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光电信息工程论文实用13篇

光电信息工程论文
光电信息工程论文篇1

当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的,若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展,当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此,要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师,除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识,比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。

一、光纤通信技术简介

1960年,美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器[1],给光通信带来了新的希望。和普通光相比,激光具有波谱宽度窄,方向性极好,亮度极高,以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光,它的特性和无线电波相似,是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后,氦―氖(He-Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出现,并投入实际应用。激光器的发明和应用,使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。

1966年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中,波长为1.55μm的光纤损耗:1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986年是0.154 dB/km,接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年,作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年,贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时(约11.4年),外推寿命达到100万小时,完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步,使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中,光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。

由于在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4],因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。综上所述,可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5],也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

二、光纤通信课程教学研究

(一)光纤通信课程的理论教学

电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容,它们分别是:第一部分,光纤技术的基础;第二部分,光纤通信器件技术基础;第三部分,光纤通信系统和网络;第四部分,光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进,逐渐深入。理论学时总共32学时。

第一部分,光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识,比如:电信技术的发展,光通信的必要性及技术基础,光纤通信技术的历史、现状与未来。此处,可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程,并附带介绍微波通信的发展里程,然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点,让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象,重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中,光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性,这是该部分的重点知识。总之,笔者认为,第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的,不宜讲得深奥,而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理,使学生易于接受,才能提高学生对这门课程的兴趣,从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。

第二部分,光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件,这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件,学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括:基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等;光学滤波器的内容包括Fabry-Perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、Mach-Zender型滤波器、光纤光栅等;光纤放大器的内容包括:掺饵光纤放大器(EDFA)、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括:普通的半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)、FP型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器(OSA)、PN结光电二极管、PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件,讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等,应结合动画或者视频讲解,甚至如果有条件的话,可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解,比如光纤活动连接器、LD、LED、光纤光栅、PIN光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。

第三部分,光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分,包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中,光纤传输系统的内容包含:光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含:通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统(PDH)、同步数字系统(SDH)、异步传输模式(ATM)、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含:通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术(WDM、OTDM、OCDMA和分组交换技术)、无源光网络(G-PON、E-PON、WDM-PON)、光传送网(G.709OTN)、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术,讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等,应尽量使用PPT的图片、动画进行讲解,PPT上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。

第四部分,光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器,在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备,是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括:光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计(OTDR)的使用;光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中,重点讲解光功率计、OTDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。

(二)光纤通信课程的实验教学

对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计,因此,笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而,笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时,理论教学学时为32学时,7个实验的教学学时为16学r。

根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验,认为具体的实验课程设置如下。

1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理,熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。

2.光时域反射计(OTDR)测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法,学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。

3.光波分复用(WDM)系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率,了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。

4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图,并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础,根据眼图测量数字通信系统性能的原理;学习通过数字示波器调试、观测眼图;掌握判别眼图质量的指标;熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。

5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程,了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理;了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。

6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数;利用PC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统;了解光环行器的工作原理和主要功能;了解光环行器性能参数的测试原理;了解光纤光栅的光谱特性;学习PC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。

7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数;利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理,了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。

通过以上实验课程,能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识,而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性,为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。

三、结束语

光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位,电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言,除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外,了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析,讨论了该门课程与该专业的内在联系,分析其重要性,并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验,提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。

参考文献:

[1]高D.激光技术应用现状与分析[J].物理通报,2007,(11):50-52.

[2]龙泉.光通信发展的回顾与展望电信网技术[J].2008,(2):30-32.

光电信息工程论文篇2

比如:在讲解激光是如何产生的时候,可制作动画描述自发辐射、受激吸收、受激辐射的原理;在讲解激光器的结构和工作原理时,可制作多色图片对激光在各种光学谐振腔中的受激放大过程进行描述;在介绍各种典型的激光器时,最好收集到它们的实物照片进行讲解;在讲解光波在各种光学晶体中的传播特性与规律时,最好能制作三维立体的图片描述光学晶体的各向异性的特性,相应的公式表达尽量简洁化,然后结合动画描述光波在其中传播时所发生的变化。光束的调制、扫描和解调技术的理论教学内容包括:光束调制的基本原理、电光调制技术、声光调制技术、磁光调制技术、直接调制技术、光束机械扫描技术、光束电光扫描技术、光束声光扫描技术、空间光调制器等。这些知识点的理论基础都是“光辐射在光学晶体中的传播规律和特性”。其中光束调制的基本原理移植了微电子学中微波调制中的很多概念,电子信息工程专业的学生易于理解,但是光束调制和扫描的实现技术中,除了需要使用各种光学晶体以外,还需要使用半波片、全波片、起偏器、检偏器共同组成一个系统完成光束的调制和扫描。这些光学器件对于没有光学工程基础的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,因此,在讲解过程中应该通过动画或图片等手段形象地描绘线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等基本光学概念,并借用相关的光学参考资料对这些光学器件的功能和原理进行简单介绍。

只有这样,才有利于电子信息工程专业的学生深刻理解光束的调制、扫描、解调等技术。光辐射探测技术的理论教学内容主要包括:光电探测的物理效应、光电探测器的性能参数、光电探测器的噪声、光电导探测器—光敏电阻、PN结光伏探测器的工作模式、硅光探测器、光电二极管、光热探测器、直接光电探测系统、光频外差探测的基本原理等。由于电子信息工程专业的学生已经具备了较好的半导体器件理论基础知识,而光电子器件本身也属于半导体器件,因此学生只要掌握了爱因斯坦的光电效应原理,就很容易理解各种光电子器件的工作原理、性能特点及应用领域。该部分所介绍的各种光电半导体器件很可能会在学生将来从事信息产业技术的相关工作中用到,也可能会在将来某些学生跨到光电信息或光学工程相关专业进一步深造时从事相关科研课题研究时用到,比如:PN结光伏探测器、光敏电阻、光电二极管、光电三极管等,都会经常用到。因此,建议在理论教学过程中,除了结合图片等多媒体教学手段介绍相关光电子器件的工作原理外,最好能够给学生展示光电子器件的实物,以便给学生一些感官认识。电子信息工程专业光电子技术课程的系统方面的知识点包括:光电成像系统、光电显示系统等。

其中,光电成像系统的基本器件是电荷耦合摄像器件(CCD),CMOS摄像器件和电荷注入器件(CID)。目前,CCD摄像器件的应用最为成熟和广泛,主要包括线阵CCD和面阵CCD等,其原理基础仍然是光电半导体器件和两相或三相电极电路的结合。因此,教学中应结合脉冲数字电路知识重点讲解CCD的原理和特点。光电成像系统的内容包括:系统基本结构、基本参数、红外成像系统、红外成像中的信号处理及综合特性等。其中红外成像系统涉及很多应用光学方面的知识,这对没有应用光学基础知识的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,而且属于光学工程专业学生的研究方向之一,因此,这部分内容简单介绍即可。而红外成像中的信号处理都涉及电子电路方面的知识,属于电子信息工程专业的范畴,这部分内容可以重点讲解。光电显示系统包括阴极射线管原理、液晶显示原理、等离子体显示原理、电致发光显示原理及多色激光显示原理等,其中前三类显示技术的应用已很广泛和成熟,可以重点讲解,而后两类显示技术比较前沿,可以简单介绍,以便让电子信息工程专业的学生了解当今光电显示技术的发展趋势。电子信息工程专业光电子技术课程应用方面的内容包括:光纤通信、激光雷达、激光制导、红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感技术等。这些应用技术可以分别举一个相应的实际应用系统进行介绍,让学生体会到光电子技术的重要性和广泛性,激发他们对这门技术的兴趣。#p#分页标题#e#

光电信息工程论文篇3

一、介绍

光电子技术是由光信息技术和电子技术的相互结合而形成的新的光电子技术,涉及光信息处理、光纤通信、激光技术等领域,是未来社会发展和进步的核心技术。光电子技术不仅研究内容非常广泛,而且也是未来信息技术中的重要推动力量,它包含光信号的产生、光信息的传递、光电信号的转换和处理和光电功能材料相关的内容,如:光电功能材料的发光机理、制备方法和工艺应用范围、光电器件的加工与制作和光电系统的集成等一系列从基础理论到实际工程应用等各个领域的研究。涉及光子学、光信息科学、电子学、材料科学、计算机技术等前沿学科理论,它是由多个学科之间的交叉而形成的一门高新技术学科。

光电子技术在经历上述学科之间的交叉渗透后,其技术水平和工程应用技术取得了很多突破,在社会发展中以及社会信息化中起着越来越重要的作用,光电子技术的相关产品也越来越多地影响我们的生活。目前,国内外正掀起一股光电子技术和光电子产业的研究和发展的热潮。一些国家把大量资金投入光电子学和光电子技术的研究和开发中,许多以光电子技术为研究方向的研究中心、实验室和公司越来越多的建立起来。光电子技术的发展决定了未来产业的发展方向,将给工业和社会带来比电子技术更大的技术冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中起到至关重要的作用。

因此,光电子学基础是光电子专业学生必备的基础知识,也是未来光电子产业需求的人才中需要掌握的重要基础知识。

二、课程特点及专业培养目标

光电子学基础是整个专业中的基础专业课程,在学生专业思想和未来培养目标及要求的实现上发挥重要的作用,也是未来该专业研究生必需的基础课程储备。该课程注重理论联系实际,注重对学习者能力的培养,重点培养学生综合分析、解决问题能力,为将来从事光电技术领域的科研、开发和应用工作奠定基础。

我们的培养目标为:培养在光电子技术科学领域具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和熟练的实验技能,德、智、体全面发展的高级光电子技术科学人才,使学生具有在光学、光电子学、光通信技术、激光科学、光波导与光电集成技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域开展创新性基础理论研究以及从事设计、开发应用和管理等工作应具备的理论和技术基础。因此,基于我们的专业培养目标和光电子学基础课程的自身特点,我们在教学过程中进行了改革探索。

三、教学改革探索

1.教学内容改革。①授课体系和讲授重点。该课程根据学生培养需要,从光电子器件和光电子技术在未来工程应用的需要的角度出发,研究原理及系统构成在光电检测技术、光纤通讯领域中的常用光电器件的技术。重点讲述光学基础、光纤通讯的构成、半导体物理、光纤器件、光电子现象和光电转换器件,重点讲解光电子器件的结构、工作机理、工作特性和在工程技术上的具体应用。为了更好地将所学应用到未来的技术发展上,对各类光电器件的系统集成、信号的调制、解调技术也作了详细的讲解,同时给出在工程中的实际例子。②课堂教学内容紧跟科学发展的步伐。光电子课程的教材对于快速发展的光电子技术来说,既是基本的原理内容,但又是滞后的技术,若授课时只是按照教材内容讲解,往往会带来知识不新、内容与技术发展脱节的后果,易使学生对该课程的学习积极性和兴趣下降。因此,在教学过程中补充和及时更新教学内容,增加一部分现代光电子技术的发展前沿、新出现的技术及需求,从而能给学生提供更多的学习探索和求真的空间。③加强该课程与应用技术之间的联系。专业基础课程的基本功能是让学生了解和掌握所学专业的发展方向,培养的学生能在以后的学习中、工作中涉及光电子技术方面上进行继续学习和钻研。因此在给同学们讲解课程中的内容时,要与现代信息技术的发展紧密结合。针对在光电检测技术、激光应用技术、光纤通讯技术等内容进行重点讲解,结合当前社会已有的需求的技术发展进行讲解,使该专业的学生明确所学课程内容在技术应用、研究发展及市场前景,对未来的从事的专业充满信心。④为了更加与国际接轨,尝试了双语教学。在平时提供给学生光电子相关的外文读物和论文,指导学生学习专业词汇,在课堂中进行讲解,开阔同学们的视野,引导学生进行初步科研潜力的培养和学习,调动学生的积极性,引导他们进行文献学习,进一步了解国外光电子技术的发展现状,激发兴趣。⑤教学内容与市场技术应用及需求的结合。结合本校本地区特点,系统规划、组织,实施产、学、研一体化模式。针对光电子技术和光电子产业市场密切联系的特点,在课程内容上跟上市场技术需求,结合本地区经济发展的实际情况,培养既有专业知识和跨学科知识,又有极强的实际操作能力、适应性强的学生,全面提升学生的理论素养和实践能力,增强学生在未来光电子产业上的竞争力。

2.教学方法探索。①充分利用多媒体技术进行教学,利用多媒体课件在表达上形象直观、方便,在效率上和容量上很大的特点和优势。既能使课程中的各种图片资料得到清晰展示,还能节约课程上的时间,从而能在课堂教学中讲解更多的课程内容,较大地提升了授课中课堂的信息量。因此我们认真积极地制作教学课件,充分利用网络上丰富的信息资源,并与兄弟院校的老师展开课程教学交流,共享多媒体课件。极大地激发学生对该门课程的学习兴趣。②采用课堂教学和专题讲座结合的教学方法。在进行课堂理论教学的同时,利用其他时间安排、组织团队教师举办《光电子技术专题讲座》,开展光电子技术专题研究,如液晶显示、光电转换及系统集成、光纤传感及应用和近场光学中的探测技术等,既能强化学生所学的基础理论,又能激发学习兴趣,培养学生的科研意识。吸引学生参与到大学生训练计划和参与到老师研究的课题中,提前打下科学研究基础。③在方法改革中,在富有开放性的问题情境中进行实验探究。对参与到老师研究的课题或参加大学生训练计划的老师,帮助学生制定合理的研究计划,选择合适的研究方案和方法,积极发动研究光电子技术的老师,为这些同学们提供必要的实验条件,由学生自己动手去实验,考证研究方法和方案,来寻求实验结果中的答案。这时,教师起到的是一个组织者的角色,指导、规范学生的探索过程。这样的过程,不仅仅是要让学生学量的知识,更重要的是要学习科学研究的过程或方法。

3.教学实践环节探索。在光电子学基础课程中,本来并没有设置时间环节,而且多数放置在大三或大四学习,实验环节很少开始。我们为了能够更好地提升学生实践技能和掌握技术设备的结合,先在原有课程体系中安排三分之一的时间来安排实践环节,开设具体的、有针对性的实验内容,让同学们能更有效地了解、认识和掌握知识和技能。在普通物理实验、电子实验和光学实验的基础上,开设如固体光电子耦合器件、热电耦器件、发光器件及光子器件。对光通讯系统的传输和光电子器件的作用有了直观的认识和理解。在此基础上,结合地方实际,联系相关光电子产业中的企业,组织学生进行参观学习,从而让学生自己体会从书本上理论到实验实际,再从实验实际再到光电子技术,从光电子技术再到光电子商品的过程,能一下子把整个知识到技术到效益的过程展现在同学们的内心中,从而更能培养和激发学生兴趣,也能将培养目标中的产业式人才完成,弥补普通高等教育中最缺失的人才与市场的不对接的不足。

4.教学目标实现探索。在光电子学基础课程改革中,把教学目标从以知识教育为主转变为实现人才培养和科学人才需求的融合,培养具有创新、探索精神的新时代新型人才。长时间以来,我们在教学过程和专业培养中,存在着理论与实际技术需求的相脱离的现象,造成理工科学生对于市场技术需求常识缺乏。我们把教学内容、教学方法和教学实践环节都做了有意义的初步探索。进一步增强了理论学习到实践环节、实践环节到市场技术发展的学习过程,极大地激发和培养学生的学习兴趣,为将来从事该专业打下坚实的基础和牢固的信心。在近三年中,我们培养的本科毕业生就业率95%以上,该专业毕业生考研成功率30%以上,使光信息科学与工程专业的学生形成了良好的学习氛围,形成了争赶超的局面。同时,针对光信息科学和工程专业的学生,我们注意在进行科学知识教育的同时注重培养市场技术需求方面的培养,增加了企业参观及动手实践等环节,同时讲授在科学研究中人文素养培养的重要性,从而使之潜移默化地对学生进行自然的而不是勉强的人文教育。

参考文献:

[1]陶然,王越,单涛.信息对抗技术专业人才培养模式研究[J].中国电子教育,2008,(4)3:9-43.

[2]张向华.专业课教学应遵循的教学规律[J].辽宁教育学院学报,2014,(4):71.

[3]陈小刚,陈俊风,林善明.《光电子技术》课程设计改革的探索[A].光电技术与系统文选[C].2005.

[4]梁红兵.提速光电子技术与产业[N].中国电子报,2001.

光电信息工程论文篇4

一、光信息科学与技术专业进行课程改革的必要性

光信息科学与技术的使用范围广泛,具有很强的实践性,因此,在教学过程中,教师需要培养学生的实践能力和创新能力,不断提高学生的综合能力,以确保学生能够满足社会对高素质专业人才的需求,但是,在实际的教学活动中,许多高校忽视了培养学生的实践能力和创新能力,致使光信息科学与技术专业的教学质量不高,严重阻碍了学生的进一步发展。因此,高校光信息科学与技术专业需要进行课程改革,以提高教学质量,提升学生的综合素质[2]。同时,在光信息科学与技术教学活动中,许多教师过分强调自己的主导地位,采用传统的注入式的教学方式,传授理论知识,未能充分调动学生学习的积极性,并且忽视了培养学生的实践能力,使得学生处于被动学习状态,从而大大降低了课堂教学效果,因此,高校需要通过光信息科学与技术课程改革,提高教师的执教能力,增强教学质量,从而提高学生的实践能力。另外,由于有些高校的教学条件有限,在开展光信息科学与技术教学活动中,学生只能做一些简单的实验,例如测量透镜的焦距、光的偏振现象、观察透镜成像等实验,难以引发学生的学习兴趣,使得学生的学习动力不足,从而降低了教学效果,因此,高校应该开展光信息科学与技术课程改革,培养学生的学习兴趣,引发学生的学习热情,以提高教学质量,提升学生的实践能力。

二、光信息科学与技术专业具体的改革措施

(一)建立完善的光信息科学与技术课程体系

光信息科学与技术专业需要扎实的理论知识和较强的实践能力,因此,高校应该加强光信息科学与技术课程建设,建立完善的课程体系,以确保光信息科学与技术教学的质量。高校应该根据光信息科学与技术专业的实际情况,合理安排教学课程,以提高光信息科学与技术教学的效果。在光子学基础方面,高校应该注重强调基础理论知识,重视描述方法、物理量以及概念之间的联系,开设信息光学、电动力学、激光原理、量子力学和光电子学等必修课,确保学生能够具有扎实的理论知识。在信息技术方面,高校应该重视电子信息技术,开设数字电路、电路理论和模拟电路等必修课,合理取舍教学内容,采用科学的教学方法,提高教学的有效性,以提高学生的综合素质。在光信息技术方面,高校应该合理设置课程,适当安排光通信原理、光电检测与处理、光信息存储与显示这三门课程,拓宽学生的知识面,增加学生的专业知识,从而提高光信息科学与技术的教学质量,促进学生的全面发展。

(二)不断提高学生的实践能力

目前,在光信息科学与技术专业教学中,许多高校只重视学生的理论知识,忽视了培养学生的实践能力和创新能力,使得学生的实际操作能力较差,严重降低了光信息科学与技术专业的教学质量,因此,在大力提倡素质教育的环境下,高校应该积极转变传统的教育观念,采用科学的教学方式,提高光信息科学与技术的教学质量,注意培养学生的实践能力和创新能力,以提升学生的综合能力,促进学生的全面发展。高校应该重视实验教学,加大资金投入,为光信息科学与技术专业提供必需的硬件设施,确保光信息科学与技术专业实验教学的有序开展,从而提高教学的有效性。同时,在教学过程中,教师应该创设良好的教学氛围,充分发挥学生的主观能动性,注意培养学生的思维能力、实践能力和创新意识,促使学生积极主动的参与到教学活动中来,从而提高教学效率,提升学生的实际操作能力[3]。

三、总结

总而言之,作为新时期的热门专业之一,光信息科学与技术专业具有很强的实践性和实用性,因此,在教育事业蓬勃发展的今天,高校应该重视光信息科学与技术专业的重要地位,加强光信息科学与技术专业的课程建设,积极开展光信息科学与技术专业课程改革,不断优化光信息科学与技术专业的课程体系,丰富光信息科学与技术的教学内容,激发学生的学习兴趣,提高光信息科学与技术的教学质量,提高学生的实践能力,从而为社会提供专业的高素质光信息科学与技术人才[4]。

参考文献:

[1]刘雁,蓝岚翎,谢世伟,王习东,.光信息科学与技术专业课程体系的优化与实践[J].中国电力教育,2011,23:87-88.

[2]李淑红,孟华茂,包磊.光信息科学与技术专业课程设计的探索[J].科技风,2011,20:224.

光电信息工程论文篇5

【关键词】培养模式;课程体系;专业建设;实践教学

【中图分类号】G640【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)06-0007-01

一、引言

人才培养模式在高等教育的现代教育体系中是相当重要的环节,是一个专业生存与发展的必然要求,也是培养什么学生、如何培养学生的前提。对光电类专业来说,高度重视专业人才培养模式的研究是新时期人才培养工作的迫切要求。只有做好专业人才培养模式,才能不断提高学生综合素质,更好地培养大学生创新能力和创业精神,保证高等教育教学质量的不断提高,为社会培养更多更好的有用人才。

在2012年颁布实施《普通高等学校本科专业目录》中,将光信息科学与技术、光电子技术科学、信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件五个光电类专业统一修订为光电信息科学与工程。其中这五个光电类专业中我校(哈尔滨理工大学)目前仅有光信息科学与技术专业,我校光信息科学与技术专业于2003年招收第一届本科生。经过近十年的建设,在专业建设、学科建设以及教学条件等方面都取得了一定的成绩,同时,我们开展了专业培养方案的研究与实践,探索光电类人才培养模式,思考专业定位及如何培养地方理工院校光电类专业人才,使其适应光电产业的需求等问题。

二、制定培养方案的业务培养目标与要求

通过认真落实专业培养方案中的相关工作,走访了国内二十余个光电企业、高校,并分别针对"毕业学生"、"考研学生"、"就业学生"、"专业教师"等不同群体,开展了多场特色专业调研专题会议,较全面地调研了光电行业的发展趋势以及光电信息企业的人才需求情况及趋势,为人才培养目标以及培养方案的设计奠定了坚实的基础。

2.1符合社会发展需要的专业人才培养目标。

本专业培养具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能,能在光电子技术及相关的电子信息科学、计算机科学等领域(特别是光机电算一体化产业)从事科学研究、教学、产品设计与生产或管理工作的专门人才。

2.2具有地方特色的专业特点及业务培养要求。

本专业学生应具备较宽的基础理论知识,在光通信与传感、光电显示与成像领域获得专业培养,受到相关科学实验与科学思维的训练。业务培养加强信息学与光电子技术的交叉结合,使学生具有本学科及跨学科的科学研究与技术开发的基本能力。

三、优化后的培养方案课程设计

秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循"重基础、宽口径和强能力"教学改革原则的基础上,在构建光电类专业课程体系时,采取了强化基础理论,拓展专业口径,重视实践教学,选好专业方向,增加选修比例[1]。因此,优化后的课程体系由公共基础课、人文社科经管类素质课、学科基础课、专业平台课和专业方向课五个部分组成。详列如下:

四、调整后的培养方案实践教学模式

4.1调整、改革与优化实践教学课程体系。

为了完善实践教学体系,在培养方案中全面落实实践教学的各个环节,使其相对独立于理论教学,并使其系列化、综合化和模块化。形成了课堂理论教学与实践教学两条并行的教学主线,二者既相对独立又互为补充。教学中,凡适应在实践教学中结合实验讲授的教学内容,尽量从理论教学课堂向实验教学的实验室转移,使学生在实践过程中,通过自己的实践和体会,深刻理解和掌握理论知识,以培养他们对知识综合运用和理论联系实际的能力。为此,在实践教学课程体系中设置了多个实践环节,以分别实现特定的实践教学课程要求,从而形成一个有机整体。各个环节主要包括:课程实验、课程设计、计算机实践、社会实践、电工电子实习、金工实习、认识实习、生产实习、毕业设计、开放与创新实验等。这对学生理论学习、工程实践能力、系统分析能力、实践创新能力的培养起到了重要作用,也为他们将来的工作和研究奠定了基础。采用了专业实践课程下移的方法,适当加大专业实践课程在大一、大二的学时和学分量,同时让学生通过到企业实习对本专业有一些感性体验,尽可能将实践教学内容和实际应用相结合[2]。

4.2实行贯穿教学始终的实践教学课程。

在大学四年的八个学期中,每个学期都有相应的集中实践教学环节。如第一学期安排两周的军事训练;第二学期安排两周的计算机实践;第三学期安排两周的认识实习; 第四学期安排两周的金工实习;第五学期安排四周的课程设计;第六学期安排的两周的电工电子实习;第七学期安排三周的生产实习;第八学期安排十六周的毕业设计等。我们还在相应的假期安排了专业实习、开放与自主创新实验以及社会实践,并通过网络平台给学生指导、交流[3]。

通过光信息科学与技术专业2010 版培养方案的制定和实施,形成了高质量的光电类专业的人才培养模式,培养了高素质的创新人才,更好地为国家和地方经济服务。

参考文献

光电信息工程论文篇6

一、《光电技术》课教学过程中存在的问题

(一)杂而滞后的教材内容

根据王启明院士等提出的“现代信息技术发展”的观点[3],将光电技术定义为“研究光电信息系统中光和电信号的形成、传输、采集、变换及处理方法的技术学科”。单从光电测试系统(图1)来说,其不仅与高等数学、普通物理、化学等基础课程及电工学、工程力学、电子线路等专业基础课密切相关,而且课程中所讲述的各种传感器知识还涉及到材料知识、力学知识和电学知识。另外,检测技术与自动控制理论也结合得十分紧密。在课堂教学中很难找到像大学物理、原子物理、电动力学等课程那样的经过数十载锤炼出来的经典教材。另外,随着大规模集成电路、材料科学和微机械加工技术的快速发展,各种新型的光电探测器和与之相对应的检测技术也发展的非常迅猛。而教材的更新相对较慢,选用的教材不能跟上传感器当前的发展趋势。

(二)枯燥的教学方式

教学方式单一,以教师课堂讲授为主,学生被动接受。不能发挥学生学习的积极性和主观能动性,授课效果和学习效果不佳。

(三)贫乏的实践环节

目前的课程体系中,实验实践环节偏少,对学生综合应用能力培养和锻炼的综合性实验更少,教学方式不够完善,对学生理论联系实际能力的培养不利。

以上问题的存在不适应国家对应用型人才的培养目标。光电技术在发展,招生规模在扩大,与时俱进,从实际需要出发,我们必须对课程进行教学改革,使教学方法和教学内容都能紧跟信息时代的要求。

二、光电技术课程的教学改革

(一)立足信息技术前沿,更新课程知识结构体系

以我们学院选用的浙江大学缪家鼎等人编写的《光电技术》为例,教材内容涉及多而且分散,缺乏系统性和连续性,其中对原理的叙述多,典型应用和设计介绍少;传统光电器件多,新型器件少;简单应用多,新领域综合应用少;总之内容显得老化,跟不上当前的科技发展。光电检测技术是多学科交叉而形成的一门新兴技术,在工程实践中,它始终呈现高速发展态势,不断有新的器件、新的检测方法、新的应用领域问世。这些因素决定了课程内容的动态变化性和学科延展性。针对该学科的这些鲜明特点,课题组首先对课程主线结构进行优化,建立了光电技术课程的结构“大树”如图2所示。即以光辐射源和半导体物理基础作为基础理论教学内容,它们作为光电技术这棵大树的根基,为光电技术课程的学习提供给养;以光电信号的转换和处理为主干教学内容,它通过光信号的变换、光电信号变换和电学信号的变换等原理为各个光电器件的应用输送养分,根据这一环节可以给出各个器件的特性参数,从而为器件的实际应用提供准则;以典型光电器件的分析和设计升华教学内容,针对不同的器件还有其独特的性能及应用领域根据学生的兴趣展开专题课堂讨论,使现代光电系统硕果纷呈。其次,课程从各个单元上配合主线结构,也按照光电信息系统的特点进行“裁剪”和“重缝”。 我们以“立足教材,跟踪发展”为指导思想,授课过程中删除了陈旧过时的内容,在讲授教材基本内容的同时,收集补充了光电技术相关学术期刊杂志、书籍;国内外光电探测器件知名厂家、近年新型光电探测器件、新型光电信号检测技术和方法以及各类光电探测器件的最新进展和应用情况等。同时利用校内外专家教授和他们的研究生在科研中获得的光电技术的先进理念、现代观点及解决的问题的方式方法充实课堂教学,实现课程内容现代化,收到了良好教学的效果。

(二)运用科学的现代化教学手段,不断提高教学质量

1、研究型课堂教学方法的探索,实现课堂教学模式多样化。光电技术的动态变化性和学科前瞻性,要求教师必须积累有丰富的工程实践经验和多学科知识整合能力,仅靠课堂教学难以达到对整个课程的综合应用水平,必须探索多渠道教学方式,倡导将能力培养深入到日常教学活动中,达到“宽基础,重能力”的教学目的。采取课上讲授、课堂提问和讨论的启发式和开放型教学模式,提高学生主动学习的兴趣。充分利用网络学堂。将电子版讲稿、教材、相关专题内容在网上,便利学生使用和学习。对于一些学科前沿问题开展课堂讨论。让学生课外查资料,在充分准备的基础上,开展课堂讨论。教师对学生的讨论适时进行引导。布置学生写章节学习总结和小论文。通过小论文的写作,可以拓宽学生的知识面,了解国际上与本学科相关领域的最新科技动态。

2、针对光电技术课程涉及的图表多、信息量大等特点,在多媒体课件设计时主要体现课程教学内容的主线、重要概念和结论以及为加深学生理解的图片、Flash动画和音像资料等,而概念的讲授、理论公式的推导等仍以传统的板书方式,即“品型”窗口的多媒体辅助教学模式。就像多画面电视机那样,在主画面上开一个又一个窗口,窗口起到浏览辅助信息的作用。此外,还充分利用人眼生理视觉特性[4],合理设计Powerpoint文稿的背景和字体的种类、大小、颜色及行距等,提高屏幕信息显示效果。如对半导体能带理论,学生常会觉得很抽象,难理解,故除在课堂讲授中增加图形、图像、动画、声音等形象的多媒体教学手段外,通过板书例题可检验学生对其认识深度,再根据作业题中曝露的问题进行有针对性的补充解释,效果非常有效。教学实践表明,授课用“品型窗”的方法,教学结构简洁,重点突出,概念明确,教学效果良好。

(三)“以培养学生实践能力、创新能力为核心”的实验教学改革,适当引进科研成果

自从1999年我国高校开始扩招以来,高等教育逐步从过去的“精英化”向“大众化”过渡并逐渐形成“大众化”的高等教育格局。国家统计局威海调查队于近日举行了“大学生就业情况如何?”专题问卷调查。结果显示,专科生就业率高出本科生39个百分点。本科生求职的最大困难是“缺乏工作经验,不会推销自己”,因此培养实用型人才是当前本科教育的目标之一,实践性环节在教学过程中起着不可替代的作用。为了突出实践教学,培养学生的知识应用能力,让学生“消化理论,发展能力”,课题组大胆探索,进行“以培养学生实践能力、创新能力为核心”的实验教学改革。为了适应社会经济发展对人才的需求,本着“强化动手、突出创新、开放教学、资源共享”的原则,物理与电子学院组建了河南大学实训教学中心,为学生电子竞赛和挑战杯等高校创新、创业大赛及学生科技制作活动提供场地和平台。我们根据学生特点,采取分层次培养,一般学生注重基本能力的培养,而学有余力的学生则注重创新能力的培养。教学中将实验分为三大类,首先是基础与验证型实验,其目的是验证、证明、巩固、掌握基本教学内容,例如光功率、光照度、发光强度、光谱特性等,通过实验强化认识。其次是设计与综合型实验,其目的是以“任务”或“课题”形式提出实验要求,综合使用知识来设计、开发完成项目,培养学生综合应用和自学能力。比如光电倍增管和CCD器件的原理及应用;再者是研究与创新型实验,以自选/自带的独立研究形式为实验要求,重在培养研究能力和创新意识。比如利用光电器件组建的表面光电压谱仪,紫外、可见、近红外分光光度仪,电致发光谱仪等对晶体样品进行测试并对测试结果进行理论的分析。该实验过程有助于培养学生查阅资料、思考以及创新的能力.熟悉科学研究的思路和方法,掌握这些光电器件的使用方法和注意事项。由于课程实验与教学内容同步进行,对加深基本概念的理解、强化基本能力的训练起到了良好的促进作用。

《光电技术》课程的实验设备要求不同于传统的经典实验,具有很强的时代气息。 实验所用的核心器件,如光电倍增管、像增强器、雪崩光电二极管等光辐射探测器不仅价格昂贵、维护严格,而且发展更新也很快。在这种情况下,如果能把教学和科研很好地结合起来,突破教学大纲,用科研项目的部分内容补充或扩展教学大纲内容,充分利用科研仪器设备为学生开设实验,那么学生在掌握理论的基础上,内容就可以跟上当前的新技术,形成教学内容对新技术的快速反应,充分反映该相关领域的发展趋势,另一方面使课程的基本理论体系与实际应用的结合更为紧密,使整个课程的教学体系更为完善和统一,增强课程的实用感。最后还有利于启迪学生思维,激发对课程的学习兴趣,逐步培养学生独立分析和解决实际问题的能力,同时还有助于提高学生的科研素质和能力。

三、结束语

教学是艺术和科学的有机结合,课堂是教学艺术的舞台。在教学中,把教学内容和人才培养紧密结合是教师孜孜不倦的追求。我们的教育是用昨天的知识,培养今天的人才,而要应对的是明天的挑战。所以,我们的课程教学改革从实际需要出发,立足于本专业,教学方法和实验内容都紧跟时代要求,教学过程中有意识地将改革贯穿到教学实践的每一个环节,使教学改革取得了显著实效。

参考文献

[1]杨常松,陈海秀,李远禄.光电测试技术教学改革的探讨[J].科技信息(博士专家论坛),2009,7-7.

光电信息工程论文篇7

光电信息产业是21世纪最具发展潜力的产业,随着合芜蚌自主创新产业示范区的建设和发展,安徽光电产业迅速发展,从而使光电专业技术人才需求快速增加。特别是生产加工类企业,对具有光电专业背景、熟悉光电原理和行业发展的技术管理人才需求旺盛。随着地方高校向应用型转型发展,对比企业对光电人才需求的状况,以前的培养方案存在与就业市场脱节,重视理论及系统性,实践教学环节薄弱,对学生的实践能力、应用能力和创新思维培养不足。为了解决以上问题,近年来,在广泛调研的基础上,借鉴兄弟高校的成功经验、认真吸取企业的建议、接受光电教指分委指导,逐步明确专业培养目标及建设思路,初步形成有特色、能满足地方光电企业人才需求的人才培养方案。根据市场需求,确定了“光电子技术”、“光通信与信息处理”两个专业方向,构建分层次、模块化的“平台”+“模块”式课程体系。建设了基础实验、专业实验、综合课程设计及企业实习等实践教学体系。

二、应用型人才培养模式改革的实践

(一)合理定位,优化课程体系

地方高校光电信息科学与工程专业主要培养适应光电信息类企业需要的应用型技术人才,以适应光电信息产业的快速发展。以培养企业需要的应用技术人才为培养目标,校企合作修订了2015级人才培养方案和教学大纲。课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业课、专业方向课和专业选修课5个层次。在新的培养方案中,保证数理基础的前提下,适当合并调整压缩了物理理论课程,增加了应用型课程的比例,加强了实践教学环节。主要开设了,光电信息物理基础、物理光学、应用光学、信息光学、模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与技术、光电子技术,光学系统设计、光纤通信原理、传感器原理与应用、数字信号处理,单片机原理等。

(二)加大实验室建设投入,强化实践教学

学生的实践能力、应用能力需要有良好的实验教学条件的保障,用好现有中央财政支持地方高校建设项目、安徽省高等学校振兴计划项目支持实验室建设。2013年光电信息科学与工程实验平台建设获批中央财政、支持地方高校建设项目,同年获批该专业获批安徽省振兴计划新专业建设项目。在大学物理实验中心的基础上,独立设立了光电信息科学与工程实验中心。从2012年至今,依托项目资金等共计投入760多万元用于购置各类光电仪器设备,组建了基础光学、激光原理与技术、光电子技术与检测、光通信与信息处理技术4个实验分室,建设了光学系统设计与制作、光电创新设计2个实训室。经过4年的实验课程建设,逐步形成了较为系统的、先进的、开放的实验教学环境。1.有机整合、独立开课,构建模块化实验教学体系。打破基础实验、专业基础实验、专业实验独立分块,实验从属于理论的传统实验教学体系,将光电信息科学与工程专业教学计划中的实验组成一个有机整体、独立开课,构建模块化实践教学体系。[2]如独立开设了基础光学实验、光电子技术实验、光通信与信息处理技术实验、激光原理与技术实验及课程设计等。2.改革教学内容,优化基础实验,增加综合性、设计性实验。光电信息科学与工程专业的实验教学在整合基础实验、独立开设模块化实验课程的同时,开设足够的高质量的综合性、设计性的课程设计项目,课程设计的内容与工程、社会应用紧密联系,开设有光学系统设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计等,通过课程设计培养学生的实践能力和综合应用能力。通过暑期小学期实践教学,积极引进企业工程技术人员,结合企业生产项目,实施暑假实践教学,使实践教学真正贴近企业,贴近市场。

(三)设立大学生创新实践计划,鼓励学生参与各种竞赛活动

学校积极实施因材施教的探索,在人才培养方案中设立了大学生科技文化与创新创业学分,设立大学生创新创业计划项目,学生自愿报名组队,在指导教师的指导下,完成创新创业项目。学校积极支持学生参加课外科技实践及竞赛活动,学生在全国挑战杯大学生创新创业大赛、全国大学生数模竞赛、电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、全省大学生物理实验竞赛、及学校组织的光电设计竞赛中都取得较好的成绩。学生通过竞赛,提高学生专业学习兴趣,明确学习目标和方向,促进了学习积极性和主动性,提高学生分析问题和解决问题的能力、实践能力和综合素质,[3]从而也提高了人才培养质量,提高毕业生就业竞争力。

三、思考与建议

光电信息科学与工程专业建设和人才培养是一个长期的过程。我们在4年的建设实践中,有教训也取得了一些经验,培养光电企业真正需要的应用型人才,创新应用型人才培养模式是我们必须思考和研究的重要课题。首先,科学合理地设计和更新教学内容,淘汰过时的内容,将企业生产的实际问题与理论结合,特别是体现在专业课程的教学内容、实验教学项目、课程设计及各类设计、光电设计竞赛的项目上。其次,建设具有特色的专业实验室,建设好校内实习实训基地;建立稳定企业实习基地,推进实验及实训的项目化教学,通过企业技能学习,有助于提高学生的实际操作水平,培养学生实际应用能力,有利于学生针对就业岗位针对性学习,提高就业竞争力。第三,存在的问题和不足。专业设计软件的熟练使用也是企业技术人员的重要方面,而我校利用课程教学、暑假实践等对学生进行了单片机类教学,Matlab仿真等软件课程教学,但还缺少光学系统仿真设计等训练。因此,我们进一步建设光电仿真设计实验室,将加强学生专业设计软件使用能力的培养。同时,我们在2013级人才培养方案中增加了科技创新学分部分,以强化实践与科技创新能力的培养。光电信息科学与工程专业建设和人才培养模式的探索是一项长期工作。校企合作,创建以能力为中心的人才培养模式,注重提高学生的综合素质,培养学生综合应用能力,必然会培养更多适应社会、企业需求的光电技术应用人才。

参考文献:

[1]张海明,尚可可,等.地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践[J].物理与工程,2015,(2).

光电信息工程论文篇8

在信息技术日渐发展的今天,我们的广播电视信号传输已经不再局限于有线传播技术,而广播电视信号的传播系统如果没有正规的维护流程与管理制度,那么我们在发射信号端与接受信号端所做的所有工作都将是无用的,因此作为广播电视信号传输系统的管理和维护部门应该做好自己的本职工作,以保证信号传输的通畅性。

一、广播电视信号传输系统的工作流程

广播电视信号传输系统的工作方式主要分为两种类型:第一是无线传输。无论是广播信号还是电视信号,在传输的过程中都会遇到信号受外界干扰后有不同程度衰减的情况,而信号衰减到一定程度,有效信号就会变得十分微弱,接收端很有可能接收不到有效信号,或者信号干扰强度较大,无法应用该信号,这时就需要利用信号放大设备在信号发出之前将有效信号进行放大处理后再发出。无线信号传输通常使用的都是专属信道,从发射端发射到卫星,再由卫星处理后,发射到各个接收端,而这个过程中信号在卫星中会有加强信号的措施,并且会对信道做好抗干扰的工作,因此对于无线信号传输来说提高信道的抗干扰能力是非常必要的。第二是有线传输,有线电视信号的传输目前多是采用光纤传输方式进行的,其传输过程通常是广播电视台将电视信号发送到光发送端,把电信号转化成光信号进行传输,通过光发设备发出的信号就是光信号,通过光纤迅速传送出去,而在光纤传送的过程中,需要注意的是预防其他光电干扰,最后由光纤传输信号到光接收处,将光信号转化成电信号,由于当前的信号显现装置都是接受电信号的,因此,广播电视信号从光接收端出来的就是电信号,即普通的电视传输信号,就可以接入电视进行正常的观看了。

二、广播电视信号传输系统的维护与管理

目前的广播电视信号传输质量可谓是良莠不齐,很多有线电视用户反映,传输信号质量令人十分不满意。而这些问题主要原因就是因为广播电视信号的传输过程中受到了干扰,由于信号传输过程中信号内部产生的噪音和外部干扰产生的噪音信号,都会对真正的电视信号有所影响,因此,笔者下面将会讨论一下关于广播电视信号系统的维护与管理问题。关于广播电视信号传输系统的维护,主要有几个方面:

第一,对信道的抗干扰能力进行有效的提高。在信号传输的过程中,增加多个基站,是让信号在传输过程中信号增强的有效手段;在广播电视信号传输系统中,信道的抗干扰能力是系统本身的配置问题,由于信号强度从初始发射端发出后会有所衰减,如果不能对信道进行有效的抗干扰,那么无线信号的传输将会变成无用信号传输通道。在信道中传输信号,多采用高频高压发射器,这样的信号发射器发出的信号传输距离远,抗干扰能力也是比较强的。同时配合多个基站的中转传输,有效信号的传输距离将会大大增加,这也是为什么距离广播电视信号塔较近的用户,信号接收效果较好,而距离广播电视信号塔较远的用户信号较弱的原因所在。如果可以增加信号基站,或信号中转站,那么就相当于增加了广播电视信号塔,而周边的用户就会受益良多。

第二,做到定期维护传输系统设备。对信号传输过程中的信号传输设备,例如对光纤等传输设备做到定期维护。众所周知,光纤是埋在地下进行工作的,而对于光纤的维护最重要的一点就是不要让光纤受到损坏。通常我们都会在地下埋一个管道,在管道里面布上光缆,这样即可以保证光纤不被人为破坏,也可以保证光纤不会被外界的客观因素破坏掉,尤其是阴雨天气对光纤的腐蚀。信号传输系统中传输设备不仅仅是有光纤,还有无线信道,对于无线信道的维护,可以选择高频信道进行传输信号。

第三,要注意信号传输过程中的信息安全性。信号传输过程中会出现多个接受信号的端点,电视广播信号的安全性要求高,在信号传输过程中需要进行加密处理。尤其是当前这个信息通讯十分发达的时代,对于任何信号都会有一定的信息价值在其中,如果信号在传输过程中不能够保证信息传输的安全性,无论是对于国家还是个人都是严重的损失。所以对于广播电视信号传输系统来说,首先传输的信号要进行信源加密处理,信号传输过程中的信道或者传输设备也需要进行信道加密。这样才能保证信息安全,保证信息传输的过程中不被人为干扰破坏。

第四,关于维护维修人员的管理需要制定详细的管理制度,定期对技术人员进行专业培训。对于广播电视信号传输系统的维护来说,做好技术支持是必要的,而有人工的维护也是必须的。对于技术人员来说,定期对信号传输系统进行巡查,排除任何有关于信号传输系统可能出现的故障,是非常重要的,如果可以从日常的巡查当中找到一些关于信号传输系统损坏或可能出现故障的迹象,就可以说是未雨绸缪了。对于日常维护人员来说,巡查回来后,要按照规定填写好巡查表格,巡查时应该对每一个细节进行详细的观察,这样才会找到可能出现故障的隐患,对于技术维护人员的培训也需要广播电视信号传播系统的管理部门定期举行。这主要是由于技术不断地进步,而故障也在不断的出新,很多技术如果不能进行革新,那么就不能及时的解决故障问题,也就无法做到真正的维护广播电视信号传输系统了。

结语

综上所述,本文通过对广播电视信号传输系统的维护和管理问题进行论述,表明了我国的电子信息技术在不断的进步,而对于其维护和管理问题上需要在技术上有所突破和革新,维护信号的传输系统就是在维护我国广播电视信号的安全和稳定。希望今后,各个广播电视管理部门对信号传输系统的维护与管理制度能够制定得更加完善,也希望电子信息技术可以发展的越来越好,为广播电视信号传输做出更大的技术支持。

参考文献

光电信息工程论文篇9

主办单位:中国工程物理研究院电子工程研究所

出版周期:双月刊

出版地址:四川省绵阳市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1672-2892

国内刊号:51-1651/TN

邮发代号:62-241

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:2003

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核心期刊:

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Caj-cd规范获奖期刊

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光电信息工程论文篇10

一、工程实践教学模式现状分析

光电信息技术是光学工程、激光、光电检测、光电子学、信息光学、信号处理、电子学、通信和计算机技术互相渗透而形成的一门高新技术学科,是实践性很强的学科领域。加强教学的实践环节、强调工程设计的基本能力训练、引领学生的创新倾向是培养光电人才的关键。以设计为导向的实践环节在专业课程教学中必不可少,而且起着相当重要的作用。1989年,麻省理工学院提出了“回归工程”新观念,很快就得到了包括世界大学的普遍认同。回归工程主要指将普通工科高校的一切工作回到以技术创新为中心的素质教育。与国外大学相比,目前我国工程类专业的培养模式和课程设置体系存在诸多缺陷,突出表现在学生工程训练不足、学生学习被动等方面,对实践课程的认知和重视程度欠缺,而且普遍缺乏校内和校外实习基地。因此,学校教育与行业、企业对人才的需求脱节。为了改变这一现状,实现先进的教育理念,培养具有广阔视野和学科前瞻性的创造型人才,以设计为导向的实践教学在国内的专业课程教学越来越得到广泛重视。清华大学和浙江大学分别于1996年和1998年开展了大学生科研训练计划,之后,已有多所大学把培养创新型人才作为重要举措。就深圳大学而言,近两年来我校和学院每年均有大量经费投入,每年均有创新项目和各类设计项目立项,给一部分学生创造了进一步参与训练的机会,这对于本科生较早进入研究和设计领域,锻炼自己的实践能力、团队合作能力与创造能力具有不可或缺的作用。

二、关于光电信息技术教学模式的初步设想

光电信息技术是光电信息工程专业本科生需要掌握的基本专业技术,光电信息工程专业目前开设内容以工程光学、光电子技术、激光原理、光电检测、成像与显示技术等课程作为核心点构成光电信息工程的专业知识体系。大学一、二年级学生,尤其是一年级学生,在思想上和发展方向上,正处于一个转变期,这个阶段的学生开始独立的生活和学习,急需尽快适应大学学习生活,确立能实现自身价值的目标,找到适合自己的学习方法和生活方式。按照他们所接触和感兴趣的事物的不同,学生的关注点和发展方向开始出现向多方向分化的趋势。而通常专业教学计划中大学二、三年级仍然以公共基础课和专业基础为主,这些课程是最佳知识结构的重要基石。但是,这些课程一时还不能够体现社会的实际需要和专业知识的特色。为了在这一转型时期使学生把基础课与专业课衔接好,尽快明确专业技术的学习目标,激发学习动力和兴趣,对光电信息技术有基本的认识,产生学习的兴趣和自信心,激发学生自主学习的热情,并指导学生今后在专业上的发展,我们结合课程教学适时开展以设计为导向的光电信息技术科研训练。主要是引导学生了解专业技术的特点,建立对工程和科技的认知,了解专业领域研究的一些技术手段,研究方法和仪器设备,增加学生的感性认识,以期提高学生的综合素质和实践能力。具体做法是,教师结合自身的科研和研究体会,让学生们真切的感受到实际的创新过程,实现科研成果尽早进课堂。通过以设计为导向的教学实践,使同学们学会将知识融会贯通,提升创新思维,活跃学习氛围,增加学习兴趣,启发和发现学生的非常规思维,萌发创新的念头。为了适应本科生的能力和认知程度,把科研项目中一些与专业基础课程内容的联系提取出来,向学生提出问题,引领学生思考。如果学生能够提出一些合理方案和新想法,都可以作为创新的思路加以培养,并可以让学生带着问题进入专业课学习。由于本项目参与的学生年级低,所以要引导学生逐步认识科学实践的过程和基本素质要求,其次体现在对设计、实验方法的指导。通过引导、启发学生,多指方向、办法,少给答案,让学生主动进行多方面的学习,积极思考,综合分析。

三、以设计为导向的教学模式探索与实践

实践教学中,围绕超快光电信号的探测分析为主题,以QUANTELYAG皮秒激光器为信号源,选取学生熟悉的CCD摄像机图像信息技术为背景,通过讲解、实验、制作、科技写作和展示等五个需要学生动脑思维,动手制作的教学环节,从思想、兴趣和学习方法等各个方面对学生加以引导和教育,鼓励学生认真学好第一阶段的课程,掌握必要的知识。主要包括以下几个方面。

1.选择所要了解和研究的光电信息探测分析技术专题。学生独立完成科技创新活动的第一步就是选题,这要求学生具备初步的专业常识,并要掌握一定的实际工作方法和手段,综合运用自身的智力和能力。

2.相关文献检索和综述。在教师指导下,学生通过检索阅读有关的文献资料,学习和补充与选题相关的理论知识和技术,在阅读文献的基础之上了解在所选题目领域中的科技动态及发展现状。在这一环节中,学生应能学习到文献检索方法、归纳判断能力和灵活运用知识的能力。

3.方案对比、论证和确定。学生首先要清楚光电检测方案的基本思想,提出几个检测备选方案,然后通过对比,对选题的可行性、可实现性以及选题的实际意义进行论述。学生经过在学习中讨论,能够增长知识,提高自学能力。在选定题目后,指导教师重点指导学生经过分类、甄别、遴选查阅检索与光电信息技术研究课题相关的文献资料,初步提出一些自己的研究设想。

4.设计、计算及仿真。在本环节中,学生按照教师的指导和讲授,对光电探测器件的各种参数进行必要的计算或仿真,将设计方案落实到实际可用的具体成果。

光电信息工程论文篇11

21世纪是光电信息时代,光电信息技术是支撑未来信息技术的脊梁和核心,也是支持未来信息产业的主要支柱。如何在新形势下,培养出高素质、符合社会需求的光电信息类人才,是当前高等院校光电信息类专业所面临的紧迫任务。

光电信息技术是综合利用光学、电子学、精密机械、计算机技术及材料科学而形成的多学科交叉的一门高新技术,它是以光波作为基本信息载体,通过对光信息的获取、传输,光电信息的转换、提取、处理、存储及显示等方法,获取所需要的信息,以达到为不同的应用需求服务的目的。当今,光电信息技术涉及到了众多的行业和部门,光电信息技术的发展在我国高新技术的发展、国防和国家安全事业等的发展中占有举足轻重的地位。特别是近年来光电信息产业的发展,对光电信息技术人才的需求正逐年增加,这就需要进一步加强高等学校的教育教学改革,加大光电信息人才的培养力度,进一步培养适合现代社会发展所需要的具有坚实的理论基础和实践能力的高层次、高质量光电信息技术人才。

光电信息产业是否能够健康、快速发展,人才培养是关键。所培养的人才是否具有创新意识和实践技能,是否具有坚实的理论基础和完善的专业课程体系是支撑。而在光电信息人才培养过程中,对于课程体系的设置是培养的基础和关键。一个优化的、符合学科特色的课程体系设置以及课程体系的具体实施在光电信息人才培养中具有重要的地位。课程体系的合理设置和完善的实施能促进高层次人才培养的机制、能增强所培养人才的知识体系建设,能从实际需求出发,拓宽所培养人才的实践能力,从而形成一个体系完善的、结构合理的、效果优良的厚实践、重基础光电信息新课程体系建设,进一步加强和完善光电信息高层次人才的培养,造就更多的符合社会需求的高层次人才。

二、以社会需求为基础,构建新的培养方案和课程体系

2008年1月,广西北部湾经济区上升为国家发展战略,实行全面的开放与开发。为了适应北部湾经济区的新发展形势和社会发展的新需求,光信息科学与技术专业在秉承原有的专业办学特色的基础上结合我校强大的电子信息类学科优势,在强化创新型和实践性人才的培养模式上作了积极的探索,初步形成了新的培养方案和新的课程体系建设。新的培养方案注重基础知识体系的构建,加强实践环节的培养,形成了一个厚基础、重实践的新型光电信息人才培养方案。新课程体系的指导思想概括起来就是:“新”、“精”、“实”。

“新”即更新和创新。指课程体系及内容的设置在延续原有的基础上要紧跟时代的发展,跟踪光电技术的发展前沿,适时审视和修订现行课程体系和教学内容,通过增设相关的新课程来更新专业知识。

“精”即精炼。指课程体系中所设置的课程必须保证学生学到并能掌握光电技术领域内最根本的知识和技能。光电技术所涉及到的课程多、内容广,且近年来光电信息学科领域发展非常迅速,新方法、新技术层出不穷,这些都限定了在有限的时间内是难以完成的,但其中基本光电技术的基础是一致的,这些技术基础就是我们设置课程的“精华”,学生只有抓住这些根本的东西才能掌握常规的光电技术,是适应未来学习、工作和发展的根根本。

“实”即实践。指课堂的理论学习与课外的动手实践要有机结合起来,加强实验和实践教学环节,培养学生的实践能力。光电信息技术是综合性、实践性很强的专业,因此培养学生的实验、实践能力和培养学生的动手至关重要,新的课程体系在实践和实验课程的设置上要能使学生具备并掌握基本的工程实践技能。

基于上述指导思想的新课程体系主要由五大模块组成:人文素质模块、基础必修模块、专业必修模块、专业选修模块和实践教学模块。每一模块部分具有不同的学分要求和课程门数要求(包括外文教材和双语教学课程)。在新课程体系建设过程中为注重适应科学发展对专业知识结构的需求,强化了实践性和应用性相结合的原则,在新体系中增加一些知识性与实践性将强的课程,如《光学设计》、《激光技术综合性实验》、《光电仪器原理及技术》、《光电仪器的设计》等课程,由此,新的课程体系在跟踪新技术与注重实践方面实现了新的培养方案所要求的目标。

三、以产学研为推动力,夯实实践性在人才培养中的地位

通过专业基础课程和选修课程的学习,使所培养的学生掌握了必要的基础和专业知识,为加强理论知识在实际中的应用,需进一步加强理论体系与实践环节的结合,形成以理论为指导,以实践促发展的良性人才培养循环。为此,本专业在培养光电信息高层次人才过程中,采用了积极推动和鼓励学生参与科研项目的手段。通过参与相关的科研项目,不仅使得学生能更深入地了解和消化所掌握的理论知识体系,更能以理论知识为基础,涉猎本专业的前沿发展和具体的应用。此外,为加强实践性和创新性的培养,本专业还积极开拓学生的视野和提高学生的动手能力,每年一届的院级电子设计大赛的举办为实践性和创新性的培养提供了良好的平台,使得众多的学生能从实践出发,将理论知识很好的和具体的应用相结合,达到了厚基础、重实践的培养目标。鉴于实践性和产学研相结合的良好机制,使得学生的创新能力得到了很大的提升,出现了众多的教学成果。如产学研机制结合下的全国大学生创新性实验项目“基于计算机视觉技术的非接触式空间方位测量示范系统”为某企业所青睐,该技术成果化后将为企业带来近千万的利润。

四、加强师资队伍建设,提高教师的教学水平和学术水平

建设高水平的师资队伍是专业建设的根基和创新性人才培养的基础。本专业在师资队伍建设过程中,力求以专业建设需求为出发点,积极提高师资队伍的教学水平和创新能力的培养水平,通过引进和自身培养,使得师资队伍的整体结构和结构层次发生了较大的优化,积极引进具有国外工作经历的高层次教师,同时大量选派教师到国外高水平院校和机构进行进修。通过这种措施,使得本专业的多名教师开辟了新的研究方向,为学科专业的发展带来了新的生机;通过这种措施的实施,使得多名教师具有了工程应用的背景,从而在授课过程中能将理论知识和实践技能有机的融合,形成一种新型的教学模式和教学方法,提升所培养人才厚基础、重实践的意识,提升所培养人才的创新能力。

五、结束语

在光电信息人才的培养过程中,通过厚基础、重实践培养模式的建立,可以加强理论知识体系和实践技能培养的有机结合,从而加强所培养人才的社会竞争力,提高光电信息人才的培养质量。

参考文献:

[1]韩军等.光电类专业学生创新能力培养模式的探讨[J].中国成人教育,2005,11(68).

光电信息工程论文篇12

中学毕业考入大学是人生中一个非常重要的转折点,许多方面将发生质变。学生在学校的教学管理模式、学校生活的安排、学习方法的改变,具体课程的学习,对专业的了解、大学生涯的规划等诸多方面需要有效的指导,以便顺利有效地进行大学阶段的学习。在上海电机学院电子信息工程专业的培养计划中,自2010级开始已经将专业导论列入专业基础必修课程。专业导论课程是针对入校新生开展专业认知教育的一个重要环节,使学生在进入专业学习之前,对电子信息科学与技术的主要学科有一个全局性的了解,主要介绍电子信息工程专业的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向和就业领域,以帮助学生了解专业教学计划中安排的各类课程和对后续的专业学习有初步的全面认识,为新生的专业学习和发展提供认知和心理上的准备,增强学习的针对性和主动性,引领学生步入该专业的大学学习阶段。

1 教学内容的选取

作为“导论”,它的任务不是具体地为学生讲授电子信息科学与技术领域的某些概念和知识,而是要高瞻远瞩地引导学生理解:什么是电子信息科学与技术?它的基本知识结构是什么?电子信息科学技术与其他相关科学技术的关系是什么?信息科学技术对经济发展和社会进步具有什么作用?它的未来发展前景是什么?怎样才能学好信息科学技术?这些正是信息类专业大学新生首先面临的问题,也是他们离开中学进入大学之后最为关切的问题。

由于电子信息工程的知识体系是一个较为庞大的体系,各院校常根据自己的特点选择适合自己学校的课程内容进行教学。我校的电子信息工程专业导论课程主要介绍电子信息科学与技术各学科发展的历史、现状和趋势,电子信息技术各领域的应用和辉煌成就,让新生了解该学科的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向和就业领域,为新生的专业发展提供认知和心理上的准备。在教学内容的选取和安排上主要考虑:注意介绍应用;着重介绍基本概念、技术发展历程、当前的技术状况和今后的发展走向,通俗易懂;注意介绍电子信息科学与技术中的重大发明、发明的背景和发明者的相关资料。

具体教学内容包括:课程概述(介绍课程的基本情况、学习要求、学习方法等,帮助学生学好本门课程)、消息数字化及应用(了解文字、语音和图像的数字化技术,知道这些技术在通信、计算机、家用电子设备和电视系统中的应用)、电磁波及应用(了解电磁波的概念和应用领域,以及与相关大学课程和电子设备系统的联系)、信息与通信工程(了解通信技术与通信网,建立电子信息类专业课程之间的联系,提高后续课程学习的针对性)、计算机科学与技术(对计算机系统有一个整体的初步了解,为后续学习计算机相关课程奠定基础)、互联网与物联网(了解计算机网络的基本概念、计算机网络的发展过程及特点,物联网的概念和基本构成)、自动化与控制科学(了解自动控制的应用领域,学习自动控制和自动控制系统的基本概念,了解自动控制发展过程和自动控制系统分类)、光电信息技术(了解光电信息技术中的激光技术、光纤通信、自由空间光通信、激光雷达和光信息处理等方面的内容)。以及专业培养计划介绍及讨论(了解电子信息工程专业的培养计划,在了解公共基础课、专业基础课、专业课等之间区别和联系的基础上,指导学生制订专业学习规划等)。

2 教学方法及教学实践

2010、2011、2012年作者分别为10级、11级、12级三个年级8个班讲授了专业导论课程。在教学过程中,进一步感到专业导论是一门非常必要且重要的专业基础课。许多学生在高考填报志愿时,对电子信息工程专业知之甚少,入学后很是迷茫。如何讲好电子信息工程专业导论这门课,作者在教学实践中是逐渐摸索和体会的。在授课中采用教师讲授、指导学生自学、学生分组学习之后在全班做PPT报告、教师课堂讲评补充、课堂讨论、播放视频短片等多种教学模式,使学生了解了电子信息科学与技术各学科发展的历史、现状和趋势,电子信息工程专业的内涵和外延,激发学生对本专业的兴趣;通过专业导论课程的教学,学生也了解了本专业的培养计划、课程设置、专业主干课程等内容,有利于学生规划大学四年的学习。在考核方式上,注重学生平时课堂上的表现,做好课堂讨论、提问、回答问题等情况的记录,期末考核采取撰写学习报告的形式,教师给出学习报告的基本要求:简述电子信息科学与技术的主要学科领域;简述电子信息科学与技术同产业及社会的联系;简述电子信息科学与技术对社会发展的重大贡献;简述本课程中你最感兴趣的内容;提出一个本课程中你目前还不懂但想弄懂的问题;谈谈学习本课程的收获和体会;简单规划4年的专业学习计划。题目自拟,字数不少于2000字;提前准备,最后一次课上手写提交。

这样,初步让学生感受到大学的多种教学考核方式,激发学生的学习兴趣、提高教学效果。从近三年的期末学习报告来看,有不少题目拟得非常好。

3 教学建议

作者根据近三年电子信息工程专业导论的教学实践,感到无论教学内容、教学方法、还是教学手段、考核要求等诸多方面还是有许多有待完善、改进和提高的。首先在教学内容上,应采用最新版本的相关教材,并及时补充最新的科技成果、更新最新的数据,如给学生介绍我国的北斗卫星导航系统,每年讲授时这项科技成果都有新的进展,都发射了新的卫星;同时可以给学生多介绍推荐一些参考书,甚至一些好的网站、文章、视频,也动员学生搜集共享;其次在教学方法和手段上,应加强教学互动,可以带一些电子器件,如二极管、三极管、电阻、电容、集成电路等实物到课堂上,并适当带领学生到相关实验室参观,认识示波器、电源、万用表、频谱分析仪等常用电子仪器,以提高学生的对本专业的感性认识。在考核上,应加强平时对学生的要求,可以让学生预习下一章内容,写出主要内容提纲,或提出一些问题,完成情况课作为平时成绩的一部分,期末考查也可以结合学习报告让学生分组做PPT来介绍一些内容。这样不仅有利于调动学生学习的主动性,同时也有助于教师更多地了解学生、指导学生。

4 结论

专业导论课程是一门时效性很强的课程,内容要不断更新,且内容宽泛,要求教师具有本学科专业扎实的基础、广博的知识、开阔的眼界,具有把握学科专业的核心、跟踪学科专业的发展的综合能力,教师要具有较好的教学科研基础,才有可能讲授好本课程,虽然课时不多,但容量大,教师每年都要花大量时间备课。此外,讲好本门课,需要本课程的教学积累,通过上一届的教学可以了解和掌握学生在专业方面的需求、学生在哪些章节的学习上感到困难、学生的主要兴趣点在哪里、如何引导学生进入本专业的学习等等,为提高下一届的教学效果提供必要的参考。

参考文献

[1] 黄载禄.电子信息科学与技术导论[M].高等教育出版社,2011.

[2] 钟义信.信息科学与技术导论[M].北京邮电大学出版社,2010.

[3] 李哲英.电子信息工程概论[M].高等教育出版社,2011.

[4] 杨杰,张中洲.电子信息工程概论[M].电子工业出版社,2010.

[5] 史东承,梁超.信息与通信技术学科概论[M].清华大学出版社,2011.

[6] 张文生,唐庆菊.浅谈机械专业导论课的重要性[J].教育教学坛,2012(33).

光电信息工程论文篇13

二、课程改革和实践具体安排

“光电信息技术漫谈与应用”作为一门新生研讨课,它的作用是:通过教师与学生的交流、实验演示和操作、课题讨论辩论、课内外实验与研究等措施,帮助同学建立正确、全面的关于光电信息技术的认识,构建正确的知识观,激发学习研究光电信息技术的兴趣和动力,获得分析研究问题的能力和素养,为后续学习和进一步深造打下基础。因此,精心安排课程内容,构建新的研讨教学模式。

课程内容包含四个模块:光学;电子和单片机技术;光电检测技术;光通信技术。模块具体内容有:(1)光学:几何光学、波动光学、信息光学,重点理解成像系统的像差、光的干涉和衍射、光全息、光信息处理等内容。(2)电子和单片机技术:电路分析、线性电路、数字电路、单片机技术,重点理解电路分析原理、信号放大电路、模数转换、单片机工作原理。(3)光电检测技术:光电系统的构成、工作原理、应用范围、激光测距、光纤光栅传感、激光扫描,重点理解光电信号的调制、解调、检测原理,熟悉典型的光电系统。(4)光通信技术:调制解调、光发射、光接收,重点了解光通信原理、器件、光网络等。

构建新的研讨教学模式,通过漫谈、应用、研究、讨论四个教学环节来实现教学目的。第一“漫谈”,老师通过介绍典型光电仪器引出研讨内容,再辅以必要的讲解(研讨内容的知识背景、理论、技术以及进行实验演示等),让学生建立初步的认识,为后续研讨提供一定的知识基础。漫谈主要在课堂集中授课,采用多媒体、启发式教学,讲解基本概念、理论基础,并通过必要实验演示、现场交流讨论,帮助学生获得必要基础的知识和技术,建立正确认识、获得理论分析解决问题的能力。第二“应用”,要求学生在课外查找资料,利用现有的实验条件,进行相关的实验,从而获取必要的基础知识和实验结果,进而培养并提高学生实验动手能力,促进学生理解基本知识和技术。第三“研究”,通过课外辅导和课内研究而展开;学生五人组成研究小组,教师辅导学生查找资料,确定选题,拟定实验方案,设计实验,开展研究,最后撰写讨论提纲和报告。第四“讨论”,学生通过课内外的研究,获得研究结果,最后将研究报告制作成演讲PPT文档,在课堂进行汇报答辩;答辩过程中学生教师提问、讨论、辩论,最终教师总结、评定研讨成绩。

在实际的教学过程中,首先以点带面实现基本知识框架的构建。教师以典型的有吸引力的光电仪器为知识切入点,通过课堂讲解、分析、讨论,引发学生学习兴趣,激发学习动力。另外,要求学生查找相关资料和做实验,通过对资料和实验进行分析研究,建立对光电信息技术的认识,重点理解光学、电子和单片机技术,了解光电检测技术以及光通信技术。

通过课内的研究讨论、课外的实践活动,培养并提高学生自主学习能力、分析解决问题能力、实践动手能力、协作和交流能力,以及掌握一定的光学元件调试、光路调试、电子线路设计制作能力。通过组队和选题,在光学测试、光电电路设计、激光测量技术、光通信技术等方面开展研究,提高研究问题能力,提高科研素养。

教学方式采用“讲解――实验――研究――讨论”形式。教学方式上既有教师讲解又有师生互动讨论,内容上既有光电信息技术理论又有光电实验,空间上既在教室又在实验室,时间上既有课内又有课外,组织形式上既有个人又有团队。

从选课系统一开放就爆满到最后课程满意度达91%表明:这门新生研讨课课程深受新生欢迎,尤其是光电信息科学与工程、应用物理学、计算机科学与技术等专业信息同学,还有很多同学因没有选上该课而懊恼。选修该课的同学,积极认真,到课率95%。尤其是在第二阶段,即实验研讨课中,学生在老师的引导下,认真做实验,与老师和同学开展研讨,确定研讨内容、方案,最后实现了研讨目标,提高了学习和实验、研究、讨论的能力,为下一阶段学习打下了良好的基础。

三、总结

通过这一课程,新生不仅掌握了一定的光电信息技术知识和实验技能,还增长一些做研究的能力。同学通过查找资料、确定研讨题目、开展研究,完成了研讨整个教学环节的要求,为他们下一阶段的学习打下一个良好的基础。

通过该课程,我们还认识到,新生研讨课――这一新的教学模式,将教学主体由教师讲课改成学生研究,极大地激发了学生的学习主动性和学习兴趣,使教学达到事半功倍的效果,值得肯定和推广。

【参考文献】

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