当前位置:蚂蚁文档网 > 述职报告 > 光电信息专业校内模块化实习实训平台的建设与探讨

光电信息专业校内模块化实习实训平台的建设与探讨

时间:2022-03-18 09:41:11 浏览次数:

zoޛ)j馟i7
zwۍ׽mӟi_m4iuuO^计划,紧扣课本核心知识点、贴合行业测试标准让、针对实际应用场景,使学生掌握不同类型激光器的原理、构造,激光器光电参数测试方法,熟悉激光加工、激光显示等行业应用,在强化专业知识的基础上,提高学生动手能力。激光原理技术及应用模块(详细见图2所示)包括半导体激光器制造、固体激光器制造、激光器光谱特性测量、光束质量分析、激光功率测量、半导体激光器参数测量、RGB激光合束、激光显示应用、光纤激光器制造、光纤激光打标、激光焊接、激光切割等内容。

2.光电器件的设计与测试模块。随着人类社会进入信息时代,光与电子一起成为信息的基本载体,光电子学在现代信息技术中发挥越来越重要的作用。以光电子技术为基础的光电子器件极大地扩大了光学工程技术在人类生活中的作用,构成了现代光学产业的重要组成部分,极大地推进了人类社会的发展。目前光通信产业发展迅猛,光电子器件是光通信系统的基础与核心,其质量直接关系到整个系统、分系统、单机产品的质量。

针对光电子器件产业的市场需求,结合光电信息科学与工程专业卓越工程师的培养计划,综合应用光纤制备技术、激光焊接技术、可靠性测试技术,制备光通讯行业中广泛使用的光纤耦合半导体激光器、光纤耦合探测器及光纤跳线等其他无源器件,并用这些器件设计光通讯系统。根据实际生产线的工艺环节与过程,光电器件的设计与测试模块包括光纤切割与光纤插针制备、光纤端面研磨、光纤端面检测、器件外观尺寸检验及光电特性测试、器件装配与显微镜检验、光电子器件光纤耦合、三自由度激光焊接、通讯器件工程训练、光电特性参数测量和温度测试等内容。

3.光纤光学原理技术及应用模块。随着网络化信息时代的到来,人们对信息的需求与日俱增,如何提升信息的传输带宽与抗电磁干扰能力一直是各国通信领域所关注的焦点。宽带城域网是我国信息化建设的热点,密集波分复用的巨大带宽和传输数据的透明性,无疑是当今光纤应用领域的首选技术。光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式,由于其具有传输带宽大、传输损耗低,传输速度快等特点,使光通信技术在通信基础网络建设中占据着主导地位,并承载着通信网络中80%以上的信息流量。未来传输网络的最终目标,是构建全光网络,即在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。骨干网和城域网已经基本实现了全光化,部分网络发展较快的区域,也实现了部分接入层的光进铜退。

针对目前光电相关专业创新人才培养模式与培养应用型技术人才的教改重点及迫切需求,在结合教学大纲基础上,以《光纤光学》、《光网络通信与技术》等课本知识为架构,光通信行业应用为背景,实际企业产线工艺为依托,建立光纤光学原理技术及应用模块,使学生可以由浅入深地触及光通信的器件、搭建、测试等各工程应用领域实际,实现从理论到行业工艺的对接。该模块包括光通信器件基础训练、光纤熔接训练、光时域反射仪训练、光无源器件测试、掺铒光纤放大器特性测量、光纤通信链路测试、光纤通信网络测试、可见光通信测试、LiFi室内定位与信息推送、平面光波导分束器制备、波分复用器制备等内容。

4.应用光谱学实践系统模块。光谱学是光学的一个分支学科,它主要研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用。光谱是电磁辐射按照波长的有序排列,根据实验条件的不同,各个辐射波长都具有各自的特征強度。通过光谱的研究,人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识。光谱学并不仅是一门基础科学,在日常应用中它也是一种重要的定性、定量测量方法,广泛应用于农业、医药、环保、化工、印刷、纺织、新能源和半导体工业中。

特别是随着微型电子电路和网络技术的发展,过去只能在实验室内完成的光谱学检测手段,现在可以工业在线和现场检测,拓展了其新的应用领域。光纤光谱仪作为一种成本低、小型化、稳定性高的分析仪器,具有其他技术难以比拟的优势,成为我国民生与工农业领域不可或缺的重要设备,国内不少院校开始开设相关课程以满足光谱产业化发展的人才需求。

针对这个现状,应用光谱学实践系统模块是一套光学理论结合行业实践的光谱创新实训系统,通过这套系统,让光电专业学生提前了解理论应用于实践过程中的问题,并可以作为教师和学生面对广阔应用的科研开发平台。应用光谱学实践系统模块包括光度学测量、辐射度学与绝对辐射校准、反射颜色测量、LED光源色度学测量、透射测量与滤光片测量、分光光度法测量、荧光光谱测量、薄膜测厚、原子发射光谱测量、拉曼光谱测量及物质鉴别等内容。

5.光学器件组装及检测模块。近几年来,随着相机、手机、电脑等光电产品在日常生活中的普及率越来越高,对光电产品需求的增加进一步推动了光学元件产业的发展。未来几年手机制造行业对光学玻璃产品以及其他光学元器件的需求将会继续高速增长。此外在安全监控、体感游戏机、指纹/掌纹辨识器、LED照明、生物医疗、智能电视等行业,对于光学元件的需求也呈上升趋势。

光学元器件的装配与测试行业的技术含量较高,但生产自动化程度不高,工人工艺技术和生产管理水平直接影响产品质量和良品率的高低,因此光学元器件的检验与装配各工序要求非常精细,需要具有丰富的光学知识、熟练掌握光学工艺的工程师。作为光电信息专业的学生只有掌握光学器件加工及检测的基础知识与技能,接受基础光学设计及制作的应用训练,学习光电信息行业中光电产品设计及制造方法,才能成为光电信息行业及相关领域的核心人才。

针对光电信息专业推出光学器件组装与检验实训系统,集成光电产业内主要行业的光学元器件的检测与装配方法,紧贴《工程光学》、《光电检测》、《光学设计》、《应用光学》、《光纤光学》等教材的核心知识点,结合光电产品设计、生产思路,合理分配学生操作、动手内容,严格执行工厂内部员工管理规则,实现从原理—设计—装配—测试一整套生产流程,完成企业工程师的初步培养。光学器件组装及检测模块包括光学元件清洁包装与光洁度检测、光学元件外形与面型检测、光学元件抛光面形位公差检测、光学棱镜角度检测;光学系统焦距、传递函数检测;光学系统像差检测、光学系统刀口仪检测像差;分光、偏振、衍射光学元件检测、光学镜头投影检测、光学镜头组装、视觉外形检测、光学元件偏心检测、镜片镀膜检测,等等内容。

6.光学机械设计及测量模块。机器视觉技术是一项新兴产业,自起步发展至今,机器视觉在中国经历了三个发展阶段,其功能以及应用范围随着工业自动化的发展也在逐渐完善和推广。而在世界范围内,机器视觉已经为人类解决了许多重大问题,由于机器视觉自身领域的特点,目前应用于工业、农业、交通运输业、新兴行业等多领域,创造了人工无法比拟的经济和社会价值。如今,中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,应用范围涵盖了工业、农业、医药、军事、航天、气象、天文、公安、交通、安全、科研等国民经济的各个行业。其重要原因是中国已经成为全球制造业的加工中心,高要求的零部件加工及其相应的先进生产线,使许多具有国际先进水平的机器视觉系统和应用经验也进入了中国。

“中国制造2025”的概念越来越深入人心,机器视觉产业竞争的不断加剧,大型机器视觉企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的机器视觉生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。一大批国内优秀的机器视觉品牌迅速崛起,逐渐成为机器视觉产业中的翘楚。目前国内机器视觉企业主要位于珠三角、长三角及环渤海地区,企业重点分布在广东、浙江、江苏、上海和北京等省市。现今在中国,机器视觉企业主要为民营企业,公司规模大多为中小规模企业,在规模上目前还难以与国外的主流公司产品竞争,只有提升自己的创新水平,才能形成真正的核心竞争力,占有更多的市场份额,在众多国内机器视觉品牌中脱颖而出。国内机器视觉市场2011年开始启动,2013年开始呈现爆发式增长,2014年中国市场规模80亿,2015年预计200亿甚至更多。

光学机械设计及测量综合实训系统,紧贴《视觉测量》、《光电检测》、《图像检测技术》等教材核心知识点。实训内容从机器视觉的构成原理出发,包括光源、镜头、相机(包括CCD相机和CMOS相机)相关训练内容,以及机器视觉在现实工业上的相关实例应用。通过学习与操作该实训系统,可以使学生感受实际光机电控制系统的组成、功能及控制原理,全面掌握光机电一体化技术的应用开发和集成技术,激发学生的学习兴趣,锻炼学生的创新及研发能力,从而使学生更能胜任将来的工作岗位,为自动化行业输出更多的高新技术人才,助力行业新发展。光学机械设计及测量包括CCD基础训练、照明光源测试、成像镜头选取与标定训练、工件二维尺寸检测、机器视觉识别与定位、被动立体视觉与三维显示、三维体感与人机交互训练、面结构光投影三维数字化测量、3D打印训练、智能相机参数实训、视觉引导机器手臂实训等内容。

三、结语

光电实习实训是光电信息科学与工程本科生培养方案中不可缺少的重要教学环节,是理论与实践相结合的有效途径。为贯彻教育部“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养方针,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,将职业标准中对职业岗位的知识、能力和职业素质的要求内化于学校教学,全面系统地模拟工程实际,在建设校外实习实训基地存在客观困难的时候,构建光电信息专业校内模块化实习实训平台,该实习实训平台可以让学生通过在企业运营中的生产、装配、检测等真实工位进行轮岗实践,让学生初步掌握产品的制作流程与工艺,熟悉生产设备、工装卡具、检测设备的主要技术参数,熟悉产品种类、性能、规格及产品使用范围,最终让学生了解光电企业典型产品生产的全过程。

参考文献:

[1]孙晓芬,钱晨,徐宁,等.光电信息“卓越计划”学生创新能力培养探索[J].中国科技创新导刊,2013,(13):17.

[2]郁道银,蔡怀宇,葛宝臻,等.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术,2007,33(12):293-294.

[3]郑晓东,刘恕,刘向东,等.光电信息工程专业课程设置与工业人才职业需求匹配度的研究[J].光学技术,2009,35(12):196-198.

[4]贾广涵.光电信息工程专业人才培养新思路[J].长春教育学院學报,2015,31(24):106-107.

[5]王旭初,罗均.光电信息工程专业实习教学改革的探索与实践[J].电脑知识与技术,2011,7(7):1710-1712.

[6]林逸群.光电信息工程专业实习新模式探索和实践[J].光学技术,2008,34(12):307-309.

[7]邓明,陈伟民,郭永彩,等.光电信息科学与工程专业创新型人才培养体系的探索与实践[J].教育教学论坛,2016,(37):162-163.

[8]王立忠,彭璐,刘微,等.光电专业特色化创新创业人才培养标准的构建与探索[J].高师理科学刊,2015,35(9):90-92.

[9]杨晟.激光企业岗位职业能力和职业知识要求调研[J].轻工科技,2016,(8):175-176.

[10]李敏,郭永彩,邹建.光电信息专业实践教学改革与创新人才培养[J].实验科学与技术,2014,12(5):175-178.

[11]李建楠,刘玉峰,李春晖.校外实习基地建设与管理中的困境及对策[J].实验技术与管理,2009,26(9):152-154.

[12]张霞,许元栋,张玉军.校外实习存在的问题分析及建设校内实习基地的必要性和方法探讨[J].高教学刊,2016,(24):63-65.

推荐访问:校内 光电 模块化 实训 探讨

猜你喜欢