時間：2022-10-04 11:40:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光學工程論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
張巖,首都師范大學物理系研究員,系科研副主任,哈爾濱工業大學兼職教授,博士生導師。兼任中國物理學會光物理委員會委員;中國光學學會全息與信息處理委員會委員;中國光學學會光電技術委員會委員;中國儀器儀表協會光機電技術與系統集成分會理事; 美國光學學會(Optical Society of America)會員和光電工程師協會(SPIE)會員。2004年入選北京市科技新星計劃。目前從事的研究方向為光子晶體器件設計、太赫茲光譜與成像、表面等離子光學以及光學信息處理。
光學之芒,燦爛輝煌。在光學的領域里,他頭頂著太多的“光環”,卻沒有絲毫松懈,肩負著無限重任,但始終沉著、堅毅。他淵博寬厚,抱定赤子之心,十余載春秋獻身中國光學領域,他就是首都師范大學物理系研究員、系科研副主任張巖。
九天攬月鴻鵠志 步步為營創輝煌
在通往科學高峰的路上,張教授一路前行,品嘗著希望與困難,交融著榮耀與汗水,深造期間,他用不懈的努力換來了中國光學科技前沿領域的重大突破。讀研期間,他同導師劉樹田教授一起在國內率先開展光學分數傅立葉變換的研究。為利用光學分數傅立葉變換進行信息處理鋪平了道路。在中科院物理所攻讀博士學位期間,開拓了分數傅立葉變換在光學信息處理領域中的應用,被評價是國內在現代光學技術科學領域研究工作中的優秀成果具有國際先進水平。
1999-2001年,他獲得日本學術振興會博士后基金資助,在日本山形大學工學部從事生物成像研究,被應用在實際的儀器上。2001-2002年,他在香港理工大學電子工程系從事光纖氣體傳感器研究。其研究內容被收錄在《光纖傳感技術新進展》一書中,已出版發行。2002-2003年,他在德國洪堡基金的資助下在德國斯圖加特大學應用光學研究所任洪堡研究員,從事數字全息重建算法的研究,提出了利用相位恢復算法來進行數字全息重建的新方案,引起了同行的重視和肯定。這部分內容作為美國Nova Science出版社的新書《New Developments in Lasers and Electro-Optics Research》中的一章,已經出版發行。
2003年,他進入首都師范大學物理系工作,先后獲得了北京市科技新星計劃,北京市留學人員擇優資助等人才項目的資助。作為北京市“太赫茲波譜與成像”創新團隊的核心成員,主要從事太赫茲波譜與成像,太赫茲波段表面等離子光學和微納光電子器件設計研究。他提出的多波長成像方法得到了美國Rice大學太赫茲研究者Mittleman的認可,被評價為不僅可以有效地增加成像范圍,還可以提高信噪比。多篇論文被太赫茲領域的虛擬期刊收錄。并于2007年和2009年分別到美國倫斯特理工大學和德國康斯坦茨大學進行訪問研究。
歡聲震地 驚退萬人贏戰績
在多年的研究中,張教授撰寫了眾多論文和專著、獲獎無數,參與撰寫專著三部,申請專利4項,發表科技論文130余篇,其中SCI收錄論文80余篇,影響因子在3.5以上的論文22篇,被他人引用510余次,H指數為12。1996年獲黑龍江省優秀科技論文獎,1999年獲得日本學術振興會博士后基金,2002年獲得德國洪堡基金資助,2004年榮獲北京市科技新星稱號,2005年獲北京市優秀人才資助,2007年被評為北京市中青年骨干教師,2007年“基于太赫茲光譜和成像技術的檢測方法”獲中國分析測試協會科學技術獎(三等獎)。
正所謂,知者不惑,仁者不憂,勇者不懼,而今的他,顧自橫筆向天笑,豪氣沖天,在信仰的戰場上,永保沖鋒的狀態……
測控技術與儀器專業主要課程 精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎，微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統等。
測控技術與儀器專業主干學科：光學工程、儀器科學與技術。
測控技術與儀器專業主要實踐性環節：包括軍訓、金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計(論文)等。
測控技術與儀器專業培養要求 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：
1. 具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2. 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力，具有現代測控系統與儀器的設計、開發能力;
4. 具有較強的外語應用能力;
5. 具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。
測控技術與儀器專業就業方向 本專業學生畢業后可在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。
從事行業：
畢業后主要在儀器、電子技術、新能源等行業工作，大致如下：
1、儀器儀表/工業自動化;
2、電子技術/半導體/集成電路;
3、新能源;
4、計算機軟件;
5、機械/設備/重工;
6、石油/化工/礦產/地質;
7、其他行業;
8、環保。
從事崗位：
畢業后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作，大致如下：
1、儀表工程師;
2、硬件工程師;
3、銷售工程師;
4、電氣工程師;
5、嵌入式軟件工程師;
6、區域銷售經理;
7、技術支持工程師;
多數人只看到赴美留學光榮的一面，殊不知背后要付出加倍的努力，承受更大的壓力。海外學子漂泊在外，孤獨求學，仍然能夠體會到祖國對我們的關懷，強烈的歸屬感油然而生。作為80后，我們享受著安定，在幸福中長大，也見證了祖國的迅猛發展勢不可擋。身在異鄉，心中想“家”歸“家”的情緒日益強烈。——朱家華
朱家華，2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲得者。1983年出生，2006年獲揚州大學應用化學工科學士學位，2009年獲南京工業大學化學工程碩士學位。同年起于美國拉馬爾大學攻讀化學工程博士學位。博士期間主攻先進納米聚合物復合材料的制備、表征以及在能源儲存和環境保護方面的應用。目前已在Macromolecules、Chemical Communication等SCI期刊40余篇。參與《半導體納米技術百科全書》等書籍的編寫工作。多次在國際會議上介紹研究成果并作口頭報告。
獲得自費生獎學金對我是一項崇高的榮譽。在國外攻讀博士學位期間，遇到了種種的困難，包括語言障礙、儀器操作、撰寫論文等，但是在導師的指導、家人的關愛和朋友的幫助下，克服了所有的難題。在此特別感謝所有幫助過我的人，尤其要感謝祖國的支持與培養。——白振華
白振華，2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲獎者。1983年出生，2005年獲內蒙古大學電子科學與技術專業學士學位，2008年獲河北工業大學微電子學與固體電子學專業碩士學位，2012年獲日本神戶大學光學工程專業博士學位。畢業后在新加坡南洋理工大學進行1年博士后研究，目前在美國艾奧瓦州立大學繼續研究工作。研究方向為開發高效的可見及紅外光區域熒光納米材料，應用于激光及生物成像方面。留學期間，在國際知名學術期刊上發表文章13篇，其中7篇為第一作者。
在美國留學的5年，是學業充實的5年，也是充滿艱辛和坎坷的5年。能夠獲得自費生獎學金，我十分感激國家對海外學子的殷切關懷。它不僅是對我們學業成就的一種肯定，更激勵著我們今后在科研的道路上披荊斬棘，有朝一日運用自己所學為祖國的繁榮發展添磚加瓦。——盛
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盛，2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲得者。1985年出生，2007年于南京大學化學化工學院獲得理學學士學位，分別于2010年、2012年獲美國加州大學洛杉磯分校化學與生化系碩士、博士學位。研究方向為錳超氧化物歧化酶的結構與機理，銅鋅超氧化物歧化酶的沉淀機理以及其誘發肌萎縮性側索硬化癥的原因。留學期間，研究成果發表在Proc. Nat. Acad. Sci.，J. Am. Chem. Soc.等國際學術期刊。
獲得自費生獎學金是對我過往成績的肯定，更是對我未來工作的鼓勵。我想和我的家人以及所有培養過我的老師和幫助過我的朋友一起分享這項榮譽。他們的關心、支持和幫助，使我順利地克服了求學路上的種種困難，并最終完成了學業。——趙華鵬
趙華鵬，2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲得者。1983年出生，2004年、2007年分獲電子科技大學電磁場與微波技術專業學士和碩士學位，2012年獲新加坡南洋理工大學哲學博士學位。2011年至今任新加坡科技研究局高性能計算研究院電子與光電子部研究員（Scientist I）。研究興趣包括應用計算電磁學、電磁輻射與散射、電磁混響室、芯片—封裝—電路板協同仿真與設計，已在相關研究領域發表學術論文34篇。
關鍵詞： 理工融合 教研結合 知識共享體系 教育信息化
在新的知識經濟條件下，研究生教育目標呈現多元化，對高校的研究生培養提出了更高的要求[1]，但研究生教學方式的多元化卻沒有跟上步伐，如何創新研究生培養模式以適應更高的要求是一個值得研究的重要課題。
1.研究生培養教育模式現狀
研究生教育本應區別于本科教育，但國內部分高校研究生課堂教學多數只是本科課堂的簡單延伸，甚至教學質量和效果還不如本科。教案陳舊，沒有結合新的學科前沿與應用、讓學生自習、讓博士生代課成為研究生教學中的常見現象[2]。這樣的培養模式使得研究生的學習、思維方式仍停留在本科階段，無法激發研究生的科研潛力和創造力[3]。
各高校雖對研究生課程教學進行了探索創新，在培養環節中做了一些改進調整，但受傳統觀念和學科組織的阻力，仍存在一些共性問題，如教學方法與教學目標單一;課程考核評價體系單一[4];各院系各專業間未能進行很好的溝通交流，新的教學模式難以實現資源共享，沒有形成合理推進的局面[5]。
2.研究生培養質量影響因素分析
2.1課程教學。
在對研究生、導師和教學管理人員調研時，絕大部分都認為課程教學環節十分重要，一些對論文、科研有幫助的核心課程，開設的標準、質量和要求甚至應該提高[6]，有部分學生反映知識點的應用和學科前沿涉及太少，不利于培養研究生的創造性。
2.2課題研究。
課題研究對于研究生來說是最主要的獲取學科知識的途徑。課程學習一般只能覆蓋最基本的知識，研究生在科研過程中運用到的學科知識與方法，大部分是在課題研究過程中通過與老師、學生的討論學到的。
2.3學術交流。
學生在參加學術交流的過程中，可以彌補傳統教學的不足，了解到所學學科的前沿領域及新的理論和方法。南京理工大學有針對研究生的定期學術交流論壇，且每個學院都會舉辦“學術交流月”，但大部分學術交流活動參與者是博士生，研究生參與學術交流意識薄弱，積極性不高，學術交流僅僅停留在課題組定期舉行的學術研討。
2.4專業實踐。
專業實踐是體現知識運用的階段，大部分研究生都愿意參加專業實踐，但認為機會太少，希望學校和學院能夠提供高質量的產學研結合的實習機會。研究生導師則認為目前專業實踐現狀并不好，學生實踐種類雜，多數從事的實踐與專業并無關系，不僅浪費時間，耗費精力，且對學術研究無幫助，一定程度上影響培養質量。
2.5學位論文。
學位論文貫穿研究生培養整個階段，是研究生訓練科研能力的主要途徑，是衡量研究生培養質量高低的重要標準。導師與教育管理工作者應該對學位論文的各個階段進行嚴格地把關，以保證研究生學位論文的產出質量。
2.6導師因素。
導師制是研究生培養最顯著的特點，導師自身水平、指導方式、指導時間等都直接影響研究生的培養質量。當前有部分院校采用“雙導師制”和“導師組”的形式，聯合指導研究生培養。
除了以上提到的這些因素，像制度規范、學科文化、學科組織、制度規范、資源配置等方面對研究生培養質量也存在影響。
3.研究生課程教學新模式探索
根據研究生教育目標的多元化，我們從構建知識共享體系，完善課程學習反饋機制，試點教育信息化等方面進行研究生教育新模式的探索創新。
3.1理工融合，構建知識共享體系。
隨著科學技術的發展，高校學科逐漸交叉融合，市場經濟對人才綜合素質提出了更高要求，@些促使高校更加重視理工融合[7]。
理學院擁有光學工程、基礎數學、計算數學、凝聚態物理、力學、結構工程等學科，以理科為主，同時包含工科專業的學科設置，是實現理工融合的重要基礎。
通過理工融合的課程設置，建立知識共享體系，使理學和工學兩大學科有機互動、相得益彰，有利于培養學生的綜合素質、實踐能力和創新精神。知識共享是指知識發散、吸收、交流學習、共同創新的過程。構建知識共享體系主要包括知識積累、知識轉移和知識整合構成三大部分。第一階段是知識積累。在研究生入學至研一課程結束期間，完成知識積累，掌握本專業領域的知識。第二階段是知識轉移。此階段是核心環節，主要渠道有面對面接觸與交流，電話交流，書面交流，數據材料交流。在此提出幾種適合研究生的新型交流模式，如虛擬交流、論壇講座、團體討論等。該部分的實踐以團隊、項目為依托，將培養學生創新能力、實踐能力與具體的科研過程相結合，重點培養學生在實踐過程中解決問題的能力[5]。時間主要集中在研究生參與項目組課題研究、論文開題至論文中期答辯的階段。第三階段是知識整合，是整個體系的升華階段，是促進研究生學術創新的關鍵，集中在研二下學期至研三階段。
整個知識共享體系構建過程中，研究生能夠獲取新知識，突破原有知識框架，形成新的知識體系，最終將獲得的知識內在化，在知識轉換、共享的過程中形成有機整體，使得個人知識不斷豐富，形成學術創新的能力。
3.2教研結合，完善課程學習反饋機制。
完善課程學習反饋機制主要集中在完善課程論文反饋和課程報告機制。
課程論文是研究生教學中一種較普遍的課程考核形式，但該種考核缺少任課老師的反饋，學生只看到分數，而且大部分課程反饋集中在學期末，這樣的模式造成學生即使寫了不少課程論文，但科研能力的培養和提升仍十分有限。因此，應完善課程論文反饋機制。首先，要加強對該項工作重要性的認識，只有觀念轉變，才會在行動上有所改變。此外，要建立起專門的課程考核反饋制度，督促教師及時反饋。對于反饋方法和策略，可以面對面交流，也可以針對論文寫下詳細評語后通過郵件反饋給學生，還可以要求研究生針對論匯報和討論。反饋的時間不應集中在期末，老師應注意日常的反饋，這樣既有利于學生把握好學習的節奏，又可以將反饋分散。最后，反饋是否及時是影響教育評價反饋作用的重要因素，教師及時反饋使學生對論文內容比較熟悉，這樣反饋效果較好。
課程匯報機制是指教師提前一個月將該次課程的主題向學生公布，要求學生查找資料，組織并消化資料，制作PPT進行課堂宣講，同時留給學生提問及討論時間，課程以報告內容和課堂表現作為綜合的評分依據。這種模式可以使學生在課程學習過程中轉變角色，由傳統的被動接受知識變成主觀能動地學習。在整個過程中，前期準備工作學生必須有一定的知識儲備，這個過程最大化地培養了學生獲取資料、整理資料、解讀資料的能力，在這個信息爆炸的時代，捕捉新的信息，更新知識十分重要，學生在準備匯報的過程中培養了自主學習的能力。課堂宣講討論又可以形成內容的互補，同時教師能給出正確的引導、實時的評價和及時的反饋。對于教師來說，對學生的評價不再停留在文字表述，而是較為立體地呈現，包括理解能力、表達能力、資料整理能力等，在內容、專業性及態度上能看出學生明顯的差異，評分標準較為客觀。傳統的教師授課方式知識量具有局限性，更多學生的參與可以多角度多層次地闡述論題，這種反饋模式有助于師生雙方相互理解、教學相長。
3.3實現教育信息化。
實現教育信息化，是以現代信息技術為支撐，利用網絡輔助學習，培養學生探索知識的能力，壓縮課堂教學內容的總容量，增加學科前沿知識，使教學不受時間、地點的限制，朝著個性化、自主式學習方向發展。
通過完善自主學習策略、完善網絡教學系統，提出實現微課程信息化改革。由于研究生人數激增，類型多樣及基礎差異離散化等特征，傳統的課堂教學材料單一，難以適應學生多樣化學習的需求。研究生自主學習能力強，采用網絡多媒體變被動式學習為主動式學習成為可能，但是由于網絡學習在本校還未有實踐先例，我們在理學院光學工程專業采用微課程試驗，通過課堂講學和網絡學習相結合的實踐，以期得到研究數據，為后期網絡課程推廣提供一定的參考據。
4.結語
本文從知識學習、知識應用和創造性思維培養等方面對研究生現有教育形式進行深入分析，通過建立理工融合的知識共享體系，改善課程學習反饋機制，總結教育模式，激發學生的科研興趣，探索創造性思維的培養模式，培養研究生成為具有堅實的數理基礎、強烈的工程意識的應用型人才。
參考文獻：
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[6]劉春惠，李秀峰，黨傳升.理工融合教育模式的調查與研究[J].跨入新世紀-電子信息類專業教學改革之路，2004：72-77.
關鍵詞：光電信息工程專業；課程體系；現狀；必要性；策略
光電信息工程專業是一門融合了光學、電子學、機械學、計算機科學的交叉性學科，被廣泛應用于電子信息學、光纖通信、光電子學等領域之中，是我國高校各專業之中，最為重要的理工類專業之一。近年來，隨著國家對教育事業的扶持力度越來越大，在高校專業教育教學方面的要求也更加明確，如何高效培養具有光電信息工程專業知識與專業技能的人才，使其投身于國家各行各業光電信息技術研究、開發、管理等工作中，促使我國光電信息工程技術不斷取得新突破，這已經成為高校光電信息工程專業教學者、管理者、國家教育部門重點關注的工作內容。基于這一點，筆者認為應該首先從開辦有光電信息工程專業的高校，在課程體系方面進行構建與完善，適當增加與刪減專業課程，突出本院校的光電西夏女工程專業特色，結合市場需求進行定向式專業人才培養的課程體系改革。
1.光電信息工程專業課程體系構建的現狀
結合有關高校的光電信息工程專業課程體系構建情況與教學工作效率來看，筆者認為當前我國光電信息工程專業課程體系的構建現狀，其主要特點可以歸納為以下三個方面：第一，高校光電信息工程專業課程體系的構建思路與實際工作正在不斷完善與深入中，但是由于受到我國專業教材更新慢、教學基礎設施不完善等問題的影響，導致光電信息工程專業課程體系的構建處于緩慢發展的階段，無法與高速發展的光電信息工程科學與日益迫切需求的市場人才要求相符合，極大的影響了我國高校對光電信息工程專業人才的培養工作。第二，高校光電信息工程專業課程體系主要包括了物理光學、信息光學、電路、基礎電子技術、集成電子技術、信號與系統、數字信號處理、激光原理與技術、光電傳感技術、光電儀器設計、數字圖像處理、光纖通訊、計算機原理、單片機原理、自動控制原理、精密機械學等眾多學科，在課程體系的構建上具有非常大的難度，在這方面，我國高校管理者與光電西夏女工程專業的領頭人、教學者對課程體系構建的能力有待進一步提高。第三，我國光電信息工程專業的課程體系，其制定在當前階段，主要還是考慮到對教師教學工作的合理分配與有序安排，而不是為了更好的搭配教學科目、提高教學效果而進行課程體系構建的，所以，從這一點上來講，高校光電信息工程專業課程體系的目的性不合理，需要在今后我國高校光電信息工程專業的課程體系構建與完善過程中，重視對專業各科目的合理搭配與次序排列，促使教學連貫與相互聯系，使學生對光電信息工程專業的知識學習與技能掌握更加高效。
2.光電信息工程專業課程體系構建的必要性分析
根據各大高校踴躍開辦光電信息工程專業與國外光電信息工程專業的開辦情況來看，筆者認為構建光電信息工程專業課程體系的必要性，主要體現在以下三個方面：第一，加強光電信息工程專業課程體系構建工作，是高校提升自身專業競爭力、教學質量的必要舉措，通過對光電信息工程專業課程的合理選擇與科學排列，促使教學工作環環相扣、井然有序，學生的學習生活也更加的有規律，能夠跟上教師的教學步伐，并提高了學生的學習效率，促使高校培養出的專業人才在知識與技能方面，要優勝于其他高校，使高校自身的專業地位在全國高校中得以提升。第二，光電信息工程專業課程體系的構建與完善，是我國教育部門明確規定的具體要求，隨著近年來高校在光電信息工程專業上的不斷擴展，以及光電信息工程專業內容的不斷豐富，高校的光電信息工程專業課程體系也應當跟上時展的腳步，通過結合高校自身發展的實際情況與教學體系、師資力量的配備，合理的構建課程體系，使光電信息工程專業的教學工作在合理的課程體系下，發揮出積極的教學作用。第三，國外高校光電信息工程專業的課程體系，有別于我國高校的光電信息工程專業的課程體系，由于國外高校的教學專業實施齊全、教學思路開放，所以國外光電信息工程教學更多的傾向于實踐與理論并行的教學方式，在課程體系上自然也是理論課與實踐課相輔相成，而我國光電信息工程專業的教學工作，則受到這一方面的限制，主要是進行理論教學，課程體系上也就過多的偏向于理論課，并且在不同學科的理論課排列上缺乏考慮，經常出現這一堂課與下一堂的教學內容，發生大的跳躍式改變。
3.構建與完善高校光電信息工程專業課程體系的理性策略
3.1通過國家教育政策與地方教育部門，加強高校光電信息工程專業課程體系構建與完善工作的監管力度
我國光電信息工程專業課程體系的構建與完善，其最有效的動力就是國家政策的合理規定與地方教育部門的有效監督管理，如果脫離了這兩個方面的幫助與監管，我國高校光電信心工程專業的課程體系改革工作，就常常會成為紙上談兵，只喊口號不作為。因此，筆者認為我國教育部門，應該針對我國各大高校光電信息工程課程體系的具體情況，提出合理的改進意見，并由地方教育局對本地區高校的課程體系改革工作進行監督管理，確保光電信息工程專業課程體系改革的有序進行。作為我國高校光電信息工程專業課程體系監管的主要力量，國家及地方教育部門要切實履行自身的教育工作監督與管理的職責，及時發現必指出光電信息工程專業課程體系構建的不足之處，結合相關教育專家的意見，提出完善建議。
3.2加強高校師資力量建設，豐富高校光電信息工程專業課程內容，加深對國內外高校課程體系的經驗交流與學習
我國光電信息工程專業的課程體系構建與完善，應當從自身的教師團隊上尋找原因，由于從事光電信息工程專業教學的人員在專業能力與課程規劃能力上的不足，以及各科教師的缺乏，導致課程體系的制定偏向于教師教學任務的分配，忽視了利用課程的合理搭配來提升教學質量，所以必須要加強高校的師資力量建設，確保光電信息工程專業教師的充足。另外，應當結合目前國際中最新的光電信息專業的知識與技術，及時對教學教材與教學知識進行更新與完善，像學生傳遞最新的專業知識與技能。同時，結合國外高校在光電信息工程專業課程體系上的優勢進行分析，發現自身的不足之處，加深國內外對課程體系構建的經驗交流與學習，進一步完善我國高校光電信息工程專業的課程體系，使其更加合理化、高效化。
4.總結
我國高校光電信息工程專業課程體系的構建與完善，應當深入了解我國各大高校在光電信息工程專業課程體系構建上方面的實際情況，明確課程體系構建的重要性，通過國家教育政策與地方教育部門，加強高校光電信息工程專業課程體系構建與完善工作的監管力度，加強高校師資力量建設，豐富高校光電信息工程專業課程內容，加深對國內外高校課程體系的經驗交流與學習等措施，進一步完善我國光電信息工程專業的課程體系，從而取得更好的教學效果，為我國輸送更多的具有扎實專業知識與技能的光電信息工程專業人才。
參考文獻
[1] 劉文耀，王晉疆，“光電信息工程”學科專業課程體系的構建[A]，光電技術與系統文選――中國光學學會光電技術專業委員會成立二十周年暨第十一屆全國光電技術與系統學術會議論文集[C]；2005.
區域產業是指在某一特定區域內，生產同類商品或提供同種服務的所有企業的集合，反映的主要是產業空間布局狀況以及由此所決定的區域間橫向經濟關系。生物工程相關產業涵蓋醫藥、食品、檢驗、環保、農業等領域⑤，產業相關集群的形成對于促進地方經濟建設，保障經濟、社會、環境與人的協調發展意義重大。
1．生物工程相關產業在國民經濟中的地位“十一五”以來，國務院批準了《促進生物產業加快發展的若干政策》和《生物產業發展“十一五”規劃》，大力推進生物技術研發和創新成果產業化，生物產業產值以年均22．9％的速度增長。《國務院關于印發生物產業發展規劃的通知》提出，到2015年，生物產業增加值占國內生產總值的比重將比2010年翻一番；到2020年，把生物產業發展成為國民經濟支柱產業。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》和《國家“十二五”生物技術發展規劃》明確提出將“研究預防和早期診斷關鍵技術，顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領域的發展思路之一；將生物制藥技術列為重大支持方向之一；將食品安全列為民生科技示范重點，食品安全檢測產業將成為新型公益類重點資助領域。
2．吉林省生物工程相關產業發展現狀“振興東北老工業基地”、“長吉圖開發開放先導區”、“長春市國家級生物產業基地”等國家和地方的政策性投入，使吉林省生物工程領域產業的發展形成了比較優勢，已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業，以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產企業。2012年，相關產業整體呈現快速、強勁的發展勢頭，全年醫藥產業實現銷售產值1550億元以上，同比增長34．7％⑥。吉林省工業發展“十二五”規劃提出，在醫藥產業方面，將吉林省建設成為國內外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地；在醫療儀器設備及器械方面，提升醫療器械行業發展水平，加快補齊醫藥產業發展短板，重點發展多功能激光治療設備、臨床檢驗分析儀器等醫療檢驗儀器。到2015年，全省醫藥工業總產值達到2000億元，年均增長27％⑦。
3．吉林省生物工程相關產業高層次人才相對不足目前，吉林省生物技術制藥產業發展迅速，但企業創新能力薄弱、仿制藥比重較大；高端醫學儀器設備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業技術力量十分薄弱，缺少足夠的優秀創新人才，造成核心技術往往依賴引進，受制于人。生物工程產業是高技術產業，通過對相關產業調研發現：（1）生物產業飛速發展導致人才數量缺口加大；（2）產業創新能力提升導致高端人才匱乏；（3）國內外同行業的發展差距導致人才流失嚴重；（4）要突破國外技術壁壘需要生物醫學與機電一體化人才；（5）高技術產業經濟發展對人才實踐能力的要求攀升。因此，吉林省生物工程相關產業創新能力的提升和持續健康發展需要大批高層次實踐創新人才。《國家中長期生物技術人才發展規劃（2010－2020年）》指出，重點培養生物產業高端創新型人才、產業鏈關鍵環節專業人才；鼓勵企業與科研機構、高校聯合建立生物技術人才培養基地；建立人才及人才團隊在企業與科研院所之間流動的暢通渠道。目前，吉林省生物工程專業碩士學位授權單位僅3所，即吉林大學、吉林農業大學、中科院東北地理與農業生態研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產業輸送了優秀人才，但在生物、醫學、光學、機電一體化人才培養方面尚不能滿足我省生物工程相關產業發展對人才的需求。
二、長春理工大學對生物工程專業碩士學位研究生培養體系建設的探索
1．多學科交叉融合，凝練專業特色，明確人才培養目標定位長春理工大學堅持生物、醫學、光學、機電等多學科交叉融合的辦學特色，結合吉林省生物醫藥、食品安全檢測工程產業等區域產業發展規劃，形成了生物醫學光機電一體化技術的生物工程優勢學科。涵蓋三個穩定的、特色鮮明的專業方向：（1）生物醫學檢驗工程，以國產化及自主創新的生物醫學檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術為研發目標；（2）醫藥用生物反應器與監測設備工程，側重基因重組藥物的通用載體生物反應器構建與應用技術，以及細胞工廠配套光電顯微光電監控設備的研發；（3）食品安全檢測工程，側重食品中雌激素類、毒素、農藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發。為吉林省醫藥、衛生、食品、商檢等企事業單位培養具有創新能力的應用復合型高層次人才。
2．優化課程體系，構建雙師型導師隊伍，探索三對接人才培養模式整合教學與實踐優勢，按照專業方向的不同，采用分類培養的指導思想，突出知識背景交叉與能力培養并重的特色，設置了科學合理的課程體系，包括必修課（18學分）、公選課（10學分）、方向選修課（6學分）三個模塊，模塊間遵循“夯實基礎－提高能力－強化應用”的培養規律。教學團隊由企業專家、國外學者和校內教師組成，企業專家講授實踐性較強的課程，國外專家學者主講學科前沿性講座，突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養與個人負責相結合的指導方式，構建雙師型導師隊伍。導師組由具有副教授以上職稱或博士學位的校內教師，和具有高級專業技術職務或具有博士學位的合作單位專家組成。形成一支結構合理、學術思想活躍、教學科研與實踐經驗豐富的教學團隊。以實際項目為主要載體，融通基礎理論教學、前沿技術和實踐教學，構建“學研用”三位一體的人才培養模式。學習方式分為全日制學習方式，學制2．5年；非全日制學習方式，學制3年。培養方式為校企（行）聯合培養，對于全日制學生，1年在校理論學習，半年行（企）業頂崗實踐，1年結合崗位實踐內容完成畢業論文；對于非全日制學生，1年在校理論學習，半年企業頂崗實踐，1．5年結合崗位實踐內容完成畢業論文。實現了人才培養與合作單位、生源層次、業界需求的對接，學校和用人單位的無縫連接。
3．建立校企聯盟，拓展實踐教學基地，全面提升人才實踐創新能力專業學位研究生培養的重點在于實踐和創新能力的培養，企業和行業參與高校專業學位研究生教育是保證專業學位研究生教育質量的重要手段⑧。因此，通過校企合作和優勢互補，建立工程實踐基地，實現研究生聯合培養，已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學與相關企業在聯合攻關、學術交流、學生就業、本科生實習等方面進行合作的基礎上，建立了生物工程專業碩士培養的校企聯盟。目前，與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司等15家企事業單位簽署了實踐基地合作協議，形成了以吉林省為中心，輻射北京、上海等地的穩定的校外實踐教學基地。此外，校內建設的與該學科直接相關的實踐教學平臺有生命科學基礎實驗中心，吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室，2個學校參股的集生物醫學光機電一體化研發與生產的高新技術企業。目前，已投入建設經費3000余萬元。校內外實踐基地的建設，為學生提供了充足的實踐機會，使學生在讀期間能參與企業生產、關鍵技術攻關和新產品研發，全面提升了人才的創新實踐能力和就業競爭力。
4．“產學研”聯動，以科研合作為紐帶，保障學位論文的先進性與實用性“產學研”合作教育的本質特征是尋求高等教育自身規律與現實社會對人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產學研”合作教育，實現教學、科研、生產三結合，能更有效地提高辦學水平和人才培養質量，克服高等教育脫離社會實踐需要的傾向，增強其社會適應能力和生存能力⑩。自2000年以來，我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業有限責任公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業，聯合完成了國家級、省級和橫向科研項目17項，累積科研經費達2000余萬元。以科研合作為紐帶，將科研項目立項、研發推廣過程與生物工程專業碩士培養相結合，形成了“產學研”聯動模式，增進了學校與企業間的合作交流。學生畢業論文選題結合專業方向、校企聯合攻關項目和企業實際需求，鼓勵原始創新或集成創新。學生在校內和校外導師的共同指導下，掌握了扎實的專業理論基礎和先進的實踐技術手段，具備了綜合運用科學理論和技術方法解決實際工程技術問題的能力，保障了學位論文的先進性與實用性。
關鍵詞: 軍工企業工程碩士培養機制
一、我國工程碩士的培養的歷程和現狀
為改善我國學位體制中工科學位比較單一的狀況,進一步完善具有我國特色的學位制度,經國務院學位委員會批準,我國于1997年設置工程碩士專業學位,并于1998年成立了全國工程碩士教育指導委員會,作為指導和組織工程碩士招生和培養的組織機構,同時在《工程碩士專業學位設置》中明確規定:“對攻讀工程碩士專業學位的人員實行學校與工礦企業建設部門合作培養,要加強合作培養基地建設,形成合作培養的有效機制。”[1]P82自1997年設置以來,清華大學等11所大學招生,工程碩士專業學位的教育發展迅速,到2008年,我國已經有200多所高校共招收4萬8千多名工程碩士生,[2]目前工程碩士學位成為專業學位中涉及面最廣、招生人數最多的專業學位類型。
工程碩士是具有與工學碩士學位同等效力的專業學位,是對工學碩士學位的補充和擴展,與偏重于理論研究相配合的偏重于實際工程應用的專業學位,主要為工礦企業和工程建設部門,特別是大中型企業培養應用型、復合型高層次技術和管理人才,因此,工程碩士教育培養的對象主要是工礦企業的在職科研技術和管理人員,采取的是“進校不離崗”的學習方式,以提高他們的專業能力、更新專業知識和提高管理水平為主要目的。而工程碩士學位的培養要求是工程碩士專業學位的獲得者應該掌握所從事的工程領域的堅實的理論基礎和廣博的專業知識,掌握解決工程領域問題的先進技術方法和現代技術手段。因此,工程碩士的辦學思想是“服務于工程企業,培養高級實用人才”,這就決定了工程碩士生的培養模式是一種彈性的、寬松的,能體現個性培養的全新的模式。
二、我國軍工企業的人才培養的特點和困境
美國等國部隊在海灣等局部戰爭中的勝利說明傳統的機械性的武器已經被具有高科技的巡航導彈、遠程空地導彈和各種隱形、夜視、激光制導等先進武器所替代,現代高技術戰爭已經是科技戰、知識戰、信息戰,并進一步擴展了武器研究及生產領域,如控制、制導、光學、計算機、機械等多個領域,同時知識的交叉性要求現代軍工企業的武器研究和生產必須打破原有的條塊分割等壁壘,而戰爭的高對抗性也要求我們必須跨越式地加快知識更新和管理思想的轉變。因此,在人才培養上,由于武器研究和生產的專業性較強,保密性較高,在培養上,我們必須在一定范圍內有針對性地提高軍工企業工程技術人才的研究能力和管理人員的管理水平。
而從歷史上來看,造成我國軍工企業人才培養處于困境的原因主要有如下幾點,首先是計劃經濟體制和強烈的“備戰”色彩使我國軍工產業從建立起就被賦予特殊地位,即保密性,這種特殊性造成我國軍工產業具有壟斷性和特權性,使得企業經營觀念僵化、落后,缺乏市場意識、競爭意識,更缺少市場風雨的嚴酷洗禮,制度上的僵化直接造成人才難以系統培養和交流。其次,改革開放以來,國家將工作重心轉移到經濟建設上來,并進行了相應的軍事戰略調整,國防開支占整個國家財政開支的比重在隨后的一段時期內大大降低,人才培養經費的緊張直接導致了我國軍工產業的技術改造和升級換代的步伐放慢,企業創新能力不夠。最后,伴隨經濟建設的不斷深化,軍工企業由于其特殊性,在企業改制與創新方面嚴重滯后,曾一度連續多年成為虧損行業,直接造成大批軍工企業的熟練工人和技術骨干向“三資”“合資”等企業流動,軍工產業一度出現大范圍的技術人員流失和斷層。
目前,全球化已是一種世界性的趨勢。面對國外先進的生產流程、管理制度和技術創新,我國的軍工企業急需引進、消化和創新,而現有的我國軍工企業難以與外國軍工企業通過合資等渠道來引進先進的生產和管理制度。此外,一國之中,國防工業與民用工業的隔絕對彼此的發展也是一種極大的制約,國防經濟只有被納入國民經濟的大體系中,兩者才能相互促進,相互加速發展,軍民兼容,開發技術資源,才能將大量尖端技術相互轉化,才能對經濟發展起推動作用,而其中的關鍵就是人才。
國防科技人才是國家戰略性資源,人才資源也是未來國防科技工業基礎中最寶貴的資源。今后一個時期,國防科技工業面臨的最大挑戰就是如何吸引、保留和培養關鍵技術人才。多年以來,我國國防科技工業人才隊伍存在著結構不盡合理,分布不平衡,以及高級專業技術人才和高級技能人才,特別是拔尖人才短缺和后繼乏人等問題,同時隨著國防科技工業企業體制改革的深入,高級經營管理人才的問題也逐漸凸顯出來。因此,如何加強軍工企業的人才隊伍建設,怎樣強化創新人才的培養,以此來加快知識更新速度,提高軍工企業的管理水平,現實地擺在我國軍工企業面前。
三、以目標管理理論為基礎的軍工企業工程碩士培養機制
工程碩士培養有幾個突出的特點,第一,課程學習具有針對性。主要是指根據行業和專業進行課程設置,甚至針對不同的企業環境和科研需要增加或調整相關課程,從而使高校的先進理論和技術直接服務現實的科研和生產,因此工程碩士的課程學習具有很強的目的性、可塑性和較大的靈活性。第二,學位論文具有現實性和可操作性。不同于在校的雙證生的學術論文,工程碩士論文大部分來源于學生的當前工作實踐,尤其在軍工科研企業,即論文大多是直接來源于自己的正在進行的科研和實驗,而且論文的成果本身就有較強的實踐性,既可直接轉化為現實的生產力,而不需要任何中間環節,同時又有自身的特點,即生產和科研大多,這就限制了科研交流與合作單位的范圍,以及科研應用的范圍。
管理大師德魯克指出:“(目標管理)能讓追求共同福祉成為每位管理者的目標,以更加嚴格、精確和有效的內部控制取代外部控制。”[3]即目標管理可以把客觀的需要轉化為個人的目標,通過自我控制取得成就,并達到相關目標,其最大的好處就是在于它使管理人員能夠控制自己的成績。關鍵是兩點,一是目標的確定,根據所在組織的最終目標和組織外部的環境來確定自己的小目標和組織目標;二是通過自我控制、自我調節來實現自己的目標,以此來實現組織的目標。而工程碩士“進校不離崗”的學習方式和“異地辦班”的辦學模式比較吻合目標管理的這些特點,尤其是在企業的聯合培養,既不脫離工作崗位,又通過辦班學習而形成一個組織,組織的目標就是全體畢業,而這又需要每個成員實現自己的目標,即取得學位;同時學習既是組織行為,又是自己行為,因而過程是自身可控的。目標的確立需要學校和企業作為管理者通過協商和溝通來共同確定,而學員則通過全國統一考試來進行選拔。許多企業通過是否給予“公費”學習指標而來進一步實現“有責任心的人”的人性假設,從而有效實施以目標管理為手段的工程碩士目標培養機制。
軍工企業自身的特點是生產和科研的保密性,直接限制了軍工企業人才培養合作單位和培養專業的范圍,也要求其在培養目標和選擇培養單位上要求較嚴,范圍較窄,尤其對以提高本單位技術水平和創新為目標的企業而言,合作單位的選擇更具針對性。作為原兵器工業部的一所全國重點大學,現歸屬于工業與信息化部,源于哈軍工,以兵器研究和教學起家的南京理工大學,無論是歷史淵源,還是現在的科研和人才培養,都與我國的軍工企業存在著千絲萬縷的關系,因此,作為研究和培養兵器科技人才的全國重點大學,且具有國家一級保密認證、武器裝備科研生產許可證和裝備承制單位資格審查認證的南理工,在與軍工企業合作上具有得天獨厚的優勢,工程碩士的培養方式進一步強化這一合作關系,自1997年以來,通過與我國軍工企業的長期合作辦班培養工程碩士這一人才培養途徑,已經為各地的軍工企業培養了數百名科研技術和管理人員,并在實踐中探索出適合軍工企業人才培養的目標培養機制。
在與軍工企業合作之初,學校與企業的人才培養部門根據企業情況共同確定培養目標,而這個目標不僅僅是要求學生順利地拿到學位,更為重要的是以解決企業當下的科研項目為最終目標,并圍繞這個目標來確定具體的培養方案;而對于從事管理的人員來說,則主要是以學習先進的管理理論、提高管理水平、提高企業效率為目標。因此,整個過程是通過調整課程學習和論文寫作來具體體現,對于課程學習則不拘于原有的培養方案,適當增加對口的課程學習,尤其是那些企業急需的課程,盡可能地貼近企業當下的科研項目。與此同時確定企業導師和學校導師,結合兩個地方的科研情況,共同進行理論探討,取長補短,優勢互補,通過培養人才,進一步實現企業和學校更多、更高層次的科研合作,實現多贏的目標。
四、工程碩士培養過程中的有效控制和信息反饋
課程學習是基礎,論文寫作是關鍵和目標,而中期考核則是對培養過程的監控和評估。通過階段性的中期考核來實現對目標實現進程的管理,這個進程一般是在課程結束后的開題階段,這個階段既是對課程學習的總結,又是論文的開始,是承上啟下的關鍵時期。工程碩士通過與導師的直接交流,共同研究和深化學習目標,明確已經和即將開始的學習任務,同時進一步明確科研和論文的內在關系,細化論文開題內容,并在學校導師和企業導師的共同指導下開始論文工作。《工程碩士專業學位設置方案》規定:“工程碩士專業學位的論文(設計)選題應直接來源于生產實際或者具有明確的生產背景和應用價值,可以是一個完整的工程技術項目的設計或研究課題,可以是技術攻關、技術改造專題,可以是新工藝、新設備、新材料、新產品的研制與開發。”論文要求直接體現工程碩士學位論文的實踐性和職業上的局限性。首先,《方案》要求明確界定論文的“生產背景”和“應用價值”,這就要求論文選題直接來源于生產實踐。根據南京理工大學工程碩士論文統計,工程碩士的選題有超過40%來源于學生所在工礦企業的工程項目或科研項目,其中軍工企業的工程碩士論文,如兵器工程、機械工程等實踐性較強的專業,近65%來源于科研項目和生產實踐,并且都是自己主持或參與的項目。其次,進一步明確選題范圍,即“新工藝、新設備、新材料、新產品的研制與開發”,這些技術性的劃定直接決定了工程碩士專業學位的應用研究類型,即某一工程、工藝、產品或品種,以及生產技術和方法在生產實踐中的規模化推廣應用,以期獲取較高的經濟效益。根據《方案》要求和實際的培養情況,許多涉及自身生產和科研項目的論文,僅僅需要對“一個完整的工程技術項目的設計或研究課題”進行整理和研究,滿足碩士學位論文的要求即可。因此,從這個意義上講,具有針對性的目標化工程碩士培養模式比較好地解決了軍工企業的人才培養問題,同時有效地改進和提高了相關的技術水平。
在整個的培養過程中,尤其是論文寫作階段,企業和學校進一步擴展和加深了相關的科研合作,通過科研合作,有效檢驗工程碩士的培養質量和目標的完成情況,這就涉及軍工人才培養的一個關鍵性問題,即人才培養的價值,付出幾十萬的培養費,是否人有所值?通過有效的評估和反饋,檢驗培養的質量是回答上述問題的主要手段。就一般而言,人才培養的成果短期是很難評估的,但在軍工企業的工程碩士的人才培養卻可以通過科研合作,在科研過程中完成相關的論文寫作,可以達到一箭雙雕的效果,既完成學業,順利拿到學位,又通過完成科研項目,通過解決企業的技術攻關,從而實現經濟效益來評估和檢驗工程碩士人才培養的短期的成效和價值。以南京理工大學與軍工企業合作的情況來看,一般都是校方與企業有一定的聯系,或是校友、或是科研合作,通過這種聯系而合作培養工程碩士,其中將近70%的對口培養與科研有關,而論文的寫作則有近64%是直接來源于科研,因此,在人才培養過程中,學校和軍工企業通過評估和反饋更為廣泛地加深了雙方的合作。
五、結語
以目標管理為基礎的軍工企業工程碩士培養機制,不僅克服了軍工企業國有的專一性、保密性等自身的人才培養的難題,更較好地增加了軍工科研的廣度和深度,提升了人才培養的層次,延伸了科研合作范圍,尤其是解決了處在較為偏遠的中西部地區軍工企業人才難招、難留的困境。同時,目標管理的工程碩士人才培養機制也為其他具有行業特點的企事業單位的人才培養與科研合作提供了思路,也為更為廣泛的多層次、多樣化的人才培養提供了借鑒。
參考文獻:
[1]張文修.中國工程碩士教育的實踐與發展[M].北京:清華大學出版社,2001.
關鍵詞：生物醫學；測試技術；傳感器
中圖分類號：O6-33；G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0131-02
一、引言
面向生物醫學工程專業開設《測試技術與傳感器》是一門以研究自動檢測系統中的信息提取、信息轉換和信息處理的理論和技術為主要內容，集光、機、電于一體，綜合物理、化學、生物、材料、電子、電氣、計算機、機械等學科技術的實踐性非常強的專業基礎課。杭州電子科技大學生儀學院目前開設的《測試技術與傳感器》課程的課程目的為系統論述測試系統及其基本特性；介紹測試系統中傳感器的結構、基本原理和典型應用，以及傳感器的發展趨勢、選用原則等，它是實現測試與自動控制的重要環節，儀器專業的重要專業基礎課，也是自控原理、智能儀器課程設計、虛擬儀器課程設計的基礎。
二、存在問題
目前該課程的教學狀況及存在的問題：（1）測試技術與傳感器技術屬于多學科交叉滲透課程，涉及電學、磁學、光學、化學等學科，對先修課要求較高，現有的教學內容，以教師課堂講授為主，側重于原理的介紹及公式的推導，學生看不見，摸不著，缺乏感性認識，容易出現枯燥、難以學好的感覺，加上很大一部分學生的學習主動性差，學習態度上不太重視，沒有投入必要的精力和時間，直接影響教學效果。（2）現行傳感器教材比較繁多，有的以傳感器原理為主線，有的以過程參數測量為主線，但是很多教材都沒有涉及新型傳感器的理論知識及其應用，不利于學生拓寬知識面，不符合寬口徑人才培養模式。（3）目前傳感器課程的實驗環節以驗證性實驗為主，主要使學生掌握常用傳感器的使用和標定方法，以及相應傳感器的測量轉換電路設計。（4）課程考核方式一般是以考試為主，輔以作業、實驗、考勤評價，這種考核方法很難激發學生的學習積極性和主動性，不能真實反映學生的學習能力、對知識的掌握程度及其專業應用能力。
傳感課程教學方法研究大多是自動化、精密儀器專業中對該課程的教學方法研究。結合本專業優勢，本文提出通過使用啟發式教學、結合臨床實際教學、結合多媒體等手段豐富教學方法，提高生物醫學傳感教學效果。這些方法對提高生物醫學專業的傳感教學提供了重要改進措施，對提高教學質量具有重要意義。改革和完善《測試技術與傳感器》課程的教學模式，通過研究型教學，訓練學生的高級思維能力和解決實際問題的操作能力，培養學生主動學習、獨立學習與終身學習的能力，使學生具備一流大學本科生的素養，提高核心競爭力。
三、改革目標
1.本文擬從課堂教學模式、課程教材多樣性模式、實驗課教學模式等方面研究并探索出具有杭州電子科技大學生物醫學特色的“測試技術與傳感器”研究型教學模式，培養學生的高級思維能力、解決實際問題的操作能力、交流溝通能力，在大學學習結束后，離開校園和教師，具有繼續自主學習的能力。
2.在以基本傳感測試單元為框架的知識體系的基礎上，收集整理基于生理學與工程應用或醫學臨床現象結合的傳感學科交叉內容，為編寫生物醫學工程等工科專業適用的生物傳感教材、論文等提供教學資料并制定教材理論體系框架。
四、具體措施
（一）課堂教學模式探索
1.教師課堂講授重點為最核心的知識點，對具有遷移價值的學科基本原理進行闡述。講授內容少而精，對重點、難點講深講透，引導學生多角度、深層次地理解基本原理，而對事實性知識點，則少講或不講；講授內容寬而新，以學科的發展為大背景，了解課程基本原理在大學科中的定位，以及與學科最新發展的聯系。
教學內容較多，面面俱到的教學難以完成教學任務，教學效果并不佳。根據傳感檢測特點和生物醫學工程等相關專業的培養需要，設計該課程的課程體系以各傳感器基本功能為主，尤其是電感、電容、電壓、應變片、磁電式傳感等章節作為教學重點和難點，其中的各個章節的應用與心電、腦電、肌電內容相關聯，引入生物醫學工程重要的研究領域――腦機交互，作為重點講解；而光敏、氣敏、熱敏等章節內容相對簡單，容易理解，不做重點講解。因此，可據此分配授課時間，突出教學重點。
2.教師根據核心知識點，提出知識點總結分析歸納問題、實際應用相關問題等，由學生課程小組分別選擇問題，課后參閱書本、資料，提出解決方案，并由課程小組代表發言，課堂展示并交流。
此外，在各個傳感系統中識記結構部分內容瑣碎難記，而生物醫學工程專業對這部分內容的要求并不高，不要求掌握詳細結構，在理解傳感結構及工作原理的基礎上，日后工作或科研中用到這部分內容時能夠通過查閱參考書獲得信息即可，課堂講解突出章節綱要，對其中涉及的工程應用現象補充材料介紹。
3.課堂教學中，教師講述研究課題開題報告基本格式及其具體實例，由學生自我提出學科感興趣的實際問題，參閱相關資料和解決方法，模擬寫作研究課題開題報告。為更好地服務于生物醫學工程專業的學科交叉特點，在生物醫學傳感的教學過程中注意整理、添加與工程應用和醫療儀器的內容。比如，在講解壓電傳感基礎上增加相關的醫療應用講解，如人工瓣膜、血壓監測計等器件的工作原理內容；在講解電感基礎上，增加當前無創呼吸電感檢測的原理等介紹，這些內容對激發學生興趣、啟發學生的創新思維具有重要作用。然而，這部分內容還比較零散，沒有形成良好的體系，此外，目前還沒有專門適用于生物醫學工程等工科專業的生物傳感生理學教材。在講解醫療方向的應用時，要注意資料的收集、整理和系統化，不僅可以很好地服務于生物醫學工程等專業的培養要求，還將對編寫工科專業專用的生物醫學傳感教材提供課程資料和理論框架。
4.課程教材模式探索。課程教材采用開放性體系，教師圍繞教學目標研讀現行的先進教材的基礎之上，為學生推薦至少2本以上國內外先進教材，包括英文原版教材，對應于不同核心知識點，引導學生學會知識點的尋找、分析、歸納、比較，并利用各種國內外文獻網絡進行最新相關進展的補充和學習。引導學生盡可能或完全避免學一門課程只讀一本書的現象。
在課堂教學中，除了使用多媒體和板書進行理論教學之外，還有意識地利用網絡公開課等引導學生的自主學習。在我校圖書館的視頻資源中有國內外著名大學的視頻公開課，利用這些強大的網絡資源可以彌補課時少、課程任務重的矛盾。比如，在該課程教學中，原理介紹部分占課時較少，在對重點器件結構和系統課堂講解的前提下，其中一些具體的設計內容布置給學生自學。除了緩解課時不足的矛盾，網絡課程資源還可補充教學內容，加深學生對知識的理解。
教師發展學習平臺中的相關傳感課程講述，由經驗豐富的名師授課，通過網絡觀看可加深對理論學習的印象，還可激發學生的學習興趣。不僅豐富了學生的學習資源，更重要的是，在這種教學過程中，向學生示范了資料收集和獲取信息的方法，提高了學生自主學習的能力。
（二）實驗課教學模式探索
1.基礎性實驗：圍繞測試技術與傳感器的核心知識點，掌握傳感器的基本原理及信號檢測，這類實驗主要屬于驗證性實驗。
2.綜合性實驗：模擬生產或生活實際中的某一具體項目開展，學生可根據被測對象的不同選擇各自合適的傳感器，實驗室配備電壓表、電流表、指示燈、蜂鳴器、計數器等設備，用于學生自行完成線路的連接，也可根據學生的具體情況拓展知識點，綜合性實驗可在做的過程中讓學生將學到的理論知識貫穿起來，整個項目采用3～4人為一小組的團隊形式，以學生為主體，教師可適時地進行引導，循序漸進地實施項目，完成知識、技能和相關能力的學習。
3.提高性實驗：對于提高階段，我們將嘗試結合虛擬儀器實驗平臺，虛擬儀器技術是儀器智能化發展的一個重要方向。我們增設實驗內容要求學生采用軟件LABVIEW或VB、VC等作為開發工具，設計直觀友好的用戶交互界面。如有可能還可根據檢測分析的結果產生相應的輸出控制信號。
4.除了實驗教學，在與醫療儀器相關的腦機交互研究方面還可成立大學生科研活動小組，開展多種課外科技活動。其中申請者是該科研活動小組的指導教師之一。結合該課程的教學改革，擬吸收對生物醫學方向感興趣的同學加入，主要以觀摩實驗和學習實驗方法為主，在活動參與中激發學生專業興趣、促進專業學習。
五、總結
本文針對面向生物醫學工程專業開設的《測試技術與傳感器》課程當前存在的問題，結合生物醫學專業學科交叉特色，提出了相應的改革目標和措施，使學生能自主使用各種通用傳感和專用醫療儀器平臺，靈活選擇信號分析方法，加強對儀器平臺分析的能力和對結果的理性認識，發揮該課程的實踐性優勢。通過施行開放式的《測試技術與傳感器》課程教學模式改革，注重實驗知識的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強學生的自主性與參與性，培養社會需要的創新型、應用型、復合型、外向型的“醫工結合”型儲備人才。
參考文獻：
[1]杭州電子科技大學教務處.生物醫學工程專業及醫學信息工程專業培養計劃[Z].杭州電子科技大學本科專業培養計劃，2011.
自學考試時間
遼寧錦州2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日（上午9:00-11:30；下午14:30-17:00），各專業考試課程和時間安排詳見（附表四、五）。2020年上半年實踐環節考核和論文答辯的時間由各主考學校確定，各專業實踐環節考核課程及時間安排詳見（附表六、七）。
停考專業和遺留問題處理
（一）停考專業
1．能源管理（專科和獨立本科段）專業自2017年下半年起停止接納新生報名，2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計（會計電算化方向）、護理學、船舶與海洋工程（航海技術方向）、船舶與海洋工程（輪機工程方向）、法律、日語、機械制造及自動化（數控加工方向）、焊接、視覺傳達設計、廣告、環境藝術設計、飯店管理和信息管理與信息系統等14個專科專業和電廠熱能動力工程（應用本科）、數控技術（應用本科）、園林（應用本科）、計算機器件及設備（應用本科）、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學、模具設計與制造、廣告學、旅游管理、工業工程和新聞學等16個本科專業自2018年上半年起停止接納新生報名，2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術設計（人物形象設計方向）1個專科專業和服裝設計與工程（應用本科）、營養、食品與健康、應用化學、機電設備與管理（礦山方向）、電子信息工程和教育技術等6個本科專業自2018年下半年起停止接納新生報名，2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業的專業代碼和專業名稱不進行調整，仍按照原專業名稱和專業代碼報名考試及辦理轉考、免考和畢業，2021年下半年起停止頒發畢業證書。
（二）停考專業遺留問題處理
停考專業停止安排課程考試后，該專業的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式：
1、停考專業中未合格的課程，可選擇其它專業中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、停考專業中，尚有二門以下（含二門）理論課沒有合格成績不能畢業的，可自主選擇自學考試其它原則上相近專業的相關課程參加考試，取得原專業考試計劃規定的課程門數和學分即可按原專業申請畢業，最后辦理畢業時間為2021年6月30日。
3、停考專業中，尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業的，可按自學考試相關規定轉入其它專業參加考試，取得專業考試計劃規定的合格成績后，按照轉入專業申請畢業。
開考專業
專科專業：漢語言文學、英語、連鎖經營管理、汽車檢測與維修技術、數控技術、機電設備維修與管理、文秘、學前教育、計算機應用技術和物聯網應用技術等10個專業。
專升本專業：漢語言文學、旅游管理、電子商務、計算機科學與技術、動物醫學、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設計、機械設計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學、藥學、中藥學、眼視光學、公安管理學、社會工作、化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務工程、學前教育、環境設計、數字媒體藝術、小學教育、國際經濟與貿易、金融學、船舶與海洋工程、會計學、工商管理、工程管理、法學和物聯網工程等36個專業。
根據《教育部辦公廳關于印發〈高等教育自學考試專業設置實施細則〉和〈高等教育自學考試開考專業清單〉的通知》（教職成廳〔2018〕1號）文件精神，我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學考試專業調整工作實施方案》，從2018年下半年起，開考的專業全部調整為《高等教育自學考試開考專業清單》（已下簡稱《專業清單》）內專業，原開考專業不在《專業清單》內的，專業調整后全部取消，并停止接納新生報考，2021年下半年起停止頒發畢業證書。專業調整對照情況詳見（附表一、二、三）。專業調整后，原本科專業“第二學歷”專業計劃文件已不適用，2018年下半年起停止接納新生報考“第二學歷”，不再按照“第二學歷”專業計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務、市場營銷、人力資源管理、金融學、會計學（AB計劃）和工商管理（AB計劃）等九個專業，按照教育部文件要求，計劃中增加公共政治課“基本原理概論”（課程代碼：03709）。2019年下半年起報考該九個專業的新生，須考“基本原理概論”（課程代碼：03709）。符合《遼寧省高等教育自學考試學歷認定和課程免考實施細則》（遼招考委字〔2009〕21號）要求的考生，可以申請課程免考。
附表四：遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表（開考專業）（點擊鏈接查看）
附表五：遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表（停考專業）（點擊鏈接查看）
自學考試時間
遼寧大連2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日（上午9:00-11:30；下午14:30-17:00），各專業考試課程和時間安排詳見（附表四、五）。2020年上半年實踐環節考核和論文答辯的時間由各主考學校確定，各專業實踐環節考核課程及時間安排詳見（附表六、七）。
停考專業和遺留問題處理
（一）停考專業
1．能源管理（專科和獨立本科段）專業自2017年下半年起停止接納新生報名，2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計（會計電算化方向）、護理學、船舶與海洋工程（航海技術方向）、船舶與海洋工程（輪機工程方向）、法律、日語、機械制造及自動化（數控加工方向）、焊接、視覺傳達設計、廣告、環境藝術設計、飯店管理和信息管理與信息系統等14個專科專業和電廠熱能動力工程（應用本科）、數控技術（應用本科）、園林（應用本科）、計算機器件及設備（應用本科）、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學、模具設計與制造、廣告學、旅游管理、工業工程和新聞學等16個本科專業自2018年上半年起停止接納新生報名，2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術設計（人物形象設計方向）1個專科專業和服裝設計與工程（應用本科）、營養、食品與健康、應用化學、機電設備與管理（礦山方向）、電子信息工程和教育技術等6個本科專業自2018年下半年起停止接納新生報名，2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業的專業代碼和專業名稱不進行調整，仍按照原專業名稱和專業代碼報名考試及辦理轉考、免考和畢業，2021年下半年起停止頒發畢業證書。
（二）停考專業遺留問題處理
停考專業停止安排課程考試后，該專業的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式：
1、停考專業中未合格的課程，可選擇其它專業中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、停考專業中，尚有二門以下（含二門）理論課沒有合格成績不能畢業的，可自主選擇自學考試其它原則上相近專業的相關課程參加考試，取得原專業考試計劃規定的課程門數和學分即可按原專業申請畢業，最后辦理畢業時間為2021年6月30日。
3、停考專業中，尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業的，可按自學考試相關規定轉入其它專業參加考試，取得專業考試計劃規定的合格成績后，按照轉入專業申請畢業。
開考專業
專科專業：漢語言文學、英語、連鎖經營管理、汽車檢測與維修技術、數控技術、機電設備維修與管理、文秘、學前教育、計算機應用技術和物聯網應用技術等10個專業。
專升本專業：漢語言文學、旅游管理、電子商務、計算機科學與技術、動物醫學、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設計、機械設計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學、藥學、中藥學、眼視光學、公安管理學、社會工作、化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務工程、學前教育、環境設計、數字媒體藝術、小學教育、國際經濟與貿易、金融學、船舶與海洋工程、會計學、工商管理、工程管理、法學和物聯網工程等36個專業。
根據《教育部辦公廳關于印發〈高等教育自學考試專業設置實施細則〉和〈高等教育自學考試開考專業清單〉的通知》（教職成廳〔2018〕1號）文件精神，我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學考試專業調整工作實施方案》，從2018年下半年起，開考的專業全部調整為《高等教育自學考試開考專業清單》（已下簡稱《專業清單》）內專業，原開考專業不在《專業清單》內的，專業調整后全部取消，并停止接納新生報考，2021年下半年起停止頒發畢業證書。專業調整對照情況詳見（附表一、二、三）。專業調整后，原本科專業“第二學歷”專業計劃文件已不適用，2018年下半年起停止接納新生報考“第二學歷”，不再按照“第二學歷”專業計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務、市場營銷、人力資源管理、金融學、會計學（AB計劃）和工商管理（AB計劃）等九個專業，按照教育部文件要求，計劃中增加公共政治課“基本原理概論”（課程代碼：03709）。2019年下半年起報考該九個專業的新生，須考“基本原理概論”（課程代碼：03709）。符合《遼寧省高等教育自學考試學歷認定和課程免考實施細則》（遼招考委字〔2009〕21號）要求的考生，可以申請課程免考。
附表四：遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表（開考專業）（點擊鏈接查看）
附表五：遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表（停考專業）（點擊鏈接查看）
關鍵詞：光纖通信；理論教學；實驗教學
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03
當代信息高速公路的骨干網絡是由光纖通信網絡構成的，若沒有光纖的發明及相關有源和無源光纖器件的發明和發展，當今的高速信息網絡是無法想象的。但是當今信息產業的高速發展得益于微電子學、光電子學、計算機技術及通信工程等多門學科的快速發展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術領域的電子信息工程師、計算機工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業的課程知識以外，也應該熟悉現代信息技g的其他相關主要知識，比如光纖通信網絡及其相關器件等。本文從光纖通信技術的研究內容、應用及發展等方面說明其在電子信息工程專業教育中的重要性，并研討電子信息工程專業中的光纖通信課程的理論和實驗教學方法。
一、光纖通信技術簡介
1960年，美國人梅曼（Maiman）發明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現，并投入實際應用。激光器的發明和應用，使沉睡了80年的光通信進入一個嶄新的階段。
1966年，英籍華裔學者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發表了關于傳輸介質新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進行信息傳輸的可能性和技術途徑，奠定了現代光通信――光纖通信的基礎[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實質性的進展。1977年，貝爾實驗室研制的半導體激光器壽命達到10萬小時（約11.4年），外推壽命達到100萬小時，完全滿足實用化的要求。由于光纖和半導體激光器的技術進步，使1970年成為光纖通信發展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網絡的逐步商用化帶動了相關信息產業鏈的蓬勃發展[3]。
由于在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或波導管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優點。綜上所述，可見光纖通信技術在現代信息產業技術中的重要地位，因此，光纖通信技術這門課程不僅是光學工程專業的基礎必修課程[5]，也應該作為電子信息工程專業的專業選修課程來開設。
二、光纖通信課程教學研究
（一）光纖通信課程的理論教學
電子信息工程專業的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關聯的層次和內容，它們分別是：第一部分，光纖技術的基礎；第二部分，光纖通信器件技術基礎；第三部分，光纖通信系統和網絡；第四部分，光纖與光纖通信系統測量。這四個部分的關系層層遞進，逐漸深入。理論學時總共32學時。
第一部分，光纖技術的基礎。可以先講解光纖通信技術的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術的發展，光通信的必要性及技術基礎，光纖通信技術的歷史、現狀與未來。此處，可詳細介紹人類對光通信探索的歷史及現代光纖通信技術從學術研究到商業應用的發展里程，并附帶介紹微波通信的發展里程，然后通過比較使用光波進行通信和使用微波進行通信的優缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進行通信的優缺點，讓學生了解光纖通信的巨大優勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸的基礎理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現象，重點介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結構和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點知識。總之，筆者認為，第一部分內容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深奧，而應該結合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學生易于接受，才能提高學生對這門課程的興趣，從而繼續學習往后部分的相對枯燥的知識。該部分學時安排為6H。
第二部分，光纖通信器件技術基礎。這部分講述光纖通信系統中的有源和無源光通信器件，這些器件是構成一個完成的光纖通信系統必不可少的部件，學好這部分內容有利于理解后面學習的光纖通信網絡的內容。這部分內容包括：基本光纖器件、光學濾波器、光纖放大器和半導體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環形器和衰減器等；光學濾波器的內容包括Fabry-Perot濾波器、介質膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導體光電子器件的內容包括：普通的半導體激光器（LD）和發光二極管（LED）、FP型雙異質結構激光器、動態單縱模激光器、半導體光放大器（OSA）、PN結光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件，講解內容包括這些光纖器件的結構、工作原理、具體參數、應用場合等，應結合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實物給學生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價格便宜、體積小的光纖器件。該部分學時安排為10H。
第三部分，光纖通信系統和網絡。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統、光纖通信網、全光網技術及其發展三大部分。其中，光纖傳輸系統的內容包含：光纖傳輸系統的基本組成、光發送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯、色散調節技術、光纖傳輸系統設計、光纖傳輸系統性能評估。光通信網絡的內容包含：通信網的拓撲結構和分類、準同步數字系統（PDH）、同步數字系統（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯網協議、光纖通信網的管理/保護/恢復。全光網技術及其發展的內容包含：通信網絡的發展過程、全光網絡中的傳輸技術（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術）、無源光網絡（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網（G.709OTN）、自動交換光網絡、全光網的網絡管理、全光網的安全問題。對于每一種光纖網絡技術，講解內容包括這些光纖網絡結構、功能、應用場合等，應盡量使用PPT的圖片、動畫進行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學時安排為12H。
第四部分，光纖與光纖通信系統測量。該部分主要介紹光纖通信工程實施、檢測中一些常用的設備和儀器，在本門課程的實驗教學中都要使用到這些設備，是培養光纖通信工程師的基礎技能知識部分。該部分的內容包括：光功率計的使用、光纖幾何參數的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機械特性和強度測量、光時域反射計（OTDR）的使用；光接收機靈敏度和動態范圍的測量、光纖通信系統誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統的在線監測技術。其中，重點講解光功率計、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設備的功能和使用方法。該部分學時安排為4H。
（二）光纖通信課程的實驗教學
對于電子信息工程本科專業而言，畢竟培養的學生不屬于光學工程或光電子技術領域的人才，而且電子信息工程專業本身都有很多屬于自己專業的實驗課程及課程設計，因此，筆者認為光纖通信技術課程的實驗教學應根據該專業學生的理論基礎和將來他們最可能需要的工程能力而設置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學時設置為48學時，理論教學學時為32學時，7個實驗的教學學時為16學r。
根據筆者10年來給電子信息工程專業本科學生講授這門課的經驗，認為具體的實驗課程設置如下。
1.插入法測光纖的平均損耗系數。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數。掌握插入法測量光纖損耗系數的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學時設置為2個課時。
2.光時域反射計（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時域反射計測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。了解光時域反射計工作原理及操作方法，學習用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。學時設置為2個課時。
3.光波分復用（WDM）系統實驗及其誤碼率測量構建1310nm/1550nm光纖波分復用系統并測試其誤碼率，了解光波分復用傳輸系統的工作原理和系統組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學時設置為2個課時。
4.數字光纖通信系統信號眼圖測試。構建數字光纖通信系統并且用數字示波器觀測系統的信號眼圖，并從眼圖中確定數字光纖通信系統的性能。了解眼圖產生的基礎，根據眼圖測量數字通信系統性能的原理；學習通過數字示波器調試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質量的指標；熟練使用數字示波器和誤碼儀。學時設置為3個課時。
5.光纖切割與焊接技術演示實驗。利用全自動熔接機向學生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結構和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學時設置為2個課時。
6.光纖光柵光譜特性測試系統的設計實驗。測量光環行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數；利用PC光譜儀、光環行器和光纖光柵設計光纖光柵光譜特性的測試系統；了解光環行器的工作原理和主要功能；了解光環行器性能參數的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學習PC光譜儀的使用方法。學時設置為3個課時。
7.光帶通濾波器的設計。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數；利用光耦合器或者光環行器和光纖光柵設計光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項參數的測試方法。學時設置為2個課時。
通過以上實驗課程，能夠使電子信息工程本科學生對光纖通信系統的基本器件、基本測量系統等有一個比較感觀的認識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設計及進一步深造中奠定基礎。
三、結束語
光纖通信技術在國家的信息產業、國防工業中具有舉足輕重的地位，電子信息技術與光學信息技術的結合也越來越緊密。對于當今的電子信息工程專業的學生而言，除了需要掌握本專業牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術的基礎知識和相關的技術發展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業特點和光纖通信課程內容的分析，討論了該門課程與該專業的內在聯系，分析其重要性，并根據筆者10年來在重慶理工大學電子信息工程專業講授該門課程的經驗，提出了本門課程在電子信息工程專業中的理論及實驗的教學內容、教學重點、教學方法及課程設置等方面的一些意見和建議。
參考文獻：
[1]高D.激光技術應用現狀與分析[J].物理通報，2007，（11）：50-52.
[2]龍泉.光通信發展的回顧與展望電信網技術[J].2008，（2）：30-32.
[3]曲鵬.光纖通信技術的應用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.
關鍵詞：大學物理；物理學史；課堂教學；興趣激發
作者簡介：李玲（1980-），女，湖北荊州人，長江大學工程技術學院，講師。（湖北 荊州 430020）
基金項目：本文系長江大學工程技術學院教研基金項目（項目編號：JY201112）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0122-02
一、大學物理課程的意義
物理是自然科學的基礎性學科，它的知識體系和思維方法貫穿人們學習自然科學知識的始終，培養人的科學精神，陶冶人的科學思維，教會人應用科學方法解決具體問題。大學物理是工程技術學院（以下簡稱“我院”）相關系部許多專業課的理論基礎，但因有些學生認識不到這門課的重要性，經常在課程中期出現畏難厭學現象。現通過改革課堂教學內容，提高學生對物理的學習興趣，以期提高教學質量。
物理學史上的許多名人軼事及其主要研究成果的研發過程都對今人有積極的指導作用，如光學波粒二象性對立統一的認知發展過程。若能結合教學內容將物理學史中有代表性的知識體系發展融入教學過程，既可激發學習興趣，改變滿堂灌的理論推導，又可有機地將物理知識要點與科學的世界觀及哲學發展理論結合起來，有利于學生知識底蘊的累積和眼界的開闊。
表1 大學物理全模塊教學內容及課時分配
我院經過數年的大學物理模塊化教學改革[1]后，將學科內容分為六個模塊（表1），參考課時分配，本文討論如何在課堂教學中將物理學發明史、名人史等容易激發學生興趣的內容導入，以及導入后其對課題教學可起到的積極作用，課程內容以我院現在使用的大學物理教材[2]為準。
二、大學物理全模塊教學內容
1.力學
力學部分的講授內容比較多，是物理學實踐探索方法與思想體系建立的基礎。質點運動學有兩次課，第一次課緒論開端討論物理學科的研究范圍，介紹從古人對自然的樸素的感性認知，到近代利用微積分等數學工具歸納推導大量天文觀測數據及實驗室數據而獲得的經典物理學基本定理與定律，再到近現代的量子物理和相對論，物理的發展史即人類文明的發展史。這兩次課中要將大學物理用到的微積分、矢量等數學知識進行系統化介紹，而微積分的發明者之一牛頓正是近代物理的標志人物。
牛頓定律部分由于學生熟悉內容，在理論講授部分很容易分散注意力，因此，介紹相關物理學史知識可以有效地激發學生興趣。如被稱為近代物理學之父的伽利略，其著名的比薩斜塔落體實驗、斜面實驗皆入選最美麗的十大物理實驗，[3]其物理思想如慣性、力與運動的關系等，是牛頓定律得以建立的基石。而牛頓在1687年發表的《自然哲學的數學原理》里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運動定律是經典力學的基石。質點動力學的最后一節非慣性系略有些抽象。以科里奧利命名的旋轉參考系中的慣性力有許多常見實例，很容易激發學生探究興趣，如臺風氣旋、下水方向、河道兩邊的不對稱沖刷，以及著名的列入十大最美物理實驗之一的傅科擺。[3]
剛體力學三次課相對來講較難較抽象，需要用到微積分、空間立體幾何及矢量叉乘知識，質點的角動量守恒可以將開普勒第二定律的反向證明作為計算實例，而歷史上牛頓正是由開普勒第二定律推導定義角動量的概念。在大段相對沉悶的概念講解和定理推導之后，第谷與開普勒師生的歷史故事以及他們對物理學發展的貢獻很容易引起學生的興趣。
2.振動與波
由于簡諧振動的振動方程、平面簡諧波的波動方程等都比較抽象，其對應物理量的計算和轉換多，所以此處學生最易產生厭學情緒。
機械振動兩次課，第一節課可用中國2013年6月太空課堂的單擺實驗導入；第二次課的利薩，及其后的阻尼振動及共振在生活中的應用及歷史中的實例就更多了，例如著名的18世紀拿破侖士兵齊步過橋致橋塌事件。在西方，波動現象的本質首先是由達芬奇發現的。機械波致質點受迫振動也可舉共振的例子，如中國古代戰場上利用共振器判斷敵軍多寡和方位、唐朝寺廟鐘磬聲波共鳴等事例。第二次課中可以用1842年多普勒在散步時的“多普勒效應”導入，目前該效應應用很廣。
3.熱學
熱學部分我院僅勘工和化工類專業需要學習。氣體動理論部分的兩次課中涉及到微積分的計算不太多，學生們對克拉伯龍方程也有一定基礎，總體難度不大。第二次課講自由度及麥氏速率分布率時，由于涉及到統計學，相對比較枯燥且理論公式冗長。可以在前期已觀察到學生狀態及接受水平的基礎上，淡化理論，介紹一下科學家麥克斯韋生平。麥克斯韋被譽為牛頓與愛因斯坦之間最偉大的物理學家，其一生對物理學的卓越貢獻不僅表現在對后世產生巨大影響的電磁學上。他在熱力學方面提出的麥克斯韋速率分布式也是應用最廣泛的科學公式之一，在許多物理分支中起著重要的作用。同時代的科學家玻爾茲曼將麥克斯韋速率分布式應用到保守力場中，提出了玻爾茲曼速率分布律，在熱力學研究中也具有重要地位。玻爾茲曼把物理體系的熵和概率聯系起來，闡明了熱力學第二定律的統計性質并引出了能量均分原理。
熱力學基礎三次課，可聯系科學發展史上對永動機的探索導入。如第一類永動機不可能被創造出來是違背了能量守恒定律，但其探索過程為熱力學第一定律的建立提供了實驗基礎；第二類永動機則違背了熱力學第二定律。此外，熱機的發明是工業革命的標志之一，第二次課的循環過程可借此話題導入。
4.光學
光學是一個古老而充滿活力的學科。[4]從十七世紀中葉牛頓和惠更斯分別提出光的微粒學說和波動學說之后，對于光的本質的討論一直是科學界熱點話題，直到二十世紀愛因斯坦提出光的波粒二象性才告一段落。牛頓對光學的研究可視為近代光學的開端，其棱鏡分解白光實驗入選十大最美物理實驗，[3]而牛頓環實驗至今仍是大學普通物理實驗室經典必選實驗之一。因牛頓的權威，光的微粒學說在科學界占主導地位達一個多世紀。光的干涉第一次課以十九世紀初托馬斯楊的雙縫干涉實驗導入，這一實驗揭開了近代波動光學的序幕，亦是十大最美麗的物理實驗之一。[3]第二次課薄膜干涉可以用牛頓環導入。第三次課中介紹在物理學史上有重要地位的邁克爾遜（1907年獲諾貝爾獎）干涉儀。
在衍射部分，將菲涅爾等實驗證明的著名泊松亮斑在第一次課中作簡單介紹，可以很好激發學生的討論熱情，因泊松亮斑的相關歷史很多學生都有所了解。第二次課的X射線衍射的發現過程亦十分有趣，倫琴（1901年獲諾貝爾獎）夫人戴婚戒的手骨底片是第一張X光照片。
光的偏振總體上是介紹性質的講授，重點是1808年發現的馬呂斯定律和1815年布儒斯特定律，不作重點但比較有趣的雙折射現象則是早在1669年就被人們發現的，其在生活中可作為辨別晶體與非晶體的一種方式。
5.電磁學
經典電磁學理論是大學物理中的必修模塊，雖然理論推導多、微積分計算多，但現在電磁學在生活中的應用無處不在，且名人輩出，將課上得生動有趣并不困難。如靜電學部分的庫侖定律是1785年的庫侖扭秤實驗確立的，電荷的不連續性是由1909年密立根油滴實驗證明，該實驗是十大最美物理實驗之一。[3]第三次課講授的靜電場高斯定理因“數學之王”高斯得名。高斯生平傳聞軼事很多，尤其是其研究生時期，誤將懸留兩千余年未解的尺規作正十七邊形問題作為導師布置的課后作業一夜解決的故事，與學生們發散討論其心理學與教育學意義，對于學生打破心理設限努力鉆研學習很有意義。
穩恒磁場八次課，第一次課可介紹中國古人在磁學方面的發現，司南和指南針的意義；1820年近代磁學標志性的奧斯特實驗等，也是學生們熟悉且有興趣的內容。第二次課的畢奧-薩伐爾定律，可介紹其定律的得出與安培、拉普拉斯等在數學上的幫助密不可分，再次強調大學物理學習中高數知識的重要性。安培是一位在數學、物理、化學領域都有很高造詣的科學家，約第四、五次課中學習的磁場安培環路定理、安培定律都由他發現，被稱為“電學中的牛頓”。
電磁感應部分則由著名科學家法拉第的故事導入。被譽為電磁學領域的平民巨人，著名的自學成才的科學家法拉第，生于英國一個貧苦鐵匠家庭，僅上過小學。1831年，他作出了關于力場的關鍵性突破，永遠改變了人類文明。[4]法拉第是一位無以倫比的實驗物理學家，在電磁學、化學、電解、氣體液化等實驗方面都做出了巨大貢獻。而且法拉第十分幸運地在晚年遇到了既能理解他的物理思想，又長于數學的麥克斯韋，第三、四次課中的感生電場和位移電流假設都是由麥克斯韋提出。麥克斯韋于1873年出版了科學名著《電磁理論》，系統、全面、完美地闡述了電磁場理論，這一理論成為經典物理學的重要支柱之一。1888年，赫茲經反復實驗，終于發現了人們懷疑和期待已久的電磁波，由法拉第開創、麥克斯韋總結的電磁理論，得以完美的證明。
6.相對論與近代物理
這部分內容我院只有全模塊的勘工和建環專業按十六課時教學并考試，其他專業都只作為了解內容，用物理學史的故事串講主要內容即可：
（1）被譽為20世紀最偉大物理學家的愛因斯坦，其狹義相對論的兩個重要結論：時間延緩和長度收縮效應，及物理學史上著名的雙生子佯謬已被實驗證明，而為愛因斯坦贏得1921年諾貝爾獎的是光電效應的研究。
（2）光電效應方程中的普朗克常數對描述光的量子性非常重要，因研究黑體輻射而提出該常數的普朗克（1918年諾貝爾物理學獎）是量子力學的創始人。有趣的是，普朗克本人并不認同量子理論的許多觀點，直到愛因斯坦利用能量子假設完美地解釋了光電效應。
（3）被戲傳一舉拿下諾貝爾獎（1929）的德布羅意也是量子力學創始人之一，以物質波假設理論最初的確是在其博士論文中提出的，因德布羅意是法國公爵兼德國王子，使其曾被傳聞是一位花花公子，事實上德布羅意終身獻身于科學，深居簡出，是個標準的工作狂。
（4）提出氫原子能級假設的天才玻爾是著名的哥本哈根學派創始人，量子力學的奠基人之一。
（5）概率波動力學的創始人薛定諤，提出著名假設“薛定諤的貓”。
三、結束語
本文按長江大學使用的《大學物理》教材[2]中各章節先后順序列出各章可能提及的名人軼事，希望對執教于大學物理的同仁們在課堂教學中有所助益。
參考文獻：
[1]李玲，梅麗雪.獨立學院大學物理模塊化教學探討[J].華章，
2009，（9）.
[2]康垂令， 伍嗣榕，李玲.大學物理[M].武漢：武漢理工大學出版社，2013.
[3]宮鐵波，張炳恒.十大經典物理實驗回顧[J].大學物理實驗，
