前言:中文期刊网精心挑选了电子工程与光电技术范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
电子工程与光电技术范文1
当前我国的广播电视技术在发展的过程中,其整体的水平有了非常显著的提升,而且我国的众多广播电视媒体已经开始利用数字音频技术发展了数字广播和数字电视的业务,一般来讲,当前的数字音频技术主要体现在广播电视节目的正常播放、播放设备的管理以及相关功能方面的积极拓展等等,因此,我们一定要对其采取有效的措施加强研究工作。
1 数字音频技术原理概述
一般来讲,数字音频技术就是指借助数字化的方式对声音进行录制、存放、编辑、压缩和播放整个流程的技术,数字音频技术在发展的过程中主要是得益于数字化技术的进步,这种技术在音频后期的处理方面发挥着十分重要的作用。数字音频技术数据都是以0和1来表示的,它是二进制的形式,数字音频是将音频文件转化成二进制的数据对其予以储存,在由需要的时候就将这些数据转化成模拟信号的形式,最后将其播放出来。此外,数字音频技术和磁带等存储信息的方式有着十分显著的差异,其优势更加明显,存储的过程中不需要投入大量的成本,同时信息失真的现象也大幅下降,在处理的过程中,流程相对比较简洁,对工作人员的技术要求也不是很高,因此其也得到了人们的关注和欢迎。
在当前的广播电视工程领域当中,数字音频技术已经有了非常显著的发展,其数字化程度越来越高,这样也就使得系统升级成为了可能,此外,数字音频技术的应用也使得数字音频设备的大面积应用成为了可能,广播电视节目在制作的过程中也更多的应用到了数字技术,这样一来也提升了广播电视节目制作中各个流程的质量和水平。
例如在数字音频技术的具体运用层面,音频数字化的过程是指将数字音频设备进行合理的集成同时将转换过程中产生的音频信号衰减降低到最少。目前在广播电视工程领域中用于前期音频信号采集的设备大多是模拟设备,因此在进行数字化信号处理(DSP)时首先需要将其转换为离散的数字格式。
在数字音频技术应用的过程中,A/D的作用是不容忽视的A/D转换在应用的过程中可以对声音失真予以更加严格和有效的控制,所以,该技术在应用的过程中所发挥的功能也是十分重要的。一般情况下,A/D转换流程当中主要有抽样、量化和编码等环节,这些环节当中,抽样主要是完成对数字音频的间隔幅值和周期进行测定,而抽样的频率就直接影响到了测量的准确性。在抽样的过程中主要有三种方法,一种是32kHz的专业传输标准频率,其主要是使用在FM立体声的广播发射机器当中。一种是44.1kHz的抽样频率,这样的频率一般情况下是应用在安装了PCM适配器的NTSC和PAL的广播和女电视当中。最后一种是48kHz的广播音频标准,其一般使用在于与32kHz频率进行无障碍转换。
2 广播电视工程领域中的数字音频嵌入技术
在现今的广播电视工程领域中,为了更好地满足广播电视观众的观赏需要,数字音频嵌入技术作为数字音频技术的重要组成部分得到了广泛的应用并且带来了更加完美动听、丰富逼真的音响效果与高质量画面。通常来说现今的数字化电视节目制作系统已经较为广泛地采用了SDI技术以及数字音频嵌入技术并且将这些技术用于实际的节目制作、节目传输、后期处理中,因此在广播电视工程领域中数字音频嵌入技术的应用可以为数字化电视节目的进一步发展奠定良好的基础,这主要体现在数字化电视节目的设计、构想、制作、直播等几个环节中。
一般情况下,电视的视频信号模拟会伴随着信号组成的变化而出现一定的变化,此外,数字拾取之后的数字音频传输形式也存在着十分明显的差异,但是从整体上来说,它们都存在着一定的共性。
例如当视频数字信号处于行消隐时,其空余的空间能够携带部分数字信息,因此在这个空间中可以通过不同的方式将数字音频和其他的辅助数据进行很好地携带和传输。除此之外,对于数字视频信号而言,音频嵌入技术的应用可以很好地对其传输进行辅助。在目前的SDI信号中数字音频信号的嵌入可以实现视频信号的行、场同步脉冲期间与数字分量的同时传输,并且在这一传输过程中视频行消隐和场消隐的信息并不是必要的,因此并不需要对其进行取样。这导致了音频数据可以通过辅助数据的形式进入到数字视频的空隙之中。例如数字音频的每个子帧为32比特但是每个视频的子帧为10比特,因此通过数字音频嵌入技术的有效应用,工作人员可以将32比的数字音频转换为3个10比特的视频,在这一过程中工作人员需要对20比特的音频进行取样并且还需要通过CH通道进行信息与数据的传输,并且通过AES通道进行校验。当工作人员不需要对音频进行单独处理时,数字音频嵌入技术的有效应用能促使伴音与视频进行同步传输,并且可以有效保证较好的同步率和视频、音频质量。另外,在数字音频嵌入技术的应用过程中,不同取样频率的数字音频也能进行有效的嵌入。
虽然在广播电视方面,一般不会出现视频分切的情况,但是数字音频嵌入技术在应用的过程中能够有效的提高信号传输的质量和水平,同时也使得广播电视系统运行过程中的质量和效率都得到了显著的提升,在运行的过程中不需要投入较多的设备,此外,数字音频嵌入技术在应用的过程中也可以减少设备运行过程中产生故障的几率,对设备的性能也能进行有效的改良和提升,这样一来也可以很好的改善广播电视系统整体的运行质量和运行的效果。但是在该技术应用的时候,技术人员必须要充分的考虑到一些视频处理设备在运行的过程中是否会对嵌入的音频和视频信号构成一定的不利影响。在工程建设的过程中,我们一定要充分的做好数据处理工作,所以设备的合理筛选也就成了非常关键的环节。
结束语
随着我国广播电视工程整体水平的不断提升,在广播电视工程领域中数字音频技术的应用得到了良好的实践效果。因此工作人员在数字音频技术的应用过程中应当对这一技术的基本原理有着清晰的认识,并在此基础上通过具体技术的有效实践促进广播电视工程整体水平的不断提升。
参考文献
电子工程与光电技术范文2
关键词:光电子技术;理论教学;实验教学
Study on the teaching method in the optoelectronic technology course of electronic information engineering major
Luo Binbin, Zhao Mingfu, She Li, Zhou Dengyi, Cao Yang, Quan Xiaoli
Chongqing university of technology, Chongqing, 400054, China
Abstract: The importance of the optoelectronic technology course in electronic information engineering major is elaborated in this paper, and then according to author’s teaching experience of many years, the content, method and means of theoretical and experimental teaching of optoelectronic technology course in electronic information engineering major are discussed in details.
Key words: optoelectronic technology; theoretical teaching; experimental teaching
电子信息工程专业是一个包含电子科学技术、信息与通信工程、计算机科学与技术设计、研究、应用与开发,电子设备和信息系统的工程专业。当代信息技术的高速发展离不开电子信息科学技术,但是当今很多高端的信息技术成果融合了微电子学、光电子学、计算机工程及通信工程等多门学科的交叉知识。而且,目前很多具有良好基础的电子信息工程专业的学生在他们的硕士和博士阶段,通常会选择光电子技术的相关研究方向,而具备了良好电子学知识的学生更容易将电子学中的概念移植到光频段中,如果在本科阶段也修习了光电子技术这门基础课程,那么在他们的深造阶段将会更容易进入光电子相关领域的课题研究。因此,电子信息工程专业的学生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术的其他相关知识,如光电子技术。然而根据笔者的调研,虽然目前很多重点大学及二本院校的电子信息工程专业都意识到光电子技术的重要性,但很少开设光电子技术这门课程。本文从光电子技术的研究内容、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电子课程的理论和实验教学方法。
1 光电子技术简介
早在19世纪,人们就已经用麦克斯韦(Maxwell)的经典电磁理论对光的本质进行了研究,认为光是波动的电磁场,关于光的吸收和辐射,1917年爱因斯坦(Einstein)建立了系统的光电子学理论,使人们认识了光的波粒二相性。但是直到20世纪60年代之前,光学和电子学仍然是两门独立的学科。1960年世界上第一台激光器研制成功,这标志着光学的发展进入了一个新阶段。随后在对激光器和激光应用的广泛研究中,电子学发挥了重要的作用,光学和电子学的研究有了广泛的交叉领域,形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。20世纪70年代以来, 由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。
因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。
综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
2 光电子技术课程教学研究
2.1 光电子技术课程的理论教学
电子工程与光电技术范文3
山东省政府2009年在《关于加强全省企校共建工科专业工作的意见》中提出了“整体优化我省高校工科专业结构,努力构建布局合理、特色鲜明、服务经济、促进就业的山东省企校共建工科专业体系”的工作目标,指出围绕发展我省支柱产业、主导产业、优势产业,特别是建设制造业强省的主要任务,大力发展制造工程、制造自动化与测控技术、微电子制造工程、信息与通信工程、电子信息技术及仪器、光电信息工程、信息物理工程、工程物理等一批工科专业。光电信息工程专业是省政府明确要求大力发展的8个企校共建工科专业之一,我校与本专业是我省目前唯一的光电信息工程专业。光电信息工程专业融合了光学、电子学、信息科学和计算机等高新技术手段,培养能在光电信息科学与技术、光电转换工程、光电检测及光通信等光电高新技术领域从事研究、设计、开发和管理等工作的高层次应用型人才。
二、山东师范大学光电信息工程专业基本情况
山东师范大学光电工程专业是2010年教育部批准的新增本科专业,是山东省首个光电信息工程专业。本专业是在山东师范大学应用物理专业(光电信息方向)的基础上组建和演变而来的。光电工程专业将从2011年开始招生,替代本校应用物理专业光电信息方向。
本专业以优势突出的光学学科为专业依托和专业建设引领。“光学与光子器件实验室”为山东省重点实验室,设有物理学博士后科研流动站,有物理学一级学科博士点,有光学、原子与分子物理2个二级学科博士点,其中光学博士点是山东省首个光学专业的博士点;相关硕士点7个。
有一支满足本专业教学需要的教师队伍。本专业现有教师47人,其中教授18人,博士生导师9人,副教授15人,36人具有博士学位。本专业教师知识结构、年龄结构、学历结构、学缘结构、职称结构合理,教学经验丰富,科研水平高。近五年来,主持承担国家自然科学基金项目32项,973项目子课题2项,山东省自然科学基金、教育部博士点基金、山东省科技攻关和山东省中青年科学家奖励基金等省部级项目40余项,科研项目总经费1100余万元;获山东省自然科学科技奖励4项,其中山东省自然科学一等奖1项,二等奖1项,在《J.Am.Chem.Soc.》、《Appl.Phys.Lett.》、《Opt.Lett.》、《Phys.Rev.B》等国内外著名400余篇,其中被SCI收录260余篇。
已建成先进的光电信息工程本科教学专业实验室,具有实验教学体系完善。山东师范大学“光电信息工程实验实验中心”是山东省高等学校骨干学科教学实验中心,2010年建设专项经费为350万元;“光电工程实验室”是中央地方共建特色优势学科实验室,2010年专项建设经费200万元。这2项专项建设均已实施完成。光电信息实验室的水平和规模均已达到国内光电类本科实验室的一流水平,在山东省具有领先水平。
基础实验室实力雄厚。承担光电信息工程专业的基础实验是山东师范大学物理与电子科学学院的物理实验教学中心和电子电工实验教学中心,其中“物理实验教学中心”是山东省实验教学示范中心,中央与地方共建基础实验室;“电工与电子技术实验教学中心”为校级实验教学中心、中央地方共建基础实验室、山东省骨干学科实验室。这两个实验中心均为山东师范大学的优势实验中心,建设历史长,仪器设备先进,实验教学体系完善,实验室基础雄厚,为光电信息工程专业开设的物理和电子基础实验达80多个。
有优势明显的相关本科专业作支撑。物理学专业为国家特色专业和山东省品牌专业;电子信息工程专业为山东师范大学品牌专业;还有应用物理学、电子科学与技术两个工科专业。这些相关本科专业的成功经验将会给“光电信息工程专业”奠定良好的基础,使得“光电信息工程专业”实力强,起点高,在今后的建设发展中少走弯路,提高质量和效率,迅速步入高水平的工科专业行列。
山东师范大学电信息工程专业的共建企业是力诺光伏集团和山东华光光电子有限公司。其中力诺光伏集团力诺光伏集团是专业从事太阳能电池、组件及光伏发电系统的研发、制造与销售的国际化高科技、成长型集团公司。集团专注于电池片、组件、太阳能发电工程和太阳能应用产品,形成了较为完整的太阳能光伏中下游产业链。集团从德国、意大利和韩国等引进先进的自动化生产设备,并整合世界一流制造工艺和管理体系,成为由世界级管理专家和太阳能光伏发电专家组成的国际化管理和技术研发团队,并建立了国家级企业技术中心、山东省工程技术研究中心和力诺光伏研究院等研发平台。在光伏电池片生产领域,集团目前建成的300MW光伏电池片项目是山东省和济南市重点项目,项目总投资18亿元,成为山东省和济南市新的产业亮点和经济增长点。
山东省光电产业的龙头企业,是国内唯一的半导体激光器(LD)和全色域发光二极管(LED)研发、生产的企业。目前企业LED产品产销量国内第二,技术达到国内领先水平;LD产品国内产销量第一,市场占有率60%以上,技术达到国际先进水平。电信息工程专业企校共建的强强联合,可以培养良好的建设平台,在积极推动企校合作办学,解决企业技术难题等方面起到示范作用。
三、山东师范大学光电信息工程专业建设情况
1、建立了以光为主,光电结合,多学科前沿交叉,与光电高新产业密切结合的专业教学体系,培养学生扎实的物理基础和光电知识,强化学生的创新能力和实践能力。针对该专业的教改项目“光电信息专业教学体系与教学规范的研究”2009年获山东省高等学校教学改革研究项目立项,“光电信息类专业方向实验教学体系与示范性实验室建设”被列为山东师范大学实验教改一类项目。开展了以提高教学质量为核心的课程体系和课堂教学建设与改革。探索了突出重点光电知识讲授和拓展学生知识结构的课堂教学实践,加强学生对光电现象和光电的认识,在教学中精炼出如双缝干涉、单缝衍射、光的偏振、光的全反射等90多个课堂演示实验项目;并建设了演示实验室向学生开放,供学生课后自主实验。
电子工程与光电技术范文4
关键词:光电信息;实践教学;学生
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)20-0000-02
一、中北大学光电信息类专业简介
目前,中北大学光学工程学科管理部(隶属于中北大学信息与通信工程学院)有两个本科专业,“光电信息科学与工程”(2013年前为光信息科学与技术,2002年开始招生,山西省特色专业)和“电子信息科学与技术”(2001年开始招生,本专业侧重于光电信息的获取与处理方面,所以归到“光学工程”学科管理部)。相对于国内高水平光电类专业的学校,中北大学在光电信息类专业方面招生较晚,再加之扩招以及光电类专业的实验设备较贵等多方面的原因,实践教学(课程实验、课程设计、毕业设计、学生动手创新环节等)在2013年以前各方面条件差,甚至一些重要的专业基础课程实验也只能用一台实验仪器给几十名学生演示一下或计算机简单仿真,也没有形成完整的实践教学体系。2012年教育部本科专业更新调整后,学校也提出了抓内涵建设,并且把本科专业建设和学科建设统筹考虑,2013年成立了学科管理部,这两年进行了较大的改革和建设。
二、近两年的实践教学改革思想
随着教育部2012年版新专业目录招生的变化以及中北大学抓本科教学内涵建设,学校从管理、资金投入、专业评估方式等多方面对促进本科建设进行了较大的改变。中北大学的光电信息类专业归口到“光学工程”学科管理部这个基层单位,结合学校学科建设、科研方向项目、研究生教学,充分发挥学科优势、教师科研优势(包括科研仪器设备、教师在课程设计、毕业设计等方面结合科研),这两年在实践教学方面进行了建设和改革。
结合本类专业十多年的建设与探索,结合学校学科建设、科研方向项目,相关学科带头人、教授、多年从事教学与实验的相关教师广泛讨论、交流。首先在2013年初对培养方案也进行了修订,增加了实践教学环节,多种途径申请学校在本科实验室的投入,也鼓励教师科研和教学集合,构建了较完善的、适合于本校专业方向和定位的实践教学体系,初步形成了光电类专业的实践教学体系建设思路(之所以说是思路是因为有些因为经费、场地、人员等方面的原因还没有完全实现)。
三、光电信息类专业实践教学体系构建
1.中北大学的“光电信息科学与工程”、“电子信息科学与技术”两个专业都属于“电子信息类”本科专业,其培养方案中的专业基础课和专业课主要包括以下几方面的知识:①电子技术基础(如电路分析、电子线路、数字电子技术);②信息基础(如信号与系统、通信原理等);③计算机类知识(如c语言、单片机、微机原理等);④光电信息类(这部分内容较多)。实践性环节包括:课程内实验、实验课程(一般16学时以上单独设课)、大型实验周、课程设计(2~3周)、毕业实习、毕业设计等环节。其中前三个内容(电子技术基础、信息基础、计算机基础)在我院由相关教师与相关的学科部实验室共同完成。另一个主要的光电信息类的实践环节由“光学工程”学科部来规划、设计和实践。
2.结合本类专业的方向构建光电信息类实验室主要设置有:①激光原理与技术实验室;②光纤技术与光通信实验室;③工程光学与光信息处理实验室;④光电检测与综合应用实验室;⑤光电信息系统仿真及软硬件联调实验室;⑥专业特色与光电创新平台实验室。其中各实验室主要完成实验及涉及的课程如表1所示。表1中含盖了本学科下设的两个专业的光学、光电类课程及课程设计、综合实践等方面的内容,其中有些是两个专业共有的专业基础课和专业选修课(激光原理与技术、应用光学、物理光学、光电信息处理、光电检测技术、单片机原理及用、光电信息课程设计等),有些主要是为一个专业服务,但为另一个专业选修或毕业设计等共用(如信息光学、机器视觉、光谱分析与测试等)。有些实验室主要是提供课程实验(如激光原理、应用光学、物理光学等课程实验),有些实验室除提供课程内实验外,还为综合性课程设计、毕业设计、学生课外创新训练(比赛)等提供条件。
中北大学光电信息科学与工程专业是山西省特色专业,在实践教学体系建设方面、实验室建设方面,结合本校“光学工程”、“信息与通信工程”学科师资情况及科研情况,构建了光电信息类方面四个层次的实践环节,如表2所示。包括专业基础实验、专业实验、设计综合性实验、光电综合课程设计、毕业设计、光电创新与比赛。
电子工程与光电技术范文5
纳米光电子主要是研究在所有纳米结构中各个电子以及光子存在的相互作用。将光电子以及纳米电子的相关技术相互结合共同组成了纳米光电子技术。传统的半导体硅并不具备发光的基本功能,但是引进了纳米技术以后,能够发出一种非常耀眼的光,同时开设了一门新兴的纳米光电子。
二、纳米光电子技术的发展
新时代的纳米电子技术能够快速的制作各种单电子存储,同时还可以制作一些非常精巧完美的微电子机械以及电机械系统。随着现代纳米技术的不断进步与发展,集成电路也将成为一种比较先进的半导体器件,并成为了未来发展的新方向。如今的信息社会对于所有使用的集成电路具有的集成度的各种要求也逐渐增高,这就导致人们不断突破尺寸具有的极限途径。在新的社会形势下,纳米电子以及纳米电子光技术应运而生,并成为了半导体科学以及各种工程研究的重要领先技术。光电子技术属于电子技术以及光电子技术的结合体。二十世纪以后,光电子技术逐渐发展,并取得了一定的进步。将光电子技术以及纳米技术巧妙的相互融合最终形成了纳米光电子技术,成为了未来电子技术不断发展的新领域。如今的二十一世纪,也为光电子技术以及纳米光电子技术发展提供了新的机遇。
三、纳米光电子各个器件的具体分类
3.1纳米光电技术探测器
如今的纳米光电技术探测器主要是利用纳米光电子的基本材料进而不断发展而来。这种微型的探测器主要由纳米丝以及各种纳米棒共同组成,例如,超高灵敏度红外探测器等。
3.2纳米发光器件
引进纳米光电子的相关技术并利用纳米光的基本材料,利用纳米光刻技术,最终研制出新兴的纳米发光器件。主要有利用纳米粒子等材料制作完成的一种硅发光二极管,使用各种纳米尺寸制成的可以实现调谐的纳米发光二极管。
3.3纳米光子器件
纳米量子机构以及量子电路等各种集成技术都蕴含着非常深奥的研究内容。例如,利用三维光电子自身的晶体天线,还可以利用光子晶体技术二极管,以及无损耗产生的光电波,光开关等,这些都属于先进的纳米光子器件,在量子保密通信中的各种重要的关键器件,都是利用纳米光子器件完成的。
3.4纳米显示器
纳米显示器主要包括碳纳米管显示器,还有一种碳纳米发生显示器等。如今的纳米电子学还有纳米光子学以及先进的磁学微电子,自身具有的极限线宽都是70nm,这种先进的技术通过几十年的研究就完成了。为了能够在最短的时间内完成新兴的器件,使用单原子具体的操作方式成为重要的研究方向,并且,利用这种先进的技术能够制成计算机,并且能够有效的提升计算机自身的计算能力,甚至可以提高上千倍,但是需要使用的功率只有现在计算机的使用功率的百万分之一。如果使用先进的纳米磁学,计算机具体的信息存储量甚至能够达到上千倍。使用纳米光电子能够提升通信带宽的上百倍。另外,除了以上介绍的各种器件,还可以从广义上分析,纳米器件还有分子电子器件,这种器件无论是在材料上还是在使用的原理上都与上述的半导体量子器件存在较大的差异。
四、结束语
电子工程与光电技术范文6
1实验设备和教学现状分析
我校从2000年开始物理学(光信息科学与技术方向)本科专业招生,2005年正式开办光信息科学与技术本科专业(属电子信息类专业),2006年组建光信息技术实验室,2012年更名为光电信息科学与工程专业,是湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目。近几年来,实验室在中央财政支持地方高校发展专项资金、地方政府及学校大力支持下,投入1000万元建设资金,在科研平台、科学研究等方面都取得了较大进展。主要表现在:
(1)科研平台建设初见成效,建有湖北省电工电子教学示范实验中心、湖北省光电信息技术虚拟仿真实验教学中心、孝感市集成光电子器件研发中心、孝感市大禹电气校企合作研发中心等平台。
(2)科学研究形成稳定且有特色的研究方向:光电材料与器件、光信息与光纤通信技术、激光与物质相互作用。
(3)实验室组织专任教师和教辅人员多次修订实验教学大纲、实验指导书,优化实验课程体系,实验教学质量稳步提高。目前我校光电技术实验教学也面临着不少困难:
(1)实验教学手段比较单一,学生缺乏自主学习的平台。
(2)光电信息技术实验设备操作复杂,学生使用后设备损坏率较高,设备维护和维修成本较高。
(3)实验教学内容相对滞后,教师的科研和实验教学内容联系不大。
(4)验证性实验较多、设计类实验和创新性实验相对较少,特别是和学生就业联系比较紧的应用性实验较少,难以激发学生的学习兴趣。
(5)实验教学人员的考核、激励和培训制度不够完善,他们的积极性不高,而且不少专职实验人员想通过攻读博士学位转为教学岗位,也对实验教学人员队伍稳定性产生了负面的影响。
2实验教学改革建议
2.1改革与创新实验教学方法
充分发挥以“学生为主体,教师为引导”的教学原则,利用我校虚拟仿真中心的资源,学生通过仿真课件进行自主学习,掌握实验原理、步骤和注意事项等,改变以前学生实验预习流于形式的不利状况,大幅度降低学生误操作的概率,从而提高设备的完好率。另一方面,教师可以建立网络教学平台,实现师生在线交流、答疑,学生提前预约实验、实验报告的提交和评价。这种虚拟交互平台既可以满足学生多层次的学习需求,又可以减轻实验教师的负担。此外,光电信息技术实验中光学、光通信系统、光电子器件设计软件如ZEMAX、OptiSystem、Optiwave(Rsoft)一方面可作为光电信息技术创新设计实验和本科毕业设计平台,另一方面还可对工程中出现的问题进行仿真分析,减少实验和研究工作的盲目性,为学生毕业后进入相关领域和深造打下良好的基础。图1是采用Rsoft设计由两个直波导与一个直径为3.4μm环构成单环形谐振器,从图中可以看出能量98%从第2个波导耦合输出,实现下载(Drop)功能。
2.2优化实验教学资源配置
及时补充和更新仪器设备,实验教学内容与时俱进,满足新世纪光电信息人才培养的要求。充分利用好现有的仪器,开足实验项目,引导教师二次开发和利用损坏的仪器,提高设备利用率和师生的动手能力。与企业进行产学研合作,吸引社会资金援建实验室,目前我校与湖北华中光电科技有限公司共建有“光电图像处理实验室”,与深圳迪斯声学股份有限公司共建有“应用电子技术”实验室。这些实验室不仅可以为专业实验课程提供服务,而且还可以为大学生创新创业训练项目、大学生“挑战杯”、大学生“光电设计大赛”提供设备和场地,同时教师也可以进实验室进行科学研究,实现学校和企业的资源共享。此外,学院与深圳众恒源照明、深圳迪斯科技、湖北华中光电等公司签订校企合作协议,与惠州雷士照明、中国南玻集团、昆山启佳通讯、昆山仁宝集团、南京群志光电等20多家公司建立良好的合作关系,为学生自主择业和就业创造了良好的条件。
2.3加强实验教学和科研的互动
充分发挥科研对实验教学的带动作用,学院对科研课题和取得的技术成果转化为实验教学内容的教师给予一定的政策和资金支持[8]。学生从大一下学期开始,根据我院三个特色研究方向,自愿进入相关老师的科研实验室,围绕项目或自选课题进行科技查新、文献阅读与翻译,同时在责任导师的指导下开展科学实验研究。通过定期参加研究小组举办的学术交流活动,锻炼学生的表达与演讲能力。实践证明,教学和科研的互动,不但可以将新的研究方法和成果引入到实验教学中,还可以激发学生的学习兴趣,开阔学生的视野,提高他们分析、解决实际问题的能力。近几年来,通过实施科研创新实验项目,我院本科生获全国大学生电子设计大赛一等奖、“挑战杯”大学生科技作品二等奖各1项。
2.4进一步完善实验课程体系
根据我院现有的实验条件、师资,在充分考虑实验内容基础性、操作性、先进性和趣味性的原则下,确立光电信息技术实验的主要内容为激光技术实验、光通信与光纤技术实验、光电探测与控制实验以及光电材料与器件实验四个部分。体现了光电信息技术实验中信息的产生、传输、处理、接收和应用的整个过程,遵循了由理论验证到应用设计循序渐进的原则。建立以专业为基础,应用提高、综合设计、研究创新的实验课程体系,合理安排验证性、设计类和创新性实验的比例。优化验证类实验对原理的体现,加大对设计类实验思考的力度,强化综合类实验学生动手能力。
2.5培养一支高水平实验教学队伍