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光学工程的应用范文1
关键词：光电学科；高素质应用型；人才培养
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0107-02
一、引言
随着国民经济和改革开放的发展，我国逐步认识到工程教育的重要性，并于2006年启动了工程教育专业认证试点工作。经过四年的试点探索，目前已在机械、电子信息等10类专业领域的102个专业点开展了专业认证，初步构建了我国的工程教育专业认证体系[1]。工程教育专业认证不同于以往的专业评估，它并不看重某些突出成绩，而是要对整个人才培养模式进行考量，以确保每一位毕业学生都是国内外互认的合格工程师[2-3]。大学作为人才培养的摇篮，其使命是将接受了基础教育的刚成年的学生培养成符合国家要求、社会需求的人才。根据大学间不同的自我定位、生源质量、教学专长，人才培养模式应截然不同。国内第一流大学，毕业学生大多会进一步深造，应注重培养他们的理论分析和科学研究能力，使其成为高素质研究型人才；高等职业教育院校，毕业学生大多直接进入对口企业，应注重培养他们的动手能力和职业技能，使其成为应用型人才。而作为一本重点院校，中国计量学院，将人才培养定位于“高素质应用型人才”，培养的是理论知识与实践能力并重的高素质应用型人才。这是符合当前工程教学改革主题和我校实际情况的切实可行的人才培养路径。
二、光电学科人才培养体系建设
根据工程教育专业认证的人才培养基本要求，高等学校培养的学生必须达到的知识、能力与素质的十项基本要求，包括人文素养和职业道德；相关数学、自然科学知识；专业基本理论知识；解决工程问题的能力；获取信息的方法；创新意识和研究开发能力；法律法规知识；组织管理能力、团队能力；适应发展的能力和终身学习能力以及国际的视野和跨文化的交流能力等。因此，我们从课程体系、教学模式、学生发展、师资队伍四大方面对光电学科人才培养模式进行改革。
1.建立课程结构比例科学、满足预期毕业生能力要求的课程体系。针对人才培养和企业需求脱节的问题，实施特色专业建设计划，对专业培养目标进行改革。在人才培养目标的确定上，要适应科技进步和社会发展的需要，充分考虑行业和产业的需求，有明确的服务对象。我们采取多形式的调研、邀请相关行业和企业界人士参与讨论、选派教师深入企业锻炼等形式进行。通过针对国内外光电学科和长三角暨浙江省光电产业布局和人才需求的调查研究，找出了目前光电类产业急需人才的专业素养要求与学院现有专业培养目标的差距，汇编的调研报告成为企业人才需求的一手资料，受调研企业积极配合，并对我院能够与其沟通人才需求而感到欣慰。当前，专业类课程约为总学分安排的40%，根据以上调研结果，结合本专业的发展现状和趋势，对已不适应新形势的课程进行删减，相关内容的课程合并。增加应用性课程和前沿技术课程，体现了光电学科的专业特色。实践教学约为总学分安排的25%，包括五大模块，即课程实验（含课内实验和独立设课实验）、大型综合设计（课程设计）、实习教学（金工实习、电子实习、生产实习）、创新训练（学科竞赛、课外科技、论文专利等）、毕业论文（设计）模块。从理论和实践两方面对学生进行全面培养。
2.建立理论课程和实践环节相统一的教学模式。在以往的教学模式下，常常忽视理论课程和实践环节的内在联系。在理论课程中过度追求知识的系统性和完整性，过分强调学科专业基础知识的深度，忽视其对实践的指导作用；在实践环节中过分强调学生的动手能力，忽视其背后的理论内涵。但是，为实现高素质应用型人才的培养目标，必须将二者有机统一，让学生在学习中应用，在应用中学习。理论课程的教学侧重学科专业基础知识的广度，着眼于学生未来的岗位适应性和技术创新的需要，对教学内容进行整合，注重讲授有现实需求的专业知识。同时，利用鲜活的实际应用例子和匹配的课程实验让学生能够结合应用学理论。以光电专业的骨干理论课程《信息物理基础》为例，我们改变了以往讲授纯理论半导体知识的局面，结合当前热点的半导体照明和太阳能光伏产业，讲解切合实际需求的新鲜专业知识，受到了学生的热烈欢迎。在实践环节的教学方面，建立起以问题为核心的教学模式，以培养学生的创新能力和学习精神为主线，充分发挥学生的自主性和能动性，给学生创造较大的探索空间。实践过程中要求教师注重对相关理论知识的回顾和提升，并要求学生对实验现象进行深入理论分析和解释。
3.采用多种方式全方位提高学生能力素质。建立学生尽早参与科学研究的制度，发挥学院的科研优势，以新苗人才计划、本硕创新、开放性实验项目等科技创新平台为依托，鼓励有能力的学生参与教师的科研项目，培养学生发现、分析和解决问题的兴趣和能力。以校企合作实习基地、学院创立的学科公司、学院参与的LED产业创新联盟等社会实践平台为依托，积极推动学生参与校外学习、实践和创新。以光电设计大赛、电子设计竞赛等为平台，激发学生学习和研究的潜能，培养学生团队协作意识、实践能力和创新精神。同时利用现代化的信息技术，建立仪器设备网络、数字图书馆、交互性学习系统等优质教育资源共享平台。搭建学习支持服务平台，使学生在任意时间、任意地点享受最需要的优质教育资源并掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。
4.建立一支高水平的结构合理的师资队伍。加大了教师的培养力度，组织任课教师定期进行培训，召开经验交流会，定期旁听优秀教师授课，给教师发展提供机会和条件，促进教师素质持续提升。制订专业教师队伍的进修、科研和发展规划；注重对教师的教学方法培训，进一步提高教学质量。注重教师队伍的多元化，选择一定比例的行业、企业的一线专家为兼职教师，引进有工程背景的教师。选派教师到企业锻炼学习。教师在很好地完成教学任务的基础上也对一定的工程实际问题进行研究，从而可将自己的实践经验融入教学，产生新的课程亮点。学院已有多名教师被选派至相关的企业单位和行业学会，如杭州中宙光电公司、浙江省照明协会LED专委会，并在课程教学中引入最新的工程教育知识。另一方面，学院要求教师不仅对学生进行理论、实践课程的讲授和指导，还要担当起学生和企业之间的“桥梁”。一方面，要对学生所学知识的应用背景有充分了解，让学生明白“为什么而学”，从而产生学习的积极性；另一方面，要为学生穿针引线，帮他们找到实习、实践机会，提升学生的就业竞争力。
三、结束语
总之，我校光电学科利用申请和接受工程教育专业认证的契机，自主推进教学改革，进一步提升工程教育质量和专业知名度，明晰专业人才培养目标，积极推进专业结构调整，优化课程体系，加强具有一定工程背景的高水平师资队伍建设，形成产、学、研合作的人才培养体系，构建起“思想品质好、综合创新能力强、视野开阔适应性广”的高素质应用型人才体系的培养模式，切实提高高等教育质量，提升了学生的创业就业竞争力，取得了显著成效。
参考文献：
[1]吴启迪，稳步推进专业认证工作?摇提升工程教育国际竞争力[J].中国高等教育，2009，（2）.
[2]罗正祥，工程教育专业认证及其对高校实践教学的影响[J].实验室研究与探索，2008，（27）.
光学工程的应用范文2
作者：邹林儿，范定环，傅继武，沈云
关键词：专业光学软件，光学工程类专业，课程教学，教学模式
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）12（c）-0127-02
光学工程类专业是以光学、应用光学、量子光学、非线性光学、激光技术和光电子学等为理论基础，结合物理电子与微电子学、固体物理学、计算机技术以及信息与通信工程等的一门综合性强专业[1]。近年来，随光电信息产业的迅速发展，该专业类的人才需求增多，就如何办好该类专业，以适应产业需求，是许多高校乃至整个国家需要解决的课题[2]。其中，专业光学软件课程是光学工程类专业教学的重要组成部分。学生掌握一至二门专业光学软件，利于提高专业知识与实际应用的综合运用水平，助于增强就业竞争力，更为重要的是将来相关专业工作的必备技能之一。专业光学软件依据应用领域大致可分为：以经典光学和现代光学为基本原理的应用在各种光学仪器或仪器系统的光学设计类软件[3]，目前它们主要有ZEMAX、CODEV、ASAP和OSLO等光学设计软件；以导波光学和光通信为理论的应用在光通信领域的器件或系统仿真设计的光通信类软件[4]，如OptiBPM、Beamprop等光波导设计软件，以及OptiSystem等光通信系统仿真软件；另外，其它一些计算软件也可以用在光学方面的，如Matlab在光信息处理中的应用[5]。
专业光学软件的教学相对光学专业实验教学（特别是涉及到昂贵专业实验设备），要求的技术起点低，且能更快地让学生接触到实际应用课题。我们在专业光学软件实践教学过程中，强调基于光学专业知识的是逻辑分析和编程训练的结合，提高了学生的光学设计能力。结合近几年的专业光学软件教学研究和实践，我们从专业课程体系设计、课程教学方法、学生学习要求以及考核等几方面进行探讨[6-9]。
1教学课程体系设计
1.1专业理论知识与专业软件教学有机衔接和融合
专业光学软件的运用需要很强专业理论知识，一般面向于光信息科学与技术本科专业（现归类为光电信息科学与工程）和光学、光学工程研究生专业。如ZEMAX光学设计软件，其理论基础为光学设计的基础知识和像差理论。软件中的专业名词如物面、像面、高斯面等，和计算方法如实际光线计算、近轴光线计算，以及设计时的整体思路和流程等知识点都需要在专业理论课中掌握。因此，专业理论知识和专业软件课程之间的衔接很重要。它们之间如缺乏有机联系，在专业软件课程教学时，学生学习效率和质量下降，同时教师教学辛苦，整个课程进展慢。在我们的课程体系安排中，《工程光学》、《几何光学》或《应用光学》之类课程放置在大学二年级第一学期，以之为基础的专业软件教学，如ZEMAX之类的光学设计软件课程，放在随后的大学二年级第二学期。作为更高级的专业理论课程《导波光学》、《光通信原理》、《光波导理论与技术》等之类课程设置在大学三年级第二学期，随后接下来的学期开设光波导设计或光通信系统仿真等相关专业软件教学课程（可选修），如OptiBPM、OptiSystem等软件。同时在学习专业软件期间还可以安排些系统仿真中涉及到知识点的课程，如涉及到电光调制、四波混频效应等的《非线性光学》课程，涉及到光学透过率或反射率的《薄膜光学》课程等，这样有利于这些特殊知识点和软件教学学习有机融合。采用这样的安排和紧密的时间间隔，使得学生在软件学习中，不至于忘记前面学习过的理论知识。同时在软件教学中，结合实例，将专业理论知识和软件应用联系起来，提高了学生的综合运用能力，学会如何分析问题和解决问题，加深对专业知识的理解和认识，从而更好地实现应用软件解决问题。
1.2强化专业训练
现在许多学校施行三学期制，我们试点把专业光学软件学习作为实践设计类集中放在暑假期间（第三学期）进行专业系统学习和培训，专门作为一项专业技能课程传授给学生。专业光学软件课程教学结束后，软件的实际运用也是实践环节重要的一步，可以在学生相关实习企业环节或教师指导的毕业论文设计环节中体现，例如让学生协助参与到实际光学系统产品设计或项目中，了解产品从产品设计或项目的一系列过程。这些将为学生今后在企业科研一线从事光学工程类专业工作起着积极作用，加快学生把专业知识转化为实际应用的过程。
2教学方法和学习方式的改进
2.1以实例为教学主线、结合实际应用的专业光学软件课程教学方法
传统软件教学方法一般是先介绍菜单的各项功能，然后逐步展开软件操作步骤等，这菜单式的教学方法已不适宜专业软件教学了。专业光学软件不是大众化软件，教学目的不应停留在软件操作熟练程度上，而是通过教学方法应把握学习软件的内涵“如何运用软件分析问题和解决问题”。在专业光学软件教学过程中，我们提出以实例教学为主体，从整体设计思路上把握，而对于少量的基本软件操作串插到实例中讲解。
以ZEMAX光学设计软件为例，需设计一双胶合透镜，对于632.8nm波长的光，其焦距为100mm，相对孔径为1：5，而波像差小于λ/4。在这个实例中，对于初学者来讲，这些内容基本上包括整个光学设计所需要的教学内容（如透镜模型或系统结构参数建立、光线追迹、波前分布、像质评价分析等）以及设计思路和流程。在教学过程中，教师应贯穿整个设计目标是一个等效焦距（总光焦度倒数）为定值的光组，着重把握如何合理分配两个透镜的光焦度为设计思路。当涉及到构建透镜模型时，教师引导学生如何在软件中操作如参数设置和模型显示，并改变不同结构参数观察模型变化。当实现光传输时，重点讲解光线密度概念和物理意义等，以及光线在软件中追迹算法，串插地讲如何设置光线密度和工作光波长等操作。当讲到成像质量分析时，讲解波前的物理意义，和衡量成像质量的标准或判据，以及一般有哪些评价函数等，重点应放在如何分析成像质量。最后，谈到软件自动优化设计时，主要讲解如何设计优化函数，了解像差自动平衡的方法和有关问题，来提高成像质量，对这个理解和领悟是学生以后逐步走向更高层次的光学设计关键。通过实例教学，一方面让学生体会到专业软件与应用紧密结合，激发学生学习兴趣，提高学生的课堂参与度。更重要的是培养学生的光学设计整体思路，结合专业知识训练如何分析问题和解决问题，提高综合应用专业软件能力。
同时，教师对实例的筛选，要具有经典性和适宜的难易度。我们知道专业光学软件功能强大，涉及面广，如ZEMAX光学设计软件大致包括照明和成像两个范围。在专业光学软件的学习训练中一般分为初级、中级、高级三个层次。在中、高级层次训练中是针对特定设计目标，比如照相镜头设计、光谱仪系统的设计等，在这里需要更高级光学专业知识，如《高等光学》、《傅里叶光学》等。因此，教师在教学过程中针对不同学生层次，要把握教学难度和深度。
2.2坚持课前专业知识巩固，课堂学习讨论，课后上机复习的学习方式
专业光学软件里面涉及到许多专业名词，对它们准确理解，利于参数设置时有清晰的物理意义。这些专业名词的知识来自前期专业理论课程，需要学生课前自主巩固、查阅资料，比如软件中的有效焦距、波前、像差、评价函数等专业名词。在课程上，以实例讨论为主，学会分析问题和解决问题。以ZEMAX光学设计软件为例，可以讨论影响像差的因素是哪些，如何通过调整孔径光阑位置改善像差，以及在设计中如何平衡和分配各类像差等问题。通过实例讲解和讨论的学习方式，除了在课堂上激发学生学习热情和兴趣外，还加强对专业知识综合理解和提高应用软件解决问题的能力。课后布置学生上机复习，一是让学生消化课程上的知识，进一步尝试解决实例中出现各种情形；二是提高学生对软件使用熟练程度。这种学习方式让学生从被动式的课堂听课、上机练习，改变为主动性的课堂学习讨论，课后自主复习和巩固光学软件应用思路，鼓励学生尝试新的设计方案。对教师而言，一是让学生认识到专业软件课程学习的重要性和优势，充分调动学生的积极性和学习兴趣，是主动性学习方法的前提；二是引导课程讨论由浅入深，抱砖引玉。近几年来实践教学反馈，低年级学生意识到专业光学软件学习是光学理论知识与实际应用结合的关键环节，以及在就业方面占据较大优势，这已经形成学生的共识，起着良性循环作用，提高了学生学习专业软件积极性。
3采用多样灵活有效的考核评价方式
专业光学软件课程有着自身的内容特点和教学规律，仅仅采用传统的笔试、上机考试的考核方式是不能很好适应专业光学软件教学考核要求。专业光学软件课程的教学目的是不仅仅让学生熟练使用软件，更为主要的是能结合专业知识应用软件进行光学项目分析和设计。因此，专业光学软件课程的考察就是评价学生的专业知识综合运用与分析能力，包括专业知识的理解、项目的分析和解决能力、计算编程水平等几方面综合素质表现。基于此，我们在教学过程中采取多样灵活有效的考核方式。
（1）小作业。平时主要考察学生对专业光学软件的操作能力和专业知识的理解与应用。这通过课后布置小作业来考察学生平时对知识点掌握情况，同时还兼顾知识小结的复习和巩固。
（2）小组课题。学期快结束时，提前三至四周时间，分小组布置不同课题（或项目），如设计光学镜头（广角、微焦距镜头等）、光波导器件等。在规定时间内，让小组学生自主讨论，查阅资料，最后形成项目文档，提交设计报告。这种考核方式，对个别基础差的学生实现起来有一定难度，但通过小组成员合理搭配（平常成绩好的带动成绩较差的），这不仅提高整体学生的专业水平，更重要的是培养学生个人能力，如沟通、管理、创新、团队协作与领导等。
还要强调的是，教师在最后考核结束时，给予学生提交的项目报告进行点评，应重点评价学生的思维过程，同时帮助学生得到合理的答案，使得对学生的考核成为课堂教学的延伸。
4实践教学中相关问题思考
目前专业光学软件实践教学表明，上述措施的实施，在教学质量和学生受欢迎度方面有很大提高。但仍存在一些更高层次的问题，值得思考与进一步完善。
光学工程的应用范文3
一研究型教学模式的特点
1教学目标重在提升综合素质
研究型教学模式要求在传授知识和技能的同时，更注重培养学员的自学能力、独立思考能力、洞察能力、分析并解决问题的能力、研究与创新能力、合作能力、组织管理能力[2]等等，提高学员的综合素质。
2教学方法的多样性
研究型教学主张教学方法的多样性，要求教员要创造性地运用多种教学方法，如发现法、启发法、讨论法、案例法、探究法等为学员积极创设问题情境，激发学习的积极性，激励学员独立思考、探索。
3教学手段的现代化
研究型教学实施过程中，应综合利用多媒体课件、FLASH动画、网络教学平台等现代化教学手段，充分调动学员的学习和研究兴趣与积极性，以达到最佳的教学效果。
4教学组织的灵活性
研究型教学主张将实施集体教学、个别教学、方案比较、可行性论证等穿行。
5教学过程的探索性
研究型教学要求教员引导学员独立提出一些研究课题，在教学过程中充分发挥学员的想象力和创造力，鼓励学员独立寻求解决问题的最佳方式和方法，并倡导对研究成果的多样化表达。
6教学角色的平等性
研究型教学要求改变传统教学中以老师为主体的状态，要求以学员为中心、教员为主导，为学员提供信息，补充思路，创设情境，设计实践活动等激发学员主动学习、主动思索，强调师生互动、教学相长。
二“应用光学”课程分析
1课程特点分析
“应用光学”课程是一门理论性、技术性、操作性较强的课程，是光学工程专业和光电信息专业及相关专业的一门重要的专业课。它的一个最大特色就是内容非常丰富，光学零件繁多，新的光学系统不断涌现，应用领域广泛。学员普遍反映以下几个问题：课程中概念很多、抽象难记；数学公式推导繁杂，而且计算过程衔接紧密，一个步骤甚至一个光学量的符号弄错，整个光学系统设计就全错了；理论多而实验少。因此，学员往往以为学习的重点在于掌握公式并会用来计算，而没有体会到整门课程的精髓和乐趣，更不能理解这门课程在整个光学学科体系中的地位与作用。在学习中，学员只是被动地接受知识，学习热情不高。
2教学现状分析
第一，教学内容方面。在本课程的基础原理部分，包括几何光学的基本原理、球面光学系统、平面镜棱镜系统、光阑以及像差等部分章节，教材上的教学内容是比较合适的。但对于典型光学系统和当今光学领域前沿技术的介绍部分，课本的局限性就比较大。随着光电子技术和新型光学工艺的发展，根据不同的使用要求和不同的使用场合，对光学系统提出的具体指标都是不同的，各种新型光学系统不断出现，这使得教材中此部分教学内容在时间和空间上存在一定的滞后性。
第二，教学方式和措施现状。随着信息技术进入教学领域，本门课程已经实现了传统板书+多媒体教学方式。多媒体课件内容基本呈现课本内容，但受到课程标准的要求限制，导致无法扩展教学内容；现行教学模式仍然是教员通过课堂传授的方法向学员灌输知识，学员在学习上被动地接受知识，以记忆知识为主是传统教学模式下的教学方式和学习方式；应用光学本身就是研究各种光学仪器的，如果没有实际的光学系统分析和实际的设计操作，教学内容很容易空洞化。
三“应用光学”课程研究型教学实践
针对“应用光学”课程特性和教学现状，结合学员特点与培养目标，教员在本课程的教学过程中根据具体章节内容采用恰当的教学方法，辅以多样的教学手段，探讨实施了研究型教学。在整个教学过程中，始终以学员为教学主体，以提升学员综合素质为教学目的，灵活运用多种教学方法和手段，精心设计问题，整合了教学资源，辅以配套的实验教学，依托网络教学平台丰富了教学内容，极大地激发了学员的学习兴趣，取得了良好的教学效果，培养了学员的创新思维与创新能力。
1贴近军用光电装备拓宽教学内容，整合教学资源，培养学员自主学习能力
为了保证在有限的教学时间内，既要强化基础理论教学，又要引入应用技术及前沿课题，课程中进行了教学内容的改革。结合军校学员的特点和军用光电工程专业培养的目标以及学员将来工作的需求，对教学内容的深度、广度与难度准确把握，在培养学员运用所学知识分析问题和解决问题的能力上下足了功夫。弱化了数学论证与推导，强化了基本原理，结合军用光电装备进行教学，重在应用分析。在教学过程中，所举案例都具有明确的军事应用背景，如红外搜索系统、可见光电视跟踪系统、水下探潜系统、红外热成像目标探测与识别系统等等。通过将所学知识与军事应用相结合，使学员的学习目的性更明确。
对于教材中的基础知识部分，采用教员教授+学员自主独立学习相结合的方式，并提供机会让学员讲述自己对这部分知识的理解，通过表达加深对文本的理解，通过对话加强与其它学员的沟通和交流，最终对文本知识接受并升华；针对具有研究性的问题实施研究型教学，教员积极启发诱导学员独立思考，以学员独立自主学习和合作讨论为前提，以所用教材为基本研究内容，以学员的生活和工作实际为参照对象，为学员提供充分的表达、质疑、研究、讨论问题的机会，提高学员对知识的理解并提高学员将所学知识应用于解决实际问题的能力。
2运用多种教学方法和教学手段实施研究型教学，提升学员综合素质
“应用光学”作为专业基础课，具有相当的理论深度，同时又具有丰富的工程应用。在研究型教学中，具体的教法的选择应与具体教学内容相结合，既要抓住基本原理，又要注重实际应用，开拓知识的应用面。
在研究型教学方法实施过程中，教员系统深入地研究了授课内容，以学员为中心对课程进行设计，尽可能将与课程内容有关的实际问题带入课堂，灵活运用启发式、设问式、研讨式、案例式、实物演示等多种教学方法，综合利用多媒体课件、板书、动画、网络课程等教学手段为学员提供丰富的物理情景，激发学员提出问题，吸引学员共同思考，充分调动学员的学习研究兴趣与积极性。
3深入研究开发多媒体网络教学平台，实现互动教学
为提高研究型教学效果和教学质量，我们深入研究并在校园网上开发了专门的“应用光学”课程网络教学平台，拓展了课堂教学，为学员的课外学习和发展提供了形式多样的学习环境。我们将精心编制的教学课件、电子教案、课程标准、教学进度安排、教员信息、国内外优秀电子教材、中英文参考文献、习题库与历届考卷、授课视频、国内外优秀教学视频、演示实验视频、教学案例的相关资料、科学家传记等放在课程网站上，学员可以在课外时间充分利用网络课堂预习、自学、复习、提交作业、查阅、学习感兴趣的课外知识。同时，课程网站还具有在线答疑、论坛留言等功能，可方便教员和学员进行互动式交流，提高学员学习的主动性和自主性。我们还将国内知名大学的“应用光学”精品课程和先进的学习网站进行友情链接，里面汇集了国内外一流大学的知名教授的视频公开课，鼓励学员进行扩展学习，了解国内外相关课程教学模式和动态。
4结合学科前沿与科研工作进行研究型教学，培养学员创新能力
在实施研究型教学过程中，教员将“应用光学”课程设计与学科前沿和科研工作紧密结合，将科学研究工作的思想、方法、技术等注入教学，将一些科研成果转化为具体的教学内容。在教学过程中，我们充分利用本单位在光学精确制导技术方面的科研优势，结合教学内容，向学员介绍相关领域国内外研究的前沿动态；充分结合科研让学员了解与应用光学相关的一些研究项目，特别是应用光学在一些重大军事科研项目中的具体应用，提高学员的学习热情和学习效果。同时还适时将最新的研究成果引入课堂教学，加深学员对所学知识的理解。同时根据学员个性和能力，因材施教，让一些有兴趣、有想法的学员参与到科研活动中来，发挥学员的才华，让他们跟随教员体会运用所学知识进行创新研究。
光学工程的应用范文4
论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。
本文就其目前发展情况进行分析讨论。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
一、显微镜的发明
“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。
二、影像学诊断飞跃进步
影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。
50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。
医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。
三、介入医学问世
介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。
四、人工器官的应用
当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显着提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。
五、生物医学工程展望
纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。
(一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。
(二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。
光学工程的应用范文5
关键词:仿真平台;工程光学实验;个性化教学;自主学习
电子科学与技术专业是一门多学科交叉专业，工程光学实验课程作为电子科学与技术专业独立设置的必修专业课实验课程，对于提高学生的专业技能和素养具有重要的作用。而未来的人才不仅在于其具有扎实的专业知识和技能，更在于其创新意识和创造能力的发挥。要使学生适应社会发展的需要，工程光学实验实验是一种有效的方法，是通过综合训练来培养学生的研究能力和综合素质，主要是自主学习能力和创新能力。
一、工程光学实验教学中存在的问题
根据多年来的教学情况来看，以往的工程光学实验教学存在很多的问题:实验方法落后，实验种类基本都为验证性实验，其实验方法以及实验结论都比较固定，导致学生思维受限，无法做到理论联系实际，更不用说自主创新了;教学方式简单，仅靠学生根据讲义和教师演示进行学习操作，而学生一般基础理论不足，学生在没有接触过任何实验仪器的情况下进行操作，对实验器材十分陌生，经验缺乏，动手能力不足，导致学习效果不佳，学生的实践能力得不到提高;受实验课时、实验室开放时间、学生做实验时间及师生交流互动所限，学生的学习效果也不理想。同时工程光学实验考核较为单一，成绩判定缺乏科学性。为了解决这些教学中存在的问题，华侨大学工程光学教研组对教学模式、考核方式和实验内容进行了改革，建立了一个基于线上线下混合教学模式，渐近式实验课程体系下新的工程光学实验平台。
二、工程光学实验平台的建设与实践
(一)优化实验项目
为了解决实验项目固化、方法落后，无法培养学生的创新能力的问题，将验证型实验进行归类合并，减少必修实验中验证型实验的数量，同时增加应用型和开放式实验，加强对学生解决问题能力的培养。针对学生光学实验经验缺乏，动手能力不足的问题，教研组在实验内容中增加对实际操作能力的培养，由浅入深逐步提升，不同实验侧重点不同。由于实验时间有限，太复杂的实验学生往往无法在限定的时间内完成实验任务，教研组设计了新的实验光路，简化复杂枯燥的调试过程，删除重复的学习内容，避免挫伤学生积极性的同时提高实验效率。比如以往的工程光学实验中圆孔的菲涅耳衍射及单缝的夫琅和费衍射分成两个实验，这两个实验属于验证型实验，光路相对简单且雷同。将两个衍射实验进行合并，实验中只需要变换目标板，改变投影屏的距离就可以完成实验项目的变换，不用重复调试光路。将两者合并成一个实验项目既减少了实验数量，又简化了枯燥的调试过程，在不降低实验效果的同时提高了实验效率。
(二)建立渐近式的实验课程体系
华侨大学侨生比较多，来自世界各地的侨生与国内的在校大学生知识背景差别比较大，每个学生的学习能力水平各有不同，对一部分同学来说简单的实验对另一部分学生相对比较困难。一刀切的课程学习体系无法应对华侨大学学生知识背景相对复杂的学情。针对学生知识背景及学习能力差别的问题，实验平台将学习任务分为三个逐渐提升的层次:必修实验、扩展实验、开放式实验。必修实验中包含10个工程光学基本实验，涵盖了工程光学的基本内容，可以帮助学生更好地理解工程光学的基本原理和概念。每个实验对学生科研操作能力的培养侧重点不同。这是每个学生都必须要完成的实验项目，相对比较简单，适合学习能力不足的学生。学有余力的学生可以选择扩展实验和开放式实验作为进一步的学习内容。扩展实验任务包含更多不同类型的实验，这些实验可以帮助学生进一步理解工程光学的扩展原理和概念。开放式实验针对想要创新的学生。可以根据实验问题情境，按照自己的想法搭建光学实验。开放式实验的增设可以提高学生解决问题的能力和科研创新能力。
(三)以虚拟仿真实验平台作为教学辅助，采用虚拟实际相结合的混合式教学方式，教师根据学生的实际学习情况进行个性教学
工程光学实验的物理光学部分选用中国科学院软件所自主研发的seelight光学系统虚拟仿真实验平台。该平台基于麦克斯韦方程组、菲涅耳-基尔霍夫衍射、阿贝成像、光线追迹等理论，结合云计算、并行计算等技术实现了模块化的物理建模仿真。应用光学及光学设计部分选用同样是软件所研发的seeod光学系统优化设计软件进行。该软件以光的直线传播、数学几何原理、光线追迹等为基础，对光学系统的几何像差和波动像差进行多角度分析，重点突破光学系统的多变量、多目标的自动优化和公差分析，可以对几何光学系统进行虚拟仿真模拟。综合实验平台将学生的学习过程分为:课前预习、课中操作和课后复习三个阶段。课前学生根据教师布置的任务目标，在虚拟实验平台上提前演练将要操作的实验项目，可以更好地理解实验原理，掌握实验方法和步骤，节省时间，提高效率。学生完成仿真训练任务后，将仿真结果和问题及时反馈给教师，相关问题将作为实验教学环节的教学重点。课中教学环节，学生在实验室中分组进行实验操作，学习实际光路搭建的方法，验证仿真的结果。教师在旁结合课程内容阐释相关概念和光学原理进行指导，强化学生对课程知识的理解。课后跟进提升环节，学生基于在线平成相关实验原理的复习练习，教师跟进辅导，扫除学生的知识盲区。教师根据每个学生的学习情况，针对学生的强项、弱项给出个性化的学习建议，并根据整体学生对课程知识点的掌握情况，及时调整实验内容和教学重点。
(四)增加考核内容，完善考核体系，对全体学生的学习情况进行综合测评
将预习成绩、知识点测评成绩及实验报告作为基本考核内容，考查学生对基本原理概念的掌握程度及基本实验操作水平;扩展实验、开放式实验的学习情况作为附加考核内容，考查学生学习的广度深度及学生的科研创新水平。
三、工程光学综合实验平台的特色
(一)分段式学习过程
实验平台将学生的学习过程分为:课前预习、课中操作和课后复习三个阶段。通过课前预习，学生在做实验时可以做到心里有数，提高实验效率，课后复习则可以帮助学习巩固所学知识。
(二)渐进式的学习任务包
实验平台将学习任务分为三个逐渐提升的层次:必修实验、扩展实验、开放式实验。不同学生可以根据自身的水平选择不同层次的学习任务。渐进式的学习任务包可以满足不同学生、不同层次的学习需求。
(三)个性化教学
结合学生的预习成绩、知识点测试的正确率、在实际操作中的表现及实验报告，教师能够随时掌握每个学生实时的学习情况及实际能力水平，及时调整教学内容和重点，针对学生的薄弱环节进行辅导，并根据整体学生对课程知识点的掌握情况，及时调整实验内容和教学重点。
(四)自主式学习和研讨式学习
学生可以在课前或课后在虚拟仿真平台上进行自主学习，也可以根据自身水平来选择不同层次的学习任务包。学生基于仿真实验平台形成的仿真模型及计算结果可实时在线共享，便于小组成员之间针对仿真案例进行深入交流和讨论。学生也可通过团队协作形式，进行分工合作共建仿真工程、数据分析和撰写实验报告，培养学生的团队协作意识。
结语
光学工程的应用范文6
北京工业大学2015年硕士研究生拟招生学科目录
院（所）、学科代码、名称 学科方向 招生人数 考试科目 备注 001 机械工程与应用电子技术学院 223 0801 力学 _ 01动力学与控制 _ 02固体力学 _ 03流体力学 _ 04工程力学 27 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I 080200 机械工程 _ 01数字化设计与制造技术 _ 02精密数控加工与自动化装备 _ 03现代焊接技术与自动化装备 _ 04机电系统控制及自动化 _ 05机构及机器人系统分析与控制 _ 06机械及微机电系统结构设计 78 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I或813电工学 0804 仪器科学与技术 _ 01精密测试技术与仪器 _ 02现代测控技术及方法 _ 03计算机测试与控制技术 _ 04智能仪器与虚拟仪器技术 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④803电子技术I或812材料力学I或813电工学 085201 机械工程（专业学位） _01数字化设计与制造及装备 _02现代机械系统设计 _03机电液一体化设计与制造 _04现代测控技术与仪器 _05高端装备强度与动态分析 95 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④809工程力学或813电工学 002 电子信息与控制工程学院 232 0809 电子科学与技术 _ 01信号处理与电路 _ 02数字多媒体信息技术 _ 03信息光电子学与光通信 _ 04超大规模集成电路设计与系统集成 _ 05电子器件、射频和功率集成电路及可靠性 58 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统或823半导体物理 1、01-02方向选822； 2、03-05方向选823。 0810 信息与通信工程 _ 01语音与音频信号处理 _ 02多媒体通信技术 _ 03信号处理理论与通信技术 _ 04图像与视频信号处理 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统 0811 控制科学与工程 _ 01自动控制理论及其应用 _ 02测控技术与自动化系统 _ 03智能系统与智能信息处理 _ 04信息融合与自主导航 _ 05计算机控制技术及其应用 63 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理 085208 电子与通信工程（专业学位） _ 01信号与信息处理及其应用技术 _ 02图像处理与模式识别技术 _ 03多媒体通信技术 _ 04无线通信技术 _ 05嵌入式系统技术 35 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④822信号与系统 085210 控制工程（专业学位） _ 01工业过程的建模、控制与优化 _ 02系统工程（系统优化与决策） _ 03信息管理系统 _04生产过程综合自动化 _ 05智能控制与智能系统 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理 085209 集成电路工程（专业学位） _ 01集成电路设计 _02集成电路制备工艺及相关技术研究 _03微电子器件检测与可靠性评价技术 16 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④823半导体物理 004 建筑工程学院 246 0814 土木工程 _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06水环境恢复工程及水质处理保障技术 _07建筑环境控制及能源利用技术 119 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学 或833土力学与地基基础 或843钢筋混凝土结构 或 845水分析化学与水力学；或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～05，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选06，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选07，考试科目应选846或867。 0823 交通运输工程 _ 01道路与铁道工程 _ 02交通运输规划与管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 0815 水利工程 _ 01水文学及水资源 _ 02水力学及河流动力学 _ 03水工结构工程 _ 04水利水电工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学或844水力学Ⅱ 085213 建筑与土木工程（专业学位） _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06工程项目管理及信息化 _07水环境恢复工程及水质处理保障技术 _08建筑环境与能源利用技术 100 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④841结构力学或833土力学与地基基础或845水分析化学与水力学 或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～06，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选07，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选08，考试科目应选846或867。 085222 交通运输工程（专业学位） _01道路交通安全理论与道路工程技术 _02交通规划与交通控制理论及方法 _03智能交通、仿真与可持续发展整合体系 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 1256 工程管理（专业学位） _ 00不区分研究方向 8 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二 005 环境与能源工程学院 152 070304 物理化学 _01能源材料物理化学 _02催化化学 _03纳米材料物理化学 _04界面物理化学与分离技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③684物理化学I ④887无机化学II · 0807 动力工程及工程热物理 _ 01可再生能源利用及先进环境能源理论与技术 _ 02强化传热传质理论与工程应用 _ 03制冷低温系统及其环保节能理论与技术 _ 04车辆及动力系统节能、净化与控制 23 · ①101思想政治理论 · ②201英语一 · ③301数学一 · ④851传热学Ⅱ或852工程热力学 0817 化学工程与技术 _ 01绿色化学与精细有机化工 _ 02工业催化与纳米科学 _ 03膜科学与化工分离技术 _ 04材料化学理论与应用 _ 05先进材料合成及催化应用 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④814物理化学Ⅲ或820有机化学I或878化工原理 0830 环境科学与工程 _ 01环境规划与污染防治 _ 02污染控制化学 _ 03环境分析与监测 _ 04环境规划与管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大气污染控制工程 28 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、只有05方向招日语考生； 2、01-04方向，选856； 3、05方向选857； 4、06方向选858。 085206 动力工程（专业学位） _01可再生能源利用与先进环境能源技术 _02能源动力系统优化及工程应用 _03制冷低温系统及其节能环保技术 _04动力机械及车辆动力系统节能、净化与控制 32 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④851传热学Ⅱ或852工程热力学
085229 环境工程（专业学位） _01水污染控制工程 _02大气污染控制工程 _03环境规划与管理 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、01方向选857； 2、02方向选858； 3、03方向选856。 006 应用数理学院 98 0701 数学 _ 01基础数学 _ 02应用数学 _ 03运筹学与控制论 _ 04科学计算 35 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663数学分析 ④865高等代数 0714 统计学 _ 01非参数统计与数据分析 _ 02应用统计 _ 03生物统计 _ 04金融工程与应用概率 _ 05经济统计 14 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663 数学分析 ④865 高等代数 0702 物理学 _ 01理论物理 _ 02凝聚态物理 _ 03光学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④861量子力学或863光学 1、01方向选861； 2、02方向选861或863； 3、03方向选863。 0803 光学工程 _ 01脉冲激光技术与应用 _ 02信息光学与应用 _ 03微纳光学 _ 04光电传感与检测技术 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理 0252 应用统计（专业学位） _01生物医学统计 _02精算统计 _03数量金融 _04质量管理统计 17 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③303数学三 ④432统计学 007 计算机学院 151 0812 计算机科学与技术 _ 01 计算机系统结构 _ 02 计算机软件与理论 _ 03计算机应用技术 _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础 085211 计算机技术（专业学位） _ 01计算机网络技术 _ 02计算机软件技术 _ 03计算机应用技术 _ 04信息安全技术 83 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构 009材料科学与工程学院 140 0805 材料科学与工程 _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 80 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础 085204 材料工程（专业学位） _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 60 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础 011 经济与管理学院 182 1201 管理科学与工程 _ 01技术与项目管理 _ 02战略管理与社会网络 _ 03信息管理与信息系统 _ 04城市管理 _ 05运作管理与质量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理或805数据库技术与应用 0202 应用经济学 _01金融学 _02国际贸易学 _03产业经济学 _04区域经济学 _05数量经济学 _06统计学 _07劳动经济学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④804经济学原理 1202 工商管理 _ 01会计学 _ 02企业管理 _ 03旅游管理 _ 04技术经济及管理 13 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理 1251 工商管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 99 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二 1252 公共管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 20 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二 012 建筑与城市规划学院 60 0833 城乡规划学 _ 01城乡规划理论与方法 _ 02居住区规划与设计 _ 03城市设计与景观规划 _ 04历史城市与街区保护规划 _ 05城市防灾减灾规划 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③633城市规划原理 ④503城市规划与设计 接收建筑学、城市规划学(含园林景观)专业的考生报考。 0851 建筑学（专业学位） _01都市建筑设计及理论 _02历史建筑的保护与更新 _03建筑与城市绿色环境技术 _04城市设计方法及理论 40 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③355建筑学基础 ④504建筑快速设计 接收建筑学、城市规划学专业的考生报考。 085237 工业设计工程（专业学位） _ 00不区分研究方向 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 接收工业设计、产品设计、艺术设计专业等相关专业考生报考。
013 激光工程研究院 66 0803 光学工程 _ 01 激光先进制造技术 _ 02 非金属材料的激光加工技术 _ 03 先进光纤激光技术 _ 04 超短脉冲激光技术 _ 05 高功率固体激光技术 _ 06 高功率半导体激光技术 _ 07 微纳光学与微纳制造 _ 08 生物光子学 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理或812材料力学I或875材料科学基础或886生物化学 0702 物理学 _ 01 激光与材料相互作用 _ 02 激光光电子学 _ 03 强场与超快光子学 6 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④828激光原理或864光电子学或861量子力学 085202 光学工程（专业学位） _ 01激光先进制造技术与工程 _ 02高功率激光技术与系统 _ 03激光3D打印技术 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④828激光原理或875材料科学基础或812材料力学I 014 人文社会科学学院 30 0303 社会学 _ 01社会学 _ 02人口学 _ 03社会工作 _ 04社会建设与社会管理 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语或203日语 ③652社会学理论 ④877社会学方法 0352 社会工作（专业学位） _ 01社区工作与服务 _ 02社会服务管理 _ 03企业社会工作 20 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语或203日语 ③331社会工作原理 ④437社会工作实务 015 生命科学与生物工程学院 74 0710 生物学 _ 01细胞生物学与基因工程 _ 02化学生物学与分子医学 _ 03天然产物与生物有机化学 _ 04生物信息学与系统生物学 _ 05分子检测与生物芯片 _ 06生物力学与生物电子学 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③621细胞生物学或683分析化学或662普通物理I ④854有机化学或886生物化学或806电子技术 1、01、05方向选621和886； 2、02-03方向选683和854或886； 3、04方向选662和854或886； 4、06方向选662和806。 0831 生物医学工程 _ 01生物医学电子与信息处理 _ 02生物力学及医学应用 _ 03化学生物学与分子检测 _ 04分子设计与生物信息学 _ 05药物合成工艺与新技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④806电子技术或812材料力学1或886生物化学 1、01方向选806； 2、02方向选806或812； 3、03-05方向选886。 085230 生物医学工程（专业学位） _ 01生物医学电子与医疗仪器 _ 02生物力学及医学应用 _ 03生物制药工程 _ 04分子医学工程 _ 05蛋白质组学与基因组学 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④806电子技术或854有机化学或886生物化学 1、01-02方向选806； 2、03-05方向选854或886。 018 外国语学院 8 0502 外国语言文学 _ 01应用语言学 _ 02英美文学 _ 03商务外语 8 ①101思想政治理论 ②261二外日语或262二外法语 ③610基础英语 ④816高级英语 025 软件学院 107 0835 软件工程 _ 01软件工程理论、技术与应用 _ 02嵌入式计算与物联网 _ 03数字媒体技术 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④893软件工程学科专业基础 085212 软件工程（专业学位） _ 01 物联网软件与系统 _ 02 软件工程技术与应用 _ 03 数字媒体技术与应用 _ 04 嵌入式软件与系统 _ 05 软件工程服务与应用 92 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④892软件专业基础综合 026 固体微结构与性能研究所 22 0702 物理学 _ 01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备 _ 02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究 _ 03研究发展新材料、新器件及新应用 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④862固体物理 0805 材料科学与工程 _ 01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备 _ 02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究 _ 03研究发展新材料、新器件及新应用 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④875材料科学基础 028 高等教育研究所 16 0401 教育学 _ 01高等教育与大学管理 _ 02高等工程教育 _ 03学生事务管理 _ 04大学教学论 _ 05现代教育技术 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③630教育学专业基础综合 0451 教育硕士（专业学位） _ 01教育管理 _ 02心理健康教育 _ 03现代教育技术 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③333教育综合 ④教育管理与教学论 或 教育技术综合 1、01-02方向选教育管理与教学论； 2、03方向选教育技术综合。 029 循环经济研究院 12 020106 人口、资源与环境经济学 _ 01循环经济理论与模式 _ 02资源经济理论与应用 _ 03环境经济管理与评价 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④810资源经济学 0202J1 资源环境与循环经济（交叉学科） _ 01循环经济理论与模式 _ 02资源经济理论与应用 _ 03“城市矿产”理论与应用 2 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④815生态经济学 0805J2/0830J3 资源环境与循环经济（交叉学科） _ 01资源循环科学与技术 _ 02“城市矿产”开发与应用 _ 03环境污染防治与管理 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④817环境材料基础 欢迎资源循环、材料、环境、生态类等相关理工科考生报考
036 学院 10 010108 科学技术哲学 _ 01科学技术与社会研究 _ 02工程伦理学 _ 03生态哲学与可持续发展问题研究 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③620科学技术史 ④825哲学 0305 理论 _ 01基本原理 _ 02中国化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理 035 艺术设计学院 22 1305 设计学 _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③622设计史论 ④505快题设计 505考试为6小时。 1351 艺术（专业学位） _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 _ 07 动画 _ 08 绘画 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③622设计史论 或 619美术史论 ④505快题设计 或 506专业创作 1、01-04方向选622和505。 2、05-09方向选619和506。 3、506和505考试时间为6小时。 085237 工业设计工程 _01 工业设计 _02 设计管理 _03 交互设计 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 报考02设计管理的考生须有两年以上工作经验，专业不限。 039 城市交通学院 87 0823 交通运输工程 _ 01交通规划理论与方法 _ 02道路与交通工程设计方法 _ 03交通安全理论与技术 _ 04智能交通控制与信息处理 _ 05路基路面结构与材料 _ 06道路养护与运营管理 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01-04方向选849或832； 2、05-06方向选848。 085222 交通运输工程（专业学位） _01交通规划技术 _02交通管理与工程设计 _03交通信息与控制技术 _04道路设施设计与施工技术 _05道路养护与管理 23 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01-03方向选849或832； 2、04-05方向选848。 0812 计算机科学与技术 _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 21 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础 085211 计算机技术（专业学位） _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构 0811 控制科学与工程 _ 01智能交通系统控制 _ 02自主车辆与车路协同 _ 03交通图像与视频信号处理与分析 _ 04交通信息智能化处理 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理 085210 控制工程（专业学位） _ 01智能交通系统管理与控制技术 _ 02智能车辆与车路协同控制技术 _ 03交通信息处理方法与应用 _ 04交通图像与视频信号处理技术 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理
