時間：2022-06-14 03:38:14
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2光電子技術(shù)在煤炭安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
2．1近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術(shù)
瓦斯爆炸是造成煤炭生產(chǎn)不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的檢測工作，明確氣體的濃度就顯得極其重要。利用光電子技術(shù)中的近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測手段，能夠準確檢測出煤炭井下的氣體濃度，改善原有瓦斯傳感器只能檢測黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周進行調(diào)試，從而減小誤差，緩解人員工作壓力，大大降低瓦斯爆炸事故發(fā)生的可能性。此外，由于光電子元件的發(fā)展，近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術(shù)還具有相對的穩(wěn)定性，使用操作簡便易行，使用年限也更長。
2．2LED礦燈
LED礦燈在井下的安裝，起到照明的巨大作用，過去的照明器材的燃點高，極其容易達到煤塵燃點，引發(fā)煤炭事故。對此，我國相關(guān)部門已經(jīng)規(guī)定，在煤炭生產(chǎn)中不宜使用燃點高的礦燈，要使用新型燈具。LED礦燈是代替過去老舊器材的有效設(shè)備，它具有較高的科技含量，其先進性主要表現(xiàn)在安全性、冷光源、低溫度、節(jié)能、環(huán)保、杜絕火花等優(yōu)勢上，是光電子技術(shù)在具體設(shè)備中的有效運用。
2．3瓦斯突出傳感器和煤巖界面?zhèn)鞲衅?/p>
瓦斯突出傳感器具有傳感和預(yù)測的功能，它可以防護煤炭與瓦斯突出造成的爆炸事故，在問題爆發(fā)之前就預(yù)測事故，然后通過有效的預(yù)防降低故障發(fā)生的概率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。突出預(yù)測包括區(qū)域預(yù)測和局部預(yù)測兩大種類，所謂的區(qū)域預(yù)測就是指對煤炭礦井和煤層區(qū)域的不安全因素進行預(yù)測，局部預(yù)測則是在區(qū)域預(yù)測的基礎(chǔ)上，對重點部位和隱秘部位進行的預(yù)測。在具體的檢測過程中包含聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)、電磁輻射監(jiān)測技術(shù)以及環(huán)境監(jiān)測三種類別，對預(yù)防事故，提高生產(chǎn)安全性具有十分重要的意義。煤巖界面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)是光電子技術(shù)的重要組成部分之一，它能夠減少原煤中巖石和其他礦產(chǎn)物的含量，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。它最先進的技術(shù)就是使用采煤機具備的自動跟蹤手段，判斷煤巖界面的能力水平，實現(xiàn)自動化采煤。具體而言，煤巖界面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)是使用紅外線記錄儀器對地質(zhì)的地表溫度進行測試的手段，它能夠?qū)杂驳捻敯鍖嵤z測，并且反應(yīng)時間迅速，減衰率小，能夠穿透灰塵和水霧。據(jù)試驗表明，波長為3um－5um的紅外成像儀器可以在能見度僅為5米的滿是煙霧的巷道中成功的利用采煤機實施定位，探測的距離可以達到80米以上。
2．4紅外考勤及人員的跟蹤定位
由于我國煤炭行業(yè)的迅猛發(fā)展，國家對其的重視度越來越高，加強監(jiān)督管理也就成為相關(guān)人員探討的重點。然而經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國一些較小的煤炭生產(chǎn)企業(yè)和偏遠地區(qū)的單位，不具備較好的安全檢測系統(tǒng)，在具體實施管理的過程中也存在嚴重的不足，不利于及時掌握煤礦井下作業(yè)的實際情況，危險事故一經(jīng)發(fā)生很難做到安全救援，企業(yè)面臨著巨大的安全隱患。采用光電子技術(shù)中的紅外考勤對策能夠?qū)ΦV井工作人員進行跟蹤，對他們的動向進行考察，監(jiān)測他們的生產(chǎn)開采行為。一旦發(fā)生危險事故，可以在短時間內(nèi)采取定位系統(tǒng)找到故障點，為事故救援提供精準的信息。并將計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、通信技術(shù)有效的結(jié)合在一起，做好考核工作和測評工作，保證煤礦的安全生產(chǎn)。
2數(shù)字廣播電視技術(shù)維護工作應(yīng)用的特點
2.1系統(tǒng)越來越復(fù)雜
隨著數(shù)字化廣播電視播放技術(shù)的實現(xiàn)，廣播電視節(jié)目的數(shù)量和頻道一直在不斷的增加，而為了保證對所有的頻道和節(jié)目進行靈活控制，保證廣播電視節(jié)目播放的穩(wěn)定性和安全性，數(shù)字化廣播電視播放系統(tǒng)也跟著不斷地改革和更新，導(dǎo)致系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，極大的增加了系統(tǒng)維護的工作難度。
2.2系統(tǒng)傳輸容量不斷擴大
自從進入二十一世紀以來，科學(xué)技術(shù)就一直在飛速發(fā)展，各行各業(yè)的技術(shù)也跟著不斷進行提升，而廣播電視播放技術(shù)同樣如此，播放系統(tǒng)的播放手段一天比一天先進，數(shù)字壓縮量和系統(tǒng)傳輸容量越來越大，于是，對廣播電視播放系統(tǒng)的精細化要求也越來越高。
2.3廣播電視播放系統(tǒng)實現(xiàn)信息化和智能化
二十一世紀是一個信息化時代，也是一個互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面普及的時代，在這種時展形勢的帶動之下，廣播電視信號的傳輸也逐漸的實現(xiàn)了信息化和智能化。所以，為了能夠迎合廣播電視播放技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字廣播電視技術(shù)維護工作中應(yīng)用的維護系統(tǒng)也應(yīng)該逐漸實現(xiàn)信息化和智能化。
2.4提升數(shù)字廣播電視傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性
雖然廣播電視播放系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字信息化，播放和傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性也得到了有效提升，但是，非法入侵信號以及外來干擾風(fēng)險也跟著有了大幅度的增加，所以，在日常的維護工作中，維護人員除了要重視對系統(tǒng)的維護和檢修工作之外，還要對來自外界的非法入侵和干擾進行嚴格監(jiān)控，以全面提升數(shù)字廣播電視傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
2.5保證設(shè)備安全和播放安全
想要有效保證廣播電視信號傳輸安全以及設(shè)備運行安全，首先就要保證設(shè)備和播放的安全性。因此，在數(shù)字廣播電視技術(shù)維護工作中，除了對播放系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)進行維護和檢修之外，還要保證設(shè)備運行的安全性以及廣播電視播放系統(tǒng)運行的安全性，避免在廣播電視播放過程中發(fā)生安全事故，影響廣播電視播放的穩(wěn)定性和安全性。
3數(shù)字廣播電視技術(shù)維護工作應(yīng)用對策
3.1明確設(shè)備和系統(tǒng)工作原理，及時有效解決故障
想要做好數(shù)字廣播電視技術(shù)的維護工作，首先就要對數(shù)字廣播電視播放的設(shè)備以及播放系統(tǒng)的工作原理進行詳細了解，一旦數(shù)字廣播電視播放真的出現(xiàn)問題，盡可能保證在第一時間找到故障所在，并對故障進行有效解決，降低停播率，最大限度的降低對人們精神文化生活影響。通常情況下，在對故障進行檢查的過程中，首先要根據(jù)電路運行以及數(shù)字技術(shù)的特點，在結(jié)合設(shè)備以及播放系統(tǒng)運行原理的基礎(chǔ)上對故障發(fā)生的部位進行初步判斷。然后，再利用專業(yè)的設(shè)備儀器對故障進行詳細的檢測，確定故障發(fā)生的位置并對故障進行合理解決。
3.2對設(shè)備和系統(tǒng)進行定期檢修
跟所有系統(tǒng)的維護工作一樣，對數(shù)字廣播電視播放設(shè)備以及播放系統(tǒng)進行定期檢修具有十分重要的影響作用。尤其是對于一些比較容易受到損害，比較容易受到溫度影響的設(shè)備和元件的維護，更是會直接關(guān)系到廣播電視播放系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，以及故障發(fā)生的頻率。所以，在對數(shù)字廣播電視技術(shù)進行維護的工作中，一定要做好設(shè)備和系統(tǒng)的定期檢查工作，以此來降低故障發(fā)生的可能性，把隱患消除在萌芽狀態(tài)，對數(shù)字廣播電視播放設(shè)備和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行形成更好的保障。
3.3對設(shè)備以及系統(tǒng)運行狀態(tài)和所發(fā)生故障進行詳細記錄
在日常的維護工作中，一定要做好設(shè)備以及系統(tǒng)運行狀態(tài)和所發(fā)生故障的記錄，這樣就使維護工作人員可以對設(shè)備以及系統(tǒng)運行特點進行詳細了解，有針對性的做好設(shè)備和系統(tǒng)的維護工作。如此一來，當維護工作人員能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)以及經(jīng)常發(fā)生的故障擁有一個詳細的了解之后，一旦出現(xiàn)故障，維護人員就可以第一時間對故障發(fā)生的位置進行初步確定。并且，在遇到相同故障的情況下，維護工作人員就可以在參考紀律檔案的基礎(chǔ)上及時發(fā)現(xiàn)問題，合理排除故障，更好的保障廣播電視節(jié)目播放的穩(wěn)定性和可靠性。
3.4加強自身學(xué)習(xí)，提高工作能力
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字廣播電視播放技術(shù)也在不停的改革和更新，作為維護工作人員，如果不能夠通過學(xué)習(xí)和總結(jié)來提高自身的工作能力，就會因為自身能力所限而滿足不了數(shù)字廣播電視維護工作需求，進而導(dǎo)致廣播電視不能夠穩(wěn)定、可靠進行播放。所以，在日常的維護工作中，維護人員一定做好通過對每一種故障出現(xiàn)以及解決情況的記錄，并對其進行不斷摸索和學(xué)習(xí)，提高自身的工作能力，一旦日后發(fā)生相同或者是相似的問題，能夠在最短的時間內(nèi)進行合理解決。除此之外，維護人員還要加強自身的學(xué)習(xí)，了解最新最先進的數(shù)字廣播電視播放系統(tǒng)的工作原理，學(xué)習(xí)最高效的維護管理方法，并通過不斷的實踐和總結(jié)對所學(xué)知識和技術(shù)進行驗證和鞏固，最終實現(xiàn)能夠完美勝任數(shù)字廣播電視技術(shù)維護工作的目標。
相比較而言，數(shù)字音頻技術(shù)優(yōu)于其他音頻技術(shù)的一點是其數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)能夠全面突破傳統(tǒng)音頻技術(shù)工作方式存在的不足之處。數(shù)字化音頻技術(shù)管理與計算機數(shù)據(jù)存儲器類似，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻資源的存儲和共享，不僅能夠方便使用者快速找到自己需要的信息，還能夠加強對音頻信息的管理，實現(xiàn)廣播電視現(xiàn)代化管理。因此，數(shù)字化廣播電視工程必將成為未來電視廣播領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢。
（二）廣播系統(tǒng)
數(shù)字音頻技術(shù)中的數(shù)字廣播系統(tǒng)方面的技術(shù)，主要涉及到壓縮編碼數(shù)字、無線傳輸以及運用組網(wǎng)等，壓縮編碼數(shù)字音頻信號主要是依據(jù)人耳的特點，對音頻碼率進行調(diào)整和優(yōu)化，我們的耳朵在受到強度差別較大的音頻信號的影響過程中，對音頻較低的信號反應(yīng)并不強烈。因此，將這種特性應(yīng)用到數(shù)字音頻廣播傳輸系統(tǒng)中，能夠有效避免電視廣播工作中的問題，為電視廣播工作可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、廣播電視工程數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
（一）數(shù)字調(diào)音臺
數(shù)字調(diào)音臺作為現(xiàn)代電視廣播工程中的重要組成部分，對廣播電視節(jié)目具有十分重要的作用。因此，在數(shù)字調(diào)音臺處理過程中，不僅要確保原有功能，提高廣播電視節(jié)目的整體質(zhì)量，避免電視節(jié)目中耳朵噪音、串音等問題的出現(xiàn)，還要將數(shù)字技術(shù)融入到調(diào)音臺中，發(fā)展新型數(shù)字調(diào)音臺，增加切換模塊等功能，豐富數(shù)字調(diào)音臺功能，促使數(shù)字調(diào)音臺能夠適應(yīng)更多的環(huán)境，滿足個性化需求，發(fā)揮通路多，且體積小的作用。
（二）音頻嵌入技術(shù)的應(yīng)用
音頻嵌入技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢在廣播電視節(jié)目制作過程中得到了廣泛應(yīng)用，通過運用數(shù)字音頻技術(shù)并建立數(shù)字音頻工作站，不僅能夠有效提高節(jié)目制作質(zhì)量，還能夠節(jié)約大量時間和人力，提高電視廣播工作效率。在視頻數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，音頻信號僅能夠在特定范圍內(nèi)進行信號傳輸，也就是嵌入音頻。因此，嵌入音頻主要是指將數(shù)據(jù)信息嵌入到特定范圍之中，在進行視頻傳輸過程中，通過嵌入音頻技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)聲音與畫面同步進行，在提高電視節(jié)目質(zhì)量過程中具有十分重要的作用。目前，嵌入音頻技術(shù)主要應(yīng)用于電視節(jié)目的前期與后期制作過程中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為電視廣播工作提供了更多幫助，促使廣播電視技術(shù)的發(fā)展逐漸細化，電視節(jié)目制作也會實現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)，并將嵌入音頻技術(shù)推廣和普及。另外，廣播電視的管理過程中，要結(jié)合自身實際情況與未來發(fā)展目標，制定科學(xué)、合理的發(fā)展戰(zhàn)略，建立以嵌入音頻技術(shù)為基礎(chǔ)的管理系統(tǒng)，通過這種方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)督和控制，還能夠確保數(shù)據(jù)信息的完整性和準確性。從而推動我國廣播電視進一步發(fā)展。
二、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)與對策
1.發(fā)展模式與數(shù)字化要求不符
眾所周知，我們國家賦予的特殊的壟斷地位激發(fā)了數(shù)字化電視的發(fā)展與興起，可是在計劃經(jīng)濟體制逐步轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟體制中，我國各種壟斷行業(yè)的發(fā)展步伐把廣播電視興起遠遠拋落其后，由此，壟斷行業(yè)所具有的因素主要依靠資源的獨自占有性的粗放型模式，恐怕難以供應(yīng)廣播電視數(shù)字化帶來的需求，使得廣播電視的發(fā)展模式需要根本上的改變，把依靠創(chuàng)意的獨特性作為首要減輕依靠資源的獨占性模式，以集約性增長方式為主來減輕粗放性的增長方式。
2.本體結(jié)構(gòu)性詬病分析
對我國而言，廣播電視向來作為公共服務(wù)出現(xiàn)在大眾的眼前。但并沒有因此得到政府在資金和政策上的支持，只能靠自己創(chuàng)收填補彌補公共經(jīng)費的窟窿，因此使得廣電多年來的財力十分貧乏，基于體制和政策框架的大環(huán)境下，單獨讓廣電部門帶動廣播電視的數(shù)字化發(fā)展進程只是設(shè)想，有可能會難以實現(xiàn)。然而讓我們欣喜的是，家國頒發(fā)[2006]79號文件把廣電公共服務(wù)體系的建設(shè)和政策與資金作為發(fā)展重點，標志著廣播電視的發(fā)展有了國家體制與國家政策調(diào)整的庇護。數(shù)字化也為廣電創(chuàng)造了良好條件，就是從公共服務(wù)轉(zhuǎn)向市場和運營并重的局面。針對建立市場化的運作營銷方面，我們的準備差的太多，我們的經(jīng)驗明顯不夠，我們迫切地要完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化所需要的各種觀念、大量資金、完善的機制、專項人才的準備。
三、數(shù)字化時代廣電技術(shù)的發(fā)展前景
在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時代，人們觀看節(jié)目的途徑將會產(chǎn)生新的特點：一方面觀看途徑的多樣化，可以在有線電視、無線電視、衛(wèi)星接收、IPTV等中選擇其一；另一方面人們擁有自主選擇權(quán)，廣播電視將不僅僅是單向的推送，它會發(fā)展成雙向的互動，觀眾將會通過實時觀看、點播觀看、復(fù)制等各種途徑自由選擇喜愛的節(jié)目。再一方面想要隨時隨地收看節(jié)目現(xiàn)在不再是夢想，現(xiàn)在伴隨性收看成為新的屬性和新的特點，觀眾收看電視將不再受地點的局限，可以用手機收看、電腦收看、電梯電視、公交車上收看、戶外大屏幕收看等，不受制約地收看電視節(jié)目。在當今信息時代，以網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化為發(fā)展方向的廣播電視技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景，它的應(yīng)用可以使我國的廣播電視事業(yè)的市場被進一步的打開，使人民日益增長的文化方面的需求被進一步的滿足。面對當今不斷出現(xiàn)的機遇和挑戰(zhàn)，我國要提高廣播電視技術(shù)方面在網(wǎng)絡(luò)化領(lǐng)域、數(shù)字化領(lǐng)域發(fā)展的速度，要做到把計算多媒體與廣播電視系統(tǒng)相融合，打造比較立體的節(jié)目、融合性高的、互動的廣播電視節(jié)目，更好的服務(wù)于社會。
二、數(shù)字電視地面廣播技術(shù)應(yīng)用分析
（一）車載移動電視
我國在2002年推出了公交車移動電視服務(wù)，上海因此成為我國第一個公交車上有移動電視服務(wù)的城市，同時也成為世界第二個普及移動電視的城市。自此，我國正式進入數(shù)字電視地面廣播技術(shù)應(yīng)用的實施階段。上海是繼新加坡之后世界上第二個普及移動電視的城市，并組建了經(jīng)濟實用的數(shù)字電視地面廣播單頻網(wǎng)，覆蓋率在90%以上。移動電視技術(shù)的關(guān)鍵在于移動接收，即車載高速移動接收，接收情況如何會受到很多因素的影響，如車速變化、環(huán)境變化，同時多普勒效應(yīng)頻率變化也會對接收情況有一定影響。其中，多普勒頻移和動態(tài)多徑問題是移動接收需要解決的主要問題。我國一直在研究適合自己的數(shù)字電視地面廣播標準，我國的DTTB制定原則為：傳輸信息量大，抗干擾能力強，兼容現(xiàn)有模擬廣播電視，靈活性強，具有可擴展性。
（二）手機電視
電視可以說是最大的媒體，如今電視也在不斷地與手機相融合，讓人們無論在什么地方都能看到電視節(jié)目，如電子報紙、商務(wù)電視、新聞和購物等，這不僅可以增加電視業(yè)的收入，將電視節(jié)目濃縮在重量輕、體積小的產(chǎn)品中成為了可能，電視廣播節(jié)目內(nèi)容也因為數(shù)字電視地面廣播技術(shù)與通信技術(shù)的融合變得更豐富。手機電視的節(jié)目碼率較低，主要是因為其屏幕大小受限制，因此在DVB-T的IP數(shù)據(jù)廣播下，由于帶寬僅占100KHz到380KHz之間，所以如果電視頻道為8MHz，則可以傳送25到80套電視節(jié)目。然而地面電視廣播每個節(jié)目所占帶寬約2-5MHz，同樣為8MHz的電視頻道，地面電視廣播只能傳送3到4套節(jié)目。雖然DVB-T在便攜、移動和固定接收方面都有較為出色的性能，但如果用于手機接收地面DTV信號就會存在性能、功耗和移動網(wǎng)絡(luò)是否能夠靈活設(shè)計等問題。
如果說微電子技術(shù)推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。美國商務(wù)部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動權(quán)，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，第一是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動人類科學(xué)技術(shù)的革命。
1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個快速增長的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達2000億美元。
Internet應(yīng)用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預(yù)期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預(yù)測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場主流，報告也指出盡管光學(xué)部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)
近10年來我國光電子技術(shù)研究在國家“863”計劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領(lǐng)域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位國內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國內(nèi)較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產(chǎn)品還取得國際市場相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績。我國相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國外產(chǎn)品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國內(nèi)市場40%的份額。我國也是目前國際上少數(shù)幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國際市場。國內(nèi)移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產(chǎn)器件，國產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國外器件，占領(lǐng)了100%的國內(nèi)市場。
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（b）-0105-02
隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展，光電子材料已經(jīng)成為新材料產(chǎn)業(yè)和當代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，引領(lǐng)著光電子、通信、新能源等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1，2]。對于光電子材料相關(guān)專業(yè)的高校本科生，需要具備較強的光電子材料方面的實踐能力，以及與這些技能相匹配的理論基礎(chǔ)知識。通過《光電子材料》課程的學(xué)習(xí)，能夠加深學(xué)生對光電子技術(shù)理論知識的理解，幫助學(xué)生將光電子技術(shù)知識與光電子相關(guān)的實驗和實踐能力緊密結(jié)合起來。因此，當代光電子材料相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生亟需學(xué)習(xí)光電子材料的相關(guān)知識，以滿足科技日益發(fā)展的社會需要。[3，4]
光電子材料課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生有良好的電磁學(xué)和光學(xué)等物理學(xué)科的理論基礎(chǔ)知識，同時也是一門實用性強、對動手能力要求較高的課程；其課程目標主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識，同時學(xué)習(xí)實驗和實踐相關(guān)的基本技術(shù)，性能檢測的方法，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力[5]。通過光電子材料實驗可鞏固和加強對有關(guān)專業(yè)理論的理解，提升學(xué)生分析和解決問題的能力，使理論與實踐教學(xué)有機結(jié)合[6]。在以往理論教學(xué)中， 激光原理，光纖導(dǎo)光原理，光調(diào)制，非線性光學(xué)和光電探測等理論知識，涉及較多的電磁學(xué)，光學(xué)，固體物理和量子力學(xué)等專業(yè)知識，對于本科生較難理解，而實驗和實踐方面又要求學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上具備較強的動手操作能力。因此，由于理論知識較難，必須進行較長時間的理論教學(xué)，實驗和實踐操作時間被壓縮，枯燥的理論教學(xué)不能激發(fā)學(xué)生對該課程的興趣，最終導(dǎo)致教學(xué)效果較差。因此，如何增加實驗和實踐教學(xué)的比重，使學(xué)生對該門課程產(chǎn)生濃厚興趣，并將光電子材料基礎(chǔ)理論知識與實驗和實踐結(jié)合起來，使學(xué)生掌握課程的主要知識和基本的操作技能，是達到良好的教學(xué)效果的關(guān)鍵。
1 光電子材料課程改革目標
《光電子材料》課程是材料物理（光電材料）專業(yè)的專業(yè)必修課，涵蓋了《光學(xué)》、《電磁學(xué)》、《固體物理》、《量子力學(xué)》等課程相關(guān)知識，含有較多的物理公式，具有很強的理論性。根據(jù)筆者所在校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)特色，結(jié)合課程理論性強的特點，該課程目標如下：
（1）通過該課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解當前光電子技術(shù)及研究的最新進展和實際的應(yīng)用情況。加深學(xué)生對光電子技術(shù)及其發(fā)展的相關(guān)認識，并通過講授光電子技術(shù)的發(fā)展歷程激發(fā)學(xué)生的研究興趣和開拓他們的思維與知識面。
（2）將該課程的理論教學(xué)與光電材料綜合實驗等實驗課程進行有機結(jié)合，力爭形成理論和實際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生理論基礎(chǔ)知識的同時提升學(xué)生的綜合實踐能力。
2 光電子材料課程教學(xué)方法和手段改革
根據(jù)教育部的專業(yè)規(guī)范和學(xué)校的課程體系，和筆者所在校培養(yǎng)應(yīng)用型課程人才的辦學(xué)理念和材料物理專業(yè)的特點與培養(yǎng)目標，結(jié)合《半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)》理論性強的特點，在該課程建設(shè)過程中，以提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力為目的，采用啟發(fā)、互動式教學(xué)，講解與討論相結(jié)合，講授與自學(xué)相結(jié)合。借助多媒體和實物教具進行形象化教學(xué)。充分運用該校多媒體教室所擁有設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)平臺來實現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化，充分運用實物、互聯(lián)網(wǎng)資源以及企業(yè)資源，沓涫悼翁玫哪諶藎使其內(nèi)容具體豐富。
具體采取的教學(xué)方法、手段如下：
（1）制作一系列教學(xué)video，輔助課堂教學(xué)，活躍教學(xué)氣氛，增加課堂互動，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
（2）建設(shè)課程網(wǎng)站，通過學(xué)生熟悉的微博、小木蟲等平臺實現(xiàn)“光電子技術(shù)基礎(chǔ)”網(wǎng)絡(luò)資源庫的建立；并上傳精品課時，在互聯(lián)網(wǎng)上進行國內(nèi)外的共享。
（3）課堂教學(xué)中通過課前回顧、課前提問等方式保持課程的連貫性和邏輯性，采取引入實物、實驗演示及參觀等方式使教學(xué)更加形象化，運用布置課后作業(yè)、小論文等方法使學(xué)生在課下更好地鞏固已學(xué)內(nèi)容，同時對學(xué)生掌握知識的程度得到及時的反饋，為學(xué)生打下扎實的理論基礎(chǔ)。
（4）針對該課程公式偏多的特點，在課上帶領(lǐng)學(xué)生推導(dǎo)重要的公式，使學(xué)生更好地理解公式的物理意義，掌握光電子材料與器件制造及設(shè)計的依據(jù)。
（5）針對該課程與《光電材料綜合實驗》等實驗課程的密切關(guān)聯(lián)性，在該課程理論教學(xué)中先引入關(guān)鍵實驗課程，并逐步與《光電材料綜合實驗》等實驗課程進行有機結(jié)合，力爭做到理論聯(lián)系實際，學(xué)生們學(xué)到的知識有的放矢。
（6）通過教師指定報告內(nèi)容或者討論主題，讓學(xué)生進行分組報告或者分組討論等方式，了解半導(dǎo)體器件物理知識在新器件制造及工藝當中的實際應(yīng)用，分析和研究實際生活中有關(guān)的問題，達到理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用的目的，提高學(xué)習(xí)的深度和廣度，促進學(xué)生學(xué)習(xí)能力發(fā)展。
（7）課程考核可采取過程考核的形式，即降低學(xué)期末考試成績占總評成績的比重（50%），另外50%的成績根據(jù)過程考核的成績進行評定，過程考核主要包括學(xué)生的考勤、課堂表現(xiàn)、分組報告或分組討論和團隊作業(yè)等多個部分。這種核算成績的方式可以有效降低學(xué)生平時對課程重視度不夠，只靠期末進行突擊復(fù)習(xí)的弊端。督促學(xué)生平時對課程的各個環(huán)節(jié)進行高度重視，上課積極回答問題，積極思考如何將理論與實際應(yīng)用結(jié)合起來，并且善于進行與團隊協(xié)作完成作業(yè)。
3 結(jié)語
光電子材料的研究和應(yīng)用不但需要較強的光電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，還需要較強的理論聯(lián)系實際，動手操作的實踐能力。因此，為滿足社會光電子材料專業(yè)人才的需要，在協(xié)同創(chuàng)新平臺的基礎(chǔ)上，通過改善原有課程中“學(xué)”與“用”脫節(jié)的現(xiàn)象，進行有針對性的教學(xué)，能夠促進學(xué)生對理論知識的理解以及知識運用和動手操作的實踐能力，促進創(chuàng)新實踐能力的專業(yè)人才的培養(yǎng)。
參考文獻
[1]葉莉華，崔一平，胡國華.“光電子技術(shù)”課程教改探索[J].電氣電子學(xué)報，2007，29（2）：10-12.
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[3]范東華，代福.基于協(xié)同創(chuàng)新理念的光電子專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)課程教學(xué)方法改革[J].時代教育，2015（2）：199-200.
主管單位：中國科學(xué)院
主辦單位：中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
出版周期：月刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1672-8785
國內(nèi)刊號：31-1304/TN
郵發(fā)代號：4-290
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1980
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1.1人才培養(yǎng)模式的改革探討
社會的發(fā)展對高校人才的發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)，要培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展需要的高素質(zhì)、應(yīng)用型的復(fù)合人才，就必須改革人才的培養(yǎng)模式.結(jié)合蚌埠學(xué)院的特點，構(gòu)建適合社會發(fā)展、學(xué)生發(fā)展的人才培養(yǎng)模式，成為專業(yè)建設(shè)中的首要問題.隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，各種學(xué)科之間的相互滲透已成為學(xué)科發(fā)展的主要趨勢.面向21世紀，我校提出了加強基礎(chǔ)，拓寬知識面，注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，增強適應(yīng)性和競爭性的總體要求，推進學(xué)科建設(shè).實現(xiàn)專業(yè)與基礎(chǔ)的結(jié)合，理論與實際的結(jié)合，相鄰、相關(guān)學(xué)科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養(yǎng)具有堅實基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才.致力于光電子學(xué)在信息領(lǐng)域的科學(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合本校特點，本專業(yè)辦學(xué)指導(dǎo)思想是：實基礎(chǔ)、適口徑、重應(yīng)用、強素質(zhì)、理工結(jié)合.培養(yǎng)學(xué)生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創(chuàng)新意識、良好的職業(yè)道德和身心素質(zhì)，并系統(tǒng)掌握光信息科學(xué)與技術(shù)的基本理論和基本知識，受到電子技術(shù)實訓(xùn)、光信息專業(yè)的基礎(chǔ)實驗和課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等方面的基本訓(xùn)練，具備從事光電子、光信息、光電技術(shù)及其相關(guān)學(xué)科工作的基本能力.本專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的德智體美全面發(fā)展的，具備光信息科學(xué)與技術(shù)的基本理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識，能在光電子學(xué)、光通信、光學(xué)信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲，以及相關(guān)的電子信息科學(xué)、計算機科學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域，從事產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)、生產(chǎn)制造與管理、科學(xué)研究、教學(xué)工作的應(yīng)用型高級專門人才.按照社會需求，結(jié)合學(xué)生興趣和學(xué)院辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)規(guī)格等，我們需要努力不斷探討和改革人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才.
1.2合理構(gòu)建課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求，目前課程體系中還存在一些問題，例如課程大綱、教材內(nèi)容不統(tǒng)一和怎樣符合不同學(xué)校的辦學(xué)特色，不同課程內(nèi)容相互重復(fù)，課程設(shè)置時課程先后順序、學(xué)時分配的矛盾等.合理構(gòu)建課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，對人才培養(yǎng)具有決定性的作用，因此要以知識全面性和學(xué)習(xí)者為中心，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色來設(shè)計課程和培養(yǎng)環(huán)節(jié)，要合理安排通識課程、專業(yè)課程以及其它諸如實驗課程等的比例，安排應(yīng)突出學(xué)生知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合，強化學(xué)生應(yīng)用和工程意識，另外要更多渠道優(yōu)化，為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供較大的時間和空間，諸如校選課制、網(wǎng)絡(luò)課堂等.光信息科學(xué)與技術(shù)更新和發(fā)展飛速，在課程建設(shè)方面，我們要以構(gòu)建“適應(yīng)需求為導(dǎo)向的課程體系”為龍頭，帶動教學(xué)內(nèi)容的更新，合理動態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容，淘汰過時的，促進課程質(zhì)量的提高；其次根據(jù)課程設(shè)置對光學(xué)和光電子技術(shù)系列課程進行修訂、整合，使課程體系少重復(fù)、層次清晰、拓寬知識面；再次為了反映當代科技的重大成就和前沿，我們除了完善光通信原理、光電子技術(shù)、激光原理與技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課，還考慮研究生課程打通，考慮實際應(yīng)用，增設(shè)了光信息科學(xué)與技術(shù)方面的選修課，如激光光譜技術(shù)、非線性光學(xué)、信號與系統(tǒng)、光信息存儲與現(xiàn)實、MATLAB光學(xué)模擬技術(shù)、太陽能基礎(chǔ)、傳感器與檢測技術(shù)等，以適應(yīng)國內(nèi)外迅速發(fā)展的光電子技術(shù)的要求，培養(yǎng)“理實交融”的復(fù)合型的光信息科學(xué)與技術(shù)人才.另外，由于光信息科學(xué)與技術(shù)屬于應(yīng)用面廣,實戰(zhàn)性強的專業(yè)，建立光學(xué)與光電子技術(shù)實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和市場對人才需求的特點，結(jié)合本院學(xué)科特點，經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、醞釀和會議討論，我們設(shè)置光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主要課程為高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、電磁場與電磁波、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、原子物理、量子力學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、光電子學(xué)、信息光學(xué)、光通信原理、光電子技術(shù)、光電檢測技術(shù)及應(yīng)用等.學(xué)位課程中的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，從以上主要課程中選取.
1.3實驗與實踐教學(xué)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)科學(xué)和技術(shù)關(guān)系密切
理論知識與實踐能力并重，所以圍繞專業(yè)方向和培養(yǎng)目標，以深化實驗教學(xué)和實踐教學(xué)以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創(chuàng)新能力作為指導(dǎo)思想，加強校內(nèi)外教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)的實效性，注重建立高素質(zhì)的實驗和實踐教師隊伍和教學(xué)考核辦法，努力構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實驗與實踐教學(xué)體系[1,6,7].圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和市場對人才需求的特點，根據(jù)本專業(yè)特點以及我校專業(yè)實驗室建設(shè)指導(dǎo)思想和發(fā)展目標，全面考慮主要實驗課程包括大學(xué)物理實驗、光學(xué)基礎(chǔ)實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、數(shù)字圖像處理實驗、光電子技術(shù)實驗、光通信與光信息技術(shù)實驗、激光原理與技術(shù)實驗和光電檢測技術(shù)及應(yīng)用實驗，精心設(shè)計實驗內(nèi)容和創(chuàng)建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優(yōu)勢，發(fā)揮示范作用.基礎(chǔ)課實驗室要提高建設(shè)水平和教學(xué)質(zhì)量，同時重視專業(yè)實驗室建設(shè)，重視用高新技術(shù)提高實驗室建設(shè)水平，強度基礎(chǔ)性和完整性建設(shè)的同時，增加有利于學(xué)生動手能力培養(yǎng)的設(shè)計性、探究性、創(chuàng)新性類實驗項目.我們利用已有光學(xué)實驗室、數(shù)學(xué)建模實驗室、電子技術(shù)實驗室，強化建設(shè)信號與系統(tǒng)、EDA、電子工藝設(shè)計、近代光學(xué)實驗、信息光學(xué)實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術(shù)實驗等專業(yè)基礎(chǔ)實驗室，需要努力爭取校領(lǐng)導(dǎo)及各職能部門的支持，確保經(jīng)費到位，計劃1年內(nèi)基本建成，可以滿足新專業(yè)教學(xué)和研究工作的需要.本專業(yè)主要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括軍事訓(xùn)練、社會實踐、金工實習(xí)、電工電子實習(xí)、光信息專業(yè)基礎(chǔ)實驗、光電子學(xué)課程設(shè)計、光通信原理課程設(shè)計、光電檢測課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計（論文）等.我們需要進一步努力在原有校內(nèi)、外實習(xí)基地的基礎(chǔ)上，通過更多知名光電信息企業(yè)和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術(shù)前沿以及管理一流的實習(xí)基地，主動與相關(guān)企業(yè)聯(lián)系調(diào)研，理論聯(lián)系實際，實現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)與市場需求的有機結(jié)合.此外，爭取實施校園網(wǎng)進教室和實驗室計劃，增加圖書館館藏文獻資料數(shù)量，豐富教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)新動力.
1.4務(wù)必擁有自己的核心資源
開辦新專業(yè)僅有良好的課程設(shè)置和合理的實驗室建設(shè)是不夠的，還需要優(yōu)良的師資隊伍建設(shè).進一步加強教師隊伍建設(shè)，教師隊伍的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、素質(zhì)、水平達到較高先進水平.計劃到2014年，在學(xué)歷結(jié)構(gòu)上，教師中具有博士學(xué)位的比例達到30%左右；35歲以下專任教師中具有碩士學(xué)位的占90%以上.在職稱結(jié)構(gòu)上，教授占教師總數(shù)20%以上，副教授占教師總數(shù)40%以上.全力推進科學(xué)研究工作，以科研促教學(xué)，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子.充分發(fā)揮學(xué)科帶頭人的作用，多出一些高質(zhì)量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區(qū)的企業(yè)，了解他們在生產(chǎn)中碰到的技術(shù)難題，尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題，進行合作研究，為地方經(jīng)濟建設(shè)服務(wù).同時建立與本地區(qū)科研院所的聯(lián)系，加強合作，共同申報科研課題.建立科研激勵機制，培養(yǎng)合理的科研梯隊.廣泛開展學(xué)術(shù)研討、學(xué)術(shù)交流活動，形成濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，加大科技開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化力度.目前存在一個問題是該專業(yè)課教師數(shù)量不夠，迫切需要加入新生力量充實教師隊伍，加強教學(xué)和科研實力，還要注重在職教師的教學(xué)和學(xué)術(shù)進修.光信息科學(xué)與技術(shù)的建設(shè)必須擁有大量的人才資源，包括高素質(zhì)的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學(xué)“硬件設(shè)施”和“軟件平臺”，包括教學(xué)和科研設(shè)施和服務(wù)、與外界交流的各種平臺和渠道，以及各項政策法規(guī)、規(guī)章制度等.
2機電一體化向智能化邁進的發(fā)展歷程
2.1數(shù)控機床。與西方發(fā)達國家相比,我國機電企業(yè)出現(xiàn)較晚,隨著我國建筑行業(yè)規(guī)模不斷擴大,機電企業(yè)的發(fā)展是確保實現(xiàn)高質(zhì)量建筑工程的必然要求。在我國機電一體化的出現(xiàn),一開始受數(shù)控機床技術(shù)的影響,在20世紀中期,人們的日常生活開始觸及電子應(yīng)用設(shè)備,電子應(yīng)用設(shè)備是推動機械產(chǎn)物必然發(fā)展的需求,由于當時電子應(yīng)用設(shè)備實際操作受限,其機械化產(chǎn)物質(zhì)量達標還不能得到保證,因此,機電一體化的運作還不能廣泛地應(yīng)用在我國機電企業(yè)中。2.2微電子技術(shù)。在20世紀中期,機電一體化應(yīng)用數(shù)控機床技術(shù)領(lǐng)域存在著較大的問題,不能滿足當今時代機電工程施工的具體要求,所以,仍需要借助其他技術(shù)進一步實現(xiàn)機電一體化。微電子科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn),給機電一體化的發(fā)展帶來了新的希望,隨著我國機電工程規(guī)模不斷擴大,對其施工技術(shù)的要求也在不斷增加,這一時代機電。一體化應(yīng)用微電子技術(shù),推動了機電一體化順利實施,微電子技術(shù)的出現(xiàn),將我國機電工程帶到了一個嶄新的發(fā)展領(lǐng)域,其各項技術(shù)的共同運行促使機電一體化技術(shù)的正常運行。2.3可編程控制器的出現(xiàn)在20世紀中后期階段,機電一體化技術(shù)的發(fā)展邁向了較為成熟階段,先前的微電子技術(shù)雖然在一定程度上能為機電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ),隨著新時代的發(fā)展,機電一體化技術(shù)實際應(yīng)用領(lǐng)域越來越多,微電子技術(shù)還不能完全滿足機電一體化技術(shù)在任何情況之下解決所有問題,因此,在這一時期,出現(xiàn)了可編寫程序的控制器,該控制器主要功能是通過可編寫的特點使之自動化操作,應(yīng)用該控制器最早的國家是美國,美國汽車制造行業(yè)中將該控制器應(yīng)用得十分充分。隨著機電控制器技術(shù)的不斷成熟,在我國機電施工的過程中大量應(yīng)用該控制器,技術(shù)的不斷成熟,并且通過大量實踐應(yīng)用將新時代研制出的新型機電控制器大量投入到生產(chǎn)過程。隨著這項技術(shù)的成熟,國家為了更好地控制新時代研制出的新型機電控制器,制定了很多關(guān)于該領(lǐng)域技術(shù)相應(yīng)的管理條例,從宏觀角度上來看,機電一體化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從單一到復(fù)雜的過程,從單一的結(jié)構(gòu)體演變成各個復(fù)雜的系統(tǒng),在機電一體化技術(shù)的功能方面,不但實現(xiàn)了自動化機電一體化技術(shù),同時賦予機電一體化技術(shù)智能化特點。當今時代,機電一體化技術(shù)具有遠程控制操作端,使新型機電一體化技術(shù)實現(xiàn)便捷化轉(zhuǎn)換,而且通過遠程控制端信息快速傳達各個接收端,接收端在接收信息后的第一時間通過新時代信息處理技術(shù)快速篩選和整理,新時代機電一體化技術(shù)在研發(fā)領(lǐng)域更偏向于它的實際應(yīng)用價值,形成了新時代機電一體化系統(tǒng)。2.4激光光電子技術(shù)。隨著新時代社會科技水平的不斷提高，機電一體化規(guī)模不斷擴大，可控制的編程器已經(jīng)不能完全滿足新時代機電企業(yè)的發(fā)展，為了更好地迎合當代機電一體化企業(yè)可以更好地向智能化推進，激光光電子技術(shù)的出現(xiàn)，將機電一體化智能化推向了至高點，利用當下十分先進的激光技術(shù)，借用光電子在激光中的優(yōu)勢，而且光電子技術(shù)能夠在可編程操控基礎(chǔ)之上，能夠進一步優(yōu)化先前所有用于機電一體化所有技術(shù)，完善整個智能化過程，從根本上改變機電一體化智能化發(fā)展的很多干擾因素，擺脫不必要因素的影響，確保在激光光電子技術(shù)的支撐之下，更加快速高效地實現(xiàn)機電一體化智能化發(fā)展?？偠灾?，利用當下十分先進的激光技術(shù)，我國機電企業(yè)可以抓住這一優(yōu)勢，對光電子在激光技術(shù)的支撐之下，能夠讓機電企業(yè)一體化智能化推進目標更快實現(xiàn)，機電企業(yè)應(yīng)根據(jù)當今社會機電行業(yè)發(fā)展的趨勢，并且一直關(guān)注當下社會先進的科學(xué)技術(shù)，利用新時代先進的科學(xué)技術(shù)和機電一體化企業(yè)發(fā)展的趨勢的動態(tài)，并且根據(jù)自身企業(yè)在社會發(fā)展過程中的發(fā)展趨勢，將機電一體化和新時代先進的科學(xué)技術(shù)巧妙地融合在一起，研制出更為先進的機電一體化技術(shù)，迎合新時代社會發(fā)展的趨勢，重點研究機電一體化向智能化發(fā)展需要的哪些前提條件，并根據(jù)自身機電企業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢，加強機電一體化相關(guān)技術(shù)的研究，研制出高質(zhì)量高效率機電一體化向智能化發(fā)展的先進技術(shù)，以確保我國機電企業(yè)在未來發(fā)展中能夠一直處于世界前沿水平。
3對新時代機電一體化向智能化發(fā)展的思考
當今時代,社會飛速發(fā)展,帶動了我國各行各業(yè)的不斷發(fā)展,機電一體化智能化的發(fā)展趨勢是我國新時代順應(yīng)社會發(fā)展的必然要求,新時代機電一體化發(fā)展以其智能化的存在優(yōu)勢,是一個控制機電領(lǐng)域的系統(tǒng)組織,依靠新時代微電子技術(shù),在機電一體化設(shè)備的制作過程中,其數(shù)字化管理系統(tǒng)實現(xiàn)過程利用微電子控制器更簡單地解決了這一問題。當今時代數(shù)控機床技術(shù)不斷成熟,計算機應(yīng)用系統(tǒng)飛速發(fā)展,給新時代機電一體化技術(shù)數(shù)字化系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ),并且通過計算機先進的技術(shù)實現(xiàn)虛擬化管理和集成管理。在我國機電行業(yè)的發(fā)展中,機電一體化技術(shù)是實現(xiàn)機電產(chǎn)品數(shù)字化屬性的重要手段。在20世紀末,最早將機電一體化推向智能化邁進的國家是西方很多發(fā)達國家,機電一體化智能化推進不但給這些發(fā)達國家創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟價值,并且將機電一體化這一偉大的智能成果推向了世界前沿。比如:像很多可編程的控制器可以促使機電一體化向智能化邁進所生產(chǎn)的機電產(chǎn)品擁有數(shù)字化管理系統(tǒng),當今時代,電子信息技術(shù)尤為發(fā)達,在機電一體化數(shù)字化管理系統(tǒng)中,更加有力地提升了機電一體化數(shù)字化管理系統(tǒng)的數(shù)字化創(chuàng)造。新時代下,機電一體化已經(jīng)向智能化推進,隨著時間的推移,機電一體化向智能化推進的步伐在潛移默化的影響著我們國家。
4結(jié)語
當今時代快節(jié)奏的生活越來越普遍存在于我們的生活之中,機電一體化向智能化推進符合新時代生活理念,機電一體化向智能化可以推進的過程大體分成幾個階段,首先在數(shù)控機床技術(shù)的出現(xiàn),機電一體化向智能化推進有了一點起色,接著微電子技術(shù)和可編程的控制器將機電一體化智能化推向了十分成熟階段,為機電一體化智能化數(shù)字系統(tǒng)奠定了發(fā)展基礎(chǔ),光電子技術(shù)的出現(xiàn)將機電一體化智能化邁進推向了最高端,是新時代先進科學(xué)技術(shù)的必然發(fā)展產(chǎn)物,隨著機電一體化智能化技術(shù)的不斷發(fā)展,機電一體化技術(shù)在我國慢慢的發(fā)展起來。
作者:王濤 單位:陜西交通建設(shè)集團公司西長分公司
參考文獻
［中圖分類號］F426［文獻標識碼］A［文章編號］1005-6432（2014）22-0052-02
1武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程
自我國首先在武漢東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)建武漢?光谷以來,光電子信息產(chǎn)業(yè)就作為武漢的四大產(chǎn)業(yè)之一開始迅速發(fā)展。近幾年來,東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)正對武漢國家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進行全力推進,形成了一批以光纖通信、移動通信為主導(dǎo),激光、光電顯示、消費電子、集成電路等競相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局,而光電子信息產(chǎn)業(yè)也逐漸發(fā)展為武漢市四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。武漢光電子信息技術(shù)及產(chǎn)業(yè)水平在國內(nèi)漸漸占據(jù)了領(lǐng)先地位,在全球市場上,武漢?光谷也成為了我國在光電子信息領(lǐng)域中與世界強國相競爭的知名品牌。發(fā)展到2010年,武漢的光電子信息產(chǎn)業(yè)已成為繼武漢汽車產(chǎn)業(yè)后,第二個資產(chǎn)規(guī)模過千億的產(chǎn)業(yè)。到2011年,武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)總收入高達1440億元,在世界產(chǎn)業(yè)集群中占到了一個舉足輕重的地位。
東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)在2009年光電子信息企業(yè)有800多家,總收入達到8356億元,凈利潤高達525億元,出口創(chuàng)匯約120億元,從事光電子信息產(chǎn)業(yè)的人員近10萬人。最近幾年,武漢?光谷幾乎承擔(dān)了中國所有的光通信系統(tǒng)的建設(shè)和90%以上的國家863光纖通信項目。隨著東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)涌現(xiàn)出一大批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的光纖光纜頂尖技術(shù)和光電子元件制造技術(shù),光纖通信技術(shù)與電視、電話、移動通信和互聯(lián)網(wǎng)等一同進入了中國家庭。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,到目前為止,武漢?光谷共生產(chǎn)光纖1518萬芯公里,銷售2077萬芯公里,產(chǎn)銷率高達1368%；共生產(chǎn)光纜722萬芯公里,銷售1242萬芯公里,產(chǎn)銷率高達172%。其中,長飛光纖產(chǎn)量仍穩(wěn)居全球首位,光纖預(yù)制棒產(chǎn)量居世界前三位。特別是烽火通信光纖預(yù)制棒生產(chǎn)線投產(chǎn),從此打破了國外對光纖預(yù)制棒技術(shù)的壟斷,使武漢?光谷光纖產(chǎn)業(yè)的整條產(chǎn)業(yè)鏈被打通。
在這近十多年來的發(fā)展過程中,武漢?光谷的光電子信息產(chǎn)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)分工中逐漸占有一席之地。其光谷光纖光纜生產(chǎn)規(guī)模成為全球第一；光電器件在國內(nèi)市場的占有率達到60%,國際市場的占有率達到12%；激光產(chǎn)品在國內(nèi)的市場占有率也一直保持在50%左右。
2武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇
(1)光纖入戶活動的開展。隨著時代的發(fā)展,信息的傳播速度成為一個國家是否發(fā)達的一個重要指標,也對一個國家的經(jīng)濟發(fā)展有著重要影響。加快對光纖通信技術(shù)的構(gòu)建,能夠提高我國的國際競爭力。目前,我國正大力開展光纖入戶活動,各省市的電信部門也在積極配合降低光纖費用,保證活動的順利開展。國務(wù)院也在2012年5月23日發(fā)表聲明,鼓勵民資參與電信業(yè),加快普及光纖入戶。這次活動的展開,提高了我國對光纖光纜的需求,這對于以光纖光纜為主要研發(fā)方向的武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)來說,是百年難遇的機會。
(2)信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代。目前,我國正在實行兩化融合和三網(wǎng)融合。兩化融合是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合, 是指以信息化帶動工業(yè)化、以工業(yè)化促進信息化,走新型工業(yè)化道路；兩化融合的核心就是信息化支撐,追求可持續(xù)發(fā)展模式。三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)在向?qū)拵ㄐ啪W(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)演進過程中,三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造,使其技術(shù)功能趨于一致,業(yè)務(wù)范圍趨于相同。而這兩個融合活動的實行大力促進了我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這也為武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了巨大的內(nèi)需市場和發(fā)展機遇。
(3)歐洲經(jīng)濟發(fā)展的動蕩。歐洲一直以來都是傳統(tǒng)的光電子信息技術(shù)強國,他們掌握著光電子的核心技術(shù)、標準和品牌,并通過這些牢牢控制著全球光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。然而在2011年,由于歐洲債務(wù)危機的爆發(fā),致使歐洲的各行各業(yè)都受到不同程度的影響,其中就包括歐洲的光電子信息產(chǎn)業(yè)。而武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)受到歐債危機的影響卻很小,依然保持著30%增長速度平穩(wěn)發(fā)展,武漢關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)可以趁此機會搶占世界光電子信息產(chǎn)業(yè)市場份額。
3武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)
(1)周邊國家的發(fā)展與崛起。在中國周圍,一直以來都有著光電子強國對中國市場虎視眈眈,那就是日本、韓國和中國臺灣。日本一直作為傳統(tǒng)的光電子技術(shù)強國之一,它的光電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模每年仍保持著遞增的趨勢,尤其是它的消費類光電子領(lǐng)域的地位,一直沒有動搖。而日本也曾在半導(dǎo)體激光器、激光打印機、液晶顯示器、光盤產(chǎn)業(yè)等方面在世界上處于壟斷地位。光電子信息產(chǎn)業(yè)是日本增長速度第二快的產(chǎn)業(yè),迅速的發(fā)展也使日本國內(nèi)的市場不足以滿足國內(nèi)光電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,于是它們將目光看向國外,尤其是與日本相鄰的中國這樣一個巨大市場。
韓國和中國臺灣的光電子信息產(chǎn)業(yè)的崛起也漸漸威脅著國內(nèi)的光電子信息產(chǎn)業(yè)市場。臺灣每年對光電子信息產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入費用高達8%到10%左右,每年的總產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長量在334%左右。而韓國光電子信息產(chǎn)業(yè)的平均復(fù)合增長率也達到了135%,高于全球市場的91%。到2010年,韓國的光電子信息產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達到了25兆億韓元。周邊國家的光電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與崛起是對武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重大挑戰(zhàn)。
(2)國內(nèi)市場競爭激烈。在我國主要設(shè)有7個光電子技術(shù)研發(fā)基地,雖然每個研發(fā)基地都有重點研發(fā)的方向,但隨著時間推移,研發(fā)的產(chǎn)品漸漸有了交集,致使國內(nèi)光電子信息產(chǎn)業(yè)的市場競爭開始激烈。
中國光電產(chǎn)業(yè)代表性企業(yè)的區(qū)域分布城市技術(shù)領(lǐng)域代表企業(yè)所屬產(chǎn)業(yè)基地武漢光通訊烽火、長飛中國光谷激光加工華工、楚天上海LED顯示上海天馬、藍光張江、閔行、昆山光通訊上海長飛、阿爾卡特松江、潛河徑激光加工飛利浦、大恒嘉定、松江北京LED顯示京東方奕莊工業(yè)園光通訊組件北京中科嫁英半導(dǎo)體通州激光應(yīng)用大恒中關(guān)村長春LED顯示北方彩晶長春經(jīng)開激光加工奧普光電、光華微電子深圳光通訊、
光儲存華為、中興、
長城、華強高科技園光電顯示激光天馬、康佳、創(chuàng)維大族激光廣州光電材料、
光通信小企業(yè)居多經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)石家莊LED顯示、
太陽能電池中電13所、河北晶龍寧晉縣鹿泉開發(fā)區(qū)資料來源：王灝光電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與演進研究華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文,2009,(6)
從表中可以看出,大部分研發(fā)基地的研發(fā)產(chǎn)品有著趨同性,國內(nèi)的光電子信息產(chǎn)業(yè)市場的競爭將會越來越激烈。
4加快發(fā)展武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的思路
(1)建立健全制度,強化政策支撐。一方面,政府應(yīng)盡快出臺為中小型光電子信息企業(yè)提供資金支持、拓寬資金籌措渠道的相關(guān)政策,讓更多的企業(yè)能夠參與進來,解決中小型的光電子信息企業(yè)融資困難的問題；另一方面,政府出臺對中小型光電子信息企業(yè)的優(yōu)惠政策,來保證武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,鼓勵境外科技人員和出國留學(xué)人員到武漢經(jīng)濟開發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè),鼓勵他們到開發(fā)區(qū)從事光電子信息產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)工作等。
(2)完善融資服務(wù),加大投資力度。一方面,可以建立一種光電子信息產(chǎn)業(yè)融資平臺,通過該平臺來推進光電子核心技術(shù)的發(fā)展,保證武漢光電子核心企業(yè)研發(fā)投入力度,并引導(dǎo)政府加大對光電子信息產(chǎn)業(yè)風(fēng)險投資領(lǐng)域的發(fā)展； 另一方面,完善光電子信息產(chǎn)業(yè)的中小型企業(yè)信用擔(dān)保機制,通過政府制定的一系列優(yōu)惠政策,鼓勵對中小型企業(yè)的投資,解決中小型企業(yè)融資成本高、融資難的問題,
政府還應(yīng)鼓勵光電子信息企業(yè)融資上市,通過證券的融資功能,解決大產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展融資困難的問題。
(3)強化創(chuàng)新能力,提高核心競爭力。一方面,在制度上創(chuàng)新,進一步完善對東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)的授權(quán)工作,重點建設(shè)武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)一條龍服務(wù),并以高起點和長遠目標來規(guī)劃和建設(shè)武漢科技新城,改善好企業(yè)之間的競爭環(huán)境,降低企業(yè)發(fā)展的社會成本；另一方面,在技術(shù)上的創(chuàng)新,在加強對基礎(chǔ)研究的同時,我們還可以在國外設(shè)立專門的研發(fā)和市場機構(gòu),引進或消化吸收國外的相關(guān)先進技術(shù),進一步提升武漢光電子信息企業(yè)的創(chuàng)新能力,不斷完善創(chuàng)新激勵機制,來提高武漢光電子信息技術(shù)的核心競爭力,讓武漢光電子信息技術(shù)力爭站在國際光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最前沿。
