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对光电子技术的理解范文1
一、前言
随着光电子技术的快速发展，其应用越来越深入到社会生活的各个方面。传统的理论教学已经不适合新的教学形式。因此，要打破原有的教学方法，改革原有的人才培养模式，着力提高学生实践能力。项目教学法[1]是以项目为主线，以授课教师为主导，以学生为主体的教学模式。它是将具体项目贯穿于教学始终，以项目的形式引入基本原理[2]，在组织课堂教学过程中采用案例教学法注重对基本概念和基本原理的掌握，在进行实践教学过程中以项目和任务为主要形式，为学生提出循序渐进、由表及里的学习方法和途径，提高学生的创新精神与实践能力，为社会培养优秀的应用型人才。
二、基于光电子技术课程的项目教学法的教学思路
在传统的光电子技术教学过程中，以课堂为中心、以光电子技术理论知识点为线索，教师向学生单向讲授理论知识。实践教学环节多采取简单模拟与验证的方式进行，学生的实践能力较差，创新精神薄弱。
为彻底改革上述教学模式上的不足，我们将项目教学法融入光电子技术的实际教学过程中。通过案例分解、项目递进优化、项目完善完成等手段与方法，促使学生主动学习光电技术的基本概念、基本原理，掌握基本公式与基本计算，掌握光电技术的基本应用。在此过程中培养学生认真学习的钻研精神，提高实际光电工程技能。按照项目的实际要求，从原理上进行综合归纳与分析，确立方案。并根据方案进行具体的项目实施，在实施过程中，学生以学习小组的形式，充分发挥每个成员的潜能与素质，通力合作，最终完成项目的任务。
三、基于光电子技术课程的项目教学法的教学流程
1.第一阶段：项目预备阶段。首先，将项目的任务导入课堂教学中。教师在光电子技术课程整体上设计出一个或几个基于光电子技术教学大纲基本要求的科研项目。此科研项目应该基本包括光电子技术的全部基础理论的主要知识点，或者说涵盖光电子技术教材的全部章节的主要内容，并且将项目分解成若干模块，每一个模块可以视为整体项目的子项目。每一个模块应该是光电子技术教材的一个章节或几个章节的内容的高度浓缩，而子项目为与本模块相对应的需要具体解决的问题，其举例说明见表1所示。表中所列的几个子项目，又可以形成一个完整的较大项目：“可实现激光传声摇控即时显示的海底机器人多功能探测系统”。其次，开始制订项目的任务方案。在制订过程中，学生小组成员要积极查阅各种学习资料，并进行详细讨论，深入分析本小组的项目任务。教师必须做出引导，指导学生采用正确的光电原理知识，建立并制订合理的项目计划。
2.第二阶段：项目实施阶段。要培养学生的协同创新思想，强调团队的角色定位能力，确保协同沟通创新能力的培养。首先，需要进行项目分工与角色扮演，各个项目小组成员可以根据自己的兴趣爱好进行分工，并确定好各自所扮演的角色与需要完成的任务，让每一位成员都能参与其中。其次，需要创设情景并提出项目任务，教师可以通过多媒体教学手段，将学习内容与项目紧密结合，激发学生的学习热情。最后，分组执行项目任务，教师根据每位同学的兴趣爱好及自身的能力进行分组，以便在项目任务执行过程中能够更好地发挥优势互补作用。例如：“设计并制作一个激光传声装置”小项目组共有六位同学，有两位同学性格内向，对基本理论知识很扎实，主要负责资料的查阅与原理的理解；另外两个同学对电路比较感兴趣，热衷于电路元器件及电路的搭建与调试；最后两位同学注重整体的把握与项目进度的调整和掌控。他们各有侧重，但又互相协调、通力合作，保证了项目的顺利实施。
教师之间、学生之间、老师与学生之间形成协同创新关系。这时，学习过程已经初步成为人人参与的创造性的实践活动，它注重的不是最终的结果，而是完成项目的全过程。其目的是在“项目优化”过程中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘出学生的创造潜能，培养学生的自学能力、观察能力、动手能力、科学研究和分析问题能力、协作和互助能力、交际和交流等综合能力[3]。要求学生对每个模块及模块间进行多次的分析、设计与优化，循序渐进，最后圆满完成项目。在项目分解、设计、分析、优化和完成的过程中，可以使原本模糊的理论知识更加清晰，从而加深学生对理论知识的深刻理解，更好地完成实际项目的优化与实际问题的解决。
3.第三阶段：项目完善与总结阶段。在第二阶段结束之后，要求对整体项目进行递进优化，从项目全局角度来分析、优化与提升。学生需要充分理解和掌握项目任务，运用互联网技术对项目成果进行阶段性小结，各个小组之间互相交流讨论，从解决项目任务的关键点着手，完成项目实施工作。在项目实施的过程中进行组内的学习交流，并进一步完善项目任务学习成果。教师在这一阶段主要扮演引导者的角色，确保各小组项目任务的顺利完成。还是以“设计并制作一个激光传声装置”小项目为例。在第二阶段已经初步完成了项目之后，就要对项目结果进行完善与总结，包括电路性能、器件功能、激光调制方式、激光传输效率、项目作品外观及其实用性等等方面；在提升项目作品性能与拓宽光电功能方面下功夫。在顺利完成项目任务后，每一位学生都需要对自身的角色扮演以及项目完成情况进行回顾和总结，通过总结、报告或者主题演讲等方式完成项目成果的交流。最后进行项目评价，评价的形式主要包括学生的个人评价、小组评价以及教师评价三种，通过评价结果对学生的学习成果进行最终的总结。
对光电子技术的理解范文2
[关键词]物理光学；教学内容；教学方法；教学改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）03-0073-02
物理光学课程是光电信息科学与工程和电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础必修课[1][2]，是一门实践性很强的课程，强调理论与实践相结合。学好这门课程要求学生全面理解和掌握光的电磁理论、光与物质相互作用基础知识和晶体光学基本知识和技术。[3][4]
随着光电子技术的不断发展，光学和光电子产品也呈飞快的速度发展，光纤通信系统的升级和CCD的不断更新，一些新知识、新技术、新概念不断涌现，体现了新知识经济时代的到来，这些都在一定程度上冲击着传统的工作方式和生活方式。与此同时，对物理光学课程的教学方法也提出了新的挑战。这就要求我们在讲授该课程时， 既要保持物理光学理论的基础性和完整性， 又要突出其在光电子技术中的特色， 并适当反映最新科技成果。[5][6]只有这样，才能为光电信息科学与工程等专业学生进一步学习相关专业课程， 如激光原理与技术、光纤通信与传感技术、红外技术、光电检测技术、光电成像原理与技术及纳米光子学等的学习打下坚实的基础。
一、教学内容的安排
课程教学内容的安排共分为九大教学模块：（1）光波的基本特性（6学时）；（2）光波在各向同性介质界面上的反射和折射（4学时）；（3）光波的全反射特性（2学时）；（4）光的干涉（8学时）；（5）光的衍射（8学时）；（6）光波在各向异性介质中的传播特性（6学时）；（7）晶体光学元件及其偏光干涉（4学时）；（8）晶体的感应双折射（6学时）；（9）光的吸收、色散和散射（4学时）。
针对上述重点和难点， 在教学实践过程中，采取如下教学方法：
1.融趣味性于知识传授过程中，以提高学生的学习热情和兴趣。例如，在讲解光与物质相互作用的内容时，结合{锟研究光纤在通讯领域运用的事例，以光纤通信发展为例，通过对光与光纤相互作用的深入研究，引导学生了解光纤的“三个窗口”导致了光纤通信系统的几次升级换代，增添了学生学习的兴趣。在讲解光的吸收定律时，介绍了布右厄与朗伯师生关系，用以引起学生的学习兴趣，然后在一定的前提条件下，推导出朗伯-比尔定律的定量公式，强调了“先有条件，后有结论”的规律[7]，并结合煤矿“瓦斯爆炸”这一现象，强调基于朗伯-比尔定律，可开发吸收型瓦斯浓度测量仪器，使学生认识到学好理论知识的重要性，提高了学生的学习热情和兴趣。
2.采用多媒体技术， 充分发挥优势资源，提高学生的学习效果。例如，我们把美国麻省理工学院录制的一些开放视频资源，如光的反射、干涉、衍射和光的偏振等运用于教学过程中。这些视频均是一个短小但完整的光学实验，体现了一个完整的知识点，这样做的益处是把复杂的光学知识，以简单、形象的方式展现在课堂教学中，收到良好的效果。另外，我们也充分运用仿真模拟软件，把一些抽象的内容，以仿真结果体现在课堂教学中。如利用Matlab仿真软件把菲涅耳系数及反射率与入射角的变化规律，以及利用COMSOL Multiphysics5.1模拟软件，把光在直角棱镜中的全反射及在发生全反射时的古斯-汉欣位移展现在教学过程中。
3.把教师的科研成果与教学内容有机地融合在一起，以提高教师讲课的生动性和学生学习的兴趣。例如，在讲解倏逝波（消失波或表面波）的特性时，结合发明专利“一种棱镜SPR高灵敏度光纤液体折射率传感器”，以SPR传感器为例，通过对消失波与金属薄膜中电子共振的深入研究，开发了新型的光学传感器，为测量介质折射率的微量变化提供了新的检测手段。由于教学过程中引入了教师在科研过程中的一些趣事，因此，容易激发学生的学习兴趣和启发学生的创新思维。
二、合理选择实验内容和实验仪器，强化培养学生的动手能力
结合物理光学的教学内容和我校光学工程的学科特点，实验内容安排有四大模块：（1）光的干涉、衍射实验（2学时）；（2）偏振光产生与检测实验（1学时）；（3）声光、电光调制参数测定及音频声光、电光通信实验（3学时）；（4）光外差干涉实验（2学时）。在这些实验中，第1实验模块是基础性实验，主要是帮助学生对光的干涉、衍射现象的深入理解与提高。第2实验模块采用了角向偏振片，使学生在实验过程中能观察到光的偏振方向，结合CCD相机和角度计算程序，可精确计算出旋光角度，通过实验可巩固学生对晶体光学元件及其偏光干涉和旋光现象的理解。第3实验模块，主要凸显物理光学在光电子技术中的特色，以巩固学生对晶体感应双折射现象的理解。第4实验模块是一个综合设计性实验，以提高学生综合运用光的偏振、光的干涉、光的衍射知R和晶体光学元件运用的能力，培养学生的创新意识。另外，在实验仪器的选择上，既要保证较多的实验项目，提高实验效率，也要注意在客观上加强学生动手、动脑能力的培养。例如，支撑声光调制实验的声光调制实验仪，能提供显示声光调制波形，观察声光调制偏转现象，测试声光调制幅度特性，显示入射光与衍射光的能量分布，测试声光频率偏转特性，测试声光调制衍射效率、带宽等参数，测量超声波在介质中的声速，模拟基于声光调制的语音信号通讯实验；支撑电光调制实验的电光调制实验仪，能显示电光调制波形，观察电光调制现象，测试电光晶体的调制特性曲线，测量电光晶体的特征参量，模拟基于电光调制的语音光通讯实验。再比如，偏振光产生与检测实验仪，其基本光路采用的是共轴“笼式”结构，可以完成旋光实验、线偏振光产生实验、可视椭圆偏振光检测实验等。在实验过程中，以学生为主，教师适时加以指导，可充分发挥学生主动性，以利于学生动手能力的提高。
三、寓新技术于教学过程中，培养学生的科研意识
光学和光电子技术发展迅速，若完全依靠教材的内容作为教学内容，往往跟不上技术进步的步伐，这就要求教师要紧密关注新技术发展动态。一方面，除了选用最新出版的教材外，还应当在课堂上结合所讲知识，适度补充当前的新知识、新技术等内容，以加深学生对所学知识的理解。比如在晶体的感应双折射教学模块，教材重点论述了声光调制和电光调制原理等，而对其应用论述的比重不大。为了让学生较全面地掌握光调制技术知识，需要补充光调制技术的新应用，如利用声光调制或电光调制技术进行激光大屏幕显示以及基于光外差干涉原理的SPR相位检测技术等。另一方面，要积极引导学生关注相关技术资料，如《中国物理快报》《中国激光》《光学学报》《光子学报》等学术期刊，使学生能了解本领域国内外的前沿动态，培养学生的科研意识。比如在光波的全反射特性教学模块，在讲授古斯-汉欣位移及其特性的同时，引导学生在课后阅读《中国物理快报》2004年文章“Thin-film enhanced Goos-H？nchen shift in total internal reflection”；在晶体光学元件及其偏光干涉教学模块，在讲授波片和补偿器的同时，引导学生在课后阅读《中国激光》2009年文章《一种标定Soleil-Babinet补偿器的新方法》。这样，在学生了解相关研究和应用动态的同时，也使学生认识到所学知识在科研工作中的重要性， 培养了学生的科研意识，提高了学生的学习积极性。
四、结论
对于物理光学课程的教学改革，我们经过多年的探索和创新，形成了一些理论与实践相结合的行之有效的教学方法。以光电信息科学与工程和电子信息科学与技术专业2010、2011、2012、2013级学生为试点，从反馈结果来看，该方法有利于提高学生的学习兴趣，有利于提高课程的教学质量。总之，对物理光学课程教学方法的研究，使我们深刻地认识到只有通过进一步深化教学改革才能有效地提高教学质量，才能培养出能较快适应社会发展需要的研究和应用型人才。同时，我们还深刻地认识到物理光学课程教学内容和方法的研究尚处于探讨阶段，对物理光学课程教学内容和方法的改革是一个不断探索、不断完善的过程，但只要坚持不懈的努力，一定可以获得满意的教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 徐宁.“物理光学”研究型教学模式探索与实践[J].电气电子教学学报，2012（3）：103-105.
[2] 温淑敏，王细军，杜云刚.物理光学与应用光学教学实践与改革初探[J].中国电力教育，2014（21）：77-78.
[3] MAX Born， EMIL Wolf. Principle of optics [M]. Cam？鄄bridge： Cambridge University Press，1997.
[4] 石顺祥，王学恩，马琳.物理光学与应用光学（第三版）[M].西安：西安电子科技大学出版社，2014.
[5] 哈斯趿吉，吕志伟，张爱红，何伟明，林殿阳.“物理光学”教学设计的研究[J].电气电子教学学报， 2008（4）：91-94.
对光电子技术的理解范文3
理解和掌握该门课程的知识对培养学生的创新思维、动手能力以及分析并解决问题的能力都具有重要的实际意义，尤其可以为学生在光电显示行业就业提供充足的知识储备。然而，《光电显示技术》课程开设对任何学校来说都是一个挑战，因为光电显示技术更新速度快、涉及面广、内容繁多，如何使学生所学知识能够与企业所需有机结合才是这门课程开始成功的关键。传统的以老师讲授，学生死记硬背的方式已经不适合这类新型课程的教学。笔者就近几年在这一门学科中的教学总结一点经验，同时提出一些思考供广大教师和同学们作为参考。
1 教学内容的改革
《光电显示技术》内容繁多、设计知识面广泛，包括光学、光电子学、通讯技术、计算机技术、机械设计等多方面科学内容。大多数内容又牵扯大量的工艺、工程技术等内容。在48学时的课堂完成教学内容，时间相对不足，为了使得学生能在有限的时间内掌握和理解相关知识要素，我认为必须从以下几方面进行改革。
1.1 以企业需求为导向，突出重点
自本世纪初，应用型创新人才培养的战略思想已经深入到高等教育的改革方针之中。2014年我国教育部明确提出将一半以上普通本科高等院校向职业教育转向。这说明现在人才培养的方向主要取决于市场职位的需求。以前的本科教育的培养体制在当今市场经济中表现出了很多不适应性，导致教育资源的浪费和人才培养的不合理。《光电显示技术》由于具有很强的应用性，与企业需求关联性很强。所以笔者认为这门课的授课主要应以企业需求为导向，针对性的突出重点内容，省略一些传统且面临淘汰的技术内容。我校以前的《光电显示技术》教科书（清华大学李文锋等编写的《光电显示技术》[2]）和教学大纲主要包括各类光电显示的器件结构、工作原理和驱动方式三个部分的主要内容，知识体系强调面面俱到，而对器件的上游工艺和下游工艺基本没有太多涉及。企业需求毕业生具有相关领域的基础理论知识，能够理解企业产品的工作原理，可以在此基础上做一些创新研发。同时，企业更需要毕业生具有对产品工艺技术、生产设备以及产品上下游具有一定的整体把握。因为这样，毕业生才能很快进入工作角色，才能切合实际的开展产品的生产工艺指导、生产现场管理、工艺技术创新及产品关键材料源头创新等。
鉴于此，笔者在大量调研了京东方、华星光电、友达光电及昆山龙腾等企业以及四大LED产业片区（株三角、长三角、福建江西地区、北方地区）的生产领域和产品特点的基础上，调整了授课内容。具体调整如下：
a）将液晶平板显示（LCD）、发光二极管（LED）、等离子体显示（PDP）列为授课重点；
b）将阴极射线管显示技术的课时缩短，以了解工作原理为基本教学目标；
c）增加重点授课内容所牵扯的上、中、下游产业工艺技术，逐层剖析，使学生掌握从材料到零件再到产品的整体工业生产过程；
d）增加新型光电显示技术的课后探索环节，培养学生创新思维，制造相关作品。
根据调整内容，以企业需求为导向、以理论基础知识为根据、以工艺生产流程为线索、以实际探索作品为兴趣点，逐步讲解光电显示技术中牵扯的器件工作原理、器件生产流程、器件驱动方式，这样逻辑清晰、目标明确，学生容易掌握和接受。
1.2 以科研为依托，激发学生兴趣，培养创新能力
光电显示技术与物理学、光学、光谱学、光电子学、铁电学、半导体技术、微电子技术、通讯技术等学科是相互交叉。它们之间相互促进、相互制约。近几年由于光电子技术、半导体技术的飞速发展，推动了光电显示技术的高速发展。现有的光电显示技术的飞速发展，使得大部分先进技术还没有在教科书中体现。为了使得学生在这一领域树立前瞻性眼光，感触光电技术发展的脉搏，开拓他们的视野。作为教师必须时刻学习和填充自己的知识结构，提升自己的理论实践水平；同时注重科研能力的提升，并将科研思维注入教学中，做到科研教学相结合。
此外，对于产品制造中牵扯的上、中、下游产业牵扯的工艺技术在授课中是一个难以实现教学效果的环节。桂林电子科技大学材料科学与工程学院具有广西区信息材料自治区重点实验室，其中几乎涵盖了光电器件制备的所有工艺设备和技术。比如，LED制备、光刻技术、CVD设备、真空蒸镀设备、磁控溅射设备、透明电极制备技术及衬底表面处理设备等等。在教学过程中，笔者在课程教学、实验实践、毕业设计（论文）等方面开展了改革探索。具体包括：
a）围绕设备，讲解工作原理与操作
设备是实现工艺技术、大规模生产的基础。讲述工艺技术必讲述设备的工作原理和操作。结合重点实验室的设备和人员配置，给大学生们讲解设备的工作原理和操作步骤。让他们熟悉光电显示器件生产中的设备仪器和操作流程。笔者通过这一环节，使得学生深入了解了所学知识和实际之间的对接，效果很好。
b）?n题带动，深入培养创新能力
以笔者研究课题相关的前沿问题，面向学生开设与光电显示相关课题。让学生加入到实际科研探索中，通过设计探索实验和解决问题的探索思路，让广大学生们对光电显示技术领域的上游行业进行充分认识。培养他们的独立创新能力和研发能力。通过实践，激发了一部分学生对于光电显示技术相关的探索兴趣。
c）紧扣毕业设计，重点提升
结合笔者研究基础，针对有意在LED领域发展的同学，设置专项的LED毕业设计课题。让学生独立思考并提出相关问题，集中培养大学生的科研素养，让大学生具备独立进行技术开发和研发的初步技能。这一过程中，重点培养学生的在LED领域的原创开发能力。笔者已经指导了少数本科生顺利完成了LED相关的毕业设计，现已经成功进入相关企业进行工作。
2 教学方法改革
教学方法是针对教学内容选择使用的。没有好的教学内容，教学方法显得苍白无力；但是只有好的教学内容，没有好的教学方法则达不到预期的教学目标。如何将教学内容以生动、形象的形式展现给学生，让他们容易接受和掌握，就需要好的教学方法来诱导。《光电显示技术》由于知识繁杂，缺乏体系，掌握和理解起来比较困难，教学方法显得尤为重要。
2.1 启发式教学为主
通常所说的教学方法是指老师在课堂上以讲述为主，结合板书或是教学媒体将知识点传递或灌输给学生。教师是整个教学环节的主体，学生成为学习的被动方。这种教学方法有利于教师对于课堂的组织与管理，但是忽略了学生的能动性和创造性。如何达到预期的教学效果，调动学生的积极性才是关键。据不完全统计，由于光电显示技术的发展，大学生上课玩手机的现象已经变得非常普遍。如果学生对课堂失去兴趣，那么教师讲述得再具体、再透彻也是失败的。因此，必须充分调动学生学习的主观能动性。首先，《光电显示技术》是一门非常接近应用的课程，所以讲述每一种光电显示技术之前，必须结合身边实例，激发学生的求知欲。比如：在讲解液晶显示器章节之前，提出一个讨论题目“以自身成长为线索，谈谈你对家里电视机的更新换代的感受？”，让学生分组讨论，得出小组意见。这样让学生体会光电显示技术发展的速度和带来的便捷。同时也借助光电显示技术的缩影-电视机来说明光电显示技术就在我们身边。然后提出一个具体问题“你知道家中的电视机是何品牌，是如何制造和工作的呢？”，这样让学生带有一定的疑问来学习液晶平板显示的内容。当学生对于你提的问题存在疑问，并且这个显示器件又是经常接触的，就会激发他们的求知欲。这样会使得他们认真听讲，教学效果也就有质的提升，掌握的知识也最牢固。所以《光电显示技术》课程教学中的启发式教学容易实现，能大幅度提升教学效果。这就要求教师对每一种显示技术能提出适当的问题，让学生带着问题进入课堂学习。课后布置一些思考题，让学生学会借助网络资源加深学习的效果以及拓展自己的知识结构。教师集中一段时间集中和学生讨论，分析学生自主学习中存在的问题。这样通过启发式教学手段，结合课内课外学习，提升学生的学习兴趣和学习效果，培养他们自主学习能力、分析能力。
2.2 介入翻转课堂
对于有一些新型光电显示技术，如果采用教师讲解为主的教学方式，难以达到预期的教学效果。适当介入翻转课堂，发挥学生的能动性。翻转课堂的形式采用团队协作形式。以新型显示技术为课题，分为基础理论、基础制作工艺、驱动原理与方式、显示器的优缺点分析等模块。将这些模块分给一个小组，小组人数一般在5-7人，由组长组织讨论，结合教材，借助网络和重点实验室师资平台，最终完成一个讲稿PPT。最后由组代表进行15-20分钟时间讲述。讲述结束后由教师总结并针对讲述内容进行评价和补充。经过笔者总结，适当引入翻转课堂可以在很大程度上激发学生主动学习的兴趣，有的学生还根据网络资源，采用简单的光学投影装置制备出了立体的全息投影实例，并在课堂上进行了展示。还有很多学生根据自己的亲身动手尝试制备了一些其他简单的显示装置。这种先根据基础理论，结合网络资源，再通过亲手制作，加深了对基础理论的理解，也让学生觉得学有所用。
2.3 介入研究型教学方式
在教学内容中，笔者将课程教学与毕业设计、大学生创新活动结合。将学生带入课题中。给他们树立解决工程问题的信心、培养他们解决实际问题的能力。在指导学生毕业设计过程中，采取大方向由教师给出，然后根据方向进行大约1-2个月摸索，然后开小组会议讨论确定具体的研究内容。随时让他们总结实验探索过程中存在的问题和提出拟解决的思路，和教师共同制定下一步研究计划。通过反复的摸索，总结失败、成功的教训，最后实现小的研究目标。以此培养学生严谨的科研态度，体会科研中探索创新的乐趣，进而加深他们对知识的理解深度，拓宽他们对光电显示前沿的相关认知，培养他们基本的研发素养，为学校教育和社会需求的衔接提供基石。
3 对该课程进一步深化改革的几点思考
3.1 校企联合
在上述教学内容和教学方法的改革的基础上，本课程还需要强大的实验平台作为支撑。这里所述的实验平台，笔者认为包括两个部分：第一包含学校基础实验平台。第二包含企业见习实验平台。国内很多高校开展了该课程的教学，但是具有相关完整的实验设备的学校较少。必须健全这一课程实验课的开展，形成与理论课程配套的实验课程，才能加强这门课的培养作用。比如开设：LCD驱动方式实验、LED制备实验、LCD＼LED驱动实验、显示器参数测试实验、光刻实验、透明电极表面处理实验等等。在学校实验平台建设的基础上，通过学校积极和相关企业达成实习合作机制，积极鼓励学生参加企业见习实践，使学生真正的融入光电显示器件生产中。在见习过程中，让学生熟悉显示器件制备流程、工业制备设备的运作模式、显示器件存在的主要问题、企业的相关岗位设置等，加深学生对该行业的工业生产、研发的了解。这样做到学校的培养和企业的需求能够基本实现无缝对接。
3.2 调整课程考核制度
该课程和很多基础课程性质存在很大差别，没有比较系统的知识体系和理论结构。这门课程主要强调的是学生能够学以致用。所以考核可以采用卷面考试、科研小论文、创意小作品等多元化的综合考核形式。同时可以结合企业实习表现，与企业协同考核。这样可以避免现有的纯试卷考试的弊端。
对光电子技术的理解范文4
【关键词】大学物理教学；光电信息科学与工程；专业特色
【Abstract】How to reflected photoelectric information science and engineering specialty in college physics teaching is a pressing matter of the moment for us. In this paper， to improve the learning interest of the students， taking the knowledge of electrical polarization theory for example， we proposed the methods on reforming teaching means and content for college physics teaching on the based of difference specialty according to the exploration and practice of college physics teaching.
【Key words】College physics teaching；Photoelectric information science and engineering；Specialty feature
0 引言
对于地方高校而言，由于生源质量的下滑和学生一进校就感受到的就业压力，许多学生对一门课程的认识首先就是学习这门课程有什么用，这门课程学起来难不难。基于这种出发点，学生对于大学物理这门工科专业必修课程的学习兴趣不大。上课不专心听讲，课后不复习，作业不认真，在网络上搜寻答案，学习效果自然不明显，对大学物理的重要性认识不够，从而影响后续专业基础课程与专业课程的学习，进而影响其全面发展[1]。
我们执教光电信息科学与工程专业的大学物理学课程已四届，每年都在思考一个问题：怎样在大学物理的教学里体现光电信息科学与工程专业的专业特点？ 通过对教学内容的细致分析，在教学中穿插光电信息科学与工程专业的专业特点，不仅使学生自觉或自发地认识到大学物理的重要性，而且大大提高了大家学学物理课程的兴趣，培养了进一步学习后续知识的热情和对未知专业知识的渴求。
本文首先分析大学物理在光电信息科学与工程专业中的位置，然后以电介质极化理论为例，分析它与光电信息科学与工程专业的结合点，在教学实践中充分体现专业特色，并对大学物理与我校工科专业的结合作了出展望。
1 大学物理在光电信息科学与工程专业中的位置
目前我们将大学物理设置在大一，先修课程只有高等数学，后续相关专业基础课程有物理光学、光电子技术基础、激光原理等；后续专业课程有光纤通信原理与技术、光电传感与检测技术、光显示技术等。从课程设置的关联和大学物理课程本身的内容，我们可以看到大学物理在光电信息科学与工程专业中处于基础性位置。教学的目的主要是使学生认识并理解一些物理现象，掌握大学物理的一些基本概念，熟悉大学物理理论体系的一些基本实验。
鉴于大学物理在光电信息科学与工程专业中的基础位置，我们在教学实践中，分析一些物理现象的基本原理时，经常将物理现象与激光技术、光通信、光电检测等领域的实际问题结合起来，引导同学们一起讨论是否可以用相同的物理原理解释，激发大家对光电信息科学与工程专业的学习兴趣，激励学生对基本物理原理和概念的学习热情。
2 大学物理中的光电信息科学与工程专业特色
2.
电介质的极化虽由外电场引起， 但因极化电荷对外电场有影响，因而极化后，介质中的总场强应为外电场与极化电荷激发电场的叠加，而P则不仅与外电场，而且与总场强有关。由于光是一种电磁波，当光波在介质（晶体）中传播时，光频电场会引起介质的电极化。当课程内容讲授至此，我们可以拓展[3]：在激光出现以前，当光波在介质中传播时，不会出现其他频率的光。而两束以上的光波在介质中传播时，光波之间也不会发生相互作用，服从独立传播原理，不改变各自的频率。当它们在介质相同区域相遇时，则服从线性叠加原理。诸如：光对于介质的折射、反射、衍射、散射和双折射等现象。但介质的电极化强度与光频电场之间的关系，除了线性关系之外，还有非线性的高次项。非线性光学产生的原理可作如下解释：分子是由原子组成的，分子中的电子被束缚在原子核的周围运动，如果外加一个电磁场（光也是一种电磁场），则这种运动将受到扰动，如果外场是一种谐振场，则电子会产生和外电场相同的谐振，正负电中心不重合就诱导产生了一种“极化”，从而产生诱导偶极矩P。
通常，一般光源的光频电场强度Ej较小，这样高次项的电极化强度都很弱，可以忽略不计，只用到式（4）中的第一项，即式（3）。而激光是一种具有极强光频电场的光源，式（4）中第二、三项等非线性项就可产生重要作用，可观测到不同的非线性光学现象。
2.2 其他知识点的光电信息科学与工程专业特色
对于光电信息科学与工程专业的学生，我们可以从光和信息两个层面对其他很多物理现象进行阐述和讨论，体现光电信息科学与工程专业的特色[4-5]：如光的全反射现象是光纤通信技术的基础；压电效应和逆压电效应，广泛应用的光纤电场量传感器，是基于这一原理实现的；磁致伸缩效应或法拉第磁光效应是光纤磁场量传感器的工作基础；帕尔贴效应是半导体激光器温度控制的关键技术。
我们在大学物理课堂上强调红外、可见光、紫外等光频电磁波，讨论它们的产生、发射、传输、接收和检测等， 介绍光通信、光检测等相关专业方向在现代信息技术中的地位和发展状况。这样不仅在教学实践中突出光电信息科学与工程专业的“光”与“信息”这两个基本特色， 激发学生学习相关专业课程的浓厚兴趣，而且学生对学习光电信息科学与工程的信心大大增强，同时也提高我们在专业建设和学科建设中的前后一贯性。
3 结论
本文以电极化理论为例， 在讲解大学物理内容的基础上， 通过深入或外延的方式，寻找与光信息专业后续相关专业课程知识的结合点，通过教学实践，使光信息专业大一的本科生对专业产生学习的热情，培养大学生对本专业的浓厚兴趣，树立继续学习本专业的信心。近四年的教学证明，在大学物理教学中主动体现光信息科学与技术专业特色， 不仅实现了预期的专业建设和学科建设的目的， 而且有助于提高教师在学生心目中的地位。
就我校实际情况而言，如化工、生物专业的学生认为热学与专业课程联系最为紧密而力学和电磁学往往与专业联系不大，电子、计算机等专业的学生认为电磁学联系最为紧密而力学、热学、近代物理部分与专业的联系相对较低。因此，对不同专业的学生所讲授的内容应该有所侧重，应依据各专业的特点对物理学的各部分内容有所侧重和增减教学内容，使学生明确感受到物理与自己的专业密切相关，使物理教学兼顾专业基础课教学和专业技能的需要。
【参考文献】
[1]董少光.大学物理教学与理工科学生学习现状的思考[J].中国西部科技，2008， 7（40）：73-75.
[2]罗益民，余燕.大学物理[M].2版.北京：北京邮电大学出版社，2010.
[3]张静江，宋淑梅.非线性光学与光学教学[J].大学物理，1999，18（5）：35-39.
对光电子技术的理解范文5
关键词: 光学课程 教学现状 教学改革
1.引言
光学课程是高校物理学专业的一门重要基础课,是普通物理学中一个必不可少的组成部分。自1960年激光出现以来,光学学科以前所未有的规模和速度迅速发展,出现了许多以激光为基础的现代光学,如非线性光学、信息光学、光纤光学、光电子学、量子光学等许多新的分支学科。这些学科都是以经典光学为基础发展而成,因此,光学课程是这些新技术的理论基础课。通过学习光学课程,学生可以奠定坚实的知识基础[1],同时学习其典型的科学思想方法。
鉴于光学课程的重要地位,我们应该不断地探索如何对该课程实施恰当的、适合学科发展的教学工作。因此,如何改革现有的光学理论课程和实验课程的传授式教学,使之适应科学技术和当今社会发展的需要,是一个值得深入探讨的课题。
2.光学课程教学现状
2.1教学内容
长期以来,光学课程在内容结构上,都是以基本概念、基本规律和基本计算方法为主线,对于基本研究方法和基本物理思想不够重视,叙述也无新意。教学内容一直主要是几何光学与波动光学。尽管在教学过程中加入现代光学的基本原理介绍,但由于学时限制,教学过程中这部分内容的讲授也一般只作简单的介绍,大部分内容让学生自己阅读,因而光学的教学内容一直局限在经典光学的主要原理部分,对其应用涉及较少[2]。而光学是现代前沿科学技术的基础和源泉,当今现代光学技术发展迅速,因而光学课程教学内容已跟不上时代的要求,不具有现代气息。所以大学生在毕业以后,对现代光学发展概况了解甚少,很难适应当今社会对光电子技术、光通信技术人才的应用要求。这就要求我们对教学内容进行改革,充分利用有限的学时,合理安排教学内容,使学生在掌握基础理论的同时,能很好地了解现代光学的发展动态。
2.2教学方法
纵观我国的教学现状,传授式教学方法根深蒂固。这种教学方法以教师为主体,学生的学习完全属于被动型。这虽然在知识的传授方面有一定的意义,但却严重地影响了学生能力的发展,降低了学生参与教学活动的积极性和主动性。只有教师让学生成为教学活动的主体,发挥学生的主动性,使学生成为知识的探索者和创造者,才能使学生有自觉和持久的学习兴趣,高校教学的目的才能得以实现。因此,光学课程的教学方法也成为亟待改革的内容之一。
2.3学生的学习积极性
教师要想收到较好的教学效果,就必须学会调动学生的学习积极性。而多数教师往往认为听课者已经是大学生了,应该有学习的自主性,所以常会注重知识的讲解,而忽略学生学习积极性的调动,与学生的互动甚少。现在一些学生进入大学后,生活方式与以往变化很大,觉得没有了压力,对未来又充满了迷茫,所以对学习也就不那么重视。加上物理学相较其他学科显得理论性很强,学习难度相对偏高,因此调动大学生的学习积极性是一个值得注意的问题。
3.光学课程改革的具体思路
3.1教学内容的调整
由于光学课程涉及的内容非常广泛,头绪繁多,自身又不像电磁学或者经典力学那样有一个贯穿始终的思路而形成比较完整的体系[3],因此在教学改革过程中教师既要注意讲授必要的传统内容,又要紧密结合现代光学前沿课题,找准基础理论与科技前沿课题的结合点,精选现代光学知识内容,把握几个现代光学的前沿课题,以线带面进行教学。教师在讲授基础光学的相关内容时,及时地引入现代光学相关知识,可以使学生既不感到光学基础理论枯燥乏味,又能体会到现代光学前沿课题是与基础理论紧密结合的。比如,讲解偏振现象时教师可以引入立体电影的原理,讲解几何光学全反射原理时可以介绍光纤光学系统及其应用,讲解双折射晶体原理时可以介绍晶体材料的进展和应用前景,讲解光的干涉内容时可以简要介绍“纳米技术”,等等。这样不仅可以增加教学容量,而且能大大激发学生的学习兴趣,使教学的内容充满活力。
3.2教学方法的改革
目前,光学课程的教学虽仍以课堂教学为主,但是讲解过程中应贯彻少讲、精讲的原则。课堂教学方法可灵活多样。
3.2.1由问题带动教学。
将实际问题与理论知识联系起来,在介绍一个知识点之前,着重介绍知识点的实际来源,是为了解决什么样的问题而提出的解决方法[4]。例如讲授光的干涉内容时提出如下问题:(1)吹出的肥皂泡在阳光的照射下呈现出彩色图案,这是为什么?(2)教室里有许多盏日光灯,却没有看到光的明暗分布条纹,这又是为什么?再例如讲述多光束干涉时,可以先把F-P干涉仪的用途讲清楚。这种思路可以让本身枯燥的理论知识变得生动,进而活跃课堂气氛,引导学生进行知识探索。
3.2.2着重方法讲解。
大学教学的关键是提高学生的素质,不仅使学生掌握更多的知识,而且掌握方法,掌握分析和解决的能力。在课堂教学中,教师可以用光学原理引导学生如何进行相关设计,进行启发式教学。教师的责任不仅仅是“教”,更重要的是引导学生去“观察”和“学”,放弃“满堂灌”、“拉着走”的教学方式。如果学生在老师的指导下完成具有一定研究性、探索性的小论文,就能锻炼其独立思考和探索问题的能力,有助于创新意识和创新精神的培养。
3.2.3分层次教学。
教学过程应分清主次,详略得当。对于重点的基础内容,可以详细讲解,重点强调,并伴有典型的例题,使学生牢固掌握。对于一般知识,如现代光学的前沿,可以由目前学生能认识的现象开始,简单介绍原理,留出足够的空间让学生通过互联网、图书馆等渠道进行深层次的了解。对于教材中的出现的相似内容,可以让学生自学,采用讨论式教学。这种教学方式既可活跃课堂气氛,又可加深学生对知识的理解、运用,且有利于学生素质的提高。
3.2.4开辟专题讲座,拓展教学内容。
为了利用采用讲座与授课相结合的教学方式,在课程教学过程中教师可以适当安排几次专题讲座,专门介绍与现代生活息息相关的现代光学前沿课题,开拓学生的视野,丰富学生的课堂教学。
3.3调动学生的积极性
3.3.1多联系实际应用。
学生往往不会对纯理论的知识产生直接的兴趣,如果只学习理论而不知理论的实际用途,学生会变得迷茫,学习也会变成一个流于表面形式的过程。在光学教学中,教师应结合教学内容,适时提出经过理想化了的实际技术问题,激发学生的兴趣,引导学生灵活运用所学知识去探索、解决问题。理工科课堂中存在的共性问题就是当教师一味讲解基本理论时,只有少数学生听讲,而当教师提出与之相关的实际应用,特别是生活中常见的应用时,多数同学会表现出很强的求知欲。光学与实际生活联系密切,如在讲授分振幅干涉这部分内容时可指出如何将照相机镜头做成看起来是蓝紫色的,为什么阳光下的肥皂泡看上去是五颜六色的,如何检验眼镜片的表面是否是光洁的,等等,结合了实际的应用,符合学生的认知规律。
3.3.2采用多媒体和传统的教学相结合。
多媒体的使用大大节约了板书时间,缓解了课堂内容多、课时不够的矛盾,课堂教学信息量增大。光学课程涉及到大量图像,把光学图像采用Flash、3D等绘图软件做成三维动态课件,在课堂教学中能产生生动活泼的效果,能提高学生的学习兴趣和记忆力。比如讲解夫琅禾费衍射时,教师可先让学生观看矩形衍射和圆孔衍射的Flas来加强感性认识;讲解F-P干涉仪时,仿真多光束干涉图样随着干涉仪内表面反射率的变化而变化的图样,形象说明F-P干涉仪的工作原理。
3.3.3发挥情感的积极作用。
有调查表明,多数高校教师与学生之间的关系和高中教师与学生之间的关系不同,关键在于高校师生之间缺乏沟通。多数教师与学生见面时间仅限于课堂,且无更多交流,导致教师不认识多数的学生,甚至学生不记得某课程任课老师是谁。这也会降低学生学习的兴趣。如果教师能够与学生多交流多沟通,亲近学生,就能够在学生心中树立起更好的形象,从而进一步激起学生对学习的兴趣,使学生真正成为教学中的主体。
4.结语
本文主要就光学课程的教学内容、教学方法和调动学生积极性方面提出教学改革的方向。我们应该在教学过程中,通过各种实践,不断开展教学改革,努力提高课程教学质量,提高学生学习的积极性,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
参考文献:
[1]姚启钧.光学教程:第四版[M].北京:高等教育出版社.2008.
[2]钟金钢.21世纪普通物理光学教学改革思路研究[J].中山大学学报论丛.2002,22,(1):120.
