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光學(xué)工程研究方向范文1
一.基本條件(考生必須同時(shí)滿足下列各項(xiàng)條件)
1.普通招考的考生(直接攻博、碩博連讀按原辦法執(zhí)行)且符合《南開(kāi)大學(xué)2016年博士生招生說(shuō)明》中的博士報(bào)考條件;
2.入學(xué)時(shí)年齡不超過(guò)45周歲;
3.培養(yǎng)類(lèi)別:電子信息與光學(xué)工程學(xué)院只招收全日制攻讀博士生，考生被錄取后必須全脫產(chǎn)學(xué)習(xí)，學(xué)生檔案和工資關(guān)系必須全部轉(zhuǎn)入我校;
4.外語(yǔ)水平要求：符合以下任一項(xiàng)：
(1)通過(guò)國(guó)家六級(jí)(六級(jí)成績(jī)達(dá)到425分)或國(guó)家四級(jí)成績(jī)達(dá)到550分;
(2)托福(TOEFL)成績(jī)達(dá)到90分以上(老TOEFL達(dá)到600分);
(3)雅思(IELTS)成績(jī)達(dá)到6分以上;
(4)GRE成績(jī)1300分以上(新標(biāo)準(zhǔn)260分以上);
(5)在英語(yǔ)國(guó)家或地區(qū)獲得過(guò)碩士學(xué)位;
5.健康狀況符合南開(kāi)大學(xué)研究生入學(xué)體檢標(biāo)準(zhǔn)。
二.可接收“申請(qǐng)考核制”博士的導(dǎo)師及招生名額
2016年南開(kāi)大學(xué)博士招生專(zhuān)業(yè)目錄中電子信息與光學(xué)工程學(xué)院全部導(dǎo)師;
電子信息與光學(xué)工程學(xué)院博士生招生計(jì)劃名額含直接攻博、碩博連讀生、“申請(qǐng)考核制”博士生、普通招考考生。
三.選拔程序
1.網(wǎng)上報(bào)名
以“申請(qǐng)考核制”報(bào)考我院的考生需在“全國(guó)研究生招生信息網(wǎng)”報(bào)名，報(bào)名時(shí)考試方式必須選擇“申請(qǐng)考核制”。
網(wǎng)上報(bào)名時(shí)間：2015年10月25日至11月5日
網(wǎng)上報(bào)名網(wǎng)址：yz.chsi.com.cn/bsbm
2.提交申請(qǐng)材料
考生須于2015年11月5日前(以郵戳為準(zhǔn))郵寄申請(qǐng)材料，申請(qǐng)材料建議以快遞方式郵寄。
郵寄地址：天津市南開(kāi)區(qū)衛(wèi)津路94號(hào)南開(kāi)大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院研究生辦公室(主樓206)
郵政編碼：300071
聯(lián)系電話：022-23507740
提交材料清單(材料要求A4紙規(guī)格按順序排列)：
(1)《南開(kāi)大學(xué)2016年“申請(qǐng)考核制”博士研究生考核申請(qǐng)表》;
(2)《報(bào)考南開(kāi)大學(xué)2016年攻讀博士學(xué)位研究生登記表》;
(3)提交兩份攻讀博士學(xué)位《專(zhuān)家推薦信》;其中一份由考生碩士階段的指導(dǎo)導(dǎo)師填寫(xiě)。(推薦信是學(xué)院確定博士生資格的重要依據(jù)，推薦人須給予足夠的重視。推薦書(shū)應(yīng)由推薦人根據(jù)自己對(duì)考生的了解，實(shí)事求是、客觀的親自填寫(xiě)，并簽字密封)。
(4)申請(qǐng)人二代身份證復(fù)印件;
(5)學(xué)位、學(xué)歷證書(shū)復(fù)印件(應(yīng)屆碩士生提交學(xué)生證復(fù)印件)，境外獲得學(xué)位考生需提供教育部留學(xué)服務(wù)中心學(xué)歷認(rèn)證證書(shū)復(fù)印件;
(6)本科和碩士階段的學(xué)習(xí)成績(jī)單(須加蓋研究生院或人事部門(mén)公章);
(7)碩士學(xué)位論文(應(yīng)屆碩士生提交碩士學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告);
(8)獲獎(jiǎng)證書(shū)、、獲得專(zhuān)利及其它原創(chuàng)性研究成果的證明材料;
(9)外語(yǔ)水平能力證書(shū)復(fù)印件(CET6、TOEFL、IELTS等);
(10)《research proposal》，要求3000字左右;
以上提供材料均認(rèn)為是真實(shí)可靠的，如有偽造，一經(jīng)招生單位發(fā)現(xiàn)，立即取消其錄取資格。
3.學(xué)院審核
(1)學(xué)院研究生辦公室負(fù)責(zé)材料形式審查，審查材料是否齊全、填寫(xiě)是否規(guī)范、審核基本條件是否符合報(bào)考條件。特別對(duì)應(yīng)屆生的學(xué)生證、已獲碩士學(xué)位人員的碩士學(xué)位證書(shū)，境外獲得學(xué)歷者提供的教育部留學(xué)服務(wù)中心的學(xué)位認(rèn)證進(jìn)行查驗(yàn)。檢查合格者按報(bào)考導(dǎo)師進(jìn)行分類(lèi)整理，轉(zhuǎn)報(bào)考導(dǎo)師。由報(bào)考導(dǎo)師提出意見(jiàn)后一并提交到“資格審核組”評(píng)估。
(2)學(xué)院以光學(xué)工程和電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程兩個(gè)學(xué)位評(píng)定分委員會(huì)作為光學(xué)工程和電子科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)學(xué)科“資格審核組”，負(fù)責(zé)評(píng)估考生提交的申請(qǐng)材料，評(píng)估內(nèi)容包括：考生的學(xué)習(xí)成績(jī)、參與各類(lèi)課題研究實(shí)踐情況、碩士論文、發(fā)表文章以及獲獎(jiǎng)、擬攻讀博士學(xué)位期間的研究計(jì)劃等。
“專(zhuān)業(yè)審核組”填寫(xiě)《南開(kāi)大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院2016博士研究生“申請(qǐng)考核制”資格評(píng)估考核表》，并給出百分制成績(jī)(60分以下為不合格)，擇優(yōu)確定入圍考生名單。并報(bào)研究生招生辦公室審批。審批通過(guò)后，于2015年11月18日前學(xué)院對(duì)外公示入圍考核人員名單(公示期為十個(gè)工作日)。
4.綜合考核
各學(xué)科組成由申請(qǐng)導(dǎo)師參加的5名及以上相關(guān)研究方向教授組成“綜合考核專(zhuān)家組”，對(duì)通過(guò)審核并在網(wǎng)上報(bào)名的考生進(jìn)行接收綜合考核，考核內(nèi)容包括：
(1) 筆試：內(nèi)容含心理健康、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)翻譯(100分鐘)
(2) 面試：考核考生本科和碩士期間課程學(xué)習(xí)成績(jī)、科研成果水平、英語(yǔ)水平(含口語(yǔ)、聽(tīng)力、寫(xiě)作能力)、綜合素質(zhì)(含身體素質(zhì)、心理健康、語(yǔ)言表達(dá)能力、邏輯思維能力等)等方面。重點(diǎn)考察考生科研創(chuàng)新能力和專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)潛質(zhì)等綜合素質(zhì)。
每個(gè)申請(qǐng)人需準(zhǔn)備10分鐘PPT展示，PPT內(nèi)容需含個(gè)人簡(jiǎn)介、學(xué)習(xí)成績(jī)、課題研究、發(fā)表成果、擬攻讀博士學(xué)位期間的研究計(jì)劃等內(nèi)容。
面試結(jié)束后，“綜合考核專(zhuān)家組”成員需填寫(xiě)《南開(kāi)大學(xué)博士研究生“申請(qǐng)考核制”綜合考核記錄表》，并給出評(píng)語(yǔ)和百分制成績(jī)。
考核成績(jī)低于60分的不予錄取，根據(jù)成績(jī)確定擬錄取名單，考核成績(jī)將在學(xué)院網(wǎng)站進(jìn)行公示，公示期為十個(gè)公示日。
5.擬錄取名單審核
根據(jù)各“綜合考核專(zhuān)家組”上報(bào)的擬錄取名單，學(xué)院“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”進(jìn)行綜合匯總、復(fù)核。提出電子信息與光學(xué)工程學(xué)院 “申請(qǐng)考核制”博士最終擬錄取名單，11月26日前上報(bào)學(xué)校。由學(xué)校研究生錄取工作領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行審核，審核通過(guò)后由電光學(xué)院公示“申請(qǐng)考核制”博士擬錄取名單，公示期為十個(gè)工作日。
6.錄取
凡被以“申請(qǐng)考核制”方式錄取為我校博士研究生的考生被錄取后須全脫產(chǎn)學(xué)習(xí)，需將檔案和工資關(guān)系全部轉(zhuǎn)入我校，方可發(fā)放錄取通知書(shū)。
四.監(jiān)督機(jī)制
學(xué)院將建立以主管院長(zhǎng)和各學(xué)科負(fù)責(zé)人為主要成員的學(xué)院“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”;學(xué)位評(píng)定分委員會(huì)組成的“資格審核組”;各專(zhuān)業(yè)老師組成的“綜合考核專(zhuān)家組”三級(jí)審核制度，確保選拔的公平、公正、公開(kāi)。
考生在通過(guò)“申請(qǐng)考核制”申請(qǐng)攻讀博士學(xué)位過(guò)程中，如果對(duì)綜合考核等方面有疑問(wèn)，可首先向?qū)W院提出申訴，由學(xué)院研究生“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”對(duì)考生提出的申訴進(jìn)行調(diào)查及處理。如果考生對(duì)學(xué)院研究生“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”做出的申訴處理仍有異議，可進(jìn)一步向?qū)W校爭(zhēng)議委員會(huì)提出申訴，并由學(xué)校爭(zhēng)議委員會(huì)按照教育部及學(xué)校相關(guān)文件要求做出裁決。
五.招生咨詢
電子信息與光學(xué)工程學(xué)院招生信息請(qǐng)查詢以下網(wǎng)頁(yè)：it.nankai.edu.cn;
咨詢電話：022-23507740。
辦公地點(diǎn)：南開(kāi)大學(xué)主樓206室。
六.其他事項(xiàng)
1.“申請(qǐng)考核制”選拔方式只招收非定向普通考生，各類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃不得以該方式進(jìn)行招考。
2.學(xué)習(xí)年限、畢業(yè)就業(yè)、學(xué)費(fèi)、獎(jiǎng)助學(xué)金、學(xué)生住宿按南開(kāi)大學(xué)招生簡(jiǎn)章的規(guī)定執(zhí)行;
3.有關(guān)指導(dǎo)教師的情況可參閱電子信息與光學(xué)工程學(xué)院網(wǎng)站信息;
光學(xué)工程研究方向范文2
（蘭州城市學(xué)院培黎工程技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730070）
摘要：構(gòu)建光學(xué)課程的教學(xué)新模式，培養(yǎng)大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，以適應(yīng)新升本院校建設(shè)教學(xué)應(yīng)用型本科大學(xué)、實(shí)施高教強(qiáng)省戰(zhàn)略的需要，我們從創(chuàng)新教育理念出發(fā)，在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一些嘗試并取得了良好的效果。
關(guān)鍵詞 ：新升本院校；光學(xué)；教學(xué)新模式；科研訓(xùn)練
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.06.019
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1671—1580（2015）06—0044—02
基金或課題：甘肅省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（［2012］GSGXG045）；蘭州城市學(xué)院教育教學(xué)研究項(xiàng)目（2012-JY-38，2013-JY-16）。
收稿日期：2014—12—22
作者簡(jiǎn)介：郭中華（1979— ），女，甘肅金昌人。蘭州城市學(xué)院培黎工程技術(shù)學(xué)院，副教授，研究方向：光學(xué)及光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
鄭庭海（1971— ），男，陜西延安人。蘭州城市學(xué)院培黎工程技術(shù)學(xué)院，副教授，研究方向：教育管理。
經(jīng)典的光學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法在促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步方面一直發(fā)揮著重要的作用，而光學(xué)課程是物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課。面向地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，以應(yīng)用型本科教育為發(fā)展目標(biāo)，光學(xué)課程的教學(xué)體系也應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥茖W(xué)素質(zhì)的教育為主， 注重教育的社會(huì)功用，培養(yǎng)知識(shí)與技能兼?zhèn)涞母邔哟螒?yīng)用型人才，形成教學(xué)與科研的良好互動(dòng)。面對(duì)現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、知識(shí)體系的不斷更新及教學(xué)手段的現(xiàn)代化等因素，如何優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，重新構(gòu)造課程體系，選取適合于應(yīng)用型本科教學(xué)目標(biāo)的光學(xué)教學(xué)內(nèi)容，改變傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)模式，煥發(fā)傳統(tǒng)學(xué)科的生命力，培養(yǎng)研究型和創(chuàng)新型人才顯得尤為迫切。
結(jié)合多年的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及大量的調(diào)研工作，我們以課程體系的改革與創(chuàng)新為契機(jī)，構(gòu)建體現(xiàn)應(yīng)用型本科院校特點(diǎn)的光學(xué)課程教學(xué)模式，突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。從教學(xué)內(nèi)容的選取、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)、加強(qiáng)與周邊學(xué)科的關(guān)聯(lián)幾個(gè)方面入手，形成了自己的一些特色，并取得了良好的教學(xué)效果。
一、簡(jiǎn)化經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容，引入學(xué)科發(fā)展新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化
適當(dāng)引入現(xiàn)代光學(xué)知識(shí)內(nèi)容，介紹學(xué)科發(fā)展的新技術(shù)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化，這是光學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容改革的趨勢(shì)，［1］ ［2］對(duì)于學(xué)生探求基礎(chǔ)知識(shí)的價(jià)值、潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維能力是十分必要的。
對(duì)于經(jīng)典光學(xué)的教學(xué)內(nèi)容改革，［3］ ［4］不應(yīng)該只是內(nèi)容的簡(jiǎn)單擴(kuò)充，而要把教學(xué)內(nèi)容中最基本的原理和現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)理論中能夠相對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)作為重點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新和整合。比如：對(duì)光的干涉和衍射現(xiàn)象的原理分析，需要涉及非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)過(guò)程，這些過(guò)程現(xiàn)在完全可以簡(jiǎn)化，因?yàn)槔每茖W(xué)計(jì)算程序的數(shù)值方法不僅可以進(jìn)行精確計(jì)算，［5］還可以進(jìn)行數(shù)值仿真和模擬，所以只需要講清圖樣的分布特點(diǎn)即可；在幾何光學(xué)部分，簡(jiǎn)化一些基本原理，諸如費(fèi)馬原理在反射、折射原理中的推導(dǎo)、理想光具組作圖法求像和像差原理介紹等，加入以基本光學(xué)原理為基礎(chǔ)的現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)介紹，如光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用、光電開(kāi)關(guān)、指紋鎖、集成光學(xué)簡(jiǎn)介等；對(duì)于光的量子理論不宜過(guò)多講解光電效應(yīng)等學(xué)生熟知的現(xiàn)象，而應(yīng)該從光的本性角度來(lái)分析光與物質(zhì)相互作用的量子光學(xué)規(guī)律；在現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)部分加入激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用研究等內(nèi)容，開(kāi)拓學(xué)生的知識(shí)視野。
在教學(xué)中滲透前沿科技基礎(chǔ)知識(shí)，拉近學(xué)生和前沿知識(shí)的距離。比如：在光纖傳光原理中可引入梯度折射率材料的基本理論、自聚焦透鏡的成像特征以及光柵光纖傳感技術(shù)的介紹，［6］指點(diǎn)學(xué)生聯(lián)系光柵、光纖、折射率這幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行思考，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)知識(shí)具有的生命力和反映的時(shí)代性，激發(fā)學(xué)生獲取新知識(shí)的求知欲，借此機(jī)會(huì)可讓學(xué)生查閱資料，了解其相關(guān)發(fā)展和應(yīng)用，還可以設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或創(chuàng)新課題，進(jìn)行分析或演示等。
二、借助現(xiàn)代教育技術(shù)構(gòu)建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在強(qiáng)調(diào)物理概念的同時(shí)，構(gòu)建物理圖像，進(jìn)行素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育
在光學(xué)課程的教學(xué)中，常存在著理論內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的脫節(jié)，因此，在課堂教學(xué)中應(yīng)注重相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的講解，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)，建立數(shù)量級(jí)的概念，強(qiáng)調(diào)物理概念的同時(shí)構(gòu)建物理圖像，可以借助現(xiàn)代教育技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的優(yōu)化。依托校園網(wǎng)、高等學(xué)校教學(xué)資源網(wǎng)和數(shù)字圖書(shū)館，提供豐富的教學(xué)課件、講義及多媒體素材等，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)的信息量，將基礎(chǔ)理論、科研進(jìn)展及光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。
此外，依托豐富的教學(xué)資源和當(dāng)前的硬件設(shè)備構(gòu)建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。首先，開(kāi)放課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可結(jié)合自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃和時(shí)間安排選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇所需的實(shí)驗(yàn)儀器，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行測(cè)試和結(jié)果分析，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性；其次，響應(yīng)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的政策，開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，拓展光學(xué)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)的廣度和深度，啟發(fā)學(xué)生去建立物理圖像，由此增加近代光學(xué)新知識(shí)的引入，增加物理學(xué)知識(shí)在工業(yè)、科技等領(lǐng)域中的應(yīng)用范例；最后，結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué)研究，同時(shí)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極參與大學(xué)生物理科技作品競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽項(xiàng)目、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目等科技活動(dòng)，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，這不僅可以使學(xué)生了解本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的工程實(shí)際問(wèn)題或?qū)W科前沿動(dòng)態(tài)，還有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。
目前，實(shí)驗(yàn)中心已開(kāi)放多項(xiàng)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)和發(fā)表相關(guān)研究論文多篇，同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生參與科技創(chuàng)新項(xiàng)目、課外學(xué)術(shù)科技作品項(xiàng)目，多次獲得省級(jí)和國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。這種以團(tuán)隊(duì)合作形式進(jìn)行的實(shí)踐活動(dòng)使得學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，不僅擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)視野，啟發(fā)他們的思維，而且通過(guò)這些活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)思想和敢于創(chuàng)新的精神，更重要的是，他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流表達(dá)能力等科研素養(yǎng)也得到了有效的提高。
三、深入研究課程內(nèi)容與周邊學(xué)科的聯(lián)系，打開(kāi)學(xué)生的創(chuàng)新思路
能源問(wèn)題是當(dāng)今人類(lèi)致力于開(kāi)發(fā)利用的重點(diǎn)領(lǐng)域，而目前我國(guó)可再生能源專(zhuān)業(yè)人才自主研發(fā)能力薄弱。2006年，我國(guó)開(kāi)始實(shí)施的《可再生能源法》明確規(guī)定，教育行政部門(mén)應(yīng)當(dāng)將可再生能源知識(shí)和技術(shù)納入普通教育、職業(yè)教育課程。
我院為了培養(yǎng)能源利用的應(yīng)用型人才，迎接新能源時(shí)代的到來(lái)，開(kāi)設(shè)了新能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)。依托其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，我們?cè)诠怆姍z測(cè)、光電性質(zhì)研究和光伏技術(shù)應(yīng)用等方面開(kāi)設(shè)了研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從相關(guān)科研項(xiàng)目或生活實(shí)際需求中提取原料和課題供給學(xué)生從事研究，并積極組織學(xué)生參加各種交流活動(dòng)，進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
我們?cè)诠鈱W(xué)課程方面進(jìn)行了上述積極有益的探索和改革，提升了課程教學(xué)的整體水平，獲得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、綜合素質(zhì)有了明顯的提高，很多學(xué)生愿意繼續(xù)深造，報(bào)考光學(xué)、光學(xué)工程方向的研究生。但是課程改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，需要從多方面、多層次開(kāi)展，需要不斷地與時(shí)俱進(jìn)，以創(chuàng)新教育理念為出發(fā)點(diǎn)，以后可以研究將現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用與開(kāi)放式教學(xué)相結(jié)合；探討雙語(yǔ)教學(xué)、討論指導(dǎo)課等新的教學(xué)方式、教學(xué)方法的改革；探討課程群的建設(shè)，包括精品課建設(shè)、教輔資料建設(shè)、加強(qiáng)信息物理基礎(chǔ)教育等；引入更加人性化、立體化的考核方式，公平體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提高學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量和社會(huì)服務(wù)能力，促進(jìn)新升本院校整體教育教學(xué)質(zhì)量的提高。
［
參考文獻(xiàn)］
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［4］姚啟鈞.光學(xué)教程［M］.北京：高等教育出版社，2008.
光學(xué)工程研究方向范文3
實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究總體上以適應(yīng)世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略的需求為出發(fā)點(diǎn)，以探索精密測(cè)試技術(shù)及儀器學(xué)科領(lǐng)域的前沿科學(xué)技術(shù)問(wèn)題為主，注重新興交叉學(xué)科和綜合技術(shù)的研究。主要研究方向包括：(1)激光及光電測(cè)試技術(shù)，(2)新型傳感器及儀器自動(dòng)化，(3)納米測(cè)試及微型光機(jī)電集成技術(shù)及系統(tǒng)，(4)信息光學(xué)及光存儲(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)為了使學(xué)科發(fā)展均衡，特別是把深圳研究院的“光機(jī)電研究室”擴(kuò)建為一個(gè)分室。調(diào)整后，清華大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)與儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員的年齡結(jié)構(gòu)更加合理。目前實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)共有研究人員96名。其中，有工程院院士1名、教授（研究員）31名、 副教授（高級(jí)工程師）35名，實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)職技術(shù)管理人員5人（高級(jí)實(shí)驗(yàn)師3人）。
在2004年的科研項(xiàng)目中，清華實(shí)驗(yàn)區(qū)承擔(dān)了國(guó)家“973”兩個(gè)專(zhuān)題項(xiàng)目中的6個(gè)子課題；國(guó)家“863”課題9項(xiàng)；國(guó)家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，面上項(xiàng)目19項(xiàng)：其中1項(xiàng)為國(guó)家杰出青年基金；省部重點(diǎn)科研項(xiàng)目6項(xiàng)；國(guó)際合作研究項(xiàng)目4個(gè)；重大國(guó)際合作研究1項(xiàng)。其科研成果年均獲國(guó)家科技獎(jiǎng)1～2項(xiàng)、省部級(jí)5～6項(xiàng)；2002到2004三年共獲專(zhuān)利權(quán)129項(xiàng)。年均200多篇，2004年SCI收錄54篇；2004年科研經(jīng)費(fèi)達(dá)到了3844余萬(wàn)。
原始創(chuàng)新 成績(jī)斐然
清華大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究注重應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并以國(guó)家的實(shí)際需求為最終目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)室的許多研究是原創(chuàng)性的，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了一系列成果。
超高密度超快速光學(xué)體全息存儲(chǔ)及相關(guān)識(shí)別技術(shù)研究取得進(jìn)展
光學(xué)體全息存儲(chǔ)具有存儲(chǔ)密度高、并行傳輸、冗余度高、尋址速度快和具有關(guān)聯(lián)尋址功能等諸多優(yōu)點(diǎn)，是光存儲(chǔ)研究中最重要的領(lǐng)域之一。實(shí)驗(yàn)室在超高密度超快速體全息存儲(chǔ)機(jī)理、關(guān)鍵技術(shù)、小型化系統(tǒng)集成和應(yīng)用等方面取得了突破性進(jìn)展，使我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
該項(xiàng)技術(shù)的研究成果對(duì)于軍用、醫(yī)療、金融、廣播電視等領(lǐng)域大型數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、加密保存和快速傳輸，制導(dǎo)導(dǎo)彈武器的目標(biāo)快速跟蹤識(shí)別鎖定等具有十分重要的實(shí)用意義。成果的部分相關(guān)技術(shù)已轉(zhuǎn)為國(guó)防重點(diǎn)基金項(xiàng)目實(shí)施；該項(xiàng)技術(shù)的成功對(duì)于提高我國(guó)國(guó)防能力，保障國(guó)家和社會(huì)安全等方面研究具有重要意義。
新型微流體器件設(shè)計(jì)、加工、測(cè)試和應(yīng)用研究成績(jī)顯著
新型的微流體系統(tǒng)技術(shù)是一個(gè)涉及微機(jī)械、流動(dòng)控制和測(cè)試等多學(xué)科交叉的技術(shù)領(lǐng)域，微流體器件與系統(tǒng)在生化檢測(cè)、醫(yī)學(xué)和航天等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。該項(xiàng)研究是在 “集成微光機(jī)電系統(tǒng)”國(guó)家“973”項(xiàng)目等的研究基礎(chǔ)上完成的，成功實(shí)現(xiàn)“微流動(dòng)機(jī)理和技術(shù)基礎(chǔ)器件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)微制造技術(shù)微測(cè)試技術(shù)應(yīng)用研究”的微流體技術(shù)平臺(tái)。突破了幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，研制出了多種關(guān)鍵微器件和應(yīng)用系統(tǒng)，如：高靈敏度的微量流體控制的微泵和微閥器件及其測(cè)試技術(shù)、陣列微噴和微推進(jìn)器系統(tǒng)及其測(cè)試技術(shù)、生物微量采樣和分析芯片的微型儀器技術(shù)等。該項(xiàng)技術(shù)的研究已經(jīng)協(xié)助創(chuàng)建了兩個(gè)高科技企業(yè)，已有正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用；以微流體技術(shù)平臺(tái)作為微流體系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，將會(huì)衍生更多經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益大的技術(shù)和產(chǎn)品。
雙頻激光理論、現(xiàn)象、器件和在精密計(jì)量中的應(yīng)用研究實(shí)現(xiàn)突破
這是一項(xiàng)經(jīng)長(zhǎng)期研究獲得的較系統(tǒng)、完整的成果之一：從原理提出，到新器件的研制，再到這些新器件的新特性（效應(yīng)）的觀察發(fā)現(xiàn)，然后又利用這些發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造出新的傳感器。在長(zhǎng)期的研究中，實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)偏振激光模的在腔調(diào)諧中的相互競(jìng)爭(zhēng)（抑制）效應(yīng)和HeNe激光器和半導(dǎo)體激光器的回饋?zhàn)曰旌霞{米干涉條紋。首次研究成了以下激光器和測(cè)量?jī)x器：應(yīng)力雙折射產(chǎn)生激光頻率分裂及雙折射雙頻激光器， 可獲得40MHz以上的頻差；研制成塞曼-雙折射雙頻激光器，可以產(chǎn)生1 MHz到幾百M(fèi)Hz的頻率差；成功地將一支普通氦氖激光器“演變”成一個(gè)可判向的測(cè)量位移的激光器“激光器納米測(cè)尺”；研究成功了激光頻率分裂波片測(cè)量?jī)x；雙折射外腔回饋波片測(cè)量?jī)x和激光器偏振、縱模、縱模分裂和模競(jìng)爭(zhēng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等系列產(chǎn)品。
近年來(lái)，精密測(cè)試技術(shù)與儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)也是一系列重大獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得者。2002年，由陸達(dá)，潘龍法等完成的“電影數(shù)字制作系統(tǒng)及應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)”獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；2003年，由馮冠平、朱惠忠、劉巖、董永貴等主持完成的“石英數(shù)字式力傳感器及系列全數(shù)字化電子衡器的研究與產(chǎn)業(yè)化”獲得國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)。由葉聲華，殷純永等主持完成的“幾何量計(jì)量?jī)x器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法和裝置”和由周兆英，朱榮，王曉浩 , 熊沈蜀完成的“MEMS的載體測(cè)控系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究”則分別榮獲2004年和2005年的國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)。
在省部級(jí)科技獎(jiǎng)方面，精密測(cè)試技術(shù)與儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)也是建樹(shù)頗豐。由周兆英、葉雄英、王曉浩等主持完成的“新型微流體器件、結(jié)構(gòu)加工和相關(guān)應(yīng)用研究”獲得了2003年度教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)；由金國(guó)藩、何慶聲、曹良才等主持完成的“超高密度超快速光學(xué)體全息存儲(chǔ)及相關(guān)識(shí)別技術(shù)研究”和由徐端頤，潘龍法等主持完成的“高密度光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)”則同時(shí)獲得2005年度教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。
志在一流 勇攀高峰
精密測(cè)試技術(shù)與儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)的學(xué)術(shù)帶頭人是金國(guó)藩教授。金教授是博士導(dǎo)師，中國(guó)工程院院士、教育部科技委副主任，世界光學(xué)學(xué)會(huì)副主席、亞太地區(qū)儀器與控制學(xué)會(huì)主席，美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)（OSA）和國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)(SPIE)資深會(huì)員。曾任國(guó)家自然科學(xué)基金委副主任、中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)副主席、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)副主席、清華大學(xué)精密儀器系主任、機(jī)械學(xué)院院長(zhǎng)等職。自上世紀(jì)60年代起從事光學(xué)工程研究，是我國(guó)光學(xué)領(lǐng)域的知名學(xué)者，曾主持幾十項(xiàng)重大重點(diǎn)科研項(xiàng)目，是我國(guó)光學(xué)信息存儲(chǔ)、信息光學(xué)和二元光學(xué)的開(kāi)創(chuàng)人與奠基人，曾獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、中國(guó)工程院中國(guó)工程獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和第四屆國(guó)家圖書(shū)獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)及全國(guó)優(yōu)秀科技圖書(shū)獎(jiǎng)暨科技進(jìn)步獎(jiǎng)（科技著作）二等獎(jiǎng)、北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外220余篇，培養(yǎng)博士研究生40余名，碩士研究生60余名。
光學(xué)工程研究方向范文4
作者簡(jiǎn)介:宋宇（1979-）, 男, 遼寧沈陽(yáng)人，講師, 主要研究方向: 計(jì)算機(jī)視覺(jué);李慶玲（1979-）, 女, 四川仁壽人，助理研究員, 主要研究方向: 康復(fù)機(jī)器人、假肢控制。
文章編號(hào):1001-9081（2011）07-1815-03doi:10.3724/SP.J.1087.2011.01815
（1.北京交通大學(xué) 電子信息工程學(xué)院, 北京100044;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 哈爾濱 150080;
3.中國(guó)科學(xué)院 自動(dòng)化研究所, 北京100190）
（）
摘 要：光學(xué)顯微視覺(jué)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在于景深短，難以獲取反映顯微場(chǎng)景的全面信息。為解決該問(wèn)題，提出基于小波分析的光學(xué)顯微視覺(jué)系統(tǒng)景深擴(kuò)展策略，分為局部清晰圖像獲取和多聚焦圖像融合兩個(gè)階段：首先，以定義的小波系數(shù)活性水平為依據(jù)，構(gòu)造了新型清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)和聚焦曲線全局極值搜索策略來(lái)實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)聚焦、獲取局部顯微場(chǎng)景信息的目的；然后，為實(shí)現(xiàn)多局部聚焦顯微圖像的融合，設(shè)計(jì)了小波系數(shù)活性水平選擇型融合規(guī)則來(lái)融合獲取的多個(gè)局部顯微場(chǎng)景信息。實(shí)驗(yàn)表明，提出方法可有效擴(kuò)展光學(xué)顯微鏡的景深。
關(guān)鍵詞:小波分析；顯微視覺(jué)；自動(dòng)聚焦；多聚焦圖像融合；景深
中圖分類(lèi)號(hào):TP242.6+2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Focus depth extension for microscopic visual system based on wavelet analysis
SONG Yu1,2, LI Qing-ling2,3
（1.School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;
2.State Key Laboratory of Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150080, China;
3.Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China）
Abstract: The main characteristic of optical microscopic visual is a short depth of focus, so it is difficult to obtain overall microscopic scene information. To overcome the problem, a wavelet analysis based strategy was proposed. It consists of two parts: the local information acquisition and the global information fusion. Firstly, based on the designed wavelet activity level measurement, a robust auto-focusing algorithm with new image sharpness function and fast global maximum searching strategy were designed to acquire local microscopic visual information. Secondly, an image wavelet activity level measurement based multi-focus images fusion scheme was presented. At last, the experimental results verify the validity of the proposed strategy.
Key words: wavelet analysis; microscopic vision; auto-focusing; multi-focus image fusion; focus depth
0 引言
光學(xué)顯微鏡由于可以提供微米（亞微米）級(jí)的測(cè)量精度而且價(jià)格相對(duì)低廉，被廣泛地采用為微操作系統(tǒng)中的傳感器件［1］。與宏觀光學(xué)視覺(jué)傳感器不同的是，光學(xué)顯微鏡的景深狹小，一般在0.2～120μm［2］，這就為光學(xué)顯微視覺(jué)系統(tǒng)引入了兩個(gè)主要問(wèn)題：1）僅當(dāng)被觀測(cè)的物于顯微鏡焦平面內(nèi)時(shí)，才能得到用于后續(xù)處理、分析的清晰顯微圖像，物距稍有偏差就會(huì)造成圖像細(xì)節(jié)模糊；2）由于顯微視場(chǎng)中的被觀測(cè)物體不可能同時(shí)位于焦平面上（如有一定高度差的被觀測(cè)物體），通過(guò)光學(xué)顯微鏡難以同時(shí)觀測(cè)到顯微視場(chǎng)內(nèi)的被觀測(cè)物體的全部信息。解決了以上兩個(gè)問(wèn)題，就可將光學(xué)顯微視覺(jué)納入到宏觀視覺(jué)的技術(shù)的框架之內(nèi)，利用常規(guī)宏觀視覺(jué)、圖像處理的技術(shù)手段完成顯微視覺(jué)處理工作。
自動(dòng)聚焦［3］是獲取局部清晰顯微圖像的有效手段。其中涉及了清晰度函數(shù)以及清晰度函數(shù)最大化搜索策略兩個(gè)子問(wèn)題：清晰度函數(shù)是顯微圖像清晰程度的定量數(shù)學(xué)描述；清晰度函數(shù)最大化搜索策略要解決的問(wèn)題是通過(guò)控制光學(xué)顯微鏡沿其光軸運(yùn)動(dòng)，快速找到使清晰度函數(shù)達(dá)到全局最大值的位置，使得操作者通過(guò)人機(jī)交互選取的顯微圖像興趣區(qū)（Region Of Interest,ROI）內(nèi)的圖像最為清晰。代表性的自動(dòng)聚焦方法主要有基于空域像素灰度梯度的算法（Tenenbaum 梯度、Brenner梯度）；基于頻域高頻分量和的算法（離散傅里葉變換、離散小波變換）和基于圖像像素灰度統(tǒng)計(jì)學(xué)的算法（方差、熵）三類(lèi)方法［4］。
然而，通過(guò)自動(dòng)聚焦僅能獲取局部清晰的顯微圖像，難以得到一幅光學(xué)顯微鏡視野內(nèi)處于不同深度位置上的所有觀測(cè)物體均清晰成像的景深擴(kuò)展圖像。為解決該問(wèn)題，本文以離散小波變換為理論工具，綜合自動(dòng)聚焦與多聚焦圖像融合技術(shù)，提出局部信息獲取、全局信息融合的顯微視覺(jué)景深擴(kuò)展策略：首先，同時(shí)考慮圖像小波系數(shù)能量及小波系數(shù)的局部區(qū)域方向梯度能量，給出了圖像小波高頻系數(shù)活性水平測(cè)度的定義；然后，基于小波高頻系數(shù)活性水平測(cè)度，分別探討了快速局部清晰顯微圖像獲取方法和多局部清晰顯微圖像的融合策略；最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了提出的顯微視覺(jué)景深擴(kuò)展策略的有效性。
1 圖像小波系數(shù)活性水平測(cè)度
根據(jù)數(shù)字圖像的小波分解理論，大小為M×N的數(shù)字圖像f（x,y）的第j尺度的4頻帶小波分解表達(dá)為：
Wφ（j,m,n）∑M－1x0∑N－1y0f（x,y）φj,m,n
Wiψ（j,m,n）∑M－1x0∑N－1y0f（x,y）ψij,m,n
（1）
式中：φj,m,n為j尺度下的尺度函數(shù)；Wφ（j,m,n）為圖像在j0尺度下的最粗分辨率估計(jì)；ψij,m,n（i{H,V,D}）為圖像的j尺度下的水平、垂直和對(duì)角（分別用符號(hào)H、V、D表示）三個(gè)方向的小波函數(shù)；Wψ（j,m,n）為分解得到的H、V、D三個(gè)方向的小波細(xì)節(jié)分量。關(guān)于小波分析、Mallat快速塔式算法及圖像小波分解與重構(gòu)的詳盡相關(guān)理論與方法見(jiàn)文獻(xiàn)［5］。
令j 代表圖像的小波分解尺度，k0，1，2，3代表第j分解層的4個(gè)頻帶，定義小波系數(shù)局部梯度能量為：
Grad（Wj,k（m,n））max{KPWj,k（m,n）,
P1～4}（2）
式中：Wj,k（m,n）為第j尺度、第k頻帶、索引位置（m,n）處的小波系數(shù)；KP為圖1所示的4個(gè)方向梯度卷積核（P1代表135°方向，P2代表垂直方向，P3代表水平度方向，P4代表45°方向）。
定義小波系數(shù)能量為：
S（Wj,k（m,n））Wj,k（m,n）（3）
同時(shí)考慮小波系數(shù)能量和小波系數(shù)的局部方向梯度能量，定義小波系數(shù)活性水平測(cè)度為二者的乘積：
A（Wj,k（m,n））Grad（Wj,k（m,n））Wj,k（m,n）（4）
圖1 4個(gè)方向梯度卷積核
2 局部清晰顯微圖像獲取
2.1 圖像清晰度函數(shù)
顯微圖像清晰度分析是局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析到全局信息綜合的過(guò)程，利用數(shù)學(xué)工具提取圖像的局部結(jié)構(gòu)信息，并以聚焦興趣區(qū)內(nèi)圖像局部強(qiáng)度的總和來(lái)代表清晰度［4］。根據(jù)定義的小波系數(shù)活性水平測(cè)度，設(shè)計(jì)的清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)表示為：
F（z）∑（i,j）∈ROIAHL（i,j）+ALH（i,j）+AHH（i,j） （5）
式中:F（z）為深度方向位置z的圖像清晰度值；AHL,ALH,AHH 為經(jīng)一層小波分解后，圖像ROI內(nèi)三個(gè)高頻子帶的小波系數(shù)活性水平測(cè)度。
2.2 爬山搜索―曲線擬合一步定位搜索策略
為實(shí)現(xiàn)魯棒、快速的自動(dòng)聚焦，設(shè)計(jì)了一種智能化的全局最大化搜索策略，稱(chēng)為爬山搜索―曲線擬合一步定位搜索策略，具體過(guò)程分為兩步：
1）盲人爬山搜索。爬山搜索類(lèi)似于方程求根的二分法，先以一定的步長(zhǎng)從區(qū)間的一端向另一端搜索，當(dāng)越過(guò)極值點(diǎn)后再將步長(zhǎng)減半反向搜索，如此反復(fù)，直到搜索區(qū)間的長(zhǎng)度達(dá)到要求的精度為止。在內(nèi)存中開(kāi)辟數(shù)組記錄當(dāng)前采樣位置的圖像清晰度和前兩次采樣時(shí)刻的圖像清晰度，參考圖2，則爬山越過(guò)全局峰值點(diǎn)后，這幾個(gè)清晰度值間應(yīng)滿足以下關(guān)系:
F（z（t））
F（z（t－2））
其中：（z（t）,F（z（t）））為當(dāng)前時(shí)刻采樣位置及清晰度值，（z（t－1）,F（z（t－1）））為前一時(shí)刻采樣位置及清晰度值，（z（t－2）,F（z（t－2）））為前二時(shí)刻采樣位置及清晰度值。
圖2 爬山搜索越過(guò)峰值后采樣點(diǎn)的關(guān)系
即上一采樣位置z（t-1）位于焦點(diǎn)附近，z（t-2）與z（t）分別位于焦點(diǎn)的兩側(cè)。爬山搜索耗時(shí)與精度有關(guān)，例如：初始搜索步長(zhǎng)設(shè)定為300μm，要經(jīng)6次越過(guò)全局峰值后才能達(dá)到10μm搜索精度，這無(wú)疑將增加自動(dòng)調(diào)焦過(guò)程的耗時(shí)。為此，設(shè)定當(dāng)爬山搜索精度低于50μm后，就轉(zhuǎn)向峰值曲線擬合定位步驟。
2）峰值曲線擬合定位。在爬山搜索結(jié)束后，光學(xué)顯微鏡所已處于正確聚焦位置的附近，假設(shè)圖像清晰度函數(shù)在焦點(diǎn)位置附近的分布曲線為二次曲線，用下式對(duì)其進(jìn)行擬合：
（z）a0z2+a1z+a2（7）
結(jié)合滿足式（6）的三個(gè)圖像清晰度函數(shù)值及各自的對(duì)應(yīng)物距，可利用拉格朗日插值來(lái)求取二次曲線的參數(shù)，進(jìn)而利用式（8）給出的焦點(diǎn)估計(jì)位置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，使光學(xué)顯微鏡一步定位到該位置，完成快速的自動(dòng)聚焦。
0 z0－（8）
3 多聚焦圖像融合
通過(guò)對(duì)顯微視野內(nèi)處于不同深度位置上物體分別實(shí)施自動(dòng)聚焦，可以得到一系列的局部清晰圖像。因而，為了得到一幅顯微場(chǎng)景內(nèi)處于不同深度位置上的觀測(cè)物體全部清晰成像的景深擴(kuò)展圖像，問(wèn)題的實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)化為實(shí)現(xiàn)多聚焦顯微圖像的信息融合。
小波分析是信息融合的有效手段，其過(guò)程由分解、系數(shù)融合和重構(gòu)三個(gè)步驟組成，重點(diǎn)在于小波系數(shù)的融合規(guī)則。小波系數(shù)融合規(guī)則大致可分為“選擇型”和“權(quán)重平均型”兩種方式［6-8］，其中“權(quán)重平均型”融合規(guī)則由于引入平均運(yùn)算，將不可避免損失高頻能量、模糊圖像細(xì)節(jié)，不適用于多聚焦顯微圖像的融合；“選擇型”規(guī)則是在多聚焦圖像中選取某種準(zhǔn)則下“最好”的小波系數(shù)來(lái)重構(gòu)圖像，可減少融合圖像細(xì)節(jié)的損失。根據(jù)定義的小波系數(shù)活性水平測(cè)度，設(shè)計(jì)了小波系數(shù)活性水平取大的 “選擇型”融合規(guī)則。以兩幅顯微圖像A和B的融合為例，該規(guī)則表示為：
WFj,k（m,n）
WAj,k（m,n）， A（WAj,k（m,n））>A（WBj,k（m,n））
WBj,k（m,n）， A（WAj,k（m,n））≤A（WBj,k（m,n）） （9）
式中：WAj,k（m,n）、WBj,k（m,n）分別為圖像A與B的第j層小波分解、第k頻帶、索引位置（m, n）處的小波系數(shù)；WFj,k（m,n）為融合后得到小波系數(shù)。
得到融合后各頻帶的系數(shù)后，經(jīng)窗口一致性檢測(cè)［8］和重構(gòu)就得到了輸出的融合圖像。采用標(biāo)準(zhǔn)Lena圖來(lái)評(píng)價(jià)算法性能，圖3（a）、（b）為高斯濾波后“人為”制造的部分模糊圖像，圖3（c）為融合的結(jié)果圖像。
圖3 部分模糊處理后的Lena圖及其融合結(jié)果
以均方根誤差（Root Mean Square,RMS）（式（10））和峰值信噪比（Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR）（式（11））作為客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［9］，分別采用Biorthogonal小波和Daubechies小波作為基函數(shù)進(jìn)行融合處理，結(jié)果見(jiàn)表1、表2?？傻玫饺缦陆Y(jié)論：當(dāng)采用Daubechies小波作為基函數(shù)、消失矩取4、作5尺度分解時(shí)可得到最小的RMS，即圖像信息的融合質(zhì)量最高。
RMS［∑M－1i0∑N－1j0［fp（i,j）－ff（i,j）］2］ （10）
PSNR10 lg （11）
式中：fp（i,j）、ff（i,j）分別為原圖像和融合結(jié)果圖像在索引位置（i,j）處的灰度值。
表1 基于Biorthogonal小波的融合結(jié)果
表2 基于Daubechies小波的融合結(jié)果
將設(shè)計(jì)的融合方法與小波系數(shù)能量取大（F1）、小波系數(shù)方差取大（F2）、小波系數(shù)梯度取大（F3）等進(jìn)行對(duì)比（均采用Db4小波作為基函數(shù)，作5尺度小波分解）。結(jié)果如表3，可以看出，本文提出的方法具有最小的RMS和最高的PSNR，即較其他方法性能更優(yōu)。
表3 不同方法的融合結(jié)果對(duì)比
4 實(shí)驗(yàn)分析
實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為安裝在步進(jìn)馬達(dá)臺(tái)上的光學(xué)顯微視覺(jué)系統(tǒng)［4］：光學(xué)顯微鏡為日本駿和V20-507，物鏡放大范圍為0.75倍～4.5倍，工作距離90mm；安裝在目鏡處的CCD攝像機(jī)為WAT902H微型CCD攝像機(jī)。在步進(jìn)電機(jī)、精密絲杠的驅(qū)動(dòng)下光學(xué)顯微視覺(jué)系統(tǒng)可沿光軸方向作可控物距調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)行程20mm、運(yùn)動(dòng)分辨力1μm［1］。
以硅微齒輪和標(biāo)準(zhǔn)量塊為例展開(kāi)信息獲取實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理流程如圖4，首先以人機(jī)交互的方式選取不同深度方向的觀測(cè)物體為聚焦興趣區(qū)域（ROI）并實(shí)施自動(dòng)聚焦，聚焦結(jié)束后將得到的部分清晰圖像存儲(chǔ)于緩存中；然后利用設(shè)計(jì)的多聚焦圖像融合方法來(lái)擴(kuò)展光學(xué)顯微鏡的景深，得到一幅反映全部顯微觀測(cè)場(chǎng)景的清晰圖像。
圖4 顯微視覺(jué)景深擴(kuò)展策略
圖5為3倍物鏡下的硅微齒輪的顯微視覺(jué)信息獲取實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，圖5（a）為選取硅微齒輪為興趣區(qū)后經(jīng)自動(dòng)聚焦得到的局部清晰顯微圖像；圖5（b）為選取載物臺(tái)為興趣區(qū)后經(jīng)自動(dòng)聚焦后得到的局部清晰顯微圖像；圖5（c）為信息融合結(jié)果，得到了一幅硅微齒輪與載物臺(tái)均清晰成像的顯微圖像。
圖5 硅微齒輪圖像的顯微視覺(jué)景深擴(kuò)展
圖6為4.5倍物鏡下標(biāo)準(zhǔn)量塊邊緣的顯微視覺(jué)信息獲取實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，圖6（a）為選取量塊為聚焦興趣區(qū)后，經(jīng)自動(dòng)聚焦得到的局部清晰顯微圖像；圖6（b）為選取載物臺(tái)為聚焦興趣區(qū)后，經(jīng)自動(dòng)聚焦得到的局部清晰顯微圖像；圖6（c）為融合結(jié)果，得到了一幅顯微視野內(nèi)載物臺(tái)和量塊邊緣全部清晰的顯微圖像，有效擴(kuò)展了光學(xué)顯微視覺(jué)系統(tǒng)的景深。
圖6 標(biāo)準(zhǔn)量塊圖像的顯微視覺(jué)景深擴(kuò)展
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)光顯微鏡的景深短、信息獲取困難的問(wèn)題展開(kāi)研究，主要成果有：1）在圖像小波分析的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮圖像小波系數(shù)能量及小波系數(shù)的局部區(qū)域方向梯度能量，定義了小波系數(shù)活性水平；2）以小波系數(shù)活性水平為依據(jù)，設(shè)計(jì)了清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)和爬山搜索―曲線擬合定位的聚焦曲線全局極值搜索策略，實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)聚焦、獲取局部清晰顯微圖像的目的；3）以多聚焦圖像融合方式擴(kuò)展光學(xué)顯微鏡的景深，設(shè)計(jì)了基于小波系數(shù)活性水平的融合策略。實(shí)驗(yàn)表明，在不變動(dòng)系統(tǒng)硬件的條件下，提出方法以軟件方式實(shí)現(xiàn)了光學(xué)顯微鏡的景深擴(kuò)展。
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光學(xué)工程研究方向范文5
關(guān)鍵詞：干涉；振動(dòng)測(cè)量；信號(hào)轉(zhuǎn)化
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）45-0275-02
一、引言
機(jī)械振動(dòng)在石油的勘探、發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測(cè)、各種機(jī)床的振動(dòng)、鐵路和橋梁的振動(dòng)分析等方面有廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工程技術(shù)飛速發(fā)展，低頻微小振動(dòng)的測(cè)量成為振動(dòng)測(cè)量的主要研究方向之一[1]。
基于激光干涉原理進(jìn)行的光學(xué)測(cè)量的激光干涉測(cè)量法是一種高精度的測(cè)量技術(shù)[2]。其測(cè)量的分辨率和穩(wěn)定性可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況選擇適合的調(diào)制解調(diào)方法來(lái)提高。但是，激光干涉測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精度受諸多因素的影響，使得理論與實(shí)際操作之間還存在較大的差距[3]。常見(jiàn)的高精度激光干涉測(cè)量法包括：零差激光干涉法[4]、外差激光干涉法[5]。
ZYGO公司的7705利用塞曼效應(yīng)產(chǎn)生最大頻差為3.65MHz的雙頻，其測(cè)量分辨率可達(dá)1.24nm；ZYGO公司的7712利用聲光調(diào)制法獲得頻差為20MHz雙頻，其測(cè)量分辨率可達(dá)0.31nm[6]；Renishaw公司的ML10gold干涉儀測(cè)量分辨率可達(dá)1.24nm，測(cè)量范圍為80m[7]；英國(guó)Renishaw公司Agilent（HP）公司的5519B型外差激光干涉儀的測(cè)量范圍為±21.2m，測(cè)量分辨率可達(dá)1.24nm[8]。我國(guó)四川大學(xué)研制的線位移傳感器檢定儀測(cè)量分辨率可達(dá)1nm，測(cè)量范圍20nm[9]；北京航空材料研究院研制的光外差馬赫-澤德干涉儀具有良好的線性和重復(fù)性，其測(cè)量精度達(dá)3nm[10]；清華大學(xué)殷純永教授的研究小組研制的SJD5型雙頻激光干涉儀分辨率達(dá)到0.49nm[11]。
本文優(yōu)化了光路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了檢測(cè)條紋移動(dòng)變化的方案，實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，提高了測(cè)量的速度和準(zhǔn)確率，從而提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度。
二、實(shí)驗(yàn)原理
用邁克爾遜干涉儀可以觀察到等傾干涉圖樣和等厚干涉圖樣，基本光路如圖1所示。從光源S發(fā)出的一束光，經(jīng)分束鏡G1的后表面分成光強(qiáng)近似相等的反射光束1和透射光束2；反射光束1射出G1后投向反射鏡M1，反射回來(lái)再穿過(guò)G1；光束2經(jīng)過(guò)補(bǔ)償板G2投向M2反射鏡，反射回來(lái)再通過(guò)G2，在G1的后表面上反射。于是，這兩束相干光在空間相遇并產(chǎn)生干涉，M2經(jīng)G1下表面所成的像M2'，因M1和M2'之間為空氣層，n≈1，則兩相干光束的光程差為
=2dcosδ （1）
當(dāng)M1和M2嚴(yán)格平行時(shí)，形成等傾干涉，否則形成等厚干涉。無(wú)論是等傾還是等厚干涉，只要邁克爾遜干涉儀一條干涉臂發(fā)生移動(dòng)時(shí)，就會(huì)有條紋的移動(dòng)，M1和M2'之間的距離每增加（或減少）λ/2，視場(chǎng)中有一個(gè)條紋移過(guò)，所以測(cè)試光的反射鏡向一個(gè)方向發(fā)生振動(dòng)時(shí)，干涉條紋就會(huì)朝相對(duì)應(yīng)的方向移動(dòng)，振動(dòng)的頻率的快慢影響觀察點(diǎn)的明暗變化的快慢。測(cè)試光的反射鏡的情況與條紋變化情況一一對(duì)應(yīng)，測(cè)量出條紋的變化情況即可得到對(duì)應(yīng)的振動(dòng)情況。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器發(fā)出信號(hào)，將信號(hào)輸出到壓電陶瓷，壓電陶瓷將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)光的反光鏡與壓電陶瓷連接，檢測(cè)光的光程隨壓電陶瓷的振動(dòng)而變化，檢測(cè)光與參考光形成干涉條紋，干涉條紋隨檢測(cè)光與參考光的光程差的變化而變化，所以干涉條紋的變化即反映了壓電陶瓷的振動(dòng)情況。光電檢測(cè)器檢測(cè)到條紋的變化情況，將條紋變化這一變化的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。將轉(zhuǎn)化后的電信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)算，得出壓電陶瓷的振動(dòng)信號(hào)。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
用信號(hào)發(fā)生器作為激勵(lì)源，驅(qū)動(dòng)納米振動(dòng)平臺(tái)，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器使納米振動(dòng)平臺(tái)振動(dòng)幅度為25納米，振動(dòng)頻率為20赫茲，頻率為20赫茲時(shí)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)干涉儀輸出信號(hào)為圖2所示。
五、結(jié)論
本文所用干涉儀的信號(hào)處理電路是針對(duì)連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行分析處理，因此，在現(xiàn)有的示波器檢測(cè)精度下，測(cè)量干涉儀分辨率只由噪聲決定。首先對(duì)振幅為15納米、頻率為20赫茲的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，然后再分析振動(dòng)信號(hào)頻譜可得，此干涉儀能夠進(jìn)行高信噪比測(cè)量，干涉儀振動(dòng)信號(hào)信噪比為30dB，分辨率可達(dá)到1nm。從而驗(yàn)證了本文提出的改進(jìn)型邁克爾遜干涉儀用于低頻微小振動(dòng)測(cè)量的可行性。
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光學(xué)工程研究方向范文6
【關(guān)鍵詞】光電檢測(cè)技術(shù) 課程內(nèi)容 實(shí)驗(yàn) 考核
【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2016）02-0069-02
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，光電檢測(cè)技術(shù)作為一門(mén)研究光與物質(zhì)相互作用的新興技術(shù)，因其測(cè)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(dòng)化程度高等突出特點(diǎn)，成為現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)最重要的手段和方法之一。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航空航天以及日常生活中應(yīng)用得非常廣泛，是現(xiàn)代信息類(lèi)工科學(xué)生必須掌握的知識(shí)。
自2004年起，光電檢測(cè)技術(shù)課程成為北京信息科技大學(xué)光信息科學(xué)與技術(shù)和測(cè)控技術(shù)與儀器兩個(gè)專(zhuān)業(yè)共同的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)課。該課程將光學(xué)檢測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)，深入講解各種光電轉(zhuǎn)換技術(shù)及器件的原理、特性和基本用法，結(jié)合具體應(yīng)用，詳細(xì)介紹各種激光干涉、衍射，光纖傳感等光電檢測(cè)方法、技術(shù)及系統(tǒng)，最終讓學(xué)生深入理解光電技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，對(duì)各種光電器件和光電檢測(cè)技術(shù)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，并且掌握多種光電檢測(cè)方法，以便在實(shí)踐中熟練應(yīng)用，為學(xué)生今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。理解和掌握這門(mén)課程，對(duì)于提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)分析能力、創(chuàng)新能力都有重要意義。
同時(shí)由于光電檢測(cè)技術(shù)以光電子學(xué)為基礎(chǔ)，以光電子器件為主體，研究和發(fā)展光電信息的形成、傳輸、接收、變換、處理和應(yīng)用，這正是學(xué)院儀器科學(xué)與技術(shù)和光學(xué)工程兩個(gè)一級(jí)學(xué)科共同的研究方向。學(xué)院眾多教師在該方向的長(zhǎng)期科學(xué)研究過(guò)程中，不斷加深對(duì)光電檢測(cè)技術(shù)的基本理論、實(shí)施方法、系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)的理解和應(yīng)用，在光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)相結(jié)合的激光干涉測(cè)量、激光衍射測(cè)量、激光跟蹤測(cè)量、光纖傳感檢測(cè)、光電多自由度監(jiān)測(cè)等各種物理參數(shù)測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)方面展開(kāi)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(jīng)驗(yàn)。
2013年開(kāi)始，以精品課程為目標(biāo)，我們深入開(kāi)展了光電檢測(cè)技術(shù)課程建設(shè)，涉及課程教學(xué)內(nèi)容的更新、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)和考核方式的改革等。
一 教學(xué)內(nèi)容
如圖所示，一個(gè)典型的光電檢測(cè)系統(tǒng)包括光學(xué)處理部分、電子學(xué)處理部分，兩者通過(guò)光電轉(zhuǎn)換部分有機(jī)連接成一個(gè)整體。與之相對(duì)應(yīng)，光電檢測(cè)技術(shù)課程內(nèi)容多、發(fā)展快、涉及知識(shí)面廣。為此，我們首先對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行比較分析和歸納總結(jié)，提煉出最基礎(chǔ)的關(guān)鍵原理，同時(shí)吸取眾家之長(zhǎng)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，補(bǔ)充有代表性的最新應(yīng)用。
首先對(duì)應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、信息光學(xué)等課程已經(jīng)講授的內(nèi)容大幅度減少授課學(xué)時(shí)，例如光電檢測(cè)中常見(jiàn)光源、光學(xué)系統(tǒng)和設(shè)備相關(guān)內(nèi)容的學(xué)時(shí)壓縮一半；但鑒于輻射度和光度學(xué)是專(zhuān)業(yè)選修課，一部分學(xué)生沒(méi)有選修，一部分學(xué)生選修后掌握不夠多，將該部分知識(shí)的講解課時(shí)適當(dāng)增加，補(bǔ)充了一些與學(xué)生日常生活關(guān)聯(lián)度高的內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；強(qiáng)化光電轉(zhuǎn)換器件部分，如前所述，該部分所介紹的各種光電轉(zhuǎn)換器件是光電檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，深入介紹了各種光電子發(fā)射探測(cè)器、光電導(dǎo)探測(cè)器、光伏探測(cè)器、光電成像器件的原理、特性和基礎(chǔ)應(yīng)用，還專(zhuān)門(mén)介紹了應(yīng)用日益廣泛的紅外熱成像探測(cè)器；同時(shí)考慮到調(diào)制解調(diào)技術(shù)在光電檢測(cè)系統(tǒng)中的廣泛使用，專(zhuān)門(mén)對(duì)此技術(shù)做了重點(diǎn)講解。調(diào)整后整體內(nèi)容更豐富，兼顧了基礎(chǔ)原理和實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生反饋良好。
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* 北京信息科技大學(xué)課程建設(shè)項(xiàng)目資助
我們還將課程內(nèi)容與后續(xù)的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)相配合。因?yàn)閷W(xué)院兩個(gè)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)有專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)掌握某些光機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，將所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)，最終提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力。光電檢測(cè)技術(shù)正是與專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐相對(duì)應(yīng)的一門(mén)重要的綜合性課程，我們?cè)谑谡n過(guò)程中有意識(shí)地將后期綜合實(shí)踐可能涉及的內(nèi)容經(jīng)提煉后引入到課程教學(xué)中，前期培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用意識(shí)和能力，為后續(xù)的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)打好基礎(chǔ)。
二 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
課程設(shè)有8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)較充分的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在掌握光電檢測(cè)技術(shù)基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
但我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力有所欠缺，主動(dòng)性不足。為此，我們特別增加了學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，例如讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)一個(gè)光強(qiáng)自動(dòng)控制裝置，能夠探測(cè)環(huán)境的光強(qiáng)，當(dāng)環(huán)境光暗到一定程度后（根據(jù)環(huán)境情況，制定特定的照度值），能點(diǎn)亮LED。并且環(huán)境光越暗，LED越亮。通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生了解各種光強(qiáng)探測(cè)原理及傳感器，選擇合適的光強(qiáng)探測(cè)傳感器并設(shè)計(jì)其驅(qū)動(dòng)電路，掌握輸出光強(qiáng)控制方法并設(shè)計(jì)相關(guān)電路，掌握實(shí)驗(yàn)調(diào)試方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理方法。整個(gè)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)方案審核通過(guò)后自主搭建系統(tǒng)并完成功能調(diào)試，最終提交完整的設(shè)計(jì)報(bào)告，包括任務(wù)分析、調(diào)研、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、成本核算、具體電路設(shè)計(jì)、調(diào)試過(guò)程和測(cè)試結(jié)果處理。這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生參與度高、效果更好，對(duì)提高學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和手腦結(jié)合的能力有較大幫助。
三 考核方式
該課程加強(qiáng)了過(guò)程考核，增加了平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、小組專(zhuān)題宣講和實(shí)驗(yàn)部分在總成績(jī)中的占比，特別是對(duì)于平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，本人申請(qǐng)獲批后，可以免書(shū)面考試，以實(shí)物作品、論文、競(jìng)賽來(lái)代替。
對(duì)于大多數(shù)學(xué)生的期末考試，在出題過(guò)程中有意識(shí)地與課程目標(biāo)緊密呼應(yīng)。本課程的課程目標(biāo)按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及了通用標(biāo)準(zhǔn)畢業(yè)要求各種能力的培養(yǎng)，因此試卷題目也從各個(gè)角度對(duì)學(xué)生的以上能力進(jìn)行考核。例如，為考核學(xué)生了解光電檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)情況，我們出了讓學(xué)生填寫(xiě)近年來(lái)諾貝爾物理獎(jiǎng)主要內(nèi)容的題目。又比如，為了考核學(xué)生掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)；具有綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力，設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素的情況，我們?cè)诳荚囍杏嗅槍?duì)性地出了分值較高的光電檢測(cè)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)型題目，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生綜合分析和設(shè)計(jì)能力的考核。
四 結(jié)束語(yǔ)
借助光電檢測(cè)技術(shù)課程建設(shè)，我們對(duì)該課程展開(kāi)了全面探索和改進(jìn)，緊密結(jié)合工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的要求，梳理了課程教學(xué)的內(nèi)容，增加了學(xué)生自主綜合實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)了課程考核方式，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的綜合分析和設(shè)計(jì)能力，初步達(dá)到了建設(shè)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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