導語：如何才能寫好一篇光學工程技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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Abstract: According to the characteristics of the engineering optics and technology course, combined with the practical teaching experience, take the improvement of the students'' interest in learning and the cultivation of the students'' practice ability into consideration, this paper puts forward some suggestions and measures to change the teaching method.

關鍵詞： 工程光學；課程改革；實踐能力；學習興趣

Key words: engineering optics；curriculum reform；practice ability；learning interest

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）03-0215-01

0 引言

工程光學與技術課程作為東北石油大學測控技術與儀器專業(yè)的一門專業(yè)必修課，自2006年面向本科生授課至今已開設了6輪。課程的教學任務是使學生在掌握基本概念、基本定理之后，具備一定的光學精密儀器儀表的設計與開發(fā)能力。此課程理論與實踐結合緊密，工程應用性較強，因此，課程教學質量的好壞將直接影響學生在以后科研和工作中的實踐能力。但是，由于本課程在教授過程中涉及的理論知識較多，且晦澀難懂，在課堂上學生時常出現(xiàn)厭學現(xiàn)象，課堂效果不盡如人意。針對以上問題，本文將從如何激發(fā)學生的學習興趣、提高學習效率和加強實踐能力等方面進行教學改革探索。

1 重視緒論課，明確課程的重要性

萬事開頭難，講好一門課程的緒論課的確不是一件輕而易舉的事情。如何上好緒論課，引起學生對該門課程的學習興趣，這確實是個既嚴肅又頗具藝術性的問題。對教師，這是能否上好一門課的首要問題；對學生，是愿不愿意學和能不能學好的感性基礎。因此，緒論課不僅可以培養(yǎng)學生的學習興趣，而且能夠為教學工作取得良好的教學效果起到的積極作用。

濃厚的學習興趣是影響學生學習積極性的重要因素，對于這門課的緒論建議首先從學生所熟知的小孔成像、海市蜃樓等光學現(xiàn)象入手講解，這樣，既可以第一時間激發(fā)學生的學習興趣，與學生產(chǎn)生共鳴，增加課堂的互動性，還可以避開一些讓學生聽不太懂的專業(yè)術語。而后，循序漸進的引出課程將要學習的教學內(nèi)容，讓學生能夠對學習要點有一個初步的認識。最后，明確學習這門課程的必要性和重要性。對于測控技術與儀器本科專業(yè)的學生，學好這門課程對于以后從事光學精密儀器制造、光電檢測技術、超精密測量等工程領域的科研工作大有幫助。

2 轉變授課方式，突出課程的實用性

工程光學與技術課程理論性較強，概念較為抽象，公式推導繁雜。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方式難以取得良好的教學效果。這是因為一方面，學生對于抽象的光學概念沒有一個具體的認識，對復雜的數(shù)學公式推導容易產(chǎn)生畏懼心理，從而降低了學習的興趣；另一方面，在教師授課過程中過于重視課本上的理論知識講解，大多采用灌輸式教學方式。雖然課堂信息量較大，但是學生對于光學知識的理解仍然停留在表面，無法應用理論知識去解決實際的問題，最終，導致理論教學與實際應用存在嚴重的脫離現(xiàn)象。

在堂課教學中，教師務必向學生傳授基礎理論和實際應用兩者之間的聯(lián)系，從而培養(yǎng)學生具有理論聯(lián)系實際的本領，明確教學的目的。例如：在第三章平面系統(tǒng)里介紹折射棱鏡一節(jié)時，大多數(shù)教科書都是開門見山的介紹折射棱鏡的基本概念。而后，在折射棱鏡的兩個工作面內(nèi)分別按照光的傳播路徑利用折射定律列方程，最后結合主截面內(nèi)的幾何關系和繁雜的數(shù)學關系式，推導出最小偏向角、折射角、棱鏡折射率三者之間的函數(shù)關系式。對于這部分教學內(nèi)容，我們可以從儀器設計的角度以“啟發(fā)式”教學方式進行講解。教師向學生說明在一個非共軸光學系統(tǒng)中，折射棱鏡利用自身的特性可以有效地對光路進行折轉，此外，同一折射棱鏡對不同波長的可見光所對應的折射角度不同，在一些科研場所使用的光譜分析儀就是基于折射棱鏡的分光特性所設計的。另外，我們可以從參數(shù)測量的角度采用“討論式”教學方式，讓學生發(fā)揮想象力，提出如何找到一個能夠測量出未知透明固體介質折射率的可行性方案。只要學生能夠準確地找出該介質折射率與棱鏡的最小偏向角、折射角的之間的函數(shù)關系，就意味著找到了解決問題的方法。

3 加強實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的動手能力

如何將教科書的理論知識更直觀的展示出來？如何培養(yǎng)學生的實踐應用能力，適應以后的工程實踐要求？這些是每位任課教師都會面臨的問題。而實驗環(huán)節(jié)的設置則剛好能夠滿足這些需要。一個好的實驗項目，不僅可能培養(yǎng)學生的動手能力，還能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研能力。

工程光學與技術實驗課程主要講授光學儀器的設計方法和光學系統(tǒng)的光路構建及計算方法兩大類，我系實驗室在此基礎上又將實驗項目分為驗證性、設計性和綜合性實驗三大類。例如：在邁克爾遜干涉儀中，三個學生一個小組共同使用一張HLD－JQS系列激光全息實驗臺，從開始動手搭建光學系統(tǒng)的光路到最終觀察實驗現(xiàn)象，只要完全參照實驗講義中的實驗步驟即可完成實驗。這樣的實驗，為學生提供了充分的思考空間和自主實驗空間，充分調(diào)動了學生的學習熱情，使其真正的融入到實驗去。不僅培養(yǎng)了學生的動手能力，還培養(yǎng)了學生的團隊精神。

4 結束語

本文提出的課程改革內(nèi)容都是源于長期的教學實踐經(jīng)驗和課堂反饋意見。經(jīng)過幾年的教學探索，我們在課程建設和教學效果上雖然取得了一些成績，但還有一些不足，這需要在以后的教學環(huán)節(jié)中不斷的完善，使得教學效果進一步提高。

參考文獻：

[1]郭婧.運用現(xiàn)代教學手段,改進工程光學教學.中國現(xiàn)代教育裝備[J],2010,1:57-59.

[2]李麗.工程光學教學改革探索，實驗室技術與管理[J].2009，26（8）：129-131.

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（來源：文章屋網(wǎng) ）

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【關鍵詞】　醫(yī)療器械　區(qū)域　網(wǎng)絡

隨著科學技術和現(xiàn)代醫(yī)學的飛速發(fā)展，生物醫(yī)學工程技術也得到了長足的發(fā)展和應用。在醫(yī)院現(xiàn)代建設發(fā)展中，越來越多的先進的醫(yī)療設備得以引進和使用，為使這些先進的醫(yī)療設備正常使用，取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益，需要有一批掌握先進科學技術，包括：電子、光學、計算機、機械、通訊知識的高層次醫(yī)學工程技術人員做保障才能得以實現(xiàn)，但就目前國內(nèi)各級醫(yī)院中，特別是中小型醫(yī)院內(nèi)，醫(yī)學工程技術人員嚴重匱乏，且知識面較為單一，綜合資質差，雖然一些先進的醫(yī)療設備得以引進使用，但由于缺少一些必要的技術保障，儀器設備往往故障率高，使用率低，影響醫(yī)療設備取得良好的效益。

就目前情況來看，國內(nèi)各級醫(yī)院的醫(yī)療器械維修仍處在各自為政、自行維修，以及請廠商公司幫助維修為主要形式。

醫(yī)院之間相互協(xié)作維修的情況還很少見，這不僅限制了維修技術人員之間的交流，阻礙了維修技術人員技術水平的提高，提高了維修費用延長維修時間，也影響了醫(yī)院醫(yī)療設備使用率和效益的發(fā)揮，這是由于以下幾個方面原因造成的：

1.醫(yī)院的醫(yī)療設備多是由集電子、光學、機械、計算機等多科于一體的高科技產(chǎn)品，并且朝著精密、高效、集成化等多功能方向發(fā)展，且越來越復雜。當前，許多醫(yī)院是受到重醫(yī)輕技以及人員編制的限制，醫(yī)學工程人員明顯配備不足，有些基層醫(yī)院基本沒有專職醫(yī)療器械維修人員，由于人員不足，這就使得維修人員需要面面俱到，而無法對一些大型醫(yī)療設備進行深入的研究和剖析，做到精通設備結構而進行快速維修。

2.盡管各家醫(yī)院的大型醫(yī)療設備種類繁多復雜，但往往數(shù)量有限，一些大型設備可能僅有一臺或幾臺，一般醫(yī)院的維修人員往往得不到技術培訓，有些大型醫(yī)院的工程技術人員可能會得到大型設備的維修技術培訓。但由于設備數(shù)量少，接觸設備維修的機會也很少，維修經(jīng)驗得不到積累，技術水平也得不到提高和發(fā)揮，使得維修技術荒廢，而一些中小型醫(yī)院由于無相應維修人員或維修人員得不到技術培訓，機器一旦出現(xiàn)故障，有時往往是一些微不足道的小故障，也得不到及時維修，甚至要用高昂的費用請廠家和公司維修，既耽誤了時間又浪費了資金，嚴重影響了儀器的應用效率。

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隨著大量現(xiàn)代化醫(yī)療儀器在醫(yī)院中使用，醫(yī)療器械技術人員在醫(yī)院中的作用越來越顯得尤為重要，學會怎樣抓住機遇，充分發(fā)揮自己的聰明才智，使醫(yī)療設備更好的為醫(yī)院創(chuàng)造經(jīng)濟效益，已成為醫(yī)院領導和醫(yī)學工程技術人員關注的一項重要內(nèi)容。現(xiàn)將體會總結如下；

1醫(yī)療器械技術人員在臨床工作中的作用

醫(yī)療設備是高科技在醫(yī)學上的應用，它的應用需要醫(yī)學工程技術人員之保駕護航。長期以來，醫(yī)護人員習慣于使用老模式的設備，對新添置的現(xiàn)代化電腦，自動設備不會使用。這就要求我們醫(yī)學工程技術人員充分發(fā)揮我們的專業(yè)特長，及時針對不同情況進行指導，對儀器操作人員進行技術培訓，使其逐步掌握儀器的操作，保養(yǎng)，了解儀器性能，來提高自身在醫(yī)院中的地位和作用，實現(xiàn)自己的應有價值。

2定期保養(yǎng)，及時檢修醫(yī)療設備，保證儀器正常運轉，為醫(yī)院創(chuàng)造效益。

醫(yī)療設備的保養(yǎng)、維護、檢修是醫(yī)學工程人員的基本功和主要工作，一定要下功夫，積極主動及時地把它做好，得到科室醫(yī)護人員滿意，引起院長的重視，使他們真正感到我們從事的工作直接影響到醫(yī)療設備的創(chuàng)收，很重要，非重視不可。為此我們應做好以下幾點工作：

2.1要克服資料短缺，無替換件，檢測儀器不齊全等困難，充分發(fā)揮現(xiàn)代通訊工具的作用遇到疑難問題可直接用電話與廠家或國內(nèi)總聯(lián)系，探討疑難故障的排除方法，索取資料，郵購配件，親手把儀器修復。

2.2肩負和協(xié)助督促操作人員對儀器進行定期維護、保養(yǎng)?，F(xiàn)代電腦控制儀器，如血球分析儀、電解質分析儀、生化分析儀等，均設置保養(yǎng)程序，要求每日、每周、每月、每季對儀器進行維護。我根據(jù)具體情況，把每日、每周維護交給科室儀器操作人員做，指導、督促他們對儀器進行每月維護，親自做較復雜的每季維護，幾年的保養(yǎng)、維護實踐證明，這樣維護可防止造成儀器不必要損失，有效減少故障的發(fā)生，及時排除儀器隱患。

2.3對所有設備要定期測試，校正各種參數(shù)檢驗儀器應按臨床檢驗中心要求做室內(nèi)和室間質控，每年協(xié)同計量部門對國家規(guī)定的強檢儀器進行計量鑒定。確保儀器的精度和可靠性，為臨床提供準確的報告，使醫(yī)療儀器真正為醫(yī)生起到輔助診斷目的。

2.4要樹立強烈的事業(yè)心和責任感，樹立為臨床一線服務，為患者服務的思想，隨時下科室檢查儀器日常記錄，詢問儀器運轉情況，進行各項操作，以便及時發(fā)現(xiàn)故障，排除故障。

3醫(yī)療器械工程技術人員要積極參加學術，教學活動。

醫(yī)療儀器一個顯著特點就是技術更新快，新的儀器，新的技術和方法不斷出現(xiàn)并被運用到臨床。為適應現(xiàn)代醫(yī)療設備發(fā)展的需要，醫(yī)學工程人員應做到：

3.1不斷加強學習，刻苦鉆研專業(yè)知識及相關知識，更新觀念，拓寬自己的知識面，掌握電子、機械、計算機、醫(yī)用影像、超聲、光學及外語基礎知識。

3.2隨時總結自己在實際工作中摸索的經(jīng)驗，并撰寫成論文，投往報社，雜志社及中華醫(yī)學會醫(yī)學工程分會，在報刊上發(fā)表，在全國性醫(yī)療工程會 議上交流，宣講。進一步提高自己及醫(yī)院的知名度，學習別人的先進經(jīng)驗。

3.3積極參加教學工作，承擔衛(wèi)生學校醫(yī)學工程教學任務，為醫(yī)院多培養(yǎng)本專業(yè)技術人才，同時鞏固自己所學知識。

4參與設備論證，加強設備管理，搞好效益分析。

4.1綜合學術會議，展銷會、定貨會、國內(nèi)外醫(yī)療設備商業(yè)信息，市場動態(tài)及兄弟醫(yī)院使用該儀器的情況，及時向院長匯報，為院長決策提供可靠的依據(jù)。在醫(yī)療設備選型、論證會上，根據(jù)醫(yī)院具體情況，提出合理建議，保證引進的設備價廉、質優(yōu)、實用、售后服務及時，為后續(xù)工作打下良好的基礎。

4.2要協(xié)助院長制定一套完整的切實可行的設備管理制度，按照等級醫(yī)院要求，對醫(yī)療設備進行科學、合理的管理。

①對萬元以上醫(yī)療設備建立設備檔案。

②萬元以下設備造表登記，每年進行一次清查核對，已到使用年限，無修復價值或精度已達不到要求的設備，及時進行技術鑒定，履行報廢手續(xù)，給予更新。

③大型設備應做好儀器折舊，根據(jù)儀器使用五年、十年兩種年限、分別折舊，每月從各創(chuàng)收科室收入中扣去。

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醫(yī)院中生物醫(yī)學工程科又稱為臨床醫(yī)學工程，其任務是要把工程學的理論和技術運用到現(xiàn)代醫(yī)療中去，解決醫(yī)學和生物學的難題以改善病人的生活質量，同時進行醫(yī)療設備的物流管理、財務核算管理、質量控制技術管理和采購管理。它隨現(xiàn)代社會醫(yī)療科技發(fā)展應運而生，其存在和發(fā)展影響、制約、甚至決定著醫(yī)療衛(wèi)生的發(fā)展。

1.醫(yī)院中生物醫(yī)學工程科現(xiàn)狀

生物醫(yī)學工程科在醫(yī)院中的職能大致包括以下四個方面：醫(yī)療設備的物流管理、財務核算管理、質量控制技術管理和采購管理。然而由于起步較晚，我國臨床醫(yī)學工程的發(fā)展還落后于發(fā)達國家。目前各級醫(yī)院臨床醫(yī)學工程部門工作開展質量參差不齊，各醫(yī)院之間缺乏縱向、橫向協(xié)作機制，醫(yī)學工程學科工作開展缺乏系統(tǒng)性的規(guī)范。與相關科室之間職能劃分不明確；醫(yī)學工程技術人員知識結構和隊伍階梯結構不合理；缺乏有效的進修培訓機制，知識老化快；缺乏有效的工作質量考核體系，維護維修工作效率低下；醫(yī)學工程人員在醫(yī)院中的地位和待遇得不到有效提高，工作缺乏積極性。最終導致人才流失，在生物醫(yī)學工程隊伍面臨萎縮的同時，生物醫(yī)學工程科在醫(yī)院的生存和發(fā)展也面臨挑戰(zhàn)，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 管理體制問題

自20世紀70年代我國建立生物醫(yī)學工程學科實體以來，全國各級醫(yī)院也相繼組建了生物醫(yī)學工程學科，但相當多的醫(yī)院至今仍延續(xù)著創(chuàng)建之初的機構名稱，如器械科、儀器室、藥械科、維修室等，地方醫(yī)院均稱為設備科，部隊醫(yī)院又稱為器械科，只有少數(shù)幾家醫(yī)院稱為臨床醫(yī)學工程科。另外，在其組織結構和管理體制上也比較混亂，有的歸屬后勤系統(tǒng)，有的歸屬醫(yī)技部門，也有的直接隸屬醫(yī)院總務科，這種管理體制嚴重束縛了生物醫(yī)學工程的發(fā)展。

各醫(yī)院的生物醫(yī)學工程科其功能、職責也不一樣。首先，就其采購范圍而言，有負責全院的醫(yī)療儀器、設備的采購；有負責包括總務方面的設備采購（如空調(diào)、冰箱等）；也有負責全院醫(yī)用消耗品的采購。內(nèi)容各式各樣，雜亂無章，往往按醫(yī)院的傳統(tǒng)和經(jīng)驗辦事，沒有一個明確的職責范圍。

其次，在日常工作中，只重視醫(yī)療儀器、設備的采購、維修和日常管理，而忽視了醫(yī)院儀器、設備安全性、可靠性的管理與監(jiān)測；忽視了醫(yī)療儀器、設備的功能開發(fā)與利用；忽視了醫(yī)院整體軟、硬件的規(guī)劃管理與技術管理，從而成為醫(yī)院的一個純采購部門。

由于臨床醫(yī)學工程在我國還是一個新生事物，仍然處于〃創(chuàng)業(yè)〃階段，因此至今為止還沒有形成一套完整的醫(yī)療設備管理法規(guī)，也沒有建立我國自己的臨床醫(yī)學工程師法。在醫(yī)療儀器、設備的采購、驗收、使用、維修、報廢和培訓等方面缺少一套嚴謹、規(guī)范、科學的管理制度。

1.2 生物醫(yī)學工程技術人員隊伍問題

生物醫(yī)學工程技術人員是生物醫(yī)學工程的主體和體現(xiàn)。由于歷史原因，生物醫(yī)學工程技術人員在醫(yī)院設備管理中的地位與作用是很微妙的，在醫(yī)院早期設備管理任務較少，醫(yī)學工程技術人員主要來源于電工、鉗工、電器維修人員的改行，主要工作是器械、儀器、設備的維修，地位等同于一般工人。隨著醫(yī)院的發(fā)展，20世紀80年代初期部分醫(yī)學院和工學院相繼開設了醫(yī)療器械維修及生物醫(yī)學工程專業(yè)，畢業(yè)后學生紛紛進入醫(yī)院從事醫(yī)療儀器設備的維修工作。很多醫(yī)院特別是大型醫(yī)院的設備管理部門取名為生物醫(yī)學工程科，醫(yī)學工程技術人員的地位有了很大的提高，等同臨床醫(yī)療技術人員，有了自己的學會和職稱晉升。21世紀初隨著醫(yī)院后勤服務社會化改革，有的醫(yī)院將醫(yī)學工程技術人員劃入后勤服務，有的醫(yī)院將設備管理部門也劃入后勤服務里面，醫(yī)學工程技術人員的地位落入低谷?，F(xiàn)代醫(yī)療設備技術含量越來越高，大規(guī)模集成電路器件的采用，機械化生產(chǎn)電路板，使故障的查找難度增大或即使找到故障也無配件更換，許多廠商特別是大型設備廠商已將醫(yī)療設備售后維修作為一項重要收人，對醫(yī)院實行維修壟斷，不提供完整技術資料和配件來源，配件專用性很強，兼容性很差，制約了維修工作開展，出現(xiàn)了維修能力危機，崗位危機，醫(yī)學工程技術人員在醫(yī)院是否有存在的必要，已存疑問。

1.3 醫(yī)學與工程相結合的問題

醫(yī)院擁有門類齊全的現(xiàn)代化醫(yī)療儀器設備，這為工程技術人員提供了得天獨厚的資源條件。然而在現(xiàn)有的模式下，醫(yī)學工程技術人員大多集中在臨床醫(yī)學工程科或設備科內(nèi)，技術人員只在需要維修時才被動與各類醫(yī)學儀器接觸，因此對所接觸的儀器熟悉程度并不很高，不易形成對某臺或某類醫(yī)療儀器的深入研究。同時，生物醫(yī)學工程人員一般掌握的醫(yī)學知識不多，而臨床醫(yī)生在工程方面的知識比較貧乏，他們在臨床上發(fā)現(xiàn)了和工程相關的醫(yī)學問題不能很好的與工程技術人員交流和溝通，更談不上解決，從某種意義上說，這就導致臨床醫(yī)學與生物醫(yī)學工程不能很好地結合，不能夠充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢。

2.醫(yī)院中生物醫(yī)學工程發(fā)展和創(chuàng)新的對策

到目前為止，生物醫(yī)學工程科在醫(yī)院中已經(jīng)成為專業(yè)性很強的職能科室，在醫(yī)院現(xiàn)代化建設中所起的作用越來越重要。深入研究探析生物醫(yī)學工程學科在醫(yī)院中的作用、發(fā)展及創(chuàng)新，對醫(yī)院現(xiàn)代化建設和學科自身的發(fā)展都有極其重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義。面對目前醫(yī)院中生物醫(yī)學工程出現(xiàn)的問題和面臨的挑戰(zhàn)，變革和創(chuàng)新勢在必行。

凡事預則立，不預則廢。對醫(yī)院生物醫(yī)學工程科的發(fā)展和創(chuàng)新必須進行系統(tǒng)科學的分析，進行科學規(guī)劃，為達到設計總目標，列出的各階段的分目標并逐步落實。先定奮斗目標具體分析各人的特長實力，合理開發(fā)利用人力資源。結合實際加強理論研究和創(chuàng)新工作，形成對醫(yī)學工程學科發(fā)展有指導意義的完整學科系統(tǒng)，進而真正做到科學論證、合理購置、科學使用、嚴格質控、科學維修、嚴密計量。本文就醫(yī)院生物醫(yī)學工程科如何發(fā)展和創(chuàng)新提出了以下幾點發(fā)展對策。

2.1 轉變工作模式，明確工作職責

首先要改變觀念、轉變工作模式，要將目前以〃采購、維修〃為中心的單一化工作模式向以〃質量保證、安全監(jiān)管、技術保障〃為中心的多元化工作模式轉變；要明確臨床醫(yī)學工程學科在醫(yī)院中的職責和任務，即除了當前的常規(guī)工作，如設備的招標組織、論證、采購、安裝、驗收、檔案管理等外，還應包括以下主要工作：在用設備的質量檢查、質量保證和質量評估；醫(yī)療設備的安全性能測試、監(jiān)管和保證；預防性維護、保養(yǎng)和故障維修；醫(yī)療設備的醫(yī)學計量及維修后的計量與性能測試；對醫(yī)院臨床醫(yī)學工程技術人員的技術培訓與考核；開展臨床科學研究等。

2.2 改變現(xiàn)有管理體制，使醫(yī)療設備效能最大化

醫(yī)院的發(fā)展，是靠先進的科學技術，嚴格有序的科學管理；創(chuàng)新才是飛躍，是發(fā)展的根本。不創(chuàng)新將是死水一潭，所做的工作只是原地打圈圈沒有得到提升；創(chuàng)新的科學管理能使有限的資源進行優(yōu)化組合，合理配置，最終實現(xiàn)更大范圍資源的科學合理共享，產(chǎn)生出比以前高出幾倍的效率，管理出效率更出效益是眾所周知的；各類醫(yī)療儀器是一種服務和增值于一體的物質資源，是科技應用于臨床醫(yī)學的成果，是醫(yī)院現(xiàn)代化水平和技術實力的標志，是現(xiàn)代大醫(yī)院發(fā)展壯大的基礎。國內(nèi)大中型醫(yī)院都具有少則幾千萬元多則幾億元的現(xiàn)代化醫(yī)療設備，但若沒有真正利用現(xiàn)代化科學管理理論進行科學管理，讓配置更加科學合理，就不會讓它的作用得到更好的發(fā)揮。現(xiàn)在對醫(yī)院的評價仍用舊觀念和過時的方法，即把醫(yī)療設備的總值作為一個很大的指標，總認為醫(yī)療設備的總值越大，管理水平就越高，各類效益就越好，醫(yī)院就越強，呈現(xiàn)出重購買輕管理的現(xiàn)象，致使部分設備不適合本地區(qū)常見病或不適合醫(yī)院對該學科的需求，而使用率下降或閑置損壞，造成對醫(yī)療設備資源的浪費。

管理沒有跟上是造成設備浪費的原因；用科學的管理理論進行管理，明白不同的理論適合不同醫(yī)療系統(tǒng)的管理，注重理論和實踐的結合，更重要的是加強創(chuàng)新觀念的開發(fā)，和本地區(qū)醫(yī)院及廠商進行適度溝通，利用靈活多變的形式進行開發(fā)利用，使醫(yī)療設備效能的發(fā)揮達到最大化。

2.3 加強人才培養(yǎng)，提高自身素質

生物醫(yī)學工程人才的培養(yǎng)是本學科發(fā)展的關鍵。因此，在日常的工作中，我們要不斷地加強人才隊伍的建設，通過各種培訓班、業(yè)務講座、出國深造等途徑，提高生物醫(yī)學工程人才隊伍的業(yè)務技能和外語水平。同時，通過調(diào)整人才梯隊、整合崗位編制、聘請優(yōu)秀人才等措施，以保持一支高素質、高水平的生物醫(yī)學工程人才隊伍。

2.4 健全各項制度，提高學科地位

在提高生物醫(yī)學工程人才隊伍自身素養(yǎng)的同時，要形成重視臨床醫(yī)學工程學科的大環(huán)境：國家有關部門應盡快建立〃醫(yī)學工程師法”規(guī)范臨床醫(yī)學工程機構的名稱，明確界定醫(yī)學工程人員的職責范圍，制定科學的、合理的人員編制，并制定相應的技能培訓、考核以及職稱晉升、聘任等相關制度；要建立一個良好的激勵機制，對生物醫(yī)學工程師的權利、義務和獎懲做出明確的規(guī)定；同時還要關注生物醫(yī)學工程師的科研成果、技術革新和工作業(yè)績，以穩(wěn)定生物醫(yī)學工程隊伍，提高和發(fā)展我國的生物醫(yī)學工程學科，促進醫(yī)學現(xiàn)代化發(fā)展。

2.5 開展生物醫(yī)學工程的臨床研究，走醫(yī)工結合的發(fā)展創(chuàng)新之路

這里所說的醫(yī)工結合之路有兩方面的含義，其一，應使生物醫(yī)學工程技術人員具備較深厚的工程學和醫(yī)學兩方面的基礎理論知識，因為生物醫(yī)學工程學科是連結醫(yī)學與工程學之間的橋梁，若"兩岸〃基礎不扎實則橋本身也不會牢靠。其二，在平時的工作上應注重與臨床醫(yī)生的交流和溝通，注重工程和醫(yī)學這兩個學科之間的交叉和滲透?，F(xiàn)代醫(yī)學科學發(fā)展到今天，醫(yī)學與工程學之間的關系就如同舟與水之間的關系一樣，沒有"工程之水” “醫(yī)學之舟"將寸步難行，只有二者有機地結合，才能成為一個和諧的整體。

醫(yī)院中的生物醫(yī)學工程是一個以設備保障為基礎，面向臨床提供工程支援服務的專業(yè)。工程人員要充分利用傳統(tǒng)與現(xiàn)代傳媒加強工程信息的交流，既可使工程人員掌握各種現(xiàn)代衛(wèi)生手段，反過來也可促使醫(yī)院工程人員為病人及醫(yī)護人員提供更多更新的工程信息知識。充分發(fā)揮醫(yī)院工程人員的專業(yè)特長，加強工程人員在充分溝通臨床醫(yī)療工作中的作用。

生物醫(yī)學工程科僅以引進設備為主不足以發(fā)揮自身作用，應積極研究開發(fā)臨床療效好而市場沒有的常規(guī)設備，有超前發(fā)展的意識，使本科向服務于臨床、服務于科研的方向發(fā)展，為臨床提供治療、診斷的新手段。以臨床使用設備為基礎，從設備使用人員入手，詢問不合理因素，對其進行創(chuàng)新和改進；也可結合臨床開展專科新設備的研究，改善常用設備，啟用新技術，進行設備經(jīng)濟效益和社會效益的研究，以治療和診斷效果為最終目的，與臨床合作，在開發(fā)研制新設備中會有新發(fā)現(xiàn)新進展新突破。

總之，生物醫(yī)學工程是綜合運用現(xiàn)代工程技術研究成果、解決醫(yī)學上有關問題的一門新興學科，是工程技術滲透到生命科學領域、深入到醫(yī)學中的一門邊緣交叉學科，已成為醫(yī)學發(fā)展日益強大的推動力。而醫(yī)學的發(fā)展，反過來又促進生物醫(yī)學工程學科的發(fā)展。二者之間已構成了相互依賴、相互促進的依存關系。所以，要取得科研成果，必須以維修為基礎，以科研為主導，走理工醫(yī)全面發(fā)展的道路。只有這樣，才能促其鞏固和發(fā)展，才能占有本身應具有的學術地位，才能促進生物醫(yī)學工程學科的發(fā)展和創(chuàng)新。

3.結束語

篇6

為分析目前醫(yī)院設備管理部門的人員現(xiàn)狀，找出存在的問題，提出解決方案，文章通過分析目前國內(nèi)醫(yī)院設備管理部門人員現(xiàn)狀，結合某院實際，提出改革建議。結果顯示，目前醫(yī)院設備管理的部門發(fā)展、學科建設、人員配置以及繼續(xù)教育并不能得到醫(yī)院應有的重視，急需改變現(xiàn)狀。文章最后得出結論，醫(yī)院需充分認識設備管理在醫(yī)院管理中的重要性、完善人才準入制度、加強繼續(xù)教育管理，同時以醫(yī)院文化建設助推設備管理的發(fā)展，使其更好地為臨床醫(yī)療工作服務。

關鍵詞：

設備管理；醫(yī)學工程技術人員；現(xiàn)狀；對策

近年來，醫(yī)療技術的不斷進步，促使各種先進的現(xiàn)代化醫(yī)療設備成為醫(yī)院各類診療活動中不可或缺的硬件設施。可以說，臨床醫(yī)學的發(fā)展，在很大程度上取決于醫(yī)療設備的發(fā)展，甚至是決定性作用［1］。醫(yī)療設備數(shù)量的增加，隨之而來的是龐大的設備管理工作，如何指導臨床醫(yī)技人員正確使用醫(yī)療設備、如何進行設備的保養(yǎng)維護與故障維修，如何及時做好設備更新與升級，保證設備工作狀態(tài)良好，助推醫(yī)療技術的應用與發(fā)展，就成為設備管理部門面臨的重點工作，也是現(xiàn)代醫(yī)院管理中的新課題［2］，而醫(yī)院從事設備管理的人員在其中則擔任了重要的角色。但是，目前大多數(shù)醫(yī)院設備管理部門的發(fā)展并不樂觀，學科建設以及人員培訓并沒有得到應有的重視等，導致醫(yī)院的設備管理工作處于滯后狀態(tài)，嚴重影響醫(yī)院發(fā)展。

1設備管理部門與人員現(xiàn)狀分析

醫(yī)院設備管理部門的主體是醫(yī)學工程技術人員，主要負責全院醫(yī)用設備的維修、維護、保養(yǎng)以及使用監(jiān)管工作。醫(yī)學工程作為一門新興的學科，發(fā)展起步較晚，目前在大多數(shù)醫(yī)院的定位不是很統(tǒng)一，有的定位為醫(yī)技科室，有的定位為行政職能科室卻未能充分發(fā)揮管理職能，有的則直接定位為后勤保障部門［3-4］。以某三甲醫(yī)院為例，該院將全院除藥品外的各類醫(yī)用、民用設備與物資進行統(tǒng)一管理，成立設備、物資管理部門，負責全院設備維修維護、采購以及物資保管、配送等工作。目前該院實行醫(yī)學裝備管理委員會、醫(yī)學裝備管理部門和使用部門三級管理制度，具體工作由設備管理部門牽頭，黨院辦、財務部、醫(yī)務部、護理部、信息中心、人力資源與發(fā)展改革等多部門共同參與。但該委員會較為側重設備的購置管理，對于設備購入后的使用、保養(yǎng)、維修并未給予充分重視。

1.1設備管理部門在醫(yī)院的整體地位不高，不受重視一直以來，設備管理部門并沒有受到應有的重視，大家普遍認為醫(yī)院的主體是醫(yī)療技術與醫(yī)護人員，認為醫(yī)用設備僅是醫(yī)療事業(yè)的補充［5］，而忽略了其作為醫(yī)療技術載體的重要作用，致使設備管理工作處于相對次要的地位，設備部門僅負責簡單的定期保養(yǎng)與故障維修，忽略其管理職能。長此以往，設備管理規(guī)劃、專業(yè)人員配置、先進技術培訓、醫(yī)學工程學科建設等得不到充分重視與規(guī)劃，重醫(yī)輕工的思想勢必會影響設備管理從業(yè)人員積極性。

1.2設備管理人員配置不足在醫(yī)院，設備管理部門屬于輔助科室，其業(yè)務人員的配置與補充遠遠不及全院各類設備的購置與更新速度快［6］。據(jù)統(tǒng)計，該院目前擁有總價值超過8億元的醫(yī)療設備，僅配置醫(yī)學工程技術人員13名。這13名工作人員承擔了全院臨床、醫(yī)技以及與科研教學相關的全部醫(yī)用設備維修維護工作，以及全院電腦、打印機、電視、冰箱等民用設備的維修管理工作。其中，有5人分別專項負責計量管理、手麻設備管理、制冷手術凈化氣體管理以及電視維修，其余8人負責其他日常維修維護工作，并有一人兼任維修配件采購，平均每月記錄在案的維修工作量近500臺件。人員配置嚴重不足，工作處于超負荷狀態(tài)，不利于保證工作質量。

1.3設備管理人員專業(yè)素質參差不齊醫(yī)院對臨床醫(yī)護人員的招聘要求相對較高，而對設備管理類輔助人員的招聘重視不足，招收門檻較低，用人標準相對寬松。例如，該醫(yī)院設備管理人員中，醫(yī)學工程專業(yè)出身的人員僅1人，其他均為相關專業(yè)或電工、機修工轉行。學歷構成方面，本科及以上學歷6人，約占2/5，2人正在攻讀工程碩士學位；大專與中專學歷5人，約占1/3，其余學歷較低。這些技術人員大多沒有過硬的專業(yè)知識，沒有經(jīng)過正規(guī)、系統(tǒng)的專業(yè)培訓，其業(yè)務能力主要是靠日常工作中邊干邊學，積累經(jīng)驗鍛煉出來的。隨著醫(yī)院不斷發(fā)展，對設備管理的要求也在不斷提高，設備管理較以往有了很大變化，不再僅僅滿足于設備維修維護，要在全院設備統(tǒng)籌管理上下工夫，保障設備安全、有效運行，降低故障率，提高經(jīng)濟效益與社會效益。目前該院現(xiàn)有的設備管理人員僅限于掌握一定的實踐知識，能基本做好設備維修維護工作，缺少跟蹤先進醫(yī)學工程技術的潛能，發(fā)展后勁不足，暫時難以具備全院設備統(tǒng)籌管理意識與能力。

1.4工程技術人員繼續(xù)教育機制欠缺目前，多數(shù)醫(yī)院人力資源部門工作僅限于工作福利、考勤管理、職稱晉升、人事調(diào)整等，而非員工智力資源的培養(yǎng)與開發(fā)，在為醫(yī)院提供優(yōu)質人力資源產(chǎn)品與服務方面缺乏作為［7］。繼續(xù)教育管理部門多重視醫(yī)院醫(yī)、護人員繼續(xù)教育培訓，對于設備管理等輔助學科基本不在規(guī)劃范圍。加之設備管理部門人員少、任務重，醫(yī)學工程技術人員不能得到很好的進修、學習機會，其技術更新速度遠不及醫(yī)用設備技術更新和醫(yī)院引進先進設備的速度，人員學習培訓的投入與設備更新升級的投入嚴重不成比例。工程技術人員無法獨自完成大型設備的維修維護工作，而需借助廠家工程師，從而增加了維修成本，也阻礙了技術人員的進步與發(fā)展。

2對策與建議

2.1醫(yī)院加強對設備管理部門的重視程度醫(yī)院要對設備管理部門給予充分重視，真正認識到設備管理人員在現(xiàn)代醫(yī)院管理中所能發(fā)揮的重要作用?，F(xiàn)今隨著科學技術的發(fā)展，各類醫(yī)用設備在臨床診療、護理以及科研上的使用價值越來越高。要充分發(fā)揮醫(yī)用設備的作用，醫(yī)院應重視設備管理從業(yè)人員的進步與發(fā)展，從人員招聘到繼續(xù)教育，從學科建設到科研投入，從工資待遇到職稱晉升等，縮小與臨床醫(yī)護人員的差距，重點加強人才培養(yǎng)，防止人才流失，提高管理水平［8］。

2.2完善人才準入制度，嚴把入口關針對設備管理部門的人員招聘，應嚴格制定用人標準與招聘計劃，限定專業(yè)背景，盡量避免從臨床或者后勤部門吸納人員，加大引進醫(yī)學工程與設備管理專業(yè)人才的力度。同時，對于新招聘人員實行試用管理，在試用期間對基礎知識、動手能力以及學習能力等方面把關，并于試用期滿后進行考核，征求科室領導及帶教老師的意見，確定留用與否。這樣就在一定程度上提高了設備管理隊伍的基礎水平，為日后更好地從事設備維修、維護與管理工作奠定基礎。

2.3加強繼續(xù)教育與學習培訓，提高專業(yè)素質與管理水平現(xiàn)代醫(yī)用設備是集電子技術、計算機技術、核物理技術、光學技術、超聲技術等一系列高精尖技術的綜合體現(xiàn)［9-10］。據(jù)報道，現(xiàn)代高新科技在醫(yī)用設備上的應用僅次于航天技術，醫(yī)用設備的更新?lián)Q代速度也越來越快，面對現(xiàn)代化醫(yī)用設備的精密與復雜，對技術人員知識范圍的要求越來越廣?，F(xiàn)今從事設備維修維護工作，應具備的技能除了熟練掌握焊接技術、各種基本元器件的性能與測試方法、測試設備的使用、設備的基本拆裝、閱讀原理圖、維修安全知識等技術能力外，還應掌握英文閱讀翻譯能力、計算機操作能力以及事件的記錄、分析和總結的能力［11-12］。為緊跟高精尖醫(yī)用設備的發(fā)展步伐，更好地從事維修維護工作，醫(yī)院應拓寬學習渠道，為工程技術人員提供各種學習、進修和參加專業(yè)技術培訓的機會，不斷提升技術水平與工作能力，最大限度地提高設備維修質量與速度，保證醫(yī)療工作有序進行。此外，設備管理人員在做好日常維修維護工作的同時，還應學會事事總結并加以提煉、撰寫論文，并多與臨床科室溝通，及時發(fā)現(xiàn)并解決設備管理中存在的問題［13-14］。這個過程，既促進了醫(yī)院設備管理的進步，也使個人能力得到提升。

2.4加強醫(yī)院文化建設，促進設備管理提升現(xiàn)在，越來越多的醫(yī)院將文化建設融入醫(yī)院的各項工作當中，實現(xiàn)由經(jīng)驗管理到科學管理，再到文化管理的轉變。醫(yī)院文化=價值觀念+行為規(guī)范［15］。一群人如果具有共同的理想、共同的未來、共同思考問題的途徑和共同解決問題的原則、指導思想與方法，那么所有這些共同點加起來就是文化的核心——價值觀。醫(yī)院文化也是一種管理，可以借助文化的建設促進設備管理的提高，著眼于優(yōu)化設備管理人員的價值觀念、思維意識、行為習慣等。同時，將文化建設與設備管理相關制度、職責，以及日常工作過程、內(nèi)容有機結合起來，相互滲透，充分發(fā)揮醫(yī)院文化的正功能，指導設備管理健康發(fā)展，更好的地為臨床醫(yī)療工作服務，提高醫(yī)院的競爭力。

3結語

綜上所述，必須清楚地認識到，當前醫(yī)院醫(yī)療設備管理發(fā)展的瓶頸在于人員的管理，就當前的形勢看，主要應從學科建設、人才準入和學習培訓3方面進行改進，這需要醫(yī)院管理層面政策支持和醫(yī)療設備管理人員自身不斷地學習、更新知識、提高業(yè)務素質［16］。通過人員隊伍的建設，使醫(yī)院醫(yī)療設備保養(yǎng)和維修狀況得到很大改善，以保障醫(yī)院正常有序的運行，更好地促進臨床醫(yī)學的迅速發(fā)展。

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篇7

關鍵詞：實驗教學；激光應用；光學信息技術；開放式教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0136-02

一、引言

實驗是學生從實踐中學習的重要手段，如何在有限的時間內(nèi)讓學生學到更多的知識，掌握更新的技能是實驗教學必須考慮的問題[1]。光電信息類各專業(yè)的學生必須具備較強的工程實踐能力和研究創(chuàng)新能力，才能適應時展需求[2]。傳統(tǒng)的以課堂為中心，學生圍著教師轉的教學方法已經(jīng)不再適應新形勢的需要，如何轉變傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，是擺在實驗教學工作者面前的問題，這就要求我們不斷地開發(fā)新的實驗，積極探索提高實驗教學效果的方法和途徑，使學生的實踐能力得到更大的提高。在光學工程專業(yè)的實驗教學中，加強實驗教學改革，創(chuàng)新實驗教學模式，設立開放探索性實驗教學平臺，以學生獨立操作為主，教師輔導為輔，自主地進行實驗設計與探索，這樣的實驗教學模式可以讓學生感到自己是在真正地做實驗，而不是年復一年地重復別人的實驗[3]。

在激光與光學信息技術應用實踐教學體系建設的過程中，我們在基礎光學實驗中增加了現(xiàn)代光學的內(nèi)容，注重了定性觀察、定量研究和結果思考。設計型、科研型和創(chuàng)新型實驗的引入，可以讓學生自己設計、獨立操作和分析結果，允許實驗失敗，不以實驗結果論成績，這種實驗教學模式力圖激發(fā)學生興趣，使過去被視為既傷眼睛又枯燥乏味的光學實驗，變成了興趣盎然、富有挑戰(zhàn)性的課程。同時，我們加入了開放式實驗教學的元素，學生的主動性被充分調(diào)動起來，激發(fā)了其潛在好奇心和求知欲，從而培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)新思維以及自主分析問題、解決問題的能力，為今后走向就業(yè)崗位和自主創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎[4]。

二、激光與光學信息技術應用實踐教學體系的建立

激光與光學信息技術實驗中心是一個不斷發(fā)展與進步的實驗教學基地，伴隨著精品課程的建設，我們更新教學手段，注重啟發(fā)式教學，通過網(wǎng)絡答疑等形式，加強師生間的互動交流，并將最新的科研工作和教學相結合，建立了新的教學評價體系，將理論考核、實驗動手能力和科研創(chuàng)新能力結合起來，綜合考慮評價學生的成績。同時，我們注重配套實驗室的建設，重點加強科研型和創(chuàng)新性實驗的設置與建立，將最新的光電產(chǎn)品引入實驗教學，結合學術導師的課題內(nèi)容，搭建起綜合性創(chuàng)新型實驗平臺，以便于學生了解光學產(chǎn)業(yè)前沿及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。同時，我們探究并實現(xiàn)了開放式實驗教學模式，實現(xiàn)了實驗室資源共享，培養(yǎng)了同學之間的團隊合作意識。

1.嚴格化實驗室教學和管理制度。激光與光學信息技術實驗中心是一個系統(tǒng)性強的實驗教學基地，其內(nèi)容全面，體系合理，結構科學。激光應用光學實驗室中，光學儀器的造價比較高、精密度高，在日常實驗教學中，要求實驗儀器保存和維護狀況良好。在實驗操作過程中，實驗環(huán)境和客觀人為等因素都可能影響實驗結果，所以，加強實驗設備的管理與維護，建立完善的實驗規(guī)章制度是非常必要的。我們要求每位同學必須穿鞋套進入實驗室，實驗全程注意衛(wèi)生，實驗室內(nèi)不能隨意搬動儀器設備。在做實驗之前，必須首先熟悉光學元件和儀器設備的使用規(guī)則和維護措施，預習好實驗內(nèi)容，做好實驗的準備，實驗前實驗教師會針對實驗內(nèi)容做隨機提問和簡短答辯，實驗操作期間不得隨意進出實驗室，如果惡意損壞儀器應照價賠償，等等。

2.實驗體系的分層次教學。根據(jù)理論教學內(nèi)容及專業(yè)培養(yǎng)目標，實驗課程中各個實驗項目的具體實現(xiàn)形式可以采用驗證型、操作型、演示型、設計型中的一種或多種。為了保證實驗課程的教學質量，該實驗課程實行小班上課，以組為單位，每組使用一套實驗系統(tǒng)，每組人數(shù)和小班人數(shù)根據(jù)具體的實驗內(nèi)容和學時長短確定。實驗課程在設計時，采用分層次教學的思想。整個教學內(nèi)容包括兩大類：一是基礎實驗環(huán)節(jié)，二是實驗提高環(huán)節(jié)。基礎實驗環(huán)節(jié)是根據(jù)培養(yǎng)目標，對所有學生實施的基本實驗教學內(nèi)容，以配合理論教學順利進行。實驗提高環(huán)節(jié)是針對能夠輕松完成基礎實驗環(huán)節(jié)，又有進一步提高愿望的部分學生實施的實驗教學內(nèi)容，以實現(xiàn)培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術人員及研究型人才的目標。根據(jù)學生的個性和發(fā)展需求，按研究型、應用型、特長型三類模式培養(yǎng)，對不同類型學生按照不同的培養(yǎng)方法，培養(yǎng)不同的能力，鼓勵個性化發(fā)展。加強具有探索性原理實驗環(huán)節(jié)的建設，夯實專業(yè)理論基礎。光電信息類課程理論性比較強，內(nèi)容比較抽象，學生理解有一定的難度。為此，國內(nèi)許多高校往往會有針對性地開設一些原理性課程實驗，但是這類實驗多為驗證性的演示實驗，教學效果并不理想。針對這一現(xiàn)狀，激光應用實驗室準備系統(tǒng)性地開設一些具有探索性原理的科研型實驗環(huán)節(jié)，切實保證本科教學效果。這在國內(nèi)同類專業(yè)院校實驗室建設中是一次新的大膽嘗試。實驗課是使學生加深理解課程內(nèi)容、提高實踐能力的重要環(huán)節(jié)。在實驗教學中，我們突破傳統(tǒng)的實驗課模式，設置了大型綜合性設計型實驗，對于綜合性設計實驗，教師只提出方向，不規(guī)定具體的實驗題目，由學生自己創(chuàng)意、制訂方案，論證其可行性，然后由教師審核。審核通過后學生自行搭建光路，編制軟件，調(diào)試實驗。在實驗報告中，要求闡明題目的意義、方案的可行性以及調(diào)試的結果，最后談自己的感想，需要改進的方面及措施。這些創(chuàng)新型實驗調(diào)動了學生的學習積極性，發(fā)揮了學生的想象力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和能力。

3.實驗考核評價體系。在實驗教學中，確立公平、公正的實驗考核評價體系也是對學生成績公平性的體現(xiàn)。我們嘗試著把實驗成績劃分為三部分：實驗預習成績、實驗操作成績和實驗結果報告成績。其中，實驗預習成績主要來自于學生的預習實驗報告以及實驗開始之前的隨機提問抽查；實驗操作成績的評定主要依據(jù)學生在實驗過程中的具體表現(xiàn)，包括對實驗儀器的熟悉程度、對實驗過程和實驗現(xiàn)象的了解和理解情況以及實驗過程中排除操作故障的能力，并對學生的表現(xiàn)進行記錄作為考核的依據(jù)，在學生離開實驗室之前，檢查每組學生的實驗數(shù)據(jù)是否完整合理；實驗報告成績依賴于學生的實驗報告是否完整、準確，誤差分析是否合理，實驗現(xiàn)象分析是否正確，實驗誤差是否在允許范圍之內(nèi)以及誤差的處理和分析情況來評定。

4.關于開放式實驗教學的探索和實踐。開放式實驗教學是一個系統(tǒng)工程，是從封閉的教學模式中走出來，為學生提供一個能夠充分發(fā)揮自主性、創(chuàng)造性的學習環(huán)境，提供更為豐富的、可以留給學生更大思考空間的教學模式[4]。同時，開放實驗室可以實現(xiàn)實驗設備的共享，相關領域知識的滲透，加強同學之間的合作、交流、討論與提高。開放實驗項目向本專業(yè)或相關專業(yè)的學生公布，主要面向本科優(yōu)等生和低年級研究生，學生對感興趣的項目提出申請，由指導教師及相關實驗教師共同做好錄取工作，學生的實驗項目確定后，制訂出實驗方案，再將方案提交給指導教師和實驗技術人員，共同商定實驗日程。在學生進入實驗室時，先由實驗技術人員對學生培訓，培訓內(nèi)容包括實驗室規(guī)章制度、實驗室儀器設備使用、低值耗材使用及日常排列要求等。在培訓過程中盡量細節(jié)化，這樣做即讓學生對實驗室布局和儀器設備有了更深的了解，也能最大限度的提高儀器設備的使用安全性，保證實驗的順利進行。當學生在實驗中遇到各種困難、障礙時，可以自由討論，也可以和教師一起研究和討論，共同尋求解決問題的方法，這樣能對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維起到重要的作用，為今后從事科學研究與開發(fā)奠定基礎，同時也完善了實驗教材中實驗項目的知識結構，豐富了實驗教學內(nèi)容，適應新時代人才培養(yǎng)的要求[5，6]，實現(xiàn)師生互動、教學相長，對實驗教學工作者的業(yè)務能力也提出了更高的要求。

三、結語

在傳統(tǒng)光電實驗中增加現(xiàn)代內(nèi)容，注重定性的觀察與定量分析，理解實驗過程，探究實驗結果，加入開放性實驗教學元素，讓學生自己設計和研究，提高實驗興趣和挑戰(zhàn)性，這樣的教學改革受到學生的普遍歡迎，并在日常教學實踐中起到良好效果。綜合性實驗教學體系使學生的視野開闊了，實驗技能提高了，不僅培養(yǎng)了他們對光學探究的能力，并且在一定程度上提高了學生的創(chuàng)新思維能力、實踐能力和科研能力。在不斷的探索過程中，激光與光學信息技術應用實踐教學體系已經(jīng)基本建立，基礎型、設計型、科研型和創(chuàng)新型元素相結合，能夠合理安排實驗資源，同時也實現(xiàn)了因材施教。在不斷的建設、總結和教學實踐過程中，我們認真思考，勇于開拓，也體會到實驗教學改革是多方面的，也是系統(tǒng)性的。我們將在不斷探索、研究的基礎上，繼續(xù)更新與完善。

參考文獻：

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[2]余厚全，吳凌云.電子信息類專業(yè)實驗教學的幾點思考[J].實驗室研究與探索，2009，28（6）：102-104.

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[4]田麗娟，陶波.開放式實驗教學模式培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].黑龍江教育學院學報，2010，29（3）：67-70.

篇8

關鍵詞：工程物理；專業(yè)特色；就業(yè)狀況

許多人容易混淆物理與工程物理，這里簡單闡述，工程物理著重于工程應用，而物理系中的物理偏向于理論研究，二者既有聯(lián)系，又有區(qū)別。相對而言物理系中的物理的理論性較強，一般有嚴謹?shù)睦碚撏茖?，學起來難度更大些，學生畢業(yè)后更適合搞理論研究，所以本科畢業(yè)后多數(shù)選擇考研深造。工程物理一般講究實用，學以致用，通常理論上不苛求透徹、嚴謹，重在實用，因此本科畢業(yè)后更能容易找到合適的、實踐性的工作。例如：工程力學的側重點在于工程建筑的受力而不是傳統(tǒng)力學上的各種受力情況的籠統(tǒng)的研究，如果學生想要學習純正的力學的話，可以考慮學習教育類的物理專業(yè)，現(xiàn)在工程力學和電機工程之類的專業(yè)多，是由于學?？紤]到了就業(yè)的問題。

一、工程物理專業(yè)

工程物理是物理、工程和數(shù)學三種學科結合的學科，主要培養(yǎng)有堅實而寬廣的工程熱物理的系統(tǒng)基礎理論知識，熟知并能熟練運用相關學科的基礎理論和新技術開展本學科的科研與應用開發(fā)工作，深入了解學科的進展、動向和最新發(fā)展前沿的高級工程技術人才?；A物理與要解決的問題及工程技巧相結合，使工程物理有廣泛的應用。這門交叉學科是為技術領域內(nèi)繼續(xù)發(fā)明而設置，和傳統(tǒng)的工程學科不同，工程物理不需限定在一個科學或物理的分支，是指某一專門化的科學，如光學、量子物理、材料科學、應用物理學、納米技術、微型品制造、力學工程、電工程、生物物理、控制理論、空氣動力學、能量、固態(tài)物理等在應用物理方面提供較徹底的基礎訓練。它通過加強對數(shù)學、科學、統(tǒng)計和工程原理的應用，使解決工程問題更優(yōu)化和具創(chuàng)造性的學科。這學科側重研究和發(fā)展，設計和分析，具交叉功能，是理論科學和實際工程間的一座橋梁。在許多國家中獲得工程物理或工程科學學位是科學學位，許多語言的“工程物理”直接翻成英文的“技術物理”。

工程物理學科是研究能量以熱和功，以及其他相關的形式在轉化、傳遞和利用過程中的基本規(guī)律及其應用的一門應用基礎科學，幾乎與所有產(chǎn)業(yè)部門及科技領域都密切相關，在人類社會進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展中起著重要作用。此專業(yè)的主要課程有熱力學專論、傳熱學專論、工程流體力學專論、現(xiàn)代實驗技術、現(xiàn)代數(shù)學方法概論、非線性動力系y、非定常及不穩(wěn)定兩相流動、高效換熱器、計算傳熱學進展及其應用等。其課程設置面向新技術并具有工偏理的特色，其中有北京市和清華大學精品課。整個學習期間保持外語和計算機方面課程的連續(xù)性和不斷上層次，并通過眾多實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生將理論知識用于工程技術的能力，為學生今后的發(fā)展打下堅實的基礎。在許多大學，工程科學可包括從學士到博士課程的內(nèi)容。數(shù)學、物理、化學和生物是全部課程的基礎。選課包括流體動力學、量子物理、等離子物理、相對論、固體力學、運作研究、信息技術和工程、動力學系統(tǒng)、生物工程、計算工程、工程數(shù)學和統(tǒng)計力學、材料科學、電磁學、納米科學、能量和光學等等。

工程物理專業(yè)培養(yǎng)近代物理電子學、輻射技術、加速器技術、核能工程、安全技術、粒子物理與核物理等方面的人才。此專業(yè)的學生畢業(yè)后基本應具有堅實而寬廣的工程熱物理的系統(tǒng)基礎理論知識，熟知并能熟練運用相關學科的基礎理論和新技術開展本學科的科研與應用開發(fā)工作，深入了解學科的進展、動向和最新發(fā)展前沿。此外，還應該擁有嚴謹求實的科學態(tài)度和作風，具有獨立從事科學研究的能力，并在本學科領域某一方面的理論或實踐上取得創(chuàng)造性研究成果。至少掌握一門外國語，能熟練地閱讀本專業(yè)的外文資料，具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力。

二、工程物理專業(yè)就業(yè)方向及就業(yè)前景

由于現(xiàn)今此專業(yè)市場需要量很少，但是就業(yè)率很高，就業(yè)前景也不錯，畢業(yè)生一直深受各行業(yè)的雇主歡迎，工程物理專業(yè)學生畢業(yè)后可從事電子、電機、品質控制、市場推廣、程序編寫及教育等行業(yè)工作。畢業(yè)生亦可進一步在科學或工程學等范疇深造，獲取更高的學位。工程物理專業(yè)學生從事的崗位為：銷售工程師、研發(fā)工程師、光學工程師、工藝工程師、軟件工程師、數(shù)據(jù)庫工程師 管理員、數(shù)據(jù)庫工程師、高級軟件工程師、硬件工程師、銷售儲備干部、技術工程師、算法工程師等。

工程物理專業(yè)在專業(yè)學科中屬于工學類中的能源動力類，其中能源動力類共10個專業(yè)，工程物理專業(yè)在能源動力類專業(yè)中排名第1，在整個工學大類中排名第28位。截止到 2013年12月24日，322514位工程物理專業(yè)畢業(yè)生的平均薪資為5005元，其中應屆畢業(yè)生工資3573元，0-2年工資4253元，10年以上工資1000元，3-5年工資5338元，6-7年工資6816元，8-10年工資7686元。工程物理專業(yè)就業(yè)崗位最多的地區(qū)是北京。薪酬最高的地區(qū)是鹽城。據(jù)統(tǒng)計，工程物理專業(yè)就業(yè)前景最好的地區(qū)有：北京、上海、深圳、廣州、杭州、蘇州、武漢、南京、廈門、成都等，平均薪酬在7000元左右。

近幾年工程物理專業(yè)本科畢業(yè)生中，約有60%的學生直接免試攻讀研究生，約有10%～15%的學生選擇出國留學深造，其他的畢業(yè)生選擇就業(yè)。工物系畢業(yè)生就業(yè)及深造單位分布廣泛，例如：包含中國核工業(yè)集團公司、中國廣東核電集團、國家核電技術公司、中國航天科技集團公司、中國艦船研究設計中心等在內(nèi)的著名大型企業(yè)；又如：國家環(huán)保部、國家工信部、國家發(fā)展和改革委員會、國家環(huán)保部、國家開發(fā)投資公司等政府機關；再如：中國工程物理研究院、中國科學院、電信科學技術研究院、中國石油集團鉆井工程技術研究院等科研院所；此外，還包含了中國農(nóng)業(yè)銀行、中國人民銀行、上海浦東發(fā)展銀行等在內(nèi)的金融領域。

三、結語

總的來說，工程物理的特色是“工程”和“物理”密切結合，培養(yǎng)既有堅實的數(shù)理基礎，又經(jīng)過較強的工程設計、實驗能力訓練，且具有基本的人文社會科學及經(jīng)濟、管理知識，善于把所學知識運用于工程實際，能在核科學技術和核工程領域，以及其他與近代物理技術、電子技術、計算機技術密切相關的領域從事研究、設計、開發(fā)、生產(chǎn)、管理、教學的高層次、高素質的創(chuàng)造性人才，就業(yè)前景十分廣闊。

參考文獻：

[1]周麗霞等. 應用物理學專業(yè)建設的探索與實踐[J]. 高等理科教育，2011，（01）：78-81.

篇9

關鍵詞：燈罩零件曲面測量 曲面重構 GeomagicStudio軟件

逆向工程（Reverse Engineering），又稱反求工程，與傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計制造——從概念設計到圖樣設計，再制造出產(chǎn)品，稱之為正向工程（或順向工程）相反，它起源于精密測量，是將已有實物模型或產(chǎn)品模型轉化為工程設計的CAD模型，特別適合于復雜的三維曲面的測量與重構?？稍诖嘶A上對已有實物或者產(chǎn)品進行分析、改造、再設計[1]，是在已有設計基礎上的再設計，是集測量技術、計算機軟硬件技術、現(xiàn)代產(chǎn)品設計與制造技術的綜合應用技術。

1 曲面的測量

逆向工程技術要從現(xiàn)有實體模型進行再模仿和改進設計，首先必須對于現(xiàn)有實體模型或者油泥模型進行測量，因此曲面數(shù)據(jù)的采集是逆向工程的最重要的步驟和工作內(nèi)容。只有曲面的三維點云數(shù)據(jù)通過各種數(shù)據(jù)采集設備采集測量到后，才能根據(jù)點云數(shù)據(jù)進行曲面的重構和三D模型的再創(chuàng)建[2]。

1.1 曲面數(shù)據(jù)采集方法及其特點

曲面數(shù)據(jù)的采集方法大致可分為兩大類，一種是接觸式測量，另一種是非接觸式測量，這是按照被測量工件與測量設備儀器在具體測量過程中是否相接觸來進行的一種基本分類方法，此外根據(jù)測量原理等的不同，在基本分類基礎上還可細分出一些不同的曲面數(shù)據(jù)采集測量方法。

曲面測量時，測量數(shù)據(jù)的準確性、方便性、快捷性是衡量比較測量方法的優(yōu)劣的主要指標。如果需要高精度的數(shù)據(jù)采集，接觸式測量是最佳的選擇，不但接觸精度高抗干擾性好，操作也簡便，總體的測量成本不高；但是接觸式測量由于存在工件與測量設備之間的接觸產(chǎn)生的接觸壓力，使得對于某些質地柔軟的零件必然產(chǎn)生較大的測量誤差，且測頭半徑三維補償問題仍然存在。而在非接觸式測量中，因為測量設備與實測工件間，測頭與工件間是處于少接觸或者完全正確不接觸，僅僅通過中間介質如：激光，聲波，電磁場等來傳遞信息，幾乎不存在接觸力的問題，同時也沒有測頭半徑三維補償問題，因而特別適合于采集那些質地柔軟或彈塑性材料制成的零件的相關數(shù)據(jù)。

1.2 光為介質的非接觸式數(shù)據(jù)采集方法

光為介質的非接觸式數(shù)據(jù)采集方法通常具有數(shù)據(jù)采集速度快、精度高，排除了由測量摩擦力和接觸壓力造成的測量誤差，避免了接觸式測頭與被測表面由于曲率干涉產(chǎn)生的偽點；能得的密集的數(shù)據(jù)點云，最大限度地反映被測表面的真實形狀，因而光學原理的方法來采集數(shù)據(jù)的方法在當今逆向工程中獲得了大量的應用。

1.3 天遠三維光學掃描設備的構成及數(shù)據(jù)采集

天遠三維光學掃描儀是北京天遠三維科技有限公司與清華大學聯(lián)合開發(fā)的、具有自主知識產(chǎn)權的非接觸光學三維掃描儀，基于結構光法原理進行數(shù)據(jù)的采集。

1.3.1 系統(tǒng)關鍵操作

攝像機定標。攝像機定標是得到三維世界中物體點的三維坐標與其圖像上對應點的函數(shù)關系的過程。攝像機定標的精度是決定系統(tǒng)掃描精度的重要因素。

通過改變標定塊位置與角度或者是攝像機上下的位置與角度，將標定塊光點拍攝六次，點位置定標完成之后把定標塊翻到背面拍攝三次進行平面位置定標，從而建立起默認的空間座標系。

標志點設定與拼接。標志點拼接掃描是利用兩次拍攝之間的公共標志點信息來對實現(xiàn)兩次拍攝的數(shù)據(jù)的拼接。使用標志點前，要對待測物體進行分析，在需要、合適的位置上貼上標志點，通過多次的掃描及拼接得到需要的數(shù)據(jù)。標志點貼法有如下注意事項：

標志點只能貼在物體平面部分上，如果貼在不是平面部分，會產(chǎn)生較大的誤差。

每兩次掃描的公共標志點個數(shù)要不少于4個，如果公共標志點個數(shù)少于4個，那么系統(tǒng)會提示拼接錯誤。

1.3.2 燈罩零件點云數(shù)據(jù)的測量

燈罩工件是一個完全均勻的薄臂曲面工件，因而只需要實測出燈罩工件三維曲面的外部數(shù)據(jù)點云，在曲面重構軟件上重構外部曲面后，抽殼加厚就可以形成工件的三D實體模型，從而簡化了測量過程。以下是利用天遠三維測量系統(tǒng)完成并輸出的燈罩ASC點云文件格式-燈罩的點云數(shù)據(jù)圖。

2 曲面的重構

2.1 曲面重構方案的分類

按照最終生成曲面的類型來劃分，目前應用最為廣泛的曲面重構方案主要可分為二類，這二種方案重構曲面的質量、流程操作的方便性、適應的實體模型的范圍都有所不同。

四邊形B-Spline或NURBS曲面為基礎的曲面構造方案。這類曲面較為適合通常的工業(yè)制成品如：汽車、飛機、輪船等對曲面品質要求高的場合，數(shù)據(jù)的擬合對于點云數(shù)據(jù)要求較高，要求單向有序。曲面類型通常為Bezier、B-Spline、NURBS曲面，這三種曲面可以統(tǒng)一由NURBS曲面來表示，NURBS曲面可以通過控制點和權值方便靈活地控制修改曲面形狀，達到再設計的目標。

三角Bezier曲面為基礎的曲面構造方案。此種方法最適合表現(xiàn)無規(guī)則曲率變化大、曲面變化密集的復雜型面的物體，特別是表面復雜的工業(yè)品、藝術品、玩具等對象，它的理論基礎是三角Bezier曲面，特點是構造靈活，適應性好。

2.2 快速曲面重構造型方式

快速曲面造型方式順應了當前的CAD造型系統(tǒng)與快速原型多邊形表示的需要，簡單直觀，適于快速和實時顯示領域，已經(jīng)成為目前曲面造型的一種主流。缺點是存在計算量大，對于計算機的硬件設置要求高，所產(chǎn)生的拓撲結構未考慮有實體的曲面拓撲關系，使得兩種拓撲結構不相一致。曲面對于點云的快速適配要使用高階的NURBS曲面，面片間難以實現(xiàn)曲率連續(xù)。

通過對點云數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化處理，建立多邊形化表面，是實現(xiàn)快速曲面造型的方式。其具體有以下幾個步驟：首先從處理好的數(shù)據(jù)點云中封裝好三角網(wǎng)格，再對多邊形的三角網(wǎng)格曲面進行一系列編輯處理、分片，得到一系列有四條邊界的子網(wǎng)格曲面；后對四條邊界的子網(wǎng)格曲面逐一參數(shù)化；最后用NURBS曲面片來擬合每片子網(wǎng)格曲面，得到保持了一定連續(xù)性的曲面。

2.3 GeomagicStudio軟件與曲面重建的流程

由美國雨滴公司出品的GeomagicStudio逆向系統(tǒng)是當今最流行的逆向工程專用軟件之一，從掃描所得的點云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形網(wǎng)格并轉換為NURBS曲面可輕易實現(xiàn)。它能快速地整理點云數(shù)據(jù)并進行封裝從而產(chǎn)生多邊形網(wǎng)格，并能夠方便地處理這些網(wǎng)格達到要求來構建任何復雜模型的曲面。

用許多細小的空間三角片來逼近還原實體模型是GeomagicStudio軟件進行逆向設計的基本原理。在建模策略上，GeomagicStudio采用的是用NURBS曲面片擬合直接創(chuàng)建面模型的策略，其具體的曲面重建流程可劃分為點云處理-多邊形處理-曲面造型三個前后緊密聯(lián)系的階段來進行[3]。

2.4 GeomagicStudio燈罩曲面重構實例

對來自于天遠三維數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)獲得的燈罩點云數(shù)據(jù)信息，進行點云數(shù)據(jù)的降噪、等距采樣等處理，將燈罩點云數(shù)據(jù)處理成整齊、有序，達到可提高處理效率的高質量的點云數(shù)據(jù)，最后封裝三角網(wǎng)格數(shù)據(jù)。

燈罩的多邊形處理階段必須對于已經(jīng)封裝好的點云處理數(shù)據(jù)進行刪除特征、砂紙打磨松馳、填充孔等方法對于表面數(shù)據(jù)進行光順與優(yōu)化處理，以便獲得光順的、完整的三角片網(wǎng)格，提高后續(xù)的曲面重構質量。

在多邊形處理階段獲得燈罩光順完整的多邊形曲面后，在曲面重構造型階段，完成探測輪廓邊界線并編輯，根據(jù)曲率的變化情況探測曲率線并編輯，構造曲面片并編輯，定義面板達到均勻化曲面片，建構柵格并編輯，最終擬合出NURBS燈罩曲面。

參考文獻：

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[2]黃誠駒等.逆向工程項目式實訓教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

篇10

關鍵詞：逆向工程；車門；數(shù)字化處理；UG軟件；三維重建

1前言

傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計是從概念設計到產(chǎn)生工程圖紙，通過工程圖紙指導加工制造出產(chǎn)品，它是一個正向或順向的設計過程。而逆向工程是相對于傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計流程提出的，它是先有實物模型（產(chǎn)品原型或油泥模型），通過相關的數(shù)字化技術采集到實物表面的點云數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關逆向軟件處理后導入三維幾何造型軟件建立CAD數(shù)字模型，然后根據(jù)CAD模型仿造出相同的實物產(chǎn)品或在原有設計基礎上制作出功能相近，但又不完全一樣的新產(chǎn)品。隨著計算機技術在制造領域的廣泛應用，逆向工程技術在航天、汽車、電子產(chǎn)品、工藝品行業(yè)及醫(yī)學等方面得到了較大程度的應用，特別適合具有復雜形狀的零部件產(chǎn)品設計，它在提高產(chǎn)品設計的精度、修復還原損壞或磨損零件、檢測產(chǎn)品、縮短新產(chǎn)品設計周期、加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度及減少企業(yè)設計開發(fā)新產(chǎn)品的成本等方面起到了舉足輕重的作用。逆向工程技術被企業(yè)接受已有近十年左右的時間，歷史雖短，但是它具有廣闊的應用前景和搶占市場先機的優(yōu)勢，特別是對提高企業(yè)產(chǎn)品競爭力方面具有巨大的推動作用，已經(jīng)引起了國內(nèi)外眾多企業(yè)的關注和應用。在產(chǎn)品開發(fā)過程中，逆向工程技術常被企業(yè)認為是消化、吸收先進技術的重要方法之一，是企業(yè)推進自身快速發(fā)展的一條捷徑，更是企業(yè)實現(xiàn)新產(chǎn)品快速開發(fā)并迅速推向市場的一種技術手段。本文以某企業(yè)項目中的車門零件開發(fā)為例，通過對其產(chǎn)品原型進行數(shù)據(jù)采集、預處理、CAD模型重建及優(yōu)化設計，詳細分析了逆向工程在產(chǎn)品設計中的應用。

2數(shù)據(jù)采集與預處理

2.1數(shù)據(jù)采集

在逆向工程技術設計時，需要從樣件中提取三維數(shù)據(jù)信息。樣件表面的空間數(shù)據(jù)采集是逆向工程中的重要階段，它是用一定的設備對樣件進行測量來獲取物體的空間表面數(shù)據(jù)，目前常用的采集方法主要分為接觸式測量和非接觸式測量兩種。其中，接觸式測量常用的設備有三坐標測量機和機械手等，主要依靠測頭與模型表面相接觸進行掃描獲取零件的表面數(shù)據(jù)，其測量精度高、成本低，缺點是測量速度慢，接觸掃描過程中因摩擦力和彈性變形的存在易引起模型產(chǎn)生變形從而導致測量誤差，對細微部分的測量也受到限制，因此適合掃描材質為硬質且形狀較為簡單、容易定位的物體。非接觸式測量方法有激光掃描、照片掃描和斷層掃描，其中激光測量速度快、精度高，不會產(chǎn)生由測量摩擦力和接觸壓力造成的測量誤差，獲得的點云信息量大，精度高，能最大限度地反映被測表面的真實形狀，適用于各種軟硬材料的各種復雜曲面模型的三維高速測量。本文采用GOM公司生產(chǎn)的ATOS光學掃描儀來進行掃描，該系統(tǒng)采用的是結構光投影測量法，它被認為是目前三維形狀測量中最好的方法之一。它擁有掃描速度較快，對于大曲面的掃描精度較高。由于測量設備有一定的測量范圍限制，數(shù)據(jù)采集過程中不可能通過一次定位獲取待測模型所有表面的數(shù)據(jù)點信息，必須經(jīng)過仔細分析選擇盡可能少的裝夾次數(shù)進行裝夾，分塊測量。由于掃描是采用光學原理，為了反光，掃描前在可在模型表面均勻噴涂一層顯影劑，并在平緩的樣件表上上粘貼上參考點。參考點的布置應保證被測物轉到任意角度后系統(tǒng)在此位置上能找到多于4個以上的參照點，保證測量系統(tǒng)在任意位置隨機掃描時各次所掃得的數(shù)據(jù)能重合成一整體，保證測量坐標系的準確定位及分部分掃描的合并數(shù)據(jù)能構成整個樣件的數(shù)值模型。對于大件物體，結合GOM公司的TRITOP照相技術，能夠輕易掃描完整的零件表面。

2.2數(shù)據(jù)預處理

Imageware和Geomagic是著名的專用逆向工程軟件，其中Imageware軟件具有強大的點云處理和NURBS曲面重構功能，被廣泛應用于汽車、航空和消費家電等領域，Geomagic軟件具有NURBS曲面重構功能，人工參與較少，主要應用于玩具和工藝品等領域。根據(jù)軟件的特點，本文選擇Imageware軟件對點云數(shù)據(jù)進行處理，具體步驟如下：（1）首先導入由掃描儀處理后的數(shù)據(jù)。合并點云，刪除多余點云，刪除零件體外的雜點。（2)本次掃描是車門內(nèi)外板一起進行掃描，所以需要對點云進行分割。其中內(nèi)板、外板的點云需分開單獨進行存放，方便后續(xù)的模型重構。（3）由于整個掃描數(shù)據(jù)是由一張張圖像拼接而成，且在掃描過程中不可避免受到振動、鏡面反射或零件粗糙的表面等因素的影響，測量中會產(chǎn)生數(shù)據(jù)噪聲，噪聲不僅會增加曲率或法矢的估算誤差，影響數(shù)據(jù)分塊，而且還會破壞曲面模型的光順性，需對點云進行數(shù)據(jù)除噪。（4）降噪后的點云有可能存在大量的冗余數(shù)據(jù)，過密的點云不但存在計算工作量大，而且可能影響其光順性。因此，在曲面造型前需要按一定要求進行數(shù)據(jù)采樣，減少測量點的數(shù)量，以便后續(xù)建模的需要。

3實體造型重構和檢查

3.1實體造型重構

實體造型重構是逆向工程的最關鍵、最復雜的環(huán)節(jié)，因為后續(xù)的產(chǎn)品加工制造、快速成型與虛擬仿真都需要CAD模型的支持。實體造型重構不僅需要設計師能熟練應用軟件，還要盡可能地了解到原有產(chǎn)品的設計思想，分析模型的類型、品質與建模思路。好的逆向設計，需要對產(chǎn)品有足夠的理解，需要了解零件及零件特征的使用功能、判斷零件是否存在變形等多方面因素。比如，零件在焊接成總成后，原來是平面的地方會變形為曲面，因此就需要多方面評估此處是按照曲面構建還是按照平面構建。這樣做出的逆向模型，才能符合原設計者的設計意圖。在逆向設計時，首先了解其曲面是自由或初等解析曲面（如平面、圓柱面或圓錐面等），對自由曲面考慮具有方便調(diào)整曲線和曲面的模塊，對初等解析曲面件則考慮直接利用旋轉、拉伸、掃描、混合等簡單的建模命令完成。其次了解樣件曲面是A級曲面（如汽車、摩托車的車身外表件）、B級曲面（不重要的表面，比如汽車的內(nèi)飾件表面）或其他要求更低的曲面，對于A級曲面考慮對曲面調(diào)整的同時動態(tài)更新檢測結果。最后結合樣件的特點選擇合理的建模方法，必要時再進行改進實現(xiàn)創(chuàng)新設計，工作中盡可能地做到提高建模的質量與效率。常用的實體建模軟件有Pro/E、UG、CATIA等，本案例主要采用UG軟件創(chuàng)建三維實體造型。打開UG軟件，選擇“導入”——“STL”，將之前處理好的STL文件導入UG軟件，使用軟件中的“建模”模塊進行逆向設計，可以方便而快速地創(chuàng)建曲面和特征。首先重構特征線并調(diào)整其光順度，通過“掃掠”和“網(wǎng)格曲面”構建出產(chǎn)品的大體外觀輪廓，其次構建細部特征，比如窗框等，最后進行適當?shù)牡箞A、裁剪，并將曲面進行加厚和實體化，得到車門零件的實體造型.

3.2模型檢查

車門的造型曲面是由點云數(shù)據(jù)經(jīng)過曲線提取、曲面構建、特征構建等逐步完成的，在各步驟中不可避免的會產(chǎn)生一些誤差。所以利用點云分析功能，將最終逆向而得的產(chǎn)品表面與點云數(shù)據(jù)進行比較是很有必要的。通過云圖將偏差顯示出來，可直觀地看到三維模型與點云之間的差別，如圖5所示，最后由設計師根據(jù)設計經(jīng)驗并結合產(chǎn)品的特性，針對誤差較大的區(qū)域進行分析，決定是否有必要進行修正和優(yōu)化。

4結語

本文通過ATOS掃描儀對車門零件進行數(shù)據(jù)采集，利用Im-ageware軟件對所獲取的表面點云數(shù)據(jù)進行降噪和壓縮處理，并利用UG軟件強大的曲面造型和特征設計功能完成實體建模，整個設計過程需要多種設備和多種軟件配合完成，軟件集成化程度低，需要大量的人機交互工作，專業(yè)性很強，因此提高軟件的智能化水平是今后逆向工程的一個發(fā)展趨勢。其次，逆向工程技術與設計師的經(jīng)驗與水平有著密切的關系，但由于其蘊含著對已有科學、技術的繼承和應用的借鑒，所設計的產(chǎn)品具有起點高、周期短、成效快、成本低等的優(yōu)勢。因此，在市場經(jīng)濟競爭機制日益激烈的未來，逆向工程將在制造業(yè)中必將得到更廣泛的應用。

作者:林勝梁 金玲 朱向麗 張方磊 單位:廣西機電職業(yè)技術學院 柳州五菱汽車工業(yè)有限公司

參考文獻:

[1]王宵.逆向工程技術及其應用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004.

[2]UGS.ImagewareComponentsHelp[K].美國:UGS,2004.