時間：2022-06-14 03:38:14
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2．1近紅外波長瓦斯濃度檢測技術
瓦斯爆炸是造成煤炭生產不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的檢測工作，明確氣體的濃度就顯得極其重要。利用光電子技術中的近紅外波長瓦斯濃度檢測手段，能夠準確檢測出煤炭井下的氣體濃度，改善原有瓦斯傳感器只能檢測黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周進行調試，從而減小誤差，緩解人員工作壓力，大大降低瓦斯爆炸事故發生的可能性。此外，由于光電子元件的發展，近紅外波長瓦斯濃度檢測技術還具有相對的穩定性，使用操作簡便易行，使用年限也更長。
2．2LED礦燈
LED礦燈在井下的安裝，起到照明的巨大作用，過去的照明器材的燃點高，極其容易達到煤塵燃點，引發煤炭事故。對此，我國相關部門已經規定，在煤炭生產中不宜使用燃點高的礦燈，要使用新型燈具。LED礦燈是代替過去老舊器材的有效設備，它具有較高的科技含量，其先進性主要表現在安全性、冷光源、低溫度、節能、環保、杜絕火花等優勢上，是光電子技術在具體設備中的有效運用。
2．3瓦斯突出傳感器和煤巖界面傳感器
瓦斯突出傳感器具有傳感和預測的功能，它可以防護煤炭與瓦斯突出造成的爆炸事故，在問題爆發之前就預測事故，然后通過有效的預防降低故障發生的概率，提高企業的經濟效益。突出預測包括區域預測和局部預測兩大種類，所謂的區域預測就是指對煤炭礦井和煤層區域的不安全因素進行預測，局部預測則是在區域預測的基礎上，對重點部位和隱秘部位進行的預測。在具體的檢測過程中包含聲發射監測技術、電磁輻射監測技術以及環境監測三種類別，對預防事故，提高生產安全性具有十分重要的意義。煤巖界面傳感器技術是光電子技術的重要組成部分之一，它能夠減少原煤中巖石和其他礦產物的含量，提升企業的經濟效益。它最先進的技術就是使用采煤機具備的自動跟蹤手段，判斷煤巖界面的能力水平，實現自動化采煤。具體而言，煤巖界面傳感器技術是使用紅外線記錄儀器對地質的地表溫度進行測試的手段，它能夠對堅硬的頂板實施檢測，并且反應時間迅速，減衰率小，能夠穿透灰塵和水霧。據試驗表明，波長為3um－5um的紅外成像儀器可以在能見度僅為5米的滿是煙霧的巷道中成功的利用采煤機實施定位，探測的距離可以達到80米以上。
2．4紅外考勤及人員的跟蹤定位
由于我國煤炭行業的迅猛發展，國家對其的重視度越來越高，加強監督管理也就成為相關人員探討的重點。然而經過調查研究發現，我國一些較小的煤炭生產企業和偏遠地區的單位，不具備較好的安全檢測系統，在具體實施管理的過程中也存在嚴重的不足，不利于及時掌握煤礦井下作業的實際情況，危險事故一經發生很難做到安全救援，企業面臨著巨大的安全隱患。采用光電子技術中的紅外考勤對策能夠對礦井工作人員進行跟蹤，對他們的動向進行考察，監測他們的生產開采行為。一旦發生危險事故，可以在短時間內采取定位系統找到故障點，為事故救援提供精準的信息。并將計算機網絡系統、地理信息系統、通信技術有效的結合在一起，做好考核工作和測評工作，保證煤礦的安全生產。
2數字廣播電視技術維護工作應用的特點
2.1系統越來越復雜
隨著數字化廣播電視播放技術的實現，廣播電視節目的數量和頻道一直在不斷的增加，而為了保證對所有的頻道和節目進行靈活控制，保證廣播電視節目播放的穩定性和安全性，數字化廣播電視播放系統也跟著不斷地改革和更新，導致系統變得越來越復雜，極大的增加了系統維護的工作難度。
2.2系統傳輸容量不斷擴大
自從進入二十一世紀以來，科學技術就一直在飛速發展，各行各業的技術也跟著不斷進行提升，而廣播電視播放技術同樣如此，播放系統的播放手段一天比一天先進，數字壓縮量和系統傳輸容量越來越大，于是，對廣播電視播放系統的精細化要求也越來越高。
2.3廣播電視播放系統實現信息化和智能化
二十一世紀是一個信息化時代，也是一個互聯網技術全面普及的時代，在這種時展形勢的帶動之下，廣播電視信號的傳輸也逐漸的實現了信息化和智能化。所以，為了能夠迎合廣播電視播放技術的發展，在數字廣播電視技術維護工作中應用的維護系統也應該逐漸實現信息化和智能化。
2.4提升數字廣播電視傳輸系統的穩定性和安全性
雖然廣播電視播放系統已經實現了數字信息化，播放和傳輸系統的穩定性和可靠性也得到了有效提升，但是，非法入侵信號以及外來干擾風險也跟著有了大幅度的增加，所以，在日常的維護工作中，維護人員除了要重視對系統的維護和檢修工作之外，還要對來自外界的非法入侵和干擾進行嚴格監控，以全面提升數字廣播電視傳輸系統的穩定性和安全性。
2.5保證設備安全和播放安全
想要有效保證廣播電視信號傳輸安全以及設備運行安全，首先就要保證設備和播放的安全性。因此，在數字廣播電視技術維護工作中，除了對播放系統和傳輸系統進行維護和檢修之外，還要保證設備運行的安全性以及廣播電視播放系統運行的安全性，避免在廣播電視播放過程中發生安全事故，影響廣播電視播放的穩定性和安全性。
3數字廣播電視技術維護工作應用對策
3.1明確設備和系統工作原理，及時有效解決故障
想要做好數字廣播電視技術的維護工作，首先就要對數字廣播電視播放的設備以及播放系統的工作原理進行詳細了解，一旦數字廣播電視播放真的出現問題，盡可能保證在第一時間找到故障所在，并對故障進行有效解決，降低停播率，最大限度的降低對人們精神文化生活影響。通常情況下，在對故障進行檢查的過程中，首先要根據電路運行以及數字技術的特點，在結合設備以及播放系統運行原理的基礎上對故障發生的部位進行初步判斷。然后，再利用專業的設備儀器對故障進行詳細的檢測，確定故障發生的位置并對故障進行合理解決。
3.2對設備和系統進行定期檢修
跟所有系統的維護工作一樣，對數字廣播電視播放設備以及播放系統進行定期檢修具有十分重要的影響作用。尤其是對于一些比較容易受到損害，比較容易受到溫度影響的設備和元件的維護，更是會直接關系到廣播電視播放系統運行的穩定性和可靠性，以及故障發生的頻率。所以，在對數字廣播電視技術進行維護的工作中，一定要做好設備和系統的定期檢查工作，以此來降低故障發生的可能性，把隱患消除在萌芽狀態，對數字廣播電視播放設備和系統的穩定運行形成更好的保障。
3.3對設備以及系統運行狀態和所發生故障進行詳細記錄
在日常的維護工作中，一定要做好設備以及系統運行狀態和所發生故障的記錄，這樣就使維護工作人員可以對設備以及系統運行特點進行詳細了解，有針對性的做好設備和系統的維護工作。如此一來，當維護工作人員能夠對設備的運行狀態以及經常發生的故障擁有一個詳細的了解之后，一旦出現故障，維護人員就可以第一時間對故障發生的位置進行初步確定。并且，在遇到相同故障的情況下，維護工作人員就可以在參考紀律檔案的基礎上及時發現問題，合理排除故障，更好的保障廣播電視節目播放的穩定性和可靠性。
3.4加強自身學習，提高工作能力
隨著科學技術的不斷發展，數字廣播電視播放技術也在不停的改革和更新，作為維護工作人員，如果不能夠通過學習和總結來提高自身的工作能力，就會因為自身能力所限而滿足不了數字廣播電視維護工作需求，進而導致廣播電視不能夠穩定、可靠進行播放。所以，在日常的維護工作中，維護人員一定做好通過對每一種故障出現以及解決情況的記錄，并對其進行不斷摸索和學習，提高自身的工作能力，一旦日后發生相同或者是相似的問題，能夠在最短的時間內進行合理解決。除此之外，維護人員還要加強自身的學習，了解最新最先進的數字廣播電視播放系統的工作原理，學習最高效的維護管理方法，并通過不斷的實踐和總結對所學知識和技術進行驗證和鞏固，最終實現能夠完美勝任數字廣播電視技術維護工作的目標。
相比較而言，數字音頻技術優于其他音頻技術的一點是其數字化技術，數字化技術能夠全面突破傳統音頻技術工作方式存在的不足之處。數字化音頻技術管理與計算機數據存儲器類似，能夠實現音頻資源的存儲和共享，不僅能夠方便使用者快速找到自己需要的信息，還能夠加強對音頻信息的管理，實現廣播電視現代化管理。因此，數字化廣播電視工程必將成為未來電視廣播領域的重要發展趨勢。
（二）廣播系統
數字音頻技術中的數字廣播系統方面的技術，主要涉及到壓縮編碼數字、無線傳輸以及運用組網等，壓縮編碼數字音頻信號主要是依據人耳的特點，對音頻碼率進行調整和優化，我們的耳朵在受到強度差別較大的音頻信號的影響過程中，對音頻較低的信號反應并不強烈。因此，將這種特性應用到數字音頻廣播傳輸系統中，能夠有效避免電視廣播工作中的問題，為電視廣播工作可持續發展奠定基礎。
二、廣播電視工程數字音頻技術的應用發展
（一）數字調音臺
數字調音臺作為現代電視廣播工程中的重要組成部分，對廣播電視節目具有十分重要的作用。因此，在數字調音臺處理過程中，不僅要確保原有功能，提高廣播電視節目的整體質量，避免電視節目中耳朵噪音、串音等問題的出現，還要將數字技術融入到調音臺中，發展新型數字調音臺，增加切換模塊等功能，豐富數字調音臺功能，促使數字調音臺能夠適應更多的環境，滿足個性化需求，發揮通路多，且體積小的作用。
（二）音頻嵌入技術的應用
音頻嵌入技術以其獨特的優勢在廣播電視節目制作過程中得到了廣泛應用，通過運用數字音頻技術并建立數字音頻工作站，不僅能夠有效提高節目制作質量，還能夠節約大量時間和人力，提高電視廣播工作效率。在視頻數據信息傳輸過程中，音頻信號僅能夠在特定范圍內進行信號傳輸，也就是嵌入音頻。因此，嵌入音頻主要是指將數據信息嵌入到特定范圍之中，在進行視頻傳輸過程中，通過嵌入音頻技術，能夠實現聲音與畫面同步進行，在提高電視節目質量過程中具有十分重要的作用。目前，嵌入音頻技術主要應用于電視節目的前期與后期制作過程中，隨著科學技術的不斷發展，為電視廣播工作提供了更多幫助，促使廣播電視技術的發展逐漸細化，電視節目制作也會實現數字化建設，并將嵌入音頻技術推廣和普及。另外，廣播電視的管理過程中，要結合自身實際情況與未來發展目標，制定科學、合理的發展戰略，建立以嵌入音頻技術為基礎的管理系統，通過這種方式，不僅能夠實現實時監督和控制，還能夠確保數據信息的完整性和準確性。從而推動我國廣播電視進一步發展。
二、網絡數字化廣播電視技術所面臨的挑戰與對策
1.發展模式與數字化要求不符
眾所周知，我們國家賦予的特殊的壟斷地位激發了數字化電視的發展與興起，可是在計劃經濟體制逐步轉向市場經濟體制中，我國各種壟斷行業的發展步伐把廣播電視興起遠遠拋落其后，由此，壟斷行業所具有的因素主要依靠資源的獨自占有性的粗放型模式，恐怕難以供應廣播電視數字化帶來的需求，使得廣播電視的發展模式需要根本上的改變，把依靠創意的獨特性作為首要減輕依靠資源的獨占性模式，以集約性增長方式為主來減輕粗放性的增長方式。
2.本體結構性詬病分析
對我國而言，廣播電視向來作為公共服務出現在大眾的眼前。但并沒有因此得到政府在資金和政策上的支持，只能靠自己創收填補彌補公共經費的窟窿，因此使得廣電多年來的財力十分貧乏，基于體制和政策框架的大環境下，單獨讓廣電部門帶動廣播電視的數字化發展進程只是設想，有可能會難以實現。然而讓我們欣喜的是，家國頒發[2006]79號文件把廣電公共服務體系的建設和政策與資金作為發展重點，標志著廣播電視的發展有了國家體制與國家政策調整的庇護。數字化也為廣電創造了良好條件，就是從公共服務轉向市場和運營并重的局面。針對建立市場化的運作營銷方面，我們的準備差的太多，我們的經驗明顯不夠，我們迫切地要完成網絡數字化所需要的各種觀念、大量資金、完善的機制、專項人才的準備。
三、數字化時代廣電技術的發展前景
在網絡數字化時代，人們觀看節目的途徑將會產生新的特點：一方面觀看途徑的多樣化，可以在有線電視、無線電視、衛星接收、IPTV等中選擇其一；另一方面人們擁有自主選擇權，廣播電視將不僅僅是單向的推送，它會發展成雙向的互動，觀眾將會通過實時觀看、點播觀看、復制等各種途徑自由選擇喜愛的節目。再一方面想要隨時隨地收看節目現在不再是夢想，現在伴隨性收看成為新的屬性和新的特點，觀眾收看電視將不再受地點的局限，可以用手機收看、電腦收看、電梯電視、公交車上收看、戶外大屏幕收看等，不受制約地收看電視節目。在當今信息時代，以網絡化和數字化為發展方向的廣播電視技術擁有廣闊的發展前景，它的應用可以使我國的廣播電視事業的市場被進一步的打開，使人民日益增長的文化方面的需求被進一步的滿足。面對當今不斷出現的機遇和挑戰，我國要提高廣播電視技術方面在網絡化領域、數字化領域發展的速度，要做到把計算多媒體與廣播電視系統相融合，打造比較立體的節目、融合性高的、互動的廣播電視節目，更好的服務于社會。
二、數字電視地面廣播技術應用分析
（一）車載移動電視
我國在2002年推出了公交車移動電視服務，上海因此成為我國第一個公交車上有移動電視服務的城市，同時也成為世界第二個普及移動電視的城市。自此，我國正式進入數字電視地面廣播技術應用的實施階段。上海是繼新加坡之后世界上第二個普及移動電視的城市，并組建了經濟實用的數字電視地面廣播單頻網，覆蓋率在90%以上。移動電視技術的關鍵在于移動接收，即車載高速移動接收，接收情況如何會受到很多因素的影響，如車速變化、環境變化，同時多普勒效應頻率變化也會對接收情況有一定影響。其中，多普勒頻移和動態多徑問題是移動接收需要解決的主要問題。我國一直在研究適合自己的數字電視地面廣播標準，我國的DTTB制定原則為：傳輸信息量大，抗干擾能力強，兼容現有模擬廣播電視，靈活性強，具有可擴展性。
（二）手機電視
電視可以說是最大的媒體，如今電視也在不斷地與手機相融合，讓人們無論在什么地方都能看到電視節目，如電子報紙、商務電視、新聞和購物等，這不僅可以增加電視業的收入，將電視節目濃縮在重量輕、體積小的產品中成為了可能，電視廣播節目內容也因為數字電視地面廣播技術與通信技術的融合變得更豐富。手機電視的節目碼率較低，主要是因為其屏幕大小受限制，因此在DVB-T的IP數據廣播下，由于帶寬僅占100KHz到380KHz之間，所以如果電視頻道為8MHz，則可以傳送25到80套電視節目。然而地面電視廣播每個節目所占帶寬約2-5MHz，同樣為8MHz的電視頻道，地面電視廣播只能傳送3到4套節目。雖然DVB-T在便攜、移動和固定接收方面都有較為出色的性能，但如果用于手機接收地面DTV信號就會存在性能、功耗和移動網絡是否能夠靈活設計等問題。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1世界光電子技術和產業的發展
光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產業
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件，占領了100%的國內市場。
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（b）-0105-02
隨著材料科學的飛速發展，光電子材料已經成為新材料產業和當代信息技術產業的重要組成部分，引領著光電子、通信、新能源等產業的發展[1，2]。對于光電子材料相關專業的高校本科生，需要具備較強的光電子材料方面的實踐能力，以及與這些技能相匹配的理論基礎知識。通過《光電子材料》課程的學習，能夠加深學生對光電子技術理論知識的理解，幫助學生將光電子技術知識與光電子相關的實驗和實踐能力緊密結合起來。因此，當代光電子材料相關專業的大學生亟需學習光電子材料的相關知識，以滿足科技日益發展的社會需要。[3，4]
光電子材料課程的學習需要學生有良好的電磁學和光學等物理學科的理論基礎知識，同時也是一門實用性強、對動手能力要求較高的課程；其課程目標主要是培養學生掌握扎實的專業知識，同時學習實驗和實踐相關的基本技術，性能檢測的方法，培養學生的實際動手能力[5]。通過光電子材料實驗可鞏固和加強對有關專業理論的理解，提升學生分析和解決問題的能力，使理論與實踐教學有機結合[6]。在以往理論教學中， 激光原理，光纖導光原理，光調制，非線性光學和光電探測等理論知識，涉及較多的電磁學，光學，固體物理和量子力學等專業知識，對于本科生較難理解，而實驗和實踐方面又要求學生在掌握理論的基礎上具備較強的動手操作能力。因此，由于理論知識較難，必須進行較長時間的理論教學，實驗和實踐操作時間被壓縮，枯燥的理論教學不能激發學生對該課程的興趣，最終導致教學效果較差。因此，如何增加實驗和實踐教學的比重，使學生對該門課程產生濃厚興趣，并將光電子材料基礎理論知識與實驗和實踐結合起來，使學生掌握課程的主要知識和基本的操作技能，是達到良好的教學效果的關鍵。
1 光電子材料課程改革目標
《光電子材料》課程是材料物理（光電材料）專業的專業必修課，涵蓋了《光學》、《電磁學》、《固體物理》、《量子力學》等課程相關知識，含有較多的物理公式，具有很強的理論性。根據筆者所在校培養應用型人才的辦學特色，結合課程理論性強的特點，該課程目標如下：
（1）通過該課程的學習讓學生了解當前光電子技術及研究的最新進展和實際的應用情況。加深學生對光電子技術及其發展的相關認識，并通過講授光電子技術的發展歷程激發學生的研究興趣和開拓他們的思維與知識面。
（2）將該課程的理論教學與光電材料綜合實驗等實驗課程進行有機結合，力爭形成理論和實際相結合，培養學生理論基礎知識的同時提升學生的綜合實踐能力。
2 光電子材料課程教學方法和手段改革
根據教育部的專業規范和學校的課程體系，和筆者所在校培養應用型課程人才的辦學理念和材料物理專業的特點與培養目標，結合《半導體器件物理基礎》理論性強的特點，在該課程建設過程中，以提高教學質量、培養學生主動學習能力和創新能力為目的，采用啟發、互動式教學，講解與討論相結合，講授與自學相結合。借助多媒體和實物教具進行形象化教學。充分運用該校多媒體教室所擁有設備以及網絡平臺來實現教學手段的現代化，充分運用實物、互聯網資源以及企業資源，沓涫悼翁玫哪諶藎使其內容具體豐富。
具體采取的教學方法、手段如下：
（1）制作一系列教學video，輔助課堂教學，活躍教學氣氛，增加課堂互動，有效調動學生學習積極性。
（2）建設課程網站，通過學生熟悉的微博、小木蟲等平臺實現“光電子技術基礎”網絡資源庫的建立；并上傳精品課時，在互聯網上進行國內外的共享。
（3）課堂教學中通過課前回顧、課前提問等方式保持課程的連貫性和邏輯性，采取引入實物、實驗演示及參觀等方式使教學更加形象化，運用布置課后作業、小論文等方法使學生在課下更好地鞏固已學內容，同時對學生掌握知識的程度得到及時的反饋，為學生打下扎實的理論基礎。
（4）針對該課程公式偏多的特點，在課上帶領學生推導重要的公式，使學生更好地理解公式的物理意義，掌握光電子材料與器件制造及設計的依據。
（5）針對該課程與《光電材料綜合實驗》等實驗課程的密切關聯性，在該課程理論教學中先引入關鍵實驗課程，并逐步與《光電材料綜合實驗》等實驗課程進行有機結合，力爭做到理論聯系實際，學生們學到的知識有的放矢。
（6）通過教師指定報告內容或者討論主題，讓學生進行分組報告或者分組討論等方式，了解半導體器件物理知識在新器件制造及工藝當中的實際應用，分析和研究實際生活中有關的問題，達到理論聯系實際，學以致用的目的，提高學習的深度和廣度，促進學生學習能力發展。
（7）課程考核可采取過程考核的形式，即降低學期末考試成績占總評成績的比重（50%），另外50%的成績根據過程考核的成績進行評定，過程考核主要包括學生的考勤、課堂表現、分組報告或分組討論和團隊作業等多個部分。這種核算成績的方式可以有效降低學生平時對課程重視度不夠，只靠期末進行突擊復習的弊端。督促學生平時對課程的各個環節進行高度重視，上課積極回答問題，積極思考如何將理論與實際應用結合起來，并且善于進行與團隊協作完成作業。
3 結語
光電子材料的研究和應用不但需要較強的光電子技術基礎理論知識，還需要較強的理論聯系實際，動手操作的實踐能力。因此，為滿足社會光電子材料專業人才的需要，在協同創新平臺的基礎上，通過改善原有課程中“學”與“用”脫節的現象，進行有針對性的教學，能夠促進學生對理論知識的理解以及知識運用和動手操作的實踐能力，促進創新實踐能力的專業人才的培養。
參考文獻
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主管單位：中國科學院
主辦單位：中國科學院上海技術物理研究所
出版周期：月刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1672-8785
國內刊號：31-1304/TN
郵發代號：4-290
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1980
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽：
1.1人才培養模式的改革探討
社會的發展對高校人才的發展提出新的挑戰，要培養適應現代社會發展需要的高素質、應用型的復合人才，就必須改革人才的培養模式.結合蚌埠學院的特點，構建適合社會發展、學生發展的人才培養模式，成為專業建設中的首要問題.隨著科學與技術的發展，各種學科之間的相互滲透已成為學科發展的主要趨勢.面向21世紀，我校提出了加強基礎，拓寬知識面，注重培養創新精神和實踐能力，增強適應性和競爭性的總體要求，推進學科建設.實現專業與基礎的結合，理論與實際的結合，相鄰、相關學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養具有堅實基礎和創新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領域的科學研究與技術應用，結合本校特點，本專業辦學指導思想是：實基礎、適口徑、重應用、強素質、理工結合.培養學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創新意識、良好的職業道德和身心素質，并系統掌握光信息科學與技術的基本理論和基本知識，受到電子技術實訓、光信息專業的基礎實驗和課程設計、畢業設計等方面的基本訓練，具備從事光電子、光信息、光電技術及其相關學科工作的基本能力.本專業的培養目標是：培養適應經濟社會發展需要的德智體美全面發展的，具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識、基本技能和專業知識，能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲，以及相關的電子信息科學、計算機科學等技術領域，從事產品設計與開發、生產制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求，結合學生興趣和學院辦學定位和人才培養規格等，我們需要努力不斷探討和改革人才培養模式，以培養應用型人才.
1.2合理構建課程體系，優化教學內容
由于光信息科學與技術專業在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求，目前課程體系中還存在一些問題，例如課程大綱、教材內容不統一和怎樣符合不同學校的辦學特色，不同課程內容相互重復，課程設置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構建課程體系，優化教學內容，對人才培養具有決定性的作用，因此要以知識全面性和學習者為中心，結合學校辦學特色來設計課程和培養環節，要合理安排通識課程、專業課程以及其它諸如實驗課程等的比例，安排應突出學生知識、能力、素質結構的優化組合，強化學生應用和工程意識，另外要更多渠道優化，為學生研究性學習和創新能力的培養提供較大的時間和空間，諸如校選課制、網絡課堂等.光信息科學與技術更新和發展飛速，在課程建設方面，我們要以構建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭，帶動教學內容的更新，合理動態更新教學內容，淘汰過時的，促進課程質量的提高；其次根據課程設置對光學和光電子技術系列課程進行修訂、整合，使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面；再次為了反映當代科技的重大成就和前沿，我們除了完善光通信原理、光電子技術、激光原理與技術等專業基礎課，還考慮研究生課程打通，考慮實際應用，增設了光信息科學與技術方面的選修課，如激光光譜技術、非線性光學、信號與系統、光信息存儲與現實、MATLAB光學模擬技術、太陽能基礎、傳感器與檢測技術等，以適應國內外迅速發展的光電子技術的要求，培養“理實交融”的復合型的光信息科學與技術人才.另外，由于光信息科學與技術屬于應用面廣,實戰性強的專業，建立光學與光電子技術實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點，結合本院學科特點，經過反復調研、醞釀和會議討論，我們設置光信息科學與技術專業的主要課程為高等數學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術、數字電子技術、原子物理、量子力學、數學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術、光電檢測技術及應用等.學位課程中的專業基礎課、專業課，從以上主要課程中選取.
1.3實驗與實踐教學光信息科學與技術專業科學和技術關系密切
理論知識與實踐能力并重，所以圍繞專業方向和培養目標，以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創新能力作為指導思想，加強校內外教學和實踐環節的實效性，注重建立高素質的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法，努力構建創新人才培養的實驗與實踐教學體系[1,6,7].圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點，根據本專業特點以及我校專業實驗室建設指導思想和發展目標，全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、數字圖像處理實驗、光電子技術實驗、光通信與光信息技術實驗、激光原理與技術實驗和光電檢測技術及應用實驗，精心設計實驗內容和創建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優勢，發揮示范作用.基礎課實驗室要提高建設水平和教學質量，同時重視專業實驗室建設，重視用高新技術提高實驗室建設水平，強度基礎性和完整性建設的同時，增加有利于學生動手能力培養的設計性、探究性、創新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數學建模實驗室、電子技術實驗室，強化建設信號與系統、EDA、電子工藝設計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術實驗等專業基礎實驗室，需要努力爭取校領導及各職能部門的支持，確保經費到位，計劃1年內基本建成，可以滿足新專業教學和研究工作的需要.本專業主要實踐教學環節包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業基礎實驗、光電子學課程設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計、畢業實習、畢業設計（論文）等.我們需要進一步努力在原有校內、外實習基地的基礎上，通過更多知名光電信息企業和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術前沿以及管理一流的實習基地，主動與相關企業聯系調研，理論聯系實際，實現學校培養與市場需求的有機結合.此外，爭取實施校園網進教室和實驗室計劃，增加圖書館館藏文獻資料數量，豐富教學手段，激發學生興趣和創新動力.
1.4務必擁有自己的核心資源
開辦新專業僅有良好的課程設置和合理的實驗室建設是不夠的，還需要優良的師資隊伍建設.進一步加強教師隊伍建設，教師隊伍的數量、結構、素質、水平達到較高先進水平.計劃到2014年，在學歷結構上，教師中具有博士學位的比例達到30%左右；35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結構上，教授占教師總數20%以上，副教授占教師總數40%以上.全力推進科學研究工作，以科研促教學，走產學研相結合的路子.充分發揮學科帶頭人的作用，多出一些高質量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區的企業，了解他們在生產中碰到的技術難題，尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題，進行合作研究，為地方經濟建設服務.同時建立與本地區科研院所的聯系，加強合作，共同申報科研課題.建立科研激勵機制，培養合理的科研梯隊.廣泛開展學術研討、學術交流活動，形成濃厚的學術氛圍，加大科技開發和成果轉化力度.目前存在一個問題是該專業課教師數量不夠，迫切需要加入新生力量充實教師隊伍，加強教學和科研實力，還要注重在職教師的教學和學術進修.光信息科學與技術的建設必須擁有大量的人才資源，包括高素質的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設施”和“軟件平臺”，包括教學和科研設施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道，以及各項政策法規、規章制度等.
2機電一體化向智能化邁進的發展歷程
2.1數控機床。與西方發達國家相比,我國機電企業出現較晚,隨著我國建筑行業規模不斷擴大,機電企業的發展是確保實現高質量建筑工程的必然要求。在我國機電一體化的出現,一開始受數控機床技術的影響,在20世紀中期,人們的日常生活開始觸及電子應用設備,電子應用設備是推動機械產物必然發展的需求,由于當時電子應用設備實際操作受限,其機械化產物質量達標還不能得到保證,因此,機電一體化的運作還不能廣泛地應用在我國機電企業中。2.2微電子技術。在20世紀中期,機電一體化應用數控機床技術領域存在著較大的問題,不能滿足當今時代機電工程施工的具體要求,所以,仍需要借助其他技術進一步實現機電一體化。微電子科學技術的出現,給機電一體化的發展帶來了新的希望,隨著我國機電工程規模不斷擴大,對其施工技術的要求也在不斷增加,這一時代機電。一體化應用微電子技術,推動了機電一體化順利實施,微電子技術的出現,將我國機電工程帶到了一個嶄新的發展領域,其各項技術的共同運行促使機電一體化技術的正常運行。2.3可編程控制器的出現在20世紀中后期階段,機電一體化技術的發展邁向了較為成熟階段,先前的微電子技術雖然在一定程度上能為機電一體化技術的發展奠定基礎,隨著新時代的發展,機電一體化技術實際應用領域越來越多,微電子技術還不能完全滿足機電一體化技術在任何情況之下解決所有問題,因此,在這一時期,出現了可編寫程序的控制器,該控制器主要功能是通過可編寫的特點使之自動化操作,應用該控制器最早的國家是美國,美國汽車制造行業中將該控制器應用得十分充分。隨著機電控制器技術的不斷成熟,在我國機電施工的過程中大量應用該控制器,技術的不斷成熟,并且通過大量實踐應用將新時代研制出的新型機電控制器大量投入到生產過程。隨著這項技術的成熟,國家為了更好地控制新時代研制出的新型機電控制器,制定了很多關于該領域技術相應的管理條例,從宏觀角度上來看,機電一體化技術的發展經歷了從單一到復雜的過程,從單一的結構體演變成各個復雜的系統,在機電一體化技術的功能方面,不但實現了自動化機電一體化技術,同時賦予機電一體化技術智能化特點。當今時代,機電一體化技術具有遠程控制操作端,使新型機電一體化技術實現便捷化轉換,而且通過遠程控制端信息快速傳達各個接收端,接收端在接收信息后的第一時間通過新時代信息處理技術快速篩選和整理,新時代機電一體化技術在研發領域更偏向于它的實際應用價值,形成了新時代機電一體化系統。2.4激光光電子技術。隨著新時代社會科技水平的不斷提高，機電一體化規模不斷擴大，可控制的編程器已經不能完全滿足新時代機電企業的發展，為了更好地迎合當代機電一體化企業可以更好地向智能化推進，激光光電子技術的出現，將機電一體化智能化推向了至高點，利用當下十分先進的激光技術，借用光電子在激光中的優勢，而且光電子技術能夠在可編程操控基礎之上，能夠進一步優化先前所有用于機電一體化所有技術，完善整個智能化過程，從根本上改變機電一體化智能化發展的很多干擾因素，擺脫不必要因素的影響，確保在激光光電子技術的支撐之下，更加快速高效地實現機電一體化智能化發展。總而言之，利用當下十分先進的激光技術，我國機電企業可以抓住這一優勢，對光電子在激光技術的支撐之下，能夠讓機電企業一體化智能化推進目標更快實現，機電企業應根據當今社會機電行業發展的趨勢，并且一直關注當下社會先進的科學技術，利用新時代先進的科學技術和機電一體化企業發展的趨勢的動態，并且根據自身企業在社會發展過程中的發展趨勢，將機電一體化和新時代先進的科學技術巧妙地融合在一起，研制出更為先進的機電一體化技術，迎合新時代社會發展的趨勢，重點研究機電一體化向智能化發展需要的哪些前提條件，并根據自身機電企業發展的優勢，加強機電一體化相關技術的研究，研制出高質量高效率機電一體化向智能化發展的先進技術，以確保我國機電企業在未來發展中能夠一直處于世界前沿水平。
3對新時代機電一體化向智能化發展的思考
當今時代,社會飛速發展,帶動了我國各行各業的不斷發展,機電一體化智能化的發展趨勢是我國新時代順應社會發展的必然要求,新時代機電一體化發展以其智能化的存在優勢,是一個控制機電領域的系統組織,依靠新時代微電子技術,在機電一體化設備的制作過程中,其數字化管理系統實現過程利用微電子控制器更簡單地解決了這一問題。當今時代數控機床技術不斷成熟,計算機應用系統飛速發展,給新時代機電一體化技術數字化系統奠定了基礎,并且通過計算機先進的技術實現虛擬化管理和集成管理。在我國機電行業的發展中,機電一體化技術是實現機電產品數字化屬性的重要手段。在20世紀末,最早將機電一體化推向智能化邁進的國家是西方很多發達國家,機電一體化智能化推進不但給這些發達國家創造巨大的經濟價值,并且將機電一體化這一偉大的智能成果推向了世界前沿。比如:像很多可編程的控制器可以促使機電一體化向智能化邁進所生產的機電產品擁有數字化管理系統,當今時代,電子信息技術尤為發達,在機電一體化數字化管理系統中,更加有力地提升了機電一體化數字化管理系統的數字化創造。新時代下,機電一體化已經向智能化推進,隨著時間的推移,機電一體化向智能化推進的步伐在潛移默化的影響著我們國家。
4結語
當今時代快節奏的生活越來越普遍存在于我們的生活之中,機電一體化向智能化推進符合新時代生活理念,機電一體化向智能化可以推進的過程大體分成幾個階段,首先在數控機床技術的出現,機電一體化向智能化推進有了一點起色,接著微電子技術和可編程的控制器將機電一體化智能化推向了十分成熟階段,為機電一體化智能化數字系統奠定了發展基礎,光電子技術的出現將機電一體化智能化邁進推向了最高端,是新時代先進科學技術的必然發展產物,隨著機電一體化智能化技術的不斷發展,機電一體化技術在我國慢慢的發展起來。
作者:王濤 單位:陜西交通建設集團公司西長分公司
參考文獻
［中圖分類號］F426［文獻標識碼］A［文章編號］1005-6432（2014）22-0052-02
1武漢光電子信息產業發展歷程
自我國首先在武漢東湖高新技術開發區創建武漢?光谷以來,光電子信息產業就作為武漢的四大產業之一開始迅速發展。近幾年來,東湖高新技術開發區正對武漢國家光電子信息產業基地的基礎設施建設進行全力推進,形成了一批以光纖通信、移動通信為主導,激光、光電顯示、消費電子、集成電路等競相發展的產業格局,而光電子信息產業也逐漸發展為武漢市四大主導產業之一。武漢光電子信息技術及產業水平在國內漸漸占據了領先地位,在全球市場上,武漢?光谷也成為了我國在光電子信息領域中與世界強國相競爭的知名品牌。發展到2010年,武漢的光電子信息產業已成為繼武漢汽車產業后,第二個資產規模過千億的產業。到2011年,武漢光電子信息產業總收入高達1440億元,在世界產業集群中占到了一個舉足輕重的地位。
東湖高新技術開發區在2009年光電子信息企業有800多家,總收入達到8356億元,凈利潤高達525億元,出口創匯約120億元,從事光電子信息產業的人員近10萬人。最近幾年,武漢?光谷幾乎承擔了中國所有的光通信系統的建設和90%以上的國家863光纖通信項目。隨著東湖高新技術開發區涌現出一大批擁有自主知識產權的光纖光纜頂尖技術和光電子元件制造技術,光纖通信技術與電視、電話、移動通信和互聯網等一同進入了中國家庭。有關數據顯示,到目前為止,武漢?光谷共生產光纖1518萬芯公里,銷售2077萬芯公里,產銷率高達1368%；共生產光纜722萬芯公里,銷售1242萬芯公里,產銷率高達172%。其中,長飛光纖產量仍穩居全球首位,光纖預制棒產量居世界前三位。特別是烽火通信光纖預制棒生產線投產,從此打破了國外對光纖預制棒技術的壟斷,使武漢?光谷光纖產業的整條產業鏈被打通。
在這近十多年來的發展過程中,武漢?光谷的光電子信息產業在全球產業分工中逐漸占有一席之地。其光谷光纖光纜生產規模成為全球第一；光電器件在國內市場的占有率達到60%,國際市場的占有率達到12%；激光產品在國內的市場占有率也一直保持在50%左右。
2武漢光電子信息產業發展的機遇
(1)光纖入戶活動的開展。隨著時代的發展,信息的傳播速度成為一個國家是否發達的一個重要指標,也對一個國家的經濟發展有著重要影響。加快對光纖通信技術的構建,能夠提高我國的國際競爭力。目前,我國正大力開展光纖入戶活動,各省市的電信部門也在積極配合降低光纖費用,保證活動的順利開展。國務院也在2012年5月23日發表聲明,鼓勵民資參與電信業,加快普及光纖入戶。這次活動的展開,提高了我國對光纖光纜的需求,這對于以光纖光纜為主要研發方向的武漢光電子信息產業來說,是百年難遇的機會。
(2)信息基礎網絡更新換代。目前,我國正在實行兩化融合和三網融合。兩化融合是信息化和工業化的高層次的深度結合, 是指以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化,走新型工業化道路；兩化融合的核心就是信息化支撐,追求可持續發展模式。三網融合是指電信網、廣播電視網、互聯網在向寬帶通信網、數字電視網、下一代互聯網演進過程中,三大網絡通過技術改造,使其技術功能趨于一致,業務范圍趨于相同。而這兩個融合活動的實行大力促進了我國信息產業的發展,這也為武漢光電子信息產業發展提供了巨大的內需市場和發展機遇。
(3)歐洲經濟發展的動蕩。歐洲一直以來都是傳統的光電子信息技術強國,他們掌握著光電子的核心技術、標準和品牌,并通過這些牢牢控制著全球光電子信息產業發展的主導權。然而在2011年,由于歐洲債務危機的爆發,致使歐洲的各行各業都受到不同程度的影響,其中就包括歐洲的光電子信息產業。而武漢光電子信息產業受到歐債危機的影響卻很小,依然保持著30%增長速度平穩發展,武漢關電子信息產業可以趁此機會搶占世界光電子信息產業市場份額。
3武漢光電子信息產業發展的挑戰
(1)周邊國家的發展與崛起。在中國周圍,一直以來都有著光電子強國對中國市場虎視眈眈,那就是日本、韓國和中國臺灣。日本一直作為傳統的光電子技術強國之一,它的光電子信息產業規模每年仍保持著遞增的趨勢,尤其是它的消費類光電子領域的地位,一直沒有動搖。而日本也曾在半導體激光器、激光打印機、液晶顯示器、光盤產業等方面在世界上處于壟斷地位。光電子信息產業是日本增長速度第二快的產業,迅速的發展也使日本國內的市場不足以滿足國內光電子信息產業的發展需求,于是它們將目光看向國外,尤其是與日本相鄰的中國這樣一個巨大市場。
韓國和中國臺灣的光電子信息產業的崛起也漸漸威脅著國內的光電子信息產業市場。臺灣每年對光電子信息產業的研發投入費用高達8%到10%左右,每年的總產業規模增長量在334%左右。而韓國光電子信息產業的平均復合增長率也達到了135%,高于全球市場的91%。到2010年,韓國的光電子信息產業總產值達到了25兆億韓元。周邊國家的光電子信息產業的發展與崛起是對武漢光電子信息產業發展的一個重大挑戰。
(2)國內市場競爭激烈。在我國主要設有7個光電子技術研發基地,雖然每個研發基地都有重點研發的方向,但隨著時間推移,研發的產品漸漸有了交集,致使國內光電子信息產業的市場競爭開始激烈。
中國光電產業代表性企業的區域分布城市技術領域代表企業所屬產業基地武漢光通訊烽火、長飛中國光谷激光加工華工、楚天上海LED顯示上海天馬、藍光張江、閔行、昆山光通訊上海長飛、阿爾卡特松江、潛河徑激光加工飛利浦、大恒嘉定、松江北京LED顯示京東方奕莊工業園光通訊組件北京中科嫁英半導體通州激光應用大恒中關村長春LED顯示北方彩晶長春經開激光加工奧普光電、光華微電子深圳光通訊、
光儲存華為、中興、
長城、華強高科技園光電顯示激光天馬、康佳、創維大族激光廣州光電材料、
光通信小企業居多經濟技術開發區石家莊LED顯示、
太陽能電池中電13所、河北晶龍寧晉縣鹿泉開發區資料來源：王灝光電子產業創新網絡的構建與演進研究華東師范大學博士學位論文,2009,(6)
從表中可以看出,大部分研發基地的研發產品有著趨同性,國內的光電子信息產業市場的競爭將會越來越激烈。
4加快發展武漢光電子信息產業的思路
(1)建立健全制度,強化政策支撐。一方面,政府應盡快出臺為中小型光電子信息企業提供資金支持、拓寬資金籌措渠道的相關政策,讓更多的企業能夠參與進來,解決中小型的光電子信息企業融資困難的問題；另一方面,政府出臺對中小型光電子信息企業的優惠政策,來保證武漢光電子信息產業的高速發展,鼓勵境外科技人員和出國留學人員到武漢經濟開發區創業,鼓勵他們到開發區從事光電子信息產品開發和生產工作等。
(2)完善融資服務,加大投資力度。一方面,可以建立一種光電子信息產業融資平臺,通過該平臺來推進光電子核心技術的發展,保證武漢光電子核心企業研發投入力度,并引導政府加大對光電子信息產業風險投資領域的發展； 另一方面,完善光電子信息產業的中小型企業信用擔保機制,通過政府制定的一系列優惠政策,鼓勵對中小型企業的投資,解決中小型企業融資成本高、融資難的問題,
政府還應鼓勵光電子信息企業融資上市,通過證券的融資功能,解決大產業規模發展融資困難的問題。
(3)強化創新能力,提高核心競爭力。一方面,在制度上創新,進一步完善對東湖高新技術開發區的授權工作,重點建設武漢光電子信息產業一條龍服務,并以高起點和長遠目標來規劃和建設武漢科技新城,改善好企業之間的競爭環境,降低企業發展的社會成本；另一方面,在技術上的創新,在加強對基礎研究的同時,我們還可以在國外設立專門的研發和市場機構,引進或消化吸收國外的相關先進技術,進一步提升武漢光電子信息企業的創新能力,不斷完善創新激勵機制,來提高武漢光電子信息技術的核心競爭力,讓武漢光電子信息技術力爭站在國際光電子信息產業發展的最前沿。
