光學與光電技術范文
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篇1
關鍵詞:光電子技術;雙語教學;多媒體課件;互動式教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0130-02
一、光電子技術與雙語教學
光電子技術是一個非常寬泛的概念,它圍繞著光信號的產生、傳輸、處理和接收,涵蓋了新材料(新型發光感光材料、非線性光學材料、襯底材料、傳輸材料和人工材料的微結構等)、微加工和微機電、器件和系統集成等一系列從基礎到應用的各個領域。光電子技術作為一門專業課程,主要涵蓋光輻射與發光源、光的傳播、光的調制、光電探測、光電顯示與成像、光存儲等內容。光電子技術不僅是一門專業課程,而且已發展成為一門學科,即電子技術與光子技術相結合而形成的一門新興的綜合性的交叉學科,主要研究光與物質中的電子相互作用及其能量相互轉換的相關技術。光電子技術科學是光電信息產業的支柱與基礎,涉及光電子學、光學、電子學、計算機技術等前沿學科理論,是多學科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術學科,是未來信息產業的核心技術。雙語教學是運用外語進行的非語言教學,具有如下特征:第一,強調在語言類的專業學科中用外語教學;第二,強調運用外語進行課堂教學的交流與互動。雙語教學與專業外語教學在性質上完全不同。前者外語是一種教學語言,以外語為手段,講授一門課程為目的。后者是一種語言教學,以相關知識為手段,講授外語為目的[1]。因此,在雙語教學中,專業知識與專業外語之間存在相互平衡的關系。在有限的學時條件下,教師既要講授專業知識又要講授專業外語,學生要在專業知識與專業外語兩方面取得進步,二者之間的平衡關系需要根據課程的要求、學生的實際情況在教學過程中不斷調整。同時,專業知識與專業外語之間存在相互促進的關系。扎實的專業知識為課程內容的掌握奠定了基礎,為專業外語的理解與提高提供了知識背景;堅實的專業外語基礎為理解原汁原味的教材內容提供了保障,促進了學生進一步學習專業知識。
隨著知識經濟、信息社會的到來,全球競爭日益激烈,現代科學正以前所未有的速度迅猛發展,不斷引發各個領域深層次的革命。為縮短差距,提高人才的國際競爭力,滿足社會對國際化復合人才的需求,雙語教學的迫切性和重要性日益凸顯。第一,雙語教學是知識經濟發展的形勢需要。國際間競爭不僅表現為產品和市場競爭,更多表現為人力資源的競爭。面對競爭,只有善于抓住機遇,應對挑戰,加速高等教育國際化進程,培養一流的人才,才能促進科學教育的發展和變革,使學生具有參與未來國際活動和國際競爭能力。雙語教學有利于培養符合市場需求的高素質國際化人才,增加就業機會,保證我國科學教育更加開放地面向世界,促進我國科學教育可持續發展,促進我國知識經濟的發展。第二,雙語教學是知識信息交流的客觀需要,加強中外交流,提高我國科學術水平,縮短與世界先進國家的差距,為實踐科教興國的戰略做出貢獻。第三,雙語教學有利于復合型人才的培養。這種既懂外語,又有專業知識的復合型人才無疑提高了人才的競爭力。
二、“光電子技術”雙語課程建設
雙語課程建設內容主要包括:大綱確立,教材選用,講稿教案撰寫,課件制作,課堂講授,課程考試[2]。下面,我們介紹在上述方面的具體工作。
1.“光電子技術”雙語課程教材的選取。西安工程大學理學院物理系自2009年以來開設《光電子技術(雙語)》課程,其定位為物理系各專業的一門平臺課。結合光電子技術的發展、光電子技術雙語課程的定位、物理系學生的具體情況以及就業去向,采用S.O. Kasap編著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”為教材,并且以相關的中英文教材作為參考書[3-6]。課程以“普通物理”、“光學”、“量子力學”系列課程為基礎,主要講授光的波動理論、介質波導和光纖、半導體科學和發光二極管、光伏器件、激光基本原理與技術、光束的調制、光電探測等基本概念及基本技術。
2.“光電子技術”雙語課程大綱制定。“光電子技術”雙語課程性質為學科基礎課,授課對象為物理系本科三年級學生,48個學時,3個學分。制定課程大綱的宗旨和目標在于,通過課程的學習,學生能夠對光電子技術中的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統的認識,提高分析和解決工程技術問題的能力。同時,學生能夠熟悉光電子技術的應用領域,了解目前光電子技術的最新成就,掌握光電子技術的發展方向。采用雙語教學(漢語和英語),提高學生查英文文獻、讀英文著作、寫英文文章,以及專業的口頭交流能力。為了實現課程大綱中提出的目標,將每一章的內容分為四個層次,即熟練掌握、掌握、理解和了解,并配以相應的課時。
3.“光電子技術”雙語課程多媒體課件??紤]課程內容更新速度較快的特點,備課在依據原版教材的基礎上,增加了與教材內容相關的一些嶄新成果。既讓學生感受到原汁原味的英語表達方法,又讓學生開拓了視野,把握學科發展動態和發展方向。課程的教案、講稿以及多媒體課件全部用英語書寫,多媒體課件包含下列特點。第一,內容新穎:除了涵蓋教材的全部內容,在每一章的最后部分增加了與這一章相關的科技新進展,使學生在掌握課程內容的基礎上了解相關領域的動態和最新進展,為提高學生的創新能力提供了切實的幫助。第二,結構合理:由于課程涵蓋了經典光學、波導與光纖、半導體、激光、光電探測、非線性光學等內容,每一章都自成體系,可以進行跳躍式教學。并且,每一章的開頭都有本章的目錄,每一章的結尾部分都進行了小結,做到了首尾呼應,有始有終。第三,圖表豐富:收錄了與本課程相關的光電子領域的一些著名科學家的照片,介紹了他們的簡歷及主要成就。同時加入了相關的動畫和視頻,使學生對抽象概念的理解與掌握變得直觀而容易,并且引用了一些著名科學家的重要話語,為提高學生的學習興趣,開拓學生的視野,豐富學生的思維方式提供了翔實的資料。第四,行文規范:由于是雙語課程,課件的文字敘述與使用教材緊密聯系,并采用規范的科技英語表達方式,使學生在本科階段就能夠接觸相關的專業詞匯以及規范的專業英語,為將來的進一步學習和工作打下良好的專業英語基礎.
4.“光電子技術”雙語課程互動式教學。當前的社會需求對課程的教學方式提出了新的要求,其中包括教學內容的整合,教學內容的拓展,教學手段的更新,教學方法的改革等。在全球步入信息化時代的今天,講課不僅是對己有知識的簡單闡述,而且是教師的一種再創造過程?!耙粔K黑板加一支粉筆”這樣的傳統教學方法己經不適合現代化的今天了,現今的教學方法應該更趨多元化。不但要注重課程體系的完整性,課程內容之間的有機聯系,而且要豐富教學手段,圖文聲像等多種效果的多媒體課件與板書結合的模式,同時要采用啟發式、互動式的教學方法。在明確教學目標,考慮教學目的和本專業實際情況的條件下,我們采取互動式的授課方式,表現在如下幾個方面:第一,學生之間、師生之間互動行程。在課堂上,首先簡要回顧上次課的主要內容,讓二位同學依次補充細節。其次,講解并翻譯這次課所涉及的專業術語以及重點段落,領讀一遍后,讓一位同學讀一遍,其他同學找不足之處,然后進行課程內容講授,多媒體課件與板書全部用英語書寫,漢語講授為主,英語為輔。其間,教師常常會提出和講授內容相關的問題,并鼓勵學生可隨時提問,收到了非常好的教學效果。第二,教師在課后的反思?;邮浇虒W的主要目的是激發學生獲取知識、提高能力的主動性和積極性。要有效實現這一目標,應將以下幾個方面有機地結合起來:知識的傳授、互動題材、師生之間互動行程、教師的點評??傊?,量體裁衣地選用互動模式才能確保教學互動流程的順暢,才能激發學生的積極性和主動性,增強學生的自信心與表達能力。
光電子技術和微電子技術是未來信息領域的兩大支柱。光電子技術的雙語教學不但能夠促進學生對相關學科前沿學科理論的掌握與了解,而且有利于學生外語綜合能力和跨國文化交際能力的培養。在雙語教學中,專業知識與專業外語之間既存在相互平衡的關系,又存在相互促進的關系。雙語課程建設應在大綱確立、教材選用、講稿教案撰寫、課件制作、課堂講授、課程考試等方面加大力度。采用互動式教學方法講授光電子技術,將知識的傳授、互動題材、師生之間互動行程、教師的點評等方面有機地結合起來,有利于激發學生的積極性和主動性,增強學生的自信心與表達能力。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:基于工作過程;光電子技術課程;教學改革
光電子技術是一門新興專業,其學科特點是前瞻性強,技術先進,專業技術應用領域廣。從近幾年高職院校的就業形勢來看,許多畢業生卻因專業能力及經驗不足很難適應用人單位的要求。因此,高職院校只有根據當前形勢,堅持基于工作過程的教學思想,遵循“以就業為導向,以技術應用能力為主線”的高等職業教育理念,調整教學目標,,改革教學內容和教學方法,才能使學生盡快適應企業崗位能力素質的要求,實現在工作崗位上的“零適應期”,成為能迅速切入具體崗位的“楔型人才”。
一 基于工作過程教育思想的應用
基于工作過程教育思想的內涵是重視職業技能及知識在工作過程中的獲得,形成以職業綜合能力為基礎,勝任崗位要求的教學體系。教育的核心就是如何-使學生具備從事某一職業所必須的實際能力。依據這種思想重新調整教學目標、設計教學內容、方法和過程,實現以能力為本位的高職《光電子技術》課程的教學特色。
1 調整教學目標。以前,《光電子技術》課程教學還未完全跳出普高辦學目標,突出表現為針對性和實用性不強?!豆怆娮蛹夹g》課程是高職光電子技術專業的核心課程,通過對畢業生跟蹤調查發現,畢業生開始進入企業主要從事光電產品的裝配、調試、維修和檢驗等生產一線的工作,但工作一至二年后大多數學生會轉移到光電產品的現場技術員、采購、銷售、服務和管理以及產品的開發工作等崗位。為使學生對所學的課程學以致用,熟能生巧,并在技能上達到一定的深度、高度,形成專業核心能力和個人核心競爭力,我們在《光電子技術》精品課程建設過程中及時調整了教學目標。一是重新確定課程教學目標定位。根據高職院校培養目標和職業標準的要求,對職業技能標準和各項要求進行分解、量化,及時納入課程教學體系中。通過本專業畢業生崗位調查分析,企業對基層技術人才需求量最大,在工程管理、技術支持、工藝編制和質量管理等工作過程中,要求現場技術人員具有一定的專業知識和較強的動手能力。本著“基于工作過程”的教育思想,結合畢業生實際的就業崗位,將學生培養目標定位于生產現場工程技術人員。二是調整課程的教學重點。通過基于工作過程教育,形成學生的職業能力。
通過對本專業畢業生崗位的工作內容調查,總結出職業能力包括:國內外市場光電產品的調查分析、生產現場技術問題的處理、光電器件的采購、工位器具設計、工藝編制、光電儀器的使用、產品調試、現場管理、產品開發以及解決現場質量問題等。課程教學重心應從專業知識的講授轉向職業技能訓練。應根據崗位所需的基本技能要求,以職業技能訓練作為出發點和重點安排課程教學計劃;對理論教學要把握“適量、有用”這個度,重點講授對技能培養起指導作用的理論知識。
2 調整教材內容重點。本著以“就業為導向”的原則,根據專業對技術人員能力要求的不同對教材內容重點進行適當的調整和選取。
在實際的生產過程中,對基層技術人員的素質和能力要求:一是出現的技術質量問題能準確進行分析和判斷、迅速做出暫時對策、提出永久對策,通過對策的實施,糾正和防止同類問題的再發生;二是在生產現場產品檢測關鍵環節,能理解光電檢測儀器的工作原理,正確地操作精密光電儀器;三是能與國內外的研發工程師進行有效的專業溝通,使產品的技術要求落實在生產過程中。所以教材理論部分的內容,應根據技術人員在生產過程中活動的特點,重點解決光電器件“如何用”的問題。教材內容選取的重點,應符合學生對光電器件理解和掌握的認知規律,形成工作過程中的分析問題和解決問題的能力。在授課過程中,重點講授光電器件的特性參數和使用方法,分析實際的光電器件,培養學生“如何用得更好”的能力,通過實例幫助學生理解和掌握光電器件的理論知識。
3 改進教學方法和手段。一是在教學中采用項目教學的方法,鼓勵學生自主學習,開展教與學面對面的雙邊活動。首先編寫項目教學的教材,然后以現場設計制作光電產品的職業行為活動為過程,項目教學內容和崗位目標要求高度一致,教學方案注重于有效,職業經驗和能力在工作過程中直接獲取和培養。以用促學,從做中學,邊用邊學。學生是項目教學活動的中心,教師是活動的平等參與者或指導顧問。學生可以自由按照自己的所學設計和制作光電產品,在項目教學的驅動下,光電產品分成三個模塊進行,每個模塊完成后,由擁有“雙師”專業素質的教師和有工程經驗的高級工程師進行點評和總結,提出下一個模塊的設計和制作要求,三個模塊完成后,構成光電產品,最后進行光電產品的整機調試和測量。基于工作過程的項目教學訓練,學生不僅提高了學習自主性,更重要的是在工作過程中獲取了分析和解決問題的經驗和方法,在工作過程中理解和運用了專業知識,達到了高職院校全面推進素質教育的目的。二是改進實踐環節教學手段,加強實驗室建設,實行校內外實訓相結合的方式。校內在計算機網絡條件下建立模擬實驗室,配備良好軟、硬件設施,建立一套包括光學系統,電路CAD全過程的設計和驗證模擬,為學生創造一個既能提升專業興趣又有綜合技能訓練的仿真職場環境,培養他們專業核心競爭能力和開拓創新的能力。教師通過為光電企業提供技術服務機會,可以將企業的新鮮案例拿到課堂上讓學生開展討論,在教學上及時緊跟信息產業快速發展的形勢,使培養出來的學生能夠真正“學以致用”。三是采用“走出去、請進來”的開放式教學模式。帶領學生走出去認識企業,參觀國內舉辦的光電新產品展覽會等,增加學生的感性認識。邀請大學教授或企業的資深工程師來校做講座或授課,介紹國際國內和當地光電產業發展的狀況、企業在激烈的市場競爭中求發展的經驗以及基層技術人員在企業成長的經歷等內容,使學生在步入社會之前,更好地了解社會,懂得市場競爭的激烈,創業的艱辛,從而進一步提高學習的自覺性,培養學生的創新精神和創新能力,為實現學生零距離上崗創造條件。
篇3
關鍵詞:現代學徒制;試點;校企合作;連鎖學院
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)14-0005-03
根據黨的十八屆三中全會和全國職業教育工作會議精神以及《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》和《教育部關于開展現代學徒制試點工作的意見》,廣州番禺職業技術學院為深化產教融合,進一步完善校企合作雙主體育人機制,創新人才培養模式,成立百果園學院進行現代學徒制試點,并在以下幾個方面進行探索和實踐。
一、百果園學院的定位及校企合作基礎
(一)百果園學院的定位
百果園學院由廣州番禺職業技術學院與深圳市百果園實業發展有限公司(以下簡稱百果園公司)共同成立,定位于雙主體辦學、雙元培養的特色學院,并積極開展“招生即招工、入校即入廠、校企聯合培養”的現代學徒制試點工作,全面提升技術技能人才的培養能力和水平。
(二)校企雙方的基本情況
百果園學院的成立是校企雙方強強聯手共同培養行業企業緊缺的技術技能型人才。廣州番禺職業技術學院是全國首批28所“國家示范性高等職業院?!敝?,2003年即被廣州市政府確定為市屬高等職業教育龍頭院校,2014年度入選全國高校就業50強。百果園公司是國內規模最大的果品連鎖專賣企業,全國有近1000家直營專賣店,員工規模超過8000人,公司業務覆蓋了果品流通的全產業鏈,計劃到2030年門店數量達到15000家,力爭成為全球規模最大的果品連鎖銷售企業,成為世界果業第一品牌。
(三)校企雙方的合作基礎
廣州番禺職業技術學院與百果園公司已合作三年。雙方合作是基于學校連鎖經營管理、市場營銷及企業管管理等專業,人才培養定位是“職業店長”,前期合作的主要形式是訂單班。公司在校企合作中承諾,學生在企業實習或工作滿一年,80%的學生可以晉升為店長或總部員工,60%~70%的店長月收入在5000元以上,月收入較高的店長可達到15000元以上。2014年底我校百果園店長班中有23名學生在百果園公司就職滿一年,有21名學生晉升為店長或總部員工,晉升率達到91.3%。其中有學生8個月升任店長,10個月升為小區主管,1年后升任片區經理助理,目前月收入超過8000元。
二、探索雙主體辦學的校企協同育人機制
(一)實行理事會領導下的院長負責制
百果園學院實行校企雙主體辦學基礎上的理事會領導下的院長負責制。理事會暫由八人組成,條件成熟可增加行業人員及職教專家。校方委派四人,企方委派四人,理事長由校方人員擔任,副理事長由企方人員擔任;理事會負責學院發展規劃、專業設置、招生計劃和重大建設項目、人才培養方案的制定,負責學院院長及相關項目負責人的推薦和考評,以及其他重大事項。百果園學院設院長一人由企方人員擔任,執行院長一人由校方人員擔任。院長與執行院長負責百果園學院的日常教學的組織與實施以及其他行政工作。
(二)校企雙方享有的權利與責任
1.企方權利。(1)有權對百果園學院的教學及管理提出要求與建議,有權要求建議校方根據企方的生產經營與行業發展的需要在國家規定的范圍內設置專業、課程與開展教學及管理工作。(2)與校方共同擁有與“百果園學院”相關的全部知識產權,包括但不僅限于百果園學院徽章、圖標、各項管理規章制度及雙方合作開發的課程、教材、實訓實踐項目、課件、視頻、音頻、研究項目等。(3)在條件成熟的條件下,有權與校方一起在全國開設百果園學院的連鎖學院,并享有相關的權利。
2.校方權利。(1)有權對百果園學院進行監督、管理,保證教學管理符合國家法律法規、高職教育規律和學校規章制度。(2)與企方共同擁有全部與“百果園學院”相關的知識產權,包括但不僅限于百果園學院徽章、圖標、各項管理規章制度及雙方合作開發的課程、教材、實訓實踐項目、課件、視頻、音頻、研究項目等。(3)在條件成熟的條件下,有權與企方一起在全國開設百果園學院的連鎖學院,并享有相關的權利。
3.企方責任。(1)與校方一起探索聯合招生、聯合培養的新模式。(2)負責專業技能課程或模塊及教材的建設工作,參與公共課程、專業理論課程或模塊及教材的建設工作。(3)負責專業所需校外實訓基地的建設工作。(4)負責學生在企方帶薪學徒及頂崗實習、錄用及畢業生就業。(5)為學校教師掛職鍛煉及科研工作提供便利。(6)未經校方同意,企方不得以任何形式利用雙方合作的成果與其他院校聯合申報教學成果獎、課程、教材、課題、培訓等方面的獎勵或項目,不得以任何形式利用雙方探索出來的成果單獨與其他院校合作開設百果園學院的連鎖學院。
4.校方責任。(1)負責百果園學院的建制和根據企方要求與建議按規定進行課程設置。(2)負責按照國家和學校相關要求指導百果園學院的教學組織和管理以及學生管理工作。(3)負責牽頭組織課程及教材的建設工作。(4)負責校內實訓基地的建設。(5)保證校方派出到企方掛職鍛煉的學校教師要嚴格遵守企方的各項工作制度,服從公司的工作安排,保守公司的商業信息。(6)保證企方師傅的培訓及相關待遇。
三、校企共同推進一體化的招生與招工
百果園學院依托連鎖經營管理、市場營銷、工商企業管理等專業開展人才培養,根據發展情況新增或優化以果品流通產業鏈為依托的專業或專業方向。各專業招生對象為符合國家和廣東省招生要求的普通高中畢業生、相關專業中職畢業生或行業企業在崗人員,已經和即將推行的招生形式有以下三種:
(一)招工和招生同步
招工和招生同步的模式是學校與企業合作,面向應屆和往屆中職畢業生、高中畢業生自主招生各一個班共100人,實施聯合交互培養。對于中職生源的兩年高職學習安排是第一學年,以學校為主,采用在校學習和企業見習交替的方式培養學徒;第二學年,企業落實學徒的工作崗位,以企業為主,采用企業導師崗位師帶徒、學校導師理論輔導的方式進行多崗位或輪崗的在崗培養。對于高中生源三年的高職學習安排是在上述兩年教學安排的基礎上增加相關專業課程,實施三年的工學交替。在招生宣傳時,為保障考生廣泛而全面的知情權,學校將人才培養的模式、合作企業情況、課程開設情況、報考及錄取條件、畢業與就業要求等充分告知到每一位有意向的考生。
(二)先招工再招生
先招工再招生是校企雙方以自主招生的方式,面向深圳市百果園實業發展有限公司符合報考條件的在職員工招生一個班50人,其目的是服務企業的轉型升級,提升員工的整體素質。百果園公司出臺激勵在崗員工報讀現代學徒制的政策措施,校企合作雙方共同委派導師,實施聯合在崗培養,學徒不脫離工作崗位以網絡學習和定期集中學習的方式完成學業。
(三)先招生再招工
廣州番禺職業技術學院在管理類專業面向普通高考的生源實施大類招生,在招生簡章中寫明第一年不分專業,第二年可選擇進入兩個百果園店長班。也就是給學生一年的時間學習管理大類的通用平臺課程,同時讓他們了解百果園企業及校企合作情況,特別是百果園學院的運作以及百果園店長班的學習、頂崗與就業情況。在此基礎上,一年后學生與企業進行雙向選擇,簽訂帶薪學徒協議,明確學生的雙重身份,接下來的兩年學習按照現代學徒制的要求,實施校企雙方的交替互融式的聯合培養。學徒期滿,考核合格,本著平等自愿的原則,企方與學生簽訂正式用工合同。
四、完善人才培養模式和培養標準
百果園學院現代學徒制試點后,雙方共同明確人才培養的定位――職業店長,完善工學結合與工學交替的人才培養模式,在此基礎上共同開發人才培養方案,共同制訂專業教學標準、課程標準、崗位標準及相應實施方案。
(一)成立現代學徒試點教學工作委員會
在原有專業教學指導委員會的基礎上,聯合試點企業,由職教專家、企業人員、專業教師組成學徒制工作委員會,主要負責人才培養方案的制定、專業課程與課程標準的建設、教學方式的改革與創新、學生學業評價方式的改革與實施等等。同時,該工作組還要負責選派和考核優秀的技術或管理人員擔任學生的導師(師傅),一般一個師傅不宜超過三個學生。
(二)確立人才培養模式和人才培養方案
學校與企業共同確立協同培養、工學結合、工學交替的人才培養模式,總體下來,學生需用1/2的時間在企業接受培訓,約1/2的時間在學校學習理論知識和專業技能。校企共同制定體現學徒制模式的人才培養方案,按照“企業用人需求與崗位資格標準”以及工作內容和典型工作過程的來設置課程體系和課程內容。構建“公共課程+教學項目+帶薪學徒”為主要特征的課程體系。其中教學項目是按照高職教育規律和企業需求,在課程專家、企業技術骨干和學校專業教師的共同努力下開發體現“高等性”、“職業性”和“教育性”三者有機融合的項目課程。而帶薪學徒就是在工作崗位上通過師傅帶徒弟的方式實現“做中學”和“學中做”。在此基礎上制定崗位標準、課程標準、教學質量評價標準及考核辦法,并將學生工作業績和師傅評價納入學生學業評價標準。
五、建設校企互聘共用的師資隊伍
(一)確立校企互聘共用師資隊伍的基礎
為滿足健康快速發展,百果園公司決定成立水果大學以確保其人力資源的數量和質量的有效供給。如何低成本成立百果園大學又確保有效運作是擺在企業面前的一個難題,而如何獲得既有專業理論基礎又有職業教育理論和實踐經驗的師資是企業必須解決的一個問題。廣州番禺職業技術學院為其策劃在全國各地的高職院校建立水果大學的分校(院),并首當其沖成立廣州番禺職業技術學院的百果園學院,作為企業第一家成立的二級分校(院)。這樣既解決了生源(學徒)的數量和質量問題又解決了企業對學校教師的需求問題。而學校要進行現代學徒制試點,需要企業的師傅,雙方的互惠互利為建設校企互聘共用的師資隊伍奠定了深厚的基礎。
(二)初步完成校企師資隊伍的互聘共用
在廣州番禺職業技術學院與百果園公司現代學徒制試點的簽約儀式上,雙方對首期各自選撥出10位員工進行互聘共用,他們一方面作為學生的雙導師,另一方面作為校企雙方各自發展所需人才的有效補充。在簽約儀式上,雙方頒發聘書并明確雙導師的教學任務、工作職責、培訓與考核以及相關待遇。在此基礎上,學校每學期再派兩名教師去企業掛職鍛煉。2015年初派去的兩位老師受聘企業人力資源總監助理,具體工作職責是協助企業做好百果園水果大學的前期籌建工作,包括組織框架、運行機制、規章制度、課程體系的建構;協助企業做好員工職業發展的規劃與研究;架起校企合作的橋梁,跟蹤并深入研究百果園店長的工作流程和工作內容,制定崗位工作手冊,為百果園學院店長的人才培養標準和專業核心課程建設提供豐富的第一手素材,并建立校企雙方共通共享的課程資源。
六、確立校企雙方在教學管理中的責任制度
為成功實施百果園現代學徒制試點,校企雙方簽署了校企合作框架協議,共同制定了現代學徒制的工作方案,對雙方在教學管理中的責任與制度進行了明確和細化。
(一)企業在學徒制人才培養模式中的管理職責
1.向學校、教師、學生、家長準確傳達企業的崗位要求,包括現在及將來應具備的知識和技能。
2.與學校共同研制人才培養方案、人才培養模式,對學生技能訓練和學業完成情況進行考核與評價。
3.委派優秀的技術骨干擔任學生的師傅(導師),并制定相關的制度對優秀師傅進行鼓勵和支持,以調動他們對人才培養的積極性。
4.遵循教育規律,在人才培養過程中既要體現職業性,也要體現教育性,且兩者要有機融合。學生在學習期間,企業應按技能逐步提升的過程和規律安排學生的崗位工作。
5.制訂學徒管理辦法,保障學徒權益。根據教學需要,科學安排學徒崗位、分配工作任務,保證學徒合理報酬。根據學生成長檔案聘用畢業生到合適的工作崗位就業。
6.為學校教師提供掛職鍛煉的崗位,積極與學校開展產學研等方面的合作,服務企業的轉型升級與發展。
(二)學校在學徒制人才培養模式中的管理職責
1.根據企業需要,明確學徒制實施的專業范圍和領域以及現代學徒制試點要達到的目標。分析校企雙方的優勢及所具備的條件,從而確定需要培養的具體內容,并做好學徒制教學的人才培養方案。
2.根據企業的運作和學徒的工作崗位科學合安排教學的組織,實施多學期、彈性學制。
3.改革教學管理方式和手段,構建適合學徒制下的課程評價、學生評價、教師評價等管理體系,建立定期檢查、反饋等形式的教學質量監控機制。
4.明確企業師傅的教學與管理職責,為師傅提供高職教育理論與教學方法等方面的培訓,并確保師傅的課酬及相關待遇。
5.鼓勵專業教師到企業進行掛職鍛煉,把學到的企業經驗帶回學校,進行專業調整與課程改革,使之更適合學徒制教學,同時為教師發展創造條件。
6.與企業共同落實學徒的責任保險、工傷保險,確保人身安全。
七、擬在全國其他院校開設百果園連鎖學院
現代學徒制試點工作的目的在于通過試點、總結、完善和推廣,逐步擴大實施現代學徒制的范圍和規模,使現代學徒制成為校企合作培養技術技能人才的重要途徑,形成具有中國特色的現代學徒制度。而試點成果是否可推廣、可示范,取決于選“點”的代表性、普遍性,也取決于成果的科學性和規范性。百果園學院試點涉及專業是市場營銷、連鎖經營管理、企業管理等專業,這些專業在高職院校普遍開設。而百果園企業目前在全國有近1000家直營專賣店,計劃到2030年門店數量達到15000家,力爭成為全球規模最大的果品連鎖銷售企業,成為世界果業第一品牌。企業目前在全國與39家院校合作,而成立百果園學院進行現代學徒制試點,廣州番禺職業技術學院是第一家。當校企共同探索出校企協同育人機制,制訂出專業教學標準、課程標準、崗位標準、企業師傅標準、質量監控標準及相應實施方案并經過有效實施和完善,即可迅速在全國復制,通過成立百果園連鎖學院,將現代學徒制從廣州番禺職業技術學院向全國推廣。
參考文獻:
篇4
廣西機電職業技術學院2018年6月英語六級報名時間:2月底或3月初開放報名,報名時間持續一個月左右。
廣西機電職業技術學院2018年6月英語六級報名條件:
1. 全日制普通高等院校???、本科、研究生在校生。
2. 各類全日制成人高等院校專科、本科在校生。
3. 修完大學英語六級的課程且CET4 達到425分(含425分)以上的考生才能報考CET6。
4. 同等程度的大專生或碩士研究生經所在學校同意,可在本校報名參加考試;
5. 同等程度的夜大或函授大學學生經所在學校同意,可在本校報名參加考試;
從2007年1月的考試開始,大學英語四六級考試將不再對社會考生開放,只對在校大學生開放。
篇5
針對目前激光主動探測技術對軍隊光電裝備造成的探測威脅,在不改變光電裝備光學結構以及有限犧牲光電裝備光學性能的前提下,實現其貓眼光學窗口的“隱身”。首先,基于磁致旋光晶體的法拉第效應,設計了加載于光電裝備光學窗口前端的隱身裝置。然后通過數值仿真和實驗方法,從磁光晶體的性能、隱身裝置消光比、隱身裝置對像質的影響三個方面對該設計的可行性進行了分析。仿真及其實驗結果表明:當磁光晶體能實現良好的消光效果,且加裝隱身裝置的光學窗口對像質影響很小。基于磁致旋光效應的隱身設計能夠滿足戰場環境對軍用裝備的性能要求,且其消光比和對像質的影響程度能使光電裝備在不影響正常工作的前提下有效實現隱身。
關鍵詞:
“貓眼”效應; 激光主動探測; 光電裝備隱身; 磁致旋光效應
中圖分類號: TN 248文獻標識碼: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.017
引言
“貓眼”效應[12]普遍存在于光電裝備的光學窗口中,是對方實施光學窗口主動偵測的物理依據。激光主動探測技術就是利用貓眼效應,通過發射激光束實現對光學目標的掃描、偵察和識別。目前,美、俄等軍事強國已經裝備了比較完備的集光學窗口偵測、干擾和致盲為一體的激光武器系統[34],在近年來的幾次局部戰爭中,激光主動探測系統憑借其較高的定位精度和快速的探測速度大大提高了戰場武器系統的作戰效能,凸顯出驚人的作戰效果和威力,而國內對“貓眼”效應的研究還處于理論分析和實驗室研究階段[56],在應用領域還是空白,在對方具備實施“貓眼”主動偵測的條件下,即使我方采用被動觀測方式,如微光夜視儀、熱像儀等各種夜視裝備,也會暴露無遺。如若不采取反偵測措施,我方必將受到對方激光偵測及其武器系統的壓制和破壞,造成光電裝備迷盲、失控和失效,
因此“貓眼效應”已經成為光電裝備的探測威脅。
如何降低“貓眼效應”實現光電裝備的“隱身”,成為提高光電裝備戰場生存能力亟待解決的問題。目前,國內在光電裝備隱身技術研究上相對滯后,文獻[7]提到了用蜂窩板裝置實現狙擊步槍瞄準鏡的隱身,但是其僅限于在狙擊槍瞄準鏡上使用且加裝蜂窩板后瞄準鏡的觀察距離會大大降低;文獻[89]提出通過增加光敏面的離焦量、在光敏面上鍍增透膜或對光敏面進行漫反射處理等方法進行光電裝備隱身,但這些方法會改變原有光電裝備的光學結構,甚至嚴重影響光電裝備的探測性能。由此可見,如何在不改變光學結構及犧牲有限光電裝備光學性能的前提下,有效實現隱身成為光電裝備反偵測技術的關鍵?,F從降低貓眼回波功率出發,基于特殊晶體的磁致旋光效應,利用晶體的旋光與互易特性,設計了光電裝備光學窗口外置隱身裝置。
篇6
關鍵詞:光信息科學與技術;產業人才培養;地方高校
作者簡介:劉雁(1975-),男,湖南邵陽人,三峽大學理學院,副教授;藍嵐翎(1982-),女,福建漳州人,三峽大學文學與傳媒學院,實驗師。(湖北 宜昌 443002)
基金項目:本文系三峽大學教研重點項目(項目編號:J2010014)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0021-02
我國的光信息科學與技術專業本科教育在過去的10年中經歷了從少到多的快速發展階段,為我國的光信息產業的發展提供了大量的人才保障。[1]
光信息科學與技術專業學生的就業一直是一個值得探討的領域,不僅僅對重點高校,對地方院校都一直是一個不可回避的問題。[2]
總的來說,希望光信息科學與技術專業的學生能熟悉光學、電子學技術和計算機技術,具有本學科及跨學科的科學研究與技術開發的基本能力。在實際的操作過程中,不同的學校有自己不同的思考,或者說是培養特色。[3,4]
三峽大學光信息科學與技術專業從2004年創建以來,對本專業產業人才的培養一直進行著摸索,希望結合地方經濟走出一條有自己特色的產業人才培養路子。爭取在未來5年左右的時間,把本校光信息科學與技術專業的學生培養成讓企業認可、有一定特點的受社會歡迎的學生。
一、光信息產業現狀分析
“光谷”最早是由美國人在1998年提出來的,在亞利桑那大學附近的吐桑,美國人最先提出了“光谷”的概念?!肮夤取背霈F后,各國紛紛響應,包括法國、英國、意大利、中國都有響應。2001年7月,在武漢東湖國家高新區建立國家光電子產業基地,也就是“中國光谷”。2010年,武漢光谷的光電子信息產業總收入突破千億元。在產品產業化方面,光纖光纜的生產規模居全球第一,光纖光纜國內市場占有率超過55%,國際市場占有率達到15%;光電器件國內市場占有率達到60%,國際市場占有率達到12%;激光產品的國內市場占有率一直保持在50%左右,在全球產業分工中占有一席之地。[5]伴隨著武漢光谷的建立,我國相繼出現深圳光谷、上海光谷、長春光谷、廣州光谷等光電產業基地。
全世界光電子技術產業的市場規模己達1萬億美元。國外光電子產業主要集中在美國、西歐和日本等國家和地區。近十年來,中國光電子技術產品市場的年增長率始終保持兩位數的高速增長。隨著信息光電子技術、激光加工、激光醫療、顯示、照明等光電技術的快速發展,我國已經形成市場可觀、發展潛力巨大的光電子產業。
2006年,《國家信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年中長期規劃綱要》明確提出,未來5~15年15個領域發展的重點技術中就包括了光電子技術,聲明要重點發展激光器、光電探測器、光傳輸和光傳感設備、微光機電系統、半導體照明等產品。[6]2010年10月,國務院正式《國務院關于加快培育發展戰略性新興產業的決定》,進一步明確了光電產業是戰略性新興產業的重要組成部分,包括新型顯示器件、LED等在內的細分產業都在國家戰略性新興產業規劃中明確提到。[7]
可見,在光電產業相關技術和生產能力快速提高的情況下,對光信息科學與技術專業人才的需求量也將逐年增大。
二、產業人才培養方案
光信息科學與技術具有旺盛的生命力,處于高速發展時期。目前,在光通信、光電檢測、光電照明、光學元件與系統、光伏產業、激光技術、光學設計、光學材料等方面都有廣闊的應用前景,對社會的發展和貢獻不可估量。
作為高校,除了科研、教學,還要服務于社會,服務地方經濟發展,這些不僅體現在科學研究和教師兼職方面,也體現在人才培養目標和方案上。光信息科學與技術同光學、機械、電子、材料、計算機、自動控制等多學科的知識息息相關,但也不能面面俱到,所以十分有必要結合當地企業的發展,調整學科的發展、人才培養計劃,為地方經濟服務,加強科學研究,引領社會的發展。
三峽大學地處湖北省域副中心城市的宜昌,經濟活躍,交通方便?,F在高鐵開通后,宜昌到武漢的時間已經減少到2小時左右。隨著國內光電照明、太陽能、光電顯示產業如火如荼地發展。宜昌太陽能、光電照明等光電企業也有較大的發展,如中國南玻集團宜昌南玻硅材料有限公司(一期項目已累計投資20多億元,專門從事高純多晶硅材料、太陽能硅片及電池片生產的大型制造企業)等等一大批光電企業。這些企業主要集中在光伏產業、節能照明、LED、光學冷加工等方面。這些光電企業有著旺盛的人員需求,對本專業產業人才的培養具有十分重要的意義。
2011年出臺的《宜昌市科技發展“十二五”規劃(2011至2015年)》明確提出,在節能環保領域的發展方向要圍繞光電子產業核心技術開發,搶占背景光源行業技術創新制高點,加快液晶照明燈、LED背光源及照明產業化。圍繞太陽能技術開發,加快太陽能熱水系統產品系列開發及產業化。[8]由此可見,在地方政府的扶持下光電子相關產業會得到快速發展,這些都為光信息科學與技術專業結合本地進行產業人才培養提供了難得的機遇。
根據三峽大學理學院發展的需要,結合產業的蓬勃發展,產業人才培養措施如下:
篇7
【關鍵詞】機載光電類;試制中心;工藝設計
引 言
光電類產品在機載產品中占據較為重要的地位,近年來技術水平有了較大提升。機載光電產品主要應用于機載光電瞄準、監視與偵察、預警、光電對抗等領域,可實現光電探測、偵察、監視、識別、告警、干擾、攻擊、信息傳輸等任務,是實現觀察與定位的主要手段之一。主要的機載光電產品分為三大類:
1)機載火控類:包括武器火控系統等,目前機載火控產品正向綜合化、信息化、決策智能化、架構網絡化、攻防一體化、火打擊精敏、研發試驗一體化等方向發展。
2)光電探測類:包括光電探測瞄準系統、光電偵察監視系統、光電預警探測系統、光電對抗系統等,目前光電探測類產品正向著大口徑、長焦距、高分辨率、高靈敏度、高精度、多光譜、集成化、主動成像、立體成像、多波段、多目標等方向發展。
3)瞄準顯示類:包括平視顯示系統、頭盔瞄準顯示系統、任務處理系統等。機載光電類產品特點通常是體積小、靈敏度高和精度高。瞄準顯示類產品正朝著體積小、高分辨率、高集成度、高精度、更好的處理性能等方向發展。
新一代機載光電產品運用了大量的新技術、新材料,對產品制造技術的要求越來越高,而光電產品的裝調掛靠于現有的生產條件,裝調制造能力弱,成為制約產品快速研發的瓶頸。本文面向先進的光電產品試制所需的加工、裝調、測試等關鍵技術進行分析,根據光電產品本身的特點,結合試制流程,總結光電產品試制中心的設備選型、土建以及公用工程條件,從而快速深入解決系統從設計到實物轉換過程中存在的核心加工、裝調制造等技術問題,突破先進光電產品快速研發需求的瓶頸。
1、組織管理及工藝流程
傳統的機載光電新產品的試制階段主要依托于現有的批生產條件,生產條件一般按照生產工序獨立分開,加工工序布置在加工廠房內,裝配調試工序布置在裝調中心,電裝工序布置在電裝中心,試驗檢測工序布置在試驗中心。這種獨立對于技術均已成型的大批量生產較為適合,但對于新產品的試制,有以下幾點不利因素:試制階段很多技術指標未成型,產品周轉往復于各廠房之間,人流物流輾轉較多;試制產品本身的工時較長,依靠于批生產,會影響到生產的節拍;部分待加工產品要求高精度等特點,現有的通用批生產條件難以滿足。
新一代機載火控、光電、瞄準顯示系統運用了大量的新技術、新構型、新材料,對產品制造技術的要求越來越高。目前面向先進的光電產品研制所需的加工、裝調、測試等關鍵技術研究,需要快速深入解決系統從設計到實物轉換過程中存在的核心加工、裝調制造技術問題,從而實現系統的技術指標。為突破批生產和新機研制混線的局面,結合新機試制的關鍵技術提高,本文提出一種新的生產組織思路,即建立一個專門以產品關鍵部件制造和裝調為主的試制中心。
2、試制中心組成及布局原則
機載光電產品的試制中心主要組成區域應包括電裝、加工(含光學加工和機械加工)、裝配調試(簡稱裝調)、試驗檢測等,這些組成區域能夠滿足試制時的關鍵零部件的加工和裝調,基本覆蓋制約產品性能的關鍵技術,打破產品進一步提高的瓶頸。對于關鍵部件試制的主要工藝流程如圖-1所示。
各組成區域的規劃分布需滿足以下幾個原則:
1)合理規劃人流物流,提高效率,節約資源。
2)充分了解設備所需配備專業條件,權衡利弊,統籌規劃。
3)把握共性,滿足通性和每個區域的特殊性。
3、功能分區及主要設備
3.1加工區
光電產品加工分為機械加工及光學加工。
1)機械加工:新一代光電產品主要特點包括輕量化、高精度、尺寸兩極化、結構整體化等。產品零件主要為殼體類、盤類、支架類零件,零件加工以加工中心和數控銑、車削中心為主,立臥多軸加工、車銑復合加工、電加工等設備可滿足結構復雜、精度要求高、一次裝夾即可完成的零部件。在機加過程,零件精度比較高、結構復雜、薄壁化特點突出,零件易變形,且材料多樣,難加工材料的零件多。
2)光學加工:在光學產品研發過程中,需對光學關鍵部件進行反復測算加工,以驗證其光學性能,例如對非球面零件加工、紅外透鏡磨邊、非球面鏡加工、紅外晶體零件鍍膜等。光加條件主要包括磨邊機、金剛石車床、銑磨機、拋光機、鍍膜設備等。在光加過程中,零件要求加工精度和檢測精度高,鍍膜難度大。目前柱面鏡加工及檢測、光學元件精密成型及檢測、復雜非球面元件和自由曲面制造及檢測、精密膠合、紅外分光膜鍍制、全息波導等關鍵技術是光學制造的未來發展趨勢。
3.2電裝區
電裝主要用于電子類產品的調試、測試和交付。電裝區主要組成包括組件焊接、電纜焊接、整機焊接、波峰焊、回流焊、自動貼片、線纜檢測工位和化學試劑間,由于試制的產品種類較多,且量較小,多以手工焊作為焊接方式,而對于某些焊接精度要求高,可采用波峰焊、回流焊等半自動方式精密焊接。設備主要包括波峰焊機、回流焊機、自動貼片機、打標機、刻字機、恒溫箱等。
3.3裝調區
裝調區包括部件級裝調和系統級裝調。裝調區是針對產品試制階段進行建設,采取高度集成,相互搭借,相互共用的方式。主要包括裝調臺,調試測試臺等設備。在試制階段會經常對工裝及被測試設備安裝拆除,這是為滿足產品研發階段多品種,數量少的特點。
目前光電產品的高精度、結構復雜等特點對裝調過程提出了更高的要求,產品裝調區主要滿足產品的裝配、調試和測試等;平視顯示類產品裝調包括光學裝調及定心、產品調試等。為避免工序之間相互交叉,應合理規劃和調整物流,使運輸線路快捷有效,提高效率。在光機裝調過程中,環境要求特殊,粘接過程復雜,裝調精度高。針對目前的發展方向,需開展高精密軸承裝配、高精密透鏡定心、非球面和異型光學件定心、紅外和激光等光學系統裝配技術。系統級裝調區由于部分產品尺寸和重量較大,需配備吊車。
3.4試驗與檢測區
機載光電類產品根據環境試驗內容,可分為氣候環境試驗設備、力學環境試驗設備和綜合環境試驗設備。氣候性環境試驗設備所模擬的環境因素主要是大自然所固有的環境因素,主要包括溫度、低氣壓、濕熱、鹽霧、霉菌等試驗箱。力學環境試驗設備所模擬的環境因素基本上屬于誘發環境因素,主要包括振動、沖擊、加速度試驗臺等。綜合環境試驗設備,習慣上將氣候環境與力學環境因素等綜合在一起,主要包括溫度-濕度-高度、溫度-濕度-振動綜合環境試驗箱等設備。檢測區負責對機載光電產品的尺寸、定心、輪廓、光學元件等進行檢測,從而保證產品的性能質量,主要配置三坐標機、干涉儀、輪廓儀等檢測設備。
4、配套條件及規劃方案
各功能分區由于產品特點不同,設備安裝條件不同,工作環境要求不同,因此具有不同的配套條件。
機加設備容易產生噪音,需注意降噪,在加工過程中需要設置懸掛吊車用于工裝夾具和產品的裝卸,層高要求高。機加區氣動設備較多,需配備壓縮空氣接口。加工及快速成型區需配置循環冷卻水,滿足加工過程中的散熱要求,光學加工區通常要求溫濕度在一定范圍內。電裝過程為保證產品質量首先要求防靜電,其次對溫濕度也有嚴格的限制要求。電裝區的三防工段如清洗間、化學試劑間需設置為防爆房間,主要化學成分為乙醇、丙酮、甲苯等易燃易爆物。部件級裝調區需設置大量的裝調測試工位,其中光學產品裝調需安裝大理石臺面來滿足光學定心、鍍膜等穩定性較高的要求。系統級裝調區需配置懸掛吊車,工裝夾具和產品較重,一般考慮放置在一層。環境試驗區要設置循環冷卻水。振動、三綜合試驗間注意隔音降噪處理,水冷設備配置循環冷卻水,風冷設備室外風機間的設置需保證廠房整體效果美觀,部分振動臺使用大量壓縮空氣。檢測區的三坐標房間溫濕度要求較高,一般溫度設置20±2°C,相對濕度25~75%。設備用電較多的區域包括環境應力篩選與檢測區、加工及快速成型區,安裝功率要預留充分。
試制中心各組成區域對專業條件的主要要求及人流物流如圖-2所示:
根據廠房面積,本文提出2種規劃方案:
方案1:若廠房單層面積較大,各功能區可按單層平鋪規劃,主要人流物流:光加、電裝、機加區部件裝調區系統級裝調區試驗檢測區。試驗區、系統級裝調區、機加區的可設置層高較高。
方案2:若廠房單層面積較小,可考慮多層布置,其中機械加工、系統級裝調、試驗檢測區根據需要應設置在底層,層高較高,其余各區可設置在二層或以上。
結 論
在機載光電類產品試制中心的工藝設計中,需要充分考慮產品本身的特點,結合試制的工藝流程,在功能分區、設備選型和設施條件等方面都要兼顧。
光電產品試制中心與批生產的需求及特點有一定差別。在工藝設計時,首先應清楚各個功能區劃的特點和限制因素,對設施條件提出的明確需求,其次各功能區之間的人流物流必須考慮,盡量節省時間和距離,提高試制效率,合理規劃,最后在設備選型時,通常各類試制設備選用高精尖的較先進設備,為新型號新產品的性能提高提供保障。
參考文獻
篇8
(蚌埠學院 數學與物理系,安徽 蚌埠 233030)
基金項目:基金項目:專業結構調整服務地方發展計劃(2013zytz077)、校級大學物理團隊項目(2013jyxmo5)、蚌埠學院2015年院級科研項目(2015ZR17)、蚌埠學院2012年院級重點教研項目(JYLZ1205)
摘 要:較化學檢測法等傳統環境污染檢測方法,光學測量方法以其無可比擬的優勢廣泛應用于環境污染物的檢測及監測,近幾十年來發展迅速,并具有廣泛的應用前景。隨著激光技術和計算機技術的發展,光學測量方法也隨之變革。例如激光光譜對特定氣體的檢測(LASAIR系統),紫外差分光學吸收光譜儀(DOAS系統)和傅里葉變換紅外干涉儀(FTIR系統)等,都為這一變革提供有力的佐證。論文介紹光學顯微鏡檢測方法,光學分析方法以及光電檢測技術,重點分析光學顯微鏡檢測方法在環境監測中的應用、光學分析方法在水質檢測領域的應用、光電檢測技術在環境監測中的應用,光學測量方法的最新發展方向。
關鍵詞 :光學顯微鏡;光電檢測技術;光譜學分析法;DOAS系統;FTIR系統;LASAIR系統
中圖分類號:O439文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(2015)08-0005-04
隨著現代科技的不斷更新與物質生活的高度發達,環境污染物的排放量日益增多,人們在享受著豐富物質生活的同時,也受到了環境污染帶來的沖擊,例如酸雨的侵害,霧霾天氣的影響,全球變暖導致的海平面上升等問題。傳統的檢測方法(如化學法),由于用時長、花費高、操作復雜,需要各個部門相互協作,甚至在檢測時都可能會產生環境污染物,越來越受到抵制。而光學測量方法在環境檢測方面,更能有效地避免這些弊端的產生。
在環境中,對于水質,有關部門主要通過對水質采樣、化驗、分析的方法實現對水質的監控。對于水體富營養化的這種情況,有關部門通過光學顯微鏡直接對水體進行觀查即可。而對于重金屬污染過的水源,往往光學顯微鏡很難直接觀測出來,還要通過物理或化學的方法使重金屬沉積,沉淀或“染色”,才有可能觀察到。但是這種方法用時長,不利于及時了解水污染的情況,而且在使重金屬沉淀的方法中,有可能又會產生新的污染物,樣品處理又帶來了困難。由于光學顯微鏡很難實現對空氣的檢測,所以在環境監測中用處并不大。這時人們聯想到,也可以通過光的其他特性來實現對環境的實時的監控。而光電檢測技術(如外光譜法,激光光譜法等),人們可以直接檢測環境中的污染物,無需費時費力,既能實時地反映出污染物的量和濃度,又不會產生附加污染物,且在環境監測中實用性很強。光電檢測技術利用光的光譜特性,可以在受污染的水中使用,也可以在工廠的排氣煙囪中使用,甚至可以專一地檢測某種氣體,例如,甲烷氣體,二氧化碳氣體,含硫化合物氣體等[1]。
1 光學顯微鏡檢測方法在環境監測中的應用
在現實生活中,我們最易受到水污染帶來的侵害,水體富營養化一直是我們關注的重大問題,而光學顯微鏡在這方面的檢測應用極其廣泛。環境保護部門在水污染地需要將水質進行抽樣、化驗、分析、觀察,這時就要用到光學顯微鏡[2]。
1.1 細菌、霉菌檢測
水體細菌含量是人們辨別水質是否利于飲用的重要標準,如人們會對水中的大腸桿菌群檢測做一個革蘭氏染色鏡檢。
1.2 生物群落檢測
浮游植物是水域的初級生產者,繁殖速度很快。水體富營養化會促進其繁殖能力,從而影響水質的飲用安全。對浮游植物的檢測,離不開光學顯微鏡。光學顯微鏡直接對水質進行觀察監測,每過一段時間,鏡檢跟蹤浮游植物的群落狀況,以判斷水體是否富營養化。
1.3 特殊物質檢測
石棉纖維被動物體吸入肺部后,容易沉著在肺泡內,影響動物體的呼吸,對動物體的健康影響很大。在用光學顯微鏡檢測時,必須用高倍鏡才能觀察到石棉纖維,因此,對光學顯微鏡的分辨率要求比較高。為確定肝癌細胞的使用量,需要用光學顯微鏡鏡檢肝癌細胞的復蘇狀況。
二噁英(Dioxin),是某些有害物燃燒后產生的脂溶性物質,不能被生物分解,具有很強的危害性。利用離體肝癌細胞的EROD與二噁英的復合毒性效應是生物學中的一種檢測方法。環境監測部門也利用這種方法對環境中的石棉塵(石棉纖維)進行監測。
在受污染的水體中,培養魚(一般選擇生長速度快的青魚)的受精卵,在魚卵孵化過程中,使用光學顯微鏡監測受精卵的孵出率,并觀察胚胎發育過程中畸形胎所占比重。
1.4 環境毒性測試
根據所知的生物學,單細胞藻類有很強的繁殖能力??梢栽谒w中培養藻類,用光學顯微鏡觀察,監測藻類世代的生長情況和藻類種群的變化情況,判斷水體中是否存在急性的毒性物質[3]。
2 光學分析方法在水質檢測領域的應用
物質在吸收光波后,會在某一波段有一個吸收峰,通過分析這個波段,就可以得出該物質的光譜特性,光學分析方法就是在此研究基礎上找到的一種測量方法[4]。反應靈敏度高,檢測速度快的優點是人們在采用這種光學測量方法時首要的考慮因素。某些光學分析方法,人們往往既不需要像傳統檢測方法一樣去使用試劑,又不需要花費太多的精力去維護相關的儀器設備。近幾十年來,光學分析方法隨著科技的腳步,在水質檢測方面也跨上了一個新的臺階[5]。
2.1 比色分析法
比色分析法是指利用物質與物質之間的化學反應,獲得深顏色的溶液后,通過比較前后溶液的顏色深淺度來測量所含物質濃度的方法[6]。比色分析法主要用于水質中,有色重金屬離子的濃度檢測。但是,有些重金屬離子卻是無色的,例如一價銅離子溶液,這時可以根據其易被氧化的化學特性,將一價銅離子溶液氧化成藍色的二價銅離子溶液。比色分析法可分為目視比色分析法和光電比色分析法,兩種方法的測量原理均為朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律。但是,目視比色分析法中,人的主觀判斷會影響未知量的測量,因此目視比色分析法準確度不高。而采用分光光度法的光電比色分析法,彌補了主觀判斷造成的失誤,未知量的準確度和靈敏度得到了提高。
通過了解,可以看出,使用比色分析法時,必須建立在顯色反應的基礎上,因此對溶液離子的化學性質要求比較高。人們可以采取目測的手段,也可以采用與離子反射或吸收波長相對應的單色光源進行檢測,還可以使用與高速計算機聯接的攝像頭進行圖像綜合對比分析。利用顯色劑的不同反應,比色分析法可被廣泛地應用在水質監測方面以及測定受污染水質中的各類污染物濃度。
2.2 紫外光譜分析法
紫外光具有波長短,能量大,透過力強的特點,利用這一特點,人們可以通過紫外光譜區進行檢測。有機分子在紫外光譜區的吸收較強(其實就是高能量脈沖殺死了有機活性物質),因此適用于檢測水體有機污染物。紫外光譜分析法,分為單波長法,經過多年探索研究后,發展為雙波長法,循序漸進到如今比較全面的全光譜法。對單波長法進行改進的雙波長法,在測量時,無需參比溶液即可消除混濁度的影響。全光譜法是在光譜分析儀的基礎上研究出的一種對待測溶液比較全面的檢測方法,包含了吸光度在全紫外光譜區所有有機污染物。
2.3 間接測定法
水質中,對重金屬離子的濃度還有一種間接檢測方法熒光分析法[7]。顧名思義,熒光分析法就是獲取重金屬離子的熒光圖像,再通過計算機編程處理,由此間接地測量出重金屬離子的濃度。在這一過程中,需要用到與重金屬離子相匹配的試劑。
2.4 直接測定法
直接測定法省去了間接測定法中匹配試劑的過程,檢測速度有所提高,但是卻要滿足物質本身就發射熒光(如葉綠素、水中有機物等)這一苛刻條件。不管是間接測定法還是直接測定法,都無法忽略光源的重要作用。尤其是在直接測定中,要求光源的發射光波長與物質的吸收光波長一致。激光光源由于其得天獨厚的優點(單色性好、能量集中),受到了研究人員的高度關注,激光誘導熒光技術就是采用激光作為光源的熒光檢測技術。目前,激光光源在直接測定法中幾乎已經取代了傳統光源的檢測地位。
3 光電檢測技術在環境監測中的應用
雖然光學顯微鏡在水體污染的監測中可謂嶄露頭角,但在空氣污染物的監測中卻顯得捉襟見肘??諝馕廴疚锿ǔV敢詺鈶B形式進入大氣層來物質(主要是人為污染,例如含硫化合物,二氧化碳氣體等等),其對人體或生態系統具有很不好的效應,例如酸雨,霧霾等等。隨著光學的發展,光電檢測技術逐步應用到現實生活中,尤其在環境監測中,以其獨特的優勢獲得了人們的青睞。
3.1 光電檢測技術的原理
光電檢測是指利用各類光電傳感器,將被測量的物理信息轉換成光信息,再通過A/D轉換器轉換成電信號,再綜合利用信息傳輸技術和計算機編程處理技術,完成信息獲取。當光照射到物體表面時,使物體發射電子、或電導率發生變化、或產生光電動勢等。這種因光照而引起物體特性發生變化的現象稱為光電效應光電檢測系統以激光、紅外、光纖等現代光電器件為基礎,對載有待測物體信號的光信息進行處理,即通過光電檢測器件接收光信息并轉換為電信號。由輸入電路、放大濾波等電路提取待測物的信息,再經過A/D轉換器輸入計算機運算和處理,最后提取出待測物體的幾何量或物理量等所需信息(如圖1的光電檢測系統)。
3.2 光電檢測系統在環境檢測中的應用
光與物質的相互作用,改變了物質的某些物理特性。利用這種特性,制作的光電檢測系統可以分為兩大類:使用能覆蓋寬光譜區的寬帶光源的監測系統;使用激光或窄光譜光源,因而只能覆蓋窄光譜區的監測系統[8-9]。在寬帶監測系統中,傅里葉變換紅外干涉儀(FTIR)或紫外差分光學吸收光譜儀(Uv-DOAs,又名DOAs系統)測系統可同時監測未知混合物中的多種化合物。通常這些化合物是包含在寬譜帶內的,寬帶監測系統能“觀察到多種化合物的存在,但分辨率不高,不能將這些化合物從復雜混合物中直接區分開來”。但是,當寬帶監測系統的分辨率低于欲觀察的光譜線中的精細結構時,就不能觀察到真正的吸收峰,且會限制對氣體濃度值的檢測。
激光監測系統由于分辨率高,掃描光譜范圍窄,所以檢測靈敏度相當高,但是激光監測系統發出的波長必須與被檢測化合物吸收譜線的光波長相匹配。由于激光監測系統發出的激光波長是單色的,掃描波段被限制在極窄的范圍內,一般情況下只能對應的檢測出一種化合物。若檢測的是混合物,則需要另加對應的監測裝置。在目前的環境監測中,寬帶監測系統和激光監測系統,這兩種類型的監測裝置都有其應用。例如,FTIR監測系統,它可提供對企業事故中泄漏出的某些有害化合物進行檢測。這時對所有的可能的有害化合物來說,檢測靈敏度就不如檢測范圍重要。但如果要連續實時監測從污染源(如煙囪向大氣層中排放污染物,汽車尾氣排放的污染氣體時)釋放出的有害氣體,則監測裝置抗其他化合物干擾的能力和高檢測靈敏度就是重要因素了,這時,激光監測系統就成為了理想的監測系統。激光雷達像其它激光監測系統一樣,能檢測的樣品不多,但它具有空間分辨力,是迄今為止,唯一能提供空間信息技術的檢測系統,因此,探索污染物的發源地,激光雷達系統是最好的檢測系統。諸如高空大氣層中臭氧的消耗情況,可以使用激光雷達系統進行計算機模擬繪圖。使用激光雷達系統提供大氣層中空氣分子成分分布的垂直剖面圖,可以對大氣傳輸和擴散過程有更透徹的了解。
DOAS系統可以測量多種化合物,如含氮化合物、甲醛、酚、苯、甲苯、二甲苯[10]。它的工作原理是根據光的反射定律,光源發射的光波經過某些物質后,經吸收的光波與光源光波一起被反射鏡反射回來,利用計算機高速運算的能力分析光波的差異性,故而稱作差分光學吸收光譜技術。調取吸收光譜數據庫中已知數據,與吸收光譜數據相比較,從而分析物質中存在的化合物種類。
LASAIR系統是激光技術與計算機技術相結合的高新技術[11-12],利用激光的單色性和計算機的高速運算能力,提高了檢測效率??烧{二極管激光吸收光譜分析儀發射出的激光光波長,足以滿足吸收峰在中紅外區(320um的范圍內)的物質檢測,適合大多數的工業環境監測??烧{二極管激光吸收光譜儀,已在全球范圍內有毒有害氣體的檢測上發揮了重要作用。LASAIR能測量的氣體分子包括NOx、HF、HCI、HI、NH3、C2H2、COx、H2S、CH4。但是,由于每種氣體對光波的吸收峰值不盡相同,必須要使用發射對應吸收峰值波長的激光光源。
4 結束語
隨著時代而發展的光纖通訊和光電子信息技術被應用于環境監測中,尤其是具有體積小、壽命長和光電轉換效率高的近紅外二極管激光器[13-14],目前已經迅速商品化,成為了檢測空氣污染物質的最合適光源。而調諧二極管激光吸收技術利用分子的吸收光譜單一分立吸收線這一原理,可以采樣到被檢測氣體的每種光學信息。當激光通過被檢測氣體時,光電磁波會被吸收和散射而衰減。利用被測量物質分子的吸收能力遠遠高于物質分子對光的散射能力,我們可以忽略掉物質分子散射的這一衰弱影響。經過近30年的發展,調諧二極管激光吸收技術日益成熟,被廣泛的應用在空氣污染物質的檢測和監測中。隨著光譜學分析技術和激光技術的完美結合,特別是在近些年來,制作半導體材料和器件的工藝長足進步的情形下,激光光譜學分析技術在環境監測方面的應用越來越成熟。
紅外半導體激光器可以在常溫下工作,取代了傳統光源的地位[15]。研究結果表明,紅外半導體激光器的發射波長與很多環境污染氣體的吸收波長相同。由于紅外半導體激光器具有譜線窄、單頻、功率大、工作可靠的優點,也為制作高質量,高水準的氣體檢測儀打下了堅實重要的基礎。根據其對環境的抗干擾能力強,經常不需要標定,可直接安裝在管道上檢測等實用性的特點,被大量使用在工業生產過程中檢測污染氣體方面。
從光學顯微鏡早期在環境監測中的應用(主要在水質檢測方面),到后來應用光學分析方法監測環境,直到現在人們又通過光的其他特性發明了各式各樣的監測儀器,如:激光監測儀(DOAS系統),傅里葉變換紅外干涉儀(FTIR監測系統)。可以說,光學測量方法是隨著光學的發展而發展變化的。隨著量子力學的發展,人們對光的認識不僅僅只是停留在了光譜層面上,而且也通過實驗驗證了人們對光的本質的假設。人們相信,現在我們所知的光學只是其冰山一角,光學測量方法也會隨著光學的發展而日新月異。
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篇9
近年來,國內許多重點高校和普通高校都相繼開設光信息科學與技術專業,并逐步形成具有自身特點的人才培養模式和培養方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎和優質資源,有的還有光學碩士和博士點;普通高校特別是新開設此專業,開始階段從師資力量、實驗室建設,以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業反映高校畢業生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向,社會急需的是能勝任研究、開發、設計策劃等工作高素質、應用型的復合型人才.那么,如何完善具有自身特點的人才培養模式和培養方案,如何培養適應社會不同層次需要的人才,如何提高畢業生的競爭力等,就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術專業已正式招生,該專業的人才培養方案、教學體系設置、師資隊伍建設、實踐教學、實驗室建設等方面都需要認真思考與實踐,不斷完善和創新[2-5].
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結語
篇10
英特爾很早就在研發硅光學芯片,如果對雷電(Thunderbolet)前身Light Peak技術還有點印象,大概還會記得后者最初就是用光纖取代銅線,因此具備極高的傳輸速度,只不過這個設想還不夠成熟,而且光纖不能導電,所以后來才變成了現在的雷電標準。今年8月份的IDF電腦展上,Intel宣布了兩款100Gbps速率的硅光學收發器――100G PSM4 QSFP28以及100G CWDM4 QSFP28,傳輸距離可達2千米,未來還會推出速率高達400Gbps的硅光學收發器。
隨后在9月,英特爾公司同時揭開了新一代光學硅芯片的面紗。這種芯片能大幅提高數據中心和超大規模計算機群間的數據傳輸速率,而在進行這一開發時,英特爾不僅僅是將光速物理學應用于數據傳輸,其“硅光子學”技術將徹底改變數據中心和高能計算設備的設計及架構方式,不光為公司研發本身,而是為整個計算行業開辟宏大的遠景。
眾所周知,英特爾一直在進行硅光電領域的研發工作,致力于通過使用傳統CMOS技術制造光通信產品,進而實現計算平臺的革命。計算行業如果引入光學技術,將為計算機工作方式及其給人們提供的價值帶來革命性的改變,與傳統的光通信解決方案相比,硅光電方案能夠大幅降低產品尺寸、成本和能源消耗。
如此先進的硅光學技術(Silicon Photonics),實際上是利用標準硅實現計算機和其它電子設備之間的光信息發送和接收。簡單來說該技術就是用光來替代傳統的銅導線傳輸信號,以此獲得更高的傳輸速度。
硅光調制器是硅光電通信的一部分,簡單說光源產生的信號搭載大量數據信息通過光波傳輸到調制器,然后需要探測器來接收這些信息。硅光學通信聯結系統包含一個硅發射器和一個接收器芯片,兩者都集成了所有必需的構建模塊,并融入英特爾歷年來的多項突破性技術成果,包括與加州大學圣塔芭芭拉分校合作開發的第一個混合硅激光器以及2007年的高速光調制器和光電探測器。
另外,發射器芯片包括四個激光器,通過它們發射的光束分別進入一個光調制器,而后者則以12.5Gbps的速度對數據進行編碼。然后這四條光束將被集中起來并輸出到一條光纖內,總的數據傳輸速率將達到50Gbps。在聯結系統的另一端,接收器芯片會對這四條光束進行分離,并導入到各光電探測器中,后者把數據轉換回電信號,兩個芯片都使用PC行業常用的低成本制造技術進行裝配。
隨著未來的不斷發展,硅光電技術將在計算行業實現廣泛的應用。例如家庭娛樂和視頻會議也能享受墻體般大小的3D屏幕;硅光學通信還可以讓超級計算機或未來數據中心的組件散落在建筑物的各個角落,相互之間可實現高速連接;硅光學通信也將使搜索引擎公司、云計算提供商等數據中心的用戶能夠改進性能、增加功能、節省能源和空間,甚至還能幫助科學家建造更強大的超級計算機來解決世界上最難的問題。
盡管目前來看,硅光學芯片速度還沒有大幅領先現有產品,但相信這只是初期的,未來潛力無限,大幅領先現有產品只是遲早的事。
可以想象,這么好的技術會首先用于服務器、云數據等商業市場,前景超乎想象。
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