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光电科学技术范文1
电子科学与技术(以下简称“电科”)专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识,能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术,不仅是当代信息技术两大支柱之一,而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一,正是光电子材料与器件的广泛应用,例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外,诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用,是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见,学习光电子材料与器件的相关知识,不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响,也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生,提供了坚实的理论基础与知识储备。然而,根据笔者的调研,虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程,但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广,教学课时又往往有限(一般为32或48个学时),因此在光电子技术的实际教学过程中,讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学,而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性,并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验,研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。
1 光电子材料与器件简介
光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里,光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明,到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世;从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段;从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步,并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下,各种新型光电子材料与器件层出不穷,性能也不断提高。尤其是近年来,随着微米及纳米级加工技术的成熟,新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕,为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。
综上所述,光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位,因此,光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学,而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。
2 光电子材料与器件课程教学研究
2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择
光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识,例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等,而且与实际应用结合精密,因此,本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。
在课时安排方面,作为电科专业的一门核心专业课程,光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时(2学分),理论课学时不低于26学时,实验课不低于6学时。
另外,在教材选择方面,由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容,而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多,其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材,例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1],西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件,但是,目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少,市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之,该书中所涉及的理论知识较深,基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见,对于光电子材料与器件这门新兴课程而言,设立统一的教材并不合适。因此,笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容,自行编写该课程的讲义与课件。
2.2 光电子材料与器件课程的理论教学
按照电科专业的专业定位以及培养目标,光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容,在光电子材料与器件教学中要弱化;而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识,要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下,让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。
在教学内容的设置方面,由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中,因此,为了便于学生的理解与知识体系的构建,笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程(共26学时)为例,该理论课程共被分成了绪论(2学时)、激光原理与典型激光器(5学时)、太阳能电池(4学时)、光通信器件与材料(5学时)、光探测器件(5学时)、光电显示器件(3学时)与光存储器件(2学时)等七个章节,这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章内容的设置上,也尽可能突出“工程”内容,弱化“理论”知识。下面,笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。
第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中,向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍,让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中,重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系,并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍,让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。
第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性,其主要内容包括三个部分:激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分,由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程,所以该部分内容为简略介绍的内容,主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重,在该部分内容中,将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似,在介绍完半导体激光器后,可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外,本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。
太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用,但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势,该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中,主要分两小节给学生介绍,第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用,让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求,然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势;第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。
第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节:第一小节介绍光纤通信的基础知识,包括光纤通信的定义,光纤的结构、导光原理、发展历史,以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中,最重要的器件当属光纤,所以,本节开始就着重介绍光纤的相关知识,包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后,又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类,并分别介绍了这两类光器件中的代表器件:掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后,在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件,例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。
第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声;其次,按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器(光电管与光电倍增管)与内光电效应探测器(光电导、光电池与光电二极管)。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。
第六章光显示器件重点介绍四种光显示器:阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。
第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。
2.3 光电子材料与器件课程的实验教学
光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连,并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件,实验课程的学时应不低于6学时,开设的时间最好在理论教学完成之后,以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面,既要保证与理论课程内容的相辅相成,又要尽量避免与其它课程实验项目的重复,造成资源的浪费。例如,许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程,并配备了相应的激光器实验。在这种情况下,如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容,不仅消耗了宝贵的实验时间,实验效果也会大大降低。
下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学(6学时)中的实验安排。
(1)实验内容:共包含六个实验项目,它们分别是:光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验(每个实验1学时)。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件,这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件,例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件;而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。
(2)实验要求:以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析,但经笔者调研,这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力,因此,在对原有的实验指导书进行改良后,笔者自行编写了实验的指导书,并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验,原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果,但是,在新改良的实验指导书中,要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流,并要求学生分析比较其差别。通过这种方式,充分调动学生的实验积极性,在具体的实验教学中也取得了很好的效果。
(3)实验方式:分组实验,共同撰写实验报告。这样,不仅提高实验效率,还能够锻炼学生的团队协作意识。
(4)考核方式:根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。
光电科学技术范文2
关键词:光电子技术;双语教学;多媒体课件;互动式教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0130-02
一、光电子技术与双语教学
光电子技术是一个非常宽泛的概念,它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收,涵盖了新材料(新型发光感光材料、非线性光学材料、衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等)、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术作为一门专业课程,主要涵盖光辐射与发光源、光的传播、光的调制、光电探测、光电显示与成像、光存储等内容。光电子技术不仅是一门专业课程,而且已发展成为一门学科,即电子技术与光子技术相结合而形成的一门新兴的综合性的交叉学科,主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。光电子技术科学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,是未来信息产业的核心技术。双语教学是运用外语进行的非语言教学,具有如下特征:第一,强调在语言类的专业学科中用外语教学;第二,强调运用外语进行课堂教学的交流与互动。双语教学与专业外语教学在性质上完全不同。前者外语是一种教学语言,以外语为手段,讲授一门课程为目的。后者是一种语言教学,以相关知识为手段,讲授外语为目的[1]。因此,在双语教学中,专业知识与专业外语之间存在相互平衡的关系。在有限的学时条件下,教师既要讲授专业知识又要讲授专业外语,学生要在专业知识与专业外语两方面取得进步,二者之间的平衡关系需要根据课程的要求、学生的实际情况在教学过程中不断调整。同时,专业知识与专业外语之间存在相互促进的关系。扎实的专业知识为课程内容的掌握奠定了基础,为专业外语的理解与提高提供了知识背景;坚实的专业外语基础为理解原汁原味的教材内容提供了保障,促进了学生进一步学习专业知识。
随着知识经济、信息社会的到来,全球竞争日益激烈,现代科学正以前所未有的速度迅猛发展,不断引发各个领域深层次的革命。为缩短差距,提高人才的国际竞争力,满足社会对国际化复合人才的需求,双语教学的迫切性和重要性日益凸显。第一,双语教学是知识经济发展的形势需要。国际间竞争不仅表现为产品和市场竞争,更多表现为人力资源的竞争。面对竞争,只有善于抓住机遇,应对挑战,加速高等教育国际化进程,培养一流的人才,才能促进科学教育的发展和变革,使学生具有参与未来国际活动和国际竞争能力。双语教学有利于培养符合市场需求的高素质国际化人才,增加就业机会,保证我国科学教育更加开放地面向世界,促进我国科学教育可持续发展,促进我国知识经济的发展。第二,双语教学是知识信息交流的客观需要,加强中外交流,提高我国科学术水平,缩短与世界先进国家的差距,为实践科教兴国的战略做出贡献。第三,双语教学有利于复合型人才的培养。这种既懂外语,又有专业知识的复合型人才无疑提高了人才的竞争力。
二、“光电子技术”双语课程建设
双语课程建设内容主要包括:大纲确立,教材选用,讲稿教案撰写,课件制作,课堂讲授,课程考试[2]。下面,我们介绍在上述方面的具体工作。
1.“光电子技术”双语课程教材的选取。西安工程大学理学院物理系自2009年以来开设《光电子技术(双语)》课程,其定位为物理系各专业的一门平台课。结合光电子技术的发展、光电子技术双语课程的定位、物理系学生的具体情况以及就业去向,采用S.O. Kasap编著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”为教材,并且以相关的中英文教材作为参考书[3-6]。课程以“普通物理”、“光学”、“量子力学”系列课程为基础,主要讲授光的波动理论、介质波导和光纤、半导体科学和发光二极管、光伏器件、激光基本原理与技术、光束的调制、光电探测等基本概念及基本技术。
2.“光电子技术”双语课程大纲制定。“光电子技术”双语课程性质为学科基础课,授课对象为物理系本科三年级学生,48个学时,3个学分。制定课程大纲的宗旨和目标在于,通过课程的学习,学生能够对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识,提高分析和解决工程技术问题的能力。同时,学生能够熟悉光电子技术的应用领域,了解目前光电子技术的最新成就,掌握光电子技术的发展方向。采用双语教学(汉语和英语),提高学生查英文文献、读英文著作、写英文文章,以及专业的口头交流能力。为了实现课程大纲中提出的目标,将每一章的内容分为四个层次,即熟练掌握、掌握、理解和了解,并配以相应的课时。
3.“光电子技术”双语课程多媒体课件。考虑课程内容更新速度较快的特点,备课在依据原版教材的基础上,增加了与教材内容相关的一些崭新成果。既让学生感受到原汁原味的英语表达方法,又让学生开拓了视野,把握学科发展动态和发展方向。课程的教案、讲稿以及多媒体课件全部用英语书写,多媒体课件包含下列特点。第一,内容新颖:除了涵盖教材的全部内容,在每一章的最后部分增加了与这一章相关的科技新进展,使学生在掌握课程内容的基础上了解相关领域的动态和最新进展,为提高学生的创新能力提供了切实的帮助。第二,结构合理:由于课程涵盖了经典光学、波导与光纤、半导体、激光、光电探测、非线性光学等内容,每一章都自成体系,可以进行跳跃式教学。并且,每一章的开头都有本章的目录,每一章的结尾部分都进行了小结,做到了首尾呼应,有始有终。第三,图表丰富:收录了与本课程相关的光电子领域的一些著名科学家的照片,介绍了他们的简历及主要成就。同时加入了相关的动画和视频,使学生对抽象概念的理解与掌握变得直观而容易,并且引用了一些著名科学家的重要话语,为提高学生的学习兴趣,开拓学生的视野,丰富学生的思维方式提供了翔实的资料。第四,行文规范:由于是双语课程,课件的文字叙述与使用教材紧密联系,并采用规范的科技英语表达方式,使学生在本科阶段就能够接触相关的专业词汇以及规范的专业英语,为将来的进一步学习和工作打下良好的专业英语基础.
4.“光电子技术”双语课程互动式教学。当前的社会需求对课程的教学方式提出了新的要求,其中包括教学内容的整合,教学内容的拓展,教学手段的更新,教学方法的改革等。在全球步入信息化时代的今天,讲课不仅是对己有知识的简单阐述,而且是教师的一种再创造过程。“一块黑板加一支粉笔”这样的传统教学方法己经不适合现代化的今天了,现今的教学方法应该更趋多元化。不但要注重课程体系的完整性,课程内容之间的有机联系,而且要丰富教学手段,图文声像等多种效果的多媒体课件与板书结合的模式,同时要采用启发式、互动式的教学方法。在明确教学目标,考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,我们采取互动式的授课方式,表现在如下几个方面:第一,学生之间、师生之间互动行程。在课堂上,首先简要回顾上次课的主要内容,让二位同学依次补充细节。其次,讲解并翻译这次课所涉及的专业术语以及重点段落,领读一遍后,让一位同学读一遍,其他同学找不足之处,然后进行课程内容讲授,多媒体课件与板书全部用英语书写,汉语讲授为主,英语为辅。其间,教师常常会提出和讲授内容相关的问题,并鼓励学生可随时提问,收到了非常好的教学效果。第二,教师在课后的反思。互动式教学的主要目的是激发学生获取知识、提高能力的主动性和积极性。要有效实现这一目标,应将以下几个方面有机地结合起来:知识的传授、互动题材、师生之间互动行程、教师的点评。总之,量体裁衣地选用互动模式才能确保教学互动流程的顺畅,才能激发学生的积极性和主动性,增强学生的自信心与表达能力。
光电子技术和微电子技术是未来信息领域的两大支柱。光电子技术的双语教学不但能够促进学生对相关学科前沿学科理论的掌握与了解,而且有利于学生外语综合能力和跨国文化交际能力的培养。在双语教学中,专业知识与专业外语之间既存在相互平衡的关系,又存在相互促进的关系。双语课程建设应在大纲确立、教材选用、讲稿教案撰写、课件制作、课堂讲授、课程考试等方面加大力度。采用互动式教学方法讲授光电子技术,将知识的传授、互动题材、师生之间互动行程、教师的点评等方面有机地结合起来,有利于激发学生的积极性和主动性,增强学生的自信心与表达能力。
参考文献:
[1]吴平.五年来的双语教学研究综述[J].中国大学教学,2007,(1):37-45.
[2]赵懿琨,王卫星,王建.光电子技术双语教学课程的建设[J].教育理论与实践,2007,(27):169-170.
[3]安毓英,等.光电子技术(第3版)[M].北京:电子工业出版社,2011.
[4]朱京平.光电子技术基础(第2版)[M].北京:科学出版社,2009.
光电科学技术范文3
【关键词】太阳能光伏发电技术;教学改革;项目化教学;仿真平台
0 引言
近年来,随着世界范围内环境污染的日益严重,能源危机不断加剧,光伏发电作为一项清洁无污染的新能源技术,日益受到世界各国的重视,并对其制定一系列的优惠政策和鼓励措施。
光伏科学与技术专业也是在此大背景下,面对全球能源危机及新能源产业迅猛发展而开设的新专业。因此,光伏科学与技术专业就全国范围内来看属于较新的专业,分为专科和本科层次。目前,南昌大学、浙江工业大学、常熟理工学院等高校已相继开设了光伏专业。光伏专业设置具有较强的针对性,是培养具有理论能力和实践能力的光伏应用技术类专业创新型人才的有效途径。因此,光伏科学与技术专业人才培养模式的正确与否及教学质量的好坏直接影响到我国光伏行业的发展[1]。
由于大多光伏类专业院校都与光伏及半导体相关企业进行合作,这些合作企业能给学校提供最前沿的行业信息,同时企业具有的技术、设备及人才等资源都会给教学方案的制定提供大量有用的信息。部分高职院校充分利用行业优势,加强教学与实践的结合力度,在企业需求的基础上制定人才培养方案。同时注重对学生知识、能力和素质这三方面的培养,才会培养出更多光伏行业所需的应用技能型人才。
1 课程教学中存在的问题
在光伏产业蓬勃发展的大背景下,我院于2010 年在物理学院开设了光伏科学与技术本科专业。本专业系统学习物理学及材料科学相关知识,以光电材料和电子电路学习为主,面向光电、尤其是光伏行业及相关企业,培养从事光电材料和器件研制、测试、分析和管理等工作的相关专业人才[2]。我院的光伏科学与技术专业相对开设较早,但在授课中也发现了教学过程中存在的一些问题。部分光伏专业课程确实需要积极探索新的人才培养模式,提高和增强学生的实践和创新能力。因此,选择针对目前我院光伏专业大三上学期所开设的课程《太阳能光伏发电技术》,初步探索尝试进行相关的教学改革。
《太阳能光伏发电技术》作为光伏专业的新课程,在开设之初借鉴了以往的传统教学模式,以讲授为主进行教学,但是效果不甚理想。因此,根据教学中存在的一些问题,例如课程教学内容安排不合理,理论课时多,而实践环节所占比重少;实验课内容安排较少,注重学生自主性的设计性实验更少;教学方法比较单一等,将本课程结合课程特点及专业培养目标进行以下几个方面的改革与探索。
2 课程教学改革与实践方案
2.1 采用“以学生为主体,教师引导”的项目化教学,加强课程设计后期分析
从培养方案来看,太阳能光伏发电这门课共54学时,理论课42学时,实验课12课时。考虑到本门课程的实践性要求较强,同时教材的后面章节实际是对前面基础知识的总结及应用。因此,考虑适当改变理论课时与实践课时的分配及结构。教学上采用“基础理论讲授+实验+综合分析课程设计(师生共同参与,分析-讨论-总结)”这一教学模式,即以“以学生为主体,教师引导”的项目化教学。
课时初步分配如下:30课时课堂教学,讲授太阳能光伏发电应用技术的相关基础知识,包括太阳辐射的常识,太阳电池的原理,光伏系统的构成及各部分的结构功能,以及设计简易光伏电站的步骤流程及注意事项;14课时实验教学,带领学生将相关的可实现的实验进行演示及动手实践,在实际运用中加深学生对基础知识的理解与认识[3]。同时,对实验中存在的一些疑问,引导学生积极查阅资料,从而掌握最新的光伏行业发展相关信息。10课时课程设计及分析,在理论学习及动手实验后,要求学生课余时间进行课程设计的撰写,通过课堂讨论分析,促进知识的进一步掌握。
2.2 重视基础知识应用及实践,加强基础设施建设及校企合作
在光伏科学与技术专业的人才培养模式及课程体系中,对于《太阳能光伏发电技术》这门课程的改革,除了要对教学内容、教学方式及教学手段进行改革以外,还要对一些基础设施进行改革,其中包括实训室、实训基地及师资队伍的建设等。由于受到各方面条件的制约,目前我院针对光伏专业的部分实验室及配套实践基础设施还比较贫乏。当务之急,需要将课程中学习的相关知识与实践有机结合起来。实训基地建设包括两方面,一为校内实训室的建设,二为校外实训基地的建设。目前,洛阳有多家相关的光伏企业。因此,在学校条件不能完全满足教学实践的前提下,可以优先考虑校企合作,通过企业的参观及实习切实提高学生对课程理论的掌握以及与实践相结合的能力[4]。
同时,作为相关课程的任课老师也应在教学的过程中不断进步,加深专业知识,提高专业技能,随时掌握行业动态,根据行业需要有针对性的对学生进行教学,从而提高学生在行业中的竞争力。
2.3 课程考核模式的改革
原有的教学大纲中,本课程的考察方式为闭卷考试。但是通过对这门课程的讲授以及学生的反馈情况,本门课程的综合实践及分析能力要求较高,因此初步建议对本课程的考核方式进行一定的调整,即采用闭卷考试+课程设计,理论与实践并重的综合考察方式。
闭卷考试成绩以百分制进行考核,占综合成绩的40%;课程设计也以百分制进行考核,占综合成绩的40%;学生的考勤情况及参与实验的成绩,占综合成绩的20%。在课程设计中,要求学生不能有完全重复的题目,例如在选题上要有特定的地理位置、环境因素的设置,在设计光伏系统时要尽量实现不同的功能应用及特点。通过以上具体的考核方式,不仅可以提高学生的主观能动性,也能够大大提高学生的实践能力。
2.4 积极探索课程发展模式,开发光伏发电仿真平台
根据本门课程的特点,若能完全实现理论学习与实验同步进行,不仅能激发学生对本专业的学习兴趣,同时也能提高学生的实际工作和动手能力。但是由于目前光伏专业的实验设备相对贫乏,同时校外实践也受到诸多因素的限制,很多实验学生不能够亲自动手参与进来。因此,在目前的条件下,借助于现有的实验室条件,可以考虑开发一个光伏发电的仿真平台。不仅能够解决学生实验和动手能力的问题,同时相对购买成套的实验设备,也能够节约大量的成本[5]。同时,相关专业(电气自动化专业、电子专业)的学生也可以加入其中,在老师的指导下共同完成相关的仿真平台的开发。
3 结论
《太阳能光伏发电技术》是一门新课程,因此课程改革是一个循序渐进的过程。除了不断调整、更新教学内容、应尽教师职责之外,教学方法、考试形式、实验室建设、实践训练、多媒体教学手段均在改革范围之内,这是一个十分复杂的改革过程。
根据本门课程的特点,通过初步的改革尝试与探索,可以促进学生综合能力提高,表现在学生学习主动性提高,合作意识增强,工程意识得到提高等几个方面。同时教师的教育观念、教学方式、教学行为也会发生深刻变化:知识结构得到调整,同时加强实践性知识的积累和教学内容的整合能力,最终教师职能逐渐向导师职能转变,这也为我校应用型专业教学转化工作奠定了良好的基础。
【参考文献】
[1]魏启东,袁竹林等.第十一届中国光伏大会暨展览会会议论文集[M].东南大学出版社,2010.
[2]赵书安.太阳能光伏发电及应用技术[M].东南大学出版社,2011.
[3]汪一鸣.从实验教学看工科教学改革[J].电气电子教学学报,2002,05.
光电科学技术范文4
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析2011年1月一2012年12月四川大学华西医院胃肠外科每月定点连续随机抽样住院患者满意度调查问卷。该问卷选取在四川大学华西医院胃肠外科住院3d以上的患者,采用随机数字表法每月分别抽样30例调查住院满意度,该时段内共调查720例患者。2011年1月一12月实施“HIS”护理模式服务前(实施前)共调查360例,其中男158例,女202例;年龄18一84岁,平均(45.38±15.25)岁。2012年1月一12月实施“HIS”护理模式服务后(实施后)共调查360例,其中男149例,女211例;年龄19一82岁,平均(44.71±15.67)岁。两组数据基线一致、具有可比性。
1.2 方法
2011年1月1日一12月31日调查的360例患者接受常规胃肠外科围手术期护理,2012年1月1日一12月31日调查的360例患者接受“HIS”护理服务。
1.2.1 常规胃肠外科围手术期护理常规胃肠疾病外科围手术期护理包括术前热情接待、积极完善相关检查,给予胃肠疾病相关知识的健康指导,术后严密观察病情变化,给予疼痛的护理,鼓励多活动、早活动,以及胃管、尿管、引流管等各种管道的护理,饮食、疾病康复健康知识等指导。
1.2.2 "HIS”护理服务“HIS”护理服务较常规胃肠外科围手术期护理在以下7个方面有所改进。
①信念(conviction:坚定一切以患者为中心的服务信念。全程覆盖贴心护理,包括患者人院伊始热情接待、加强术前沟通以及责任护士的快速康复围手术期护理并深人至出院后随访工作,开展诸如针对肠造口患者的华西大讲堂、针对慢性感染伤口患者的出院后伤口换药延续服务。
②合作(cooperation:提倡医护一体化合作。“HIS”护理服务模式中强调医疗和护理共同协作,通过改变晨会交班形式、进行医护共同查房、共同制定患者的分级护理。
③关怀(care):注重关怀患者身心需求。患者住院期间或多或少存在焦虑和恐惧心理,对此,我们开展了责任制整体护理,使得患者与负责护士相对固定。
④沟通(communication:永不断线的沟通。科室护士在工作之余积极动手制作通俗易懂、图文并茂的胃肠疾病健康教育卡和健康教育视频等,以加强患者与主管医护人员的沟通;开设具有胃肠外科特色的医护恳谈区,每周举办2一3次由科室年轻医生、护士共同进行的胃肠道疾病专科互动讲座,将健康知识讲解与患者答疑相结合,解决患者住院期间的问题;此外,每间病房还配有沟通本,方便因工作等原因不能参加恳谈会的家属提问,责任护士和病房护士长在1一2个工作日给予回复。
⑤信任(confidence):用真诚的行动取得患者和家属的信任。胃肠外科定期对护理人员开展取得患者信任的业务学习,提升其专业技术能力和护患沟通技巧,以便在患者住院期间取得信任,提高护理服务质量。
⑥便利(convenience):科学利用资源最大限度的达到医护患三者的便利。开展基于患者舒适的胃肠疾病加速康复外科:不常规安置胃管、术后尽早拔除尿管、术后限制静脉补液量、尽早进食。
⑦满意(contentment:良性循环多方满意。护士们在患者住院体验上根因分析,开展护理服务质量持续改进。
1.3 评价方法
比较并分析“HIS”护理服务实施前后两组患者间住院满意度。满意度调查表为四川大学华西医院护理质量控制管理院内自测满意度调查表,设有统一指导语,包括14个条口,每个条口的回答结果分为“满意”“较满意”“较不满意”“不满意”“很不满意(未涉及)”。各条口单项分数计算公式为:满意度=[(满意条口数+较满意条口数x0.8+较不满意条口数x0.6+不满意条口数x0.4+很不满意条口数x0.2)/总条口数一未涉及条口数)x100%,总满意度为第14条口患者住院期间对于病房护理工作的总体评价。分值越高表明患者对护理质量满意度越局。
1.4 统计学方法
采用SPSS13.0软件进行统计分析。计量资料先检查数据正态性及方差齐性情况,以均数±标准差表示。对资料的比较采用t检验,检验水准a=0.05
2 结果
2011年1月1日一12月31日“HIS”护理服务模式应用之前共调查360例患者,其总满意度为(83.27±5.71)分;2012年1月1日一12月31日“HIS”护理服务模式应用之后共调查360例患者,其总满意度为(97.92±6.23。实施后满意度有所提高,差异有统计学意义(t=-8.001,P<0.05。调查表中14个条口的满意度均较优质护理服务实施前提高,差异有统计学意义(P<0.05)。
3 讨论
护理质量是医院质量建设的一项重要内容,同时也是衡量医疗服务质量的重要标准之一。如何提高日常护理工作中的服务质量是提升患者住院体验需要改进的迫切问题,护理人员创新性地提出“HIS”护理服务模式,探索胃肠外科临床护理的重点专科建设之路。
3.1 “HIS”护理服务模式的优势
“HIS”护理服务模式强调坚定一切以患者为中心的服务信念,促进护士更积极主动地思考如何解决患者的问题。全程、贴心的护理服务使得患者住院期间更为舒适放松,增加的延续护理内容更是为有需要的患者提供帮助,想患者之所想,急患者之所急。同时“HIS”护理服务模式还强调医疗和护理共同协作。在临床医疗过程中医疗和护理是密不可分的两个主体,在治疗疾病、维护健康的过程中发挥同等重要的作用。"HIS”护理服务模式充分发挥出团队的优势,以先进、精湛的治疗、护理技术服务患者,提高治疗效果,缩短住院时间,节省医疗费用,降低患者痛苦,同时提升住院体验。针对患者住院期间或多或少存在焦虑和恐惧心理,责任护士不仅对患者的机体进行护理,还对患者的心理、社会关系和家庭生活状况等进行全面了解,配合患者康复需要,给予最佳护理。护患沟通路径化管理能责任到人,敦促护士主动提高服务意识和服务技能,护士依据共同遵循的沟通模式,可以不断对教育内容进行评估、计划、实施、评价、再教育,保证健康教育措施在既定时间内实现并达到预期效果。
在“HIS”护理服务模式实施过程中,患者信任水平的提升有助于医疗服务质量的改善。提高患者信任度能够促进和谐医患关系的达成。此外,新的护理服务模式更加顺应多学科协作发展趋势的发展,加强患者、家属、临床医师、护士、麻醉师等相互合作,利用现有临床手段对围手术期各种常规治疗措施进行改良、优化和组合,可以达到减少或减轻外科手术打击的效果。
3.2 以人为本的服务理念促进患者满意度提高
随着医学模式的发展和医疗市场化,患者的角色发生了向医疗服务消费者的转化,在护理服务中应尊重患者的需求,体现医疗服务系统人性化。患者需要护士关心、尊重和理解,需要获取有关自己疾病的相关知识,需要寻求健康的生活方式,需要在身心焦虑时得到安慰等,需要护士提供系统的、全方位的身心照顾。需求是否得到满足是影响患者满意与否的重要因素之一。众所周知,满意度可以表达患者对所接受护理服务的满意程度,反映护理质量水平,因而成为现代医院质量管理的金标准。本研究结果显示,“HIS”护理服务模式应用后患者的满意度高于未开展前满意度,说明在胃肠外科重点专科建设中应用“HIS”护理服务模式不仅可以提升临床护理服务质量,还能有效改善患者住院期间感受,提高满意度。
3.3 护理人员参与护理重点专科建设的积极性转变
医药卫生体制改革的浪潮赋予了新时代的护理人员更深层次的历史使命,加强自身医德的职业素养,将服务意识渗透到工作中是科室各级护士用实际行动对重点专科建设的最佳支持。这与多项研究中强调的护士参与全过程质量控制,提高护士工作责任心和业务素质,调动全体护士积极性和主观能动性观点一致。活动开展以来,护士对待工作更加积极主动、认真负责,工作变被动为主动,将科室快速康复流程,伤口治疗、静脉治疗等专科护理范畴的理论与临床实际结合,夯实基础护理,从为患者洗脸、梳头等细微之处着手,耐心细致地维持患者住院期间整洁有尊严的生活;再结合专科知识进行住院流程再造,从减少患者的痛苦,点滴之间着手,缩短了患者的术后恢复时间,提高其外科住院期间的舒适度,将基础护理与专科护理紧密结合,为患者提供优质护理服务,从而提高住院满意度。
3.4 “HIS”护理服务模式应用前景展望
光电科学技术范文5
英文名称:Opto-Electronic Engineering
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院光电技术研究所;中国光学学会
出版周期:月刊
出版地址:四川省成都市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1003-501X
国内刊号:51-1346/O4
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1974
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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光电科学技术范文6
[关键词]电子技术 应用领域 发展趋势
中图分类号:TP315 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2016)10-0297-01
一、电子科学与技术概述
电子技术是依据电子学的基本原理,利用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,它主要概括为:信息电子功能材料和器件、超大规模系统集成芯片设计,纳米电子器件,电子离子光学与带电粒子束物理,信息显示器件与技术,光电子材料与器件,现代信息光子学与技术等。本学科在电子陶瓷与器件、铁电薄膜与器件、纳米电子器件、储能与能量转换材料与器件、电子离子光学现论与系统、信息显示器件、超快速光电子学、超大规模集成物理与电路设计等。目前,电子技术在各行各业都有着非常重要的价值,它所包含的内容逐渐丰富,现如今其技术已经日趋完善,迎来发展的高峰期。
二、电子技术在行业中的应用
1、传统领域中的应用
在传统的工业领域中,应用广泛的主要是交直流电动权,直流电动机具有较强的调速功能,为其供电的可控整流电源或者是直流电源,多数采用的是电力电子装置。伴随着科学技术的不断进步,电力电子变频技术迅速发展并成熟,它使得交流电机的调速性能得到了很大的提升,并且逐步取代直流电机,占据市场的主要地位。在工业生产中,交流电机广泛应用于不同载荷的轧钢机和数控机床上,发挥着重要的作用和良好的性能。为了避免在设备启动中引起电流冲击,一些不需要采用电力电子装置的设备也开始广泛取该装置设备。同时,在电镀装置中也安装使用了整流电源,冶金工业中的高频,中频感应加热电源也广泛使用电力电子技术,电力电子技术的使用范围和规模在日益扩大。
2、通信工程的应用
从工程技术角度来看,电子技术与通信工程相结合,在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信、卫星通信、光通信、宽带通信与宽事通信网、多媒体通信、语音处理及人机交互、图像处理与图像通信、信号处理及其应用技术、集成电路设计与制造,电子设计自动化技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输。辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束,离子柬及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。
3、在交通领域中的应用
电子技术在交通领域中的应用主要为交通系统应用,电力机车目前正在由传统直流电机传动向交流电机传统转变。主要采用GTO控制器件,整流和逆变用PWM控制,所以可使输入电流为正弦波。目前,很多国家在研制采用直线同步电机驱动的磁悬浮列车,一旦该技术成熟并成功应用的话,将会为交通带来一次变革,不仅有利于缩短时间还对节能减排做出重要贡献,电机技术还可以用于汽车的发动机。在现代汽车上,机械式机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控的燃油喷射装置因其性能卓越而被广泛应用。通过电子喷油装置可以自动地保证发动机始终在最佳工作状态。使其输出功率在一定的条件下最大限度地节油和净化空气,同时通过实验获得最佳的工作条件,并输入存储器中,当发动机开始工作时,根据传感器测得的空气流量、排气管中的含氧量等参数,按照事先编号的运算程序进行,然后控制发动机在最佳工况下。
4、在电力系统中的应用
电力电子技术是电工技术中的一个新兴技术,已经在国民经济和社会建设中发挥着巨大的作用,对于未来输电系统的性能也有显著的影响。目前,电力电子技术在电力系统中的应用已经涉及到诸多方面,例如:发电环节、输配电系统、储能系统等。在配电系统中,电力电子装置可以用于防止电网的瞬间停电、瞬间电压跌落和闪变等情况,便于进行电能的质量控制,改善输供电的质量。电子技术还可以应用于变电所中,在变电所中主要是给操作系统提供可靠稳定的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电子装置。
5、在医学中的应用
电子技术在医学中的应用主要有电子病历、生物芯片、便携式医疗电子检测仪、远程诊疗系统等。电子病历是电子技术和网络技术的结合。可以为医疗机构提供适时的医疗信息,是系统化的居民健康档案。也可以为医疗责任提供证据;利用传感器的生物芯片,可以对人体进行DNA的检测,快速处理相关信息,亲子鉴定等;电子技术应用于便携式医疗电子检测仪,可以通过微控制器,连接医疗机构网络,实现医生对患者的后期诊疗观察,有利于医疗效果的发挥;同时,利用医学与网络技术、微电子技术等,可以达到医学的远程诊疗,实现医学资源的共享,有利于偏远地共的医学诊疗。
三、电子科学与技术的发展趋势
现在电子科学与技术的发展,以及现代电子技术的不断普及,在不断的改变着人们的日常生活方式和方法。而随着计算机技术、网络技术和材料技术的发展,现代电子技术也在逐步走向学科集成化的发展倾向,将逐步呈现出以下的发展趋势。
微型化
微型化的提出,是以纳米技术作为现代电子科学与技术的发展的基础。并由此延伸出了纳米电子学,其主要则是在纳米的尺度之下,对事物运动的规律和特性进行深入的研究,从而利用纳米级的事物专属特性对其进行开发和利用,主要利用与生物科技以及医疗工程中,纳米检测仪器,纳米电器件等将逐渐被广泛使用,再一次收发电子器件的变革。
智能化
智能化作为现代电子科学与技术发展的必然趋势,在很大的程度上对其进行使用,从而代替了各种不同危险的、枯燥的工作。如现代制造中的智能焊接、智能车载和智能机器人,都是对电子科学与技术的不断应用,而未来电子技术智能化的应用,将使得人们的劳动力由繁重的体力劳动中解放出来,让人们有空闲进行更加轻松、安全的工作,比如智能组装流水线。智能矿脉探测等都是智能化电子技术的应用范畴。
精确化
技术的进步和经济的发展,使得人们开始从原始的劳力劳动中解放,开始转向信息更为流传的精确程度,现代电子科学与技术可以应用于各种观测,传达室输性行业,如气象预测、信息传输、医疗检测等更多方面军。提高观测精确度,做到在最小程度内的信息精确,做到最小的信息传达输损耗。
平民化
截止到目前为止,大部分的电子科学与技术开始被逐步应用在了特定的人员、特定的地点和特定的阶段,如在医疗中不断使用的B超技术,在气象通信中使用的气象预测卫星等。而这些技术已经完备,但是,在很大程度上还属于少数人在开始使用。而为更好的促进全民使用电子设备,小型化、平民化趋势正在成为未来发展的新起点和新方向。如现代的血糖测试仪、洒精测试器等也开始逐步实现平民化,从而可以适当降低精确度,大加幅度缩小体积。降低操作难度,提高产品安全系数,降低材料成本,做到平民化与高科技化两种等级,尽量面向更多人群开放。
5、光电子技术产业化
光电子技术涉内容:光子产生、控制的激光技术及其相关应用技术;光子传输的波导技术;光子探测和分析的光子检测技术;光计算和信息处理技术;光子存储信息的光存储技术;光子显示技术;利用光子加工与物质相互作用的光子加工与光子生物技术。由以上技术形成的光电子行业的五大类产业格局:光电子材料与元件产业、光信息(资讯)产业、传统光学(光学器材)产业、光通信产业、激光器与激光应用(能量、医疗)产业。
结语
随着现代科学技术的飞速发展,人类历史即将进入一个崭新的时代,电子科学技术的发展和更新在随着时间的步伐,在不断的改变。并在逐步的广大化,电子科学技术与其它技术结合有利于促进社会科学技术的进步,无论是生活还是科学研究,电子技术都不必不可少的独立技术,电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。