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    光電子技術專業精選(九篇)

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    光電子技術專業

    第1篇:光電子技術專業范文

    電子科學與技術(以下簡稱“電科”)專業是以培養具備微電子、光電子、集成電路等領域寬厚理論基礎、實驗能力和專業知識,能在電子科學與技術及相關領域從事各種電子材料、元器件、集成電路、電子系統、光電子系統的設計、制造、科技開發,以及科學研究、教學和生產管理工作的復合型專業人才為目標的工程專業。作為電科專業教育中重要內容的光電子技術,不僅是當代信息技術兩大支柱之一,而且隨著現代科學技術的發展持續煥發著生命活力。而讓光電子技術保持如此強勁發展勢頭的主要原因之一,正是光電子材料與器件的廣泛應用,例如激光器與新型光電探測器的應用的人你還。另外,諸如納米光電材料與器件、光子晶體及相關器件、超材料及相關器件與表面等離子體激元及器件等新型光電子材料與器件的研究與應用,是目前國際上光學與光電子學研究領域的前沿熱門方向。由此可見,學習光電子材料與器件的相關知識,不僅對電科學生知識體系的構建與就業方向的確定具有積極的影響,也為那些將來希望從事新型光電子材料與器件科研工作的學生,提供了堅實的理論基礎與知識儲備。然而,根據筆者的調研,雖然國內許多重點大學的電科專業都開設了光電子技術課程,但很少有大學專門開設光電子材料與器件這門課程。而由于光電子技術的內容多、涉及知識面廣,教學課時又往往有限(一般為32或48個學時),因此在光電子技術的實際教學過程中,講授教師往往重視光電子技術基本概念與理論知識的教學,而輕視光電子材料與器件的教學。該文從光電子材料與器件的研究內容、應用及發展等方面說明其在電科專業教育中的重要性,并結合自身光電子材料與器件課程的教學經驗,研討電科專業中光電子材料與器件的教學方法。

    1 光電子材料與器件簡介

    光電子材料是指能產生、轉換、傳輸、處理、存儲光電子信號的材料。光電子器件是指能實現光輻射能量與信號之間轉換功能或光電信號傳輸、處理和存儲等功能的器件。自1960年美國科學家梅曼發明世界上第一臺紅寶石激光器以來,光電子材料與器件如雨后春筍般發展迅速。在短短的50多年里,光電子材料與器件經歷了從紅寶石激光器的發明,到半導體激光器、CCD器件及低損耗光纖的相繼問世;從各種光無源器件、光調制器件、探測與顯示器件的小規模應用到系統級集成制造實用化階段;從大功率量子阱陣列激光器的出現再到光纖激光器、光纖放大器和光纖傳感器的誕生。光電子材料與器件從未停止過發展的腳步,并正在不斷深刻影響著人類社會的方方面面。在實際需求的引導下,各種新型光電子材料與器件層出不窮,性能也不斷提高。尤其是近年來,隨著微米及納米級加工技術的成熟,新型的微納光電子材料與器件的研究異常活躍。納米光電材料、光子晶體、超材料、表面等離子體器件等領域的研究成果豐碩,為未來光電子器件的微型化、集成化發展奠定了堅實的基礎。

    綜上所述,光電子材料與器件在當代信息產業與科學技術中具有極其重要的地位,因此,光電子材料與器件這門課程不僅應當單獨作為一門課程獨立教學,而且應該作為重視工程教育的電科專業的核心課程。

    2 光電子材料與器件課程教學研究

    2.1 光電子材料與器件課程的教學形式、課時安排與教材選擇

    光電子材料與器件課程不僅包含豐富的理論知識,例如光電子材料的物理特性以及光電子器件的工作原理等,而且與實際應用結合精密,因此,本課程宜采取理論教學與實驗教學相結合的教學形式。

    在課時安排方面,作為電科專業的一門核心專業課程,光電子材料與器件課程的總課時應不低于32學時(2學分),理論課學時不低于26學時,實驗課不低于6學時。

    另外,在教材選擇方面,由于光電子材料與器件是光電子技術中的一部分內容,而目前國內關于光電子技術方向的參考書籍很多,其中亦不乏一些光電子技術課程的經典教材,例如西安電子科技大學安毓英主編的《光電子技術》[1],西安交通大學朱京平主編的《光電子技術基礎》[2]等。雖然這些光電子技術參考書中或多或少都會介紹與光電子技術相關的材料與器件,但是,目前專門介紹光電子材料與器件方向的教科書卻是少之又少,市面上僅有國防工業出版社2012年出版的侯宏錄主編的《光電子材料與器件》[3]一書。加之,該書中所涉及的理論知識較深,基礎淺薄的本科生很難駕馭。由此可見,對于光電子材料與器件這門新興課程而言,設立統一的教材并不合適。因此,筆者建議該課程的講授教師根據理論教學與實驗教學的內容,自行編寫該課程的講義與課件。

    2.2 光電子材料與器件課程的理論教學

    按照電科專業的專業定位以及培養目標,光電子材料與器件課程的理論教學也應該突出“工程”內容。傳統的光電子技術教學中所重視的原理、定律與規律等內容,在光電子材料與器件教學中要弱化;而傳統光電子技術教學中往往被弱化乃至忽視的光電子材料與光電子器件的相關知識,要在光電子材料與器件課程教學中占主體地位。如此才能保證在有限理論課時的前提下,讓學生對光電子材料與器件有一個全面的認識。

    在教學內容的設置方面,由于光電子材料與器件主要應用于光電子技術之中,因此,為了便于學生的理解與知識體系的構建,筆者建議光電子材料與器件課程理論教學的章節設置按照光電子技術的章節設置進行。以筆者講授光電子材料與器件理論課程(共26學時)為例,該理論課程共被分成了緒論(2學時)、激光原理與典型激光器(5學時)、太陽能電池(4學時)、光通信器件與材料(5學時)、光探測器件(5學時)、光電顯示器件(3學時)與光存儲器件(2學時)等七個章節,這七章內容基本囊括了光電子技術中光產生、光轉化、光傳輸、光探測、光顯示以及光存儲等各個重要環節中最為典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章內容的設置上,也盡可能突出“工程”內容,弱化“理論”知識。下面,筆者將詳細介紹筆者在光電子材料與器件教學中各章的教學內容。

    第一章緒論主要包括光電子材料與器件課程簡介以及光電子技術的基本知識簡介。在光電子材料與器件課程簡介中,向學生介紹課程設置的目的和意義、課程的主要內容、教學與考試方式與參考資料等。通過這部分內容的介紹,讓學生對本課程的意義、內容、側重點有一定的認識。在光電子技術基礎知識簡介中,重點向學生介紹光電子材料與器件與光電子技術的關系,并通過對光電子技術的概念、特征、發展等方面的介紹,讓學生對光電子技術以及光電子材料與器件有一個整體的認識。

    第二章激光原理與激光器重點介紹幾種典型激光器的材料、結構與工作特性,其主要內容包括三個部分:激光原理簡述、典型激光器與激光器的應用。在激光原理簡述部分,由于多數電科專業在學習光電子材料與器件課程之前已經修過激光原理等類似課程,所以該部分內容為簡略介紹的內容,主要幫助學生回顧激光的特征、歷史與光輻射理論等知識點。而第二部分內容典型激光器是本章內容的重中之重,在該部分內容中,將依次向學生介紹固體、氣體、液體與半導體這四大類激光器中的典型激光器的結構、特征與工作特性等知識。由于發光二極管與半導體激光器結構與工作原理上的相似,在介紹完半導體激光器后,可以順理成章地介紹發光二極管的結構與特征。另外,本章最后還簡單介紹了激光器的幾種常見應用。

    太陽能電池雖然是光電探測器中光伏效應的一種特殊應用,但是由于它在現如今光電子技術產業以及光電子器件中的重要地位以及良好的發展趨勢,該部分內容被獨立成一章。在第三章太陽能電池中,主要分兩小節給學生介紹,第一小節介紹當今能源與環境問題以及太陽能的開發和利用,讓學生了解當今能源資源的現狀以及新能源研究與應用的迫切需求,然后介紹太陽能利用的歷史以及發展趨勢;第二小節正式介紹太陽能電池的工作原理、結構以及特性等知識。

    第四章光通信器件與材料主要介紹的是光通信系統中所用到的有源與無源光器件。本章內容共分為兩小節:第一小節介紹光纖通信的基礎知識,包括光纖通信的定義,光纖的結構、導光原理、發展歷史,以及光纖通信系統的組成與特點。第二小節正式介紹光纖通信系統中所用到的各類光電子器件以及構成這些器件的核心材料。在光纖通信中,最重要的器件當屬光纖,所以,本節開始就著重介紹光纖的相關知識,包括它的結構、原理、分類、特征參數與傳輸特性。然后,又將光纖通信系統中的其它光電子器件分為有源與無源器件兩類,并分別介紹了這兩類光器件中的代表器件:摻鉺光纖放大器與波分復用與解復用器。最后,在本章結尾還介紹了光纖通信系統中其它幾種常用光器件,例如光耦合器、光衰減器、光環行器等。

    第五章光探測器首先介紹了光電探測器的物理效應、性能參數、噪聲;其次,按照光電探測器物理效應的不同一一介紹了幾種典型的外光電效應探測器(光電管與光電倍增管)與內光電效應探測器(光電導、光電池與光電二極管)。教學的重心仍然放在對探測器結構、工作原理以及特性等方面。

    第六章光顯示器件重點介紹四種光顯示器:陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器與電致發光顯示器。

    第七章光存儲器件主要介紹了現如今最常用的一種光存儲系統―― 光盤系統以及其中最總要的器件光盤。

    2.3 光電子材料與器件課程的實驗教學

    光電子材料與器件實驗課程的教學要與理論教學緊密相連,并重點介紹理論課上講解過的光電子材料與器件,實驗課程的學時應不低于6學時,開設的時間最好在理論教學完成之后,以保證學生在實驗前已對實驗器件與實驗原理有一定的了解。在實驗項目的設定方面,既要保證與理論課程內容的相輔相成,又要盡量避免與其它課程實驗項目的重復,造成資源的浪費。例如,許多大學的電科專業都已經將激光原理一課作為該專業的核心專業課程,并配備了相應的激光器實驗。在這種情況下,如果在光電子材料與器件實驗教學中再次引入激光器的實驗內容,不僅消耗了寶貴的實驗時間,實驗效果也會大大降低。

    下面跟大家簡單介紹筆者在光電子材料與器件實驗教學(6學時)中的實驗安排。

    (1)實驗內容:共包含六個實驗項目,它們分別是:光控開關實驗、光照度計實驗、紅外遙控實驗、PSD位移測試實驗、太陽能充電實驗與光纖位移測量系統實驗(每個實驗1學時)。各實驗中都應用到了一個或幾個核心光電子器件,這些光電子器件基本涵蓋了學生在理論課程中所學到的最為重要的幾類器件,例如光控開關實驗應用到了光電探測器中的光敏電阻作為核心元器件;而紅外遙控實驗中用到了發光二極管光源與紅外探測器等光電子器件。

    (2)實驗要求:以往的光電子技術實驗往往重視現象的觀察與定性分析,但經筆者調研,這種實驗方法很難最大限度激發學生的求知欲與動手能力,因此,在對原有的實驗指導書進行改良后,筆者自行編寫了實驗的指導書,并在每個實驗項目中加入了一些測量與定量分析的實驗內容。例如太陽能充電實驗,原來的實驗指導書只是觀察太陽能充電的效果,但是,在新改良的實驗指導書中,要求同學測量不同光源照射下太陽能電池的輸出電壓與輸出電流,并要求學生分析比較其差別。通過這種方式,充分調動學生的實驗積極性,在具體的實驗教學中也取得了很好的效果。

    (3)實驗方式:分組實驗,共同撰寫實驗報告。這樣,不僅提高實驗效率,還能夠鍛煉學生的團隊協作意識。

    (4)考核方式:根據每位學生實驗完成的情況與實驗報告撰寫的情況綜合評分。

    第2篇:光電子技術專業范文

    (安徽工程大學電氣工程學院,安徽 蕪湖 241000)

    【摘 要】光電子產業作為21世紀具有代表性的主導產業之一,對當今世界科技發展起到巨大驅動力的作用。而《光電子技術》則是電子信息科學類專業的基礎學科,本文從分析該課程在本科教學階段的現狀及存在的問題出發,通過剖析學生學習的狀態及《光電子技術》在教學模式中存在的問題,把科學研究引入課堂,采用誘導式教學方法和多元化的考核評價標準,對《光電子技術》的教學模式進行創新性探索。實踐表明這些教學探索極大程度的調動學生的學習熱情,提高了《光電子技術》的教學效果。

    關鍵詞 光電子技術;教學方法;誘導式教學

    基金項目:安徽工程大學引進人才項目(2013YQ002)

    作者簡介:張艷(1983—),女,漢族,博士,安徽工程大學電氣工程學院,講師。

    0 引言

    隨著國家信息化建設的逐步深入,我國采取了一系列積極、穩妥、有效的措施促進電子信息技術產業高速、持續、健康的發展。從2002年開始國家計委組織實施光電產業化專項計劃,光電專項產業化目標[1]是:(1)根據我國在光電子研究開發方面所具有的技術優勢和資源特點,重點支持一批技術水平高、市場前景好的光電產品,實現產業技術升級,并盡快形成規模生產。(2)“十五”期間初步形成具有一定自有知識產權和產業優勢的光電產業體系。通過對我國已有技術和資源優勢并在國際市場有競爭力的光電子產品的重點支持,力爭在“十五”期間使國內光電產業能夠滿足國內各行業的需要,并進入國際市場。(3)通過技術創新和項目建設的帶動,扶持光電產業基地的形成。光電信息技術產業的迅速發展,使得具有光電信息技術知識背景的從業人員的需求逐年增加。作為培養專業人才的搖籃,近年來,很多高校相繼開設了光電信息工程專業。它以培養可從事光學工程、光通信、圖象與信息處理等技術領域的科學研究及相關領域的產品設計與制造、開發及應用等工作的應用型人才為目的。

    而《光電子技術》作為光電信息工程專業的一門專業基礎課,從了解光電子技術的發展和應用開始,通過學習光學基礎知識,以光學系統的源、傳輸通道、信息加載、探測、信號處理、顯示和存儲為主線,引導學生系統、全面的學習光電子技術。通過本課程的學習應使學生對光電子技術中的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統的認識,培養學生分析和解決工程技術問題的能力,為進一步學習相關專業課打下基礎。

    本文從分析《光電子技術》課程在本科教學階段的現狀及存在的問題出發,通過剖析學生學習的狀態及《光電子技術》在教學模式中存在的問題,把書本上的內容與當前光電信息產業的發展現狀相結合,采用誘導式教學把科學研究引入課堂,對《光電子技術》的教學思路進行創新性探索。實踐表明這些教學探測極大程度的調動學生的學習熱情,提高了《光電子技術》的教學效果。

    1 《光電子技術》的教學現狀及問題

    就《光電子技術》這門課程而言,由于教學內容的邏輯推導內容較多,要求以大學數學為基礎,具備物理學,材料學,電路電子等多學科的知識和理論體系,導致部分學生對其缺乏興趣,進而 影響到教學的效果。

    盡管近年來,隨著的電子設備走進課堂,授課方法也日趨多樣,如、“現代化多媒體與傳統板書”相結合的教學方法、“圖片演示與實物展示”相結合的教學方法、“課堂講授與小組討論”相結合的教學方法等[2]。對傳統意義上的教學模式進行了改革,如,講解到激光原理與技術這一章節的時候,在課件中放上激光器以及激光光束的圖片,把文字描述的內容以實實在在的實物圖片展現在學生的眼前,加深了學生對知識點的理解和接受。這些教育教學方法的改革在很長的一段時間的確取得了很好的教學效果。

    然而,隨著的物聯網技術的發展,現在的大學生可以從互聯網上獲取海量信息,僅僅是一副圖,一個裝置器件已經無法引起學生過多的關注。那么,如何吸引到學生的注意力,激發學生的學習興趣,把《光電子技術基礎》這門光電信息工程專業基礎課講解的生動,打開學生通往光電子技術領域的大門,為進一步學習相關專業課打下基礎是我們亟需解決的問題。

    2 誘導式教學方法

    傳統意義上的誘導式教學方法早在20世紀80年代被提出,其理論依據出自《論語-述而》:“不憤不啟,不悱不發,舉一隅不以三隅反,則不復也。”意思是只有當學生百思而不得其解時,教師才可以有選擇的啟發他,當學生心里明白但不知如何表達時再去開導他,如果學生不能舉一反三,就先不要往下進行了。因而誘導式教學應當是“啟發”和“引導”相結合,通過“啟發”和“引導”學生,使得學生在有限的課堂教學時間內做到觸類旁通,提高教學效率。

    而大學教育賦予了“誘導式教學”新的含義,除具有傳統意義上的誘導式教學的思想以外,還包含了用發展的眼光看待書本上的知識體系,把科學研究、最新的科技發明、科技產品引入課堂。就《光電子技術基礎》這門課程而言,可以從光電產業的最新科研成果中提煉出與課本知識點相關聯的的內容,通過光電產業的新發明,新應用吸引學生的注意力,在講解這些發明或應用的過程中傳授教學內容,激發學生的學習《光電子技術》的興趣。以《光電子技術》[3]中“偏振——起偏——檢偏”這一知識點為例,如果僅僅從書本上給出的概念出發講解:(1)偏振指的是振動方向對于傳播方向的不對稱性;(2)自然光得到偏振光的過程稱之為起偏,所用器件為起偏器;(3)檢測某一光束是否為偏振光的過程稱之為檢偏,所用器件為檢偏器。抑或在多媒體課件上放置光束起偏/檢偏的圖片,都不能起到很好的教學效果。為了吸引學生的注意力,激發學生對“光的傳播”這一教課內容的興趣和求知欲,同時擴展學生的知識面,可以從近階段的熱門話題個人全息手機(takee手機)引入,takee手機的亮點之一是可以使用戶從各個角度都能感受到浮在屏幕上的全息立體3D效果,進而聯系到學生身邊的光電信息技術——3D電影,觀眾要戴上一副特制的眼鏡,而這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片,由此把重點落到“偏振”這個知識點上,讓學生在一個輕松的教學氛圍中不僅學到了新知識,(下轉第82頁)(上接第86頁)而且知道新知識的應用領域和當前發展的現狀,擴寬了學生的知識面和眼界。

    因此,大學課堂中的誘導式教學方法應該:(1)培養學生具有批判性思維;(2)具有科學的想象力;(3)具備自我塑造和發展能力。在此基礎上,“以點帶面”提高學生的創新能力和動手實踐能力。

    3 多元化的考核評價標準

    北京航空航天大學校長前校長曹傳鈞教授在本科教學上,提出“講一、練二、考三”的教學模式。指出學生的學習效果體現在:(1)知識面的寬窄;(2)學習,實踐的經歷;(3)自學的能力;(4)是否具備創造性思維和創造性能力,具有獨立的見解等幾個方面[4]。那么單純的一張試卷,一次考試就不能夠作為學生掌握知識的依據。

    而《光電子技術基礎》是理論與實踐相結合的一門課程,這就要求其課程的考核評價標準應該具備多元化,多樣性的要求。整個課程的考試分為三部分:(1)理論部分的考核:可以采取閉卷考試了解學生對基本概念,基本理論的掌握程度,或者把基本理論深入剖析,采用開卷考試的方式,考察學生運用書本知識分析問題的能力;(2)實驗部分的考核:通過實驗不僅能夠加深學生對知識的掌握,實驗本身更是對整個章節,甚至整個課程內容的一個體現,如電光調制實驗,旨在讓學生掌握晶體電光調制的原理和實驗方法,但是該實驗從激光發射出的光波經由起偏器,電光晶體,1/4波片,檢偏器之后被光電探測器接收,通過信號處理,學生可以在示波器上觀察到作用到電光晶體上的調制信號曲線和光電探測器解調后的信號曲線。而這么一套設備展現出來的就是一個完整的光電系統。學生在實驗的過程中可以運用光電系統的知識搭建好實驗線路,確定光路信號的走向,通過示波器顯示的信號曲線分析實驗過程中出現的問題,思考該問題出現的原因以及采用何種解決這些問題,從而考察了學生對于光電調制內容的掌握程度,促使學生從實踐中意識到理論知識的重要性,提高學生分析問題解決問題的能力;(3)課程設計部分:課程設計旨在學生根據授課內容,通過自學擴大自己的知識面,結合日常生活中使用的光電子產品,培養學生科學的想象力和創新能力。整個成績采用百分制的標準,三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式評判學生對《光電子技術基礎》的學習掌握程度。

    通過對兩屆學生的采用誘導式教學和多元化考核評價的教學,其實踐表明這些教學探索極大程度的調動學生的學習熱情,提高了學生運用所學知識分析問題,解決問題的能力,培養了學生的動手能力和創新能力,達到了《光電子技術》的教學效果。

    4 結束語

    光是人們最為熟悉的現象之一,從17世紀關于光的本質的兩大對立學說到21世紀的信息時代,光電信息技術已經滲透到人們日常生活之中,除了光電子技術專業的學生需要深入系統地學習《光電子技術》外,微電子技術、材料、電子科學與技術等專業的學生也需要了解光電的基本概念和基礎知識。探索誘導式教學方法在《光電子技術》課程的新模式和多元化的考核評價標準,把光電基本概念和基礎知識與當前光電信息產業的發展現狀相結合,使學生較好地掌握所學知識,把握知識點的學術前沿,為學生的進一步學習和發展打下堅實的基礎。

    參考文獻

    [1]國家計委.國家計委組織實施光電子產業化專項計劃[J].中電網,2002,2,28.

    [2]于雪蓮,顧國華.《光電子技術》教學方法的探討[J].高教論壇,2009,9(9):77-78-81.

    [3]朱京平.光電子技術基礎[M].2版.科學出版社,2009.

    第3篇:光電子技術專業范文

    新興電子技術是電子技術與其他領域的技術有機結合而形成的新技術。目前電子技術與其他領域技術的結合主要表現在以下三個方面。

    1.1 生物工程技術

    微電子技術與生物工程技術相結合形成生物芯片技術。目前最有代表性的是DNA芯片,采用微電子加工技術,可以在約1cm的硅片上制作包含有10萬多種DNA基因片段的芯片。INA芯片的基本思想是通過施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性,從而達到檢測基因的目的。

    DNA芯片的作用非常巨大,可用于基因學研究、生物醫學等,有可能形成微電子生物系統,如同今天的C芯片一樣。

    1.2 微機電技術

    微機電技術(MELS是集微型傳感器、微型執行器、信號處理和執行電路、接口電路、通信系統以及電源于一體的微型機電系統。它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等物理信號,并且轉變電子系統可識別的電信號,而且可以處理這些電信號并形成相應指令,完成一定的功能。如電子耳窩、微型鑷子(尖端5可夾起一個紅細胞)MEMS技術廣泛應用于航空、航天、汽車、生物醫學、環境監測及軍事等領域。

    1.3 光電子技術

    微電子技術與光子技術結合,形成信息光電子技術和能量光電子技術。光電子技術能夠提高信息傳輸、處理速度和存儲容量,是信息社會的主要支撐技術。隨著信息光電子技術的發展,可以拉動生物、材料、航天、海洋等新技術的發展。由國際光電子學工業發展協會(PDA)統計預測,到2008年世界光電子產業各分項市場值將超過3000億美元,4年増長近1倍。我國2005年光電子總產值達80億美元,年増長率超過50%,預計今后10年將以年均30%左右的速度遞増。在技術方面,我國的科研水平較高,但生產工藝技術和器件綜合水平較落后,缺乏具有自主P的重大創新成果。目前,長春確定的光谷發展的核心技術是信息顯示器件及上下游產品。

    新興電子技術的發展必將成為21世紀發展的支柱產業,將成為新的經濟生長點。表現在一方面國家進行科學的宏觀規劃;另一方面,國家與地方政府加大政策支持和資金投入。以長春市發展光電子技術為例,從重大工程規劃上反映了資金投入的力度光電子技術將成為汽車支柱產業之后的又一新的支柱產業。

    2.調整專業設置,為振興東北老工業基地提供人力資源

    調整專業設置主要包括兩個方面,一是微觀上的課程體系改革;二是宏觀上的專業方向調整。下面從技術論的觀點以及適應產業結構變化來分別加以論述。

    2.1 課程改革要適應技術轉移的要求

    每一次技術的轉移都將促進教育教學的改革。在技術進步與教育教學相互融合、互相促進的今天,無論是技術的傳授者還是技術的學習者,都應該思索如何構造學習者的主體知識架構,以適應未來個性化的知識社會。從上面電子技術發展的歷程來看,每一次電子技術的重心轉移,勢必推動相關課程的改革;而且隨著電子技術重心轉移過程的加快,相關課程內容整合的相對滯后,使人才培養難以適應職業技能的需要。因此,在課程改革上一方面應注重學科教育的核心課程,拓寬基礎,以寬口徑的基礎課程對學生進行科學素質教育,適應職業技術變化。另一方面,以基礎課程夠用為主,充分擴展電子技術的應用,重視與職業技術邊界相關課程的開發,培養勝任能力。

    2.2 專業設置要適應產業結構的變化

    人力資源需求的變化也是推動學校教育教學(尤其職業類技術學院)改革的原始動力。盡管技術與人才需求表現協調的關系,但在實際中卻存在著理論與實際的脫離、時間的滯后。必須把握專業設置與調整契機,以適應技術發展與社會需求的需要,推動技術與社會需求、人力資源的協調發展。對于學校如何從電子技術與其他相關技術結合中形成的新興技術中,探尋出具有21世紀支柱產業性質的專業群,是學校引領技術潮流,代表先進生產力的具體體現。

    以長春市重點發展光電子技術為契機,充分把握時機,進行資源整合,設置或調整專業結構。

    2.3 新增應用電子技術專業的意義

    經過二十多年的實踐與探索,我國職業教育有了長足的發展,形成了適合中國特色的職業教育教學模式。在市場無形之手的推動下,從今年起,我國高級藍領的搖籃一高職教育進入關鍵性的發展階段。值得擔憂的是,在師資、教學設備沒有較大増幅的情況下,社會需求量卻在猛増。經濟快速發展離不開科學技術成果的運用,科學技術成果的運用是通過生產力最活躍的人力因素來實現,而生產一線人員掌握技術直接由職業教育來完成。在這一鏈條中,必須構建有效的職業教育教學模式,一方面潛在的推動企業技術的革新與開發;另一方面,適應企業現有技術的發展,以最小的教育投入,培養出大批的技術人才,不僅能夠推動企業經濟的發展與壯大,而且提高職業教育的有效性,人才發展的時效性,促進職業教育與經濟發展的有機融合與平衡。這正是職業院校教育教學創新模式的體現和辦學的特色,也是職業教育教學的必然要求。

    第4篇:光電子技術專業范文

    近年來,國內許多重點高校和普通高校都相繼開設光信息科學與技術專業,并逐步形成具有自身特點的人才培養模式和培養方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎和優質資源,有的還有光學碩士和博士點;普通高校特別是新開設此專業,開始階段從師資力量、實驗室建設,以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業反映高校畢業生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向,社會急需的是能勝任研究、開發、設計策劃等工作高素質、應用型的復合型人才.那么,如何完善具有自身特點的人才培養模式和培養方案,如何培養適應社會不同層次需要的人才,如何提高畢業生的競爭力等,就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術專業已正式招生,該專業的人才培養方案、教學體系設置、師資隊伍建設、實踐教學、實驗室建設等方面都需要認真思考與實踐,不斷完善和創新[2-5].

    1.1人才培養模式的改革探討

    社會的發展對高校人才的發展提出新的挑戰,要培養適應現代社會發展需要的高素質、應用型的復合人才,就必須改革人才的培養模式.結合蚌埠學院的特點,構建適合社會發展、學生發展的人才培養模式,成為專業建設中的首要問題.隨著科學與技術的發展,各種學科之間的相互滲透已成為學科發展的主要趨勢.面向21世紀,我校提出了加強基礎,拓寬知識面,注重培養創新精神和實踐能力,增強適應性和競爭性的總體要求,推進學科建設.實現專業與基礎的結合,理論與實際的結合,相鄰、相關學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養具有堅實基礎和創新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領域的科學研究與技術應用,結合本校特點,本專業辦學指導思想是:實基礎、適口徑、重應用、強素質、理工結合.培養學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創新意識、良好的職業道德和身心素質,并系統掌握光信息科學與技術的基本理論和基本知識,受到電子技術實訓、光信息專業的基礎實驗和課程設計、畢業設計等方面的基本訓練,具備從事光電子、光信息、光電技術及其相關學科工作的基本能力.本專業的培養目標是:培養適應經濟社會發展需要的德智體美全面發展的,具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識、基本技能和專業知識,能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲,以及相關的電子信息科學、計算機科學等技術領域,從事產品設計與開發、生產制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求,結合學生興趣和學院辦學定位和人才培養規格等,我們需要努力不斷探討和改革人才培養模式,以培養應用型人才.

    1.2合理構建課程體系,優化教學內容

    由于光信息科學與技術專業在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求,目前課程體系中還存在一些問題,例如課程大綱、教材內容不統一和怎樣符合不同學校的辦學特色,不同課程內容相互重復,課程設置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構建課程體系,優化教學內容,對人才培養具有決定性的作用,因此要以知識全面性和學習者為中心,結合學校辦學特色來設計課程和培養環節,要合理安排通識課程、專業課程以及其它諸如實驗課程等的比例,安排應突出學生知識、能力、素質結構的優化組合,強化學生應用和工程意識,另外要更多渠道優化,為學生研究性學習和創新能力的培養提供較大的時間和空間,諸如校選課制、網絡課堂等.光信息科學與技術更新和發展飛速,在課程建設方面,我們要以構建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭,帶動教學內容的更新,合理動態更新教學內容,淘汰過時的,促進課程質量的提高;其次根據課程設置對光學和光電子技術系列課程進行修訂、整合,使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面;再次為了反映當代科技的重大成就和前沿,我們除了完善光通信原理、光電子技術、激光原理與技術等專業基礎課,還考慮研究生課程打通,考慮實際應用,增設了光信息科學與技術方面的選修課,如激光光譜技術、非線性光學、信號與系統、光信息存儲與現實、MATLAB光學模擬技術、太陽能基礎、傳感器與檢測技術等,以適應國內外迅速發展的光電子技術的要求,培養“理實交融”的復合型的光信息科學與技術人才.另外,由于光信息科學與技術屬于應用面廣,實戰性強的專業,建立光學與光電子技術實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點,結合本院學科特點,經過反復調研、醞釀和會議討論,我們設置光信息科學與技術專業的主要課程為高等數學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術、數字電子技術、原子物理、量子力學、數學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術、光電檢測技術及應用等.學位課程中的專業基礎課、專業課,從以上主要課程中選取.

    1.3實驗與實踐教學光信息科學與技術專業科學和技術關系密切

    理論知識與實踐能力并重,所以圍繞專業方向和培養目標,以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創新能力作為指導思想,加強校內外教學和實踐環節的實效性,注重建立高素質的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法,努力構建創新人才培養的實驗與實踐教學體系[1,6,7].圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點,根據本專業特點以及我校專業實驗室建設指導思想和發展目標,全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、數字圖像處理實驗、光電子技術實驗、光通信與光信息技術實驗、激光原理與技術實驗和光電檢測技術及應用實驗,精心設計實驗內容和創建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優勢,發揮示范作用.基礎課實驗室要提高建設水平和教學質量,同時重視專業實驗室建設,重視用高新技術提高實驗室建設水平,強度基礎性和完整性建設的同時,增加有利于學生動手能力培養的設計性、探究性、創新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數學建模實驗室、電子技術實驗室,強化建設信號與系統、EDA、電子工藝設計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術實驗等專業基礎實驗室,需要努力爭取校領導及各職能部門的支持,確保經費到位,計劃1年內基本建成,可以滿足新專業教學和研究工作的需要.本專業主要實踐教學環節包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業基礎實驗、光電子學課程設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計、畢業實習、畢業設計(論文)等.我們需要進一步努力在原有校內、外實習基地的基礎上,通過更多知名光電信息企業和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術前沿以及管理一流的實習基地,主動與相關企業聯系調研,理論聯系實際,實現學校培養與市場需求的有機結合.此外,爭取實施校園網進教室和實驗室計劃,增加圖書館館藏文獻資料數量,豐富教學手段,激發學生興趣和創新動力.

    1.4務必擁有自己的核心資源

    開辦新專業僅有良好的課程設置和合理的實驗室建設是不夠的,還需要優良的師資隊伍建設.進一步加強教師隊伍建設,教師隊伍的數量、結構、素質、水平達到較高先進水平.計劃到2014年,在學歷結構上,教師中具有博士學位的比例達到30%左右;35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結構上,教授占教師總數20%以上,副教授占教師總數40%以上.全力推進科學研究工作,以科研促教學,走產學研相結合的路子.充分發揮學科帶頭人的作用,多出一些高質量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區的企業,了解他們在生產中碰到的技術難題,尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題,進行合作研究,為地方經濟建設服務.同時建立與本地區科研院所的聯系,加強合作,共同申報科研課題.建立科研激勵機制,培養合理的科研梯隊.廣泛開展學術研討、學術交流活動,形成濃厚的學術氛圍,加大科技開發和成果轉化力度.目前存在一個問題是該專業課教師數量不夠,迫切需要加入新生力量充實教師隊伍,加強教學和科研實力,還要注重在職教師的教學和學術進修.光信息科學與技術的建設必須擁有大量的人才資源,包括高素質的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設施”和“軟件平臺”,包括教學和科研設施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道,以及各項政策法規、規章制度等.

    2結語

    第5篇:光電子技術專業范文

    關鍵詞:工程技術型人才;工程素質;實踐能力;課程改革實踐

    光電信息科學與工程是21世紀在全球迅猛發展的光電信息產業帶動起來的一門綜合性、運用性、技術性學科。國內的光電產業自2000年以來迎來最好的發展時期,同時也促進了與產業緊密相連的光電學科的發展、建設,到目前為止,全國已有近170多所高校(其中接近100所是地方新建本科院校)設置了光電及其相關專業,并將《光電子器件》作為光電信息科學與工程及其相關專業的主干課程。該課程教學的實施不僅有利于鞏固、銜接學生所學的光電子技術、光電顯示、視頻接口與驅動、光電傳感器、數模電路、單片機等專業核心課程的知識內容,而且對拓展專業工程實踐運用,培養專業學生工程實踐能力、為區域光電產業輸送工程技術型光電人才起到承上啟下的作用。在早先的《光電子器件》課程日常的理論教學中,從教學大綱、教案到課件參照了重點大學光電專業的教學模式,將每節課都用來講解光電器件的理論知識、器件背景知識、制造器件的材料、半導體制造工藝、器件的熱、光、電學性質、性質的理論公式推導以及一些理論模型的建立分析,課堂的教學內容多、雜、難。課程的實踐實驗教學也是按照實驗室購買的實驗儀器開設一些常規類的實驗實踐教學項目,按部就班進行。在實驗實踐教學過程中學生按照實驗步驟連接實驗線路,測試實驗數據,在完成實驗的整個過程中很多學生不知道自己用的是什么類型的光電器件、實驗要做什么、測量什么數據、有什么用。在學習過程中學生學習興趣、效率越來越低,專業的工程技術能力沒有被培養起來反而變得很薄弱。在國家建設職業型、應用型大學培養模式的大環境下,以三明學院運用型人才培養模式改革為契機[1],對《光電子器件》課程進行有別于老本科院校學術型、研究型高級光電人才培養目標,在課程的教學內容、實驗、實訓教學、考核方式等方面進行改革與實踐,積極探索工程技術型光電人才培養新模式,迎合包括三明在內的海西光電產業集群對光電人才的需求。

    1以理論知識實用、夠用為課程教學原則改革課程教學內容

    《光電子器件》是光電專業的基礎核心課程,是一門集理論性和實踐性都非常強的專業課程,課程全面地介紹了光電子技術的基本原理、聚集了數量繁多且工程技術上常用、實用的光電器件、羅列推導了繁雜難懂的器件及相關性質的方程公式,且課程內容缺少所涉及的光電器件在現代光電工程中的運用實例。這樣的課程教師難教,學生難懂、難學、難用。以學院特色的“3355”應用型人才培養模式為課程改革動力,配合“教學型、運用型、服務型”的學院人才培養模式,以培養具有創新意識和較強實踐能力的高素質工程技術型光電人才及高效服務行業社會為課程教學價值目標,優化《光電子器件》教材,改革課程理論教學內容。《光電子器件》現有的教材對光電器件進行介紹時一般從兩個方面進行:器件原理公式推導證明,對應的測量電路。一方面對于本科層次的教材,大部分的教材在器件原理及測量電路這兩方面就占了很大的篇幅,且大部分為復雜的材料原理及電路原理公式推導,而對于大部分從事光電行業的企業、事業單位,只具備本科學歷的光電畢業生并不是其產品研發的主力軍,而是作為工程技術型人才使用。因此用人單位對畢業生的能力要求主要體現為能夠掌握光電器件的基本原理、能運用特定的光電器件來實現光電信號的傳輸、轉化、控制以及對現代光電工程進行鋪設、檢測、維修,這也正是作為一個地方性的本科高校培養人才的精準定位。這就要求專業課程的課堂教學內容應以實用為主,圍繞器件在光電工程中的應用范圍,應用實例為主線對教材內容進行優化,摒棄了以復雜公式的詳細推導為重點的授課方式。另一方面目前教材涉及的光電子器件類型很多,從遠紅外到紫外光甚至還介紹X射線探測與成像器件,有些光電子器件學生無論是在實踐、設計課程,還是今后畢業走上工作崗位都很少會涉及到,因此本著課程內容夠用的原則,刪除了這方面的知識,留出更多的課堂時間分配到常用的光電器件上[2]。同時由于目前半導體材料技術的進步發展,光電器件的類型不斷更新,許多新型光電器件不斷研制、運用例如:靈敏度可變的光探測器(VSPD),有源像素圖像傳感器(APS)等,這些學科專業最新的發展動向正是高素質運用型人才所必須的專業軟實力,因此需要將光電器件的前沿增加到光電子器件的課堂教學內容之中,以拓寬學生的專業知識面。

    2全面開放專業實驗儀器資源為課程實踐教學改革服務

    目前通過學院多年的累積經費投入建設,三明學院的光電專業擁有數量較多和類型較齊全的專業實驗儀器設備,這些實驗儀器設備通常只為單一專業課程服務,以太陽能光伏發電實訓設備為例,設備只在專業學生第七個學期開設相關課程的時候用到,其他的時間、其他專業年級的學生都很少接觸到這批實驗設備,一方面在《光電子器件》課程教學改革的重點是針對各類型的專業工程技術型實踐項目訓練,和太陽能光伏有關的工程技術實踐項目比較常用且運用廣泛,另一方面對于光電專業的學生而言太陽能光伏知識的運用是學生專業知識的重要組成部分,因此有必要讓學生盡早接觸這批實驗設備,并對太陽能光伏相關的知識運用有一定的了解,才能使后期學生實踐實訓項目順利推進,所以必須對光電專業的傳感器系統實驗裝置、太陽能光伏發電實訓設備、單彩、全彩LED點陣顯示實驗儀器設備、光電技術創新實訓平臺擴展實驗儀器、光電技術創新實訓平臺、液晶模塊應用實驗系統、彩色面陣CCD綜合實驗儀、多功能CPU單片機實驗系統等實驗儀器資源進行有機整合,把《光電器件》課程教學改革中需要涉及的實驗儀器全部開放運行使用,充分利用資源,為后期的實踐訓練項目提供硬件條件支持。

    3以學生工程素質培養和提升為目標改革實踐教學環節

    工程素質是指從事工程實踐的工程專業技術人員的一種能力,在專業工程實踐中表現出來的一種思考問題、解決問題、建立長久工程問題反應機制的能力,需要從專業課堂、專業實踐、工程實踐中長期積累。用人單位對專業人才的專業能力期望值往往較高,而地方本科院校大部分的畢業生在解決工程實際問題的實踐能力方面普遍較差,因此往往不能令用人單位滿意,這兩者之間的失衡歸根結底是專業學生的工程素質缺失。因此在日常的專業課程教學中培養學生的工程素質成為地方新建本科高校為地方企業輸送優秀專業人才的關鍵。以光電信息科學與工程專業課程體系中的《光電子器件》課程教學為例,主要從以下幾個方面訓練學生在相應的光電工程實踐能力并提升其工程素質:

    (1)有機整合現有的基礎性、驗證性實驗項目,剔除偏理論、無應用的實驗項目,大量增加綜合性設計性實驗項目,大力改革創新現有的專業實踐教學體系。雖然基礎性、驗證性實驗是驗證理論,對學過的知識進行鞏固的階段,但是這些實驗項目存在實驗內容單一滯后、實驗手段單一等問題,學生很容易失去興趣。例如:光電子器件基礎實驗中前五個實驗:光敏電阻、光電二極管、光電三極管、pin光電二極管、硅光電池特性測試及其變換電路。這幾個實驗除了所用的器件類型不一樣外,其他的實驗測試電路和內容幾乎類似,因此可以整合成一個課程大實驗,而把剩下的時間用來開發、增加一些綜合性設計性實驗,譬如:利用紅外光電三極管可以設計一個紅外無線耳機,利用硅光電池可以設計一個光照度測量儀,利用光電煙霧傳感器設計動車車廂的煙霧報警器等,在提升了專業實驗的設計性同時,極大激發了學生制作設計興趣。培養了學生的工程素質,起到事半功倍的效果[3]。

    (2)探索一套以培養學生從“模仿”—“獨立創新設計”的實踐能力提升訓練模式。目前很多專業大部分課程的實踐、課程設計的原課題都是已有的,因此在實踐教學或者是課程設計的時候,經常性的做法就是讓學生去模仿現有的、別人的東西,模仿也是培養實踐動手能力的必經過程,只是在全盤接受模仿之后,教師和學生應當進行設計反思,將課題中所用的方法,器件、電路排布進行相應的改進、替換、優化,去粗取精,轉變創新。而恰恰大部分老師和學生忽略了這點,因此需要建立由“模仿”—“獨立創新設計”的實踐能力提升訓練模式。例如在“太陽能光電智能車”設計的過程中,循跡這部分功能的實現就有很多種解決的方案,學生可以用攝像頭、光電紅外對管、激光、特殊傳感器四種方案來實現,循跡可以是四方形,8字形及其他更為復雜的路線,循跡的背景可以是最簡單的白底黑線、稍難白底綠線、更難的綠地紅線等。教師在布置設計方案的時候可以先從最簡單的白底黑線、橢圓形軌跡開始,在學生成功實現該設計要求之后,再逐漸增加設計的難度,譬如更換循跡光電傳感器,但是不同的光電器件在對光信號進行電信號轉化的方式、信號的放大處理方式、誤差的處理方式都不相同,一旦更換器件,就要求后面的數模轉化,電路設計、以及單片機程序都需要重新設計,因此“獨立創新設計”在培養學生的工程素質方面起著決定性的橋梁作用,只有將這一步做好,才能發現問題,分析問題,解決問題,最后運用自己的方法、自己擬定的器件去獨立設計行業產品,不斷訓練,不斷進行專業知識運用經驗的日積月累,厚積學生的專業工程素質。

    (3)以“貼近生產、貼近運用”為專業實踐實訓課程宗旨,建立起一套分級、分階段課程實踐實訓題庫并定期更新。題庫中的訓練項目全部來源于已經解決的光電工程運用實踐案例,題庫分基礎型《光電子器件》課程實驗實踐項目和拔高型《光電子器件》課程實驗實踐項目,基礎型訓練項目要求每位學生一人一題獨立完成一個實踐訓練項目,對專業的每一位學生進行系統的實踐能力訓練,讓每一位學生的能力通過課程都能得到鍛煉。拔高型訓練項目以三個人為一組,項目的題目主要以歷年全省、全國的電子設計競賽、光電競賽、單片機、工程競賽題目為主,拔高型訓練項目相較于基礎型訓練項目其所涉及的專業知識面更寬,對學生的工程實踐能力要求更高,因此需要每個組員通力支持、分工協作才能完成,充分鍛煉學生的團隊協作能力和社交能力[4]。無論是基礎型還是拔高型專業訓練項目,都能引導學生把專業知識運用到生活生產實踐中,以解決專業的工程技術運用問題為點,帶動學生專業運用創新能力的激發為面,以點帶面,增強光電專業實踐課程工程與具體光電工程案例之間的親和力,激發專業學生無窮創造力,驅動學生的工程素質得到飛躍發展。

    (4)探索光電專業的實踐教學體系如何融合到學校、學院的第二課堂活動、開放實驗室、各類型專業競賽,專業教師的校內、課內橫縱向、產學研課題項目中,并將專業學生與項目無縫對接,不斷從實踐中總結、反饋和提高,形成專業實踐教學訓練對學生實踐應用能力提升的巨大推力,做到培養體系改革和學生能力提升的良性循環[5]。積極走訪光電企業,建立實踐基地,校企合作項目,以企業對光電專業人才能力的具體要求為重中之重,聘請企業專業工程師參與專業實踐教學體系的形式和具體內容的制定,以此來調整和優化專業培養方案,科學設置實踐環節的內容,做到理論與實踐相結合,課內與課外相結合的協同促進機制,大力推動課程教學改革。

    4改革考核評價制度,促進學生全面發展

    任何一門課都需要相應的考核制度,理論知識閉卷考試是最為常見的一種衡量學生對該課程掌握程度的考核方式,但《光電子器件》課程知識的應用性較強,在教學中往往會發現有的學生雖然理論課程成績一般,但是其在實踐、產品設計方面有著非常強的動手能力,這正是實踐能力強的工程技術型人才的典型代表,所以《光電子器件》課程改革的另一重要環節就是改革課程的考核評價制度,打破以期末成績作為評判學生專業素質的唯一指標,《光電子器件》課程的考核方式除了期末的試卷考核方式外,增加個性化考核方式和過程考核方式。對于工程實踐能力強的學生,在考核期末課程總成績的時候,應當將這部分學生的理論成績在總成績中的比重降低,比如閉卷分數占40%,理論驗證性實驗占10%,光電專業課程設計占50%[6],對于理論學習能力強的學生進行課程的過程考核,考核方式為:(1)《光電子器件》課程按知識點分布安排至少考試3次。(2)課堂隨機考察方式,建立課程專業的問題庫,記錄學生的等分記錄,每生每學期不少于10次。按照這兩種考核方式的學生期末試卷成績占總成績的比重可降低為40%。通過多樣化的考核方式,充分考慮了學生的個性化,激發他們的專業積極性的同時反過來促進專業理論課程的學習,使得學生的工程實踐能力和專業知識能力都得到充分融合,更好地培養學生的綜合實踐能力,為培養工程技術型光電人才奠定基礎。

    5結語

    圍繞專業理論知識實用、夠用,實踐技能下得去、上得來的遞進式提升方式、課程考核方式個性化定量以及為地方高校培養具有創新意識和較強實踐能力的高素質工程技術型光電人才的目的,對《光電子器件》課程從教學內容、專業實驗室資源整合、實踐環節及考核制度這幾個環節開展教學改革與實踐活動。在課程實踐改革的過程中,學生的課堂聽課效率提高了,學習態度向著更好方向發展,專業理論知識和實踐能力得到一定的鍛煉和提高,學生參加各類型的專業競賽也獲得了較好成績,課程的教學改革實踐初見成效。

    參考文獻:

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    [4]狄紅衛,張永林.光電子技術人才培養的教學改革與實踐[J].高等物理教育,2003(6):36-38.

    [5]蔣行國,王彩燕,雷芝崢.光電信息技術課程教學的實踐與思考[J].桂林電子科技大學學報,2008,28(4):359-361.

    第6篇:光電子技術專業范文

    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7篇:光電子技術專業范文

    光通信技術是當今信息技術領域的前沿與支撐技術之一。2013年,國務院頒布“寬帶中國”計劃,進一步提升了光通信技術在國家發展戰略中的地位。簡言之,光通信技術是光纖技術與通信技術的綜合體,它具有高速、大容量的優點,但亦存在高成本、高復雜度和多學科交叉的特點。這成為該門課程實踐教學開展的主要困難。而且,對于省屬地方高等院校,同時面臨生源基數大、實驗教學經費短缺、設備更新緩慢等難題,使得該問題更加凸顯。為緩解這一問題所帶來的影響,基于專業光通信仿真軟件,引入虛擬實驗教學時必然趨勢。

    一、虛擬實驗教學改革的背景與意義

    作者所在的黑龍江大學電子工程學院,《光通信技術》實驗需為兩個本科專業(光電子技術系和通信工程系)學生(約180人/年)提供課程資源。原有《光通信技術》包含“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”“光時域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統演示”5個基礎專業實驗,僅能覆蓋《光纖技術》和《光通信技術》兩門專業必修課程的實驗教學任務,學生缺乏對“光電子器件”應用的認知。而且,光纖與光通信技術是本專業最重要的兩個研究方向之一,是專業學生就業與求學的主要支撐技術。近10年來,光通信技術在“光傳輸”“光交換”“光接入”和“可見光電力線通信”等領域高速發展。然而,現有實驗教學設備多購置于2001年,部分已陳舊、老化。與此同時,面臨教學經費不足,設備臺套數有限,儀器價格昂貴,由于普通高校擴招導致生源劇增的雙重壓力,對應的實驗內容無法得到更新,課程講授內容與實驗教學脫節,學生學習興趣低下。

    圖1 原有專業基礎實驗方案

    與之相比,專業仿真軟件具有價格低廉,覆蓋領域廣,專業性強,靈活性、操作性好等系列優點,可實現光放大器設計,光電轉換器件測試,多光通信系統實時在線模擬等功能,與本專業光纖技術、光電器件與檢測、光通信技術課程內容吻合。鑒于此,將虛擬實驗與原有的專業實驗相結合,以專業實驗為基礎,虛擬實驗為進階,二者相互補充、取長補短,將可有效緩解專業實驗教學中所面臨的困難。

    二、虛擬實驗教學改革的具體實施方法

    (一)方案設計與實驗室建設

    1.保留原有的“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”作為基礎實驗,刪除“光時域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統演示”兩個實驗,節省6學時的課程資源。

    2.開設“光通信仿真設計”課程設計,以虛擬實驗教學方式提高學生對于“光通信系統架構”“光纖放大器設計”“光電子器件工作特性”的掌握能力。課程設計采用機房集中教學模式,包含“光發射機/光接收機的實現”,“誤碼率與質量因子評價”“色散補償特性測試”“光放大器性能優化”“格式生成與轉換”五個模塊,共計32學時。其中,講授學時8學時,實驗學時24學時,第一、二模塊為必選,后三個模塊至少任選其一。

    3.將原有機房進行升級與改造,新購置計算機50臺套,服務器1臺套,投影教學設備1臺套。更新原有網絡布線與系統,實現教師與學生互動能力,提升學生間的交互學習能力,改善學生個人的實驗學習平臺環境。購置專業光通信仿真軟件OptiSystem(12.0版)1套,可同時滿足30人在線仿真需求。

    圖2 虛擬實驗設計方案

    (二)虛擬實驗教學實施方法

    在實際的教學過程中,該門課程對于光電子技術專業學生(年均60人)為必修課程,分成2個教學班級循環教學;對于通信工程專業學生為選修課程,根據以往統計,選修課程人員約60―80人,亦分成2個教學班級循環教學。除講授8學時外,學生需在2周內完成24實驗學時,教學資源采用開放模式提供,學生可自行安排學習時間,學時計算由智能管理系統完成。教學模式除課上教學、實驗外,還包括師生在線交流與在線答疑。課程考試采用報告模式提交,3人一組,需分工明確,格式統一,數據與分析清楚有效。

    圖3 虛擬實驗教學的實施與執行

    三、效果與評價

    對于通信工程專業,該門課程設置在第六學期,需學習前期的光纖基礎實驗。對于光電子技術專業,該門課程設置在第七學期。作為中間環節,他是專業實驗的進階,同時作為本科畢業設計的前期訓練,起到承上啟下作用。運行一年來,效果顯著。主要體現在:(1)增加了實驗教學資源,緩解了實驗設備臺套數少的困難,提升了學生的實踐實訓能力;(2)完成了課堂教學與實驗教學的完整對接,教學內容與深度得到進一步提升;(3)激發學生學習興趣,為教師的科學研究提供有效輔助。截至2014年12月,已有11名專業學生參與到教師的科研團隊中,并在光通信設計領域發表EI檢索科研論文3篇,申報發明專利1項,獲授權實用新型專利2項,獲批省級、校級創新創業課題2項。

    第8篇:光電子技術專業范文

    【關鍵詞】光電子器件 雙語 創新 小班化教學

    【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)10-0223-02

    一、《光電子器件》雙語課程的特點

    科學技術的不斷發展,讓人類社會步入了信息量爆炸性增長的階段。世界再也不是繞著圓形的地球在運轉,人們將其描述為:“the world is flat”,即世界扁平化。信息傳送不分晝夜,沒有時差和地域的分別。面臨這一特殊新時期,對于高科技工程領域而言,專業英語將是獲得、掌握、利用這些信息、緊跟時展步伐的重要國際交流工具。當前,雙語教學已經成為各大高校專業人才培養的關鍵,我國各高校根據自身情況開展雙語教學課程具有重要意義[1-3]。

    南京郵電大學長期以來一直高度重視雙語教學在課程建設中的作用。在光學專業領域,先后開設了《應用光學》、《光電子學》和《光電子器件》等雙語課程。其中,《光電子器件》雙語課程作為光電信息工程專業的選修課程,旨于培養光電子科學與技術領域具有國際視野和競爭能力的科研與技術開發的后備人才。類似于其他工科類雙語課程,該課程需要靈活地應用兩種不同語言向學生傳授知識理論,與學生進行交流和溝通,培養其雙語信息的獲取、處理、交流和創新能力。讓學生掌握光電子技術專業理論知識的同時,了解該領域國際學術前沿,成為真正的創新型人才。此外,以小班為單位進行教學。不同于以往的大班授課模式,由于課堂規模的變化,對教師教學、課堂組織、課程考核等提出了新的要求,為培養創新型人才提供了一種新的方式。

    二、《光電子器件》雙語課程小班化教學的特殊性

    新時期我國高等教育應用型人才的培養,應該以“綜合素質”為方向,以應用為目標,以“能力”為主線和核心。不是培養只求一個職業飯碗、缺乏事業志向的人,而是培養具有知識、能力、觀念,具有解決實際問題、應對實際工程問題的技術人才。和其他高等教育課程一樣,《光電子器件》雙語課程是一門應用型、實踐性強的工程技術課程,強調理論聯系實際,以培養光學工程領域應用型創新人才為目標,內容涉及光電子器件(如光源、光纖和光電探測器、光電調制器等器件)的工作原理和實際器件的設計與選型。部分內容需要緊跟技術發展前沿,體現最新技術的發展動態和現狀。《光電子器件》雙語課程采用小班化教學,由于其授課對象和課程安排的特殊性,為實現培養創新型人才的教學目標,需要在實際的教學實踐中探索與研究有效的教學模式。

    在大班雙語教學課堂上,由于人數眾多往往只采取一種教學策略:以教師為重的單向授課。采用一刀切的考核模式,教學空間的設置并不理想。由于雙語課程語言使用的特殊性,學生的英語水平參差不齊,部分書面成績優異的學生還存在口語表達能力方面的不足,授課過程被動接受將大大降低學生的學習效率,讓其失去學習信心。此外,學生還存在團隊合作能力不高、溝通能力較低、表達能力差、專業閱讀量較少,解決實際問題的能力較差的不足。開展小班化教學的本質,并不僅僅體現在人數上。在學生較少的班級中,開展教育教學活動的教學內容、教學模式和評價方法都將產生全新變化,教育觀念將更新,其關鍵在于促進每個學生的個性化發展。實施小班化教學,首先應樹立:“學生為主導”的意識,即學生是教學的主體,處于教學活動的中心地位。主要體現于:學生有更多的時間與教師交流,得到教師的個別化教育,能充分享受教育的資源;其次,實施小班化教學,教師必須樹立服務意識,需要根據每個學生的特點、需求,制定教學手段,創設和諧的教學意境,提高教學效率;最后,教師在小班化教學中的主導地位,主要體現于引導學生積極探索、有效地組織教學活動,例如準備課堂問題、組織課堂討論、反饋學生問題等,培養學生知識探索的精神和學以致用的能力。小班教學中,師生交流的機會明顯增多,學生最終的學習效率也將提高。

    三、《光電子器件》雙語教學小班化教學實施方法

    以培養個性化創新型人才為目標,將小班化教學引入《光電子器件》雙語課程,實施方法主要包括以下幾個方面:

    (1)教學活動中加入文獻閱讀、匯報,引入實際應用相結合的案例教學:前者是指教師布置專業英文文獻閱讀作業,學生在規定時間內完成閱讀報告,并在課上用PPT向全班同學匯報閱讀成果;后者旨于引導課后自主學習,多層次遞進式教學,注重學用結合,發揮優秀學生的學習潛能,提高水平較弱學生的學習興趣,教師積極給予學生鼓勵。課上介紹實際應用案例,課后引導自主學習。例如:講解光伏探測器在社會產業中的應用實例,讓學生通過文獻查閱、思考并總結如何提高電池效率以節約能源。這些實際問題需要應用光電子器件理論所學習到的相關知識去解決,使學生意識到,所學的知識與實際應用是緊密相連的,激發他們的學習興趣。提出案例的伊始,并不在課堂上立即進行講解,讓學生課后思考。如激光器的封裝需要考慮哪些因素?應采用什么結構?在下次課討論時,學生的方法將豐富多彩,讓其在掌握基本知識,學以致用的同時,了解了最新的光電子器件的發展現狀。

    (2)利用小班教學的優勢,實施差異性教學:基于拓展性課題的研究性學習:安排拓展性課題,部分內容超出教學教材,由學生根據教學進度在不同周分組研究完成。讓學生抽取題目,根據要求,完成資料搜索、整理、歸納總結知識點并完成報告。(目的:讓學生在理解課堂教學內容的基礎上展開課外的團隊式探索學習、文獻分析等活動,在擴充學生知識面的同時,強化其對所學理論知識的理解和應用。在傳遞知識的同時,通過安排探索性的學習任務培養學生科學嚴謹的思維習慣,為其將來的科學研究與工作打下良好基礎)。如此方式安排難易不同的拓展性課題供學生選擇,為優秀學生提供拓展思維、獨立探索和發揮才能的機會;讓水平弱一些的同學看到自身學習課程的收獲。培養思考問題、解決問題的興趣、提升主動學習的機會。根據學生差異、興趣愛好和需求,進行同質或異質編組。同質:有利于教師重點輔導,使每個學生獲得成功;異質:有利于同學互相幫助、合作互補,并且可在教案的制定上體現出不同分組和不同要求的特點。這種方式能夠體現“以人為本”,“因材施教”的差異化培養理念,促進課程教學中的“教與學”、“教學和科研”的融合與相互促進。

    (3)合理組織課堂的語言和內容安排:據情況合理搭配語言模式,根據不同學生的外語水平,在一個學期的不同階段,合理搭配英語授課比例教學法,即每節課首先用英語復習上節課的內容,然后用中文講授新課。注重活躍課堂氣氛,進行師生同堂授課或者角色互換,體現教學民主、教學相長,營造溫馨、愉快的氛圍。許多研究都體現了師生互動、生生互動、學生―媒介―環境等多維互動對雙語教學的重要性。

    (4)重構《光電子器件》雙語課程的考核模式:實現從注重知識點的考核向知識與能力并重考核的轉變。例如,在掌握光電轉換基本原理的基礎上,要求學生通過文獻閱讀和課堂討論,總結與思考,以撰寫大論文的方式,遞交基于理論知識獲得的最新的關于光電子器件(如半導體激光器、光電導探測器等)的設計方案。安排課后作業采用英文題目,要求以英文形式完成,使學生學會使用一些簡單句型來表達專業問題。課堂匯報則旨于提高學生獨立思考及口語表達能力。教師結合課堂表現、課后作業、演講匯報等內容進行綜合考核,包括現場打分和匯報材料打分。以現場打分為主,包括匯報格式規范、思路清晰、表達流暢程度、對問題的分析應對能力、團隊成員的協調能力等;在材料打分方面,主要為大作業報告及其演講匯報材料的評判,主要評估對所選主題的理解是否透徹,是否抓住了問題的本質。是否具有創新性等。改進后的課程考核方式,將最終考核轉變為過程考核占主導地位,體現學生的綜合能力,發揮考試的真實體現價值。

    (5)精選教材、豐富教學資源:采用難易適中的英文原版教材或原版教材搭配中文參考書的形式。選用原版教材的原因有原版教材內容更詳盡,理論更系統更具前沿性,加快了國內與國際接軌教學。將教學過程分為課堂教學和課外學習網站,通過后者將每章的知識點、重點及難點提供給學生,讓學生預習。在課堂上采用多維互動教學模式,系統針對性地進行知識點講授,使學生在較短時間內掌握主要知識。最后,設計教學問卷,內容包括改課程的學習是否能提高英語水平、所選教材是否合適、授課方式是否合理、對授課內容(包括多媒體課件與板書等)是否滿意、學生對老師的語言和專業知識是否肯定等。

    四、總結

    綜上所述,雙語教學是我國與國際接軌、教育改革發展的必然趨勢。《光電子器件》雙語課程作為一門培養工程技術領域國際化創新型人才的課程,需要充分考慮到班級學生的個體差異性,發揮小班教學在《光電子器件》課程教學中的優勢,促進教育機會的平等,合作學習,保護學生的個性差異,增加師生互動和師生關系的融洽與和諧,增加學生學習的信心,成為創新型的個性化人才。

    參考文獻:

    [1]張志穎,李忠,余丹.高校雙語教學的問題與對策[J].黑龍江教育:高教研究與評估2012 (3):27-28.

    [2]龍國智.我國高校雙語教學的現狀評析[J].改革與開放,2011,2: 173-174.

    [3]袁永鋒,郭紹義,楊金林.工程材料課程開展雙語教學的探討[J].科教導刊,2014 (35).

    作者簡介:

    萬洪丹(1984-),女,講師。

    第9篇:光電子技術專業范文

    關鍵詞:高等農業院校,光電類課程,教學

    中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)04-0221-02

    一、引言

    針對光電技術在農業機械化工程及農村信息化工程技術中的應用覆蓋范圍日益擴大,但新能源人才缺口越來越大的現狀,如何在高等農業院校中開展和普及光電技術的應用課程已經成為眾多農業院校相關本科專業的新課程開設熱點。例如,中國農業大學工學院的測控技術與儀器專業開設了光電技術原理、光電檢測技術等必修課;華南農業大學工程學院電子科學與技術專業開設了光電類綜合課程,另外,農業機械化及其自動化專業增設了光電子技術的必修課,其能源與環境系統工程專業開設了光伏科學技術的必選課;南京農業大學工學院電子科學與技術專業開設了光學信息處理必修課。為了提高光電類課程的教學質量,改進教學效果,提高學生分析和解決實際問題的能力,培養適應現代農業科學技術發展要求的高質量專業人才,同時,針對這些專業的面向農業特點以及課程組本科課堂教學實踐的效果,課程組就如何在農業院校開展光電課程的課堂教學,提高課程教學質量方面進行了改革實踐。

    二、課程教學改革

    針對面向農業類的特點,相比普通高校的光電類課程,農業院校光電類課程在教學內容、課堂教學組織以及實踐教學方面都應有較大改動,充分體現課程在農業方向上的相關性和實用性。

    1.教學內容的改革。現有的光電類課程包括《光電子技術》、《光電子器件》、《光電測試技術》、《光電顯示技術》、《光電圖像處理》、《光學信息處理》、《光伏科學技術》等。這些課程要求學生有一定的光學基礎和電學基礎,農業工程專業的學生在光學基礎方面比較欠缺,課程架構中缺乏相應的前續課程。相比普通高校的光電類課程,農業院校開設光電類課程在教學內容中,首先一定要增大光學基礎部分的講授,同時,針對光學基礎較弱的特點,側重實用方向的重點和基礎理論,避開偏向推導的公式運算,重點講授公式的適用范圍,同時,增加農業機械中光電設計的相關實例,幫助學生理解如何應用所學光學理論。其次,農業院校開設光電類課程的教學內容可以按照農業應用范圍分為四大模塊進行講授,包括:光電檢測系統、光電圖像處理、光伏科學技術和光譜信息處理。光電檢測系統側重于光電直接測試系統的架構和設計;光電圖像處理面向CCD和CMOS檢測的信號的處理及分析;光伏太陽能發電則基于現有太陽能電池的選擇和系統設計;光譜信息處理針對紅外光譜在農業上的廣泛應用,講授如何處理不同狀態下的紅外光譜。課程組的老師針對這四方面對課程教學內容進行相應調整,確立基礎及重點理論,選擇適合的教材,挑選適當的實例,設計合理的思考題和作業題,引入對口的設計軟件等,從而方便學生根據自己的興趣選擇部分模塊做深入學習。

    2.課堂教學的組織。課題組老師目前的課堂教學主要包含課堂理論教學以及課堂討論教學兩種形式,前者以實用性為教學目標,后者則以啟發性為教學目標。①把握基礎和重點內容做好課堂理論教學。首先,在四大模塊中必有的基礎光學內容,這部分內容從輻射度學和光度學的物理量的相互關系展開,教學中增加農業中常用光源的光學量的計算,教會學生如何閱讀光學器件的性能參數圖表,并根據這些光學參數,選擇合適的光源。另外,講授農業中常用光源,如LED和LD的發光特點以及如何選用合適的光源。最后,講授光電檢測器件的檢測原理,并根據相應的光電轉換公式選擇合適的后續處理電路得到相應的電學物理量(電流或電壓)。其次,根據農業院校光電類課程的四大模塊的不同特點,確立每個模塊的相應核心并圍繞核心做好理論講授,避開偏向推導的公式運算,重點講授公式的表達意義及適用范圍。光電直接測試系統設計適用于農業機械設計和小型農業傳感器設計,其核心在于根據適用環境確定測試的對象的物理量,研究對象的農業特性對應的光學特性,找出兩者的基本對應關系,選擇適合的光電器件,加上相應的工作條件(主要包括電學條件和外界條件),設計出相應電路。光電圖像處理面向農產品質量的無損檢測以及農業的實時檢測,其核心原理在于數字圖像處理中取樣(量化)、編碼、灰度化和二值化、調整對比度、圖像平滑度處理、圖像增強和圖像濾波的算法講解。光伏太陽能發電可應用在農業灌溉系統以及智能化大棚和溫室的能源系統,其核心知識在于根據現有太陽能陣列,根據產生的電能要求,計算出太陽能電池的數量及排列方式,從而選擇或設計相應的充放電控制裝置將太陽能轉化為電能從而為蓄電池充電。光譜信息處理適用于農學信息的獲取、作物長勢評估、農業災害監測和農業管理等領域,學習如何分析確定研究所需數據及其類型,設計光譜采集方案,分析并提取目標特征光譜、選擇合適的算法對目標光譜進行預處理,建立定量化分析模型、最終對識別效果進行評價,確立模型適用條件和精度。四大模塊中的理論知識各有側重,相互之間沒有較大關聯,因此,在課堂教學組織中從各自的側重點和實用性出發,講解包括選用適合的硬件器件以及數據處理軟件的使用。②根據實例組織課堂分析和討論。首先,教師在實例選擇中,應選擇具有典型性和指導性的實例,每個實例都應有啟發遷移作用,不同實例之間應各有側重點。另外,教師要結合學生的知識結構,設計引導和啟發問題,針對難點問題設計出討論題目。其次,教師要組織好分析和討論的環節,獲取有效的信息反饋,發現學生學習中的難點問題。按照課前計劃,以專題的形式引入討論的題目,根據學生的課堂反應,給予適當的引導和啟發,最好展示學生需要討論的題目。較好的課堂討論形式是將學生分成大組,每一組設計不同的實例,同時討論交流。在給定討論時間結束后,隨即抽取學生代表其所在組回答題目,同時,給相應的點評和補充,并引導出此實例的適用條件和不適用條件。通過設計、引導和討論,理論知識得到進一步的補充,并能很好地提高學生的學習興趣,取得較好的教學效果。

    3.實踐教學的補充。目前,光電類課程在農業類學科課程中所占比例還較低,傳統的課程實踐時間分配較少,部分院校甚至沒有對應的實踐安排。解決理論學習遠超過實踐學習的現狀,筆者提出以下解決方法。①邀請在校學生做相關專題講座,這些學生都是參加過歷次光電競賽或電子設計大賽(光電類)項目的獲獎者或優勝者。采用這種形式的實踐活動,極大地增強學生的設計自信心,并能從實踐中得到更多切實指導。②利用校內開放式專業實驗室,開放式實驗室不僅為學生們提供更多的實踐機會,讓學生更好地掌握和鞏固專業知識,提高其動手能力和創新實踐能力;同時也可充分發揮廣大教師的能動作用,和學生一同探究課題,解決理論學習中的問題,增強教師的教學效能感。③參加高校或省內的面向本科生的實踐類項目。例如,筆者所在的華南農業大學開展了面向優秀大學本科生的“紅滿堂計劃”,大學生創新實驗計劃項目以及廣東省開展了廣東省高等學校大學生創新實驗項目。從實驗項目選題開始,學生將查找大量的相關文獻,自行設計構想出項目基本方案;方案確立的過程實際上也是自我學習和突破的過程,同時,這種形式需要有相應輔導老師作為指導老師,結合指導老師的研究課題,就有很強的實用性,并能為下一步科學研究奠定基礎,同時,為將來的科研工作儲備了人才。

    三、結束語

    經過實踐和聽取學生的課下反映以及課堂評估成績表,本文認真總結出在農業院校的農業相關專業開展光電類課程的教學應該在確保光學理論基礎的情況下加強針對性的模塊教學,以相關性和實用性為教學目標,課堂講授結合理論講授和實例討論兩部分,鼓勵學生參與實踐類項目,可以使大多數同學克服專業跨度較大的難題,從而較大程度地提高學生的學習興趣并獲得良好的教學效果。

    參考文獻:

    [1]付蓉,郭前崗,王瑾.電力電子與新能源發電方向課程體系的構建與實踐[J].中國電力教育,2009,(8):86-87.

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    [4]王建,謝家興,趙懿琨.建立開放式專業實驗室,促進高校人才能力培養[J].電氣電子教學學報,2009,9(31):135-136.

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