光電子科學與技術精選(九篇)

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第1篇：光電子科學與技術范文

關鍵詞： 人才培養模式；電子科學與技術；光電子產業；課程體系

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）22-0247-030 引言

光電子產業是國家戰略性產業結構調整的重點發展領域之一。其顯著特征是以激光為代表的光源器件向大功率和小功率微納器件兩個方向發展；以新型LED、LCD和場表面發射為代表的顯示器件朝著低功耗小型化方向發展；以光無源和有源器件為代表的光通信器件朝著集成一體化方向發展；以無線傳感網為龍頭的信息采集傳感器件、處理器件向著以硅基為代表的集成小型化方向發展。上述技術和產業特征對科研人員，產業人員和管理人員的學識水平、綜合能力以及創新能力提出了新的要求。

產業市場驅動，即立足于光電子產業重點發展領域，主要以“光電子材料與器件”和“光電子系統”為專業方向，建立符合市場需求的人才培養模式。因此，本文解決的核心問題是：在光電子產業市場需求的背景驅動下光電子專業人才培養模式如何與國家戰略性產業結構調整對人才的需求相適應，與我校的辦學定位求相適應。

1 人才培養模式的改革目標

基于光電子產業的市場驅動和需求，以集成光電子器件制造和無線傳感網光電子系統設計為特色專業方向，結合我校的辦學定位以及光電學院科研、專業建設的實際，完成了電子科學與技術專業（光電子）定位與人才培養模式的頂層設計，構建與產業對人才需求相適應的特色知識體系。理順知識領域、知識單元以及核心知識點的關系和相互支撐，使新課程設置體系與我校的辦學定位以及國家戰略性產業結構調整對光電子材料與器件領域人才的需求相適應。

2 指導思想

厚基礎－使學生具備堅實的工科基礎和專業基礎知識。

重核心－核心課程指學科基礎、專業基礎和專業課中的學位課程，是電子科學與技術專業的主線，由核心知識構成知識體系的最小集合。

顯特色－專業選修知識單元包含光電子技術學科專業的深層次課程、前沿性講座、體現專業特色的課程。學生可根據自身的學習興趣及定位選修。

強實踐－根據人才培養目標和學生綜合實踐性教育的具體內涵，按照由淺入深，不斷深化的教學規律，建立以能力培養為目標，分層次、多模塊，具有科學性、連續性和系統性的實驗教學體系。

3 專業知識體系構建

3.1 知識體系結構 知識體系包括基礎知識層、技術基礎知識層和專業應用知識層等三個層次。各層結構中又包括知識領域、知識單元和知識點三級內容，一個知識領域包括若干個知識單元，一個知識單元又包括若干個知識點。依據專業定位、專業特色確定各層次的核心課程主線，并研究課程間的支撐關系。其知識結構如圖1所示。

以集成光電子器件制造和無線傳感網光電子系統設計為特色專業方向，構建與產業對人才需求相適應的特色知識體系。

①建立適應社會發展需求，厚基礎、寬口徑、按大類培養的人才培養模式。在總學分減少的同時，加強數理基礎和實踐環節，重視綜合素質培養，為學生繼續攻讀碩士/博士學位以及終身學習奠定寬厚的基礎，培養相應的能力。

②強化數學和自然科學基礎，構建學科大類的公共基礎課程平臺和具有一定特色的核心課程體系。

③建立課程選擇機制。規定通識教育模塊、基礎教育模塊和專業方向模塊的必修學分和選修學分，學生可按專業方向在若干門課程中選擇課程。

④加強實踐教學環節。增加課程設計的門類，拓展專業實驗內容，重視儀器設備的操作使用技能。構建包括基礎型實驗、綜合設計型實驗和研究創新型實驗的三層次教學實驗體系。

⑤調整課程體系學分比例。通識教育基礎課程比例占總學分的35.0%，學科基礎課程和專業課程比例占39.6%，實踐環節占25.4%。

3.2 知識體系特點 根據人才培養目標的具體內涵，建立以能力培養為核心，分層次、多模塊，具有科學性、系統性的實踐教學體系，突出兩個符合度。

根據人才培養目標和工科學生綜合實踐性教育的具體內涵，按照由淺入深，不斷深化的教學規律，建立以能力培養為核心，分層次、多模塊，具有系統性的實踐教學體系。實現與學校辦學定位的符合度，與國家戰略性產業結構調整對光電子人才需求的符合度。滿足國家對創新型人才的需求。培養創新意識和思維。按照繼承（原理性）——歸納分析（綜合，批判）——創新（科研對教學的支撐）的思路設計實踐體系。

實踐環節主要包括課內實驗教學、獨立設課實驗、專題實踐、專業綜合實踐、社會實踐、綜合素質訓練、創新訓練體系、軍事訓練等。

3.3 理論教學、課程設計與專業實驗間的相互支撐關系

3.3.1 理順實踐教學與理論課程的關系：實踐教學與課程是互補關系，課程抽象知識可在實驗中直觀反映；實驗中發現的新現象如何用理論來解釋；實踐既針對課程內容（基礎課程），但不完全依賴于課程，而依賴于課程體系，知識領域，知識點設立（專業課程，獨立設課實驗，綜合課程設計）。

3.3.2 課程設計與理論課程的關系：課程設計依據專業定位（光電子器件，系統）和核心課程體系設置。

器件級：主要是微納器件設計與制造工藝，因此，設置微光機電系統課程設計；光電子材料與器件課程圍繞器件設計與制造，開設光電子材料與器件課程設計；

第2篇：光電子科學與技術范文

2、培養目標：本專業培養具備物理電子、光電子與微電子學領域內寬廣理論基礎、實驗能力和專業知識，能在該領域內從事各種電子材料、元器件、集成電路、乃至集成電子系統和光電子系統的設計、制造和相應的新產品、新技術、新工藝的研究、開發等方面工作的高級工程技術人才。

3、培養要求：本專業學生主要學習數學、基礎物理、物理電子、光電子、微電子學領域的基本理論和基本知識，受到相關的信息電子實驗技術、計算機技術等方面的基本訓練，掌握各種電子材料、工藝、零件及系統的設計、研究與開發的基本能力。

4、主干課程：電子線路、計算機語言、微型計算機原理、電動力學、量子力學、理論物理、固體物理、半導體物理、物理電子與電子學以及微電子學等方面的專業課程。

第3篇：光電子科學與技術范文

關鍵詞：電子科學與技術；實驗教學體系；微電子人才

作者簡介：周遠明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工業大學電氣與電子工程學院，講師；梅菲（1980-），女，湖北武漢人，湖北工業大學電氣與電子工程學院，副教授。（湖北 武漢 430068）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0089-02

電子科學與技術是一個理論和應用性都很強的專業，因此人才培養必須堅持“理論聯系實際”的原則。專業實驗教學是培養學生實踐能力和創新能力的重要教學環節，對于學生綜合素質的培養具有不可替代的作用，是高等學校培養人才這一系統工程中的一個重要環節。[1，2]

一、學科背景及問題分析

1.學科背景

21世紀被稱為信息時代，信息科學的基礎是微電子技術，它屬于教育部本科專業目錄中的一級學科“電子科學與技術”。微電子技術一般是指以集成電路技術為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實現電子系統功能的新型技術學科，主要涉及研究集成電路的設計、制造、封裝相關的技術與工藝。[3]由于實現信息化的網絡、計算機和各種電子設備的基礎是集成電路，因此微電子技術是電子信息技術的核心技術和戰略性技術，是信息社會的基石。此外，從地方發展來看，武漢東湖高新區正在全力推進國家光電子信息產業基地建設，形成了以光通信、移動通信為主導，激光、光電顯示、光伏及半導體照明、集成電路等競相發展的產業格局，電子信息產業在湖北省經濟建設中的地位日益突出，而區域經濟發展對人才的素質也提出了更高的要求。

湖北工業大學電子科學與技術專業成立于2007年，完全適應國家、地區經濟和產業發展過程中對人才的需求，建設專業方向為微電子技術，畢業生可以從事電子元器件、集成電路和光電子器件、系統（激光器、太能電池、發光二極管等）的設計、制造、封裝、測試以及相應的新產品、新技術、新工藝的研究與開發等相關工作。電子科學與技術專業自成立以來，始終堅持以微電子產業的人才需求為牽引，遵循微電子科學的內在客觀規律和發展脈絡，堅持理論教學與實驗教學緊密結合，致力于培養基礎扎實、知識面廣、實踐能力強、綜合素質高的微電子專門人才，以滿足我國國民經濟發展和國防建設對微電子人才的迫切需求。

2.存在的問題與影響分析

電子科學與技術是一個理論和應用性都很強的專業，因此培養創新型和實用型人才必須堅持“理論聯系實際”的原則。要想培養合格的應用型人才，就必須建設配套的實驗教學平臺。然而目前人才培養有“產學研”脫節的趨勢，學生參與實踐活動不論是在時間上還是在空間上都較少。建立完善的專業實驗教學體系是電子科學與技術專業可持續發展的客觀前提。

二、建設思路

電子科學與技術專業實驗教學體系包括基礎課程實驗平臺和專業課程實驗平臺。基礎課程實驗平臺主要包括大學物理實驗、電子實驗和計算機類實驗；專業課程實驗平臺即微電子實驗中心，是本文要重點介紹的部分。在實驗教學體系探索過程中重點考慮到以下幾個方面的問題：

第一，突出“厚基礎、寬口徑、重應用、強創新”的微電子人才培養理念。微電子人才既要求具備扎實的理論基礎（包括基礎物理、固體物理、器件物理、集成電路設計、微電子工藝原理等），又要求具有較寬廣的系統知識（包括計算機、通信、信息處理等基礎知識），同時還要具備較強的實踐創新能力。因此微電子實驗教學環節強調基礎理論與實踐能力的緊密結合，同時兼顧本學科實踐能力與創新能力的協同訓練，將培養具有創新能力和競爭力的高素質人才作為實驗教學改革的目標。

第二，構建科學合理的微電子實驗教學體系，將“物理實驗”、“計算機類實驗”、“專業基礎實驗”、“微電子工藝”、“光電子器件”、“半導體器件課程設計”、“集成電路課程設計”、“微電子專業實驗”、“集成電路專業實驗”、“生產實習”和“畢業設計”等實驗實踐環節緊密結合，相互貫通，有機銜接，搭建以提高實踐應用能力和創新能力為主體的“基本實驗技能訓練實踐應用能力訓練創新能力訓練”實踐教學體系。

第三，兼顧半導體工藝與集成電路設計對人才的不同要求。半導體的產業鏈涉及到設計、材料、工藝、封裝、測試等不同領域，各個領域對人才的要求既有共性，也有個性。為了擴展大學生知識和技能的適應范圍，實驗教學必須涵蓋微電子技術的主要方面，特別是目前人才需求最為迫切的集成電路設計和半導體工藝兩個領域。

第四，實驗教學與科學研究緊密結合，推動實驗教學的內容和形式與國內外科技同步發展。倡導教學與科研協調發展，教研相長，鼓勵教師將科研成果及時融化到教學內容之中，以此提升實驗教學質量。

三、建設內容

微電子是現代電子信息產業的基石，是我國高新技術發展的重中之重，但我國微電子技術人才緊缺，尤其是集成電路相關人才嚴重不足，培養高質量的微電子技術人才是我國現代化建設的迫切需要。微電子學科實踐性強，培養的人才需要具備相關的測試分析技能和半導體器件、集成電路的設計、制造等綜合性的實踐能力及創新意識。

電子科學與技術專業將利用經費支持建設一個微電子實驗教學中心，具體包括四個教學實驗室：半導體材料特性與微電子技術工藝參數測試分析實驗室、微電子器件和集成電路性能參數測試與應用實驗室、集成電路設計實驗室、科技創新實踐實驗室。使學生具備半導體材料特性與微電子技術工藝參數測試分析、微電子器件、光電器件參數測試與應用、集成電路設計、LED封裝測試等方面的實踐動手和設計能力，鞏固和強化現代微電子技術和集成電路設計相關知識，提升學生在微電子技術領域的競爭力，培養學生具備半導體材料、器件、集成電路等基本物理與電學屬性的測試分析能力。同時，本實驗平臺主要服務的本科專業為“電子科學與技術”，同時可以承擔“通信工程”、“電子信息工程”、“計算機科學與技術”、“電子信息科學與技術”、“材料科學與工程”、“光信息科學與技術”等10余個本科專業的部分實踐教學任務。

（1）半導體材料特性與微電子技術工藝參數測試分析實驗室側重于半導體材料基本屬性的測試與分析方法，目的是加深學生對半導體基本理論的理解，掌握相關的測試方法與技能，包括半導體材料層錯位錯觀測、半導體材料電阻率的四探針法測量及其EXCEL數據處理、半導體材料的霍爾效應測試、半導體少數載流子壽命測量、高頻MOS C-V特性測試、PN結顯示與結深測量、橢偏法測量薄膜厚度、PN結正向壓降溫度特性實驗等實驗項目。完成形式包括半導體專業實驗課、理論課程的實驗課時等。

（2）微電子器件和集成電路性能參數測試與應用實驗室側重于半導體器件與集成電路基本特性、微電子工藝參數等的測試與分析方法，目的是加深學生對半導體基本理論、器件參數與性能、工藝等的理解，掌握相關的技能，包括器件解剖分析、用圖示儀測量晶體管的交（直）流參數、MOS場效應管參數的測量、晶體管參數的測量、集成運算放大器參數的測試、晶體管特征頻率的測量、半導體器件實驗、光伏效應實驗、光電導實驗、光電探測原理綜合實驗、光電倍增管綜合實驗、LD/LED光源特性實驗、半導體激光器實驗、電光調制實驗、聲光調制實驗等實驗項目。完成形式包括半導體專業實驗課、理論課程的實驗課時、課程設計、創新實踐、畢業設計等。

（3）集成電路設計實驗室側重于培養學生初步掌握集成電路設計的硬件描述語言、Cadence等典型的器件與電路及工藝設計軟件的使用方法、設計流程等，并通過半導體器件、模擬集成電路、數字集成電路的仿真、驗證和版圖設計等實踐過程具備集成電路設計的能力，目的是培養學生半導體器件、集成電路的設計能力。以美國Cadence公司專業集成電路設計軟件為載體，完成集成電路的電路設計、版圖設計、工藝設計等訓練課程。完成形式包括理論課程的實驗課時、集成電路設計類課程和理論課程的上機實踐等。

（4）科技創新實踐實驗室則向學生提供發揮他們才智的空間，為他們提供驗證和實現自由命題或進行科研的軟硬件條件，充分發揮他們的想象力，目的是培養學生的創新意識與能力，包括LED封裝、測試與設計應用實訓和光電技術創新實訓。要求學生自己動手完成所設計器件或電路的研制并通過測試分析，制造出滿足指標要求的器件或電路。目的是對學生進行理論聯系實際的系統訓練，加深對所需知識的接收與理解，初步掌握半導體器件與集成電路的設計方法和對工藝技術及流程的認知與感知。完成形式包括理論課程的實驗課時、創新實踐環節、生產實踐、畢業設計、參與教師科研課題和國家級、省級和校級的各類科技競賽及課外科技學術活動等。

四、總結

本實驗室以我國微電子科學與技術的人才需求為指引，遵循微電子科學的發展規律，通過實驗教學來促進理論聯系實際，培養學生的科學思維和創新意識，系統了解與掌握半導體材料、器件、集成電路的測試分析和半導體器件、集成電路的設計、工藝技術等技能，最終實現培養基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質高、適應范圍廣的具有較強競爭力的微電子專門人才的目標，以滿足我國國民經濟發展和國防建設對微電子人才的迫切需求。

參考文獻：

[1]劉瑞，伍登學.創建培養微電子人才教學實驗基地的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2004，（5）：6-9.

第4篇：光電子科學與技術范文

Abstract： There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact， teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile， the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent， we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.

關鍵詞：教研相長；方法；例子；光電子類課程

Key words： reinforcing teaching and research mutually；methods；example；optoelectronics-related courses

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02

0 引言

中國近代力學之父、著名的科學家錢偉長院士在談論教學與科研的關系時說：“大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育。”教學是科研的前提和基礎條件，科研是提高教育質量和層次的關鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當前對于大部分高校來說，教學和科研之間存在的主要問題在于過于重視科研。本文首先簡單分析造成這種重科研、輕教學的原因，然后以淮海工學院電子工程學院的光電子類課程教學為例初步探討教研相長的具體實現途徑。相應的研究成果可以在其他工科專業教師中推廣，以幫助他們在教學方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、輕教學原因分析

目前造成大部分高校重科研、輕教學的原因是多方面的，大致可以總結為以下幾點：

1.1 與大學教師所處的大環境有關

“目前社會上有很多人認為，我國高校和世界一流大學的差距主要是科研水平低、師資差。包括時下流行各種“高校排行榜”，也多以科研為主要指標”[1]，而教學的實際效果對于學校的綜合排名則無足輕重。如，時下流行的“武書連2015中國734所大學教師學術水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校，其知名度也高。在這種情況下，高校為了自身的生存與發展，學校投入大量人力、財力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學教師自然也不可能置身世外。

1.2 與我國現行的職稱評審制度有關

目前我國大學教師的職稱評審，實際上主要依據的是科研， 包括有沒有科研論文、論著，有沒有科研立項和科研成果。如評講師、副教授、教授要多少篇論文，什么級別的論文，論著要有多少字，什么級別的立項和成果等。教學在職稱評審中雖然也受重視，作了許多規定，但大都顯得籠統模糊，而且缺乏可操作性。教學水平的高低和教學效果的好壞對教師職稱的評審幾乎沒有什么影響。

1.3 與學校的實際情況有關

有一部分教師，尤其是青年教師，幾乎很少主持或參與科研工作，這在淮海工學院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實踐脫節，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學能力和教學效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學任務繁重，還有一些承擔行政工作；同時沒有良好的科研團隊，形不成一個良好的科研氛圍，而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。

上述幾種情況造成科研與教學分離，更難做到相輔相成，共同進步。作為一名普通的高校教師，自然無法去改變整個社會的大環境，也無法撼動現有的職稱評審制度，但從大學教師的自身職責來看，我們不僅需要承擔教書育人的工作，還需要承擔一定的科研任務。同時做好科研與教學是每一位高校教師的職責所在。因此教學和科研孰重孰輕，如何處理好教學工作和科研工作的關系以及如何把自己的科研和教學很好地結合，對于教師自身非常重要。

2 教研相長途徑初步探索

本節從普通高校教師角度出發，探索如何處理好教學與科研之間的關系，如何把科學研究應用到教學實踐，以做到教研相長。下面分別從專業建設、人才培養及教師的教學和科研能力提高三個方面，以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教學為例探討教學相長的方法和途徑。

2.1 專業建設方面

目前淮海工學院電子工程學院的電子科學與技術、測控技術與儀器等專業僅有7年的歷史，雖已初具規模，但課程體系與專業建設仍需進一步完善和優化。以光波為信息載體的檢測、控制技術、儀器系統、精密測試等內容是電子科學與技術、儀器科學與技術學科中的重要內容。

根據相關專業領域教師的科研基礎，本課題組首先對電子工程學院的光電子類課程（光電子技術基礎、光電傳感與檢測技術、光纖通信技術等）實施了教改研究，包括課程體系與教學大綱完善，加深了理論與實踐的結合，即將教師的科研新成果融入理論和實驗教學，并利用教師科研條件進行直觀教學，這樣既培養了學生動手能力，也促進了學生對理論知識學習的興趣。

如，電子工程學院建有自適應光學實驗室，是相關任課教師的科研平臺。自適應光學技術是一門可以讓光波適應外界變化而被能動控制的技術，也可以理解為光學中的自動化技術，集科學性和工程性為一體。相關專業學生已經學習過自動控制原理，對常規的液位、流量等過程控制非常熟悉，但對“光波”這樣一個看得見摸不著的物理現象該如何完成控制呢？學生們非常好奇。通過分批次帶領相關專業學生親自動手完成光電成像校正實驗，學生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉換及光電檢測等方面知識的理解，又鞏固和拓展了以前學習的自動控制相關理論知識的應用，學習到了教材中沒有學到的內容，進一步擴大了學生的知識面，學生反饋非常好。

對于一些不具備實驗條件的重點實驗內容，由于實驗條件比較苛刻，部分光電現象在實際實驗中不明顯，難以觀察；另外也因為實驗儀器有限，學生無法通過實驗觀察到所有的實驗現象。針對這種現狀，利用了科研過程中獲得的數值仿真能力，幫助學生實現虛擬實驗。

2.2 人才培養方面

通過科研與教學的有機結合，提高高等學校的教學質量，從而培養出新形勢下的“綜合型、應用型”人才。注重因材施教，將學有所長的學生引入到教師的科研項目中。通過教學改革，重點突出相關專業中的光電檢測方法、光電系統研制與工程應用的能力培養，強調學生實踐動手能力與創新意識的培養，使之成為應用型和創新型高級人才。在這個過程當中，學生除了實踐書本知識外，還能在科研小組中學會分工及團隊協作，為將來攻讀研究生或進入相關企業累積經驗。

本課題組已承擔和參與國家及省市級科研項目多項，通過光電檢測和光電子技術課程的學習，已有相關專業的多名學生主動要求參與到教師的科研項目中來。喜歡編程的學生讓他們完成實驗平臺的軟件建設，喜歡擺弄光電子器件的學生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學生讓他們直接參與到教師科研課題的實驗，和相關教師一起分析實驗中出現的問題并解決它們。通過相關科研項目的訓練，將科研滲透到教學內容中，培養了學生的創新能力、創新精神以及科研素養。

在2013-2015期間，多名相關專業學生有了參與教師科研項目的經歷之后，積極申報各級創新項目。目前，已有多個光電子之創新項目獲得校內立項。同時，淮海工學院電子工程學院已有多名畢業生進入光電專業研究生階段的學習，如太原理工大學物電學院、中國科學院光電技術研究所等，開始了他們人生新的篇章。

2.3 提升教師教學與科研能力方面

教師一方面通過專業知識學習、關注本領域最新研究成果來提高自身業務能力，又通過教學工作，學習最新研究成果并有意識地積累未知問題、認真思考教學過程中學生所提出的疑問，進一步激發科研熱情，并幫助了科研選題。

教學內容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”，但是，課堂教學除了圍繞基本理論和概念進行外，還要注重科研成果和科技最新發展動態的滲透。讓學生了解學科前沿的概況及其發展動態，開闊視野，啟迪思維，進一步拓寬學生的知識面。并且使學生能夠認識到，基礎知識不僅僅是概念理論和公式，更是實際應用中的產品和解決實踐問題的手段，以此提高學生的學習興趣，同時使學生更容易接受抽象的理論知識。

如，教師分別在每學期開始和結束時舉辦了激光和光電子領域的最新研究成果或相關專題講座，既提升了自身的業務能力，又達到了教書育人的效果。開學初的專題講座有助于引領學生對光電子技術領域的興趣，講座的內容從圍繞人們把光波作為一種載波進行信息傳遞開始一直到現階段的激光通信、激光武器等。講座結束，學生對光電子技術充滿了好奇，這為學生學好光電子課程打下了良好的基礎。學期結束時專門對學生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術從原理到應用及未來發展趨勢進行了一次專題講座，擴大了學生的視野。

又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應用相結合的特點，針對一些典型知識點，為加深學生理解，設置專題討論課，鼓勵學生課前主動查找相關文獻，讓學生事先做好研討準備，寫好研討提綱。在課堂上進行交流、討論，培養學生的表達能力、思維能力、分析能力，讓學生充分發表不同意見。學期過程中，這樣的專題討論課進行了2次，學生提出的問題給了相關教師的科研很大的啟發。

專題講座和討論形式的授課方式深受學生歡迎，教學效果好，學生評教均在90分以上，學生深受其益。課題組教師通過上述教學活動充分認識到要通過高水平科學研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學規律來加強組織教學的能力，從而真正做到科學研究和教學育人互相促進。

3 結束語

“教研相長”雖是一個老話題，但目前社會大環境中面臨的“重研輕教”現象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強教學與科研的聯系、在科學研究中如何開展教學活動以使得科研成果能夠支持教學改革、并使得教學與科研互相促進是每一個高校教師的職責。本文以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教改為例，分別從專業課程建設、人才培養、教學和科研能力提升等方面初步探討了實現教研相長的一般化途徑。改革的結果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價值的參考。

參考文獻：

[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可取（關注“朱淼華現象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.

第5篇：光電子科學與技術范文

關鍵詞：菲涅爾；光電子學；光場分析

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0254-03

《光電子學與光電器件》是一門實踐性與應用型很強的課程。學生在學習了光電子學的基本理論知識的同時，還需要通過實驗課進一步理解和消化一些基本原理和基本元件，掌握光電子學的基本技能。相應的實驗課的建設直接影響學生的培養質量，影響學生今后進行科研的能力，是學科建設的重要內容之一。如何構建課程體系以及在課程中引入相應的知識訓練，是一個重要的研究課題。隨著光通信系統技術的飛速發展，光學元件的制作工藝也在突飛猛進。菲涅爾透鏡作為一種二元光學元件，在制作工藝上有著加工工藝簡單、成本低、易于與其他光路集成等優點，在光束整形、光互連、光照明、太陽能利用等方面都有著廣泛的應用前景。菲涅爾透鏡又叫菲涅爾波帶片，是基于光的衍射理論制作的光學元件。根據菲涅爾衍射理論，在對波前進行比較粗糙的分割，組成一些同心圓環，使得到達波前一點的光程相差半個波長，經過振幅疊加可以達到聚焦的目的。為加強學生對波動光學方面基礎知識、基本理論和基本技能的理解和掌握，養成用波動理論分析光學問題的思維習慣，了解菲涅爾透鏡的設計與分析方法，吉林大學電子科學與工程學院特為本科生開設《光電子學與光電器件》課程這門專業課。

一、幾何光學的局限性

因為在日常生活中遇見的有關光的問題絕大多數都屬于幾何光學的問題，幾何光學比較直觀，解決問題的方法比較簡單，本科生在進行光電子學實驗的時候往往習慣于用幾何光學的知識去理解激光，思考問題僅僅停留在宏觀尺度上。但是幾何光學有局限性，除了直線傳播定律之外，作為幾何光學基礎的另外兩條定律――反射定律和折射定律，也都只在波長很小的條件下或者在宏觀尺度上應用才能成立。幾何光學原理的適用范圍是有限度的。光電子學實驗主要是培養學生用微觀的思維去理解光、了解光的波動性。按照幾何光學的知識，激光通過凸透鏡會聚焦到一點，如果這個點沒有大小，此處能量密度將是無窮大，這是不符合科學的，所以，聚焦的焦點處應該為一個焦斑，用幾何光學的知識無法計算出此處焦斑的大小及其能量分布情況。實驗過程中，可以測的激光焦點最小為光波長量級的光斑，稱為埃里斑，能量主要集中在埃里斑的中心，在埃里斑的周圍會有光環，其能量分布如圖1所示。

學生這種幾何光學的思維定勢會影響他們對實驗結果的分析以及面對問題時所采取的解決方法。為了讓學生在現有知識條件下，就能理解解決這一光學問題，從而改變他們這種思維定勢，我們在《光電子學與光電器件實驗課》引入菲涅爾理論的應用，對實驗項目中的實驗現象盡可能讓學生用波動光學的知識去理解，從而改變學生波動光學的思維習慣。

二、菲涅爾理論

根據菲涅爾理論，波前上每一個點都可以看成一個新的震動中心，它們發出的次波在空間某一點振動的所有次波的相干疊加即為該點的光強。利用公式描述如下：

其中（P）是波面上P點的復振幅，K是比例常數，F是傾斜因子，d∑是面元。

通過這一公式的形式我們可以看出，經過一個復雜的曲面積分，按照理論，可以計算出激光光場中任何一點的光強。但是這個積分計算是非常復雜的，一般的學生很難完成。如果我們的實驗課中讓學生進行這樣枯燥無味的數學計算，不但不能提高學生波動光學的思維習慣，同時還會影響學生的學習興趣，這與我們實驗課培養學生實驗技能的宗旨是相違背的。

可以利用上面的公式，不需要復雜的曲面積分，借助于計算機的快速處理能力，設計出一個激光光場分析系統，在比較短的時間內計算出各種光學元件的光場情況，從而讓學生用波動光學的知識去理解激光。在利用菲涅爾公式進行光場分析的時候，學生需要了解激光波長、材料折射率、光學元件的形貌等參數，這些都是光電子學中比較重要的概念。

如在進行《氦-氖激光器模式分析》實驗項目的時候，學生可以利用光場分析系統模擬出氦氖激光的情況，然后利用CCD等儀器測量實際的模式，經過對比就可以發現兩者之間的誤差，并進行誤差分析。再比如《氦-氖激光器高斯光束與發散角測量》實驗項目，可以讓學生在分析系統中計算發散角的大小，以及利用最小二乘法對激光光強分布情況進行擬合，對高斯分布情況進行分析，從而讓學生對高斯激光有一個更深入的了解，然后利用CCD對高斯激光發散角測試系統進行測試。這一過程對學生來說可以深入強化其對光電子學概念的理解，同時提高他們對光電子學的興趣。

三、光場分析系統

光場分析系統為我們自主研發的一套分析軟件。該軟件主要是針對《光電子學與光電器件實驗》教學而設計，學生在使用過程中可以自由設計實驗系統中各個光學元件的參數。比如，學生可以設置激光波長，不同的波長會根據光的顏色來進行區分；可以任意設定凸透鏡的表面形貌，從而可以讓學生了解球面透鏡與非球面透鏡的區別；可以設定高斯光束中能量分布情況，從而可以比較準確地測量高斯光束的發散角等參數；還可以對菲涅爾波帶片的聚焦情況進行模擬，同時還可以模擬非對稱的橢圓形波帶片，這種非對稱光學元件在邊發射激光器光束整形方面有很大的應用前景。

四、八階梯相位型菲涅爾透鏡設計與分析

根據菲涅爾衍射公式，我們可以設計菲涅爾波帶片，每個圓環的半徑滿足以下公式：

其中，R1為最小圓環的半徑。如果我們對前面所提到的波帶片每個波帶進行劃分，根據不同的波帶設定不同的光程，可以制作高階波帶片。公式如下：

rm+f=（f+mλ/2）2 （3）

（由于光波長一般較短，我們可以認為mλ

波帶片衍射效率公式為：

當n=2、4、8時，波帶片理論衍射效率分別為40.5%，81%，95.1%。為產生相位匹配，必須考慮材料折射率，適當選擇每個波帶的厚度。

為獲得更高的衍射效率，我們設計高階波帶片陣列。當n=8時，波帶片理論衍射效率為最高95.1%。為產生相位匹配，必須考慮材料折射率，適當選擇每個波帶的厚度。厚度公式如下：

其中N為波帶片階數，n為材料折射率，對于n=

1.56的材料，為波帶片達到相位匹配，我們設計每層高度為118納米，一共8層亞波帶，半徑為18微米，根據公式（4）可以求得該菲涅爾透鏡焦距為74微米，模型如下圖所示。

然后，我們利用光場分析系統模擬這種菲涅爾透鏡的聚焦情況。首先分析主軸上光強分布情況，得到菲涅爾透鏡主焦點位置。從圖中我們可以看出，主焦點的位置與利用公式獲得的主焦點位置比較符合。

然后我們繼續分析焦點位置在徑向的光場分布情況，獲得如下光場能量分布圖形與焦點處能量分布情況（圖4）。

從圖中我們可以看出，實際的聚焦情況與我們分析系統分析出的菲涅爾透鏡焦點情況基本完全符合。下圖為焦點處光場分布的立體圖。

五、總結

光電子學是光學和電學相結合并加以融合的技術領域，相應的實驗課在學習光電子學過程中非常重要。本文根據光電子學與光電器件實驗課程的特點以及學生在實驗過程中所面臨的問題，在教學過程中引入菲涅爾理論的應用，設計匹配實驗項目的光場分析系統，本文合理采用計算機軟件應用作為教學手段，提高授課質量，增加課程設計性實驗環節，將實驗教學與科研培訓相結合，引導學生發現并解決問題。

參考文獻：

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[2]姚瓊，孟洲，等.《光電子學》課程建設的實踐與思考[J].高等教育研究學報，2009，32（3）：91-92.

[3]趙凱華，鐘錫華.光學[M].北京大學出版社，2008：188-190.

第6篇：光電子科學與技術范文

關鍵詞： 電子科學與技術 培養目標 課程體系建設

1.引言

常州工學院立足于常州，服務于長三角地區，該地區是國內電子行業和產業的發達地區之一，對電子類人才的需求量非常大。隨著該地區經濟發展和產業結構升級，社會對人才的需求逐步呈現出多樣化和高層次化的要求。面對新形勢的發展需要，培養適應社會經濟發展和行業技術升級要求的應用型本科人才成為當務之急。電子科學與技術專業的人才培養需要符合口徑寬、適應性強、基礎扎實、發展潛力大等要求，因此課程體系的建設十分重要。

2.人才培養目標

培養方案和培養目標的制定要充分考慮相關高校、社會的需求，以及學校與專業的具體情況等各方面因素，并以行業技術進步、企事業單位需求和畢業生的反饋為參考依據。

通過對電子科學與技術專業的調研，以社會需求為導向，確定理論基礎實、口徑寬、實踐能力強、知識結構合理的全面培養模式和培養目標，以綜合素質培養和工程技術應用能力培養為主線，統籌編排課程體系，充分考慮和遵循學生的認知規律，以學生為主體，制定一套切實可行的、適合應用型本科人才的電子科學與技術專業培養方案和人才培養目標，以適應市場對電子工程技術人才的需求，提高學生的實踐和創新能力，從而增強學生的就業競爭力。

電子科學與技術專業的人才培養目標為：適應信息產業化的發展需要，培養具有良好思想道德素質和科學文化素質的應用型本科人才，使學生具有扎實的基礎知識和專業知識，具備設計、制造與生產實踐能力，具有不斷學習進步與更新知識的能力，能夠及時跟蹤并掌握新理論和新技術，在電子電路與系統、電子材料與元器件、半導體工藝等領域從事分析、設計、制造與測試等工作。為了實現以上人才培養目標，在培養計劃的制訂尤其是課程體系建設方面提出了更高要求。

3.課程體系建設

為了實現培養計劃和人才培養目標，電子科學與技術專業的課程體系建設主要包括以下內容。

（1）課程體系模塊化、層次化的應用能力培養體系。

課程體系以應用能力培養為核心，分為學校級、學院級和系部級三個層次。學校級通識課程模塊層次教授電子科學與技術專業的基礎知識，主要包括基本數學能力、英語能力、物理能力、計算機能力及思想道德法律等基本知識。構建以電氣學院專業基礎課程模塊層次為電類一級學科為基礎的知識結構培養體系，學院基礎的培養為知識面的拓寬打下良好基礎。系部級的電子科學與技術專業課程培養為畢業生的就業和繼續深造提供專業技術知識。分級課程建設體系造就了畢業生基礎知識扎實、理論知識雄厚、專業技術知識豐富、動手能力強等特點。

（2）理論與實際應用相結合的專業課程建設。

專業課程體系分為理論基礎課程和實際應用課程兩個層面，除了必備的工程數學與物理知識外，在專業知識方面，逐步建立電子材料、制造工藝、電子器件、基本單元電路、宏單元、子系統及系統的課程體系，打通自頂向下和自底向上的知識培養通路。以半導體物理和器件物理核心的課程體系構成了微電子學與固體電子學的理論基礎，為制造工藝和電路設計提供知識的基本結構。以信號與系統、電路設計與測試的核心課程體系作為電路的理論基礎，為電路方面能力的培養形成電子系統的知識基本結構。知識結構的分層次化、理論與實際相結合的培養體系覆蓋了整個電子科學與技術專業的知識能力點，全方位培養畢業生的理論基礎與工程實踐能力，重點培養從系統角度審視具體電子技術的能力。

（3）以微電子技術為主干的專業課程體系。

電子科學與技術專業的知識以微電子技術為核心，可以劃分為兩大體系：第一是半導體材料、器件和制造工藝；第二是集成電路設計與測試。在半導體材料、器件和制造工藝上，除了傳統與新型集成電路方面的應用，還與相關新型電光源、光伏材料與器件、光電材料與器件在知識結構上具有互通性。均以半導體材料為核心，引申到其他半導體材料與器件，在理論與實際應用和制造工藝上具有相似性。集成電路設計與測試涵蓋了微電子和光電子技術的電路與測試方面的內容，在電路方面，新型電光源的器件、核心芯片、驅動電路等，光伏器件與電路、光電子電路與信號檢測，與標準集成電路設計與應用具有共同性。在測試方面，涵蓋了電學測試與可靠性測試，完整地建立了功能測試與性能測試的基本概念。電子科學與技術專業的另一個特色是在設計與應用電子系統時，具備其他專業所不具備的電路工藝與器件的底層知識，從而在電子系統的設計與分析中具備更強的理解能力。

（4）全方位的課程實踐能力培養體系。

電子科學與技術專業的課程體系以理論與實踐相結合為設置理念，在課內實驗、課內實踐、獨立授課實驗、課程設計、科研實踐、實習及畢業設計等方面全方位構建實驗實踐體系，重點培養畢業生的動手能力和實踐能力。除了電氣學院的實驗中心和實驗室外，電子科學與技術專業有兩個專業實驗室：集成電路設計實驗室和集成電路測試實驗室。為教學、科研提供全方位的服務。集成電路設計實驗室主要提供學生在系統設計、電路設計、器件與工藝實驗等方面的專用軟件。集成電路測試實驗室主要提供電路測試、半導體材料、半導體器件、半導體工藝等各方面的實驗。在電子技術的材料、器件、電路設計、制造、測試等流程方面提供全方位服務。在實驗室開放上，實驗室開放給所有教師與學生使用，鼓勵學生進入實驗室參與教師的科研與參與畢業設計。

（5）教學與科研結合，校企結合的工程技術能力培養體系。

電子科學與技術專業的教師承擔了多項縱向與橫向項目，系部鼓勵教師與學生一起參與科研項目，為學生實驗實踐能力的培養提供良好的實驗實踐平臺和科研平臺，從而從項目角度提供給學生實訓機會。在校企產學研聯盟方面，電子科學與技術專業緊密聯系常州和周邊地區的企業，如銀河電子、天合光能、常州普美、常州歐智等多家企業，形成校企聯盟。參考卓越計劃的實施，電子科學與技術專業經常邀請外校和企業專家對學生開展前沿性科學講座與培訓，為畢業生的能力培養和就業提供指導。

4.實踐的效果

通過培養方案與人才培養目標的制定，重點進行電子科學與技術專業的課程體系建設，并通過多年教學與科研實踐，進行以下方面的實踐，取得了良好效果。

（1）完善電子科學與技術專業的課程體系，建立材料、器件、工藝、電路、測試和系統的能力點分布。

（2）從社會需求角度和人才知識結構出發，逐步對課程體系進行調整，增強課程體系之間的內在聯系，減少或刪除部分實用性不強的課程，增設社會急需的專業課程。

（3）強調應用能力培養，強化理論知識教學，增加實踐教學環節，增強學生的實踐應用能力，培養學生綜合應用電子科學與技術專業知識的能力。

（4）探索開設提高學生動手能力和操作能力的集中性實踐環節和創新環節，探討校企結合培養人才的新模式。

根據對本校歷屆電子科學與技術專業本科畢業生的跟蹤調查，九成以上的畢業生去向為長三角地區，平均每年有20%的畢業生進入國內知名高校讀研繼續深造，其余進入各企事業單位。通過對接收畢業生的各高校、企事業單位，以及畢業生進行的調查和反饋，本校電子科學與技術專業的課程體系建設能夠培養學生扎實的理論知識和熟練的實踐能力，有利于學生做好職業生涯規劃，能夠促進畢業生快速進入新領域和崗位，用人單位滿意度高。

5.結語

通過幾年對電子科學與技術專業課程體系的建設與實踐，基礎課、專業基礎課和專業課的設置逐步得到了發展和優化，梳理清楚了本專業各方面能力的培養，知識點和能力點的分布更系統化和體系化，并通過實踐進行了驗證和完善，為畢業生的就業和進一步深造打下了堅實的基礎。

參考文獻：

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[7]邸志剛，賈春榮.電子科學與技術專業培養體系改革及構建.中國電力教育，2013（7）：59-60.

第7篇：光電子科學與技術范文

南方網消息，“廣東LED產業集聚六大優勢，產值突破2100億。”8日下午，大型系列科普講座“珠江科學大講堂”第七期在廣東科學中心舉行，中國科學院院士、華南師范大學信息光電子科技學院教授劉頌豪深入分析了廣東LED產業發展狀況。

去年，廣東出臺了《廣東省戰略性新興產業發展“十二五”規劃》，擬投入220億元支持戰略性新興產業發展，根據規劃LED產業到2015年將率先實現突破。經過近18個月的大力推廣，廣東LED產業優勢凸顯，在LED封裝工藝及制造技術、MOCVD系統的研發和制造、新產品開發能力及標準光組件、產品標準制定、專利技術、產業規模六個方面均領先全國。數據顯示，廣東省LED產業產值成功突破2100億，占全國的比例約為44.25%，產業規模繼續位居全國首位。截至目前，廣東省擁有外延生長企業6家，芯片大型企業7家，已有從事LED封裝上市公司6家，中小型企業數近千家，技術專利占全國逾四成。憑借技術創新優勢，廣東LED積極推動產品標準制定，率先研發LED照明標準光組件，制定以LED路燈為核心的半導體照明產品標準，引領全國LED產業發展。

劉頌豪在會上透露，廣東正在積極研發和制造MOCVD系統，廣東省工業技術研究院、廣東昭信半導體裝備制造有限公司將聯合推動LED產業關鍵技術的攻關與MOCVD設備產業化。“MOCVD設備很貴，都是千萬元以上，很多地方都是今年要進口一臺MOCVD，政府就補貼一千萬，因此我們國家每年引進MOCVD很多，花的外匯也是非常大的，所以我們一直提出我們國家要自己研究MOCVD，也向國家提出過很多建議，現在廣東這方面還是走在前面。”劉頌豪說。

目前，MOCVD系統研制已取得階段性成果。華南師范大學光電子與技術研究所郭志友教授表示，我們產業的最前端，就是做關鍵元器件、關鍵原材料的MOCVD的設備。現在MOCVD系統已經有樣品，預計2015年將實現產業化。

此前，有媒體質疑廣東LED產業缺乏核心技術，粗放式發展，或將步DVD產業后塵。對此，郭志友表示，“業界對LED發展很有信心，我們有專利，有這個平臺也有這個技術，廣東省也有大量資金投入支持，LED光效突破200流明瓦是沒有問題的。LED產業肯定不會走DVD這條路。”

第8篇：光電子科學與技術范文

[關鍵詞]比較法； 光電子學； 教學； 雙語課程

中圖分類號：H319 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0001-02

概述

《Optoelectronics》課程是光電信息科學與工程等專業一門重要的專業基礎課程，主要講述光的產生、光的探測、光的調制的基本原理。在高校專業課程教學中，為了讓學生接觸到本專業的一些前沿知識和最新研究進展，同時也是為了提高學生閱讀外文科技書籍和資料的能力，課程采用外文原版教材和中英文參考書[1-3]，使用雙語教學，學生剛接觸該課程時出現畏難情緒，缺乏興趣和主動性。為調動學生學習的積極性，提高教學效率和效果，在教學中應用比較法，不僅使學生在前修課程或本課程前面章節已學的知識點得到鞏固和深化，而且使新知識點的教學事半功倍。

比較法的應用

比較法能夠開拓學生的思維空間，在分析鑒別中把握知識的重點，較正確地把握概念、原理、結構、計算方法之間的聯系與區別。將比較法如何運用于教學中呢？比較法教學，就是把內容或形式上有聯系的知識點進行對比、分析，指出其相同點、不同點的教學方法[4]。其主要方法：

（一）求同比較。就是將相同的知識，或性質相似的知識點放在一起加以比較。這樣通過相同點的比較，學生把握兩組或多組知識點的內涵，能夠使理解深入并真正掌握。

（二）求異比較。事物之間存在差異，這是極普遍的現象。在教學實踐中，求異比較是啟發學生盡量多地尋找出不同點，通過兩組或多組知識點間差異的比較，抓住其本質區別，激發學生拓寬對知識點的理解的廣度，并可使學生獲得更新的結構、性能的設計思路。

高校教學中，在前修課程的基礎上，通過專業基礎課的學習，為后面的專業課程打下牢固的基礎。《Optoelectronics》著重于與光通信技術相關的光電子器件，知識點教學主要分為概念、原理、結構和特性參量的教學。

一、比較法用于關鍵概念的教學

《Optoelectronics》雙語課程中新概念多，仔細歸類，發現可作比較的概念不少，如：帶間躍遷和帶內躍遷、損耗和增益等。在關鍵概念的教學中，引導學生與前修課程或本課程前面已學的相關概念進行比較，或者直接將兩個并列的概念同時引入，比較其異同點。

如圖1的PPT所示，在1.6節引入帶內躍遷（Intraband transitions）時，與前面已學的1.4節中的帶間躍遷通過示意圖、條件、躍遷前后狀態的變化以及各自應用進行比較，學生不僅很快理解了“帶內躍遷”新概念，而且對“帶間躍遷”掌握得更深刻。

自發輻射和受激輻射是4.2節中同時引入的概念，教學中：

先給出定義。在熱平衡下，如果在半導體的導帶與價帶中分別有一定數量的電子與空穴，導帶中電子以一定的幾率與價帶中空穴復合并以光子形式放出復合所產生的能量的過程稱為自發發射躍遷；導帶電子與價帶空穴復合過程在適當能量的光子激勵下進行的，由復合產生的光子與激發該過程的光子有完全相同的特性（包括頻率、相位和傳播方向等），這種躍遷過程稱為受激發射。

再進行求同比較和求異比較。相同點如圖2所示，兩種過程前后的狀態變化都是導帶電子與價帶空穴復合發出光子。不同點主要是條件不同，一個是自發的，一個必須有光子激勵且光子能量等于禁帶寬度；發出的光子的特性不同，自發輻射發出的光子是非相干的，對應半導體發光二極管（LED）的工作原理；受激輻射發出的光子是全同光子，是相干光，對應

半導體激光器（LD）、半導體光放大器（SOA）的工作原理。

通過這樣的教學步驟，學生易于理解并在比較中牢固掌握概念，在后續器件原理的學習中，能夠熟練應用概念，結合器件結構易于理解工作原理。

二、比較法用于基本原理的教學

基本原理是各課程的重點和基礎。在《Optoelectronics》雙語課程中，主要是各種器件的工作原理，如檢測器原理與光源原理；各種工作模式的原理，如小信號調制、大信號調制和脈碼調制。

《Optoelectronics》雙語課程的第二章主要闡述了光電檢測器――PIN和雪崩二極管（APD），第三章的重點是LED，第四章著重于LD的靜態。那么在第四章教學的開始，如圖3所示，將課程中光電子器件的兩大類――檢測器（PIN、APD）和光源（LED、LD）從整體上進行比較。首先找出共同點，無論檢測器還是光源都是換能器（Transmitter），只不過檢測器是將光能轉換成電能，而光源是將電能轉換成光能，這樣的相同之處就可以引導學生學習第四章時類比前兩章的方法。然后找不同點，主要是結構和偏置狀態不同，檢測器反向偏置，光源正向偏置，這樣就可歸結于前修課程中的不同偏置下的半導體PN結的工作原理，所以第四章中的很多公式的推導和分析只要抓住結構和偏置的不同，借鑒已有的知識和方法，難點就迎刃而解了。

類似的原理用比較法講解，也起到了很好的效果，如圖4所示，在5.2節引入LD的三種直接調制方式的原理時，通過三種調制方式輸入輸出波形的比較，讓學生直觀明了地理解了這三種調制方式，學生當堂能自己作分析比較：小信號調制和脈碼調制本質上屬于一類，輸入脈沖信號都在閾值之上，所不同的僅在于輸入信號在閾值之上的調制幅度的大小；大信號調制，并不是輸入信號大，而是指輸入信號在閾值的上下變化，因此響應速度是最慢的。

三、比較法用于核心器件結構的教學

前面已提到課程中涉及的光電子器件主要是檢測器PIN、APD和光源LED、LD，差別主要在于結構，所以本課程中引入新結構的時候，一般都會與前面同一類型的結構進行比較，如PIN和APD、面發射和邊發射LED、增益導引型和折射率導引型LD等。

在2.7節引入APD的典型結構時，與2.6節的PIN的結構比較，如圖5所示。找出它們的異同，發現最外的兩層都是重摻雜而且很薄，吸收區都很厚，區別在于APD多加了一層，這層作為雪崩區，電場強度大而且盡量保持均勻，因此接下來的教學主要圍繞這層高場強的雪崩區展開，這樣重點突出而且引入快，也引起學生的興趣第3.5節闡述LED的先進結構，其中邊發射和面發射的結構如圖6中左邊的兩個結構圖所示，應用比較法，突出主要異同點：都有異質PN結；不同之處以如圖6中右邊兩個簡圖所示，邊發射LED頂面是條形電極，側邊發光，類似LD的發光方式；面發射LED為了得到準直的光束，在頂面電極開口處放置微透鏡聚焦。運用對比的方法，并化繁為簡，畫出簡圖，能讓學生一目了然，對結構特點也易掌握。

四、比較法用于重要特性參量計算的教學

比較法不僅適用于定性知識的教學，對器件特性的定量計算也起到觸類旁通的效果。

2.4節和2.6節中都有光電流的計算，可通過比較法，在2.4節的基礎上便捷地推導出2.6節中的光電流。如圖7中上面的能帶圖所示，當光入射到反向偏置的PN結中，產生的光電流包括P區和N區中的擴散電流以及耗盡區的漂移電流；而當光入射反向偏置的PIN檢測器，如圖7中下面的能帶圖所示，P和N都很薄，擴散電流可忽略，而I區的厚度比PN結中的耗盡區的厚度大得多，所以計算其中的漂移電流時，積分號中的產生率不能近似為常數。

課程中最重要的參量計算是圍繞器件的轉換效率，如圖8所示，在第二章雖然反復強調PIN和APD的轉換效率、輸入光子流、輸出電流三者的互算關系，但在作業中有不少同學沒有理解，只是背公式，因此出現不少錯誤。在第三章中再次提到LED的轉換效率、輸入光子流、輸出電流三者的互算關系時，利用比較法，抓住共同點都是換能器，輸入量乘以轉換效率得到輸出量，這樣大多數學生能馬上領會到效率在等式中的位置對于檢測器和光源是不同的，因為兩者的輸入輸出量正好相反。

教學法應用體會

實踐表明， 充分利用比較法進行課程教學， 可以幫助學生理解新概念、基本原理、器件結構以及特性參量的計算方法，并鞏固原有知識，激發學生的學習興趣，主動在比較中尋找規律，以達到觸類旁通，充分培養學生綜合分析能力，提高教學效果。

參考文獻

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[2] S. O. Kasap.光電學與光子學（英文版）[M]. 倫敦：Prentice Hall出版社， 2001.

[3]黃德修.半導體光電子學[M].成都：電子科技大學出版社，2013.

第9篇：光電子科學與技術范文

【關鍵字】 電子信息 科學技術 發展

一、電子信息技術發展現狀

就目前的發展來看，由于電子信息技術的發展和普及，其應用越來越廣泛的被應用在不同行業中，電子信息技術的應用領域已從過去的發展方向轉變到金融行業中，甚至蔓延到其他領域。就金融行業的發展來看，很多紙幣開始轉變成電子貨幣的交易形式，信息技術的進步和發展已不是某個國家的問題，是全球性的，對電子信息技術的發展有推動作用。

二、電子信息技術的應用

1、信息通信網絡領域的應用。在信息網絡通信領域里，電子信息技術一般是通過信息網絡里的數據進行傳遞，然后采取一系列的技術來設計數據傳遞終端設備。信息W絡通信領域的作用是促進信息的傳遞，信息網絡一般需要通過網絡來進行支持。操作和運行的時候，通訊網絡里很多都是借助電子設備來對信息進行一定的傳遞。

2、“互聯網+”領域的應用。如今的社會，網絡已經普及，不管是工作和學習，都需要利用網絡。如果沒有網絡，社會的發展將會非常滯后。當前這個“互聯網+”的時代，也屬于互聯網 + 各行各業的布局。也就是說，不管哪個行業和領域，都必須要以互聯網為依托，借助電子設備和相關的技術，來實現行業的進步和發展。可以這樣說，“互聯網 +”的現狀使得傳統行業的限制得到了突破，也使得更多的行業和領域都得到了一定的進步和發展。也因此，其對于行業的保護是非常有利的。

3、醫療電子設備領域的應用。近年來，醫療行業的發展有顯著的提升，關鍵在于采用了電子信息科學這一高新技術，這個技術無論是對治療、管理上都有很大作用；首先在治療上，電子信息科學與技術不僅可以勘察手術進展情況，還可以記錄全過程，還有很多相關方面的醫療設備都采用了電子信息技術；在管理層面上，電子信息技術也在醫院廣泛使用，很多醫院都開設了電子病例.便于儲存。

4、汽車電子領域的應用。在其他領域當中，電子信息技術的應用都是為了對信息進行搜集和處理。但是在汽車電子領域當中，其最重要的技術是借助電子信息技術來對汽車的發電機來實施智能化的控制和操作。汽車電子信息系統里有很多的網絡傳感結構，比如溫度傳感器、壓力傳感器。所有的網絡傳感器都需要借助發動機的電子控制單元提供發動機相應的數據，再借助一定的處理來獲得相應的結果。此外，還有中央噴射器等一系列的部件，其可以完成不同的指令。這就是汽車領域里的電子信息技術的應用，其促使汽車變得更加先進、智能。

三、電子科技在未來的發展

1、光電技術將成為發展重點。隨著光電子學和電子學的技術提升，光電子技術開始成為電子信息技術的發展主力，就未來的發展模式看來，3D 技術將會成為電子信息技術應用顯示領域的主要方式，隨著 3D技術的綜合性運用，其對軟性顯示器等類型設備的設計和出現起到促進作用，3D 技術的出現能顯著提升人們的工作效率。近年來，LED技術的應用范圍不斷擴大，該技術的有效運用關系到了電子信息技術的領域創新，也實現了低碳環保設計的理念，由此可見，LED 技術顯著改善了人們的生活方式和生活體驗，給人們帶來更多新鮮體驗，發展前景必定是光明的。

2、網絡信息技術更發達。互聯網與電子信息科學技術的關系十分密切，他們不但彼此相互依存，而且還彼此促進對方的發展，現階段，我國互聯網的運用范圍正不斷擴大，電子信息科學技術實現互聯網化，可以在一定程度上擴大國際之間電子信息科學技術交流的范圍，加深電子信息科學技術交流的深度，打破電子信息科學技術交流在地域條件方面的限制； 除此之外，電子信息科學技術實現網絡化，在網絡中就可以進行資金與技術的優化配置，降低了電子信息科學技術的交易成本； 總而言之，電子信息科學技術發展網絡化是我國在面臨互聯網時代的必然發展趨勢，我國電子信息科學技術人員應該盡最大的努力對會聯網體系進行構建以及健全，使互聯網與電子信息科學技術之間推動作用更強。

3、通信技術不斷壯大。通信技術的出現也是電子信息技術發展的成果，通信技術將會是電子信息工程未來發展的主要方向，就通信技術全面發展的當下來看，通信技術中包含了諸多的衛星通信傳播技術、數字化無線技術和有限技術的綜合運用，最出名且發展良好的一個案例是中國移動通信技術的發展，當前人類社會已經離不開通信設備的支撐，因此深入研究和分析通信技術將會一直延續。

結語：綜上所述，為了使我國的電子信息科學技術得到更好的發展，我國電子信息科學技術人員應該順應世界未來的發展趨勢，努力創新，勇敢面對并克服電子信息技術中存在的問題，為我國電子信息科學技術發展創造良好的氛圍。

參 考 文 獻

[1]郗旺達.電子信息技術及其應用[J].電子技術與軟件工程，2017（03）：126.