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關(guān)鍵詞：光纖通信；理論教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03

當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計(jì)算機(jī)工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識，比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

一、光纖通信技術(shù)簡介

1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實(shí)際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。1977年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)（約11.4年），外推壽命達(dá)到100萬小時(shí)，完全滿足實(shí)用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。

由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5]，也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。

二、光纖通信課程教學(xué)研究

（一）光纖通信課程的理論教學(xué)

電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)；第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個(gè)部分的關(guān)系層層遞進(jìn)，逐漸深入。理論學(xué)時(shí)總共32學(xué)時(shí)。

第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)?？梢韵戎v解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術(shù)的發(fā)展，光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ)，光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處，可詳細(xì)介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過比較使用光波進(jìn)行通信和使用微波進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)及使用光纖材料和使用同軸電纜進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點(diǎn)介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點(diǎn)知識?？傊P者認(rèn)為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深奧，而應(yīng)該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學(xué)生易于接受，才能提高學(xué)生對這門課程的興趣，從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對枯燥的知識。該部分學(xué)時(shí)安排為6H。

第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件，這些器件是構(gòu)成一個(gè)完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個(gè)光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場合等，應(yīng)結(jié)合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實(shí)物給學(xué)生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價(jià)格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時(shí)安排為10H。

第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機(jī)組件、光接收機(jī)組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護(hù)/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù)）、無源光網(wǎng)絡(luò)（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場合等，應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動畫進(jìn)行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時(shí)安排為12H。

第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實(shí)施、檢測中一些常用的設(shè)備和儀器，在本門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計(jì)的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機(jī)械特性和強(qiáng)度測量、光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）的使用；光接收機(jī)靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價(jià)的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)。其中，重點(diǎn)講解光功率計(jì)、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時(shí)安排為4H。

（二）光纖通信課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對于電子信息工程本科專業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程及課程設(shè)計(jì)，因此，筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時(shí)設(shè)置為48學(xué)時(shí)，理論教學(xué)學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，7個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)學(xué)時(shí)為16學(xué)r。

根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為具體的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置如下。

1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

2.光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時(shí)域反射計(jì)測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點(diǎn)位置。了解光時(shí)域反射計(jì)工作原理及操作方法，學(xué)習(xí)用光時(shí)域反射計(jì)測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點(diǎn)位置。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

3.光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及其誤碼率測量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測試其誤碼率，了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ)，根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo)；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)。利用全自動熔接機(jī)向?qū)W生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

7.光帶通濾波器的設(shè)計(jì)。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項(xiàng)參數(shù)的測試方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

通過以上實(shí)驗(yàn)課程，能夠使電子信息工程本科學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個(gè)比較感觀的認(rèn)識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設(shè)計(jì)及進(jìn)一步深造中奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

光纖通信技術(shù)在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言，除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點(diǎn)和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗(yàn)，提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。

參考文獻(xiàn)：

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[3]曲鵬.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.

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光電信息科學(xué)與工程專業(yè)簡介 光電信息科學(xué)與工程是一門普通高等學(xué)校本科專業(yè)，屬電子信息類專業(yè)，基本修業(yè)年限為四年，授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位。

該專業(yè)以理工融合為特色，依托學(xué)科為電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握光電信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和基本技能，為在光電信息處理、光電子學(xué)、電子信息技術(shù)、通信技術(shù)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)奠定基礎(chǔ)，專業(yè)課程設(shè)置對光電子器件及應(yīng)用、光電信息處理、寬帶光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用有所側(cè)重。

課程設(shè)置：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、激光原理與器件、光電技術(shù)與器件、光纖通信原理、光電圖像處理、電動力學(xué)、量子力學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理、物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)、信息光學(xué)、光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)、C語言程序設(shè)計(jì)等。

畢業(yè)生可在光學(xué)、光電子學(xué)、激光技術(shù)、光通信技術(shù)、光信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域從事教學(xué)、科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理等工作。

光電信息科學(xué)與工程專業(yè)就業(yè)前景怎么樣 光電信息技術(shù)是由光學(xué)、光電子、微電子等技術(shù)結(jié)合而成的多學(xué)科綜合技術(shù)，涉及光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉(zhuǎn)換、存儲、處理與顯示等眾多的內(nèi)容。

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關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)基礎(chǔ)；理論教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

一、引言

2013年安慶師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院為適應(yīng)學(xué)?；I建多科性大學(xué)的需要，開設(shè)了光電信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。針對光電專業(yè)特點(diǎn)，安慶師范學(xué)院在2015年新開設(shè)了光電子技術(shù)基礎(chǔ)課程。光電子技術(shù)是研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)，主要應(yīng)用于信息領(lǐng)域包括光通信系統(tǒng)、光纖傳感、光電顯示以及光存儲，醫(yī)療，生物科學(xué)，激光加工和軍事等領(lǐng)域。我國已經(jīng)形成了發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)，掌握光電子技術(shù)有助于提升光電專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和就業(yè)競爭力。針對課程特點(diǎn)，我們對該課程的理論課教學(xué)做了初步的研究并根據(jù)課程特點(diǎn)開設(shè)了配套實(shí)驗(yàn)課，取得了良好的教學(xué)效果。

二、理論教學(xué)

第一，課程設(shè)置。根據(jù)學(xué)校對專業(yè)的定位，為了能夠培養(yǎng)出社會應(yīng)用型人才，我們選擇安毓英主編的《光電子技術(shù)》作為主要參考教材，主要介紹光電子領(lǐng)域中光源、光輻射的傳播、光束的調(diào)制和光探測等關(guān)鍵技術(shù)的基本原理和應(yīng)用實(shí)例。針對課程特點(diǎn)重點(diǎn)介紹光電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，有必要跟蹤反映國內(nèi)外的一些新技術(shù)和新設(shè)備的動態(tài)，充分拓展學(xué)生的視野和知識面[1]。對于基礎(chǔ)原理的把握需要學(xué)生學(xué)習(xí)一些先修課程，包括激光原理與技術(shù)、電磁場與電磁波、半導(dǎo)體物理學(xué)以及物理光學(xué)等。有了這些基礎(chǔ)知識儲備，在教學(xué)過程中可以將更多的課時(shí)放在光電子器件及其發(fā)展的介紹上，通過這一門課程的學(xué)習(xí)真正培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)。

第二，教學(xué)方法多樣性。我們在教學(xué)中采取多種教學(xué)方法并存的教學(xué)模式。結(jié)合傳統(tǒng)板書教學(xué)，充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢[2]。首先，內(nèi)容引入。在每一章內(nèi)容的開始，通過剪輯一段與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的視頻或者圖片集播放展示，用比較直觀的方式讓學(xué)生了解接下來這一章他們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，給學(xué)生留下思考題，讓他們帶著問題開始接下來的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，建立聯(lián)系。根據(jù)“光電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程偏應(yīng)用型的特點(diǎn)，通過聯(lián)想法將課本學(xué)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，使教學(xué)內(nèi)容深入淺出。比如介紹光通信系統(tǒng)，就可以聯(lián)想到學(xué)生常用的手機(jī)，通過介紹手機(jī)實(shí)現(xiàn)通話的過程：包括信號調(diào)制、信號傳輸、信號接收和信號解調(diào)等，涵蓋了光電子技術(shù)在通信領(lǐng)域應(yīng)用的多個(gè)模塊；在講光敏電阻時(shí)可以聯(lián)系城市里根據(jù)亮度自動開關(guān)的路燈。通過這些生活中的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的求知欲。最后，反轉(zhuǎn)課堂。加強(qiáng)學(xué)生的課堂互動，開設(shè)學(xué)生講堂。將學(xué)生分成若干小組，3-5人一組。老師講授基本原理后，布置課后任務(wù)，每組分別就一個(gè)課題準(zhǔn)備10分鐘左右的PPT。每一次課最后留15分鐘時(shí)間讓學(xué)生展示他們搜集到的資料以及對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。并采取學(xué)生互評和老師評價(jià)相結(jié)合的模式打分，成績計(jì)入平時(shí)成績。

三、配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)

第一，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。針對課程特點(diǎn)，我們引入了配套實(shí)驗(yàn)，使所學(xué)理論知識與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，提高教學(xué)效果[3]。光電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，關(guān)于光調(diào)制和光探測技術(shù)的內(nèi)容介紹了多種調(diào)制原理以及探測器件，在學(xué)習(xí)完相關(guān)理論知識后，我們開設(shè)相應(yīng)的配套實(shí)驗(yàn)課程。包括電光調(diào)制、聲光調(diào)制和磁光調(diào)制的原理演示實(shí)驗(yàn)。以及包含多種探測原件的光電探測器特性測試實(shí)驗(yàn)平臺，該平臺涉及的光電探測器包括光敏電阻、光電二極管、APD光電二極管、PIN光電二極管、光電三級管、硅光電池等，涵蓋了幾乎所有類型的光電探測器。學(xué)生可以測試這些探測器的短路電流、開路電壓、伏安特性、光電特性、頻率響應(yīng)特性、光譜特性和靈敏度等相關(guān)特性，并綜合對比不同類別的探測器性能，幫助學(xué)生理解如何根據(jù)不同場合選用不同的探測器。理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合使學(xué)生既可以根據(jù)所學(xué)原理知識自己動手做實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)動手能力，又可以通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對所學(xué)理論知識有更直觀的理解，加深對基本原理的掌握。

第二，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。除了傳統(tǒng)的驗(yàn)證式本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我院還引進(jìn)了光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺。提供多種光電器件的應(yīng)用模塊、設(shè)計(jì)模塊、各種數(shù)字表頭以及設(shè)計(jì)中所需要的電子元器件，并配備有各種電源接口。學(xué)生可以根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)?zāi)K開展各種實(shí)驗(yàn)，充分展示自己的創(chuàng)新思維，將所掌握的光電器件真正應(yīng)用到實(shí)際生活中。包括光敏電阻光控開關(guān)、熱釋電報(bào)警器和硅光電池光照度計(jì)等二十余種光電儀器的設(shè)計(jì)，都可以通過該實(shí)訓(xùn)平成。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，極大地提高了學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新意識，為社會培養(yǎng)出具備實(shí)際應(yīng)用能力的高素質(zhì)人才，最終達(dá)到服務(wù)社會的目的。

四、考核方式

根據(jù)課程安排特點(diǎn)，學(xué)生的最終考核成績以平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績相結(jié)合。其中，平時(shí)成績占20%（包括考勤、作業(yè)和學(xué)生講堂），考試卷面成績占50%，實(shí)驗(yàn)成績占30%，綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、自學(xué)能力、接受新知識的能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。通過實(shí)際教學(xué)驗(yàn)證，這種理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；教學(xué)方法

作者簡介：李忠洋（1983-），男，山東棗莊人，華北水利水電學(xué)院電力學(xué)院，講師；邴丕彬（1982-），男，山東青島人，華北水利水電學(xué)院電力學(xué)院，講師。（河南 鄭州 450011）

基金項(xiàng)目：本文系華北水利水電學(xué)院2011年教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0165-02

光電子技術(shù)是激光技術(shù)、微電子技術(shù)、光纖傳感、光纖通信等眾多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，它以電磁波為基本信息載體，通過對電磁波的控制、調(diào)制、接收、存儲、處理和顯示等技術(shù)，獲取所需要的信息?！肮怆娮蛹夹g(shù)”課程是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，承擔(dān)著鞏固基本原理、拓寬專業(yè)知識、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要作用。通過對本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠建立起有關(guān)光電子技術(shù)的基本概念，獲得與光電子技術(shù)相關(guān)的基本理論和基本技能，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及今后從事本專業(yè)的工程技術(shù)工作和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！肮怆娮蛹夹g(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使學(xué)生加深對“光電子技術(shù)”理論知識的理解和鞏固，通過對實(shí)物的觀察和研究，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，深化對光電子技術(shù)深層次規(guī)律的理解和領(lǐng)悟。開展“光電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察記錄、分析推理等方面的能力十分有利。然而現(xiàn)在面臨的情況是一方面隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，光電子技術(shù)信息量成爆炸式增加；另一方面由于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的改革，使“光電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)一步減少。這種矛盾的出現(xiàn)，要求教師必須及時(shí)對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段等進(jìn)行改革與優(yōu)化，努力提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，以便在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，將豐富的信息傳遞給學(xué)生，提高學(xué)生的動手能力，保質(zhì)保量地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

一、當(dāng)前“光電子技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題及原因分析

目前，隨著國內(nèi)高校高級教育人才的不斷引進(jìn)，“光電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量不斷提高，但是隨著研究的深入發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)課程仍然存在著一些問題。

1.對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性認(rèn)識不夠

部分學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)受傳統(tǒng)“應(yīng)試教育”思想的影響，長期以來重視理論教學(xué)，輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅是作為理論知識的驗(yàn)證，是理論教學(xué)的附屬品?；谏鲜鲥e(cuò)誤認(rèn)識，學(xué)校對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)越壓越少。從實(shí)驗(yàn)教師的角度來講，實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對于理論教學(xué)難度大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但需要教材，而且需要實(shí)驗(yàn)器材；不但需要動腦，而且需要動手；不但需要與校內(nèi)各部門打交道，而且有時(shí)還需要聯(lián)系校外有關(guān)單位。另外，實(shí)驗(yàn)教師在評優(yōu)、評職稱等方面機(jī)會較少、難度很大，因此很多教師沒有在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上投入較多精力。

2.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)問題

實(shí)驗(yàn)儀器落后陳舊，科技含量普遍較低；實(shí)驗(yàn)室面積不足，使得目前實(shí)驗(yàn)條件難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。以華北水利水電學(xué)院電力學(xué)院為例，光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室面積不足40平方米，實(shí)驗(yàn)臺只有4個(gè)，每次只能滿足8位同學(xué)同時(shí)做實(shí)驗(yàn)，而一個(gè)年級光電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生有120余人，所以實(shí)驗(yàn)室面積的不足嚴(yán)重限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。另外，有些光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)需要使用激光器、光學(xué)探測器、光譜分析儀等貴重儀器，而實(shí)驗(yàn)室沒有足夠的經(jīng)費(fèi)購買這些儀器，因此實(shí)驗(yàn)器材的短缺嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開展。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織管理和考核問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理制度不夠完善，因此出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)多個(gè)部門都管而實(shí)際上誰都管理不善的現(xiàn)象。教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系不夠健全，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績考核不夠細(xì)致，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求遠(yuǎn)沒有對理論教學(xué)要求的嚴(yán)格，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量難以保證。

由于上述各方面的因素，高校現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、教學(xué)方法，以及各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)配套設(shè)施等都存在著與現(xiàn)代社會對高素質(zhì)人才要求不相適應(yīng)的地方。為適應(yīng)社會發(fā)展的需要，培養(yǎng)創(chuàng)新型、高素質(zhì)人才必須重視和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

二、“光電子技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的對策分析

華北水利水電學(xué)院的“光電子技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)由電力學(xué)院電子教研室承擔(dān)，在教學(xué)過程中，該教研室積極響應(yīng)教改要求，從自身水利水電的特色出發(fā)，針對上述問題積極探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對如何提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了深入探討，逐步形成了一套自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的好壞在一定程度上取決于實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施的優(yōu)劣。提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，必須加大投入，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，爭取讓每一個(gè)學(xué)生都有實(shí)驗(yàn)的機(jī)會和平臺。在設(shè)施精良的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的主動探索能力，無疑會極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，因此實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性不言而喻。對于實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，一方面可依托學(xué)科基礎(chǔ)，積極申請實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金，通過項(xiàng)目資助的方式逐步推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；另一方面可積極尋求與相關(guān)單位的合作，以項(xiàng)目合作的形式取得雙方共贏，在鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐瑫r(shí)，也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。學(xué)校有關(guān)職能部門要把好關(guān)，根據(jù)學(xué)校的開課情況做好實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃，提前落實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各項(xiàng)措施。實(shí)驗(yàn)教師要千方百計(jì)的提高實(shí)驗(yàn)室利用率，避免資源閑置和浪費(fèi)。

2.構(gòu)建一支精良的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍

一支高水平的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，因此建設(shè)一支理論水平高、實(shí)驗(yàn)技術(shù)精湛、年齡結(jié)構(gòu)合理、責(zé)任心強(qiáng)、具有奉獻(xiàn)精神的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍刻不容緩?；诖?，高校在引進(jìn)教師時(shí)應(yīng)盡可能引進(jìn)既具有較高專業(yè)理論知識又有較強(qiáng)實(shí)踐能力的綜合型人才。對剛參加工作的青年教師進(jìn)行職業(yè)道德和實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，使青年教師樹立職業(yè)道德觀念，提升業(yè)務(wù)水平；聘請業(yè)內(nèi)知名專家對青年教師進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使青年教師學(xué)習(xí)新思想、新方法，掌握新設(shè)備、新技術(shù)，提高青年教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。改善和提高從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作教師的待遇，提高廣大實(shí)驗(yàn)教師的積極性，吸引廣大教師尤其是高職稱教師積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)崗位成為能夠吸引人才和留住人才的崗位。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，精煉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的“教師講，學(xué)生聽、教師演示，學(xué)生觀看”的方法，以新穎的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生探索未知世界的興趣。如在講到非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)時(shí)，先提出問題：一束不可見的激光在一定條件下能不能產(chǎn)生各種顏色的可見光，這樣會激起學(xué)生的興趣，使學(xué)生集中精力繼續(xù)聽下去；然后通過教師的實(shí)驗(yàn)演示可看到在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，不可見光可以轉(zhuǎn)換成紅橙黃綠青藍(lán)紫各種顏色的光。這樣在強(qiáng)烈興趣的引導(dǎo)下，學(xué)生會迫不及待的探索實(shí)驗(yàn)、了解實(shí)驗(yàn)原理，因此好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法會起到事半功倍的作用。

4.以興趣帶動教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在人才教育中，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣尤為重要。興趣在學(xué)習(xí)和認(rèn)識過程中起著巨大的內(nèi)驅(qū)作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要想方設(shè)法地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)的全過程，并在參與中體會到學(xué)習(xí)的樂趣和成功的喜悅，真正調(diào)動起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。通過參加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)給學(xué)生提供自我展示的平臺，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為了給學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會，華北水利水電學(xué)院光電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)立了激光開放實(shí)驗(yàn)室、光纖傳感開放實(shí)驗(yàn)室、光譜分析開放實(shí)驗(yàn)室、光學(xué)探測開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生在課外時(shí)間提供了廣闊的實(shí)驗(yàn)平臺，吸引了一大批學(xué)生進(jìn)入到各個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下主動探索未知領(lǐng)域，在鞏固理論知識的同時(shí)又鍛煉了學(xué)生們的實(shí)際動手能力。在近幾年學(xué)校組織的光電子類和機(jī)電類的競賽中華北水利水電學(xué)院取得了較優(yōu)異的成績。

5.改革實(shí)驗(yàn)考核方式，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展

傳統(tǒng)的考試題型和方式只適合對學(xué)生進(jìn)行理論知識的評價(jià)，而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰t是學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐的綜合能力，傳統(tǒng)的題型和方式顯然無法勝任評價(jià)任務(wù)，因此對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核要探索新的方式。為了使學(xué)生畢業(yè)后能更好地適應(yīng)當(dāng)前社會對高素質(zhì)人才的需求，在探索實(shí)驗(yàn)考核的新方式時(shí)一定要注意與社會職業(yè)技能鑒定接軌，要建立起基本技能、專業(yè)技能及綜合技能考核體系，鼓勵學(xué)生參加各種職業(yè)技術(shù)能力考試，取得社會公認(rèn)的職業(yè)技能資格考試證書。另外，還要培養(yǎng)學(xué)生良好的從業(yè)規(guī)范和職業(yè)素質(zhì)，使其在畢業(yè)時(shí)能達(dá)到勞動準(zhǔn)入制度所要求的相關(guān)技能等級。

三、教學(xué)效果

本文通過分析“光電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程存在的問題，從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教師隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)考核等多個(gè)環(huán)節(jié)對“光電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了深入分析，提出了改革方案。實(shí)踐證明，改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生在鞏固理論知識的同時(shí)又鍛煉了動手能力，有效提高了“光電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

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[4]彭潤伍，唐立軍，郭裕.結(jié)合前沿科學(xué)培養(yǎng)光電子專業(yè)創(chuàng)新人才[J].中國電力教育，2009，（23）.

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提高教師知識水平在教學(xué)過程中，教師具有主導(dǎo)作用，因此提高教師知識水平可以有效地提高教學(xué)質(zhì)量。這可以通過以下幾個(gè)方面來實(shí)現(xiàn):(1)要求教師多看書、多查資料來了解光電子技術(shù)的基本內(nèi)容，并時(shí)常關(guān)注光電子技術(shù)領(lǐng)域的新進(jìn)展，做好與時(shí)俱進(jìn);(2)送教師到光電子技術(shù)水平較高的院校進(jìn)修、參加光電子技術(shù)方面的國內(nèi)國際會議或到相關(guān)的企業(yè)學(xué)習(xí)，通過向他者交流學(xué)習(xí)來提高自己;(3)鼓勵教師進(jìn)行光電子技術(shù)方面的科學(xué)研究，這可以使教師對該方面的知識有更深入的了解。適當(dāng)變更授課內(nèi)容光電子技術(shù)發(fā)展迅速、學(xué)生的知識需求也在逐漸變化，這就需要不斷的對授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，具體來說就是刪舊和增新:(1)冊l舊，冊l除或壓縮己學(xué)過的或陳舊的內(nèi)容。如《光電子技術(shù)》課程一般都是開設(shè)在《光學(xué)》后的，所以有些光輻射的知識在《光學(xué)》中己經(jīng)講過的就可以刪除。一些陳舊的光電子如陰極射線管，現(xiàn)今應(yīng)用比較少，講解的時(shí)候就可以壓縮課時(shí)和授課內(nèi)容。(2)增新，增加相關(guān)的新技術(shù)。摘取國內(nèi)外期刊上發(fā)表的最新技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行講授，既豐富了課堂內(nèi)容，又拓寬了學(xué)生視野，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。

改革教學(xué)方法課堂教學(xué)是所有的教學(xué)環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)，用什么方法進(jìn)行教學(xué)是非常值得我們探討的。講課不僅是對己有知識的簡單闡述，而且是教師的一種再創(chuàng)造過程?！耙粔K黑板加一支粉筆”這樣的傳統(tǒng)教學(xué)方法己經(jīng)不適合現(xiàn)代化的今天了，現(xiàn)今的教學(xué)方法應(yīng)該更趨多元化:(1)引導(dǎo)學(xué)生建立長遠(yuǎn)學(xué)習(xí)動機(jī)。由院系組織，請往屆畢業(yè)生返?；蛑こ處熥龉怆娮蛹夹g(shù)方面的學(xué)習(xí)和研究體會報(bào)告，讓學(xué)生知道為什么要學(xué)光電子技術(shù)，學(xué)好了以后可以干什么，幫助學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目的，建立長遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)動機(jī)。也可以在講課過程中舉一些生活中的光電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)例，如PPI是怎么投影到屏幕上的，光電池怎么把光能轉(zhuǎn)化成電能的等等，讓學(xué)生對“學(xué)了這個(gè)有什么用”有個(gè)直觀的認(rèn)識，促使他們主動去學(xué)。(2)運(yùn)用多媒體，增加授課的信息量。多媒體課件有形象、直觀的優(yōu)點(diǎn)，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，因此作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段，它可以大大提高教學(xué)的效率。但是也不能一味的依賴多媒體，要注重與板書的結(jié)合。如在講解電光調(diào)制時(shí)，用多媒體展示電光調(diào)制的示意圖，再配合黑板板書推導(dǎo)進(jìn)行講解，才能夠更有利于學(xué)生對授課內(nèi)容的理解。(3)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生對所學(xué)知識的深入理解，還可以增強(qiáng)學(xué)生的動手能力，因此，《光電子技術(shù)》作為技術(shù)性較強(qiáng)的課程更離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)?？砷_設(shè)的實(shí)驗(yàn)有很多「生，如:光源與光輻射度參數(shù)測量實(shí)驗(yàn)、光敏電阻、光電池及光電二極管特性參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)、LED角度特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)等等。改進(jìn)考核辦法將平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績及期末考試成績按照20%、20%及60%的比例均納入總成績的評定，促進(jìn)學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)兩手抓。

增強(qiáng)師生互動教學(xué)中的教和學(xué)是兩方面的，除了老師教，更重要的是學(xué)生學(xué)。增強(qiáng)師生互動，一方面可以讓老師體會到學(xué)生對所學(xué)的課程有興趣，老師會更愿意教;另一方面，也可以讓老師對學(xué)生的知識需求及掌握程度有很好的了解，以調(diào)整講授的內(nèi)容和進(jìn)度，使得教學(xué)效果達(dá)到最好。

要想上好《光電子技術(shù)》這門課，首先要明確教學(xué)目的，再在雙重考慮教學(xué)目的和本專業(yè)實(shí)際情況的條件下，選取授課內(nèi)容。在教學(xué)過程中，要注意提高教師知識水平、改革教學(xué)方法、改進(jìn)考核辦法及增強(qiáng)師生互動，以得到最好的教學(xué)效果。

作者：張穎穎 單位：南京曉莊學(xué)院物理與電子工程學(xué)院

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關(guān)鍵詞：光信息科學(xué)與技術(shù)；多維實(shí)踐教學(xué)；課程設(shè)計(jì)；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）33-0193-02

一、引言

高等教育是知識創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要途徑，更是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。教育部副部長趙沁平表示，在建設(shè)創(chuàng)新型國家過程中，高等學(xué)校應(yīng)該也必須發(fā)揮重要的作用，可以提供全面的人才支持。而《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出，要“創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制”。實(shí)踐教學(xué)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需的創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。[1]創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)是實(shí)踐，要培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須為大學(xué)生構(gòu)建良好的實(shí)踐平臺。[2]

光電信息產(chǎn)業(yè)是湖北省重點(diǎn)扶持的產(chǎn)業(yè)之一，光電子行業(yè)一直保持快速、健康發(fā)展勢頭，成為湖北省重要的支柱產(chǎn)業(yè)和先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，對于促進(jìn)社會就業(yè)、拉動經(jīng)濟(jì)增長、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式具有十分重要的作用。“十二五”期間是光電產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵時(shí)期，必須緊緊抓住這個(gè)戰(zhàn)略關(guān)鍵時(shí)期，大力培養(yǎng)高水平光電產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)組織方式，實(shí)現(xiàn)光電子產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)[3]。本專業(yè)面向我省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，專業(yè)基礎(chǔ)理論扎實(shí)，具備光電信息技術(shù)方面的基本技能和工程實(shí)踐能力，能很好地掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和光電技術(shù)，具備設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保光電產(chǎn)品的能力，能在光電產(chǎn)業(yè)、科研部門從事光電信息領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)備使用與維護(hù)工作的高級專業(yè)人才。

本文針對光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)和專業(yè)發(fā)展特性，以武漢工程大學(xué)理學(xué)院校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)、校外實(shí)踐環(huán)節(jié)和校企產(chǎn)學(xué)研三個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)三位一體實(shí)踐平臺為例，討論實(shí)踐教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新的方法和意義。其探討對本專業(yè)建設(shè)發(fā)展以及其他理工科專業(yè)建設(shè)發(fā)展有一定意義。

二、現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

我校的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2003正式招生，至今已經(jīng)發(fā)展12年，開設(shè)了光電子、激光和光通信等3個(gè)專業(yè)方向，并在籌建光學(xué)信息技術(shù)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)光信息科學(xué)與技術(shù)的基本理論和技術(shù)，熟悉光學(xué)、電子學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，目標(biāo)培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、電子和計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識，系統(tǒng)地掌握光學(xué)信息處理技術(shù)、現(xiàn)代電子學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的基本技能，能在應(yīng)用光電子學(xué)及相關(guān)的電子信息科學(xué)、光通訊、激光技術(shù)、光機(jī)電算一體化產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、教學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)或管理工作的光信息科學(xué)與技術(shù)高級專門人才。但在專業(yè)發(fā)展的同時(shí)我們也看到了存在的一些問題。

（一）課程與實(shí)踐脫節(jié)

光信專業(yè)課程設(shè)計(jì)包括光電子電路、工程光學(xué)、光通信技術(shù)、光電技術(shù)、激光技術(shù)、太陽能光伏系統(tǒng)等，其學(xué)時(shí)約占總課時(shí)的三分之一，是專業(yè)課的理論教學(xué)的延伸與有效支撐。但通過與企業(yè)溝通和與往屆畢業(yè)生溝通了解到，專業(yè)課程內(nèi)容存在陳舊落后，理論脫離實(shí)際，缺乏社會實(shí)踐性，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入工作單位后發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識用不上，而實(shí)際需要的知識又沒學(xué)的現(xiàn)象。不僅課程設(shè)計(jì)，專業(yè)開設(shè)的各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)之間也出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，各自為政，缺乏有設(shè)計(jì)的聯(lián)系。

（二）實(shí)踐教學(xué)考核體系不合理

大部分實(shí)踐課程考核方式仍然和普通專業(yè)課程考核方式一樣，比如實(shí)驗(yàn)僅僅是專業(yè)課程考核中的一部分，普遍只占總成績20%，而這20%中還主要以出勤率和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，基本上老師的主觀印象評價(jià)占主要成分。而獨(dú)立于課程之外的生成實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)也存在這一問題，對其的評價(jià)主要依賴企業(yè)出勤率和實(shí)習(xí)報(bào)告，其最后成績往往流于形式，而缺乏對實(shí)習(xí)過程中本應(yīng)最重要的實(shí)踐過程及創(chuàng)新性的體現(xiàn)。這些不合理的考核評價(jià)方法最后會大大影響學(xué)生對實(shí)踐環(huán)節(jié)的重視程度，致使學(xué)生對實(shí)踐類學(xué)習(xí)項(xiàng)目敷衍忽視。

三、多維實(shí)踐教學(xué)模式

針對實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，本專業(yè)提出了一系列改革措施。借用與美國佛羅里達(dá)理工學(xué)院合作辦學(xué)平臺，借鑒國內(nèi)外高等工程實(shí)踐教育改革經(jīng)驗(yàn)[4-6]，通過與光電高新企業(yè)密切合作，以工程技術(shù)為主線，著力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)與工程實(shí)踐能力，在光通信器件、激光加工、太陽能應(yīng)用和LED節(jié)能環(huán)保照明等領(lǐng)域培養(yǎng)從事光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光電技術(shù)應(yīng)用以及管理的應(yīng)用型高級工程人才。

針對光電專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)）、校外實(shí)踐環(huán)節(jié)（生產(chǎn)實(shí)習(xí)）和校企產(chǎn)學(xué)研三個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)整合，形成由校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合研發(fā)中心共同組成的、面向全體學(xué)生、多角度、多層面的學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)平臺，旨在提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

（一）加強(qiáng)具備國際視野的“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)

在現(xiàn)有的實(shí)習(xí)基地基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)寬和深化校企合作。專業(yè)每年派遣若干名具備留學(xué)經(jīng)歷的專業(yè)教師深入企業(yè)，參與企業(yè)的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品研發(fā)和現(xiàn)場管理，培養(yǎng)專業(yè)教師的工程實(shí)踐能力，同時(shí)解決企業(yè)高水平專業(yè)人才不足的實(shí)際困難。另外，邀請企業(yè)技術(shù)骨干參與專業(yè)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和專業(yè)教材建設(shè)，讓教學(xué)內(nèi)容更貼近生產(chǎn)和研發(fā)需求，避免教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)際的脫節(jié)，保證教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性，真正提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

（二）多維實(shí)踐平臺建設(shè)

專業(yè)實(shí)踐基地分為校內(nèi)和校外2部分。在校內(nèi)建設(shè)有光電子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，基地室內(nèi)面積約300平方米，指導(dǎo)教師8名，接納規(guī)模40人，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室面積接近1000平方米；學(xué)校擬再投入300萬元建設(shè)飛秒激光實(shí)驗(yàn)室，目前正在申報(bào)湖北省光學(xué)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，隨著實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不斷完善，課外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地的成形，能為培養(yǎng)方案中的實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施和學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供保障。在校外部分，院里已經(jīng)簽約校外實(shí)習(xí)基地6個(gè)，接納規(guī)模120人，能夠承擔(dān)認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、工程實(shí)踐，以及職業(yè)崗位技能培訓(xùn)。

1.三位一體實(shí)踐平臺硬件的建設(shè)?，F(xiàn)有的校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的鞏固、規(guī)范，進(jìn)而開拓新的學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地；完善校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和運(yùn)作管理，增加實(shí)驗(yàn)室的開放性；促進(jìn)光電專業(yè)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，推動校企聯(lián)合研發(fā)中心的建設(shè)和規(guī)范。

2.三位一體實(shí)踐平臺運(yùn)作機(jī)制的建設(shè)。構(gòu)建生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地、實(shí)驗(yàn)室、教研室的互動、協(xié)作，促成校企聯(lián)合研發(fā)模式的建立，以研發(fā)合作為橋梁，協(xié)調(diào)校內(nèi)外學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)，真正提高學(xué)生的應(yīng)用能力，以及在應(yīng)用中的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.根據(jù)合作的光電信息企業(yè)的需求，采用訂單培養(yǎng)模式，充分利用學(xué)校專業(yè)人才的培訓(xùn)提高，調(diào)整專業(yè)實(shí)踐培養(yǎng)內(nèi)容，優(yōu)先為合作單位培養(yǎng)合格本科畢業(yè)生。

四、結(jié)論

多維實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)改革依托湖北省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)針對光電專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)）、校外實(shí)踐環(huán)節(jié)（生產(chǎn)實(shí)習(xí)）和校企產(chǎn)學(xué)研三個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)整合，形成由校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合研發(fā)中心共同組成的、面向全體學(xué)生、多角度、多層面的學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)平臺，旨在提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。改革現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)管理體制和運(yùn)行模式，創(chuàng)造新的人才培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)過程，進(jìn)行主動的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，并使學(xué)生較早地參與科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，提高大學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)、實(shí)踐能力，以培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才。

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篇7

Abstract： LED lighting and new energy industry is becoming one of Chinese most important industries， which implies a huge opportunity， while also faces change and challenge. In this paper， we discusses the significance for developing LED lighting and related new energy industry in Yichang explicitly. Furthmore， through extensive research， the development of LED and new energy industry recommendations are proposed.

關(guān)鍵詞： 宜昌；LED；新能源

Key words： Yichang；LED；new energy

中圖分類號：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）32-0050-03

作者簡介：王?。?982-），男，湖北宜昌人，博士，講師，主要研究方向?yàn)樾履茉磻?yīng)用技術(shù)及材料。

0 引言

火的使用開始了人類文明，同時(shí)也開始了人類照明領(lǐng)域的第一次革命。而愛迪生發(fā)明的白熾燈開始了第二次照明領(lǐng)域的革命，這次革命產(chǎn)生了通用電氣、西門子、飛利浦等百年跨國巨頭。

隨著發(fā)光二極管（LED）的出現(xiàn)，引發(fā)了全世界對照明的新思考。它采用冷光源發(fā)光，改變了傳統(tǒng)的白熾燈的發(fā)光原理，低能耗高亮度，環(huán)保、節(jié)能，將引領(lǐng)人類照明領(lǐng)域的第三次變革。全球許多國家投入了專門的力量對其進(jìn)行研究，LED照明產(chǎn)業(yè)更是成為現(xiàn)今最熱門的產(chǎn)業(yè)之一。未來幾年，我國LED潛在市場規(guī)模龐大，據(jù)測算，2015年我國LED照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到5000億元。

1 發(fā)展LED照明的背景及意義

在我國，LED照明也成為一項(xiàng)關(guān)系國計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)，發(fā)展LED照明產(chǎn)業(yè)對我國有著重要的意義，關(guān)系到我國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。目前我國是僅次于美國的第二大發(fā)電大國，其中僅照明用電就占發(fā)電總量的12%，年照明用電約4000億千瓦，而且目前仍以每年5%至10%的速度增長。

如推廣應(yīng)用LED照明，可節(jié)約用電2000億千瓦時(shí)，相當(dāng)于葛洲壩和三峽電站年發(fā)電量總合的兩倍。同時(shí)，控制照明用電的速度增長對緩解我國電力供應(yīng)不足將大有益處。此外，我國是“京都議定書”的簽約國，承諾減排25%，節(jié)能是必然之舉，大規(guī)模采用LED照明更是當(dāng)務(wù)之急。

在產(chǎn)業(yè)政策上，2003年3月，“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃將“半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)”立項(xiàng)。同年9月，科技部、信息部等多部委及北京等11個(gè)地方政府，成立國家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)小組，啟動了“半導(dǎo)體照明工程”。2005年，國家制定了“半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃”。2006年2月9日頒布的“國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）（863計(jì)劃）”將半導(dǎo)體照明列為重點(diǎn)工程。2007年，國家計(jì)委、科技部的《當(dāng)前國家優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域》指出，優(yōu)先支持功率型LED光電器件等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。2009年，國家發(fā)改委、科技部及多部委聯(lián)合制定了《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見》，明確地將半導(dǎo)體照明列為三大重點(diǎn)領(lǐng)域之一。2012年5月7日，科技部《半導(dǎo)體照明科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃（征求意見稿）》，明確提出要加大對LED照明推廣的支持力度。

2 宜昌市發(fā)展LED照明及相關(guān)新能源產(chǎn)業(yè)的意義

宜昌市位于湖北省西部，地處長江中上游結(jié)合部，渝鄂湘三省市交匯地，上控巴蜀、下引荊襄，以“三峽門戶”、“川鄂咽喉”著稱，舉世聞名的三峽大壩和葛洲壩電站都位于此處。

由于宜昌獨(dú)特的地理位置和豐富的水電資源，決定了宜昌工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是載電體工業(yè)，即以市場為導(dǎo)向，立足宜昌水電能源優(yōu)勢，依靠科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展以高耗能、大耗水、環(huán)保型為特征的載電體工業(yè)。

另一方面，由于宜昌宜居的生活環(huán)境，清潔的水電資源以及豐富的巴蜀文化，使宜昌在發(fā)展低碳、環(huán)保旅游城市的過程中有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。但是，由于以往宜昌豐富的水電資源，重工業(yè)成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)增長的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，目前已經(jīng)形成了以化工、建材、黑色冶金、有色冶金4大高耗能重工業(yè)體系，并占有絕對比重，單位GDP能耗巨大，這與建設(shè)水電旅游名城的方向存在著偏差。

因此，調(diào)結(jié)構(gòu)，降低重工業(yè)的比重，加大科技投入力度，提高現(xiàn)有重工業(yè)科技節(jié)能減耗能力，不斷促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，積極發(fā)展技術(shù)先進(jìn)、能耗較低的電子、新材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化行業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)宜昌市能源低碳化的任務(wù)迫在眉睫。采用LED照明及發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)就成為化解這些難題，提升宜昌的競爭力，向世界水電旅游名稱發(fā)展的最好選擇。

LED照明及新能源產(chǎn)業(yè)由于低能耗、環(huán)保和巨大的市場潛力而成為現(xiàn)在全球最熱門的產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)預(yù)測，到2015年，全國LED照明的市場將達(dá)到5000億元。在巨大的市場面前，宜昌市于1988年成立了高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，并于2010年升級為國家高新區(qū)，這10多年的發(fā)展，使宜昌擁有了宜昌南玻硅材料有限公司、宜昌勁森光電科技股份有限公司、宜昌匡通電子有限公司等大批在LED及新能源產(chǎn)業(yè)中居于前列的公司。這些基礎(chǔ)使得宜昌有能力在LED照明及新能源產(chǎn)業(yè)做出一番事業(yè)，而其中政府如何扶持、指導(dǎo)，不留于口頭形式，形成在實(shí)踐中有章可循及可操作的方法，還需要調(diào)研及研究。

此外，LED照明及新能源產(chǎn)業(yè)在宜昌的發(fā)展過程中，應(yīng)如何聯(lián)合與競爭，使之在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和開發(fā)項(xiàng)目上布局均衡、減少重復(fù)和盲目建設(shè)；宜昌的高校、相關(guān)科研院所、政府科技部門如何培養(yǎng)相應(yīng)的人才、搭建共享的科研及技術(shù)平臺，使宜昌成為武漢光谷科研技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中的一部分等問題，都需要好好調(diào)研及研究。

3 宜昌市發(fā)展LED及新能源產(chǎn)業(yè)的建議

通過廣泛調(diào)研宜昌市光電子及新能源相關(guān)公司，比如宜昌南玻硅材料有限公司、宜昌勁森光電科技股份有限公司、宜昌匡通電子有限公司等新能源公司，我們發(fā)現(xiàn)：目前，我市LED、光伏及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)已形成規(guī)模，LED照明應(yīng)用也正鋪開，雖有市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律調(diào)節(jié)其取向，企業(yè)自主興衰，但城市發(fā)展卻與企業(yè)相連、與GDP休戚相關(guān)。因而不能坐視企業(yè)在狹縫中自生、在激烈的競爭中自滅，宜盡力扶持、指導(dǎo)和引導(dǎo)，為不流于口頭形式和實(shí)踐中有章可循以及可操作性，需在組織、政策及實(shí)施細(xì)則上采取相應(yīng)措施。為此，我們提出如下建議：

3.1 制定宜昌市光電子及新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃，建立經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)光電子及新能源產(chǎn)業(yè)基地，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)配套，相關(guān)企業(yè)的地域位置相對集中為好，形成以宜昌城區(qū)為核心，東與武漢光谷接軌，技術(shù)合作，輻射周邊區(qū)縣，在推廣應(yīng)用上盡力涵蓋恩施、川東。

在半導(dǎo)體照明的襯底材料、外延、封裝、應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈中，宜昌企業(yè)目前以封裝、應(yīng)用為主，這與全國同行業(yè)形勢相似，雖有全國最大的封裝企業(yè)落戶宜昌，但屬低端產(chǎn)品，宜鼓勵和引導(dǎo)部分封裝企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向大功率單管、大功率集成和SMD（貼片式）LED集中，經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的企業(yè)，向產(chǎn)業(yè)鏈上游延伸。光伏產(chǎn)業(yè)力求開發(fā)熱（溫差）發(fā)電材料與之組合，以提高太陽能的利用率。

3.2 設(shè)立光電子及新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金和投資基金，其目的有二：

一，用于支持光電子及新能源技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)和新項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化。

二，引導(dǎo)金融資本、招商投資及民間資本投入。

引導(dǎo)基金的來源渠道：

①政府投資，提高融資的安全感及信任度。

②把相關(guān)產(chǎn)業(yè)的稅收優(yōu)惠政策改為稅收資金再投入。

③公用事業(yè)照明改造后的節(jié)能資金。這與當(dāng)前興起的能源合同管理辦法有異，但更利于led照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

④國家相關(guān)節(jié)能財(cái)政補(bǔ)貼資金。

3.3 建立推廣應(yīng)用光電子及新能源的政府與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（或行業(yè)協(xié)會）相結(jié)合的協(xié)調(diào)辦事機(jī)構(gòu)，促進(jìn)、指導(dǎo)和引導(dǎo)我市光電子及新能源應(yīng)用的有序發(fā)展。使之在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和開發(fā)項(xiàng)目上布局均衡合理，減少重復(fù)和盲目發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)間的分工、合作，提高投入產(chǎn)出比，整合經(jīng)營艱難、技術(shù)力量薄弱的企業(yè)。一陣國際的LED及新能源并購風(fēng)暴正刮向我國，勢將許多地方小企業(yè)壓倒，如不早作準(zhǔn)備，就將淪為新買辦，2010年九月在北京曾召開過LED行業(yè)整合會議，可惜參加的企業(yè)面極窄。未引起廣泛關(guān)注。

3.4 在LED路燈照明的推廣應(yīng)用上，宜早出臺地方政策，扶持、幫助地方企業(yè)發(fā)展，不能成為所謂平等競爭的自由港，許多城市已有公開或內(nèi)部控制扶持本地企業(yè)的規(guī)定，宜昌也當(dāng)如法炮制，由相關(guān)部門監(jiān)督質(zhì)量、領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)市內(nèi)推廣應(yīng)用，由物價(jià)部門核定價(jià)格，對企業(yè)直接或間接補(bǔ)貼。如在本區(qū)內(nèi)推廣應(yīng)用LED照明放任自流，任其競爭，則宜昌市民及地方財(cái)政將付出高昂的代價(jià)。

3.5 組建宜昌光電子及新能源工程技術(shù)聯(lián)合研究中心。它應(yīng)是各相關(guān)企業(yè)、單位及高校共同組建和共同享用的科研及工程試驗(yàn)平臺，可借鑒世界通行的聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)作方式。組織多方面資源力量聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，成果共享。爭取湖北省光伏工程技術(shù)研究中心的指導(dǎo)、幫助和合作。同時(shí)，我市也初具獨(dú)立研究的基本條件，LED照明及新能源包羅的專業(yè)雖廣，如光、機(jī)、電、熱管理、化工（如新材料）等，所幸我市一應(yīng)俱全，有極好的科技力量，只是組織而已。

此外，我市多晶硅、鋁材、石墨、超強(qiáng)超輕、極具節(jié)能優(yōu)勢的芳綸蜂窩材料以及納米材料等優(yōu)勢產(chǎn)品，值得作寬泛應(yīng)用和深加工的開發(fā)。研發(fā)新型逆變器、智能照明控制裝置，提高新能源微網(wǎng)并網(wǎng)的低壓穿越能力研究等。

3.6 盡早盡快作公共場所光伏應(yīng)用試點(diǎn)。我市有獨(dú)具的優(yōu)越條件，為我市率先進(jìn)入光伏建筑一體化城市提供經(jīng)驗(yàn)，爭取國家扶持與幫助。

宜昌周邊丘陵有較多高頂平臺，如筆者實(shí)地觀察過的曉峰、軍田壩的日照、風(fēng)力均有開發(fā)價(jià)值，一旦國家對能源類型作強(qiáng)制性配置（可預(yù)期的能源政策，國際上已有先例），則可再生能源勢必突破高成本桎梧而快速發(fā)展。宜早準(zhǔn)備，先期進(jìn)入，由試點(diǎn)形成產(chǎn)業(yè)。

3.7 及早制定宜昌暫行的LED路燈標(biāo)準(zhǔn)。LED路燈目前沒有世界通用標(biāo)準(zhǔn)，也沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國家雖正制定，但遲遲未能出臺，若不及早制定宜昌市的LED照明標(biāo)準(zhǔn)，則在宜昌應(yīng)用的LED路燈，將會在技術(shù)參數(shù)、性能質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上千差萬別、五花八門，不僅難以互換，增加維護(hù)成本，且在檢驗(yàn)其光、機(jī)、電性能上無章可循，莫衷一是?；蚴拐斩炔蛔?，或使超亮造成光污染，均藏安全隱患。因此，須制定宜昌地方性LED照明標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)展中的混亂局面。

3.8 加快培養(yǎng)我市光電子及新能源產(chǎn)業(yè)的中、高端人才。市場競爭實(shí)是產(chǎn)品競爭，產(chǎn)品競爭實(shí)是人才競爭。應(yīng)多渠道廣羅人才和多方法培養(yǎng)人才，引進(jìn)和發(fā)掘?qū)I(yè)領(lǐng)軍專家，充分利用我市高校和企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，在高校中增加相關(guān)專業(yè)或班級，組織短、中、長期相結(jié)合的技術(shù)培訓(xùn)，以期快速輸送生產(chǎn)骨干和提供后備技術(shù)力量。這是發(fā)展我市光電子及新能源產(chǎn)業(yè)和推廣應(yīng)用的百年大計(jì)。

3.9 培育光電子及新能源產(chǎn)能優(yōu)勢，進(jìn)入資本運(yùn)作市場。宜昌已有宜化、興發(fā)兩化工行業(yè)的資本運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)和成果，對推動新興產(chǎn)業(yè)的資本運(yùn)作應(yīng)有借鑒的裨益和幫助，可協(xié)調(diào)另建公司，將行內(nèi)各企業(yè)的各優(yōu)勢部門、車間，獨(dú)立核算納入麾下，將有不凡的長期業(yè)績，可爭取進(jìn)入資本運(yùn)作市場，一旦融資擴(kuò)大規(guī)模，便會成為宜昌的另一產(chǎn)業(yè)支柱。目前從事股權(quán)體制改革的企業(yè)中不乏LED封裝企業(yè)，未來還將有更多LED企業(yè)上市交易。目前，大形勢、大趨勢如此，我市將如何！不能坐失良機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉耀彬，胡觀敏.我國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及戰(zhàn)略選擇[J].科技進(jìn)步與對策，2010（12）.

[2]雷通，王小平，王麗軍，張雷，呂承瑞，王隆洋.第三代半導(dǎo)體材料在LED產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用[J].材料導(dǎo)報(bào)，2009（01）.

篇8

Leeds, UK.

Quantum Wells, Wires

and Dots

2009, 538pp.

Paperback

ISBN: 9780470770979

John Wiley

Paul Harrison著

半導(dǎo)體納米材料是納米材料的一個(gè)重要組成部分,由于能帶工程而實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體超晶格、量子阱、量子線和量子點(diǎn)這類低維結(jié)構(gòu)具有的獨(dú)特物理性質(zhì),使得納米薄膜、納米微粒、納米團(tuán)簇、納米量子點(diǎn)等所顯示出的新穎的電、磁、光以及力學(xué)性質(zhì),令它們與電子學(xué)、光電子學(xué)以及通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。納米結(jié)構(gòu)的電子和光子器件將成為下一代微電子和光電子器件的核心。目前它們的發(fā)展主要集中在GaN,ZnO,CdS,ZnS,Si,Ge以及碳納米管等方面。

本書是一本關(guān)于“量子阱、量子線及量子點(diǎn)”的綜合教科書,為熟悉固態(tài)物理的人從理論和計(jì)算兩個(gè)方面講述了如何計(jì)算半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)中電子、光子的性質(zhì)及輸運(yùn)性質(zhì)。作者采用了類似數(shù)學(xué)教科書的方法講述了關(guān)于半導(dǎo)體納米材料的各種性質(zhì),由各個(gè)示例給出標(biāo)準(zhǔn)解法并附帶詳細(xì)的推導(dǎo)過程及計(jì)算程序代碼。讀者可以根據(jù)這一系列推導(dǎo)獨(dú)立驗(yàn)證他們自己碰到的新的理論假設(shè)并對其作出合理的解釋。就像作者所說的那樣――本書包含“一切”計(jì)算半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)中電子、光子的性質(zhì)及輸運(yùn)性質(zhì)的知識,讀者不需要其他參考書,可以從零開始學(xué)習(xí)。

不同于前兩版,本書沒有附帶計(jì)算機(jī)源代碼光盤,但讀者仍然可以從作者的網(wǎng)站上找到幾乎全部書中所用到的相關(guān)程序的代碼。此外,新版本還給出了一些新的物質(zhì)屬性,如散射率、電子傳遞、量子原子團(tuán)、光波導(dǎo)及量子阱中的光子性質(zhì)等,大約占全部相關(guān)內(nèi)容的20%。

本書作者Paul Harrison目前是英國利茲大學(xué)(University of Leeds)電子與電機(jī)工程學(xué)院微波及光子研究所教授。主要從事于基于量子力學(xué)原理開發(fā)新型光電子器件的研究,其研究成果在許多工程領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

本書適用于半導(dǎo)體及凝聚態(tài)物理專業(yè)的研究生,以及從事半導(dǎo)體納米材料的相關(guān)理論和工業(yè)應(yīng)用研究的從業(yè)人員。

靳紹巍,博士生

(中國科學(xué)院力學(xué)研究所)

篇9

關(guān)鍵詞：菲涅爾；光電子學(xué)；光場分析

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

《光電子學(xué)與光電器件》是一門實(shí)踐性與應(yīng)用型很強(qiáng)的課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)了光電子學(xué)的基本理論知識的同時(shí)，還需要通過實(shí)驗(yàn)課進(jìn)一步理解和消化一些基本原理和基本元件，掌握光電子學(xué)的基本技能。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課的建設(shè)直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，影響學(xué)生今后進(jìn)行科研的能力，是學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容之一。如何構(gòu)建課程體系以及在課程中引入相應(yīng)的知識訓(xùn)練，是一個(gè)重要的研究課題。隨著光通信系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，光學(xué)元件的制作工藝也在突飛猛進(jìn)。菲涅爾透鏡作為一種二元光學(xué)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(yōu)點(diǎn)，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(yīng)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(xué)元件。根據(jù)菲涅爾衍射理論，在對波前進(jìn)行比較粗糙的分割，組成一些同心圓環(huán)，使得到達(dá)波前一點(diǎn)的光程相差半個(gè)波長，經(jīng)過振幅疊加可以達(dá)到聚焦的目的。為加強(qiáng)學(xué)生對波動光學(xué)方面基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能的理解和掌握，養(yǎng)成用波動理論分析光學(xué)問題的思維習(xí)慣，了解菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)與分析方法，吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院特為本科生開設(shè)《光電子學(xué)與光電器件》課程這門專業(yè)課。

一、幾何光學(xué)的局限性

因?yàn)樵谌粘Ｉ钪杏鲆姷挠嘘P(guān)光的問題絕大多數(shù)都屬于幾何光學(xué)的問題，幾何光學(xué)比較直觀，解決問題的方法比較簡單，本科生在進(jìn)行光電子學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候往往習(xí)慣于用幾何光學(xué)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(xué)有局限性，除了直線傳播定律之外，作為幾何光學(xué)基礎(chǔ)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(yīng)用才能成立。幾何光學(xué)原理的適用范圍是有限度的。光電子學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生用微觀的思維去理解光、了解光的波動性。按照幾何光學(xué)的知識，激光通過凸透鏡會聚焦到一點(diǎn)，如果這個(gè)點(diǎn)沒有大小，此處能量密度將是無窮大，這是不符合科學(xué)的，所以，聚焦的焦點(diǎn)處應(yīng)該為一個(gè)焦斑，用幾何光學(xué)的知識無法計(jì)算出此處焦斑的大小及其能量分布情況。實(shí)驗(yàn)過程中，可以測的激光焦點(diǎn)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(huán)，其能量分布如圖1所示。

學(xué)生這種幾何光學(xué)的思維定勢會影響他們對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析以及面對問題時(shí)所采取的解決方法。為了讓學(xué)生在現(xiàn)有知識條件下，就能理解解決這一光學(xué)問題，從而改變他們這種思維定勢，我們在《光電子學(xué)與光電器件實(shí)驗(yàn)課》引入菲涅爾理論的應(yīng)用，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盡可能讓學(xué)生用波動光學(xué)的知識去理解，從而改變學(xué)生波動光學(xué)的思維習(xí)慣。

二、菲涅爾理論

根據(jù)菲涅爾理論，波前上每一個(gè)點(diǎn)都可以看成一個(gè)新的震動中心，它們發(fā)出的次波在空間某一點(diǎn)振動的所有次波的相干疊加即為該點(diǎn)的光強(qiáng)。利用公式描述如下：

其中（P）是波面上P點(diǎn)的復(fù)振幅，K是比例常數(shù)，F(xiàn)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(jīng)過一個(gè)復(fù)雜的曲面積分，按照理論，可以計(jì)算出激光光場中任何一點(diǎn)的光強(qiáng)。但是這個(gè)積分計(jì)算是非常復(fù)雜的，一般的學(xué)生很難完成。如果我們的實(shí)驗(yàn)課中讓學(xué)生進(jìn)行這樣枯燥無味的數(shù)學(xué)計(jì)算，不但不能提高學(xué)生波動光學(xué)的思維習(xí)慣，同時(shí)還會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這與我們實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的宗旨是相違背的。

可以利用上面的公式，不需要復(fù)雜的曲面積分，借助于計(jì)算機(jī)的快速處理能力，設(shè)計(jì)出一個(gè)激光光場分析系統(tǒng)，在比較短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算出各種光學(xué)元件的光場情況，從而讓學(xué)生用波動光學(xué)的知識去理解激光。在利用菲涅爾公式進(jìn)行光場分析的時(shí)候，學(xué)生需要了解激光波長、材料折射率、光學(xué)元件的形貌等參數(shù)，這些都是光電子學(xué)中比較重要的概念。

如在進(jìn)行《氦-氖激光器模式分析》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)候，學(xué)生可以利用光場分析系統(tǒng)模擬出氦氖激光的情況，然后利用CCD等儀器測量實(shí)際的模式，經(jīng)過對比就可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的誤差，并進(jìn)行誤差分析。再比如《氦-氖激光器高斯光束與發(fā)散角測量》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以讓學(xué)生在分析系統(tǒng)中計(jì)算發(fā)散角的大小，以及利用最小二乘法對激光光強(qiáng)分布情況進(jìn)行擬合，對高斯分布情況進(jìn)行分析，從而讓學(xué)生對高斯激光有一個(gè)更深入的了解，然后利用CCD對高斯激光發(fā)散角測試系統(tǒng)進(jìn)行測試。這一過程對學(xué)生來說可以深入強(qiáng)化其對光電子學(xué)概念的理解，同時(shí)提高他們對光電子學(xué)的興趣。

三、光場分析系統(tǒng)

光場分析系統(tǒng)為我們自主研發(fā)的一套分析軟件。該軟件主要是針對《光電子學(xué)與光電器件實(shí)驗(yàn)》教學(xué)而設(shè)計(jì)，學(xué)生在使用過程中可以自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中各個(gè)光學(xué)元件的參數(shù)。比如，學(xué)生可以設(shè)置激光波長，不同的波長會根據(jù)光的顏色來進(jìn)行區(qū)分；可以任意設(shè)定凸透鏡的表面形貌，從而可以讓學(xué)生了解球面透鏡與非球面透鏡的區(qū)別；可以設(shè)定高斯光束中能量分布情況，從而可以比較準(zhǔn)確地測量高斯光束的發(fā)散角等參數(shù)；還可以對菲涅爾波帶片的聚焦情況進(jìn)行模擬，同時(shí)還可以模擬非對稱的橢圓形波帶片，這種非對稱光學(xué)元件在邊發(fā)射激光器光束整形方面有很大的應(yīng)用前景。

四、八階梯相位型菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)與分析

根據(jù)菲涅爾衍射公式，我們可以設(shè)計(jì)菲涅爾波帶片，每個(gè)圓環(huán)的半徑滿足以下公式：

其中，R1為最小圓環(huán)的半徑。如果我們對前面所提到的波帶片每個(gè)波帶進(jìn)行劃分，根據(jù)不同的波帶設(shè)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(rèn)為mλ

波帶片衍射效率公式為：

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

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

其中N為波帶片階數(shù)，n為材料折射率，對于n=

1.56的材料，為波帶片達(dá)到相位匹配，我們設(shè)計(jì)每層高度為118納米，一共8層亞波帶，半徑為18微米，根據(jù)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(tǒng)模擬這種菲涅爾透鏡的聚焦情況。首先分析主軸上光強(qiáng)分布情況，得到菲涅爾透鏡主焦點(diǎn)位置。從圖中我們可以看出，主焦點(diǎn)的位置與利用公式獲得的主焦點(diǎn)位置比較符合。

然后我們繼續(xù)分析焦點(diǎn)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(diǎn)處能量分布情況（圖4）。

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

五、總結(jié)

光電子學(xué)是光學(xué)和電學(xué)相結(jié)合并加以融合的技術(shù)領(lǐng)域，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課在學(xué)習(xí)光電子學(xué)過程中非常重要。本文根據(jù)光電子學(xué)與光電器件實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)以及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所面臨的問題，在教學(xué)過程中引入菲涅爾理論的應(yīng)用，設(shè)計(jì)匹配實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的光場分析系統(tǒng)，本文合理采用計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用作為教學(xué)手段，提高授課質(zhì)量，增加課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研培訓(xùn)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

[關(guān)鍵詞] 光信息科學(xué)與技術(shù) 人才培養(yǎng) 教學(xué)改革 企業(yè)需求

一、光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的地位與現(xiàn)狀

近年來,國內(nèi)許多重點(diǎn)大學(xué)和地方院校都相繼設(shè)立了光信息科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國共有106所高校開設(shè)了這個(gè)專業(yè),廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點(diǎn)的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案。重點(diǎn)高校由于具備深厚的學(xué)科基礎(chǔ)和優(yōu)質(zhì)生源,而且有光學(xué)碩士點(diǎn)和博士點(diǎn),其畢業(yè)生中有相當(dāng)大的比例是繼續(xù)考研深造,其余的畢業(yè)生則選擇就業(yè)。地方高校無論從師資力量、教學(xué)設(shè)施到學(xué)生的整體水平都無法與重點(diǎn)院校相比擬,同專業(yè)的畢業(yè)生面對就業(yè)如何與重點(diǎn)院校的畢業(yè)生抗?fàn)?一般說來,用人單位會傾向錄用重點(diǎn)大學(xué)的畢業(yè)生。那么,如何提高地方院校畢業(yè)生的競爭力就成為我們必須認(rèn)真思考的問題。本文結(jié)合佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院在建設(shè)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)過程中的實(shí)際做法,來討論這個(gè)問題。

二、我校光信息專業(yè)建設(shè)過程中遇到的困惑

佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院是地方性應(yīng)用型本科院校,在人才培養(yǎng)方面要充分考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)對人才培養(yǎng)的需求,及時(shí)了解區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨向,適時(shí)地根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來合理調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容,以便更好地服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì),同時(shí)也可以在不斷滿足市場需求的同時(shí),自身得到更快的發(fā)展與提高。

我校的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2002年獲得教育部批準(zhǔn)正式招生。我校物理系原先只開設(shè)了物理學(xué)(師范)專業(yè),在申報(bào)新專業(yè)前的幾年時(shí)間里,引進(jìn)了多名光學(xué)專業(yè)的教授和博士,自身也培養(yǎng)了一部分光學(xué)專業(yè)的骨干教師。為了辦好該專業(yè),我們組織了相關(guān)教師到省內(nèi)的中山大學(xué)、華南師范大學(xué)、暨南大學(xué)等院校參觀學(xué)習(xí),同時(shí)還和省外的同濟(jì)大學(xué)、中國科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)等重點(diǎn)高校有學(xué)術(shù)往來和交流,聘請了華中科技大學(xué)的專家學(xué)者擔(dān)任顧問。由于各個(gè)高校的學(xué)科優(yōu)勢與師資情況不同,所開設(shè)的課程也有所不同。一般說來,都會根據(jù)原有的學(xué)科基礎(chǔ)來制訂新專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃。我們想,上一個(gè)新專業(yè)不容易,要想辦好新專業(yè),則需要在專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面都要有周密、合理的籌劃。

我校于2001年在物理學(xué)專業(yè)里首先開設(shè)了光電子方向,為辦新專業(yè)打基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)開設(shè)的課程在原來專業(yè)的基礎(chǔ)上增加了激光原理、光電子學(xué)和信息光學(xué)等幾門光學(xué)和信息類課程。實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備不成規(guī)模,專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少(只有6個(gè)),實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)36學(xué)時(shí)。隨著新專業(yè)教學(xué)的需要,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)迫在眉睫。我們組織骨干教師和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員到外?？疾烊〗?jīng),從理論課程的設(shè)置到實(shí)驗(yàn)課程的開出,從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置到儀器的規(guī)格、型號都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過在02、03級學(xué)生的教學(xué)中實(shí)施,基本能夠滿足教學(xué)需要,但同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)存在以下問題:(1)所開的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也與其他高校雷同,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相差無幾,并且以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,難以在實(shí)踐方面提高學(xué)生的綜合能力。

這種狀況迫使我們反思:一味照搬別人的做法是不行的,有特色才是生存的關(guān)鍵。2004年起,珠三角地區(qū)的光電企業(yè)突起,特別是LED產(chǎn)業(yè)得到國家的大力扶持,普立華公司、國星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯(lián)動科技公司、騰龍光學(xué)公司、奇美電子有限公司、中國網(wǎng)通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業(yè)落戶佛山,這些企業(yè)是光信息專業(yè)學(xué)生的主要就業(yè)意向單位,為本專業(yè)的學(xué)生提供了新的機(jī)會,但同時(shí)對人才的要求也有所提高。

為此,我們主動和相關(guān)企業(yè)聯(lián)系,到企業(yè)的人事、技術(shù)等部門進(jìn)行調(diào)研。在與企業(yè)溝通的過程中,企業(yè)向我們反饋:由于學(xué)校教育觀念和教學(xué)內(nèi)容的陳舊與落后,學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容幾乎在企業(yè)里都用不上,而企業(yè)需要的知識卻沒有接觸過,理論脫離實(shí)際, 缺乏社會實(shí)踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養(yǎng)的本科以上畢業(yè)生在數(shù)量上有大幅度的增長,而社會急需的能勝任研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、策劃等工作并具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人員仍然是目前非常緊缺的專門人才,佛山本地的光電企業(yè)需要的人才要具備光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光電檢測、LED封裝等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目標(biāo)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,更新課程設(shè)置

我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養(yǎng)企業(yè)需要的技術(shù)人才作為合理的培養(yǎng)目標(biāo),著手修訂了2005級人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱,開設(shè)了以下專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程:波動光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)、激光原理與技術(shù)、微電子技術(shù)、EDA技術(shù)、光纖光學(xué)、光纖通信原理、信息光學(xué)、光電子學(xué)、光度學(xué)原理、光電檢測技術(shù)、電光源原理等。

2.加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入,實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)

從2002年至今,光電信息與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室共投入200多萬元購買各類儀器設(shè)備。組建了3個(gè)實(shí)驗(yàn)分室:光信息處理與光電檢測技術(shù)分室、光電子器件技術(shù)分室、電光源技術(shù)分室。經(jīng)過7年的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)實(shí)踐,逐步形成較為系統(tǒng)的教學(xué)體系、先進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容和開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。

(1)有機(jī)整合、獨(dú)立開課,構(gòu)建了模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

打破基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立分塊,實(shí)驗(yàn)從屬于理論課的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,將光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的實(shí)驗(yàn)組成一個(gè)有機(jī)整體,獨(dú)立開課,構(gòu)建模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

(2)改革教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),大幅增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

光電信息與技術(shù)實(shí)驗(yàn)共108學(xué)時(shí)。由于多門實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合為一門課,總課時(shí)增加,課程之間內(nèi)容相互融合、滲透。因此,可以開設(shè)足夠數(shù)量的高質(zhì)量的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與科研、工程、社會應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系,把學(xué)科最新發(fā)展成果和科研成果引入教學(xué),形成良性互動,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合。結(jié)合企業(yè)需要,我們開設(shè)了“電子鎮(zhèn)流器電參數(shù)測量”“光源光強(qiáng)角分布測量”“光源色溫測量”“光電顯示面板亮度均勻性測量”“光致發(fā)光及熒光粉相對亮度測量”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.重視師資隊(duì)伍建設(shè),打造合理的人才梯隊(duì)

開辦新專業(yè)僅有好的課程設(shè)置和合理的實(shí)驗(yàn)室配置是不夠的,還需要有優(yōu)良的師資隊(duì)伍建設(shè)。從2002年起,我系就注意引進(jìn)光電人才,共吸收了兩名分別為LED照明和光學(xué)層析成像專業(yè)的博士后,還有2名光學(xué)專業(yè)的博士,多名光學(xué)專業(yè)碩士。新生力量的加入充實(shí)了教師隊(duì)伍,加強(qiáng)了科研的實(shí)力。另外,我們還注重在職教師的學(xué)術(shù)進(jìn)修。這幾年,通過在職攻讀學(xué)位和利用訪學(xué)得到提高的教師有十幾人,取得博士學(xué)位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強(qiáng)與國外的合作,幾年來,派出3名教師到美國和臺灣等地的高校進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問和交流。也通過邀請國內(nèi)名校的專家來校舉行學(xué)術(shù)講座。整個(gè)專業(yè)教師隊(duì)伍呈現(xiàn)高學(xué)歷、高職稱的態(tài)勢,以中青年為主力的科研梯隊(duì)充滿活力。

4.重視實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生的專業(yè)技能

這幾年,我們重視學(xué)生實(shí)習(xí)基地的建設(shè),與對口的企業(yè)建立了良好的關(guān)系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠(yuǎn),交通便利的優(yōu)勢,組織或鼓勵學(xué)生參加光電照明等博覽會,讓學(xué)生多接觸專業(yè)知識的應(yīng)用。

嚴(yán)格把握畢業(yè)論文的選題,鼓勵選擇應(yīng)用型課題,讓學(xué)生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測量系統(tǒng)”“用脈沖光聲技術(shù)測量吸收系數(shù)”“太陽能LED照明燈的設(shè)計(jì)”等課題,是學(xué)生在大學(xué)三年級時(shí)就開始參與到指導(dǎo)教師的科研工作中完成的。

四、專業(yè)建設(shè)效果

畢業(yè)論文的質(zhì)量有一定的提高,緊密結(jié)合光電專業(yè)方向,每年都有一定數(shù)量的論文具有創(chuàng)新性和應(yīng)用價(jià)值。比如,09屆畢業(yè)生的論文中“大功率白光LED開關(guān)穩(wěn)流電源的設(shè)計(jì)”“排線順序正確性的自動檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等論文獲得了優(yōu)秀畢業(yè)論文。

最近幾年,每年都有多名畢業(yè)生被國興光電、滕龍光學(xué)有限公司等企業(yè)錄用。根據(jù)畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤的結(jié)果顯示,我們的一些畢業(yè)生在企業(yè)里能吃苦、肯鉆研、表現(xiàn)良好,得到了重用,在企業(yè)的技術(shù)崗位上作出了一些成績。另外,我們在考研方面也取得勝利,如今年32名光信息專業(yè)畢業(yè)生中,有7名同學(xué)考上中山大學(xué)、華南師范大學(xué)、暨南大學(xué)和廣東工業(yè)大學(xué)等高校的研究生。

近3年來,我們培養(yǎng)的學(xué)生在“挑戰(zhàn)杯”“廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽”等各類競賽中獲獎18項(xiàng),75人次獲獎。通過競賽,學(xué)生將所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)踐中,有效提高了他們的綜合素質(zhì)。

五、思考與建議

經(jīng)過7年的建設(shè)實(shí)踐,我們有過教訓(xùn),也取得一些經(jīng)驗(yàn),總結(jié)如下:

(1)合理動態(tài)地更新教學(xué)內(nèi)容,淘汰已經(jīng)過時(shí)的內(nèi)容,特別體現(xiàn)在專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上。

(2)要建設(shè)有特色的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,推行模塊化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有助于學(xué)生針對就業(yè)意向來選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(3)不足。專業(yè)設(shè)計(jì)軟件的熟練使用是當(dāng)今很多光學(xué)企業(yè)在招聘技術(shù)人員時(shí)強(qiáng)調(diào)的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設(shè)相關(guān)的課程來介紹這類軟件的使用。但我們已經(jīng)在09級的人才培養(yǎng)方案中加入《科研訓(xùn)練》環(huán)節(jié),實(shí)施導(dǎo)師制,讓學(xué)生提前進(jìn)入老師的科研項(xiàng)目,為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

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