光学成像技术范文10篇

[摘要]根据光学生物成像技术的课程内容，从教学理念，教学内容，教学方法，实验技能四个方面进行积极的尝试与探索，以期激发学生学习的积极性，提高学生的综合应用知识能力，为今后的课程教学提供参考，利于我校专业人才培养。

[关键词]光学生物成像技术；创新性；教学改革和实践

生物光子学是由生命科学和物理科学相互交叉所形成的一门新兴学科[1]。生物光子学是研究光子和生命体相互作用的微观机制和物理本质，涉及到生物医学，光子学，材料科学，成像技术等多学科内容，是近年来生物和医药领域研究的热点。其中光学生物成像技术是本文教学改革的重点。光学生物成像是利用生物体某些光学特性(反射、散射、吸收、荧光等)的空间、时间变化来获得光学图像。随便科学技术的不断发展，光学成像技术已经形成了荧光成像、激光共聚焦扫描成像、远场超分辨显微成像、多光子荧光成像、光学相干层析等不同技术[2-3]。光学生物成像由于其检测仪器发展成熟，操作简单，高灵敏度、高分辨率，成像速度快和结果直观等显著优点被广泛应用于医药研发、生命科学和环境领域[4-5]。因此光学生物成像技术对研究生或者本科生在今后的学习和工作中非常重要。接下来如何提高该课程的教学质量，培养学生的创新意识成为当务之急。本文是结合作者多年来的教学经验，对光学生物成像技术课程内容的教学改革和实践问题进行初步探索。

1升华光学生物成像技术教学理念

传统的光学生物成像技术教学过程中，重点传授已形成的知识理论体系，忽视对学生独立思考和创新能力的培养，与现代教育理念的热点“培养创新人才”相背[6]。在当今科技飞速发展的社会，各学科之间广泛的交融结合及知识更新周期的缩短，都要求老师转变教学思想，聚焦高质量教学，反对形式教学。1.1以学生为本，坚持素质教育。与重视知识传授、轻视实践能力、重视考试分数的传统教育相比，现代教育更注重知识向能力的转化，强调学生实践能力的锻造，激发学生的创造潜能，以帮助学生主动学习和强化素质为基本教育目标，旨在全面挖掘学生的自身素质潜能，使知识、能力、素质和谐发展，提高学生的整体发展水准。1.2提高教学质量，强调创新能力教育观。改变传统的授课模式，以师生互动的探究式教育思想，推进光学生物技术课堂教学的“质”与“量”的改革。教师将教学内容和前沿研究相结合，更好的提高学生的学习兴趣，培养学生严谨治学和独立思考的能力，激发学生的创新思维，有效地提高教学质量。1.3延伸教学课堂，尊重学生个体差异观。使教师由原来单纯讲课方式转化为师生共同参与和积极探索的模式，提高学生的主动性和能动性，培养他们独立思考和解决问题的能力。重视个体差异，让学生根据自己的学习兴趣和掌握光学生物技术的能力去探索，积极提出自己的新观点、新问题和新意图等。通过课堂的延伸教育，启发学生的各种潜力。

2强化光学生物成像技术教学内容

摘要：近年来，随着纳米生物医学的进步和光学成像技术的兴起，分子影像学呈现出与材料学、化学、医用物理学、生物医学工程和基因组学等多个学科紧密融合的发展态势，基于纳米技术的新型分子显像剂迅速发展，以小分子、肽、抗体和适体修饰的纳米粒子已广泛应用于临床前研究和临床转化，分子影像技术在临床诊疗中有重大突破并取得一系列研究成果。多模态分子成像技术在精准诊疗中崭露头角，新一轮成像技术的升级能获取更多组织和分子层面的信息，进一步促进学科之间的交叉融合。本文着重从光学和光声分子影像、磁共振分子影像和正电子发射断层扫描分子影像3个方面的前沿技术和临床应用做一综述。

关键词：分子影像学；光声层析成像；纳米生物学技术；化学交换饱和转移；类淋巴系统

分子影像学能为生物体的早期诊疗、疗效评价和药物开发提供技术支持，其发展在很大程度上取决于高度特异性成像剂以及高敏感度成像技术的研发。近几年，分子影像技术与材料学、化学、物理学、生物学和基因组学等多个学科紧密融合，涌现出许多新兴的成像剂和成像技术［1］，并在基础研究和临床转化领域取得一系列研究成果。同时，新一代人工智能（AI）技术的发展使得医工结合愈加紧密［2-3］，分子影像与人工智能的结合将是未来分子影像学重要的发展方向。本综述着重从光学及光声成像、MR分子影像和正电子发射断层扫描（PET）分子影像3个方面的前沿技术展开阐述，并列举这些技术在临床中的应用实例。

1光学和光声分子影像技术

光学分子影像技术是在现代光学技术的基础上，结合基因组学和蛋白质组学的新兴技术。自1960年世界首台激光器诞生，随后出现了激光共聚焦扫描显微镜、光学相干层析成像和双光子成像技术等技术。生物医学光学成像的发展经历了成像系统由简单到复杂，成像结果由粗略到精细，涉及的学科由单一到交叉的过程。光学相干层析成像技术作为一种高速的非侵袭性的生物组织的断层成像技术，其空间分辨力可达微米级别，并拥有实时诊断的优势，弥补了传统病理学的不足，早在20世纪90年代已活跃在生物光学成像领域，并应用于神经外科、血管外科等多个临床科室［4-5］。但光学相干层析成像系统在分辨力和探测深度等方面尚存在不足。近年来，以光声层析成像（PAT）技术为代表，生物医学光成像领域出现新兴的光声成像技术和造影剂［6-7］。

1.1PAT及其应用

【摘要】介绍了激光雷达在空间交会对接中的应用,讨论了激光雷达作为一种交会敏感器的基本原

理及其被用于测距、测速、测角和姿态测量的具体实现方案。

关键词空间交会对接;激光雷达;激光应用;激光测量

在航天器与空间站的交会和对接过程中,一般将空间站称为“目标飞行器”,是被动的;将航天

器称为“追踪飞行器”,是主动的。交会对接过程分为如图1所示的三个阶段[1]。

图1交会对接飞行阶段的划分

电影是一种艺术与技术相综合的工业产品，影片的创作因不同主创人员的艺术水准而风格各异，但只有达到一定的技术水准，才能获得公映的资格。而这种技术水准（在本文中特指电影画面的技术水准），往往是由从拍摄到制作的不同阶段中相关工作人员的操作水平和全流程设备的配置，以及工序的设置所决定的。在电影技术已经全面进入数字化的今天，从前期到后期，完整流程的工序设置已经相对成熟，并基本成为定式，而且在每一步骤中，制作者基本上都可以比较方便地对质量进行掌握。在这一过程中，除非人为失误，否则绝大部分环节都不至于对影片画面的技术水准产生明显的不良影响。所以，基本排除人为因素之后，如果我们期待更高的制作水准，就意味着必须以高水准的设备配置来实现创作。高水准的设备配置为制作者提供了更多获得高质量画面的手段，以此为基础来完成整部影片的工作流程，无疑成了影片成功的关键。选择精良的设备固然容易，但确认这些设备是否处于最佳的状态，才是关键。所以高水准的设备配置一定离不开高水准的设备整备，只有依靠整备精良、状态完好的专业设备投入影片的摄制，影片的成像质量才能有足够的技术保障。

一、前期摄制设备的成像状态是控制画面质量的关键

控制一部影片的质量，一定要从最关键的前期拍摄抓起。从得到高质量的素材开始，控制好源头的质量，后面制作过程的施展才能有充分的用武之地。而对源头素材质量至关重要的摄影设备，是决定一部影片技术水准的关键。我们知道，一部典型的电影故事片的摄制，必然离不开摄影机、镜头，以及必要的灯光、云台、脚架等大量辅助设备，而决定画面质量的最关键因素，就是摄影机和镜头。对这两类设备的整备水平决定着其成像状态的优劣，将直接影响影片的拍摄质量。如果投入摄制的设备出现问题，画面的质量必然直线下降。摄影机的成像水平一定是创作人员最主要的考虑方向。从摄影师的创作习惯，到影片应该选用什么分辨率、什么数据格式、配合什么样的后期制作流程等，这些要素决定了对摄影机的选择方向。而这种选择对于制片方来说并不困难，设备租赁市场上能够找到的大部分摄影机，都有明确的市场定位，有经验的操作者可以轻松找到适合自己的拍摄设备。为配合选定的摄影机，同时根据对画面的构图预想，以及制片的预算水平，选择不同焦段和档次的镜头，看似更加司空见惯，没有什么值得注意的。但流于形式的拍摄前的设备整备及检查流程，会导致大量问题设备带病上战场的情况出现。

二、国内前期摄影设备整备的现状

对于大部分摄影机常见的包括噪波、色差、坏点，以及丢素材等问题，相关整备和操作人员往往比较注意，常规的检查和测试后，这类问题也相对比较容易发现，尽管拍摄时偶发和突发的电子故障仍然难以完全避免，但大部分情况下，只有仔细检查之后未发现问题的机器才会被投入实战。摄影机出现的技术问题受到了特别关注，而安装在摄影机前面的各种镜头在挑选时接受的就是另一个待遇了，这是一个日趋严重却被经常忽视的问题。这种局面的成因一方面是检查手段受限，另一方面也跟整备人员的业务水平和经验相关。因为镜头问题并不像摄影机那样容易暴露出来，相比之下，不借助专业的相关设备，仅凭肉眼检查镜头缺陷非常困难。所以仅凭经验加上非常简单的目测观察就决定选用镜头的方式，成了目前国内摄制团队无奈的常态。其实刚刚出厂的专业电影镜头，质量都是比较可靠的，在出厂时所有厂家都会对其进行严格质量把关，全新镜头出现问题的情况微乎其微。但摄制现场使用的全新镜头毕竟是少数，电影镜头的精密性决定其不可能大规模生产，于是价格昂贵成了新镜头少见的原因之一。而且一支保养到位、状态良好的电影镜头，其使用寿命可以非常持久，没有必要经常更新。一些镜头的使用寿命甚至经常会超过作为配套设备的数字摄影机的换代周期，以至于我在走访一些镜头租赁服务供应商时，还会看到很古老的电影镜头。在一些电影设备生产厂家考察和培训时，我看到他们为关键测试设备上匹配的专用镜头，竟然是几十年前东、西两德合并之前的西德生产，足以见得，在良好的整备条件下，一支镜头的超长使用周期。但在国内的现实条件下，大量投入现场拍摄的电影镜头真的都是保养到位、状态良好吗？我们听到了很多在前期拍摄阶段产生的大量问题和矛盾，都指向了镜头的成像状态。这类问题的出现，应该与镜头在长期使用过程中缺乏正确整备和定期检测维护难脱干系。经过长期广泛走访和调研，以及与多家镜头维修机构的交流，我们发现目前国内电影镜头的使用情况普遍不乐观。广泛应用在国内电影摄制领域的大量光学镜头，缺乏质量监管和控制，成像质量完全靠肉眼简单判别，只要整备人员自认为看不出问题就认定其状态良好。而一只外表上看起来毫无问题的电影镜头，尽管外观干净整洁，但其内部到底经历过怎样的颠簸和错位，光学成像水平下降到了什么地步，仅从外表是根本无法判别出来的。造成这种情况最主要的原因是，在中国大陆，90％以上电影镜头的拥有者都是大大小小的私营租赁公司，他们缺乏专业的电影镜头检测手段，既没有专用仪器，也缺少具备光学知识的专职镜头整备人员。并且他们中也很少有人有动力，去聘请第三方做系统的镜头成像质量检测，因为那无疑会产生额外的支出，作为私营企业，压缩成本是很自然的经营策略。而没有机会发现问题，并不意味问题不存在。其实电影镜头上经常出现的种种问题，往往都是早已产生，并可以通过客观检测发现的。那些影响画面质量的关键问题，我们已经有充分的手段去诊断并排除。但是在很多情况下剧组摄制人员或租赁公司在挑选镜头时，相关工作人员一般仅凭肉眼查看前后外镜片的清洁情况，最多再拉个皮尺确认一下前、后焦距就草草结束，结果就是问题镜头被投入拍摄。这是为什么呢？一方面是大家想当然地认为，一支电影镜头只要外观上看起来没问题，成像质量就不会出现问题。另一方面也受制于器材租赁行业内普遍缺乏客观检测设备这一局限，没有手段去排查镜头的问题。由于国内的镜头检测与维修能力几乎全部掌握在极少数专业机构手中，租赁公司没有意愿投入资金去掌握相关技术和设备，也极少会配置专职的从业人员对镜头进行定期保养。即使有专职人员，也并不一定完全清楚手中镜头经过长期使用后的内部状态，只要没有摄影师或者剧组找上门来提出镜头质量问题，他们也不会主动花钱去做检测。由于以上原因，镜头的成像质量经常出现问题，导致剧组和器材供应方之间由此产生的纠纷不断出现，双方的争执只能根据厂商或者经销商出具的一纸维修单据来对峙。而且厂商能够提供原厂的损坏零部件更换业务，于是经由厂方进行的检测往往同时伴有维修操作，所以只检测不维修的情况很少出现。不损坏就不检测，成为了国内很多电影镜头提供方的常态。在胶片时代，国内曾经有拍摄电影之前先拍摄试片的传统，用以验证即将使用的胶片特性是否符合需要。这种试片的拍摄，实际上也是对拍摄设备的一种检测，成为预先控制影片画面质量的良方。尽管胶片的表面药剂配方、洗印工艺及显影特性早已成为定式，但为了追求更好的成像效果，大部分剧组的制片方都会在摄影师指导下去完成试片的拍摄，以确保质量可控。目前随着数字技术的进步，电影胶片退出历史舞台，所见即所得的数字拍摄手法，使得完全通过现场监视器把握画面质感成为了摄影现场的主流。摄影师们不再需要拍摄试片，制片方也乐得省下这一成本，于是，基本上摄影组的工作人员在开拍前草草完成试机工作后就直接开工了。由于省去了试片拍摄和洗印工序，摄影组里的每个人可能都不知道自己手中设备的实时状态，只要摄影机没出故障，监视器中画面大致表现尚可，就不会有人关注镜头实际成像水准的优劣。有时这些临时租来的镜头前一天刚从条件恶劣的沙漠外景片场上退下来，今天就直接投入广告影片精致的室内细节拍摄。镜头外部被清洁之后，看起来崭新如初，但内部的滑轨机构和带固定阻尼的润滑材料早已被难免的细沙进入所侵蚀，短暂的试机并不能及时发现镜头的缺陷。而且更重要的是，经过颠簸和反复使用，内部各镜组和复杂的各个环状旋转机构的相对位置经常会发生细微变化，导致成像质量下降。仅凭现场小小的监视器，很难发现今后呈现在大银幕上时凸显的成像问题。

三、电影镜头缺乏良好整备对成像质量的影响

摘要：数字博物馆三维展品陈设是在继承传统博物馆陈设模式的基础上进行的革新，通过“数字化”的方式展现实体博物馆的文物展示、收藏、信息传播、教育、研究等功能，是运用数字技术对博物馆职能的再现、延伸与扩展.因此只有充分利用和发挥数字技术，做好传统博物馆向现代化的实体博物馆结合数字博物馆的方向转型，将陈设模式以传统的“实物导向”向“信息导向”发展，即将展品三维化的基础上对展品的内涵作为展示的重点.从而突破传统博物馆陈设模式受时间和空间的局限.

关键字：数字博物馆；实体博物馆；陈列设计；三维展品

博物馆是传播人类优秀文化遗产的重要场所，法国拥有1700个博物馆，平均三万人就有一个博物馆，陈列设计各具特色.我国文物资源丰富，但人均所享有的博物馆资源却十分有限而且分布不平衡，在科技信息高速发展的今天，依靠传统的博物馆显然已不能很好的承担教育、保存、研究以及资源共享的任务，数字博物馆作为传统博物馆功能的延伸，它为文物鉴赏和保护提供了跨越时空的全新方式，陈列展示是履行现代博物馆中心职能———教育职能的主要手段与方法[1].数字博物馆三维展品陈设形式并非以简单的二维、三维形式呈现，而是通过“数字化”的方式展现实体博物馆的文物展示、收藏、信息传播、教育、研究等功能，是运用数字技术手段对博物馆职能的再现、延伸与扩展.不同于将实体博物馆文物陈列展示数字化成照片、影像连接到互联网上展示，更不是将文物数据库的所有信息进行初级分类的罗列[2].相对于实体博物馆陈列语言，它以互联网作为展示平台，将展品数字化、动态化和互动化，是另一种新型的向观众传递信息的传播媒介.

1三维展品陈设是传统陈设的革新

传统博物馆陈设模式是简单的实物陈列、图文介绍，形式单一、片面.数字博物馆三维展品陈设是在继承传统博物馆陈设模式的基础上进行的革新，通过“数字化”的方式展现实体博物馆的文物展示、收藏、信息传播、教育、研究等功能，是运用数字技术对博物馆职能的再现、延伸与扩展.因此只有充分利用和发挥数字技术，将陈设模式以传统的“实物导向”向“信息导向”发展，即将展品三维化的基础上对展品的内涵作为展示的重点.从而突破传统博物馆陈设模式受时间和空间的局限（.见图1）

2三维展品陈设是数字化陈设的延展

摘要：高校光学超净实验室作为光学相关学科研究的基础条件，为了保证光学超净实验室内的各种光学仪器设备能够高效运行，对光学超净实验室的环境管理，如洁净度、湿度、温度等参数，以及室内光学仪器设备的运行进行有效管理是至关重要的。本文结合南京工业大学海外人才缓冲基地分析测试中心光学超净实验室的管理运行模式，从光学超净实验室的环境管理、安全管理及其内部的光学仪器设备运行管理这几个方面进行了探讨。

关键词：高校光学超净实验室管理

1光学超净实验室简介

超净间（CleanRoom），也称为无尘室或洁净室。超净间是指经过特别设计，将室内空气中的微粒、有害空气、细菌、室内温度、洁净度、压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内的房间，且不论外在空气条件如何变化，具有维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能的能力。超净间最主要的作用在于控制其内部存放物品所接触的大气洁净度及温湿度，使物品能在一个合适的环境中生产、制造、存放等，此空间称之为超净间。光学超净实验室主要是指环境空间条件可以满足光学研究要求的超净实验室，其中光学研究主要包括：光学器件制备、光学成像、光电检测等。

2光学超净实验室运行环境管理

超净室主要由空调机组、过滤系统、进排气通道等组成。其工作原理为：气流经过初效、中效和高效空气过滤处理，通过空调和风机送入超净室并将室内的尘埃经回风夹道带走。重复以上过程，即可达到超净室对空气的净化目的［1］。2．1光学超净实验室洁净度管理。洁净度是指单位体积空气中所含悬浮粒子数量的程度。根据不同的洁净度可以将超净室划分为不同的等级。按照我国超净室的标准（GB50073－2001）规定，超净实验室洁净度等级如表1所示［1］。超净实验室洁净度的监测是通过微粒计数仪对室内悬浮粒子的测试来完成的。通过控制室内的产尘活动、严格阻止灰尘进入室内和有效地将室内的灰尘排出这三大环节可以对超净室的洁净度加以控制［2］。室内产尘的主要源头是仪器设备机械摩擦，纸箱，人体行走等，为了减少上述产尘量，光学超净实验室需明确规定：（1）仪器进驻必须在室外拆箱，并擦拭干净方后才可允许进驻；（2）所有进出人员需穿防静电服；（3）室内操作需使用无尘布代替纸张；（4）此外还需控制一定时间内的进入人员及携带物品数量，避免短时间内洁净度超标；（5）为了保证超净实验室处于正压状态，进出人员需养成随手关门的习惯，且忌同时开启两扇门，以减少外界空气的进入。超净室采用不同的气流工作方式可获得不同的洁净度，超净室气流方式可分为层流式（Laminar）、乱流式（TurbulentFlow）、复合式（MixedType）三大类。层流式超净室是将室内的脏空气靠活塞推出作用沿整个断面被迅速排至室外，从而达到空气净化的目的，其超净室等级为百级。乱流式超净室是靠稀释作用把原来含尘浓度高的室内空气冲淡，从而达到净化的效果，其超净室等级通常为千级和万级。复合式超净室的气流运动即有乱流式超净室气流向四周扩散、混合的稀释作用，又有层流式超净室气流的推出作用，两者复合或并用，使得复合式超净室的局部可达到超洁净的空气［1］。为了确保实验室内的气流畅通，实验室管理人员需定期清洁和更换空调和空气的初效，中效和高效等过滤装置，保证其对灰尘的过滤效果。2．2光学超净实验室温湿度及压强管理。光学超净实验室对温湿度及压强有着较高的要求，超净实验室温度应保持在21摄氏度－24摄氏度之间，相对湿度应在50％～60％为宜。为了实时检测环境温湿度及压强，光学超净实验室应配备温湿度及压强感应计，实时监控室内温湿度及压强指标。如遇连续阴雨天气，为了降低室内湿度，需加开除湿机除湿，显微镜物镜镜头、透镜、相机镜头等需放干燥箱储存。2．3光学超净实验室安全管理。光学超净实验室是高校从事光学等相关专业研究的师生的重要工作场所，不仅存放大量重要的光学仪器设备、家具、实验用品等常规物品，还常常存有各种特殊设备，且其空间具有封闭性、设施结构复杂性等特点，人员进出光学超净实验室时需严格遵守实验室的安全管理制度，一旦疏忽大意，将给学校及师生带来巨大损失。因此，只有高度重视光学超净实验室的安全管理工作，才能更好地保障学校师生教学和科研的有序进行，有效保障师生的人身和财产安全［3］。2．3．1执行严格的安全准入制度。高校实验室安全管理是开展一切工作的前提。光学超净间内存放有大量的贵重精密仪器，其安全管理工作不容忽视。光学超净实验室必须执行严格的安全准入制度［4］，安全准入制度可总结为以下几点：（1）进入光学超净实验室前培训：所有需要进出光学超净实验室的师生需先提交培训申请表，由导师签字后交给实验室管理员，管理员根据需求审核后，通知符合培训要求的师生参加由超净实验室管理员组织的专业培训，培训内容包括光学超净实验室管理规章制度、光学仪器操作及维护、安全防护设施、事故应急预案等。（2）进入光学超净实验室前考核：所有经过培训的师生均需参加实验室管理员的考核，考核实行打分制度，根据考核结果，公布考核合格师生名单，未通过者需继续参加培训，考核成绩记录备案，建立光学超净实验室准入师生档案册。（3）门禁权限开通：门禁卡授权须由专人审核管理，参加培训师生根据考核结果，递交门禁开通申请表，经本人导师签字和实验室管理员签字授权，由门禁授权管理员审核后予以开通门禁卡权限，门禁与饭卡绑定，实行一人一卡，获得授权的师生，不得将门卡借与他人使用，否则将与借卡人一同被处罚。一旦发现有未经过培训考核擅自进入实验室的，永久性取消其准入资格。严格执行安全准入制度，将从源头上减少安全事故的发生，也能进一步强化师生的安全意识［5］。2．3．2建立严格的安全责任制度。当前高校实验室普遍存在安全责任不明确的问题，使得实验室安全问题处于无人管理状态。光学超净实验室需实行专人专管、分区分管制度，根据实验室安全管理需要设定一个总责任人，多个分管责任人。根据不同区域的不同用途设定区域负责人，该负责人应为课题组导师，采取学生使用，导师负责制，确切的把各项责任落实到各个导师，充分利用并调动老师们的积极性和自觉性，发挥各个老师的专业特长，将安全管理的成效和年终绩效考核挂钩，确保安全工作有序进行［5］。2．3．3建立健全的安全管理细则和监督制度。针对实验室管理的规章制度众多，但是实际适用于光学超净实验室管理的却很少，光学超净实验室总负责人应该在现有的实验室管理制度的基础上，完善安全管理细则和监督制度，制定出针对光学超净实验室管理的规章制度［6］。鉴于此，南京工业大学海外人才缓冲基地分析测试中心制定如下安全管理制度：（1）光学超净实验室安全管理总规章，包括允许进入超净前的培训内容、考核标准、门禁使用规章等。培训内容需包括实验室各项管理制度、仪器相关的管理制度及门禁使用制度等，考核采取逐条打分制，总分超过80分为合格。取得门禁权限后的进出穿戴、仪器使用、水、电、气、空调、卫生、安全防护、外来人员进出规定以及奖惩措施等，具体内容包括刷门禁卡进入超净实验室，根据管理员的分配，每个获得权限进出的课题组都将会拥有一个盛放衣物的柜子，并配备专门的钥匙，钥匙由课题组专人保管，柜子上需标明课题组名称，课题组人员进入后需穿戴标有自己课题组师生姓名的防静电服，戴无尘帽，穿无尘鞋或者鞋套，必要时需佩戴防护眼睛，在实验室进出登记本上记录进入人姓名、时间、目的等信息，实验开始前检查仪器状态并记录在仪器使用记录本上，待检查仪器状态良好方可开始操作仪器，操作过程中需牢记仪器操作注意事项谨慎操作，实验结束需检查仪器电源，室内水、电、气等的关闭情况，确保使用结束后皆处于关闭状态，按照规定整理好仪器桌面、给仪器做好防尘措施，检查实验室地面等卫生情况，确保卫生整洁干净，最后在仪器使用记录本上登记仪器使用结束后的状态以及开始和结束时间等信息，准备离开超净实验室时需脱掉穿戴，整理整齐后存放课题组衣柜，并在实验室进出记录本上记录离开时间，离开时实验室状态等信息。（2）光学超净实验室仪器安全管理规章，包括仪器使用注意事项、仪器操作规程、仪器维护维修、奖惩措施等；仪器使用前的准备工作，如开机顺序，仪器状态检查记录备案情况。使用仪器过程中遇到仪器故障的处理方法，紧急安全事故联系人及联系方式，各种安全防护设施的使用方法，危险实验需遵循的安全准则［7］等。（3）实验样品相关的安全管理，包括样品制备、样品储存、回收处理等。制样需严格按照实验室管理规定在专门的制样区制样，实验结束需带走样品及与其相关的所有物品，不得随便丢进垃圾箱，更不能随意乱扔，需带回自己课题组废弃物收集处，避免污染光学超净实验室环境。（4）光学超净实验室管理员负责定期检查实验室安全落实情况，并记录公示，进出超净实验室的师生相互监督举报，制定严格的惩罚措施，使其与学生奖学金挂钩。以上制度的实施，为光学超净实验室的高效运行提供了强有力的制度保障。2．3．4建立有效可行的事故应急预案。针对现阶段高校安全事故频发的问题，各个高校实验室需制定具体可行的事故应急预案，针对光学超净实验室，事故应急预案应该包括：（1）危险源与风险评估，如激光灼伤，气体泄露，电磁辐射，触电危险等；（2）要制定详细的事故预防措施，如避免激光伤眼需佩戴防护眼镜，防毒面具，防静电服，烟雾报警器，氧含量报警器，消防设施等；（3）明确事故应急机构组成及分工，如抢险人员，救护人员，警戒人员，通讯联络人员等；（4）事故发生后的预警机制与信息报告，如火警电话，医疗救助电话，校园安全部门电话，等；（5）制定详细的事故处理方案，包括火灾处置方案，爆炸处理方案，泄漏处理方案，触电处理方案等［8］。通过建立有效可行的应急预案，可进一步减少实验人员人身和财产损失。

摘要：地质勘查是为弄清楚地质因素对工程建筑物施工的影响，进而对该地区地质方面进行地质勘查研究工作。近些年来随着相关技术的发展与施工技术人员的认知的提升﹐在工民建地质勘察的深度与广度方面研究都得到了很大的发展。因此，探索地质勘查工程施工的思路对整个地质勘查工程的施工有着不可忽视的意义，如何有效利用各种地质勘查手段来提高工民建地质勘查质量﹐分析地质条件﹐成为当今地质学领域所面临的问题。

关键词：工民建；地质勘查

1引言

地质勘查是工民建施工设计阶段的重要环节，直接关系到项目施工的经济效益。随着各种科学技术在不断的进步，工程地质中勘查技术也在不断的进步与创新。在各种先进的勘查技术应用到我国的地质勘查中，使得我国的地质勘查事业得到了巨大的发展。但是随着世界经济建设的不断发展，各种资源正以最大速度在开发，这就导致了能源问题的供应问题逐渐的突出，所以地质勘查的重要性越来越明显。

2工民建地质勘察的特点

在城市之中除了居民的居住区之外﹐还有公共设施区、文化设施区、交通线路、城市枢纽等﹐多种不同的使用需求也就需要大量的不同类型、功能不同的建筑。地质勘察工作主要具有以下几个方面的特征﹕第一﹐勘察工作的主要对象包含有土质的力学性质、土质的物理学性质、周边环境的地形地貌特征、土层剖面、地下水的分布状况、地下水的深度、地下水的动态特征以及主要化学成分﹔第二﹐在进行工民建地质勘察的工作之中﹐需要仔细的进行勘探﹐勘探形式为浅孔勘探﹐并且通过此技术对地下水的基本状况进行分析﹐对土质和土壤的样本进行观测﹔第三﹐在一般的情况之下﹐按照方格网状形式进行孔洞布置、按照基本的勘探路线进行坑孔的勘察﹐具体的勘察深度需要结合工程的实际状况﹐通常需要以穿过整个地面表层的活动层为基本要求。

一、实施模块化教学思路和做法

1.增加实验项目。

（1）浏览名校网页。从北京大学、清华大学、上海复旦大学、浙江大学、东南大学等十几所著名大学物理实验室网页，下载物理实验室基本情况、课程表及开出的实验项目项，预选出包括基础、综合、设计性项目共47项。（2）查阅名校教材。实验室建设中我们积累许多各高校及各类出版社出版教材，例如：清华大学、北京交通大学、东南大学、华中科技大学、大连理工大学等15所高校的物理实验教材，从中挑出需增设基础、综合实验项目共27项。（3）实地走访区内、外高校。实地走访北方交大、清华大学、内蒙古大学、内蒙古工业大学、内蒙古农业大学、内蒙古师范大学等高校。了解名校实验教学基本情况，由名校教师为我们推荐实验效果好、实验仪器先进的基础和综合实验项目共17项。（4）实验项目汇总。通过以上三种方式，调研实验项目汇总39项，每项都标注出处（校名）、实验类别（基础、综合、近代、设计）。经课题成员多次讨论，联系我校实际情况，从中精心挑选可增设实验项目19项目作为备增实验项目，安排每位老师负责3个实验项目，认真学习实验内容，下载实验讲义，做PPT为大家讲解项目内容；大家共同学习研究新增实验项目。

2.分专业划分实验模块。

（1）按专业确定实验模块。从实验教学要求出发，根据不同专业大类的特点，体现实验内容的差异性和可选择性从而更有针对性地改善教学内容，更好地提高实验课时效益和教学质量。复合专业一：材料与冶金专业、稀土专业；复合专业二：建筑土木程工专业、能源与环境专业、矿业工程专业；复合专业三：信息工程专业、机械工程专业；复合专业四：数理生物工程专业、化学与化工专业、经济与管理专业。实验项目足够多时还可以增加模块数量，使模块划分得更加细致，使模块划分具有持续性、灵活性、多样性。（2）科学合理编排实验项目。选做实验模块化教学：并本着循序渐进、分层次的教学思路，目前设计了各具教学重点的四个模块，每个模块中的实验项目均含有基础、综合、设计三个层次的实验项目。模块1实验题目：实验1温度传感器特性；实验2磁化曲线；实验3导热系数测定；实验4高温超导材料特性测定；实验5非平衡电桥测量铂电阻温度；实验6半导体温差电偶；实验7硅光电池光照特性的研究；实验8光学成像系统的分辨本领等实验项目。模块2实验题目：实验1固体线胀系数的测定；实验2螺线管测磁场；实验3导热系数测定；实验4测定冰的熔化热；实验5测定液体的粘滞系数；实验6光纤的传输技术实验；实验7超声波探测实验。实验8压力传感器的特性研究等实验项目。模块3实验题目：实验1惠斯登电桥；实验2电表改装；实验3双桥测低电阻；实验4示波器原理使用；实验5RC和RL串联电路稳态特性；实验6温差电偶定标及电动势测量；实验7交流电桥；实验8音频信号的光纤传输等实验项目。模块4实验题目：实验1光强分布；实验2电子逸出功；实验3夫兰克-赫兹；实验4旋光仪测溶液浓度；实验5气垫导轨实验；实验6光学成像系统的分辨本领；实验7微波的布拉格衍射；实验8液晶的电光效应；实验9P-N结温度特性的测量；实验10高温超导材料特性测定等实验项目。一个复合专业选择一个项目模块，每个模块有基础实验、综合性实验、研究性实验等三层次类型。不同模块内的实验项目可以重复，使得模块内实验项目数增加，学生有更多的选择机会。（3）教学实施，网络选课。开放物理实验室：做到实验时间、实验项目全面开放。学生可根据所学专业选择实验模块，由兴趣爱好选择模块内实验项目。实现以学生为主体的“分专业模块化教学”指导思想。

3.撰写模块化教学新大纲、编写配套的实验教材。

摘要：近年来随着计算机技术的不断发展，高校各专业都借助于虚拟技术开发并运用了仿真实验室，通过仿真实验室教学，一方面提高了高校的教学效率，另一方面大大降低了教学成本，因此建立虚拟仿真实验室越来越受到教育工作者的关注和推崇。在此背景下，作者以高校摄影专业为例，对仿真虚拟实验室的设计进行了细致的研究，阐述了建设仿真实验室对摄影专业教学的帮助，并对高校摄影专业仿真实验室系统模块构建进行了分析，最后就摄影专业仿真实验室的开发与实现进行了总结。希望通过文章的研究，能够为我国高校摄影专业仿真实验室的设计提供一定的建议和意见，从而更好的促进我国高等教育体系的稳定发展。

关键词：摄影专业；仿真实验室；设计；研究

1概述

虚拟现实技术，即VR技术，最早出现于上世纪八十年代，近年来其在计算机网络技术的支持下取得了突破性的进展，在军事、教育、建筑以及影视摄像领域发挥了不可替代的作用。尤其在教育领域，在虚拟现实技术的基础上，大量专业仿真实验室被建立，开启了教育模式新纪元：一方面利用虚拟现实技术，教学成本大幅度下降，从根本上弥补了教育资源不足的问题，另一方面提升了学生实验课程质量，提高了学校教学效率，因此这种仿真实验室受到了国内各大高校的欢迎。本文以高校摄影专业为例，将虚拟现实技术融入到高校摄影专业课程中，对摄影专业仿真实验室的建设与开发进行了一定的研究，在一定程度上推动了高校摄影专业的教学质量发展。

2仿真实验室建设的背景

便携性、实用性以及高效性是数字摄影所特有的优势，它在摄影产业中有着重要的作用，但是不可避免的数字摄影教学也存在着一些急需解决的问题，具体分析起来主要包括以下几个方面：首先，数字设备成本高昂且产品更新换代速度极快，如果购买一整套数字摄影设备会花费很多的资金，教学成本直接提升，给学校造成较大的经济压力。通常情况下，高校的摄影课程根据学生的专业情况可以分为专业类教学和选修类教学，专业类教学的数字设备支出是一个很庞大的组成，众所周知，摄影设备类别多种多样，相机、镜头、闪光灯、三脚架等都是摄影过程中必不可少的组成构建，而每个组成种类下又可以分为很多种不同的类型，例如相机镜头可以分为拍摄风景或者专业大场景的广角镜头、拍摄局部特写的微距镜头、拍摄远处细节的远射镜头等，学校为了保证教学的全面性必须将各种类别的镜头全部购买下来，这无疑是一笔巨大的费用支出。另外，数字设备的更新速度极快，学校在购买一套设备后可能在仅使用一段时间后，市场上又出现了新型的摄影设备，如果学校不进行设备更新，学生的技能无法得到保障，如果及时进行设备更新，学校的投入和产出必然出现失衡。其次，数字摄像设备具有较高的损坏率，各个零件如果操作或者保护不当都可能出现故障，而针对于高校初学者来说，这种情况发生的可能性则更大。第三，学校仅使用数字设备进行教学，在理论课程上会缺乏直观的操作效果，课程教学效果也会受到一定影响。尤其对于摄影课程这种理论和实践结合度较高的学科来说，一旦理论和实践脱节就会严重影响学生的综合学习能力。最后，学校每年设备采购经费都有一定的限制，导致很多学校摄影设备使用年限和购买周期都过长，实践课程很难及时获得新型设备。

摘要：零部件作为制造行业的基础，其质量高低直接影响到该行业未来的发展，加强对零部件表面缺陷或尺寸等质量的检测显得尤为重要。随着零部件趋向精细化发展，传统的质量检测技术已经不能满足零部件检测的需要，以机器视觉技术为代表的新型零部件质量检测技术得到了广泛应用，具有非接触、精度高和反应快等优点。零部件的质量检测是零部件加工后的重要环节，而传统检测方法对螺栓和气门关键部分的质量检测精度和效率较低。根据螺栓和气门的检测特点设计基于机器视觉的检测方案。

关键词：机器视觉；螺栓；气门

1机器视觉检测系统的设计分析

1.1机器视觉检测系统组成结构

为实现对零部件质量的准确检测，机器视觉检测系统通常由图像采集模块、光学成像模块、机械运动模块以及图像处理模块四个部分组成。其中，图像采集模块的主要功能是以电信号的形式将被检测零部件的质量信息反馈给计算机。图像处理模块通过预先设计好的算法程序实现对图像的预处理，从而提高视觉检测系统的检测精度，机器视觉检测系统的结果可以通过计算机的通讯接口直接输出。机器视觉检测系统在检测零部件质量时，会有电机驱动机构零部件送到预先设置的位置，相机对零部件进行图像采集并将结果送到计算机中，图像处理模块对零部件的质量缺陷进行识别。

1.2机器视觉检测系统相机与镜头的选择