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對(duì)光電子技術(shù)的理解精選(九篇)

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對(duì)光電子技術(shù)的理解

第1篇:對(duì)光電子技術(shù)的理解范文

關(guān)鍵詞:光電子技術(shù);雙語教學(xué);多媒體課件;互動(dòng)式教學(xué)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)41-0130-02

一、光電子技術(shù)與雙語教學(xué)

光電子技術(shù)是一個(gè)非常寬泛的概念,它圍繞著光信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、處理和接收,涵蓋了新材料(新型發(fā)光感光材料、非線性光學(xué)材料、襯底材料、傳輸材料和人工材料的微結(jié)構(gòu)等)、微加工和微機(jī)電、器件和系統(tǒng)集成等一系列從基礎(chǔ)到應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。光電子技術(shù)作為一門專業(yè)課程,主要涵蓋光輻射與發(fā)光源、光的傳播、光的調(diào)制、光電探測(cè)、光電顯示與成像、光存儲(chǔ)等內(nèi)容。光電子技術(shù)不僅是一門專業(yè)課程,而且已發(fā)展成為一門學(xué)科,即電子技術(shù)與光子技術(shù)相結(jié)合而形成的一門新興的綜合性的交叉學(xué)科,主要研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)。光電子技術(shù)科學(xué)是光電信息產(chǎn)業(yè)的支柱與基礎(chǔ),涉及光電子學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等前沿學(xué)科理論,是多學(xué)科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術(shù)學(xué)科,是未來信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。雙語教學(xué)是運(yùn)用外語進(jìn)行的非語言教學(xué),具有如下特征:第一,強(qiáng)調(diào)在語言類的專業(yè)學(xué)科中用外語教學(xué);第二,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用外語進(jìn)行課堂教學(xué)的交流與互動(dòng)。雙語教學(xué)與專業(yè)外語教學(xué)在性質(zhì)上完全不同。前者外語是一種教學(xué)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(xué),以相關(guān)知識(shí)為手段,講授外語為目的[1]。因此,在雙語教學(xué)中,專業(yè)知識(shí)與專業(yè)外語之間存在相互平衡的關(guān)系。在有限的學(xué)時(shí)條件下,教師既要講授專業(yè)知識(shí)又要講授專業(yè)外語,學(xué)生要在專業(yè)知識(shí)與專業(yè)外語兩方面取得進(jìn)步,二者之間的平衡關(guān)系需要根據(jù)課程的要求、學(xué)生的實(shí)際情況在教學(xué)過程中不斷調(diào)整。同時(shí),專業(yè)知識(shí)與專業(yè)外語之間存在相互促進(jìn)的關(guān)系。扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)為課程內(nèi)容的掌握奠定了基礎(chǔ),為專業(yè)外語的理解與提高提供了知識(shí)背景;堅(jiān)實(shí)的專業(yè)外語基礎(chǔ)為理解原汁原味的教材內(nèi)容提供了保障,促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息社會(huì)的到來,全球競爭日益激烈,現(xiàn)代科學(xué)正以前所未有的速度迅猛發(fā)展,不斷引發(fā)各個(gè)領(lǐng)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(huì)對(duì)國際化復(fù)合人才的需求,雙語教學(xué)的迫切性和重要性日益凸顯。第一,雙語教學(xué)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)需要。國際間競爭不僅表現(xiàn)為產(chǎn)品和市場(chǎng)競爭,更多表現(xiàn)為人力資源的競爭。面對(duì)競爭,只有善于抓住機(jī)遇,應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),加速高等教育國際化進(jìn)程,培養(yǎng)一流的人才,才能促進(jìn)科學(xué)教育的發(fā)展和變革,使學(xué)生具有參與未來國際活動(dòng)和國際競爭能力。雙語教學(xué)有利于培養(yǎng)符合市場(chǎng)需求的高素質(zhì)國際化人才,增加就業(yè)機(jī)會(huì),保證我國科學(xué)教育更加開放地面向世界,促進(jìn)我國科學(xué)教育可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)我國知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第二,雙語教學(xué)是知識(shí)信息交流的客觀需要,加強(qiáng)中外交流,提高我國科學(xué)術(shù)水平,縮短與世界先進(jìn)國家的差距,為實(shí)踐科教興國的戰(zhàn)略做出貢獻(xiàn)。第三,雙語教學(xué)有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。這種既懂外語,又有專業(yè)知識(shí)的復(fù)合型人才無疑提高了人才的競爭力。

二、“光電子技術(shù)”雙語課程建設(shè)

雙語課程建設(shè)內(nèi)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(shù)”雙語課程教材的選取。西安工程大學(xué)理學(xué)院物理系自2009年以來開設(shè)《光電子技術(shù)(雙語)》課程,其定位為物理系各專業(yè)的一門平臺(tái)課。結(jié)合光電子技術(shù)的發(fā)展、光電子技術(shù)雙語課程的定位、物理系學(xué)生的具體情況以及就業(yè)去向,采用S.O. Kasap編著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”為教材,并且以相關(guān)的中英文教材作為參考書[3-6]。課程以“普通物理”、“光學(xué)”、“量子力學(xué)”系列課程為基礎(chǔ),主要講授光的波動(dòng)理論、介質(zhì)波導(dǎo)和光纖、半導(dǎo)體科學(xué)和發(fā)光二極管、光伏器件、激光基本原理與技術(shù)、光束的調(diào)制、光電探測(cè)等基本概念及基本技術(shù)。

2.“光電子技術(shù)”雙語課程大綱制定?!肮怆娮蛹夹g(shù)”雙語課程性質(zhì)為學(xué)科基礎(chǔ)課,授課對(duì)象為物理系本科三年級(jí)學(xué)生,48個(gè)學(xué)時(shí),3個(gè)學(xué)分。制定課程大綱的宗旨和目標(biāo)在于,通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠對(duì)光電子技術(shù)中的基本概念、基本技術(shù)和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力。同時(shí),學(xué)生能夠熟悉光電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,了解目前光電子技術(shù)的最新成就,掌握光電子技術(shù)的發(fā)展方向。采用雙語教學(xué)(漢語和英語),提高學(xué)生查英文文獻(xiàn)、讀英文著作、寫英文文章,以及專業(yè)的口頭交流能力。為了實(shí)現(xiàn)課程大綱中提出的目標(biāo),將每一章的內(nèi)容分為四個(gè)層次,即熟練掌握、掌握、理解和了解,并配以相應(yīng)的課時(shí)。

3.“光電子技術(shù)”雙語課程多媒體課件??紤]課程內(nèi)容更新速度較快的特點(diǎn),備課在依據(jù)原版教材的基礎(chǔ)上,增加了與教材內(nèi)容相關(guān)的一些嶄新成果。既讓學(xué)生感受到原汁原味的英語表達(dá)方法,又讓學(xué)生開拓了視野,把握學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)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(diǎn)。第一,內(nèi)容新穎:除了涵蓋教材的全部內(nèi)容,在每一章的最后部分增加了與這一章相關(guān)的科技新進(jìn)展,使學(xué)生在掌握課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上了解相關(guān)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)和最新進(jìn)展,為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了切實(shí)的幫助。第二,結(jié)構(gòu)合理:由于課程涵蓋了經(jīng)典光學(xué)、波導(dǎo)與光纖、半導(dǎo)體、激光、光電探測(cè)、非線性光學(xué)等內(nèi)容,每一章都自成體系,可以進(jìn)行跳躍式教學(xué)。并且,每一章的開頭都有本章的目錄,每一章的結(jié)尾部分都進(jìn)行了小結(jié),做到了首尾呼應(yīng),有始有終。第三,圖表豐富:收錄了與本課程相關(guān)的光電子領(lǐng)域的一些著名科學(xué)家的照片,介紹了他們的簡歷及主要成就。同時(shí)加入了相關(guān)的動(dòng)畫和視頻,使學(xué)生對(duì)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(xué)家的重要話語,為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開拓學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的思維方式提供了翔實(shí)的資料。第四,行文規(guī)范:由于是雙語課程,課件的文字?jǐn)⑹雠c使用教材緊密聯(lián)系,并采用規(guī)范的科技英語表達(dá)方式,使學(xué)生在本科階段就能夠接觸相關(guān)的專業(yè)詞匯以及規(guī)范的專業(yè)英語,為將來的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下良好的專業(yè)英語基礎(chǔ).

4.“光電子技術(shù)”雙語課程互動(dòng)式教學(xué)。當(dāng)前的社會(huì)需求對(duì)課程的教學(xué)方式提出了新的要求,其中包括教學(xué)內(nèi)容的整合,教學(xué)內(nèi)容的拓展,教學(xué)手段的更新,教學(xué)方法的改革等。在全球步入信息化時(shí)代的今天,講課不僅是對(duì)己有知識(shí)的簡單闡述,而且是教師的一種再創(chuàng)造過程?!耙粔K黑板加一支粉筆”這樣的傳統(tǒng)教學(xué)方法己經(jīng)不適合現(xiàn)代化的今天了,現(xiàn)今的教學(xué)方法應(yīng)該更趨多元化。不但要注重課程體系的完整性,課程內(nèi)容之間的有機(jī)聯(lián)系,而且要豐富教學(xué)手段,圖文聲像等多種效果的多媒體課件與板書結(jié)合的模式,同時(shí)要采用啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方法。在明確教學(xué)目標(biāo),考慮教學(xué)目的和本專業(yè)實(shí)際情況的條件下,我們采取互動(dòng)式的授課方式,表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:第一,學(xué)生之間、師生之間互動(dòng)行程。在課堂上,首先簡要回顧上次課的主要內(nèi)容,讓二位同學(xué)依次補(bǔ)充細(xì)節(jié)。其次,講解并翻譯這次課所涉及的專業(yè)術(shù)語以及重點(diǎn)段落,領(lǐng)讀一遍后,讓一位同學(xué)讀一遍,其他同學(xué)找不足之處,然后進(jìn)行課程內(nèi)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(huì)提出和講授內(nèi)容相關(guān)的問題,并鼓勵(lì)學(xué)生可隨時(shí)提問,收到了非常好的教學(xué)效果。第二,教師在課后的反思?;?dòng)式教學(xué)的主要目的是激發(fā)學(xué)生獲取知識(shí)、提高能力的主動(dòng)性和積極性。要有效實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),應(yīng)將以下幾個(gè)方面有機(jī)地結(jié)合起來:知識(shí)的傳授、互動(dòng)題材、師生之間互動(dòng)行程、教師的點(diǎn)評(píng)??傊?,量體裁衣地選用互動(dòng)模式才能確保教學(xué)互動(dòng)流程的順暢,才能激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)生的自信心與表達(dá)能力。

光電子技術(shù)和微電子技術(shù)是未來信息領(lǐng)域的兩大支柱。光電子技術(shù)的雙語教學(xué)不但能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科前沿學(xué)科理論的掌握與了解,而且有利于學(xué)生外語綜合能力和跨國文化交際能力的培養(yǎng)。在雙語教學(xué)中,專業(yè)知識(shí)與專業(yè)外語之間既存在相互平衡的關(guān)系,又存在相互促進(jìn)的關(guān)系。雙語課程建設(shè)應(yīng)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(dòng)式教學(xué)方法講授光電子技術(shù),將知識(shí)的傳授、互動(dòng)題材、師生之間互動(dòng)行程、教師的點(diǎn)評(píng)等方面有機(jī)地結(jié)合起來,有利于激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)生的自信心與表達(dá)能力。

參考文獻(xiàn):

[1]吳平.五年來的雙語教學(xué)研究綜述[J].中國大學(xué)教學(xué),2007,(1):37-45.

[2]趙懿琨,王衛(wèi)星,王建.光電子技術(shù)雙語教學(xué)課程的建設(shè)[J].教育理論與實(shí)踐,2007,(27):169-170.

[3]安毓英,等.光電子技術(shù)(第3版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[4]朱京平.光電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

第2篇:對(duì)光電子技術(shù)的理解范文

【關(guān)鍵詞】光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè);實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新體系

中圖分類號(hào):G6420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-0278(2012)02-128-01

光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于新增專業(yè),增設(shè)的目的就是為了適應(yīng)科技發(fā)展的需要,培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才,本專業(yè)具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,構(gòu)建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系十分必要。

一、光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵和特征

(一)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵

實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系在內(nèi)涵上分為狹義和廣義,我們一般理解的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系就是實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系,在教學(xué)計(jì)劃中經(jīng)常使用的教學(xué)體系,這屬于狹義的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系;廣義的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系不僅包含實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系,還包括實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系、管理體系、條件支撐體系等,在教學(xué)的過程中,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系不僅要發(fā)揮主要作用,目標(biāo)體系、管理體系等也要發(fā)揮各自的作用,體系之間相互協(xié)調(diào)與配合,實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)體系的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用光和信息知識(shí)的能力,通過觀察、實(shí)驗(yàn)、操作等教學(xué)方式,讓學(xué)生掌握理論知識(shí)和實(shí)踐操作能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。

(二)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的特征

由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上都具有綜合性,因此時(shí)間教學(xué)體系本身就具有綜合性;光信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有很強(qiáng)的實(shí)踐性,很多教學(xué)內(nèi)容都是對(duì)光電子器件的實(shí)際運(yùn)用,以理論知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐,因此時(shí)間教學(xué)體系具有實(shí)踐性;光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的目的就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)光信息科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,在教學(xué)過程中,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐需要依靠光電子和信息產(chǎn)業(yè),教學(xué)的過程、實(shí)驗(yàn)的形式和內(nèi)容都要依靠光信息技術(shù),因此實(shí)踐教學(xué)體系又具有開放性。實(shí)踐教學(xué)的開展不僅需要學(xué)校的努力,還需要光信息和光電子等相關(guān)企業(yè)的積極參與,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供場(chǎng)所、產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn),因此實(shí)踐教學(xué)體系具有主體性。

二、實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的構(gòu)建

(一)構(gòu)建校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,高校應(yīng)該建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái),集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、開發(fā)與一體,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容圍繞光信息和光電子器件的設(shè)計(jì)與開發(fā),并不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、創(chuàng)新性、開放性。在條件上,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)應(yīng)該布局合理、科學(xué),使平臺(tái)具有良好的操作環(huán)境,在內(nèi)容上,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)該注重理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合,把相關(guān)的理論知識(shí)運(yùn)用于光信息技術(shù)研究中去,在管理上,應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)設(shè)備、師資建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容等方面的管理,使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)成為一個(gè)有機(jī)組合的整體,各個(gè)部分都在發(fā)揮著功效。

(二)構(gòu)建校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)與校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的基本屬性、建設(shè)方法、管理模式和功能都有很大的區(qū)別,校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的補(bǔ)充,兩者都發(fā)揮著重要的作用。在條件上,校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)一定要具備足夠的場(chǎng)所、設(shè)備、師資力量和實(shí)踐資源,這是最基本的條件,能夠保證校外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的正常運(yùn)行,在管理上,校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)應(yīng)該借鑒相關(guān)企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),請(qǐng)企業(yè)成功人士參與管理,與校內(nèi)教師進(jìn)行良好的配合,在運(yùn)行上,學(xué)校需要建立有效的溝通機(jī)制,豐富教學(xué)內(nèi)容和形式,以光信息和光電子相關(guān)企業(yè)為主,利用好社會(huì)資源,加強(qiáng)校企合作。

(三)構(gòu)建校企合作的實(shí)踐教學(xué)模式

高校教學(xué)的目的就是為社會(huì)培養(yǎng)更多人才,因此,人才的培養(yǎng)和社會(huì)需求是分不開的,如果只是把學(xué)生關(guān)在學(xué)校里,使教學(xué)脫離了社會(huì)實(shí)際,那么培養(yǎng)出來的人才也不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。學(xué)校應(yīng)該和本地區(qū)內(nèi)光電子信息企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系,通過校企合作,請(qǐng)企業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校傳授經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生去企業(yè)內(nèi)親身實(shí)踐,不但使學(xué)生加深了對(duì)光信息科學(xué)與技術(shù)的了解,還鍛煉了學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力,使學(xué)校教學(xué)和社會(huì)發(fā)展需求相適應(yīng),培養(yǎng)出了更多適合社會(huì)需要的人才。

參考文獻(xiàn):

[1]郭祥群,胡榮宗,穆紀(jì)千.著眼于素質(zhì)和創(chuàng)新精神構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2004,21(2):183-188.

第3篇:對(duì)光電子技術(shù)的理解范文

【關(guān)鍵詞】光通信課程群;光纖通信;光網(wǎng)絡(luò);教學(xué)改革

光通信課程群包括光學(xué)基礎(chǔ),電磁場(chǎng)、微波技術(shù)、光電子、光纖通信以及光網(wǎng)絡(luò)等多門基礎(chǔ)與應(yīng)用課程,是電子信息類專業(yè)的主干課程群,具有覆蓋面廣、知識(shí)點(diǎn)多、抽象難理解等特點(diǎn),一直以來是學(xué)生感興趣但又畏懼的課程體系,處于有用但難學(xué)的尷尬局面。另一方面,作為當(dāng)代通信的主干通道,光通信技術(shù)幾乎以每年10倍的速度得到了高速發(fā)展,國家信息高速公路和廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)的“三網(wǎng)合一”的持續(xù)展開,光通信技術(shù)特別是光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以其超大容量,穩(wěn)定可靠,保密性強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開放透明等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為了不二的技術(shù)選擇。高校教學(xué)應(yīng)該順應(yīng)社會(huì)需求,積極開展光通信類課程群的教學(xué)改革探索。我們結(jié)合二本院校的教學(xué)實(shí)際情況以及光通信行業(yè)調(diào)研結(jié)果,談?wù)剬?duì)課程群教學(xué)改革的一些認(rèn)識(shí)。

1 光通信課程群的教學(xué)現(xiàn)狀

早在八十年代隨著光纖通信技術(shù)的普及應(yīng)用,一些高校高瞻遠(yuǎn)矚,緊跟社會(huì)發(fā)展需求,開設(shè)了光通信相關(guān)課程,為社會(huì)培養(yǎng)了一批光通信專業(yè)人才。時(shí)至今日,光通信已經(jīng)成為許多電子信息類高校的特色學(xué)科方向。然而,隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及全球行業(yè)需求的變化,原有的課程體系暴露出一些不足和缺陷,具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

1.1 課程設(shè)置不夠合理

課程設(shè)置對(duì)基礎(chǔ)強(qiáng)調(diào)不足, 基礎(chǔ)必修課程設(shè)置偏少。許多高校開設(shè)的光通信課程過分強(qiáng)調(diào)應(yīng)用技術(shù)而忽略基礎(chǔ)層面的理解,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)不懂原理,對(duì)技術(shù)的更新發(fā)展把握不住重點(diǎn)。課程體系設(shè)置的系統(tǒng)性不夠強(qiáng)。光通信技術(shù)覆蓋的范圍較廣,在設(shè)置課程體系時(shí)往往顧此失彼,沒有突出該領(lǐng)域的特點(diǎn),應(yīng)該以光纖通信為主干,光網(wǎng)絡(luò)、光接入作為應(yīng)用技術(shù),合理系統(tǒng)地設(shè)置課程體系。

此外,光通信課程之間知識(shí)梯次和內(nèi)容的安排存在交疊和斷層現(xiàn)象。諸如《光電子技術(shù)》、《光電器件》和《光纖通信》等課程中都涉及到激光器和光探測(cè)器的介紹,課程內(nèi)容存在重復(fù),既浪費(fèi)學(xué)時(shí)同時(shí)教學(xué)效果又不好。

1.2 教學(xué)手段單一

授課方式比較單一。除傳統(tǒng)板書教學(xué)外,多媒體技術(shù)的應(yīng)用不夠深入,光通信類仿真工具幾乎很少使用,這與行業(yè)普遍使用仿真工具進(jìn)行開發(fā)的現(xiàn)狀不符,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到企業(yè)對(duì)人才技能的要求。

1.3 內(nèi)容陳舊,實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)

課程與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)聯(lián)系不密切。受客觀條件限制,一些基礎(chǔ)課和專業(yè)課沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn),或?qū)嶒?yàn)設(shè)置不夠合理,與理論教學(xué)銜接不緊密。有些課程內(nèi)容比較陳舊,不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)飛速發(fā)展的光通信需求。在現(xiàn)有的光通信課程體系中,主要以光纖通信作為主干課程,對(duì)光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)重視不夠,對(duì)于目前國家大力提倡的三網(wǎng)融合技術(shù)涉及很少,部分課程內(nèi)容已經(jīng)落后于社會(huì)對(duì)技術(shù)的需求。

由此可見,現(xiàn)行的課程體系并不能有效保障學(xué)生掌握社會(huì)所必需的光通信專業(yè)知識(shí)和技能。因此,如何在現(xiàn)實(shí)情形下,突破現(xiàn)行課程體系對(duì)學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)的不足,改善因課程設(shè)置不完善和不合理而造成的學(xué)生動(dòng)手能力弱,社會(huì)適應(yīng)性差的狀況,真正提升光通信方向?qū)W生面對(duì)企業(yè)真實(shí)情境時(shí)的職業(yè)能力,是當(dāng)前光通信類課程教學(xué)急需解決的問題。

2 光通信課程群的教學(xué)改革研究

根據(jù)前面所述的光通信課程群教學(xué)中存在的問題,我們提出教學(xué)改革的主要思路為:

2.1 確定當(dāng)前光通信行業(yè)所需的工程素質(zhì)和技能的核心范疇,以此為培養(yǎng)目標(biāo),確定“光通信課程群”教學(xué)單元的教學(xué)大綱。課程群教學(xué)大綱要整合現(xiàn)有課程教學(xué)資源,明確課程群內(nèi)各課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)相互之間的銜接與聯(lián)系。

2.2 優(yōu)化光纖通信和光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主干課程,加強(qiáng)光接入技術(shù)特別是FTTx技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容,著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)建模工具分析與構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)的能力,使之適應(yīng)當(dāng)前三網(wǎng)融合的技術(shù)需求。

2.3 改革創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要反映現(xiàn)代光通信的主流技術(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景。各課程相配套的實(shí)驗(yàn)如何做到相互銜接,并增加基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn),課程設(shè)計(jì)要圍繞主干課程展開,力求“實(shí)用性”和“先進(jìn)性”。

2.4 探索光子仿真工具在光通信相關(guān)課程中的應(yīng)用。除傳統(tǒng)板書教學(xué)和多媒體教學(xué)技術(shù)外,在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)引入業(yè)界流行的光子仿真設(shè)計(jì)工具,可有效提高學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)能力,增加對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

2.5 實(shí)施本科生研究計(jì)劃,鼓勵(lì)學(xué)生參加科研和創(chuàng)新活動(dòng)。將部分老師承擔(dān)的光通信相關(guān)科研課題分解出小型研究項(xiàng)目,使本科生有組織、有計(jì)劃地參加課外研究項(xiàng)目,接受科學(xué)研究基礎(chǔ)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力與團(tuán)隊(duì)精神,提高學(xué)生獨(dú)立思考的能力和交流表達(dá)的能力。

3 結(jié)語

我們針對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)光通信方向,根據(jù)當(dāng)前三網(wǎng)融合的行業(yè)發(fā)展需求,研究了光通信課程群改革的特點(diǎn)和規(guī)律,探索構(gòu)建多層次的課程群教學(xué)體系。目前該研究成果在已經(jīng)實(shí)施的本科生教學(xué)改革中初見成效。

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第4篇:對(duì)光電子技術(shù)的理解范文

關(guān)鍵詞:防火涂料、熱降解、測(cè)試技術(shù)

引言

防火涂料是指涂敷于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災(zāi)的迅速蔓延,或是涂敷于結(jié)構(gòu)材料表面,用于提高構(gòu)件耐火極限的一類物質(zhì)[1].近年來,防火涂料的研究進(jìn)展很快,研究者不僅采用多種技術(shù)針對(duì)于防火涂料的耐火性能進(jìn)行測(cè)試,以優(yōu)選防火涂料配方;而且還采用多種新型技術(shù)對(duì)防火涂料的熱降解過程進(jìn)行測(cè)試,試圖揭示防火涂料熱降解的過程,或研究改性材料對(duì)防火涂料產(chǎn)生增效作用的原因。由于以成炭催化劑/炭化劑/發(fā)泡劑和以可膨脹石墨(EG)為阻燃體系的膨脹型防火涂料是目前防火涂料的主要研究方向,因此本文主要列舉近年膨脹型防火涂料的部分研究成果,綜述用于研究防火涂料熱降解過程的新型測(cè)試研究技術(shù)。

1、用于防火涂料熱降解的測(cè)試研究技術(shù)

1.1熱分析法熱分析是連續(xù)改變物質(zhì)的溫度,測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的技術(shù)。熱分析雖是一種古老的分析技術(shù),但因?yàn)殡S著電子技術(shù)的進(jìn)步,操作變得更簡單、分析精度更高和數(shù)據(jù)處理更加快捷,所以在防火涂料熱降解機(jī)理研究中被廣泛采用[2].目前的熱分析技術(shù)很多,其中熱重(TGA)、差熱分析(DTA)、差示掃描量熱(DSC)在防火涂料熱降解研究中使用最為普遍。TGA是在程序控制溫度下,測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系,得到降解過程中質(zhì)量變化及失質(zhì)量速度,進(jìn)而可以初步對(duì)防火涂料的熱穩(wěn)定性予以評(píng)估。DSC是在程序控溫下,測(cè)量輸入到物質(zhì)和參比物的功率差與溫度的關(guān)系的技術(shù),可以用來測(cè)定防火涂料熱降解過程中的反應(yīng)熱、轉(zhuǎn)變熱及反應(yīng)速度等。DTA是在程序升(降)溫Td(線)下一步脫水生成焦磷酸和多聚磷酸所產(chǎn)生的吸熱峰;PER在364.8~360.8℃開始分解,溫峰為341.3℃;MEL在300.1~381.2℃出現(xiàn)一個(gè)較窄的吸熱峰,溫峰為357.9℃。由此可見,APP、PER和MEL的分解溫度接近,便于協(xié)同成炭。肖新顏[4]對(duì)APP/PER體系采用DSC測(cè)試,從202.6℃開始,體系出現(xiàn)一系列的吸熱或放熱現(xiàn)象,推測(cè)熱降解過程包括APP分解產(chǎn)生水和氨氣,同時(shí)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成多聚磷酸,它再與PER發(fā)生酯化反應(yīng),PER也直接與APP發(fā)生磷酯化反應(yīng),而穩(wěn)定性差的酯經(jīng)過脫水炭化等復(fù)雜反應(yīng),最后形成炭質(zhì)層結(jié)構(gòu)。

1.1.2研究改性材料對(duì)膨脹防火涂料的作用近年來,不少研究針對(duì)APP/PER/MEL膨脹防火涂料殘?zhí)柯实秃蜌執(zhí)繜岱€(wěn)定性低等問題,采用多種材料進(jìn)行了改性研究。在研究過程中,熱分析是必需的測(cè)試技術(shù)。SophieDuquesne[5]在研究聚氨酯(PU)涂料中添加可膨脹石墨(EG)的效果時(shí),采用TG和DTG表明,EG小幅提高了殘?zhí)柯?,從微商熱重(DTG)分析上看,EG的添加,沒有改變PU涂料的熱降解過程。王振宇[6]在APP/PER/MEL膨脹防火涂料中添加10%的200目EG,采用DTA和TG研究其影響,發(fā)現(xiàn)EG對(duì)防火涂料的DTA曲線沒有改變,但使涂料800℃的殘?zhí)柯试黾恿?0%.這些研究都表明EG是一種不參與防火涂料熱降解化學(xué)反應(yīng),僅產(chǎn)生物理協(xié)同效應(yīng)而增效的材料。ZhenyuWang[8-9]在研究納米顆粒氫氧化鎂、氫氧化鋁及二氧化硅對(duì)APP/PER/MEL膨脹防火涂料的影響,楊秦莉[17]在研究三氧化鉬對(duì)APP/PER/MEL膨脹防火涂料殘?zhí)康挠绊憰r(shí)都用到了熱分析技術(shù),目的在于表明改性材料對(duì)基準(zhǔn)防火涂料殘?zhí)柯?、熱降解溫度及熱降解過程中吸熱/放熱過程的影響。熱分析技術(shù)還可以對(duì)防火涂料的熱降解進(jìn)行熱分析動(dòng)力學(xué)研究,即采用多重掃描TG或DSC得到一系列的曲線圖,可對(duì)防火涂料分階段進(jìn)行討論,計(jì)算熱降解過程的表觀活化能,并可推導(dǎo)熱降解機(jī)理模型。ABhargava[10]、徐曉楠[11]、楊守生[12]和李國新[7]均對(duì)膨脹型防火涂料的熱分解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了嘗試性研究,但是由于膨脹防火涂料的熱降解過程包括化學(xué)反應(yīng)、擴(kuò)散、成核等多類機(jī)理,而每類中又涉及不同的機(jī)理模型,因此要準(zhǔn)確和科學(xué)地研究膨脹防火涂料的熱分解動(dòng)力學(xué),還需要進(jìn)一步探討和研究。綜上所述,熱分析法具有多方面的優(yōu)點(diǎn),能夠表征阻燃體系各組分的熱降解過程、涂料的殘?zhí)?、改性材料?duì)涂料熱降解殘?zhí)亢臀鼰?放熱的影響,這也表明熱分析是一種科學(xué)的、可用于防火涂料改性材料研究的測(cè)試技術(shù)。但是該技術(shù)對(duì)于分析防火涂料熱降解的機(jī)理僅停留在推測(cè)的層次,若要對(duì)防火涂料的熱降解機(jī)理進(jìn)行深入的研究,必須輔以其他的測(cè)試技術(shù)。

1.2紅外吸收光譜法分子均具有各自的固有振動(dòng),而將改變波長的紅外線(IR)連續(xù)照射到分子上時(shí),與分子固有振動(dòng)能相對(duì)應(yīng)的紅外線將被吸收,則可得到相應(yīng)于分子結(jié)構(gòu)的特有光譜(紅外吸收光譜法)。將紅外吸收光譜法用于防火涂料的熱降解研究,可以依靠對(duì)光譜和化學(xué)結(jié)構(gòu)的理解,通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖的對(duì)照,靈活運(yùn)用基團(tuán)特征吸收峰及其變遷規(guī)律,逐步推導(dǎo)殘?zhí)课镔|(zhì)的正確結(jié)構(gòu),從而推測(cè)防火涂料的熱降解過程[2].

1.2.1研究防火涂料熱降解的歷程對(duì)防火涂料樣品在不同溫度下進(jìn)行凝聚相的動(dòng)態(tài)FT-IR測(cè)試,可以推斷防火涂料熱降解過程中鍵的斷裂和新鍵的生成,并可以由此推斷炭質(zhì)層的穩(wěn)定性,或用來說明改性材料是否與防火涂料發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。如SophieDuquesne[5]研究了PU涂料和PU/EG涂料,通過對(duì)20~450℃不同溫度下兩種涂料的紅外光譜圖進(jìn)行對(duì)比分析后,得到EG并未改變PU涂料的熱降解產(chǎn)物的FT-IR特征光譜的結(jié)論,因此說明EG并未與PU涂料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而只是物理作用,與熱分析DTA的結(jié)論相吻合。

1.2.2與熱分析技術(shù)聯(lián)用分析熱降解機(jī)理熱分析技術(shù)與紅外聯(lián)用有兩種情況。其一為對(duì)殘?zhí)磕巯嗟姆治?,?duì)不同溫度段下的殘?zhí)窟M(jìn)行FT-IR分析,對(duì)應(yīng)于該溫度段下的熱失質(zhì)量,分析熱降解機(jī)理;其二為對(duì)熱分解氣體的分析,結(jié)合不同溫度段時(shí)的熱失質(zhì)量情況,分析熱降解機(jī)理。葛嶺梅[13]采用熱分析技術(shù)對(duì)XKJ飾面型防火涂料進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在150~250℃之間,失質(zhì)量16.96%,并在204.34℃出現(xiàn)第一個(gè)峰值,推測(cè)為苯丙乳液基料的某些基團(tuán)放出小分子;在340~450℃階段,失質(zhì)量約38%,并在397.38℃出現(xiàn)第二個(gè)峰值,推測(cè)聚磷酸銨分解出大量的氨和水,生成偏磷酸和磷酸,并促進(jìn)季戊四醇和有機(jī)物脫水炭化,同時(shí)三聚氰胺分解出氨氣;在450℃以后,失質(zhì)量緩慢,表明在此階段之前生成的膨脹炭質(zhì)層具有較好的熱穩(wěn)定性。DSC測(cè)試表明,在377116℃和417.02℃出現(xiàn)兩個(gè)放熱峰,推測(cè)有新的物質(zhì)或基團(tuán)生成。對(duì)該涂料的殘?zhí)课镔|(zhì)進(jìn)行紅外光譜測(cè)試,發(fā)現(xiàn)500cm-1、1105cm-1為PO3-4的特征吸收峰,表明殘?zhí)课镏泻辛?,說明磷化物在固相中能通過熱解過程中的架橋反應(yīng),促進(jìn)某些有機(jī)物發(fā)生劇烈的無規(guī)則降解,促進(jìn)季戊四醇的脫水成碳;1000cm-1附近為P—O—C的特征峰,1630cm-1為與三嗪相連的—NH2的特征峰,表明在450℃下磷、氧、氮等元素進(jìn)入炭質(zhì)層,形成了熱穩(wěn)定性較好的炭質(zhì)層,使450℃以后失質(zhì)量率很小。

采用TG-FTIR聯(lián)用測(cè)試技術(shù),對(duì)膨脹涂料進(jìn)行了測(cè)試,根據(jù)TG-DTG可以將膨脹涂料的熱降解過程分成若干階段,對(duì)各階段的分解氣體進(jìn)行FT-IR測(cè)試分析,可以得到氣體釋放種類及強(qiáng)度相對(duì)于溫度(或時(shí)間)的關(guān)系,以此來推測(cè)熱降解過程中不同溫度段的降解機(jī)理。

1.3光電子能譜分析法光電子能譜(XPS或ESCA)是以X射線作為激發(fā)源的光電子能譜分析法。其主要原理是物質(zhì)受光作用會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)而放出電子;原子中不同的電子具有不同的結(jié)合能(即將電子從所在能級(jí)移到真空能級(jí)所需的能量)。在實(shí)驗(yàn)中只要測(cè)出電子的動(dòng)能,就可以確定電子的結(jié)合能,然后通過對(duì)照未知樣品的峰值和所發(fā)表的文獻(xiàn)的結(jié)合能的值,對(duì)未知樣品所含的元素進(jìn)行鑒定,同時(shí)通過波形解析獲得有關(guān)官能團(tuán)種類和數(shù)量的信息。并可能由此推導(dǎo)防火涂料中改性成分對(duì)殘余炭質(zhì)層熱穩(wěn)定性的影響。

SergeBourbigot[15]將XPS用于研究APP/PER/乙烯三元共聚物(LRAM3.5)中,分析不同配比(LRAM3.5/APP/PER和LRAM3.5/APP/PER/4A分子篩)、不同溫度(280℃、350℃、430℃和560℃)下殘余物中P、C、O、N等各元素的比例關(guān)系,并由各元素結(jié)合能,推斷殘?zhí)课镏懈髟卮嬖诘男问健H缥闹蠴1s的結(jié)合能有兩種:532.5eV和533.5eV,其中前者可能存在于磷氧鍵或羰基中,后者存在于C—O—C、C—O—P或C—OH中。C1s的結(jié)合能有四種:285eV對(duì)應(yīng)于脂肪烴和芳香烴中的C—H和C—C,286.3eV可能是醚基、C—O—P或C—N中的C—O,287.5eV對(duì)應(yīng)于羰基,289.5eV對(duì)應(yīng)于羧基。根據(jù)測(cè)定的不同結(jié)合能基團(tuán)的比例,并將不同溫度下與氧結(jié)合的C和與脂肪烴或芳香烴結(jié)合的C的比例(Cox/Ca)進(jìn)行計(jì)算,從而可以推導(dǎo)不同溫度下炭質(zhì)層被氧化的難易程度。試驗(yàn)結(jié)果表明4A分子篩延緩了炭質(zhì)層的氧化。 轉(zhuǎn)貼于

XPS技術(shù)雖然可以推定炭質(zhì)層中含有的各元素組成及結(jié)合的比例關(guān)系,但是其推導(dǎo)結(jié)果為一結(jié)合能可能對(duì)應(yīng)多種官能團(tuán),因此要推斷殘?zhí)课镔|(zhì)的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu),還需要結(jié)合紅外光譜的測(cè)試結(jié)果。

1.4掃描電鏡分析防火涂料殘?zhí)课镔|(zhì)的形貌,可用掃描電鏡(SEM)觀測(cè)。該技術(shù)是利用細(xì)聚焦的電子束在樣品表面逐點(diǎn)掃描,用探測(cè)器收集在電子束作用下,樣品中產(chǎn)生的電子信號(hào),再把信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芊从硺悠繁砻嫣卣鞯膾呙鑸D像。掃描電鏡具有可進(jìn)行微區(qū)成分分析、分辨率高、成像立體感強(qiáng)和視場(chǎng)大等優(yōu)點(diǎn),在防火涂料研究方面使用越來越廣泛。

采用SEM可以測(cè)試殘?zhí)课镔|(zhì)的形貌(是否均勻、致密或疏松等),觀察炭層中孔的狀態(tài)及大小,觀察炭質(zhì)層表面物質(zhì)的形貌。如王振宇[8]在使用納米SiO2改性APP/二季戊四醇(DPER)/MEL膨脹防火涂料時(shí),發(fā)現(xiàn)納米SiO2在炭質(zhì)層上形成了類似陶瓷質(zhì)的保護(hù)層,使涂料的耐高溫性得以改善;李國新[16]在采用MoO3和EG改性APP/PER/MEL防火涂料時(shí),發(fā)現(xiàn)EG使炭質(zhì)層中具有大量的“蠕蟲”狀結(jié)構(gòu),其尺寸較小的規(guī)則的多孔狀結(jié)構(gòu)可有效地降低炭質(zhì)層的導(dǎo)熱系數(shù);而EG產(chǎn)生的炭質(zhì)層易于氧化,在添加MoO3后,該“蠕蟲”狀炭層上覆蓋了一層熔融物質(zhì),該物質(zhì)阻止了熱和氧氣向EG形成的炭層擴(kuò)散,因此表現(xiàn)出MoO3和EG良好的協(xié)同性,提高了涂料的耐火極限。

1.5X射線衍射分析法X射線衍射分析(XRD)的基本原理是X射線照射晶體,電子受迫振動(dòng)產(chǎn)生相干散射;同一原子內(nèi)各電子散射波相互干涉形成原子散射波。由于晶體內(nèi)各原子呈周期排列,因而各原子散射波間也存在固定的相位關(guān)系而產(chǎn)生干涉作用,在某方向上發(fā)生相長干涉,形成衍射波。利用衍射波的基本特征———衍射線在空間分布的方位(衍射方向)和強(qiáng)度,與晶體內(nèi)原子分布規(guī)律(晶體結(jié)構(gòu))的密切關(guān)系,來實(shí)現(xiàn)材料成分、結(jié)構(gòu)分析。該技術(shù)在防火涂料研究中既可以用來研究原材料的物相,也可以研究防火涂料熱降解殘?zhí)课镔|(zhì)的晶體組成。如摻有TiO2的膨脹防火涂料,其炭質(zhì)層表層有白色的穩(wěn)定物質(zhì),通過采用XRD分析,確定該物質(zhì)為TiP-O7和銳鈦型TiO2的混合物[1].采用MoO3改性的膨脹防火涂料,XRD分析其炭質(zhì)層中含有MoO2和MoOPO4,可能是提高防火涂料殘?zhí)柯实闹饕騕17]. 1.6錐形量熱儀法該技術(shù)是以氧消耗原理為基礎(chǔ)的新一代聚合物燃燒測(cè)定儀,氧消耗原理是指每消耗1g的氧,材料在燃燒中所釋放出的熱量是13.1kJ,且受燃燒類型和是否發(fā)生完全燃燒影響很小。只要能精確地測(cè)定出材料在燃燒時(shí)消耗的氧量就可以獲得準(zhǔn)確的熱釋放速率。該技術(shù)可以獲得多種燃燒參數(shù):釋熱速率(RHR)、總釋放熱(THR)、有效燃燒熱(EHC)、點(diǎn)燃時(shí)間(TTI)、煙及毒性參數(shù)和質(zhì)量變化參數(shù)(MIR)等。錐形量熱儀法由于具有參數(shù)測(cè)定值受外界因素影響小、與大型試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性好等優(yōu)點(diǎn),而被應(yīng)用于阻燃領(lǐng)域的研究中,也可以用于防火涂料的熱降解研究。

如徐曉楠[18]利用錐形量熱儀(CONE)實(shí)驗(yàn)獲得可膨脹石墨防火涂料和傳統(tǒng)的膨脹型防火涂料的熱失質(zhì)量速率(MLR)、熱釋放速率(HRR)、有效燃燒熱(EHC)、比消光面積(SEA)、CO2、CO和點(diǎn)燃時(shí)間(TTI)等參數(shù),對(duì)阻燃性能、煙毒釋放、阻燃機(jī)理進(jìn)行了對(duì)比研究。相比而言,EG防火涂料的pkHRR/TTI和THR下降,在火災(zāi)中的危險(xiǎn)性減小,防火涂料的阻燃性能更為優(yōu)異;EG防火涂料保護(hù)基材煙、毒釋放較少,符合阻燃材料少毒的要求,安全性能更好。這也與EG在其他材料的阻燃研究中的結(jié)果吻合[5,19,21],表明了CONE技術(shù)研究防火涂料熱降解的科學(xué)性。

1.7動(dòng)態(tài)黏度測(cè)試技術(shù)[19-20]因?yàn)榕蛎浄阑鹜苛系呐蛎浱繉又邪泄腆w物(炭)和液體物(焦油),所以可表現(xiàn)出黏-彈性特點(diǎn)。黏-彈性材料具有復(fù)雜的動(dòng)態(tài)黏度,它的貯存模量G′與在彈性變形下貯存的能量相關(guān);而損失模量G″則與黏性能量消耗相關(guān)。G與G的比值確定另一參數(shù)———消耗因子(dissipationfactor),可以表示材料抵抗變形的能力。研究這些參數(shù)可以作為溫度或應(yīng)力的函數(shù),用來對(duì)不同材料的燃燒性能(特別是膨脹過程),提供重要信息。當(dāng)溫度升高且處于一應(yīng)變之下,聚合物材料可能產(chǎn)生變形或裂開,一旦裂縫產(chǎn)生,氧氣和熱量/質(zhì)量將在基體材料和炭質(zhì)層之間擴(kuò)散和傳輸,從而導(dǎo)致基體材料的快速降解。因此,對(duì)于炭質(zhì)層,應(yīng)該是產(chǎn)生變形而不開裂,才能保證炭質(zhì)層的防護(hù)功能。動(dòng)態(tài)黏度測(cè)試技術(shù)在膨脹防火涂料中使用時(shí),既可以表征膨脹過程,又可以測(cè)試炭層的強(qiáng)度。

該測(cè)試技術(shù)是采用熱掃描黏度計(jì)來監(jiān)控材料隨溫度或時(shí)間隨炭層的變化,并最終確定涂料炭層彈性的和黏性的行為。應(yīng)變5%,頻率10rad/s,升溫速度10℃/min,測(cè)試溫度范圍20~500℃,壓力2000Pa.在測(cè)試PU/EG涂料時(shí),發(fā)現(xiàn)體系的黏度變化為三個(gè)階段。在200~300℃,黏度小幅度上升,其原因?yàn)榇穗A段涂料降解產(chǎn)生了氣態(tài)物質(zhì)、液態(tài)物質(zhì),與固態(tài)物質(zhì)共存,產(chǎn)生膨脹炭質(zhì)層,從而造成黏度的小幅度上升;300~400℃,黏度大幅度上升,原因?yàn)樘抠|(zhì)層形成后,碳化過程繼續(xù)進(jìn)行;在400~500℃階段,因?yàn)樘抠|(zhì)層開始破壞,所以黏度下降。該測(cè)試結(jié)果與板間間距和TGA的測(cè)試結(jié)果吻合。

炭質(zhì)層的強(qiáng)度與板間距(Gap)的關(guān)系可以更好地用來分析熱降解條件下膨脹炭質(zhì)層的性能,該條件既不同于燃燒條件,也不同于炭質(zhì)層冷卻后的條件,所以顯得更為重要。

1.8其他測(cè)試技術(shù)隨著對(duì)防火涂料熱降解機(jī)理研究的不斷深入,會(huì)有不同的測(cè)試技術(shù)被使用。如對(duì)熱降解氣體的種類和相對(duì)含量的測(cè)試技術(shù)[21];核磁共振技術(shù)用來分析防火涂料的原材料和炭質(zhì)層[22].

第5篇:對(duì)光電子技術(shù)的理解范文

關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)戲曲 現(xiàn)代傳播 新媒體元素

引 言

戲曲藝術(shù)從誕生的那一天起就沒有停止過傳播。在其傳播過程中,傳播的媒介和方式,以及受眾,包括傳者都發(fā)生著不斷的變化。正如王國維所說,“戲曲是以歌舞而演故事”,在早期,它是以露天廣場(chǎng)形式而存在的,并非是登得了廳堂的高雅文化,而更多的是面向于廣大的平民百姓,是一種大眾文化。到了宋元時(shí)期,則逐漸發(fā)生了變化,由于元朝是外族的統(tǒng)治,對(duì)當(dāng)時(shí)的社會(huì)劃分了等級(jí)制度,漢人的地位是相當(dāng)?shù)拖碌摹R郧暗奈娜舜蠖伎梢酝ㄟ^科舉制度而走上仕途,但在元朝是很困難的,以至于當(dāng)時(shí)的很多文人雅士流連于勾欄瓦肆之中,著筆進(jìn)行戲曲創(chuàng)作,使得戲曲在劇本上有了質(zhì)的飛躍,逐漸上升成了一種文學(xué)體裁。經(jīng)歷后來的明清,到民國,戲曲也逐漸的成熟完善,成為一種藝術(shù)體系。

進(jìn)入當(dāng)代,由于受到了影視藝術(shù)發(fā)展的沖擊,作為傳統(tǒng)舞臺(tái)形式演出的戲劇開始失去了競爭力。尤其是從上世紀(jì)90年代開始,劇院已經(jīng)出現(xiàn)了門前冷落鞍馬稀的狀況,很多劇團(tuán)都因?yàn)椴痪皻舛鵁o法維持下去。戲曲已經(jīng)逐漸縮小到在戲曲工作者,戲曲研究者和少數(shù)的戲曲愛好者之間進(jìn)行交流,而不能夠進(jìn)行大眾的傳播。在這種情況下,適時(shí)順勢(shì)開始出現(xiàn)了影視戲曲,包括戲曲電視劇,戲曲電影等。例如1984年浙江小百花越劇團(tuán)所拍攝的越劇電影《五女拜壽》,在當(dāng)時(shí)有著很大的影響,受到很多觀眾的喜歡,在越劇傳播的形式上是一次成功的新的嘗試,到了現(xiàn)在它仍然被譽(yù)為是一個(gè)經(jīng)典。從上世紀(jì)90年代末期開始,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異,傳統(tǒng)戲曲也順應(yīng)趨勢(shì)開辟了網(wǎng)絡(luò)戲曲這種新的傳播方式,也收到了很好的效果。

新媒體技術(shù)是近年來提出的一個(gè)新的學(xué)術(shù)名詞,它是隨著計(jì)算機(jī)以及軟件技術(shù)的不斷發(fā)展而日益成熟的。包括利用數(shù)字音頻技術(shù)進(jìn)行聲音的加工和處理,運(yùn)用視頻編輯、特效軟件進(jìn)行畫面的特效制作,還有利用二維、三維的軟件,制作動(dòng)畫效果,以及虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)。傳統(tǒng)戲曲藝術(shù)的現(xiàn)代傳播,已經(jīng)逐漸意識(shí)到對(duì)這些新興技術(shù)的運(yùn)用,無論是從戲曲的何種傳播媒介來看,這些技術(shù)的運(yùn)用都是將來必然的發(fā)展趨勢(shì)。

一、戲曲舞臺(tái)傳播中新媒體技術(shù)的運(yùn)用

戲曲藝術(shù)是源自于舞臺(tái)的,舞臺(tái)傳播是一種最傳統(tǒng)的方式,但是如果僅是像以前那樣,只有樂隊(duì)和演員,加上一些簡單的舞臺(tái)搭建,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠吸引觀眾的?,F(xiàn)今觀眾的審美要求越來越高,因此,在傳統(tǒng)的舞臺(tái)形式中大量運(yùn)用新媒體元素,可以給戲曲本身注入新鮮的血液,給觀眾帶來很大的視覺沖擊和不一樣的感官刺激,滿足其審美需求。目前來看,新媒體元素在戲曲舞臺(tái)傳播中的運(yùn)用主要在于兩個(gè)方面,一個(gè)是燈光效果的制作,一個(gè)是虛擬現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用。

1. 燈光效果制作

燈光效果是戲曲舞臺(tái)藝術(shù)中的一部分,清代阮元說:“戲曲,歌者,舞者與樂器全動(dòng)也”。隨著時(shí)代的發(fā)展,戲曲的不斷完善,導(dǎo)演、表演、音樂和舞美的結(jié)合才形成戲曲的完整概念。燈光藝術(shù)是舞臺(tái)美術(shù)中的重要部分,它不僅僅起到照明的作用,更多的時(shí)候,它能夠烘托氣氛、升華主題、塑造形象、刻畫人物內(nèi)心活動(dòng)。

早期的燈光是借助油燈、蠟燭、火把等為照亮劇場(chǎng),它僅僅是起到一個(gè)照明的作用,后來白熾燈的發(fā)明,很快被舞臺(tái)所運(yùn)用,從而替代了以前的光源。到了近代,舞臺(tái)燈光的技術(shù)設(shè)備及手段都不斷地發(fā)展更新,并且配合演員表演,塑造舞臺(tái)上的視覺形象。戲曲表演中通常會(huì)根據(jù)劇情的起伏跌宕,時(shí)空的轉(zhuǎn)換,人物的情緒來控制燈光的亮度與閃光點(diǎn)閃頻速度。還有燈光色彩的變化也是十分重要的,燈光的色彩變換主要是以聚焦變化為主,通常可以制造色彩的變化與亮度和聚焦燈點(diǎn)有交叉影合的絢麗美感。

舞臺(tái)燈光新媒體技術(shù)的發(fā)展,直接推進(jìn)了舞臺(tái)燈光技術(shù)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)引進(jìn)到舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)中,與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比,它安全可靠、快速多樣、操作簡化、存儲(chǔ)量大,給管理人員帶來很大的方便,更重要的是最大限度地滿足了藝術(shù)照明的要求。它為戲曲舞臺(tái)提供了各種靈活多變的照明條件,使其能夠更大程度呈現(xiàn)出自由的空間。在光與景的關(guān)系上,需要根據(jù)不同材質(zhì)、不同介質(zhì)的特點(diǎn),準(zhǔn)確地表現(xiàn)光線、包括光線在空間的造型。而利用計(jì)算機(jī)燈光設(shè)計(jì)軟件,可在瞬間對(duì)顏色、材質(zhì)、影子、光及大量附加效果進(jìn)行隨意的編輯,再加上強(qiáng)大的動(dòng)畫工具和快速的圖像生成功能,可以使燈光效果圖更加接近現(xiàn)場(chǎng)的效果,使其氛圍與藝術(shù)設(shè)計(jì)理念相融合。例如,在越劇《虞美人》中的第六場(chǎng)《悲歌》中,當(dāng)虞姬從漢營歸來,霸王的魂隨之回來了,整個(gè)楚軍的氣勢(shì)大震,于是劇中用歌舞演繹了“力拔山兮氣蓋世”,這個(gè)過程中便利用了這些技術(shù)創(chuàng)造燈光的效果,營造出戎馬倥傯征戰(zhàn)激的意象,讓觀眾能感同身受,從而為之震撼。

當(dāng)電腦作為對(duì)舞臺(tái)演出燈光的控制設(shè)備時(shí),即可嚴(yán)格依照燈光設(shè)計(jì)者鍵入的編程方案,迅速而準(zhǔn)確無誤地調(diào)控?zé)艟咄瓿蓪?duì)光色的組合、移動(dòng)、變化,極大地強(qiáng)化了舞臺(tái)燈光的可控性和可塑性,從而拓展了設(shè)計(jì)者對(duì)假定時(shí)空的想象和創(chuàng)造及舞臺(tái)體現(xiàn)前瞻能力。

2. 虛擬現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)神奇的表現(xiàn)力能夠使創(chuàng)作達(dá)到隨心所欲的境地。計(jì)算機(jī)三維技術(shù)有極強(qiáng)的仿真能力和創(chuàng)造力,它可以在虛擬的空間里,創(chuàng)造出極其逼真的世界,又可以憑借想象力創(chuàng)造出大自然的視野,在平面的空間中創(chuàng)造出三維的影像。再則,隨著光學(xué)、電子技術(shù)、視頻技術(shù)的發(fā)展,各種影像設(shè)備在舞臺(tái)演出中的應(yīng)用也日益增多,促進(jìn)了舞臺(tái)演出藝術(shù)的發(fā)展。例如LED電子顯示屏是集光電子技術(shù)、視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)為一體的科技產(chǎn)品。LED因其強(qiáng)大的功能在現(xiàn)代舞臺(tái)演出中得到了廣泛的應(yīng)用。它的表現(xiàn)力非常豐富:可以模擬實(shí)景、再現(xiàn)自然,也可以顯示效果圖像,還可以用來展現(xiàn)資料等等。它有傳統(tǒng)布景所無法比擬的靈活性和虛擬性,又有燈光系統(tǒng)所具備的部分光源特點(diǎn)。在傳統(tǒng)戲曲演出中,如果能很好地利用這些技術(shù)與設(shè)備,不僅可以省去一些傳統(tǒng)的搭建舞臺(tái)的繁瑣,并且能夠創(chuàng)造出更加真實(shí)、更加具有空間感和縱深感的舞臺(tái)場(chǎng)景。比如說,我們?cè)凇读鹤!返摹妒讼嗨汀分?,能夠運(yùn)用這些技術(shù)將書房門前、清清荷塘、觀音堂等場(chǎng)景都仿真出來,那么更能夠讓觀眾有身臨其境的感覺,可以更好融入到情節(jié)中,更深刻地體會(huì)到梁山伯與祝英臺(tái)十八相送的深厚情意,從而更深刻地感悟到戲曲藝術(shù)的魅力。

除了以上兩個(gè)方面以外,近年來,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,新媒體元素在舞臺(tái)音響技術(shù)方面也應(yīng)用得越來越多,音響技術(shù)已經(jīng)開始了“從技術(shù)到藝術(shù)”的設(shè)計(jì)理念,借用新興的技術(shù),使得藝術(shù)魅力更加完善地展現(xiàn)出來,即技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。

二、戲曲影視傳播中新媒體技術(shù)的運(yùn)用

前面提到,由于影視藝術(shù)的日益發(fā)展和在現(xiàn)今傳播中占有主導(dǎo)地位,傳統(tǒng)的戲曲藝術(shù)也通過影視的傳播途徑讓更多觀眾熟悉和喜歡。同樣,隨著新媒體技術(shù)的發(fā)展,影視編輯的軟件技術(shù)不斷提升,同時(shí),出現(xiàn)了很多特效制作的軟件技術(shù),使得影視藝術(shù)的創(chuàng)作空間自由了很多,提升了影視藝術(shù)的表現(xiàn)力和感染力。那么,戲曲在通過影視作為媒介的傳播過程中,同樣可以利用這些技術(shù),使其更具有藝術(shù)性,增進(jìn)時(shí)尚的元素,讓人更易接受。

我們?cè)谧鰬蚯娪盎驊蚯娨晞r(shí),除了實(shí)際拍攝以外,在后期制作的時(shí)候,可以利用各種各樣的新媒體技術(shù)進(jìn)行再創(chuàng)作。比如運(yùn)用編輯軟件,可以根據(jù)藝術(shù)性的審美需求,進(jìn)行一些特效的處理,讓畫面更美、更靈動(dòng),更加吸引人的注意力,滿足觀眾感官享受的同時(shí),能夠升華主題,渲染氣氛,直達(dá)觀眾內(nèi)心深處,引發(fā)觀眾的共鳴,使其更加深刻地理解戲曲所要表達(dá)的深層次的藝術(shù)性和思想性。

黃梅戲電視連續(xù)劇《潘張玉良》中,片頭和片尾就是運(yùn)用影視特效制作的,它運(yùn)用了編輯軟件Premiere(或同類軟件)和特效制作軟件After effect(或同類軟件),通過層的疊加,在每一層上做效果。例如制作出類似于流水的效果,使畫面增加了靈動(dòng)性;并且進(jìn)行了調(diào)色的處理,讓其看上去有一種傳統(tǒng)水墨畫溫潤如玉的感覺。

再例如在越劇電視連續(xù)劇《蝴蝶夢(mèng)》中,已經(jīng)不僅限于平面設(shè)計(jì)、視頻編輯和特效制作軟件,劇中已經(jīng)加入了二維、三維的制作軟件,例如其中蝴蝶的飛舞和水蕩開的畫面,那蝴蝶和水紋都是在MAYA(或者類似軟件)里進(jìn)行建模,制作,然后再導(dǎo)入After effect里與其他實(shí)拍的鏡頭合成的。

這與之前在1984年拍攝的《五女拜壽》相比,進(jìn)步了許多。引用了新媒體技術(shù)元素之后的戲曲電影電視,更貼近了時(shí)代的脈絡(luò),使其在傳播中更具有競爭力,以情動(dòng)人、以理服人、以技驚人。

三、戲曲在網(wǎng)絡(luò)傳播中的新媒體技術(shù)的運(yùn)用 作為第四媒體的網(wǎng)絡(luò),近年來的發(fā)展突飛猛進(jìn),已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶,與人們的日常生活是息息相關(guān)、密不可分的。傳統(tǒng)的戲曲在網(wǎng)絡(luò)上的傳播也是屢見不鮮。戲曲網(wǎng)絡(luò)傳播主要可以分為以下幾個(gè)方面:一是演員的個(gè)人網(wǎng)站和劇團(tuán)的網(wǎng)站;二是綜合類的戲曲網(wǎng)站;三是可以通過網(wǎng)絡(luò)做一些對(duì)演員的訪談,演員還可以通過網(wǎng)絡(luò)做專場(chǎng);四是可以通過網(wǎng)絡(luò)做戲曲比賽。

演員的個(gè)人網(wǎng)站可以讓觀眾了解演員的個(gè)人從藝經(jīng)歷以及其他的資料,例如演員的流派唱腔,演出的主要?jiǎng)∧亢徒巧?,也包括近期演員的演出信息等等。而劇團(tuán)的網(wǎng)站則有助于觀眾了解劇團(tuán)的性質(zhì),歷史及其發(fā)展,了解它的演藝人員陣容以及演出的安排等。作為綜合類的戲曲網(wǎng)站,可以是分劇種的,例如京劇、越劇、豫劇、黃梅戲、川劇等,也可以是各個(gè)劇種的綜合內(nèi)容。這一類型的網(wǎng)站可以讓觀眾了解一些戲曲的知識(shí),包括它們的形成、演變、現(xiàn)狀,以及發(fā)展等,甚至于一些唱腔流派,戲曲音樂創(chuàng)作的知識(shí)等等。在這些網(wǎng)站中,一般都會(huì)利用到作為新媒體元素一種的網(wǎng)絡(luò)語言,如HTML、CSS、JAVASCRIPT等,甚至于一些動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的制作會(huì)涉及到PHP等,還利用Dreamweaver這樣的網(wǎng)頁制作軟件,也會(huì)設(shè)計(jì)Photoshop,Illustrator等平面軟件,并且很多時(shí)候會(huì)利用到二維動(dòng)畫Flash的制作,例如制作演員的電子相冊(cè),或者是在網(wǎng)頁上制作一些小動(dòng)畫。

通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)演員的訪談,以及演員通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專場(chǎng)演出就更是運(yùn)用了現(xiàn)代數(shù)字媒體的技術(shù),例如越劇傅派傳人陳藝就開過個(gè)人網(wǎng)上專場(chǎng),并且也收到了很不錯(cuò)的效果。通過網(wǎng)絡(luò)舉行戲曲比賽,可以讓各個(gè)賽區(qū)的選手和評(píng)委都免去了兩地奔波的麻煩,也節(jié)省了開支,評(píng)委可以通過現(xiàn)代的數(shù)字媒體藝術(shù),運(yùn)用電子控制系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)判和打分。雖然目前它只是在嘗試的階段,還存在很多的問題,但它一定會(huì)不斷成熟完善,會(huì)成為日后的一種發(fā)展趨勢(shì)。

這一切,都使得戲曲的傳播更加的廣泛,到達(dá)各個(gè)層次的受眾,新興的技術(shù)讓其傳播出現(xiàn)日新月異的形式。

四、戲曲傳播中動(dòng)漫元素的運(yùn)用

說到新媒體元素,不得不提及的就是動(dòng)漫元素。動(dòng)漫現(xiàn)在已經(jīng)成了一種讓受眾喜聞樂見的形式,容易被大眾接受。傳統(tǒng)戲曲的傳播也日漸注意到了這種形式的運(yùn)用。

在前面我們提到的戲曲的影視傳播和戲曲的網(wǎng)絡(luò)傳播中,已經(jīng)涉及到了動(dòng)畫元素的運(yùn)用。在影視特效制作中,我們加入了三維動(dòng)畫的效果,而在網(wǎng)頁之中我們也加入了如同F(xiàn)LASH這樣的二維動(dòng)畫的效果。除卻這些形式以外,我們?cè)趹蚯鷤鞑ブ校€運(yùn)用了影視動(dòng)畫這一范疇的形態(tài),如利用卡通形象,制作戲曲動(dòng)畫片等。例如花鼓戲《補(bǔ)鍋》,便是采用了動(dòng)畫的形式,其色彩絢麗,造型新穎且富有童趣,特別是動(dòng)作的設(shè)計(jì),融入了很多時(shí)尚元素,讓人很易接受,在看過之后,大多觀眾能哼唱其中的調(diào)子。由此,我們可以看出動(dòng)畫戲曲是一種喜聞樂見的傳播形式。

而漫畫元素也可以積極利用到我們的傳統(tǒng)戲曲傳播中,尤其是我們?cè)谝恍﹤鹘y(tǒng)媒介上進(jìn)行傳播的時(shí)候。比如雜志、報(bào)紙上,在做戲曲宣傳的時(shí)候,我們就可以采用一些漫畫元素來進(jìn)行宣傳,包括一些演出的海報(bào)也可以利用這種形式。與此同時(shí),我們也可以專門制作插畫繪本。曾經(jīng)有戲曲愛好者制作過越劇《孔雀東南飛》的插畫繪本,以這種形式進(jìn)行傳播,很可能會(huì)收到意想不到的效果。