光電檢測技術論文大全11篇

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0.引言

隨著科學技術的迅猛發展和信息時代的到來，作為現代信息技術三大支柱技術之一的傳感器技術，已然成為監測和控制領域獲取物理信息的重要手段，在國民經濟建設中占據著極其重要的地位。比如，在工農業生產領域，工廠的自動流水生產線，全自動加工設備，許多智能化的檢測儀器設備，都大量地采用了各種各樣的傳感器；在礦產資源、海洋開發、生命科學、生物工程等領域傳感器的應用也是無處不在。可以說，沒有傳感器這個載體，任何先進的科學技術要實現這樣那樣的功能是不可能的。

1.光電傳感器及測控技術簡介

1.1基本概念

光電傳感器是以光電效應為基礎，是一種將光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。論文參考網。光電傳感器是在各種光電檢測系統中采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。其中，模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系，主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類型；脈沖(開關)式光電傳感器中，光電元件接收的光信號是斷續變化的，因此光電元件處于開關工作狀態，它輸出的光電流通常只有兩種穩定狀態的脈沖形式的信號，多用于光電計數和光電式轉速測量等場合。

光電檢測技術：是利用光電傳感器實現各類檢測。它將被測量的量轉化成光通量，再轉化成電量，并綜合利用信息傳送和處理技術，完成在線和自動測量。它具有高精度、高速度、遠距離和大量程、非接觸式檢測、壽命長、數字化和智能化的特點。

1.2光電傳感器工作原理

主要是把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號，其物理基礎是光電效應。它是由于物體吸收到光子能量后產生的電效應，通常把光電效應分為三類：

1.2.1外光電效應

在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應。基于該效應的光電器件有光電管、光電倍增管等。

1.2.2內光電效應

在光線作用下能使物體電阻率改變的稱為內光電效應，又稱光電導效應。基于該效應的光電器件有光敏電阻、光敏晶體管等。

1.2.3半導體光生伏特效應

在光線作用下能使物體產生一定方向電動勢的稱為半導體光生伏特效應。基于該效應的光電器件有光電池。

1.3光電傳感器特點

1.3.1 檢測距離長。

1.3.2 對檢測物體的限制少

由于以檢測物體的遮光和反射為檢測原理，所以都可以對金屬、玻璃、塑料、液體等幾乎所有物體進行檢測。

1.3.3 響應時間短

光本身為高速，并且傳感器的電路全都由電子零件構成，所以不包含機械工作時間，響應時間短。

1.3.4 分辨率高

能夠通過高級設計技術使投光光束集中在小光點上，或通過構成特殊的受光光學系統來實現高分辨率，也可進行微小物體檢測和高精度的位置檢測。

1.3.5可實現非接觸的檢測

可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對傳感器和檢測物體造成損傷，因此，傳感器能長期使用。

1.3.6可實現顏色辨別

通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率，根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這個特性，可對檢測物體進行顏色的檢測。

1.3.7便于調整

在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。

2.光電傳感器的研究應用

光電傳感器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。論文參考網。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。本文就光電傳感器最常見的應用實例來進一步說明。

2.1 在煙塵濁度監測儀上的應用

防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

2.2 光電池在光電檢測和自動控制方面的應用

光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。

2.3 CCD圖像傳感器（電荷耦合器件）的應用

CCD傳感器應用時是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學元件結合，應用了光、機、電和計算機相結合的高新技術，作為一種非常有效的非接觸檢測方法，CCD被廣泛用于在線檢測尺寸、位移、速度、定位和自動調焦等方面。

2.3.1 利用CCD測量幾何量，CCD誕生后，首先在工業檢測中制成測量長度的光電傳感器，物體通過物鏡在CCD光敏元上造成影像，CCD輸出的脈沖表征測量工件的尺寸或缺陷。

2.3.2 用于傳真技術，文字、圖象識別。例如用CCD識別集成電路焊點圖案，代替光點穿孔機的作用。論文參考網。

2.3.3 自動流水線裝置，機床、自動售貨機、自動監視裝置、指紋機。

2.3.4 CCD固態圖像傳感器作為攝像機或像敏器件，取代攝像裝置的光學掃描系統（電子束掃描），與其它攝像器件相比，尺寸小、價廉、工作電壓低、功耗小，且不需要高壓。

2.3.5 M2A攝影膠囊（Mouthanus）,由發光二極管做光源，CCD做攝像機，每秒鐘兩次快門，信號發射到存儲器，存儲器取下后接入計算機將圖像進行下載。

2.3.6 CCD是數碼相機的電子眼，它革新了攝影術，現在光可以被電子化地記錄下來，取代了膠片。這一數字形式極大地方便了對圖像的處理和發送，”諾貝爾獎評選委員會稱贊說，“無論是我們大海中深邃之地，還是宇宙中的遙遠之處，它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”

2009年10月6日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學獎授予華人科學家高錕以及兩名美國科學家韋拉德-博伊爾(Willard Boyle)和喬治-史密斯(George Smith)，以獎勵他們在光纖和半導體領域上的開創性研究。高錕的獲獎理由為——“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創性成就”。兩位美國科學家的獲獎理由為——“發明了一種成像半導體電路，即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。

3.結束語

光電傳感器及檢控技術兩者間的有效結合，提高了工農業領域、軍用器械等等領域的生產率，降低了生產成本。可以預見，隨著信息技術和自動化技術的快速發展，光電傳感器、微/ 納米光電測控技術等在國民經濟建設中將繼續得到越來越廣泛的應用。

【參考文獻】

[1] 彭軍.傳感器與檢測技術.西安:西安電子科技大學出版社,2003.

[2] 謝向花.光電傳感器檢測技術研究.中國科技信息,2005 年第7 期.

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一、光信息科學與技術專業的地位與現狀

近年來,國內許多重點大學和地方院校都相繼設立了光信息科學與技術本科專業。據統計,全國共有106所高校開設了這個專業,廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點的人才培養模式和培養方案。重點高校由于具備深厚的學科基礎和優質生源,而且有光學碩士點和博士點,其畢業生中有相當大的比例是繼續考研深造,其余的畢業生則選擇就業。地方高校無論從師資力量、教學設施到學生的整體水平都無法與重點院校相比擬,同專業的畢業生面對就業如何與重點院校的畢業生抗爭?一般說來,用人單位會傾向錄用重點大學的畢業生。那么,如何提高地方院校畢業生的競爭力就成為我們必須認真思考的問題。本文結合佛山科學技術學院在建設光信息科學與技術專業過程中的實際做法,來討論這個問題。

二、我校光信息專業建設過程中遇到的困惑

佛山科學技術學院是地方性應用型本科院校,在人才培養方面要充分考慮區域經濟對人才培養的需求,及時了解區域經濟的發展趨向,適時地根據區域經濟的發展來合理調整培養目標、課程體系和教學內容,以便更好地服務于區域經濟,同時也可以在不斷滿足市場需求的同時,自身得到更快的發展與提高。

我校的光信息科學與技術專業于2002年獲得教育部批準正式招生。我校物理系原先只開設了物理學(師范)專業,在申報新專業前的幾年時間里,引進了多名光學專業的教授和博士,自身也培養了一部分光學專業的骨干教師。為了辦好該專業,我們組織了相關教師到省內的中山大學、華南師范大學、暨南大學等院校參觀學習,同時還和省外的同濟大學、中國科技大學、西北工業大學、華中科技大學等重點高校有學術往來和交流,聘請了華中科技大學的專家學者擔任顧問。由于各個高校的學科優勢與師資情況不同,所開設的課程也有所不同。一般說來,都會根據原有的學科基礎來制訂新專業的人才培養計劃。我們想,上一個新專業不容易,要想辦好新專業,則需要在專業人才培養方案、課程設置、教學安排、實驗室建設等方面都要有周密、合理的籌劃。

我校于2001年在物理學專業里首先開設了光電子方向,為辦新專業打基礎。當時開設的課程在原來專業的基礎上增加了激光原理、光電子學和信息光學等幾門光學和信息類課程。實驗室的儀器設備不成規模,專業實驗項目少(只有6個),實驗時數36學時。隨著新專業教學的需要,實驗室建設迫在眉睫。我們組織骨干教師和實驗室技術人員到外校考察取經,從理論課程的設置到實驗課程的開出,從實驗項目的設置到儀器的規格、型號都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術實驗室。經過在02、03級學生的教學中實施,基本能夠滿足教學需要,但同時我們發現存在以下問題:(1)所開的專業基礎課和專業課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實驗室的建設也與其他高校雷同,實驗項目相差無幾,并且以驗證性實驗為主,難以在實踐方面提高學生的綜合能力。

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鍵。2004年起,珠三角地區的光電企業突起,特別是LED產業得到國家的大力扶持,普立華公司、國星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯動科技公司、騰龍光學公司、奇美電子有限公司、中國網通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業落戶佛山,這些企業是光信息專業學生的主要就業意向單位,為本專業的學生提供了新的機會,但同時對人才的要求也有所提高。

為此,我們主動和相關企業聯系,到企業的人事、技術等部門進行調研。在與企業溝通的過程中,企業向我們反饋:由于學校教育觀念和教學內容的陳舊與落后,學生所學的內容幾乎在企業里都用不上,而企業需要的知識卻沒有接觸過,理論脫離實際, 缺乏社會實踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養的本科以上畢業生在數量上有大幅度的增長,而社會急需的能勝任研究、開發、設計、策劃等工作并具有較強創新能力的工程技術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需要的人才要具備光學系統設計、光電檢測、LED封裝等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目標創新人才培養模式,更新課程設置

我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養企業需要的技術人才作為合理的培養目標,著手修訂了2005級人才培養方案和教學大綱,開設了以下專業基礎與專業課程:波動光學與應用光學、激光原理與技術、微電子技術、EDA技術、光纖光學、光纖通信原理、信息光學、光電子學、光度學原理、光電檢測技術、電光源原理等。

2.加大實驗室建設投入,實現模塊化教學

從2002年至今,光電信息與技術實驗室共投入200多萬元購買各類儀器設備。組建了3個實驗分室:光信息處理與光電檢測技術分室、光電子器件技術分室、電光源技術分室。經過7年的專業實驗課程建設實踐,逐步形成較為系統的教學體系、先進的教學內容和開放的實驗教學環境。

(1)有機整合、獨立開課,構建了模塊化實驗教學體系

打破基礎實驗與專業基礎實驗、專業實驗獨立分塊,實驗從屬于理論課的傳統實驗教學體系,將光信息科學與技術專業教學計劃中的實驗組成一個有機整體,獨立開課,構建模塊化實驗教學新體系。

(2)改革教學內容,優化基礎實驗,大幅增加綜合性、設計性實驗

光電信息與技術實驗共108學時。由于多門實驗有機整合為一門課,總課時增加,課程之間內容相互融合、滲透。因此,可以開設足夠數量的高質量的綜合性、設計性和研究性實驗。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,把學科最新發展成果和科研成果引入教學,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。結合企業需要,我們開設了“電子鎮流器電參數測量”“光源光強角分布測量”“光源色溫測量”“光電顯示面板亮度均勻性測量”“光致發光及熒光粉相對亮度測量”等實驗項目。

3.重視師資隊伍建設,打造合理的人才梯隊

開辦新專業僅有好的課程設置和合理的實驗室配置是不夠的,還需要有優良的師資隊伍建設。從2002年起,我系就注意引進光電人才,共吸收了兩名分別為LED照明和光學層析成像專業的博士后,還有2名光學專業的博士,多名光學專業碩士。新生力量的加入充實了教師隊伍,加強了科研的實力。另外,我們還注重在職教師的學術進修。這幾年,通過在職攻讀學位和利用訪學得到提高的教師有十幾人,取得博士學位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強與國外的合作,幾年來,派出3名教師到美國和臺灣等地的高校進行學術訪問和交流。也通過邀請國內名校的專家來校舉行學術講座。整個專業教師隊伍呈現高學歷、高職稱的態勢,以中青年為主力的科研梯隊充滿活力。

4.重視實踐環節,提高學生的專業技能

這幾年,我們重視學生實習基地的建設,與對口的企業建立了良好的關系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠,交通便利的優勢,組織或鼓勵學生參加光電照明等博覽會,讓學生多接觸專業知識的應用。

嚴格把握畢業論文的選題,鼓勵選擇應用型課題,讓學生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測量系統”“用脈沖光聲技術測量吸收系數”“太陽能LED照明燈的設計”等課題,是學生在大學三年級時就開始參與到指導教師的科研工作中完成的。

四、專業建設效果

畢業論文的質量有一定的提高,緊密結合光電專業方向,每年都有一定數量的論文具有創新性和應用價值。比如,09屆畢業生的論文中“大功率白光LED開關穩流電源的設計”“排線順序正確性的自動檢測系統設計”等論文獲得了優秀畢業論文。

最近幾年,每年都有多名畢業生被國興光電、滕龍光學有限公司等企業錄用。根據畢業生質量跟蹤的結果顯示,我們的一些畢業生在企業里能吃苦、肯鉆研、表現良好,得到了重用,在企業的技術崗位上作出了一些成績。另外,我們在考研方面也取得勝利,如今年32名光信息專業畢業生中,有7名同學考上中山大學、華南師范大學、暨南大學和廣東工業大學等高校的研究生。

近3年來,我們培養的學生在“挑戰杯”“廣東省大學生物理實驗設計大賽”等各類競賽中獲獎18項,75人次獲獎。通過競賽,學生將所學的知識運用到實踐中,有效提高了他們的綜合素質。

五、思考與建議

經過7年的建設實踐,我們有過教訓,也取得一些經驗,總結如下:

(1)合理動態地更新教學內容,淘汰已經過時的內容,特別體現在專業課程的教學內容和實驗項目上。

(2)要建設有特色的專業實驗室,推行模塊化實驗項目,有助于學生針對就業意向來選擇學習內容。

(3)不足。專業設計軟件的熟練使用是當今很多光學企業在招聘技術人員時強調的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設相關的課程來介紹這類軟件的使用。但我們已經在09級的人才培養方案中加入《科研訓練》環節,實施導師制,讓學生提前進入老師的科研項目,為畢業設計做準備。

參考文獻:

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《光電測試技術》是上海電力學院測控技術及儀器專業的重要專業選修課。它是一門綜合性很強的課程，涉及了光學、電子和計算機等多門學科，也是現代檢測技術重要的發展方向，對培養學生綜合運用專業知識及創新能力起著非常重要的作用。如何在有限的學時內，通過該課程的學習，培養學生達到教學目標，這對教師提出了挑戰。筆者從教學內容的選取和組織安排等方面進行了一定的探索和研究。

一、優選教學內容

光電測試技術課程包涵的知識點很多，并且隨著科技的進步，新的測試技術不斷地出現，需要進一步擴充教學內容。而不同的院校有又不同的背景，在不同的領域上有所側重，需要量體裁衣，合理選擇教學內容。

（一）突出電力特色

上海電力學院的辦學定位與培養目標是主要為社會培養和輸出所需要的應用型技術人才，特別要為電力行業的科技進步服務，培養電力行業所需的第一線的應用型技術人才。為了突出本校的電力特色，尤其考慮到測控技術與儀器專業的部分學生在畢業后會進入電廠等相關電力領域工作，所以在教授內容中加入最新的電力知識是很有必要的。

近年來，光電測試技術的發展可以說是日新月異，新的科技成果不斷涌現，在電力系統中的應用，主要體現在以下幾個方面。

1.火焰圖像檢測器

光學成像技術在燃煤火電廠煤粉爐爐膛火焰視頻監視上的應用，可以直接地反映爐膛內的燃燒情況，給運行人員提供相對直觀的判斷依據，對鍋爐的安全運行和操作起到及時的指導作用。安裝好、調試好、使用好爐膛火焰電視設備，對鍋爐的安全和節能經濟運行都有著非常重要的意義。這部分內容可以和書本教材中的固體成像器件配合起來教學。

2.激光盤煤技術

傳統的煤場存煤量測量方法不僅需要耗費大量的人力和物力，其測量結果也極不準確，嚴重制約了電廠現代化管理水平的提高。目前新型的自動盤煤方法為激光盤煤儀，采用二維高頻率激光掃描儀對料場的表面進行高頻率斷面掃描獲得高密度的斷面數據，結合行程測量器獲得的料場長度和回程測量器獲得的掃描儀偏轉角度數據，實現料場體積的計算、料場三維模型的顯示。在盤煤的實時性和準確性方面都有顯著的改善，取得了比較滿意的結果。[1]該部分內容可以和書本教材中紅外輻射與紅外探測器配合起來教學，還可結合數字信號處理、數字圖像處理等課程對圖像恢復重建等展開探討。

3.光纖傳感技術

光纖傳感技術具有細而柔軟、抗電磁干擾、絕緣性能好、防爆性能好、 耐腐蝕、導光性能好、信號衰減小等特點，可以解決常規檢測技術難以完全勝任的測量問題。分布式光纖傳感技術是隨著“智能結構和智能材料”的需要而發展起來的一項新技術，集傳感與信息傳輸于一體，廣泛應用在電力行業中：電纜狀態監測，如電力電纜的表面溫度檢測監控、事故點定位、電纜隧道、夾層的火情監測等；變電站監測，如母排、橋袈、變壓器、電動機、發電機、配電盤的溫度分布、測量及故障點檢測等；水電站、發電廠監測，如加熱系統、蒸汽、輸油管道；送煤系統的溫度監測和故障點的檢測等等。

光纖傳感技術正好和書本教材的光導纖維與光纖傳感器匹配，在了解光導纖維與光纖傳感器的基本原理后，引入大量的光纖傳感技術在電力系統中應用的工程實例，更好地貫徹了理論聯系實際這一原則，可以使學生思考如何學以致用。

（二）適應科技發展

光電測試技術內容多，知識面廣，又是多學科交互融合、互相滲透的前沿科學。通常情況下，教材對基礎知識、基本原理和基礎效應介紹較多，對具體應用和設計方面則較少；對經典的光電器件介紹較多，新型光電器件較少；傳統技術敘述較多，尖端技術和綜合應用較少。由于種種限制，不可能找到一本非常完美、各方面都滿意的書本教材，我們只能選擇較合適的，在講授基本內容的同時，一定要補充最新的相關內容，將新型的光電檢測器件、新型的光電測試技術和手段、各種光電檢測器件的最新進展和應用等最新相關科研成果融合在教學過程之中，不斷進行教學內容的完善和改進，有效的引導學生了解最新的、最先進的科學內容。比如在中國第一個目標飛行器和空間實驗室——天宮一號與神舟十號飛船實現對接時，激勵學生關注其中所采用的最新光電測試技術。

以上的內容是書本教材所無法包括的，所以我們要結合時代科技的進步，與時俱進，不斷深化教學內容，注意學校的行業特色，關注火電廠及電力設備等的光電測試技術，對于教材上沒有提到的但是有益的內容，一定要在課堂上提出，或者給出相關概念引導學生自己查找所需資料，不斷的通過自制多媒體課件、課外資料等來添加教學內容，給《光電測試技術》注入新的血液，來激發學生的學習興趣。

二、 精心組織教學內容

上海電力學院將該課程核定為32學時，在短課時內，面對如此多的教學內容，需要根據本專業的特點精心組織安排，否則會使得內容雜亂無章，缺少完整性和系統性，讓學生無所適從。

（一）課程認識和章節聯系

首先講解課程的主要內容、結構和各章節的之間的聯系，讓學生對該課程有一個整體性的認識，然后具體到每一個章節。在開始學習前都列出教學要求，學完一章后都有復結，讓學生清楚自己應該達到的標準，也方便期末考試。第一部分光電測試技術的理論基礎是最基礎的內容，尤其是我校未開設《物理光學》《應用光學》等相關課程，學生只是在《大學物理》中接觸過有關光的知識，這部分必須詳細講解。第二部分是常用的光輻射光源，只有這一章是講如何產生光信號的，其中光電測試用主要的光源發光二極管和半導體激光器都是從電信號轉換成光信號，正好與第三部分光電檢測器件是如何進行將光信號轉換成電信號相對應，可以讓學生更換地理解光電轉換。第三部分是各種光電檢測器件的結構原理及應用，要結合它們各自典型的應用系統的分析和設計，使學生對整個知識體系有個更全面、更深刻的理解。

（二）注意知識點的聯會貫通

光電測試技術涉及光、機、電、自動控制等許多領域。如在講到光電器件和集成運算放大器連接時，模擬電子技術中運算放大器的三大特點：“虛短”“虛斷”和“虛地”，如何運用它們來完成電壓放大、電流放大和阻抗變換，而這牽涉深度負反饋的概念，又與自動控制相關。所以在教授新課程的時候，不斷地回顧先前學習過的課程，可以較好地調動學生的參與積極性，不會覺得什么都是新的，都要從頭開始學，能夠溫故知新。

（三）重視實踐教學

《光電測試技術》又是一門實踐性很強的學科，我們積極鼓勵學生參加大學生科技創新活動，堅持課堂教學與課外創新實踐活動相結合，提高學生的設計與綜合分析能力。

例如講解光敏電阻后，先采用浙江英聯科技開發有限公司的YL系列傳感器實驗儀及系統實驗臺開設光敏電阻的特性測試實驗，讓學生先了解光敏電阻的光電特性、伏安特性和光譜響應特性，對書本知識深入掌握后，再鼓勵學生從光敏電阻特點出發自己設計路燈自動點熄電路，通過查找閱讀資料并與實際應用電路比較，能否進一步改進，使其更加智能化、自動化等，最后以小論文的形式提交。這樣不僅加深了學生對基礎知識的理解，拓寬了知識面，更是鍛煉了學生獨立思考和自主創新的能力。

在教學過程中，注意提出在日常生活中的一些光電檢測系統應用實例，可以提高學生學習的熱情。如講到光電開關，就會提到在洗手時，是如何實現手到水出的？除了光電開關外，還有什么器件能夠達到這種效果的？熱釋電器件可不可以？

三、結論

對《光電測試技術》的教學內容進行了探討，通過合理選擇教學內容、注重結合我校電力特色、重視實踐教學，將學生獨立思考能力、動手能力和創新能力的培養融合到專業課教學中，培養適應21世紀全面發展的高素質人才。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）11-0138-02

一、介紹

光電子技術是由光信息技術和電子技術的相互結合而形成的新的光電子技術，涉及光信息處理、光纖通信、激光技術等領域，是未來社會發展和進步的核心技術。光電子技術不僅研究內容非常廣泛，而且也是未來信息技術中的重要推動力量，它包含光信號的產生、光信息的傳遞、光電信號的轉換和處理和光電功能材料相關的內容，如：光電功能材料的發光機理、制備方法和工藝應用范圍、光電器件的加工與制作和光電系統的集成等一系列從基礎理論到實際工程應用等各個領域的研究。涉及光子學、光信息科學、電子學、材料科學、計算機技術等前沿學科理論，它是由多個學科之間的交叉而形成的一門高新技術學科。

光電子技術在經歷上述學科之間的交叉滲透后，其技術水平和工程應用技術取得了很多突破，在社會發展中以及社會信息化中起著越來越重要的作用，光電子技術的相關產品也越來越多地影響我們的生活。目前，國內外正掀起一股光電子技術和光電子產業的研究和發展的熱潮。一些國家把大量資金投入光電子學和光電子技術的研究和開發中，許多以光電子技術為研究方向的研究中心、實驗室和公司越來越多的建立起來。光電子技術的發展決定了未來產業的發展方向，將給工業和社會帶來比電子技術更大的技術沖擊。光電子技術和產業在國家經濟建設和科學持續發展中起到至關重要的作用。

因此，光電子學基礎是光電子專業學生必備的基礎知識，也是未來光電子產業需求的人才中需要掌握的重要基礎知識。

二、課程特點及專業培養目標

光電子學基礎是整個專業中的基礎專業課程，在學生專業思想和未來培養目標及要求的實現上發揮重要的作用，也是未來該專業研究生必需的基礎課程儲備。該課程注重理論聯系實際，注重對學習者能力的培養，重點培養學生綜合分析、解決問題能力，為將來從事光電技術領域的科研、開發和應用工作奠定基礎。

我們的培養目標為：培養在光電子技術科學領域具有深厚的理論基礎、扎實的專業知識和熟練的實驗技能，德、智、體全面發展的高級光電子技術科學人才，使學生具有在光學、光電子學、光通信技術、激光科學、光波導與光電集成技術、光信息處理技術、計算機應用技術等領域開展創新性基礎理論研究以及從事設計、開發應用和管理等工作應具備的理論和技術基礎。因此，基于我們的專業培養目標和光電子學基礎課程的自身特點，我們在教學過程中進行了改革探索。

三、教學改革探索

1.教學內容改革。①授課體系和講授重點。該課程根據學生培養需要，從光電子器件和光電子技術在未來工程應用的需要的角度出發，研究原理及系統構成在光電檢測技術、光纖通訊領域中的常用光電器件的技術。重點講述光學基礎、光纖通訊的構成、半導體物理、光纖器件、光電子現象和光電轉換器件，重點講解光電子器件的結構、工作機理、工作特性和在工程技術上的具體應用。為了更好地將所學應用到未來的技術發展上，對各類光電器件的系統集成、信號的調制、解調技術也作了詳細的講解，同時給出在工程中的實際例子。②課堂教學內容緊跟科學發展的步伐。光電子課程的教材對于快速發展的光電子技術來說，既是基本的原理內容，但又是滯后的技術，若授課時只是按照教材內容講解，往往會帶來知識不新、內容與技術發展脫節的后果，易使學生對該課程的學習積極性和興趣下降。因此，在教學過程中補充和及時更新教學內容，增加一部分現代光電子技術的發展前沿、新出現的技術及需求，從而能給學生提供更多的學習探索和求真的空間。③加強該課程與應用技術之間的聯系。專業基礎課程的基本功能是讓學生了解和掌握所學專業的發展方向，培養的學生能在以后的學習中、工作中涉及光電子技術方面上進行繼續學習和鉆研。因此在給同學們講解課程中的內容時，要與現代信息技術的發展緊密結合。針對在光電檢測技術、激光應用技術、光纖通訊技術等內容進行重點講解，結合當前社會已有的需求的技術發展進行講解，使該專業的學生明確所學課程內容在技術應用、研究發展及市場前景，對未來的從事的專業充滿信心。④為了更加與國際接軌，嘗試了雙語教學。在平時提供給學生光電子相關的外文讀物和論文，指導學生學習專業詞匯，在課堂中進行講解，開闊同學們的視野，引導學生進行初步科研潛力的培養和學習，調動學生的積極性，引導他們進行文獻學習，進一步了解國外光電子技術的發展現狀，激發興趣。⑤教學內容與市場技術應用及需求的結合。結合本校本地區特點，系統規劃、組織，實施產、學、研一體化模式。針對光電子技術和光電子產業市場密切聯系的特點，在課程內容上跟上市場技術需求，結合本地區經濟發展的實際情況，培養既有專業知識和跨學科知識，又有極強的實際操作能力、適應性強的學生，全面提升學生的理論素養和實踐能力，增強學生在未來光電子產業上的競爭力。

2.教學方法探索。①充分利用多媒體技術進行教學，利用多媒體課件在表達上形象直觀、方便，在效率上和容量上很大的特點和優勢。既能使課程中的各種圖片資料得到清晰展示，還能節約課程上的時間，從而能在課堂教學中講解更多的課程內容，較大地提升了授課中課堂的信息量。因此我們認真積極地制作教學課件，充分利用網絡上豐富的信息資源，并與兄弟院校的老師展開課程教學交流，共享多媒體課件。極大地激發學生對該門課程的學習興趣。②采用課堂教學和專題講座結合的教學方法。在進行課堂理論教學的同時，利用其他時間安排、組織團隊教師舉辦《光電子技術專題講座》，開展光電子技術專題研究，如液晶顯示、光電轉換及系統集成、光纖傳感及應用和近場光學中的探測技術等，既能強化學生所學的基礎理論，又能激發學習興趣，培養學生的科研意識。吸引學生參與到大學生訓練計劃和參與到老師研究的課題中，提前打下科學研究基礎。③在方法改革中，在富有開放性的問題情境中進行實驗探究。對參與到老師研究的課題或參加大學生訓練計劃的老師，幫助學生制定合理的研究計劃，選擇合適的研究方案和方法，積極發動研究光電子技術的老師，為這些同學們提供必要的實驗條件，由學生自己動手去實驗，考證研究方法和方案，來尋求實驗結果中的答案。這時，教師起到的是一個組織者的角色，指導、規范學生的探索過程。這樣的過程，不僅僅是要讓學生學量的知識，更重要的是要學習科學研究的過程或方法。

3.教學實踐環節探索。在光電子學基礎課程中，本來并沒有設置時間環節，而且多數放置在大三或大四學習，實驗環節很少開始。我們為了能夠更好地提升學生實踐技能和掌握技術設備的結合，先在原有課程體系中安排三分之一的時間來安排實踐環節，開設具體的、有針對性的實驗內容，讓同學們能更有效地了解、認識和掌握知識和技能。在普通物理實驗、電子實驗和光學實驗的基礎上，開設如固體光電子耦合器件、熱電耦器件、發光器件及光子器件。對光通訊系統的傳輸和光電子器件的作用有了直觀的認識和理解。在此基礎上，結合地方實際，聯系相關光電子產業中的企業，組織學生進行參觀學習，從而讓學生自己體會從書本上理論到實驗實際，再從實驗實際再到光電子技術，從光電子技術再到光電子商品的過程，能一下子把整個知識到技術到效益的過程展現在同學們的內心中，從而更能培養和激發學生興趣，也能將培養目標中的產業式人才完成，彌補普通高等教育中最缺失的人才與市場的不對接的不足。

4.教學目標實現探索。在光電子學基礎課程改革中，把教學目標從以知識教育為主轉變為實現人才培養和科學人才需求的融合，培養具有創新、探索精神的新時代新型人才。長時間以來，我們在教學過程和專業培養中，存在著理論與實際技術需求的相脫離的現象，造成理工科學生對于市場技術需求常識缺乏。我們把教學內容、教學方法和教學實踐環節都做了有意義的初步探索。進一步增強了理論學習到實踐環節、實踐環節到市場技術發展的學習過程，極大地激發和培養學生的學習興趣，為將來從事該專業打下堅實的基礎和牢固的信心。在近三年中，我們培養的本科畢業生就業率95%以上，該專業畢業生考研成功率30%以上，使光信息科學與工程專業的學生形成了良好的學習氛圍，形成了爭趕超的局面。同時，針對光信息科學和工程專業的學生，我們注意在進行科學知識教育的同時注重培養市場技術需求方面的培養，增加了企業參觀及動手實踐等環節，同時講授在科學研究中人文素養培養的重要性，從而使之潛移默化地對學生進行自然的而不是勉強的人文教育。

參考文獻：

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[3]陳小剛，陳俊風，林善明.《光電子技術》課程設計改革的探索[A].光電技術與系統文選[C].2005.

[4]梁紅兵.提速光電子技術與產業[N].中國電子報，2001.

篇（5）

    改革本科教學培養方案,加強專業基礎理論學習,鞏固專業思想教育光信息科學與技術專業需要學生在系統、扎實的理論基礎和在光電子技術、光通信及應用等方面具有較寬廣的專業知識、較強實踐動手能力,并成為在電光源、光學設計、光學材料、光纖通信等專業領域中的一個或兩個方向具有特色的人才。畢業生能在光信息技術產業及其相關領域從事信息科學與技術的研究、設計、集成及開發、制造、技術管理等方面工作的應用型人才。因此要加強幾何光學中的光學設計、模擬電子技術數字電子技術課程設計、嵌入式系統、光電檢測技術、機械原理和設計等課程的實踐環節,同時要加強專業思想教育,了解社會發展的動態,密切了解光電信息的最新發展和應用,掌握一些主流軟件的應用。另外,為了使培養方案切合社會發展的實際,我們廣泛征求本地企業的意見,積極邀請了相關企業參與了光信息科學與技術專業培養方案的修訂工作。

    加大力度開展實驗教學,開足基本實驗,充分利用專業實驗,開展創新實踐要加強實踐的教學,更新教學設備和教學內容,加強電路設計和光學設計方面的實踐教學,充實實驗室設備,培養學生的實踐能力。條件允許的情況下,將安排學生到實習基地完成相關實驗。另外,創新實驗室的設立為學生創新實踐的培養提供了良好的工作平臺。雖然這個方面的工作才剛開始,但是已經受到學生的積極評價。

    拓展實習基地的實踐教學,提升專業技能在目前聯系的實習基地基礎上,增強與當地光電企業聯系,經常參觀了解企業的發展和社會需求,同時能爭取進入相關企業實習,鍛煉培養專業能力。我們已經同宜昌勁森光電(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、制造、銷售的高新技術企業)、中船重工388廠(光學冷加工、光電系統)、匡通照明(LED封裝)等相關的光電企業建立了實質的合作關系。陸續有學生進入上述企業實習,一些優秀的學生也相繼進入這些企業工作。教師參與了勁森照明新型節能燈具的開發。與匡通照明組建了聯合的工程試驗中心,投入1000萬元左右,很快試驗設備就將到位。這些不僅僅提高了教師的科研能力,反過來又提高了教師的教學水平,同時也為本專業的學生實習提供了一個良好的實踐平臺。實習基地的建立是一個長期的過程,需要與生產企業進行有效地溝通,制訂實習項目,并且跟蹤學生對實習的反饋,建立有效的實習效果的評估體制,保證學生的生產實踐能力得到實質的訓練。學生實習基地的進一步拓展一直是迫切的需要,多方位多角度的實習訓練對學生實踐能力的培養有利,有助于學生進一步深刻了解產業界對本專業的要求,反過來會激勵學生對本專業的學習欲望。

    人才培養與科研開發相結合人才培養能力與科研能力息息相關,科研不僅能提高教師的教學能力,也增強學生對專業的信心。在橫向科研項目上,盡可能讓部分能力強的學生參與進來,直接培養學生的專業技能。實踐證明,學生參與科研項目是培養學生實踐能力的及其有效的手段。比如學生的畢業論文有些涉及到大壩光纖傳感、節能燈設計等實踐性很強的課題。鼓勵學生申請學校針對學生的創新基金項目,雖然經費不多,但是對學生實踐能力、創新能力的培養是十分有益的,同時也提高了學生參與科研的熱情。隨著相關科研能力的快速提高,可以預見未來的幾年內,伴隨著學生進入實驗室,至少有一部分本科生的科研能力也會得到極大的提高。

篇（6）

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）02-0234-02

目前在我院傳感器與檢測技術實踐教學中，學生通過操作實物模塊來實現各個參數的測試，但因受實驗硬件條件的限制，檢測中測量參數無法實現自由改變，這對它的特性分析帶來了一定的局限性。同時學生在反復練習過程中，設備容易損壞，其性能也會受到影響，這對課程的實踐教學帶來了一定的局限性。因此在實踐教學中引入了虛擬技術教學，通過虛擬的操作面板，用LabvIEw仿真軟件來實現相關參數的測試。

一、虛擬儀器簡介及虛擬技術在實踐教學中的意義

（一）虛擬儀器的含義

所謂虛擬儀器，就是用戶在通用計算機或者工作站平臺上，根據測試任務的需求來定義和設計儀器功能，通過數據采集卡，利用軟件來處理采集進來的數據，實現用戶自擴展傳統儀器的所有功能。

（二）虛擬技術在實踐教學中的意義

在傳感器與檢測技術實踐教學中引用虛擬技術，學生通過虛擬平臺的學習，可以提高學生的初步分析及感性認識，鞏固學生的理論知識。學生可以不受實踐硬件條件的限制，通過虛擬操作面板設計、選擇，及大地彌補了設備的不足。學生可以不用擔心損壞設備問題而大膽地進行實踐，并根據實踐情況及時進行改進和優化，省去了大量繁瑣的工作，節省了大量時間。

利用虛擬技術，可以徹底打破檢測技術受空間及時間的限制，如一些需要長時間才能觀察的變化過程，通過虛擬技術，可以在很短的時間內呈現給學生。虛擬制造技術還可以應用計算機、交互外設及軟件來構建一個虛擬的生產環境，使學生能如同在制造現場一樣，與熒屏上出現的制造過程進行自由交流。虛擬現實技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設模型進行虛擬和虛物實化，通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。

利用虛擬技術，可豐富課堂教學內容，展示全方位、多角度的教學內容。將實訓等技能訓練搬到課堂中進行，由于這些虛擬的訓練系統無任何危險，學生可以反復練習，直至掌握操作技能為止。在課程教學中可以在虛擬實訓室中進行訓練，可以節約大量昂貴的儀器設備費用。解決在教學現場訓練實驗實訓設備的損壞、訓練材料的消耗等問題，從而有效節約教育成本。

二、基于虛擬技術在傳感器與檢測技術實踐教學中應用的基本思路

傳感器與檢測技術實踐教學模塊中是由多光電檢測模塊、溫度檢測模塊、環境檢測模塊、力檢測模塊等組成。就其中的溫度檢測模塊來說明虛擬技術在實踐教學中應用的基本思路。基于虛擬技術的溫度檢驗技術，主要是通過LabvIEw平臺構建虛擬畫面，模擬仿真實際的溫度檢驗儀器，檢驗儀器通過軟件實現部分功能。主要思路是：通過溫度傳感器獲取現場溫度信號，經過信號調理，通過數據采集卡采集數據，再由信號選擇、調理之后送入計算機，由測控軟件進行分析、顯示、存儲等，利用虛擬仿真技術，能完成實體設備無法實現的大部分功能，最終通過數據參數的變化，來自動實現對溫度的檢測。

在原有溫度檢測模塊操作中，學生只能在現有硬件條件下實現電路的構建，完成溫度到電壓信號的轉變，但現有的硬件無法實現電壓信號的變化到實際監測環境中溫度的變化。而虛擬儀器中可視化圖形編程語言平臺，提供豐富、功能強大的數據處理軟件包，通過虛擬溫度程序框圖構建及虛擬的溫度運行結果畫面監測，能直觀的反映溫度的變化情況，與企業實際運行環境一致，非常方便學生的學習，提高學生學習的激情。

三、基于虛擬技術的K型熱電偶溫度檢測的實現

基于虛擬技術K型熱電偶溫度檢測的硬件實現是由計算機、加上數據采集及電路組成；軟件實現運用編程方法，通過建立動態模型庫來實現溫度仿真檢測。采用虛擬技術進行檢測優點突出，即可以縮短檢測時間、可減少工作量、提高效率；數據檢測時可及時保存、顯示，方便讀數。

（一）硬件實現

K型熱電偶溫度檢測系統主要由虛擬儀器和信號接口采集組成。溫度檢測過程中首先由熱電偶傳感器檢測溫度變化，采用運算放大器對取樣電阻兩端的信號進行差分運算放大并轉換為電信號，輸出的信號以過通道選擇送到數據采集卡，最后由計算機進行處理。

K型熱電偶電路如圖：

（二）軟件實現

基于虛擬技術K型熱電偶溫度檢測系統，軟件部分采用參數庫及函數庫調用模式。模型庫的開發主要建立在LabVIEW仿真模塊上。這些工具為建立K型熱電偶溫度檢測系統的模型庫提供了一個完整的平臺。基于虛擬技術K型熱電偶程序連接圖如下：

K型熱電偶溫度檢測結果可以在面畫中進行顯示，如下：

四、結束語

隨著虛擬技術的不斷發展，在實踐教學中廣泛采用。虛擬技術應用在傳感器與檢測技術實踐教學中，能夠在各個檢測模塊中直觀地反映測量的現象，這樣有利于拓展學生的思路、提高學生的學習積極性。

參考文獻：

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光電技術對經濟和社會的推動作用日趨顯著，使光學技術從理論層面普及到光電信息技術的應用層面。信息時代質的飛躍的關鍵，是培養和依靠高素質、復合型的光電創新人才[1]。作為粵港澳大灣區優勢的光電子信息產業集群，在國家大力推進粵港澳大灣區建設的新形勢下，將迎來新一輪發展浪潮，產業升級發展需要高校輸送更多優秀的光電子信息類創新人才[2]。而光電專業的實驗課程體系是培養技術人才的重要支撐條件。

1改革思路

為培養符合粵港澳大灣區光電產業轉型升級發展需求的光電專業工程人才，按照“一中心雙融合三依托”的改革思路，對光電信息科學與工程專業的實驗教學體系開展了新工科建設改革。“一中心”，即聚焦學生工程實踐能力養成為中心，改革專業實驗課程體系、實驗平臺、實驗內容和教學實施方法，提升工科人才發現問題、分析問題、設計方案、實施方案、測試調試、團隊協作等能力。“雙融合”，即通過科教融合和產教融合推動實驗教學創新[3]。發揮工科高校的科技創新和科技服務優勢，鼓勵支持教師將科研最新成果和技術服務最新方案，轉化為實驗課程教學內容或實驗項目；發揮粵港澳大灣區和光電產業集群優勢，強化校企合作，產教融合協同育人，將部分實驗教學內容安排在學生的企業學習階段，并建設企業實驗教學指導教師隊伍。“三依托”，即依托實驗課程建設團隊、企業技術團隊和實驗室管理團隊。一是依托實驗課程建設團隊，升級改造面向新工科改革的專業實驗課程，開發新的實驗項目；二是依托區域企業技術團隊，發揮課程產業創新優勢，參與實驗課程教學與實驗項目建設，并指導學生在企業學習階段的工程實踐；三是依托實驗室管理團隊，按照實驗課程體系改革要求，及時改造實驗室，升級實驗教學設備儀器，并加大實驗室開放，積極參與實踐教學指導[4]。

2改革內容

按照“一中心雙融合三依托”的改革思路，面向光電新工科人才培養，實施了光電信息科學與工程專業的實驗教學體系“四化”改革，即實驗課程體系分層模塊化、實驗平臺建設發展基地化、實驗課程教學實施類別化、實驗項目建設前沿工程化。2.1實驗課程體系分層模塊化。首先，優化光電技術實驗課程層次結構。進一步厘清了專業實驗課程的層次結構，將實驗課程分為4個層次，如圖1所示，內容涉及基礎、專業、綜合設計及綜合創新。依據光電新工科人才培養目標，結合光電專業工程素養養成規律，將專業實驗教學分層次開設，明確各部分的工程訓練目的和目標。其次，模塊化設計實驗課程體系。根據實驗課程教學目標制定相應的實驗教學模塊的主要內容和步驟，打破課程獨立實驗的界限，避免實驗設置的無序和可能造成的交叉重復，建立綜合實驗教學體系[5]。綜合設計性實驗打破單一課程的封閉體系，追求實驗教學體系與內容的綜合性與整體性，形成多模塊的實驗課程體系[6]。第三，不斷開發完善實驗課程教學資源。根據光電信息技術的發展規律和趨勢，依托學校、學院的優質師資力量，組建了一支高水平的理論教學與實驗教學指導教師隊伍。委托課程建設團隊挖掘已有實驗課程潛力，持續更新與開發層次多樣、內容豐富、選讀方式多樣、開設方式靈活的實驗課程及教學資源。2.2實驗平臺建設發展基地化。針對光電子信息學科特點，結合光電應用型人才成長規律，提出以基地化發展思路打造光電信息技術專業實驗平臺，以平臺的建設來整合、改造和提升學校光電信息類創新創業實踐教學水平[7]，努力將一體化平臺打造成資源共享的實驗平臺及科學管理深度開放的實踐平臺，同時也是與校外實踐平臺對接的開放平臺，通過產學研基地建設和對外交流來促進人才培養與平臺發展。堅持創新型、綜合化、全周期工程教育理念，以培養學生的綜合運用能力、創新能力、工程能力為核心[8]，以光電技術創新能力培養為目標，建立了本科生光電信息技術綜合實驗教學平臺——廣東省實驗教學示范中心“光電技術實驗教學示范中心”，如圖2所示。該平臺包括6個子平臺，即5個實驗教學子平臺和1個綜合創新實踐子平臺，可支持強化多學科知識的綜合訓練，鍛煉和培養學生在涉光科技層面的應用能力。平臺運行堅持總結優化與基地化發展。根據建設目標和運行情況，及時總結平臺運行管理中的優點和問題，不斷調整優化，使平臺以最佳狀態支持光電新工科人才實踐能力培養。平臺運行成熟后，調整和提升其結構與功能，按照人才培養基地的高標準推進平臺建設，挖掘基地化平臺對人才培養的復合功能與潛力。推動基地化平臺致力于全面提升學生創新能力，并以平臺為基礎，結合學校學科和專業優勢，通過產學研合作與地方或大型企業加強交流，加強與校外實踐平臺的交流與合作，促進平臺研究成果轉化和校內外實踐平臺合作培養，達到學校、地方/企業、學生“三贏”局面。2.3實驗課程教學實施類別化。在實驗課程體系優化和實驗教學平臺建設發展基礎上，根據光電信息科學與工程專業實驗分為光源、光調制、光檢測和光成像4個方面的特點，實驗課程相應地分為“源、調、測、像”4個類別。緊密聯系光電技術工程實際，對已有的教學與實驗資源進行優化整合，對應實驗課程類別相應建立了6個實驗教學平臺，包括基礎光學實驗室、激光技術實驗室、光電傳感與檢測技術實驗室、光纖與通信技術實驗室、信息光學實驗室、光電一體化實踐創新實驗室。新增購置一批實驗教學儀器，完成主要實驗教學儀器的更新換代。實驗課程的類別化實施，提高了實驗室管理效率和開課使用效率，也為綜合設計性實驗和綜合創新實驗項目的開展，提供更好的支撐。2.4實驗項目建設前沿工程化。第一，以科教融合、科研反哺教學推動本科實驗教學項目前沿化。依托本專業教師科研能力較強、主持各類科研基金較多的優勢，開設基于科研項目的綜合設計性實驗I及基于企業科技合作以及技術開發內容的綜合設計性實驗II。新增實驗項目12個，其中創新實驗項目5個。學生通過進入教師的前沿科研課題，親身感知企業的前沿應用研究與技術開發，培養創新能力和工程能力，培養“應用能力”。例如，基于光電檢測與機器視覺是目前華南地區涉光科技七大產業群之一的產業前沿優勢，新增了8臺套“TH-02光電視覺檢測實驗儀”，開展了“光路搭建調試與面陣CCD/CMOS數據采集實驗”“面陣CCD/CMOS圖像預處理實驗”“OCR字符識別實驗”“二維碼識別實驗”“圖像模板匹配實驗”“SVM支持向量機分類器實驗”等具有示范意義的創新實驗項目。第二，以產教融合、校企協同培養推動學生畢業設計選題工程化。建立鼓勵基于企業實際工作內容的畢業設計選題制度。通過該制度，使畢業設計題目更加緊密結合工程實際問題，“真心實意”作設計、“真刀真槍”做工程，縮短工程師培養與企業需求之間的差距，提升學生的工程應用能力。在校企協同培養期間，指定企業和學校各1名指導教師共同指導學生畢業設計，讓學生到企業完成畢業設計。

3實施效果

3.1實驗教學隊伍建設保障更加有力。保障光電新工科人才培養的實驗教學體系改革有效實施的重點，在于實驗教學隊伍建設，即實驗課程建設團隊、企業技術團隊和實驗室管理團隊的建設。改革進程中，進一步提高教學師資水平、改善師資隊伍職稱和學位結構。校內實驗教師具有博士學位的達到了80%以上，并要求教授主講實驗課。引進的高水平人才7人，其中國家高層次人才1人，特聘教授3人，“青年百人”3人；選派教師到國內外高校學習進修，青年教師在國外高校進修1年以上的有2名，短期進修的1名，晉升教授2名；已具有30人規模且大部分為光電專業頂級優秀人才的高水平實驗教師隊伍。另外，依托實驗教學平臺，積極推進產教融合、校企合作，通過引進或聘用，建立了校外實踐指導教師庫，主要來自合作企業的總工程師或技術骨干。通過聯合開發建設實驗課程、實驗項目等方式，成為推進改革的重要依托力量。鼓勵支持實驗教師隊伍積極開展教研教改研究，近年來，獲得省級立項2項、校級立項項目12項，出版實驗教材1部。借助實驗示范中心平臺，積極與企業聯系，共建產學研實驗室1間，并與多家光電企業簽署了產學研合作協議。3.2學生培養效果持續提升。近年來，經本專業培養的學生，積極參加“挑戰杯”“大學物理實驗大賽”“光電創意設計競賽”“光電創客競賽”等，獲得省級以上課外科技競賽獎勵達70多項。其中，2018年獲得第六屆全國大學生光電設計大賽一等獎1項、二等獎1項。本科生近3年多來獲得專利授權8項，發表第一作者科技論文12篇，其中有二區論文2篇。本專業應屆參加就業的畢業生，90%以上進入粵港澳大灣區光電產業領域就業，用人單位普遍反饋畢業生在就業崗位可迅速承擔起相應工程崗位職責，對畢業生的實踐創新能力滿意。

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中圖分類號：TH741 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0065-02

隨著物質水平的日益提高，人們對珍珠的需求越來越大，珍珠養殖、加工已經發展為一個巨大的產業[1]。2002年，國家標準GB/T 18781-2002（養殖珍珠分級）[2]出臺，實現珍珠自動、快速分級成為珍珠生產企業的首要目標。目前我國珍珠分級大部分還停留在人工篩選階段，這種傳統的檢測方法勞動力成本大、生產效率低，易受工人主觀影響，分級標準難以控制，誤判率高[3]。隨著光電檢測技術和機器視覺技術的飛速發展，越來越多的研究者將機器視覺應用到珍珠檢測中[4]。為此，本文研究一種基于圖像處理技術的珍珠機器視覺系統，來實現珍珠大小、形狀和螺紋瑕疵的準確檢測。

1 檢測系統簡介

本圖像檢測系統包括硬件與軟件兩部分，硬件由照明系統、變焦顯微系統、圖像傳感器、圖像采集卡和計算機組成。珍珠在照明系統的照射下，經由變焦顯微系統成像至圖像傳感器上，圖像信息經由圖像采集卡傳入計算機中。在計算機中采用圖像處理軟件對圖片進行處理，提取出珍珠的大小、形狀和螺紋等參數，并將處理結果按照珍珠分類標準做即時判別，最后實現珍珠的自動分選，系統檢測原理如圖1所示。

珍珠是一個光澤度高和曲率較大的物體，表面的光學特性相當復雜。該文采用單向高角度照明結合環形照明的方式來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

機器視覺系統采集到的珍珠圖片（a）首先經由圖像預處理模塊，進行灰度化（b）來減少運算量，采用閾值分割算法（c）將珍珠對象從背景中提取出來，利用數學形態學算法（d）來去除孤立點和填充空洞；然后標記珍珠邊界，提取其質心（e），圖像預處理效果如圖3所示。

對經過預處理后的圖像，標記出輪廓的最長徑，如圖4（a）所示。

最長徑將珍珠分成兩部分，每部分中的螺紋個數相同，檢測時隨機選取其中一部分。繪制出的θ-h二維曲線圖，如圖4（b）所示，其中橫坐標為輪廓上各點角度θi，縱坐標為輪廓上各邊界點到最長徑的垂直距離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信息，曲線上的波谷恰好能與珍珠輪廓上的螺紋對應起來，波谷的個數即螺紋的個數。對θ-h二維曲線圖進行曲線擬合，計算曲線的極小值個數。經計算得到圖5（b）存在兩個極小值，輸出螺紋個數2。

3 實驗

本系統所采用的圖像傳感器像素為1280*1024，利用三級標準量塊1 mm對系統進行標定，標定結果為p=19.02 μm/pixel，實驗所用樣品均由諸暨銘記珠寶有限公司提供。利用本系統對珍珠樣品進行形狀、大小檢測，樣品圖像處理結果如圖5所示，并將系統測量值與精確度為0.02 mm的游標卡尺測量值作比較，測量結果見表1。從測量數據可以看出，系統測量結果與游標卡尺測量值基本一致，誤差在30 μm以內。

利用本系統對珍珠樣品進行螺紋檢測，采集到的珍珠圖像和對應的θ-h二維曲線如圖6（a）～（c）所示。

對三幅θ-h二維曲線圖進行多次曲線擬合，計算極小值，得到每幅圖對應的極小值個數分別為0、1、5，與珍珠的螺紋個數吻合，說明了本螺紋檢測方案準確性較好。

4 結語

該文設計開發了一種珍珠形狀大小圖像檢測系統來解決珍珠形狀和螺紋檢測難的問題。該系統采用用圖像預處理模塊、珍珠形狀大小檢測模塊以及螺紋檢測模塊來自動、準確的實現珍珠形狀、大小和螺紋的檢測。實驗結果表明，系統測量誤差小，輸出螺紋個數正確。此外，改變變焦顯微系統的放大倍數，能進一步擴展系統的測量范圍。

參考文獻

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

篇（9）

關鍵詞：電子專業 課程設計 實踐

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1673-9795（2014）01（b）-0000-00

目前，我國高校畢業生普遍存在實踐能力不足的問題。提高人才培養質量，培養滿足社會經濟建設和發展需求的面向生產、服務一線的應用型人才，關鍵要解決學生理論應用能力和實踐能力的培養問題。然而目前的情形是，大學培養的人才并不能完全符合社會的需求，動手能力地方高校電子科學與技術專業課程設計的教學改革研究與探索、實際操作能力、應用能力較差。基于人才培養和社會需求不相適應的矛盾，由于我校屬剛升本科院校，屬地方高校，由于多種原因使得學生整體素質較重點高校有一定差距。我院將人才培養目標定位為：培養具有創新意識、創造能力、創業精神和工程實踐能力的應用型人才。因此課程設計教學在我系人才培養目標的實現過程中，占有重要地位。它對于加深理論知識的理解， 培養學生的技術應用能力和實踐素質，形成職業崗位能力等具有重要意義。

1 現狀分析

子科學與技術專業培養目標是培養電子材料、元器件、集成電路、電子系統、光電子系統的設計、制造、科技開發，以及科學研究、教學和生產管理工作需要的復合型專業人才。該專業和生產實際緊密結合，具有較強的實踐性，其特點一是口徑寬，涉及的內容非常廣泛；二是相關學科的滲透與融合性強，既有硬件也有軟件，需要大量的實踐活動來培養學生的動手能力和實際工作的能力。大多數學生畢業后走向基層的工作崗位要求很快將所學知識轉化為實際工作能力。因此，必須加強學生動手能力的培養和訓練。然而受長期資金短缺和實驗實習條件的限制，對我校的電子科學與技術專業學生的實踐能力的培養單從實驗和畢業設計來說是不夠的，還需要加強課程設計的建設。

長期以來課程設計普遍存在幾點不足：

其一，內容不合理，同一門課既不跟蹤新技術發展變化又不根據學生實際能力、培養目標等因素多變，多年用一個題目

其二，設計題單調，幾十個學生用同一個題目，抄襲現象嚴重，課程設計的效果不明顯。

其三，教學模式單調，理論多而結合實際少。

2 解決問題的方法

課程設計是實踐能力培養的一個重要環節，是對各門學科一個綜合性考察。課程實驗與課程密切配合，目標單一明確，并有配套的實驗設備和實驗指導書，而畢業設計持續時間長，各個學生都有不同的題目。畢業設計不能代替課程設計，而課程設計則是對畢業設計起到補充作用。根據本專業的培養目標，內容選擇專業綜合性課設內容既要結合前修課程，以鞏固教學內容，又要有較強的實踐性和新穎性，因此我們考慮將科研成果轉化為教學內容，選擇本專業成熟的、有特色、適合教學的科研項目作為課設內容。課程設計中以老師提供選題和鼓勵學生自主選題相結合。嘗試在課程設計中內容上進行不同課程的交叉設置，指導學生理論聯系實際，培養學生分析解決實際問題的能力。課程設計中以老師提供選題和鼓勵學生自主選題相結合，鼓勵學生自主選題就是鼓勵學生自主思維，學生最終都要走向社會在各行業中發揮自己的才能。因此老師都要鼓勵學生自主選題，而不想自主選題的學生可采用教師的題目。

教師的指導充分體現個別答疑和集中討論相結合的原則。在指導過程中對于普遍性的問題，我們主要采取大組集中分析討論的方法。老師在其中主要起到引領的作用。同時要善于發現一些個別錯誤，并采用個別答疑的方法及時糾正。這種共性和個性問題的結合，合理地發揮了教師的指導作用。

在確定學生題目時，要做到以下幾點：

1）綜合性 題目要盡可能多地涵蓋本課程及相關課程的知識點，對于大綱中的重點和難點要盡量涉及，這樣有利于知識的深化和擴展。

2）難易適中 要充分考慮學生的個體差異、心理特點、知識結構等因素，題目設計不合理。題目太難打擊學生的自信心，太簡單又達不到訓練的目的。

3）實用性 提供實踐平臺供學生對比分析和試驗，通過實踐有利于學生加深對理論的體會、理解， 有利于學生了解實際工程的特點，做到理論與實踐相結合。

對于發現抄襲者，可適當的給予扣分等處罰，從而避免偷懶和高分低能的出現。在整個設計過程中教師起組織、引導、檢查、把關、和解決疑難問題的作用，充分發揮學生的主動性和創造性。指導教師每半天檢查學生的工作進度，避免消極怠工情況的出現。教師嚴格執行請假制度，對于缺席三分之一以上者沒有成績。設計成績完全依照每位同學在設計中的表現，與理論課成績無關，使同學清楚大家都在相同的起跑線上，面臨同樣的機遇和挑戰。查閱資料、收集信息，鍛煉了學生獲取新知識的能力。為解決一項難題、達到研究目標提出新設想、新方案，培養學生的創新思維和創新意識。實驗中遇到問題想辦法解決，提高了他們分析和解決問題能力。在整理和分析實驗數據的基礎上撰寫報告，鍛煉了學生的邏輯思維能力和科技論文的寫作能力。

3 結語

培養具有較強學習能力、創新能力、實踐能力的高級應用型人才，就必須高度重視學科教育中的實踐教學環節。通過提高學生的實踐能力，使學生在實踐中不斷學習新知識、開拓新視野、增強新本領。利用實驗中心先進的教學和科研設備、優質的教育資源，實現人與物的最佳配置，達到良好的教學效果，提高工程教育的質量，具有一定的現實意義和應用價值。

參考文獻

[1]王健，樊立萍.電子科學與技術專業建設的研究與實踐[J].中國電力教育，2011，（20）.

篇（10）

高等學校實驗室，尤其是理工科方面的實驗室，是理論與實踐相結合，培養大學生實踐動手能力和科研創新能力的場所，對培養學生整體綜合素質具有十分重要的作用[1]。隨著光電等新興科學技術的快速發展和各學科之間的相互滲透，光電行業對本科學生實踐動手綜合能力的期望和要求也越來越高，傳統的實驗室管理方式與高校培養創新復合型人才目標存在一定的差距，難以有效滿足學生參與各種實踐學習的需要。因此，不斷探索和更新實驗教學管理方法和手段，充分發揮實驗室和實驗教學對培養大學生創新精神和實踐能力的重要作用，是學校實驗教學環節關注的一個課題。我校光電工程學院光電與測試教學實驗中心，作為理工科實驗中心，除主要承擔學院的本科教學實驗任務外，不斷探索和創新實驗開放管理模式，改革實驗教學方法和體制，培養光電學生創新能力。

1 目前現狀和存在問題

1.1 目前現狀

光電工程學院成立于2006年，它與我校光電子學研究所院所合一，資源共享，教學與科研互相促進，創辦教學科研并重型學院。光電工程學院下設測控技術與儀器系、光電信息工程系和光電子技術科學系三個系和光電與測試教學實驗中心。光電與測試教學實驗中心隸屬于光電工程學院，現有實驗室面積約700平方米，儀器設備近600臺套，價值1 000余萬元。中心下設6個教學實驗室，分別是：光學工程與測試實驗室、測控與傳感技術實驗室、儀器電路實驗室、深圳大學―NI虛擬儀器聯合實驗室、光電子器件與技術實驗室和深圳大學―歐姆龍傳感與控制聯合實驗室。實驗中心主要承擔光電工程學院本科專業的課內實驗、課程設計、畢業論文實驗、創新實踐等實踐教學活動；同時，中心所有實驗室向全校師生免費開放，學生除了按照統一安排的時間做實驗外，還可以通過開放預約管理系統自主選擇實驗室，預約實驗時間。學生通過免費開放的創新實驗，可以得到進一步鍛煉，提高實踐能力、創新能力和科學研究能力。

2013年，根據廣東省教育廳下發的通知，我校光電專業本科學生招生計劃將在粵上升到一本錄取。這些專業將不分區域面向全省招生，這意味著光電工程學院的本科生培養將完全按照一本院校培養方案計劃要求進行，加強培養光電學生實踐動手能力和科研創新能力是我們實驗中心責無旁貸的核心工作目標之一。

1.2 存在問題

實驗中心建立以來，對各實驗室進行統一管理，各實驗室負責各自工作范圍以內的運行管理，每個實驗室均責任落實到人，以確保實驗室安全、高效使用。實驗室為學院培養光電類人才提供了較好的實驗環境條件和較高水平的實驗教學服務。長期以來，本中心實驗室基本上是采用傳統的實驗教學管理模式，很好地和任課教師一起完成了課程理論教學和實驗教學任務，培養了大批優秀的光電專業本科生。但這種模式強調實驗教學的共性發展而忽視了學生的個性發展，存在較大的缺陷：其一，在現行的教學模式和體制下，實驗教學按照實驗教學大綱和進度表進行，學生基本上根據教學給定的實驗指導書和指定的實驗任務內容預習、開展實驗，屬于被動式實驗，學生的自主學習性和主觀能動性在一定程度上受到限制，難以發揮學生實驗學習的主體作用，許多學生到實驗室做實驗完全是為了完成實驗任務和獲得課程學分。與此同時，實驗室的儀器設備一般情況只有在正式實驗時使用，其余時間基本處于閑置狀態，場地和設備資源利用率很低。其二，光電類學生因為屬于一個光機電算的綜合類專業，許多學生必須通過各種各樣的實驗實踐才能獲得實踐動手和創新能力，他們為了解決在學習中遇到的問題或實現某些設計思想希望進行實驗卻找不到實驗場所，只能在宿舍或圖書館等地方上網查看文獻或在計算機上仿真模擬，因此，得不到真實的數據和真正的體驗。針對上述問題，采取開放式實驗教學和實驗室開放管理是十分必要的，它能給學生提供一個充分開放和自由的實驗環境，在教師的指導下由學生有步驟、有目的地學習相關知識，獨立設計實驗內容，培養獨立思考和解決問題的能力，培養創新精神以及在共同完成任務過程中的集體協作意識。針對實驗教學和開放管理過程中存在的問題，經過一段時間的探索和思考，我們總結和提出一些辦法和建議供同行參考和商榷。

2 實驗開放管理模式的改革與探索

光電信息類專業涉及光通信、光纖傳感、光信息處理、光電對抗諸多學科，是一個實踐性很強的專業，實踐教學質量直接影響學生創新精神和實踐能力的培養[2]。為了踐行學校“有教無類、因材施教、厚積薄發、經世致用”的辦學理念，以培養“素質好、基礎好、上手快、轉型快的事業骨干和創新創業型人才”，實驗教學開放管理也必須從以下幾個方面進行改革與探索，從而推進教學改革，提升教學質量：

2.1 實驗教學思維模式和理念的轉換

實驗教學開放管理關鍵在于教師和學生思想的解放，打破傳統的思維模式，轉變實驗教學理念，適應現代教學的需求，針對不同層次學生對實驗實踐的多元化需要，采取靈活多變的措施進行開放實驗。

2.1.1 加大實驗室宣傳力度，鼓勵學生走進實驗室，提高開放實驗室的使用效率

目前在校的部分理工科大學生思想觀念還停留在認真上課、修滿學分、按時畢業的保守狀態，甚至部分學生只重視理論學習和考取好成績以獲得獎學金。而部分成績不好的學生則得過且過，跟著教師走，實驗只要完成報告即可。如何讓學生愛上實驗室，真正喜歡到實驗室動手做實驗，是一個從思想根源上需要解決的問題。只有學生本人真正意識到自己要成為一個合格人才，只有通過理論學習和不斷實驗實踐相結合的途徑才能實現，這樣，實驗室開放才真正具有培養高素質創新光電人才的意義。因此學院領導、任課教師和實驗室教師需要通過學校、學院各種網絡平臺、授課平臺和學生工作窗口等途徑大力教育和宣傳參加實際動手實驗的意義，使學生從思想和思維上接受實驗和愛上實驗，變被動學習為主動學習和動手實驗，從而達到鍛煉學生實驗動手的能力。

2.1.2 轉變教師實驗教學觀念，在完成基本教學工作任務的基礎上，大力推廣各種開放性實驗課題

實驗教師和技術人員也要改變思想，除了按照實驗教學大綱要求開設課程相關的實驗外，還應以承擔學校開放實驗基金等項目為契機，以實施創新教育為主線，以加強創新人才培養為目標，對光電工程類實驗室的建設模式以及實驗教學進行開放性探索研究和嘗試性實踐。通過以科研促教學，擴展開放實驗課題，完善實驗教學課程體系，建立創新實踐基地等措施，形成自己獨到的實驗教學體系和實驗室建設新模式。根據學生的不同層次需求因材施教，引導學生作為實驗主題，敢于學習和創新，提高實踐能力，以培養大學生的創新意識和創新能力，全面提高學生的綜合素質。總之，只有全院師生從思想意識上重視開放實驗教學，才能使開放實驗管理水平上一個新的臺階。

2.2 實驗教學時間的合理開放與安排

要實現開放實驗教學，還需要對現行實驗教學課時進行組合和優化。因為實驗室的資源固定有限，不可能隨時接受學生無計劃地進入實驗室做無準備的實驗。為了提高實驗設備與實驗用房的利用率，充分挖掘實驗教學資源潛力，使學生有更多有效的自主學習、獨立思考、參與開放實驗的時間，我們將采用優化配置實驗課程教學課時和學生開放實驗分散錯峰進行相結合的管理模式。

（1）實驗中心將聯合學院教務部門優化理論課程教學和實驗教學，以教學實驗中心實際情況為主，合理安排教學進度，保證實驗教學主體目標的實現。如安排學生分階段完成基礎的電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、工程光學等實驗后，待他們基本掌握實驗室儀器設備的操作和使用方法后，再開設光電子技術、光纖通信、光電檢測技術、液晶綜合實驗等實驗課程。優化實驗課程教學后，大二以后的學生具備了常規參與開放實驗的基本技能，喜歡借助實驗探索未知的知識領域。這樣科學地安排實驗教學時間，既減輕了實驗技術人員的器材檢修和準備時間，也避免了學生因盲目進入實驗室做實驗造成的尷尬局面。

（2）充分利用網絡媒體等現代化工具，合理利用學校的勤工儉學制度，保證實驗室全天候對學生開放[3]。要保證實驗室對廣大學生有效開放使用，時間管理上也要進行優化組合。如可以利用網絡建立預約管理系統，學生可以提前預約，錯峰分時實驗。通過網絡、電話和多媒體提前了解實驗室資源的配置情況，從而事先預習儀器設備的使用操作方法，做好開放實驗方案的可行性研究和充分準備，進入實驗室后即可快速有效地進行實驗研究。實驗中心教師不可能時刻守在每個實驗室指導每個學生的實驗，我們利用先進的視頻監控來輔助完成[4]，另外我們利用學校勤工儉學制度配備優秀的實驗室助管學生和研究生助教，先培訓他們熟練掌握實驗設備的操作使用方法和常用測試技能，然后讓他們協助實驗中心教師輪換分時值班和指導學生的開放實驗。這樣大大提高了實驗室開放使用的效率，保證了實驗中心全天候對外開放。

2.3 實驗資源的科學配置和有效開放管理

（1）開放實驗教學對實驗室管理提出了更高的要求，由于課題的開放性和實驗內容的廣泛性，對儀器設備，實驗代課教師，實驗室工作人員都提出了更多、更高的要求，要使開放實驗教學規范有序、順利、高效地進行，科學規范的管理必不可少[5]。學校和學院對實驗中心十分重視，投入了大量的財力和物力。目前實驗資源配置都是優質一流的硬件，實驗中心對從模數電子技術綜合實驗平臺、光學平臺、全息技術實驗平臺、光電綜合實驗平臺到光纖傳感檢測等光機電算系統進行了較為科學系統地配置。實驗中心教師還根據學院專業的特點和最新業界發展形勢，自制了大量的儀器設備，如PLC傳感與控制實驗裝置等。實驗中心還與一些知名公司合作，引進業界最新技術，建立了校企聯合實驗室，如深圳大學―大恒光電聯合實驗室、深圳大學―歐姆龍聯合實驗室、深圳大學―NI虛擬儀器聯合實驗室。通過這些措施，實驗中心資源配置充足完善，完全可以滿足光電學生開展各種各樣的開放課題實驗的要求。

（2）為了有效進行開放管理，需要建立健全規章制度，保證實驗室規范有序地運行[6]。實驗中心為了充分利用實驗教學資源并發揮其效益，根據我院現有實驗教學資源和各專業教學大綱，基于實驗教學資源共享的原則，對實驗教師、實驗儀器與設備、實驗消耗材料及實驗用房等分別制訂科學管理條例，如《實驗室開放管理辦法》《實驗器材管理辦法》等。經過較長時間的探索和實踐，摸索和總結出一條切實有效的實驗器材開放管理辦法―分門別類、標簽編號、歸類存檔、統一收放、借用登記、專人負責。

2.4 實驗師資隊伍的提高建設與優化[7]

當然，開放管理運行的成功與否最終還是由人來決定的。因此建立一支強有力的實驗師資隊伍對實驗中心建設至為關鍵。實驗技術工作比較煩瑣，選拔一批思想品質好，任勞任怨的教師和技術人員承擔實驗教學管理工作是十分必要的。只有具備高度責任心的實驗師資隊伍，才能勝任實驗室開放管理的重任。有了責任心，實驗師還必須有技術，業務能力強。光電學科涵蓋了光機電算的許多知識點，實驗教師和實驗技術人員也必然要熟練掌握這些方面的知識，否則難以指導學生和管理好實驗室各種儀器設備。實驗中心利用寒暑假分批選派實驗技術人員外出進修學習各種知識，聯系業界龍頭企業專家來學校培訓實驗技術人員，使實驗教學師資隊伍的業務水平得到不斷提高和知識結構的不斷優化。

3 結束語

通過實驗教學開放管理的探索和實踐研究，實驗中心摸索出一條適合光電工程學院實際情況的開放管理模式和分散錯峰的實施辦法。本中心實驗室實驗教學資源利用率得以大大提高，實驗室全天候開放，為學有余力的學生提供了一個鍛煉動手能力的機會和環境。學生可以在實驗室進行各類課外科技創新實驗或自主開放實驗，從而使光電學生日后走向社會具有更好的實用本領、競爭實力和創新能力。

參考文獻

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[3]白云，柴鈺.加強開放式實驗教學 培養學生的創新能力[J].實驗室研究與探索，2010（8）：112.

[4]張宇，莫蓓莘，汪安泰.深圳大學的開放式實驗教學體系[J].實驗室研究與探索，2010（8）：255.

篇（11）

摘要：高職院校應基于人才需求調研和人才培養質量評價情況，準確定位高職電子信息工程技術專業的人才培養目標，探索與實施“訂單引領、交替頂崗”的人才培養模式，構建“能力核心、崗證課賽融合”課程體系，創新“崗證課賽”教學模式。據此不斷提高高職人才培養質量，提升專業服務產業能力，使其符合電子信息產業發展、升級的需要。

關鍵詞 ：高職；電子信息技術；人才培養模式；課程體系

中圖分類號：G718 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2015）04-0025-04

作者簡介：齊攀（1982—），男，博士，廣東交通職業技術學院電子與通信工程學院副院長，研究方向為光電檢測技術、高職教育與管理。

基金項目：廣東省高等職業教育教學改革項目“電子信息類專業校企共育人才培養模式研究與實踐”（項目編號：20120201018）；廣東省高等職業教育教學改革項目“基于終身教育理念的電子信息工程技術專業中高職銜接的專業教學標準與課程標準研究與探索”（項目編號：20120202021）；廣東省信息技術教指委教學改革項目“移動互聯時代下的電子信息工程技術專業課程開發研究與實踐”（項目編號：XXJS-2013—1014）

高職教育承擔著向社會輸送一線人才的重任，而高職人才培養模式尚不能與經濟社會發展的需要相適應，不能很好地滿足產業結構調整對人才的需求，特別是在電子信息產業轉型升級的大背景下，電子信息類高職人才培養模式還面臨著許多困難。具體體現在：人才培養定位與產業升級要求不適應；課程體系、教學設計與企業生產過程脫節；課程標準與職業標準不銜接；專業培養與人文精神培養不協調等。

針對上述問題，廣東交通職業技術學院電子信息工程技術專業積極進行了校企深度融合的人才培養模式改革與實踐，旨在提高人才培養質量，使高職培養的人才符合電子信息產業發展、升級的需要。

一、專業培養目標定位

順應區域電子信息產品制造業改造升級方向，依托廣東省電子行業協會和國光電器股份有限公司等22家廣東省電子信息知名企業，積極開展人才需求調研和培養質量評價工作，形成了《電子信息工程技術專業人才需求報告》和《電子信息工程技術專業改革調研報告》。基于兩個報告，將本專業畢業生職業崗位主要定位于產業鏈中“產品生產”和“工程應用”兩個環節，每一個環節與相應的職業領域對應，如圖1所示。

本專業緊緊圍繞珠三角地區重點發展的“電子產品生產制造”、“通信工程施工與項目管理”和“電子信息系統運行維護”等電子信息產業職業領域，培養具備電子信息職業素質，掌握電子信息崗位綜合技能，具有電子產品檢測與維修員、生產制造與設計技術員、電子信息系統維護工程師、通信工程項目管理工程師等崗位從業能力和創新精神的復合型技術技能人才，使人才培養定位與產業升級要求相適應。

二、“訂單引領、交替頂崗”人才培養模式改革與實踐

（一）人才培養模式改革

為了實現專業教學與崗位技能深度對接，學院依托專業校企合作理事分會平臺，通過與企業合作開展調研，校企共同制定專業人才培養方案，探索和實施“訂單引領、交替頂崗”的人才培養模式。

“訂單引領”是指依托專業校企合作平臺，以工學結合為基本育人方式，以學校、企業、學生多方共贏為基點，學校與企業簽訂訂單培養協議，成立校企合作領導小組（設辦公室、電子技術課題組），校企共同制定訂單班人才培養方案，明確第三學年教學（實習）安排、訂單班必修課程、授課教師資質及酬金發放標準、畢業設計（論文）選題要求、教學組織形式等；校企共同管理和考核訂單班學生。充分利用校企雙方的優質資源，推進校企深度對接，提升人才培養質量和就業質量，使所培養的人才適用、能干。

“交替頂崗”是指根據電子信息企業生產規律和復合型技術技能人才的特點，在人才培養過程中主動適應企業生產需要，實施“交替頂崗”分段式教學組織形式，如圖2所示，將校內學習與企業生產實習、頂崗實習交替進行，實現教學過程與生產過程對接，崗位職業能力進階提升。“交替頂崗”培養的崗位職業能力與職業素質提升對照如圖3所示。

校內課程學習期間，實踐性強的部分課程結合企業生產情況，充分利用企業資源，安排在校內實訓基地（廠中校）進行。企業現場教學由校內教師和企業技術人員或管理人員共同授課，依托工作現場的環境和設備，結合實際生產開展教、學、做一體化教學，實現校企共育。校內教學重在培養學生的基礎知識和專業基本技能、基本職業素質，主要包括校內課程學習（含企業現場教學）、校內實踐與考證、校內生產性實訓、職業資格證書考證等。校外教學側重崗位應用技能訓練和崗位職業素質的提高，主要包括生產實習和頂崗實習，結合實習工作任務完成畢業論文與答辯。

通過“交替頂崗”分段式教學組織安排，校內與校外教學相結合，實現校企雙方協同管理、聯合教學、共同育人；融入優秀電子企業作風，培養學生職業道德和職業精神。

（二）課程體系構建與教學模式

在專業教學指導委員會指導下，本專業緊跟電子信息產業發展對人才的需求，對接企業崗位，融入電子設計工程師等職業資格標準，嵌入全國大學生電子設計競賽項目，構建了“能力核心、崗證課賽融合”課程體系，由公共基礎、職業基礎、職業能力、職業拓展、職業技能訓練、考證、訂單特色等7個課程平臺組成，如下頁圖4所示。

1.將國賽項目融入課程教學，創新“崗證課賽”教學模式

將全國大學生電子設計大賽的競賽項目嵌入課程教學，以競賽項目為導向，設計教學內容及訓練環節，最后以作品競賽形式進行課程考核，創新“崗證課賽”教學模式。如“智能電子產品設計”課程選取全國電子設計大賽的常規比賽題目“電動玩具車”為主要教學項目，課程教學全過程模擬產品開發運作模式進行（如下頁圖5所示），最后通過競賽形式進行總結和考核，實現學生競賽覆蓋面100%，培養了學生的團隊協作能力和創新精神。我院學生在全國大學生電子設計競賽等省級以上比賽中取得了優異成績。

課程以虛擬企業的模式開設，先成立虛擬企業部門，企業的主要機構設置如下：

行政部門——主講教師任總經理，企業兼職教師任副總經理；采購部門——設部門經理1名（學生），成員1名（學生）；后勤部門——設部門經理1名（學生），成員1名（學生）；質檢部門——設部門經理1名（學生），成員1名（學生）；監管部門——設部門經理1名（學生），成員1名（學生）；產品開發生產部門——每個產品開發生產部門由四五名學生組成，共有七八個產品開發生產部門，涉及的職位分別為軟件工程師、硬件工程師、產品造型設計師、部門經理。

各部門職責如下：行政部門——主持企業的生產經營管理工作，擬定公司的基本管理制度，擬定公司內部管理機構設置方案，制定公司的具體規章；采購部門——按照上級批準的采購方式組織采購活動，并向上級報告；后勤部門——聯系產品設計生產工作場地，安排工具等資源的分配；質檢部門——檢驗產品的安全性及質量，對檢驗中發現的問題及時向產品設計部門反映，并跟蹤改正過程；監管部門——負責每次工作的考勤情況，向總經理匯報，監督和管理資源的合理利用，監督和管理工作場地的安全情況；產品開發部門——負責產品技術開發，設計與生產。

課程的教學實施模擬企業運作方式，行政部門與開發部門協同合作，最后借鑒競賽的評分標準評價學生的作品作為本課程的成績。整個過程中兩位教師擔任總經理和副總經理的職位，對其他行政部門和開發部門起到引導、技術指導和部分監管的作用，教師的地位弱化，而學生則逐漸處于課程的主導地位，采購、后勤、監管、質檢和產品開發都由學生完成。整個教學過程是開放式的，具體體現在：第一，學習時間開放，學生上課時間不再局限于課內，課余時間也在進行產品的設計、制作與調試，教師可根據學生的情況即時安排輔導時間；第二，學習地點開放，學生上課地點不再局限于課室，學習制作活動可以在圖書館、機房、創新實驗室甚至宿舍開展；第三，學習內容開放，學生上課內容以自編教材《玩具電動避障車設計指南》為參考，但不局限于教材內容，除了規定的三個基本功能外，學生可以在教師的指導下，在基本功能上添加拓展功能；第四，教學資源開放，學生在產品設計、制作與調試過程中遇到問題或需要使用設備時，可以通過教師統籌解決。該課程開放式的改革實施受到了學生的一致好評，獲得了較好的教學評價。

2.“任務驅動、項目導向”，實施“教學做”一體化

根據課程特點及高職學生學習認知規律，本專業核心課程全部進行項目化設計，以學生為中心，“教學做”一體，提高了學生的學習興趣和教學效果。如“單片機技術”課程的“單片機最小系統的制作”項目教學（如下頁圖6所示），整個教學過程分為“教中學”、“學中做”、“做中學”三個階段。在“教中學”階段，教師主要講授理論知識，學生學習；在“學中做”階段，教師指導學生開展實訓項目，學生掌握實踐技能；在“做中學”階段，學生通過查閱資料、小組討論、實際測量完成學習任務，同時鍛煉自學能力和協作能力。

三、人才培養模式改革與實踐的效果

近三年來，我院本專業畢業生職業資格證書獲取率達到100%；學生在全國大學生電子設計競賽等省級以上比賽中取得了優異成績，有37人次獲省級以上獎項14項，其中，6人獲國家級二等獎3項、9人獲省級一等獎3項；畢業生就業率均為100%，就業對口率近90%；畢業生月收入高于全國高職院校平均水平，畢業生三年內六成以上得到職位晉升；用人單位對本專業畢業生總體評價優良率達90%，合格率為100%；訂單班學生比例達70%。本專業的綜合實力和水平躍上新臺階，媒體紛紛報道本專業人才培養的做法與成果，社會關注度不斷上升。《中國青年報》、《廣州日報》、高職高專教育網站、廣東省教育廳網站、《今日花都報》、花都電視臺等媒體公開報道了我院校企合作、人才培養模式改革、學生技能競賽和學生綜合能力培養的成效。

在國家“高等職業學校提升專業服務產業發展能力項目”驗收中，《廣東省高等學校提升專業服務產業發展能力項目驗收報告》提到：“廣東交通職業技術學院電子信息工程技術專業與國光電器股份有限公司緊密合作，校企聯姻，共筑平臺，共育人才，共同發展。”同時，我院電子信息工程技術專業校企共育人才培養案例入選了“廣東省高等學校提升專業服務產業發展能力項目”驗收十大最佳案例，這是對我院人才培養模式改革的充分肯定。

參考文獻：

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