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光學(xué)工程培養(yǎng)方案范文1

關(guān)鍵詞：強(qiáng)化培訓(xùn)；光學(xué)工程；虛擬儀器

中圖分類號(hào)：G642.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671―1580（2014）01―0046―03

一、引言

碩士研究生教育是我國教育體系中培養(yǎng)高層次人才的重要環(huán)節(jié)，肩負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性人才的重任，對(duì)于提高我國綜合實(shí)力和實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興有著至關(guān)重要的影響。我國碩士研究生教育經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面有了長(zhǎng)足進(jìn)步，取得了斐然的成績(jī)，培養(yǎng)了大批優(yōu)秀專業(yè)人才。碩士研究生教育是由基礎(chǔ)課程教學(xué)、課程考核、社會(huì)實(shí)踐和學(xué)位論文等諸多環(huán)節(jié)組成的一個(gè)縝密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)架構(gòu)和體系，它直接服務(wù)于研究生培養(yǎng)目標(biāo)。為了提升碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量，各研究生培養(yǎng)單位采取優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)、深化教學(xué)內(nèi)容改革、豐富教學(xué)方法和強(qiáng)化學(xué)位論文研究等多種手段。

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)為推進(jìn)研究生培育機(jī)制創(chuàng)新，深化教學(xué)模式改革，促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)啟動(dòng)了“碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)計(jì)劃”。計(jì)劃以滿足“拔尖創(chuàng)新人才成長(zhǎng)需求，以夯實(shí)數(shù)理基礎(chǔ)，培養(yǎng)實(shí)踐技能，提升外語水平，拓展學(xué)術(shù)視野，強(qiáng)化創(chuàng)新能力”為主要著眼點(diǎn)，進(jìn)行專題性強(qiáng)化培養(yǎng)，為拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出奠定基礎(chǔ)。本論文以主要面向光學(xué)工程專業(yè)碩士研究生的《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)實(shí)踐為例，從碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程設(shè)立的必要性、教學(xué)內(nèi)容選擇和教學(xué)過程應(yīng)注意問題等幾個(gè)方面探索碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)。

二、碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程設(shè)立的必要性

多年來，國內(nèi)研究生培養(yǎng)單位對(duì)碩士研究生課程教育進(jìn)行了有益的創(chuàng)新和改革，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式方面取得了巨大的進(jìn)步，但是仍然存在一些不足。首先，碩士研究生課程學(xué)習(xí)中知識(shí)性課程仍偏多，實(shí)踐性課程偏少。我校光學(xué)工程一級(jí)學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)方案中課程學(xué)習(xí)要求24個(gè)學(xué)分，其中實(shí)驗(yàn)課程僅3個(gè)學(xué)分，可選的課程也只有2門。這導(dǎo)致一般碩士研究生在專業(yè)實(shí)踐能力上培訓(xùn)不足，在進(jìn)入課題研究時(shí)，對(duì)專業(yè)研究所需的重要手段、實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)掌握不夠，致使部分研究生課題開展前期進(jìn)展緩慢。其次，課程設(shè)置普遍性較強(qiáng)，針對(duì)性不夠。近年來，國內(nèi)研究生培養(yǎng)單位鼓勵(lì)跨學(xué)科人才培養(yǎng)，碩士研究生的來源比本科生和博士生都要復(fù)雜，學(xué)生經(jīng)歷也千差萬別。有些學(xué)生在本科階段即經(jīng)過了創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，動(dòng)手能力較強(qiáng)，而有些學(xué)生則完全沒有基礎(chǔ)。跨專業(yè)報(bào)考學(xué)員對(duì)本專業(yè)知識(shí)了解較少，部分導(dǎo)師會(huì)要求學(xué)生選修部分本科生課程來彌補(bǔ)專業(yè)知識(shí)的缺失。面對(duì)不同知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力層次的生源，我們?nèi)狈σ虿氖┙痰慕虒W(xué)內(nèi)容和方案設(shè)計(jì)。第三，教學(xué)內(nèi)容與前沿技術(shù)脫節(jié)。碩士研究生課程內(nèi)容以基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)為主，雖然有部分涉及學(xué)科前沿的800級(jí)課程，但多為介紹性質(zhì)，而相應(yīng)的研究手段、測(cè)試技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)方法幾乎沒有涉及。碩士研究生了解和掌握的學(xué)科研究技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室實(shí)際使用的技術(shù)存在較大差別。

產(chǎn)生以上不足的主要原因是：現(xiàn)有課程體系靈活性不足，培養(yǎng)方案與教學(xué)內(nèi)容改革通常要求一定的穩(wěn)定性，改革還具有一定的周期性，因此最新的學(xué)科發(fā)展成果不可能及時(shí)在教學(xué)中得到體現(xiàn)；其次，研究生進(jìn)入課題后的研究方向比較分散，不是所有學(xué)員都對(duì)某方面技術(shù)感興趣，組織開課比較困難；另外，最新的科學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)通常價(jià)格昂貴、數(shù)量有限，科研工作安排也非常繁重，科研人員一般不愿將其投入到教學(xué)中去。

但是我校碩士研究生的研究課題通常以教研室當(dāng)前項(xiàng)目為依托，一般要應(yīng)用到最新的實(shí)驗(yàn)儀器、測(cè)試手段和研究方法。而這些學(xué)員又沒有得到培訓(xùn)，這就造成了課程學(xué)習(xí)與課題研究之間的脫節(jié)。學(xué)員需要較長(zhǎng)時(shí)間，通過邊干邊學(xué)的形式逐步掌握。但是這種方法的不足是培訓(xùn)效率低，學(xué)員進(jìn)入角色慢，加之碩士研究生課題研究時(shí)間有限，在掌握專門技術(shù)后用于真正課題研究的時(shí)間就不足了。我們調(diào)研了英國南安普頓大學(xué)的光電研究中心和加拿大渥太華大學(xué)的物理系對(duì)研究生的培養(yǎng)情況，發(fā)現(xiàn)他們研究生跨學(xué)科的現(xiàn)象較為普遍，但是不少跨學(xué)科研究生可以在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立研究，并取得較好的成績(jī)，這與他們?cè)谘芯可雽W(xué)后的專題技術(shù)培訓(xùn)有關(guān)。他們采取的措施是針對(duì)研究生課題研究中可能用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和科學(xué)儀器，結(jié)合前沿研究?jī)?nèi)容開展集中培訓(xùn)。該培訓(xùn)既可以讓學(xué)員在短時(shí)間內(nèi)對(duì)研究室的研究?jī)?nèi)容有一個(gè)深入了解，又可掌握最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和科學(xué)儀器。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅可以對(duì)以往知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)整理，更重要的是可以學(xué)習(xí)如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去解決問題，同時(shí)對(duì)知識(shí)的了解更加深刻，因此學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高。

三、碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)及案例分析

1.基礎(chǔ)性

強(qiáng)化培訓(xùn)課程雖然是一種專題培訓(xùn)，但目標(biāo)是針對(duì)特定學(xué)生群體的能力培養(yǎng)，而不僅僅是教一些具體的技巧。同時(shí)為了擴(kuò)大收益面，應(yīng)盡量選擇適合面更廣的教學(xué)內(nèi)容。我們?cè)凇短摂M光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程內(nèi)容選擇過程中，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然我們光學(xué)工程的學(xué)員在本科階段都學(xué)習(xí)過c、fortran等編程語言，但不少學(xué)員從來沒有利用這些語言解決一個(gè)實(shí)踐問題。究其原因是因?yàn)檫@些語言與硬件結(jié)合困難，例如在實(shí)際工作中學(xué)員往往會(huì)選用單片機(jī)、DSP或FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，完成這一任務(wù)需經(jīng)歷硬件知識(shí)學(xué)習(xí)、電路制作及軟件編程等幾個(gè)階段，同時(shí)要開發(fā)硬件，導(dǎo)致開發(fā)周期長(zhǎng)，甚至?xí)尣糠謱W(xué)員望而卻步。虛擬儀器技術(shù)是利用高性能的模塊化硬件結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。LabVIEW是集成高效軟件和模塊化硬件的開發(fā)平臺(tái)，可以充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)和開發(fā)時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)。碩士研究生如果掌握了基于LabVIEW的虛擬儀器技術(shù)，配合必要的硬件模塊，對(duì)于完成課題研究將會(huì)有很大幫助。因此，我們選擇基于LabVIEW的虛擬儀器技術(shù)作為強(qiáng)化培訓(xùn)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，并以此為基礎(chǔ)開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量技術(shù)的教學(xué)工作。

2.實(shí)踐性

在目前，我國研究生教育的教學(xué)方式主要以課堂授課為主，多認(rèn)同性而缺乏創(chuàng)造性。分析原因，除了長(zhǎng)期“單向灌輸式”教育方式的慣性外，硬件制約也是非常重要的因素。一方面研究生專業(yè)方向多，實(shí)驗(yàn)儀器要求多樣，使得配備實(shí)驗(yàn)設(shè)備困難。加之儀器設(shè)備更新速度較快，易使實(shí)驗(yàn)設(shè)備過時(shí)。另一方面，這些年碩士研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得實(shí)驗(yàn)條件更難滿足需求，最終導(dǎo)致碩士研究生教學(xué)的實(shí)踐性較差。《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程的目的就是要培養(yǎng)碩士研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為開展研究生課題研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)，因此非常重視實(shí)踐性，要求每次課都有操作或練習(xí)內(nèi)容。利用虛擬儀器技術(shù)的模塊化硬件可以大大降低學(xué)生實(shí)踐操作所需的成本，縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。在講授數(shù)據(jù)采集技術(shù)時(shí)，我們購置了一批NI公司的MyDAQ多功能數(shù)據(jù)采集卡，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有數(shù)據(jù)采集設(shè)備，保證上課的學(xué)生都可以動(dòng)手操作，甚至可以把設(shè)備帶回去繼續(xù)練習(xí)。在儀器控制與遠(yuǎn)程通訊教學(xué)過程中，我們?yōu)閷W(xué)員筆記本電腦配備了USB轉(zhuǎn)RS232數(shù)據(jù)線，使學(xué)員不僅可以相互之間進(jìn)行串口通訊，還可以帶回實(shí)驗(yàn)室對(duì)光電儀器進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制練習(xí)。

3.針對(duì)性

針對(duì)性是強(qiáng)化培訓(xùn)課程的重要指標(biāo)。強(qiáng)化培訓(xùn)課程教授的內(nèi)容應(yīng)該是針對(duì)傳統(tǒng)課題教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)、研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面的短板進(jìn)行有益的加強(qiáng)。我校光學(xué)工程碩士研究生在計(jì)算機(jī)測(cè)試應(yīng)用能力方面存在不足，一般學(xué)員只能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬或數(shù)據(jù)處理，但是不會(huì)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)采集、信號(hào)處理和設(shè)備控制。《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程主要針對(duì)碩士研究生計(jì)算機(jī)測(cè)試應(yīng)用能力不足，利用虛擬儀器技術(shù)，并結(jié)合典型光電測(cè)試系統(tǒng)開展信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理和儀器遠(yuǎn)程控制方面的培訓(xùn)。

4.前沿性

我國研究生教育非常注重前沿性，一方面要求課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上與時(shí)俱進(jìn)，另外開設(shè)專門課程介紹學(xué)科前沿技術(shù)。但是，一般課程教學(xué)以前沿技術(shù)理論介紹為主，對(duì)最新的實(shí)驗(yàn)儀器、測(cè)試手段和研究方法涉及較少。不少碩士研究生會(huì)感覺當(dāng)前科技很先進(jìn)，但是自己掌握的手段很落后，很難完成課題研究。其實(shí)，我校光學(xué)工程學(xué)科通過985和211項(xiàng)目的支持，已經(jīng)建成了非常現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室，各種先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器已頻繁地在科研中得以應(yīng)用，《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程的一項(xiàng)重要任務(wù)就是向?qū)W員介紹一些常用先進(jìn)光電儀器的操作和應(yīng)用。

四、《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程實(shí)施

1.招收確實(shí)需要的學(xué)員

強(qiáng)化培訓(xùn)課程是面向各個(gè)學(xué)科方向的有特定需求的學(xué)員開設(shè)的專題選修課，目的是提升他們的創(chuàng)新實(shí)踐能力，尤其是在課題研究中所需的能力的提升。比如，生物學(xué)方面的學(xué)生希望采用光學(xué)的方法進(jìn)行相關(guān)課題研究，這種強(qiáng)化培訓(xùn)課程對(duì)他們是十分有益的。因此，我們采取廣泛宣傳和導(dǎo)師推薦相結(jié)合的方式進(jìn)行招生。我們通過宣傳讓學(xué)員和導(dǎo)師準(zhǔn)確地知道本強(qiáng)化培訓(xùn)課程的定位和教學(xué)內(nèi)容，學(xué)員根據(jù)自己能力提升或課題研究需要，并經(jīng)導(dǎo)師同意后申請(qǐng)報(bào)名。通過這種形式，基本保證學(xué)員都是帶著目的來學(xué)的，不要浪費(fèi)學(xué)員自己的時(shí)間和寶貴的教學(xué)資源。

2.實(shí)踐環(huán)節(jié)成為課程主題

強(qiáng)化培訓(xùn)課程是針對(duì)碩士研究生某方向能力的專題培訓(xùn)，目的是要在有限的時(shí)間內(nèi)使學(xué)員的實(shí)踐能力得以提升，并具備在后續(xù)課題研究中應(yīng)用的能力，因此實(shí)踐性尤為重要。《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》課程的主要目的是使學(xué)員掌握光學(xué)工程相關(guān)研究中的數(shù)據(jù)采集、儀器控制、基本信號(hào)處理和簡(jiǎn)單控制反饋方法，因此每次課我們都安排了課堂練習(xí)。比如在數(shù)據(jù)采集教學(xué)過程中，我們配備了數(shù)據(jù)采集卡給學(xué)員，讓他們?cè)谡n堂上對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行采集；在儀器控制教學(xué)過程中，我們利用USB轉(zhuǎn)RS232數(shù)據(jù)線，讓學(xué)員實(shí)現(xiàn)相互之間的計(jì)算機(jī)通訊和與多種光電儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。最后我們還設(shè)計(jì)了光纖邁克爾遜干涉儀，要求學(xué)員利用學(xué)習(xí)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理和報(bào)告生成完整過程，充分體驗(yàn)科研實(shí)踐的全過程。

3.解決學(xué)員的實(shí)際問題，提高學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性

虛擬儀器技術(shù)不僅具有強(qiáng)大的功能，而且具有巨大的靈活性，可以解決碩士研究生課題研究中的絕大部分問題。如果一門課程可以解決學(xué)員在實(shí)際工作中遇到的問題，將極大地提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，并能引發(fā)學(xué)員探索鉆研的興趣。因此，我們?cè)陂_課初期就對(duì)學(xué)員征集科研過程中的工程問題，通過對(duì)問題的整理，我們提煉出典型案例，并給出初步解決方案，在課堂上進(jìn)行分析，讓學(xué)員知道哪些課程內(nèi)容可以解決相應(yīng)問題。比如，有學(xué)員提出多光路大功率激光泵浦的安全監(jiān)測(cè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了用NI6251對(duì)32路溫度傳感器進(jìn)行同步采樣，通過LabVIEW平臺(tái)進(jìn)行信號(hào)處理，并用電腦內(nèi)部音頻輸出設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)的方案。還有同學(xué)提出如何對(duì)飛秒激光器相位補(bǔ)償單元進(jìn)行控制的問題，結(jié)合系統(tǒng)的硬件條件我們提出了利用LabVIEW圖像處理插件進(jìn)行誤差量解算，再通過多功能卡輸出控制電平調(diào)整相位補(bǔ)償單元的方案，學(xué)員對(duì)整個(gè)工作豁然開朗，明白了自己的核心工作應(yīng)該在誤差信號(hào)的解算上，其他問題通過虛擬儀器技術(shù)就可以完全解決。學(xué)員帶著問題來學(xué)習(xí)，主動(dòng)性會(huì)大幅增強(qiáng)，問題得到解決后成就感也較高，教學(xué)效果明顯好于灌輸式教學(xué)方法。

五、結(jié)束語

碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程是研究生培養(yǎng)體系改革的重要?jiǎng)?chuàng)新探索，通過專題培訓(xùn)的方式可以對(duì)碩士研究生能力薄弱方面進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，使研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力得到全面提升。本文以《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程的建設(shè)為例，探討了碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)應(yīng)該重視的特點(diǎn)及在課程教學(xué)過程中應(yīng)該把握的重點(diǎn)，為碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)提供一定的參考。

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光學(xué)工程培養(yǎng)方案范文2

作者：鄒林兒，范定環(huán)，傅繼武，沈云

關(guān)鍵詞：專業(yè)光學(xué)軟件，光學(xué)工程類專業(yè)，課程教學(xué)，教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2014）12（c）-0127-02

光學(xué)工程類專業(yè)是以光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、量子光學(xué)、非線性光學(xué)、激光技術(shù)和光電子學(xué)等為理論基礎(chǔ)，結(jié)合物理電子與微電子學(xué)、固體物理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息與通信工程等的一門綜合性強(qiáng)專業(yè)[1]。近年來，隨光電信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，該專業(yè)類的人才需求增多，就如何辦好該類專業(yè)，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，是許多高校乃至整個(gè)國家需要解決的課題[2]。其中，專業(yè)光學(xué)軟件課程是光學(xué)工程類專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生掌握一至二門專業(yè)光學(xué)軟件，利于提高專業(yè)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的綜合運(yùn)用水平，助于增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，更為重要的是將來相關(guān)專業(yè)工作的必備技能之一。專業(yè)光學(xué)軟件依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為：以經(jīng)典光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)為基本原理的應(yīng)用在各種光學(xué)儀器或儀器系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)類軟件[3]，目前它們主要有ZEMAX、CODEV、ASAP和OSLO等光學(xué)設(shè)計(jì)軟件；以導(dǎo)波光學(xué)和光通信為理論的應(yīng)用在光通信領(lǐng)域的器件或系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)的光通信類軟件[4]，如OptiBPM、Beamprop等光波導(dǎo)設(shè)計(jì)軟件，以及OptiSystem等光通信系統(tǒng)仿真軟件；另外，其它一些計(jì)算軟件也可以用在光學(xué)方面的，如Matlab在光信息處理中的應(yīng)用[5]。

專業(yè)光學(xué)軟件的教學(xué)相對(duì)光學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)（特別是涉及到昂貴專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備），要求的技術(shù)起點(diǎn)低，且能更快地讓學(xué)生接觸到實(shí)際應(yīng)用課題。我們?cè)趯I(yè)光學(xué)軟件實(shí)踐教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)基于光學(xué)專業(yè)知識(shí)的是邏輯分析和編程訓(xùn)練的結(jié)合，提高了學(xué)生的光學(xué)設(shè)計(jì)能力。結(jié)合近幾年的專業(yè)光學(xué)軟件教學(xué)研究和實(shí)踐，我們從專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)、課程教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)要求以及考核等幾方面進(jìn)行探討[6-9]。

1教學(xué)課程體系設(shè)計(jì)

1.1專業(yè)理論知識(shí)與專業(yè)軟件教學(xué)有機(jī)銜接和融合

專業(yè)光學(xué)軟件的運(yùn)用需要很強(qiáng)專業(yè)理論知識(shí)，一般面向于光信息科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)（現(xiàn)歸類為光電信息科學(xué)與工程）和光學(xué)、光學(xué)工程研究生專業(yè)。如ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，其理論基礎(chǔ)為光學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和像差理論。軟件中的專業(yè)名詞如物面、像面、高斯面等，和計(jì)算方法如實(shí)際光線計(jì)算、近軸光線計(jì)算，以及設(shè)計(jì)時(shí)的整體思路和流程等知識(shí)點(diǎn)都需要在專業(yè)理論課中掌握。因此，專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)軟件課程之間的銜接很重要。它們之間如缺乏有機(jī)聯(lián)系，在專業(yè)軟件課程教學(xué)時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量下降，同時(shí)教師教學(xué)辛苦，整個(gè)課程進(jìn)展慢。在我們的課程體系安排中，《工程光學(xué)》、《幾何光學(xué)》或《應(yīng)用光學(xué)》之類課程放置在大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期，以之為基礎(chǔ)的專業(yè)軟件教學(xué)，如ZEMAX之類的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件課程，放在隨后的大學(xué)二年級(jí)第二學(xué)期。作為更高級(jí)的專業(yè)理論課程《導(dǎo)波光學(xué)》、《光通信原理》、《光波導(dǎo)理論與技術(shù)》等之類課程設(shè)置在大學(xué)三年級(jí)第二學(xué)期，隨后接下來的學(xué)期開設(shè)光波導(dǎo)設(shè)計(jì)或光通信系統(tǒng)仿真等相關(guān)專業(yè)軟件教學(xué)課程（可選修），如OptiBPM、OptiSystem等軟件。同時(shí)在學(xué)習(xí)專業(yè)軟件期間還可以安排些系統(tǒng)仿真中涉及到知識(shí)點(diǎn)的課程，如涉及到電光調(diào)制、四波混頻效應(yīng)等的《非線性光學(xué)》課程，涉及到光學(xué)透過率或反射率的《薄膜光學(xué)》課程等，這樣有利于這些特殊知識(shí)點(diǎn)和軟件教學(xué)學(xué)習(xí)有機(jī)融合。采用這樣的安排和緊密的時(shí)間間隔，使得學(xué)生在軟件學(xué)習(xí)中，不至于忘記前面學(xué)習(xí)過的理論知識(shí)。同時(shí)在軟件教學(xué)中，結(jié)合實(shí)例，將專業(yè)理論知識(shí)和軟件應(yīng)用聯(lián)系起來，提高了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，學(xué)會(huì)如何分析問題和解決問題，加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，從而更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件解決問題。

1.2強(qiáng)化專業(yè)訓(xùn)練

現(xiàn)在許多學(xué)校施行三學(xué)期制，我們?cè)圏c(diǎn)把專業(yè)光學(xué)軟件學(xué)習(xí)作為實(shí)踐設(shè)計(jì)類集中放在暑假期間（第三學(xué)期）進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，專門作為一項(xiàng)專業(yè)技能課程傳授給學(xué)生。專業(yè)光學(xué)軟件課程教學(xué)結(jié)束后，軟件的實(shí)際運(yùn)用也是實(shí)踐環(huán)節(jié)重要的一步，可以在學(xué)生相關(guān)實(shí)習(xí)企業(yè)環(huán)節(jié)或教師指導(dǎo)的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)，例如讓學(xué)生協(xié)助參與到實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或項(xiàng)目中，了解產(chǎn)品從產(chǎn)品設(shè)計(jì)或項(xiàng)目的一系列過程。這些將為學(xué)生今后在企業(yè)科研一線從事光學(xué)工程類專業(yè)工作起著積極作用，加快學(xué)生把專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的過程。

2教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式的改進(jìn)

2.1以實(shí)例為教學(xué)主線、結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的專業(yè)光學(xué)軟件課程教學(xué)方法

傳統(tǒng)軟件教學(xué)方法一般是先介紹菜單的各項(xiàng)功能，然后逐步展開軟件操作步驟等，這菜單式的教學(xué)方法已不適宜專業(yè)軟件教學(xué)了。專業(yè)光學(xué)軟件不是大眾化軟件，教學(xué)目的不應(yīng)停留在軟件操作熟練程度上，而是通過教學(xué)方法應(yīng)把握學(xué)習(xí)軟件的內(nèi)涵“如何運(yùn)用軟件分析問題和解決問題”。在專業(yè)光學(xué)軟件教學(xué)過程中，我們提出以實(shí)例教學(xué)為主體，從整體設(shè)計(jì)思路上把握，而對(duì)于少量的基本軟件操作串插到實(shí)例中講解。

以ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件為例，需設(shè)計(jì)一雙膠合透鏡，對(duì)于632.8nm波長(zhǎng)的光，其焦距為100mm，相對(duì)孔徑為1：5，而波像差小于λ/4。在這個(gè)實(shí)例中，對(duì)于初學(xué)者來講，這些內(nèi)容基本上包括整個(gè)光學(xué)設(shè)計(jì)所需要的教學(xué)內(nèi)容（如透鏡模型或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)建立、光線追跡、波前分布、像質(zhì)評(píng)價(jià)分析等）以及設(shè)計(jì)思路和流程。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)是一個(gè)等效焦距（總光焦度倒數(shù)）為定值的光組，著重把握如何合理分配兩個(gè)透鏡的光焦度為設(shè)計(jì)思路。當(dāng)涉及到構(gòu)建透鏡模型時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生如何在軟件中操作如參數(shù)設(shè)置和模型顯示，并改變不同結(jié)構(gòu)參數(shù)觀察模型變化。當(dāng)實(shí)現(xiàn)光傳輸時(shí)，重點(diǎn)講解光線密度概念和物理意義等，以及光線在軟件中追跡算法，串插地講如何設(shè)置光線密度和工作光波長(zhǎng)等操作。當(dāng)講到成像質(zhì)量分析時(shí)，講解波前的物理意義，和衡量成像質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)或判據(jù)，以及一般有哪些評(píng)價(jià)函數(shù)等，重點(diǎn)應(yīng)放在如何分析成像質(zhì)量。最后，談到軟件自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，主要講解如何設(shè)計(jì)優(yōu)化函數(shù)，了解像差自動(dòng)平衡的方法和有關(guān)問題，來提高成像質(zhì)量，對(duì)這個(gè)理解和領(lǐng)悟是學(xué)生以后逐步走向更高層次的光學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)鍵。通過實(shí)例教學(xué)，一方面讓學(xué)生體會(huì)到專業(yè)軟件與應(yīng)用緊密結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的課堂參與度。更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的光學(xué)設(shè)計(jì)整體思路，結(jié)合專業(yè)知識(shí)訓(xùn)練如何分析問題和解決問題，提高綜合應(yīng)用專業(yè)軟件能力。

同時(shí)，教師對(duì)實(shí)例的篩選，要具有經(jīng)典性和適宜的難易度。我們知道專業(yè)光學(xué)軟件功能強(qiáng)大，涉及面廣，如ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件大致包括照明和成像兩個(gè)范圍。在專業(yè)光學(xué)軟件的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中一般分為初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)層次。在中、高級(jí)層次訓(xùn)練中是針對(duì)特定設(shè)計(jì)目標(biāo)，比如照相鏡頭設(shè)計(jì)、光譜儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，在這里需要更高級(jí)光學(xué)專業(yè)知識(shí)，如《高等光學(xué)》、《傅里葉光學(xué)》等。因此，教師在教學(xué)過程中針對(duì)不同學(xué)生層次，要把握教學(xué)難度和深度。

2.2堅(jiān)持課前專業(yè)知識(shí)鞏固，課堂學(xué)習(xí)討論，課后上機(jī)復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)方式

專業(yè)光學(xué)軟件里面涉及到許多專業(yè)名詞，對(duì)它們準(zhǔn)確理解，利于參數(shù)設(shè)置時(shí)有清晰的物理意義。這些專業(yè)名詞的知識(shí)來自前期專業(yè)理論課程，需要學(xué)生課前自主鞏固、查閱資料，比如軟件中的有效焦距、波前、像差、評(píng)價(jià)函數(shù)等專業(yè)名詞。在課程上，以實(shí)例討論為主，學(xué)會(huì)分析問題和解決問題。以ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件為例，可以討論影響像差的因素是哪些，如何通過調(diào)整孔徑光闌位置改善像差，以及在設(shè)計(jì)中如何平衡和分配各類像差等問題。通過實(shí)例講解和討論的學(xué)習(xí)方式，除了在課堂上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣外，還加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)綜合理解和提高應(yīng)用軟件解決問題的能力。課后布置學(xué)生上機(jī)復(fù)習(xí)，一是讓學(xué)生消化課程上的知識(shí)，進(jìn)一步嘗試解決實(shí)例中出現(xiàn)各種情形；二是提高學(xué)生對(duì)軟件使用熟練程度。這種學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生從被動(dòng)式的課堂聽課、上機(jī)練習(xí)，改變?yōu)橹鲃?dòng)性的課堂學(xué)習(xí)討論，課后自主復(fù)習(xí)和鞏固光學(xué)軟件應(yīng)用思路，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試新的設(shè)計(jì)方案。對(duì)教師而言，一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到專業(yè)軟件課程學(xué)習(xí)的重要性和優(yōu)勢(shì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，是主動(dòng)性學(xué)習(xí)方法的前提；二是引導(dǎo)課程討論由淺入深，抱磚引玉。近幾年來實(shí)踐教學(xué)反饋，低年級(jí)學(xué)生意識(shí)到專業(yè)光學(xué)軟件學(xué)習(xí)是光學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及在就業(yè)方面占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)，這已經(jīng)形成學(xué)生的共識(shí)，起著良性循環(huán)作用，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)軟件積極性。

3采用多樣靈活有效的考核評(píng)價(jià)方式

專業(yè)光學(xué)軟件課程有著自身的內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律，僅僅采用傳統(tǒng)的筆試、上機(jī)考試的考核方式是不能很好適應(yīng)專業(yè)光學(xué)軟件教學(xué)考核要求。專業(yè)光學(xué)軟件課程的教學(xué)目的是不僅僅讓學(xué)生熟練使用軟件，更為主要的是能結(jié)合專業(yè)知識(shí)應(yīng)用軟件進(jìn)行光學(xué)項(xiàng)目分析和設(shè)計(jì)。因此，專業(yè)光學(xué)軟件課程的考察就是評(píng)價(jià)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用與分析能力，包括專業(yè)知識(shí)的理解、項(xiàng)目的分析和解決能力、計(jì)算編程水平等幾方面綜合素質(zhì)表現(xiàn)。基于此，我們?cè)诮虒W(xué)過程中采取多樣靈活有效的考核方式。

（1）小作業(yè)。平時(shí)主要考察學(xué)生對(duì)專業(yè)光學(xué)軟件的操作能力和專業(yè)知識(shí)的理解與應(yīng)用。這通過課后布置小作業(yè)來考察學(xué)生平時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握情況，同時(shí)還兼顧知識(shí)小結(jié)的復(fù)習(xí)和鞏固。

（2）小組課題。學(xué)期快結(jié)束時(shí)，提前三至四周時(shí)間，分小組布置不同課題（或項(xiàng)目），如設(shè)計(jì)光學(xué)鏡頭（廣角、微焦距鏡頭等）、光波導(dǎo)器件等。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，讓小組學(xué)生自主討論，查閱資料，最后形成項(xiàng)目文檔，提交設(shè)計(jì)報(bào)告。這種考核方式，對(duì)個(gè)別基礎(chǔ)差的學(xué)生實(shí)現(xiàn)起來有一定難度，但通過小組成員合理搭配（平常成績(jī)好的帶動(dòng)成績(jī)較差的），這不僅提高整體學(xué)生的專業(yè)水平，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人能力，如溝通、管理、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與領(lǐng)導(dǎo)等。

還要強(qiáng)調(diào)的是，教師在最后考核結(jié)束時(shí)，給予學(xué)生提交的項(xiàng)目報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的思維過程，同時(shí)幫助學(xué)生得到合理的答案，使得對(duì)學(xué)生的考核成為課堂教學(xué)的延伸。

4實(shí)踐教學(xué)中相關(guān)問題思考

目前專業(yè)光學(xué)軟件實(shí)踐教學(xué)表明，上述措施的實(shí)施，在教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生受歡迎度方面有很大提高。但仍存在一些更高層次的問題，值得思考與進(jìn)一步完善。

光學(xué)工程培養(yǎng)方案范文3

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)是作為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的輔助手段而發(fā)展起來的,它以生物或醫(yī)學(xué)樣品為研究對(duì)象,以醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和光學(xué)工程等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的充分融合為基礎(chǔ),通過工程技術(shù)手段為生物醫(yī)學(xué)研究或臨床應(yīng)用提供檢測(cè)或監(jiān)控儀器和方法,所以生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的發(fā)展和成功應(yīng)用除了對(duì)生物或醫(yī)學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展具有促進(jìn)作用外,對(duì)工程學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科也提出了新的要求,并客觀上推動(dòng)和促進(jìn)了這些學(xué)科的交叉和技術(shù)的融合[4]。生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)可分為生物光子學(xué)和醫(yī)學(xué)光子學(xué)兩個(gè)部分,分屬于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,但二者的研究?jī)?nèi)容并無嚴(yán)格界限。也可以根據(jù)應(yīng)用目的的不同,將生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)劃分為光子診斷醫(yī)學(xué)技術(shù)和光子治療醫(yī)學(xué)技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域[5]。由于生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科跨度大,不能明確界定在某一單一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi),所以并無生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)專業(yè),而是根據(jù)導(dǎo)師隸屬單位情況和科研項(xiàng)目需要,在光學(xué)工程、電子工程、生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)等一級(jí)學(xué)科下設(shè)置該研究方向,招收并培養(yǎng)研究生。

2當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生培養(yǎng)面臨的困難和問題

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的研究需要生物醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)兩方面多學(xué)科知識(shí)的交融,需要生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、腦科學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、圖形圖像學(xué)、信號(hào)處理等多學(xué)科專家學(xué)者的參與,因而具有復(fù)雜性和綜合性的特色。這種特點(diǎn)促使我們?cè)谏镝t(yī)學(xué)光子學(xué)專業(yè)研究生培養(yǎng)時(shí)需要特殊的學(xué)術(shù)環(huán)境,需要觀念上的轉(zhuǎn)變和政策上的支持,更需要高水平的導(dǎo)師隊(duì)伍和先進(jìn)的培養(yǎng)模式來保證。目前,生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向的研究生培養(yǎng)還面臨以下問題。

2.1缺乏新技術(shù)和新知識(shí)的傳授,知識(shí)培養(yǎng)體系亟需完善

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的理論知識(shí)和技術(shù)更新都很快,不斷有新的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)需求出現(xiàn),國家和社會(huì)要求我們培養(yǎng)具有更強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐能力的研究生,可以在某一行業(yè)領(lǐng)域擔(dān)當(dāng)領(lǐng)頭人。但當(dāng)前的研究生培養(yǎng),對(duì)新技術(shù)和新知識(shí)的傳授不足,教材內(nèi)容嚴(yán)重滯后,缺乏讓學(xué)生開拓視野、跟隨學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展前沿的綜合交叉性課程。

2.2研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)缺乏規(guī)范性

從事生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科的研究生,其本身的專業(yè)背景多屬于傳統(tǒng)的單一學(xué)科范圍,攻讀的研究生學(xué)位也多屬于此范圍等。由于生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)這門交叉學(xué)科涉及的知識(shí)內(nèi)容非常廣博,而導(dǎo)師的科研課題又非常具體,使這種以導(dǎo)師科研課題作為研究生培養(yǎng)載體的方式,具有較大的不確定性和隨意性,無法兼顧研究生的專業(yè)背景、科研興趣和科研課題幾方面的因素,常常是為了完成課題而進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí),未能在研究生對(duì)知識(shí)的綜合—消化—應(yīng)用方面下足功夫,在研究生的科研培訓(xùn)和能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性。

2.3研究生的培養(yǎng)質(zhì)量受限于導(dǎo)師的研究課題

當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的研究生培養(yǎng)大多依托于導(dǎo)師現(xiàn)有科研項(xiàng)目,因此在培養(yǎng)過程中存在一系列問題,如:以完成特定生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究課題為目標(biāo)的研究生培養(yǎng),對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)以及培養(yǎng)過程等沒有清晰明確的認(rèn)識(shí),無法讓學(xué)生既具備合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),又具備綜合多學(xué)科知識(shí)的素質(zhì)和能力;有的導(dǎo)師的研究課題僅是借用了其它學(xué)科的名詞和概念,而未真正開展跨學(xué)科領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容,結(jié)果是研究生的理解、認(rèn)識(shí)混亂,甚至出現(xiàn)概念錯(cuò)誤等現(xiàn)象;還有研究課題僅僅是生物醫(yī)學(xué)和光學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單疊加,缺乏真正的融合和借鑒,研究生在課題研究中無法深入下去。以上種種,不但不能產(chǎn)生創(chuàng)新成果,反而影響了研究生培養(yǎng)質(zhì)量,阻礙了研究生的學(xué)術(shù)水平提高。

2.4現(xiàn)行的教學(xué)管理體制難以滿足學(xué)科交叉研究和研究生培養(yǎng)的需要世界各國對(duì)交叉學(xué)科研究極為重視。英、美等發(fā)達(dá)國家都相繼成立了生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的交叉研究中心,便于來自不同學(xué)科背景的科研人員相互交流和溝通,為前沿學(xué)科建設(shè)開辟道路。反觀國內(nèi),只有少數(shù)幾所重點(diǎn)大學(xué)或中科院的研究所設(shè)立了專門從事生物醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的交叉學(xué)科研究院或研究中心,如,北京大學(xué)的前沿交叉學(xué)科研究院建立的生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心,而大部分學(xué)校院、系劃分都是長(zhǎng)時(shí)間不變的。從事生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究方向的教師要有確定的學(xué)科“歸屬”才具有所在學(xué)科的資源(包括經(jīng)費(fèi)和科研設(shè)施等)使用權(quán),而研究生也是通過某一特定學(xué)科的入學(xué)考試內(nèi)容,遵循其培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)和科研培訓(xùn)[6]。嚴(yán)格的學(xué)科界限使生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究方向的導(dǎo)師無法合理整合校內(nèi)資源為交叉學(xué)科研究服務(wù),是開展交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)的直接障礙。

3生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生培養(yǎng)模式的探索和建議

完善培養(yǎng)和管理工作是生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向研究生培養(yǎng)順利進(jìn)行的保證,我們需要在人才輸入(招生)—人才培養(yǎng)—人才輸出(學(xué)位授予)這三個(gè)方面都留有足夠的空間,給予適當(dāng)?shù)恼邇A斜,并完善配套的管理運(yùn)行機(jī)制。

3.1采取靈活的招生政策,鼓勵(lì)跨學(xué)科招生

招生機(jī)制是人才培養(yǎng)機(jī)制三步曲中的第一步,高質(zhì)量的生源是高水平人才培養(yǎng)的第一關(guān)。我們的目標(biāo)是選擇合適的人,創(chuàng)造適合的環(huán)境,讓通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)制選拔進(jìn)來的人能在這樣的環(huán)境中成為優(yōu)秀的交叉學(xué)科人才[7]。因此,為發(fā)展生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科研究,調(diào)動(dòng)導(dǎo)師在交叉學(xué)科培養(yǎng)研究生的積極性,調(diào)動(dòng)學(xué)生從事交叉學(xué)科研究的熱情和興趣,學(xué)校對(duì)交叉學(xué)科研究生的招生工作應(yīng)采取特殊的政策:首先,對(duì)交叉學(xué)科的招生名額分配有傾斜政策,以支持交叉學(xué)科的學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng);第二,鼓勵(lì)跨學(xué)科招生和報(bào)考,例如,光學(xué)工程專業(yè)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向招生,即可以招生簡(jiǎn)章中列出歡迎生物、醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科研究生報(bào)考,并增加相應(yīng)的入學(xué)考試可選科目;第三,學(xué)校保留部分名額優(yōu)先錄取優(yōu)秀的跨學(xué)科學(xué)生或接收跨學(xué)科推免生等。

3.2規(guī)范研究生培養(yǎng)和管理環(huán)節(jié)

(1)設(shè)立跨學(xué)科聯(lián)合指導(dǎo)教師小組。目前的研究生培養(yǎng)主要采取導(dǎo)師責(zé)任制,是一對(duì)一的責(zé)任關(guān)系。但對(duì)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生而言,應(yīng)結(jié)合科研需要、本單位研究特色以及研究生的專業(yè)背景,合理配置跨學(xué)科聯(lián)合指導(dǎo)老師小組,整合本校內(nèi)的優(yōu)勢(shì)力量,實(shí)行多對(duì)一或多對(duì)多的師生關(guān)系,如,以生物顯微成像為特色的單位,應(yīng)配備細(xì)胞生物學(xué)、光學(xué)工程和圖像處理技術(shù)方面的導(dǎo)師隊(duì)伍,以光學(xué)醫(yī)療儀器為特色的單位,應(yīng)配備光學(xué)、測(cè)控技術(shù)和臨床醫(yī)學(xué)方面的導(dǎo)師組。來自相關(guān)學(xué)科的高水平教師共同培養(yǎng)交叉學(xué)科的人才,對(duì)研究生相關(guān)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)和高水平研究課題的選定都具有重要作用,同時(shí),研究生也可以在導(dǎo)師組的指導(dǎo)下以補(bǔ)修和自學(xué)等方式學(xué)習(xí)欠缺的跨學(xué)科知識(shí)。

(2)嚴(yán)把培養(yǎng)環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān)。導(dǎo)師指導(dǎo)小組要對(duì)研究生從入學(xué)、選課、選題、科研實(shí)踐、、畢業(yè)答辯各個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)全面負(fù)責(zé),將知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)相結(jié)合。首先,入學(xué)之初,指導(dǎo)小組即對(duì)每個(gè)研究生的學(xué)科背景和能力進(jìn)行評(píng)估,針對(duì)學(xué)生的背景和興趣初步確定科研方向,并制訂課程學(xué)習(xí)計(jì)劃,為學(xué)生完成生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科研究課題儲(chǔ)備必要的專業(yè)知識(shí),同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生選修具有“新興、前沿和交叉”特點(diǎn)的課程;其次,安排跨學(xué)科的學(xué)生補(bǔ)修部分相關(guān)學(xué)科的本科生課程,以補(bǔ)充知識(shí)上的欠缺;第三,指導(dǎo)小組要為學(xué)生提供參與科研實(shí)踐的平臺(tái),在未正式進(jìn)入課題之前,指導(dǎo)學(xué)生參與短期(2～3個(gè)月)科研輪訓(xùn),使學(xué)生對(duì)本學(xué)科方向正在進(jìn)行的科研內(nèi)容有所了解,進(jìn)而因勢(shì)利導(dǎo)明確研究課題;第四,導(dǎo)師指導(dǎo)組應(yīng)隨時(shí)跟進(jìn)研究生的科研進(jìn)度,在研究生論文選題和中期檢查時(shí)對(duì)所開展科研工作進(jìn)行正確的引導(dǎo)和調(diào)整,保證培養(yǎng)過程的順利進(jìn)行。

(3)構(gòu)建科研大平臺(tái),引導(dǎo)研究生學(xué)術(shù)成長(zhǎng)。良好的科研環(huán)境是個(gè)人學(xué)術(shù)成長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)科研大平臺(tái),吸引更多相關(guān)學(xué)科優(yōu)秀的科研人員加入到導(dǎo)師隊(duì)伍中來,是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措,不同學(xué)科學(xué)術(shù)思想的熏陶,不同思維方式的影響以及多學(xué)科導(dǎo)師在科學(xué)研究方面的通力合作和團(tuán)隊(duì)精神也會(huì)對(duì)研究生產(chǎn)生潛移默化的影響,有利于其學(xué)術(shù)成長(zhǎng);此外,導(dǎo)師要充分調(diào)動(dòng)研究生的積極性,保護(hù)研究生跨學(xué)科研究的科研熱情,重視研究生個(gè)人的主觀能動(dòng)性和興趣,只要使用正確、合理的引導(dǎo)方式,不同專業(yè)背景的研究生與導(dǎo)師之間可以碰撞出很多新的思想火花,獲得意想不到的收獲。

(4)多途徑培養(yǎng)創(chuàng)新人才,完善知識(shí)體系。在當(dāng)今這個(gè)多元化的時(shí)代,人才培養(yǎng)的途徑也是多種多樣的。為了適應(yīng)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域?qū)?chuàng)新型人才的需求,學(xué)校應(yīng)設(shè)立專項(xiàng)基金,支持和鼓勵(lì)研究生從事學(xué)術(shù)交流,如吸引學(xué)生參加國際會(huì)議、科技競(jìng)賽、制作大賽等活動(dòng),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生掌握正確、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,尤其是適應(yīng)自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法及獲取知識(shí)的能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)的知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題,提升學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。此外,針對(duì)課程設(shè)置方面存在的問題,建議在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下,從師資隊(duì)伍、課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源全方位的整合。鼓勵(lì)老師多開設(shè)前沿性課程,邀請(qǐng)本領(lǐng)域國外專家為研究生開設(shè)講座類課程;通過汲取國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合科研和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,建設(shè)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科系統(tǒng)、完善的知識(shí)體系,重視課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、前沿性及與本單位研究特色的相關(guān)性,重視學(xué)生集成—融合—應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

3.3正確把握學(xué)位內(nèi)涵,嚴(yán)格學(xué)位授予工作

學(xué)位是評(píng)價(jià)個(gè)人學(xué)術(shù)水平的一種尺度,是表明個(gè)人學(xué)術(shù)水平的資格證書,是在某一學(xué)科、專業(yè)上達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的憑證。具體到生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向,完成研究生教學(xué)環(huán)節(jié),達(dá)到生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向研究生學(xué)位授予要求的研究生,是表明該研究生在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域達(dá)到一定學(xué)術(shù)水平標(biāo)志,應(yīng)具備以下特點(diǎn):了解本學(xué)科的研究現(xiàn)狀和前沿問題,能夠在相應(yīng)的學(xué)術(shù)背景之中提出和確定具體的研究課題,能夠論證該課題的學(xué)術(shù)意義和社會(huì)意義;明確自己研究問題的難度和解決問題的關(guān)鍵之所在,能夠在導(dǎo)師指導(dǎo)下提出可行的研究方案和周密的實(shí)施計(jì)劃;能夠在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究問題、解決問題,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),能夠做到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,并將結(jié)果整理成規(guī)范的學(xué)術(shù)論文。因此,研究生培養(yǎng)單位、尤其是研究生導(dǎo)師組,除在入學(xué)之初對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)外,更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)研究生培養(yǎng)過程中各環(huán)節(jié)的檢查與監(jiān)督,嚴(yán)格課程教學(xué)、論文選題、答辯等方面的工作,嚴(yán)審研究生畢業(yè)資格,扭轉(zhuǎn)學(xué)生重結(jié)果輕過程的心態(tài),真正為社會(huì)輸送合格的、具有革新和創(chuàng)造力的生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)人才。

光學(xué)工程培養(yǎng)方案范文4

1從熟悉眼部解剖結(jié)構(gòu)開始制定帶教實(shí)習(xí)計(jì)劃

    眼科學(xué)與視光學(xué)是密切相連的，眼科醫(yī)生從事眼科疾病診 治有處方權(quán)與手術(shù)權(quán)，實(shí)習(xí)期間以疾病為主；視光學(xué)專業(yè)雖屬 醫(yī)學(xué)范疇,但又不同于臨床醫(yī)學(xué)，培養(yǎng)的是相關(guān)技術(shù)員而非醫(yī) 生1。在進(jìn)行各部門培訓(xùn)之前讓實(shí)習(xí)生深入了解和掌握眼部 解剖構(gòu)造非常重要，有助于后期了解各項(xiàng)檢查的目的和意義， 從而可以讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)掌握各項(xiàng)檢查技巧。在制定實(shí)習(xí) 內(nèi)容時(shí)要充分考慮視光師的職業(yè)角色,按教學(xué)大綱要求安排實(shí) 習(xí)計(jì)劃,重點(diǎn)強(qiáng)化視光師對(duì)于眼部的相關(guān)解剖學(xué)知識(shí)的講授， 尤其是那些與后期檢查相關(guān)的解剖學(xué)知識(shí)，當(dāng)然在檢查操作技 術(shù)中穿插講解解剖學(xué)知識(shí)也是比較有效的辦法0。其次作為 視光師還應(yīng)該突出檢查技術(shù)，羅列各項(xiàng)檢查技術(shù)必須熟悉與掌 握的程度與深度。將實(shí)習(xí)部門分為驗(yàn)光室、配鏡室、準(zhǔn)分子激 光室、特殊檢查室（B超、內(nèi)皮、造影、OCT、電生理、視野）及門 診診斷5個(gè)組,根據(jù)實(shí)習(xí)時(shí)間與大綱要求按2 : 1的比例將學(xué)員 分配到各組,其中驗(yàn)光室與配鏡室為重點(diǎn)實(shí)習(xí)部門，比例為2, 其余為1。保證學(xué)員通過實(shí)習(xí)能獨(dú)立完成眼鏡的驗(yàn)配與加工； 特殊檢查與門診診斷室的輪轉(zhuǎn)有利于強(qiáng)化書本上的眼病知識(shí) 及眼生物參數(shù)的鞏固，為指導(dǎo)患者個(gè)性化的配鏡方式選擇奠定 基礎(chǔ)。

2 從解剖結(jié)構(gòu)入手規(guī)范各項(xiàng)操作儀器的使用方法

    眼科檢查儀器繁多，提前從檢查目的及眼部相應(yīng)部位解剖 結(jié)構(gòu)入手，與帶教老師一起研究制定每項(xiàng)操作標(biāo)準(zhǔn)檢查流程， 確保實(shí)習(xí)生每項(xiàng)操作檢查不會(huì)因帶教老師的不同，而導(dǎo)致檢查 方法與結(jié)果不同。每項(xiàng)操作檢查必須標(biāo)準(zhǔn)一致，步驟一致，方 法相同。老師帶教中必須把每項(xiàng)儀器的操作原理，檢查目的， 相關(guān)檢查部位正異常情況,使用方法，步驟告知學(xué)員。教學(xué)過 程中采用_對(duì)_教學(xué)3 ,將課本上的檢查流程示范給學(xué)員看， 并逐步解釋每個(gè)步驟,達(dá)到強(qiáng)化學(xué)員熟悉的目的。分時(shí)間段采 用先放手再放眼的方式讓學(xué)生循序漸進(jìn)掌握操作要領(lǐng)，學(xué)生獨(dú) 立完成操作檢查后，帶教老師對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行復(fù)核與修正，并 與學(xué)員討論檢查過程中出現(xiàn)的問題及處理方法，最后達(dá)到熟練 操作的目的。

3 加強(qiáng)疑難病例討論學(xué)習(xí)眼部病理知識(shí)

    參加每周三固定的病房疑難病例討論，由眼科醫(yī)生精選各 組疑難病例進(jìn)行病理分析和診斷計(jì)劃點(diǎn)評(píng)，最后由高年資專家 對(duì)病例進(jìn)行剖析,使原本抽象、符號(hào)化的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得生動(dòng)、直 觀、真切4。增加學(xué)員在實(shí)習(xí)期對(duì)眼病知識(shí)的了解；每周四固 定半天操作技能模擬訓(xùn)練，同學(xué)之間相互對(duì)換角色檢查及利用 道具自己給自己檢查,情景演練有利于加深學(xué)員對(duì)知識(shí)的融會(huì) 貫通能力H ,達(dá)到熟練掌握各項(xiàng)檢查技術(shù)的目的；每周五固定 半天加強(qiáng)營(yíng)銷、禮儀、溝通技巧等方面的學(xué)習(xí)。形式是多樣化 的,各教員可以分享自己在營(yíng)銷中的體會(huì)、網(wǎng)上小視頻及聘請(qǐng) 產(chǎn)品銷售商多媒體授課等H。要求學(xué)員熟悉各功能鏡片的設(shè) 計(jì)原理、材質(zhì)、特點(diǎn)、價(jià)格,在個(gè)性化驗(yàn)配指導(dǎo)上根據(jù)眼生物參 數(shù)及眼病知識(shí)的支撐為患者提供一個(gè)最佳的治療配鏡方案。

4 以技能考核促進(jìn)學(xué)習(xí)效果

    每組輪轉(zhuǎn)完畢進(jìn)行理論與實(shí)際操作考核，為保證公正、公 平且學(xué)員真正掌握理論知識(shí)的目的，試題庫準(zhǔn)備4套理論試 卷,隨機(jī)抽題考試;實(shí)際操作項(xiàng)目按教材規(guī)定的必須掌握的檢 查技術(shù)執(zhí)行。公布考核成績(jī)，評(píng)選優(yōu)秀學(xué)員，使學(xué)員產(chǎn)生積極 的心態(tài),形成你追我趕的勢(shì)頭，主動(dòng)學(xué)習(xí)。對(duì)不及格學(xué)員采取 補(bǔ)考的形式,直到對(duì)本項(xiàng)操作技能過關(guān)。

5 利用微信群等新新媒體加強(qiáng)學(xué)習(xí)互助

光學(xué)工程培養(yǎng)方案范文5

關(guān)鍵詞：光電信息；教學(xué)實(shí)踐；創(chuàng)新能力；教育教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）17-0237-02

一、工程實(shí)踐教學(xué)模式現(xiàn)狀分析

光電信息技術(shù)是光學(xué)工程、激光、光電檢測(cè)、光電子學(xué)、信息光學(xué)、信號(hào)處理、電子學(xué)、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)互相滲透而形成的一門高新技術(shù)學(xué)科，是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域。加強(qiáng)教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)、強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)的基本能力訓(xùn)練、引領(lǐng)學(xué)生的創(chuàng)新傾向是培養(yǎng)光電人才的關(guān)鍵。以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的實(shí)踐環(huán)節(jié)在專業(yè)課程教學(xué)中必不可少，而且起著相當(dāng)重要的作用。1989年，麻省理工學(xué)院提出了“回歸工程”新觀念，很快就得到了包括世界大學(xué)的普遍認(rèn)同。回歸工程主要指將普通工科高校的一切工作回到以技術(shù)創(chuàng)新為中心的素質(zhì)教育。與國外大學(xué)相比，目前我國工程類專業(yè)的培養(yǎng)模式和課程設(shè)置體系存在諸多缺陷，突出表現(xiàn)在學(xué)生工程訓(xùn)練不足、學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)等方面，對(duì)實(shí)踐課程的認(rèn)知和重視程度欠缺，而且普遍缺乏校內(nèi)和校外實(shí)習(xí)基地。因此，學(xué)校教育與行業(yè)、企業(yè)對(duì)人才的需求脫節(jié)。為了改變這一現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的教育理念，培養(yǎng)具有廣闊視野和學(xué)科前瞻性的創(chuàng)造型人才，以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)在國內(nèi)的專業(yè)課程教學(xué)越來越得到廣泛重視。清華大學(xué)和浙江大學(xué)分別于1996年和1998年開展了大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃，之后，已有多所大學(xué)把培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作為重要舉措。就深圳大學(xué)而言，近兩年來我校和學(xué)院每年均有大量經(jīng)費(fèi)投入，每年均有創(chuàng)新項(xiàng)目和各類設(shè)計(jì)項(xiàng)目立項(xiàng)，給一部分學(xué)生創(chuàng)造了進(jìn)一步參與訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，這對(duì)于本科生較早進(jìn)入研究和設(shè)計(jì)領(lǐng)域，鍛煉自己的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力與創(chuàng)造能力具有不可或缺的作用。

二、關(guān)于光電信息技術(shù)教學(xué)模式的初步設(shè)想

光電信息技術(shù)是光電信息工程專業(yè)本科生需要掌握的基本專業(yè)技術(shù)，光電信息工程專業(yè)目前開設(shè)內(nèi)容以工程光學(xué)、光電子技術(shù)、激光原理、光電檢測(cè)、成像與顯示技術(shù)等課程作為核心點(diǎn)構(gòu)成光電信息工程的專業(yè)知識(shí)體系。大學(xué)一、二年級(jí)學(xué)生，尤其是一年級(jí)學(xué)生，在思想上和發(fā)展方向上，正處于一個(gè)轉(zhuǎn)變期，這個(gè)階段的學(xué)生開始獨(dú)立的生活和學(xué)習(xí)，急需盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)生活，確立能實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值的目標(biāo)，找到適合自己的學(xué)習(xí)方法和生活方式。按照他們所接觸和感興趣的事物的不同，學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)和發(fā)展方向開始出現(xiàn)向多方向分化的趨勢(shì)。而通常專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中大學(xué)二、三年級(jí)仍然以公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)為主，這些課程是最佳知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要基石。但是，這些課程一時(shí)還不能夠體現(xiàn)社會(huì)的實(shí)際需要和專業(yè)知識(shí)的特色。為了在這一轉(zhuǎn)型時(shí)期使學(xué)生把基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接好，盡快明確專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，對(duì)光電信息技術(shù)有基本的認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和自信心，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，并指導(dǎo)學(xué)生今后在專業(yè)上的發(fā)展，我們結(jié)合課程教學(xué)適時(shí)開展以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的光電信息技術(shù)科研訓(xùn)練。主要是引導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)技術(shù)的特點(diǎn)，建立對(duì)工程和科技的認(rèn)知，了解專業(yè)領(lǐng)域研究的一些技術(shù)手段，研究方法和儀器設(shè)備，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，以期提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力。具體做法是，教師結(jié)合自身的科研和研究體會(huì)，讓學(xué)生們真切的感受到實(shí)際的創(chuàng)新過程，實(shí)現(xiàn)科研成果盡早進(jìn)課堂。通過以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的教學(xué)實(shí)踐，使同學(xué)們學(xué)會(huì)將知識(shí)融會(huì)貫通，提升創(chuàng)新思維，活躍學(xué)習(xí)氛圍，增加學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)和發(fā)現(xiàn)學(xué)生的非常規(guī)思維，萌發(fā)創(chuàng)新的念頭。為了適應(yīng)本科生的能力和認(rèn)知程度，把科研項(xiàng)目中一些與專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的聯(lián)系提取出來，向?qū)W生提出問題，引領(lǐng)學(xué)生思考。如果學(xué)生能夠提出一些合理方案和新想法，都可以作為創(chuàng)新的思路加以培養(yǎng)，并可以讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)。由于本項(xiàng)目參與的學(xué)生年級(jí)低，所以要引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)踐的過程和基本素質(zhì)要求，其次體現(xiàn)在對(duì)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法的指導(dǎo)。通過引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生，多指方向、辦法，少給答案，讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行多方面的學(xué)習(xí)，積極思考，綜合分析。

三、以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的教學(xué)模式探索與實(shí)踐

實(shí)踐教學(xué)中，圍繞超快光電信號(hào)的探測(cè)分析為主題，以QUANTELYAG皮秒激光器為信號(hào)源，選取學(xué)生熟悉的CCD攝像機(jī)圖像信息技術(shù)為背景，通過講解、實(shí)驗(yàn)、制作、科技寫作和展示等五個(gè)需要學(xué)生動(dòng)腦思維，動(dòng)手制作的教學(xué)環(huán)節(jié)，從思想、興趣和學(xué)習(xí)方法等各個(gè)方面對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)和教育，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)好第一階段的課程，掌握必要的知識(shí)。主要包括以下幾個(gè)方面。

1.選擇所要了解和研究的光電信息探測(cè)分析技術(shù)專題。學(xué)生獨(dú)立完成科技創(chuàng)新活動(dòng)的第一步就是選題，這要求學(xué)生具備初步的專業(yè)常識(shí)，并要掌握一定的實(shí)際工作方法和手段，綜合運(yùn)用自身的智力和能力。

2.相關(guān)文獻(xiàn)檢索和綜述。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過檢索閱讀有關(guān)的文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)和補(bǔ)充與選題相關(guān)的理論知識(shí)和技術(shù)，在閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上了解在所選題目領(lǐng)域中的科技動(dòng)態(tài)及發(fā)展現(xiàn)狀。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生應(yīng)能學(xué)習(xí)到文獻(xiàn)檢索方法、歸納判斷能力和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。

3.方案對(duì)比、論證和確定。學(xué)生首先要清楚光電檢測(cè)方案的基本思想，提出幾個(gè)檢測(cè)備選方案，然后通過對(duì)比，對(duì)選題的可行性、可實(shí)現(xiàn)性以及選題的實(shí)際意義進(jìn)行論述。學(xué)生經(jīng)過在學(xué)習(xí)中討論，能夠增長(zhǎng)知識(shí)，提高自學(xué)能力。在選定題目后，指導(dǎo)教師重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過分類、甄別、遴選查閱檢索與光電信息技術(shù)研究課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，初步提出一些自己的研究設(shè)想。

4.設(shè)計(jì)、計(jì)算及仿真。在本環(huán)節(jié)中，學(xué)生按照教師的指導(dǎo)和講授，對(duì)光電探測(cè)器件的各種參數(shù)進(jìn)行必要的計(jì)算或仿真，將設(shè)計(jì)方案落實(shí)到實(shí)際可用的具體成果。

5.實(shí)驗(yàn)。教師幫助學(xué)生進(jìn)行理論模擬和實(shí)驗(yàn)，但注意充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性。依據(jù)實(shí)驗(yàn)框圖、光路圖和軟件流程圖，學(xué)生自己動(dòng)手，完成一系列的原始試驗(yàn)和原理演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，體會(huì)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)問題，記錄工作的過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和判斷。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析處理，運(yùn)用分析、比較、歸納等思維方法，從而得出具有意義的研究結(jié)論。

光學(xué)工程培養(yǎng)方案范文6

關(guān)鍵詞：物理光學(xué)；光電技術(shù)；多媒體；教學(xué)設(shè)計(jì)

由于物理光學(xué)課程是在《大學(xué)物理》和《電磁場(chǎng)與電磁波》等課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的，在授課過程中刪繁就簡(jiǎn)，重復(fù)的內(nèi)容即一帶而過，避免引起學(xué)生煩躁，影響教學(xué)效果。遇到重復(fù)內(nèi)容時(shí)，本課程只引用其主要結(jié)論，或者讓學(xué)生自己重溫重復(fù)部分，一方面溫故而知新，另一方面也避免浪費(fèi)課時(shí)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

一、由問題帶動(dòng)教學(xué)

“物理光學(xué)”是一門專業(yè)性很強(qiáng)的課程，因此，理論聯(lián)系實(shí)際對(duì)本學(xué)科意義重大。這就要求教師著重介紹知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際來源，目的就是為解決問題而提出解決方法。

講授時(shí)可提出以下問題：

1.一滴油滴在水里，在陽光下會(huì)有五彩繽紛的顏色，這是為什么?

2.教室里有許多盞日光燈，卻沒有看到干涉條紋。這又是為什么?

以上問題的提出，注重方法解決。大學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵是提高學(xué)生的素質(zhì)，因?yàn)榇髮W(xué)生不同于中學(xué)生，他們接受能力與思考能力以及判斷能力都有所提高，有了一定的創(chuàng)新意識(shí)，所以在講授光學(xué)知識(shí)時(shí)，應(yīng)注重提示性講授。要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造能力。使學(xué)生在獨(dú)立思考中掌握更多的知識(shí)，尤其是解決問題的方法，這是最終目的也是最重要的目標(biāo)。

實(shí)踐證明，只有懂得分析才會(huì)有方法解決。因此，在給學(xué)生授課過程中，要特別注重方法。例如講述“雙光束干涉”時(shí)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)利用白色光源和光譜儀測(cè)量透明薄膜厚度的方案；講授“晶體光學(xué)元件”時(shí)，讓學(xué)生自己分析和解決受激布里淵散射實(shí)驗(yàn)裝置中利用偏振片和1/4波片分離相向傳輸?shù)谋闷止夂蚐tokes光的原理。課程采用多媒體教學(xué)方式，引入Flash課件，對(duì)物理圖像進(jìn)行形象和清晰的描述,進(jìn)而有效的提高教學(xué)效果。尤其是要充分利用多媒體輔助講授，會(huì)加深學(xué)生對(duì)關(guān)鍵結(jié)論的認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生提高分析解決問題的能力。教學(xué)定位是非常重要的，本課程設(shè)計(jì)為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)課程，如“衛(wèi)星光通信”“光學(xué)信息處理”“紅外技術(shù)”“光纖光學(xué)”及“光電子學(xué)原理與應(yīng)用”等后續(xù)專業(yè)課打下基礎(chǔ)，這正是課程設(shè)計(jì)所要的效果與目的。

二、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)

教學(xué)方法是直接影響教學(xué)效果重要因素。教師在教學(xué)過程中一定要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探索更為有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，達(dá)到教學(xué)的真正目的。教師無論采取何種教學(xué)方法，都要“以學(xué)生為中心”，要讓絕大多數(shù)學(xué)生掌握所講授的知識(shí)內(nèi)容。

(1)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，開展多種形式的教學(xué)活動(dòng)必須明確學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體作用，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自主地思考問題、分析和解決問題的能力。傳統(tǒng)的《物理光學(xué)》教學(xué)具有知識(shí)體系嚴(yán)謹(jǐn)、講究邏輯推理等許多優(yōu)點(diǎn)，也具有教學(xué)方法古板、講授不夠生動(dòng)形象等缺點(diǎn)。

(2)采用課堂討論這種形式。一般將學(xué)生答題、習(xí)題、小結(jié)中的問題以及容易混淆的問題和原理等。掌握學(xué)習(xí)、啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法，不是否定知識(shí)的講授，而是說明知識(shí)的講授不能“滿堂灌”，要給學(xué)生思考和練習(xí)的時(shí)間，要讓學(xué)生由被動(dòng)地聽講變?yōu)榉e極地思考。

教師要根據(jù)實(shí)際情況，認(rèn)真研究如何將這種全新的教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，相得益彰，各自發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，使理工科的課堂教學(xué)得到事半功倍的效果。

三、充分利用多媒體教學(xué)

多媒體的交互特性加強(qiáng)了學(xué)生與教師的溝通與交流，電子郵件與網(wǎng)絡(luò)答疑的應(yīng)用，使師生互動(dòng)的模式不再局限在面對(duì)面，交流更為易于接受，容易取得更好的效果。多媒體技術(shù)的使用，促使我們對(duì)教材內(nèi)容重新組織設(shè)計(jì)，既要在教學(xué)中使學(xué)生明晰物理概念，又要讓學(xué)生感受到這門課程的重要性。

多媒體課件的使用，使得我們有更多時(shí)間為學(xué)生引入相關(guān)學(xué)科成果。物理光學(xué)作為光學(xué)、光學(xué)工程、光通信、光電子技術(shù)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來走向社會(huì)都有著重要的意義。比如在講授“光學(xué)薄膜”的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，要重點(diǎn)介紹多層光學(xué)薄膜在激光器、激光陀螺和DWDM等現(xiàn)代高科技領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。最終目的使學(xué)生通過對(duì)光學(xué)的全方面的認(rèn)識(shí)能夠?qū)W以致用。

總之，通過科學(xué)的課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生將實(shí)踐與物理光學(xué)專業(yè)課程有機(jī)地結(jié)合，不再認(rèn)為課程的學(xué)習(xí)是孤立的。學(xué)生認(rèn)識(shí)到光學(xué)就在人們生活當(dāng)中，與人們的日常生活息息相關(guān)，并且在科學(xué)領(lǐng)域中也有著重要的地位。學(xué)生結(jié)合課程基本原理和自己的興趣主動(dòng)查閱文獻(xiàn)，消化后制作成PPT，積極地參與到討論中來，活躍了課堂氣氛，也拓寬了視野，主動(dòng)接觸到學(xué)科前沿。為學(xué)生提供良好的探尋真理的氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思考能力。學(xué)生為以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將來走向社會(huì)必將成為有用之才。

參考文獻(xiàn)：