光學光電技術范文

時間:2023-11-27 17:55:49

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光學光電技術

篇1

(1)液晶顯示器。利用光電子技術對有源陣列液晶顯示器進行制造,其主要是利用光刻技術,對薄膜晶體管著、色濾波器的陣列進行制作,并且通過對光學檢測技術的利用,對顯示器產品進行最后的監(jiān)視。在顯示器的制作中,光電技術一直貫穿著整個過程,尤其是在診斷工藝的時候,對微粒的控制和檢測則利用光學之后,還利用紫外光解決液晶在密封上的問題,最后,在對加工中存在的缺陷問題上利用了激光對其進行查找定位、處理。

(2)信息儲存。在進行信息儲存的時候,主要采用的是DVD、CD等方式,其主要采用的技術就是利用光儲存信號來進行儲存的,而儲存的容量大小則需要由寫入的光源來進行決定,光盤儲存量則和光斑之間具有反比的關系。從剛開始的時候,對于光電子激光器來說,主要采取的是氣體激光器,隨著社會的發(fā)展,逐漸發(fā)展成為半導體激光器。此時,當寫入的光源產生的光斑則會與激光波的平方產生反比例的關系,使VCD、CD的儲存量得到有效擴大。

(3)通信技術。在通信技術領域中,應用光電子技術具有保密性高、信號容量大、結構輕便、通信距離遠等優(yōu)點,主要是利用激光技術,將信息都加載于激光束之上,利用激光束快速傳播的方式來進行通信,與無線電技術相比,激光通信多了光電和光電轉換過程,經由信號的轉變其,將已有的影像、聲音等進行轉換,使其轉成為電信號之后,將信號利用調制器進行調制成為一束激光,由于此調制成的激光參數(shù)會受到信號控制的影響,從而使信號在激光上得到加載。此時將激光利用發(fā)射端進行發(fā)射,在接收端進行接收,利用光檢測器對電信號檢測,最終使用調節(jié)器對信號進行還原。

2光電子技術科學應用于軍事領域

(1)激光測距儀。在飛機、坦克、火炮和艦艇中,激光測距儀是這些武器裝備的重要組成技術裝備,使各戰(zhàn)術武器裝備在系統(tǒng)上具有更強的攻擊力,并且具有更高的準確性。通常情況下,能夠使其首發(fā)的命中率高于80%,使各武器裝備能夠充分發(fā)揮自身的作用。

(2)熱攝像儀。在目前的熱攝像儀中,GaAlAs/GaAaQWIRFPA是熱攝像儀應用最為廣泛的技術,而非制冷IRFPA的熱攝像技術,不僅使在極度低溫冷卻的工作問題得到解決,而且還使熱像儀在密度和成本上更具優(yōu)勢。在目前,非制冷熱像儀主要應用在低中擋的傳感器中,其所采用的陣列主要分為640×480、320×240,其可以進行探測的溫差為0.05K。

(3)預警和干擾設備。利用飛機對目標進行一系列的偵測,其主要利用的是加載在飛機上的光電子預警設備,其可以對空間坐標、技術參數(shù)等進行確定和偵測,經過相關判斷之后,對存在的危險目標進行預警。其主要是利用在不同的物質上、背景上所產生的光電子電磁波存在不一致的反射,將四周反射出來的電磁波與目標進行差異性的比較,以此來得以識別和發(fā)現(xiàn)目標之后對其進行跟蹤、預警。目前在火箭、導彈中的紅外預警器得到應用。

3結語

篇2

理解和掌握該門課程的知識對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、動手能力以及分析并解決問題的能力都具有重要的實際意義,尤其可以為學生在光電顯示行業(yè)就業(yè)提供充足的知識儲備。然而,《光電顯示技術》課程開設對任何學校來說都是一個挑戰(zhàn),因為光電顯示技術更新速度快、涉及面廣、內容繁多,如何使學生所學知識能夠與企業(yè)所需有機結合才是這門課程開始成功的關鍵。傳統(tǒng)的以老師講授,學生死記硬背的方式已經不適合這類新型課程的教學。筆者就近幾年在這一門學科中的教學總結一點經驗,同時提出一些思考供廣大教師和同學們作為參考。

1 教學內容的改革

《光電顯示技術》內容繁多、設計知識面廣泛,包括光學、光電子學、通訊技術、計算機技術、機械設計等多方面科學內容。大多數(shù)內容又牽扯大量的工藝、工程技術等內容。在48學時的課堂完成教學內容,時間相對不足,為了使得學生能在有限的時間內掌握和理解相關知識要素,我認為必須從以下幾方面進行改革。

1.1 以企業(yè)需求為導向,突出重點

自本世紀初,應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略思想已經深入到高等教育的改革方針之中。2014年我國教育部明確提出將一半以上普通本科高等院校向職業(yè)教育轉向。這說明現(xiàn)在人才培養(yǎng)的方向主要取決于市場職位的需求。以前的本科教育的培養(yǎng)體制在當今市場經濟中表現(xiàn)出了很多不適應性,導致教育資源的浪費和人才培養(yǎng)的不合理?!豆怆婏@示技術》由于具有很強的應用性,與企業(yè)需求關聯(lián)性很強。所以筆者認為這門課的授課主要應以企業(yè)需求為導向,針對性的突出重點內容,省略一些傳統(tǒng)且面臨淘汰的技術內容。我校以前的《光電顯示技術》教科書(清華大學李文鋒等編寫的《光電顯示技術》[2])和教學大綱主要包括各類光電顯示的器件結構、工作原理和驅動方式三個部分的主要內容,知識體系強調面面俱到,而對器件的上游工藝和下游工藝基本沒有太多涉及。企業(yè)需求畢業(yè)生具有相關領域的基礎理論知識,能夠理解企業(yè)產品的工作原理,可以在此基礎上做一些創(chuàng)新研發(fā)。同時,企業(yè)更需要畢業(yè)生具有對產品工藝技術、生產設備以及產品上下游具有一定的整體把握。因為這樣,畢業(yè)生才能很快進入工作角色,才能切合實際的開展產品的生產工藝指導、生產現(xiàn)場管理、工藝技術創(chuàng)新及產品關鍵材料源頭創(chuàng)新等。

鑒于此,筆者在大量調研了京東方、華星光電、友達光電及昆山龍騰等企業(yè)以及四大LED產業(yè)片區(qū)(株三角、長三角、福建江西地區(qū)、北方地區(qū))的生產領域和產品特點的基礎上,調整了授課內容。具體調整如下:

a)將液晶平板顯示(LCD)、發(fā)光二極管(LED)、等離子體顯示(PDP)列為授課重點;

b)將陰極射線管顯示技術的課時縮短,以了解工作原理為基本教學目標;

c)增加重點授課內容所牽扯的上、中、下游產業(yè)工藝技術,逐層剖析,使學生掌握從材料到零件再到產品的整體工業(yè)生產過程;

d)增加新型光電顯示技術的課后探索環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維,制造相關作品。

根據調整內容,以企業(yè)需求為導向、以理論基礎知識為根據、以工藝生產流程為線索、以實際探索作品為興趣點,逐步講解光電顯示技術中牽扯的器件工作原理、器件生產流程、器件驅動方式,這樣邏輯清晰、目標明確,學生容易掌握和接受。

1.2 以科研為依托,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力

光電顯示技術與物理學、光學、光譜學、光電子學、鐵電學、半導體技術、微電子技術、通訊技術等學科是相互交叉。它們之間相互促進、相互制約。近幾年由于光電子技術、半導體技術的飛速發(fā)展,推動了光電顯示技術的高速發(fā)展。現(xiàn)有的光電顯示技術的飛速發(fā)展,使得大部分先進技術還沒有在教科書中體現(xiàn)。為了使得學生在這一領域樹立前瞻性眼光,感觸光電技術發(fā)展的脈搏,開拓他們的視野。作為教師必須時刻學習和填充自己的知識結構,提升自己的理論實踐水平;同時注重科研能力的提升,并將科研思維注入教學中,做到科研教學相結合。

此外,對于產品制造中牽扯的上、中、下游產業(yè)牽扯的工藝技術在授課中是一個難以實現(xiàn)教學效果的環(huán)節(jié)。桂林電子科技大學材料科學與工程學院具有廣西區(qū)信息材料自治區(qū)重點實驗室,其中幾乎涵蓋了光電器件制備的所有工藝設備和技術。比如,LED制備、光刻技術、CVD設備、真空蒸鍍設備、磁控濺射設備、透明電極制備技術及襯底表面處理設備等等。在教學過程中,筆者在課程教學、實驗實踐、畢業(yè)設計(論文)等方面開展了改革探索。具體包括:

a)圍繞設備,講解工作原理與操作

設備是實現(xiàn)工藝技術、大規(guī)模生產的基礎。講述工藝技術必講述設備的工作原理和操作。結合重點實驗室的設備和人員配置,給大學生們講解設備的工作原理和操作步驟。讓他們熟悉光電顯示器件生產中的設備儀器和操作流程。筆者通過這一環(huán)節(jié),使得學生深入了解了所學知識和實際之間的對接,效果很好。

b)?n題帶動,深入培養(yǎng)創(chuàng)新能力

以筆者研究課題相關的前沿問題,面向學生開設與光電顯示相關課題。讓學生加入到實際科研探索中,通過設計探索實驗和解決問題的探索思路,讓廣大學生們對光電顯示技術領域的上游行業(yè)進行充分認識。培養(yǎng)他們的獨立創(chuàng)新能力和研發(fā)能力。通過實踐,激發(fā)了一部分學生對于光電顯示技術相關的探索興趣。

c)緊扣畢業(yè)設計,重點提升

結合筆者研究基礎,針對有意在LED領域發(fā)展的同學,設置專項的LED畢業(yè)設計課題。讓學生獨立思考并提出相關問題,集中培養(yǎng)大學生的科研素養(yǎng),讓大學生具備獨立進行技術開發(fā)和研發(fā)的初步技能。這一過程中,重點培養(yǎng)學生的在LED領域的原創(chuàng)開發(fā)能力。筆者已經指導了少數(shù)本科生順利完成了LED相關的畢業(yè)設計,現(xiàn)已經成功進入相關企業(yè)進行工作。

2 教學方法改革

教學方法是針對教學內容選擇使用的。沒有好的教學內容,教學方法顯得蒼白無力;但是只有好的教學內容,沒有好的教學方法則達不到預期的教學目標。如何將教學內容以生動、形象的形式展現(xiàn)給學生,讓他們容易接受和掌握,就需要好的教學方法來誘導?!豆怆婏@示技術》由于知識繁雜,缺乏體系,掌握和理解起來比較困難,教學方法顯得尤為重要。

2.1 啟發(fā)式教學為主

通常所說的教學方法是指老師在課堂上以講述為主,結合板書或是教學媒體將知識點傳遞或灌輸給學生。教師是整個教學環(huán)節(jié)的主體,學生成為學習的被動方。這種教學方法有利于教師對于課堂的組織與管理,但是忽略了學生的能動性和創(chuàng)造性。如何達到預期的教學效果,調動學生的積極性才是關鍵。據不完全統(tǒng)計,由于光電顯示技術的發(fā)展,大學生上課玩手機的現(xiàn)象已經變得非常普遍。如果學生對課堂失去興趣,那么教師講述得再具體、再透徹也是失敗的。因此,必須充分調動學生學習的主觀能動性。首先,《光電顯示技術》是一門非常接近應用的課程,所以講述每一種光電顯示技術之前,必須結合身邊實例,激發(fā)學生的求知欲。比如:在講解液晶顯示器章節(jié)之前,提出一個討論題目“以自身成長為線索,談談你對家里電視機的更新?lián)Q代的感受?”,讓學生分組討論,得出小組意見。這樣讓學生體會光電顯示技術發(fā)展的速度和帶來的便捷。同時也借助光電顯示技術的縮影-電視機來說明光電顯示技術就在我們身邊。然后提出一個具體問題“你知道家中的電視機是何品牌,是如何制造和工作的呢?”,這樣讓學生帶有一定的疑問來學習液晶平板顯示的內容。當學生對于你提的問題存在疑問,并且這個顯示器件又是經常接觸的,就會激發(fā)他們的求知欲。這樣會使得他們認真聽講,教學效果也就有質的提升,掌握的知識也最牢固。所以《光電顯示技術》課程教學中的啟發(fā)式教學容易實現(xiàn),能大幅度提升教學效果。這就要求教師對每一種顯示技術能提出適當?shù)膯栴},讓學生帶著問題進入課堂學習。課后布置一些思考題,讓學生學會借助網絡資源加深學習的效果以及拓展自己的知識結構。教師集中一段時間集中和學生討論,分析學生自主學習中存在的問題。這樣通過啟發(fā)式教學手段,結合課內課外學習,提升學生的學習興趣和學習效果,培養(yǎng)他們自主學習能力、分析能力。

2.2 介入翻轉課堂

對于有一些新型光電顯示技術,如果采用教師講解為主的教學方式,難以達到預期的教學效果。適當介入翻轉課堂,發(fā)揮學生的能動性。翻轉課堂的形式采用團隊協(xié)作形式。以新型顯示技術為課題,分為基礎理論、基礎制作工藝、驅動原理與方式、顯示器的優(yōu)缺點分析等模塊。將這些模塊分給一個小組,小組人數(shù)一般在5-7人,由組長組織討論,結合教材,借助網絡和重點實驗室?guī)熧Y平臺,最終完成一個講稿PPT。最后由組代表進行15-20分鐘時間講述。講述結束后由教師總結并針對講述內容進行評價和補充。經過筆者總結,適當引入翻轉課堂可以在很大程度上激發(fā)學生主動學習的興趣,有的學生還根據網絡資源,采用簡單的光學投影裝置制備出了立體的全息投影實例,并在課堂上進行了展示。還有很多學生根據自己的親身動手嘗試制備了一些其他簡單的顯示裝置。這種先根據基礎理論,結合網絡資源,再通過親手制作,加深了對基礎理論的理解,也讓學生覺得學有所用。

2.3 介入研究型教學方式

在教學內容中,筆者將課程教學與畢業(yè)設計、大學生創(chuàng)新活動結合。將學生帶入課題中。給他們樹立解決工程問題的信心、培養(yǎng)他們解決實際問題的能力。在指導學生畢業(yè)設計過程中,采取大方向由教師給出,然后根據方向進行大約1-2個月摸索,然后開小組會議討論確定具體的研究內容。隨時讓他們總結實驗探索過程中存在的問題和提出擬解決的思路,和教師共同制定下一步研究計劃。通過反復的摸索,總結失敗、成功的教訓,最后實現(xiàn)小的研究目標。以此培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度,體會科研中探索創(chuàng)新的樂趣,進而加深他們對知識的理解深度,拓寬他們對光電顯示前沿的相關認知,培養(yǎng)他們基本的研發(fā)素養(yǎng),為學校教育和社會需求的銜接提供基石。

3 對該課程進一步深化改革的幾點思考

3.1 校企聯(lián)合

在上述教學內容和教學方法的改革的基礎上,本課程還需要強大的實驗平臺作為支撐。這里所述的實驗平臺,筆者認為包括兩個部分:第一包含學校基礎實驗平臺。第二包含企業(yè)見習實驗平臺。國內很多高校開展了該課程的教學,但是具有相關完整的實驗設備的學校較少。必須健全這一課程實驗課的開展,形成與理論課程配套的實驗課程,才能加強這門課的培養(yǎng)作用。比如開設:LCD驅動方式實驗、LED制備實驗、LCD\LED驅動實驗、顯示器參數(shù)測試實驗、光刻實驗、透明電極表面處理實驗等等。在學校實驗平臺建設的基礎上,通過學校積極和相關企業(yè)達成實習合作機制,積極鼓勵學生參加企業(yè)見習實踐,使學生真正的融入光電顯示器件生產中。在見習過程中,讓學生熟悉顯示器件制備流程、工業(yè)制備設備的運作模式、顯示器件存在的主要問題、企業(yè)的相關崗位設置等,加深學生對該行業(yè)的工業(yè)生產、研發(fā)的了解。這樣做到學校的培養(yǎng)和企業(yè)的需求能夠基本實現(xiàn)無縫對接。

3.2 調整課程考核制度

該課程和很多基礎課程性質存在很大差別,沒有比較系統(tǒng)的知識體系和理論結構。這門課程主要強調的是學生能夠學以致用。所以考核可以采用卷面考試、科研小論文、創(chuàng)意小作品等多元化的綜合考核形式。同時可以結合企業(yè)實習表現(xiàn),與企業(yè)協(xié)同考核。這樣可以避免現(xiàn)有的純試卷考試的弊端。

篇3

(安徽工程大學電氣工程學院,安徽 蕪湖 241000)

【摘 要】光電子產業(yè)作為21世紀具有代表性的主導產業(yè)之一,對當今世界科技發(fā)展起到巨大驅動力的作用。而《光電子技術》則是電子信息科學類專業(yè)的基礎學科,本文從分析該課程在本科教學階段的現(xiàn)狀及存在的問題出發(fā),通過剖析學生學習的狀態(tài)及《光電子技術》在教學模式中存在的問題,把科學研究引入課堂,采用誘導式教學方法和多元化的考核評價標準,對《光電子技術》的教學模式進行創(chuàng)新性探索。實踐表明這些教學探索極大程度的調動學生的學習熱情,提高了《光電子技術》的教學效果。

關鍵詞 光電子技術;教學方法;誘導式教學

基金項目:安徽工程大學引進人才項目(2013YQ002)

作者簡介:張艷(1983—),女,漢族,博士,安徽工程大學電氣工程學院,講師。

0 引言

隨著國家信息化建設的逐步深入,我國采取了一系列積極、穩(wěn)妥、有效的措施促進電子信息技術產業(yè)高速、持續(xù)、健康的發(fā)展。從2002年開始國家計委組織實施光電產業(yè)化專項計劃,光電專項產業(yè)化目標[1]是:(1)根據我國在光電子研究開發(fā)方面所具有的技術優(yōu)勢和資源特點,重點支持一批技術水平高、市場前景好的光電產品,實現(xiàn)產業(yè)技術升級,并盡快形成規(guī)模生產。(2)“十五”期間初步形成具有一定自有知識產權和產業(yè)優(yōu)勢的光電產業(yè)體系。通過對我國已有技術和資源優(yōu)勢并在國際市場有競爭力的光電子產品的重點支持,力爭在“十五”期間使國內光電產業(yè)能夠滿足國內各行業(yè)的需要,并進入國際市場。(3)通過技術創(chuàng)新和項目建設的帶動,扶持光電產業(yè)基地的形成。光電信息技術產業(yè)的迅速發(fā)展,使得具有光電信息技術知識背景的從業(yè)人員的需求逐年增加。作為培養(yǎng)專業(yè)人才的搖籃,近年來,很多高校相繼開設了光電信息工程專業(yè)。它以培養(yǎng)可從事光學工程、光通信、圖象與信息處理等技術領域的科學研究及相關領域的產品設計與制造、開發(fā)及應用等工作的應用型人才為目的。

而《光電子技術》作為光電信息工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,從了解光電子技術的發(fā)展和應用開始,通過學習光學基礎知識,以光學系統(tǒng)的源、傳輸通道、信息加載、探測、信號處理、顯示和存儲為主線,引導學生系統(tǒng)、全面的學習光電子技術。通過本課程的學習應使學生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(tǒng)的認識,培養(yǎng)學生分析和解決工程技術問題的能力,為進一步學習相關專業(yè)課打下基礎。

本文從分析《光電子技術》課程在本科教學階段的現(xiàn)狀及存在的問題出發(fā),通過剖析學生學習的狀態(tài)及《光電子技術》在教學模式中存在的問題,把書本上的內容與當前光電信息產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相結合,采用誘導式教學把科學研究引入課堂,對《光電子技術》的教學思路進行創(chuàng)新性探索。實踐表明這些教學探測極大程度的調動學生的學習熱情,提高了《光電子技術》的教學效果。

1 《光電子技術》的教學現(xiàn)狀及問題

就《光電子技術》這門課程而言,由于教學內容的邏輯推導內容較多,要求以大學數(shù)學為基礎,具備物理學,材料學,電路電子等多學科的知識和理論體系,導致部分學生對其缺乏興趣,進而 影響到教學的效果。

盡管近年來,隨著的電子設備走進課堂,授課方法也日趨多樣,如、“現(xiàn)代化多媒體與傳統(tǒng)板書”相結合的教學方法、“圖片演示與實物展示”相結合的教學方法、“課堂講授與小組討論”相結合的教學方法等[2]。對傳統(tǒng)意義上的教學模式進行了改革,如,講解到激光原理與技術這一章節(jié)的時候,在課件中放上激光器以及激光光束的圖片,把文字描述的內容以實實在在的實物圖片展現(xiàn)在學生的眼前,加深了學生對知識點的理解和接受。這些教育教學方法的改革在很長的一段時間的確取得了很好的教學效果。

然而,隨著的物聯(lián)網技術的發(fā)展,現(xiàn)在的大學生可以從互聯(lián)網上獲取海量信息,僅僅是一副圖,一個裝置器件已經無法引起學生過多的關注。那么,如何吸引到學生的注意力,激發(fā)學生的學習興趣,把《光電子技術基礎》這門光電信息工程專業(yè)基礎課講解的生動,打開學生通往光電子技術領域的大門,為進一步學習相關專業(yè)課打下基礎是我們亟需解決的問題。

2 誘導式教學方法

傳統(tǒng)意義上的誘導式教學方法早在20世紀80年代被提出,其理論依據出自《論語-述而》:“不憤不啟,不悱不發(fā),舉一隅不以三隅反,則不復也?!币馑际侵挥挟攲W生百思而不得其解時,教師才可以有選擇的啟發(fā)他,當學生心里明白但不知如何表達時再去開導他,如果學生不能舉一反三,就先不要往下進行了。因而誘導式教學應當是“啟發(fā)”和“引導”相結合,通過“啟發(fā)”和“引導”學生,使得學生在有限的課堂教學時間內做到觸類旁通,提高教學效率。

而大學教育賦予了“誘導式教學”新的含義,除具有傳統(tǒng)意義上的誘導式教學的思想以外,還包含了用發(fā)展的眼光看待書本上的知識體系,把科學研究、最新的科技發(fā)明、科技產品引入課堂。就《光電子技術基礎》這門課程而言,可以從光電產業(yè)的最新科研成果中提煉出與課本知識點相關聯(lián)的的內容,通過光電產業(yè)的新發(fā)明,新應用吸引學生的注意力,在講解這些發(fā)明或應用的過程中傳授教學內容,激發(fā)學生的學習《光電子技術》的興趣。以《光電子技術》[3]中“偏振——起偏——檢偏”這一知識點為例,如果僅僅從書本上給出的概念出發(fā)講解:(1)偏振指的是振動方向對于傳播方向的不對稱性;(2)自然光得到偏振光的過程稱之為起偏,所用器件為起偏器;(3)檢測某一光束是否為偏振光的過程稱之為檢偏,所用器件為檢偏器。抑或在多媒體課件上放置光束起偏/檢偏的圖片,都不能起到很好的教學效果。為了吸引學生的注意力,激發(fā)學生對“光的傳播”這一教課內容的興趣和求知欲,同時擴展學生的知識面,可以從近階段的熱門話題個人全息手機(takee手機)引入,takee手機的亮點之一是可以使用戶從各個角度都能感受到浮在屏幕上的全息立體3D效果,進而聯(lián)系到學生身邊的光電信息技術——3D電影,觀眾要戴上一副特制的眼鏡,而這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片,由此把重點落到“偏振”這個知識點上,讓學生在一個輕松的教學氛圍中不僅學到了新知識,(下轉第82頁)(上接第86頁)而且知道新知識的應用領域和當前發(fā)展的現(xiàn)狀,擴寬了學生的知識面和眼界。

因此,大學課堂中的誘導式教學方法應該:(1)培養(yǎng)學生具有批判性思維;(2)具有科學的想象力;(3)具備自我塑造和發(fā)展能力。在此基礎上,“以點帶面”提高學生的創(chuàng)新能力和動手實踐能力。

3 多元化的考核評價標準

北京航空航天大學校長前校長曹傳鈞教授在本科教學上,提出“講一、練二、考三”的教學模式。指出學生的學習效果體現(xiàn)在:(1)知識面的寬窄;(2)學習,實踐的經歷;(3)自學的能力;(4)是否具備創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性能力,具有獨立的見解等幾個方面[4]。那么單純的一張試卷,一次考試就不能夠作為學生掌握知識的依據。

而《光電子技術基礎》是理論與實踐相結合的一門課程,這就要求其課程的考核評價標準應該具備多元化,多樣性的要求。整個課程的考試分為三部分:(1)理論部分的考核:可以采取閉卷考試了解學生對基本概念,基本理論的掌握程度,或者把基本理論深入剖析,采用開卷考試的方式,考察學生運用書本知識分析問題的能力;(2)實驗部分的考核:通過實驗不僅能夠加深學生對知識的掌握,實驗本身更是對整個章節(jié),甚至整個課程內容的一個體現(xiàn),如電光調制實驗,旨在讓學生掌握晶體電光調制的原理和實驗方法,但是該實驗從激光發(fā)射出的光波經由起偏器,電光晶體,1/4波片,檢偏器之后被光電探測器接收,通過信號處理,學生可以在示波器上觀察到作用到電光晶體上的調制信號曲線和光電探測器解調后的信號曲線。而這么一套設備展現(xiàn)出來的就是一個完整的光電系統(tǒng)。學生在實驗的過程中可以運用光電系統(tǒng)的知識搭建好實驗線路,確定光路信號的走向,通過示波器顯示的信號曲線分析實驗過程中出現(xiàn)的問題,思考該問題出現(xiàn)的原因以及采用何種解決這些問題,從而考察了學生對于光電調制內容的掌握程度,促使學生從實踐中意識到理論知識的重要性,提高學生分析問題解決問題的能力;(3)課程設計部分:課程設計旨在學生根據授課內容,通過自學擴大自己的知識面,結合日常生活中使用的光電子產品,培養(yǎng)學生科學的想象力和創(chuàng)新能力。整個成績采用百分制的標準,三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式評判學生對《光電子技術基礎》的學習掌握程度。

通過對兩屆學生的采用誘導式教學和多元化考核評價的教學,其實踐表明這些教學探索極大程度的調動學生的學習熱情,提高了學生運用所學知識分析問題,解決問題的能力,培養(yǎng)了學生的動手能力和創(chuàng)新能力,達到了《光電子技術》的教學效果。

4 結束語

光是人們最為熟悉的現(xiàn)象之一,從17世紀關于光的本質的兩大對立學說到21世紀的信息時代,光電信息技術已經滲透到人們日常生活之中,除了光電子技術專業(yè)的學生需要深入系統(tǒng)地學習《光電子技術》外,微電子技術、材料、電子科學與技術等專業(yè)的學生也需要了解光電的基本概念和基礎知識。探索誘導式教學方法在《光電子技術》課程的新模式和多元化的考核評價標準,把光電基本概念和基礎知識與當前光電信息產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相結合,使學生較好地掌握所學知識,把握知識點的學術前沿,為學生的進一步學習和發(fā)展打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]國家計委.國家計委組織實施光電子產業(yè)化專項計劃[J].中電網,2002,2,28.

[2]于雪蓮,顧國華.《光電子技術》教學方法的探討[J].高教論壇,2009,9(9):77-78-81.

[3]朱京平.光電子技術基礎[M].2版.科學出版社,2009.

篇4

關鍵詞:小學英語;信息技術;字母教學

中圖分類號:G623.3?搖 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2013)06-0208-02

字母教學是英語基礎教學中的一個重要組成部分,是PEP教材2~3冊的重點教學內容之一。這一階段的教學,教師應給予足夠的重視,通過各種教學組織形式使這一階段的學習得以很好的落實。學好26個字母對學生以后的發(fā)音、拼讀和記憶單詞都起著至關重要的作用。因此,在學習字母階段,我們要利用一切可利用的資源。每個字母都有其特定的讀音和書寫形式。是否能教好英語字母影響著小學英語教學總體目標的實現(xiàn),這是字母本身的特點和重要性所決定的。本文結合自己的教學實踐經驗,就信息技術為小學英語字母教學另辟新徑做初步的探索。信息技術集圖、文、音、像、畫等功能于一體,利用信息技術設計的教授學生學習字母的好方法,能給課堂教學注入新的生機與活力,能促進學生積極思維、主動參與語言實踐,使教學效率達到最優(yōu)化,從而有效提高課堂教學效果和學生的英語水平與能力。

1.勾勒意境,學習單詞。教學中,為了使學生能對字母做到“印象深刻”,我特地利用信息技術勾勒所要學習字母的意境,并有目的地教授日常交際用語。如:在教學字母“dog”時,我利用PPT呈現(xiàn)“狗”的圖片,然后做畫畫狀,對學生說:“Draw a dog,please”之后,帶領學生一起讀詞,讀字母,用不同顏色的粉筆在四線格上示范書寫字母“D”和“d”,并出示字母卡片,引出本節(jié)課所要學習的字母。

2.人機交互,準確發(fā)音。在意境中引出字母后,教師請學生聽錄音,聽幾遍之后,讓學生模仿錄音,讀出字母音,教師要鼓勵每個學生大聲讀,可全班“開火車”讀,或小組“one by one、two by two”地讀,使每個學生都能掌握準確的發(fā)音。為了及時了解每個學生的掌握情況,可以設計課件提供錄音功能,讓學生對著課件畫面發(fā)音,錄下每個人的發(fā)音,并將他們每個人的發(fā)音音波與標準音波圖相比較,不斷糾正發(fā)音,反復練習,直到正確無誤。這樣既能充分體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術的交互性,也凸現(xiàn)了以學生為主體的教學方式。

3.看嘴形,糾正發(fā)音。對于比較難發(fā)音的字母,教師除了為學生示范標準的發(fā)音外,還要請學生觀察自己的嘴形,以幫助學生減輕難度,讀準字母,糾正自己不規(guī)范的發(fā)音。在學完26個字母發(fā)音后,教師可利用動畫幫助學生糾正發(fā)音,可將每個字母的口形,舌頭出不來,唇形開合的大小、圓扁等情況生動形象地演示出來,配上聲音,整個過程可以重復播放,直到學生輕松有效地完全掌握字母的發(fā)音。

4.字母單詞,串一串。在學習字母時教師會有意識地將字母放在單詞中進行教學,讓學生讀詞記字母。這樣學生不僅僅是學習一個字母而是以這個字母為首字母的一些單詞。這樣做不僅很好幫助學生將單詞和字母串在一起,還有利于拼讀,記憶單詞,更主要的是通過讀單詞能發(fā)現(xiàn)字母在單詞中的不同發(fā)音。如:教學字母“a”時,PPT同時出現(xiàn)“泰晤士河”、“蛋糕”、“蘋果”圖片及與之對應的3個英語單詞“Take”、“Thames”、“Apple”,配上讀音,讓學生在聽讀過程中了解到Take中的字母“a”發(fā)字母本身音[ei];“Thames”中的字母“a”沒讀字母名稱音ei],而讀的是唇形稍扁的[e];而“apple”中的字母“a”讀的是口形開得大的[?]。

5.看動畫演示,學寫字母。字母的書寫是學生必須掌握的英語學習工具,不掌握字母的書寫英語學習也無從談起。在學習字母的書寫時,教師可以出示四線三格的字母卡片,或在黑板上畫出四線三格,讓學生看教師示范書寫,另外我們也可以借助信息技術。如:學習字母“A”時,可以利用FLASH,優(yōu)美的畫面上顯示要學的字母“A”,字母下有幾個按紐:字音、字形、筆畫筆順。點擊按紐“筆畫筆順”,課件動態(tài)演示“A”字的筆畫筆順,并在書寫每一筆畫時標出該筆畫在整個字母中的筆畫順序和在四線格中的位置,全部筆畫書寫后,讀出該字母的發(fā)音。將字母的筆畫、筆順教學過程動態(tài)、完整地展示出來,而且可以反復播放,不僅有利于課堂教學,而且對學生自學也非常有好處。

6.對比記字母,輕松又快樂。英語字母中有些形近、音近的字母,為了使學生清楚它們的不同之處,教師可以利用信息技術讓學生對比記字母。如:小寫字母“p”和“q”,學生易混,可以利用優(yōu)美的畫面配上朗朗上口的歌謠(圈右b,圈左q)與字母卡片“p”和“q”,幫助學生記憶,學生不僅學得輕松,而且能在學習中感受到快樂,不至于乏味、枯燥。

7.趣味游戲,巧記字母。活動字母教學中利用信息技術的特點可以設計許多有趣有效的活動和游戲競賽活動,既能激發(fā)學生們學習的興趣,又能強化學習效果。常用的有以下幾種:(1)字母排隊。以小組為活動單位,派代表參加。屏幕上出示26個字母,利用鼠標移動字母卡片,按順序排列,看誰用的時間少。(2)聽音找字母。CAI課件播放字母讀音,讓學生用鼠標點擊相應的字母,電腦直接判斷對錯,點對時便會聽到掌聲,點錯時會說“try again”。(3)摘果子。PPT呈現(xiàn)蘋果樹,每個蘋果上都寫有一個字母,以小組為活動單位,移動鼠標把蘋果摘到對應的字母大小的筐里。比一比誰用的時間少。(4)什么字母不見了。教師利用課件給學生們出示一些字母卡片(如10個字母),讓學生們認讀后,教師任意消失一個字母后,依次讓學生猜,猜對的得10分,然后教師再任意消失一個字母讓學生們猜,最后看誰得分多。(5)我來比劃你來猜。學生兩人合作,一學生看屏幕上的字母比劃,背對著屏幕的學生看比劃猜字母。如:學生伸直兩臂,再伸直一條腿,就呈現(xiàn)了字母“E”。(6)聽音連圖。以小組為活動單位,派代表參加。小組代表根據聽到的字母連線,所讀字母并不按字母表順序,由此檢測學生對字母的聽辯能力,最后把聽到的字母連成一圖形;或由小組合作按順序連出所有字母,組成一幅圖畫。(7)接龍。電腦呈現(xiàn)不同的字母,每出現(xiàn)一個字母,便請其他學生依次接著說出該字母后的一個字母,一直到全部字母結束。(8)“火眼金睛”找字母。課件出示一幅場景圖,圖中有很多大小寫字母,讓學生放大眼睛找一找,學生每找一個就用鼠標點擊檢測,比一比誰找的字母多。

盡管信息技術在英語教學中已經得到廣泛應用,但我們仍要清醒地意識到它的局限性,因為系統(tǒng)的英語教學,不僅包含語言交際和操練,還包含語法教學,而系統(tǒng)地講語法知識,單靠信息技術是不夠的。因此教學中要充分發(fā)揮信息技術的“激進作用”,以多種方式整合信息技術與英語學科教學,促進英語教學質量的全面提高。

參考文獻:

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篇5

桂林電子科技大學座落在世界的風景游覽城市和中國歷史文化名城——廣西壯族自治區(qū)桂林市。學校始建于1960年,1980年經國務院批準成立桂林電子工業(yè)學院,2000年管理體制轉為中央與地方共建、以地方管理為主,2006年更名為桂林電子科技大學,是工業(yè)和信息化部與廣西區(qū)政府共建院校,是廣西區(qū)政府重點建設的五所大學之一,是一所以工為主,電子信息學科優(yōu)勢突出,特色鮮明,多學科相互滲透,協(xié)調發(fā)展的大學。

學校現(xiàn)有博士后科研流動站1個;一級學科博士學位授權點3個;一級學科碩士學位授權點11個、一級學科未覆蓋的二級學科碩士學位授權點3個;工程、工商管理、會計、法律、翻譯等5個碩士專業(yè)學位授權點,其中,工程碩士授權領域11個,本科專業(yè)62個,有全日制本、碩、博學生及高職生、留學生近30000人。學?,F(xiàn)有教職員工2600余人。教師隊伍中有“長江學者”特聘教授1人、國家杰出青年基金獲得者4人、國家百千萬人才工程人選4人、全國杰出專業(yè)技術人才1人、全國優(yōu)秀科技工作者2人、國務院特殊津貼專家34人、中科院“百人計劃”人選4人、教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”人選4人、廣西“八桂學者”7人、廣西優(yōu)秀專家7人、廣西特聘專家3人、廣西教學名師10人等。有教學團隊2個、自治區(qū)級教學團隊10個;廣西人才小高地3個、廣西高校創(chuàng)新團隊3個。教師中有教育部高等學校本科教學指導委員會副主任委員1人、委員6人。

藝術與設計學院于1985年開始招收設計類學生,是全國最早開設設計藝術教育的高等院校之一。現(xiàn)有工業(yè)設計、產品設計、視覺傳達設計、動畫、環(huán)境設計、服裝與服飾設計、書法、數(shù)字媒體技術等本科專業(yè),工業(yè)設計和數(shù)字化藝術與設計兩個自主設置二級學科碩士點。

學院現(xiàn)有本科學生1400余人,研究生36人,擁有一支結構合理、業(yè)務精湛的專業(yè)師資隊伍,現(xiàn)有專任教師 74人,包括教授、副教授36人,高級實驗師2人,講師27人,碩士生導師18人,35歲以下的青年教師具有碩士以上學位的占80%以上。

學院是廣西的設計藝術人才培養(yǎng)基地之一,學院的設計學一級學科為廣西重點學科,工業(yè)設計專業(yè)為廣西特色、優(yōu)質專業(yè),數(shù)字媒體專業(yè)群(含數(shù)字媒體技術、動畫、視覺傳達設計等三個專業(yè))為廣西優(yōu)勢特色專業(yè)群,動畫創(chuàng)作實驗中心是廣西自治區(qū)級實驗教學示范中心;學院還是廣西工業(yè)設計人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)、廣西動漫人才培養(yǎng)基地、廣西區(qū)優(yōu)秀室內設計教育機構。

近3年來,學院獲廣西教學成果三等獎2項;獲全國多媒體教學課件大賽一等獎6項;出版專著13部,教材15部,其中國家“十二五”規(guī)劃教材1部和中國電子教育學會優(yōu)秀教材1部。學院教師主持、省部級科研項目16項、地方政府和企業(yè)委托項目110項,科研經費合計達500多萬元,獲得實用新型和外觀專利50余項;15件教師藝術作品被廣西民族博物館及各級美術館收藏。

學院注重應用型人才培養(yǎng),實施實踐動手能力與創(chuàng)新能力并重的設計人才培養(yǎng)方案,效果良好,就業(yè)率每年都保持在92%以上。學生積極參加包括全國大學生廣告設計大賽、國際旅游小姐全國總決賽等重大賽事在內的各類專業(yè)比賽,并獲得獎項超過900項,是全國同類院校中獲獎數(shù)目、層次較高的院校之一。

一、招生專業(yè)及計劃

科類

招生專業(yè)

專業(yè)代碼

招考方向

招生人數(shù)

考試科目

專業(yè)滿分

設計學

產品設計

130504

90

素描、色彩

100

影視與戲曲

動畫

130310

60

素描、色彩

100

設計學

視覺傳達設計

130502

90

素描、色彩

100

設計學

環(huán)境設計

130503

90

素描、色彩

100

設計學

服裝與服飾設計

130505

設計方向

30

素描、色彩

100

表演

服裝與服飾設計

130505

服裝設計與表演方向

30

才藝表演、面試

100

二、招生范圍

面向廣西、廣東、浙江、江蘇、安徽、河北、貴州、河南、云南、山東、山西、遼寧、黑龍江、福建、陜西等省招生。

三、報考須知

1、招生對象:高中畢業(yè)生、中等藝術學校應屆畢業(yè)生或同等學歷者。

2、報考條件:

(1)熱愛祖國、遵紀守法、身體健康,符合國家招生規(guī)定,通過本省美術類聯(lián)考并取得合格證。

(2)報考我校藝術類各專業(yè)要求無色盲、色弱。

(3)產品設計、動畫專業(yè)招收文史類和理工類考生,其他專業(yè)只招收文史類考生。

(4)服裝與服飾設計專業(yè)(服裝設計與表演方向)報名要求:要求男生身高不低于178cm,女生身高不低于166cm。五官端正、身材勻稱,腿型要粗細均勻,中線筆直。

3、報名方式:嚴格按各省考點報名要求報名。具體報名時間、考試時間、考試地點將于近期公布,敬請關注桂林電子科技大學招生網。

4、報名所需材料:

(1)本人18位數(shù)字的身份證原件;

(2)戶口所在地招生辦提供的普通高考準考證或報名號;

(3)考點規(guī)定的其他材料。

5、考試成績查詢: 我校將于4月中旬前通過學校招生信息網提供考試成績查詢,專業(yè)考試合格者,由學校按相關規(guī)定的比例寄發(fā)合格證;專業(yè)成績不合格者不另發(fā)通知,合格考生須在戶口所在地的普通高校招生辦公室報名,參加普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試。(專業(yè)考試時未填寫本省高考考生號者,請于3月底前將本人高考考生號電話告之我校0773-2290400)

6、入學復查: 新生入學后三個月內進行全面復查,凡不符合錄取規(guī)定及弄虛作假者,取消入學資格。

四、錄取原則

符合教育部和考生生源所在地省級招生部門關于美術類專業(yè)的投檔規(guī)定,政治思想品德考核、體檢及專業(yè)課考試成績合格、文化成績達到所在省(市、區(qū))藝術類本科控制分數(shù)線者,參照其專業(yè)志愿。

我校藝術類專業(yè)錄取以綜合分〔綜合分=專業(yè)分(按比例折合成百分制)×60%+文化分(按比例折合成百分制)×40%〕從高分到低分擇優(yōu)錄取。

五、聯(lián)系方法

1、桂林電子科技大學地址:廣西桂林市金雞路1號;郵政編碼:541004

2、學校網址:guet.edu.cn

篇6

【關鍵詞】廣播電視編導 美術基礎 教學

一、廣播電視編導專業(yè)美術基礎課程的重要性

廣播電視編導專業(yè)屬于新興學科,主要是藝術與新聞兩大學科的交叉與滲透,近年來,“編導”這一專業(yè)化程度很高的職業(yè)到底姓“文”還是姓“藝”曾受到很大爭議,但是無論姓什么,“編導”專業(yè)的建設是基于社會、媒體對人才的要求,是堅持“復合型人才”的培養(yǎng)模式,因此學生需具備較高的理論素養(yǎng)和藝術鑒賞能力,這恰恰是一名優(yōu)秀編導所必須具備的基本素質。而美術基礎課程正是培養(yǎng)學生對美的感受能力、鑒別能力、欣賞能力與創(chuàng)造能力的重要組成部分,同時也是廣播電視編導專業(yè)學生應具備的基本能力。這也就說明了美術基礎課程在廣播電視編導專業(yè)中具有舉足輕重的作用。

二、廣播電視編導專業(yè)美術基礎課程教學現(xiàn)狀

現(xiàn)階段,我國初、高中對學生美術基礎素質的培養(yǎng)嚴重匱乏,在調查的300名廣播電視編導專業(yè)的大學生中,有約90%的學生初、高中美術課根本無法正常開展,只有約10%的學生,是通過特長班或興趣班了解少量的美術知識。因此,從客觀上導致了廣播電視編導專業(yè)的大學生美術素養(yǎng)偏低,基礎薄弱可想而知。這就要求學生必須在大學期間來學習和培養(yǎng)。對于在廣播電視編導專業(yè)的學生來說,只有具備一定的美術素養(yǎng)和基礎,才能更好地掌握本專業(yè)的知識與技巧,以便于適應將來編導的學習和工作。然而在廣播電視編導專業(yè)的教學中,美術基礎教育開展的時間短,幾乎沒有可以借鑒的經驗,即便安排美術基礎課程,也以美術作品欣賞式教學為主,再加之課程安排的學時量少,導致學生對其不夠重視。因此,如何針對廣播電視編導專業(yè)學生的特點,制定切實可行的教學方案,以便于提高學生的美術基礎素質,是近年來,美術基礎課程探討的重要問題。

三、廣播電視編導專業(yè)美術基礎教學的課程設計與改革

美術基礎的教學采用鏈條式和彈簧式的課程設置方法,鏈條式教學即橫向的,是指課程設置內容成平行發(fā)展且課程之間環(huán)環(huán)相扣,缺一不可,缺少其中一門課程,后面的課程將無法進行。螺旋式教學即縱向的,是指課程設置內容呈一種螺旋式的上升形式,且層層遞進。因此,在課程設計中,設置了素描與色彩、設計構成、字體設計和版式設計,四種課程環(huán)環(huán)相扣并循序漸進。

(一)素描、色彩課程。廣播電視編導專業(yè)學生入學時可以說是一張白紙,與那些具有一定美術基礎學生的教學方式不能在一個層次上,因此,要把基礎教學放在首位,素描和色彩恰恰是美術的基本功,例如:廣播電視編導專業(yè)的學生在拍片的過程中,往往需要繪制簡單的分鏡頭,這就需要具備素描的繪畫功底,當然,對于非美術專業(yè)的學生來說,分鏡頭并不畢繪制的惟妙惟肖,但繪制的分鏡頭需符合素描中場景的透視關系、物體的明暗關系、人物的比例關系等等,而這些知識是素描中最基本常識;如果在繪制好的分鏡頭中涂上顏色,這就上升到色彩教學,例如:在場景設計中,影片采用何種色調,人物服裝的色彩是否與背景色彩相協(xié)調,這就需要學生掌握色彩學中補色對比、冷暖色對比、面積對比等常識。

所以,素描與色彩作為美術基礎課程的基本功,具有舉足輕重的作用,課程中除了理論的講解外,還要加強學生的實踐繪畫能力,讓學生畫一些簡單的幾何石膏體和色彩裝飾畫,使其掌握透視關系和色彩關系等等,同時也要加強美術鑒賞能力,在講授理論中穿插美術作品進行講解,彌補《美術欣賞》、《藝術概論》等課程在培養(yǎng)學生美術素養(yǎng)方面的缺失,為學生以后創(chuàng)作作品提供豐富的土壤。

(二)設計構成課程。設計構成包括平面構成、色彩構成和立體構成,其作為一種造型觀念,在美術基礎課程中起到承上啟下的作用,學生對素描和色彩有了一定的認知后,還要進一步掌握與其相關的美學法則,例如:在拍片過程中一個場景的設定,是由幾種不同元素組合在一起:人物、背景、燈光、色彩等等,而設計構成就是將不同形態(tài)的幾個元素,以一定的形式美法則及規(guī)律,將其從組為一個新的元素,并賦予視覺化的過程。在教學中,除理論教學外,還要在實踐中充分調動設計構成中的造型因素,通過設計一些小型場景的造型小品,讓學生在制作過程中深刻體會點、線、面、體的關系,懂得強調畫面中視覺元素的形態(tài)美,從而充分培養(yǎng)與挖掘學生對美術造型的敏感性和感知性。

(三)字體設計課程。字體設計是視覺傳達重要的表現(xiàn)手段之一,學生對素描、色彩和設計構成有了一定的基礎后,字體設計就是整合以上三項課程最好的實踐練習。學生可以利用素描知識記錄下字體設計的草圖,再結合色彩知識描繪字體的顏色,在設計與描繪的過程中加強文字筆畫之間的設計構成關系,因此,學生在練習過程中潛移默化的將之前學習的課程融合在一起,并且還能提高自身的視覺審美和創(chuàng)造性思維;此外,字體設計課程設置的目的還在于,學生在影視或廣告作品的編輯過程中,文字的處理即可打破宋體或黑體等傳統(tǒng)文字的局限,根據作品的內容需要來設計文字,使得作品的質量進一步提升,為今后的學習和工作打下堅實的基礎,積累更多的能量。

篇7

關鍵字:自動焦度計;16點數(shù)學模型;FPGA;面陣CCD

焦度儀主要用于測量眼鏡鏡片(包括角膜接觸鏡片和多焦點鏡片)的頂焦度、柱鏡度、棱鏡度、光學中心及確定眼鏡鏡片的散光軸位方向等,在未切邊的眼鏡鏡片上打印標記,并可檢查眼鏡鏡片是否正確安裝在鏡架中的精密光學計量儀器。焦度儀又稱屈光度計、鏡片測度儀,廣泛應用于醫(yī)院眼科、眼鏡店和鏡片廠家。

目前,國內生產的自動焦度計主要基于兩種測量原理:自動調焦原理和投影原理?;谧詣诱{焦原理的焦度計多采用高分辨率、雙線陣CCD獲取光路信號,通過數(shù)字信號處理系統(tǒng)進行信號采集、分析和計算,并驅動步進電機進行自動對焦,從而得到鏡片的相關參數(shù)?;谕队霸淼淖詣咏苟扔嫴捎酶叻直媛拭骊嘋CD獲取圖像,通過FPGA對圖像位置形狀進行處理,得到被測鏡片的相關參數(shù)。與基于自動調焦原理的焦度計相比,投影式自動焦度計具有測量速度快、加工成本低等優(yōu)點。但是,該焦度計采用四個測量點建立數(shù)學模型,光學系統(tǒng)的容錯能力較差。光路中一旦存在障礙物,如分劃板上落有灰塵,系統(tǒng)會出現(xiàn)錯誤的測量結果或停止測量。

文中所研究的焦度計是基于投影原理的自動焦度計。但是,與國內同類產品不同的是,本文所研究的自動焦度計采用了一種新的測量圖像建立數(shù)學模型,其測量精度和穩(wěn)定性較國內同類產品有了較大的提高。

1全自動焦度計光學算法推導

1.1全自動焦度計的工作原理

圖1為自動焦度計的光路原理圖。點光源發(fā)出的光,經準直鏡準直,照射到被測眼鏡片上發(fā)生偏折,再經過分光光闌和測量透鏡投射到CCD上,在CCD上得到含有數(shù)學模型的圖像。由于被測鏡片的屈光狀態(tài)不一樣,在CCD上所成像的大小、位置和形狀會發(fā)生變化,通過CCD接收和微機對圖像位置形狀的處理,可得到被測鏡片的相關參數(shù)。

1.2 16點數(shù)學模型

圖2 為無測量鏡片,即0D時,CCD上的成像分布圖。當被測鏡片為負球面鏡時,十六個光斑相對于初始位置對稱地擴張;當被測鏡片為正球面鏡時,十六個光斑相對于初始位置對稱地收縮。將16個光斑按圖3虛線所示分成四組。分別求出X方向或者Y方向上兩個像點之間的距離,即可得到被測球鏡的頂焦度S值。設四組光斑求出的頂焦度值為S1、S2、S3和S4,則S值為

當被測鏡片為柱面鏡時,CCD上的光斑分布圖如3所示。由于柱面鏡含有兩個主頂焦度,因此,16個光斑成不對稱分布。現(xiàn)以其中一組光斑(4個測量點)為例推導柱面鏡主頂焦度的計算方法。設A點與C點在X軸方向上的距離為x2,在Y軸方向上的距離為y1;設B點與D點在X軸方向上的距離為x1,在Y軸方向上的距離為y2。假設D1、D2分別為柱面鏡的兩個主頂焦度,θ為柱面鏡的軸角。有以下方程成立

D1+D2=x2+y2(2)

D12+D22=x12+x22+y12+y22(3)

x1=-y1=sinθcosθ(D1-D2)(4)

由方程(1)、(2)、(3)可推出

其余三組光斑的計算方法同上,在這里不再累述。不防設四組光斑計算出的柱面鏡頂焦度值為C1、C2、C3和C4,軸角為θ1、θ2、θ3和θ4,則柱面鏡的頂焦度C值和軸角為

2 全自動焦度計的圖像處理系統(tǒng)

根據自動焦度計的工作原理以及系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能設計出硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)由兩大部分組成:數(shù)據采集系統(tǒng)和數(shù)據處理系統(tǒng)。數(shù)據采集系統(tǒng)由CCD、A/D、AVR單片機和FIFO存儲器組成,主要負責采集數(shù)據并將數(shù)據存儲到FIFO存儲器;數(shù)據處理系統(tǒng)由FPGA、LCD、FIFO存儲器、鍵盤、和LED光源組成,主要負責對采集的數(shù)據進行分析和計算,并將計算結果輸出顯示或打印。

CCD是面陣敏感元件,在積分的時間內,CCD敏感元件上積累電荷,當積分完畢,將電荷數(shù)據依次移出。由于電荷數(shù)據是微弱的模擬量,須經信號放大,再經A/D轉換得到本系統(tǒng)所需的數(shù)字量。為了減小對FPGA的CPU的占用率,在CCD采樣板上設置一存儲器,將轉換完的數(shù)據暫存一下,以供FPGA系統(tǒng)讀取。當光路中無測量鏡片時,F(xiàn)PGA讀取CCD的采集數(shù)據,計算出光斑的中心位置,并將計算結果作為系統(tǒng)的初始參數(shù)。當光路中插入被測鏡片時,分劃板在CCD上的成像位置將發(fā)生變化,位置的變化量與被測鏡片的球鏡度和柱鏡度有相互對應的比例關系。FPGA接收像的位置信息經變換后計算出被測鏡片的相關參數(shù)。

3 圖像的二值化處理

由上述系統(tǒng)可以看出,圖像處理的好壞會直接影響測量的精度和穩(wěn)定性。由于圖像采集設備CCD采用PAL制,所以系統(tǒng)要求FPGA處理一幀圖像的時間不超過20ms。圖像二值化算法的選擇標準為簡單有效,易于實現(xiàn)。故本系統(tǒng)采用最大類間方差閾值分割算法。最大類間方差法的基本思想是把圖像中的像素按灰度值用閾值t分成兩類A和B。A由灰度值在0-t之間的像素組成,B由灰度值在t+1―L-1(L為圖像灰度級數(shù))之間的像素組成,按下式計算A和B之間的類間方差

δ2(t)=wA(t)[uA(t)-u(t)]2+wB(t)[uB(t)-u(t)]2(11)

式中wA(t)為A中所包含的像素數(shù),wB(t)為B中所包含的像素數(shù)。uA(t)為A中所有像素的平均灰度值,uB(t)為B中所有像素的平均灰度值。u(t)為全圖的平均灰度值。

從0到L―1依次改變t值,取使δ(t)為最大的t值作為最佳閡值T。

通常一個光斑的中心坐標應為該光斑的圓心。但是,經過FPGA處理后的圖像由于離散化,已不是規(guī)則排列,故采用質心計算法求出光斑的中心。首先設光斑由n個像素組成,每個像素對應的空間坐標為(xi,yi),灰度值為p(xi,yi),則該光斑的質心坐標為

由于xi和yi是FPGA內存圖像的質心坐標,通過一定的當量換算可折算成實際圖像中光斑的中心坐標。將各點的中心坐標帶入式(7)-(10),即可求出被測鏡片的相關參數(shù)。

4結束語

文中提出了一種新的全自動焦度計的測量圖像,并建立了相應的計算方法。運用該系統(tǒng)測量系列標準鏡片,技術指標已達到國家相關檢驗標準。 與國內同類產品相比較,該測量系統(tǒng)具有以下3個優(yōu)點:

(1)16個點同時參與測量,可瞬間獲取以前三倍的數(shù)據量,提高了焦度計的精度等級;

(2)多點測量提高了光學系統(tǒng)的容錯能力,即使光學系統(tǒng)中存在一些障礙物,也不容易出現(xiàn)測量誤差;

(3)多點測量擴大了鏡片的測量范圍,特別是在測量多焦點鏡片時,更容易找到最高度數(shù)的位置。

目前,自動焦度計正朝著全自動、多功能、高精準的方向發(fā)展。進一步提高產品的精度等級及智能化水平將成為今后自動焦度計的研究方向。

篇8

關鍵詞 光學自動檢測技術;高密度板極電路

中圖分類號:TN41 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)07-0089-01

現(xiàn)階段電子制造業(yè)電路板SMT發(fā)展日益成熟生產效率大幅提升,隨著元件的小型化、集成化、多種類型元件混裝化趨勢下,對PCB焊膏絲印、貼裝和回流焊全工序過程提出了極高的工藝要求。這種情況下電路板元件在貼裝、焊接后極可能出現(xiàn)偏移側立等缺陷,所以檢查并發(fā)現(xiàn)這些缺陷對合格成品質量和改進工藝方法起著至關重要的作用。隨著大批量高密度板極電路組件的投產應用,單純的靠人工檢測已滿足不了生產形勢,必須要利用先進的檢測技術對環(huán)節(jié)把控,不但可以提高檢測質量還可以提高檢驗效率縮短生產周期。

1 簡介

光學檢測技術在很大程度上解放了人工對照圖紙單個元件檢驗的模式,通過電腦程序對電路板元件屬性的設置,即可快速檢測發(fā)現(xiàn)焊接缺陷。該技術有著檢測精度高、速度快特點,目前檢測設備主要有國內和國外的制造商,他們的最大不同點是處理圖像算法不同。目前我們使用的是Orbotech公司Vantage s22型號光學自動檢測儀,生產焊點檢測速度:大于60CM2/S;最小檢測器件:01005;最小引腳間距:0.15 mm;最大PCB尺寸:510 mm×470 mm;檢查項目:元器件缺陷(缺失、極性、立碑、反轉、錯件、引腳損害、偏移);焊點缺陷(橋連、開路、翹腳、潤濕問題、焊錫過多或不足等問題);其他(污染、彎角、碎片、另外提供OCV光學識別字符)。

2 結構和原理

1)結構組成。光學自動檢測儀由主體設備、離線編程工作站和返修工作站組成。主體設備由主機、運動和氣動系統(tǒng)、光學頭部部分、系統(tǒng)控制單元和電源組成。運動和氣動系統(tǒng):XYZ軸的運動實現(xiàn)板卡在水平和豎直方向運動,汽缸實現(xiàn)對電路板的位置調整與固定,光學尺、增量式編碼器和傳感器用于測量;光學頭部部分:5個相機(1個正面4個側面)和16個LED閃光燈;系統(tǒng)控制單元:圖像采集板卡、運動控制板卡;電源:上部接線盒、中央接線盒。

圖1

2)原理。通過內部照明單元LED將焊錫元件分解成不同顏色在制作檢查程序時取一塊標準板對上面的各個元件的不同部分設定合適參數(shù)。利用三色光的反射原理,控制閃光燈定時接收PC中相機控制板發(fā)出開啟和暫停信號,用相機拍攝獲取電路板元件焊接情況圖像,通過復雜算法比對設定門檻值(亮暗參考值)得出結果,進行判斷好壞。

3 系統(tǒng)動作過程

進板、回原點(氣缸完成停板和夾板動作)、找MARK點(兩個)、兩個基本點按照程序編寫窗口順利檢測、出板、等待進板。這些動作包括:XYZ軸的運動來轉換板卡的位置,汽缸的運動調整板卡的位置,相機拍照來獲取信息,另外系統(tǒng)可完成自動寬度調整和高速手動放板。

圖2

4 應用過程

1)編程。打開應用軟件后主界面分為編程和生產頁面,點擊編程選項后進行電路板檢測程序編程。編程可分為六個步驟:建立板號、選擇焊料種類和設置尺寸、加載電路板和獲取電路板背景圖片、導入CAD數(shù)據、標記MARK點(2個)、設置封裝、邏輯錯誤檢查。其中最后兩步較為關鍵也較為復雜。

建立元件封裝包括:設置元件本體尺寸、元件引腳(尺寸、數(shù)量、類型)、焊盤位置、和極性標記;每個元件都要加載相應類型封裝,如封裝庫已有相同類型的可自動連接導入;邏輯錯誤檢查:檢查前面設置是否合理是否存在邏輯錯誤,需要進行反復修改完善。

程序編輯主要分為:測試程序圖像區(qū)、測試程序編輯區(qū)、元件屬性編輯區(qū)、視圖模式和測試結果組成。

圖3

2)測試。打開生產測試程序,主測試設備對電路板進行檢測后,將測試數(shù)據傳送給離線工作站,工作站從數(shù)據庫中調出相應板號程序,打開數(shù)據包按照報警定位圖片信息根據工藝標準逐一進行排查,確定缺陷返工維修。

圖4

5 結束語

在編程時程序設計過程越完整元件屬性定義越準確誤報率越低,大批量PCB板生產檢測效率高,穩(wěn)定產品質量加強過程控制尤為重要。

參考文獻

篇9

關鍵詞:紅外光點測試系統(tǒng);射箭技術

中圖分類號:G804.66文獻標識碼:A文章編 號:1007-3612(2007)05-0629-05

射箭在我國是一項古老而又年輕的體育運動項目。隨著時代的變遷,射箭的技術和動作姿勢 ,以及對射手們的訓練也逐漸有了較為完整的理論指導。本研究借助Qualisys紅外光點運動測試系統(tǒng)對北京射箭隊運動員的射箭技術進行生物力學分 析,一方面探討應用這一測試設備對射箭技術進行分析與診斷的可行性與操作方法,另一方 面對北京射箭隊運動員的射箭技術進行分析與診斷,提出技術改進建議。

1研究對象與方法

1.1研究對象研究對象為北京射箭隊運動員,基本情況見表1。

1.2研究方法 應用Qualisys紅外遠射運動測試系統(tǒng)對運動員射箭技術進行采集與分析。該系統(tǒng)由于不需要 人工識別測量點,消除了坐標數(shù)據獲得過程中的人為誤差,而且該系統(tǒng)拍攝頻率可以達到每 秒500幅,因此特別適合于測試身體運動位移細微的動作技術。

本研究分別在受試者弓(四個點)、兩側手中指掌指關節(jié)、腕關節(jié)、肘關節(jié)、肩關節(jié)、髖關 節(jié)粘貼標志點。數(shù)據采集頻率為每秒100幅。由于硬件設備計算速度的限制,采集時間設為6s。

進行正式測試前,首先對測試空間進行坐標參數(shù)標定,標定通過后要求受試者在標定范圍內 完成整個射箭動作。由于采集時間的限制,本研究只能采集到運動員整個動作技術中基本階 段的開弓、固姿與瞄準、繼續(xù)用力與撒放動作。

選擇運動員10環(huán)動作進行數(shù)據分析。數(shù)據處理應用Qtools、Excel等計算軟件。以弓上標志 點位移的突然變化作為撒放時刻。本研究中Y軸正方向指向箭發(fā)射方向,X軸正方向與Y 軸垂直,指向運動員右側,Z軸正方向指向豎直上方。

2結果與分析

射箭整個動作技術可分為準備階段、基本階段、結束階段三個動作階段,由于采集時間的限 制,本研究只對射箭基本階段中的開弓、固勢與瞄準、繼續(xù)用力與撒放動作技術進行分析。

2.1開弓階段 開弓動作是舉弓動作的繼續(xù),在持弓臂伸展的基礎上拉弓臂后伸,背部肌群的收縮和拉弦臂 肩帶內收肌群的力量將弓沿箭線拉開。開弓的技術規(guī)范是保持身體姿勢,特別是前臂和軀干 的角度不變。拉弓臂以肩關節(jié)為圓心,以上臂長為半徑做圓周運動,外觀是肘的引伸,實際 是以背肌開弓,拉弦手的手指、手背、手腕并不用力。拉弦手要沿箭線直接靠向頜下,不可 去迎合弓弦和拉弦手。

2.1.1拉弦手運動情況 圖1所示前四名受試運動員開弓階段拉弦手在不同平面上的位移情況。從圖1可以看出,運動員拉弦手在水平面內的運動并不是直接向后的,而是在向后拉弦開弓的同時均有向 左(靠內)方向的運動,說明此時運動員向內拉弦靠向頜下。拉弦手在矢 狀面內的運動也不是水平向后的,而是向后拉弦的同時有向下運動的現(xiàn)象,且多數(shù)運動員是 向下運動到一定位置后又有上挑動作出現(xiàn)(如圖1矢狀面中B、C、D三名運動員)。圖中所示 拉弦手 的運動與技術要求是不符的,因為開弓階段拉弦手除了應沿箭線向后運動外不應向任何方向 運動,否則瞄準面將有可能發(fā)生偏離,導致在固勢瞄準階段需進一步調整。

2.1.2持弓臂運動情況 圖2所示A和C兩名運動員持弓手開弓階段在三個方向上的位移情況。從圖中可以看出, A運動員在三個方向上的位移均無規(guī)律,不但在垂直方向和左右方向上飄忽不定,甚至在前 后方向上也由前向后移動了近4 mm,說明該運動員持弓臂撐弓能力不足,表現(xiàn)為極不穩(wěn)定 的持弓技術。而C運動員持弓手在開弓階段的運動雖也有變化起伏,但相對而言比較平緩穩(wěn) 定。該運動員持弓由左向右、由上向下開弓瞄準,在前后方向上略有后移。圖2是本研 究中持弓手在開弓階段運動最無規(guī)律和最有穩(wěn)定規(guī)律的兩名運動員,其他運動員持弓手動作 介于這兩名運動員之間。

2.1.3軀干運動情況 開弓階段運動員軀干應保持穩(wěn)定。本研究將兩肩連線和兩髖連線的交角定義為軀干扭轉角, 并用這一指標評價運動員軀干上下兩部分的相對扭轉運動。從圖3中所示A、D、E3名運動員 在開弓階段軀干扭轉角度變化可以看出,多數(shù)運動員軀干在開弓階段一直在扭轉。本研究中 軀干扭轉幅度平均為4.4°,最大幅度為6.1°,只有一名運動員軀干幾乎沒有扭轉,扭轉角 度僅為0.2°。開弓階段軀干扭轉的原因是由于肩背部肌群收縮用力撐弓拉弦,當用力不平 衡時兩肩產生相對于下身的扭轉動作。

除了軀干扭轉動作外,本研究運動員開弓階段軀干還有不同程度的晃動。圖4顯示本研 究A和C兩名受試運動員開弓階段軀干在水平面內的移動情況。從圖中可以看出,不同運動員 身體晃動趨勢并不相同。但X方向運動要遠大于Y方向運動。由于X方向是水平面內垂直于箭 線的方向,也即運動員站立時的前后方向,因此圖中曲線顯示運動員在開弓過程中軀干的 運動主要向前移重心,移動幅度平均為5.8 mm,而在運動員左右方向,即箭線方向的運動幅 度不大,平均為1.2 mm,且有的運動員向左(前)運動,有的運動員向右(后)運動。 圖3開弓階段軀干扭轉角度變化圖4兩名運動員開弓階段軀干在X、Y方向上的位移

2.2固勢與瞄準 固勢是開弓動作的延伸,是動作形成的關鍵一環(huán),是射好一支箭的基礎。其結構的規(guī)范與否 直接關系到命中率,所以固勢動作的質量一定要高。圖5所示運動員右肘關節(jié)在開弓向固勢過渡過程中的位移情況,從圖中可以看出,運動員右 肘向后運動的速度在開弓階段較快,而固勢階段速度明顯下降但并沒有停頓。 固勢動作緩慢接近停止,因此隨著固勢時間的延長,相關肌肉可能會出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象。

據比賽現(xiàn)場觀測統(tǒng)計,運動員低環(huán)位中靶的箭往往瞄準時間偏長。而瞄準時間偏長,往 往是由于瞄準動作不順利,動作不協(xié)調造成的。從肌肉收縮的松弛特性來分析,當瞄準時間 偏長時,射箭用力的諸肌肉中的彈性成份會產生松弛現(xiàn)象。此時,雖然運動員主觀感覺上仍 保持原先的用力狀態(tài),或加力進行瞄準動作,但實際上拉弓或推弓力已因松弛特性而有所下 降。瞄準時間偏長的箭,肌肉用力受到松弛特性的影響較大,是瞄準時間偏長的箭命中環(huán)位 偏低的另一個原因。本研究中運動員平均固勢瞄準時間為3.54 s,最少為2.50 s,最多為4. 30 s。 2.2.1兩臂用力分析 開弓、繼續(xù)用力動作,就是兩臂通過肌肉用力,抵抗和克服弓的彈性力的作用,使弓的 拉距不斷擴大的肌肉用力過程。因此射箭時的兩臂用力形式與弓的彈性力的作用形式相適應 。

由于弓的彈性力對持弓臂產生壓力與內合力的作用。因此持弓臂相應產生推力與抗內合 力。持弓臂所產生的推弓力合力并非沿著持弓臂縱軸發(fā)生推力,而是與縱軸形成一定大小的 夾角。這樣才能很好地克服弓的彈性力的作用,將弓穩(wěn)固地支持住。該力產生兩個分力,一 個分力沿著持弓臂縱軸,抵抗和克服弓的彈性力的壓力作用;另一個分力與持弓臂縱軸垂直 ,抵抗克服弓的彈性力的內合力的作用,所以亦稱抗內合力。

推弓力是由持弓臂肩部的前鋸肌收縮,使肩胛骨產生外展(遠離脊柱)活動,使肩胛骨 穩(wěn)固地固定在合適的位置,通過肩胛骨的肩關節(jié)面對持弓臂產生推力??箖群狭κ峭ㄟ^持弓 臂肩關節(jié)的三角肌后份的收縮力,使持弓臂產生水平伸的動作趨勢,產生抗內合力,將持弓 臂固定在合理的持弓位置。

為了抵抗弓的彈性力的作用,將弓拉開,拉弓臂通過勾弦手指對弓產生拉弓力。所以拉弓力 也稱開弓、繼續(xù)用力動作的動力。拉弓力也可以分解為沿著拉弓臂上臂的縱軸,背向肩關節(jié) 的一個分力來抵抗弓的彈性力的壓力的作用,另一個分力與上臂縱軸垂直,它是克服和抵抗 內合作用,其作用是使弓的拉距不斷地增大,所以該力是開弓、繼續(xù)用力動作中起主要作用 ,也是開弓的動力。由解剖學知識,不難了解到,前一分力主要由前鋸肌收縮力產生的。后 一分力主要由三角肌后份收縮力產生的。

2.2.2拉弦手運動 圖6所示4名運動員固勢階段拉弦手在水平面和矢狀面的運動情況。圖中看出, 在水平面內,雖然拉弦手一直保持向后運動,但仍同時具有向左或右(即向內或向外)的運 動,有的運動員還十分明顯。拉弦手在向后運動的同時還伴隨著向下 運動。在固勢時拉弦手需要繼續(xù)用力,人弓系統(tǒng)在動態(tài)中瞄準撒放,但拉弦手幅度過大或不 平緩的運動顯然是不合理的,特別是在左右和上下方向的運動,將影響箭線的方向,給瞄準 造成困難。圖6固勢階段拉弦手水平面上、矢狀面的位移情況

2.2.3持弓臂的運動 開弓、繼續(xù)用力動作階段,弓的拉距是在不斷擴大的。因此作用于運動員兩臂的弓的彈性力 也相應增大。

射箭時運動員的持弓臂手會在前后方向、左右方向及上下方向上產生位移。從圖7中可以看 出,多數(shù)運動員的弓在固勢階段有向后運動的現(xiàn)象,說明運動員前撐用力并不積極。有的運 動員在固勢階段后期弓還有忽前忽后、左右晃動的現(xiàn)象。例如F運動員雖然向后運動幅度很 小,但整個固勢階段出現(xiàn)了兩次向前向后和向左向右的反復。運動員A的弓一直較大幅度的 向后運動,聯(lián)系圖6中其拉弦手的運動狀況可以發(fā)現(xiàn),在固勢階段該運動員具有整體向后運 動的趨勢。以上情況說明,持弓臂的前撐用力技術尚有待完善。

除運動員F外(圖7),多數(shù)運動員弓在上下方向的運動幅度很小。顯然,F(xiàn)運動員在固勢 過程中弓晃動明顯。

在運動幅度上,運動員在左右方向平均移動56 mm,最大70 mm,最小43 mm;在前后方向上 平均移動4.2 mm,最大5.5 mm,最小3.1 mm;在上下方向上平均移動8.7 mm,最大為105mm,最小為6.7 mm。顯然在運動員主要為箭線方向的移動。這一結果可說明兩方面情況:一 方面說明瞄準開始時,準星在上下方向較靠近靶心,而在左右方向上則較遠離靶心。因此瞄 準動作在左右方向上的移動要大于上下方向上的移動;另一方面說明,依據肩部肌肉配布情 況,決定了持弓臂在上下方向上容易穩(wěn)定,而在左右方向上,活動較大,不易穩(wěn)定。所以測 試結果表明,左右方向上位移量要大于上下方向上的位移量。以上狀況是否合理,有待進一 步分析。

另外從對弓上下兩個標志點之間的相對位移研究發(fā)現(xiàn),在固勢瞄準階段弓上下兩點之間相對 位移極小,說明弓在這一階段的變形可以忽略不計。綜合弓在三個方向的位移可以說明,固 勢階段影響弓的穩(wěn)定性的因素主要是平動,它對箭的準確性產生一定影響。而弓的轉動和變 形對穩(wěn)定性的影響極小,幾乎可以忽略。

2.2.4軀干運動 軀干保持穩(wěn)定是固勢瞄準的基礎。圖8所示固勢階段運動員軀干扭轉情況。聯(lián)系開弓階段運 動員軀干扭轉情況和圖8中曲線變化可以看出,開弓階段軀干發(fā)生扭轉的運動員在固勢階 段繼續(xù)保持扭轉動作,但在固勢階段后期扭轉停止,而開弓階段軀干沒有扭轉的運動員在固 勢階段依然保持軀干無扭轉運動。

在固勢階段,本研究運動員軀干扭轉幅度平均為1.5°,最大為2.3°,最小為0.3°。

圖9是本研究兩名運動員固勢瞄準階段軀干在前后和上下方向的運動情況。不同運 動 員軀干運動方向并不相同,運動幅度也有一定差別。瞄準動作是通過身體多環(huán)節(jié)精細、協(xié)調 配合運動情況下完成的。它并不要求運動員在瞄準的一開始就力求“對準”靶心并穩(wěn)住不動 地等待撒放。如果這么做,會使瞄準動作僵化。由于人體生理、心理、肌肉收縮等多方面因 素的影響,要想保持軀干絕對不動是不可能的,與其肌肉緊張身體僵硬的試圖保持軀干固定 ,不如使其平穩(wěn)的運動,并在運動中瞄準、撒放。因此,固勢階段軀干向某一方向平穩(wěn)的運 動是提高瞄準質量的基礎,合理的做法,是要求運動員在瞄準的開始時,有規(guī)律對準靶心附 近某一位置,然后用平穩(wěn)的動作,較快的速度、準確地向靶心逼近,并在運動中進行撒放。

同開弓階段一樣,運動員軀干在其前后方向(X方向)運動的幅度要遠大于在其左右方向(Y 方向)上的運動。本研究中運動員在固勢階段身體在前后(X方向)移動的幅度平均為8.6 m m,最大為11.5 mm,最小為6.1 mm,在左右(Y方向)移動的幅度平均4.7 mm,最大為6 .3 mm,最小為3.4 mm。圖9兩名運動員固姿瞄準階段軀干在X、Y方向上的位移

2.2.5人弓整體運動情況 固勢瞄準階段雖然要求身體相對“固定”,但不是絕對不動,相反,在瞄準時還要強調 繼續(xù)用力不能停頓。因此,身體與弓的運動形式將對能否高質量瞄準撒放產生重要影響。圖 10顯示了本研究中一名運動員在開弓、固勢瞄準和撒放過程中兩髖中點、兩肩中點、 頭和弓中部點四個位置在不同方向上的運動情況。從圖中可以看出該運動員在各個方向均沒 有做到人弓運動同步。在X方向弓和兩髖中點運動基本同步,但卻與頭和兩肩中點的運動方 向相反。在Y方向,開弓階段頭與其他三點運動方向相反,在固勢前半階段四點運動同步, 但到后半段兩髖中點的運動方向與其他三點運動相反。在Z方向,人體上三點運動基本同步 ,但弓的運動呈波浪式下降。本研究其他運動員人弓運動情況與其近似,只是在運動幅度上 略有差異。

圖11是A運動員持弓臂各關節(jié)點和弓在整個開弓、固勢階段在三個方向上的位移情況 。在X方向和Y方向開弓和固勢前半段各點運動同步性較差,但固勢后半段已基本做到同步運 動,說明該運動員能及時調整持弓臂各肌肉力量的分配,保持持弓的穩(wěn)定。在Z方向除肩關 節(jié)外,持弓臂肘、腕、手和弓四點位移基本同步,都是呈波浪式下降。這說明該運動員持弓 臂腕肘關節(jié)固定良好,但肩關節(jié)穩(wěn)定性較差。本研究其他運動員也有類似的現(xiàn)象發(fā)生,但幅 度稍小。圖11A運動員持弓臂固姿階段X、Y、Z方向位移

2.3撒放動作 由于紅外光點運動分析系統(tǒng)不能記錄運動員動作技術影像,因此本研究無法準確判定固勢瞄 準與撒放動作之間的特征畫面,同理也不能準確判定撒放瞬間畫面。因此,本研究反復觀察 研究運動員動作技術和紅外光點記錄數(shù)據之間的關系,以弓上標志點位移的突然變化作為撒 放時刻。

觀察拉弓臂勾弦手上的紅外光點檢測資料發(fā)現(xiàn),拉弦手撒放過程中普遍存在短暫的向前,即 向拉弓動作相反方向的移動。其位移幅度平均為4.5 mm,最多為9.7 mm,最少為1.3 mm,經 歷時間平均為50 ms。圖12中是本研究兩名運動員撒放前后鉤弦手在前后方向的位移曲線。 從中可以看出,瞄準階段鉤弦手平穩(wěn)持續(xù)地向后運動,但在撒放前后卻有短暫且明顯的向前 運動,之后才是撒放后手的向后運動。由于不能準確判斷撒放時刻,因此我們也不能判定鉤 弦手的這種運動是撒放前特別忌諱的“松撒”錯誤,還是撒放后“反向”運動。圖12拉弦手撒放前后在前后方向的位移

“松撒”不但會減少箭發(fā)射的能量,而且破壞了原先的瞄準狀態(tài),對箭命中環(huán)位造成不利影 響。但從對射箭動作的不利影響來講,“反向”運動與“松撒”的不良影響的性質是一樣的 ,只不過是在動作的大小程度上有差異而已。因此“反向”運動與“松撒”是同類性質的不 良動作,但它卻普遍存在,因此這一現(xiàn)象應引起我們的重視 與研究。

3結論

1) 本研究應用Qualisys紅外光點測試系統(tǒng)對射箭技術中人、弓微小運動進行了細致的記錄 與描述。由于紅外光點測量系統(tǒng)的測量采樣頻率及分辨率極高,測試誤差小,因此該測量手 段可作為射箭技術特別是運動員和弓穩(wěn)定性的測量與研究的理想手段。

2) 固勢階段影響弓的穩(wěn)定性的因素主要是平動,它對箭的準確性產生一定影響。而轉動對 穩(wěn)定性的影響極小,幾乎可以忽略。

3) 受試運動員在撒放前后普遍出現(xiàn)“松撒”和“反向”運動的現(xiàn)象。

4) 多數(shù)運動員在固勢階段很難做到人弓整體,持弓臂和身體的運動并不同步。

篇10

關鍵詞:光電制造;光電藍領;人才培養(yǎng)

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)32-0028-04

通過走訪一些光電加工制造企業(yè)的各個崗位,發(fā)現(xiàn)從業(yè)人員中光電技術專業(yè)畢業(yè)的學生寥寥無幾。這些公司和企業(yè)的技術力量還遠遠不夠,對專業(yè)人才的需求相當迫切,光電技術專業(yè)人才出現(xiàn)供求不協(xié)調現(xiàn)象。企業(yè)越大、級別越高,對光電技術專業(yè)的人才需求就越大。未來5年,相關崗位需求量為5000人/年。

二、就業(yè)面向及職業(yè)崗位要求

經過充分的企業(yè)調研,并且同中光學集團公司、平原光電集團等企業(yè)分析主要崗位群,確定其工作范圍,依據企業(yè)調研結果和職業(yè)領域分析,落實各工作崗位的典型工作任務,最終確定職業(yè)崗位要求,如表2。

三、光電制造專業(yè)人才培養(yǎng)模式

依托河南工業(yè)職業(yè)技術學院軍工職教集團,立足與南陽光電產業(yè)已建立起來的合作關系,以社會需求為導向,參照國內外優(yōu)秀光電企業(yè)的職業(yè)或技術標準,完善123“校企合作、工學結合、能力遞進”的人才培養(yǎng)模式。按照校企合作、工學結合、能力遞進的總體要求設計實施人才培養(yǎng)方案,提高人才培養(yǎng)質量?!?23”人才培養(yǎng)模式,即按照工學結合的要求,構建“校企共建”的合作育人模式,通過“1個平臺”,完成“2個融合”,實現(xiàn)“3合作、3對接、3引入、3進入”來完成對學生的職業(yè)能力培養(yǎng)?!?23”人才培養(yǎng)方案設計流程圖如圖1。

學院與利達光電、平原光電、深圳天瞳光電等多家光電企業(yè)合作,以職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)為主線,充分發(fā)揮校企雙主體的育人作用,結合光電制造技術專業(yè)發(fā)展,以及行業(yè)、企業(yè)對本專業(yè)人才的要求,確定人才培養(yǎng)目標和規(guī)格。按照職業(yè)崗位能力要求,校企合作完善“校企合作、工學結合的能力遞進”人才培養(yǎng)模式改革,實現(xiàn)學生與員工身份互換,將校企合作、工學結合貫穿于人才培養(yǎng)的全過程,如圖2。根據光電制造技術專業(yè)職業(yè)崗位的職業(yè)能力要求,按照專業(yè)基本能力專項能力綜合能力三段遞進。結合學生職業(yè)生涯發(fā)展的特點,實行專業(yè)認識實習、專業(yè)單項訓練、專業(yè)綜合實訓、頂崗實訓三年不間斷的實踐教學組織方式,校企共同開發(fā)課程、實訓項目。四、校企合作構建“1434”課程體系

1.崗位職業(yè)能力分析

通過走訪武漢、深圳、福州、常州、焦作、洛陽、南陽等地光電企業(yè),開展光電制造技術專業(yè)人才需求調研,和近3年精密機械技術專業(yè)(光電技術方向)的畢業(yè)生調查分析,歸納光電制造技術專業(yè)主要面向崗位:光學加工操作、光學鍍膜、產品質量檢驗、加工工藝編制、光學儀器裝配與調校、光電產品銷售與生產管理等,依照畢業(yè)生崗位分布情以及學生發(fā)展需求,把光學加工操作、光學鍍膜、質量檢驗及光學儀器裝配與調校崗位確定為關鍵崗位,明確光學零件加工、光學鍍膜、光學測量、裝配與調校等能力為光電制造技術專業(yè)核心職業(yè)能力。

2.根據崗位職業(yè)能力分析,確定以“能力為本”的專業(yè)培養(yǎng)目標

本專業(yè)以服務區(qū)域經濟為出發(fā)點,立足河南國防科技工業(yè)和南陽光電產業(yè)基地,面向全國光電制造領域,培訓德、智、體、美全面發(fā)展,具備良好的職業(yè)素質、團隊合作與創(chuàng)新精神,掌握光電制造技術專業(yè)必備的專業(yè)理論知識和光學加工機床操作、光學產品質檢、光學產品鍍膜等技能,能夠勝任光學元件的生產、質量檢測、光學機床的故障維護、光學加工車間的生產管理、光電產品的裝校、銷售與售后服務等崗位需要的高端技能型專門人才。

3.引入行業(yè)標準,校企合作共同構建“1434”課程體系

校企共同分析專業(yè)崗位職業(yè)能力,歸納行動領域,并將其轉換學習領域,基本思路如圖3。在課程建設過程中,將國家光學加工行業(yè)標準《光學系統(tǒng)參數(shù)的測定》(GB/T 10987-1989)、《光學零件鍍膜、分類、符號及標注》(GB/T 6179-929)、軍用標準《光學膜層通用規(guī)范》(GJB2485-95)等技術規(guī)范和標準融入課程建設;將課程和標準相結合,使教學、實驗、實訓和行業(yè)標準相融合,貫穿于各個專業(yè)核心課程。

光電制造技術專業(yè)以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為宗旨,突出職業(yè)素質和職業(yè)技能培養(yǎng),校企合作共同構建了1個目標、4個課程平臺、3個教學體系、4個證書的課程體系,即“1434”課程體系,如圖4?!?個目標”即以光電制造職業(yè)素質和職業(yè)綜合能力培養(yǎng)為目標,“4個課程平臺”即公共基礎課程、專業(yè)基礎課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)綜合實踐課及拓展課等四大課程平臺;“3個教學體系”即理論教學體系、實踐教學體系、素質拓展教育體系;“4個證書”即英語應用能力證書、計算機等級證書、職業(yè)資格證書、畢業(yè)證書。通過以上教學實踐所培養(yǎng)的學生在綜合能力、應用能力和職業(yè)素質等方面具備明顯優(yōu)勢,基本實現(xiàn)了培養(yǎng)軟件藍領人才的目標,越來越多的學生獲得了與培養(yǎng)目標相適應的就業(yè)崗位。

參考文獻:

[1]梅魯海,基于工學結合示范性專業(yè)人才培養(yǎng)模式的實踐與探討[J].溫州職業(yè)技術學院學報,2009,(3).