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光學課程論文

時間:2022-09-29 02:10:45

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篇光學課程論文,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。

光學課程論文

第1篇

與傳統光學不同的是,由光學與微電子、微機械、納米技術互相融合、滲透、交叉而形成的前沿學科――微納光學,變革了傳統光學與技術的發展路線。這門新興的交叉學科在信息、能源、生命、環保、宇航、國防等領域均已產生新的重要應用。在我國,微納光子學的發展也日益受到重視,未來發展前程似錦。

1996年,付永啟博士畢業。近20年過去,付永啟一直沒有離開過微納光學研究領域,在他看來,盡管微光學似乎看不見,摸不著,但從人們的生活乃至國家的高尖端科學都離不開它。這正是它的魅力所在。

“微納光子雖小,照亮我們未來的路”

1994年,付永啟在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所攻讀博士學位,“當時是跟導師一起做國家航天項目中的一個子項目――‘動態目標發生器’的研究,我主要負責曲面光刻的研究。”那是他接觸到微光學并逐漸對微光學元器件的設計制作產生興趣的開始。

在博士后研究階段,付永啟又接著在衍射光學元件的設計制作方面開展了深入研究。隨后為了開闊視野、提升研究能力,付永啟于1998年赴新加坡南洋理工大學精密工程與納米技術中心作研究員,借助當地優越的軟硬件條件繼續深入開展微光學以及后期納米光學領域的研究工作。

從此,一個嶄新的世界――納米光學這個交叉領域逐步在他面前展開。

正如他所說的“學得越多就會發現自己不懂的東西越多”,在學習和研究過程中,他覺得不應該囿于領域,萌生了走出國門看看的念頭。1998年,他選擇赴新加坡南洋理工大學精密工程與納米技術中心做研究員。后來,又通過那里獲得了在麻省理工學院作訪問學者的機會。

通過與科研院所及工業界的合作,付永啟開展了多個橫向和縱向項目研究,接觸到了微電子、微機電系統(MEMS)、微納加工、納米計量及生化分析等多學科領域的知識,先后完成了多項重大研究課題,并取得了許多創新性成果。

借助于國外較好的軟硬件條件,付永啟快速提高了獨立開展科研工作的能力。東西方文化在他身上相遇,已經不再是形式的混體,而是精神層面的和平融合,使得付永啟的治學態度里,囊括了中國智慧的通達以及西方思想嚴密的邏輯性,在這種態度的指引下,他對科研工作有了更深層次的認識,同時對科學研究也更加熱愛。

2001年,付永啟將目光專注到了一種新的微納光學元件一步加工制作方法―聚焦離子束制作技術上,經過兩年的反復研究、實驗,終于獲得成功并使該技術逐漸走向成熟。

付永啟利用納米加工技術實現了微光學元件與光電子元/器件的集成一體化,即利用聚焦離子束技術直接一步將微光學元器件甚至納米光子元器件與光電子器件(如半導體激光器、光導纖維等)集成于一體,從而達到直接控制光束的目的。這一技術擺脫了傳統的采用離散光學元件對激光束進行準直或聚焦的方法,不但減少了光學系統的元件數,而且節省了空間,更容易實現系統的輕量化和小型化,對微系統的開發具有重要意義。

同時,他還發現了兩種材料,它們在聚焦離子束轟擊下具有材料自組織成型特性,該特性可直接用于微光學元件的結構成型。以該技術為基礎,能夠制作出幾種特定的微光學元件,包括微正弦光柵、微閃耀光柵等。

此外,付永啟還利用聚焦離子束直接寫入法和輔助沉積法成功實現了微光學元件與光電子元/器件的集成一體化;也就是說,該集成一體化既可以采用基于聚焦離子束去除材料的方法實現,也可以利用材料生長的方法來得到。從而為光學系統的小型化、微型化、平面化提供了制作技術保障。該集成一體化元/器件已經廣泛應用于生命科學、生化、通信、數據存儲等領域,至今仍在應用,還沒有其他方法能夠替代。

值得一提的是,聚焦離子束技術在微電子行業的廣泛應用,大大提高了微電子工業上材料、工藝、器件分析及修補的精度和速度,目前已經成為微電子技術領域必不可少的關鍵技術之一。同時,由于它集材料刻蝕、沉積、注入、改性于一身,有望成為高真空環境下實現器件制造全過程的主要加工手段。

“研究要服務社會,我們要瞄準國家重大需求”

“在國外更能體會到‘國家’兩字的真實內涵,真心希望自己的祖國能夠早日強大。當2008年北京奧運會開幕式上播放出《我的祖國》這首歌時,激動的心情難于言表,內心百感交集。” 付永啟感慨道。2007年,付永啟放棄國外優越的待遇和生活,帶著累累碩果和先進理念回國,先后受聘于中國科學院光電技術研究所微細加工光學技術國家重點實驗室和電子科技大學物理電子學院。

“剛回國時想有一個屬于自己獨立的科研小組和相對寬松的科研環境,在這種環境中能靜下心來實際做點科研,希望能從科研工作和培養學生方面體現出自身的價值所在。科學研究最終是要服務社會的,而具體的應用領域要瞄準國家的重大需求。”付永啟是這樣說的,也是這樣做的。

在學校和所在團隊的支持下,付永啟在納光子結構、元器件及其應用方面取得多項國家自然科學基金項目的資助。提出了兩種基于納金屬結構的超分辨透鏡,該透鏡可方便地通過聚焦離子束技術一步制作出來,其光學表征可利用近場掃描光學顯微鏡實現;基于表面等離子體極化用于生化免疫分析:設計和制作了菱形納金屬顆粒,并成功地用于老年癡呆癥(ADDL)以及SEB病毒素的測試;有源及無源光電子器件與衍射光學元件的集成;基于聚焦離子束技術的微光學元器件的一步制作技術的開發和拓展;基于納光子器件微探頭的納米計量系統的概念設計:提出利用納光子超透鏡微探頭并結合激光多普勒外差干涉技術實現納米缺陷的動態在線檢測,該內容已獲得美國專利授權。

研究工作的創新點主要體現在微光學元件的加工制作技術上,國際上首創采用聚焦離子束技術直接一步加工和制作微小光學元件,具體包括微型衍射、折射、折衍混合、柱面、及橢球面透鏡等。這一創新技術解決了一些常規微光學元件制作方法難以實現的微光學元器件集成一體化問題,為光學系統緊湊化和小型化,以及微光學系統的研究開發提供了一條新的有效途徑。

如果把才華比作劍,那么勤奮就是磨刀石。付永啟和課題組成員付出了超乎尋常的努力,經過多年的努力拼搏,在納米光學、微細加工、納米加工、衍射光學及微光學領域取得多項研究成果,在國際相關著名學術期刊和國內核心學術期刊上150余篇,其中被SCI檢索收錄論文120余篇,以第一作者撰寫和58篇,以通訊作者100余篇,JCR分區一區刊物論文23篇,影響因子IF>3.0的論文46篇(占SCI論文總數的34%),論文累計被引次數1100余次,單篇他引最高次數83次,JCR統計h指數18。其中,代表論文之一:“Optics Express 18(4), 3438-3443 (2010)”被國際文獻追綜機構BioMedLib于2011年2月28日評為納光子結構領域的“Top10”論文之一;此外,在該領域國際著名學術刊物Plasmonics(該刊物屬于JCR分區一區刊物)上陸續發表系列研究論文22篇。

此外,付永啟在微納加工及納米光學領域分別撰寫五部英文專著中的各一章:即Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology(2nd Edition,出版號:ISBN: 1-58883-159-0)、Lithography: Principles, Processes and Materials(出版號:I S B N: 978-1-61761-837-6) 、Plasmonics: Principles and Applications(出版號:ISBN: 979-953-307-855-6)Ion beams in Nanoscience and Technology(出版號:ISBN 978-3-642-00622-7)、和《Nanofabrication》 (出版號ISBN: 978-953-307-912-7);并獨立撰寫中、英文專著各一部,分別為《納光子學及其應用》(出版號ISBN: 978-7-80248-537-2)(該書是目前國內唯一一部具有自己獨立編著版權的全面系統地介紹納米光學發展前沿的中文專著,出版后得到同行的一致好評。)、英文專著書名為《Subwavelength Optics:Theory and Technology》;并以此為基礎,在國內首次開設了《亞波長光學》課程,于2009年秋在電子科技大學作為研究生專業課程講授。自2010年電子科技大學研究生院和中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究生部均采用《納光子學及其應用》一書作為研究生專業課程:《亞波長光學》及《納米光學》的指定教材。該書作為2011年電子科技大學“十二五”規劃研究生教材建設立項支持(項目編號:11211CX20401),于2012年12月末成功出版了修訂版。

有關利用聚焦離子束一步制作微光學元件的內容被法國DELAWARE大學電子和計算機工程系Robert G.. Hunsperger教授寫入其編著的教科書《Integrated Optics: Theory and Technology》(第五版)的一個章節中。部分研究結果還被美國網絡多媒體組織NANOPOLISTM于2007年出版的《納米技術百科全書》多媒體教程引用并收錄, 并被邀請作“聚焦離子束”章節的內容評審人。

學術刊物論文中有關基于聚焦離子束直接沉積實現微型柱面透鏡與邊緣發射型半導體激光器集成化實現激光束的一維和二維整形的技術、以及類金剛石薄膜上一步寫入微透鏡技術,被國際上面向工業界的雜志Laser Focus World分別摘錄并以新聞簡報的形式在“光電子世界新聞”欄目中公布;并已分別獲得美國發明專利和中國發明專利的授權。

鑒于他出色的科研成就,近年來相繼在美國、加拿大、日本、韓國、新加坡、中國等國舉辦的衍射光學與微光學、微加工及納米加工、離子束及應用、精密工程、納米技術NanoTech 2004、亞洲光電子Photonics Asia 2004、ICAMT2005、NanoMan2008、Nanophotonics2009等專題會議及年會上作大會報告及特邀報告。

2010年,付永啟被國家科技部聘請為國家重點基礎研究計劃(973)項目“光學自由曲面制造的基礎研究”的項目專家組成員;并受邀分別擔任國際學術刊物Physics Express、Quantum Matter、Journal of Electromagnetic Field Analyses and Applications的高級主編、副主編、及編委。

第2篇

關鍵詞:本科生畢業論文(設計);課程設置體系;學科前沿;團隊

作者簡介:李春先(1977-),女,湖北黃岡人,長沙理工大學物理與電子科學學院,講師;王成志(1974-),男,山東濰坊人,長沙理工大學物理與電子科學學院,講師。(湖南 長沙 410114)

基金項目:本文系湖南省教改課題“探索物理學專業本科畢業論文(設計)教學新模式,培養創新型人才”(批準號:湘教通[2011]308號)的研究成果。

中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0177-02

本科畢業論文(設計)(以下簡稱“畢業論文”)是學生在系統學習完本專業的基礎課后,按照科學的思維方法和規范化的研究進程,系統完成一項具有綜合性和創新性的科研活動。它是本科教育的最后一個環節,其目的是總結、消化在校期間的學習成果,使學生能夠初步掌握運用所學知識分析問題和解決問題的方法以及學會科學研究的基本程序,培養學生的科學研究能力和創新實踐能力。畢業論文要求具有一定的創見性,能夠較好地解決學科領域中不太復雜的問題,立論要科學,觀點要創新,論據要翔實嚴密。由此可見,畢業論文是本科教育中很重要的一個實踐環節,但近年來高校本科畢業論文的質量受到諸多因素的影響,出現了一定的下滑,并引起了學術界關于畢業論文是否有必要存在的爭議。因此分析影響本科畢業論文質量的因素,探索提高畢業論文質量的有效方法與措施,確保畢業論文的質量,應是當前高校教學研究工作中的重要課題之一。[1]近幾年,畢業論文課題組把畢業論文的改革與課程設置體系的改革有機地結合起來,對如何提高本科畢業論文質量進行了有益探索,取得了較好的效果。近幾屆本科畢業論文的質量顯著提高,在學校檢查中名列前茅,并且取得了一系列學術成果,本科生以第一作者分別在《物理學報》[2-5]等權威期刊上發表多篇學術論文。這些成果不僅為學生進一步科學研究奠定了基礎,同時也說明只要改革得當,研究的質量會顯著提高,產生高水平的成果是可能的。以物理學專業為例,下面對提高畢業論文質量的做法和體會進行闡述。

一、 改革課程設置體系,大力開設前沿選修課是提高畢業論文質量的前提

根據教師科研方向,把教師劃分為六個科研團隊:分子器件科研團隊、光電信息物理科研團隊、凝聚態物理科研團隊、空間物理科研團隊、量子光學和量子信息科研團隊、電子信息技術科研團隊。在傳統必修基礎課的基礎上,大力增加前沿選修課,規定每個科研團隊開展1~2門具有前沿性且與科研相結合的選修課,例如“石墨烯分子器件物理基礎”、“光電檢測技術”、“太陽能電池”、“光信息處理”、“凝聚態物理前沿專題”、“空間物理現象的物理基礎”、“量子光學導論”、“量子信息基礎”、“電子設計和制作”等選修課,一般為48個課時。由于選修課具有新穎性和前沿性,因此深受學生的歡迎。

對于這些選修課,在教學方法上與傳統基礎課不同,采取討論和探索式教學的方式,手段靈活多樣,不拘一格。針對物理課概念性強的特點,在討論中加深了對課程內容的理解和基本方法的掌握,形成了“勤于思考,樂于探討”的學術氛圍。在課堂上教師只講解要點,其他內容和相關問題留給學生。把學生分成幾個組,給予每組相應的內容和問題,幾個人一組通過查找文獻完成給定的任務,然后教師要求學生在課堂上展示自己的答案。另外,課程的內容和要求要與該課程的相關科研手段和方法匹配,這樣學生不但學到了基礎知識和基本技能,而且學到了與該課程相關的科研方法和手段,為今后的畢業論文奠定了基礎。因此,在該前沿方向中選擇一些問題作為本科畢業論文題目,不但具有可行性、前沿性、新穎性和專業性,而且有利于鍛煉學生利用知識解決問題的能力以及創新能力,這正是畢業論文的目的所在。

二、選題是提高畢業論文的基礎

選題就是指導教師確定畢業論文的研究內容。一個好的選題,要充分鍛煉學生利用本專業知識理論解決問題的能力以及創新能力。選題是畢業論文的第一個環節,也是畢業論文的基礎。課題組可從以下幾個方面進行選題:

第一,與本專業相結合,即在本專業范圍內選題。

第二,與科研結合,與學科前沿結合,做到選題新穎。將本學科的前沿、熱點問題融于畢業論文之中,把科研中遇到的問題轉化為畢業論文的課題。只有題目新,才能有創新的空間,只有內容新,才能有新的結果和結論。從學生選題來看,學生對科研型題目的選擇熱情逐年增高,使得這些題目具有較好的需求基礎。特別是計劃考研的學生很愿意接受一次科研訓練,從而為以后從事科研工作提供一定的基礎。

第三,可行性。選題難度要適中,既要考慮學生的學識水平,又要考慮學生潛能的最大發揮。前沿選修課為學生提供了一定的基礎,只要選題得當,本科生同樣能對學科前沿問題進行深入研究。例如,量子相干態兩個正交分量在相空間的幾何表示是橢圓,但教材和文獻上沒有給出系統的證明,但是只要理解了《量子光學基礎》的一些定義和物理意義就可以利用學過的數學知識給出完整的證明。

第四,實行雙向選擇。指導教師把題目放在網上,實行雙向選擇。在過去,選題方式一般由教師給學生單方面定題,學生缺乏主動性,限制了學生的主觀能動性,學生對導師的研究方向和進行的課題缺乏了解,在選題方面存在被動接受的情況;在選題過程中,留給學生選題的時間過少,普遍存在著“指導教師報題隨意、學生選題盲目”等問題。目前教師把題目、內容和要求詳細顯示在網絡上,給出足夠的時間讓學生選。在選題的過程中,師生可以通過網絡充分交流使學生對課題有充分的了解。在教學網絡上學生確定題目,然后出題教師與選定該題目的學生進行面試或者交流,雙方滿意即可確定指導和被指導的關系。這樣既避免了選題的盲目性,也有利于因材施教。

三、指導方式是提高畢業論文質量的關鍵

為了加強對畢業論文的指導可實行團隊指導。如前所述,有六個科研團隊,研究方向相同的學生歸到相應的團隊內,實行分類指導和團隊指導。團隊內的資源共同利用,學生統一管理,集體答疑,定期對學生畢業論文進行答疑和檢查,了解和解決學生遇到的困難,提出每一階段的要求和任務,確保論文的質量和進度。共同組織針對選題的學術講座、學術交流會和論文寫作交流會,組團可大大提高指導效率,節約成本。指導教師之間密切協作,充分利用了教師資源,大大提高了指導效率,節約了資源。團隊內的學生各有所長,共同討論問題,發現對方的長處,取長補短,還可以培養學生團隊合作的精神。

四、學院和教研室強有力的管理與監管是提高畢業論文質量的保障

根據學校的有關精神,實行學院、教研室兩級管理,學院制定制度和措施,教研室負責具體執行。

1.成立院畢業論文領導小組及答辯領導小組

院畢業論文領導小組負責全院畢業論文工作的領導和指導,包括擬訂畢業論文工作計劃、向全院教師布置畢業論文任務、選配畢業論文指導教師、組織畢業論文題目的審定并報學校審批。

2.物理學專業教研室成立畢業論文指導小組

畢業論文指導小組負責畢業論文的具體工作,包括組織畢業論文題目審查、確定畢業論文指導教師,并報院審核;組織學生選題;組織畢業論文指導教師向學生下達任務書;負責畢業論文進行過程的管理、檢查并及時整理有關材料;設立畢業論文答辯小組,具體負責各組的論文審查、論文答辯。

3.課題實行兩級審評制度,嚴把課題關

物理學教研室組織指導畢業論文豐富的教師對所報題目進行審批,不符合學校和學院要求的題目要撤掉,或者通知出題者進行修改,直到滿足要求為止。教研室把評審符合要求的題目匯總,交給學院畢業論文指導小組評審,檢查是否有不符合要求的課題,合格的課題方可進入選題系統供學生選擇。

4.對畢業論文的各個環節進行檢查和監控

組織指導教師開會,明確指導教師的任務。指導教師需提出論文應達到的目的與要求;介紹主要參考文獻;指導學生制訂論文撰寫計劃;檢查學生論文撰寫的進度質量,并給予及時指導幫助;指導學生修改論文初稿;審閱畢業論文并提出論文答辯資格及給出成績評定建議;參加論文答辯;撰寫指導總結。在論文指導過程中,指導教師應注重對學生勤奮、嚴謹、求實的科學態度和勇于創新的精神的培養。教研室在整個畢業論文期間擔負著管理和監督的職責,應進行嚴格管理,組織畢業論文中期檢查或抽查,并對檢查工作進行認真總結。

五、結束語

近幾年采取把畢業論文的改革和課程設置體系的改革有機結合、把科研前沿融入畢業論文中、團隊指導、強有力的行政監管等措施對如何提高畢業論文進行了初步改革和探索,取得了較好的效果,學生和教師的積極性提高了,論文質量大幅提高,學生的創造性得到了增強,不僅使本科生取得了一系列學術成果,發表了一些有價值的學術論文,而且得到了學校主管部門與學生的一致好評。

參考文獻:

[1]姚明仁.提高本科畢業設計質量的研究與實踐[J].中國電力教育,

2008,(8):147-148.

[2]梅龍偉,張振華,丁開河.單壁碳納米管電子輸運特性的穩定性分析[J].物理學報,2009,58(3):1971-1979.

[3]胡海鑫,張振華,劉新海,等.石墨烯納米帶電子結構的緊束縛法研究[J].物理學報,2009,58(10):7156-7160.

第3篇

1986年春天,唐山市舉辦“中小學生科技小發明、小論文作品競賽。”我在班上發出了號召:希望同學們對自己身邊、周圍遇到的各種自然現象、生活現象認真思考、提出問題、進行調查研究和科學試驗,解決相關的問題,然后,將研究結果寫成小論文或做出相應的成品。

那時,我還不知道“研究性學習的思想”,也不了解“研究性學習”的具體實施過程。我只是感覺到:如果學生沒有對目前還不清楚的問題進行思考、探索、實踐,很難寫出有自己獨特發現的科技小論文。由于當時完全是一種自愿的課外活動,加上為了參加競賽,我只是利用課余時間,對個別學生進行了指導。楊小明是其中的一個。

在前期的“提出問題、確定研究問題”過程中,楊小明提出了一個當時讓我也感到困惑的問題——“老師,彩虹為什么是圓形的彩帶呢?”那時,他還沒有掌握“弧形”的概念,把弧形說成了圓形。我的腦子里立刻呈現出了“呈弧形彩帶狀”的彩虹的美麗景色。這孩子真不錯,我看彩虹20多年,竟然沒有想過“為什么?”按照當時我指導其他學生的思路,只要學生從能夠生活實踐中提出問題,我基本上可以給他結論或告訴他從哪里去找到結論,然后,讓他在用事實說明一下,小論文就本上就完成了。但是,楊小明提出的這個問題,我一下子犯了難:是啊,為什么它是弧形的彩帶呢?對學生來講,這是兩個問題——弧形、彩帶。對我來講,一個半問題——為什么是弧形的,我解釋不了,至于為什么是彩帶,或許能夠用“光的分解”來解釋,圖透鏡(小水滴)是否具有“分解光”的特性,我實在不清楚了。

“這樣吧,周六下午,咱們到圖書館去一趟。”我對楊小明說。

我們到了當時的縣圖書館。圖書館內的館藏很少,除了《十萬個為什么》再沒有什么“光學物理”方面的書。我們師生二人翻呀翻,兩個多小時過去了。沒有結論。

孩子看著我,發愁了:“老師,怎么辦?”“走,咱們到新華書店。”我用自行車馱著學生,來到了新華書店。書店里有很多熟人,我說明了情況,他們讓我和學生到柜臺里面去差。我負責找可能有光學知識、通俗科普方面的書,學生負責翻書查找,然后,我再復查。

天漸漸黑下來了。我的眼睛都有些發酸了。但是,我們硬是沒有從各類物理教材、科普讀物中找到關于“光、鏡、彩虹之間關系”的內容。

正在犯難之際,我忽然想到了一位高中的物理老師——就在城里,住中學的家屬院。它原來是教研室的教研員。在剛畢業時,我在當時的文教局呆過一段時間,跟他熟悉。

“明天,我們去城關中學,找高中的物理老師。好嗎?”

星期日,楊小明早早來到我家。我們一起來到了城關中學。很巧,在中學門口,我們正好遇到了這位已有20多年教齡的高中物理老師。我們向他講情了我們的問題。他想了想:“讓我解釋這個問題,還真有點難為我。不過,我好像在那本書上見過對這個問題的解釋。有一本書。這樣,到我辦公室,我們查一查。” 但,我們高興的期盼很快成了肥皂泡——他沒有能夠給我們找到那份資料。

我們悻悻的往回走。我看看學生,他只是在望著我,什么都不說(在那時,我是很威嚴的,我不說怎么辦,他怎么敢說什么呢?如果是現在,我一定會問他有什么想法,)“水滴......透鏡......光......分解......”回家的路上,我的腦子里翻來覆去地思考著這幾個詞,拼命想找出他們之間的聯系。

“這樣,回家咱們再想想,能跟誰問就跟誰問,看會不會有什么結論。對了,我那兒有高中的物理,你試者看一看其中的光學部分,如讀不懂,向父母和你姐姐請教一下。” 一晃,又到周六了。“小明,有什么新想法了嗎?”

“老師,還沒有。但是,這幾天我看了您給我的一些光學書,姐姐給我講了有關的知識。我想,能不能說水滴就是凸透鏡?但,書上沒講弧形,也沒講彩帶呀?”

水滴!圖透鏡!我的腦子里亮了一下。“明天上午,咋們做試驗。”我從學校的儀器室里借了一個凸透鏡,一個三棱鏡。

周日上午,陽光很好。我來到了楊小明的家中。他父母出去了,姐姐在學校補課。正好,沒誰干擾。我們先做“光的分解試驗”,很成功,小明馬上理解了“棱鏡能講光分解成帶狀七色”的原理。但問題還是沒有解決呀?水滴畢竟不是三棱鏡。我們拿著,沒目的地隔著他想四處看。我看了一會,目標落到了遠處的房檐。嗯?房檐怎么了?“小明,拿著凸透鏡,看遠處的房檐!”楊小明面向房檐,把凸透鏡,放在了眼前。“發現什么了嗎?”“房檐彎了,而且,老師,好像邊沿部分,也有七色的光!”他非常興奮。“我們再看看別的地方。”于是,我們舉著凸透鏡,看遠處的墻沿、架子......凡是能在眼前的凸透鏡中“形成平行入射光線”的物體,我們都作為目標仔細觀察。

“老師,凸透鏡能夠使光線發生彎折。好像,也能分解光!”楊小明興奮地叫了起來。

.......

終于,楊小明的小論文《彩虹為什么是弧形的彩帶》完成了。他用我們的試驗,講情了這樣的道理:“小水滴可以看成凸透鏡。雨后的天空布滿了無數的凸透鏡,促成了一面打的凸透鏡。凸透鏡能夠使平行入射的光線發生彎折,也能將光分解成七色。”

這樣解釋科學嗎?再一次請教了高中的物理老師。他點點頭:可能是這樣。唐山市中小學生科技小論文、小發明競賽揭曉了。楊小明的小論文的了二等獎,并且,他到會上進行了論文答辯。

事情已經過去16年了。今天再來分析那次指導經歷,我突然發現:那次個性化的作文指導,對我們按照新的課程標準來指導學生學習、作文,竟有很多的啟示。

第一:關于小學生的研究性學習。小學生可以研究進行研究性學習嗎?答案是肯定的。在16年前,各方面條件(包括我這個老師)都非常困難的情況下,四年級的小學生,就已經能夠涉獵到“高中物理”這樣的知識層次。為了解決他感興趣、他關心的問題,再深奧的知識,恐怕也能用他自己的語言來解釋。而且,前人沒有答案的(起碼在他能涉獵到的范圍內),他們能夠用通過實踐、觀察、試驗、閱讀,對問題進行“自己的解釋”。在這個過程中,學生經歷了真實的“類似科學家做研究”的科學探索過程。實踐能力、發現問題、解決問題創新意識在這個過程中都得到了很好的培養。

第二、作文源于生活,源與創造。學生只有在生活中,特別是在他們的創造性的探究活動中,才會有所發現、有所真實的經歷,有所真實的體驗。這時,他們不但有話可說,而且,他們獨特的發現,是他們發表的極大心里動力,這時,學生才真正能夠“如梗在喉,不吐不快”。同時,這樣的作文指導,學生真實地經歷了作文的整個過程(不僅僅局限于寫),在過程中,他們學到了寫好作文需要的方方面面的東西。

第三、課程整合的理念。本次基礎教育課程改革,一個重要的理念是課程的整合。如何整合?上面的這一次作文教學經歷能否告訴我們:作文教學,是不是可以跟“綜合實踐活動”、跟“校本課程”、跟“科學、品德與生活”等相互整合呢?我個人的觀點是:能。而且,去年在華東師范大學參加國家級骨干教師小學語文班的培訓時,我將之確定為研究課題。

第四、文體多樣化。小學作文教學,應該以什么文體為主?過去,我們是以記敘文為主。修訂的大綱、新的課程標準,已經不再提“以記敘文為主了”,是既要倡導“多樣文體”、“注重實際應用”的理念。這樣,才能切實解放思想,把作文變成學生終身有用的東西。那么,今后的作文教學,教師首先應該明確的一個問題就是——讓作文為學生的表達交際服務,切實是作文成為學生表達交際的工具。

當然,按照課程改革的理念, 16年前的那次指導,限于條件、水平、觀念等方面,問題同樣值得我們認真地思考。

第4篇

1課程設置的改革

針對我國目前的漢語言文學專業關于寫作能力培訓方面存在的問題,應當要從課程設置上進行改革。我國目前的漢語言文學專業在寫作方面的課程包括基礎寫作和應用文寫作兩部分,以寫作基礎理論為體,以文學寫作和實用寫作為翼,稱作“一體兩翼”。在教學安排上是先學習寫作基礎理論,然后進行文體寫作教學,包括新聞、文學和評論類的寫作,最后開始學習應用文寫作,包括公務文書、事務文書和學術論文的寫作。由于作為“體”的寫作基礎理論是對文章的寫作方式進行提煉和總結而來,而文學寫作講究創意,公文寫作要求規范,因而這種“體”和“翼”難于協調,因此要進行改革。漢語言文學專業除了寫作課程要求寫作之外,其他的課程都是以提高文學修養為主,像“古代文學”“現當代文學”和“文學概論”,這些課程與寫作沒直接關系,這樣對于寫作能力的提高也有影響。關于寫作教學的分類,目前這種寫作分類顯然有不科學的地方,應當根據寫作的內容分為創作型和應用型兩大類,那些有感而發不拘于形式的的文體可稱為創意型,像新聞、文學類、評論類,公文和學術論文因為有固定的格式才可以納入到實用型。由于寫作能力的提高需要循序漸進,因此要改變目前這種學一學期理論再寫一學期的做法,應該在大學四年中,每一學期都要安排寫作,從大一開始,先安排實用型的應用文寫作,然后再根據學習內容安排新聞類、文學類這些具有創意性的文體,最后再學習寫學術論文。這樣不間斷地寫作,比在一個時期集中寫作效果好。在學習“古代文學”“現代文學”這些課程的同時,不能光學習,可以邊學習邊進行文學評論之類的寫作,這樣在提高文學修養和鑒賞能力的同時,也提高了寫作能力。

2利用網絡平臺提高寫作能力

寫作能力的提高與個人興趣有極大的關系,為興趣而寫和為完成任務而寫效果是不一樣的。在目前,由于網絡的普及,無論是閱讀還是寫作和過去相比都有明顯的改善,網絡上的新聞也不完全是記者采寫的,人人都能成為記者和編輯,過去文學愛好者的作品發表非常困難,而現在文學愛好者不僅自己可以開博客,還有各種文學網站可以發表小說、詩歌和散文,這些對于提高寫作能力都有幫助,可以鼓勵學生開博客,這樣既可以閱讀別人的作品并進行評論,自己的文章也可以讓別人欣賞。通過欣賞別人的博客、評論別人的博客、時常更新自己的博客,不僅可以提高自己的寫作水平,也能增加寫作興趣。

3功夫在詩外

古人常說的“功夫在詩外”,指的是善于積累、善于觀察生活,這樣寫起來才形象生動。寫詩如此,所有的寫作都如此。提高寫作能力,除了要多練之外,更要多積累,這種積累包括文學修養的積累和生活的積累。文學修養的積累就是要多讀書,不僅要讀中外名著,還要讀一些名著的評論文章,這樣才能更深入地了解名著的優點。除了名著之外,對于各種文學體裁的作品都要涉獵,像詩歌、散文以及歷史、自然科學甚至人物傳記等等,只有知識儲備豐富,寫作起來才能觸類旁通,文思泉涌。觀察生活不僅要觀察人,還要觀察大自然,包括各種動物植物以及生活環境,這樣寫作起來才有東西可寫,避免閉門造車,寫一些無病的作品來貽笑大方。

4結語

提高漢語言文學專業的寫作水平,主要還是先提高寫作興趣,再通過大量閱讀,這樣寫作起來才有話可說,僅僅學會寫作方法還是不夠的,因此提高文學素養也是提高寫作能力的方法之一。

作者:李小亞 單位:廣西民族大學相思湖學院

第5篇

關鍵詞: 光學課程 教學現狀 教學改革

1.引言

光學課程是高校物理學專業的一門重要基礎課,是普通物理學中一個必不可少的組成部分。自1960年激光出現以來,光學學科以前所未有的規模和速度迅速發展,出現了許多以激光為基礎的現代光學,如非線性光學、信息光學、光纖光學、光電子學、量子光學等許多新的分支學科。這些學科都是以經典光學為基礎發展而成,因此,光學課程是這些新技術的理論基礎課。通過學習光學課程,學生可以奠定堅實的知識基礎[1],同時學習其典型的科學思想方法。

鑒于光學課程的重要地位,我們應該不斷地探索如何對該課程實施恰當的、適合學科發展的教學工作。因此,如何改革現有的光學理論課程和實驗課程的傳授式教學,使之適應科學技術和當今社會發展的需要,是一個值得深入探討的課題。

2.光學課程教學現狀

2.1教學內容

長期以來,光學課程在內容結構上,都是以基本概念、基本規律和基本計算方法為主線,對于基本研究方法和基本物理思想不夠重視,敘述也無新意。教學內容一直主要是幾何光學與波動光學。盡管在教學過程中加入現代光學的基本原理介紹,但由于學時限制,教學過程中這部分內容的講授也一般只作簡單的介紹,大部分內容讓學生自己閱讀,因而光學的教學內容一直局限在經典光學的主要原理部分,對其應用涉及較少[2]。而光學是現代前沿科學技術的基礎和源泉,當今現代光學技術發展迅速,因而光學課程教學內容已跟不上時代的要求,不具有現代氣息。所以大學生在畢業以后,對現代光學發展概況了解甚少,很難適應當今社會對光電子技術、光通信技術人才的應用要求。這就要求我們對教學內容進行改革,充分利用有限的學時,合理安排教學內容,使學生在掌握基礎理論的同時,能很好地了解現代光學的發展動態。

2.2教學方法

縱觀我國的教學現狀,傳授式教學方法根深蒂固。這種教學方法以教師為主體,學生的學習完全屬于被動型。這雖然在知識的傳授方面有一定的意義,但卻嚴重地影響了學生能力的發展,降低了學生參與教學活動的積極性和主動性。只有教師讓學生成為教學活動的主體,發揮學生的主動性,使學生成為知識的探索者和創造者,才能使學生有自覺和持久的學習興趣,高校教學的目的才能得以實現。因此,光學課程的教學方法也成為亟待改革的內容之一。

2.3學生的學習積極性

教師要想收到較好的教學效果,就必須學會調動學生的學習積極性。而多數教師往往認為聽課者已經是大學生了,應該有學習的自主性,所以常會注重知識的講解,而忽略學生學習積極性的調動,與學生的互動甚少。現在一些學生進入大學后,生活方式與以往變化很大,覺得沒有了壓力,對未來又充滿了迷茫,所以對學習也就不那么重視。加上物理學相較其他學科顯得理論性很強,學習難度相對偏高,因此調動大學生的學習積極性是一個值得注意的問題。

3.光學課程改革的具體思路

3.1教學內容的調整

由于光學課程涉及的內容非常廣泛,頭緒繁多,自身又不像電磁學或者經典力學那樣有一個貫穿始終的思路而形成比較完整的體系[3],因此在教學改革過程中教師既要注意講授必要的傳統內容,又要緊密結合現代光學前沿課題,找準基礎理論與科技前沿課題的結合點,精選現代光學知識內容,把握幾個現代光學的前沿課題,以線帶面進行教學。教師在講授基礎光學的相關內容時,及時地引入現代光學相關知識,可以使學生既不感到光學基礎理論枯燥乏味,又能體會到現代光學前沿課題是與基礎理論緊密結合的。比如,講解偏振現象時教師可以引入立體電影的原理,講解幾何光學全反射原理時可以介紹光纖光學系統及其應用,講解雙折射晶體原理時可以介紹晶體材料的進展和應用前景,講解光的干涉內容時可以簡要介紹“納米技術”,等等。這樣不僅可以增加教學容量,而且能大大激發學生的學習興趣,使教學的內容充滿活力。

3.2教學方法的改革

目前,光學課程的教學雖仍以課堂教學為主,但是講解過程中應貫徹少講、精講的原則。課堂教學方法可靈活多樣。

3.2.1由問題帶動教學。

將實際問題與理論知識聯系起來,在介紹一個知識點之前,著重介紹知識點的實際來源,是為了解決什么樣的問題而提出的解決方法[4]。例如講授光的干涉內容時提出如下問題:(1)吹出的肥皂泡在陽光的照射下呈現出彩色圖案,這是為什么?(2)教室里有許多盞日光燈,卻沒有看到光的明暗分布條紋,這又是為什么?再例如講述多光束干涉時,可以先把F-P干涉儀的用途講清楚。這種思路可以讓本身枯燥的理論知識變得生動,進而活躍課堂氣氛,引導學生進行知識探索。

3.2.2著重方法講解。

大學教學的關鍵是提高學生的素質,不僅使學生掌握更多的知識,而且掌握方法,掌握分析和解決的能力。在課堂教學中,教師可以用光學原理引導學生如何進行相關設計,進行啟發式教學。教師的責任不僅僅是“教”,更重要的是引導學生去“觀察”和“學”,放棄“滿堂灌”、“拉著走”的教學方式。如果學生在老師的指導下完成具有一定研究性、探索性的小論文,就能鍛煉其獨立思考和探索問題的能力,有助于創新意識和創新精神的培養。

3.2.3分層次教學。

教學過程應分清主次,詳略得當。對于重點的基礎內容,可以詳細講解,重點強調,并伴有典型的例題,使學生牢固掌握。對于一般知識,如現代光學的前沿,可以由目前學生能認識的現象開始,簡單介紹原理,留出足夠的空間讓學生通過互聯網、圖書館等渠道進行深層次的了解。對于教材中的出現的相似內容,可以讓學生自學,采用討論式教學。這種教學方式既可活躍課堂氣氛,又可加深學生對知識的理解、運用,且有利于學生素質的提高。

3.2.4開辟專題講座,拓展教學內容。

為了利用采用講座與授課相結合的教學方式,在課程教學過程中教師可以適當安排幾次專題講座,專門介紹與現代生活息息相關的現代光學前沿課題,開拓學生的視野,豐富學生的課堂教學。

3.3調動學生的積極性

3.3.1多聯系實際應用。

學生往往不會對純理論的知識產生直接的興趣,如果只學習理論而不知理論的實際用途,學生會變得迷茫,學習也會變成一個流于表面形式的過程。在光學教學中,教師應結合教學內容,適時提出經過理想化了的實際技術問題,激發學生的興趣,引導學生靈活運用所學知識去探索、解決問題。理工科課堂中存在的共性問題就是當教師一味講解基本理論時,只有少數學生聽講,而當教師提出與之相關的實際應用,特別是生活中常見的應用時,多數同學會表現出很強的求知欲。光學與實際生活聯系密切,如在講授分振幅干涉這部分內容時可指出如何將照相機鏡頭做成看起來是藍紫色的,為什么陽光下的肥皂泡看上去是五顏六色的,如何檢驗眼鏡片的表面是否是光潔的,等等,結合了實際的應用,符合學生的認知規律。

3.3.2采用多媒體和傳統的教學相結合。

多媒體的使用大大節約了板書時間,緩解了課堂內容多、課時不夠的矛盾,課堂教學信息量增大。光學課程涉及到大量圖像,把光學圖像采用Flash、3D等繪圖軟件做成三維動態課件,在課堂教學中能產生生動活潑的效果,能提高學生的學習興趣和記憶力。比如講解夫瑯禾費衍射時,教師可先讓學生觀看矩形衍射和圓孔衍射的Flas來加強感性認識;講解F-P干涉儀時,仿真多光束干涉圖樣隨著干涉儀內表面反射率的變化而變化的圖樣,形象說明F-P干涉儀的工作原理。

3.3.3發揮情感的積極作用。

有調查表明,多數高校教師與學生之間的關系和高中教師與學生之間的關系不同,關鍵在于高校師生之間缺乏溝通。多數教師與學生見面時間僅限于課堂,且無更多交流,導致教師不認識多數的學生,甚至學生不記得某課程任課老師是誰。這也會降低學生學習的興趣。如果教師能夠與學生多交流多溝通,親近學生,就能夠在學生心中樹立起更好的形象,從而進一步激起學生對學習的興趣,使學生真正成為教學中的主體。

4.結語

本文主要就光學課程的教學內容、教學方法和調動學生積極性方面提出教學改革的方向。我們應該在教學過程中,通過各種實踐,不斷開展教學改革,努力提高課程教學質量,提高學生學習的積極性,培養學生的創新意識、創新精神和創新能力。

參考文獻:

[1]姚啟鈞.光學教程:第四版[M].北京:高等教育出版社.2008.

[2]鐘金鋼.21世紀普通物理光學教學改革思路研究[J].中山大學學報論叢.2002,22,(1):120.

第6篇

關鍵詞 激光原理 教學改革 課程建設

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)24-0004-02

激光是二十世紀人類的重大科技發明之一,被譽為繼原子能、計算機、半導體之后,人類的又一重大發明,被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”,它對人類社會生活產生了廣泛而深刻的影響。作為高技術的研究成果,它不僅廣泛應用于科學技術研究的各個前沿領域,而且已經在人類生產和生活的許多方面得到了大量的應用,與激光相關的產業已在全球形成了超過千億美元的年產值。由于各行各業都應用激光進行技術改造和新技術的開發研究,除了文科的幾乎所有理工農醫的高等院校都開設了激光原理和應用的課程。

《激光原理》是光信息科學與技術和應用物理學專業重要的專業基礎課,通過本課程的學習使學生對激光的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統的認識,培養學生分析和解決工程技術問題的能力,為進一步學習相關專業課打下基礎。然而,《激光原理》又是一門理論性很強的專業基礎課,該課程物理概念抽象和理論性強,基礎知識面廣,學生往往因缺乏感性認識,不易理解,感到難學,這對老師的教學水平和教學方法提出了考驗。筆者結合自己的教學實踐,從以下幾個方面對《激光原理》課程教學改革進行了探索。

一、教學內容的改革

《激光原理》課程主要介紹激光的產生條件、激光器的工作原理和激光器的輸出特性,這部分內容理論性強,需要應用原子物理、量子力學、熱力學統計物理、光學和高等數學等課程的結論和基礎,公式繁多、推導復雜、理論抽象,具有相當的難度和深度。在《激光原理》的教學過程中,我們還增加了部分激光技術的內容,比如激光器輸出的選模技術、激光器的穩頻、激光束的光束變換,以及激光的調制、偏轉、調Q和鎖模技術等,這部分內容是從事光信息科學與技術人員必須掌握的基本知識,通過對這些知識的學習能夠加深學生對激光器原理的理解和掌握。為了進一步加深印象,我們對典型的激光器進行了介紹,比如紅寶石激光器、汝玻璃激光器、Nd:YAG激光器等固體激光器,He-Ne激光器、CO2激光器、Ar+激光器等氣體激光器,以及燃料激光器和半導體激光器等都做了簡要的介紹。

在教材方面,我們選擇了上海理工大學陳家璧教授編寫的《激光原理及應用》(電子工業出版社)作為教材。這本教材的內容章節安排合理,知識點覆蓋面廣,理論體系較為完整,同時這本教材是在大學的普通物理學的基礎上編寫的,從激光的物理學基礎出發,著重闡明物理概念以及激光輸出特性與激光器的參數之間的關系,盡量避免過多的理論計算,以掌握激光器的選擇和使用為主要目的。因此這本教材的內容對學生來講不難理解,所講授的內容比較容易掌握。我們還增加了一本國際公認的經典教材作為參考書:Christopher C. Davis編寫的《Lasers and Electro-Optics:Fundamentals and Engineering》, Cambridge University Press。

二、教學手段的改革

在教學過程中建立師生平等的民主教學氛圍。改變“教師為主,學生從屬”的教學模式,本著師生平等的原則,以參與者的身份在教學活動中創造一種愉快輕松的氛圍,挖掘和調動學生的潛力,培養學生的創新能力。

教學方式以課堂授課為主,同時考慮到激光中有很豐富生動的現象,注重和提倡采用多種手段進行多種形式的教學,充分體現光學這門課豐富多彩、形象生動的特性,輔助的教學手段主要是利用計算機的多媒體功能。比如為了增強激光原理教學中關于激光器的光場分布的直觀性,采用快速傅立葉變換法求解傍軸近似波動方程,計算模擬激光器的光場分布,可以直觀地給出三維穩態分布圖,融合計算機的靈活性、新穎性和光學現象的直觀性及趣味性。通過演示實驗,讓同學們觀察到各種激光現象,展現了“百聞不如一見”的效果,使學生進一步加深了對課程內容的理解,激發學生的求知欲和好奇心,刺激同學們的思考。

另外,在教學過程中開展啟發式和討論式教學。從人才培養的角度來說,學生與老師應該具有互動性。開展啟發式和討論式教學,甚至適當運用跳躍式的教學方法來組織教學內容。給學生留出鉆研的空間。這不僅有利于提高教師教學研究的積極性,更能挖掘學生的開放性思維和獨立、大膽地學習和思考問題的能力,從而達到培養學生全面的科學素質和教學相長的目的。

三、考核方式的改革

考核方式已成為課程改革的一部分,與課程的實施方法相輔相成。傳統理工科院校的考核主要以閉卷筆試加平時成績的形式進行。在實際的考核過程中,我們逐漸加大平時成績的比例,減少閉卷筆試成績的比例。平時成績的考核形式可以多種多樣。比如,在授課過程中,對課程中某幾個重要的知識能力點,設立幾個小課題。讓學生們查找資料,撰寫論文,通過讓他們深入實踐,促進對知識點的掌握,強化學生自己思考的過程,達到培養學生自學意識、獨立科研意識和能力,達到素質型人才培養之目的。

如何提高《激光原理》課程的教學質量,如何優化和深化理論教學是一個長期的課題。針對教學內容、教學手段和考核方式等方面進行改革,調動學生的學習主動性和積極性,培養他們的創新思維、從事科學研究和撰寫學術論文的能力,提高他們的綜合素質和競爭力。

參考文獻:

[1]陳家璧,彭潤玲主編.激光原理及應用[M].北京:電子工業出版社,2008.

[2]馬再如.關于提高激光原理與激光技術課教學質量的探討[J].高等教育研究,2012,(1).

[3]袁杰,王飛,趙洪常,楊開勇,羅暉,張斌,許光明.淺談在本科生基礎課程《激光原理》教學中的幾點體會[J].中國教育導刊,2009,(34).

第7篇

《大學物理》是理工科各專業的一門重要必修基礎課,其內容和思想對后繼課程的學習和科學素質的培養都具有深遠而持久影響。近年來,我們以現代教育理念為指導,針對我校“應用型人才”的培養定位,結合新的課程基本要求,對大學物理課程的現代化建設進行了深入的研究與實踐,修訂了《大學物理》教學大綱,進行了課程體系的研究與改革,整合教學內容,注重教學方法和教學手段的研究與改革,探索現代多媒體輔助教學技術與傳統板書、版畫以及教師言傳身教的有機結合,加強教學輔導,建立了《大學物理》教學輔導網站,拓展了師生間溝通和交流的渠道。為我校大學物理課程的現代化建設,全面提高大學物理的教學質量,作了有意義的工作,取得了一定的成果。

1、教育理念的現代化

提出了在加強“三基”教學的基礎上,必須強化學生創新意識、創新思維和創新能力培養的教學理念。教師教學思想觀念實現了三個轉變:①由教學向教育轉變;②由知識傳授為主導向傳授、探究知識和培養學習方法并重的轉變;③由單純的課堂教學向全方位服務學生轉變。

2、教學內容的現代化

合理選擇教學內容,注重物理經典理論的整體性與日新月異現代科技的合理取舍,精講經典物理學內容,強化近代物理基礎,充實物理學在現代工程技術中的應用。實現經典物理的系統性與近代、現代物理內容的融會與整合,經典重在講方法,近代、現代重在講思想。在夯實物理學基礎知識的同時,注重物理知識的實時拓展與更新。例如:在力學中討論了同步衛星及其姿態的穩定性、潮汐力;在光學中介紹了全息照相,在電磁學中講了磁懸浮列車的原理等,這些內容既擴大了知識面,又很有趣味,有利于說明理論的威力和提高學生學習物理的積極性。

把“現代數字物理”引進課堂教學,充分利用現代計算軟件的數值計算和其它功能,將物理教學過程中的針對理想模型的討論的結果推廣到實際問題中,從而達到解決實際工程中的物理問題。如力學中

有阻尼的大擺角振動,熱學中麥克斯韋速率分布和速度分布函數,電磁學中任意帶電體的電場線和等勢面的模擬,光學中透鏡光具組的光學設計等。

3、教學過程、方法和手段的現代化

(1)、創建積極引導的課堂教學模式

注重教學過程的互動,改進現行以傳授知識為主的教學模式,教師課堂教學重點講思路、講方法、引問題、重討論,改變單一的以講知識為主,向重知識、重思想、重方法三者并重方面轉變。重視知識的發現與探究過程,揭示物理學的研究方法和手段,注重能力和素質的培養,實現其自主學習。

(2)、重視物理演示實驗和仿真實驗的作用

在教學過程中通過觀看演示實驗來學習物理是一條正確的途徑,我們已經建成近50個典型物理現象的演示實驗室和仿真實驗室。其演示實驗可以做到課堂演示與演示廳演示、演示與展示、教師演示與學生動手、傳統演示與多媒體演示相結合。

(3)、創建多方位的課外作業、輔導和成績評定方式

除常規作業和輔導外,已建成比較完善的網上作業和教學輔導系統(教學基本要求、重點、難點、典型例題與疑難問題解答等),豐富了學生的第二課堂。成績評定采取了由平時作業(含網上作業)、課堂討論、小論文、期中考試、期末考試等綜合確定。

(4)、教學方法與手段的現代化

進行了教學方法和教學手段的探索與更新,充分利用現代多媒體技術的直觀性與動感性,更加科學、合理地使用多媒體輔助教學,實現教學互動,探索教師“言傳身教”的感染力與現代多媒體輔助教學的有機結合,充分利用各自的優勢,合理取舍、取長補短,實現優化整合。為此有計劃的收集、購買、制作了大量的素材和多媒體課件,并實現共享;另一方面有針對性的組織專題講座和輔導班,對教師進行多媒體制作培訓,提高教師的多媒體制作的整體水平,如劉濤老師在學校第六屆教師教學比賽暨第三屆多媒體教學比賽奪得教學比賽第2名和多媒體比賽第1名的好成績。

二、主要成果

1、我們以現代教育理念為指導,針對我校“應

用型人才”的培養定位,結合新的課程基本要求,對大學物理課程的現代化建設進行了深入的研究與實踐,修訂了《大學物理》教學大綱,同時編寫了(1)大學物理考試大綱,(2)大學物理講授提綱,(3)大學物理指導教案。還編寫網絡版“大學物理自學輔導書”一本

2、建立了大學物理網上學習系統。

3、在各級教育教學期刊上發表教學研究論文二十余篇,其中在物理教育界具有較大影響的《大學物理》上教學研究論文六篇。

4、完成大學物理教學課堂錄像。

5、成功申報多項教改項目:

(1):省教育廳重點教改項目1項:“面向創新型人才培養模式下的大學物理課程體系研究”。

(2):校級校改項目2項:“創新型人才培養模式下的大學物理課程體系的實踐”和“大學物理課程網上作業及評閱系統建設”

(3):校級教材“大學物理學自學輔導”教材的編寫

三.創新點

(1)教學內容的現代化

做到精講經典、加強現代、強化應用、開拓視野,結合基礎課程教學,介紹現代高新科技成果的創新思維及其應用。把數值物理引進課堂教學,解決工程實際問題。

(2)教學方法的現代化

改變單一的以知識傳授為主,向講知識、講思想、講方法三者并重方面轉變。

改變單純以教師講授為主的課堂教學模式,增加研究性學習模式。授之工具、傳之方法,加大在教師指導下學生自主與研究式學習。

(3)教學手段的現代化

將課堂教學與網絡教學有機統一起來,將課堂延伸到課外、延伸到演示實驗室、仿真實驗室,自主開發“大學物理網上學習系統”,自主研制部分仿真實驗軟件。

四、應用情況

2004年《大學物理》課程確定為校級“品牌課程”,2005確定為“省級精品課程”建設。在2006年,教改項目“大學物理課程教學中加強素質教育和培養創新意識的研究與實踐”被批準為“四川省教學改革重點項目”。伴隨著大學物理現代化建設的逐步深入

開展,其教改成果已在不斷地推廣和應用,

(1)大學物理現代化建設進程

2003年——至今:全體大學物理教師在全校“大學物理”課堂教學從使用多媒體課件教學。

2004年——至今:開通“大學物理教學網站”,網站內容不斷更新,點擊率3萬余次,包括了大學物理中的非常多的教學資源,全體大學物理教師通過其中的“師生面對面”與學生及時交流,回答學生的學習問題。

2005年——至今:在“大學物理教學網站”下,開通“大學物理網上學習系統”,其內容及其豐富,大學物理各個教學環節的內容學生都能從學習系統中詳細查閱,是學生學習的好幫手。

2003年起,大學物理教研室著手認真研究大學物理內容的現代化問題,做到精講經典、加強現代、強化應用、開拓視野,結合基礎課程教學,介紹現代高新科技成果的創新思維及其應用。

2006年——至今,大學物理課程的現代化建設又實施了新舉措,大學物理演示實驗室和仿真實驗室在全校范圍內向學生開放,任課教師既可在演示實驗室和仿真實驗室給學生分析有趣的物理現象,又可將演示內容錄制下來,在課堂教學中進一步深入分析。

(2)

近三年在物理學教育研究類雜志《大學物理》、《物理與工程》等刊物;在全國實驗教學和實驗室類雜志《大學物理實驗》和《實驗科學與技術》等刊物上發表教學研究論文,通過這些刊物,我們的教學改革思想和改革成果向全國輻射。

(3)舉辦會議

2006年7月,理學院成功地舉辦了“四川省物理學會“2005---國際物理年”學術年會;四川省、重慶市實驗物理專委會2005學術年會;西南地區高校教研協作組實驗物理2005學術年會”,與會者一致對理學院院的大學物理及實驗教學改革和創新人才培養給予了充分肯定,這說明理學院在大學物理教學改革、創新人才培養、實驗教學等方面在西南地區高校中有較大的影響力。另外我們的教學研究和改革成果在2005年,2006年全國“大學物理課程報告論壇”上與全國各高校的物理同仁共同交流,得到他們的一致肯定。

第8篇

近年來,國內許多重點高校和普通高校都相繼開設光信息科學與技術專業,并逐步形成具有自身特點的人才培養模式和培養方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎和優質資源,有的還有光學碩士和博士點;普通高校特別是新開設此專業,開始階段從師資力量、實驗室建設,以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業反映高校畢業生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向,社會急需的是能勝任研究、開發、設計策劃等工作高素質、應用型的復合型人才.那么,如何完善具有自身特點的人才培養模式和培養方案,如何培養適應社會不同層次需要的人才,如何提高畢業生的競爭力等,就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術專業已正式招生,該專業的人才培養方案、教學體系設置、師資隊伍建設、實踐教學、實驗室建設等方面都需要認真思考與實踐,不斷完善和創新[2-5].

1.1人才培養模式的改革探討

社會的發展對高校人才的發展提出新的挑戰,要培養適應現代社會發展需要的高素質、應用型的復合人才,就必須改革人才的培養模式.結合蚌埠學院的特點,構建適合社會發展、學生發展的人才培養模式,成為專業建設中的首要問題.隨著科學與技術的發展,各種學科之間的相互滲透已成為學科發展的主要趨勢.面向21世紀,我校提出了加強基礎,拓寬知識面,注重培養創新精神和實踐能力,增強適應性和競爭性的總體要求,推進學科建設.實現專業與基礎的結合,理論與實際的結合,相鄰、相關學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養具有堅實基礎和創新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領域的科學研究與技術應用,結合本校特點,本專業辦學指導思想是:實基礎、適口徑、重應用、強素質、理工結合.培養學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創新意識、良好的職業道德和身心素質,并系統掌握光信息科學與技術的基本理論和基本知識,受到電子技術實訓、光信息專業的基礎實驗和課程設計、畢業設計等方面的基本訓練,具備從事光電子、光信息、光電技術及其相關學科工作的基本能力.本專業的培養目標是:培養適應經濟社會發展需要的德智體美全面發展的,具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識、基本技能和專業知識,能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲,以及相關的電子信息科學、計算機科學等技術領域,從事產品設計與開發、生產制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求,結合學生興趣和學院辦學定位和人才培養規格等,我們需要努力不斷探討和改革人才培養模式,以培養應用型人才.

1.2合理構建課程體系,優化教學內容

由于光信息科學與技術專業在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求,目前課程體系中還存在一些問題,例如課程大綱、教材內容不統一和怎樣符合不同學校的辦學特色,不同課程內容相互重復,課程設置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構建課程體系,優化教學內容,對人才培養具有決定性的作用,因此要以知識全面性和學習者為中心,結合學校辦學特色來設計課程和培養環節,要合理安排通識課程、專業課程以及其它諸如實驗課程等的比例,安排應突出學生知識、能力、素質結構的優化組合,強化學生應用和工程意識,另外要更多渠道優化,為學生研究性學習和創新能力的培養提供較大的時間和空間,諸如校選課制、網絡課堂等.光信息科學與技術更新和發展飛速,在課程建設方面,我們要以構建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭,帶動教學內容的更新,合理動態更新教學內容,淘汰過時的,促進課程質量的提高;其次根據課程設置對光學和光電子技術系列課程進行修訂、整合,使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面;再次為了反映當代科技的重大成就和前沿,我們除了完善光通信原理、光電子技術、激光原理與技術等專業基礎課,還考慮研究生課程打通,考慮實際應用,增設了光信息科學與技術方面的選修課,如激光光譜技術、非線性光學、信號與系統、光信息存儲與現實、MATLAB光學模擬技術、太陽能基礎、傳感器與檢測技術等,以適應國內外迅速發展的光電子技術的要求,培養“理實交融”的復合型的光信息科學與技術人才.另外,由于光信息科學與技術屬于應用面廣,實戰性強的專業,建立光學與光電子技術實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點,結合本院學科特點,經過反復調研、醞釀和會議討論,我們設置光信息科學與技術專業的主要課程為高等數學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術、數字電子技術、原子物理、量子力學、數學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術、光電檢測技術及應用等.學位課程中的專業基礎課、專業課,從以上主要課程中選取.

1.3實驗與實踐教學光信息科學與技術專業科學和技術關系密切

理論知識與實踐能力并重,所以圍繞專業方向和培養目標,以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創新能力作為指導思想,加強校內外教學和實踐環節的實效性,注重建立高素質的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法,努力構建創新人才培養的實驗與實踐教學體系[1,6,7].圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點,根據本專業特點以及我校專業實驗室建設指導思想和發展目標,全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、數字圖像處理實驗、光電子技術實驗、光通信與光信息技術實驗、激光原理與技術實驗和光電檢測技術及應用實驗,精心設計實驗內容和創建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優勢,發揮示范作用.基礎課實驗室要提高建設水平和教學質量,同時重視專業實驗室建設,重視用高新技術提高實驗室建設水平,強度基礎性和完整性建設的同時,增加有利于學生動手能力培養的設計性、探究性、創新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數學建模實驗室、電子技術實驗室,強化建設信號與系統、EDA、電子工藝設計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術實驗等專業基礎實驗室,需要努力爭取校領導及各職能部門的支持,確保經費到位,計劃1年內基本建成,可以滿足新專業教學和研究工作的需要.本專業主要實踐教學環節包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業基礎實驗、光電子學課程設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計、畢業實習、畢業設計(論文)等.我們需要進一步努力在原有校內、外實習基地的基礎上,通過更多知名光電信息企業和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術前沿以及管理一流的實習基地,主動與相關企業聯系調研,理論聯系實際,實現學校培養與市場需求的有機結合.此外,爭取實施校園網進教室和實驗室計劃,增加圖書館館藏文獻資料數量,豐富教學手段,激發學生興趣和創新動力.

1.4務必擁有自己的核心資源

開辦新專業僅有良好的課程設置和合理的實驗室建設是不夠的,還需要優良的師資隊伍建設.進一步加強教師隊伍建設,教師隊伍的數量、結構、素質、水平達到較高先進水平.計劃到2014年,在學歷結構上,教師中具有博士學位的比例達到30%左右;35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結構上,教授占教師總數20%以上,副教授占教師總數40%以上.全力推進科學研究工作,以科研促教學,走產學研相結合的路子.充分發揮學科帶頭人的作用,多出一些高質量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區的企業,了解他們在生產中碰到的技術難題,尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題,進行合作研究,為地方經濟建設服務.同時建立與本地區科研院所的聯系,加強合作,共同申報科研課題.建立科研激勵機制,培養合理的科研梯隊.廣泛開展學術研討、學術交流活動,形成濃厚的學術氛圍,加大科技開發和成果轉化力度.目前存在一個問題是該專業課教師數量不夠,迫切需要加入新生力量充實教師隊伍,加強教學和科研實力,還要注重在職教師的教學和學術進修.光信息科學與技術的建設必須擁有大量的人才資源,包括高素質的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設施”和“軟件平臺”,包括教學和科研設施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道,以及各項政策法規、規章制度等.

2結語

第9篇

摘要:針對《交通工程設計》課程內容繁雜、實踐性強、理論知識枯燥等特點,探討基于教學科研深度融合的《交通工程設計》課程教學模式。結合工程案例與理論知識,將科研貫穿理論教學過程,在此基礎上,指導本科生進行學術論文寫作和課程學習過程記錄,形成綜合考核形式,從而培養出科研實踐能力強、專業基礎知識扎實、專業興趣濃厚的科研應用型交通專業人才。

關鍵詞:交通工程設計;科研;教學模式

《交通工程設計》課程又名《交通工程設施設計》,是交通工程本科專業的核心課程[1]。由于《交通工程設計》課程理論概念多、知識結構復雜,一些高校老師提出了該課程改革的設想,探討了多種新型教學模式[2]。但現狀教學改革研究多為單純的案例講解和分析。教學科研深度融合的教學模式是對科研項目進行教學化再開發,使科研與教學融合的效果最大化[3]。考慮交通學科的綜合性,將科研項目研究全面結合理論教學,有助于《交通工程設計》課程教學水平的提高。

一、《交通工程設計》課程特性

《交通工程設計》課程涉及交通專業的交通規劃、交通安全和交通控制等領域,且與光學、電學和管理學等領域知識密切相關,因此該課程知識體系較復雜,公式和原理數量較多,學習難度較大。

二、基于教學科研深度融合的《交通工程設計》教學模式

該教學模式旨在突出學生主體,促進學生主動參與交通工程設計方案,培養學生主動探索、團隊合作的科研精神,同時增進師生間的交流與探討,引導學生自發進行文獻閱讀,有助于學生對課堂知識的理解。(一)課堂理論知識教學依據教材內容,結合相關規范和指南,編制多媒體課件。同時采用視頻制作軟件,以駕駛員為第一視角,制作生動活潑的公路沿線交通工程設施視頻。在此基礎上,靈活展示交通安全設施、收費系統、監控系統、照明系統等交通工程設計方案。(二)案例式教學(1)依據教師參與的科研課題,進行典型案例探討。引入“交通安全評價”、“交通安全專篇”等實際工程案例,結合科研成果,在教師進行案例分析后,組織以案例為主題的研究性學習活動。該學習活動將學生分小組討論,探討實際案例的優缺點,并提出問題的解決方案。(2)開展師生專題案例研討會。在講解一定數量的案例后,要求學生歸納該類科研問題,提出《交通工程設計》課程涉及的若干研究方向。(三)科研項目研究(1)應用型科研項目研究。針對《交通工程設計》課程涉及的各個具體交通工程系統,設置特定的科研型課程項目。該項目研究周期短,研究目的明確。例如預先給定校園周邊某條道路的初步設計方案,要求學生依據現行標準、規范和指南,參考國內外相關文獻,在課余時間完成現場調研,進而通過路線、路基路面、交叉口、交通特征等交通安全要素分析,進行該道路的交通工程系統設計。(2)研究方法培養。根據學生科研項目研究的進度與問題,教師及時講解如何提出問題、分析問題、解決問題的基本研究方法,并指導學生有效處理相關工程材料,要求學生以標準格式撰寫研究報告和畫出CAD設計圖紙。(3)團隊精神培養。工程項目是團隊合作的結果,要求學生分組完成材料收集和數據調研,并能夠在小組內部形成研討的氛圍。(四)項目成果匯報與點評根據學生的分組情況,推薦一名代表進行項目成果匯報。在匯報過程中,要求其余學生發現項目設計存在的問題,提出疑問,并讓匯報小組現場回答。在各研究小組結束項目匯報后,首先教師總結本次項目研究的經驗與不足,然后各小組進行科研效果自我評判。對學生而言,通過交通工程設計項目研究,可深入理解課程教學內容,同時了解交通工程設計的諸多專業技術。(五)指導學生發表學術論文學術論文是教學科研深度融合的典型成果。通過項目成果匯報與點評,發現學習與科研能力較強的學生,進一步培養他們的科研興趣,指導他們參與學術論文寫作。(六)指導學生作好課程學習過程記錄要求學生在聽課與實踐后,完成學習過程記錄。通過記錄與總結,促使學生將該課程知識系統化,并能及時總結自己的不足,有利于學生的學習思維活動進一步活躍,保證學習經驗和方法得到穩固發展。課程學習過程記錄包括理論知識總結、案例問題歸納、項目研究經驗、項目匯報方法、學術論文撰寫過程等內容。(七)考核方式改進根據學生的案例探討深度、應用型科研項目研究能力、項目成果匯報效果、學術情況和課程學習過程記錄,給出學生的平時成績。將科研項目的內容適當放入期末試卷中,結合理論知識考核,給出學生的期末考試成績。

三、結語

《交通工程設計》課程的教學科研深度融合教學模式通過課堂理論知識教學、案例式教學、科研項目研究、項目匯報、課程學習過程記錄和等教學改革措施,促進師生間的理論知識和學術研究交流,且有效銜接了工程實踐、科研創新與專業理論知識。

作者:卓曦 唐璐璐

第10篇

我國本科生教育質量的實證調查分析

關于本科畢業論文開題工作的幾點思考

中國高校師資隊伍建設現狀的調查研究

西部高師畢業班學生教師職業道德調查研究——以重慶師范大學為例

近年來我國高職院校內涵建設研究述評

試析高職院校學生職業道德教育之實踐鍛煉法

試論新時期井岡山精神

自我認識與大學生職業生涯規劃

信息化環境下的大學生思想政治教育創新探索

試論“基本原理概論”課中的案例教學法

增強高校思想政治理論課課堂教學實效性策略探析

高校思想政治課教學實施懲戒教育探析

“海西”發展戰略背景下的福建省高校思想政治理論課教學研究

地方高校大學生聽說學習障礙性因素及其對策的分析研究——以麗水學院為例

西南科技大學地質工程專業畢業設計的教學實踐與思考

環境工程微生物學實驗教學新探——污水生物處理過程中微生物的簡單分析

“現場總線控制技術”課程教學的實踐與探索

數控加工技術課程教學改革的探索與實踐

關于網頁設計課程的改革探索和實踐

以知識失業現象的視角反思我國高校文科建設——兼論文科招生規模與教育教學質量的統一

高等教育自身規律與社會經濟制約性關系探析

獨立學院創業教育的實施策略研究

體現職業特色的高職人文教育問題研究

高校女教師職業價值觀調查分析——以重慶市為例

論大學精品課程建設

以轉化高校“問題學生”為路徑的教育公平研究

從“孝心”與“孝行”說開去

以科學發展觀為指導打造高校服務型機關

積極學習理念在高等教育中的應用研究

語境策略在古代詩歌教學中的價值功能探微

西部高校生物類雙語教學師資隊伍建設途徑

聽力教學改革新思路:元認知策略培訓

完善高校思想政治理論課社會實踐教學保障機制的思考

大眾化與高校政治課教學研究

虛擬樣機軟件ADAMS在工業機器人教學中的應用

構建“植物學”課程自主學習教學模式的探索與實踐

普通本科院校化學專業實驗教學新體系的構建

對農學類大學生暑期社會實踐活動特點的調查分析——以廣西大學農學院為例

解放思想艱苦奮斗開拓創新——西南科技大學30年改革發展回顧與展望

欲窮千里目更上一層樓——30年的回顧與思考“紀念改革開放30周年專題”研討

學術何以道德——論大學學術道德建設的三大路徑

大學合法性危機:大學治理的原因探究

論基于信任的教學

教學交往的修辭互動——重構教者與受者的權力關系

我國高等教育自學考試管理體制創新的思考

我國高等教育投資體制政策歷史回顧、價值分析及啟示

中國高等教育大眾化階段的師生關系探討

對外漢語中級階段詞語辨析方法的探討

大學英語教學與雙語教學的比較分析

網絡環境下大學英語自主聽力教學探究

非英語專業大學生的翻譯教學探討

信息光學與設計性實驗探索

開展設計性物理實驗課程的探討

化學實驗教學與學生能力培養

大學生實驗成績評定方法與問題探討

高校德育課堂如何走向主體性

第11篇

論文關鍵詞:電子信息科學與技術;教學改革;課程建設

質量工程建設是教育部為實現加快我國高等教育建設和發展,提高我國高等教育水平所采取的重要舉措;而精品課程建設是高等學校質量工程建設和教學改革的重要內容之一,是提高教學質量的基礎。精品課程建設的標準是“一流教師隊伍,一流教學內容,一流教學方法,一流教材,一流教學管理”。這就要求在師資隊伍建設、教學內容和方法、教學過程管理模式等諸多方面嘗試課程教學改革和實踐模式的創新。傳統的教學模式是以教師傳授書本知識的課堂為中心的單一教學模式,課堂教學缺乏靈性與活力。由于電子信息類專業課程的嚴謹性和邏輯性,課堂教學顯得猶為沉悶。因此,電子信息類本科專業課程的教學改革和教學模式的創新,已成為各個高校急需解決的重要課題。湖南文理學院作為地方本科院校,電子信息類專業辦學歷史較短,在開辦電子信息科學與技術專業時主要參照國內重點大學來制訂自己的方案。由于學校實驗室條件、師資力量、生源等諸多方面的差異,在學生培養過程中不可避免地遇到了許多困難和疑惑。經過10余年的教學實踐,該專業的辦學思想與理念有了比較成熟的想法和特色。湖南文理學院為加強課程建設,全面打造特色專業,把2011年定為“課程建設年”。2011年,湖南文理學院物電學院在課程體系改革、教學內容、教學方法與理念等方面對電子信息科學與技術專業進行了全面打造和升級,取得了豐富的成果。

一、課程體系改革與創新模式

電子信息科學與技術是綜合電子技術、信息技術與計算機技術的交叉學科。從專業特點和專業培養目標上,構建了“基礎理論課程體系”、“實踐技能課程體系”及“創新實驗課程體系”一系列互相聯系又相對獨立的課程體系。

1.建立新的學科課程體系,完善人才培養方案,擴展專業技能的課程體系

湖南文理學院是教學科研型大學,傾向于教學。在新的課程體系中,學校根據培養目標,設置了學校及大類專業課程平臺模塊、學科基礎互通課程平臺模塊、專業共性課程平臺模塊及專業個性課程平臺模塊等四個課程體系平臺模塊。學校及大類專業課程平臺模塊主要是公共基礎課程、相關學科基礎課程(如高等數學、大學物理等)、文化素質創新能力課程。學科基礎互通課程平臺模塊主要是學科基礎課程,如電路、模擬與數字電路等。專業共性課程平臺模塊主要是專業課程、專業基礎課程和專業集中實踐。專業個性課程平臺模塊主要是專業方向課程和專業任選課程。新的培養方案注重培養學生職業技能和創新思想,針對社會職業需求,更新設置相應課程,基礎課程課時分配強調“基礎與新穎”。專業基礎與專業課程和企業需求對接進行甄選,重在技能訓練和創新精神的培養,建立以培養學生實踐能力和創新能力為核心的課程體系。加大了實踐教學課程的比例,制訂完善的實踐教學環節教學計劃,強化實踐教學與課程教學的銜接。

2.調整課程結構,增強實踐能力與創新精神

根據專業建設需要和學校實際,學校調整了課程設置,修訂教學大綱,整合、更新教學內容,加強教學過程的檢查督促;建立實踐教學基地模式,實現與企業合作培養的對接。近年來,物電學院光學學科獲得了湖南省重點建設學科和湖南省重點實驗室“光電信息集成與光學制造技術”,建立了一系列光電信息技術專業實驗室;并計劃申請籌建光電信息工程本科專業,為打通相關專業培養模式,與物理學、現代教育技術專業一起構建了專業方向課程平臺。學校建立多門校級精品課程,設立完善的課程建設標準和完整的課程建設文檔,要求優質課程有完整的教學大綱、考試大綱、教案、教學手冊、試題庫;實現教考分離,從主講教師、隊伍結構、教學活動等全方位提升教學質量;強化實踐教學,建立實踐教學大綱,并納入教學計劃。實踐教學分為校內進行的綜合課程實踐和專業綜合設計課程訓練,以及校外進行的企業和社會實踐課程。校內基本專業基礎實踐教學提高學生的基本專業技能和專業素養;校外實踐教學提升和強化專業綜合應用技能,并與廣東、江蘇等地多家電子企業達成實習、就業以及人才培養等意向。

3.構建科學實踐教學體系,提升實踐綜合能力

理論教學與實踐教學是相輔相成的。學校按照實踐教學功能的基本能力、專業能力、綜合應用能力培養目標,構建實踐教學內容和技能與創新思想相融的實踐課程,精心設計實踐教學課程體系,實現基礎實踐課程、專業實踐課程、綜合設計實踐課程的人才培養融合。為強化培養學生創新能力,優質課程的實驗教學環節,三分之二以上的實驗是創新和綜合設計性實驗。學校設立項目導師制,讓創新和實踐能力較強的學生參與教師的一些項目研發,或者申請學校的質量工程立項和產學研項目,師生共同參與項目建設,激發學生的學習興趣愛好,擴展視野。學校還通過設立創新實驗室,鼓勵學生積極參與項目實踐,提高學生的綜合能力,取得了良好的效果。通過多年辦學實踐,物電學院逐步形成了充分發揮和發展學生的興趣特長的人才培養理念,在要求學生具備本專業較扎實基礎的前提下,十分注重學生的興趣特長發展。近幾年來,學生獲得各種省級以上電子競賽(包括電子設計競賽、科技制作競賽)獎勵數十項;獲得三項國家專利,發表科研論文十余篇。學校進一步改革評價方式,成績評定與考核包括理論、操作實驗、實踐報告等多方式的能力考核。  二、教學內容改革與創新模式

課程體系建設是以知識服務社會經濟發展為宗旨,以校企合作培養人才需求為導向,走專業知識適應企業科技實踐的專業發展道路。按照電子信息專業人才培養目標的要求,通過改革與創新課程體系、構建理論課程教學體系與實踐課程教學體系、改革與創新教學方法,建立了培養學生在電子信息專業實踐與創新能力突出的、有特色的、科學合理的人才培養模式。為強化培養學生的創新精神和實踐能力,學校對教學內容修訂與改革作了明確的要求,要求教學內容要添加前沿性、實用性等新的專業知識;更新舊教材內容,把最新的電子信息類教學科研成果納入到教學內容之中,以滿足新的教學需求;理論課程的實驗課時增加,實驗課以創新性和綜合性實驗為主,減少驗證性實驗,激發學生對理論課程的學習動力,也強化了教師不斷獲取新知識的責任和思想活力,從而促進了學與教適應科技發展的步伐。

實踐教學的目的是提高學生的動手能力和創新能力,實踐課程的教學內容,也作了全面的改革與創新,采取分階段實踐的辦法。課程實踐主要是系統建模、電子裝配、計算機程序應用設計、電子電路課程設計、電子技術課程綜合設計以及到企業實踐訓練實習等一系列專業課程實踐。從基礎硬件設計到軟件設計,再到綜合課程實踐,實踐教學分階段貫穿于整個人才培養全過程,使學生實踐能力和創新精神得到不斷提升與發展。課程設計實踐按照項目要求模式安排課題,讓學生自己思考問題、解決問題,使學生成為實踐的主導,教師只做服務性的指導。這樣學生實踐能力循序漸進、逐層提高,培養了學生的創新能力和可持續發展能力,擴展了理論知識的應用。

三、教學方法改革與創新模式

電子信息專業課程體系和教學內容的改革與創新,突出了電子信息專業特色,優化了基礎理論與實驗技能、強化了實踐能力與創新意識、拓寬融合了專業口徑;實現寬口徑、厚基礎、實踐能力與創新思想好、理工結合的高素質應用創新型人才培養目標;使學生專業基礎理論與知識構架更加科學合理,實踐能力與創新思想明顯提高;擴寬了學生在光、電、計相關行業的就業機會;也為教學方法改革與創新指明了方向。

教學方法改革首先是教學思想的改革。由于教學內容豐富,教學課時緊張,學生接受能力不一,致使課堂教學大都是以教師的教為中心的單向教學模式。這種教學模式使學生在知識獲取過程中是一種被動獲取,嚴重阻礙學生解決問題能力與創新意識的發展。因此,針對不同課程特點,實行以學生為主體的現代教學模式是提高教學水平和教學方法的重要課題。基礎理論課程的教學方法改革,主要采用啟發式、情景教學法、動態顯示法、引導討論等課堂教學模式。實踐課程的教學采取項目課題教學法與企業頂崗實訓法為主要教學模式,不斷優化教學過程,充分借助現代教學技術手段和多媒體課件,把抽象的電子信息課程知識具體形象化,使學生更容易理解接受。在實施課堂教學過程中,倡導課堂討論與師生的交流,通過交流觸發學生的思想和創新能力。課堂教學方法的改革是教學方法改革的主題,除此之外,改革和完善課堂外的教學工作也很重要。教師課前精心準備教案,課程多人參與備課的討論;精心布置與批閱作業;改革考試考核的方法;采取基礎知識與實踐考核并重的系統考核評價模式;對教師的教學過程與教學效果也進行系統的評介。教學方法的改革與創新,既提高了教師的教學水平和教學質量,也更好地培養了學生的實踐能力和創新精神。

第12篇

【關鍵詞】光電檢測技術 課程內容 實驗 考核

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2016)02-0069-02

隨著現代科學技術的快速發展,光電檢測技術作為一門研究光與物質相互作用的新興技術,因其測量精度高、速度快、非接觸、頻寬與信息容量極大、傳遞信息效率高、自動化程度高等突出特點,成為現代檢測技術最重要的手段和方法之一。在工業、農業、軍事、航空航天以及日常生活中應用得非常廣泛,是現代信息類工科學生必須掌握的知識。

自2004年起,光電檢測技術課程成為北京信息科技大學光信息科學與技術和測控技術與儀器兩個專業共同的一門重要專業課。該課程將光學檢測技術與現代微電子技術、計算機技術緊密結合起來,深入講解各種光電轉換技術及器件的原理、特性和基本用法,結合具體應用,詳細介紹各種激光干涉、衍射,光纖傳感等光電檢測方法、技術及系統,最終讓學生深入理解光電技術的基礎理論和基本知識,對各種光電器件和光電檢測技術有一個全面的認識,并且掌握多種光電檢測方法,以便在實踐中熟練應用,為學生今后的工作打下堅實的基礎。理解和掌握這門課程,對于提高學生素質和培養分析能力、創新能力都有重要意義。

同時由于光電檢測技術以光電子學為基礎,以光電子器件為主體,研究和發展光電信息的形成、傳輸、接收、變換、處理和應用,這正是學院儀器科學與技術和光學工程兩個一級學科共同的研究方向。學院眾多教師在該方向的長期科學研究過程中,不斷加深對光電檢測技術的基本理論、實施方法、系統和關鍵技術的理解和應用,在光、機、電、計算機相結合的激光干涉測量、激光衍射測量、激光跟蹤測量、光纖傳感檢測、光電多自由度監測等各種物理參數測量儀器和系統方面展開了深入研究,取得了豐碩的研究成果并積累了豐富的科研經驗。

2013年開始,以精品課程為目標,我們深入開展了光電檢測技術課程建設,涉及課程教學內容的更新、實驗環節的改進和考核方式的改革等。

一 教學內容

如圖所示,一個典型的光電檢測系統包括光學處理部分、電子學處理部分,兩者通過光電轉換部分有機連接成一個整體。與之相對應,光電檢測技術課程內容多、發展快、涉及知識面廣。為此,我們首先對授課內容進行比較分析和歸納總結,提煉出最基礎的關鍵原理,同時吸取眾家之長,結合專業特點,補充有代表性的最新應用。

首先對應用光學、物理光學、信息光學等課程已經講授的內容大幅度減少授課學時,例如光電檢測中常見光源、光學系統和設備相關內容的學時壓縮一半;但鑒于輻射度和光度學是專業選修課,一部分學生沒有選修,一部分學生選修后掌握不夠多,將該部分知識的講解課時適當增加,補充了一些與學生日常生活關聯度高的內容,增強學生學習的興趣;強化光電轉換器件部分,如前所述,該部分所介紹的各種光電轉換器件是光電檢測技術的關鍵環節,深入介紹了各種光電子發射探測器、光電導探測器、光伏探測器、光電成像器件的原理、特性和基礎應用,還專門介紹了應用日益廣泛的紅外熱成像探測器;同時考慮到調制解調技術在光電檢測系統中的廣泛使用,專門對此技術做了重點講解。調整后整體內容更豐富,兼顧了基礎原理和實際應用,學生反饋良好。

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* 北京信息科技大學課程建設項目資助

我們還將課程內容與后續的專業綜合實踐環節相配合。因為學院兩個專業都開設有專業綜合實踐環節,該環節主要培養學生綜合運用所學知識掌握某些光機電系統的設計能力,將所學與實際應用有機結合起來,最終提高學生分析問題和解決問題的能力,培養他們的創新意識及創新能力。光電檢測技術正是與專業綜合實踐相對應的一門重要的綜合性課程,我們在授課過程中有意識地將后期綜合實踐可能涉及的內容經提煉后引入到課程教學中,前期培養學生的綜合應用意識和能力,為后續的綜合實踐環節打好基礎。

二 實驗環節

課程設有8個學時的實驗。通過較充分的實驗,使學生在掌握光電檢測技術基本理論知識的基礎上,培養設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析。

但我們發現,學生在綜合運用理論和技術手段設計系統的能力有所欠缺,主動性不足。為此,我們特別增加了學生自主設計實驗,例如讓學生自主設計一個光強自動控制裝置,能夠探測環境的光強,當環境光暗到一定程度后(根據環境情況,制定特定的照度值),能點亮LED。并且環境光越暗,LED越亮。通過此實驗,促使學生了解各種光強探測原理及傳感器,選擇合適的光強探測傳感器并設計其驅動電路,掌握輸出光強控制方法并設計相關電路,掌握實驗調試方法和實驗數據分析處理方法。整個實驗由學生自主設計,在設計方案審核通過后自主搭建系統并完成功能調試,最終提交完整的設計報告,包括任務分析、調研、系統方案設計、成本核算、具體電路設計、調試過程和測試結果處理。這樣的實驗學生參與度高、效果更好,對提高學生知識的綜合運用能力和手腦結合的能力有較大幫助。

三 考核方式

該課程加強了過程考核,增加了平時作業、課堂表現、小組專題宣講和實驗部分在總成績中的占比,特別是對于平時表現和實驗部分成績優秀的學生,本人申請獲批后,可以免書面考試,以實物作品、論文、競賽來代替。

對于大多數學生的期末考試,在出題過程中有意識地與課程目標緊密呼應。本課程的課程目標按照工程教育認證標準,主要涉及了通用標準畢業要求各種能力的培養,因此試卷題目也從各個角度對學生的以上能力進行考核。例如,為考核學生了解光電檢測技術的現狀和發展趨勢情況,我們出了讓學生填寫近年來諾貝爾物理獎主要內容的題目。又比如,為了考核學生掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識;具有綜合運用理論和技術手段設計系統的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素的情況,我們在考試中有針對性地出了分值較高的光電檢測系統綜合設計型題目,加強了對學生綜合分析和設計能力的考核。

四 結束語

借助光電檢測技術課程建設,我們對該課程展開了全面探索和改進,緊密結合工程教育專業認證的要求,梳理了課程教學的內容,增加了學生自主綜合實驗,改進了課程考核方式,增強了學生的學習興趣,提高了學生的綜合分析和設計能力,初步達到了建設目標。

參考文獻

[1]雷玉堂.光電檢測技術(第2版)[M].北京:中國計量出版社,2009

[2]浦昭邦、趙輝.光電測試技術(第2版)[M].北京:機械工業出版社,2010

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