shí)間里,引進(jìn)了多名光學(xué)專業(yè)的教授和博士,自身也培養(yǎng)了一部分光學(xué)專業(yè)的骨干教師。為了辦好該專業(yè),我們組織了相關(guān)教師到省內(nèi)的中山大學(xué)、華南師范大學(xué)、暨南大學(xué)等院校參觀學(xué)習(xí),同時(shí)還和省外的同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)等重點(diǎn)高校有學(xué)術(shù)往來(lái)和交流,聘請(qǐng)了華中科技大學(xué)的專家學(xué)者擔(dān)任顧問。由于各個(gè)高校的學(xué)科優(yōu)勢(shì)與師資情況不同,所開設(shè)的課程也有所不同。一般說(shuō)來(lái),都會(huì)根據(jù)原有的學(xué)科基礎(chǔ)來(lái)制訂新專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃。我們想,上一個(gè)新專業(yè)不容易,要想辦好新專業(yè),則需要在專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面都要有周密、合理的籌劃。

我校于2001年在物理學(xué)專業(yè)里首先開設(shè)了光電子方向,為辦新專業(yè)打基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)開設(shè)的課程在原來(lái)專業(yè)的基礎(chǔ)上增加了激光原理、光電子學(xué)和信息光學(xué)等幾門光學(xué)和信息類課程。實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備不成規(guī)模,專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少(只有6個(gè)),實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)36學(xué)時(shí)。隨著新專業(yè)教學(xué)的需要,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)迫在眉睫。我們組織骨干教師和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員到外校考察取經(jīng),從理論課程的設(shè)置到實(shí)驗(yàn)課程的開出,從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置到儀器的規(guī)格、型號(hào)都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過在02、03級(jí)學(xué)生的教學(xué)中實(shí)施,基本能夠滿足教學(xué)需要,但同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)存在以下問題:(1)所開的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也與其他高校雷同,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相差無(wú)幾,并且以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,難以在實(shí)踐方面提高學(xué)生的綜合能力。

這種狀況迫使我們反思:一味照搬別人的做法是不行的,有特色才是生存的關(guān)鍵。2004年起,珠三角地區(qū)的光電企業(yè)突起,特別是LED產(chǎn)業(yè)得到國(guó)家的大力扶持,普立華公司、國(guó)星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯(lián)動(dòng)科技公司、騰龍光學(xué)公司、奇美電子有限公司、中國(guó)網(wǎng)通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業(yè)落戶佛山,這些企業(yè)是光信息專業(yè)學(xué)生的主要就業(yè)意向單位,為本專業(yè)的學(xué)生提供了新的機(jī)會(huì),但同時(shí)對(duì)人才的要求也有所提高。

為此,我們主動(dòng)和相關(guān)企業(yè)聯(lián)系,到企業(yè)的人事、技術(shù)等部門進(jìn)行調(diào)研。在與企業(yè)溝通的過程中,企業(yè)向我們反饋:由于學(xué)校教育觀念和教學(xué)內(nèi)容的陳舊與落后,學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容幾乎在企業(yè)里都用不上,而企業(yè)需要的知識(shí)卻沒有接觸過,理論脫離實(shí)際, 缺乏社會(huì)實(shí)踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養(yǎng)的本科以上畢業(yè)生在數(shù)量上有大幅度的增長(zhǎng),而社會(huì)急需的能勝任研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、策劃等工作并具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人員仍然是目前非常緊缺的專門人才,佛山本地的光電企業(yè)需要的人才要具備光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光電檢測(cè)、LED封裝等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目標(biāo)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,更新課程設(shè)置

我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養(yǎng)企業(yè)需要的技術(shù)人才作為合理的培養(yǎng)目標(biāo),著手修訂了2005級(jí)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱,開設(shè)了以下專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程:波動(dòng)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)、激光原理與技術(shù)、微電子技術(shù)、EDA技術(shù)、光纖光學(xué)、光纖通信原理、信息光學(xué)、光電子學(xué)、光度學(xué)原理、光電檢測(cè)技術(shù)、電光源原理等。

2.加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入,實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)

從2002年至今,光電信息與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室共投入200多萬(wàn)元購(gòu)買各類儀器設(shè)備。組建了3個(gè)實(shí)驗(yàn)分室:光信息處理與光電檢測(cè)技術(shù)分室、光電子器件技術(shù)分室、電光源技術(shù)分室。經(jīng)過7年的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)實(shí)踐,逐步形成較為系統(tǒng)的教學(xué)體系、先進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容和開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。

(1)有機(jī)整合、獨(dú)立開課,構(gòu)建了模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

打破基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立分塊,實(shí)驗(yàn)從屬于理論課的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,將光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的實(shí)驗(yàn)組成一個(gè)有機(jī)整體,獨(dú)立開課,構(gòu)建模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

(2)改革教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),大幅增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

光電信息與技術(shù)實(shí)驗(yàn)共108學(xué)時(shí)。由于多門實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合為一門課,總課時(shí)增加,課程之間內(nèi)容相互融合、滲透。因此,可以開設(shè)足夠數(shù)量的高質(zhì)量的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與科研、工程、社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系,把學(xué)科最新發(fā)展成果和科研成果引入教學(xué),形成良性互動(dòng),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合。結(jié)合企業(yè)需要,我們開設(shè)了“電子鎮(zhèn)流器電參數(shù)測(cè)量”“光源光強(qiáng)角分布測(cè)量”“光源色溫測(cè)量”“光電顯示面板亮度均勻性測(cè)量”“光致發(fā)光及熒光粉相對(duì)亮度測(cè)量”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.重視師資隊(duì)伍建設(shè),打造合理的人才梯隊(duì)

開辦新專業(yè)僅有好的課程設(shè)置和合理的實(shí)驗(yàn)室配置是不夠的,還需要有優(yōu)良的師資隊(duì)伍建設(shè)。從2002年起,我系就注意引進(jìn)光電人才,共吸收了兩名分別為L(zhǎng)ED照明和光學(xué)層析成像專業(yè)的博士后,還有2名光學(xué)專業(yè)的博士,多名光學(xué)專業(yè)碩士。新生力量的加入充實(shí)了教師隊(duì)伍,加強(qiáng)了科研的實(shí)力。另外,我們還注重在職教師的學(xué)術(shù)進(jìn)修。這幾年,通過在職攻讀學(xué)位和利用訪學(xué)得到提高的教師有十幾人,取得博士學(xué)位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強(qiáng)與國(guó)外的合作,幾年來(lái),派出3名教師到美國(guó)和臺(tái)灣等地的高校進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問和交流。也通過邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)名校的專家來(lái)校舉行學(xué)術(shù)講座。整個(gè)專業(yè)教師隊(duì)伍呈現(xiàn)高學(xué)歷、高職稱的態(tài)勢(shì),以中青年為主力的科研梯隊(duì)充滿活力。

4.重視實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生的專業(yè)技能

這幾年,我們重視學(xué)生實(shí)習(xí)基地的建設(shè),與對(duì)口的企業(yè)建立了良好的關(guān)系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠(yuǎn),交通便利的優(yōu)勢(shì),組織或鼓勵(lì)學(xué)生參加光電照明等博覽會(huì),讓學(xué)生多接觸專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用。

嚴(yán)格把握畢業(yè)論文的選題,鼓勵(lì)選擇應(yīng)用型課題,讓學(xué)生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測(cè)量系統(tǒng)”“用脈沖光聲技術(shù)測(cè)量吸收系數(shù)”“太陽(yáng)能LED照明燈的設(shè)計(jì)”等課題,是學(xué)生在大學(xué)三年級(jí)時(shí)就開始參與到指導(dǎo)教師的科研工作中完成的。

四、專業(yè)建設(shè)效果

畢業(yè)論文的質(zhì)量有一定的提高,緊密結(jié)合光電專業(yè)方向,每年都有一定數(shù)量的論文具有創(chuàng)新性和應(yīng)用價(jià)值。比如,09屆畢業(yè)生的論文中“大功率白光LED開關(guān)穩(wěn)流電源的設(shè)計(jì)”“排線順序正確性的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等論文獲得了優(yōu)秀畢業(yè)論文。

最近幾年,每年都有多名畢業(yè)生被國(guó)興光電、滕龍光學(xué)有限公司等企業(yè)錄用。根據(jù)畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤的結(jié)果顯示,我們的一些畢業(yè)生在企業(yè)里能吃苦、肯鉆研、表現(xiàn)良好,得到了重用,在企業(yè)的技術(shù)崗位上作出了一些成績(jī)。另外,我們?cè)诳佳蟹矫嬉踩〉脛倮?如今年32名光信息專業(yè)畢業(yè)生中,有7名同學(xué)考上中山大學(xué)、華南師范大學(xué)、暨南大學(xué)和廣東工業(yè)大學(xué)等高校的研究生。

近3年來(lái),我們培養(yǎng)的學(xué)生在“挑戰(zhàn)杯”“廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽”等各類競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)18項(xiàng),75人次獲獎(jiǎng)。通過競(jìng)賽,學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中,有效提高了他們的綜合素質(zhì)。

五、思考與建議

經(jīng)過7年的建設(shè)實(shí)踐,我們有過教訓(xùn),也取得一些經(jīng)驗(yàn),總結(jié)如下:

(1)合理動(dòng)態(tài)地更新教學(xué)內(nèi)容,淘汰已經(jīng)過時(shí)的內(nèi)容,特別體現(xiàn)在專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上。

(2)要建設(shè)有特色的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,推行模塊化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有助于學(xué)生針對(duì)就業(yè)意向來(lái)選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(3)不足。專業(yè)設(shè)計(jì)軟件的熟練使用是當(dāng)今很多光學(xué)企業(yè)在招聘技術(shù)人員時(shí)強(qiáng)調(diào)的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設(shè)相關(guān)的課程來(lái)介紹這類軟件的使用。但我們已經(jīng)在09級(jí)的人才培養(yǎng)方案中加入《科研訓(xùn)練》環(huán)節(jié),實(shí)施導(dǎo)師制,讓學(xué)生提前進(jìn)入老師的科研項(xiàng)目,為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn):

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篇（4）

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Optical Engineering Professional Practice Teaching

System Construction and Exploration

XIAO Yanshan， WANG Fei， HE Huiling

（College of Science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements， combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization， raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives， build professional practice teaching content， build professional practice teaching hierarchical， multi-module， the system architecture to further improve students 'knowledge， cultivate students' innovative spirit and practical ability， so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.

Key words optical; practice teaching; laboratory construction

0 引言

按照國(guó)家專業(yè)目錄的指導(dǎo)思想，我校光電信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)既具有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)，又熟練掌握光電技術(shù)、光學(xué)工程、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用與控制方面的知識(shí)和各種實(shí)驗(yàn)測(cè)試技能，了解有關(guān)光學(xué)工程、光纖通信技術(shù)、電子技術(shù)、光電圖像處理等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，能在光電系統(tǒng)與信息處理、光纖通信與傳感及其相關(guān)領(lǐng)域從事科研教學(xué)、科技開發(fā)、工程技術(shù)及生產(chǎn)管理的綜合型人才。①與機(jī)械、電氣、電子、材料等專業(yè)相比，光電信息工程專業(yè)具有非常鮮明的特點(diǎn)，就是其知識(shí)的廣泛交叉性。②③本專業(yè)學(xué)生不僅在光電信息的獲取、傳遞、處理及應(yīng)用等方面具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)還需在光電信息處理、光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光電技術(shù)及其應(yīng)用等專業(yè)領(lǐng)域具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和熟練的實(shí)踐技能。④

針對(duì)本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中普遍存在的實(shí)驗(yàn)課課時(shí)數(shù)不足、學(xué)生開展自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)不多、學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力不強(qiáng)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容明顯落后于技術(shù)發(fā)展等問題，本文提出以行業(yè)和社會(huì)需求為導(dǎo)向、鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和創(chuàng)新、專業(yè)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)理念，構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，建立分層次、多模塊、系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步優(yōu)化和完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

1 實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)踐教學(xué)層次設(shè)計(jì)

根據(jù)本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的要求、功能及特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容可由基礎(chǔ)演示型、應(yīng)用提高型、綜合設(shè)計(jì)型以及研究創(chuàng)新型等四個(gè)不同層次的實(shí)驗(yàn)組成。

基礎(chǔ)演示型實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與光電專業(yè)基礎(chǔ)理論課內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，進(jìn)行基本的專業(yè)技能訓(xùn)練。通過開展這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)專業(yè)課程內(nèi)容的理解與掌握，并使學(xué)生有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)正確使用本學(xué)科領(lǐng)域的常用儀表和設(shè)備。

應(yīng)用提高型實(shí)驗(yàn)：它是基礎(chǔ)演示型實(shí)驗(yàn)的提高和拓展，根據(jù)本專業(yè)發(fā)展方向和實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)，主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括光纖通信與傳感技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)以及激光技術(shù)等。通過開展這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目幫助學(xué)生了解光電專業(yè)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用領(lǐng)域、光電技術(shù)的應(yīng)用原理和測(cè)量方法，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。⑤

綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)：它涉及的專業(yè)知識(shí)內(nèi)容較廣泛，包括光電檢測(cè)與傳感的部分實(shí)驗(yàn)，光纖通信的部分實(shí)驗(yàn)以及激光技術(shù)的部分實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較豐富，實(shí)驗(yàn)儀器比較復(fù)雜，開展這類實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力。實(shí)驗(yàn)可在老師指導(dǎo)下，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，并由學(xué)生自行實(shí)施完成。

通過以上三個(gè)層次實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)如何做好實(shí)驗(yàn)，掌握研究光電規(guī)律和分析光電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的思想和方法，學(xué)會(huì)分析和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)的目的。由以前教師安排好實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器、學(xué)生來(lái)做實(shí)驗(yàn)的狀態(tài)，過渡到學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器完成實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)造能力。

研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)：主要安排融合各分支學(xué)科和交叉學(xué)科的綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。特別是突出光電技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息前沿科學(xué)發(fā)展的融合。部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用項(xiàng)目式管理模式，題目由學(xué)生自由選擇，實(shí)驗(yàn)時(shí)間不受限制，實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生實(shí)行全方位開放。由學(xué)生自己查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)、撰寫總結(jié)報(bào)告并口頭交流，注重創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學(xué)生提供發(fā)展個(gè)性和施展才能的機(jī)會(huì)。

1.2 實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)計(jì)

本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模塊可分為四類，如表1 所示。第一類是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，主要開設(shè)在大一、大二學(xué)年。這一環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有計(jì)算機(jī)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)電模電實(shí)驗(yàn)以及工程基礎(chǔ)訓(xùn)練。這一實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要是學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)物制作，從而提高動(dòng)手能力。第二類是專業(yè)課程設(shè)計(jì)，包括光電檢測(cè)與信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)、電子線路設(shè)計(jì)與PCB、光學(xué)軟件設(shè)計(jì)、光電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)等。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與專業(yè)理論課知識(shí)相銜接，使學(xué)生將理論課中學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。大三年級(jí)以后，每學(xué)期都開設(shè)有專業(yè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，而且課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容逐步與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。第三類是專業(yè)綜合類實(shí)驗(yàn)，包括學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、光電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。通過這類專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)，來(lái)系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的光電信息專業(yè)知識(shí)，提升學(xué)生的光電信息專業(yè)素養(yǎng)。第四類是社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐，包括生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。這類實(shí)驗(yàn)包括大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、寒暑期勤工儉學(xué)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。通過統(tǒng)籌安排這些實(shí)踐內(nèi)容，使學(xué)生盡快了解、認(rèn)識(shí)社會(huì)、企業(yè)對(duì)光電信息專業(yè)的實(shí)際需求，真正理解專業(yè)學(xué)習(xí)目的，以增加學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

表1 光電信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模塊

2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施

2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

在大二年級(jí)之前完成全部基礎(chǔ)類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要是關(guān)于儀器、儀表的使用、基本量測(cè)量、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和基本測(cè)量方法等，設(shè)計(jì)物理、電子學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)的一些基本實(shí)驗(yàn)技能和基本知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和判斷能力。除了傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)，還包含學(xué)生自己動(dòng)手操作完成的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過探索獲取知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

通過該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生具備基本實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)會(huì)基本測(cè)量?jī)x器的使用，掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和經(jīng)驗(yàn)，為下一階段的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。⑥

2.2 課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié)，是理論課程的互補(bǔ)，理論課程中抽象的理論知識(shí)可以在課程設(shè)計(jì)中直觀地反映。指導(dǎo)老師根據(jù)所學(xué)專業(yè)課內(nèi)容給出多個(gè)設(shè)計(jì)題目，學(xué)生選擇后自己查閱相關(guān)資料對(duì)所選題目做出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。課程設(shè)計(jì)分布在第2學(xué)年與第3學(xué)年，這一階段學(xué)生已經(jīng)有了一定的理論基礎(chǔ)及實(shí)踐基礎(chǔ)，可以完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)要求。

通過課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以提升學(xué)生的思維能力，尤其是鍛煉學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

2.3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)

充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，可將專業(yè)實(shí)驗(yàn)劃分到多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)教師在固定實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)，學(xué)生分組完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，有效地克服了實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)數(shù)不足的問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)過程中最重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)。該實(shí)踐環(huán)節(jié)的任務(wù)是，通過指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生有針對(duì)性的指導(dǎo)，讓學(xué)生系統(tǒng)完成選題、文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)綜述、開題、實(shí)證研究、論文撰寫、論文修改、答辯等各個(gè)具體環(huán)節(jié)，深入探討專業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用專業(yè)技能，學(xué)會(huì)選用合適的研究方法，從而完成畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于通過這些環(huán)節(jié)，使學(xué)生鞏固所學(xué)的光電專業(yè)知識(shí)和各項(xiàng)技能，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生開拓務(wù)實(shí)的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)、拓寬專業(yè)視野、鍛煉專業(yè)技能有很好的幫助作用。

2.4 社會(huì)實(shí)踐

社會(huì)實(shí)踐是本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中非常重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，實(shí)踐形式包括校內(nèi)實(shí)踐和校外實(shí)踐。通過社會(huì)實(shí)踐讓學(xué)生真正接觸、了解社會(huì)實(shí)際。一方面讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到光電信息專業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用，了解光電信息技術(shù)的發(fā)展前沿;同時(shí)增加學(xué)生對(duì)光電信息專業(yè)的認(rèn)識(shí)和理解，通過本專業(yè)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用來(lái)鞏固所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力;最后通過社會(huì)實(shí)踐讓學(xué)生熟悉工程技術(shù)人員的工作職責(zé)和工作程序，學(xué)習(xí)組織和管理生產(chǎn)的初步知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)光電信息工程專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和社會(huì)對(duì)本專業(yè)學(xué)生的要求，結(jié)合我校實(shí)際對(duì)光電信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行優(yōu)化，在拓展學(xué)生專業(yè)知識(shí)面的同時(shí)，更加注重現(xiàn)代光電信息領(lǐng)域的高、新、尖技術(shù)，并且充分利用校內(nèi)外教學(xué)資源，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)教學(xué)改革、科研和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

基金項(xiàng)目：三峽大學(xué)教研項(xiàng)目（J2014069）

注釋

① 中華人民共和國(guó)教育部高等教育司.中國(guó)普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置大全[M].北京：高等教育出版社，2003：201-202.

② 郁道銀，蔡懷宇，葛寶臻，李清，陳曉冬.光電信息工程專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].光學(xué)技術(shù)，2007（S1）：293-294.

③ 劉向東，劉旭，劉玉玲.從高等教育的發(fā)展到光學(xué)工程類專業(yè)研究型人才培養(yǎng)方案再調(diào)整的思考[J].光學(xué)技術(shù)，2007（S1）：276-277，279.

篇（5）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）30-0070-02

21世紀(jì)被稱為信息時(shí)代，電子科學(xué)與技術(shù)在信息、能源、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領(lǐng)域?qū)@得更廣泛的應(yīng)用，必然導(dǎo)致電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。這種產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)反過來(lái)對(duì)本專業(yè)的鞏固、深化、提高和發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用，也對(duì)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。因此，本文從人才的社會(huì)需求出發(fā)，結(jié)合我校實(shí)際情況，進(jìn)行了本科專業(yè)培養(yǎng)方案的改革探索，并詳細(xì)介紹了培養(yǎng)方案的制定情況。

一、人才的社會(huì)需求情況

目前，我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科畢業(yè)生主要面向長(zhǎng)三角地區(qū)龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業(yè)，市場(chǎng)對(duì)專業(yè)人才的需求基本上是供不應(yīng)求的。但是也應(yīng)該注意到電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的分布不均，分類較細(xì)，且發(fā)展變化較快。另外，電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有多樣性，既有勞動(dòng)密集型的大型企業(yè)、大公司，更多的是小公司和小企業(yè)；既有國(guó)有企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，更有合資、獨(dú)資的外企。因此，社會(huì)需求與本專業(yè)畢業(yè)生的供需矛盾還會(huì)繼續(xù)存在。

二、專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位

本專業(yè)培養(yǎng)具備微電子、光電子領(lǐng)域的寬厚專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，熟練實(shí)驗(yàn)技能，能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統(tǒng)的新工藝、新技術(shù)研究開發(fā)和設(shè)計(jì)技能，有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，能夠在該領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設(shè)計(jì)、制造和相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)和管理工作工程技術(shù)人才。并且結(jié)合我校“大工程觀”人才培養(yǎng)特色，依據(jù)“卓越工程師”教育理念下工程技術(shù)型人才培養(yǎng)的原則，培養(yǎng)適應(yīng)微電子和新興光電行業(yè)乃至區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的工程技術(shù)型人才。

三、本科培養(yǎng)方案制定的思路

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案參照工程教育認(rèn)證的要求，以及專業(yè)下設(shè)微電子、光電子材料與器件兩個(gè)本科培養(yǎng)方向的思路制定。注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐工程能力，使畢業(yè)生能滿足長(zhǎng)三角地區(qū)微電子、光電子和新能源行業(yè)發(fā)展的需求。微電子方向的課程設(shè)置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。

四、本科培養(yǎng)方案的改革探索

要實(shí)現(xiàn)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，并結(jié)合我校學(xué)科發(fā)展方向和特色，對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了研究，并對(duì)省內(nèi)外幾所高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)研，最終形成了富有特色的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，主要內(nèi)容如下：

1.培養(yǎng)方案的模塊化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的整體框架時(shí)，根據(jù)“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力”和培養(yǎng)工程技術(shù)型人才的辦學(xué)理念下，專業(yè)培養(yǎng)方案分人文與社會(huì)科學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課三個(gè)模塊，下設(shè)微電子和光電子材料與器件兩個(gè)專業(yè)方向。學(xué)生在前兩年學(xué)習(xí)相同的課程，到大三時(shí)根據(jù)自己的興趣選擇專業(yè)方向，選修各自方向的專業(yè)課。由于兩個(gè)方向的不同培養(yǎng)要求，因此在專業(yè)基礎(chǔ)選修課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課方面設(shè)置限選模塊，每個(gè)專業(yè)方向必須修滿相應(yīng)的學(xué)分才能畢業(yè)。

2.改革專業(yè)基礎(chǔ)課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程是為專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)，因此，在保留了原有電子信息類專業(yè)通常所開設(shè)的電子類課程外，增加了與專業(yè)相關(guān)的課程，如EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號(hào)處理、物理光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、激光原理與技術(shù)等課程，刪減了原先與物理類相關(guān)的一些課程，如物理學(xué)史、原子物理、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等，并刪減了一些計(jì)算機(jī)軟件類課程，如C++程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用等。專業(yè)基礎(chǔ)選修課程分方向限選模塊，兩個(gè)專業(yè)方向?qū)?yīng)有不同的專業(yè)基礎(chǔ)選修課程。

3.優(yōu)化專業(yè)課程。專業(yè)課程是整個(gè)專業(yè)教育中的主干部分，微電子方向的課程設(shè)置緊緊圍繞半導(dǎo)體和集成電路設(shè)計(jì)方向，開設(shè)有集成電路設(shè)計(jì)、微電子工藝原理與技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)、現(xiàn)代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向，開設(shè)光電子材料與器件、光電檢測(cè)原理與技術(shù)、太陽(yáng)能電池原理與技術(shù)、光纖傳感原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等課程。另外專業(yè)課程里面還設(shè)置有專業(yè)實(shí)驗(yàn)，通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力，增強(qiáng)學(xué)生的理論知識(shí)。

五、與省內(nèi)外專業(yè)人才培養(yǎng)的區(qū)別

具有電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的各大高校分布在不同的地區(qū)，服務(wù)于不同的區(qū)域經(jīng)濟(jì)，這就要求專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)具有區(qū)域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)、南京理工大學(xué)和徐州工程學(xué)院這五所不同地區(qū)、不同層次高校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案。不僅使我們能學(xué)習(xí)到其他高校的先進(jìn)辦學(xué)理念、合理的課程設(shè)置體系，也可以發(fā)現(xiàn)與其他高校之間的差異。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1.專業(yè)定位。各個(gè)學(xué)校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依據(jù)自身的師資力量、辦學(xué)條件、區(qū)域經(jīng)濟(jì)要求確定專業(yè)的發(fā)展定位。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依托1個(gè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、2個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、3個(gè)省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，人才培養(yǎng)定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)等方面工作的工程技術(shù)人才。浙江工業(yè)大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)光通信、電子電路系統(tǒng)、集成電路設(shè)計(jì)等方面的人才。蘇州大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位在培養(yǎng)能夠在電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)等領(lǐng)域從事各類系統(tǒng)級(jí)、板級(jí)和芯片級(jí)研發(fā)工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。南京理工大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要是突出光電技術(shù)和微電子與信息處理學(xué)科的交叉和融合，以光電成像探測(cè)理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要定位在培養(yǎng)能從事光電子材料與器件開發(fā)的工程技術(shù)人才。而我校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位于服務(wù)長(zhǎng)三角地區(qū)半導(dǎo)體和新能源行業(yè)，培養(yǎng)能從事集成電路設(shè)計(jì)與開發(fā)、光電子材料與器件的研發(fā)等工作的工程技術(shù)人才。

2.課程體系。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、開發(fā)電子元器件、電子電路系統(tǒng)、電子集成系統(tǒng)的能力，在課程設(shè)置上開設(shè)了通信電子電路、EDA技術(shù)、薄膜物理與技術(shù)、電子材料與電子器件、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐、集成電路設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)原理和應(yīng)用、現(xiàn)代DSP技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)課程。浙江工業(yè)大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、開發(fā)電子電路系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)的能力，開設(shè)了電路原理、模電數(shù)電、通信電子線路、集成電路設(shè)計(jì)、光纖通信原理、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理等專業(yè)課程，以及電子線路CAD實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)、通信原理實(shí)驗(yàn)、通信電子線路大型實(shí)驗(yàn)、微電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體器件仿真大型實(shí)驗(yàn)、集成電路設(shè)計(jì)大型實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)類課程。蘇州大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)與開發(fā)電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)，從事各類系統(tǒng)級(jí)、板級(jí)和芯片級(jí)研發(fā)工作的能力，開設(shè)了信號(hào)與系統(tǒng)、電磁場(chǎng)與電磁波、高頻電路設(shè)計(jì)與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、VLSI設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等專業(yè)課程，以及電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、信號(hào)與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電子線路實(shí)驗(yàn)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)類課程。南京理工大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生從事光電子器件、光電系統(tǒng)和集成電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用的能力，開設(shè)了信號(hào)與系統(tǒng)、光學(xué)、光電信號(hào)處理、光輻射測(cè)量、光電子器件、光電成像技術(shù)、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、光電子技術(shù)、顯示技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字圖像處理、半導(dǎo)體集成電路、集成電路測(cè)試技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子線路、電視原理等專業(yè)課程。徐州工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)與開發(fā)光電子材料與器件的能力，開設(shè)有信號(hào)與系統(tǒng)、光電子學(xué)、光電子技術(shù)、激光原理與技術(shù)、光伏材料等專業(yè)課程，以及模擬電路課程設(shè)計(jì)、數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性課程。我校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)、光電子材料與器件的設(shè)計(jì)與制備能力，開設(shè)有半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件原理、MEMS技術(shù)、微電子工藝原理與技術(shù)、薄膜材料及制備技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號(hào)處理、光電子材料與器件、光電檢測(cè)原理與技術(shù)、太陽(yáng)能電池原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等專業(yè)課程，以及近代物理實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)類課程。

3.人才培養(yǎng)特色。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)特色是注重集成電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成方面能力的培養(yǎng)。浙江工業(yè)大學(xué)的人才培養(yǎng)注重光纖通信、集成電路設(shè)計(jì)方面能力的培養(yǎng)。蘇州大學(xué)的人才培養(yǎng)注重電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面能力的培養(yǎng)。南京理工大學(xué)的人才培養(yǎng)注重光電技術(shù)和微電子與信息處理學(xué)科的交叉和融合，以光電成像探測(cè)理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學(xué)院的人才培養(yǎng)注重光電材料與器件方面能力的培養(yǎng)。我校的人才培養(yǎng)注重電子材料與電子器件的設(shè)計(jì)與開發(fā)、集成電路設(shè)計(jì)方面能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

篇（6）

    改革本科教學(xué)培養(yǎng)方案,加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí),鞏固專業(yè)思想教育光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)需要學(xué)生在系統(tǒng)、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和在光電子技術(shù)、光通信及應(yīng)用等方面具有較寬廣的專業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力,并成為在電光源、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料、光纖通信等專業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)或兩個(gè)方向具有特色的人才。畢業(yè)生能在光信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域從事信息科學(xué)與技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)、集成及開發(fā)、制造、技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型人才。因此要加強(qiáng)幾何光學(xué)中的光學(xué)設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、光電檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械原理和設(shè)計(jì)等課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),同時(shí)要加強(qiáng)專業(yè)思想教育,了解社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài),密切了解光電信息的最新發(fā)展和應(yīng)用,掌握一些主流軟件的應(yīng)用。另外,為了使培養(yǎng)方案切合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際,我們廣泛征求本地企業(yè)的意見,積極邀請(qǐng)了相關(guān)企業(yè)參與了光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂工作。

    加大力度開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),開足基本實(shí)驗(yàn),充分利用專業(yè)實(shí)驗(yàn),開展創(chuàng)新實(shí)踐要加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué),更新教學(xué)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐教學(xué),充實(shí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。條件允許的情況下,將安排學(xué)生到實(shí)習(xí)基地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。另外,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的設(shè)立為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的培養(yǎng)提供了良好的工作平臺(tái)。雖然這個(gè)方面的工作才剛開始,但是已經(jīng)受到學(xué)生的積極評(píng)價(jià)。

    拓展實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐教學(xué),提升專業(yè)技能在目前聯(lián)系的實(shí)習(xí)基地基礎(chǔ)上,增強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓怆娖髽I(yè)聯(lián)系,經(jīng)常參觀了解企業(yè)的發(fā)展和社會(huì)需求,同時(shí)能爭(zhēng)取進(jìn)入相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí),鍛煉培養(yǎng)專業(yè)能力。我們已經(jīng)同宜昌勁森光電(主要從事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明開發(fā)、制造、銷售的高新技術(shù)企業(yè))、中船重工388廠(光學(xué)冷加工、光電系統(tǒng))、匡通照明(LED封裝)等相關(guān)的光電企業(yè)建立了實(shí)質(zhì)的合作關(guān)系。陸續(xù)有學(xué)生進(jìn)入上述企業(yè)實(shí)習(xí),一些優(yōu)秀的學(xué)生也相繼進(jìn)入這些企業(yè)工作。教師參與了勁森照明新型節(jié)能燈具的開發(fā)。與匡通照明組建了聯(lián)合的工程試驗(yàn)中心,投入1000萬(wàn)元左右,很快試驗(yàn)設(shè)備就將到位。這些不僅僅提高了教師的科研能力,反過來(lái)又提高了教師的教學(xué)水平,同時(shí)也為本專業(yè)的學(xué)生實(shí)習(xí)提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)習(xí)基地的建立是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,需要與生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行有效地溝通,制訂實(shí)習(xí)項(xiàng)目,并且跟蹤學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的反饋,建立有效的實(shí)習(xí)效果的評(píng)估體制,保證學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力得到實(shí)質(zhì)的訓(xùn)練。學(xué)生實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步拓展一直是迫切的需要,多方位多角度的實(shí)習(xí)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有利,有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻了解產(chǎn)業(yè)界對(duì)本專業(yè)的要求,反過來(lái)會(huì)激勵(lì)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)欲望。

    人才培養(yǎng)與科研開發(fā)相結(jié)合人才培養(yǎng)能力與科研能力息息相關(guān),科研不僅能提高教師的教學(xué)能力,也增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的信心。在橫向科研項(xiàng)目上,盡可能讓部分能力強(qiáng)的學(xué)生參與進(jìn)來(lái),直接培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。實(shí)踐證明,學(xué)生參與科研項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的及其有效的手段。比如學(xué)生的畢業(yè)論文有些涉及到大壩光纖傳感、節(jié)能燈設(shè)計(jì)等實(shí)踐性很強(qiáng)的課題。鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)學(xué)校針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新基金項(xiàng)目,雖然經(jīng)費(fèi)不多,但是對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分有益的,同時(shí)也提高了學(xué)生參與科研的熱情。隨著相關(guān)科研能力的快速提高,可以預(yù)見未來(lái)的幾年內(nèi),伴隨著學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,至少有一部分本科生的科研能力也會(huì)得到極大的提高。

篇（7）

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）05（a）-0017-01

現(xiàn)代光電信息工程在科研、國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面越來(lái)越突出其重要性，光電信息工程所研究的領(lǐng)域，如光學(xué)顯示、光信息記錄與存儲(chǔ)、光通信等已成為現(xiàn)代高科技及產(chǎn)業(yè)的重要支柱。

“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”是教育部著力實(shí)施的針對(duì)高等工程教育的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)向工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措。光電信息工程專業(yè)作為首批入選教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的專業(yè)，南京郵電大學(xué)光電工程學(xué)院本著“培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感的信息科技及其他相關(guān)領(lǐng)域的高素質(zhì)專門人才”的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，確立了“加強(qiáng)理論基礎(chǔ)，注重實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣呔C合素質(zhì)，面向社會(huì)需求”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，積極探索新思路，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

1 面向培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系建立

“卓越工程師”要求學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握光電器件原理及制作工藝，在此基礎(chǔ)上具有創(chuàng)新意識(shí)。根據(jù)培養(yǎng)的要求，光電工程學(xué)院經(jīng)過實(shí)踐，提出了三層次即建立基礎(chǔ)型（演示、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）、強(qiáng)化型（綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）、創(chuàng)新型（研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）的多層次結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圍繞三模塊即光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、光信息傳輸實(shí)驗(yàn)?zāi)K和光信息處理實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

實(shí)施方案為相關(guān)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)緊跟理論課程開設(shè)；強(qiáng)化型實(shí)驗(yàn)依托光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、光信息傳輸實(shí)驗(yàn)室、光信息處理實(shí)驗(yàn)室開設(shè)，分模塊獨(dú)立設(shè)課，如光電傳感實(shí)驗(yàn)，光纖信息與光纖通信實(shí)驗(yàn)等，學(xué)生可根據(jù)專業(yè)和興趣需求選擇模塊中的項(xiàng)目組合成實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的強(qiáng)化型實(shí)驗(yàn)課程；開放性實(shí)驗(yàn)依托創(chuàng)新平臺(tái)和輔助設(shè)計(jì)室以項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)等形式開設(shè)。整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)根據(jù)社會(huì)發(fā)展和專業(yè)需求，進(jìn)一步豐富綜合應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例。實(shí)現(xiàn)課內(nèi)外教學(xué)互動(dòng)、開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，極大地鼓勵(lì)學(xué)生余力或感興趣的同學(xué)想點(diǎn)子想方法解決實(shí)驗(yàn)中實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和分析能力。

具體的實(shí)施方法為重視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。著重加強(qiáng)光路調(diào)整，光學(xué)元器件認(rèn)識(shí)等基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，規(guī)定組合，計(jì)劃性強(qiáng)，鼓勵(lì)學(xué)生提問，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；強(qiáng)化綜合實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。重在知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系與理解，鼓勵(lì)學(xué)生勤思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。提升創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生分析與解決問題的能力。合理運(yùn)用綜合實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本技術(shù)和方法分析解決實(shí)際問題的能力。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)自由選擇組隊(duì)，強(qiáng)調(diào)合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和項(xiàng)目管理意識(shí)，著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和解決實(shí)際問題的能力。

2 豐富開放性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容

在北京理工大學(xué)光電信息工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)中明確提出，著力培養(yǎng)具有良好的思想品質(zhì)與職業(yè)道德、掌握光電信息工程堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)的專門知識(shí)，必要的生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)方面的知識(shí)和技能，具備較強(qiáng)的工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力、自我獲取知識(shí)的能力、創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)業(yè)精神、社會(huì)交往能力、組織管理能力和國(guó)際視野的光電信息工程專業(yè)高素質(zhì)人才。

針對(duì)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)，南京郵電大學(xué)專門設(shè)立了開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的立項(xiàng)，豐富了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容。每個(gè)學(xué)期由學(xué)院組織申報(bào)，經(jīng)學(xué)校主管部門批準(zhǔn)后立項(xiàng)實(shí)施，項(xiàng)目費(fèi)用由學(xué)校主管部門劃撥，課題出處可以是科研項(xiàng)目，社會(huì)需求，競(jìng)賽需求等，直接面向光電工程學(xué)院本科學(xué)生。

開放性項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)了學(xué)生主體地位，學(xué)生可以自由組合立項(xiàng)，注重研究過程中的自主性，協(xié)作性，探索性，科學(xué)性和創(chuàng)新性。要求學(xué)生教師的引導(dǎo)下經(jīng)歷前期查閱資料、制定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備工作，完成中期實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)施、結(jié)果的記錄和分析工作，最終完成后期按研究論文形式撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等工作，突出對(duì)學(xué)生獨(dú)立工作能力的訓(xùn)練，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和綜合素質(zhì)

我院開展開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目每學(xué)期有十?dāng)?shù)項(xiàng)之多，例如，液晶的性能測(cè)試與液晶盒的制作，THz吸收器的設(shè)計(jì)與仿真，1×8光分路器芯片的研究與設(shè)計(jì)，基于SPCE061A凌陽(yáng)單片機(jī)的環(huán)境測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，基于LabVIEW與凌陽(yáng)SPCE061A實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)采集，可變液體透鏡的制備與性能測(cè)試，電控毛細(xì)表面張力的實(shí)驗(yàn)研究，光纖熔接高壓電源裝置的設(shè)計(jì)，太陽(yáng)能電池組的設(shè)計(jì)制作等等。項(xiàng)目?jī)?nèi)容豐富，涉及科學(xué)研究多個(gè)方向，學(xué)生可以根據(jù)興趣愛好自由組合選擇。

具體的實(shí)施方法為學(xué)校立項(xiàng)后公示開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)院由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)學(xué)生所報(bào)的課題，并通知相當(dāng)教師聯(lián)系學(xué)生，項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間為一學(xué)期，不限具體時(shí)刻，由教師和學(xué)生利用課余時(shí)間完成項(xiàng)目，項(xiàng)目完成后學(xué)校在規(guī)定時(shí)間內(nèi)組織專家組驗(yàn)收，通過后給學(xué)生自主個(gè)性化學(xué)分。

3 認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)訓(xùn)相銜接實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系

光電工程學(xué)院根據(jù)“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合社會(huì)對(duì)光電類專業(yè)人才的實(shí)際操作能力需求，建立了認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)訓(xùn)相銜接的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的加強(qiáng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

具體實(shí)施過程為：第一層次組織低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，內(nèi)容包括去相關(guān)實(shí)驗(yàn)室和廠家參觀，目的是增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知；第二層次為二、三年級(jí)學(xué)生開設(shè)實(shí)訓(xùn)類選修課程，在本中心實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)物認(rèn)識(shí)及基本操作技能培訓(xùn)，如光纜剝纜，光纖熔接，切割，光纖端面處理等實(shí)訓(xùn)；第三層次派遣學(xué)生去企業(yè)和學(xué)校共建實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)型實(shí)驗(yàn)研究，派遣學(xué)生去相關(guān)光電企業(yè)共建實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐，實(shí)踐時(shí)間為暑期、專業(yè)實(shí)習(xí)期間；第四層次派遣學(xué)生去企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)與相關(guān)課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以零距離接觸相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)線，實(shí)際參與生產(chǎn)線上的生產(chǎn)過程。

這一系列由淺入深，循序漸進(jìn)的實(shí)踐體系能使學(xué)生很好地掌握專業(yè)基本操作技能，了解專業(yè)相關(guān)市場(chǎng)行情，了解光電類產(chǎn)品需求，并通過實(shí)訓(xùn)實(shí)踐理解專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路與注意事項(xiàng)，深得同學(xué)們的好評(píng)，每年實(shí)訓(xùn)實(shí)踐學(xué)生報(bào)名名額爆滿，取得了非常好的實(shí)踐效果。

4 結(jié)語(yǔ)

在卓越工程師的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施中，樹立創(chuàng)新教育新理念，培養(yǎng)具備工程實(shí)踐能力，探索、創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)業(yè)精神，社會(huì)交往能力、組織管理能力和國(guó)際視野的高素質(zhì)人才是學(xué)校的重要職責(zé)，教師在教學(xué)過程中不僅要著眼于知識(shí)的傳遞與傳授，更重要的是對(duì)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決具體問題能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，使本科卓越工程師人才培養(yǎng)上一個(gè)新臺(tái)階。

篇（8）

中圖分類號(hào)：TB96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Width Measurement System Design Based on Array CCD

LI Sha

（School of Physics and Mechanical and Electrical Engineering， Hubei University of Education， Wuhan， Hubei 430205）

Abstract Proposed width of the non-contact measurement system based on CCD array， introduced the measurement principle and hardware of the system components， the use of Bluetooth 4.0 technology for wireless transmission of acquired signals to the computer. Experiment with different widths of steel were measured， the results show that the system measurement error is small， the effect is good， has some practical value.

Key words CCD； width measurement； Bluetooth 4.0； non-contact measurement

0 引言

CCD（Charge Coupled Device），電荷耦合器件，是貝爾實(shí)驗(yàn)室在20世紀(jì)60年代末期發(fā)明的圖像傳感器。由于其在檢測(cè)方面的獨(dú)特空間特性和結(jié)構(gòu)特性，CCD自問世以來(lái)便廣泛應(yīng)用于光電檢測(cè)領(lǐng)域，尤其在工業(yè)在線檢測(cè)領(lǐng)域具有不可替代的地位。與傳統(tǒng)的機(jī)械式、電磁式、光學(xué)式檢測(cè)技術(shù)相比，基于CCD傳感器的非接觸式檢測(cè)技術(shù)在尺寸檢測(cè)的智能化和自動(dòng)化方面體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。文獻(xiàn)[1]提出一種基于面陣 CCD 和激光輔助的測(cè)寬系統(tǒng)用于在線測(cè)量鋼板寬度。文獻(xiàn)[2]采用兩個(gè)面陣CCD的圖像拼接方法實(shí)現(xiàn)對(duì) 130mm的大尺寸軸徑的高精度測(cè)量，并就圖像拼接時(shí)需要注意的問題進(jìn)行了說(shuō)明。文獻(xiàn)[3]介紹了一種基于面陣CCD的振動(dòng)非接觸測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)參數(shù)的確定方法和系統(tǒng)所采集的序列運(yùn)動(dòng)圖像的處理方法進(jìn)行了分析。本文介紹一種基于面陣CCD的寬度測(cè)量系統(tǒng)，并運(yùn)用藍(lán)牙4.0技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像信息的傳輸。藍(lán)牙4.0整合包括傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、藍(lán)牙低耗能技術(shù)和藍(lán)牙高速技術(shù)，低功耗是藍(lán)牙4.0的突出特點(diǎn)，使其在短距無(wú)線應(yīng)用和便攜式操作控制方面具有優(yōu)勢(shì)。

1 硬件系統(tǒng)組成

基于面陣CCD的非接觸測(cè)量系統(tǒng)的硬件部分由面陣 CCD、傳感器固定附件、圖像采集模塊以及計(jì)算機(jī)組成，如圖1所示。CCD將被測(cè)物體成象后的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，圖像采集模塊則進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換獲得相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，運(yùn)用藍(lán)牙4.0技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無(wú)線傳輸，通過計(jì)算機(jī)上的圖像處理軟件對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理、提取，最終將計(jì)算的測(cè)量結(jié)果輸出。

1.1 CCD圖像傳感器

CCD圖像傳感器將光學(xué)信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)大小的模擬電流信號(hào)，再經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換從而實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸和處理。根據(jù)感光單元的排列方式不同，CCD可分為線陣CCD和面陣CCD兩大類。前者價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于一維動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測(cè)量，但在獲取二維圖像時(shí)需配以運(yùn)動(dòng)掃描，獲取時(shí)間長(zhǎng)且測(cè)量效率低，不適于高精度的平面曲線輪廓檢測(cè)；后者則應(yīng)用面較廣，可以獲取二維圖像信息，測(cè)量圖像直觀，適合測(cè)量面積、尺寸、位置、形狀甚至溫度等信息。面陣CCD圖像傳感器是感光單元有序排列成二維網(wǎng)狀的傳感器，因其具備自掃描特性，能夠把光學(xué)圖像變換成按空間域分布的離散電壓信號(hào)，再通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，就可以完全實(shí)現(xiàn)高精度、高分辨率檢測(cè)。①

圖1 測(cè)量系統(tǒng)框圖

圖2 CCD檢測(cè)原理

用面陣CCD的非接觸測(cè)量物體寬度的原理如圖2所示，光源發(fā)出的均勻光線照在被測(cè)物體上，其寬度信號(hào)通過成象物鏡成象在面陣CCD的光敏面上，CCD再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的模擬電信號(hào)。

1.2 藍(lán)牙4.0

藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)是使用范圍最廣泛的全球短距離無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)之一，藍(lán)牙4.0包括了傳統(tǒng)藍(lán)牙、高速藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙三種藍(lán)牙技術(shù)。②③低功耗技術(shù)（Low Energy）是藍(lán)牙4.0的核心，其最大的特點(diǎn)是運(yùn)行功耗和待機(jī)功耗極低，只需一粒紐扣電池便可使藍(lán)牙低功耗設(shè)備連續(xù)工作達(dá)數(shù)年之久，這種技術(shù)即為藍(lán)牙4.0BLE。測(cè)量系統(tǒng)中，由CCD獲取的模擬電信號(hào)經(jīng)圖像采集模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，采用藍(lán)牙4.0技術(shù)傳輸至計(jì)算機(jī)端進(jìn)行相應(yīng)的處理。藍(lán)牙無(wú)線傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量系統(tǒng)的便攜式操作和戶外應(yīng)用。藍(lán)牙4.0BLE不僅有低功耗特點(diǎn)，還具有高可靠性、高安全性、低成本、快速啟動(dòng)、瞬間連接的特點(diǎn)，其有效的傳輸距離較傳統(tǒng)藍(lán)牙有極大提高，可達(dá)60～100m。這些保證了測(cè)量系統(tǒng)的無(wú)線傳輸?shù)目煽亢透咝В泊蟠筇岣吡藨敉夥墙佑|測(cè)量的應(yīng)用范圍。

表1 鋼板寬度測(cè)量記錄

2 測(cè)量實(shí)驗(yàn)

為了檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量效果，實(shí)驗(yàn)選取10塊不同寬度的鋼板進(jìn)行測(cè)量，選用激光光源照在被測(cè)鋼板上，測(cè)量結(jié)果見表1。數(shù)據(jù)顯示10次測(cè)量的誤差8在0.1mm以內(nèi)，10次測(cè)量誤差的平均值為0.08743mm，測(cè)量效果是理想的。測(cè)量誤差主要是因?yàn)橄到y(tǒng)中存在光學(xué)系統(tǒng)造成的誤差、環(huán)境誤差、設(shè)備誤差等。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種簡(jiǎn)單易行的非接觸式寬度測(cè)量系統(tǒng)，利用面陣CCD攝像機(jī)獲取被測(cè)物體的圖像，接著經(jīng)圖像采集模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過藍(lán)牙無(wú)線傳輸技術(shù)傳送至計(jì)算機(jī)，再經(jīng)圖像處理獲得寬度值。實(shí)驗(yàn)對(duì)10塊不同的鋼板進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量誤差較小，效果理想，證明了本系統(tǒng)是可行的。

基金項(xiàng)目：湖北省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃資助項(xiàng)目（Q20133006）

注釋

① 郭偉.基于面陣CCD的鋼板幾何尺寸測(cè)量系統(tǒng)的研究[D].太原科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.

② 歐陽(yáng)駿，陳子龍，黃寧淋.藍(lán)牙4.0BLE開發(fā)完全手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.4.

③ 張德龍.基于藍(lán)牙 4.0 的無(wú)線扭矩測(cè)量分析[J].電子測(cè)試，2013.15：79-80，62.

參考文獻(xiàn)

篇（9）

中圖分類號(hào)：TH741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）03（b）-0065-02

隨著物質(zhì)水平的日益提高，人們對(duì)珍珠的需求越來(lái)越大，珍珠養(yǎng)殖、加工已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)[1]。2002年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18781-2002（養(yǎng)殖珍珠分級(jí)）[2]出臺(tái)，實(shí)現(xiàn)珍珠自動(dòng)、快速分級(jí)成為珍珠生產(chǎn)企業(yè)的首要目標(biāo)。目前我國(guó)珍珠分級(jí)大部分還停留在人工篩選階段，這種傳統(tǒng)的檢測(cè)方法勞動(dòng)力成本大、生產(chǎn)效率低，易受工人主觀影響，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)難以控制，誤判率高[3]。隨著光電檢測(cè)技術(shù)和機(jī)器視覺技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的研究者將機(jī)器視覺應(yīng)用到珍珠檢測(cè)中[4]。為此，本文研究一種基于圖像處理技術(shù)的珍珠機(jī)器視覺系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)珍珠大小、形狀和螺紋瑕疵的準(zhǔn)確檢測(cè)。

1 檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

本圖像檢測(cè)系統(tǒng)包括硬件與軟件兩部分，硬件由照明系統(tǒng)、變焦顯微系統(tǒng)、圖像傳感器、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。珍珠在照明系統(tǒng)的照射下，經(jīng)由變焦顯微系統(tǒng)成像至圖像傳感器上，圖像信息經(jīng)由圖像采集卡傳入計(jì)算機(jī)中。在計(jì)算機(jī)中采用圖像處理軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理，提取出珍珠的大小、形狀和螺紋等參數(shù)，并將處理結(jié)果按照珍珠分類標(biāo)準(zhǔn)做即時(shí)判別，最后實(shí)現(xiàn)珍珠的自動(dòng)分選，系統(tǒng)檢測(cè)原理如圖1所示。

珍珠是一個(gè)光澤度高和曲率較大的物體，表面的光學(xué)特性相當(dāng)復(fù)雜。該文采用單向高角度照明結(jié)合環(huán)形照明的方式來(lái)將整顆珍珠照射通亮，采集到的珍珠圖片如圖2所示。圖片中的珍珠邊緣和形狀清晰，照明均勻。

2 圖像處理算法

機(jī)器視覺系統(tǒng)采集到的珍珠圖片（a）首先經(jīng)由圖像預(yù)處理模塊，進(jìn)行灰度化（b）來(lái)減少運(yùn)算量，采用閾值分割算法（c）將珍珠對(duì)象從背景中提取出來(lái)，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算法（d）來(lái)去除孤立點(diǎn)和填充空洞；然后標(biāo)記珍珠邊界，提取其質(zhì)心（e），圖像預(yù)處理效果如圖3所示。

對(duì)經(jīng)過預(yù)處理后的圖像，標(biāo)記出輪廓的最長(zhǎng)徑，如圖4（a）所示。

最長(zhǎng)徑將珍珠分成兩部分，每部分中的螺紋個(gè)數(shù)相同，檢測(cè)時(shí)隨機(jī)選取其中一部分。繪制出的θ-h二維曲線圖，如圖4（b）所示，其中橫坐標(biāo)為輪廓上各點(diǎn)角度θi，縱坐標(biāo)為輪廓上各邊界點(diǎn)到最長(zhǎng)徑的垂直距離hi。

從圖4（b）可以看出，二維曲線能夠很好的反映出左輪廓的真實(shí)信息，曲線上的波谷恰好能與珍珠輪廓上的螺紋對(duì)應(yīng)起來(lái)，波谷的個(gè)數(shù)即螺紋的個(gè)數(shù)。對(duì)θ-h二維曲線圖進(jìn)行曲線擬合，計(jì)算曲線的極小值個(gè)數(shù)。經(jīng)計(jì)算得到圖5（b）存在兩個(gè)極小值，輸出螺紋個(gè)數(shù)2。

3 實(shí)驗(yàn)

本系統(tǒng)所采用的圖像傳感器像素為1280*1024，利用三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)量塊1 mm對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果為p=19.02 μm/pixel，實(shí)驗(yàn)所用樣品均由諸暨銘記珠寶有限公司提供。利用本系統(tǒng)對(duì)珍珠樣品進(jìn)行形狀、大小檢測(cè)，樣品圖像處理結(jié)果如圖5所示，并將系統(tǒng)測(cè)量值與精確度為0.02 mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量值作比較，測(cè)量結(jié)果見表1。從測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果與游標(biāo)卡尺測(cè)量值基本一致，誤差在30 μm以內(nèi)。

利用本系統(tǒng)對(duì)珍珠樣品進(jìn)行螺紋檢測(cè)，采集到的珍珠圖像和對(duì)應(yīng)的θ-h二維曲線如圖6（a）～（c）所示。

對(duì)三幅θ-h二維曲線圖進(jìn)行多次曲線擬合，計(jì)算極小值，得到每幅圖對(duì)應(yīng)的極小值個(gè)數(shù)分別為0、1、5，與珍珠的螺紋個(gè)數(shù)吻合，說(shuō)明了本螺紋檢測(cè)方案準(zhǔn)確性較好。

4 結(jié)語(yǔ)

該文設(shè)計(jì)開發(fā)了一種珍珠形狀大小圖像檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)解決珍珠形狀和螺紋檢測(cè)難的問題。該系統(tǒng)采用用圖像預(yù)處理模塊、珍珠形狀大小檢測(cè)模塊以及螺紋檢測(cè)模塊來(lái)自動(dòng)、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)珍珠形狀、大小和螺紋的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)測(cè)量誤差小，輸出螺紋個(gè)數(shù)正確。此外，改變變焦顯微系統(tǒng)的放大倍數(shù)，能進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)的測(cè)量范圍。

參考文獻(xiàn)

[1] 張輝，張蓓莉.中國(guó)的養(yǎng)殖珍珠資源及市場(chǎng)[J].寶石和寶石雜志，2004，6（4）：14-18.

篇（10）

我國(guó)高等教育近年來(lái)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，各高等院校辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大學(xué)本科生的人數(shù)隨著擴(kuò)招在逐年增加。然而很多高校的軟硬件設(shè)施的建設(shè)跟不上大學(xué)生的增長(zhǎng)速度，因此大學(xué)的教學(xué)資源緊張、實(shí)驗(yàn)儀器缺乏等現(xiàn)象在全國(guó)高校中普遍存在。除此之外，高校擴(kuò)招導(dǎo)致的應(yīng)屆畢業(yè)生就業(yè)難已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì)性的突出問題，大多數(shù)高校的人才培養(yǎng)都是將畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在大四的最后一學(xué)期，此時(shí)正值學(xué)生擇業(yè)的高峰，畢業(yè)生為了一份滿意的工作而四處奔波，無(wú)暇顧及自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于就業(yè)單位對(duì)員工工作經(jīng)驗(yàn)有需求，有不少學(xué)生找到了工作但由于就業(yè)單位要求提前到公司報(bào)道，參加公司培訓(xùn)、實(shí)習(xí)，學(xué)生害怕失去工作機(jī)會(huì)而只有減少對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的投入。同時(shí)有不少大學(xué)生對(duì)自己的課題不感興趣，所以缺乏積極性而影響畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)的師資不足，一個(gè)教師指導(dǎo)好幾個(gè)甚至十幾個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這些問題極大地影響了本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，使得大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)流于形式，而沒有真正起到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的作用。

因此如何保障畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量從而達(dá)到預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)出高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才是我們大學(xué)的專業(yè)指導(dǎo)老師應(yīng)該考慮的問題，關(guān)于高校畢業(yè)設(shè)計(jì)已進(jìn)行了相關(guān)的研究和改革。筆者通過近年來(lái)應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)課程教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的經(jīng)歷，從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和指導(dǎo)模式方面對(duì)提高應(yīng)用物理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行探討。

2關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的探討

目前，包括重慶理工大學(xué)應(yīng)用物理專業(yè)在內(nèi)的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)仍然實(shí)行指導(dǎo)老師出題供學(xué)生選擇的約束性選題方式，由此會(huì)使得一部分學(xué)生對(duì)自己課題的研究目的、內(nèi)容和方向沒有正確的把握，因此表現(xiàn)出對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)興趣缺缺，不能積極主動(dòng)地投入其中，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量必然會(huì)下滑。因此選擇適合本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究課題是我們指導(dǎo)老師需要思考的問題。

2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)與科研項(xiàng)目相結(jié)合在學(xué)校和學(xué)院大力推進(jìn)本科學(xué)生參與教師科研的政策以后，不少本科生在低年級(jí)時(shí)已經(jīng)參與到教師的科研活動(dòng)中，對(duì)老師的研究方向和內(nèi)容有了一定程度的了解，并且已有部分同學(xué)有了相應(yīng)的研究成果。我們可以充分利用這一優(yōu)勢(shì)，把教師科研與本科畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。同時(shí)由于科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容大都是本學(xué)科最前沿的科學(xué)或技術(shù)問題，因此比較容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們能積極主動(dòng)地投入畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題研究中來(lái)。

2.2畢業(yè)設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合課程設(shè)計(jì)在本科實(shí)踐教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)是學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作、各自分工等方式，圍繞某個(gè)與課程或?qū)I(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)題目進(jìn)行專業(yè)的實(shí)踐活動(dòng)，旨在提高學(xué)生實(shí)踐操作能力和自學(xué)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。對(duì)于應(yīng)用物理的學(xué)生，開設(shè)有光電檢測(cè)技術(shù)局課程設(shè)計(jì)、課組課程設(shè)計(jì)、應(yīng)用物理學(xué)課程設(shè)計(jì)等。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的過程中主動(dòng)回顧已學(xué)知識(shí)或查閱文獻(xiàn)資料，確定方案、試驗(yàn)或計(jì)算等一系列過程對(duì)所學(xué)知識(shí)加深理解，鞏固和融會(huì)貫通，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的有效途徑。我們可將其作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的前導(dǎo)課程，老師在選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)課題時(shí)可參考學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的反饋情況，如學(xué)生哪些題目的興趣更大，哪些題目完成得比較容易或比較難在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí)考慮課程設(shè)計(jì)的。同時(shí)通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生已對(duì)相關(guān)課題的研究現(xiàn)狀以及完成課題的難易程度和所需的知識(shí)有了一定的了解，因此在選擇導(dǎo)師和課題時(shí)的盲目性就會(huì)減少，而后會(huì)更加積極主動(dòng)地投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中來(lái)，有利于本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。

2.3畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)相結(jié)合在就業(yè)壓力如此巨大的今天，對(duì)于畢業(yè)后直接就業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，來(lái)自于實(shí)際崗位需求的課題更能激發(fā)其研究興趣，主要是因?yàn)檫@類課題與就業(yè)崗位結(jié)合緊密，實(shí)用性強(qiáng)，由此在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生就會(huì)發(fā)揮很強(qiáng)的主動(dòng)性，其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力都能得到很大提高。崗位畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)就業(yè)崗位、工作對(duì)象的了解，使其充滿自信，獲得成就感和充實(shí)感，建立自信心和成才志向，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真投入學(xué)習(xí)，發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)作用。

3關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式多元化探討

為加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)和倡導(dǎo)學(xué)生積極參加學(xué)科競(jìng)賽、科學(xué)研究、創(chuàng)造發(fā)明等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)尋求更加豐富的形式鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。根據(jù)應(yīng)用物理專業(yè)人才培養(yǎng)的定位和特點(diǎn)，這里我們主要探討以下兩種方案實(shí)現(xiàn)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)多樣化的改革拓展。

3.1科研成果替代畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)根據(jù)應(yīng)用物理專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)以及人才培養(yǎng)的定位，本專業(yè)學(xué)生應(yīng)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，在目前的學(xué)分制培養(yǎng)模式下，可將一些符合本專業(yè)特色的科研成果替代畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的學(xué)分，制定一系列可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要的科研成果的類型以及相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則來(lái)實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式多樣化的目的。對(duì)于應(yīng)用物理專業(yè)來(lái)說(shuō)如，科研成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）國(guó)內(nèi)國(guó)際的專業(yè)刊物上或國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上正式發(fā)表的學(xué)術(shù)論文論文和著作；

2）以參賽作品形式（論文或設(shè)計(jì)）參加與本專業(yè)有關(guān)的各類學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽；

3）獲準(zhǔn)立項(xiàng)并結(jié)題的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目；

4）專利授予機(jī)構(gòu)已授權(quán)的發(fā)明專利，包括實(shí)用新型專利、外觀設(shè)計(jì)專利、軟件著作權(quán)；

5）開發(fā)的用于生產(chǎn)實(shí)際或企業(yè)單位管理的軟硬件系統(tǒng)；

6）其它可代表其專業(yè)水平或能力的項(xiàng)目作品等。以上所列的科研成果是否可以替代畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還需根據(jù)專業(yè)特色進(jìn)一步細(xì)化具體的實(shí)施細(xì)則，如對(duì)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文的檔次及文章作者排名和學(xué)科競(jìng)賽的級(jí)別和獲獎(jiǎng)等次及其他各方面進(jìn)行具體要求，以期培養(yǎng)出具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的優(yōu)秀畢業(yè)生。

3.2校企聯(lián)合指導(dǎo)模式根據(jù)應(yīng)用物理專業(yè)在各行業(yè)的應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn)以及就業(yè)單位對(duì)學(xué)生提前實(shí)習(xí)的要求，我們可考慮通過學(xué)校和校外科研機(jī)構(gòu)的課題以及企業(yè)項(xiàng)目相結(jié)合的方式對(duì)本科畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的課題或項(xiàng)目與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合比較緊密，關(guān)系到畢業(yè)后的工作問題，學(xué)生會(huì)更加重視。這樣種模式使得學(xué)生大多時(shí)候都在科研機(jī)構(gòu)或企業(yè)進(jìn)行研究和工作，因此采取以校外導(dǎo)師指導(dǎo)為主本校導(dǎo)師指導(dǎo)為輔的的方式進(jìn)行指導(dǎo)。這樣的其積極意義在于可以緩解教學(xué)資源的不足，有利于學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，能有效地督促學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，能培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)人社會(huì)的適應(yīng)意識(shí)并縮短適應(yīng)期。