光電檢測技術論文
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光電檢測技術論文范文第1篇
【關鍵詞】相位式激光測距儀；系統；研究
1.緒論
二十世紀六十年代初激光的出現使得測距技術發生了翻天覆地的變化，很快激光技術被應用到測距技術當中，從而產生了激光測距。激光測距技術最早出現在軍事領域，主要應用于地形測量，戰場測量，坦克、飛機、艦艇和大炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈及人造衛星的高度Ⅲ等方面，其主要優點是非接觸、測距快、體積小、性能可靠等。近年來，隨著激光測距技術的不斷發展以及激光測距儀的價格不斷下調，其已廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。
相位式激光測距儀是一款集激光調制技術、光學技術、光電檢測技術、信號處理技術以及單片機技術于一體的高精度測量儀器，廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。由于其精度高、快捷輕便、操作簡單，在目前測距市場上十分受人青睞。
2.激光的概述
激光是由于物質的受激輻射而產生的較強的光。構成物質的基本單位原子處于較高的能級時，可以自發發射一個光子而躍遷到低能級，這種輻射式自發輻射。而當有外界光通過這一物質時，一部分光子被粒子吸收，使它們躍遷到較高的能級；同時，頻率適當的照射光還可以迫使處于高能級的粒子躍遷回低能級而發射出光子，稱之為受激輻射。受激輻射的光子有一個特點，它的頻率、相位、進行方向和偏振方向都與誘發光子相同。
激光具有其獨特的物理特性。激光方向性好，通過透鏡后能匯聚成小于1nm的光斑；激光強度大，可以使被照物體在1/1000秒內產生幾千度的高溫，瞬間發生汽化；激光單色性好，如氦氖激光器譜線相對寬度小于10-9nm。
由于激光的物理特性決定了其具有明顯的生物效應。激光的熱作用對生物組織進行汽化、切割、熱凝、熱敷。它的作用大小取決于激光束的波長、功率、模式、照射時間、聚焦程度及靶面大小；激光的光化作用則是由激光作用于生物體而產生體內的化學反應；當生物組織吸收激光能量密度超過某一確定域值時，就會產生汽化并伴有機械波；激光又是一種電磁波，也就是變化著的電磁場。
3.相位式激光測距的設計與原理
3.1 整體設計方案
系統的整體方案設計如圖2.1所示。
圖2.1 相位式激光測距接收系統整體設計方案
3.2 相位式激光測距原理
相位式激光測距是通過測量連續的調制光波信號在待測距離上往返傳播一次所產生的相位差來間接地測量信號傳播時間，從而得到被測距離的大小。其原理如下：
圖2.2 相位式激光測距調制波形圖
假設調制光波是頻率為f的正弦波，則波長為：
由圖2.2可知，光波由A點傳到B點產生相位差為：
那么A、B兩點間的距離L為：
由上式可以看出，如果能夠測出光波相位差中的整數倍m和不足1的小數部分m，則能通過該公式算出被測距離L。實際中，因為調制光波從A點傳到B點產生的相位差非常小，測量起來非常困難；另外，如果發射系統置于A點，接收系統置于B點，這樣操作起來很不方便。因此，我們可以將一個角反射器置于B點，使調制光波照到角反射器后發出平行光波后，由激光測距儀的探測器所接收，最終通過鑒相器可測出調制光波在被測距離L上往返一次所發生的相位變化值。
光波在被測距離L上往返一次所產生的相位變化如圖2.3所示：
圖2.3 光波在距離L上往返一次的相位變化
但是，相位測量技術不能測量出光波相移中的整數倍，而只能測出光波相移中不足的尾數，也就是說只能夠確定不足l的小數。所以，如果被測距離大于Ls時，此方法是無法測出距離的。但當被測距離小于Ls時，即m=0時，可以測出被測距離L為：
4.電檢測及信號放大模塊設計
光電檢測及信號放大模塊的主要任務是要將反射回來的測距光波信號進行接收后轉換成電信號，并將電信號放大供后續電路進行處理。這個模塊主要包括光電接收和信號放大兩部分。
本系統的光電檢測及信號放大濾波電路，如圖3.1所示。
圖3.1 光電檢測及信號放大電路
在圖3.1所示的電路中，前置放大器U1、U2都采用了超高速運放MAX4100，帶同濾波器U3采用的是低噪聲高速精密運放器0P37。因為接收回來的測距信號的頻率很高，所以我們選擇的MAX4100和0P37都是增益帶寬較高的運放。在電路的前置放大部分里，在反饋電阻R1上并聯一個小電容C1是為了避免運放U1的自激振蕩。PIN管輸出的電流信號經過運放U1后，轉換成了電壓信號，在經過U2、U3濾波放大后，變成后續電路需要的電壓信號。這個電路實際上就是電流信號到電壓信號的轉變過程。
5.小結
相位式激光測距因其非接觸、測距快、性能可靠等優點，已廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。就目前而言，隨著相位式激光測距技術的應用場合的不斷擴大，對測距機的要求也越來越高，主要表現在體積、精度、測程、成本等方面。如何在提高相位式激光測距儀的測距精度的同時擴大測量范圍、降低設備成本并小型化是目前現代激光測距研究者一直要解決的問題。
參考文獻
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[6]雷玉堂，王慶有，何加銘，等.光電檢測技術[J].中國計量出版社出版，76-77.
[7]汪友生，徐小平.相位法激光測距的實現[J].北京工業大學學報，2003，29（4）：424-427.
光電檢測技術論文范文第2篇
Abstract： There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact， teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile， the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent， we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.
關鍵詞：教研相長；方法；例子；光電子類課程
Key words： reinforcing teaching and research mutually；methods；example；optoelectronics-related courses
中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02
0 引言
中國近代力學之父、著名的科學家錢偉長院士在談論教學與科研的關系時說：“大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育。”教學是科研的前提和基礎條件，科研是提高教育質量和層次的關鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當前對于大部分高校來說，教學和科研之間存在的主要問題在于過于重視科研。本文首先簡單分析造成這種重科研、輕教學的原因，然后以淮海工學院電子工程學院的光電子類課程教學為例初步探討教研相長的具體實現途徑。相應的研究成果可以在其他工科專業教師中推廣，以幫助他們在教學方面和科研方面都取得好的效果。
1 重科研、輕教學原因分析
目前造成大部分高校重科研、輕教學的原因是多方面的，大致可以總結為以下幾點：
1.1 與大學教師所處的大環境有關
“目前社會上有很多人認為，我國高校和世界一流大學的差距主要是科研水平低、師資差。包括時下流行各種“高校排行榜”，也多以科研為主要指標”[1]，而教學的實際效果對于學校的綜合排名則無足輕重。如，時下流行的“武書連2015中國734所大學教師學術水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校，其知名度也高。在這種情況下，高校為了自身的生存與發展，學校投入大量人力、財力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學教師自然也不可能置身世外。
1.2 與我國現行的職稱評審制度有關
目前我國大學教師的職稱評審，實際上主要依據的是科研， 包括有沒有科研論文、論著，有沒有科研立項和科研成果。如評講師、副教授、教授要多少篇論文，什么級別的論文，論著要有多少字，什么級別的立項和成果等。教學在職稱評審中雖然也受重視，作了許多規定，但大都顯得籠統模糊，而且缺乏可操作性。教學水平的高低和教學效果的好壞對教師職稱的評審幾乎沒有什么影響。
1.3 與學校的實際情況有關
有一部分教師，尤其是青年教師，幾乎很少主持或參與科研工作，這在淮海工學院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實踐脫節，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學能力和教學效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學任務繁重，還有一些承擔行政工作；同時沒有良好的科研團隊，形不成一個良好的科研氛圍，而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。
上述幾種情況造成科研與教學分離，更難做到相輔相成，共同進步。作為一名普通的高校教師，自然無法去改變整個社會的大環境，也無法撼動現有的職稱評審制度，但從大學教師的自身職責來看，我們不僅需要承擔教書育人的工作，還需要承擔一定的科研任務。同時做好科研與教學是每一位高校教師的職責所在。因此教學和科研孰重孰輕，如何處理好教學工作和科研工作的關系以及如何把自己的科研和教學很好地結合，對于教師自身非常重要。
2 教研相長途徑初步探索
本節從普通高校教師角度出發，探索如何處理好教學與科研之間的關系，如何把科學研究應用到教學實踐，以做到教研相長。下面分別從專業建設、人才培養及教師的教學和科研能力提高三個方面，以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教學為例探討教學相長的方法和途徑。
2.1 專業建設方面
目前淮海工學院電子工程學院的電子科學與技術、測控技術與儀器等專業僅有7年的歷史，雖已初具規模，但課程體系與專業建設仍需進一步完善和優化。以光波為信息載體的檢測、控制技術、儀器系統、精密測試等內容是電子科學與技術、儀器科學與技術學科中的重要內容。
根據相關專業領域教師的科研基礎，本課題組首先對電子工程學院的光電子類課程（光電子技術基礎、光電傳感與檢測技術、光纖通信技術等）實施了教改研究，包括課程體系與教學大綱完善，加深了理論與實踐的結合，即將教師的科研新成果融入理論和實驗教學，并利用教師科研條件進行直觀教學，這樣既培養了學生動手能力，也促進了學生對理論知識學習的興趣。
如，電子工程學院建有自適應光學實驗室，是相關任課教師的科研平臺。自適應光學技術是一門可以讓光波適應外界變化而被能動控制的技術，也可以理解為光學中的自動化技術，集科學性和工程性為一體。相關專業學生已經學習過自動控制原理，對常規的液位、流量等過程控制非常熟悉，但對“光波”這樣一個看得見摸不著的物理現象該如何完成控制呢？學生們非常好奇。通過分批次帶領相關專業學生親自動手完成光電成像校正實驗，學生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉換及光電檢測等方面知識的理解，又鞏固和拓展了以前學習的自動控制相關理論知識的應用，學習到了教材中沒有學到的內容，進一步擴大了學生的知識面，學生反饋非常好。
對于一些不具備實驗條件的重點實驗內容，由于實驗條件比較苛刻，部分光電現象在實際實驗中不明顯，難以觀察；另外也因為實驗儀器有限，學生無法通過實驗觀察到所有的實驗現象。針對這種現狀，利用了科研過程中獲得的數值仿真能力，幫助學生實現虛擬實驗。
2.2 人才培養方面
通過科研與教學的有機結合，提高高等學校的教學質量，從而培養出新形勢下的“綜合型、應用型”人才。注重因材施教，將學有所長的學生引入到教師的科研項目中。通過教學改革，重點突出相關專業中的光電檢測方法、光電系統研制與工程應用的能力培養，強調學生實踐動手能力與創新意識的培養，使之成為應用型和創新型高級人才。在這個過程當中，學生除了實踐書本知識外，還能在科研小組中學會分工及團隊協作，為將來攻讀研究生或進入相關企業累積經驗。
本課題組已承擔和參與國家及省市級科研項目多項，通過光電檢測和光電子技術課程的學習，已有相關專業的多名學生主動要求參與到教師的科研項目中來。喜歡編程的學生讓他們完成實驗平臺的軟件建設，喜歡擺弄光電子器件的學生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學生讓他們直接參與到教師科研課題的實驗，和相關教師一起分析實驗中出現的問題并解決它們。通過相關科研項目的訓練，將科研滲透到教學內容中，培養了學生的創新能力、創新精神以及科研素養。
在2013-2015期間，多名相關專業學生有了參與教師科研項目的經歷之后，積極申報各級創新項目。目前，已有多個光電子之創新項目獲得校內立項。同時，淮海工學院電子工程學院已有多名畢業生進入光電專業研究生階段的學習，如太原理工大學物電學院、中國科學院光電技術研究所等，開始了他們人生新的篇章。
2.3 提升教師教學與科研能力方面
教師一方面通過專業知識學習、關注本領域最新研究成果來提高自身業務能力，又通過教學工作，學習最新研究成果并有意識地積累未知問題、認真思考教學過程中學生所提出的疑問，進一步激發科研熱情，并幫助了科研選題。
教學內容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”，但是，課堂教學除了圍繞基本理論和概念進行外，還要注重科研成果和科技最新發展動態的滲透。讓學生了解學科前沿的概況及其發展動態，開闊視野，啟迪思維，進一步拓寬學生的知識面。并且使學生能夠認識到，基礎知識不僅僅是概念理論和公式，更是實際應用中的產品和解決實踐問題的手段，以此提高學生的學習興趣，同時使學生更容易接受抽象的理論知識。
如，教師分別在每學期開始和結束時舉辦了激光和光電子領域的最新研究成果或相關專題講座，既提升了自身的業務能力，又達到了教書育人的效果。開學初的專題講座有助于引領學生對光電子技術領域的興趣，講座的內容從圍繞人們把光波作為一種載波進行信息傳遞開始一直到現階段的激光通信、激光武器等。講座結束，學生對光電子技術充滿了好奇，這為學生學好光電子課程打下了良好的基礎。學期結束時專門對學生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術從原理到應用及未來發展趨勢進行了一次專題講座，擴大了學生的視野。
又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應用相結合的特點，針對一些典型知識點，為加深學生理解，設置專題討論課，鼓勵學生課前主動查找相關文獻，讓學生事先做好研討準備，寫好研討提綱。在課堂上進行交流、討論，培養學生的表達能力、思維能力、分析能力，讓學生充分發表不同意見。學期過程中，這樣的專題討論課進行了2次，學生提出的問題給了相關教師的科研很大的啟發。
專題講座和討論形式的授課方式深受學生歡迎，教學效果好，學生評教均在90分以上，學生深受其益。課題組教師通過上述教學活動充分認識到要通過高水平科學研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學規律來加強組織教學的能力，從而真正做到科學研究和教學育人互相促進。
3 結束語
“教研相長”雖是一個老話題，但目前社會大環境中面臨的“重研輕教”現象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強教學與科研的聯系、在科學研究中如何開展教學活動以使得科研成果能夠支持教學改革、并使得教學與科研互相促進是每一個高校教師的職責。本文以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教改為例，分別從專業課程建設、人才培養、教學和科研能力提升等方面初步探討了實現教研相長的一般化途徑。改革的結果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價值的參考。
參考文獻：
[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可取（關注“朱淼華現象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.
光電檢測技術論文范文第3篇
關鍵詞：應用型人才；專業方向；地方院校；培養模式
作者簡介：曹輝（1973-），男，湖南沅江人，佛山科學技術學院電子與信息工程學院副院長，副教授。（廣東 佛山 528000）
基金項目：本文系2012年度廣東省高等教育教學改革項目“光信息科學與技術專業應用型創新人才培養平臺建設與實踐”、佛山科學技術學院教學研究課題重大項目的研究成果。
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0066-02
隨著社會經濟的不斷發展，我國高等教育已由精英教育轉變為大眾化教育。各地方高校競爭的焦點是能否培養出適應區域經濟發展需要的應用型人才，為地方經濟社會發展、產業結構調整、產業升級提供人才資源和智力支持。培養應用型人才既是地方院校的根本使命，也是未來發展中緊貼地方經濟發展需要、提升服務水平和質量的根本途徑。
光信息科學與技術專業應用型人才是指熟練掌握光電類社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能，能將光信息科學與技術專業知識和專業技能應用于所從事的專業社會實踐，為社會創造財富的一類專門人才。光信息科學與技術專業的培養目標是：培養在光電信息科學與工程領域具有寬厚的理論基礎、扎實的專業基礎知識、熟練的實驗技能，具有綜合運用光電信息科學理論和技術分析、解決工程問題的基本能力，能從事光電顯示、光源與照明、光學設計、光通信等領域的科學研究，以及相關領域的產品設計與制造、科技開發與應用、運行管理等工作，具有一定的實驗設計，創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文、參與學術交流的能力，能夠適應當代信息化社會高速發展需要的應用型人才。對于實踐性、應用性要求較高的理工科專業，根據地方經濟發展需要調整專業方向、建設與之相應的應用型人才培養平臺顯得尤為迫切和重要。
佛山科學技術學院光信息科學與技術專業主動適應珠三角特別是佛山市地方經濟發展及其產業結構調整的需求，更好地與佛山“3+9”特色產業基地建設任務相銜接，積極調整專業方向，建設三層次應用型人才培養平臺。
一、專業方向的調整與優化
佛山“3+9”特色產業中“白色家電”、“新型顯示器件”、“光機電一體化”等產業基地建設與本專業建設關系密切，其建設需要光信息科學與技術專業能前瞻性地培養適應未來發展需要、引領行業發展的高素質人才，積累人力資源的先行優勢。為此，在“平臺+模塊”（即：公共課平臺、學科專業平臺和專業方向模塊）人才培養模式中，設置了“太陽能”、“電光源”、“光電顯示”、“LED照明”四個專業方向，以體現人才培養模式的地方特色、應用特色。
以往的人才培養計劃比較側重于電光源、光電器件和光電檢測三個專業方向，從2010年開始，人才培養計劃按照新規劃的“太陽能”、“電光源”、“光電顯示”、“LED照明”這四個專業方向分別制定，在保留“電光源”專業方向課程模塊的基礎上，按照佛山市優勢產業發展情況，將光電器件和光電檢測兩個專業方向課程模塊進一步調整為“太陽能”、“光電顯示”、“LED照明”三個專業方向的課程模塊，并以廣東省高等學校實驗教學示范中心——《大學物理實驗中心》建設為契機，完成專業實驗室建設。利用地域優勢順利完成專業方向調整。
1.發揮人力資源優勢，以省實驗教學示范中心建設帶動具有地方特色的優勢學科發展
當今世界已經跨入一個知識經濟的時代，其最重要的經濟因素就是智力資源的占有配置，以科學技術為主的知識生產、分配和使用的核心就是技術創新，這是社會經濟發展的原動力。與企業相比，佛山科學技術學院擁有的最大優勢就是人力資源優勢。本專業教師團隊通過自己培養和引進相結合，建立了一支年齡結構合理、研究方向明確的高素質教師隊伍，26人的團隊擁有教授4人，副教授10人，具有高級職稱的教師人數占教師總數的53.8%；具有博士學位的有10人（含博士后3人），具有碩士學位的有12人。近三年時間里，教師先后承擔了國家自然科學基金項目4項，廣東省自然科學基金項目4項，佛山市產學研及科技發展基金項目5項，橫向課題4項及20多項校級課題。由于學校擴招規模小，本專業生師比（12∶1）遠小于省內眾多高校的生師比（平均20∶1），因此該團隊與佛山優勢產業企業優勢互補，以省物理實驗教學示范中心建設和示范專業建設為契機，著力促進光信息科學與技術專業應用型人才培養，形成了具有地方特色的朝陽型專業和優勢學科。
2.以“服務中小企業”為突破，將光信息實驗室建設成中小企業的技術創新中心
在佛山及周邊地區的太陽能、光源、光電顯示、LED照明等產業圍繞著一些大型企業，以及成百上千家的中小企業，這些企業因為規模較小，很多企業的技術力量和檢測設備嚴重缺乏，企業發展急需“外腦”的介入。在光信息科學與技術專業實驗室建設中，選擇“服務中小企業”為另一個突破點，為中小企業培訓人才、提供技術支持，將光信息實驗室建設成為服務于太陽能、電光源和LED照明產業的“中小企業的技術創新中心”和人才培養基地。因此，光信息科學與技術專業發展策略是通過為地方優勢產業中規模較小的企業提供技術和人才，促進佛山地區光電子產業群的發展，為培養的應用型人才提供寬松的就業環境和良好的就業機會，確保本專業的長期穩定發展。
3.抓住產業升級機遇，與領軍企業合作建立產學研基地
一方面，佛山及周邊地區在光電子產業的若干領域，如電光源、光電顯示、LED照明等已經形成產業積聚群，形成了龐大的產業規模，其中的領軍企業佛山國星光電科技有限公司、雪萊特光電股份有限公司、奇美電子有限公司等都非常重視科技創新和產品的研究開發工作，分別建立了依托企業的省級工程技術中心，建立了高素質的研究開發隊伍，擁有先進的研究開發和檢測設備。另一方面，雖然佛山的光電子產業群已經初具規模，在國內處于領先地位，在國際上也具有相當大的影響，但是在世界范圍來看，佛山（包括中國其他很多以制造業為主的企業）主要是在模仿外國產品的基礎上進行若干改進，然后利用國內勞動力資源的優勢，進行大規模生產。這些企業“大”而不“強”的主要原因在于缺乏原創性的設計，企業建立的研究開發隊伍在工藝設計、改進等方面積累了大量、豐富的經驗，但是當一個產業出現重大技術突破，產業面臨重大技術升級和產業轉型時，單純依靠企業內部的技術人員很難把握住這一契機，此時，高等學校教師思維活躍、知識面廣、理論基礎雄厚的優勢就顯得尤為重要。佛山的光源、光電顯示、LED照明等產業正處于這樣的關鍵時刻，因此通過選擇好正確的切入點和突破點，光信息科學與技術專業團隊和領軍企業合作建立了一系列產學研基地，實現了優勢互補，在培養大批專業對口、實踐動手能力強的應用型人才的同時促進了佛山地區優勢產業的升級和換代，實現了專業、企業雙贏。提出了一個宏觀建設計劃——應用型人才培養平臺建設計劃和8大具體的微觀建設計劃與措施。
二、應用型人才培養平臺建設
根據廣東省教育廳《關于實施廣東省高等學校教學質量與教學改革工程的意見》，依據學校辦學定位，結合學校建設廣東省應用型創新人才培養模式改革示范院校的建設計劃和措施，為了實現將光信息科學與技術專業建設為應用型創新人才培養專業的目標，著力推進了以三層結構為模型的應用型人才培養平臺建設，具體措施如下：
1.建設光信息專業知識教育平臺
（1）構建以“全國優秀教師/南粵優秀教師”為引領，優秀青年教師、青年博士、教授/副教授為中堅的專業教學團隊。在平臺建設過程中，兩位副教授晉升為教授，三位博士晉升為副教授，新增“全國優秀教師”、“南粵優秀教師”各一名，同時選派骨干教師到臺灣、美國、澳大利亞訪學，參與國際學術合作，使光信息專業的教學團隊具有寬厚的工程和學術背景，真正做到培養教師與培養學生并舉，教師科研與教學并重。
（2）構建以省部級精品課程為核心的高水平課程體系和高質量的教材系列。將教師隊伍建設、教材建設與課程建設緊密結合，以精品課程建設成果作為教材建設與課程建設的具體目標，以此推動教師隊伍建設，并帶動本專業所有課程的建設。
建成的光信息專業知識教育平臺如圖1所示，其培養培育功能集中體現在傳授學生光信息專業知識、培養學生創新能力的同時培育高水平師資隊伍。
2.建設新知識新技術教育平臺
（1）搭建以高水平科研成果和專業最新動態為核心內容的新知識新技術教育平臺，通過教師講授、教材更新、省內外光電專家講座（佛山市科協的院士講座、佛山市政府開通的教授講壇、學校邀請的專家報告）、參觀深圳光電專業博覽會等形式讓學生學習和掌握最新的光電領域科學與技術的科研成果與知識。
（2）在已有的廣泛合作及國內科研院所合作關系的基礎上，繼續通過舉辦省內外專家系列講座、電信論壇等活動讓學生了解專業前沿發展動態。
所建成的新知識新技術教育平臺如圖2所示，其催化激勵功能突出表現在教師、省內外光電專家和各種社會資源通過新成果、新理論、新技術、新產品和新理念對學生的創新活動進行全方位的催發激勵作用。
3.建設創新實踐能力培養平臺
（1）以1個省級實驗教學示范中心（物理實驗教學中心），2個學生科技制作室、3個產學研基地（國星光電產學研基地、威而信產學研基地、天創東寶產學研基地），5個科研實驗室（光電子器件、光電檢測技術、LED照明技術、量子光學、量子信息實驗室），7個生產實習基地以及地方社會資源為依托，培養學生“奇思妙想”和“敢為天下先”的創新實踐能力提供平臺。
（2）在積極鼓勵和引導學生參加“挑戰杯”、“廣東省大學生物理實驗設計大賽”和“校學術科技作品競賽”等的基礎上，系統建立了具有專業特色的“物理實驗設計大賽”和“挑戰杯課外學術科技作品競賽”等活動，為培養學生的創新意識和實踐能力搭建了平臺。
（3）為了保證創新實踐能力培養平臺能有計劃、有目的、有組織地培養學生實踐創新能力，實施了“集約式開放，互動式創新”學生課題研究和課外科技活動。學生組隊、學生選題、學生選導師都采用集約式開放的形式，課題研究過程中包括師生互動、生生互動、組內外互動，這樣既調動了學生研究創新的興趣，提高了學生自身的創新能力，又能保證課題研究的順利進行和獲得高質量的研究結果。
（4）建立完善的鼓勵、扶持與獎勵機制。每年設立專門經費資助學生重大創新項目與競賽。在競賽中取得優異成績的學生，除了給予直接的精神和物質獎勵之外，還在班級測評中加分，特別優秀者畢業時可以直接推薦為優秀畢業生。
所建成的創新能力培養平臺如圖3所示，集中表現了各種硬件、軟件為學生創新實踐能力培養提供全面服務的功能。
三、總結
培養高素質的專業化應用型人才是地方院校的根本任務。光信息科學與技術專業主動適應珠三角特別是佛山市地方經濟發展及其產業結構調整的需求，積極調整專業方向，建設三層次應用型人才培養平臺，培養出適應區域經濟發展需要的應用型人才，為地方經濟社會發展、產業結構調整、光電類產業升級提供了人才資源和智力支持。
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光電檢測技術論文范文第4篇
【關鍵詞】高職院校 傳感器技術 教學改革 創新策略
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2017）03C-0159-02
傳感器技術是高職電子類及自動化專業中的必修科目之一，也是內容繁雜的交叉性學科。傳感器技術研究對于現代人們的生活、生產、科研都具有重要作用。它是一門實踐性很強的學科，主要通過理論和公式的理解結合實驗進行教育培養，在學生通過實驗進行實際操作時，不僅能驗證理論的正確性，也能夠有效培養學生的創新意識和實踐能力。教師應積極改進傳統教學方式，通過現代化、創新的教育方法教學傳感器技術相關內容，提高課堂效率。
一、傳感器技術及其特征分析
（一）傳感器技術及其特征。傳感器具有響應速度快、精度高、靈敏度高等特點，在特殊場合中，傳感器能夠測量關鍵部位的參數信息，而這就需要參數能夠快速反應變化。目前的傳感器檢測溫度已經達到-273℃-1000℃范圍，精度可達0.001%-0.1%范圍，可靠度最高已經達到9級水平。傳感器具有在特殊惡劣環境中進行檢測的能力，這樣一來也便于對數據進行自動記錄。很多人類無法涉足的地帶，都需要借助傳感器進行信息數據記錄，另外在高溫、高壓等環境中，人僅靠五官難以感受參數變化，就需要借助傳感器設備進行探測。此外，傳感器設備還可以同計算機設備連接，借助計算機技術及時處理參數信息，提高探測效率。
（二）衛星傳感器參數概述。衛星主要運用傳感器的光譜分析、無線通信等多種技術，并且衛星體現了傳感器微型化、數字化、系統化、網絡化以及多功能化的特點。此外，通過研究微型傳感器的參數、功能等信息，可以幫助學生深刻了解到傳感器的實用意義，有助于提升學生對傳感器的認識和重視程度，促使學生更努力地學習傳感器技術。
二、高職院校傳感器技術課程教學現狀分析
對于理論教學而言，目前高職院校關于傳感器理論的教材種類繁多，并且多偏重于抽象原理推導，學生很難掌握其基礎知識，而在教學方法上，教師的教學手段也顯得過于單一和枯燥，使得學生難以提升興趣，難以理解；對于實踐教學而言，高職院校側重各類傳感器運用教學，而大多數高職院校的傳感器技術實驗設備十分落后，學生能自由操作的機會很少，因此導致學生漸漸失去學習主動性。
（一）課程培養目標較籠統。通過研究教材可知，目前部分高職院校的傳感器技術課程教學目標是要求學生獲得用作生產一線的技術、管理和維護等知識點，并且通過綜合設計的方式培養學生的系統設計能力及科技創新能力。而另一部分高職院校的傳感器技術課程教學目標則是以加強學生對檢測系統和傳感器的動、靜特征認識和理解為主，重視學生對工作原理和常見非電量參數檢測方法的掌握。根據研究，高職院校的教學目標，雖然大都涉及生產第一線，但并沒有以實際出發，明確培養的具體目標，因此可以理解為是通過教材內容制定教學目標。更有甚者，個別學校還存在指向不明確的問題，教學目標和內容明顯照本宣科。
（二）現有教材側重不合理。目前高職院校的傳感器教學教材大致可以分為兩類：一類是普通教材，一類是項目化教程。普通教材大多采用對原理進行劃分的方式，不同章節講述不同的工作原理、結構類型以及其他主要參數等；在項目化教程中，教材的內容被模塊化地編排起來，所有特征相同的傳感器類型都作為一個模塊進行講解，而模塊下的項目則是傳感器的不同工作原理。這樣的教材排都比較重視對傳感器工作原理和設計方法的教學，但這樣的側重只適合學生在制作電路較為簡單的傳感器機械時才能用到，但和工程應用中的傳感器完全不是一個概念。
（三）教學與實踐任務脫節。現在很多高職院校倡導采用項目教學方法，也就是在模擬任務地點進行實踐練習，讓學生充分運用已有資源和已掌握經驗，在實踐中掌握理論知識。教師可以借助的最直接資源就是校內的相關設備，因此教師一般會在教學設計中對教材知識點進行重新整合，并將實驗項目作為基本學習任務。但根據目前已有的實訓設備來看，大多只能進行驗證性或探究性實驗，和實際工作內容有所區別，甚至基本沒有關聯，因此教學和實踐基本脫節。
三、高職院校傳感器技術課程教學的改進措施
（一）教材內容改革。目前很多學校所使用的教材與實際情況不符，往往會出現實驗內容和教材內容不一致的情況，雖然教材的方向主要是實踐運用，但存在側重點上的不同。教材的內容是相對固定的，但教師的教學內容卻可以靈活改變，因此教師在制定課程時，應靈活應對，綜合教材與實驗內容，既不會偏離教材的指導性，又滿足實驗要求。因此具體的做法為：教師在進行課堂教學的過程中，遵循教材要求，在此基礎上，適當縮減教材中難以實驗或現實工作中不會用到的內容，只作簡單的理論概述即可。
（二）豐富教學手段。現在很多學校都安裝了多媒體設備，因此教師也可以充分利用這一便利條件，結合多媒體課件和教材內容，通過多種形態展現教材理論，突出教學重點，將教學的難點分散。例如，教師在講解到差動電感傳感器章節時，可以將差動變隙式和差動螺線管式的運行原理制作成動畫，或從網絡上下載相關視頻，將這一工作過程通過投影儀展現出來，方便學生理解。此外，教師也可以下載一些實際操作的視頻，將其插入到多媒體課件中，在課堂教學時播放這些視頻給學生觀看，讓學生更好地理解如何操作這一裝置。
（三）鼓勵學生動手。電子設計制作有助于學生在實踐操作的過程中，充分運用自己所學知識理論，將腦海中的抽象概念轉換為具體方法，并通過實踐操作驗證并完善理論認知。另外，學生也能通過親自動手參與實驗的過程將所學專業的其他科目知識有機結合，統一運用，以此形成整體性的專業知識體系，從而完善自身的知識結構。以壓阻傳感器部分為例，教師可以讓學生根據所學理論知識和概念自己動手設計一個簡易的電子秤，而該系統主要包含電橋、壓力傳感器、放大電路、顯示電路及AD轉換電路等元件。學生在動手操作時，會自動聯想到電子、電路、編程等相關知識。
（四）增加課程設計。對于傳感器的教學實驗來說，教材中的很多實驗只具有驗證性，雖然實驗器材中很多設備都是透明外殼，以便學生了解內部結構和運行狀態，但其也不適宜學生對測量電路的學習研究。為解決此類問題，學校相關專業教師計劃增加課程設計，讓學生自己去市場購買相關的元件設備，同時根據自己已學理論，自己設計傳感器課程，鞏固所學知識，并保證實驗結果更接近現實狀態。此外，在進行課程設計的過程中，教師應要求學生將自己的設計方案、主題以及具體工作寫出來交給教師檢查，實驗結束后學生還要記錄結果并作總結性敘述，這些資料對于學生畢業前完成論文寫作及答辯都具有重要參考作用。
（五）側重專業重點。例如，教師可以安排70個學時左右的時間讓學生主學應用類專業。由于具有更多的學習時間，學生可以全面學習各類傳感器的操作及使用方法，教師也可以單獨設置課程；而對自動化的學習只需要安排40個學時左右即可，因學時不多，教師可以根據培養的方向將側重點放在位移傳感器、力學傳感器等專業上；至于機電專業，教師可以將側重點放在光電檢測傳感器、稱重傳感器等方面，以提升學生日后的工作能力。教師通過采取一系列符合學生專業特點的教學方法，側重某一方向或內容，獲得更好的教學效果，提升學生對專業的重視程度及學習積極性。
（六）開展競賽活動。人都是有好勝心的，因此比賽活動是最能夠激發學生斗志、喚醒學生沉睡的舊知識的有效手段。在實驗過程中，教師可以從每個班級或宿舍中挑選一些具有較強知識水平和實際操作能力的學生進行比賽。以電阻應變片電子秤部分為例，在實驗過程中，因為電位器不可能一次到位，需要反復調整，因此當精度不同時，最后的結果就會產生明顯區別，這也成為它比較適合比賽的重要原因之一。在比賽過程中，學生既存在競爭關系，也存在合作關系。做得好的學生，其作品就會被其他W生當作榜樣，而不同學生在比賽過程中相互學習，取長補短，就能夠更好地掌握傳感器技術相關知識。
總之，傳感器技術是高職院校儀表自動化、機器人控制、機電技術類專業中最重要的課程之一，在信息自動化領域具有重要意義。傳感器與檢測技術的快速發展，也為教學改革提出了新的要求。本文研究的傳感器技術課程教學改革，通過引入創新教學理念和手段，提升教師的教學水平和教學效果，為今后對此類課程教育方法的進一步改革創新提供參考。
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