前言：中文期刊网精心挑选了光学光电技术范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
光学光电技术范文1
关键词：有限元模型；仿真结果与讨论；光电系统
中图分类号：TP211 文献标识码：A
光电技术是以激光、红外和微电子技术为基础，由光学、电子、精密机械和计算机技术相结合而形成的一个高新技术领域。光电经纬仪或其它地基光电跟踪设备，在结构系统、伺服控制系统和光学系统设计等方面，均形成了较为完整的理论。而机载光电系统不仅包括精密仪器的设计，还要考虑精密仪器的载机环境，尤其是高低温环境的适应性问题。光机系统中的光学基座设计，作为光电元器件的承载平台，不仅要考虑安装在其上的光电元器件的安全性，保证光机系统的高精度与可靠性，还要考虑自身在机载环境下的热变形和温度场分布是否满足设计要求，实现系统在机载高低温环境中，清晰稳定成像跟踪需求。
目前，机载设备的高低温环境适应性问题主要通过两种途径解决，一种是采取改善环境或减缓环境影响的措施，通过添加辅助设备，如环控系统来改善光机所处的机载环境；另一种是选用耐环境能力强的结构、材料、元器件或工艺等，即通过改善系统的结构设计，提高光机系统的耐环境能力。本文主要通过第二种途径的研究，来提升光机系统高低温环境适应性。计算机数值仿真，可在设计初期就获取丰富的分析数据，对设计进行优化，且周期短、成本低，便于实现。
为此，基于ABAQUS结构分析模块对某机载光电系统光学基座高低温环境适应性进行了数值仿真研究。通过光学基座的数值仿真分析，在综合考虑结构热形变、强度、重量、及加工工艺等因素下，经过设计改进，获取一个满足系统要求的光学基座设计方案。
1 结构有限元模型建立
建立有限元分析模型包括三维结构模型的简化、网格划分、材料属性设置。之后依据具体分析类型，进行约束与载荷施加，选择计算类型进行仿真，分析结果。
1.1 模型简化
根据结构热传导、热对流，以及热辐射等方面的理论依据，结合具体的分析对象和分析内容简化有限元分析模型，确定被分析部件的简化方式与程度。本文研究光学基座的高低温环境适应性，所以文中光学基座为详细模型，其上光电元件均简化为等效质量块，系统有限元模型如图1所示。
1.2 网格划分
该系统三维模型简化后，以iges格式导入ABAQUS中，采用四面体网格和六面体网格进行划分。三个光学基座方案的网格划分结果如图2（a）～（c）所示。
1.3 材料属性
本文中设计方案的材料主要有铟36，硬铝合金7075，以及各简化部件的等效材料，见表1。由于各光学支路的镜座和光电器件的安装支架均采用硬铝合金材质，所以等效材料时，使用重量等效原理，与铝合金的材料性能相近。
1.4 边界与载荷施加
机载高低温环境有限元仿真的工况边界与载荷见表2。系统通过6个安装点处的不锈钢螺栓与机体固定约束，所以在结构热分析中，将根据不同材料的热膨胀系数不同，将该约束处理为螺纹孔内壁的平面内约束。光学基座的下表面安装光电元器件，上表面有载机提供的5℃气源吹过进行强迫对流，所以光学基座上表面的结构设计会影响整个系统的散热效率。
2 仿真结果与讨论
该光电系统正常工作时受载机高低温环境影响，可能会出现成像质量差，不能稳定跟踪与瞄准等，甚至结构的破坏。对于三种方案的结构热分析结果见表3。
该光电系统机载环境温度范围-55℃～ 70℃：系统设计之初光学系统对光机座热变形要求严苛，因此方案一选用了线膨胀系数较小的铟36钢材料。但该材料密度较大，经详细减重设计后，即使在结构局部加强筋仅2mm厚，且局部热应力已超过材料许用应力的情况下，其重量仍不满足要求，具体分析结果见表3。
方案一中的铟钢光机座虽热膨胀系数小，但其热传导性也差，温度场分布不均匀，温度梯度大，产生较大的热应力集中。且其重量超过了20kg的设计限制，固不满足设计要求。因此在方案一的基础上，综合材料力学和热力学特性，选用硬铝7075。该种材料是一种高强度的铝合金，尤其在T6状态下，可加工性好，且性价比高。方案二着重减小温度梯度和重量，使温度场更为均匀，重量满足设计要求。但是由于铝合金热膨胀系数较大，导致其最大热形变值达到0.42mm，超过0.2mm的设计要求，固亦不满足设计要求。
在方案二的基础上，针对热形变较大的问题，对光学基座的上表面加强筋进行了散热优化设计。并进一步进行减重设计和提高加工工艺性，减轻加工应力对光机座精度的影响，最终完成了方案三的设计。有限元结构70℃环境下的热分析温度场和热形变结果如图3所示。
综合以上三种方案，最终选择各方面满足设计要求的方案三，开展该光电系统的光学基座设计。该基座在满足最大热形变小于0.2mm的情况下，比原设计指标减重2.3kg，说明有限元分析手段是结构在严酷环境下设计和优化的有效途径。
结语
综上所述，本文使用有限元分析手段，对光电系统中的光机座进行有限元高低温环境下的有限元分析，根据分析结果，得出在有强迫对流的条件下，热膨胀系数小不是降低热形变的唯一途径，根据流场情况，进行合理的导热部件结构设计是降低设备重量和热变形的良好选择。且确定最终方案进行指导设计，样机在高低温试验中，可靠稳定工作。
参考文献
[1]王海晏.光电技术原理及应用[M].北京：国防工业出版社，2009.
[2]殷纯永，方仲彦.光电精密仪器设计[M].北京：机械工业出版社，1996.
[3]毛英泰.误差理论与精度分析[M].北京： 国防出版社，1982.
[4]平.光电系统环境与可靠性[M].北京：科学出版社，2009.
[5]李薇.某天线座砖台结构的计算机辅助设计[J].电子机械工程，1996（06）：33～40.
光学光电技术范文2
[关键词]科技水平；电子实验室；设计与制作；新主张
[中图分类号]F224.39
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5158（2013）05-0321-01
目前，随着我国电子科学技术的发展，我国在专业设置方面也进行了不断地改革，电子科学与技术专业的前身便是的电子器件、激光、微电子等专业的组合与推陈出新的成果。它是一个宽口径、新生代的专业。并且一直是我公司研究的核心方向，拥有一支科研先进、学历资深的强大队伍。在我国，电子科学与技术专业的实用性与实践性都相对较强，不管是我国初级阶段的小康社会还是未来共同富裕的实现，电子科技都已经与普通百姓的生活息息相关。因此，目前光电子实验室是培养电子科学与技术专业人才及其重要的一步。
1实验项目的设置
根据我公司的现状，设置了以激光电子为基础贯穿整个光电子实验室的全过程，在此基础上，设计并制作了各种的实验器材与设备。经过深思熟虑与各部门的讨论研究，再结合公司周围的建筑环境，明确了应建的实验项目。通过实验项目的研讨，抽取项目中的四个实验，作为确定测量激光以及技术的项目，其中，实验以“光电子物理基础”为依据，来测定激光增益、激光线宽、以及激光纵横模。而另一方面，将以“光电子技术”为依据，主要项目是技术方面（包括电光调制技术、倍频技术以及激光调Q等）。
2实验仪器的设计和制作
公司通过走访了国内的几所科研公司的实验室，根据与实验室的领导谈话，得知并了解了这些公司电子科技实验室的一些状况与创新之处。我们也明确了并规划了属于自己的电子实验室设备配置的基本蓝图。
在测定激光增益这一项目过程中，发现我国内光电实验的方法都是各持己见、截然不同。比如：就拿放大法来说，有些科研人士是透过一个放大器并根据激光器所输出的激光，然后分别进行输入光强大小与放大器输出光强大小的测定，再根据最后的结果，求出所得的增益系数。另一些则在采用此方法时，也不尽相同。他们测试增益系数的方法是通过内损耗法而得。也就是把损耗输出片插入腔内，并且，根据该损耗片旋转的角度变化与损耗片上光反射率所发生的改变，然后，对损耗片上所输出的光强以及损耗片旋转角度变化关系曲线的测定，通过数据，就可以很快的求出小信号的增益系数，除此之外，还可以求出一些参数（如：腔内所损耗的以及饱和光强的参数等）。
但是用这种方法来测试机构是比较的复杂的，并且在数据处理方面，工作量与时间量都比较大，按照客观的标准，我们可以换另外一种方法来测试激光增益，那就是内损耗法。一般公司的光电科研室，大多数都使用染料调Q的方法来进行激光调Q，目前，工业化进程较快，并且工业生产中，激光的应用现状与调Q都比较的稳定与先进，基于这个原因与现状，我们采用电光调Q技术，并且已经明确了我们所要建设的电光调Q的实验基本的方法与操作原理。
确定了我们所采用的实验设备方案之后，下一步，就是依据所使用的状态与情形，明确与规划好实验设备的基本参数以及测量操作过程的精确程度，然后，就是设计新版的实验操作仪器结构，但是，在使用的过程中，出现了一些小问题，所以，根据使用的状况，我们对某些结构又开始了更精确与先进的改进，例如。当我们在采用内损耗法时，如果激光增益的损耗片旋转角度为@时，那么，放射光束的旋转角度就是2@。这就是为什么光探测器不能跟损耗片放在同一个旋转驱动轴上的原因。为了能够确保损耗片在旋转的过程中能够与反射光束探测器运转方向一致，在我国许许多多的实验装置中都是采用一套齿轮系统。然而，我们测试反射光时，是直接地用我们所设计的一条长条形的光电池。但是，这并不影响实验的内容与结果，如果损耗片在旋转的过程中，使反射光束不脱离光电池，那就万无一失了。这样不仅使实验装置更加的简洁，而且也降低了制作材料的成本。还有就是，三套装置的空间都较小（包括激光横模的测量、激光线宽的测量、激光纵模的测量）。在我们设计的过程，会将我们采用的同一种激光源（He-Ne激光）放置在同一个实验箱里面。激光就会被光反射器各自的引到不同的测试光路里面。这样可以有效的提高实验空间的利用。
在我们推出新的实验装置时，我们会用微机采集测试代替之前设备中，使用函数记录仪收录实验的数据。例如，如果在测量增益，损耗片上的反射光强度与其旋转角度的相关曲线，或者在测量激光横模时，光强的分布曲线，透过计算机的程序掌控步进电机运动，光探测器所测得的结果会通过模数转换被串口输进计算机里面去。这样曲线与数据表文件都会在计算机的荧屏上显示。为了能够使操作员通过计算机读取相关的数据并进行细致的分析与处理，在实验结束后，可以将数据拷进自己的硬盘里。这样不仅能够提高操作员对实验数据的敏感度与精确度，同时，还能更加熟练的操作相关的软件，如：Origin或者Matlab等。为了确保实验测试的精确度，如果我们测量激光线宽时，可采用多光束干涉法，并在我们新设计的实验装置中用CCD成像代替之前实验中通过拍照来记录的感光底片，输入计算机里，这样相关的程序读取荧屏上显示的数据以及图形文件。
为了避免在操作过程中产生枯燥的心绪，在实验设计制作的过程中，可以适当的加上其他有趣的项目。如果是进行电光的调制实验，操作员可以把电光晶体上测得的电光调制曲线进行适当的调节，然后，增加正弦信号，并通过调节直流偏压来观察信号的失真状况。紧接着，我们可以把MP3中一些通俗歌曲的音频信号传送到电光晶体上，收到的音频信号放大后，通过扬声器进行播放，在此过程中，操作员不仅可以领略到光通讯的整个过程，还可以感受到波片旋转过程中信号失真的具体状况。
3电子实验室目前使用的现状
目前，电子实验室主要开放对象是电子科学与技术专业的技术员。在实验的整个过程中，我们倡导操作员积极动手试验，以提高他们对基本实验的方法与技巧熟练度。本实验室除了对专业的技术员开放外，还可以开放其他对电子科学感兴趣的员工开设实验（物理学和应用物理学设有“现代光学实验”一课，物理学和应用物理学设有激光原理实验课程）。实验室除了能够完成实验任务外，还能帮助技术人员的研究其他的实验活动。并且，还想使实验室的设备更加简单化，以便相关技术人员进行更广泛的研究。如把电光调制系统更进一步的简单化，完成了混沌信号光通讯的研究，还有采用了脉冲调Q激光器，进行了激光烧蚀制备纳米材料的实验研究。
4下一步的规划
在光电子实验室里，由于里面设备的局限n生，技术操作员只能进行一些基础性的实验项目，由此可看出，光电子实验室在功能方面还有待完善。根据我公司的计划，在实验室的空间里，也新设了其他的实验项目（电子科学与技术中的“现代光学基础）这个实验项目跟普通的物理实验相差甚远，主要针对公司电子实验室的特点而设置。
它所涉及的领域比较的广泛，包括一些显示光学技术、光电检测、眼视光学等较先进的实验项目。为了能够使技术操作员的视野更加的开阔以及更多的实验供他们选择，在不久的将来，我公司将开设一些创新型、高科技的实验项目，其中，就包括新型激光器件应用、光纤通讯等实验项目。
光学光电技术范文3
因为有知识，我们上了太空，我们延长了人均寿命。更因为有知识，我们超出生死，不再疑惑。下面小编给大家分享一些数学六年级知识点，希望能够帮助大家，欢迎阅读!
数学六年级知识点1第一部分【常用的数量关系】
1、每份数×份数=总数;
总数÷每份数=份数 ;
总数÷份数=每份数
2、速度×时间=路程
; 路程÷速度=时间 ;
路程÷时间=速度
3、单价×数量=总价;
总价÷单价=数量 ;
总价÷数量=单价
4、工作效率×工作时间=工作总量;
工作总量÷工作效率=工作时间;
工作总量÷工作时间=工作效率;
5、加数+加数=和;
和-一个加数=另一个加数
6、被减数-减数=差;
被减数-差=减数;
差+减数=被减数
7、因数×因数=积;
积÷一个因数=另一个因数
8、被除数÷除数=商
;
被除数÷商=除数;
商×除数=被除数
数学六年级知识点2第二部分【小学数学图形计算公式】
1、正方形(C:周长，
S：面积， a:边长)
周长=边长×4; C=4a
面积=边长×边长; S=a×a
2、正方体(V：体积，
a：棱长)
表面积=棱长×棱长×6; S表=a×a×6
体积=棱长×棱长×棱长; V= a×a×a
3、长方形(C:周长，
S：面积， a:边长， b：宽 )
周长=(长+宽)×2; C=2(a+b)
面积=长×宽 ; S=a×b
4、长方体
(V：体积， S：面积， a:长， b：宽， h:高)
(1)表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2;
S=2(ab+ah+bh)
(2)体积=长×宽×高;
V=abh
5、三角形(S：面积，
a:底， h:高)
面积=底×高÷2 ;
S=ah÷2
三角形的高=面积×2÷底
三角形的底=面积×2÷高
6、平行四边形(S：面积，
a:底， h:高)
面积=底×高;
S=ah
7、梯形(S：面积，
a:上底， b：下底， h:高)
面积=(上底+下底)×高÷2;
S=(a+b)×h÷2
8、圆形
(S：面积， C：周长，π：圆周率， d：直径， r：半径 )
(1)周长=π×直径π=2×π×半径;
C=πd=2πr
(2)面积=π×半径×半径;
S= πr?
9、圆柱体
(V：体积， S：底面积， C：底面周长， h：高， r：底面半径 )
(1)侧面积=底面周长×高=Ch=πdh=2πrh
(2)表面积=侧面积+底面积×2
(3)体积=底面积×高
10、圆锥体
(V：体积， S：底面积， h：高， r：底面半径 )
体积=底面积×高÷3
11、总数÷总份数=平均数
12、相遇问题：
相遇路程=速度和×相遇时间;
相遇时间=相遇路程速度和;
速度和=相遇路程÷相遇时间
13、利润与折扣问题：
利润=售出价-成本;
利润率=利润÷成本×100%;
利息=本金×利率×时间;
涨跌金额=本金×涨跌百分比;
税后利息=本金×利率×时间×(1-利息税)
数学六年级知识点3第三部分【常用单位换算】
(一)长度单位换算
1千米=1000米;
1米=10分米;
1分米=10厘米;
1米=100厘米;
1厘米=10毫米
(二)面积单位换算：
1平方千米=100公顷;
1公顷=10000平方米;
1平方米=100平方分米;
1平方分米=100平方厘米;
1平方厘米=100平方毫米
(三)体积(容积)单位换算：
1立方米=1000立方分米;
1立方分米=1000立方厘米;
1立方分米=1升;
1立方厘米=1毫升;
1立方米=1000升
(四)重量单位换算：
1吨=1000千克;
1千克=1000克;
1千克=1公斤
(五)人民币单位换算：
1元=10角; 1角=10分; 1元=100分
(六)时间单位换算：
1世纪=100年; 1年=12月;
【大月(31天)有：1、3、5、7、8、10、12月】;
【小月(30天)有：4、6、9、11月】
【平年：2月有28天;全年有365天】;
【闰年：2月有29天;全年有366天】
1日=24小时; 1时=60分=3600秒; 1分=60秒;
数学六年级知识点4第四部分【基 本 概 念】
第一章 数和数的运算
一、概念
(一)整 数
1.自然数、负数和整数
(1)自然数 ：我们在数物体的时候，用来表示物体个数的1，2，3……叫做自然数。
一个物体也没有，用0表示。0也是自然数。
1是自然数的基本单位，任何一个自然数都是由若干个1组成。 0是最小的自然数，没有最大的自然数
(2)负数：在正数前面加上“-”的数叫做负数，“-”叫做负号。
正整数(1、2、3、4、……)
(3) 整数：
零 (0既不是正数，也不是负数)
负整数(-1、-2、-3、-4……)
2、零的作用
(1)表示数位。读写数时，某个单位上一个单位也没有，就用0表示。
(2)占位作用。
(3)作为界限。如“零上温度与零下温度的界限”。
3、计数单位
：一(个)、十、百、千、万、十万、百万、千万、亿……都是计数单位。
每相邻两个计数单位之间的进率都是10。这样的计数法叫做十进制计数法。
4、数位：计数单位按照一定的顺序排列起来，它们所占的位置叫做数位。
5、数的整除
：整数a除以整数b(b ≠ 0)，除得的商是整数而没有余数，我们就说a能被b整除，或者说b能整除a 。
(1)如果数a能被数b(b ≠ 0)整除，
a就叫做b的倍数，
b就叫做a的约数(或a的因数)。
倍数和约数是相互依存的。
如：因为35能被7整除，所以35是7的倍数，7是35的因数。
(2)一个数的因数的个数是有限的，
其中最小的约数是1，最大的因数是它本身。
例如：10的因数有1、2、5、10，其中最小的因数是1，最大的因数是10。
(3)一个数的倍数的个数是无限的，其中最小的倍数是它本身。
如：3的倍数有：3、6、9、12……其中最小的倍数是3 ，没有最大的倍数。
(4)个位上是0、2、4、6、8的数，都能被2整除，例如：202、480、304，都能被2整除。。
(5)个位上是0或5的数，都能被5整除，例如：5、30、405都能被5整除。。
(6)一个数的各位上的数的和能被3整除，这个数就能被3整除，
例如：12、108、204都能被3整除。
(7)一个数各位数上的和能被9整除，这个数就能被9整除。
(8)能被3整除的数不一定能被9整除，但是能被9整除的数一定能被3整除。
(9)一个数的末两位数能被4(或25)整除，这个数就能被4(或25)整除。
例如：16、404、1256都能被4整除，50、325、500、1675都能被25整除。
(10)一个数的末三位数能被8(或125)整除，这个数就能被8(或125)整除。
例如：1168、4600、5000、12344都能被8整除，1125、13375、5000都能被125整除。
(11)能被2整除的数叫做偶数。
不能被2整除的数叫做奇数。
0也是偶数。自然数按能否被2 整除的特征可分为奇数和偶数。
(12)一个数，如果只有1和它本身两个约数，这样的数叫做质数(或素数)。
100以内的质数有：2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47、53、59、61、67、71、73、79、83、89、97。
(13)一个数，如果除了1和它本身还有别的约数，这样的数叫做合数。
例如 4、6、8、9、12都是合数。
(14)1不是质数也不是合数，自然数除了1外，不是质数就是合数。如果把自然数按其约数的个数的不同分类，可分为质数、合数和1。
(15)每个合数都可以写成几个质数相乘的形式。其中每个质数都是这个合数的因数，叫做这个合数的质因数。
例如15=3×5，3和5 叫做15的质因数。
(16)把一个合数用质因数相乘的形式表示出来，叫做分解质因数。 例如：把28分解质因数
(17)几个数公有的因数，叫做这几个数的公因数。其中最大的一个，叫做这几个数的最大公约数。
例如：
12的约数有1、2、3、4、6、12;
18的约数有1、2、3、6、9、18。
其中，1、2、3、6是12和1 8的公因数，6是它们的最大公因数。
(18)公因数只有1的两个数，叫做互质数，成互质关系的两个数，有下列几种情况：
①1和任何自然数互质。
②相邻的两个自然数互质。
③两个不同的质数互质。
④当合数不是质数的倍数时，这个合数和这个质数互质。
⑤两个合数的公约数只有1时，这两个合数互质，如果几个数中任意两个都互质，就说这几个数两两互质。
⑥如果较小数是较大数的因数，那么较小数就是这两个数的最大公因数。
⑦如果两个数是互质数，它们的最大公约数就是1。
(19)几个数公有的倍数，叫做这几个数的公倍数，其中最小的一个，叫做这几个数的最小公倍数，
如：
的倍数有2、4、6、8、10、12、14、16、18 ……
3的倍数有3、6、9、12、15、18 ……
其中6、12、18……是2、3的公倍数，6是它们的最小公倍数。。
①如果较大数是较小数的倍数，那么较大数就是这两个数的最小公倍数。
②如果两个数是互质数，那么这两个数的积就是它们的最小公倍数。
③几个数的公约数的个数是有限的，而几个数的公倍数的个数是无限的。
数学六年级知识点5小数
1、小数的意义
(1)把整数1平均分成10份、100份、1000份…… 得到的十分之几、百分之几、千分之几…… 可以用小数表示。
(2)一位小数表示十分之几，两位小数表示百分之几，三位小数表示千分之几……
(3)一个小数由整数部分、小数部分和小数点部分组成。数中的圆点叫做小数点，小数点左边的数叫做整数部分，小数点右边的数叫做小数部分。
(4)在小数里，每相邻两个计数单位之间的进率都是10。小数部分的最高分数单位“十分之一”和整数部分的最低单位“一”之间的进率也是10。
2、小数的分类
(1)纯小数：整数部分是零的小数，叫做纯小数。例如： 0.25、0.368 都是纯小数。
(2)带小数：整数部分不是零的小数，叫做带小数。
例如： 3.25、5.26 都是带小数。
(3)有限小数：小数部分的数位是有限的小数，叫做有限小数。
例如： 41.7、25.3、0.23 都是有限小数。
(4)无限小数：小数部分的数位是无限的小数，叫做无限小数。
例如： 4.33 …… 3.1415926 ……
(5)无限不循环小数：一个数的小数部分，数字排列无规律且位数无限，这样的小数叫做无限不循环小数。 例如：π
(6)循环小数：一个数的小数部分，有一个数字或者几个数字依次不断重复出现，这个数叫做循环小数。 例如： 3.555 …… 0.0333 ……12.109109 ……
(7)一个循环小数的小数部分，依次不断重复出现的数字叫做这个循环小数的循环节。
例如： 3.99 ……的循环节是“ 9 ” ， 0.5454 ……的循环节是“ 54 ” 。
(8)纯循环小数：循环节从小数部分第一位开始的，叫做纯循环小数。
例如： 3.111 …… 0.5656 ……
(9)混循环小数：循环节不是从小数部分第一位开始的，叫做混循环小数。
例如： 3.1222 …… 0.03333 ……
光学光电技术范文4
关键词：光电信息技术 大学生 创新能力 实验模式
光电信息是把光学、电子电路和计算机技术融为一体的综合性技术。因此对光电信息技术专业学生创新精神和动手能力的培养，在很大程度上依赖于实验教学基地的建设和管理。并且在这一过程中，要始终从学生的根本利益出发，以培养实践型、创新型人才为目标，优化实验教学的组织模式和建设思路，充分发掘和发挥学生的个性和多样化需求，将实验教学的功用发挥到极致，最终向社会提供具有更高素质的专业人才。从这个角度讲，光电信息技术专业的人才培养打破了传统思维的限制，其目的不再只是对学生进行系统严格的实验技能训练，使其掌握该学科的基础知识和应用技巧，更重要的是，要把理论与实际结合，以专业基础知识为基础，提升学生分析问题和解决问题的能力。而这对身处信息化和网络化社会中的高校，对肩负着传道授业解惑责任的高校教师而言，无疑是需要时刻重视和解决的现实问题。
一、光电信息技术专业大学生创新能力培养的支撑体系
大学生创新能力的培养是一个复杂的系统工程，任何一个单独的要素都无法完全实现这一目的，需要多方面、多角度的共同配合，才能最大限度地提升学生素质。
1.教学体系方面
光电信息技术实验室的建设不是各个组成要素的简单罗列，需要将各个要素有机地组合起来，共同构建一个适合培养学生创新能力的教学体系或平台。然而实际情况却是，在我国部分高校的此类实验室中，教学管理制度模糊，管理体系不健全，尤其是“工―学一体化”模式改革滞后，学生自主学习和教师引导之间存在较大差距。这使得部分学生将精力放在工作和寻求未来的出路方面，而教师也将更多的时间应用于课程以外的活动，这对培养和建立实验课程的教学体系来说是一种阻碍。
2.实验室管理方面
在部分高校中，光电信息技术专业实验教学和管理人员较为缺乏，并且在实验室管理方面也存在较严重的问题。比如实验教学人员在高校的地位因“特殊”的考核和培训制度而显得有些尴尬，实验教师的积极性和主动性难以被调动，严重影响了实验教学的质量。此外，由于资源的限制和实验室开放制度的约束，每位学生获得的实验时间相对较少，无法对实验产生持久的兴趣，阻碍了学生创新能力的培养。
3.教师方面
长期以来，高校对实验教学的重视程度存在较大的偏差，这在光电信息技术领域也不例外。比如，部分管理者和教师偏重于理论教学，对实验教学则“另眼相看”，只是将其看作是理论教学的附庸，甚至认为其可有可无。这种认识上的不足反映到实际工作中，将大大降低实验教学能力。与此同时，“教研脱节”的现象也对大学生创新能力的培养不利，教师的科研工作不与实验内容挂钩，致使学生能参与的创新型设计实验欠缺，难以跟上新技术的发展步伐。
4.学生方面
在主客观因素的共同作用下，高校光电信息技术专业实验课程对学生而言，是一项难题。基于此，部分学生会由于课程本身的原因和自身的自律性不够，对实验产生畏惧心理，继而对该门课程的学习兴趣大打折扣。这种不正确的学习态度使学生在进行实验操作时，难以进行主动思考和实践，只是进行简单的测量和对实验结果进行记录，甚至会编凑实验数据、抄袭实验报告，敷衍以对，这样的实验教学效果可想而知。
二、实验模式下大学生创新能力培养的宏观优化方向
1.优化实验方法
光电信息技术实验课程应以培养学生的创新能力和科学素质为主，因此课程的设计应重点优化实验方法，使学生改变以往的以听为主的学习模式，继而转向自主性、独立的思考和学习，并在教师的引导下，逐步由理论学习向实验技能学习转变，通过对实验过程的观察和分析，提升自身的思维能力和解决实际问题的能力。
2.优化实验类型
光电信息技术专业实验类型的设计，将直接影响学生分析问题、解决问题能力的提高，直接关系到学生自主实验意识和专业创新思维的形成。为此，需要对实验类型进行优化，改变传统实验教学的观念，将多种学科知识和方法应用于其中，加深和拓展学生对相关知识的理解，使其能够形成较为完整的学科知识体系，能够创新实验方法、提升实验技能。比如在自主实验方面，可以让学生自己确定实验的设计方案，并对原始资料和实验过程进行处理，在独立思考和设计的过程中，提升自己的创新能力。
3.优化实验内容
实验内容的设置应体现综合性和多元化的要求，基础与应用并重，传统和创新结合，使学生在多角度的宏观环境中，提升学习兴趣和学习的主动性。比如，可以将光电信息技术的实验内容进行分解和重排，并有意加大设计型或综合型实验、研究型或创新型实验在实验课程体系中所占的比重，培养学生的发散性思维，这对学生创新能力的培养不无裨益。此外，还应通过实验教学系统平台的搭建，鼓励学生将多种实验工具（比如仿真软件等）应用于实验的设计和操作，最大限度地使实验内容完整地体现出来。
4.优化实验过程
实验过程处于实验模式中的中间位置，起着承上启下的作用。因此，需要改变传统的教学模式，变以教师为主为以学生为主，使学生的学习兴趣和实验热情得到激发。比如，在激光加工实验中，教师可以要求学生以实验指导书为依据，单独或通过小组讨论的形式设计和加工样品，这样一来，学生不但在实验中学习到了新的知识，还通过独立实验，使自己的学习兴趣、实践能力和创造能力获得了明显提高。
三、实验模式下大学生创新能力培养的微观优化方向
1.优化知识传递模式
大学生创新能力的培养必须结合时代的发展趋势，必须具有前瞻性和超前意识。而对光电信息技术专业而言，开展高新技术讲座就是一种模式，这不但能够对教材内容、专业知识进行必要的补充，还能拓展学生的视野，对学生进行更高层次的科学教育；同时，高新技术讲座还可以有效缩短学生对前沿科技的获取时间，及时获得大量的信息。讲座可以以国内外相关专业的科学家为主，兼有特定区域内的专家学者，并通过系列讲座的形式，扩大学生对光电信息技术领域的视野，掌握光电信息技术专业的最新发展趋势。而在前沿讲座中，要展示最新的科技知识，并将多学科的知识进行融合，通过本学科的新成果和新进展激发学生的学习兴趣，构建知识体系。
2.优化知识获取途径
举办知识竞赛是优化光电信息技术专业学生知识获取的有效途径。这不但能够使学生更好地将理论和实践结合，还能进一步培养学生的实践能力。与此同时，竞赛还能充分发挥学生的潜力，调动其对学习的兴趣。学生通过竞赛中的竞争和学习，弥补自己的不足，培养团队合作能力和自我学习能力等；竞赛还能够为学生提供一个良好的平台，使部分优秀的学生能够更好地展现自己、发掘自己，使自己成长为具有专业特长和创新精神的人才。
3.优化专业考核方式
光电信息技术专业的课程内容以原理介绍和应用分析为主，现有的考核方法难以全面评价学生。为改变这种现象，需要对考核方式进行改革。比如，将平时成绩与综合性作业题、小论文质量以及讨论课的发言情况联系起来，并适当增加平时成绩的比例，改变过去仅依靠出勤率和作业评定平时成绩的方式，增加研究型学习成果所占的比例。此外，试卷中还应进一步引入开放性和综合性的实验题目，减少考核方式中存在的弊端。
4.优化资源结构
毋庸置疑，大学生参与科研活动具有十分重要的意义。通过这个过程，他们不但能够直接获取专业知识，还能在很大程度上被激发出创造精神和创造能力，突破旧有的知识范围，自觉围绕一个明确的方向构筑有效的知识结构，增强进行科学研究的自信心。在这一过程中，还能够持续激发学生的好奇心和创新意识，使其思维变得更加活跃、超前和成熟，从而使学生的创新意识和创新能力得到良好的培养。
四、小结
光电信息技术是现代科学技术的一个重要分支，在高校的教学工作中占有十分重要的地位，为此需要在学科结构和课程体系的基础上，最大限度地提升大学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力，唯有如此，才能为社会提供具有创新能力的人才。光电信息技术专业涉及的课程种类较多，实验体系、实验内容、实验方法复杂，需要从宏观上进行统一规划，在微观上进行调整，这样才能实现人才培养的目的。
参考文献：
[1]周建华，严高师，余学才.光电信息技术实验教学基地建设的探索[J].实验科学与技术，2010（4）.
[2]龙青云等.光电信息技术实验教学改革的思考[J].高校实验室工作研究，2007（9）.
[3]万聪梅等.光电信息工程专业实验课程体系的建设[J].实验技术与管理，2008（4）.
[4]张宁玉等.光电信息技术实验与大学生创新能力的培养[J].理工高教研究，2007（8）.
[5]李晨霞等.光电信息工程专业人才培养研究[J].高等理科教育，2008（6）.
光学光电技术范文5
随着互联网和网络公开课的发展，网络上的教学资源构建成一个无国界的一个教育环境，可以让学生和老师免除地理环境和教学器材的限制，从而能够多方位、障碍地学习一门课程，并开始重新思考课程的具体内涵和意义。TED是其中的优秀代表，每个约18分钟的演讲视频，包含科技、娱乐、设计等主题的探讨。本文将以《光电技术》课程教学为例，将TED科技视频融入课堂教学，探索其在本课程中的一些运用和教学成效。
一、TED视频在《光电技术》课程教学中的具体运用
《光电技术》课程从TED科技主题内选取一系列和光电技术应用、研究相关的视频，融入到课程教学中。每堂课20分钟左右的TED科技视频播放，然后做一些简单的讲解。通过视频播放和讲解，同学们能够了解到一些相对比较新的光电技术的发展，不仅能够大开眼界，也能够激发学生对本课程的一些兴趣。《光电技术》课程主要内容包括：光的度量、黑体、光电效应、半导体以及一些基本的光电器件的原理和运用。在课程教学上存在以下问题。
1.教学内容的广泛，导致教学演示、实验的缺乏。课程内容所涉及到的光电概念及相应的传感器，如光电导器件、光生伏特器件、热辐射探测器件、发光器件等，由于种类众多，无法在课堂上通过实验一一展示。因此需要采用教学实验视频来展示该传感技术原理的实验验证，以及传感器在生活中的应用。
2.由于传感器的多种多样，且每一类型的传感器件也包含不同系列产品，导致课堂上对于传感器，只是概念、参数的简单介绍，且缺乏与同类相近产品的比较认识，使得这个教学过程比较枯燥、学生也兴趣缺乏。
3.课后作业是引导学生去学习光电原理、光电器件的应用，以便对该光电器件产生具体的印象。目前课本上的应用示例较少，且不够形象，还需要更多生动、形象的实际应用展示。
将关于光电技术领域最新的技术发展、应用的科技视频融入到课堂中，每堂课前播放二十分钟左右的视频和讲解。其中一部分是将课本上的传感器和传感技术，通过视频实际地展示在同学们的眼前。另一部分则是光电技术的最新发展与技术，用以拓展视野。在这二十分钟里，同学们通过实际应用以及新技术发展，去了解光电器件，感受其在日常生活、高科技领域的运用。结合实际不仅能给学生留下深刻印象，也能激发起他们的学习兴趣。例如：Johnny Lee[1]通过他的TED视频讲述了运用红外发光二极管、Wii游戏手柄上的红外照相机、投影仪来实现交互式的电子白板的过程。该电子白板能够满足大部分需求，且很大程度上降低了费用。另一个案例则是实现了游戏中的三维方案，游戏画面跟随着视角变化。很形象、很生动地向我们展示了简单光电器件的拓展应用。Michael Rubinstein [1]应用算法将拍摄到的微弱小移动放大，可以看到静态时人脸的微表情；也可以观察由声波引起的物体的振动从而恢复出声音。Ed Ulbrich[1]讲述了他的团队如何生成《本杰明.巴顿奇事》中巴顿从年轻到老的面容。Ramesh Raskar[1]应用飞秒成像捕捉万亿份之一秒的图像。这些相机的应用极大地拓宽了关于传感器的固定应用思路。另外还有研发新型光固化材料实现快速3D打印；利用LED灯实现可见光通讯LI-FI；对四旋翼飞行器进行编队控制，完成一系列动作；利用激光三维扫描，获得建筑的三维图像，用于数据保存传统古建筑，该数据可以通过网络浏览，且可以用来重建古建筑；等等。由于TED主要是英文?频，纯英文对于大三的学生来说还是比较困难，不能够很好地理解内容。目前，国内有网易云公开课提供中文字幕的TED视频在线观看，TED官方也提供中文字幕下载，这样即使同学们不能够完全理解英文的讲解，也可以通过中文字幕、课程中的讲解明白视频内容。当然，课堂上不仅仅是TED视频，还包含一些其他视频，例如可口可乐工厂生产纪录片、Intel芯片工厂的纪录片、佳能相机的生产纪录片、光电效应实验视频、赫兹实验视频、热电偶实验等，只要能够帮助课程内容理解的视频都将在课程中作为例子出现。
二、TED视频在《光电技术》课程教学中的影响
1.营造课堂氛围，激发学生对本课程的兴趣。TED科技视频主要来源于生活和高科技的应用。因此同学们不仅可以看到生活中的应用还可以看到在最新科技中的应用，这些生动活泼的例子将激发他们的学习兴趣。另一方面演讲者的风趣、演示产品的效果也带动活跃了课堂气氛。
2.了解演讲者的激情、对科学热爱、好奇心，激发学生的创新思维能力。这十八分钟的演讲也是演讲者在传达他们的思想，灵感的来源。演讲的内容要么是高科技行业的应用，要么是利用现有材料制作简单的器件以达到一定的目的。演讲者对其所从事的工作充满了激情与想法，对演讲内容有清晰的组织架构。观看他们如何传达思想、观点，听取经验，感受他们的激情，可以学习到如何演讲，如何表述自己的思想，同时跟随演讲者们开拓思路。
三、能够更好地激发学生创新思维
在TED演讲视频中，要求演讲人员应当在18分钟之内，对自身的一些观点、想法以及成果进行叙述和展示。所以，演讲人员更要充分的利用仅有的18分钟，以使自己的观点、成果可以更完美的展示。所以，演讲人员通常会花费几周甚至是几个月的时间，对演讲进行充分的准备。能够站在TED演讲台上的人，均有着个人不同寻常的故事与经历，这些演讲者包括某些行业中的精英、新兴行业的领跑者、或者是自身的行为对社会产生了极为重要的影响与改变。因为每一个演讲人员，对自身从事的工作拥有极度的热情，这些人员所作的演讲，通常是最具打动性，同时也可以引人深思，让人们可以对该行业和社会有更加深入的思索。而对于学生创新力的教育，一直以来是我国教育事业的重点工作。将TED演讲应用在《光电技术》课程的教学之中，其目的是可以更好的促进学生可以实现“群体加速创新”的目标，让学生开发陌生领域的一些爱好与兴趣，激发学生的创新灵感，让学生拥有更强的全球化以及多元化的视角。对于TED演讲的观看，不仅仅是为了观看演说，更为重要的通过TED演讲，让学生获得灵感，使学生的思维更加的拓展，让学生拥有多元化思考的技能，使学生在这一学习过程之中，可以具备更高的视角去看待学习中所遇到的问题。学生通过观看TED演讲，能够更好的激发创新意识以及反思精神。
四、TED社团可以促进高校之间的学术交流
在东西方的文化由于所处的地理位置不同，而出现一些差异性。通过互联网的教学与学习，可以让学生在互联网中获得学习资源，为真正促进东西方教育理念的融合提供了良好的平台。通过对TED演讲的学习，能够使学生以及教师对于地理位置差异进行重新的理解。我国高等教育培养学生的目标是要让学生成为国际市场所需求的人才。通过对TED演讲的学习，可以更加的丰富《光电技术》课程教学的课外学习内容，让课程教学的课内与课外可以更好的结合，并促进教师和学生之间形成多维性的交流，建立立体化教学模式。教师在教学中，能够按照《光电技术》课程的相关内容，而再结合TED演讲内容，对一些相关的课程进行开发，从而使学生的知识体系得以丰富。学生也能够建立TED演讲团体，对于TED演讲进行定期的学习与讨论，使学生拥有更强的自主学习能力。并且，通过高效TED团体之间的密切交流，可以使不同高校间形成更为良好与广阔的学习交流平台。
光学光电技术范文6
让远程特殊高等教育在特区先行先试
2001年初夏,深圳市委党委中青干部班开班。深圳电大的胡新生被选派去学习。就是在这次中青班上,胡新生结识了时任深圳市残疾人联合会组宣部主任。“我们在同一个组,相互交流。一次,他问我做什么的,我说我是搞远程教学研究的。他一听,很有兴趣,并向他展示了我校的教学模式。”
看了胡新生的远程教学演示,这位组宣部主任一下子被吸引住了,若有所思,说了句:这一教学模式很适合我们的残障朋友。这句话点燃了胡新生的激情:“好呀!我正想找一个群体进行远程教学研究,你说的残疾人这个特殊群体非常适合!”两人一拍即合。
随即,深圳市残联安排了胡新生为残疾人讲了一次课,新颖的多媒体辅助教学让这些残障人士“耳目”一新,学习热情高涨。胡新生意识到,“残障”阻挡不了他们的求知欲,最关键的是学习方式、教学工具的选择,让这些残障人士学习无障碍。
胡新生在教学实践中清楚地看到,远程教育形式可以较大限度地避开由于身体和生理缺陷给残疾人带来的制约,适合残疾人的生理、心理和学习特点,能够为残疾人提供比较灵活、便利的接受高等教育及终身学习的机会。特别是信息技术的飞速发展,为残疾人接受较高质量的高等教育提供了许多新的可能性。因此,他认定,远程教育对残疾人高等教育的发展可以起到特殊重要的作用。
2001年9月23日,深圳电大与深圳市残联联合办学的全国首届“残疾人远程教育大专班”正式开学。这个班是在深圳市残疾人联合会的参与指导下,深圳广播电视大学充分利用自身的开放教育优势,创新地应用现代远程教育技术手段,面向有学习能力的残疾人(主要是指三类残疾人:肢体残疾、聋哑和盲人)开展的现代远程教育实践探索。这一探索是深圳电大利用开放教育的理念和现代远程教育手段为残疾人发展高等教育创造出的一种新模式。
深圳电大是全国电大面向残疾人开展远程教育的先行者。深圳电大数任校长都对残疾人教育进行了大力支持。深圳电大时任校长曾仲培在中央电大残疾人教育学院成立之初为之倾注了大量的心血。近年来,该校党委书记、校长邓孟忠更是将发展残疾人教育作为一项公益事业来做,认为这是深圳电大应当承担的社会责任,抽调深圳电大的精干人员在教学和支持服务方面给予了大力支持。
“深圳残疾人远程教育模式”面向全国推广
2002年12月1日,中央电大、深圳电大、深圳残联在京举行中央电大残疾人教育学院建设合作协议签字仪式,学院建设工作正式启动。
2004年2月16日,在深圳广播电视大学开设的残疾人远程教育大专班的基础上,经报教育部高教司备案,中央广播电视大学残疾人教育学院在深圳市挂牌成立。中国残联、教育部、中央电大的领导出席了挂牌仪式,时任中国残联主席的邓朴方也为学院的揭牌题词。该学院的成立标志着电大系统开始打造残疾人教育同残疾人福利事业与就业共同发展的新平台,填补了中国社会残疾人继续教育结构的空白。
自挂牌成立之时,中央电大副校长、残疾人教育学院院长严冰就明确指出,残疾人教育学院办学思路定位为:充分利用全国电大系统的教育资源和全国残联系统的组织网络优势及政策优势,运用网络现代远程教育方式,面向全国的残疾人和残疾人工作者开展学历教育和各种培训,逐步构建起比较完善的残疾人远程高等教育系统,为建立满足全民学习需要的终身教育体系做出贡献。
深圳电大是全国电大面向残疾人开展远程教育的先行者。中央广播电视大学副校长、残疾人教育学院院长严冰深情地说,“深圳电大和深圳残联合作,较早在面向残疾人开展远程教育方面进行了有益的尝试,为全国电大残疾人教育的发展提供了经验。”胡新生认为,中央电大残疾人教育学院设在深圳,这是对深圳电大工作的充分肯定,同时,也为深圳电大开展残疾人教育提供了强大的支撑,深圳电大更应利用这样的平台,为全国电大的残疾人教育做出更多的贡献。
经过多年的发展,中央电大残疾人教育学院的办学规模正在逐渐扩大,在全国设立的教学点已达33个,且有不断增加的趋势。在具体办学实践中,逐渐把“深圳市残联+深圳电大两个单位”的办学模式拓展为“残联+电大两个系统”的办学模式,具体的办学模式主要有三个层面:一是省残联和当地省级电大合作办学;二是中心城市残联和当地电大合作办学;三是地市级残联和当地电大合作办学。在办学规模不断扩大的同时,招生规模也逐渐增长,目前共招收残疾学员5553名,已有1550名学员顺利毕业,促进了全国残疾人教育事业的发展。
创新探索背后的巨大心血
近年来,中央电大残疾人教育学院在许多方面都进行了创新探索,这其中凝聚着胡新生的巨大心血。
残疾人教育学院自主开发了阳光学习网,充分发挥了现代信息技术的优势,为学习者提供了一个完整的、虚拟的校园环境,使教、学、考都能够基于网络完成。这是国内首建的残疾人专属的学习网站。在其中教学模块,可以实现教学中的远程面授辅导、教学资源、形成性作业、实践指导、课程导学等。胡新生谈到阳光网的设计、开发及使用时谈到,阳光学习网在构建适合残疾人现代远程教育模式中起到了非常重要的作用,为满足残疾人的学习需求提供了一个非常好的平台。据悉,阳光网曾荣获2003年“用友软件杯”全国电大多媒体课件和教学网页制作大赛特别奖。
由于生理上的特点,对于残疾人来说,适合健全人的“正常”方式对于他们并不“正常”,传统的教学和学习方式不完全适合残疾人。在学习方式上,残疾人和非残疾人既有同质性,又有异质性,但是在设计教学方式时,不能简单地把两种特性相加,而应该具有一个完整的体系。胡新生说,中央电大残疾人教育学院根据实际情况,设计、实施了一种“混合”教学模式。“一方面将肢体残疾学生、聋哑学生、视障学生和非残疾学生混合编班,在一起实施教学,符合当今国际流行的全纳教育理念;另一方面课堂教学、个性化自主学习、协作学习、导学辅导、网上教学和网上考核等多种教与学手段相互补充、取长补短、综合应用。”
另据残院院长严冰介绍,在专业建设方面,残疾人教育学院力求建设能够与残疾人学习、就业密切联系,与他们未来发展需求相一致的专业,使残疾学生在接受了系统的专业教育后能够获得适于自己的、更大的职业发展空间。“比如,数字媒体专业很适合存在严重行动障碍和听力障碍的学生学习和就业。为了更进一步适合残疾人就业,这个专业又能派生出平面设计、网页制作、影视设计、动漫设计这4个方向以满足不同的就业需求。”
经过多年的不断总结和完善,中央电大残疾人教育学院基本形成了独具特色的、扁平化的教学管理模式。在教务和日常的教学管理方面,由学院直接面向各教学点进行教学、教务、学籍和考务管理,而胡新生也在办学的过程中更是如鱼得水,在办学思路上愈加明确,教学理念上更加务实。他亲自为残疾人授课,设计教学和管理模式,为残疾人远程教育付出了巨大的心血。被教育部、全国残联授予“2010年交通银行杯特殊教育园丁奖”。
