光学工程的应用范文

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第1篇

关键词：环压，不锈钢管，锁紧环，施工工艺，经济分析

 

现代给水系统管材材质种类繁多，随着科学技术的进步和高科技技术的运用，新型、快捷、耐用的高标准要求日见卓著。免费论文参考网。不锈钢管材和管件(简称不锈管)，经久耐用，外表精美，属节能环保产品，已被国内外工程界所公认。国外应用薄壁的不锈管起始于上世纪60年代，目前，发达国家在建筑给水、水处理系统的应用日趋普遍。

不锈管有厚壁和薄壁两种，在一般工程中采用薄壁的居多，压缩式管件等多种成熟的连接方式，安装简便，安全可靠，在减少壁厚降低成本方面，更具有开发和推广应用的意义。免费论文参考网。

广州大学城广州大学二期工程建设项目在冷热水系统中的管材均采用环压式不锈钢管，并在整个大学城得到了广泛的运用。通过在工程中的实践证明，其管材的质量、施工的快捷、完工后工程质量的过硬都得到了各方的认可，在今后的工程中值得推广和运用。

1.工程概述

广州大学城广州大学二期工程建设机电安装项目总投资约3.6亿元，共38栋单体，总建筑面积约48万平方米，其中教学区11栋单体，生活区27栋单体。

环压式不锈钢管在冷热水系统中主要为单体楼内的安装，首层架空层内主管道水平吊装，管道井内或洗手间内立管明装，热水管采用聚氨脂发泡外包聚氯乙稀保温，埋墙暗敷管采用包胶管。整个系统的不锈钢均采用环压连接方式。

其工艺流程为：环压前准备→下料断管→预装密封圈→第一次环压（管件间的角度定位）→第二次环压→检查（维修补压）→支吊架固定。

2.工艺特点及施工工艺

2.1 机具

(1)手动液压泵:加压杠杆上下往复工作使液压油(46号)流经油管、钳头，油缸推动活塞滑块向上移动与上钳口接触直到合拢为止。

(2)油缸钳头：钳头分油缸、活塞、弹簧、下滑块、上钳口、模块。免费论文参考网。上下模块标色要统一对称，弄清模块的内部结构，使用时管件与模块规格一定相匹配。

2.2 安装方法

(1) 准备工作：先检查上下钳口模块规格与所压管件的规格是否相匹配，模块方向是否一致，空压查看上下模块能否合拢，模块前后左右是否对称平齐，液压泵工作是否正常，有无漏油现象。

(2) 下料断管:用断管工具（不锈钢锯条弓形锯、石材切割机等）按需要长度垂直断管。切割后的管材端面要平齐，除去管口内外毛刺并整圆。应保持断口平整，其倾斜度≤2mm。

(3) 预装：将切断好的管材插入将要安装的管件（一定要插到底），在管件上与管件端口齐平处划线。

(4) 装密封圈：采用硅橡胶密封圈，将其套入所需安装管材的前端，且靠近所划标记。管材插入管件时，应确保划线标记到管件接口端面的距离在2mm以内，密封圈装入过程中不得使用任何剂，且密封圈不得扭曲。密封圈上不允许有油污、沙粒、破损。

(5) 环压管件管材：将管件放入钳口中，并且管件指向模块有标色的一放，管件端口放置在模块密封段台阶上，进行两次以上环压，当第一次加压模块间隙约为2-3毫米时，管件外端口略微拱起时，立即泄压（在进行第一次环压之后，这时应进行管件之间角度的校正，然后再进行第二次环压定位）；将环压钳头相对管件轴线旋转30°～90°后，再用液压泵使两个半环压模块完全合拢，此时通过环压工具产生的压力，使管材与管件局部内缩形成凹槽，达到所需的连接强。同时密封圈产生压缩变形而充分填充管材管件间的空隙，是管件端口内收至紧贴管材，从而达到密封效果，进行第二次环压成形（在第二次环压时，在上下模块未合拢之前，注意察看管件端口是否拱起，如果没有拱起，可环压到位，稳压3秒即可，如果在第二次环压模块合拢之前，管件端口起皱，拱起过大，立即泄压，进行第三次旋转、环压）。

(6) 维修补压：管件环压成形后目测管件与管材之间有无间隙，密封圈是否完全剪断，进行二次补压修复。

(7) 大管件DN80-100管件环压第二个锁紧环的操作方法：当第一个环压环定形后，将钳口平行后移至锁紧槽后边缘处，将管材管件与钳口上下保持平行，左右与钳头呈90°，进行环压一次到位即可。

2.3 系统试压

环压式不锈钢管冷水管道试验压力为管道系统工作压力的1.5倍,但不得小于0.6MPa.热水管道试验压力为管道系统顶点的工作压力加0.1MPa.但系统顶点的试验压力不得小于0.3MPa.各系统的升压时间不应小于10min,升至试验压力后,观察各接点部位,不应出现渗、漏水现象，并且10min内压力降不得超过0.02MPa.然后压力降至工作压力后,压力应不下降,更不应该出现渗、漏水现象.

2.4 管道特点

该工程中管道特点主要为以直管为主，管件不多，管径较小，一般为DN50以下为主，主管为DN80和DN100。

系统中所接器具较多，与卫生器具连接和设备连接的过渡连接配件，均采用螺纹式连接的不锈钢软管。

3.经济分析

3.1 耐用性分析

不锈管是使用寿命最长的管种之一，能永保管道洁净的水质。意大利米兰Canegrate水处理厂，对其采用碳钢和不锈钢的寿命成本逐项剖析，由此得出结论：在30年寿命周期中，其维修和更新费用是企业成本的主要因素：采用不锈钢比采用碳钢更加经济的转换点是使用到10年。

3.2 安装费用分析

从连接方式上比较,以前的工程中，不锈钢管道均采取氩弧焊接的连接方式，对工艺要求高，施工难大大，进度慢，使用大量的焊条和氩气，且氩弧焊接人工工资很高，大大加大了安装成本。相比而言，该工程中采用的是环压式连接，压接快，施工工艺简单，不需要配备技术要求高的氩弧焊工种，经济实用。

3.3 材料成本分析

对于大型的商业和公用建筑，相对别墅和住宅来说，给排水管道材料中直管道的比例较多，配件较少。从材料成本方面考虑，与铜管比较，不锈钢管道直管便宜，配件贵。铜管配件价格是按照重量计算，所以配件价格约为直管的10%左右，不锈钢管道的配件价格计算口径与铜管不同，是按照件计算，不锈钢管件价格基本等于一米管道。所以对于一些大型的商业和公用建筑，管道配件少的用不锈钢管道比较经济，对于管道配件较多的小别墅和住宅，采用铜管比较经济。

3.4 维修成本

在不锈钢管应用较早的日本，出于饮用水的二次污染问题而应用了不锈钢管，从实践中得出了不锈管能有效控制城市管网漏损率的结论。如日本东京管网应用不锈钢管比率从1983年的11%提高到2000年的80%以上，城市管网漏损率却从14.7%降至7%。

在广州大学城广州大学的后期工程实际维修工作中发现，一期工程中给排水系统采用的是铜管，给水管道的维修单很多，吸取教训后二期工程中采用的是不锈钢管，相对维修单明显减少了很多。

4.小结

综合所述，通过对环压式不锈钢管在实际工程中的应用分析和经济分析，环压式不锈钢管是新型、快捷、耐用的高标准的管道，在大型的商业和公用建筑中使用更加经济实用。

参考文献

[1]日本、美国及欧洲不锈钢水管的使用概况.中国联合钢铁网.

[2]胡文红.卡压式薄壁不锈钢管材应用技术要求初探[M].福建建筑科技, 2005,(06).

[3]工业金属管道工程施工及验收规范.GB50235-1997.

[4]建筑给水薄壁不锈钢管管道工程技术规程.CECS153-2003.

第2篇

关键词 土木工程；应用型教学模式；应用型人才

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）33-0081-02

应用型教学模式是以培养应用型人才为导向，以培养学生应用能力、自主学习能力和社会适应能力为基本取向的教学模式，其从课程各个关键环节——教学目标、教学内容、教学方法以及教学评价——均体现出应用型教学的思想理念。土木工程专业学生主要学习工程力学、建筑工程结构、工程项目管理、工程经济学等土木工程建设方面所需的基本理论与知识，受到课程设计、实验操作和现场实习等方面的基本训练，具有从事建筑工程结构设计、工程项目管理、房地产开发与经营管理等方面的实践能力。其各科课程按不同知识领域分为七大模块，见表1。通过分析它们之间的各自特点以及关联之处，研究如何在土木工程教学大体系中体现“应用型教学模式”具有深远的意义。

1 教学目标更加适应新时期应用型人才培养的需求

1）图模概念形成模块中的课程，可以进一步强化学生对建筑模型的感官认识，以及对建筑图的立体空间想象。

2）专业力学基础模块中的课程，可以进一步加强学生将工程实物化为工程模型的能力，加深学生对力学模型认识的形象性。

3）专业实验基础模块中的课程，可以进一步让学生将基本操作实验和工地现场实际实验进行比较了解，加深学生对实验操作实际性的了解。

4）专业设计原理模块中的课程，可以进一步加强学生对实际图纸的读取和运用能力，加深学生对设计原理应用性的理解。

5）工程施工管理模块中的课程，可以进一步强化学生对施工方案及施工管理之间联系的认识，加深学生对工程实际动态实施的了解。

6）工程经济造价模块中的课程，可以进一步强化学生对施工方案管理及工程造价之间联系的认识，加深学生对工程实际动态经济控制的了解。

7）工程软件应用模块中的课程，可以进一步强化学生进行全过程的信息化管理，加深学生对工程实际全面信息化管理的认识。

2 教学内容更突出实际应用性环节的设置

上述七大模块知识领域的科目又可分为两大类：

第一类，实际应用性较强的科目，包括图模概念形成、专业实验基础、工程经济造价、工程施工管理、工程软件应用；

第二类，理论分析性较强的科目，包括专业力学基础、专业设计原理。

不同类别的科目在教学内容的编排上有不同的特点。

实际应用性较强的科目比较容易联系实际项目，课程内容安排上往往通过相应的实验或实践就可完成其应用性内容的强化。

1）图模概念形成中的课程，可以更多地引入三维模型的观看，以及联系工地现场的建筑实体。

2）专业实验基础中的课程，可以更多地引入工地现场实验的内容。

3）工程经济造价中的课程，可以更多地引入分析实际清单和定额的内容，并配以相应的动态经济分析；

4）工程施工管理中的课程，可以更多地引入施工方案的分析比选以及与工程管理间的动态关系。

5）工程软件应用中的课程，可以更多地引入信息化综合实操管理内容，让学生体会从设计到出图到施工管理及造价管理等全信息化过程。

而理论分析性较强的科目则属于极典型的工科课程，通常教学内容抽象乏味，任课教师不太容易使课堂生动有趣，学生也不太容易接受理解，造成这些科目特别难学的状态[1]。而这些科目又绝对是土木工程专业最重要的基础课和核心课，所以能够提升这些课程的教学质量对土木工程专业教学具有极重要的意义。这类课程必须紧密联系应用性较强的科目或者实际应用性内容，以此增强其形象性，加强学生对这些课程的理解。

1）学习专业力学基础的时候，要结合专业实验基础和图模概念形成领域的科目，每门力学课程都要联系自己的实验科目，让学生边学习边参与到动手实践中，这样才能使难以理解的力学转化为可视、可操作的过程，增加学生的兴趣和理解力；每门力学课程都要紧扣工程实体模型进行学习，力学学习如果离开了实体模型，就失去了它有效的针对性，使学生感觉摸不着边际，甚至一头雾水，不知道学这么难的东西有什么用处。

2）学习专业设计基础的时候，要结合图模概念形成、工程施工管理、工程经济造价将所学内容进行图纸形象化认识、施工现场形象化认识以及造价算量形象化认识，让学生明确所学的原理在实际应用中是如何存在体现的。首先，要增加建筑标准设计图集的内容，教师在讲解设计原理的同时，配合图纸讲解以及规范识图规则的灌输，加强课程的形象性以及应用性能。其次，强化实践应用的操作性，加强建筑标准设计图集的应用，让学生完整地进行小型工程的设计、绘图以及造价提量等任务，让学生体会它们之间的关联，使小小的实践设计发挥最大的实际应用作用。

3 教学方法更注重激发学生的学习主动性

对于实际应用性较强的科目，即使先介绍理论内容，再引导大家完成题目，也比较容易让学生接受；但是理论分析性较强的科目，如果直接介绍理论，可能让学生接受起来存在很多问题，所以可以先通过“案例导入法”让学生将抽象的原理认识直观化，再通过“问题导向法”调动学生自己积极思考，加强学生自身学习主动性。

所以，对于土木工程这样的工科学科教学，一套图纸在教学上的应用是非常重要的。一套图纸就可以作为一个工程项目案例，项目就是实战，让学生在教学中成为主体，由项目引导教学[2]，让学生在学习过程中解决与此相关的工程相关问题。由此，既可以把学生的吸引力抓住，也可以把各门学科串联起来，甚至可以让学生完成图纸的若干问题分析以及讨论。于是，一套图纸不仅整合了教学方法的呼应，也贯通了各课程之间的关系，这样的教学效果要远远好于传统的授课形式。总而言之，一个好的教学方法就是要突破传统教材的理论框框，而将鲜活的案例引入课堂，这才是最有活力的教学方法。

4 教学考评及相应的考核体系更强化应用型环节的比重

教学考评及相应的考核体系应该全面体现出教学目标的要求，应该突破传统的考核方式，在考虑基础知识掌握的同时，加强应用能力的考核。应分别在命题内容、形式和考试形式、方法上对课程内容进行知识、能力、素质三个方面的分析解剖，按一定的比例科学设定，给学生适当的时间与空间，分别检测其知识、能力、素质三个方面上对知识的掌握和在智能上的发展程度。考核形式也可以从封闭式考试扩展到开放式考试或组合式考试[3]，综合考评成绩也应该包含应用能力的测评，学生通过课堂讨论、提交作品等方式积极参与到课程的应用能力培养当中，就应该给予一定的加分，以此激发学生参与到课程的实际应用环节，提升学生的学习主动性，也会增强整个课程的教学效果。

5 结论

综上所述，“应用型教学模式”在土木工程各学科中推广时，不要把各门课程当作独立的个体讨论教学，而是应该把他们划分到不同的模块中，找出不同模块中各学科中的共性与关联处，使它们既拥有通用的教学框架模式，又有各自的具体内容，在递进的教学过程中不断地重复、引用与加深理解，但同时又尽可能地相互呼应，进行整体的优化整合，将各学科的教学过程融合成一个大的体系。

参考文献

[1]欧青立.工科专业课程教学特点与育人[J].株洲师范高等专科学校学报，1999，4（2）.

第3篇

关键词：光电信息科学与工程；人才培养；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0167-02

一、研究背景

光电信息科学与工程专业（以下简称光电专业）是由教育部在2012年9月下发文件将原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件5个专业统一整合后而成的[1]，因此，不同学校的光电专业渊源不同，特色各异。我校的光电专业源于2011年设置的光信息科学与技术专业，初期建设主要依靠大学物理教研室的师资和大学物理实验室资源，在课程体系设置中，理论课程比例较大，应用型课程不足，实践教学环节薄弱，对学生的实际应用能力培养不足，不利于学生的就业竞争。

光电信息产业是21世纪最具发展潜力的产业，随着合芜蚌自主创新产业示范区的建设和发展，安徽光电产业迅速发展，从而使光电专业技术人才需求快速增加。特别是生产加工类企业，对具有光电专业背景、熟悉光电原理和行业发展的技术管理人才需求旺盛。

随着地方高校向应用型转型发展，对比企业对光电人才需求的状况，以前的培养方案存在与就业市场脱节，重视理论及系统性，实践教学环节薄弱，对学生的实践能力、应用能力和创新思维培养不足。为了解决以上问题，近年来，在广泛调研的基础上，借鉴兄弟高校的成功经验、认真吸取企业的建议、接受光电教指分委指导，逐步明确专业培养目标及建设思路，初步形成有特色、能满足地方光电企业人才需求的人才培养方案。根据市场需求，确定了“光电子技术”、“光通信与信息处理”两个专业方向，构建分层次、模块化的“平台”+“模块”式课程体系。建设了基础实验、专业实验、综合课程设计及企业实习等实践教学体系。

二、应用型人才培养模式改革的实践

（一）合理定位，优化课程体系

地方高校光电信息科学与工程专业主要培养适应光电信息类企业需要的应用型技术人才，以适应光电信息产业的快速发展。以培养企业需要的应用技术人才为培养目标，校企合作修订了2015级人才培养方案和教学大纲。课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业课、专业方向课和专业选修课5个层次。在新的培养方案中，保证数理基础的前提下，适当合并调整压缩了物理理论课程，增加了应用型课程的比例，加强了实践教学环节。主要开设了，光电信息物理基础、物理光学、应用光学、信息光学、模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与技术、光电子技术，光学系统设计、光纤通信原理、传感器原理与应用、数字信号处理，单片机原理等。

（二）加大实验室建设投入，强化实践教学

学生的实践能力、应用能力需要有良好的实验教学条件的保障，用好现有中央财政支持地方高校建设项目、安徽省高等学校振兴计划项目支持实验室建设。2013年光电信息科学与工程实验平台建设获批中央财政、支持地方高校建设项目，同年获批该专业获批安徽省振兴计划新专业建设项目。

在大学物理实验中心的基础上，独立设立了光电信息科学与工程实验中心。从2012年至今，依托项目资金等共计投入760多万元用于购置各类光电仪器设备，组建了基础光学、激光原理与技术、光电子技术与检测、光通信与信息处理技术4个实验分室，建设了光学系统设计与制作、光电创新设计2个实训室。经过4年的实验课程建设，逐步形成了较为系统的、先进的、开放的实验教学环境。

1.有机整合、独立开课，构建模块化实验教学体系。打破基础实验、专业基础实验、专业实验独立分块，实验从属于理论的传统实验教学体系，将光电信息科学与工程专业教学计划中的实验组成一个有机整体、独立开课，构建模块化实践教学体系。[2]如独立开设了基础光学实验、光电子技术实验、光通信与信息处理技术实验、激光原理与技术实验及课程设计等。

2.改革教学内容，优化基础实验，增加综合性、设计性实验。光电信息科学与工程专业的实验教学在整合基础实验、独立开设模块化实验课程的同时，开设足够的高质量的综合性、设计性的课程设计项目，课程设计的内容与工程、社会应用紧密联系，开设有光学系统设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计等，通过课程设计培养学生的实践能力和综合应用能力。通过暑期小学期实践教学，积极引进企业工程技术人员，结合企业生产项目，实施暑假实践教学，使实践教学真正贴近企业，贴近市场。

（三）设立大学生创新实践计划，鼓励学生参与各种竞赛活动

学校积极实施因材施教的探索，在人才培养方案中设立了大学生科技文化与创新创业学分，设立大学生创新创业计划项目，学生自愿报名组队，在指导教师的指导下，完成创新创业项目。学校积极支持学生参加课外科技实践及竞赛活动，学生在全国挑战杯大学生创新创业大赛、全国大学生数模竞赛、电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、全省大学生物理实验竞赛、及学校组织的光电设计竞赛中都取得较好的成绩。学生通过竞赛，提高学生专业学习兴趣，明确学习目标和方向，促进了学习积极性和主动性，提高学生分析问题和解决问题的能力、实践能力和综合素质，[3]从而也提高了人才培养质量，提高毕业生就业竞争力。

三、思考与建议

光电信息科学与工程专业建设和人才培养是一个长期的过程。我们在4年的建设实践中，有教训也取得了一些经验，培养光电企业真正需要的应用型人才，创新应用型人才培养模式是我们必须思考和研究的重要n题。

首先，科学合理地设计和更新教学内容，淘汰过时的内容，将企业生产的实际问题与理论结合，特别是体现在专业课程的教学内容、实验教学项目、课程设计及各类设计、光电设计竞赛的项目上。

其次，建设具有特色的专业实验室，建设好校内实习实训基地；建立稳定企业实习基地，推进实验及实训的项目化教学，通过企业技能学习，有助于提高学生的实际操作水平，培养学生实际应用能力，有利于学生针对就业岗位针对性学习，提高就业竞争力。

第三，存在的问题和不足。专业设计软件的熟练使用也是企业技术人员的重要方面，而我校利用课程教学、暑假实践等对学生进行了单片机类教学，Matlab仿真等软件课程教学，但还缺少光学系统仿真设计等训练。因此，我们进一步建设光电仿真设计实验室，将加强学生专业设计软件使用能力的培养。同时，我们在2013级人才培养方案中增加了科技新学分部分，以强化实践与科技创新能力的培养。

光电信息科学与工程专业建设和人才培养模式的探索是一项长期工作。校企合作，创建以能力为中心的人才培养模式，注重提高学生的综合素质，培养学生综合应用能力，必然会培养更多适应社会、企业需求的光电技术应用人才。

参考文献：

[1]张海明，尚可可，等.地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践[J].物理与工程，2015，（2）.

[2]谢嘉宁，陈国杰，等.地方高校光信息科学与技术专业的建设与思考[J].中国校外教育，2010，（08）.

[3]朱进容，黄楚云，等.光电信息专业人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2013，（12）.

Local Colleges Optical Information Science and Engineering Exploration of Applied Talent Training

CHENG Rong-long1，LI Yi-de2，WANG Li1，GONG Hao1，FU Yuan-xia1

（1. Department of Mathematics and Physics，Bengbu College，Bengbu，Anhui 233030，China；

2. School of Physics and Materials Science，Anhui University，Hefei 230039，China）