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光电信息科学与工程专业简介 光电信息科学与工程是一门普通高等学校本科专业，属电子信息类专业，基本修业年限为四年，授予理学或工学学士学位。
该专业以理工融合为特色，依托学科为电子科学与技术、计算机科学与技术、信息与通信工程，主要培养学生掌握光电信息科学与技术领域的基础知识和基本技能，为在光电信息处理、光电子学、电子信息技术、通信技术等领域从事科学研究、产品设计和开发奠定基础，专业课程设置对光电子器件及应用、光电信息处理、宽带光纤通信系统的设计与应用有所侧重。
课程设置：模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与器件、光电技术与器件、光纤通信原理、光电图像处理、电动力学、量子力学、固体物理、半导体物理、物理光学与应用光学、信息光学、光电技术实验、C语言程序设计等。
毕业生可在光学、光电子学、激光技术、光通信技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域从事教学、科学研究、产品研发、生产技术管理等工作。
光电信息科学与工程专业就业前景怎么样 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。
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1、光学工程师：运用工程学知识和数学理论及方法来设计应用于光信息处理、光通信和光能源等领域的工程师；
2、应用工程师：汽车行业开发部门比较普遍的一种职位，区别于设计工程师、产品工程师和项目经理，主要是项目团队中开发和技术更改的负责人；
3、研发工程师：指从事某种行业，对某种不存在的事物进行系统的研究和开发并具有一定经验的专业工作者，或者对已经存在的事物进行改进以达到优化目的的专业工作者；
4、算法工程师：算法是一系列解决问题的清晰指令，算法工程师指利用算法处理事物的人；
5、数据库工程师：从事管理和维护数据库管理系统的相关工作人员的统称，属于运维工程师的一个分支，主要负责业务数据库从设计、测试到部署交付的全生命周期管理；
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Abstract： Information optics is a frontier discipline in optics. It is a new optical discipline developed based on the combination of optics， computer science and information science. It is also an important component of modern information science. According to the characteristics of information optics course and the present situation of teaching， combined with the basic requirement of optical information science and technology specialty for information optics teaching， based on the fact that "information optics" theory is difficult and the mathematical formula is cumbersome， and it is throughout the specialty of applied physics， this article systematically introduces the information optics in the teaching of applied physics from several aspects， such as the establishment of teaching content， the construction of the laboratory experiment platform， strengthening the computer-aided experiment， taking advantage of the Internet and outside resources and strengthening practice teaching.
关键词： 信息光学；应用物理；探索；思考
Key words： information optics；applied physics；exploration；reflections
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0216-03
0 引言
随着全球一体化经济的发展，信息是21世纪的主要支柱之一，它将取代物质和能源成为创造财富的主要源泉。信息科学与技术和信息紧密连接、密不可分。近几年来，光电信息发展迅猛，已经对科学研究、社会发展及各个方面产生了巨大的影响。光信息是信息时代不断发展的必然产物，它已经应用到了光信息存储、全息信息存储、光纤通信等多个领域中，它推动着国民经济、科技和军事的发展。信息光学作为光信息的重要分支，是光学中的前沿学科，是基于应用光学、计算机科学和信息科学相结合而发展起来的一门新兴光学学科，也是现代信息科学的一个重要组成部分。信息光学促进了图像科学、应用光学、光纤通信和光电子学的发展。信息光学包含了光信息传递的全过程，其中包括对光信息的收集，调制、传递、存储及再现的整个过程。
应用物理专业作为理工科的重要分支，对光电方向的掌握是该专业学生的基本技能。为了适应市场对光电方向人才的需求，成都理工大学地球物理学院在应用物理专业设置了光电信息类课程，目标就是要让学生掌握光电技术的基本技能。近几年来，应用物理专业的学生在大四毕业选择就业和考研的比例明显增加，以成都理工大学2015届应用物理专业为例（1个自然班30人），9位考取研究生的学生中有4位是考取了光学或光学工程专业，16位就业和创业的同学中有6位同学的工作与光电信息有关，再次选择考研的同学中又有3位同学报考了光学和光学工程专业。也有越来越多的高校近几年开设了光电信息这个专业。同时为了今后申报“光信息科学与技术”新专业，我们着手在应用物理专业为本科生讲授《信息光学》课程，理论授课学时数定为60学时，实验课时数定为4个学时。
应用物理专业目前本科的教学严重的脱离社会经济发展，脱离生产实际，与社会对大学生的需求极不适应。学生所学知识理论性强，严重影响本科毕业生与社会生产之间的联系，因此，开拓目前发展较好的光电信息方向，对应用物理专业的本科毕业生是受益匪浅的。如果能够跟光电类企业合作，让学生在假期（主要是寒暑假）去企业实习，让所学知识跟社会生产有相互联系，这样不仅符合当今社会对大学生的需求，增加就业，更能够让学生意识到所学理论知识的重要性，让学生学习起来有目标，不盲目。今后我们力争跟一些光电企业合作，使我们培养的学生对光电信息与技术产业的研发和市场需求有及时的了解，使学生得到社会实践的锻炼。但是应用物理专业和光信息科学与技术专业的学生有不同的光学背景知识，因此，在讲授这门课程时，不能和光信息科学与技术专业的学生一样授课。经过几年的教学实践，在应用物理学科中教授《信息光学》从以下五个方面探索和思考。
1 教学内容设置
在上《信息光学》这门课之前，应用物理专业的学生已经开设了与光学相关的科目，主要是光学，光学内容包含了：光的干涉、衍射、偏振、几何光学的基本原理、光学仪器的基本原理、光的吸收、散射和色散、光的量子性以及简单介绍现代光学。通过这门课程的学习，学生掌握了初步的光学知识，但是对标量衍射、传递函数、部分相干、全息和信息处理了解甚少，更对莫尔条纹、傅里叶变换、阿达玛变换、光学小波变换、光计算和三维面形测量没有听过。因此，在进行教学内容设定时，保证既要强调基础理论及相关的应用技术，强调理论与应用的结合，同时兼顾理论和技术的当前发展，使应用物理专业的学生对光电信息产生浓厚的兴趣。在讲授信息光学开始阶段，简单讲授有关二维线性系统的一些基本知识，如矩形函数、sinc函数、三角形函数、符号函数、阶跃函数、圆柱函数及δ函数等。重点强调应用物理专业学生陌生的运算，如傅里叶变换、卷积和相关运算。我们详细讲授标量衍射理论、光学成像系统的传递函数、部分相干理论，使学生有一个夯实的信息光学基础。同时结合其他科研工作者和自身的科研工作，讲授光学全息，计算全息及空间滤波，使学生了解信息光学在现代科技中的作用，让他们对光电信息有个初步的认识。并且通过对信息光学的学习，让学生对科研的基本思路有个初步的认识，基本思路是：通过物理概念、到建立数学模型、编写计算机程序到实验验证。
2 校内实验平台的建设
信息光学课程概念抽象，逻辑推理能力要求强，在教学中仅仅以讲授为主，减少实验环节的话，可能会导致应用物理专业的学生对信息光学的理解达不到要求，以及对光电信息也不可能产生兴趣，同时教学效果也得不到很好的结果。因此在教学中应加大学生的实验环节，但是，在应用物理这个专业中，很多与光信息相关的实验设备又不具备，大量的实验器材也没有到位，所以选择经典的光信息实验内容尤为重要。由于实验条件限制，我们开设了与信息光学相关的四个实验，全息光栅制作及特性、阿贝成像原理与空间滤波、面形的三维干涉测量和光电探测原理实验。这四个实验分别涉及信息光学的光学全息，空间滤波，干涉实时测量技术和光照度、测量的基本知识、光电池的结构、工作原理和光照度特性及其应用等。结合这些实验，让学生对理论知识做一个透彻的理解，同时让学生对光电信息产生浓厚的兴趣。光电类实验能够体现学生所学知识的直接使用，使应用物理专业的学生认识到光电类的理论知识在现实生活中的直接使用，相比纯物理学来讲，更有实际的使用价值。比如让学生做4f光学系统FT及IFT系统实验，学生可以直接根据4f光学FT系统观察常见图样的逆傅里叶变换图，以及FT频谱，比较复杂的公式通过一个光路和图像显现的淋漓尽致。
3 加强计算机辅助实验
由于实验器材的缺陷和基础设施的缺乏，基于以上几个实验是远远不能实现对信息光学的掌握和理解，同时由于光学实验的苛刻要求，很难达到实验要求。因此，采用计算机仿真实验是信息光学不可或缺的一种手段。使用计算机仿真光学实验，不仅可以直观的观察到真实的实验效果，同时对理论的推导也有更深的认识，还能解决信息光学中抽象问题。通过数值模拟计算，有利于将信息光学中抽象的、难以描述的物理现象可视化显示出来，有助于抽象为形象思维，从而更好地让学生掌握理论方法，了解实用价值。比如说学到相干光学传递函数和非相干光学传递函数时，就可以结合工程光学的像质评价的相干内容，通过Zemax来计算模拟的MTF曲线解释，使学习的内容更加直观。使用Matlab工具，可以使学生对繁琐的数学公式，变成具有物理意义的直观图像，从而将学生对理论的掌握从枯燥的数学推导深入到丰富的物理本质，有助于学生创新能力的培养。
例如利用Matlab矩阵实验可以将空间二维光场从输入面到光场空间分布，经过二维傅里叶变换之后在频谱面和滤波之后的场强空间的频谱分布，最后得到输出面的空间场强分布的变化过程用图像和动画输出的形式描述清楚，更换输入光场或滤波器，可以获得相应的输出的图像。总之，使用计算机辅助实验，可以使教学内容更加逼真，更加接近实际，同时让学生深刻理解繁琐的数学公式，把繁琐的数学公式变成有意义的物理概念。
4 借助互联网和校外资源
由于校内资源和实验器材的缺乏，使得学生掌握更多的信息光学的知识受到了限制，但是，各个光学科目强的高校都已经建设了信息光学课程网站，比如浙江大学、华中科技大学、北京理工大学、四川大学等，同时教育部光电专业教指委全国光学光电类专业教育教学支委也在积极筹建光学教学网站，让全国优秀的光学教学传递到每一所大学。通过信息光学网站，使学生能够充分利用丰富的网络资源来弥补在课堂上疑惑的知识，从而达到了学生积极主动学，确立了学生在教学过程中的中心地位，这种教育模式将成为革新传统教育模式的重要途径。在实际教学中，讲授到计算全息这一章节的时间，和学生一同学习了由四川大学电子信息学院曹益平教授负责的光信息处理这门精品课程，教学内容在教学录像的第三章计算全息，主讲教师是苏显渝教授，网址是http：///G2S/Template/View.aspx？courseId=1299&topMenuId=125878
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125901，通过学习视频内容，一方面让学生学习到了计算全息的抽样定理与信息容量、时域信号和空域信号的调制与解调，更重要的是让学生见识国内顶尖大学的教学模式以及教学大师的教学风采。通过这次视频课教学，学生反向强烈，受益匪浅。
5 加强实践教学
信息光学是一门实用性很强的课程，光靠课堂教学、实验室教学或者计算机辅助教学往往都不能体现该门学科的重要性。因此，实践教学是非常重要的。它可以提高学生的动手能力、工程实践能力、科研能力和创新能力，这些能力很难从课堂教学、实验室教学和计算机辅助教学中提升。因此，我们在大四开学之后进行两周的实习，实习基地是四川绵阳长虹培训中心，实习内容主要是在实验室对电视机内部电路进行理论的学习以及对电视机实物各个部分识别和元器件参数的测量。通过实习，让学生意识到信息光学中的光在信息处理中起到承载传到信号，把信号加载在原光信号中，使信号发生改变，然后接受光波的时候把信号还原出来，起到了调制调解的作用。同样在实习的过程中会接触到与信息光学相关的知识点，比如说，波前编码、傅里叶变换、空间滤波、计算全息等。
6 结束语
我们从教学内容设置、校内实验平台的建设、加强计算机辅助实验、借助互联网和校外资源以及加强实践教学五个方面总结了应用物理专业的学生在信息光学教学中的探索与思考。但是要进行应用物理在光电类的教学改革，增加学生在光电类专业考研和就业，光靠一门课程或者实验是远远达不到要求的。应从光电专业人才培养需求和学生自身素质的实际情况出发，不仅在课堂和教学实践中加强光电信息的改善，更需要光电信息的教师不断提高个人业务水平、科研能力，更需要教学单位配备有助于光电信息教学和实践的场地和器材。在各个方面的配合下，应用物理专业的教学才能将学转化为用，才能满足社会的需求。因此，通过一步一步的努力，进一步深入研究光电技术专业方面的人才培养特点，拓展教学课程内容和手段，为我校申办光电信息专业打下坚实的基础。
参考文献：
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光学信息处理技术范文4
关键词:独立学院;测控技术与仪器;专业建设;课程体系建设
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0031-01
随着信息技术的迅速发展,仪器仪表的内涵已发展为包含信息采集、传输、处理、储存和控制等综合功能的测控系统。教育部在1998年版《工科本科引导性专业目录》中,将原来十一个仪器仪表类专业整合而形成一个新的综合性专业——测控技术与仪器。该专业是一个集光学、机械电子、计算机、控制于一体的综合型专业。
目前,国内各高校的测控专业名称虽然相同,但培养目标和侧重方向却差别很大。有的侧重于精密仪器,有的侧重于光学仪器,有的侧重于电子信息。做为独立学院,吉林农业大学发展学院测控技术与仪器专业于2005年开始招生,采取以电子信息方向为侧重的宽口径应用型人才的培养模式,突出强调学生实践能力的培养,采取“3+1”的培养模式,学生理论学习为三年,最后一年安排学生到相关企业顶岗实习,锻炼学生实践和适应社会的综合能力,培养适应企业需要的高素质人才,同时为学生的就业奠定良好的基础。
一、专业培养目标
测控技术与仪器专业主要研究两方面内容,一是测控系统,二是仪器仪表。“测”指测试技术,“控”指控制技术,“仪器”是指仪器仪表技术,如图1所示。将这三方面技术有机结合,培养能在传感技术、工业检测、过程控制、信息处理、仪器与系统等领域从事开发、设计、制造及管理等方面工作的应用型工程技术人才。
二、课程体系建设
课程建设是专业建设的核心。测控专业涉及到包括光学、机械学、电工电子学、计算机、信息与控制等多种学科。在课程建设过程中,我们的目标是建立科学的、有自己特色的课程体系。具体做法是建立以电子技术、计算机、信息处理、检测技术、控制五方面为基础的模块化课程体系。每个模块为一个课程组,后续的课程改革、课程建设都以课程模块为单位。
具体来说,电子技术模块的课程有三电(电路、模电、数电)、测控电路、EDA技术及应用等。计算机模块的课程有单片机原理及应用、电气控制技术与PLC应用、测控技术与系统、DSP原理与应用、虚拟仪器原理及应用、嵌入式系统设计等。信息处理模块的课程有数字信号处理、误差理论与数据处理、数字图像采集与处理等。检测技术模块的课程有:传感器与检测技术、控制电机、汽车诊断与检测技术等。控制技术模块的课程有自动控制原理、过程控制与仪表等。
进行模块化课程体系建设,而不是针对某门课程单独建设,有利于课程内容本身的衔接与完善,也有利于师资队伍、教学团队的建设和其他各项与课程教学有关的活动的进行。
三、实践环节建设
测控专业是实践性很强的工科类专业。目前该专业的实践环节包括课程实验、专业综合实验、教学实习实训、课程设计、生产实习、毕业设计、毕业实习等。经过探索、实践,我们认为应从三方面改进实践性教学环节:①课程实验,对于长实验学时课程,如微机原理及应用、自动控制原理等,压缩验证性实验量,加大综合型、设计型的长学时实验。目前很多实验设备都是“黑箱”式的实验箱,学生只需按实验指导书按部就班操作,并不利于动手能力的锻炼和创造精神的培养。②专业综合实验,应该分别设置检测技术类、控制技术类和仪器仪表类等全面包含专业技术要求的实验内容,通过实验,培养学生具备专业综合能力。③毕业设计,如果说课程综合性实验是一门课程内容的综合,专业综合实验是课程模块内容的综合的话,那么毕业设计应该是整个测控专业各课程模块之间的大综合。首先毕业设计的选题应该体现“测试技术、控制技术、仪器仪表技术”的专业培养目标,其次在硬件支持、教师指导等方面都应以培养学生的实际能力为原则。
四、新生专业入学教育
高校教育的最终成果是培养具有高素质的人才。再科学、再完善的教学计划如果不能转化为学生的实际能力,都将是一纸空文。而要培养学生对所学专业的兴趣,充分利用大学宝贵的学习时间,首先应该尽早让他们了解所学专业的内容。因此,专业入学教育对于经过十年苦读、刚进校门的新生来说十分重要。据报道,国外入学教育的受重视程度远远超过国内,澳大利亚的一些高校入学教育需要两周时间,哈佛大学等名校更是安排了四周时间,教育内容也很广泛,除了专业教育外,还包括什么是大学,在大学学什么等常识问题。
在专业入学教育时,请学科带头人为新生做一场详实的新生专业教育报告会,主要包括专业培养目标、专业应用现状及前景、专业课程设置以及已毕业学生的一些经验等等,以期使新生对所学专业有比较明确的认识和兴趣。同时每学期定期举行学习经验交流会,激发学生的学习热情。
总之,专业建设是一项涵盖教与学的方方面面,又需要不断完善、与时俱进的工作。所有的工作都围绕一个目标,那就是提高学生的专业素质,培养学生解决实际问题的能力。
参考文献:
[1]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998
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关键词：光电信息科学与工程；人才培养；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0167-02
一、研究背景
光电信息科学与工程专业（以下简称光电专业）是由教育部在2012年9月下发文件将原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件5个专业统一整合后而成的[1]，因此，不同学校的光电专业渊源不同，特色各异。我校的光电专业源于2011年设置的光信息科学与技术专业，初期建设主要依靠大学物理教研室的师资和大学物理实验室资源，在课程体系设置中，理论课程比例较大，应用型课程不足，实践教学环节薄弱，对学生的实际应用能力培养不足，不利于学生的就业竞争。
光电信息产业是21世纪最具发展潜力的产业，随着合芜蚌自主创新产业示范区的建设和发展，安徽光电产业迅速发展，从而使光电专业技术人才需求快速增加。特别是生产加工类企业，对具有光电专业背景、熟悉光电原理和行业发展的技术管理人才需求旺盛。
随着地方高校向应用型转型发展，对比企业对光电人才需求的状况，以前的培养方案存在与就业市场脱节，重视理论及系统性，实践教学环节薄弱，对学生的实践能力、应用能力和创新思维培养不足。为了解决以上问题，近年来，在广泛调研的基础上，借鉴兄弟高校的成功经验、认真吸取企业的建议、接受光电教指分委指导，逐步明确专业培养目标及建设思路，初步形成有特色、能满足地方光电企业人才需求的人才培养方案。根据市场需求，确定了“光电子技术”、“光通信与信息处理”两个专业方向，构建分层次、模块化的“平台”+“模块”式课程体系。建设了基础实验、专业实验、综合课程设计及企业实习等实践教学体系。
二、应用型人才培养模式改革的实践
（一）合理定位，优化课程体系
地方高校光电信息科学与工程专业主要培养适应光电信息类企业需要的应用型技术人才，以适应光电信息产业的快速发展。以培养企业需要的应用技术人才为培养目标，校企合作修订了2015级人才培养方案和教学大纲。课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业课、专业方向课和专业选修课5个层次。在新的培养方案中，保证数理基础的前提下，适当合并调整压缩了物理理论课程，增加了应用型课程的比例，加强了实践教学环节。主要开设了，光电信息物理基础、物理光学、应用光学、信息光学、模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与技术、光电子技术，光学系统设计、光纤通信原理、传感器原理与应用、数字信号处理，单片机原理等。
（二）加大实验室建设投入，强化实践教学
学生的实践能力、应用能力需要有良好的实验教学条件的保障，用好现有中央财政支持地方高校建设项目、安徽省高等学校振兴计划项目支持实验室建设。2013年光电信息科学与工程实验平台建设获批中央财政、支持地方高校建设项目，同年获批该专业获批安徽省振兴计划新专业建设项目。
在大学物理实验中心的基础上，独立设立了光电信息科学与工程实验中心。从2012年至今，依托项目资金等共计投入760多万元用于购置各类光电仪器设备，组建了基础光学、激光原理与技术、光电子技术与检测、光通信与信息处理技术4个实验分室，建设了光学系统设计与制作、光电创新设计2个实训室。经过4年的实验课程建设，逐步形成了较为系统的、先进的、开放的实验教学环境。
1.有机整合、独立开课，构建模块化实验教学体系。打破基础实验、专业基础实验、专业实验独立分块，实验从属于理论的传统实验教学体系，将光电信息科学与工程专业教学计划中的实验组成一个有机整体、独立开课，构建模块化实践教学体系。[2]如独立开设了基础光学实验、光电子技术实验、光通信与信息处理技术实验、激光原理与技术实验及课程设计等。
2.改革教学内容，优化基础实验，增加综合性、设计性实验。光电信息科学与工程专业的实验教学在整合基础实验、独立开设模块化实验课程的同时，开设足够的高质量的综合性、设计性的课程设计项目，课程设计的内容与工程、社会应用紧密联系，开设有光学系统设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计等，通过课程设计培养学生的实践能力和综合应用能力。通过暑期小学期实践教学，积极引进企业工程技术人员，结合企业生产项目，实施暑假实践教学，使实践教学真正贴近企业，贴近市场。
（三）设立大学生创新实践计划，鼓励学生参与各种竞赛活动
学校积极实施因材施教的探索，在人才培养方案中设立了大学生科技文化与创新创业学分，设立大学生创新创业计划项目，学生自愿报名组队，在指导教师的指导下，完成创新创业项目。学校积极支持学生参加课外科技实践及竞赛活动，学生在全国挑战杯大学生创新创业大赛、全国大学生数模竞赛、电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、全省大学生物理实验竞赛、及学校组织的光电设计竞赛中都取得较好的成绩。学生通过竞赛，提高学生专业学习兴趣，明确学习目标和方向，促进了学习积极性和主动性，提高学生分析问题和解决问题的能力、实践能力和综合素质，[3]从而也提高了人才培养质量，提高毕业生就业竞争力。
三、思考与建议
光电信息科学与工程专业建设和人才培养是一个长期的过程。我们在4年的建设实践中，有教训也取得了一些经验，培养光电企业真正需要的应用型人才，创新应用型人才培养模式是我们必须思考和研究的重要n题。
首先，科学合理地设计和更新教学内容，淘汰过时的内容，将企业生产的实际问题与理论结合，特别是体现在专业课程的教学内容、实验教学项目、课程设计及各类设计、光电设计竞赛的项目上。
其次，建设具有特色的专业实验室，建设好校内实习实训基地；建立稳定企业实习基地，推进实验及实训的项目化教学，通过企业技能学习，有助于提高学生的实际操作水平，培养学生实际应用能力，有利于学生针对就业岗位针对性学习，提高就业竞争力。
第三，存在的问题和不足。专业设计软件的熟练使用也是企业技术人员的重要方面，而我校利用课程教学、暑假实践等对学生进行了单片机类教学，Matlab仿真等软件课程教学，但还缺少光学系统仿真设计等训练。因此，我们进一步建设光电仿真设计实验室，将加强学生专业设计软件使用能力的培养。同时，我们在2013级人才培养方案中增加了科技新学分部分，以强化实践与科技创新能力的培养。
光电信息科学与工程专业建设和人才培养模式的探索是一项长期工作。校企合作，创建以能力为中心的人才培养模式，注重提高学生的综合素质，培养学生综合应用能力，必然会培养更多适应社会、企业需求的光电技术应用人才。
参考文献：
[1]张海明，尚可可，等.地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践[J].物理与工程，2015，（2）.
[2]谢嘉宁，陈国杰，等.地方高校光信息科学与技术专业的建设与思考[J].中国校外教育，2010，（08）.
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Local Colleges Optical Information Science and Engineering Exploration of Applied Talent Training
CHENG Rong-long1，LI Yi-de2，WANG Li1，GONG Hao1，FU Yuan-xia1
（1. Department of Mathematics and Physics，Bengbu College，Bengbu，Anhui 233030，China；
2. School of Physics and Materials Science，Anhui University，Hefei 230039，China）
光学信息处理技术范文6
[关键词]智能 机电一体化 绿色
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01
本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：
1 概述
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
2 机电一体化技术未来的发展
2.1 全息系统化
全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2.2 微型机电化
在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
2.3 光机电一体化
光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
2.4 产品网络全球化
计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
2.5 产品绿色化
随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构，可为机电一体化产品提供新型的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。
