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光電檢測技術(shù)論文

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光電檢測技術(shù)論文

光電檢測技術(shù)論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】相位式激光測距儀;系統(tǒng);研究

1.緒論

二十世紀(jì)六十年代初激光的出現(xiàn)使得測距技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化,很快激光技術(shù)被應(yīng)用到測距技術(shù)當(dāng)中,從而產(chǎn)生了激光測距。激光測距技術(shù)最早出現(xiàn)在軍事領(lǐng)域,主要應(yīng)用于地形測量,戰(zhàn)場測量,坦克、飛機(jī)、艦艇和大炮對目標(biāo)的測距,測量云層、飛機(jī)、導(dǎo)彈及人造衛(wèi)星的高度Ⅲ等方面,其主要優(yōu)點(diǎn)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(shù)的不斷發(fā)展以及激光測距儀的價格不斷下調(diào),其已廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口、建筑、汽車等領(lǐng)域。

相位式激光測距儀是一款集激光調(diào)制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、光電檢測技術(shù)、信號處理技術(shù)以及單片機(jī)技術(shù)于一體的高精度測量儀器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口、建筑、汽車等領(lǐng)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(zhì)的受激輻射而產(chǎn)生的較強(qiáng)的光。構(gòu)成物質(zhì)的基本單位原子處于較高的能級時,可以自發(fā)發(fā)射一個光子而躍遷到低能級,這種輻射式自發(fā)輻射。而當(dāng)有外界光通過這一物質(zhì)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(dāng)?shù)恼丈涔膺€可以迫使處于高能級的粒子躍遷回低能級而發(fā)射出光子,稱之為受激輻射。受激輻射的光子有一個特點(diǎn),它的頻率、相位、進(jìn)行方向和偏振方向都與誘發(fā)光子相同。

激光具有其獨(dú)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(qiáng)度大,可以使被照物體在1/1000秒內(nèi)產(chǎn)生幾千度的高溫,瞬間發(fā)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(yīng)。激光的熱作用對生物組織進(jìn)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(chǎn)生體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng);當(dāng)生物組織吸收激光能量密度超過某一確定域值時,就會產(chǎn)生汽化并伴有機(jī)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(shè)計(jì)與原理

3.1 整體設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)如圖2.1所示。

圖2.1 相位式激光測距接收系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)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(xù)的調(diào)制光波信號在待測距離上往返傳播一次所產(chǎn)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(diào)制波形圖

假設(shè)調(diào)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(diǎn)傳到B點(diǎn)產(chǎn)生相位差為:

那么A、B兩點(diǎn)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(shù)倍m和不足1的小數(shù)部分m,則能通過該公式算出被測距離L。實(shí)際中,因?yàn)檎{(diào)制光波從A點(diǎn)傳到B點(diǎn)產(chǎn)生的相位差非常小,測量起來非常困難;另外,如果發(fā)射系統(tǒng)置于A點(diǎn),接收系統(tǒng)置于B點(diǎn),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(diǎn),使調(diào)制光波照到角反射器后發(fā)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(diào)制光波在被測距離L上往返一次所發(fā)生的相位變化值。

光波在被測距離L上往返一次所產(chǎn)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(shù)不能測量出光波相移中的整數(shù)倍,而只能測出光波相移中不足的尾數(shù),也就是說只能夠確定不足l的小數(shù)。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(dāng)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(shè)計(jì)

光電檢測及信號放大模塊的主要任務(wù)是要將反射回來的測距光波信號進(jìn)行接收后轉(zhuǎn)換成電信號,并將電信號放大供后續(xù)電路進(jìn)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(tǒng)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(yùn)放MAX4100,帶同濾波器U3采用的是低噪聲高速精密運(yùn)放器0P37。因?yàn)榻邮栈貋淼臏y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(yùn)放。在電路的前置放大部分里,在反饋電阻R1上并聯(lián)一個小電容C1是為了避免運(yùn)放U1的自激振蕩。PIN管輸出的電流信號經(jīng)過運(yùn)放U1后,轉(zhuǎn)換成了電壓信號,在經(jīng)過U2、U3濾波放大后,變成后續(xù)電路需要的電壓信號。這個電路實(shí)際上就是電流信號到電壓信號的轉(zhuǎn)變過程。

5.小結(jié)

相位式激光測距因其非接觸、測距快、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口、建筑、汽車等領(lǐng)域。就目前而言,隨著相位式激光測距技術(shù)的應(yīng)用場合的不斷擴(kuò)大,對測距機(jī)的要求也越來越高,主要表現(xiàn)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(kuò)大測量范圍、降低設(shè)備成本并小型化是目前現(xiàn)代激光測距研究者一直要解決的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]范滇元.激光測距技術(shù)的發(fā)展和展望[J].自動化與儀器儀表,2007(3):17-19.

[2]朱相磊,王存記.脈沖-相位式激光測距儀的研究[J].儀器儀表用戶,2004,11(5):3-4.

[3]羅韓軍,林亞風(fēng),吳伶錫.一種基于DDS技術(shù)的新型激光測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2005,17:42-44.

[4]付寶臣.高精度激光測距儀硬件電路研究[J].南京理工大學(xué)碩士論文,2007.

[5]汪友生,徐小平.相位法激光測距的實(shí)現(xiàn)[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,29(4):424-427.

[6]雷玉堂,王慶有,何加銘,等.光電檢測技術(shù)[J].中國計(jì)量出版社出版,76-77.

[7]汪友生,徐小平.相位法激光測距的實(shí)現(xiàn)[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,29(4):424-427.

光電檢測技術(shù)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(guān)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(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)30-0172-02

0 引言

中國近代力學(xué)之父、著名的科學(xué)家錢偉長院士在談?wù)摻虒W(xué)與科研的關(guān)系時說:“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻,教學(xué)沒有科研做底蘊(yùn),就是一種沒有觀點(diǎn)的教育,沒有靈魂的教育?!苯虒W(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)條件,科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵,二者相互支撐、相輔相成。但是,當(dāng)前對于大部分高校來說,教學(xué)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(xué)的原因,然后以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的光電子類課程教學(xué)為例初步探討教研相長的具體實(shí)現(xiàn)途徑。相應(yīng)的研究成果可以在其他工科專業(yè)教師中推廣,以幫助他們在教學(xué)方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、輕教學(xué)原因分析

目前造成大部分高校重科研、輕教學(xué)的原因是多方面的,大致可以總結(jié)為以下幾點(diǎn):

1.1 與大學(xué)教師所處的大環(huán)境有關(guān)

“目前社會上有很多人認(rèn)為,我國高校和世界一流大學(xué)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(biāo)”[1],而教學(xué)的實(shí)際效果對于學(xué)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(xué)教師學(xué)術(shù)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(fā)展,學(xué)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(xué)教師自然也不可能置身世外。

1.2 與我國現(xiàn)行的職稱評審制度有關(guān)

目前我國大學(xué)教師的職稱評審,實(shí)際上主要依據(jù)的是科研, 包括有沒有科研論文、論著,有沒有科研立項(xiàng)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(xiàng)和成果等。教學(xué)在職稱評審中雖然也受重視,作了許多規(guī)定,但大都顯得籠統(tǒng)模糊,而且缺乏可操作性。教學(xué)水平的高低和教學(xué)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(xué)校的實(shí)際情況有關(guān)

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(xué)院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實(shí)踐脫節(jié),除了不能提高自己的科研能力,也不利于教學(xué)能力和教學(xué)效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學(xué)任務(wù)繁重,還有一些承擔(dān)行政工作;同時沒有良好的科研團(tuán)隊(duì),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(xué)分離,更難做到相輔相成,共同進(jìn)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(huán)境,也無法撼動現(xiàn)有的職稱評審制度,但從大學(xué)教師的自身職責(zé)來看,我們不僅需要承擔(dān)教書育人的工作,還需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)。同時做好科研與教學(xué)是每一位高校教師的職責(zé)所在。因此教學(xué)和科研孰重孰輕,如何處理好教學(xué)工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學(xué)很好地結(jié)合,對于教師自身非常重要。

2 教研相長途徑初步探索

本節(jié)從普通高校教師角度出發(fā),探索如何處理好教學(xué)與科研之間的關(guān)系,如何把科學(xué)研究應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐,以做到教研相長。下面分別從專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)及教師的教學(xué)和科研能力提高三個方面,以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教學(xué)為例探討教學(xué)相長的方法和途徑。

2.1 專業(yè)建設(shè)方面

目前淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)僅有7年的歷史,雖已初具規(guī)模,但課程體系與專業(yè)建設(shè)仍需進(jìn)一步完善和優(yōu)化。以光波為信息載體的檢測、控制技術(shù)、儀器系統(tǒng)、精密測試等內(nèi)容是電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中的重要內(nèi)容。

根據(jù)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域教師的科研基礎(chǔ),本課題組首先對電子工程學(xué)院的光電子類課程(光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電傳感與檢測技術(shù)、光纖通信技術(shù)等)實(shí)施了教改研究,包括課程體系與教學(xué)大綱完善,加深了理論與實(shí)踐的結(jié)合,即將教師的科研新成果融入理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué),并利用教師科研條件進(jìn)行直觀教學(xué),這樣既培養(yǎng)了學(xué)生動手能力,也促進(jìn)了學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣。

如,電子工程學(xué)院建有自適應(yīng)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室,是相關(guān)任課教師的科研平臺。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一門可以讓光波適應(yīng)外界變化而被能動控制的技術(shù),也可以理解為光學(xué)中的自動化技術(shù),集科學(xué)性和工程性為一體。相關(guān)專業(yè)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過自動控制原理,對常規(guī)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(xiàn)象該如何完成控制呢?學(xué)生們非常好奇。通過分批次帶領(lǐng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生親自動手完成光電成像校正實(shí)驗(yàn),學(xué)生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉(zhuǎn)換及光電檢測等方面知識的理解,又鞏固和拓展了以前學(xué)習(xí)的自動控制相關(guān)理論知識的應(yīng)用,學(xué)習(xí)到了教材中沒有學(xué)到的內(nèi)容,進(jìn)一步擴(kuò)大了學(xué)生的知識面,學(xué)生反饋非常好。

對于一些不具備實(shí)驗(yàn)條件的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,由于實(shí)驗(yàn)條件比較苛刻,部分光電現(xiàn)象在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中不明顯,難以觀察;另外也因?yàn)閷?shí)驗(yàn)儀器有限,學(xué)生無法通過實(shí)驗(yàn)觀察到所有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)狀,利用了科研過程中獲得的數(shù)值仿真能力,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)。

2.2 人才培養(yǎng)方面

通過科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量,從而培養(yǎng)出新形勢下的“綜合型、應(yīng)用型”人才。注重因材施教,將學(xué)有所長的學(xué)生引入到教師的科研項(xiàng)目中。通過教學(xué)改革,重點(diǎn)突出相關(guān)專業(yè)中的光電檢測方法、光電系統(tǒng)研制與工程應(yīng)用的能力培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐動手能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng),使之成為應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才。在這個過程當(dāng)中,學(xué)生除了實(shí)踐書本知識外,還能在科研小組中學(xué)會分工及團(tuán)隊(duì)協(xié)作,為將來攻讀研究生或進(jìn)入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗(yàn)。

本課題組已承擔(dān)和參與國家及省市級科研項(xiàng)目多項(xiàng),通過光電檢測和光電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí),已有相關(guān)專業(yè)的多名學(xué)生主動要求參與到教師的科研項(xiàng)目中來。喜歡編程的學(xué)生讓他們完成實(shí)驗(yàn)平臺的軟件建設(shè),喜歡擺弄光電子器件的學(xué)生讓他們完成硬件平臺的搭建,愛動腦筋的學(xué)生讓他們直接參與到教師科研課題的實(shí)驗(yàn),和相關(guān)教師一起分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題并解決它們。通過相關(guān)科研項(xiàng)目的訓(xùn)練,將科研滲透到教學(xué)內(nèi)容中,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神以及科研素養(yǎng)。

在2013-2015期間,多名相關(guān)專業(yè)學(xué)生有了參與教師科研項(xiàng)目的經(jīng)歷之后,積極申報各級創(chuàng)新項(xiàng)目。目前,已有多個光電子之創(chuàng)新項(xiàng)目獲得校內(nèi)立項(xiàng)。同時,淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院已有多名畢業(yè)生進(jìn)入光電專業(yè)研究生階段的學(xué)習(xí),如太原理工大學(xué)物電學(xué)院、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所等,開始了他們?nèi)松碌钠隆?/p>

2.3 提升教師教學(xué)與科研能力方面

教師一方面通過專業(yè)知識學(xué)習(xí)、關(guān)注本領(lǐng)域最新研究成果來提高自身業(yè)務(wù)能力,又通過教學(xué)工作,學(xué)習(xí)最新研究成果并有意識地積累未知問題、認(rèn)真思考教學(xué)過程中學(xué)生所提出的疑問,進(jìn)一步激發(fā)科研熱情,并幫助了科研選題。

教學(xué)內(nèi)容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”,但是,課堂教學(xué)除了圍繞基本理論和概念進(jìn)行外,還要注重科研成果和科技最新發(fā)展動態(tài)的滲透。讓學(xué)生了解學(xué)科前沿的概況及其發(fā)展動態(tài),開闊視野,啟迪思維,進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面。并且使學(xué)生能夠認(rèn)識到,基礎(chǔ)知識不僅僅是概念理論和公式,更是實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品和解決實(shí)踐問題的手段,以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時使學(xué)生更容易接受抽象的理論知識。

如,教師分別在每學(xué)期開始和結(jié)束時舉辦了激光和光電子領(lǐng)域的最新研究成果或相關(guān)專題講座,既提升了自身的業(yè)務(wù)能力,又達(dá)到了教書育人的效果。開學(xué)初的專題講座有助于引領(lǐng)學(xué)生對光電子技術(shù)領(lǐng)域的興趣,講座的內(nèi)容從圍繞人們把光波作為一種載波進(jìn)行信息傳遞開始一直到現(xiàn)階段的激光通信、激光武器等。講座結(jié)束,學(xué)生對光電子技術(shù)充滿了好奇,這為學(xué)生學(xué)好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)期結(jié)束時專門對學(xué)生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術(shù)從原理到應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了一次專題講座,擴(kuò)大了學(xué)生的視野。

又如,基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應(yīng)用相結(jié)合的特點(diǎn),針對一些典型知識點(diǎn),為加深學(xué)生理解,設(shè)置專題討論課,鼓勵學(xué)生課前主動查找相關(guān)文獻(xiàn),讓學(xué)生事先做好研討準(zhǔn)備,寫好研討提綱。在課堂上進(jìn)行交流、討論,培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、分析能力,讓學(xué)生充分發(fā)表不同意見。學(xué)期過程中,這樣的專題討論課進(jìn)行了2次,學(xué)生提出的問題給了相關(guān)教師的科研很大的啟發(fā)。

專題講座和討論形式的授課方式深受學(xué)生歡迎,教學(xué)效果好,學(xué)生評教均在90分以上,學(xué)生深受其益。課題組教師通過上述教學(xué)活動充分認(rèn)識到要通過高水平科學(xué)研究苦練真功夫,又要通過鉆研教學(xué)規(guī)律來加強(qiáng)組織教學(xué)的能力,從而真正做到科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進(jìn)。

3 結(jié)束語

“教研相長”雖是一個老話題,但目前社會大環(huán)境中面臨的“重研輕教”現(xiàn)象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強(qiáng)教學(xué)與科研的聯(lián)系、在科學(xué)研究中如何開展教學(xué)活動以使得科研成果能夠支持教學(xué)改革、并使得教學(xué)與科研互相促進(jìn)是每一個高校教師的職責(zé)。本文以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教改為例,分別從專業(yè)課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、教學(xué)和科研能力提升等方面初步探討了實(shí)現(xiàn)教研相長的一般化途徑。改革的結(jié)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(xiàn):

[1]張志峰,楊婷.“重研輕教”不可?。P(guān)注“朱淼華現(xiàn)象”)[N].人民日報,2005-11-28(11).

光電檢測技術(shù)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才;專業(yè)方向;地方院校;培養(yǎng)模式

作者簡介:曹輝(1973-),男,湖南沅江人,佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院電子與信息工程學(xué)院副院長,副教授。(廣東 佛山 528000)

基金項(xiàng)目:本文系2012年度廣東省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺建設(shè)與實(shí)踐”、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院教學(xué)研究課題重大項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)35-0066-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國高等教育已由精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娀逃8鞯胤礁咝8偁幍慕裹c(diǎn)是能否培養(yǎng)出適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才,為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級提供人才資源和智力支持。培養(yǎng)應(yīng)用型人才既是地方院校的根本使命,也是未來發(fā)展中緊貼地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、提升服務(wù)水平和質(zhì)量的根本途徑。

光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才是指熟練掌握光電類社會生產(chǎn)或社會活動一線的基礎(chǔ)知識和基本技能,能將光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識和專業(yè)技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會實(shí)踐,為社會創(chuàng)造財富的一類專門人才。光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)在光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域具有寬厚的理論基礎(chǔ)、扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識、熟練的實(shí)驗(yàn)技能,具有綜合運(yùn)用光電信息科學(xué)理論和技術(shù)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(xué)設(shè)計(jì)、光通信等領(lǐng)域的科學(xué)研究,以及相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造、科技開發(fā)與應(yīng)用、運(yùn)行管理等工作,具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫論文、參與學(xué)術(shù)交流的能力,能夠適應(yīng)當(dāng)代信息化社會高速發(fā)展需要的應(yīng)用型人才。對于實(shí)踐性、應(yīng)用性要求較高的理工科專業(yè),根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要調(diào)整專業(yè)方向、建設(shè)與之相應(yīng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺顯得尤為迫切和重要。

佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主動適應(yīng)珠三角特別是佛山市地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求,更好地與佛山“3+9”特色產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)任務(wù)相銜接,積極調(diào)整專業(yè)方向,建設(shè)三層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺。

一、專業(yè)方向的調(diào)整與優(yōu)化

佛山“3+9”特色產(chǎn)業(yè)中“白色家電”、“新型顯示器件”、“光機(jī)電一體化”等產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)與本專業(yè)建設(shè)關(guān)系密切,其建設(shè)需要光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)能前瞻性地培養(yǎng)適應(yīng)未來發(fā)展需要、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)人才,積累人力資源的先行優(yōu)勢。為此,在“平臺+模塊”(即:公共課平臺、學(xué)科專業(yè)平臺和專業(yè)方向模塊)人才培養(yǎng)模式中,設(shè)置了“太陽能”、“電光源”、“光電顯示”、“LED照明”四個專業(yè)方向,以體現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的地方特色、應(yīng)用特色。

以往的人才培養(yǎng)計(jì)劃比較側(cè)重于電光源、光電器件和光電檢測三個專業(yè)方向,從2010年開始,人才培養(yǎng)計(jì)劃按照新規(guī)劃的“太陽能”、“電光源”、“光電顯示”、“LED照明”這四個專業(yè)方向分別制定,在保留“電光源”專業(yè)方向課程模塊的基礎(chǔ)上,按照佛山市優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,將光電器件和光電檢測兩個專業(yè)方向課程模塊進(jìn)一步調(diào)整為“太陽能”、“光電顯示”、“LED照明”三個專業(yè)方向的課程模塊,并以廣東省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心——《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心》建設(shè)為契機(jī),完成專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。利用地域優(yōu)勢順利完成專業(yè)方向調(diào)整。

1.發(fā)揮人力資源優(yōu)勢,以省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)帶動具有地方特色的優(yōu)勢學(xué)科發(fā)展

當(dāng)今世界已經(jīng)跨入一個知識經(jīng)濟(jì)的時代,其最重要的經(jīng)濟(jì)因素就是智力資源的占有配置,以科學(xué)技術(shù)為主的知識生產(chǎn)、分配和使用的核心就是技術(shù)創(chuàng)新,這是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動力。與企業(yè)相比,佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院擁有的最大優(yōu)勢就是人力資源優(yōu)勢。本專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)通過自己培養(yǎng)和引進(jìn)相結(jié)合,建立了一支年齡結(jié)構(gòu)合理、研究方向明確的高素質(zhì)教師隊(duì)伍,26人的團(tuán)隊(duì)擁有教授4人,副教授10人,具有高級職稱的教師人數(shù)占教師總數(shù)的53.8%;具有博士學(xué)位的有10人(含博士后3人),具有碩士學(xué)位的有12人。近三年時間里,教師先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng),廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng),佛山市產(chǎn)學(xué)研及科技發(fā)展基金項(xiàng)目5項(xiàng),橫向課題4項(xiàng)及20多項(xiàng)校級課題。由于學(xué)校擴(kuò)招規(guī)模小,本專業(yè)生師比(12∶1)遠(yuǎn)小于省內(nèi)眾多高校的生師比(平均20∶1),因此該團(tuán)隊(duì)與佛山優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ),以省物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和示范專業(yè)建設(shè)為契機(jī),著力促進(jìn)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng),形成了具有地方特色的朝陽型專業(yè)和優(yōu)勢學(xué)科。

2.以“服務(wù)中小企業(yè)”為突破,將光信息實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新中心

在佛山及周邊地區(qū)的太陽能、光源、光電顯示、LED照明等產(chǎn)業(yè)圍繞著一些大型企業(yè),以及成百上千家的中小企業(yè),這些企業(yè)因?yàn)橐?guī)模較小,很多企業(yè)的技術(shù)力量和檢測設(shè)備嚴(yán)重缺乏,企業(yè)發(fā)展急需“外腦”的介入。在光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中,選擇“服務(wù)中小企業(yè)”為另一個突破點(diǎn),為中小企業(yè)培訓(xùn)人才、提供技術(shù)支持,將光信息實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為服務(wù)于太陽能、電光源和LED照明產(chǎn)業(yè)的“中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新中心”和人才培養(yǎng)基地。因此,光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展策略是通過為地方優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)中規(guī)模較小的企業(yè)提供技術(shù)和人才,促進(jìn)佛山地區(qū)光電子產(chǎn)業(yè)群的發(fā)展,為培養(yǎng)的應(yīng)用型人才提供寬松的就業(yè)環(huán)境和良好的就業(yè)機(jī)會,確保本專業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

3.抓住產(chǎn)業(yè)升級機(jī)遇,與領(lǐng)軍企業(yè)合作建立產(chǎn)學(xué)研基地

一方面,佛山及周邊地區(qū)在光電子產(chǎn)業(yè)的若干領(lǐng)域,如電光源、光電顯示、LED照明等已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)積聚群,形成了龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,其中的領(lǐng)軍企業(yè)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(chuàng)新和產(chǎn)品的研究開發(fā)工作,分別建立了依托企業(yè)的省級工程技術(shù)中心,建立了高素質(zhì)的研究開發(fā)隊(duì)伍,擁有先進(jìn)的研究開發(fā)和檢測設(shè)備。另一方面,雖然佛山的光電子產(chǎn)業(yè)群已經(jīng)初具規(guī)模,在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位,在國際上也具有相當(dāng)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(yè)為主的企業(yè))主要是在模仿外國產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行若干改進(jìn),然后利用國內(nèi)勞動力資源的優(yōu)勢,進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。這些企業(yè)“大”而不“強(qiáng)”的主要原因在于缺乏原創(chuàng)性的設(shè)計(jì),企業(yè)建立的研究開發(fā)隊(duì)伍在工藝設(shè)計(jì)、改進(jìn)等方面積累了大量、豐富的經(jīng)驗(yàn),但是當(dāng)一個產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)重大技術(shù)突破,產(chǎn)業(yè)面臨重大技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型時,單純依靠企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)人員很難把握住這一契機(jī),此時,高等學(xué)校教師思維活躍、知識面廣、理論基礎(chǔ)雄厚的優(yōu)勢就顯得尤為重要。佛山的光源、光電顯示、LED照明等產(chǎn)業(yè)正處于這樣的關(guān)鍵時刻,因此通過選擇好正確的切入點(diǎn)和突破點(diǎn),光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)團(tuán)隊(duì)和領(lǐng)軍企業(yè)合作建立了一系列產(chǎn)學(xué)研基地,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ),在培養(yǎng)大批專業(yè)對口、實(shí)踐動手能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才的同時促進(jìn)了佛山地區(qū)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的升級和換代,實(shí)現(xiàn)了專業(yè)、企業(yè)雙贏。提出了一個宏觀建設(shè)計(jì)劃——應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺建設(shè)計(jì)劃和8大具體的微觀建設(shè)計(jì)劃與措施。

二、應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺建設(shè)

根據(jù)廣東省教育廳《關(guān)于實(shí)施廣東省高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》,依據(jù)學(xué)校辦學(xué)定位,結(jié)合學(xué)校建設(shè)廣東省應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革示范院校的建設(shè)計(jì)劃和措施,為了實(shí)現(xiàn)將光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)為應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)專業(yè)的目標(biāo),著力推進(jìn)了以三層結(jié)構(gòu)為模型的應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺建設(shè),具體措施如下:

1.建設(shè)光信息專業(yè)知識教育平臺

(1)構(gòu)建以“全國優(yōu)秀教師/南粵優(yōu)秀教師”為引領(lǐng),優(yōu)秀青年教師、青年博士、教授/副教授為中堅(jiān)的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在平臺建設(shè)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(yōu)秀教師”、“南粵優(yōu)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(xué),參與國際學(xué)術(shù)合作,使光信息專業(yè)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)具有寬厚的工程和學(xué)術(shù)背景,真正做到培養(yǎng)教師與培養(yǎng)學(xué)生并舉,教師科研與教學(xué)并重。

(2)構(gòu)建以省部級精品課程為核心的高水平課程體系和高質(zhì)量的教材系列。將教師隊(duì)伍建設(shè)、教材建設(shè)與課程建設(shè)緊密結(jié)合,以精品課程建設(shè)成果作為教材建設(shè)與課程建設(shè)的具體目標(biāo),以此推動教師隊(duì)伍建設(shè),并帶動本專業(yè)所有課程的建設(shè)。

建成的光信息專業(yè)知識教育平臺如圖1所示,其培養(yǎng)培育功能集中體現(xiàn)在傳授學(xué)生光信息專業(yè)知識、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時培育高水平師資隊(duì)伍。

2.建設(shè)新知識新技術(shù)教育平臺

(1)搭建以高水平科研成果和專業(yè)最新動態(tài)為核心內(nèi)容的新知識新技術(shù)教育平臺,通過教師講授、教材更新、省內(nèi)外光電專家講座(佛山市科協(xié)的院士講座、佛山市政府開通的教授講壇、學(xué)校邀請的專家報告)、參觀深圳光電專業(yè)博覽會等形式讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握最新的光電領(lǐng)域科學(xué)與技術(shù)的科研成果與知識。

(2)在已有的廣泛合作及國內(nèi)科研院所合作關(guān)系的基礎(chǔ)上,繼續(xù)通過舉辦省內(nèi)外專家系列講座、電信論壇等活動讓學(xué)生了解專業(yè)前沿發(fā)展動態(tài)。

所建成的新知識新技術(shù)教育平臺如圖2所示,其催化激勵功能突出表現(xiàn)在教師、省內(nèi)外光電專家和各種社會資源通過新成果、新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新理念對學(xué)生的創(chuàng)新活動進(jìn)行全方位的催發(fā)激勵作用。

3.建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺

(1)以1個省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心),2個學(xué)生科技制作室、3個產(chǎn)學(xué)研基地(國星光電產(chǎn)學(xué)研基地、威而信產(chǎn)學(xué)研基地、天創(chuàng)東寶產(chǎn)學(xué)研基地),5個科研實(shí)驗(yàn)室(光電子器件、光電檢測技術(shù)、LED照明技術(shù)、量子光學(xué)、量子信息實(shí)驗(yàn)室),7個生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地以及地方社會資源為依托,培養(yǎng)學(xué)生“奇思妙想”和“敢為天下先”的創(chuàng)新實(shí)踐能力提供平臺。

(2)在積極鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”、“廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽”和“校學(xué)術(shù)科技作品競賽”等的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)建立了具有專業(yè)特色的“物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽”和“挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)科技作品競賽”等活動,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力搭建了平臺。

(3)為了保證創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺能有計(jì)劃、有目的、有組織地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,實(shí)施了“集約式開放,互動式創(chuàng)新”學(xué)生課題研究和課外科技活動。學(xué)生組隊(duì)、學(xué)生選題、學(xué)生選導(dǎo)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(nèi)外互動,這樣既調(diào)動了學(xué)生研究創(chuàng)新的興趣,提高了學(xué)生自身的創(chuàng)新能力,又能保證課題研究的順利進(jìn)行和獲得高質(zhì)量的研究結(jié)果。

(4)建立完善的鼓勵、扶持與獎勵機(jī)制。每年設(shè)立專門經(jīng)費(fèi)資助學(xué)生重大創(chuàng)新項(xiàng)目與競賽。在競賽中取得優(yōu)異成績的學(xué)生,除了給予直接的精神和物質(zhì)獎勵之外,還在班級測評中加分,特別優(yōu)秀者畢業(yè)時可以直接推薦為優(yōu)秀畢業(yè)生。

所建成的創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺如圖3所示,集中表現(xiàn)了各種硬件、軟件為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)提供全面服務(wù)的功能。

三、總結(jié)

培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)化應(yīng)用型人才是地方院校的根本任務(wù)。光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主動適應(yīng)珠三角特別是佛山市地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求,積極調(diào)整專業(yè)方向,建設(shè)三層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺,培養(yǎng)出適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才,為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、光電類產(chǎn)業(yè)升級提供了人才資源和智力支持。

參考文獻(xiàn):

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光電檢測技術(shù)論文范文第4篇

【關(guān)鍵詞】高職院校 傳感器技術(shù) 教學(xué)改革 創(chuàng)新策略

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889(2017)03C-0159-02

傳感器技術(shù)是高職電子類及自動化專業(yè)中的必修科目之一,也是內(nèi)容繁雜的交叉性學(xué)科。傳感器技術(shù)研究對于現(xiàn)代人們的生活、生產(chǎn)、科研都具有重要作用。它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,主要通過理論和公式的理解結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教育培養(yǎng),在學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際操作時,不僅能驗(yàn)證理論的正確性,也能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。教師應(yīng)積極改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式,通過現(xiàn)代化、創(chuàng)新的教育方法教學(xué)傳感器技術(shù)相關(guān)內(nèi)容,提高課堂效率。

一、傳感器技術(shù)及其特征分析

(一)傳感器技術(shù)及其特征。傳感器具有響應(yīng)速度快、精度高、靈敏度高等特點(diǎn),在特殊場合中,傳感器能夠測量關(guān)鍵部位的參數(shù)信息,而這就需要參數(shù)能夠快速反應(yīng)變化。目前的傳感器檢測溫度已經(jīng)達(dá)到-273℃-1000℃范圍,精度可達(dá)0.001%-0.1%范圍,可靠度最高已經(jīng)達(dá)到9級水平。傳感器具有在特殊惡劣環(huán)境中進(jìn)行檢測的能力,這樣一來也便于對數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行信息數(shù)據(jù)記錄,另外在高溫、高壓等環(huán)境中,人僅靠五官難以感受參數(shù)變化,就需要借助傳感器設(shè)備進(jìn)行探測。此外,傳感器設(shè)備還可以同計(jì)算機(jī)設(shè)備連接,借助計(jì)算機(jī)技術(shù)及時處理參數(shù)信息,提高探測效率。

(二)衛(wèi)星傳感器參數(shù)概述。衛(wèi)星主要運(yùn)用傳感器的光譜分析、無線通信等多種技術(shù),并且衛(wèi)星體現(xiàn)了傳感器微型化、數(shù)字化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化以及多功能化的特點(diǎn)。此外,通過研究微型傳感器的參數(shù)、功能等信息,可以幫助學(xué)生深刻了解到傳感器的實(shí)用意義,有助于提升學(xué)生對傳感器的認(rèn)識和重視程度,促使學(xué)生更努力地學(xué)習(xí)傳感器技術(shù)。

二、高職院校傳感器技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

對于理論教學(xué)而言,目前高職院校關(guān)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(dǎo),學(xué)生很難掌握其基礎(chǔ)知識,而在教學(xué)方法上,教師的教學(xué)手段也顯得過于單一和枯燥,使得學(xué)生難以提升興趣,難以理解;對于實(shí)踐教學(xué)而言,高職院校側(cè)重各類傳感器運(yùn)用教學(xué),而大多數(shù)高職院校的傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備十分落后,學(xué)生能自由操作的機(jī)會很少,因此導(dǎo)致學(xué)生漸漸失去學(xué)習(xí)主動性。

(一)課程培養(yǎng)目標(biāo)較籠統(tǒng)。通過研究教材可知,目前部分高職院校的傳感器技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生獲得用作生產(chǎn)一線的技術(shù)、管理和維護(hù)等知識點(diǎn),并且通過綜合設(shè)計(jì)的方式培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力及科技創(chuàng)新能力。而另一部分高職院校的傳感器技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)則是以加強(qiáng)學(xué)生對檢測系統(tǒng)和傳感器的動、靜特征認(rèn)識和理解為主,重視學(xué)生對工作原理和常見非電量參數(shù)檢測方法的掌握。根據(jù)研究,高職院校的教學(xué)目標(biāo),雖然大都涉及生產(chǎn)第一線,但并沒有以實(shí)際出發(fā),明確培養(yǎng)的具體目標(biāo),因此可以理解為是通過教材內(nèi)容制定教學(xué)目標(biāo)。更有甚者,個別學(xué)校還存在指向不明確的問題,教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容明顯照本宣科。

(二)現(xiàn)有教材側(cè)重不合理。目前高職院校的傳感器教學(xué)教材大致可以分為兩類:一類是普通教材,一類是項(xiàng)目化教程。普通教材大多采用對原理進(jìn)行劃分的方式,不同章節(jié)講述不同的工作原理、結(jié)構(gòu)類型以及其他主要參數(shù)等;在項(xiàng)目化教程中,教材的內(nèi)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(jìn)行講解,而模塊下的項(xiàng)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(shè)計(jì)方法的教學(xué),但這樣的側(cè)重只適合學(xué)生在制作電路較為簡單的傳感器機(jī)械時才能用到,但和工程應(yīng)用中的傳感器完全不是一個概念。

(三)教學(xué)與實(shí)踐任務(wù)脫節(jié)?,F(xiàn)在很多高職院校倡導(dǎo)采用項(xiàng)目教學(xué)方法,也就是在模擬任務(wù)地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐練習(xí),讓學(xué)生充分運(yùn)用已有資源和已掌握經(jīng)驗(yàn),在實(shí)踐中掌握理論知識。教師可以借助的最直接資源就是校內(nèi)的相關(guān)設(shè)備,因此教師一般會在教學(xué)設(shè)計(jì)中對教材知識點(diǎn)進(jìn)行重新整合,并將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為基本學(xué)習(xí)任務(wù)。但根據(jù)目前已有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備來看,大多只能進(jìn)行驗(yàn)證性或探究性實(shí)驗(yàn),和實(shí)際工作內(nèi)容有所區(qū)別,甚至基本沒有關(guān)聯(lián),因此教學(xué)和實(shí)踐基本脫節(jié)。

三、高職院校傳感器技術(shù)課程教學(xué)的改進(jìn)措施

(一)教材內(nèi)容改革。目前很多學(xué)校所使用的教材與實(shí)際情況不符,往往會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教材內(nèi)容不一致的情況,雖然教材的方向主要是實(shí)踐運(yùn)用,但存在側(cè)重點(diǎn)上的不同。教材的內(nèi)容是相對固定的,但教師的教學(xué)內(nèi)容卻可以靈活改變,因此教師在制定課程時,應(yīng)靈活應(yīng)對,綜合教材與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,既不會偏離教材的指導(dǎo)性,又滿足實(shí)驗(yàn)要求。因此具體的做法為:教師在進(jìn)行課堂教學(xué)的過程中,遵循教材要求,在此基礎(chǔ)上,適當(dāng)縮減教材中難以實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)實(shí)工作中不會用到的內(nèi)容,只作簡單的理論概述即可。

(二)豐富教學(xué)手段。現(xiàn)在很多學(xué)校都安裝了多媒體設(shè)備,因此教師也可以充分利用這一便利條件,結(jié)合多媒體課件和教材內(nèi)容,通過多種形態(tài)展現(xiàn)教材理論,突出教學(xué)重點(diǎn),將教學(xué)的難點(diǎn)分散。例如,教師在講解到差動電感傳感器章節(jié)時,可以將差動變隙式和差動螺線管式的運(yùn)行原理制作成動畫,或從網(wǎng)絡(luò)上下載相關(guān)視頻,將這一工作過程通過投影儀展現(xiàn)出來,方便學(xué)生理解。此外,教師也可以下載一些實(shí)際操作的視頻,將其插入到多媒體課件中,在課堂教學(xué)時播放這些視頻給學(xué)生觀看,讓學(xué)生更好地理解如何操作這一裝置。

(三)鼓勵學(xué)生動手。電子設(shè)計(jì)制作有助于學(xué)生在實(shí)踐操作的過程中,充分運(yùn)用自己所學(xué)知識理論,將腦海中的抽象概念轉(zhuǎn)換為具體方法,并通過實(shí)踐操作驗(yàn)證并完善理論認(rèn)知。另外,學(xué)生也能通過親自動手參與實(shí)驗(yàn)的過程將所學(xué)專業(yè)的其他科目知識有機(jī)結(jié)合,統(tǒng)一運(yùn)用,以此形成整體性的專業(yè)知識體系,從而完善自身的知識結(jié)構(gòu)。以壓阻傳感器部分為例,教師可以讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識和概念自己動手設(shè)計(jì)一個簡易的電子秤,而該系統(tǒng)主要包含電橋、壓力傳感器、放大電路、顯示電路及AD轉(zhuǎn)換電路等元件。學(xué)生在動手操作時,會自動聯(lián)想到電子、電路、編程等相關(guān)知識。

(四)增加課程設(shè)計(jì)。對于傳感器的教學(xué)實(shí)驗(yàn)來說,教材中的很多實(shí)驗(yàn)只具有驗(yàn)證性,雖然實(shí)驗(yàn)器材中很多設(shè)備都是透明外殼,以便學(xué)生了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài),但其也不適宜學(xué)生對測量電路的學(xué)習(xí)研究。為解決此類問題,學(xué)校相關(guān)專業(yè)教師計(jì)劃增加課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生自己去市場購買相關(guān)的元件設(shè)備,同時根據(jù)自己已學(xué)理論,自己設(shè)計(jì)傳感器課程,鞏固所學(xué)知識,并保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近現(xiàn)實(shí)狀態(tài)。此外,在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的過程中,教師應(yīng)要求學(xué)生將自己的設(shè)計(jì)方案、主題以及具體工作寫出來交給教師檢查,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生還要記錄結(jié)果并作總結(jié)性敘述,這些資料對于學(xué)生畢業(yè)前完成論文寫作及答辯都具有重要參考作用。

(五)側(cè)重專業(yè)重點(diǎn)。例如,教師可以安排70個學(xué)時左右的時間讓學(xué)生主學(xué)應(yīng)用類專業(yè)。由于具有更多的學(xué)習(xí)時間,學(xué)生可以全面學(xué)習(xí)各類傳感器的操作及使用方法,教師也可以單獨(dú)設(shè)置課程;而對自動化的學(xué)習(xí)只需要安排40個學(xué)時左右即可,因?qū)W時不多,教師可以根據(jù)培養(yǎng)的方向?qū)?cè)重點(diǎn)放在位移傳感器、力學(xué)傳感器等專業(yè)上;至于機(jī)電專業(yè),教師可以將側(cè)重點(diǎn)放在光電檢測傳感器、稱重傳感器等方面,以提升學(xué)生日后的工作能力。教師通過采取一系列符合學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)方法,側(cè)重某一方向或內(nèi)容,獲得更好的教學(xué)效果,提升學(xué)生對專業(yè)的重視程度及學(xué)習(xí)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(fā)學(xué)生斗志、喚醒學(xué)生沉睡的舊知識的有效手段。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以從每個班級或宿舍中挑選一些具有較強(qiáng)知識水平和實(shí)際操作能力的學(xué)生進(jìn)行比賽。以電阻應(yīng)變片電子秤部分為例,在實(shí)驗(yàn)過程中,因?yàn)殡娢黄鞑豢赡芤淮蔚轿?,需要反?fù)調(diào)整,因此當(dāng)精度不同時,最后的結(jié)果就會產(chǎn)生明顯區(qū)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(xué)生既存在競爭關(guān)系,也存在合作關(guān)系。做得好的學(xué)生,其作品就會被其他W生當(dāng)作榜樣,而不同學(xué)生在比賽過程中相互學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短,就能夠更好地掌握傳感器技術(shù)相關(guān)知識。

總之,傳感器技術(shù)是高職院校儀表自動化、機(jī)器人控制、機(jī)電技術(shù)類專業(yè)中最重要的課程之一,在信息自動化領(lǐng)域具有重要意義。傳感器與檢測技術(shù)的快速發(fā)展,也為教學(xué)改革提出了新的要求。本文研究的傳感器技術(shù)課程教學(xué)改革,通過引入創(chuàng)新教學(xué)理念和手段,提升教師的教學(xué)水平和教學(xué)效果,為今后對此類課程教育方法的進(jìn)一步改革創(chuàng)新提供參考。

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