光电化学技术范文1
【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。
近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。
1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）
[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）
[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息，2003（12）
光电化学技术范文2
【关键词】光伏电场 电子信息 工程技术
从某种程度上讲，光伏发电属于目前较为前沿以及有着广阔发展前景的发电方式，受到社会各界人士的大力关注。因我国的疆域辽阔、纬度跨越大以及光照资源相对丰富，光伏发电的现实意义重大。而在光伏电场中，电子信息工程技术发挥着至关重要的作用，逐渐成为影响光伏发电的重要技术性因素之一。
1 光伏电场与电子信息工程技术的相关概念分析
“光伏”实质上就是光生伏特效应，也就是我们经常所说的光伏效应，是半导体在光照射作用下产生相应电动势的一种现象。从应用层面出发，最为常见的是制作光电池，进而发展成光伏发电。具体来说，光伏发电就是借助科学化的光生伏特效应原理，采用特制太阳能电池，把太阳光能有效转化成电能的过程。因太阳光是绿色环保的，并不会产生较大污染，所以，从某种程度上讲，太阳光是用之不竭的，光伏发电受到极大关注。而电子信息工程主要是依托计算机技术而发展起来的应用型学科，其研究对象包括电子信息处理以及信息控制等，电子信息业已经成为五大支柱产业之一，且电子信息工程也是非常热门的专业。现阶段，光伏电场中的电子信息工程技术在实际应用方面还仅仅局限于电子信息工程技术本身所具有的特点以及范畴之内，其作用的发挥仍然集中于信息获取与处理中。
2 光伏电场中的电子信息工程技术应用原理与意义
现阶段，光伏电场当中的电子信息工程技术主要职责在于开展数据测量工作、数据采集工作以及数据分析工作。其中，传感器负责光伏电场中数据测量工作，所具有的准确度以及精确度将会直接影响到光伏电场中相关系统作用的发挥。而PIC数据采集卡可以确保光伏电场当中数据采集工作的顺利完成。具体方式就是借助收集传感器所发送出来的数据，在模拟以及处理的基础上，准确校对好所有数据误差，进而为光伏电场以后的工作奠定坚实基础。光伏电场中的电子信息工程技术能够帮助完成数据统计以及处理工作，在一定程度上满足光伏电场实际工作中对于监控以及安全的要求。
目前，电子信息工程技术应用于光伏电场工作的现实意义重大，主要表现在以下两个方面：第一，电子信息工程技术可以协助其精确获取数据以及处理数据，进而为光伏电场的相关工作提供科学化数据参考。众所周知，光伏发电过程中机械原件是非常少的，大部分都是电子元器，因此，相比之下，电子元器件更容易出现故障，必须要进行精准化控制与管理。此外，光伏电场中的传感器测量数据也必须要做到精确化以及规范化，相对细微的差别就会对整个系统的处理带来严重影响。第二，电子信息工程技术在一定程度上解放了人力以及物力，可以以充足资源投入工作，进而保障光伏发电系统顺利运行。计算机技术没有广泛应用的时候，发电站中的数据处理工作以及监测工作都是依靠人力的，不仅会给相关工作人员带来较大压力，而且还会带来相对细微的谬误，电子信息工程技术的应用可以使数据统计工作更加快捷。
3 光伏电场中电子信息工程技术的具体应用
3.1 在数据测量中的具体应用
传感器能够帮助完成光伏电场工作中的数据测量工作，测量的精确度又会严重影响到后续程序的顺利开展。借助电子信息工程技术开展数据测量的过程中，相关人员必须要控制好数据误差问题，比如周期性误差问题以及量化误差问题等。
3.2 在数据采集中的具体应用
电子信息工程技术中的数据采集卡主要是负责对相关数据实施科学化转换与认真分析处理，从而使所要处理的数据能够被计算机系统所识别。在信号输入以及信号输出的整个过程中，能够实现数据信息的实时传送以及转换。在此基础上，工作人员再将一些有用信息运用到光伏电场以及监测工作当中去。
3.3 在数据分析中的具体应用
光伏电场生产过程中电子信息工程技术的应用主要是借助数据监测技术及时获取信息，并对其进行科学化处理。目前，所获得的比较新的技术成果就是可以成功于光伏电场数据分析工作中有效应用电子信息工程技术。按照规范化的数据处理框架以及相关模型，仔细观察光伏电场工作期间所存在的现场问题，比如孤岛现象等。在电子信息工程技术支持的前提下，光伏电场中的决策系统就可以在遭受到异常波形影响的时候，作出更加合理化的分析与决策。
3.4 在数据统计中的具体应用
从某种程度上讲，传统形式的数据统计主要是依赖人力，非常容易出现误差。然而，数据统计的准确性对于光伏发电来说，作用是非常巨大的，一点也不能够马虎，不允许有一丝一毫的失误。电场可以借助长时间对数据的有效测量、收集以及科学分析，并据此作出合理化的决策与改善。现阶段，电子信息工程技术的日益进步发展可以对光伏电场运行过程中的相关数据进行规范化统计，然后对光伏发电整个过程实施改进，从根本上促进其更加稳定以及更加高效地运行与发展。
4 结语
总而言之，光伏电场中的电子信息工程技术是一项非常重要的前沿学科技术，应用范围相对较广。电子信息工程技术本身就具有无穷无尽的发展潜力，能够与众多前沿学科以及相关的实践活动进行有机结合，进而形成创新性应用，其在光伏电场当中的成功应用就是非常好的例证。随着光伏发电以及电子信息工程技术两者的日益发展，相信在不久的未来，两者将会有更好地合作，从而为我国社会经济的全面发展提供基础性保障。
（指导老师：胡海江）
参考文献
[1]段欢.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].科技展望，2016，08：110.
[2]王本煜.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].电子制作，2015，12：50-51.
[3]白波，王蔚琼，张主杰，刘炎东.关于光伏电场中的电子信息工程技术分析[J].中国新通信，2015，16：40.
[4]王子乐，魏丽.电子信息工程的现代化技术探究[J].数字技术与应用，2015，06：195.
作者简介
张赛（1994-），男，河南省南阳市人。现为江西师范大学物理与通信电子学院电子信息工程学生。曾任院学生会执行主席。
光电化学技术范文3
【关键词】光电技术，侦察，光电干扰，发展趋势
光电技术（PhotoelectricTechnology）是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，将长波延伸到亚毫米波，短波延伸至紫外线、X射线、γ射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。
光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础，以器件物理技术为依托，如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展，半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见，红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。
光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换，完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。
各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中，出现了一种全新的作战手段，这就是――光电对抗（Electro-opticalCountermeasure）。敌对双方在光波段范围内，利用光电器材和设备，侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器，并实施干扰，使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时，利用光电器材和设备，从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等，如图1。
1光电侦察
光电侦察（PhotoelectricDetection），主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号，以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途，及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射，并加以分析识别，从而获取敌方目标信息情报的一种手段，叫做光电被动侦察（PassiveDetection），如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察，称为光电主动侦察（ActiveDetection），即向敌方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报，如激光雷达、激光测距机。
2光电干扰（PhotoelectricityInterference）
采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作，其称为光电干扰，这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰（ActiveJamming）和无源干扰（PassiveJamming）两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波，对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料，反射（Reflection）、散射（Scattering）或吸收（Absorption）光波能量，或人为改变己方目标的光学特性，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标为目的的一种干扰手段，如烟幕（Smokescreen）、光电隐身（Electro-opticStealthy）和光电假目标。
3反光电侦察
反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装（Camouflage）、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。
4抗光电干扰
抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上，通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施，衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术（MultispectralTechnique）、隐身技术、信息融合技术（InformationFusionTechnology）、自适应技术（AdaptiveTechnology）、编码技术、选通技术等。
光电化学技术范文4
一、电子信息科学与技术核心
1.研究领域
电子信息科学与技术专业，主要从事以下领域的研究：通信与广播电视、厘米波与毫米波技术、传感与自控、雷达技术、电磁场与微波技术、数字信号处理技术、超导电子学、超大规模集成电路及集成电路系统的研究、微电子技术、电子离子光学与计算机辅助设计、信息显示、光电子技术和真空微电子学、传感技术与应用系统等方向。
2.培养目标
本专业培养具备电子信息科学与技术的基本理论和基本知识，受到严格的科学实验训练和科学研究初步训练，能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域和行政部门从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术管理工作的电子信息科学与技术高级专门人才。
3.培养要求
本专业学生主要学习电子信息科学与技术的基本理论和技术，受到科学实验与科学思维的训练，具有本学科及跨学科的应用研究与技术开发的基本能力。
4.社会作用
电子科学与技术对社会发展的促进作用如下：信息产业成为带动经济增长的引擎，信息技术推动传统产业的技术升级，动力结构正出现巨变，信息技术促进人类文明的进步。
二、电子科学技术的应用
1.电子科学技术的应用领域
主要应用下列各方面：电化学、电镀、电加工、直流传动、直流电力牵引、交流传动、交流电力牵引、电机励磁、电磁合闸、充电、中频感应加热、高频静电除尘、直流高压输电、无功功率补偿以及深入千家万户的各种家用电器。
2.电子信息技术的应用环境
（1）教育信息化。互联网、教育两种力量决定着时代的命运。而这两种力量的融合就促成了教育的信息化。教育信息化是以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。教育信息化是信息社会的产物，也是信息化社会对教育的新要求，其出现具有着极强的时代必然性。
其一，现代化电子信息技术是自印刷术发明以来对教育最具革命性影响的技术；其二，教育具有基础性，教育信息化会带动经济信息化和社会信息化；其三，教育人口是接受信息化最快的入口；其四，信息技术在教育领域最容易推广。
电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系。如今，学校对学生“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力的培养，新的计算机和网络教学模式的推行，全社会广泛开展的信息教育，加上计算机和网络的高度普及应用势必助推教育信息化的快速发展。
（2）居民生活信息化。网络已经是人们生活“必需品”了。在智能小区中，居民可以利用此平台实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等，真正使居民日常生活所关心的工作学习、家庭保健、家庭娱乐等问题以廉价、快速的信息化方式解决。
（3）日常设备信息化。随着人们对生活信息化的渴求，越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，对四个轮子的操控，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD）。ABS+EBD可以最大限度地保障雨雪天气驾驶时的稳定性。
三、电子信息科学技术的发展
1.网络技术的发展
传统的网络主要是指通信网络，例如电话交换网，电报传真网，移动通信网，分组交换公用数据网，数字数据网等，计算机网络指的是互联网。现代信息技术的发展不得不提到物联网。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间进行信息交换和通信。物联网时代，冬天在海口暖暖的海边只要有个念头，立刻就能知道冰天雪地的哈尔滨的即时气温是多少。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，物联网产业关乎绝大多数的产业群，其应用范围几乎覆盖了各个行业。物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
2.光电技术的发展
光电技术是现代电子信息技术的重要组成部分。光电技术包括光电检测技术、光电电子技术、光电显示技术、光电探测与信号处理等等。转贴于233网校光电技术涉及光学技术、微电子技术、计算机技术、精密机械等多种学科领域。这样就催生了软性显示器，软性显示器不但画面精细清晰，色彩炫丽明亮，3D显示以假乱真，还具备像传统的纸一样能弯能折的特性，不用时可以折起放进口袋，需要时如纸一般展开就可以使用于各种场合，让人们的生活工作更快捷轻松。在现今全球能源短缺的情况下，节约能源是我们所面临的大问题，LED作为一种绿色光源产品，不仅节能、环保、多变换，还具有寿命长、高新尖等特点。其技术已越来越多的用于工业、军事和社会生活等各个方面，比如LED路灯、LED电视等。在纳米科学研究的基础上发展新一代光电信息新材料，将不断推动光电技术的快步发展，我们将会拥有更加环保与多彩的生活。
现代电子信息科学技术涉及了信息的产业、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等方面，包括了光电技术，网络技术，集成电路等各个领域。未来社会是信息的社会，电子信息技术已成为当代最活跃、渗透力最强的科学技术，随着我国科学技术的迅速发展和人民生活水平的不断提高，各种信息技术的应用已经进入千家万户，互联网，数字电视等正成为和将成为现代家庭生活中的不可或缺的重要组成部分。在时代的需求和发展前景下，电子信息科学技术的发展将更加快速，发展空间将更为广阔。
作者简介：
常耀庭，河南理工大学电气学院电科1302班。
靳，河南理工大学电气学院电科1302班。
光电化学技术范文5
关键词：军队院校；研究生；光电类专业课程
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0223-03
一、引言
光电技术是战场态势精准感知与全维显示、远程精确打击与对抗等领域的核心关键技术，近年来发生的多次高技术局部战争反复证明，光电装备在军事上的广泛应用，已经对作战方式和作战效能产生了重大影响，成为现代战场上军事高技术对抗的制高点之一。信息化战争中，光电装备的发展水平，在一定程度上决定着武器系统的先进程度，是衡量武器系统作战能力的重要标志，是赢得高技术局部战争胜利的重要保证。随着军队现代化、信息化建设步伐的加快，光电装备的种类将越来越多，应用将越来越广泛，对高层次应用型人才的需求日益迫切[1]。
军校研究生是我军的高层次人才，是我军现代化建设的生力军，其能力素质直接影响高科技武器装备的作战效能的发挥。但是近年来部队反馈意见表明，部分研究生难以适应部队生活，难以胜任岗位工作，引起了军队院校研究生教育、教学的反思[2，3]。专业课程是研究生培养方案中的重要环节，是研究生培养的重要载体。如何通过专业课程教学，既培养学员的扎实的专业素养，又提高学员的任职能力是军校研究生光电类专业课程教学方案改革的目标[1，4]。本文从分析军校研究生光电类专业课程的特点入手，围绕新形势下的强军目标，提出了光电类专业课程教学方案改革的几点建议。
二、新形势下强军目标对军校研究生能力素质的要求
党的十以来，对军队院校教育作出了一系列重要指示，强调人才培养要坚持面向战场、面向部队，围绕实战搞教学，着眼打赢育人才。党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》明确提出，“要深化军队院校改革，健全军队院校教育、部队训练实践、军事职业教育三位一体的新型军事人才培养体系”。能打胜仗是党在新形势下强军目标的核心，因此在新形势下，向实战聚焦、向部队靠拢已成为军队院校教育、教学改革的主题。2012年，中央军委颁发的《2020年前军队院校教育改革和发展规划纲要》指出：要建立以能力培养为导向的现代教学体系。这就为军校研究生教学方案改革指明了方向。
作为研究生培养过程的指导性文件，我校研究生培养方案明确指出了光学工程专业研究生的培养目标是培养适合军队、国防和国民经济建设需要，军政素质好，掌握光学工程学科坚实的基础理论和系统的专门知识，具有从事教学、科学研究或独立担负专门技术工作的能力，能够解决科学技术难题的高级专业人才，并具备适应军队建设和信息化条件下联合作战的需要，锻炼成长为高层次参谋、指挥和管理人才的基本能力和素质[5，6]。具体来说，光电类研究生需要具备的能力和素质主要包括专业知识、业务能力和全面素质等三个方面。专业知识主要包括物理学、光学、光电子学等方面的基础理论，电子技术、计算机技术、信息处理技术等相关学科领域的基础知识，光电器件、光电系统研究和工程应用所需的专门知识。业务能力主要包括专业实验技能，综合运用光学工程基础理论及相关学科知识解决工程实际问题的能力，组织管理能力和协作能力。全面素质主要包括身体素质、思想道德、政治素质和军事素质等。
业务能力是军校研究生能力素质的核心。未来战争将是高技术条件下多兵种合成、多要素聚集的全维信息化战争，而主宰战争胜负的焦点在于是否有一支能够驾驭高技术武器装备、适应未来战争节奏的新型军事人才队伍。作为高层次应用人才，光电类研究生的业务能力除了一定的科研能力、创新能力和独立工作能力，更重要的是任职能力，能够将专业知识和能力与光电装备联系起来，熟悉所学专业知识在部队光电装备中的地位、现状、存在问题及解决方法，具备到基层部队岗位任职的能力[7]。
三、军校研究生光电类专业课程的特点分析
（一）课程内容实践性强，多与我军光电装备密切相关
随着我军现代化、信息化建设进程的加快，光纤陀螺、红外制导系统、光电跟踪系统、激光陀螺惯导系统等越来越多的光电装备将列装部队。这些光电装备往往是高新武器装系统的“眼睛”或“心脏”，能够确保战场上看得更清、反应更快、打得更准、隐蔽性更好，在战略预警、防空反导、远海防卫、信息攻防等新型作战力量建设中发挥重要作用。我校开设的光电类专业课程如《光纤传感系统》、《激光陀螺技术前沿》、《光学检测》、《光电惯导技术》、《光电技术前沿》等主要讲授这些光电器件及系统的基础理论、基本结构和基本原理，针对性和实践性均很强[5，8]。
（二）不同课程横向联系密切，多门课程共同支撑一套光电系统
高新武器装备中的光电系统往往是由多个功能模块组成，每个功能模块可能涉及某一门或多门课程。如激光陀螺惯导系统主要由激光陀螺、加速度计和信号处理系统等部分组成。《光学检测》中部分内容讲授激光陀螺的基本原理、激光陀螺中光学元件的精密检测技术；《激光陀螺技术前沿》主要讲授激光陀螺的发展历程、前沿动态和发展趋势；《微弱光电信号处理技术》中部分内容讲授激光陀螺信号的转换、降噪放大和滤波等技术；《光电惯导技术》讲授激光陀螺惯导系统的基本结构、工作原理等。这些课程的内容各有侧重，互相交叉，联系密切，它们共同构成激光陀螺惯导系统的理论基础[5]。
（三）课程内容更新快，多涉及光学工程学科发展前沿
一方面，随着我军武器装备信息化进程的加快，越来越多新的光电装备会列装到部队，有些老旧的光电装备也会更新换代。例如随着新型红外探测器的发展，红外热成像仪将从单波段探测向多波段探测发展，并且逐步实现小型化，特别是在单兵光电系统中，小型化轻量级光电装备的发展非常迅速。光电联合相关处理技术代替传统的电子相关处理技术用于目标的快速识别、跟踪探测和火力指挥与控制。因此光电类专业课程的内容就要及时更新课程内容，做到与光电装备无缝对接。另一方面，光电类课程中《光子晶体技术前沿》、《光纤技术前沿》、《高能激光技术前沿》等都处于光学工程学科发展前沿，属于当前热点研究方向。这些研究方向都处于快速发展的阶段，随着新现象、新原理和新技术不断涌现。因此，要保证课程内容时刻与学科发展接轨，就必须密切关注学科发展动态，及时更新课程内容。
四、军校研究生光电类专业课程教学方案探讨
专业课程是研究生培养方案中的重要环节，是研究生培养的重要载体。如何利用好这个载体，不仅用来让学员掌握相关专业知识，培养学员研究能力、组织管理能力和协作能力，更通过课程教学了解光电系统在武器装备中的应用，光电系统如何有效提高武器装备的作战效能，光电系统的使用如何改变作战模式，光电系统在体系作战中如何发挥作用。这些问题都在教学方案改革中体现。
（一）分类精选教学内容，突出军事特色
将课程内容分为基础理论和应用技术两个大类，梳理出专业课程中的核心知识点。基础理论精选核心知识点，按照体系化、模块化要求，重新构建专业理论体系，夯实学员的理论基础，提高学员的专业素养。应用技术方面，按照“围绕实战搞教学”要求，以部队需求为牵引，从新型光电装备中寻求和挖掘与基础理论的结合点。从大量新型光电装备中选取具有代表性的典型案例，丰富和重构课程教学内容，将特殊性与普遍性有机结合起来，引导学员应用基础理论知识理解光电装备，提高学员分析和认识问题的能力，培养学员能够快速适应基层岗位、驾驭新装备。
（二）广泛采用研讨式、案例式教学方法
传统的“教师讲授+学员练习”的单向传授教学方法常常导致理论与实践的脱节，容易造成研究生在军队任职中陷入“纸上谈兵”的境地。研究生学员已经掌握了一定的基础知识，具备了一定的学习自觉型和自主性。传统单向传授教学方法压制了学员学习自主性的发挥。光电类专业课程教学可以以特定的军事应用为背景，围绕某典型光电装备，开展多角度、多层次研讨，引导学员通过自主学习、自主研究、自主讨论以下问题：（1）光电系统的构成和原理是什么？（2）光电系统在武器装备中起什么作用，如何影响武器装备的性能？（3）武器装备如何影响战术战法？通过灵活运用案例式、启发式、研讨式、情景式等教学方法，努力实现教学从重教到重导的转变，同时通过具体军事应用案例积极引导研究生学员及早与部队对接，向实战靠拢[9，10]。
（三）充分利用MOOC优势，强化自主学习
近年来，各高校加快教育理念及教育管理理念更新，积极推进MOOC、MOORE等新型教学方法运用，建立了良好的MOOC平台。与地方大学研究相比，军校研究生在相同的总课时数内既要学习专业课程内容，又要学习军政知识，专业课程的课时经常显得不足。此外，如前所述，现代高新武器系统一般由多个模块组成，往往涉及多门课程内容。因此在以某一光电装备为案例实施教学时，学员会因其他专业的知识漏洞而无法完全理解光电装备在武器系统中的作用。MOOC、MOORE等新型教学方法的出现可有效解决这些问题[11]。以我校MOOC教育资源为例，我校MOOC平台上集中了《古沙传捷音――光纤技术漫谈》、《精确打击武器装备》、《导弹精度分析与评估》等与光学工程专业相联系的其他专业课程。在讲授某专题之前，教员提前通知学员在MOOC平台上学习该专题涉及的课程内容。利用我校MOOC平台优势，研究生学员在课外自主学习相关专业的知识，进一步完善知识谱系，提高课堂授课效率。
参考文献：
[1]吕克洪，刘冠军，秦国军，等.浅谈高技术武器背景实验条件对军校研究生创新能力培养的作用[J].高等教育研究学报，20lO，33（2）：42―43.
[2]刘溪源，张苹，刘焕章.任职教育转型形势下，对军事院校人才教育培养目标的思考[J].时代教育，2008，（4）：49-51.
[3]王子欣.军队任职教育的反思与诉求[M].北京：出版社，2011：41―61.
[4]沈洪斌，李刚，胡文刚，王元铂.针对军校专业特点的激光课程教学改革探索.现代教育技术[J].2010，20（2）：70-73.
[5]研究生院.国防科技大学研究生2009培养方案[z].国防科技大学，2009.
[6]王维平，王雪松，甘可行，钟海荣.以制订新一轮研究生培养方案为契机，科学谋划研究生培养的顶层设计[J].学位与研究生教育，2008，（S）.
[7]钟海荣，贾辉，甘可行.研究生培养质量大型问卷调查的组织与分析[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2006，（2）：87―90.
[8]沈洪斌，张雏，李刚，等.针对军校特殊技术专业培养目标的教学实施[J].高等教育与学术研究，2008，（3）：80-82.
[9]阳明晔，陈宇中，宋章启.自主开放式光学实验教学模式探讨[J].湖南师范大学教育科学学报，2012，11（2）：127-128.
光电化学技术范文6
面对问题，直面出击
随着工业的飞速发展和社会文明的长足进步，环境问题已经成为21世纪人类必须面临的重大课题之一，其中，空气和水体中的有机物污染尤为显著。而半导体催化技术因为可利用部分太阳光能，在常温常压下进行快速反应，且对污染物治理彻底、无二次污染而成为国际环境净化处理研究的前沿领域之一。的确，半导体催化技术是十分符合我国在环境污染治理中的高效率低消耗要求的。而由于具有价廉无毒、氧化能力强、稳定性好等优点，TiO2已经成为目前研究最多和应用最广的金属氧化物半导体光催化剂。
“该技术能够有效消除空气和水体中的有机污染物，但其中的TiO2存在光生电子一空穴复合率高和只能利用紫外光的缺陷，在一定程度上制约了该技术的工业应用，而光电催化技术则弥补了这一缺陷。”北京大学环境科学与工程学院副教授尚静说，“近年来，光电催化技术引起了广泛关注。光电催化技术，又称为电助光催化技术，其主要原理是通过外加电场促进光生电子与空穴的分离，从而提高光催化处理效率。”
经过研究发现，目前所采用的电助光催化技术还存在很多弱点。比如，现在来看，一般的电助光催化技术均采用的是光电化学池。根据电化学体系的电极数目，可分为两电极系统、三电极系统甚至多电极系统。在典型的三电极体系中，一般是用负载在导电基底上的光催化剂膜作为光阳极，Pt电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，反应体系需借助电解质来形成回路，因此，不能应用于气相光催化降解体系，同时，也不可避免地增加生产成本和使生产工艺复杂化。而在应对促进电子空穴对分离的问题上，已知的光电催化技术均采用直流电源来解决，而不能直接、有效地利用交流电，这在很大程度上限制了光电催化技术的推广应用。另外，目前的光电催化技术主要是利用光生空穴的氧化能力，广泛用于氧化处理废水中的有机污染物，而利用光生电子的还原能力，将光电催化技术应用于还原废水中重金属的研究非常少。
诸如此类问题，不可避免地制约着光电催化技术的发展。既然看好该技术的前景，尚静自然全心投入，为改进和完善光电催化技术体系努力着，付出着。
具体问题，具体分析
面对这些问题，尚静针对其各自的特点进行了具体分析，并先后提出了3项专利申请。
针对传统光电催化体系装置复杂，不能应用于气相有机污染物降解的局限性，尚静发明了一种可应用于气、固、液三相体系来降解有机和无机污染物的全固态平面型光催化器件及其制备方法。“我们在绝缘基底上固定一对或多对条形电极，并在该基底和条形电极上负载半导体光催化剂，就可得到高活性的全固态平面型光催化器件。当在条形电极两端接通电源后，两电极之间产生的电场就可以促进两电极之间的半导体光催化剂薄膜中电子和空穴对的分离，从而达到提高光催化剂作用效率的目的。”
这样一来，这种全固态平面型光催化器件的优势就十分明显了。首先，它不需要工作电极和电解质，只要利用条形电极，就可以在施加微小电压的情况下，使光生电子一空穴对充分分离，从而使光催化效率大大提高；其次，它可以广泛应用于气、固、液三个体系，利用此平面型光电催化器件可以探讨污染物和催化剂之间的电荷迁移过程，是一种研究光催化反应中光物理过程的手段。总而言之，就是活性高、成本低、工艺简单、应用广泛、兼容性高，易于推广使用。
“在研究中，我们还发现，如果采用交流电源来促进电子空穴对的分离，将会更直接、更有效。”通过一番尝试，尚静发明了一种节能、易于推广应用、能够100％利用交流电，而且光电催化效率高的光电催化装置。其工作原理如图所示，即利用二极管单向导通的性质。使交流电压的负半部分被滤掉，所以，TiO，光阳极交替处于正向偏压和无偏压状态。这样的驱动特点，使施加在TiO2光阳极上的偏压连续变化，导致TiO2薄膜中的光生空穴很难有效地累积，能够提高光生激子的利用效率，从而加快液相污染物的光降解过程，实验结果表明，其光电协同效果比直流条件下的提高7倍以上。研究中还发现，二极管整流的交流电下TiO2光阳极的稳定性要好于直流电下。
该项发明利用交流电结合二极管为驱动方式，其优势是不容小觑的。将传统的直流电源替换成为一交流电源，同时，增设了一个或四个廉价的二极管，在这一思路下所增设的二极管，分别对应着半波整流和全波整流，这样可以使电流从TiO2阳极通过电解质溶液流向对电极，从而促进半导体催化剂产生的光生电子和空穴的分离效率，解决TiO2薄膜内空间电荷的累积问题，进而提高光催化效率。“采用交流电还有一个比较直接的好处，那就是可以直接应用，而不必再加上额外的装置进行转化。”尚静解释道，“这不仅是节约资金、降低成本的问题，还可以增强装置的稳定性，进行推广使用也比较方便。”
