对光电子技术的理解范文

关键词：基于工作过程；光电子技术课程；教学改革

光电子技术是一门新兴专业，其学科特点是前瞻性强，技术先进，专业技术应用领域广。从近几年高职院校的就业形势来看，许多毕业生却因专业能力及经验不足很难适应用人单位的要求。因此，高职院校只有根据当前形势，坚持基于工作过程的教学思想，遵循“以就业为导向，以技术应用能力为主线”的高等职业教育理念，调整教学目标，，改革教学内容和教学方法，才能使学生尽快适应企业岗位能力素质的要求，实现在工作岗位上的“零适应期”，成为能迅速切入具体岗位的“楔型人才”。

一基于工作过程教育思想的应用

基于工作过程教育思想的内涵是重视职业技能及知识在工作过程中的获得，形成以职业综合能力为基础，胜任岗位要求的教学体系。教育的核心就是如何-使学生具备从事某一职业所必须的实际能力。依据这种思想重新调整教学目标、设计教学内容、方法和过程，实现以能力为本位的高职《光电子技术》课程的教学特色。

1调整教学目标。以前，《光电子技术》课程教学还未完全跳出普高办学目标，突出表现为针对性和实用性不强。《光电子技术》课程是高职光电子技术专业的核心课程，通过对毕业生跟踪调查发现，毕业生开始进入企业主要从事光电产品的装配、调试、维修和检验等生产一线的工作，但工作一至二年后大多数学生会转移到光电产品的现场技术员、采购、销售、服务和管理以及产品的开发工作等岗位。为使学生对所学的课程学以致用，熟能生巧，并在技能上达到一定的深度、高度，形成专业核心能力和个人核心竞争力，我们在《光电子技术》精品课程建设过程中及时调整了教学目标。一是重新确定课程教学目标定位。根据高职院校培养目标和职业标准的要求，对职业技能标准和各项要求进行分解、量化，及时纳入课程教学体系中。通过本专业毕业生岗位调查分析，企业对基层技术人才需求量最大，在工程管理、技术支持、工艺编制和质量管理等工作过程中，要求现场技术人员具有一定的专业知识和较强的动手能力。本着“基于工作过程”的教育思想，结合毕业生实际的就业岗位，将学生培养目标定位于生产现场工程技术人员。二是调整课程的教学重点。通过基于工作过程教育，形成学生的职业能力。

通过对本专业毕业生岗位的工作内容调查，总结出职业能力包括：国内外市场光电产品的调查分析、生产现场技术问题的处理、光电器件的采购、工位器具设计、工艺编制、光电仪器的使用、产品调试、现场管理、产品开发以及解决现场质量问题等。课程教学重心应从专业知识的讲授转向职业技能训练。应根据岗位所需的基本技能要求，以职业技能训练作为出发点和重点安排课程教学计划；对理论教学要把握“适量、有用”这个度，重点讲授对技能培养起指导作用的理论知识。

2调整教材内容重点。本着以“就业为导向”的原则，根据专业对技术人员能力要求的不同对教材内容重点进行适当的调整和选取。

在实际的生产过程中，对基层技术人员的素质和能力要求：一是出现的技术质量问题能准确进行分析和判断、迅速做出暂时对策、提出永久对策，通过对策的实施，纠正和防止同类问题的再发生；二是在生产现场产品检测关键环节，能理解光电检测仪器的工作原理，正确地操作精密光电仪器；三是能与国内外的研发工程师进行有效的专业沟通，使产品的技术要求落实在生产过程中。所以教材理论部分的内容，应根据技术人员在生产过程中活动的特点，重点解决光电器件“如何用”的问题。教材内容选取的重点，应符合学生对光电器件理解和掌握的认知规律，形成工作过程中的分析问题和解决问题的能力。在授课过程中，重点讲授光电器件的特性参数和使用方法，分析实际的光电器件，培养学生“如何用得更好”的能力，通过实例帮助学生理解和掌握光电器件的理论知识。

3改进教学方法和手段。一是在教学中采用项目教学的方法，鼓励学生自主学习，开展教与学面对面的双边活动。首先编写项目教学的教材，然后以现场设计制作光电产品的职业行为活动为过程，项目教学内容和岗位目标要求高度一致，教学方案注重于有效，职业经验和能力在工作过程中直接获取和培养。以用促学，从做中学，边用边学。学生是项目教学活动的中心，教师是活动的平等参与者或指导顾问。学生可以自由按照自己的所学设计和制作光电产品，在项目教学的驱动下，光电产品分成三个模块进行，每个模块完成后，由拥有“双师”专业素质的教师和有工程经验的高级工程师进行点评和总结，提出下一个模块的设计和制作要求，三个模块完成后，构成光电产品，最后进行光电产品的整机调试和测量。基于工作过程的项目教学训练，学生不仅提高了学习自主性，更重要的是在工作过程中获取了分析和解决问题的经验和方法，在工作过程中理解和运用了专业知识，达到了高职院校全面推进素质教育的目的。二是改进实践环节教学手段，加强实验室建设，实行校内外实训相结合的方式。校内在计算机网络条件下建立模拟实验室，配备良好软、硬件设施，建立一套包括光学系统，电路CAD全过程的设计和验证模拟，为学生创造一个既能提升专业兴趣又有综合技能训练的仿真职场环境，培养他们专业核心竞争能力和开拓创新的能力。教师通过为光电企业提供技术服务机会，可以将企业的新鲜案例拿到课堂上让学生开展讨论，在教学上及时紧跟信息产业快速发展的形势，使培养出来的学生能够真正“学以致用”。三是采用“走出去、请进来”的开放式教学模式。带领学生走出去认识企业，参观国内举办的光电新产品展览会等，增加学生的感性认识。邀请大学教授或企业的资深工程师来校做讲座或授课，介绍国际国内和当地光电产业发展的状况、企业在激烈的市场竞争中求发展的经验以及基层技术人员在企业成长的经历等内容，使学生在步入社会之前，更好地了解社会，懂得市场竞争的激烈，创业的艰辛，从而进一步提高学习的自觉性，培养学生的创新精神和创新能力，为实现学生零距离上岗创造条件。

对光电子技术的理解范文

【关键词】光线通信技术车载电子通信安全技术

车载电子通信技术的应用时间不长，但是已经在汽车、地铁、火车等多种交通工具上进行了推广。车载电子通信技术的应用可以极大加强通信的安全性，为驾驶员、乘客等提供更好的安全保障和行车环境。

1车载电子通信系统定义

车载电子通信系统是在交通技术及传感技术作为基础构成的，在实际应用中主要通过无线通信形式完成。车辆中安装车载电子通信系统能够将让驾驶人员在实际驾驶过程中进行信息智能化及及时性传递。车载电子通信技术在实际应用中能够让驾驶人员对于路况上的实际情况全面了解，增加驾驶人员在车辆驾驶中的安全性能。车载电子通信系统在实际应用中需要信息网络环境作为载体，驾驶人员能够在驾驶中将信息资源及时性共享，降低车辆安全事故。

车辆驾驶人员在没有应用车载电子通信技术以前，在实际驾驶中具有较大的安全隐患，造成交通事故较多，对于整个城市交通安全都有着严重性影响。车载电子通信技术能够在车辆驾驶过程中将通信要求进行满足，驾驶人员在有通信要求时仅仅按一个按键就可以完成通信要求，增加了车辆驾驶中的安全性能。

2车载电子通信安全的重要性

车载电子通信在实际应用中必须具有良好的安全性能，在能够保证驾驶人员在实际驾驶中拥有高水平的数据安全要求，对于数据安全进行保证。现阶段，我国车辆中的车载电子通信主要就是对于道路情况进行监控，驾驶人员对于车辆驾驶周围的情况全面了解，保证车辆在实际驾驶中能够拥有良好的通信环境。车载电子通信想要将驾驶人员对于通信要求全部满足，就需要能够将数据及时性传输并且能够对于数据信息较为精准表现，传输中的数据传输中能够对于外界环境中的干扰具有较强的抵抗能力，保证驾驶人员在传输信息过程中不会保证信息内容的泄漏。因此，车载电子通信在实际信息传输中需要对于信息内容进行加密处理，这样在能够保证驾驶人员的传输的信息不变篡改，增加的数据的稳定性。车载电子通信中对于信息内容的完整性也有一定要求，安全技术对于车载电子通信信息的完整性进行保障。

3车载电子通信安全需求

车载电子通信想要在车辆内广泛使用，就需要保证驾驶人员在通信中对于信息安全、安全性能的权威性、信息内容完整性、便捷性进行保证。车载电子通信在实际应用中能够对于车辆驾驶中的路况实际情况全天候及时性监控，积极调整车辆驾驶状况，满足人们能够在车辆驾驶中办公的要求，这种就需要车载电子通信在实际应用中能够有较高的稳定性能。车载电子通信在实际应用中需要对于驾驶人员的身份进行验证，防治驾驶人员在信息传递中出现信息篡改的情况，车辆中的信息内容也不会被第三方所侵入。车载电子通信在实际应用中还需要具有一定的特殊性，例如车辆在驾驶中出现交通事故后，车载电子通信还能够保证稳定安全运行。车载电子通信在实际运行中通常都是通过数字形式传输，这就需要对于数字网络环境进行安全性能保护，防治车辆中的信息被复制。

4光纤通信技术

高速公路信息传输中最核心的技术就是光纤通信技术，对于高速公路信息中整个流程具有重要作用。光纤通信技术在实际应用中需要涉及发的范围广泛，因此光线通信系统是一个十分繁琐的系统，在实际运行中需要将多个模块进行协调性使用。现阶段，光纤通信技术主要从通信系统使用的光纤及特种光纤两个方面研究。光线通信技术在实际应用中具有低消耗等优势，因此对于高速公路信息系统能够带来较为良好的经济利益。

5光纤通信技术在车载电子通信安全技术措施

5.1完善车载电子通信系统的安全机制，加大科技创新力度

光纤通信技术在车载电子通信安全技术中应用中，需要对于传统车载电子通信系统中的安全机制进行完善，积极鼓励科技的创新，让光纤通信技术应用中能够拥有先进科技上的支撑，保证车载电子通信安全技术能够更加完善。对于车载电子通信安全技术应该不断完善，加大对于相对应软件研究上的研究强度。相关研究人员可以加大对于光纤通信技术在车载电子通信安全技术中专业性人员的培养，为研究人员提供更加优良的社会福利待遇，保证研究人员在实际研究中能够有良好的积极性，推动技术的创新。

5.2做好车载电子通信系统数据资料保密工作

车载电子通信系统在实际应用中需要使用硬件及软件上设备，保证驾驶人员在车辆驾驶中能够满足无线通信上的要求。驾驶人员可以通过车载电子通信系统对于路况实时性了解，完成车辆间的信息共享，降低交通事故发生的可能性。车载电子通信系统在实际应用中，安全性能就尤为重要。安全技术能够保证光纤通信视乎的车载电子通信可以将信息进行安全有效性保密，对于车辆中的信息及时性披露。车辆中的光线通信技术的车载电子通信安全技术应用中，驾驶人员可以通过网络环境对于车辆驾驶的信息进行科学性管理，并且对于驾驶中产生的信息内容进行存储，防治信息出现篡改的情况。

6结论

光纤通信技术的车载电子通信在实际应用中想要拥有良好的性能，就需要具有较为完善的安全技术，让车载电子通信真正将其作用发挥出来，增加通信系统科学性管理。

参考文献

[1]姜黎，高志军，曹新星.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术研究[J].计算机与数字工程，2012，16（23）：509-510.

[2]胡必武，余成.车载电子通信安全技术在光纤通信的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2014，25（11）：9015-9016.

[3]杜宁.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术的研究与实现[D].哈尔滨工程大学，2013.

[4]王海洋，凡勇.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术设计与实现[J].信息网络安全，2014（09）.

[5]孙楠楠.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术分析[D].中北大学，2014.

对光电子技术的理解范文篇3

关键词：电子科学与技术光电子材料与器件理论教学实验教学

中图分类号：G423文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0154-02

电子科学与技术（以下简称“电科”）专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识，能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发，以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术，不仅是当代信息技术两大支柱之一，而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一，正是光电子材料与器件的广泛应用，例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外，诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用，是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见，学习光电子材料与器件的相关知识，不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响，也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生，提供了坚实的理论基础与知识储备。然而，根据笔者的调研，虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程，但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广，教学课时又往往有限（一般为32或48个学时），因此在光电子技术的实际教学过程中，讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学，而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性，并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验，研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。

1光电子材料与器件简介

光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来，光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里，光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明，到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世；从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段；从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步，并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下，各种新型光电子材料与器件层出不穷，性能也不断提高。尤其是近年来，随着微米及纳米级加工技术的成熟，新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕，为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。

综上所述，光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位，因此，光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学，而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。

2光电子材料与器件课程教学研究

2.1光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择

光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识，例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等，而且与实际应用结合精密，因此，本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。

在课时安排方面，作为电科专业的一门核心专业课程，光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时（2学分），理论课学时不低于26学时，实验课不低于6学时。

另外，在教材选择方面，由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容，而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多，其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材，例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1]，西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件，但是，目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少，市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之，该书中所涉及的理论知识较深，基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见，对于光电子材料与器件这门新兴课程而言，设立统一的教材并不合适。因此，笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容，自行编写该课程的讲义与课件。

2.2光电子材料与器件课程的理论教学

按照电科专业的专业定位以及培养目标，光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容，在光电子材料与器件教学中要弱化；而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识，要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下，让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。

在教学内容的设置方面，由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中，因此，为了便于学生的理解与知识体系的构建，笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程（共26学时）为例，该理论课程共被分成了绪论（2学时）、激光原理与典型激光器（5学时）、太阳能电池（4学时）、光通信器件与材料（5学时）、光探测器件（5学时）、光电显示器件（3学时）与光存储器件（2学时）等七个章节，这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章内容的设置上，也尽可能突出“工程”内容，弱化“理论”知识。下面，笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。

第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中，向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍，让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中，重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系，并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍，让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。

第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性，其主要内容包括三个部分：激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分，由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程，所以该部分内容为简略介绍的内容，主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重，在该部分内容中，将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似，在介绍完半导体激光器后，可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外，本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。

太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用，但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势，该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中，主要分两小节给学生介绍，第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用，让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求，然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势；第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。

第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节：第一小节介绍光纤通信的基础知识，包括光纤通信的定义，光纤的结构、导光原理、发展历史，以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中，最重要的器件当属光纤，所以，本节开始就着重介绍光纤的相关知识，包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后，又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类，并分别介绍了这两类光器件中的代表器件：掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后，在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件，例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。

第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声；其次，按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器（光电管与光电倍增管）与内光电效应探测器（光电导、光电池与光电二极管）。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。

第六章光显示器件重点介绍四种光显示器：阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。

第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统――光盘系统以及其中最总要的器件光盘。

2.3光电子材料与器件课程的实验教学

光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连，并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件，实验课程的学时应不低于6学时，开设的时间最好在理论教学完成之后，以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面，既要保证与理论课程内容的相辅相成，又要尽量避免与其它课程实验项目的重复，造成资源的浪费。例如，许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程，并配备了相应的激光器实验。在这种情况下，如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容，不仅消耗了宝贵的实验时间，实验效果也会大大降低。

下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学（6学时）中的实验安排。

（1）实验内容：共包含六个实验项目，它们分别是：光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验（每个实验1学时）。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件，这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件，例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件；而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。

（2）实验要求：以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析，但经笔者调研，这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力，因此，在对原有的实验指导书进行改良后，笔者自行编写了实验的指导书，并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验，原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果，但是，在新改良的实验指导书中，要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流，并要求学生分析比较其差别。通过这种方式，充分调动学生的实验积极性，在具体的实验教学中也取得了很好的效果。

（3）实验方式：分组实验，共同撰写实验报告。这样，不仅提高实验效率，还能够锻炼学生的团队协作意识。

（4）考核方式：根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。

3结语

光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节，也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析，讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性，并根据笔者自身的授课经验，提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。

参考文献

[1]安毓英，刘继芳，李庆辉.光电子技术[M].3版.北京：电子工业出版社，2013.