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光电子技术论文赏析八篇

时间:2023-04-20 18:01:34

光电子技术论文

光电子技术论文第1篇

【关键词】电子科学与技术;光电子技术;教学改革;教学内容

一、引言

电子科学与技术专业是一个基础知识面宽、应用领域广阔的综合性专业,是信息产业的基础学科,涉及信息产业、国防军工、航空航天以及人们日常衣食住行等方方面面。电子科学与技术属于国家设定的一级学科,下设微电子学与固体电子学、物理电子学、电路与系统、电磁场与微波技术四个二级学科。电子科学与技术专业培养学生知识面广泛,不仅对数学、物理、化学、电子技术、计算机等基础知识有很高的要求,而且要求学生具备电子光子材料、器件与系统设计、器件与系统制造等方面的专业知识和技能。

景德镇陶瓷学院是全国唯一的陶瓷高等学府,行业特色鲜明,学校根据陶瓷行业和地方经济社会发展需要,突出电子陶瓷特色,积极推进学科专业建设,形成了以工为主,工、文、管相结合,覆盖电子陶瓷行业所有领域的专业体系。自2001年设立本专业来,本着培养具有鲜明特色的高级应用型电子陶瓷行业人才的目标,形成在省内具有较高知名度的特色专业,毕业生的就业率保持在85%以上,特别是用人单位对本专业毕业生总体评价很高,一致认为本专业毕业生专业技术理论扎实,动手能力强,创新开发能力强,独立分析和解决问题的能力较突出,能很快适应工作的需要。2009年被批准为教育部高等学校特色专业建设点,是教育部第二批卓越工程师教育培养试点单位中三个支撑专业之一。近十年来,学校一直把电子科学与技术专业作为学科建设中的一个重点。本专业培养的目标是培养适应社会主义建设需要,德智体美全面发展,具有扎实基础理论,掌握电子科学与技术基础知识和系统的电子工程专业知识,具有较强的工程实践、团队协作、组织管理和创新能力,使学生能够在固体电子学、光电子学、物理电子学、微电子学领域从事研究、教学、设计、开发、管理等工作或攻读更高一层学位。电子科学与技术专业的主干课程:马克思主义基本原理、高等数学、大学物理、大学物理实验、大学计算机基础、大学英语、工程图学、电路、模拟电子技术、数字电子技术、半导体物理学、光电子学、电子材料与元器件测试技术、电子材料、传感器原理与应用、铁电压材料与器件。其中的光电子技术课程是电子科学与技术专业的核心课,也是电子信息工程专业,应用物理等专业的选修课。其拥有42学时、是一门2学分课程。

光电技术是由光学技术和电子技术相结合而形成的一门崭新的技术。它的主要内容是利用光电结合的原理和方法,实现信息的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等。光电技术是研究“光子”与物质中“电子”相互作用的一门科学,它以光学和电子学为基础,综合利用光学、电子学、精密机械、仪器仪表、材料科学、控制科学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。光电子技术将电子学使用的电磁波频率提高到光频波段,产生了电子学所不可能实现的许多功能。学生通过该课程可以了解光电子技术的应用范围和发展前景,掌握一些常用的光学技术信息化方法,并通过实验了解光调制和探测方法,提升就业竞争力。

二、光电子技术课程教学改革的必要性

《光电子技术》这门课程内容饱满,范围广泛,而且近年来该学科领域发展迅速,对该领域人才的工程实践能力和创新素质要求也不断提高。这些客观条件都给《光电子技术》的讲述带来了困难。特别是在新的教学大纲以后,电子科学与技术专业对这门课程的授课学时进行了压缩,由原来的64学时变成了42学时,学分也相应地变成了2分。学时的变化预示着讲授的内容必须进行压缩,同时一些理论和数学推导很容易使学生们失去这门课的学习兴趣。为了培养该领域的卓越工程师所必备的素养,培养学生的学习兴趣和创造力,对教学手法做一些改进是非常必要的。

三、教学方法的改变

1.增加实践环节

一门课程的学习就是能够增加学生的知识范畴,培养学生的理解能力,让学生在各自的专业领域更加专业。对于电子科学与技术专业的同学通过光电子技术这门课程的学习,可以很好的掌握光电子技术的基本理论以及部分器件的用途、原理以及制备方法。所以在课程结束后安排4次课时的课程设计,具有必要性,要求同学们能够理论联系实际。把学生们分成相应的几个小组,设计发光元件和接收元件,以及对光电系统的电路进行设计,尽量让每一位同学都可以参与到此课程设计,充分发挥每一位同学的特点,让同学们学位沟通,布置团队的协作。

2.引入科研和专题讲座

给同学们介绍国内从事光电子技术方面的科研机构、大学、所在地点以及科研方向,同时也介绍一些科研成果的应用。相关的研究如:晶体光学、调Q、锁模、选模、倍频、参量振荡、反射、荧光,电致发光,非线性光学等领域。因为景德镇陶瓷学院电子科学与技术专业的学生在大学三年级学习这门课程,这时候学生在面临就业和考研的抉择,针对想报考光电子相关领域的研究生的同学,给大家提供一点信息,让同学们提早准备。当然在本书的第七章中,我们也计划挑出四个课题方向,例如课本上的光纤通信,激光雷达,激光制导,红外遥感,把学生们分成四个小组进行查找相关资料,然后进行讨论,最后派出代表,举行一个专题讲座。通过专题讲座,让同学们主动查阅资料,这可以教会同学们如何利用图书馆庞大的网络资源(期刊、文摘、网络及光盘),工具书等。同时通过查阅文献资料和对其选择、消化、归纳,也可以提高学生分析问题,解决问题的能力;也可以开阔同学们的视野,让学生更加接近本学科的前沿技术;通过资料的阅读,也可以让同学们看到科技论文如何写作(中文与英文),有兴趣的同学可以参加创新小组,最后尝试完成科技论文的写作。

3.考核方式改革

俗话说:考考老师的法宝,分分学生的命根。但是对于本科生专业课的考核,采用闭卷考试,虽然可以让学生更好的掌握需要记忆的理论知识,也可以更加理解公式之间的衍化,但是不利于培养学生的实践动手能力。而且在考试前,学生通常喜欢采用平时学习不努力,考试前突击。花大量时间查找和背诵所谓的重点为了应付考试,考试后就如过眼烟云。针对这种情况,提出用来完成考核。例如在实践环节完成的一个很好的设计,可以让学生很难忘记这个别样的经历。在最终的成绩体现上,给出一个总的分数,但是这个数字有“课堂+考试+设计”三部分组成,所占比例为1∶1∶1。这样的考核可以让学生掌握理论知识,又可以培养实践与应用能力,团队沟通协作能力。

四、结束语

根据我校电子科学与技术专业的特色情况,从《光电子技术》这门课程的教学内容,教学方法做一些的改变和探索。教学内容的选择、整合、补充,既注重知识的逻辑连贯性,又让学生充分掌握基本理论,了解光电子技术的实际应用,同时也了解了学科发展的前沿知识,开阔了视野。多媒体教学的引用可以提高知识的表现力,让其更加清晰、形象、生动、全面、具体。实践环节的增加可以让学生理论联系实际,培养学生的工程实践能力和动手能力。科研和专题讲座的引入可以让学生获取最新的科技信息,锻炼同学们选择、总结、消化、归纳整理信息的能力。考核方式的多样化也有助于让学生掌握理论知识,又可以培养实践与应用能力,团队沟通协作能力。

参考文献:

[1]安毓英,刘继芳,李庆辉.光电子技术[M].北京:电子工业出版社,2007.

[2]叶莉华,崔一平,胡国华.“光电子技术”课程教改探索[J].电气电子教学学报,2007,29(2) :10-12.

[3]杨絮,朱一峰,于林韬.光电子技术课程的教学改革初探[J].教育与职业,2011,(11):129-130.

[4]赵洪霞, 王金霞,丁志群,方晓惠,鲍吉龙.“光电子技术”课程建设的实践与思考[J].课程教材,2011,(4):91-92.

光电子技术论文第2篇

(安徽工程大学电气工程学院,安徽 芜湖 241000)

【摘 要】光电子产业作为21世纪具有代表性的主导产业之一,对当今世界科技发展起到巨大驱动力的作用。而《光电子技术》则是电子信息科学类专业的基础学科,本文从分析该课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发,通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题,把科学研究引入课堂,采用诱导式教学方法和多元化的考核评价标准,对《光电子技术》的教学模式进行创新性探索。实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情,提高了《光电子技术》的教学效果。

关键词 光电子技术;教学方法;诱导式教学

基金项目:安徽工程大学引进人才项目(2013YQ002)

作者简介:张艳(1983—),女,汉族,博士,安徽工程大学电气工程学院,讲师。

0 引言

随着国家信息化建设的逐步深入,我国采取了一系列积极、稳妥、有效的措施促进电子信息技术产业高速、持续、健康的发展。从2002年开始国家计委组织实施光电产业化专项计划,光电专项产业化目标[1]是:(1)根据我国在光电子研究开发方面所具有的技术优势和资源特点,重点支持一批技术水平高、市场前景好的光电产品,实现产业技术升级,并尽快形成规模生产。(2)“十五”期间初步形成具有一定自有知识产权和产业优势的光电产业体系。通过对我国已有技术和资源优势并在国际市场有竞争力的光电子产品的重点支持,力争在“十五”期间使国内光电产业能够满足国内各行业的需要,并进入国际市场。(3)通过技术创新和项目建设的带动,扶持光电产业基地的形成。光电信息技术产业的迅速发展,使得具有光电信息技术知识背景的从业人员的需求逐年增加。作为培养专业人才的摇篮,近年来,很多高校相继开设了光电信息工程专业。它以培养可从事光学工程、光通信、图象与信息处理等技术领域的科学研究及相关领域的产品设计与制造、开发及应用等工作的应用型人才为目的。

而《光电子技术》作为光电信息工程专业的一门专业基础课,从了解光电子技术的发展和应用开始,通过学习光学基础知识,以光学系统的源、传输通道、信息加载、探测、信号处理、显示和存储为主线,引导学生系统、全面的学习光电子技术。通过本课程的学习应使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识,培养学生分析和解决工程技术问题的能力,为进一步学习相关专业课打下基础。

本文从分析《光电子技术》课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发,通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题,把书本上的内容与当前光电信息产业的发展现状相结合,采用诱导式教学把科学研究引入课堂,对《光电子技术》的教学思路进行创新性探索。实践表明这些教学探测极大程度的调动学生的学习热情,提高了《光电子技术》的教学效果。

1 《光电子技术》的教学现状及问题

就《光电子技术》这门课程而言,由于教学内容的逻辑推导内容较多,要求以大学数学为基础,具备物理学,材料学,电路电子等多学科的知识和理论体系,导致部分学生对其缺乏兴趣,进而 影响到教学的效果。

尽管近年来,随着的电子设备走进课堂,授课方法也日趋多样,如、“现代化多媒体与传统板书”相结合的教学方法、“图片演示与实物展示”相结合的教学方法、“课堂讲授与小组讨论”相结合的教学方法等[2]。对传统意义上的教学模式进行了改革,如,讲解到激光原理与技术这一章节的时候,在课件中放上激光器以及激光光束的图片,把文字描述的内容以实实在在的实物图片展现在学生的眼前,加深了学生对知识点的理解和接受。这些教育教学方法的改革在很长的一段时间的确取得了很好的教学效果。

然而,随着的物联网技术的发展,现在的大学生可以从互联网上获取海量信息,仅仅是一副图,一个装置器件已经无法引起学生过多的关注。那么,如何吸引到学生的注意力,激发学生的学习兴趣,把《光电子技术基础》这门光电信息工程专业基础课讲解的生动,打开学生通往光电子技术领域的大门,为进一步学习相关专业课打下基础是我们亟需解决的问题。

2 诱导式教学方法

传统意义上的诱导式教学方法早在20世纪80年代被提出,其理论依据出自《论语-述而》:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也。”意思是只有当学生百思而不得其解时,教师才可以有选择的启发他,当学生心里明白但不知如何表达时再去开导他,如果学生不能举一反三,就先不要往下进行了。因而诱导式教学应当是“启发”和“引导”相结合,通过“启发”和“引导”学生,使得学生在有限的课堂教学时间内做到触类旁通,提高教学效率。

而大学教育赋予了“诱导式教学”新的含义,除具有传统意义上的诱导式教学的思想以外,还包含了用发展的眼光看待书本上的知识体系,把科学研究、最新的科技发明、科技产品引入课堂。就《光电子技术基础》这门课程而言,可以从光电产业的最新科研成果中提炼出与课本知识点相关联的的内容,通过光电产业的新发明,新应用吸引学生的注意力,在讲解这些发明或应用的过程中传授教学内容,激发学生的学习《光电子技术》的兴趣。以《光电子技术》[3]中“偏振——起偏——检偏”这一知识点为例,如果仅仅从书本上给出的概念出发讲解:(1)偏振指的是振动方向对于传播方向的不对称性;(2)自然光得到偏振光的过程称之为起偏,所用器件为起偏器;(3)检测某一光束是否为偏振光的过程称之为检偏,所用器件为检偏器。抑或在多媒体课件上放置光束起偏/检偏的图片,都不能起到很好的教学效果。为了吸引学生的注意力,激发学生对“光的传播”这一教课内容的兴趣和求知欲,同时扩展学生的知识面,可以从近阶段的热门话题个人全息手机(takee手机)引入,takee手机的亮点之一是可以使用户从各个角度都能感受到浮在屏幕上的全息立体3D效果,进而联系到学生身边的光电信息技术——3D电影,观众要戴上一副特制的眼镜,而这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片,由此把重点落到“偏振”这个知识点上,让学生在一个轻松的教学氛围中不仅学到了新知识,(下转第82页)(上接第86页)而且知道新知识的应用领域和当前发展的现状,扩宽了学生的知识面和眼界。

因此,大学课堂中的诱导式教学方法应该:(1)培养学生具有批判性思维;(2)具有科学的想象力;(3)具备自我塑造和发展能力。在此基础上,“以点带面”提高学生的创新能力和动手实践能力。

3 多元化的考核评价标准

北京航空航天大学校长前校长曹传钧教授在本科教学上,提出“讲一、练二、考三”的教学模式。指出学生的学习效果体现在:(1)知识面的宽窄;(2)学习,实践的经历;(3)自学的能力;(4)是否具备创造性思维和创造性能力,具有独立的见解等几个方面[4]。那么单纯的一张试卷,一次考试就不能够作为学生掌握知识的依据。

而《光电子技术基础》是理论与实践相结合的一门课程,这就要求其课程的考核评价标准应该具备多元化,多样性的要求。整个课程的考试分为三部分:(1)理论部分的考核:可以采取闭卷考试了解学生对基本概念,基本理论的掌握程度,或者把基本理论深入剖析,采用开卷考试的方式,考察学生运用书本知识分析问题的能力;(2)实验部分的考核:通过实验不仅能够加深学生对知识的掌握,实验本身更是对整个章节,甚至整个课程内容的一个体现,如电光调制实验,旨在让学生掌握晶体电光调制的原理和实验方法,但是该实验从激光发射出的光波经由起偏器,电光晶体,1/4波片,检偏器之后被光电探测器接收,通过信号处理,学生可以在示波器上观察到作用到电光晶体上的调制信号曲线和光电探测器解调后的信号曲线。而这么一套设备展现出来的就是一个完整的光电系统。学生在实验的过程中可以运用光电系统的知识搭建好实验线路,确定光路信号的走向,通过示波器显示的信号曲线分析实验过程中出现的问题,思考该问题出现的原因以及采用何种解决这些问题,从而考察了学生对于光电调制内容的掌握程度,促使学生从实践中意识到理论知识的重要性,提高学生分析问题解决问题的能力;(3)课程设计部分:课程设计旨在学生根据授课内容,通过自学扩大自己的知识面,结合日常生活中使用的光电子产品,培养学生科学的想象力和创新能力。整个成绩采用百分制的标准,三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式评判学生对《光电子技术基础》的学习掌握程度。

通过对两届学生的采用诱导式教学和多元化考核评价的教学,其实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情,提高了学生运用所学知识分析问题,解决问题的能力,培养了学生的动手能力和创新能力,达到了《光电子技术》的教学效果。

4 结束语

光是人们最为熟悉的现象之一,从17世纪关于光的本质的两大对立学说到21世纪的信息时代,光电信息技术已经渗透到人们日常生活之中,除了光电子技术专业的学生需要深入系统地学习《光电子技术》外,微电子技术、材料、电子科学与技术等专业的学生也需要了解光电的基本概念和基础知识。探索诱导式教学方法在《光电子技术》课程的新模式和多元化的考核评价标准,把光电基本概念和基础知识与当前光电信息产业的发展现状相结合,使学生较好地掌握所学知识,把握知识点的学术前沿,为学生的进一步学习和发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]国家计委.国家计委组织实施光电子产业化专项计划[J].中电网,2002,2,28.

[2]于雪莲,顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛,2009,9(9):77-78-81.

[3]朱京平.光电子技术基础[M].2版.科学出版社,2009.

光电子技术论文第3篇

关键词:光纤,发展趋势,通信技术,对策,应用

 

光纤通信最大的技术优点是信息容量大;且光纤的损耗低、传输距离长;光纤通信不易被电磁干扰,对信息的保密性能好;可以有效节约有色金属;光缆尺寸小,便于安装和运输。在这几十年的发展历程中,光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。

1光纤通信的特点

1.1频带极宽,通信容量大

在光纤技术中,光纤可以容纳50000GHz传输带宽,光纤通信系统的容许频带(带宽)是由光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性决定的。例如,单波长光纤通信系统一般是使用密集波分复用等一些复杂的技术,以便解决通信设备的电子瓶颈效应的问题,保证光纤宽带可以发挥更积极的作用,从而增加光纤的信息传输量。目前,单波长光纤通信系统的传输率已经得到了2.5Gbps到10Gbps。

1.2抗电磁干扰能力强

光纤的制作材料主要是石英,其绝缘性好,抗腐蚀能力强。论文格式,发展趋势。因此,光纤有较强的抗电磁干扰能力,且不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等电磁影响,也不会被人为释放的电磁所干扰,这就是石英这种通信材料的最大优势。论文格式,发展趋势。除以上有点之外,光纤体积小、质量轻,不仅可以节省空间,还便于安装;光纤的制作材料资源丰富,成本低;光纤的温度稳定性好,使用寿命长。论文格式,发展趋势。由于光纤通信的优点很多,使其使用范围也不断扩宽。

2光纤通信技术的应用

自上世纪90年代以来,我国光通信技术已经得到了很大的发展,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等方面更是发展迅速,促使光纤生产量不断增加。现代信息网络通信系统不断扩展和增加,导致网络的管理和维护,以及设备的故障判定和排除就显得更加困难和繁杂。此时,我们采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统,这种传输系统可以保证环网传输的稳定性,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,也能满足各种信息传输的需要。针对电视节目的传输,我们同事是采用的宽带传输系统进行传输,将主站到地方站的所有数字信息设置成广播的方式,让同样的电视节目可以在不同的地方下载,也能利用网络管理平台的控制,以便不同的站点可以下载不同的节目。目前,有线电视已经在全国普及,在有线电视的网络支持下,宽带多媒体传输网络就更容易实现了,因此,在这种情况下,我们不应完全废除现有的有线电视网,而是科学的利用它,满足人们的需要,将光纤通信技术融入到千万家,方便人们的生活。

3现代通信系统的光纤技术

3.1单纤双向传输技术

单纤双向传输技术是针对双纤双向传输而言的,双纤传输时,其信号可以在两根不同的光纤中传输,而单纤传输时,信号在调频过后可在不同的波段后,在同一根光纤里传输。现代光纤的传输容量不断增大,从理论上说,光纤传输的容量是无限的,只是受到设备等各种因素的影响,传输容量大大降低,远不及预期的效果。目前,光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,如果利用单纤双向传输技术就能有效的节省一半的光纤资源,而对于现代庞大的光纤网络传输系统中,可节省的光纤资源数量也是十分庞大的。

研发出成熟的单纤双向传输技术对网络通信的发展有十分积极的意义。单纤双向传输技术已经得到了广泛的使用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上还没有使用到这种技术。可见,这也是光纤通信技术的未来发展方向。

3.2光纤到户(FTTH)接入技术

高速数据通信和高质量视频通信等媒体业务的发展和拓展,对现代宽带综合业务网的研究起到了积极的推动作用。而今,核心网便成为了以光纤线路为基础的高速信道,国际权威专家认为,宽带综合信息接入网是现代信息高速公路发展的“最后一公里”,同时也指出,这是信息通信发展的又一个瓶颈。论文格式,发展趋势。虽然ADSL技术为现代通信业务提供了良好的基础,但对于未来将要发展的通信业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏等双向业务和HDTV高清数字电视,尤其是HDTV,现阶段的传输率仅为19.2Mbps,用H.264压缩技术可以压缩到5-6Mbps。论文格式,发展趋势。

在实践中,QOS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps,但仍然难以传输HDTV高清数字电视。论文格式,发展趋势。而使用铜线接入的ADSL的方式已经无法再满足数据高速传输的需求,采用光纤接入技术已成为必然趋势,是未来通信技术的发展趋势。

4光纤通信系统中的新技术探究

4.1光网络的智能化

光网络智能化是通信技术的重要发展方向,光通信技术已有40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但随着计算机技术的发展,加上计算机技术与通信技术的结合,网络技术得到了更高层次的进步,现代光网络中还加入了自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,促使光网络的智能化发展,其中,ASON就是典型的例子。

4.2全光网络

未来的通信网络是属于全光网络的世界,全光网是光纤通信技术发展的最高层次,也是光纤技术的最理想发展阶段。传统的光网络可以实现节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了光纤通信容量的进一步提高,因此,真正的全光网已经成为光纤网络发展的最终极目标。

4.3光器件的集成化

光电子器件的发展趋势是实现其集成化。想要实现全光通信网络,器件的集成是重点,也是核心,光子集成芯片的制造需要将将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上不停的沉积,主要材料有砷化铟镓、磷化铟等。虽然这是一种复杂的技术,但随着互联网多媒体技术的发展,传统的1M-6M的互联网接入带宽变得不足,因此,只通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实了,可见,光器件的集成是必须的,也是保证光纤通信技术发展的核心内容。

5结语

光纤通信技术的发展可以促进城市信息化的形成,而社会的信息化又进一步加速了光纤通信技术的发展,大容量、高速率是社会信息化的两个重要特征,新型光通信技术也正是为了解决现代光纤技术中的问题而诞生的,这必将使得光纤通信技术取的更大的发展。

参考文献:

[1]裘庆生.浅析我国光纤通信发展现状及前景[J].信息与电脑(理论版),2009,(12).

[2]刘海军.浅析光纤通信技术的现状与发展[J].科技信息,2009,(31).

[3]白建春.光纤通信技术的发展及其应用[J].中国新技术新产品,2010,(3).

[4]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

[5]赵兴富.现代光纤通信技术的发展与趋势[J].电力系统通信,2005,(11).

光电子技术论文第4篇

英文名称:Semiconductor Optoelectronics

主管单位:信息产业部

主办单位:中国电子科技集团第四十四研究所

出版周期:双月刊

出版地址:重庆市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1001-5868

国内刊号:50-1092/TN

邮发代号:

发行范围:

创刊时间:1976

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

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光电子技术论文第5篇

关键词:认知理论;布鲁纳;光电检测技术;专业课教学

作者简介:莫文琴(1978-),女,湖北武汉人,中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院,讲师;晋芳(1978-),女,湖北武汉人,中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院,副教授。(湖北 武汉 430074)

基金项目:本文系中国地质大学(武汉)研究生培养模式与教学改革基金(编号:CUGYCXK0820)和中国地质大学(武汉)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号:CUGL110222)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)04-0076-02

认知学习理论是通过研究人的认知过程来探讨学习规律的理论。认知理论主要包括:人是学习的主体,学习不是通过练习和强化形成的,而是通过顿悟与理解获得;学习可以看成学生个体构建自己的认知体系的过程;教学要关心学生学习过程的主动性及学生对知识意义的建构。[1,2]认知学习理论不仅重视人的主体性,而且准确把握了学习的基本过程及其规律。布鲁纳认知理论是现代认知理论的代表,他强调认知学习与认知发展,提倡发现学习,倡导结构主义教育。“光电检测技术”是一门综合性很强的专业课,涉及了光学、电子和计算机等多门学科,也是现代检测技术重要的发展方向。由于该课程基本知识点多、应用性较强,如何提高教学质量是该课程教师所共同关注的问题。[3,4]因此,通过将布鲁纳认知理论应用到“光电检测技术”的教学中,尊重学生学习的主体地位和知识的认知规律,促进了学生对该课程基本知识点的掌握,完善了学生专业知识体系的构建,取得了良好的教学效果。

一、课程教学遵循知识的认知过程

布鲁纳认为认知结构在一个人的学习过程中是不断发展的,人们总是通过把新来的信息与原有的认知结构联系起来积极构建起知识体系;学习的实质在于主动形成认知结构,学习包括知识的获得、知识的转化和评价三个过程。[1]

1.知识的获取

认识的获取,是新知识通过“同化”思维后,被容纳到新的认知结构中。我们在介绍新知识时,需要通过与学生以往接触过的系统进行类比,帮助学生理解和掌握新知识。学生在学习“光电检测技术”课程之前已经修完了“传感器技术”课程,那么在介绍现代光电检测技术中的光纤传感器时,将其与传统传感器进行类比:传统传感器的核心是电量参数的变化,传输信号为电信号,传输介质是电线,被测量是物理量(温度、压力或流量);而光纤传感器的核心是光电场参数的变化,传输信号变成了光信号,传输介质是光纤,被测量仍然是物理量。通过这样的比较和分析,将新知识(光电场参数、光信号和光纤)“同化”到传统传感器结构中,帮助学生构建新的认知结构。

2.知识的转化

在获取知识之后,就是对新知识进一步分析和概括,从而演绎出新内容的过程。同样以上述例子说明,在学生获得光纤传感器的概念后,就要其思考:为什么会产生光纤传感器,光纤传感器和原有传统传感器相比,优势是什么?于是教师可以通过对不同光纤传感器的应用进行介绍和归纳,让学生了解到光纤传感器具有长距离遥测、耐恶劣环境(高温、强电磁干扰)、灵敏度高和易于联网等优点。这样,学生一旦遇到需要高灵敏度探测处于恶劣环境的物理量的课题时,自然就会考虑能否采用光纤传感器这一方案,或者说通过新知识的转化,学生在已掌握传统探测方法的基础上又增加了光纤传感这一方法,开拓了学生思路,提高了学生解决问题的能力。

3.学习评价

学习评价除了传统的考试,还可以通过课堂问答、开放式讨论、实验及课程设计等方式来实施。平时在课程教学过程中,待学生学完某一章节之后,教师利用课堂问答来检验学生对基本知识点的掌握程度,并根据学生的反馈来调整教学的进度,如果学生大部分还未真正理解该章节的基本概念和理论,则需要再次帮助学生完成基本知识点的获取。

开放式讨论则是在学生已具备一定理论基础后,检验他们是否能将新知识转化成为认知系统中新的内容。学生在“光电检测技术”课程中学习了激光雷达的工作原理后,教师可以设定具体问题,比如雷达测速与激光雷达测速的区别,让学生展开讨论。这样,学生通过与已修完的“物理检测理论与检测技术”课程中所学的雷达测速进行比较和分析,就能了解到两种测速的方法其实都是基于多普勒效应,只是激光的方法是利用光信号作为载波,而雷达是利用微波。但正是由于激光雷达采用的是比微波频率高104~105倍的光载波,它的测速精度也远高于一般雷达测速系统。利用类似的问题,可以检验学生是否掌握了新的测试技术,从而评价学生的学习效果。

实验和课程设计是学习评价环节中最为重要的内容。它是对新知识转化程度的一种检验,即考查学生对于新知识的使用是否得当,分析和概括是否准确。[1]学生不再是被动接受新知识,而是亲身试验,从实验的结果和现象中加深对基本知识点的掌握,验证问题的解决方法是否有效。“光电检测技术”课程开设有光电器件特性实验,学生在对光电二极管的光伏特性进行测试时,经常会提出疑问,即为什么当光电二极管的两端电压改变时,流过管子的电流始终不变?这时,教师就会反问他们,如果光电管上光照没有变化,管子的电流会变化吗?他们才恍然大悟,流经管子的电流只与入射光照有关,既然管子受到的光照恒定,光电流也是不变的。通过这种验证性实验,学生对光电器件的各种特性印象深刻,因此对课程的基本概念的掌握更加牢固。

当然,正如布鲁纳所说,知识的获取、转化和评价是三个几乎同时发生的过程。我们在“光电检测技术”课程教学中,将上述学习的三个过程贯穿整个课程讲授中,即每一章理论学习后安排课堂问答、开放式讨论和实验,这正符合学生对知识的认知过程,通过这些教学环节的展开,学生由浅入深、由表及里地掌握了这门学科的精髓。

二、教学应使学生理解各门学科的基本结构

学科的基本结构包含两个方面的内容:学科的基本知识结构以及学习的态度和方法。[1]学科的基本知识结构指的是该学科的基本知识概念和基本规律。学科的基本知识结构好比金字塔的基底,承受着最沉的负荷,只有基础打扎实了,才能有塔顶的辉煌。

在光电检测技术系统中,光电探测器起着将光载波转换为电信号的核心作用,其选取和使用是否得当在很大程度上决定了光电系统的性能。而光电器件的主要性能参数是区别各种光电探测器的基础,比如光谱特性,即探测器输出信号大小与照射到探测器上光波长的关系。可以这样解释:探测器好比人的眼睛,在红橙黄绿青蓝紫各种颜色中,我们总是对黄绿色的光最为敏感,也就是说在黄绿色光波长处,人眼的光谱响应度是最大的。这样的类比之后,学生很容易去理解光电器件的主要性能,从而能够根据各种光电器件的区别和特点,将各种光电器件应用在各自适合的场合,比如PIN型探测器和雪崩光电二极管,时间响应最快,适用于光通信中高速光信号的探测;而光敏电阻时间响应慢,线性较差,一般来说作为开关光信号的探测。通过对光电器件特性参数这一基本概念的理解和掌握,为器件选型、光电检测电路的设计和光电检测系统的设计打下基础。

由于“光电检测技术”课程涉及较多的专业基础,比如大学物理、模拟电子和数字电子、电子测量课程等,所以学生要学好该门课程,应当具有一定的知识背景,才能消化晦涩难懂的知识点。有些学生专业基础较差,在课程学习中很容易碰到挫折而放弃努力,这时,教师应该指导学生端正学习态度,以脚踏实地的态度去学习这门课程,不应急功近利;帮助他们复习相关的知识背景,从而理解本课程的重要知识点,只有这样后续学习才能顺利进行。同时,考虑到本课程应用性较强,教师讲课时应多联系实际,结合业界热点问题,介绍相关系统和技术。通过具体的应用系统案例将需要介绍的知识点引出,然后对知识点进行详细讲解,帮助学生深刻理解和掌握,最后引导学生回过头去分析系统中这些知识点是如何发挥作用的,解决了哪些问题。例如干涉测量技术这一章中介绍了典型的相位调制干涉仪,萨古纳克干涉仪是其中一种。倘若教师直接给出该干涉仪的工作原理,学生的兴趣不会很大。但是教师如果抛出这样一个问题:哪位同学知道苹果iPhone手机中的陀螺仪是如何工作的?想必学生就很想知道答案了。这时,教师就可以说明:如果将萨古纳克干涉光路放到光纤中,这便是光学陀螺仪了。萨古纳克干涉仪利用光的干涉作用,测量光环路的转动角速度。知道了萨古纳克干涉仪工作原理,教师再引导学生回到苹果手机中的陀螺仪的例子,正是因为陀螺仪能够感知三个轴方向的角速度,结合加速度传感器,就能够为手机提供导航和增强功能。因为学习的最好刺激,是对所学内容有兴趣。[5]一旦他们发现这些基本知识点可以解决实际系统中的重要问题,就会觉得值得去学,从而使学习的主动性和积极性得到提高。

三、提倡发现学习,激发教学生长点

布鲁纳认为发现并不只限于获得人类尚未知晓的知识和规律,也包含通过独立思考而获得的一切形式和方法。[1]提倡发现学习,教师可以通过设定的问题和情境,[6]比如电机转速的测量,要求学生给出合理的设计方案。学生五人一组,每组将自己的设计方案在课堂上讲述出来,教师则引导学生对各种方案进行比较和评价。该方式以学生为主体,一方面是激发学生学习的内部动机,在掌握基本知识的前提下,使其主动探索知识、独立解决问题;另一方面在讨论和争议的过程中,学生能够获得知识的生长点,因为每一组的方案不尽相同,在求同存异的过程中知识和经验得到积累。当然,在学生讲述和讨论的过程中,需要教师进行正确指导,并对各种方案给予合理的评价。

四、结束语

“光电检测技术”这门课需要学生掌握较多的专业基础知识,并且应用性较强,强调学生的动手能力。学生从以往理论性较强的课程学习转向应用性较强的专业课学习,需要一定的过程。笔者通过将认知理论应用到课程教学的各方面,以学生为学习的主体,教学遵循学生对知识的认知过程,使得学生更容易理解很抽象的基本概念,提升了其使用新技术解决问题的能力,将新知识与原有认知系统关联起来,丰富了学生的知识体系。

参考文献:

[1]武新春.高等教育心理学(修订版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]赵娟,娄德军.认知学习理论在课程改革中的应用[J].大连教育学院学报,2003,(1):23-25.

[3]李刚,曹浪舟.光电检测技术课程教学改革的探讨[J].高等函授学报(自然科学版),2010,(4):43-45.

[4]周雪芳.对“光电检测技术”课程内容体系优化的思考[J].中国电力教育,2010,(35):96-98.

光电子技术论文第6篇

关键词: 单光子计数系统; 信噪比; 噪声; 弱光信号

中图分类号: TN911?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)06?0167?04

光子计数技术是检测微弱光信号的一种技术。目前,单光子计数系统在环保检测、生物医学、放射探测、激光测量、化学分析等领域有着广泛的应用。当光功率低于10-14 W,激发出来的光信号将会是离散的光子脉冲。若仅仅用一般的光电探测器几乎无法实现将微弱的光信号探测出来并进行量化处理。此时,用一般的直流测量法,已不能把淹没在噪声里的有用信号有效地提取出来。为了实现精确的检测、提高信号抗干扰能力,需要有从噪声中提取、恢复和增强被测信号的技术[1]。本文用的单光子计数系统可以把淹没在噪声里的微弱光信号提取出来,检测光源(发光二极管)的光子分布。

2 单光子计数系统原理、计数性质

3 单光子计数系统的构成

3.1 光电倍增管PMT

PMT由光阴极、聚焦极、倍增极和阳极构成。性能优良的PMT,光谱响应特性好,时间响应快,光阴极的稳定性好,工作波段内的量子效率高,暗计数低[3]。由于PMT的偏置电压对非线性和信号电流的增益有很大的影响,因此为了使PMT有较好的灵敏度,减少噪声的影响,需要精心选择它的最佳偏置电压。选取依据是PMT的信号计数、暗计数和偏置电压的关系曲线如图4所示,由于信号计数曲线有一平坦的坪区,而暗计数曲线则处于连续上升的趋势,当信号计数曲线开始进入坪区时,信噪比SNR最大,此处的偏压是最佳偏置电压[4]。

3.2 放大器

为实现光子计数功能,双阈值甄别器达到的要求是死区时间短,甄别电平范围灵活可调,输出的脉冲输出幅度、宽度达到后续脉冲计数电路的需要。

3.4 计数器

4.2 背景计数

PMT的光阴极、各倍增极的热电子发射在信号检测中产生在没有入射时的背景计数,即暗计数。暗计数还包括杂散光的计数。面积较小的光阴极管的选择、管子的工作温度的降低以及适当甄别电平的选择,可降低暗计数率到最小,不过对于极微弱的光信号,这种噪声源仍不可忽略。若PMT的第一倍增极增益很高,甄别器已经去除各倍增极和放大器的噪声,则上述信号的噪声成分由于暗计数增加至信噪比为若在光信号累记计数中暗计数保持不变,则从实际计数中扣除它很容易。

4.4 脉冲堆积效应

分辨时间是可以区分两相继发生的事件的最短时间间隔,计数系统的分辨时间主要由PMT的分辨时间和甄别器的死时间决定。PMT的分辨时间通常在10~40 ns之间,在分辨时间内,当相继有两个或者两个以上的光子入射到光阴极,它们的时间间隔小于,PMT只输出一个脉冲,于是单位时间内光电子脉冲的输出计数率比入射到光阴极上的光子数少。与此类似的是,若在死时间内输入脉冲,甄别器输出计数率也会损失。上面这样的现象叫做脉冲堆积效应。若光子计数系统由高速的甄别器、计数器构成,极限光子流量约为109 s-1,因存在脉冲堆积效应,含有多个光子的超短脉冲光的强度光子计数器不能测量。

5 实验结果及数据分析

实验装置光路如图7所示。在测量实验中,计数时间设作500 s,光源(发光二极管)的电流调为最小,测量500次,通过计算机获得采样数据,求出光子数的平均值和方差,同样光子数出现的次数统计出来,除以测量的总次数,算出该光子数的几率,然后以横坐标表示光子数,纵坐标表示光子数几率,做出光子数的分布曲线,与理论的泊松分布曲线进行比较,检查测量数据是否符合理论的泊松分布,判断计数系统的稳定性。

6 结 语

本文介绍了微弱光检测技术,了解了单光子计数系统基本原理、基本实验技术,通过实际的实验,观察和对比发光二极管的实际光子数分布与理论的泊松分布的本质区别,加深了对光子数概率分布规律的理解。

参考文献

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[2] 刘桂芳,熊狂炜,刘文操.单光子计数系统的研究[J].高师理科学刊,2011,31(2):67?70.

[3] 王挺峰.提高PMT光子计数系统探测灵敏度的方法[J].光机电信息,2009,26(3):37?42.

[4] KAWASAKI Y, BERTAINA M E, SAKAKI N, et al. Performance of a multi?anode photomultiplier employing a weak electrostatic focusing system [J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 2006, 564(1): 378?394.

[5] 战琳,王艳芳.单光子实验的测试与研究[J].唐山学院学报,2009,22(3):81?82.

光电子技术论文第7篇

关键词:电子文件,纸质档案,保护技术

 

电子文件以其载体和载体与信息结合方式的特殊性对传统档案保护理论造成很大的冲击,电子文件与传统纸质档案在保护技术上有很大的差别,这些差别将是电子时代档案保护技术的新领域。

1.载体寿命的差异

纸张的耐久性取决于纤维素的性质,尽管纸张纤维素在一定的条件,如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下,可发生水解和氧化反应,但只要我们在档案保护过程中注意排除发生两大反应所需要的条件,就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至更久。

电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易已故恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用,它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点,直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素,它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行作息存取的,它呈圆盘状,由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应下易产生物理性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比,电子文件载体材料的寿命要短的多,一般仅为5-15年。

2.环境条件影响的差异

2.1温湿度影响的差异

不适宜的温度湿度对磁性载体、光盘、和纸张均有影响。论文大全。对纸张而言,高温高湿,可促进纸张发生水解-氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿度的影响方式截然不同。在温度过高或过低的条件下,聚酯底基易膨胀或收缩变形,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。

2.2灰尘影响的差异

灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。特点损坏中指污染、划伤磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏,造成记录作息消失;生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者,也是霉菌的培养基、繁殖地,霉菌分泌的霉和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。综上所述,灰尘可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,如损坏纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录的信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害性,载体上所记录的信息可能会局部丢失,计算机系统便无法读出原始信息,使电子文件失去保存价值。因此防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义,在电子文件形成和使用过程中,要采取严密的防灰尘措施。

2.3外来磁场和机械震动影响的差异

磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体,能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化,造成信号失落或信噪比降低,破坏记录信息,影响读出效果,此外,强烈的机械震动也会影响磁性材料中磁性分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响,如远离磁场,将磁性载体存放在有抗磁性的框内或金属盒内等等,并避免强烈的机械震动。

2.4光线和有害气体影响的差异

光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生氧化反应,导致纸张强度的降低,而有害气体和光线特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性,在一定条件下,腐蚀、破坏磁性载体和光盘,致使盘基、带基老化变质和磁粉脱落,使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体发生光氧化反应,使盘基带基老化,强度下降。同时,紫外线的能量足以破坏磁性载体剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。

3.技术寿命的差异

纸质文件一旦形成,其制成材料---纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。论文大全。技术过时的表现有两个方面,一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因,使由于单个厂家生产功销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般来说,大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,也就是说,技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。论文大全。因此,对于电子文件中数字化信息的长期存读而言,技术过时比载体损坏是更为严重的危害。

4.信息保护的差异

纸质档案保护工作的目标是使档案的载体---纸张“延年益寿”,因为载体和记录的信息是结为一体的,保护了纸质文件的形体,以文字记录的信息就得以保存。对电子文件而言,信息与载体是可分离的,电子文件作息与载体的可分离性使文件信息随时面临着被修改、盗窃,甚至被销毁的危险。此外,电子文件信息保护方面还面临一个不可忽视的隐形杀手---电脑病毒。电脑病毒是一种程序,它通过修改其它程序,并把自身的拷贝嵌入而实现对其它程序的传染。因此,如何保护信息不受损害是电子文件保护的重要课题。

光电子技术论文第8篇

关键词:高职院校,电子档案,纸质档案,措施

 

随着计算机和网络技术的发展,电子档案已成为高职院校发展运行中档案内容的一部分。电子档案在高职院校档案运行管理中已经是客观存在,但电子档案在高职院校中的管理还比较混乱。现结合我校电子档案管理实际,阐述高职院校电子档案管理的必要性和重要性,分析电子档案与纸质档案保存管理的区别,探讨了加强高职院校电子档案管理的措施,为高职院校电子档案管理提供思考。

1.高职院校电子档案管理的必要性和重要性

1.1必要性

随着信息技术和通信技术的飞速发展以及各种信息处理新技术、新设备大量在档案管理中的应用,使得高职院校现阶段的档案工作发生了深刻变化。自动化、数字化、网络化是现代档案工作的发展方向。我国“信息高速公路”的实现以及新的办公方式的利用,以电子文件和电子数据为重要形态的档案生成过程将在信息网络中进行,因此,电子档案的出现和存在,也就成为现代化社会发展的必然。作为现代社会中的高职院校,当然要适应新时期档案管理的要求,有必要加强电子档案管理,发挥电子档案的凭证参考作用及提高其综合利用。

1.2重要性

电子档案的出现,将引起档案工作内容的变革。以网络技术、多媒体技术、大型数据库技术为热点的计算机应用技术,已经或正在逐步引入到档案管理工作中,档案的形成、鉴定、整理、利用都受到深刻影响。从长远的发展的角度审视电子档案管理的重要性,将历史地落在我们档案管理者肩上。电子档案,作为人类记忆的一部分是否能够得到合理安排,是否能够使之最大限度地发挥作用,将考验着新时期的每一位档案管理工作者。档案工作者将从全社会角度,认识和鉴别电子档案的价值。实现电子档案管理流程的科学化、规范化、专业化、以及档案信息资源开发一体化,是电子档案管理重要性的体现。因此高职院校要结合自身实际,充分认识电子档案管理的重要性,努力开展好电子档案管理工作。

2.电子档案与纸质档案保存管理中的区别

2.1载体寿命不同

电子档案的载体材料主要是磁盘、磁带和光盘。纸质档案的载体是各种纸张。硕士论文,措施。磁盘和磁带的粘和剂易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等,直接影响电子信息再现。同时磁盘、磁带由于其聚酯底基易产生静电作用,导致磁盘磁带卷曲、与磁粉脱离、伸长后不易恢复、吸引尘埃从而影响电子档案的保存。光盘是利用激光进行信息存取的,其常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物等材料,由于光盘材料不稳定、易氧化、易与碱液发生反应,因此,电子档案的载体寿命一般仅为5—15年。与纸质档案载体相比,电子档案载体材料的寿命要短得多。纸张的耐久性取决于纤维素的性质,纤维素在一定的条件下,可发生水解和氧化反应,在档案保护过程中,只要排除纤维素发生水解和氧化反应所需的条件,纸质档案的寿命就可达到数百年甚至上千年。

2.2环境条件影响的差异

2.2.1 温、湿度条件对电子档案与纸质档案保存管理影响的区别

温、湿度条件对电子档案和纸质档案保存均有影响,但由于二者载体材料的不同,因此影响方式迥异。高温高湿,可促进纸张发生水解和氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,还可使字迹材料发生扩散、洇化现象,同时高湿环境,纸质材料易发生霉变和形成纸砖。硕士论文,措施。电子档案磁性载体材料在温度不适宜的条件下,其聚酯底基易变形,影响信息再现,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料易弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。实验和经验证明,保存纸质档案的标准温度为14℃—24℃,相对湿度为45%—60%,而保存电子档案的理想温度为16℃—20℃,相对湿度为35%—45%。

2.2.2 灰尘对电子档案与纸质档案保存管理影响的区别

灰尘中含有霉菌的孢子,霉菌是纸质档案霉变的主要生物因素。霉菌在生长代谢过程中分泌的酶以及有机酸是引起纸张和电子档案载体材料生物损坏的主要原因。灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、引起纸张霉变等。灰尘对电子档案载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。物理损坏是指污染、划伤磁盘、磁带、光盘表面,造成记录信息的损毁;化学损坏是指灰尘中所含的化学成分会不同程度地引起磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用造成记录信息消失;生物损坏是指灰尘中霉菌孢子在其生长代谢过程中分泌的酶和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。总之:灰尘对电子档案与纸质档案载体材料都有损坏作用,二者的区别主要在于对损坏的修复上。对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录信息;而灰尘一旦对电子档载体造成危害,载体上所记录的信息就可能会局部丢失,很难甚至无法读出原始信息,使电子档案失去保存价值。因此,采取严密的防灰尘措施,防止灰尘对电子档案载体的危害在电子档案形成和使用过程中有特别重要的意义。

2.2.3 外磁场和机械震动对电子档案与纸质档案保存管理影响的区别

磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子档案的载体—磁性物质,则是最重要的影响因素。硕士论文,措施。外来磁场作用于电子档案的磁性载体,易发生消磁或磁化,造成信号失落或失真,破坏记录信息,影响读出效果。同时强烈的机械震动,影响电子档案磁性载体材料中磁分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号,此外,强烈的机械震动,易引起光盘的机械破坏。硕士论文,措施。因而电子档案在保存管理中要防止外磁场的影响,避免强烈的机械震动。

2.2.4 光和有害气体对电子档案与纸质档案保存管理影响的区别

光和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生水解氧化反应,导致纸张强度降低。对电子档案载体材料而言,光线能使电子档案载体材料发生光氧化反应,使盘基、带基老化,强度下降。硕士论文,措施。同时,紫外线的能量足以破坏电子档案磁性载体剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。有害气体主要是指具有酸性和氧化性的二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等,这些气体在一定条件下,腐蚀、破坏电子档案磁性载体和光盘,使电子档案信息失真或丢失。

2.3 技术寿命的区别

纸质档案一旦形成,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。电子档案的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,还与技术革新有关。因为电子档案是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。技术过时主要体现在两个方面:一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于生产厂商的原因,使得生产或销售的电子档案设备由于厂家的破产或产品升级换代而难找到配套产品。大多数电子档案载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,因此,技术革新对电子档案寿命的影响显得更为重要。因此,电子档案的寿命还与技术革新有关。在电子档案保存中,要针对技术过时,采取合理的解决措施,保证电子档案的安全性。

2.4信息保护的差异

纸质档案因为其载体和记录的信息是结为一体的,保住了纸质档案形体,其记录的信息就得以保存。电子档案因其信息与载体是可分离的,电子档案信息与载体的可分离性使其文件信息随时面临着被修改、盗窃,甚至被销毁的危险。同时,电子档案信息保护方面还面临感染电脑病毒的危险。因此,如何保护电子档案信息不受损害是电子档案保护的重要课题。

3.加强高职院校电子档案管理的措施

3.1强化档案管理人员的计算机专业知识

培养一批既懂档案业务又精通计算机专业知识的档案管理专业人才已是档案部门的当务之急。档案管理人员要更新档案管理观念,紧跟时代步伐,加紧学习计算机技术,学习电子档案形成和管理知识,在加强全员计算机知识培训的同时,通过招考、继续深造等多渠道选拔、培养档案管理专业人才,使他们不仅精通计算机技术而且熟悉档案业务,热爱档案事业,能够正确履行现代档案管理人员的基本职能和历史使命,在档案管理工作中维护好文件、档案的原始性,最大限度地延长档案的寿命,并在在电子档案的生成、传输、保管、利用等各个环节中切实保障电子档案的安全和便于社会各方面利用。

3.2把握好电子档案的特性

电子档案,首先,它是文件、档案,具有文件、档案的一般特征和性能。管理文件、档案的一些带规律性的工作、原则、完整系统性要求等一般都是适用的。硕士论文,措施。绝不能把原来一些行之有效的办法简单取消。其次,电子档案与纸质档案不同,它依赖于机器,按数字编码,在机器上形成、传输、利用,在机器上可以随意增删改动等等。电子档案的特性,使文件的生成、积累、整理、保管、归档以及今后向档案馆移交等工作与纸制档案大不相同,因此在管理中必须按照电子档案的特性,结合档案工作基本要求来考虑和寻求电子档案的管理办法。

3.3 建立健全制度规范,维护电子档案的真实和安全

电子文件很容易被删改,且改后不留任何痕迹,在使用计算机形成文件材料的过程中,拟稿者无法留下自己的笔迹,单位负责人也无法在形成的文件材料磁盘上签发,即使有人出于自己的目的将电脑或盘中存的内容进行了删改,也难以发现和确定。因此日后难以确定该份材料是否具有真实性和权威性。加之电脑病毒的存在和网络技术,使得电子档案在形成、处理、归档,保管、利用等各个环节,信息都有被更改、丢失的可能,即使拥有完善的信息安全技术,也需要有相应的管理措施来保证其得以实施。因此,建立健全相关法规和管理制度,对于维护电子档案的原始性、真实性,保证其安全具有重要的意义。

3.4实行纸质文档与电子档案长期并存,双轨运行

在具体的电子档案管理工作中,为了方便电子档案的利用、永久保存和维护其原始性,可以实行纸质文档与电子档案长期并存,双轨运行。结合我校实际,一些需要长期、永久保存和维护其原始性的电子档案,需要及时转换成纸质文件,并脱机保存。电子档案与纸质文件的互相转化,长期并存,双轨运行,在我校电子档案管理中将在一定时期内长期存在。

总之,加强高职院校电子档案管理,是科学技术发展的必然结果,是电子信息规范管理的客观要求,分析电子档案与纸质档案保存管理的区别,探讨加强高职院校电子档案管理的措施有利于电子档案的检索、利用和共享,有利于电子档案管理的统筹安排规划,有利于高职院校档案工作的现代化进程。

参考文献:

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[2]宋筠,高职院校电子化档案应用初探,考试周刊,2008.47

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[4]马学华,高职院校电子档案管理工作发展探讨,黄河水利职业技术学院学报,2008(20),01,83—85