光電子技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)方案
一、實驗室建設(shè)的必要性
光電信息科學(xué)與工程專業(yè)主要培養(yǎng)可從事光學(xué)工程、光通信、電子學(xué)、圖像與信息處理等技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)研究，以及相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計與制造、科技開發(fā)與應(yīng)用、運行管理等工作，能夠適應(yīng)當(dāng)代信息化社會高速發(fā)展需要的應(yīng)用型人才。由于是新建專業(yè)，所以實驗設(shè)備建設(shè)和校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè),受到了前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。光電信息類專業(yè)建設(shè)的一個重要內(nèi)容是實驗室建設(shè), 它的質(zhì)量高低直接影響教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。
實習(xí)實訓(xùn)是本科生培養(yǎng)方案中不可缺少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論與實踐相結(jié)合的極好學(xué)習(xí)方法。為貫徹教育部“面向工程、寬基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用”的培養(yǎng)方針，我系擬建設(shè)一個光電綜合創(chuàng)新實踐實驗室，實驗室全面模擬工程實際， 將實習(xí)實訓(xùn)產(chǎn)品線通過在企業(yè)運營中的生產(chǎn)、裝配、檢測等真實工位進(jìn)行輪崗實踐，讓學(xué)生初步掌握產(chǎn)品的制作流程與工藝，熟悉生產(chǎn)設(shè)備、工裝卡具、檢測設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)，熟悉產(chǎn)品種類、性能、規(guī)格及產(chǎn)品使用范圍，最終讓學(xué)生了解光電企業(yè)典型產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。
從人才培養(yǎng)的角度看，意在培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學(xué)意識、理論基礎(chǔ)扎實、知識面寬、創(chuàng)新能力強的新一代大學(xué)生。這樣既可以充分掌握光電子信息技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)和實驗技能，具有光電子材料與器件、光電檢測等技術(shù)領(lǐng)域的初步科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)能力的應(yīng)用型人才，服務(wù)于地方。
從科研的角度看，由于光電信息技術(shù)硬件模塊資源強大、光電信息技術(shù)軟件模塊多種多樣、開發(fā)支持有力、配套資源齊全，因此學(xué)生可以專注于自己擅長的專業(yè)領(lǐng)域、使用自己擅長的開發(fā)軟件進(jìn)行重點、難點攻關(guān)，再配合平臺的其它資源實現(xiàn)整個驗證系統(tǒng)，進(jìn)而對自己的科研成果進(jìn)行驗證和展示。
從產(chǎn)品開發(fā)的角度看，學(xué)生可以利用光電信息技術(shù)系統(tǒng)平臺提供的靈活可配的軟硬件資源，先在平臺上驗證自己的產(chǎn)品設(shè)計方案，待驗證成熟后再根據(jù)實際資源占用情況來設(shè)計自己的產(chǎn)品硬件平臺，最后將在平臺上實現(xiàn)過的軟件代碼無縫移植到自己的硬件平臺，低風(fēng)險、低成本的快速推出自己的產(chǎn)品。
光電實訓(xùn)實驗室主要面向本科生進(jìn)行創(chuàng)新性實驗訓(xùn)練和創(chuàng)作、開展光電信息相關(guān)的競賽項目訓(xùn)練，學(xué)生也可結(jié)合所學(xué)專業(yè)完成多種自選課題的研究或驗證。以培養(yǎng)目前社會上緊缺的光電信息科學(xué)與工程技術(shù)人才，特別是能從事光電器件及相關(guān)光電信息系統(tǒng)生產(chǎn)制造領(lǐng)域中設(shè)計、研發(fā)、制造、營銷、服務(wù)或相關(guān)項目過程的實施、使用及維護(hù)的高層次技術(shù)和應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，開設(shè)驗證性、綜合性和設(shè)計性的實驗項目，在傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，探索學(xué)生主動型實驗教學(xué)模式，是我院光電信息材料與工程專業(yè)學(xué)生集中實踐、畢業(yè)設(shè)計和開展課外科技活動的重要依托單位。進(jìn)一步推進(jìn)學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量提升計劃教育的深入開展。實驗室主要承擔(dān)光電信息材料與工程，光電子技術(shù)課程的實驗教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生操作、分析及對二者的結(jié)合等應(yīng)用能力和對實驗與理論關(guān)系的探索興趣。
二、實驗室建設(shè)的可行性
2.1 完善的理論課程體系
光電專業(yè)的專業(yè)課程理論性較強，學(xué)生不具備較好的數(shù)理基礎(chǔ)，在課程學(xué)習(xí)過程中很難掌握，容易產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。然而，我校作為應(yīng)用型本科高校，更加注重的是學(xué)生的綜合的實踐能力的培養(yǎng)。光電信息科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課程包括《工程光學(xué)》、《激光原理》、《電路原理》、《模擬電路技術(shù)》、《數(shù)字電路技術(shù)》， 專業(yè)主干課程包括《光電子技術(shù)》、《光電材料與器件》、《光電檢測原理與技術(shù)》、《光電系統(tǒng)設(shè)計》、《光纖通訊原理與技術(shù)》和《單片機(jī)原理》。將光電信息科學(xué)與工程專業(yè)和電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干課程有力結(jié)合，通過優(yōu)化和構(gòu)建實踐創(chuàng)新平臺，并嵌入實踐創(chuàng)新活動和設(shè)計型競賽培訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容，以此來增強對光電專業(yè)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力和可持續(xù)發(fā)展的培養(yǎng)。
2.2 創(chuàng)新的實踐課程教學(xué)方式
實踐課程對于學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握理論知識，提高學(xué)生動手能力具有很重要的作用。在實踐課中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，實現(xiàn)“規(guī)定”和“自選”并舉，體現(xiàn)“以人為本、因材施教”，讓學(xué)生從被動參與到主動選擇，通過構(gòu)建課內(nèi)實踐平臺“光電實驗平臺”，將各項實踐訓(xùn)練項目模塊化，學(xué)生根據(jù)要求，自行搭建實驗系統(tǒng)，完成實驗項目，為發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能提供了平臺。光電技術(shù)的應(yīng)用從小型電路到復(fù)雜系統(tǒng)，比較適合學(xué)生做設(shè)計性實踐，所以我們開設(shè)了《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計》和《光電系統(tǒng)設(shè)計》實踐課程。學(xué)生通過設(shè)計電路圖，選擇選擇適當(dāng)?shù)墓庠�、光探測器和微處理器，來完成電路板制作和調(diào)試，綜合運用了光、電、算多方面知識。課程設(shè)計的組織形式是以小組為單位的科研課題模式，由課題組共同確定課題實施方案，采用分工合作的方式來完成，最后安排課題答辯環(huán)節(jié)， 來考核課題的完成情況，并提交設(shè)計報告。
本實驗室建設(shè)緊密圍繞我國中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要，結(jié)合信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)特點、技術(shù)發(fā)展趨勢以及信息產(chǎn)業(yè)人才需求特點，經(jīng)過了反復(fù)論證評估，我院完全具備實施建設(shè)的條件和基礎(chǔ)。項目方案中的原理、技術(shù)及設(shè)備都經(jīng)過了多輪反復(fù)推敲。在項目預(yù)算方面對要采購的設(shè)備等進(jìn)行了包括選型、比價等多方面的工作，并根據(jù)教學(xué)計劃和實驗教學(xué)規(guī)律制定了周密的項目實施計劃。本項目預(yù)算及相關(guān)儀器設(shè)備的選擇經(jīng)過充分調(diào)研，預(yù)算的合理性以及方案的可靠性有較強的保證。
三、實驗室建設(shè)目標(biāo)
光電綜合創(chuàng)新實踐實驗室擬建設(shè)三個實訓(xùn)系統(tǒng)。
3.1 光電子器件的激光制備、測試與應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)
隨著人類社會進(jìn)入信息時代，光與電子一起成為信息的基本載體，光電子學(xué)在現(xiàn)代信息技術(shù)中發(fā)揮越來越重要的作用。以光電子技術(shù)為基礎(chǔ)的光電子器件極大地擴(kuò)大了光學(xué)工程技術(shù)在人類生活中的作用，構(gòu)成了現(xiàn)代光學(xué)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，極大地推進(jìn)人類社會的發(fā)展。目前光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，光電子器件是光通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)與核心，其質(zhì)量直接關(guān)系到整個系統(tǒng)、分系統(tǒng)、單機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量。
本實訓(xùn)系統(tǒng)綜合應(yīng)用光纖制備技術(shù)、激光焊接技術(shù)、可靠性測試技術(shù)，制備光通訊行業(yè)中廣泛使用的光纖耦合半導(dǎo)體激光器、光纖耦合探測器及光纖跳線等其他無源器件，并用這些器件設(shè)計光通訊系統(tǒng)。
3.2 光學(xué)器件組裝與檢驗實訓(xùn)系統(tǒng)
光學(xué)元器件的裝配與測試行業(yè)的技術(shù)含量較高，但生產(chǎn)自動化程度不高，工 人工藝技術(shù)和生產(chǎn)管理水平直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和良品率高低。因此光學(xué)元器件的 檢驗與裝配各工序要求非常精細(xì)，需要具有豐富的光學(xué)知識、熟練掌握光學(xué)工藝 的工程師。作為光電專業(yè)的學(xué)生只有掌握光學(xué)器件加工及檢測的基礎(chǔ)知識與技能， 接受基礎(chǔ)光學(xué)設(shè)計及制作的應(yīng)用訓(xùn)練，學(xué)習(xí)光電行業(yè)中光電產(chǎn)品設(shè)計及制造方法， 才能成為光電行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的核心人才。
3.3 光電信息技術(shù)硬件和軟件模塊
光電信息技術(shù)硬件模塊由各類相干和非相干光源、標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡頭、系列窄帶干涉濾光片、各類制式光學(xué)精密調(diào)節(jié)架、接收器件系列、光纖傳感模塊、光學(xué)傳感模塊和光電器件模塊、A/D 和 D/ A 組件等構(gòu)成, 可作為本科生進(jìn)行光電信息領(lǐng)域的設(shè)計實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的硬件平臺。
傳統(tǒng)的光電信息實驗平臺一般需要多臺(套)實驗設(shè)備配合才能完成, 而有的設(shè)備功能單一, 往往只是為完成某一個實驗而不得不配置。不僅設(shè)備利用率低、占用場地大, 而且因?qū)嶒炛写嬖谠S多不確定因素而影響到實驗的正常進(jìn)行。 我們在建設(shè)光電綜合實驗室時除了必需的部分傳統(tǒng)的實驗裝置外,基本上是以新型的綜合實驗裝置為主。 學(xué)生可以在綜合實驗設(shè)備上完成過去需要若干臺(套)實驗設(shè)備組合才能完成的許多實驗,不僅提高了實驗效率和設(shè)備利用率,減少了實 驗場地,同時也為新增加的綜合性、系統(tǒng)性、設(shè)計性和研究探索性實驗和課程設(shè) 計提供了良好的實驗條件。
實驗室在滿足日常實驗教學(xué)需要的同時, 必須為研究性教學(xué)提供實踐平臺。在實驗室建設(shè)過程中,將始終堅持教學(xué)改革的思想,深化實驗教學(xué)改革, 努力提高實驗和實踐教學(xué)質(zhì)量, 為培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力提供良好的條件。努力提高實驗室的管理水平和綜合效應(yīng), 加強實驗室隊伍建設(shè), 充分調(diào)動實驗室人員的積極性,真正把“光電綜合創(chuàng)新實訓(xùn)實驗室”建設(shè)成為完成本科實驗教學(xué)和人才培養(yǎng)的重要基地。
四、實驗室建設(shè)思路
1、建設(shè)一個集基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、應(yīng)用實驗和創(chuàng)新實驗于一體的綜合實驗室。實驗手段要豐富，既要有仿真實驗，又要有應(yīng)用實驗，還要有基于真實項目的綜合實驗。
2、起點要高，技術(shù)要與時俱進(jìn)，立足當(dāng)下，適度超前，引入光電信息科學(xué)的最新思想和技術(shù)，建設(shè)一個技術(shù)先進(jìn)，在同類高校中起示范作用的實驗室。
4、能夠開設(shè)多門課程的實驗，建設(shè)一個綜合性、開放性的實驗室，既有針對每門課程的實驗，又有針對綜合的實驗。通過項目串接多門課程的知識點，構(gòu)建矩陣式立體化教學(xué)模式。能夠提供課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和課外創(chuàng)新，建設(shè)一個創(chuàng)新實驗室。
5、兼顧教師科研，學(xué)生既可以做實驗，老師也可以做科研，建設(shè)一個老師學(xué)生都受益的實驗室。
五、實驗室配置方案
| 序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 型號 | 單價 | 總價 | 備注 |
| 1 | 光電傳感器實驗臺 | 25 | DB-GD10 | 49000 | 1225000 | |
| 2 | 電腦 | 25 | 聯(lián)想 | 5000 | 125000 | |
| 合計:135萬 含稅含運費安裝調(diào)試培訓(xùn)三年保修。 | ||||||
注：具體參數(shù)請聯(lián)系客服
DB-GD10 光電傳感器實驗臺
（參考圖）