光學信息處理技術范例6篇

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光學信息處理技術

光學信息處理技術范文1

光電信息科學與工程專業簡介 光電信息科學與工程是一門普通高等學校本科專業,屬電子信息類專業,基本修業年限為四年,授予理學或工學學士學位。

該專業以理工融合為特色,依托學科為電子科學與技術、計算機科學與技術、信息與通信工程,主要培養學生掌握光電信息科學與技術領域的基礎知識和基本技能,為在光電信息處理、光電子學、電子信息技術、通信技術等領域從事科學研究、產品設計和開發奠定基礎,專業課程設置對光電子器件及應用、光電信息處理、寬帶光纖通信系統的設計與應用有所側重。

課程設置:模擬電子技術、數字電子技術、激光原理與器件、光電技術與器件、光纖通信原理、光電圖像處理、電動力學、量子力學、固體物理、半導體物理、物理光學與應用光學、信息光學、光電技術實驗、C語言程序設計等。

畢業生可在光學、光電子學、激光技術、光通信技術、光信息處理技術、計算機應用技術等領域從事教學、科學研究、產品研發、生產技術管理等工作。

光電信息科學與工程專業就業前景怎么樣 光電信息技術是由光學、光電子、微電子等技術結合而成的多學科綜合技術,涉及光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉換、存儲、處理與顯示等眾多的內容。

光學信息處理技術范文2

1、光學工程師:運用工程學知識和數學理論及方法來設計應用于光信息處理、光通信和光能源等領域的工程師;

2、應用工程師:汽車行業開發部門比較普遍的一種職位,區別于設計工程師、產品工程師和項目經理,主要是項目團隊中開發和技術更改的負責人;

3、研發工程師:指從事某種行業,對某種不存在的事物進行系統的研究和開發并具有一定經驗的專業工作者,或者對已經存在的事物進行改進以達到優化目的的專業工作者;

4、算法工程師:算法是一系列解決問題的清晰指令,算法工程師指利用算法處理事物的人;

5、數據庫工程師:從事管理和維護數據庫管理系統的相關工作人員的統稱,屬于運維工程師的一個分支,主要負責業務數據庫從設計、測試到部署交付的全生命周期管理;

光學信息處理技術范文3

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.

關鍵詞: 信息光學;應用物理;探索;思考

Key words: information optics;applied physics;exploration;reflections

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)01-0216-03

0 引言

隨著全球一體化經濟的發展,信息是21世紀的主要支柱之一,它將取代物質和能源成為創造財富的主要源泉。信息科學與技術和信息緊密連接、密不可分。近幾年來,光電信息發展迅猛,已經對科學研究、社會發展及各個方面產生了巨大的影響。光信息是信息時代不斷發展的必然產物,它已經應用到了光信息存儲、全息信息存儲、光纖通信等多個領域中,它推動著國民經濟、科技和軍事的發展。信息光學作為光信息的重要分支,是光學中的前沿學科,是基于應用光學、計算機科學和信息科學相結合而發展起來的一門新興光學學科,也是現代信息科學的一個重要組成部分。信息光學促進了圖像科學、應用光學、光纖通信和光電子學的發展。信息光學包含了光信息傳遞的全過程,其中包括對光信息的收集,調制、傳遞、存儲及再現的整個過程。

應用物理專業作為理工科的重要分支,對光電方向的掌握是該專業學生的基本技能。為了適應市場對光電方向人才的需求,成都理工大學地球物理學院在應用物理專業設置了光電信息類課程,目標就是要讓學生掌握光電技術的基本技能。近幾年來,應用物理專業的學生在大四畢業選擇就業和考研的比例明顯增加,以成都理工大學2015屆應用物理專業為例(1個自然班30人),9位考取研究生的學生中有4位是考取了光學或光學工程專業,16位就業和創業的同學中有6位同學的工作與光電信息有關,再次選擇考研的同學中又有3位同學報考了光學和光學工程專業。也有越來越多的高校近幾年開設了光電信息這個專業。同時為了今后申報“光信息科學與技術”新專業,我們著手在應用物理專業為本科生講授《信息光學》課程,理論授課學時數定為60學時,實驗課時數定為4個學時。

應用物理專業目前本科的教學嚴重的脫離社會經濟發展,脫離生產實際,與社會對大學生的需求極不適應。學生所學知識理論性強,嚴重影響本科畢業生與社會生產之間的聯系,因此,開拓目前發展較好的光電信息方向,對應用物理專業的本科畢業生是受益匪淺的。如果能夠跟光電類企業合作,讓學生在假期(主要是寒暑假)去企業實習,讓所學知識跟社會生產有相互聯系,這樣不僅符合當今社會對大學生的需求,增加就業,更能夠讓學生意識到所學理論知識的重要性,讓學生學習起來有目標,不盲目。今后我們力爭跟一些光電企業合作,使我們培養的學生對光電信息與技術產業的研發和市場需求有及時的了解,使學生得到社會實踐的鍛煉。但是應用物理專業和光信息科學與技術專業的學生有不同的光學背景知識,因此,在講授這門課程時,不能和光信息科學與技術專業的學生一樣授課。經過幾年的教學實踐,在應用物理學科中教授《信息光學》從以下五個方面探索和思考。

1 教學內容設置

在上《信息光學》這門課之前,應用物理專業的學生已經開設了與光學相關的科目,主要是光學,光學內容包含了:光的干涉、衍射、偏振、幾何光學的基本原理、光學儀器的基本原理、光的吸收、散射和色散、光的量子性以及簡單介紹現代光學。通過這門課程的學習,學生掌握了初步的光學知識,但是對標量衍射、傳遞函數、部分相干、全息和信息處理了解甚少,更對莫爾條紋、傅里葉變換、阿達瑪變換、光學小波變換、光計算和三維面形測量沒有聽過。因此,在進行教學內容設定時,保證既要強調基礎理論及相關的應用技術,強調理論與應用的結合,同時兼顧理論和技術的當前發展,使應用物理專業的學生對光電信息產生濃厚的興趣。在講授信息光學開始階段,簡單講授有關二維線性系統的一些基本知識,如矩形函數、sinc函數、三角形函數、符號函數、階躍函數、圓柱函數及δ函數等。重點強調應用物理專業學生陌生的運算,如傅里葉變換、卷積和相關運算。我們詳細講授標量衍射理論、光學成像系統的傳遞函數、部分相干理論,使學生有一個夯實的信息光學基礎。同時結合其他科研工作者和自身的科研工作,講授光學全息,計算全息及空間濾波,使學生了解信息光學在現代科技中的作用,讓他們對光電信息有個初步的認識。并且通過對信息光學的學習,讓學生對科研的基本思路有個初步的認識,基本思路是:通過物理概念、到建立數學模型、編寫計算機程序到實驗驗證。

2 校內實驗平臺的建設

信息光學課程概念抽象,邏輯推理能力要求強,在教學中僅僅以講授為主,減少實驗環節的話,可能會導致應用物理專業的學生對信息光學的理解達不到要求,以及對光電信息也不可能產生興趣,同時教學效果也得不到很好的結果。因此在教學中應加大學生的實驗環節,但是,在應用物理這個專業中,很多與光信息相關的實驗設備又不具備,大量的實驗器材也沒有到位,所以選擇經典的光信息實驗內容尤為重要。由于實驗條件限制,我們開設了與信息光學相關的四個實驗,全息光柵制作及特性、阿貝成像原理與空間濾波、面形的三維干涉測量和光電探測原理實驗。這四個實驗分別涉及信息光學的光學全息,空間濾波,干涉實時測量技術和光照度、測量的基本知識、光電池的結構、工作原理和光照度特性及其應用等。結合這些實驗,讓學生對理論知識做一個透徹的理解,同時讓學生對光電信息產生濃厚的興趣。光電類實驗能夠體現學生所學知識的直接使用,使應用物理專業的學生認識到光電類的理論知識在現實生活中的直接使用,相比純物理學來講,更有實際的使用價值。比如讓學生做4f光學系統FT及IFT系統實驗,學生可以直接根據4f光學FT系統觀察常見圖樣的逆傅里葉變換圖,以及FT頻譜,比較復雜的公式通過一個光路和圖像顯現的淋漓盡致。

3 加強計算機輔助實驗

由于實驗器材的缺陷和基礎設施的缺乏,基于以上幾個實驗是遠遠不能實現對信息光學的掌握和理解,同時由于光學實驗的苛刻要求,很難達到實驗要求。因此,采用計算機仿真實驗是信息光學不可或缺的一種手段。使用計算機仿真光學實驗,不僅可以直觀的觀察到真實的實驗效果,同時對理論的推導也有更深的認識,還能解決信息光學中抽象問題。通過數值模擬計算,有利于將信息光學中抽象的、難以描述的物理現象可視化顯示出來,有助于抽象為形象思維,從而更好地讓學生掌握理論方法,了解實用價值。比如說學到相干光學傳遞函數和非相干光學傳遞函數時,就可以結合工程光學的像質評價的相干內容,通過Zemax來計算模擬的MTF曲線解釋,使學習的內容更加直觀。使用Matlab工具,可以使學生對繁瑣的數學公式,變成具有物理意義的直觀圖像,從而將學生對理論的掌握從枯燥的數學推導深入到豐富的物理本質,有助于學生創新能力的培養。

例如利用Matlab矩陣實驗可以將空間二維光場從輸入面到光場空間分布,經過二維傅里葉變換之后在頻譜面和濾波之后的場強空間的頻譜分布,最后得到輸出面的空間場強分布的變化過程用圖像和動畫輸出的形式描述清楚,更換輸入光場或濾波器,可以獲得相應的輸出的圖像??傊?,使用計算機輔助實驗,可以使教學內容更加逼真,更加接近實際,同時讓學生深刻理解繁瑣的數學公式,把繁瑣的數學公式變成有意義的物理概念。

4 借助互聯網和校外資源

由于校內資源和實驗器材的缺乏,使得學生掌握更多的信息光學的知識受到了限制,但是,各個光學科目強的高校都已經建設了信息光學課程網站,比如浙江大學、華中科技大學、北京理工大學、四川大學等,同時教育部光電專業教指委全國光學光電類專業教育教學支委也在積極籌建光學教學網站,讓全國優秀的光學教學傳遞到每一所大學。通過信息光學網站,使學生能夠充分利用豐富的網絡資源來彌補在課堂上疑惑的知識,從而達到了學生積極主動學,確立了學生在教學過程中的中心地位,這種教育模式將成為革新傳統教育模式的重要途徑。在實際教學中,講授到計算全息這一章節的時間,和學生一同學習了由四川大學電子信息學院曹益平教授負責的光信息處理這門精品課程,教學內容在教學錄像的第三章計算全息,主講教師是蘇顯渝教授,網址是http:///G2S/Template/View.aspx?courseId=1299&topMenuId=125878

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125901,通過學習視頻內容,一方面讓學生學習到了計算全息的抽樣定理與信息容量、時域信號和空域信號的調制與解調,更重要的是讓學生見識國內頂尖大學的教學模式以及教學大師的教學風采。通過這次視頻課教學,學生反向強烈,受益匪淺。

5 加強實踐教學

信息光學是一門實用性很強的課程,光靠課堂教學、實驗室教學或者計算機輔助教學往往都不能體現該門學科的重要性。因此,實踐教學是非常重要的。它可以提高學生的動手能力、工程實踐能力、科研能力和創新能力,這些能力很難從課堂教學、實驗室教學和計算機輔助教學中提升。因此,我們在大四開學之后進行兩周的實習,實習基地是四川綿陽長虹培訓中心,實習內容主要是在實驗室對電視機內部電路進行理論的學習以及對電視機實物各個部分識別和元器件參數的測量。通過實習,讓學生意識到信息光學中的光在信息處理中起到承載傳到信號,把信號加載在原光信號中,使信號發生改變,然后接受光波的時候把信號還原出來,起到了調制調解的作用。同樣在實習的過程中會接觸到與信息光學相關的知識點,比如說,波前編碼、傅里葉變換、空間濾波、計算全息等。

6 結束語

我們從教學內容設置、校內實驗平臺的建設、加強計算機輔助實驗、借助互聯網和校外資源以及加強實踐教學五個方面總結了應用物理專業的學生在信息光學教學中的探索與思考。但是要進行應用物理在光電類的教學改革,增加學生在光電類專業考研和就業,光靠一門課程或者實驗是遠遠達不到要求的。應從光電專業人才培養需求和學生自身素質的實際情況出發,不僅在課堂和教學實踐中加強光電信息的改善,更需要光電信息的教師不斷提高個人業務水平、科研能力,更需要教學單位配備有助于光電信息教學和實踐的場地和器材。在各個方面的配合下,應用物理專業的教學才能將學轉化為用,才能滿足社會的需求。因此,通過一步一步的努力,進一步深入研究光電技術專業方面的人才培養特點,拓展教學課程內容和手段,為我校申辦光電信息專業打下堅實的基礎。

參考文獻:

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光學信息處理技術范文4

關鍵詞:獨立學院;測控技術與儀器;專業建設;課程體系建設

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0031-01

隨著信息技術的迅速發展,儀器儀表的內涵已發展為包含信息采集、傳輸、處理、儲存和控制等綜合功能的測控系統。教育部在1998年版《工科本科引導性專業目錄》中,將原來十一個儀器儀表類專業整合而形成一個新的綜合性專業——測控技術與儀器。該專業是一個集光學、機械電子、計算機、控制于一體的綜合型專業。

目前,國內各高校的測控專業名稱雖然相同,但培養目標和側重方向卻差別很大。有的側重于精密儀器,有的側重于光學儀器,有的側重于電子信息。做為獨立學院,吉林農業大學發展學院測控技術與儀器專業于2005年開始招生,采取以電子信息方向為側重的寬口徑應用型人才的培養模式,突出強調學生實踐能力的培養,采取“3+1”的培養模式,學生理論學習為三年,最后一年安排學生到相關企業頂崗實習,鍛煉學生實踐和適應社會的綜合能力,培養適應企業需要的高素質人才,同時為學生的就業奠定良好的基礎。

一、專業培養目標

測控技術與儀器專業主要研究兩方面內容,一是測控系統,二是儀器儀表?!皽y”指測試技術,“控”指控制技術,“儀器”是指儀器儀表技術,如圖1所示。將這三方面技術有機結合,培養能在傳感技術、工業檢測、過程控制、信息處理、儀器與系統等領域從事開發、設計、制造及管理等方面工作的應用型工程技術人才。

二、課程體系建設

課程建設是專業建設的核心。測控專業涉及到包括光學、機械學、電工電子學、計算機、信息與控制等多種學科。在課程建設過程中,我們的目標是建立科學的、有自己特色的課程體系。具體做法是建立以電子技術、計算機、信息處理、檢測技術、控制五方面為基礎的模塊化課程體系。每個模塊為一個課程組,后續的課程改革、課程建設都以課程模塊為單位。

具體來說,電子技術模塊的課程有三電(電路、模電、數電)、測控電路、EDA技術及應用等。計算機模塊的課程有單片機原理及應用、電氣控制技術與PLC應用、測控技術與系統、DSP原理與應用、虛擬儀器原理及應用、嵌入式系統設計等。信息處理模塊的課程有數字信號處理、誤差理論與數據處理、數字圖像采集與處理等。檢測技術模塊的課程有:傳感器與檢測技術、控制電機、汽車診斷與檢測技術等。控制技術模塊的課程有自動控制原理、過程控制與儀表等。

進行模塊化課程體系建設,而不是針對某門課程單獨建設,有利于課程內容本身的銜接與完善,也有利于師資隊伍、教學團隊的建設和其他各項與課程教學有關的活動的進行。

三、實踐環節建設

測控專業是實踐性很強的工科類專業。目前該專業的實踐環節包括課程實驗、專業綜合實驗、教學實習實訓、課程設計、生產實習、畢業設計、畢業實習等。經過探索、實踐,我們認為應從三方面改進實踐性教學環節:①課程實驗,對于長實驗學時課程,如微機原理及應用、自動控制原理等,壓縮驗證性實驗量,加大綜合型、設計型的長學時實驗。目前很多實驗設備都是“黑箱”式的實驗箱,學生只需按實驗指導書按部就班操作,并不利于動手能力的鍛煉和創造精神的培養。②專業綜合實驗,應該分別設置檢測技術類、控制技術類和儀器儀表類等全面包含專業技術要求的實驗內容,通過實驗,培養學生具備專業綜合能力。③畢業設計,如果說課程綜合性實驗是一門課程內容的綜合,專業綜合實驗是課程模塊內容的綜合的話,那么畢業設計應該是整個測控專業各課程模塊之間的大綜合。首先畢業設計的選題應該體現“測試技術、控制技術、儀器儀表技術”的專業培養目標,其次在硬件支持、教師指導等方面都應以培養學生的實際能力為原則。

四、新生專業入學教育

高校教育的最終成果是培養具有高素質的人才。再科學、再完善的教學計劃如果不能轉化為學生的實際能力,都將是一紙空文。而要培養學生對所學專業的興趣,充分利用大學寶貴的學習時間,首先應該盡早讓他們了解所學專業的內容。因此,專業入學教育對于經過十年苦讀、剛進校門的新生來說十分重要。據報道,國外入學教育的受重視程度遠遠超過國內,澳大利亞的一些高校入學教育需要兩周時間,哈佛大學等名校更是安排了四周時間,教育內容也很廣泛,除了專業教育外,還包括什么是大學,在大學學什么等常識問題。

在專業入學教育時,請學科帶頭人為新生做一場詳實的新生專業教育報告會,主要包括專業培養目標、專業應用現狀及前景、專業課程設置以及已畢業學生的一些經驗等等,以期使新生對所學專業有比較明確的認識和興趣。同時每學期定期舉行學習經驗交流會,激發學生的學習熱情。

總之,專業建設是一項涵蓋教與學的方方面面,又需要不斷完善、與時俱進的工作。所有的工作都圍繞一個目標,那就是提高學生的專業素質,培養學生解決實際問題的能力。

參考文獻:

[1]教育部高教司.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M].北京:高等教育出版社,1998

光學信息處理技術范文5

關鍵詞:光電信息科學與工程;人才培養;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)11-0167-02

一、研究背景

光電信息科學與工程專業(以下簡稱光電專業)是由教育部在2012年9月下發文件將原屬于電子信息科學類的光信息科學與技術、光電子技術科學專業與原屬于電氣信息類的信息顯示與光電技術、光電信息工程、光電子材料與器件5個專業統一整合后而成的[1],因此,不同學校的光電專業淵源不同,特色各異。我校的光電專業源于2011年設置的光信息科學與技術專業,初期建設主要依靠大學物理教研室的師資和大學物理實驗室資源,在課程體系設置中,理論課程比例較大,應用型課程不足,實踐教學環節薄弱,對學生的實際應用能力培養不足,不利于學生的就業競爭。

光電信息產業是21世紀最具發展潛力的產業,隨著合蕪蚌自主創新產業示范區的建設和發展,安徽光電產業迅速發展,從而使光電專業技術人才需求快速增加。特別是生產加工類企業,對具有光電專業背景、熟悉光電原理和行業發展的技術管理人才需求旺盛。

隨著地方高校向應用型轉型發展,對比企業對光電人才需求的狀況,以前的培養方案存在與就業市場脫節,重視理論及系統性,實踐教學環節薄弱,對學生的實踐能力、應用能力和創新思維培養不足。為了解決以上問題,近年來,在廣泛調研的基礎上,借鑒兄弟高校的成功經驗、認真吸取企業的建議、接受光電教指分委指導,逐步明確專業培養目標及建設思路,初步形成有特色、能滿足地方光電企業人才需求的人才培養方案。根據市場需求,確定了“光電子技術”、“光通信與信息處理”兩個專業方向,構建分層次、模塊化的“平臺”+“模塊”式課程體系。建設了基礎實驗、專業實驗、綜合課程設計及企業實習等實踐教學體系。

二、應用型人才培養模式改革的實踐

(一)合理定位,優化課程體系

地方高校光電信息科學與工程專業主要培養適應光電信息類企業需要的應用型技術人才,以適應光電信息產業的快速發展。以培養企業需要的應用技術人才為培養目標,校企合作修訂了2015級人才培養方案和教學大綱。課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業課、專業方向課和專業選修課5個層次。在新的培養方案中,保證數理基礎的前提下,適當合并調整壓縮了物理理論課程,增加了應用型課程的比例,加強了實踐教學環節。主要開設了,光電信息物理基礎、物理光學、應用光學、信息光學、模擬電子技術、數字電子技術、激光原理與技術、光電子技術,光學系統設計、光纖通信原理、傳感器原理與應用、數字信號處理,單片機原理等。

(二)加大實驗室建設投入,強化實踐教學

學生的實踐能力、應用能力需要有良好的實驗教學條件的保障,用好現有中央財政支持地方高校建設項目、安徽省高等學校振興計劃項目支持實驗室建設。2013年光電信息科學與工程實驗平臺建設獲批中央財政、支持地方高校建設項目,同年獲批該專業獲批安徽省振興計劃新專業建設項目。

在大學物理實驗中心的基礎上,獨立設立了光電信息科學與工程實驗中心。從2012年至今,依托項目資金等共計投入760多萬元用于購置各類光電儀器設備,組建了基礎光學、激光原理與技術、光電子技術與檢測、光通信與信息處理技術4個實驗分室,建設了光學系統設計與制作、光電創新設計2個實訓室。經過4年的實驗課程建設,逐步形成了較為系統的、先進的、開放的實驗教學環境。

1.有機整合、獨立開課,構建模塊化實驗教學體系。打破基礎實驗、專業基礎實驗、專業實驗獨立分塊,實驗從屬于理論的傳統實驗教學體系,將光電信息科學與工程專業教學計劃中的實驗組成一個有機整體、獨立開課,構建模塊化實踐教學體系。[2]如獨立開設了基礎光學實驗、光電子技術實驗、光通信與信息處理技術實驗、激光原理與技術實驗及課程設計等。

2.改革教學內容,優化基礎實驗,增加綜合性、設計性實驗。光電信息科學與工程專業的實驗教學在整合基礎實驗、獨立開設模塊化實驗課程的同時,開設足夠的高質量的綜合性、設計性的課程設計項目,課程設計的內容與工程、社會應用緊密聯系,開設有光學系統設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計等,通過課程設計培養學生的實踐能力和綜合應用能力。通過暑期小學期實踐教學,積極引進企業工程技術人員,結合企業生產項目,實施暑假實踐教學,使實踐教學真正貼近企業,貼近市場。

(三)設立大學生創新實踐計劃,鼓勵學生參與各種競賽活動

學校積極實施因材施教的探索,在人才培養方案中設立了大學生科技文化與創新創業學分,設立大學生創新創業計劃項目,學生自愿報名組隊,在指導教師的指導下,完成創新創業項目。學校積極支持學生參加課外科技實踐及競賽活動,學生在全國挑戰杯大學生創新創業大賽、全國大學生數模競賽、電子設計大賽、飛思卡爾智能車大賽、全省大學生物理實驗競賽、及學校組織的光電設計競賽中都取得較好的成績。學生通過競賽,提高學生專業學習興趣,明確學習目標和方向,促進了學習積極性和主動性,提高學生分析問題和解決問題的能力、實踐能力和綜合素質,[3]從而也提高了人才培養質量,提高畢業生就業競爭力。

三、思考與建議

光電信息科學與工程專業建設和人才培養是一個長期的過程。我們在4年的建設實踐中,有教訓也取得了一些經驗,培養光電企業真正需要的應用型人才,創新應用型人才培養模式是我們必須思考和研究的重要n題。

首先,科學合理地設計和更新教學內容,淘汰過時的內容,將企業生產的實際問題與理論結合,特別是體現在專業課程的教學內容、實驗教學項目、課程設計及各類設計、光電設計競賽的項目上。

其次,建設具有特色的專業實驗室,建設好校內實習實訓基地;建立穩定企業實習基地,推進實驗及實訓的項目化教學,通過企業技能學習,有助于提高學生的實際操作水平,培養學生實際應用能力,有利于學生針對就業崗位針對性學習,提高就業競爭力。

第三,存在的問題和不足。專業設計軟件的熟練使用也是企業技術人員的重要方面,而我校利用課程教學、暑假實踐等對學生進行了單片機類教學,Matlab仿真等軟件課程教學,但還缺少光學系統仿真設計等訓練。因此,我們進一步建設光電仿真設計實驗室,將加強學生專業設計軟件使用能力的培養。同時,我們在2013級人才培養方案中增加了科技新學分部分,以強化實踐與科技創新能力的培養。

光電信息科學與工程專業建設和人才培養模式的探索是一項長期工作。校企合作,創建以能力為中心的人才培養模式,注重提高學生的綜合素質,培養學生綜合應用能力,必然會培養更多適應社會、企業需求的光電技術應用人才。

參考文獻:

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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)

光學信息處理技術范文6

[關鍵詞]智能 機電一體化 綠色

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)24-0325-01

本論文主要從機電一體化技術未來的發展等進行講述。主要包括了全息系統化、微型機電化、光機電一體化、產品網絡全球化、產品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統化也即智能化、光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢、未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系等。具體材料請詳見:

1 概述

機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術,并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱,因此,“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物,是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展,微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用,對各個領域的發展起了很大的推動作用,正因電子技術的快速發展,進而帶動了機電一體化技術的發展,科技的進步更是依賴于其發展,因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。

2 機電一體化技術未來的發展

2.1 全息系統化

全息系統化也即智能化,是對機器的行為描述,即在控制理論的基礎上,吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想,從而模擬人類的思維能力,使它如同人一樣具有思維、意識等能力,以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展,機電一體化產品智能特征也越來越明顯,智能化水平也是日趨上升,新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展,人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視,其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然,要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的,也沒有這個必要,但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

2.2 微型機電化

在實驗室中,目前,通過半導體蝕刻技術,已經制造出亞微米級的機械元件,如果這一成果應用于實際產品時,那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了,這時就完全的實現機械和電子的“融合”,這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起,而且體積小,同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向,更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢,在國外,人們稱其為微電子機械系統,也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,一并向微米級、納米級發展,正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活,在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。

2.3 光機電一體化

光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢,因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的,因此,在機電一體化技術中引進光學技術,充分利用光學技術的先天優點,有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。

2.4 產品網絡全球化

計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展,同時給日常生活都帶來了全新的面貌,全球生產、經濟被各種網絡連成一片,企業間的競爭也將出現網絡全球化,一旦研制出機電一體化新產品,只要其質量有保證,功能可靠,必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及,那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾,然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品,因此,機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。

2.5 產品綠色化

隨著工業的發達,人們的生活也發生了巨大的變化:①物質需求豐富,生活舒適;②可用資源減少,生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現,人們開始呼吁保護環境資源,回歸自然,那么此時,綠色產品的概念也就應運而生,這是一個時代的綠色化趨勢,在這里,機電一體化產品的綠色化主要是指:使用時不破壞生態環境,報廢后還能回收利用。因此,機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中,應完全符合生存環境和人類健康的要求,對生態環境盡可能的無害或危害極少,資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性,設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高,但其具有遠大的發展空間。 2.6“生物――軟件”化未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系,即機電一體化的人格化,其有兩層含義:①機電一體化產品的使用對象是人,怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要,尤其是家用機器人,其最高境界就是人機一體化;②模仿生物機理,研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展,機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大,很多時候類似于活的生物:當大腦停止工作時,生物便死亡,而大腦工作時,生物就充滿活力,即信息決定系統的工作與否。目前,在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構,可為機電一體化產品提供新型的機體,但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題,這一研究領域被稱之為“生物――軟件”或者說“生物系統”,而生物的特點正是“肌體(硬件)――大腦(軟件)”一體,不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好,但是目前的技術與理論還是有很大的差距,因此,還需要更加倍的努力。

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