主讲教师：邓春霞讲师单位：长春理工大学机电工程学院

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石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性

第４０卷㊀第７期２０１９年７月发㊀光㊀学㊀报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＶｏｌ４０Ｎｏ７Ｊｕｌｙꎬ２０１９文章编号:１０００￣７０３２(２０１９)０７￣０９０７￣０８石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性房俊宇ꎬ石琳琳∗ꎬ张㊀贺ꎬ杨智焜ꎬ徐英添ꎬ徐㊀莉ꎬ马晓辉(长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室ꎬ吉林长春㊀１３００２２)摘要:为使边发射高功率单管半导体激光器有源区温度降低ꎬ增加封装结构的散热性能ꎬ降低器件封装成本ꎬ提出一种采用高热导率的石墨片作为辅助热沉的高功率半导体激光器封装结构ꎮ利用有限元分析研究了采用石墨片作辅助热沉后ꎬ封装器件的工作热阻更低ꎬ散热效果更好ꎮ研究分析过渡热沉铜钨合金与辅助热沉石墨的宽度尺寸变化对半导体激光器有源区温度的影响ꎮ新型封装结构与使用铜钨合金作为过渡热沉的传统结构相比ꎬ有源区结温降低４.５Ｋꎬ热阻降低０.４５Ｋ/Ｗꎮ通过计算可知ꎬ激光器的最大输出功率为２０.６Ｗꎮ在研究结果的指导下ꎬ确定铜钨合金与石墨的结构尺寸ꎬ以达到最好的散热效果ꎮ关㊀键㊀词:半导体激光器ꎻ散热性能ꎻ石墨辅助热沉ꎻ有限元分析ꎻ封装结构中图分类号:ＴＮ２４８㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３７８８/ｆｇｘｂ２０１９４００７.０９０７ＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨｉｇｈＰｏｗｅｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＬａｓｅｒｗｉｔｈＧｒａｐｈｉｔｅＳｈｅｅｔａｓＡｕｘｉｌｉａｒｙＨｅａｔＳｉｎｋＦＡＮＧＪｕｎ￣ｙｕꎬＳＨＩＬｉｎ￣ｌｉｎ∗ꎬＺＨＡＮＧＨｅꎬＹＡＮＧＺｈｉ￣ｋｕｎꎬＸＵＹｉｎｇ￣ｔｉａｎꎬＸＵＬｉꎬＭＡＸｉａｏ￣ｈｕｉ(ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｎＨｉｇｈＰｏｗｅｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＬａｓｅｒꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２ꎬＣｈｉｎａ)∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｎｌｉｎｓｈｉ８８＠ｆｏｘｍａｉｌ.ｃｏｍＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒｓｉｎｇｌｅ￣ｔｕｂｅｓｅｍｉ￣ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒꎬｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｐａｃｋａｇｅꎬａｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｓｉｎｇａｈｉｇｈｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔａｓａｎａｕｘｉｌｉａｒｙｈｅａｔｓｉｎｋｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｕｓｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓꎬｔｈｅｕｓｅｏｆｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔｓａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｈｅａｔｓｉｎｋｓｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄꎬａｎｄｔｈｅｐａｃｋａｇｅｄｄｅｖｉｃｅｓｈａｖｅｌｏｗｅｒｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｂｅｔｔｅｒｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｉｄｔｈｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｈｅａｔｓｉｎｋｃｏｐｐｅｒ￣ｔｕｎｇｓｔｅｎａｌｌｏｙａｎｄｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙｈｅａｔｓｉｎｋｇｒａｐｈｉｔｅｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｅｒｅｇｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｓｉｎｇｃｏｐｐｅｒ￣ｔｕｎｇｓｔｅｎａｌｌｏｙａｓｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｈｅａｔｓｉｎｋꎬｔｈｅｎｅｗｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓａｊｕｎｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ４.５Ｋａｎｄａｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆ０.４５Ｋ/Ｗ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎꎬｔｈｅｍａｘ￣ｉｍｕｍｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｉｓ２０.６Ｗ.Ｕｎｄｅｒｔｈｅｇｕｉｄａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓꎬｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｃｏｐｐｅｒ￣ｔｕｎｇｓｔｅｎａｌｌｏｙａｎｄｇｒａｐｈｉｔｅｃａｎｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｂｅｓｔｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａ￣ｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈｉｇｈｐｏｗｄｅｒｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒꎻｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎꎻｇｒａｐｈｉｔｅｈｅａｔｓｉｎｋꎻｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓꎻｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ㊀㊀收稿日期:２０１８￣０９￣１８ꎻ修订日期:２０１８￣１２￣０３㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(６１８０４０１３)ꎻ吉林省优秀青年科学基金(２０１８０５２０１９４ＪＨ)资助项目ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(６１８０４０１３)ꎻＥｘｃｅｌｌｅｎｔＹｏｕｔｈＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ(２０１８０５２０１９４ＪＨ)９０８㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷１㊀引㊀㊀言半导体激光器具有体积小㊁重量轻㊁光电转换效率高㊁可靠性高等优点ꎬ在医学㊁军事㊁工业等领域有着广泛的应用[１￣３]ꎮ随着科学技术的发展ꎬ人们对半导体激光器的输出功率需求越来越高ꎮ激光器工作时有源区温度升高ꎬ造成激光器波长红移ꎬ阈值电流增大ꎬ光电转换效率下降ꎬ寿命降低等ꎬ严重时会使激光器彻底损坏[４￣５]ꎮ因此ꎬ热管理技术是高功率半导体激光器发展的一个重要环节ꎮ通过研究高功率半导体激光器热传导特性来提高其热管理技术㊁增加封装结构散热性㊁提高半导体激光器的输出功率具有重要意义ꎮ提高器件散热途径的方法主要有两种:一是采用散热性能更好的散热结构ꎻ二是研发出热导率更高的散热材料ꎮ为使高热导率的材料能与管芯热膨胀系数相匹配ꎬ通常使用与激光器芯片热膨胀系数相差较小的过渡热沉来提高材料间的匹配度ꎬ以减小硬焊料对芯片产生的残余应力ꎬ提高器件的可靠性[６]ꎮ常见过渡热沉有氮化铝㊁碳化硅等陶瓷材料和钨铜合金㊁铜钼合金等金属合金材料[７￣１１]ꎮ目前ꎬ国内外所研究的导热性能良好的过渡热沉材料普遍价格昂贵ꎬ且不能突破兼顾热膨胀系数匹配和热导率较高这一瓶颈ꎬ因而在过渡热沉材料的选择与设计方面还有很大的提升空间ꎬ因此需要对热沉材料与结构进行优化设计ꎮ近年来ꎬ石墨因具有优异的机械㊁光学㊁电子和热性能引起了国内外科研工作者的极大关注ꎮ石墨作为一种超高导热材料ꎬ体积小㊁重量轻ꎬ是电子和光子器件热管理的理想材料ꎬ目前在电子器件中已经有了广泛的应用ꎮＯｎｏ等提出使用石墨片作为一种被动部署的散热器ꎬ该散热器可以通过根据温度改变其散热面来控制散热量ꎬ被用作小型卫星上的新型热控装置[１２]ꎮＷｅｎ等使用商业石墨片用作燃料电池的散热器ꎬ石墨片切割成流通形状与通道板结合使热量通过石墨片向外传导ꎬ有效降低燃料电池的反应区域的温度[１３]ꎮ研究表明石墨具有超高导热性ꎬ最高可达１０００Ｗ/(ｍＫ)ꎬ比一般金属导热材料高约３倍ꎬ但是由于石墨导热率的各向异性特征ꎬ横向热传导率较高而纵向热传导率较低以及石墨的热膨胀系数与半导体激光器材料ＧａＡｓ不匹配等难题ꎬ使得石墨在半导体激光器封装结构的应用方面很少有人研究[１４]ꎮ因此ꎬ如何将这种超高热导率石墨应用在半导体激光器封装结构中具有较高的研究价值ꎬ利用其较高的横向导热性ꎬ增大水平方向热通量传导效率ꎬ从而达到减少半导体激光器有源区温度㊁增大半导体激光器输出功率的目的ꎬ成为本文的研究重点[１５]ꎮ本文在传统封装结构的基础上ꎬ通过在过渡热沉两侧引入石墨片作为该结构的辅助热沉ꎬ依据Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ封装方式热传导路径ꎬ充分利用石墨极高的横向热导率以达到更好的降低结温的目的ꎮ同时石墨片通过过渡热沉铜钨合金传导芯片所产生的热量ꎬ解决了石墨片与半导体激光器热膨胀系数不匹配的问题ꎮ利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ建立模型ꎬ选用热导率较高的导电材料铜钨合金(ＷＣｕ)作为过渡热沉ꎮ通过模拟结果可以发现ꎬ在减少过渡热沉ＷＣｕ长度和宽度尺寸的情况下ꎬ可以更好地减少封装结构的热阻ꎬ降低半导体激光器结温ꎬ达到了降低器件热阻的目的ꎬ从而提高半导体激光器的输出功率ꎮ２㊀建立模型对传统边发射单管半导体激光器封装结构建立模型ꎬ其中在理论模拟过程中做出如下设定[１６￣１８]:在半导体激光器正常工作过程中ꎬ所产生的热量主要来源于有源区中载流子复合㊁吸收和自发发射ꎻ由于半导体激光器体积较小ꎬ因此忽略激光器的辐射散热及与空气对流散热ꎻ由于Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ封装结构的后表面固定在其他制冷结构上ꎬ所以模拟过程中ꎬ在其结构的后平面设置固定温度２９８Ｋꎬ并且半导体激光器芯片采用倒装式封装ꎮ该Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ铜热沉尺寸为６.８６ｍｍˑ６.３５ｍｍˑ２.１８ｍｍꎬ由于该半导体激光器封装方式采用Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ封装ꎬ其导热路径如图１所示[１９]ꎮCoolerHeatsinkChip图１㊀Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ封装导热路径示意图Ｆｉｇ.１㊀ＴｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｐａｔｈｉｎＣ￣Ｍｏｕｎｔｐａｃｋａｇｅ㊀第７期房俊宇ꎬ等:石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性９０９㊀模拟计算中所使用的半导体激光器光电参数为:波长８０８ｎｍꎬ电光转换效率５０％ꎬ连续条件下输出功率１０Ｗꎬ激光器芯片尺寸为１.５ｍｍˑ０.５ｍｍˑ０.１５ｍｍꎬ发光区宽度１００μｍꎮＷＣｕ热沉尺寸为３.３５ｍｍˑ２.１８ｍｍˑ０.５ｍｍꎮ为满足与激光器芯片热膨胀系数匹配的要求和此后过渡热沉的尺寸设计要求ꎬ选用与铜热膨胀系数匹配的电导率较好的ＷＣｕ材料作为过渡热沉ꎮ为阻挡焊料向下扩散ꎬ便于引线键合ꎬ在过渡热沉铜钨合金的上下表面分别镀有金属层ꎮ模拟分析所涉及的材料参数如表１所示ꎮ表１㊀材料参数Ｔａｂ.１㊀ＭａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓＭａｔｅｒｉａｌＴｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ/(Ｗｍ－１Ｋ－１)Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ/μｍＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ/(１０－６Ｋ)ＧａＡｓ５５１５０６.４ＭｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｌａｙｅｒＣｕ３９８０.３１８Ｔｕｎｇｓｔｅｎｃｏｐｐｅｒ２１００.５ˑ１０３４.５ｇｒａｐｈｉｔｅ１０００㊁３５０.５ˑ１０３２ｃｏｐｐｅｒｈｅａｔｓｉｎｋ３９８６.８６ˑ１０３１８在半导体激光器工作过程中ꎬ所产生的热量主要来自以下方面[２０￣２１]:(１)激光器有源区在正常工作状态下有很高的载流子密度和光子密度ꎬ部分电子与空穴非辐射复合㊁辐射吸收与自发辐射吸收ꎬ其产生的热量Ｑ１为:Ｑ１＝Ｖｄａｃｔ{ｊｔｈ(１－ηｓｐｆｓｐ)＋(ｊ－ｊｔｈ)ˑ[１－ηｅｘ－(１－ηｉ)ｆｓｐηｓｐ]}ꎬ(１)其中ꎬＶ为ＰＮ结上的结电压ꎬηｓｐ为自发辐射内量子效率ꎬｆｓｐ为自发辐射光子逃逸因子ꎬｄａｃｔ为有源区厚度ꎬｊ为电流密度ꎬｊｔｈ为阈值电流密度ꎬηｅｘ为外微分量子效率ꎬηｉ为受激辐射内量子效率ꎮ(２)当半导体激光器工作时ꎬ由于各层材料电阻引起的焦耳热ꎬ计算公式为:Ｑ２＝ｊ２ρ＋ρｊ２ｄｃꎬ(２)其中ꎬＱ２为焦耳热功率密度ꎬρ为各材料层的电阻率ꎬｄｃ为欧姆接触层厚度ꎮ(３)盖层以及衬底材料对有源区自发辐射逃逸光子的吸收所产生的热量为:Ｑ３＝Ｖ２ｄｉｊｔｈηｓｐｆꎬ(３)其中ꎬｄｉ为除有源区外各层材料的厚度ꎮ激光器在正常工作状态下ꎬ热传导方程为:Ｋ∂２Ｔ∂ｘ２＋∂２Ｔ∂ｙ２＋∂２Ｔ∂ｚ２()＋Ｑ＝０ꎬ(４)其中ꎬＴ为激光器有源区温度ꎬＫ为材料热传导系数ꎬＱ为半导体激光器热功率密度ꎮ３㊀模拟结果与分析３.１㊀ＷＣｕ热沉宽度的变化对芯片结温的影响金属铜与芯片材料ＧａＡｓ的热膨胀系数差距较大ꎬ为减少封装过程中所带来的封装应力ꎬ采用与ＧａＡｓ的热膨胀系数相近的ＷＣｕ材料作为过渡热沉ꎬ同时由于ＷＣｕ材料具有很好的导电性ꎬ便于正电极连接ꎮ利用有限元分析法探讨在传统封装结构中ꎬＷＣｕ热沉宽度的变化对芯片结温的影响ꎬＷＣｕ热沉的长度与厚度分别为２.１８ｍｍ和０.５ｍｍꎬＷＣｕ宽度由３.３５ｍｍ减少到０.６ｍｍ时ꎬ半导体激光器有源区温度变化如图２所示ꎮ半导体激光器有源区温度为Ｔｊꎬ热沉的最低温度为Ｔ０ꎬ热功率为Ｐｔｅｍꎬ根据激光器热阻Ｒｔｈ的表达式:３５４Ｗ/mmＴ/Ｋ0.5 3.535035２3４８3４６3４４3４２3４０3３８１．０１.5２．０２．53．０T图２㊀半导体激光器有源区温度与铜钨合金宽度Ｗ变化曲线Ｆｉｇ.２㊀Ｖａｒｉａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆａｃｔｉｖｅｒｅｇｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｕｎｇ￣ｓｔｅｎｃｏｐｐｅｒ(ＣｕＷ)ｗｉｄｔｈＷｖａｌｕｅｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ㊀９１０㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷Ｒｔｈ＝Ｔｊ－Ｔ０Ｐｔｅｍꎬ(５)从图２中可以看出ꎬ当ＷＣｕ热沉宽度尺寸从３.３５ｍｍ减少到０.６ｍｍ时ꎬ结温从３３９.４Ｋ增加为３５２.２Ｋꎬ热阻从４.１４Ｋ/Ｗ增加到５.４２Ｋ/Ｗꎮ其原因是热沉宽度的减小影响了热流的横向散热ꎬ降低了器件散热能力ꎮ因此ꎬ提高半导体激光器的横向导热性能是改善激光器散热能力的重要瓶颈ꎮ３.２㊀石墨片作辅助热沉热模拟３.２.１㊀石墨片导热性能在固体材料中ꎬ热传导方式主要分为两种ꎮ一种是通过自由电子振动实现ꎬ如金属材料ꎮ另一种由晶体内晶格原子的振动波即声子振动实现ꎬ如石墨[２２]ꎮ在石墨的网状结构中ꎬ声子振动的热振幅很大ꎬ致使石墨具有高的晶面导热系数ꎬ可达１０００Ｗ/(ｍＫ)以上[２３]ꎻ但在垂直网状结构的方向ꎬ由于声子振动的热振幅很小ꎬ在该方向的热导率仅有３５Ｗ/(ｍＫ)ꎮ因此ꎬ石墨片是一种各向导热异性的导热材料ꎬ横向导热率明显优于纵向导热率ꎬ且明显高于常用的金属热沉热导率ꎬ所以在封装领域中有着极高的研究价值ꎮ３.２.２㊀新型封装结构使用石墨片作辅助热沉的新型封装结构示意图如图３所示ꎮ在传统封装结构中ꎬＷＣｕ热沉两边分别使用石墨作为辅助热沉ꎬ石墨首先通过化学镀铜法或电镀铜法使石墨表面金属化ꎬ使石墨表面具有金属的性质ꎬ从而实现石墨分别与铜热沉㊁ＷＣｕ过渡热沉接触面的焊接工艺[２４￣２６]ꎮ表面金属化后的石墨与ＷＣｕ接触部分使用焊料焊接ꎬ使得二者在工作过程中紧密接触ꎮ石墨长度和厚度分别为２.１８ｍｍ和０.５ｍｍꎬ在石墨辅助热沉㊁ＷＣｕ热沉以及Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ铜热沉的后表面设置固定温度为２９８Ｋꎮ图３(ｂ)所示为由芯片所产生的热量通过过渡热沉分别向后表面冷却面㊁铜热沉以及石墨片辅助热沉传导散热ꎬ使半导体激光器有源区的温度降低ꎮ铜石墨芯片铜钨合金（a）（b）图３㊀(ａ)石墨片作辅助热沉的新型封装结构示意图ꎻ(ｂ)石墨局部热传递示意图ꎮＦｉｇ.３㊀(ａ)Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｎｅｗｐａｃｋａｇｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｈｅａｔｓｉｎｋ.(ｂ)Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｌｏ￣ｃａｌｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｇｒａｐｈｉｔｅ.增加石墨片平行于半导体激光器芯片端面方向的尺寸ꎬ同时减少铜钨合金的宽度(Ｗ)ꎬ保证二者宽度尺寸总和为３.３５ｍｍꎮ当ＷＣｕ尺寸分别由２.０ｍｍ变化到０.６ｍｍ时ꎬ计算各个参数下的芯片结温ꎮ如图４所示ꎬ通过不同尺寸下的激光器温度分布云图可以看出ꎬＷＣｕ宽度从２.０ｍｍ减小到０.６ｍｍ时ꎬ结温逐渐下降ꎬ分别从３３８.９Ｋ减小到３３４.９Ｋꎬ热阻Ｒｔｈ也逐渐降低ꎬ从４.０９Ｋ/Ｗ变化为３.６９Ｋ/Ｗꎮ随着ＷＣｕ尺寸的减小ꎬ更多热量传导到石墨片上ꎬ散热效果明显提高ꎬ当铜钨合金热沉的宽度为０.６ｍｍ时ꎬ半导体激光器有源区温度达到最小ꎮ为进一步分析横向热传导性能ꎬ对传统封装结构和石墨片作辅助热沉的封装结构的端面方向热流矢量进行模拟分析ꎬ如图５所示ꎮ其中图５(ａ)㊁(ｂ)分别为Ｗ＝０.６ｍｍ和Ｗ＝３.３５ｍｍ的传统封装结构ꎬ图５(ｃ)㊁(ｄ)分别为Ｗ＝０.６ｍｍ和Ｗ＝２.０ｍｍ的石墨片作辅助热沉的封装结构的热流矢量图ꎮ从图５(ａ)㊁(ｂ)中可以看出ꎬ传统封装结构有源区热量仅向下通过过渡热沉ＷＣｕ和铜热沉进行散热ꎬ当ＷＣｕ热沉尺寸增大(图５(ｂ))ꎬ封装结构热阻与结温温度有所降低ꎮ图５(ｃ)㊁(ｄ)为采用石墨片作辅助热沉的封装结构的热流矢量图ꎬ从图中可以看出ꎬ有源区热量首先扩散到ＷＣｕ热沉中ꎬ由于石墨片具有较高的横向热导率ꎬ致使扩散到ＷＣｕ的热量首先通过石墨㊀第７期房俊宇ꎬ等:石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性９１１㊀0.8mm 1.0mm （a ）298307.0302.5311.6316.1325.2320.7329.8334.3338.92.0mm（b ）298324.8315.8306.9302.4311.4320.3329.3338.2333.71.5mm（c ）298311.11.2mm319.9328.7337.5333.1324.3315.5306.7302.3（d ）298（e ）（f ）298330.8314.4336.9328.2332.6323.9319.6315.3310.9306.6302.3336.0327.5331.8323.3319.1314.9310.6306.4298302.2322.6326.7318.5310.3306.2302.10.6mm334.9图４㊀不同过渡热沉宽度尺寸器件温度分布云图Ｆｉｇ.４㊀Ｇｒａｐｈｉｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｎｅｗｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｄｔｈｓｏｆｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅ（a ）（c ）0.6mm0.6mm（b ）（d ）3.35mm2.0mm图５㊀传统封装结构和石墨片作辅助热沉的封装结构热流矢量图ꎮ(ａ㊁ｂ)传统封装结构热流矢量图ꎻ(ｃ㊁ｄ)石墨片作辅助热沉的封状结构结构热流矢量图ꎬ热量随石墨片尺寸增加ꎬ散热效果明显ꎮＦｉｇ.５㊀Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｈｅａｔｓｉｎｋｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈｅａｔｆｌｏｗｖｅｃｔｏｒ.(ａꎬｂ)Ｔｒａｄｉ￣ｔｉｏｎａｌｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈｅａｔｆｌｏｗｖｅｃｔｏｒｄｉａｇｒａｍ.(ｃꎬｄ)Ｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｈｅａｔｓｉｎｋｓｅａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈｅａｔｆｌｏｗｖｅｃｔｏｒ.Ｔｈｅｈｅａｔｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔ.片进行散热ꎬ其次再通过ＷＣｕ和铜散热ꎬ随着石墨片尺寸的增大散热效果明显ꎮ因此ꎬ相比传统封装结构ꎬ通过对石墨辅助热沉的引入ꎬ利用其极高的热导率增大了封装结构的散热途径ꎬ可以很好地减小封装结构的热阻Ｒｔｈ和半导体激光器有源区温度Ｔｊꎬ进而可以很好地降低连续工作的半导体激光器所产生的热量ꎮ对于半导体激光器ꎬ其结温计算表达式为:Ｔｊ＝Ｔ０＋(Ｐｉｎ－Ｐ)Ｒｔｈꎬ(６)其中ꎬＴｊ为激光器芯片结温ꎬＴ０为热沉温度ꎬＰｉｎ为激光器的输入功率ꎬＰ为激光器的输出功率ꎬＲｔｈ为热阻ꎮ由上述公式可知ꎬ激光器芯片结温受工作电流㊁热沉温度及器件热阻影响ꎮ半导体激光器阈值电流和有源区温度之间的关系为:Ｉｔｈ(Ｔ)＝ＩＲｅｔｅｘｐＴ－ＴＲｅｔＴｔæèçöø÷ꎬ(７)其中ꎬＩＲｅｔ为温度ＴＲｅｔ下的阈值电流ꎬＴｔ为激光器特征温度ꎬ主要由激光器结构和材料决定ꎮ激光器斜率效率η随有源区温度变化的表达式为:η(Ｔ)＝η(Ｔｒ)ｅｘｐ－(Ｔ－Ｔｒ)Ｔ１[]ꎬ(８)式中Ｔ１为斜率效率的特征温度ꎮ激光器输出功率与斜率效率和工作电流的关系为:Ｐ＝η(Ｔ)Ｉꎬ(９)结合公式(６)㊁(７)㊁(８)㊁(９)可得出输出功率Ｐ:Ｐ＝ηｅｘｐ－Ｒｔｈ(ＩＶ－Ｐ)Ｔ１[]Ｉ－ＩＲｅｔｅｘｐＲｔｈ(ＩＶ－Ｐ)Ｔ０[]{}.(１０)９１２㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷20535I /AP /W20.6W 18.8WR th =4.14R th =3.691015202530151050图６㊀不同热阻下的Ｐ￣Ｉ特性曲线Ｆｉｇ.６㊀ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｏｆＰ￣Ｉｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｅｒｍａｌｒｅ￣ｓｉｓｔａｎｃｅ半导体激光器的输出功率与输入电流的关系曲线如图６所示ꎮ从图中可以看出随着封装热阻的减少ꎬ器件输出功率会增加ꎮ经过本文封装结构优化后ꎬ封装热阻降为３.６９Ｋ/Ｗꎬ其最大输出功率为２０.６Ｗꎮ４㊀结㊀㊀论为了降低边缘式高功率半导体激光器有源区温度ꎬ降低器件封装成本ꎬ在Ｃ￣Ｍｏｕｎｔ封装结构的基础上ꎬ研究了一种使用石墨材料作为辅助热沉的封装结构ꎬ并理论分析比较其输出功率与传统封装结构的输出功率ꎮ在传统封装结构中ꎬ过渡热沉ＷＣｕ宽度尺寸从３.３５ｍｍ减小到０.６ｍｍ时ꎬ半导体激光器有源区温度从３３９.４Ｋ升高到３５２.２Ｋꎮ在使用石墨作辅助热沉的条件下ꎬ石墨片与ＷＣｕ宽度和为３.３５ｍｍꎬ当过渡热沉尺寸从２.０ｍｍ减少到０.６ｍｍ时ꎬ结温从３３８.９Ｋ降到３３４.９Ｋꎮ相比于宽为３.３５ｍｍ的ＷＣｕ传统结构ꎬ其温度降低４.５Ｋꎮ在传统封装结构中ꎬ随着ＷＣｕ宽度的减少ꎬ有源区温度升高ꎮ而新型封装结构与其相反ꎬ相比于传统结构ꎬ有源区温度降低４.５Ｋꎬ散热效果明显改善ꎮ通过计算可知ꎬ半导体激光器的最大输出功率为２０.６Ｗꎮ该结构设计为今后高功率半导体激光器的发展提供了帮助ꎬ同时在商业上有着很高的使用价值ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]韩晓俊ꎬ李正佳ꎬ朱长虹.半导体激光器在医学上的应用[Ｊ].光学技术ꎬ１９９８(２):７￣１０.ＨＡＮＸＪꎬＬＩＺＪꎬＺＨＵＣＨ.Ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｍｅｄｉｃｉｎｅ[Ｊ].Ｏｐｔ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ１９９８(２):７￣１０.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２]耿素杰ꎬ王琳.半导体激光器及其在军事领域的应用[Ｊ].激光与红外ꎬ２００３ꎬ３３(４):３１１￣３１２.ＧＥＮＧＳＪꎬＷＡＮＧＬ.Ｔｈｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｍｉｌｉｔａｒｙ[Ｊ].ＬａｓｅｒＩｎｆｒａｒｅｄꎬ２００３ꎬ３３(４):３１１￣３１２.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[３]张纯.半导体激光器在印刷工业上的应用[Ｊ].光电子激光ꎬ１９９１ꎬ２(４):２３１￣２３５.ＺＨＡＮＧＣ.Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ￣ｌａｓｅｒｉｎｔｈｅｐｒｉｎｔｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ[Ｊ].Ｊ.Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒ.Ｌａｓｅｒꎬ１９９１ꎬ２(４):２３１￣２３５.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[４]汪瑜.半导体激光器热特性分析研究[Ｄ].长春:长春理工大学ꎬ２００９:１６￣１７.ＷＡＮＧＹ.ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｆｏｒＴｈｅＴｈｅｒｍａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＴｈｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＬａｓｅｒ[Ｄ].Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ:ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００９:１６￣１７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[５]廖翌如ꎬ关宝璐ꎬ李建军ꎬ等.低阈值８５２ｎｍ半导体激光器的温度特性[Ｊ].发光学报ꎬ２０１７ꎬ３８(３):３３１￣３３７.ＬＩＡＯＹＲꎬＧＵＡＮＢＬꎬＬＩＪＪꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｒｍａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｌｏｗｔｈｒｅｓｈｏｌｄ８５２ｎｍｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｓ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１７ꎬ３８(３):３３１￣３３７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[６]王辉.半导体激光器封装中热应力和变形的分析[Ｊ].半导体技术ꎬ２００８ꎬ３３(８):７１８￣７２０.ＷＡＮＧＨ.Ｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｓｐａｃｋａｇｉｎｇ[Ｊ].Ｓｅｍｉｃｏｎｄ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２００８ꎬ３３(８):７１８￣７２０.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[７]ＺＨＡＮＧＸＬꎬＢＯＢＸꎬＱＩＡＯＺＬꎬｅｔａｌ..Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂａｓｅｄｏｎａｎｅｗｔｙｐｅｄｉｏｄｅｌａｓｅｒｐａｃｋａｇｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[Ｊ].Ｏｐｔ.Ｅｎｇ.ꎬ２０１７ꎬ５６(８):０８５１０５￣１￣５.[８]刘一兵ꎬ戴瑜兴ꎬ黄志刚.照明用大功率发光二极管封装材料的优化设计[Ｊ].光子学报ꎬ２０１１ꎬ４０(５):６６３￣６６６.ＬＩＵＹＢꎬＤＡＩＹＸꎬＨＵＡＮＧＺＧ.Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｎｐａｃｋａｇｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒＬＥＤｆｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇ[Ｊ].ＡｃｔａＰｈｏｔｏｎ.Ｓｉｎｉｃａꎬ２０１１ꎬ４０(５):６６３￣６６６.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[９]倪羽茜ꎬ井红旗ꎬ孔金霞ꎬ等.碳化硅封装高功率半导体激光器散热性能研究[Ｊ].中国激光ꎬ２０１８ꎬ４５(１):㊀第７期房俊宇ꎬ等:石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性９１３㊀０１０１００２￣１￣５.ＮＩＹＸꎬＪＩＮＧＨＱꎬＫＯＮＧＪＸꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒｌａｓｅｒｄｉｏｄｅｓｐａｃｋａｇｅｄｂｙＳｉＣｃｅｒａｍｉｃｓｕｂｍｏｕｎｔ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌａｓｅｒｓꎬ２０１８ꎬ４５(１):０１０１００２￣１￣５.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１０]ＫＵＣＭꎬＷＡＳＩＡＫＭꎬＳＡＲＺＡＬＡＲＰ.ＩｍｐａｃｔｏｆｈｅａｔｓｐｒｅａｄｅｒｓｏｎｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆⅢ￣Ｎ￣ｂａｓｅｄｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.Ｃｏｍｐ.ꎬＰａｃｋ.Ｍａｎｕｆ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２０１５ꎬ５(４):４７４￣４８２.[１１]王文ꎬ许留洋ꎬ王云华ꎬ等.热沉尺寸对半导体激光器有源区温度的影响[Ｊ].半导体光电ꎬ２０１３ꎬ３４(５):７６５￣７６９.ＷＡＮＧＷꎬＸＵＬＹꎬＷＡＮＧＹＨꎬｅｔａｌ..Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｈｅａｔｓｉｎｋｏｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆａｃｔｉｖｅｒｅｇｉｏｎｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ[Ｊ].Ｓｅｍｉｃｏｎｄ.Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒ.ꎬ２０１３ꎬ３４(５):７６５￣７６９.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１２]ＯＮＯＳꎬＮＡＧＡＮＯＨꎬＮＩＳＨＩＫＡＷＡＹꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｇｈ￣ｔｈｅｒｍａｌ￣ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｄｅｐｌｏｙａｂｌｅ/ｓｔｏｗａｂｌｅｒａｄｉａｔｏｒ[Ｊ].Ｊ.Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓ.ＨｅａｔＴｒａｎｓ.ꎬ２０１５ꎬ２９(２):３４７￣３５３.[１３]ＷＥＮＣＹꎬＨＵＡＮＧＧＷ.ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｔｈｅｒｍａｌｌｙｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｙｒｏｌｙｔｉｃｇｒａｐｈｉｔｅｓｈｅｅｔｔｏｔｈｅｒｍａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆａＰＥＭｆｕｅｌｃｅｌｌ[Ｊ].Ｊ.ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２００８ꎬ１７８(１):１３２￣１４０.[１４]ＭＡＬＥＫＰＯＵＲＨꎬＣＨＡＮＧＫＨꎬＣＨＥＮＪＣꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｌａｍｉｎａｔｅ[Ｊ].ＮａｎｏＬｅｔｔ.ꎬ２０１４ꎬ１４(９):５１５５￣５１６１.[１５]ＷＡＮＧＹＸꎬＯＶＥＲＭＥＹＥＲＬ.Ｃｈｉｐ￣ｌｅｖｅｌｐａｃｋａｇｉｎｇｏｆｅｄｇｅ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｌａｓｅｒｄｉｏｄｅｓｏｎｔｏｌｏｗ￣ｃｏｓｔｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓｕｂ￣ｓｔｒａｔｅｓｕｓｉｎｇｏｐｔｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.Ｃｏｍｐ.ꎬＰａｃｋ.Ｍａｎｕｆ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２０１６ꎬ６(５):６６７￣６７４.[１６]王文ꎬ高欣ꎬ周泽鹏ꎬ等.百瓦级多芯片半导体激光器稳态热分析[Ｊ].红外与激光工程ꎬ２０１４ꎬ４３(５):１４３８￣１４４３.ＷＡＮＧＷꎬＧＡＯＸꎬＺＨＯＵＺＰꎬｅｔａｌ..Ｓｔｅａｄｙ￣ｓｔａｔｅｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｕｎｄｒｅｄ￣ｗａｔｔｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｗｉｔｈｍｕｌｔｉｃｈｉｐ￣ｐａｃｋａｇｉｎｇ[Ｊ].ＩｎｆｒａｒｅｄＬａｓｅｒＥｎｇ.ꎬ２０１４ꎬ４３(５):１４３８￣１４４３.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１７]杨宏宇ꎬ舒世立ꎬ刘林ꎬ等.半导体激光器模块散热特性影响因素分析[Ｊ].半导体光电ꎬ２０１６ꎬ３７(６):７７０￣７７５.ＹＡＮＧＨＹꎬＳＨＵＳＬꎬＬＩＵＬꎬｅｔａｌ..Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａ￣ｓｅｒｍｏｄｕｌｅ[Ｊ].Ｓｅｍｉｃｏｎｄ.Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒ.ꎬ２０１６ꎬ３７(６):７７０￣７７５.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１８]韩立ꎬ徐莉ꎬ李洋ꎬ等.基于Ｃ￣ｍｏｕｎｔ封装的半导体激光器热特性模拟分析[Ｊ].长春理工大学学报(自然科学版)ꎬ２０１６ꎬ３９(３):２７￣３１.ＨＡＮＬꎬＸＵＬꎬＬＩＹꎬｅｔａｌ..ＴｈｅｒｍａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｂａｓｅｄｏｎＣ￣ｍｏｕｎｔ[Ｊ].Ｊ.ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.(Ｎａｔ.Ｓｃｉ.Ｅｄ.)ꎬ２０１６ꎬ３９(３):２７￣３１.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１９]ＬＩＸＮꎬＺＨＡＮＧＹＸꎬＷＡＮＧＪＷꎬｅｔａｌ..Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐａｃｋａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｅｍｉｔｔｅｒｄｉｏｄｅｌａ￣ｓｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.Ｃｏｍｐ.ꎬＰａｃｋ.Ｍａｎｕｆ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２０１２ꎬ２(１０):１５９２￣１５９９.[２０]井红旗ꎬ仲莉ꎬ倪羽茜ꎬ等.高功率密度激光二极管叠层散热结构的热分析[Ｊ].发光学报ꎬ２０１６ꎬ３７(１):８１￣８７.ＪＩＮＧＨＱꎬＺＨＯＮＧＬꎬＮＩＹＸꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙｌａｓｅｒｄｉｏｄｅｓｔａｃｋｃｏｏｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１６ꎬ３７(１):８１￣８７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２１]姜晓光ꎬ赵英杰ꎬ吴志全.基于ＡＮＳＹＳ半导体激光器热特性模拟与分析[Ｊ].长春理工大学学报(自然科学版)ꎬ２０１０ꎬ３３(１):４１￣４３.ＪＩＡＮＧＸＧꎬＺＨＡＯＹＪꎬＷＵＺＱ.ＴｈｅｒｍａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ[Ｊ].Ｊ.ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.(Ｎａｔ.Ｓｃｉ.Ｅｄ.)ꎬ２０１０ꎬ３３(１):４１￣４３.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２２]杨振忠ꎬ马忠良ꎬ王峰.基于石墨导热介质的新型ＬＥＤ路灯散热系统[Ｊ].照明工程学报ꎬ２０１１ꎬ２２(３):４９￣５２.ＹＡＮＧＺＺꎬＭＡＺＬꎬＷＡＮＧＦ.ＡｎｅｗＬＥＤｒｏａｄｌｉｇｈｔｉｎｇｌｕｍｉｎａｉｒｅｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｇｒａｐｈｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ[Ｊ].ＣｈｉｎａＩｌｌｕｍ.Ｅｎｇ.Ｊ.ꎬ２０１１ꎬ２２(３):４９￣５２.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２３]邱海鹏ꎬ郭全贵ꎬ宋永忠ꎬ等.石墨材料导热性能与微晶参数关系的研究[Ｊ].新型炭材料ꎬ２００２ꎬ１７(１):３６￣４０.ＱＩＵＨＰꎬＧＵＯＱＧꎬＳＯＮＧＹＺꎬｅｔａｌ..Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐａｒａｍ￣ｅｔｅｒｓｏｆｂｕｌｋｇｒａｐｈｉｔｅ[Ｊ].ＮｅｗＣａｒｂｏｎＭａｔｅｒ.ꎬ２００２ꎬ１７(１):３６￣４０.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２４]程小爱ꎬ曹晓燕ꎬ张慧玲ꎬ等.石墨表面金属化处理及检测[Ｊ].表面技术ꎬ２００６ꎬ３５(３):４￣７.ＣＨＥＮＧＸＡꎬＣＡＯＸＹꎬＺＨＡＮＧＨＬꎬｅｔａｌ..Ｍｅｔａｌ￣ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｇｒａｐｈｉｔｅｓｕｒｆａｃｅ[Ｊ].Ｓｕｒｆ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２００６ꎬ３５(３):４￣７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２５]黄凯ꎬ白华ꎬ朱英彬ꎬ等.石墨表面化学镀Ｃｕ对天然鳞片石墨/Ａｌ复合材料热物理性能的影响[Ｊ].复合材料学报ꎬ２０１８ꎬ３５(４):９２０￣９２６.９１４㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷ＨＵＡＮＧＫꎬＢＡＩＨꎬＺＨＵＹＢꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｌａｋｇｒａｐｈｉｔｅ/ＡｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓＣｕｐｌａｔｉｎｇｏｎｇｒａｐｈｉｔｅｓｕｒｆａｃｅ[Ｊ].ＡｃｔａＭａｔｅｒ.Ｃｏｍｐ.Ｓｉｎｉｃａꎬ２０１８ꎬ３５(４):９２０￣９２６.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２６]ＳＯＮＧＸＧꎬＣＨＡＩＪＨꎬＨＵＳＰꎬｅｔａｌ..Ａｎｏｖｅｌｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｓｏｌｄｅｒｉｎｇｇｒａｐｈｉｔｅｔｏｃｏｐｐｅｒａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ[Ｊ].Ｊ.Ａｌｌｏｙ.Ｃｏｍｐ.ꎬ２０１６ꎬ６９６:１１９９￣１２０４.房俊宇(１９９４－)ꎬ男ꎬ吉林松原人ꎬ硕士研究生ꎬ２０１７年于长春理工大学光电信息学院获得学士学位ꎬ主要从事半导体激光器的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:４４２１７６２８７＠ｑｑ.ｃｏｍ石琳琳(１９８８－)ꎬ女ꎬ吉林长春人ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ２０１６年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位ꎬ主要从事半导体激光器物理与技术的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｎｌｉｎｓｈｉ８８＠ｆｏｘｍａｉｌ.ｃｏｍ。

高职院校智能制造工程创新训练中心建设的研究与实践——以长春职业技术学院工程训练中心建设为例

2021年11期创新创业教育高教学刊高职院校智能制造工程创新训练中心建设的研究与实践———以长春职业技术学院工程训练中心建设为例*隋秀梅，徐宇卉，刘瑞佳（长春职业技术学院，吉林长春130033）职业教育作为一种类型教育，与普通教育有着同等重要的地位，2018年底立项之初正值教育部启动“双高计划”（特色高水平高职院校和特色高水平专业群建设计划），计划中拟定集中力量建成一批高素质技术技能人才培养高地和技术技能服务创新平台，我院智能制造工程创新训练中心建设项目承载着我院智能制造类“高地”+“平台”两大建设任务，从工程训练中心的机制建设、管理模式、人才培养、师资队伍、校企合作、产教融合等方面开展了一系列的探索与研究工作，在建设过程中积累经验、总结方法，为长春市、吉林省、全国职业院校的创新训练中心的建设提供理论支撑和实践借鉴，也在为下一步国家级高水平产教融合型实训基地建设打下基础。

一、建设背景与基础（一）背景分析1.国内现状。

我国高等职业院校工程训练中心（实训基地）借鉴本科“工业训练中心”“国家重点建设示范中心”等经验，在“十一五”质量工程的推动下已有较快速的发展速度，“十二五”期间建设速度持续走强。

但在“十三五”期间，对应新时代、新形势下工程训练中心面临新问题及新挑战。

新形势一是经济快速增长，需要实训基地建设要持摘要：长春职业技术学院工程创新训练中心建设项目于2018年8月在吉林省教育厅立项建设，本项目建设的理论研究于2018年12月立项为吉林省职业教育技术学会重点研究课题。

历时两年的研究与建设，我院智能制造工程创新训练中心较圆满完成了建设任务，实现了预期目标并初见成效。

目前高职院校“双高计划”建设项目已经启动，智能制造工程训练中心又将作为一个重点建设单元进入新一轮建设和承载新的任务，为了更好的总结经验、查找不足，拟在“双高计划”建设过程中，实现高水平产教融合和示范性引领作用，现将前期建设情况进行归纳总结，给未来建设提供基础数据和实践指导。

机电传动与控制教案1

机电传动与控制教案1《机电传动控制》课程教案西南科技大学制造学院先进制造技术教研室马有良任同2005年10月《机电传动控制》课程教案机电传动控制》MachineElectricityTranmiionandControl本科课程名称授课专业教材名称参考书课程性质先修课程课程目的和任务机电传动控制机制英文名称层次授课教师考核方式马有良闭卷考试《机电传动控制》邓星钟，华中科技大学出版社，2001年3版1、《机床电气控制技术》齐占庆2、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟专业基础课教学总时数48实践学时4题。

教学基本要求课程内容课程内容简介实践环节教学方法：《机电传动控制》课程教案机电传动控制》章节名称课型专业基础课第1章概述1备注第一讲教学目的及要求教学时数1、了解机电传动的目的和任务；2、机电传动及其控制系统的发展概况；教学主要内容第1章概述时间分配1.1了解课程的性质和任务对本课程的基本要求；学好本课程的方法；1.2课程的内容安徘1.3机电传动的目的和任务；机电传动的目的；机电传动的任务；1.4机电传动及其控制系统的发展概况机电传动的发展概况控制系统的发展概况8分钟10分钟5分钟5分钟9分钟5分钟3分钟45分钟教学重点教学难点机电传动的目的和任务●理解机电传动控制的意义。

●解决方法：1启发学生理解现代机电传动与电力拖动的区别。

1.机电传动的目的是什么？2.为什么我们把几门课程综合在一起？3.我们如何完成生产工艺过程的要求，从而保证生产过程的正常进行？了解有关概念的英文名称1、教学媒体：计算机多媒体投影系统2、老师讲解3、黑板指示1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟马有良职称副教授授课时间200年月日启发提问启发提问《机电传动控制》课程教案机电传动控制》章节名称课型第2章专业基础课机电传动系统的动力学基础备注第一、第一、二讲教学目的及要求3教学时数1、掌握机电传动系统的运动方程式；2、掌握多轴拖动系统中转矩折算的基本原则和方法；3、了解几种典型生产机械的机械特性；4、掌握机电传动系统稳定运行的条件；教学主要内容时间分配20分钟25分钟15分钟20分钟转矩的性质？2、请注意机电传动系统的稳定运行包含拿两重含义。

新工科背景下专业课程思政的教学改革和实践——以“光学测量”课程为例

2022年6月第23期Jun. 2022No.23教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM新工科背景下专业课程思政的教学改革和实践——以“光学测量”课程为例胡源，付跃刚，马晨昊，牟达，刘智颖（长春理工大学光电工程学院，吉林长春 130022）［摘要］为主动应对新一轮科技革命与产业变革，教育部近年来积极推进新工科建设，而专业课程思政是新工科教育实现立德树人的重要途径。

长春理工大学“光学测量”课程开展了工程教育人才培养和课程思政有机结合的教学改革探索，从顶层设计入手，梳理课程目标，优化思想政治内容供给，提出“思想政治+复杂工程案例+微信公众号”的教学设计形式，引导学生主动分析复杂工程活动所涉及的社会问题，主动思考专业领域的价值观问题，最终实现思政元素和专业课教育的深度融合。

［关键词］课程思政；新工科；光学测量；复杂工程问题［基金项目］ 2020年度教育部新工科研究与实践项目“光电专业面向企业需求多元主体合作育人模式的探索与实践”（E-DZYQ20201412）；2020年度光电教指委项目“光电类地方高校新工科多方协同育人模式研究”（2020XGK5）；2019年度吉林省教育科学规划课题一般项目“光电信息科学与工程专业毕业要求指标点解析与达成度评价方法研究”（GH19079）［作者简介］胡源（1981—），女，吉林长春人，工学博士，长春理工大学光电工程学院副教授，主要从事光学测量和光学设计研究；付跃刚（1972—），男（满族），黑龙江鹤岗人，工学博士，长春理工大学光电工程学院教授（通信作者），主要从事光学测量和光电仪器研究；马晨昊（1988—），女，吉林长春人，工学博士，长春理工大学光电工程学院讲师，主要从事光学测量和光学设计研究。

［中图分类号］ G642.423 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）23-0129-04 ［收稿日期］ 2021-09-17新工科的内涵是以立德树人为引领，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养创新型的卓越工程人才［1］。

依托全国大学生电子设计竞赛促进实验教学改革和创新能力的培养

十一＋＊十一＋ｕ＋ ”＋－＋ ” ＋一＋ｎ＋ “ ＋＊＋ ”十
的基础理论知识，较强的实践能力、创新意识、创业精神
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及科技创新和论文撰写的全过程。教师主要起辅导答
践素质、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。当今科学技术、经济和工业建设的飞速发展，对科技人员的综合素质、争竞能力和创新能力的要求越来越高。国家教委、地方教育机构以及有些著名企业、协会等为便于选拔优秀人才，促进应用人才的培养，纷纷组织不同规模的电子设计竞赛。相应的，在国际上不同范围内举办各种规模的电子设计竞赛，同样对加速高科技人才的培养起到促进作用。从国内外情况来看，电子设计竞赛的选题是引进新的理论与技术，是跨学科的、系统的和综合的，使用的是先进的仪器设备，其培训方法和手段更具有先进性、
践的能力。
参考文献：
疑的作用，而学生才是自主学习的主人。通过几年来对《器分析》程体系进行改革和实仪课践，更新教学思想、改革教学方式、用多媒体教学手采段、理论与实验密切结合等途径，合理优化课程的内容和结构，对培养综合性、研究与创新性人才具有十分重要的意义。开展多层次的实验教学，利用综合性、设计性实验锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及在撰写论文和答辩过程中的综合归纳能力、科技写作能力和语言表达能力。这种研讨式教学孕育了他们的创新意识，激发了其创新热情，培养了其创新实

材料成型及控制工程专业“生产实习”课程思政教学探索

材料成型及控制工程专业“生产实习”课程思政教学探索作者：邱丰杨宏宇舒世立常芳来源：《教育教学论坛》2023年第34期［摘要］“生产实习”实践课程是引导学生将专业理论知识在实践中重构的重要途径，这类课程倾向于群体互动和环境感化教育模式，其课程思政具有自身的优势和特点，且势在必行。

以材料成型及控制工程专业的“生产实习”课程为例，分析了实践类课程思政的必要性，挖掘课程思政元素，探索课程思政教学方式方法。

确保在进行专业知识传授和能力培养的同时，充分发挥实践课程的育人功能，强化学生的行业情怀，使其树立从事本专业工作而实现奉献国家与体现自我价值完美结合的信心。

［关键词］材料成型及控制工程；生产实习；实践课程；课程思政；教学探索［基金项目］ 2022年度吉林大学课程思政学科育人示范课程（SK2022062）；2022年度吉林大学研究生教育教学改革建设（2022JGY059）［作者简介］邱丰（1980—），男，辽宁葫芦岛人，工学博士，吉林大学材料科学与工程学院教授，教育部重大人才工程青年学者，吉林大学唐敖庆学者（领军A），博士生导师，主要从事纳米介质、高性能结构材料微观组织和性能的协同调控研究；杨宏宇（1987—），女，辽宁阜新人，工学博士，吉林大学材料科学与工程学院研究员，博士生导师（通信作者），主要从事纳米介质高效调控合金组织及强韧化研究；舒世立（1986—），男，吉林梅河口人，工学博士，吉林大学机械与航空航天工程学院副教授，博士生导师，主要从事增材制造研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）34-0088-04 ［收稿日期］ 2022-08-29引言师者，所以传道受业解惑也。

德为先方可成才，是我国自古以来形成的共识。

传授教育道德观念，即思想教育，是基础教育。

思想教育、传授学业技能、解答困顿迷惑，三者结合，是培养优秀学生的必备条件。

课程思政是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念［1-3］。

基于CGAN_的抽油机电参数反演示功图研究

基金项目: 国家自然科学基金项目(６２１７３０７３) ꎻ辽宁省教育厅高等学校基本科研项目( ＬＪＫＭＺ２０２２０６１８) ꎻ辽宁省本科教改优质教学资源
建设与共享项目( ＳＢＫＪＧＹＺ－２０２１－０６)
作者简介: 李翔宇(１９８２—) ꎬ男ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ研究方向为复杂工业过程建模、诊断与控制ꎻ袁春华(１９８７—) ꎬ通信作者ꎬ女ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ
ｒ
ｒｓ
ｒ
ｒ
式中:Ｕｓ、Ｕｒ分别为定子、转子电压矩阵ꎻＲｓ、Ｒｒ分
别为定子、转子电阻矩阵ꎻＩｓ、Ｉｒ为定子、转子电流
矩阵ꎻｐ是微分因子ꎻＬｓ为定子总自感矩阵ꎻＬｒ为
转子总自感矩阵ꎻＭｓｒ为转子对定子绕组的互感矩
阵ꎻＭｒｓ为定子对转子绕组互感矩阵ꎬＭｓｒ＝ＭＴｒｓ ꎮ
研究方向为复杂工业过程建模、诊断与控制ꎮ
沈阳理工大学学报
２
示功图反映了抽油杆的一次往复性抽油运
动ꎬ其图形特征是分析抽油机泵工况的重要参数ꎬ
第４３卷
成逼真水下图像的ＧＡＮꎻ 程平 [８] 利用改进的
ＧＡＮ实现了行人姿态到行人图像的转换ꎮ
损失ꎬ曲柄输入机械功率Ｐｃ＝ η × Ｐ２ ꎬ其中Ｐ２为
电机输出机械功率ꎬη 为传动效率ꎬ发电工况时作
η －１考虑ꎮ 根据机械功率与扭矩、机械角速度间的
数学关系可以得到
图３四杆机构结构示意图
Ｆｉｇ. ３Ｔｈｅｄｉａｇｒａｍｏｆｆｏｕｒ￣ｂａｒｌｉｎｋａｇｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｔｏｐｏｌｉｓｈｅｄｒｏｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｏａｄꎬ

P3HT有机薄膜晶体管的制备与研究

长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解长春理工大学硕士博士学位论文版权使用规定同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所中国优秀博硕士学位论文全文数据库和cnki系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅
分类号：密级：
U D C：编号：
本论文还研究了退火对有机薄膜晶体管的影响，实现了在160℃真空条件下退火对器件性能的很大提高。
关键词：P3HT有机薄膜晶体管旋涂退火
ABSTRACT
The organic thin-film transistor, made of organic materials, having the advantage of low-cost、flexibility and preparation of large-area ,has shown a great potential to apply on the flat-panel display and become the most crucial step in developing flexible display.
2）OTFT的有源层材料更为广泛。
无机薄膜晶体管的有源层材料目前一般为氢化非晶硅(a-Si:H)和多晶硅（poly-Si）两种材料。而OTFT的有源层材料却是十分的广泛，并且发展潜力大。P型有机半导体材料就有几百种，并且稳定性较好，在制备OTFT和驱动有机发光二级管上有很大的优势。本文所研究晶体管的有源层材料“P3HT”就是属于P型的有机半导体材料。N型的材料相对较少但是也有上百种。而且有机材料可以通过合成的方法得到其衍生物，这就更加的增加了有机材料的种类。因此，有机材料的种类要大大的高于无机材料。
指导教师：王丽娟宋德研究生：胡海琛

思政改革在嵌入式系统课程中的应用

思政改革在嵌入式系统课程中的应用邓超张长森郭辉随着教育事业的不断发展，教育目标逐渐从原来的培养某一专业方面的人才，逐渐转变为培养综合素质强的全面型人才。

思政改革是提升学生的思想道德修养的强大推动力，无论对于任何课程教学效果的提升而言都极具导向意义，能够切实保障学生学科专业素养得以有效培育。

因此，为切实提升高校计算机专业学生素养的提升，本文以《嵌入式系统》课程教学为例，通过思政改革工作的开展，来发挥该课程育人机制的完善。

作者在对思政改革在《嵌入式系统》课程教学中实施意义的分析，探究了思政改革在《嵌入式系统》课程中的应用方法。

希望能够借助以下研究和探讨为进一步促进《嵌入式系统》课程高素质人才培育目标的实现提供更多的理论依据。

1 思政改革在《嵌入式系统》课程教学的意义1.1 有利于实现教育理念的创新教育理念是指导教育教学活动的核心思想，只有坚持正确的教育理念，才能保证教育活动始终坚持培养全面型人才的目标。

在以往的教育教学活动中，学校对于学生的思想政治教育仅仅是依赖于专门的思政课程，却忽略了专业课程对于学生的思想政治教育。

而思政改革的实施，使得《嵌入式系统》课程改变了以往陈旧的教育理念，让学校在对学生进行专业课程的教学的同时，将思想政治教育融入其中，实现专业教育与思想政治教育的同步进行，让专业课的育人作用充分发挥出来。

1.2 有利于凸显学生在教学中的主体地位新时期的教育教学工作中，强调学生的主体地位，只有意识到学生在教学中的主体地位，尊重学生的主体意识，才能达到更好的教学效果。

但是在传统的专业课教学中，教师过于注重专业知识的教学，却忽略的学生的思想，学生的主体地位体现不出来，也就无法达到良好的育人效果。

而思政改革在《嵌入式系统》中的运用，让教师逐渐意识到了，加强对学生思想政治教育的重要性，也认识到了，要想实现更好的教育，就必须把学生摆在教学的主体地位。

在课堂教学中，教师和学生处于平等的地位，让学生能有更多的发挥空间，营造一个良好的教学氛围，以专业的知识指导学生学习，以良好的思想素养引导学生的成长。

光电类实验课程教学思政元素挖掘与思考

课程教育研究Course Education Research2021年第32期“立德树人”是教育的根本任务,习总书记在2016年底召开的全国高校思想政治工作会议上指出“要坚持把立德树人作为中心环节”[1],并强调“各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”。

2019年3月,总书记在思想政治理论课教师座谈会上提出“要坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人”[2]。

课程思政是高校落实“立德树人”基本任务的具体途径,是对新时代教书育人职责的深化和拓展。

新时代背景下的教育是要培养社会主义建设者和接班人,教师上课不仅要传授知识,还要传递价值观。

高校的专业课也需要有育人功能,在培养专业能力的同时,助力学生树立正确的人生观、价值观,鼓励学生将自身成长和国家发展相结合,为实现中华民族伟大复兴的中国梦储备专业技术人才,提供助力[3]。

光电技术是21世纪发展最为迅速的信息技术之一,有着广泛的工程应用背景。

在当前“新工科”建设的背景下[4],光电类实验课程是培养光电相关专业人才的重要环节,物理光学、应用光学、激光原理、红外物理等光学理论知识相对抽象,实验是对理论知识学习的重要补充,能够加深学生对理论知识的理解,提高正确运用专业理论知识分析和解决实际问题的动手能力工程实践能力。

西安电子科技大学所物理与光电工程学院开设的光电类实验课程从光电理论知识出发,培养学生分析、解决问题的科学思维方法;在实验过程中培养学生严谨求实的治学态度;选题贴近光电技术发展前沿,开阔学生视野,激发创新思维,提高综合素质。

因此,光电类实验课程中包含丰富的思政教育素材和案例,能够在理论教学的同时达到育人的效果。

1.光电类实验课程思政元素挖掘自然科学课程是所有课程中意识形态最不明显的课程,该类课程中思政元素的融入尤其需要注意不能生搬硬套、强行嫁接,否则会适得其反,思政教育没有做好,理论教学效果也受到影响[5]。

机电技术应用专业课程标准

目录《电工电子技术与技能》课程标准 (1)《典型电气控制安装与调试》课程标准 (10)《PLC控制技术》课程标准 (18)《PLC应用设计与实践》课程标准 (25)《机床电气控制》课程标准 (33)《机电设备概论》课程标准 (43)《机械基础》课程标准 (49)《机械加工基础》课程标准 (56)《机械制图》课程标准 (62)《液压与气压传动》课程标准 (70)《钳工基础实训》课程标准 (76)《装配钳工》课程标准 (83)《自动化设备及生产线维护》课程标准 (90)《电工电子技术与技能》课程标准一、课程定位与思路（一）课程定位本课程是机电技术应用专业的一门专业核心课程、必修课程。

课程的功能在学生学完本课程的前导课程基础上，采用任务教学法，培养学生选择、使用常用低压电器，连接与安装普通车床电气控制电路的初步能力，为后续学习《机床电气控制》、《传感器及应用》、《PLC控制技术》课程奠定扎实的基础。

（二）设计思路本课程依据职业能力分析和专业人才培养目标确定课程目标；以使学生学会使用常用低压电器，形成连接与安装普通车床电气控制电路的初步能力为主线设计项目课程结构；按照电工电子相关知识与技能形成过程设计学习任务系统；遵循从简单到复杂的认知规律，将教学内容整合、序化为十三个工作任务；以工作过程为导向，设计教学活动。

二、课程学习目标主要培养学生电工电子电路的基本知识和基本操作技能，使学生成为具有良好职业道德和可持续发展能力的高素质高技能人才。

（一）知识目标1.掌握安全用电基本常识；2.分析简单的交、直流电路的方法；3.理解变压器、电动机、常用低压电器的符号、结构和工作原理；4.了解常见半导体元器件的特性及应用；5.知道常见的电子电路的组成及工作原理。

（二）能力目标1.能连接一般的直流电路；2.会安装和维护一般照明电路；3.能安装简单的配电线路；4.能独立使用用仪器、仪表和工具并判断电路的工作状态；5.识读简单的电工、电子线路图；6.能识别和检测常用电子元器件；7.能安装和调试基本电子电路。

长春理工大学机电工程学院专业介绍

机电⼯程学院
机械设计制造及其⾃动化
业务培养⽬标：本专业培养具有机械设计制造基础知识与应⽤能⼒，能在⼯业⽣产第⼀线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应⽤研究、运⾏管理和经营销售等⽅⾯⼯作的⾼级⼯程技术⼈才。

业务培养要求：本专业学⽣主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电⼦技术、计算机控制技术、数控技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械⼯程师的基本训练，具有进⾏机械产品设计、制造及设备控制、⽣产组织管理的基本能⼒。

主⼲学科：⼒学、机械⼯程
机械电⼦⼯程
业务培养⽬标：本专业培养机电结合，掌握机械⼯业⾃动化、电⼒电⼦和计算机应⽤等技术，从事机械装备运⾏管理，机电新产品设计、开发，计算机辅助设计、计算机辅助管理，以及机器⼈控制等⽅⾯⼯作的⾼级⼯程技术⼈才。

业务培养要求：本专业学⽣主要学习⼒学、机械学、微电⼦技术、电⼒电⼦技术、信号处理技术、计算机应⽤及数字技术、信息处理技术和现代设计⽅法的基本知识，受到现代⼯程师的基本训练，具有机电产品的设计、开发、制造、运⾏、试验与⽣产组织管理的基本能⼒。

主⼲学科：机械学、电⼦学
过程装备与控制⼯程
业务培养⽬标：本专业培养具备化学⼯程、机械⼯程、控制⼯程和管理⼯程等⽅⾯的知识，能在化⼯、⽯油、能源、轻⼯、环保、医药、⾷品、机械及劳动安全等部门从事⼯程设计、技术开发、⽣产技术、经营管理以及⼯程科学研究等⽅⾯⼯作的⾼级⼯程技术⼈才。

业务培养要求：本专业学⽣主要学习过程装备与控制⼯程的基本理论和基本知识，受到⼯程设计、测控技能和⼯程科学研究的基本训练，掌握对化⼯单元设备及成套装备的优化设计、创新改造和新型化⼯装置技术开发研究的基本能⼒。

主⼲学科：化学⼯程与技术、动⼒⼯程及⼯程热物理。

基于光电控制原理展示的互动演示装置设计

１装置原理
光电控制互动演示装置是利用光学传感器进行非接触测量及测得被控物体的状态信息后，经过软件程序的计算和处理，由电子系统驱动机械系统，完成预先设计的规定动作。
光电控制互动演示装置包括：主动球、检测装置、从动球装置。原理结构图如图１所示。
收稿日期：２０１８－０１－０３作者简介：王爽（１９８６－），女（汉），长春，硕士
主要研究光学仪器科学与技术。
测系统，微空间和大空间的三围测量技术，光电测量与光电控制一体化技术，向人们无法触及的领域发展。
光电控制的应用领域十分广泛，在航空航天、国防军事、汽车工业、医疗卫生、生活电器等方方面面；光电控制的技术特点：非接触、高精度、高速度、远距离、寿命长、数字化和智能化等。其发展趋势是向更高精度的光电测量新技术，更快速度的光、机、电检
２装置设计
此互动演示装置摆脱了传统的展品陈列展示方式，增强了展示内容与参观游客之间的双向互动。
１２０
长春工程学院学报（自然科学版）
２０１８，１９（２）
既满足了参观者获取科学知识的向往，又满足了参观者自主动手参与的乐趣。在设计光电控制互动装置的时候，要本着提高互动性、趣味性，且增强使用寿命，便于维修维护等因素考虑。装置主动球装置和从动球装置分别固定安装于透明展示墙的内外，在展项适当位置处，将透明展示墙贯穿一非接触检测信号窗，信号处理及控制器等装置隐藏在展示板／展示墙后侧。２．１机械装置

工业机器人抓取作业轨迹规划研究

工业机器人抓取作业轨迹规划研究Research on trajectory planning of industrial robots马国庆，刘丽，梁嵬，赵玉娟MA Guo-qing, LIU Li, LIANG Wei, ZHAO Yu-juan（长春理工大学机电工程学院，长春 130022）摘要：针对8号电雷管的包装生产方式，设计了一种雷管抓取机构，根据工业机器人抓取雷管装盒及抓取雷管盒装箱的运动路径，对机器人进行关节空间轨迹规划。

采用5次B样条曲线轨迹规划法，能够实现机器人运动角加加速度的连续性，减少运动产生的冲击及颤振，保证雷管安全、可靠的抓取。

最后仿真分析结果证明了该轨迹规划方法的有效性与合理性。

关键词：工业机器人；抓取机构；轨迹规划中图分类号：N34 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2020)04-0079-05收稿日期：2018-10-01基金项目：吉林省科技发展计划资助项目（20160204016GX ，20180623031TC ）；吉林省省级产业创新专项资金资助项目（2016C088，2017C045-2）；长春理工大学青年科学基金（XQNJJ-2016-04，XQNJJ-2017-11）；吉林省教育厅“十三五”科学技术项目（JJKH20170626KJ ）作者简介：马国庆（1988 -），男，吉林长春人，讲师，博士，研究方向为光传感测量。

0 引言雷管抓取机构是工业机器人实现雷管自动包装的主要终端执行元器件，抓取机构与工业机器人的协同工作是完成雷管包装最重要的环节，因此抓取机构的设计是否完善、功能是否满足、性能是否稳定都是决定雷管抓取放置工作能否完成、抓取效率如何等关键参数的关键性因素，另外为了实现工业机器人可以连续、平稳、匀速的运动，机器人抓取系统在运动的方向、速度及加速度上都应是连续可控的，同时抓取系统的轨迹精度及速度稳定性也应有严格的要求[1～3]。

光电类实验课程教学思政元素挖掘与思考

光电类实验课程教学思政元素挖掘与思考作者：韩平丽邵晓鹏杨威来源：《课程教育研究》2021年第32期【摘要】如何在工科院校的专业实验课程教学中开展课程思政教育是落实“立德树人”基本任务的重要方面。

本文以西安电子科技大学物理与光电工程学院开设的光电类实验为基础，从课程内容出发，结合实验课程的特点，深入挖掘课程中蕴含的思想政治教育资源。

以三个典型实验为例，在教授专业知识的同时，融入爱国情怀，引导人生价值观。

尤其将实验内容与当前疫情防控联系，弘扬抗疫精神，提高学生对国家制度的自信和民族荣誉感，充分发挥专业课程的双重育人功能。

【关键词】光电实验课程思政抗疫精神民族自信【基金项目】2021年西安电子科技大学教育教学改革研究项目（重点攻关项目）;2021年西安电子科技大学教育教学改革研究项目（院级项目）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）32-0162-03“立德树人”是教育的根本任务，习总书记在2016年底召开的全国高校思想政治工作会议上指出“要坚持把立德树人作为中心环节”[1]，并强调“各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。

2019年3月，总书记在思想政治理论课教师座谈会上提出“要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员全程全方位育人”[2]。

课程思政是高校落实“立德树人”基本任务的具体途径，是对新时代教书育人职责的深化和拓展。

新时代背景下的教育是要培养社会主义建设者和接班人，教师上课不仅要传授知识，还要传递价值观。

高校的专业课也需要有育人功能，在培养专业能力的同时，助力学生树立正确的人生观、价值观，鼓励学生将自身成长和国家发展相结合，为实现中华民族伟大复兴的中国梦储备专业技术人才，提供助力[3]。

光电技术是21世纪发展最为迅速的信息技术之一，有着广泛的工程应用背景。

在当前“新工科”建设的背景下[4]，光电类实验课程是培养光电相关专业人才的重要环节，物理光学、应用光学、激光原理、红外物理等光学理论知识相对抽象，實验是对理论知识学习的重要补充，能够加深学生对理论知识的理解，提高正确运用专业理论知识分析和解决实际问题的动手能力工程实践能力。

基于obe理念的《控制工程基础》课程闭环教学系统设计

一、背景分析叶控制工程基础曳也泛称为野自动控制原理冶袁是大部分工科专业的必修课袁从系统概念角度来看袁更是测控技术与仪器专业的特色课袁在课程体系中具有承上启下的重要作用遥课程的大致内容可从以下三个角度进行概括院运用工程的意识袁将物理尧化学尧生物等不同原理的测控系统工程化曰采用控制的语言袁对工程系统进行相关原理尧方式尧效果的描述曰利用数学的手段袁对控制系统建模并对信号传输误差进行分析遥所以袁控制科学是测控仪器研制必备的技术手段袁并占有重要的技术地位遥我们的教育理念是基于学习产出的教育模式渊Out鄄comes-Based Education袁OBE冤或称成果导向教育模式袁即以学生为中心袁建立以学生产出为导向的教学设计尧教学实施以及教学评价遥叶控制工程基础曳作为一门专业基础课袁在这样的理念指导下袁根据本科教学国家标准和人才培养方案袁在课程体系中能够支撑4点毕业要求指标点遥2018年袁长春理工大学光电工程学院测控技术与仪器专业经过首轮认证袁梳理了12点毕业要求袁细化分解了32点毕业要求指标点袁并建立了课程尧课程目标以及毕业要求指标点间对应关系矩阵遥该专业依托仪器科学与技术一级学科袁以航天航空尧兵器尧光电精密仪器产业为背景袁它的专业定位是国内知名的本科教育袁专业特色渊特质冤为集光尧机尧电技术的综合工程应用袁专业以培养具备精密仪器设计与研制尧测控技术及系统开发领域基本理论尧专门知识和专业技能袁具有创新精神尧国际视野和社会责任感的工程技术人才为培养目标遥基于此袁叶控制工程基础曳课程在庞大的课程体系中*基金项目院教育部高等学校仪器类专业教学指导委员会2018年高等学校仪器类专业新工科建设项目野基于WiKi-思维导图的测控类专业教学模式构建与实践研究冶渊编号院2018C089冤曰2017年度长春理工大学高等教育教学改革研究课题野基于WiKi-思维导图的测控类专业教学模式构建与实践研究要要要以叶传感与检测技术曳为例冶遥OBE*高旭袁石利霞袁段洁袁胡源渊长春理工大学光电工程学院袁吉林长春130022冤摘要：在当前工程教育认证的大背景下袁文章以光电测控类课程叶控制工程与基础曳教学为例袁提出了基于OBE 理念的课程教学设计袁深入研究了以学生为中心袁以学生产出为导向的教学设计尧教学实施以及教学评价遥建立了以OBE 理念为指导袁以学生产出为导向袁连接各个教学环节的闭环教学控制系统袁通过闭环控制袁形成良性持续改进机制遥结合教学案例袁为课程教学系统提供了有效的数据支撑和理论支撑遥关键词：OBE 曰光电特色曰光电测控类曰控制工程与基础中图分类号：G642.423文献标志码：B 文章编号院1673-8454渊2019冤22-0054-04表1课程目标与毕业要求指标点关系5个课程目标点及其对毕业要求指标点权重毕业要求123450.20.20.30.3毕业要求1院工程知识指标点1.3院能够利用仪器零件设计尧电工电子技术尧控制工程基础尧互换性与测量技术基础等专业基础知识袁实现复杂精密仪器及测控系统中的功能模块设计0.40.40.2毕业要求2院问题分析指标点2.2院能够应用数学知识和自然科学尧工程科学的基本理论袁对复杂工程问题进行准确描述袁建立数学模型并求解分析0.20.30.5毕业要求4院研究指标点4.1院能够对精密结构尧光学系统尧数据处理尧电路系统尧控制系统等类问题进行模拟仿真与实验设计1毕业要求5院使用现代工具指标点5.1院能正确选择使用Zemax 尧LabVIEW 尧Matlab 尧Excel 尧AutoCAD 尧SolidWorks 等设计仿真软件袁完成测量和控制系统的设计和模拟分析自身设立了5个课程目标袁并对应支撑4个毕业要求指标点袁如表1所示遥以第二章叶控制系统数学模型曳为例袁它对应课程目标1尧2袁后又按照不同权重关系袁支撑3个毕业要求指标点遥二、课程目标设置叶控制工程基础曳的课程目标设置从技术要素尧非技术要素二维又细化升级为知识尧能力尧情感三维袁建立了5个课程目标院淤能够学习和解释自动控制方面的专业术语及其含义曰于学习控制系统基本分析方法和校正方法袁建立控制系统各个部分传递函数袁并通过机理分析建立简单的线性定常数学模型曰盂能够利用基本分析方法和校正方法对简单线性定常系统进行定性评价尧定量估算和制定简单控制系统校正方案曰榆能够使用Mat鄄lab仿真软件对系统进行模拟分析袁初步具备光电仪器控制系统的设计能力曰虞通过典型控制工程案例袁使学生感受控制科学在复杂工程系统设计中的工程价值遥概括来说袁以能够学习尧解释自动控制方面术语及各种分析方法即为知识目标曰以能够应用各类分析方法及软件对控制系统进行分析设计即为能力目标曰以通过典型控制工程案例袁使学生感受控制科学在系统设计中的工程价值即为情感目标遥根据这样的三维目标内容袁我们设置了野一主三辅冶的教材选用策略袁以胡寿松老师主编的偏控制工程的野十二五冶规划教材叶控制工程基础曳作为主教材袁以胡寿松老师主编的国防工业出版社出版的叶自动控制原理曳渊第5版冤和董景新老师主编的清华大学出版社出版的叶控制工程基础曳渊第4版冤这两本偏控制理论的中文教材作为辅教材袁同时以Stanley M.shinners主编的英文教材作为辅教材袁一方面为了打开学生的国际视野袁另外一方面为学生本科阶段学习的经典控制理论与今后将会学习的现代控制理论做衔接与指引遥三、教学目标设置如果把教学系统比作一个嵌入式系统的话袁那么课程知识是软件袁学生则是硬件袁因此还需要了解学生的特点遥本门课程授课对象是大三第一学期的学生袁课程基础是高数和电工技术袁因此从专业层面袁可通过以往试卷分析学生的知识水平曰通过辅导员和班导师了解学生的心理特点曰通过实验的观察以及相关工程训练了解学生的能力水平和情感水平袁还可采用调查问卷综合衡量学生特点遥[1]那么在教学过程正式嵌入之前袁需要对以往教学过程进行分析和反思袁我们的宗旨是依据三维课程目标袁通过毕业要求达成度值反思学生的学和教师的教遥例如袁本课程从2013版课程大纲修订到2018版课程大纲袁在原有侧重知识尧能力考核的4个目标基础上袁为强化情感这一维度的考核袁2018版增加到5个目标袁并重新梳理了对毕业要求的支撑关系袁如表1所示遥在这样的背景下袁建立合理的教学目标尤为重要遥我们的教学目标设置袁是根据课程具体知识点内容袁依旧是从知识尧能力尧情感三维角度进行细化遥曰于能解释时域微分方程尧传递函数尧频率特性三者之间的转换关系曰盂能解释时域分析法尧根轨迹法尧频域分析法袁并能分辨和归纳不同方法在具体应用场合间的差别曰榆能解释简单的校正方法袁并能识别简单系统所需校正的场合遥析简单光学精密仪器系统曰于能利用微分方程尧传递函数建立系统的模型袁能解释系统特征曰盂能利用Matlab 或其他软件工具袁应用时域分析法尧根轨迹法尧频域分析法分析线性定常系统的特性曰榆能利用校正方法对存在不同偏差类型的系统进行简单的校正设计曰虞能利用实验条件设计和完成实验任务袁分析实验数据曰愚能利用本课程所学知识尧方法尧工具解决光电精密仪器问题遥能通过本课程所学知识袁理解控制理论在项目设计当中的工程价值遥概括来说院知识分类目标为能解释具体的控制专业术语曰能力分类目标为能正确使用具体的分析方法曰情感目标为通过本课程的学习袁对工程价值有初步认知遥教学目标设置的合理性和达成分析袁一方面从学生角度袁通过调查问卷形式进行袁即通过本课程的学习袁我能否达到以下教学内容的目标曰另一方面从教师角度袁通过各种教学目标达成途径袁如前期知识储备以及学习过程中作业尧实验尧报告等环节的课程目标达成度值袁来反映教学目标达成情况遥四、教学内容导图设计如果说教学目标是方向袁那么教学内容便是载体遥从课程体系角度来看袁课程前期以相关数学尧电子技术等课程为基础遥从系统角度来看袁为后期仪器设计尧精密测量等课程做基础袁起着承上启下的作用遥从专业研究角度来看袁控制系统融合了力尧热尧光尧电尧磁等系统袁而其专业特色渊特质冤为集光机电技术的综合工程应用袁所以课程主要针对光电仪器系统控制进行学习遥课程特点为院针对同一个系统可以采用不同的分析方法进行分析袁而同一个分析方法也可适用于多个物理意义不相同的系统袁最终追求的目标都是系统的性能指标袁所以叶控制工程基础曳课程的体系是立体的袁不是平面的袁更不是一维的遥在这样的3D 空间当中袁我们设计了三横一纵的课程导图袁如图1尧2所示遥以系统性能指标为主线或者以稳定性尧准确性尧快速性理论作为主线袁即树根曰以三种分析方法尧校正方法尧数学建模作为横向支撑袁即枝叶遥由此袁总结课程本身的系统性特点遥之后进一步抽象建立控制系统的宏观模型袁从课程本身出发总结重难点袁重点即为系统建模尧控制方法及校正方法袁难点即为应用各类方法及软件对系统性能进行分析及指标解算遥从专业研究角度来看袁随着学生知识学习的深入尧工程经历的丰富以及工程价值的认知感增强袁课程的重点在于基于方法论的角度研究各类控制系统的分析方法袁难点在于如何选择合适的方法评价一个已知控制系统袁如何根据性能指标设计一个未知控制系统遥基于以上分析袁课程设计了48学时的理论模块和16学时的实验模块袁并细化了各个章节的学时分布袁设计了7个验证性实验和1个设计性实验遥五、教学策略一个优异的教学系统如何以最优的路径实现最佳收敛呢钥教学策略便是实施的最佳手段遥本课程总体的教学策略是院理论模块采用工程问题式导向教学曰实验模块采用工程任务式导向教学遥具体教学策略是融合现代教育技术手段袁应用具体的教学方法尧教学设计来实施[2-4]遥因为本课程更偏向专业技术袁所以知识层面主要以讲授法为主袁同时配合课堂派尧雨课堂等App 结合使用曰能力层面主要以实验尧教师指导特色的光电设计大赛等采用探究式教学法进行曰情感水平的提升主要结合控制理论发展史及相关比赛渗透情感教育遥所以不同的课程模块采用不同的策略和方法遥在具体目标的有效达成策略方面袁我们结合专业特色袁以典型的位置控制为例袁设计了望远镜指向系统尧激光操纵系统尧雕刻机位置控制等光学控制系统袁如图3所示袁且与时域分析法尧频域分析法尧根轨迹分析法等三种分析方法密切对应遥从编程尧分析到仿真袁作为知识尧能力目标达成的专业强化策略遥结合与仪器科学相关的获得诺贝尔奖的人物以及控制系统稳定性判据研究历史袁例如劳斯判据尧奈氏判据袁加强学生对专业的热爱以及感受工程价值在人类生活中产生的重要影响遥在具体教学设计方面袁如图4所示遥从教师实际参与的飞行器控制案例simulink 模型导入袁首先讲解课程目标袁然后具化建模的内容袁通过这种激发式教学法进一步拓展运动模态等其他内容遥图1课程树状导图图2课程知识点思维导图图3光电控制系统图4“控制系统数学模型”小节的教学设计图5基于Labview+VC++的自动控制虚拟实验室软件为了更好地将理论与实际相结合袁我们与中国人民解放军空军航空大学联合自主研发了自动控制虚拟实验室袁如图5所示遥以液位控制系统为例袁虚拟实验室可仿真实验袁实验室可自主搭建实际物理系统遥同时袁授课过程中还采用并列学习思维尧上下位学习思维等思维方法遥例如袁三种分析方法的演变过程与编程语言渊从汇编语言到C 语言再到图形式Labview 语言冤的演变思维方式大同小异遥再例如y=f(x)袁从纯数学角度来看袁它表征一个函数关系袁x 是自变量袁y 是变量曰而对于一个电学系统而言袁x 相当于系统激励袁y 相当于系统的响应曰再延伸到一个控制系统而言袁x 相当于系统输入信号袁y 相当于系统输出信号遥由此授课的思维模式也渗透让学生学习到一种科学的专业研究思维方法袁而不仅仅是课程本身的内容知识遥[5][6]六、教学评价一个教学系统设计完成之后袁如何评价最后的教学效果袁考核方式是依据遥根据三维课程目标袁情感层面可依据相关教学环节定性评价袁而知识层面尧能力层面结合教学环节袁定量评价遥具体的定量评价方式由平时成绩渊20%冤尧实验成绩渊10%冤以及期末成绩渊70%冤三部分组成遥并细化了三部分具体的考核细则袁制定了细则中内容与课程目标间支撑的权重关系遥最后自主设计了达成度分析软件袁并根据课程目标达成度计算公式渊1冤尧渊2冤袁将成绩输入到软件界面袁可直观获得课程目标达成度值遥以1602114班学生为例袁计算结果如图6所示袁进而智能直接地反馈教学策略及教学设计遥课程目标达成度=学生相应环节得分平均值该环节的满分渊1冤毕业要求指标点达成度蓘蓡=移课程目标达成度伊课程目标在毕业要求指标点的权重蓘蓡渊2冤通过课程目标达成值来看袁目标3达成度为0.6袁不高袁目标3内容重点考察分析方法尧校正方法的应用袁通过各个达成途径袁分析知识层面表征学生复变函数基础薄弱袁能力层面表征对工程问题总体分析能力欠缺袁因此后续课程我们将融入具体参与的科研项目等实际工程案例进行讲授遥最后袁一个优异的教学系统建立完成之后袁更离不开软硬件的支持遥一方面袁具体知识内容加强途径可通过MOOC尧习题等各种软件条件支撑袁即不同的教学模块采用不同的加强路径遥假如对分析方法的实际应用感到困难袁那么可以通过MOOC 去学习自动控制元件实践课遥另一方面袁可依靠相关本科创优项目以及长春理工大学光电工程学院国家级实验教学中心和共享平台等硬件条件作为支撑遥七、结语综上所述袁我们建立了以OBE 理念为指导袁以学生产出为导向袁连接各个教学环节的闭环教学控制系统遥通过闭环控制袁形成良性的持续改进机制遥传感器和控制科学不断地更新发展袁因此要取得良好的教学效果袁还需要专业教师源源不断的科研力量作为支撑遥参考文献：[1]高旭,石利霞,王劲松.Wiki-思维导图教学模式在光电测控类专业教学中的实践探索[J].中国教育信息化,2018(18):70-73.[2]李金环,王笑军,王庆勇.PPBL 教学模式在光学教学中的实践探索[J].物理实验,2015,35(8):10-14.[3]王扬扬,许谨.测控类课程群综合实验教学模式的研究[J].中国电力教育,2013(19):145-146.[4]曹江中,戴青云,何家峰.产学研背景下工科院校实验教学的改革探索[J].实验室研究与探索,2011,30(6):287-290.[5]汤铭.促进学生野创新思维冶发展的思维导图教学研究[D].上海:上海师范大学,2006.[6]王恒,花国然,朱龙彪,等.面向卓越工程师培养的机电测控技术课程群建设研究[J].科教文汇(上旬刊),2016(1):50-51.(编辑院李晓萍)图6达成度分析软件计算结果样例图。

全站仪标尺辅助系统

全站仪标尺辅助系统
陈平;邓春霞
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2008(027)012
【摘要】全站仪测绘时由于人工手扶过程中标杆的晃动产生了随机测量误差.应用晃动时通过铅垂线即刻产生的垂直信标同步全站仪的测数操作,从而获取动态无误差的测量数据,降低了人为误差,可以使测量数据精度趋近于全站仪本身的精度.【总页数】2页(P69-70)
【作者】陈平;邓春霞
【作者单位】长春理工大学;长春理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】P2
【相关文献】
1.全站仪工程放样测量辅助子系统 [J], 唐诗华;廖中平
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浅谈地面效应在汽车上的应用

浅谈地面效应在汽车上的应用熊江文　张圣东　程海萍　黄强　九江学院机械与材料工程学院　江西省九江市　332005摘　要：地面效应是基于仿生学原理进而产生的一种理论，学者通过观察、研究鸟类近水或近地长距离滑翔时极少煽动翅膀的现象，从而获得灵感，将地面效应应用到汽车领域，不仅很好的解决了汽车能耗问题，提高了汽车经济性，而且具有极好的环保效用。

关键词：地面效应；汽车；仿生学；低能耗1　引言当机翼贴近地面飞行时，由于机翼下表面与地面之间的气流阻塞作用，使得机翼升力增大，阻力下降，这种升阻比急剧增大的现象称为机翼地面效应。

正是由于机翼地面效应的作用，近地面或近水面飞行器具有优良的经济性，较之其它飞行器有更大的经济优势。

[1-4]利用地面效应的优势，地效飞行器应运而生，从产生地效的原理上，地效飞行器可分为静升类地效飞行器和动升类地效飞行器。

气垫船是静升类地效飞行器的典型代表，气垫船与地面或水面之间存在一层压缩空气，压缩空气形成气垫将气垫船与地面或水面进行隔离，减小了两者间的摩擦力。

在气垫船上有专门的动力装置负责向船体下吹风，以便形成气垫，整个船体靠此气垫升离地。

有另外一套动力驱动装置，使船获得向前的动力。

动升类地效飞行器的典型代表是地效飞机。

这类飞机在外形上更像一般的飞机，在产生地效作用起飞之前必须有动力装置为其提供向前的速度。

当飞机贴地飞行时，消耗很少的功率便可获得较大的升力。

后来将地面效应应用到汽车领域，不仅使汽车获得了良好的速度特性，而且解决了汽车领域的能耗问题和环保现状。

美、苏、法、德、英、日等国，在上世纪六七十年代均对地效飞机做过相关研究，其中最为成功和较早将地面效应成功应用到飞机的是前苏联，在60年代前苏联研制的“母鹞”式地效飞机，飞行时距离地面7~15米，最大载客900人，最大时速达550千米。

地效飞行器所展现的优良性能，使它备受国内外学者的青睐和关注。

尤其是以俄国为领头羊的科研团队，俄国自前苏联时期便开展了此项研究，科研实力和基础雄厚，发展迅速。

主讲教师：邓春霞 讲师 单位：长春理工大学 机电工程学院

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主讲教师：邓春霞讲师单位：长春理工大学机电工程学院