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對光學工程的認識范文第1篇

關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)；理論教學；實驗教學

Study on the teaching method in the optoelectronic technology course of electronic information engineering major

Luo Binbin, Zhao Mingfu, She Li, Zhou Dengyi, Cao Yang, Quan Xiaoli

Chongqing university of technology, Chongqing, 400054, China

Abstract: The importance of the optoelectronic technology course in electronic information engineering major is elaborated in this paper, and then according to author’s teaching experience of many years, the content, method and means of theoretical and experimental teaching of optoelectronic technology course in electronic information engineering major are discussed in details.

Key words: optoelectronic technology; theoretical teaching; experimental teaching

電子信息工程專業(yè)是一個包含電子科學技術(shù)、信息與通信工程、計算機科學與技術(shù)設(shè)計、研究、應用與開發(fā)，電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的工程專業(yè)。當代信息技術(shù)的高速發(fā)展離不開電子信息科學技術(shù)，但是當今很多高端的信息技術(shù)成果融合了微電子學、光電子學、計算機工程及通信工程等多門學科的交叉知識。而且，目前很多具有良好基礎(chǔ)的電子信息工程專業(yè)的學生在他們的碩士和博士階段，通常會選擇光電子技術(shù)的相關(guān)研究方向，而具備了良好電子學知識的學生更容易將電子學中的概念移植到光頻段中，如果在本科階段也修習了光電子技術(shù)這門基礎(chǔ)課程，那么在他們的深造階段將會更容易進入光電子相關(guān)領(lǐng)域的課題研究。因此，電子信息工程專業(yè)的學生除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應該熟悉現(xiàn)代信息技術(shù)的其他相關(guān)知識，如光電子技術(shù)。然而根據(jù)筆者的調(diào)研，雖然目前很多重點大學及二本院校的電子信息工程專業(yè)都意識到光電子技術(shù)的重要性，但很少開設(shè)光電子技術(shù)這門課程。本文從光電子技術(shù)的研究內(nèi)容、應用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光電子課程的理論和實驗教學方法。

1 光電子技術(shù)簡介

早在19世紀，人們就已經(jīng)用麥克斯韋(Maxwell)的經(jīng)典電磁理論對光的本質(zhì)進行了研究，認為光是波動的電磁場，關(guān)于光的吸收和輻射，1917年愛因斯坦(Einstein)建立了系統(tǒng)的光電子學理論，使人們認識了光的波粒二相性。但是直到20世紀60年代之前，光學和電子學仍然是兩門獨立的學科。1960年世界上第一臺激光器研制成功，這標志著光學的發(fā)展進入了一個新階段。隨后在對激光器和激光應用的廣泛研究中，電子學發(fā)揮了重要的作用，光學和電子學的研究有了廣泛的交叉領(lǐng)域，形成了激光物理、非線性光學、波導光學等新學科。20世紀70年代以來, 由于半導體激光器和光纖技術(shù)的重要突破，推動了以光纖傳感、光纖傳輸、光盤信息存儲與顯示、光計算以及光信息處理等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，從深度和廣度上促進了光學和電子學及其他相應學科(數(shù)學、物理、材料等)之間的相互滲透，形成了一個邊緣的研究領(lǐng)域。光電子學一經(jīng)出現(xiàn)就引起了人們的廣泛關(guān)注，反過來又進一步促進了光電子學及光電子技術(shù)的發(fā)展。光電子技術(shù)包括光的產(chǎn)生、傳輸、調(diào)制、放大、頻率轉(zhuǎn)換和檢測以及光信息存儲和處理等。

因此，可以這么說，現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐學科是微電子學和光學，光電子學則是由電子學和光學交叉形成的新興學科，對信息技術(shù)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。光電子技術(shù)是光頻段的電子技術(shù)，是電子技術(shù)與光學技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，光電子技術(shù)是光電信息產(chǎn)業(yè)的支柱與基礎(chǔ)，涉及光電子學、光學、電子學、計算機技術(shù)等前沿學科理論，是多學科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術(shù)學科，其技術(shù)廣泛應用于光電探測、光通信、光存儲、光顯示、光處理等高新技術(shù)光電信息產(chǎn)業(yè)。同時，隨著生物醫(yī)學、生命科學等新興學科的發(fā)展，其中的信息獲取手段對光電子技術(shù)的依賴程度越來越高，加快了這些學科之間的交叉融合，從而誕生了很多邊緣學科，比如生物光子學、光醫(yī)學等。

綜上所述，可見光電子技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光電子技術(shù)這門課程不僅是光學工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，也應該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。

2 光電子技術(shù)課程教學研究

2.1 光電子技術(shù)課程的理論教學

對光學工程的認識范文第2篇

關(guān)鍵詞：光學軟件；仿真；教學改革

作者簡介：陳明陽（1976-），男，浙江衢州人，江蘇大學機械工程學院，副教授。（江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

基金項目：本文系江蘇大學工業(yè)中心2012年國家級實驗教學示范中心實踐（工程訓練）教學改革研究項目（項目編號：ZXJG201201）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0102-01

光信息科學與技術(shù)是光學和信息科學與技術(shù)相結(jié)合而形成的交叉學科，它主要研究光信息的產(chǎn)生、獲取、轉(zhuǎn)換、傳播、存儲等過程中的普遍規(guī)律及其應用。[1-2]近年來，以軟件設(shè)計和分析為特色的光學系統(tǒng)與器件設(shè)計在實際中應用日益廣泛。例如，基于光學系統(tǒng)設(shè)計的成像光學設(shè)計和非成像光學設(shè)計、基于光纖和光波導技術(shù)的波導設(shè)計和光纖技術(shù)、基于光纖通信網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)設(shè)計、基于激光器的激光器設(shè)計等，這些都需要以軟件設(shè)計和分析為基礎(chǔ)。

近年來，本專業(yè)開設(shè)了為數(shù)不少的光信息專業(yè)軟件課程，如光學系統(tǒng)設(shè)計、CODEV軟件及應用、光通信器件設(shè)計、光通信系統(tǒng)設(shè)計、虛擬實驗室技術(shù)、Matlab在光信息處理中的應用等課程。這些設(shè)計類的課程已經(jīng)成為光信息科學與技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)課程，它有效地連接了本專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)知識和工程實踐應用。例如，光學系統(tǒng)設(shè)計是光學工程基礎(chǔ)理論知識的主要應用之一。[3]光學系統(tǒng)設(shè)計廣泛應用于以經(jīng)典光學和現(xiàn)代光學為基本原理的各種儀器或儀器部件中，如LED照明燈的燈具的設(shè)計，相機鏡頭、手機鏡頭以及顯微鏡等鏡頭設(shè)計等等。光學系統(tǒng)設(shè)計應用幾何光學和波動光學的理論分析和處理工程中遇到的與光學系統(tǒng)相關(guān)的實際問題。光學系統(tǒng)設(shè)計課程強調(diào)邏輯分析的理論方法和編程處理的工程方法的訓練，強調(diào)算符方法、數(shù)值模擬和系統(tǒng)設(shè)計的訓練，目的在于提高學生分析問題、解決問題的能力。光學系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)與軟件的應用已經(jīng)成為光信息科學與技術(shù)專業(yè)學生需具備的重要的能力之一。

科學技術(shù)的發(fā)展促進了企業(yè)和社會對這方面人才需求的增加，相比于大型實驗設(shè)備，軟件設(shè)計起點低，使學生能夠更快地與實際課題接軌。因此，也成為本專業(yè)近年來發(fā)展的重點之一。本專業(yè)教師在專業(yè)軟件教學中不斷摸索，總結(jié)出了一些經(jīng)驗，也形成了一定的特色。下面從教學體系、課程教學方法、學生學習要求、考核方面幾個方面對光學專業(yè)軟件的教學進行探討。

一、課程教學體系改革

傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學前后課程之間往往缺乏有機聯(lián)系和有效的交叉。這樣的結(jié)果是學生對理論課程缺少興趣，而當學習設(shè)計類課程需要用到這些理論知識時，學生又感覺迷茫，無法將以前的課程聯(lián)系起來，在一定程度上也導致課程學習質(zhì)量的下降。因此，學生學習積極性和效率較低。為此，本專業(yè)教師有意識地將先修的理論課程中加入部分軟件實例，即在理論教學過程中引入一些專業(yè)軟件分析得到的結(jié)果。一方面可以使課程教學更為直觀、形象，教學內(nèi)容更多樣，豐富了教學素材，有利于學生理解課程內(nèi)容；另一方面，無形中也激發(fā)了學生學習專業(yè)軟件的興趣。而在軟件設(shè)計課程教學中，結(jié)合實例，運用專業(yè)知識來分析問題和解決問題，使得學生能夠?qū)I(yè)知識和軟件運用聯(lián)系起來，加深了學生對選修課程和知識的認識，也促進了他們對軟件的認識。

同時，在設(shè)計類課程教學結(jié)束后，增加了后續(xù)課程，即專門的課程設(shè)計。在課程設(shè)計中，要求學生完成指導教師提供的設(shè)計任務，在教師指導下，獨立完成設(shè)計工作，通過課程設(shè)計，使學生能夠真正全面地應用專業(yè)軟件的設(shè)計和分析功能，并將專業(yè)知識融合到具體的設(shè)計和分析中。既使學生能夠獲得全面的鍛煉，也鞏固了選修的專業(yè)知識。

在最后一學期，除了常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計任務外，教師們通過前期與企業(yè)的溝通與聯(lián)絡(luò)，積極為學生落實有關(guān)實習企業(yè)。學生在畢業(yè)設(shè)計期間可以到企業(yè)實習，并直接參與具體產(chǎn)品的設(shè)計任務，通過與企業(yè)導師和本專業(yè)指導教師的聯(lián)合指導，完成從機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、光學系統(tǒng)設(shè)計與性能分析、優(yōu)化，到產(chǎn)品樣品制作一個系列的設(shè)計與制作過程。實踐表明，這個過程大大增強了學生綜合運用專業(yè)知識和專業(yè)軟件的能力，也增強了學生走向社會的自信心。經(jīng)過這個環(huán)節(jié)鍛煉的學生畢業(yè)后都能夠很快融入企業(yè)，并在企業(yè)科研一線發(fā)揮積極作用。

二、課程教學內(nèi)容改革

課程教學方面，傳統(tǒng)軟件教學方法是首先介紹菜單、工具欄、命令等操作內(nèi)容，再介紹詳細的軟件原理、操作步驟等。教學中發(fā)現(xiàn)，這種介紹方式內(nèi)容單一、枯燥，教學內(nèi)容前后往往沒有直接的聯(lián)系，事實上，軟件也普遍存在不少不常用的命令。這樣，一方面學生對教學內(nèi)容不感興趣，另一方面教師教學也缺少激情。同時，由于軟件教學的特點，一般是以多媒體教學為主的教學方式，這種方式由于與實際的軟件操作有差別，缺少連貫性和直觀性。這些都容易導致學生思想不集中和對課程失去興趣。為此，探討逐步減少命令、操作等軟件細節(jié)方面的單一教學，改為以實例為目的的目標教學。在課堂上只進行少量的基本操作教學，開始以實例為主進行教學。對于個別容易自學的軟件，要求學生課前自學，而不在課堂上對軟件基本操作做系統(tǒng)介紹。在課堂上以某一具體研究對象或任務為目標，通過結(jié)合專業(yè)知識對問題進行分析，明確需要設(shè)計和分析的內(nèi)容，再通過軟件操作實例進行示范，直接在課堂上通過軟件進行演示。這樣，一方面，學生在聽課過程中需要調(diào)動思維，對問題進行分析和設(shè)計，調(diào)動了學生的積極性，增加了學生在課堂上的參與度。由于需要用專業(yè)知識去分析和設(shè)計，這樣也促進學生對已有專業(yè)知識的理解和運用；另一方面，由于有具體的分析對象和目標，學生也能夠更容易理解軟件的操作原理和原則。同時，通過直接的軟件演示教學，學生也更容易理解有關(guān)操作要求。當然，由于要求現(xiàn)場操作，對任課教師的要求也提高，要求任課教師對軟件的使用要非常熟悉并能夠靈活運用。

三、學生學習方式改革

學生學習方式從最初的被動式課堂聽課、上機練習，逐漸改變?yōu)橐灾鲃有缘恼n堂學習討論，課后自主設(shè)計與分析，以及綜合性設(shè)計為主的主動式學習。值得注意的是，這種主動式學習的前提是需要充分地調(diào)動學生的積極性和學習興趣，使學生對課程學習的重要性和意義有足夠的認識。近幾年來，由于在就業(yè)方面已經(jīng)形成一定的良性循環(huán)，低年級學生也較早地意識到有關(guān)專業(yè)軟件學習的重要性和優(yōu)勢?？傮w上，學生對這類課程的興趣在逐年增加。

四、考核方式改革

課程考核方式不僅是對學生學習本課程情況的一種重要評價方式，客觀上也是激發(fā)學生學習積極性的一項重要因素。目前，比較常用的考核方式包括筆試、上機考試和大作業(yè)。幾種方法更有利弊，下面針對專業(yè)軟件課程考試對這幾種方法的優(yōu)劣進行分析。采用筆試的方式進行考核，是最傳統(tǒng)也最簡單的考核形式。但實踐表明，這種側(cè)重軟件操作和實踐的課程，以筆試的方式更多的只是測試學生對知識點的掌握程度，而無法有效了解學生對軟件使用的熟練程度以及專業(yè)知識綜合運用與分析的能力。顯然，相比較而言，采用上機考試是更為合理的方式。比較常見的上機考試方法是出一些具體的設(shè)計任務，限定學生在規(guī)定時間完成整個設(shè)計任務。但這種方式也存在一些缺點，比如，由于針對具體實例的設(shè)計與分析往往需要的時間長，操作的關(guān)聯(lián)性強，很容易出現(xiàn)學生因為個別難點未掌握而后續(xù)分析完全錯誤的情況。同時，由于在常規(guī)的兩個小時左右的考核時間內(nèi)，一般只能完成為數(shù)不多的幾個任務，考核的結(jié)果存在較大的隨機性。另一種比較合理的考核方式是采用任務式的大作業(yè)，即布置相關(guān)任務，由學生在課后規(guī)定時間內(nèi)完成，并提交相關(guān)程序和報告。這種方式更接近于實際應用，還可以使學生在任務完成過程中得到鍛煉，是一種較為可行的方法。當然，這種方法也有一定的缺點，由于缺少有效的監(jiān)管，部分主動性差的學生，容易出現(xiàn)偷懶和抄襲現(xiàn)象。綜合可見，上機和大作業(yè)相結(jié)合的方法是較合理的考核方式。

五、總結(jié)

實踐表明，通過以上措施，明顯地調(diào)動了學生學習的興趣與積極性，有效地提高了學生的設(shè)計與專業(yè)思維能力，也有效地促進了學生的就業(yè)和升學。近年來，隨著從事設(shè)計類工作學生在就業(yè)和發(fā)展上優(yōu)勢日益明顯，學生在設(shè)計類課程學習中的主動性明顯增強，形成了良性循環(huán)的良好機制。

參考文獻：

[1]胡章芳，潘武.光信息科學與技術(shù)專業(yè)建設(shè)中創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索[J].科學咨詢（科技·管理），2012，（8）：160-161.

對光學工程的認識范文第3篇

1、醫(yī)療設(shè)備維修社會化的含義

在現(xiàn)代化的今天，醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)成為了臨床診斷治療的重要科學依據(jù)，醫(yī)院使用的醫(yī)療設(shè)備對光學、電子及自動化有著特殊的要求，這些儀器的構(gòu)造非常復雜，不僅有尖端的零件配置，還融入了醫(yī)學的臨床經(jīng)驗和人體生物工程等技術(shù)，這就要求維修人員要具備更完善的理論知識和技術(shù)。醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的維修主要包括以下幾點影響因素：專業(yè)維修人員、專業(yè)設(shè)備及工具、專業(yè)零件及法律規(guī)定。其中最重要的就是技術(shù)人才。在現(xiàn)階段的社會化認知中，人們大多數(shù)認為醫(yī)院的人事制度會給予醫(yī)院員工不同的身份，可分為制度內(nèi)與制度外，醫(yī)療設(shè)備的維修人員屬于制度外工作人員，這是社會化服務的一種表現(xiàn)，包括了廠家維修、商、社會其他維修公司、醫(yī)院助維修或聘用維修人員開展維修等[1]。

2、醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備維修社會化存在的問題

2.1社會服務缺乏規(guī)范性

在當前的醫(yī)療設(shè)備維修社會化中，社會維修形式主要為廠家及其商進行售后服務，部分縣級醫(yī)院缺乏專業(yè)的維修人才，若醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)問題，一般需要聯(lián)系廠家進行維修，這種維修方式要浪費大量的時間和經(jīng)費，無法在短時間內(nèi)保證設(shè)備正常使用，在沒有替換設(shè)備的情況下對醫(yī)院部門科室的正常運行有較多影響。

2.2 外聘維修人員缺乏保障性

醫(yī)院外聘維修人員進行醫(yī)療設(shè)備的維修，比較容易實現(xiàn)，在操作上比較靈活，可以節(jié)省大量的時間和經(jīng)費，手續(xù)也比較簡單，但是其實際工作沒有保障，外聘維修人員進行維修時，無法保證使用的零件是否符合設(shè)備型號，也無法保證維修配件是否正規(guī)。所以，在操作過程中應慎重行事。要嚴格界定醫(yī)療設(shè)備的概念，區(qū)分日常使用的電器和醫(yī)療設(shè)備[2]。

2.3 撤銷醫(yī)院維修部門的問題

醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備維修想要完全實現(xiàn)社會化，就意味著要撤銷醫(yī)院的維修部門，撤銷一個部門涉及到許多醫(yī)院人事改革的敏感問題，在實現(xiàn)社會化的過程中還要綜合醫(yī)院的實際情況進行，不能盲目跟風，不符合實際。

2.4 醫(yī)療設(shè)備社會維修的收費標準

目前國內(nèi)大部分醫(yī)院對設(shè)備的維修標準都沒有明確的要求，通常情況下，在維修的過程中，維修方會根據(jù)醫(yī)療設(shè)備的構(gòu)造和損害程度進行報價，但是，在缺乏專業(yè)的人才的情況下，醫(yī)療設(shè)備發(fā)生故障，在短時間內(nèi)找不到廠家或售后的維修人員進行維修，醫(yī)院會尋求社會的幫助，此時的維修方報價會非常高，醫(yī)院無法控制。因此，醫(yī)療設(shè)備維修社會要求醫(yī)院整合資源，制定科學、統(tǒng)一的維修標準[3]。

2.5 醫(yī)療設(shè)備維修時效問題

血液透析系?y屬于高風險的醫(yī)用設(shè)備，一旦發(fā)生故障需要在短時間內(nèi)立即進行修理，否則會產(chǎn)生嚴重的后果，這也說明了醫(yī)療設(shè)備維修人員應在發(fā)生故障后的第一時間內(nèi)到達現(xiàn)場，如果醫(yī)院全部依靠社會化維修模式，醫(yī)療設(shè)備維修的時效性無法得到保證[4]。

3、醫(yī)療設(shè)備維修社會化的優(yōu)化措施

醫(yī)療設(shè)備是醫(yī)院發(fā)展的基礎(chǔ)保障，是推動醫(yī)院水平提高的動力，因此，醫(yī)院管理者應重視醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的維修工作。

3.1 重視醫(yī)療設(shè)備的維修，增加經(jīng)費投入

醫(yī)院管理者應將醫(yī)療設(shè)備維修社會化放在重要位置，認識其重要性。不定期開展不同形式的講座和培訓，引導醫(yī)院的所有人員都能意識到醫(yī)療設(shè)備維修對正常工作開展的重要性，正確的認識醫(yī)療設(shè)備對提高醫(yī)院經(jīng)濟效益的作用，另外，正確處理設(shè)備故障產(chǎn)生的維修費用，不應該為了節(jié)約節(jié)省維修成本，造成設(shè)備無法工作，從而使醫(yī)院發(fā)生更大的經(jīng)濟損失。增加醫(yī)療設(shè)備的資金投入，在醫(yī)療設(shè)備發(fā)生故障時能夠在第一時間得到有效的維修，保證醫(yī)院工作正常的進行。

3.2 重視醫(yī)學工程技術(shù)人員的作用

近些年來，有許多大型醫(yī)院在原有的器械科基礎(chǔ)上成立了醫(yī)學工程科，明確該部門的責任為保障醫(yī)療設(shè)備使用的有效性與安全性。醫(yī)學工程技術(shù)人員是醫(yī)學工程科的主要實施者，除了要保證所有設(shè)備的維修和保養(yǎng)外，他們還承擔了參與大型設(shè)備引進的論證、安裝前與廠家進行技術(shù)問題協(xié)調(diào)、新設(shè)備的技術(shù)檢驗、報廢設(shè)備的技術(shù)鑒定、設(shè)備的優(yōu)化改進、對醫(yī)護人員醫(yī)療設(shè)備正確使用的培訓等。醫(yī)學工程技術(shù)人員不僅是后勤維修人員，更應該是與醫(yī)生、護士相同的現(xiàn)代化醫(yī)院的支柱。盡管部分醫(yī)院的設(shè)備維修人員與醫(yī)學工程技術(shù)人員的要求還有一定差距，但是仍應重視其編制問題，對其充分重視，才能推進我國醫(yī)學工程學科的發(fā)展。

對光學工程的認識范文第4篇

【關(guān)鍵詞】學習進程;《框架》啟示;光學;文本解讀;初小銜接

2011年7月，美國頒布了《K―12科學教育框架：實踐、跨領(lǐng)域概念和核心概念》引領(lǐng)美國新一輪的教育改革，指導科學課程、教學指導與評價?！犊蚣堋窂娬{(diào)了科學核心概念在科學課程連貫中的主線作用，以學習進階的程序，突出科學知識的實踐性。我國很多教育研究者對《框架》的內(nèi)涵及精髓進行了解讀，《框架》構(gòu)建改革的重要理念就是學習進程（Learning progerssions）。從本質(zhì)上看學習進程是許多以實證為基礎(chǔ)的，假定學生在合適的教學條件下，隨著時間的推移，對核心科學概念、科學解釋以及相關(guān)的科學實踐的理解，應用能力逐漸趨于復雜的過程。學習進程理論認為整個學習過程是由學習者逐級累積、提升，直至到達目標終點的過程，整個過程就像爬上一級級的階梯。起點是學習者對學科核心概念原有的認知，終點是學習者對核心概念高水平的理解與實踐應用，而中間過程則是學習者對核心概念逐步理解加深，認知不斷升華的過程。作為一名基礎(chǔ)教育工作者，筆者在研讀了許多研究《框架》及“學習進程”的資料之后，對初小銜接的科學課堂有了一些思考，現(xiàn)結(jié)合“光學”與大家共享。

一、《框架》對我們的啟示

1.注重科學核心概念在教學中的貫穿作用。美國教育改革的理念之一就是要將學習中知識的“廣而不深”轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧俣?，所謂“精”就是學科中的核心概念。核心概念是指學科中關(guān)鍵性的、可以應用于生活及指導生活實踐，并且可以逐步加深的重要原理。所謂的“關(guān)鍵性”就是可以拓展、延伸的重要原理。在教學中依照核心概念組織教學可以使知識主線突出，摒棄一些零碎知識的教學，從而使學生的思維能力向縱深發(fā)展。

2.關(guān)注科學知識在社會生產(chǎn)、生活中的實踐應用。將科學知識應用于生產(chǎn)實踐甚至于科學工程，可以幫助學習者更好的理解知識的發(fā)展過程，加深學習者對科學本質(zhì)的理解。

3.關(guān)注學習進程，注重課程在不同年級段的連貫性。對核心概念的學習要與學生的認知水平與理解水平相一致，既統(tǒng)一，又逐步提升。不同年齡的學習者有不同的認知背景、能力，對同一概念的理解也不同。教學內(nèi)容應該由淺入深，由表及里，具體到抽象關(guān)注本質(zhì)。

二、初小科學“光學”文本解讀

1.“光學”教材比較。溫州地區(qū)小學使用的教材是由郁波主編的義務教育課程標準實驗教科書《科學》，由教育科學出版社出版，內(nèi)容安排在五（上）第2章。初中采用的是由浙江教育出版社出版，朱清時主編的《科學》，光學在七下第2章。關(guān)于“光學”內(nèi)容的教學目標比較詳見附表。

2.課程標準的比較。小學（3―6年級）《科學》課程是啟蒙課程，初中（7―9年級）《科學》是入門課程，小學重在培養(yǎng)對科學的興趣及求知欲，幫助學生體驗科學的過程與方法。初中學生要學習必要的科學知識與技能，為學習其他學科后續(xù)學習打下基礎(chǔ)。小學有光和影、陽光下的影子、光是怎樣傳播的、光的反射、光與熱、怎樣得到更多的光和熱、做個太陽能熱水器等7小節(jié)。初中則有光和顏色、光的反射和折射、凸透鏡和視覺等內(nèi)容。小學：識別來自光源的光或反射光，認識光在空氣中沿直線傳播，了解相關(guān)現(xiàn)象，知道光遇到物體會發(fā)生反射或吸收，描述光從空氣進入玻璃或水傳播方向會發(fā)生改變，觀察和描述太陽光分解后形成光帶;初中課標（2011）：知道光的直線傳播，了解光的反射定律、折射現(xiàn)象知道平面鏡成像的特點，通過實驗了解凸透鏡成像的特點，解釋相關(guān)問題，通過實驗了解白光的組成。

3.初小“光學”文本銜接中存在的問題

（1）重復 相同的教學內(nèi)容重復出現(xiàn)，難度并未發(fā)生改變。如“光源、光的直線傳播”內(nèi)容，同為知道光源的概念，說出生活中常見的光源，如：太陽、蠟燭、螢火蟲等，利用實驗探究知道光是沿直線傳播，卻在兩個階段重復出現(xiàn)，難度設(shè)計也未呈梯度變化。真空中的光速為3X108米 M秒，同為告知，另外光的色散，紅外線，紫外線等知識在小學階段以閱讀材料出現(xiàn)，而在初中階段再次出現(xiàn)且未作任何深化。

（2）超前 某些知識超出了該階段學生的能力水平。小學階段利用大量篇幅學習了“光和熱”的知識，使學生認識不同顏色的物體在陽光下吸收的熱量不同，了解陽光的直射與斜射的關(guān)系，收集太陽能熱水器的相關(guān)資料及制作和評價簡易的太陽能熱水器等內(nèi)容要求學生了解生活中太陽能熱水器的構(gòu)造及基本知識，通過科技小制作來對學習太陽能的利用，以及對科技作品的評價與改造。這些內(nèi)容要求學生有較強的實驗探究及小組合作交流能力，是初中著重培養(yǎng)的能力之一，超出了五年級學生的科學探究能力范疇。

（3）缺失 初中階段的一些光學重點及難點知識如平面鏡成像，凸透鏡成像，眼和視覺的形成未在小學階段做應有的鋪墊。平面鏡成像生活性強，對像與物的關(guān)系、特點學生有較強的感性認識，應該在小學教材中出現(xiàn)。凸透鏡成像是初中的教學難點，而小學生對放大鏡有較好的生活體驗，可以提前做好鋪墊。小學生中近視眼的發(fā)病率很高，對于眼球的結(jié)構(gòu)及近視眼的成因也可做簡單介紹。

三、“光學”初小銜接教學的思考

1.以核心知識為主線組織教學。知識發(fā)展的速度是爆炸式的，學生在課堂上學習時間有限，過多零碎、片段的知識占用了大量的學習時間及精力。學生通過核心知識的學習，可建立起知識的基本框架，提升解決問題的能力。這樣才能在今后不斷汲取新的知識，豐富知識框架。光學的核心知識是光的反射、光的折射及凸透鏡的成像規(guī)律。學生在初中階段學習這部分知識時，既要有對實際問題的分析，又要有數(shù)學幾何知識作為基礎(chǔ)，多數(shù)學生較難掌握。如果在小學階段能夠使學生充分體驗光的反射及折射現(xiàn)象，了解基本的生活應用再過渡到中學的規(guī)律學習，就水到渠成了。教師在教學設(shè)計時應該充分考慮核心知識的地位，并且根據(jù)不同的認知水平設(shè)計核心知識的認知梯度，如手影，平面鏡成像到光的反射、折射，凸透鏡成像。

2. 以核心知識的學習進階體現(xiàn)教材的連貫性。光的反射、光的折射、凸透鏡成像規(guī)律等核心知識，安排在小學階段應充分體現(xiàn)學生對生活現(xiàn)象的體驗及感受，如發(fā)光物體的分辨，影子的形成，平面鏡對光的反射作用，放大鏡對光線的會聚作用。在初中階段可以通過實驗進一步探究光線的反射及折射規(guī)律。小學側(cè)重突出對核心知識的感受及體驗，現(xiàn)教材中的光和熱的關(guān)系及對太陽能的認識和利用建議移到初中教材中，現(xiàn)初中內(nèi)容中的光的色散、光源等知識可以改到小學階段學習，陽光下影子的變化等非核心知識的學習建議刪除。

美國的教育改革有其特殊的背景及環(huán)境，如何結(jié)合我國的教育現(xiàn)狀借鑒先進之處，是值得深入思考得課堂教無定法。只要適合學生的，都可以創(chuàng)造自己特色的課堂，只有關(guān)注學生的認知發(fā)展，關(guān)注學生的成長，才能真正促進學生科學素養(yǎng)的提高。

【參考文獻】

[1]高芳，陳志偉.學習進程：美國科學教育改革新思路[J].外國教育研究，2011，5

[2]中華人民共和國教育部.科學課程標準[Z].北京師范大學出版社，2001

對光學工程的認識范文第5篇

Abstract： There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact， teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile， the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent， we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.

關(guān)鍵詞：教研相長；方法；例子；光電子類課程

Key words： reinforcing teaching and research mutually；methods；example；optoelectronics-related courses

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02

0 引言

中國近代力學之父、著名的科學家錢偉長院士在談論教學與科研的關(guān)系時說：“大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育。”教學是科研的前提和基礎(chǔ)條件，科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當前對于大部分高校來說，教學和科研之間存在的主要問題在于過于重視科研。本文首先簡單分析造成這種重科研、輕教學的原因，然后以淮海工學院電子工程學院的光電子類課程教學為例初步探討教研相長的具體實現(xiàn)途徑。相應的研究成果可以在其他工科專業(yè)教師中推廣，以幫助他們在教學方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、輕教學原因分析

目前造成大部分高校重科研、輕教學的原因是多方面的，大致可以總結(jié)為以下幾點：

1.1 與大學教師所處的大環(huán)境有關(guān)

“目前社會上有很多人認為，我國高校和世界一流大學的差距主要是科研水平低、師資差。包括時下流行各種“高校排行榜”，也多以科研為主要指標”[1]，而教學的實際效果對于學校的綜合排名則無足輕重。如，時下流行的“武書連2015中國734所大學教師學術(shù)水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校，其知名度也高。在這種情況下，高校為了自身的生存與發(fā)展，學校投入大量人力、財力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學教師自然也不可能置身世外。

1.2 與我國現(xiàn)行的職稱評審制度有關(guān)

目前我國大學教師的職稱評審，實際上主要依據(jù)的是科研， 包括有沒有科研論文、論著，有沒有科研立項和科研成果。如評講師、副教授、教授要多少篇論文，什么級別的論文，論著要有多少字，什么級別的立項和成果等。教學在職稱評審中雖然也受重視，作了許多規(guī)定，但大都顯得籠統(tǒng)模糊，而且缺乏可操作性。教學水平的高低和教學效果的好壞對教師職稱的評審幾乎沒有什么影響。

1.3 與學校的實際情況有關(guān)

有一部分教師，尤其是青年教師，幾乎很少主持或參與科研工作，這在淮海工學院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實踐脫節(jié)，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學能力和教學效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學任務繁重，還有一些承擔行政工作；同時沒有良好的科研團隊，形不成一個良好的科研氛圍，而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。

上述幾種情況造成科研與教學分離，更難做到相輔相成，共同進步。作為一名普通的高校教師，自然無法去改變整個社會的大環(huán)境，也無法撼動現(xiàn)有的職稱評審制度，但從大學教師的自身職責來看，我們不僅需要承擔教書育人的工作，還需要承擔一定的科研任務。同時做好科研與教學是每一位高校教師的職責所在。因此教學和科研孰重孰輕，如何處理好教學工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學很好地結(jié)合，對于教師自身非常重要。

2 教研相長途徑初步探索

本節(jié)從普通高校教師角度出發(fā)，探索如何處理好教學與科研之間的關(guān)系，如何把科學研究應用到教學實踐，以做到教研相長。下面分別從專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)及教師的教學和科研能力提高三個方面，以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教學為例探討教學相長的方法和途徑。

2.1 專業(yè)建設(shè)方面

目前淮海工學院電子工程學院的電子科學與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)僅有7年的歷史，雖已初具規(guī)模，但課程體系與專業(yè)建設(shè)仍需進一步完善和優(yōu)化。以光波為信息載體的檢測、控制技術(shù)、儀器系統(tǒng)、精密測試等內(nèi)容是電子科學與技術(shù)、儀器科學與技術(shù)學科中的重要內(nèi)容。

根據(jù)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域教師的科研基礎(chǔ)，本課題組首先對電子工程學院的光電子類課程（光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電傳感與檢測技術(shù)、光纖通信技術(shù)等）實施了教改研究，包括課程體系與教學大綱完善，加深了理論與實踐的結(jié)合，即將教師的科研新成果融入理論和實驗教學，并利用教師科研條件進行直觀教學，這樣既培養(yǎng)了學生動手能力，也促進了學生對理論知識學習的興趣。

如，電子工程學院建有自適應光學實驗室，是相關(guān)任課教師的科研平臺。自適應光學技術(shù)是一門可以讓光波適應外界變化而被能動控制的技術(shù)，也可以理解為光學中的自動化技術(shù)，集科學性和工程性為一體。相關(guān)專業(yè)學生已經(jīng)學習過自動控制原理，對常規(guī)的液位、流量等過程控制非常熟悉，但對“光波”這樣一個看得見摸不著的物理現(xiàn)象該如何完成控制呢？學生們非常好奇。通過分批次帶領(lǐng)相關(guān)專業(yè)學生親自動手完成光電成像校正實驗，學生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉(zhuǎn)換及光電檢測等方面知識的理解，又鞏固和拓展了以前學習的自動控制相關(guān)理論知識的應用，學習到了教材中沒有學到的內(nèi)容，進一步擴大了學生的知識面，學生反饋非常好。

對于一些不具備實驗條件的重點實驗內(nèi)容，由于實驗條件比較苛刻，部分光電現(xiàn)象在實際實驗中不明顯，難以觀察；另外也因為實驗儀器有限，學生無法通過實驗觀察到所有的實驗現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)狀，利用了科研過程中獲得的數(shù)值仿真能力，幫助學生實現(xiàn)虛擬實驗。

2.2 人才培養(yǎng)方面

通過科研與教學的有機結(jié)合，提高高等學校的教學質(zhì)量，從而培養(yǎng)出新形勢下的“綜合型、應用型”人才。注重因材施教，將學有所長的學生引入到教師的科研項目中。通過教學改革，重點突出相關(guān)專業(yè)中的光電檢測方法、光電系統(tǒng)研制與工程應用的能力培養(yǎng)，強調(diào)學生實踐動手能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，使之成為應用型和創(chuàng)新型高級人才。在這個過程當中，學生除了實踐書本知識外，還能在科研小組中學會分工及團隊協(xié)作，為將來攻讀研究生或進入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗。

本課題組已承擔和參與國家及省市級科研項目多項，通過光電檢測和光電子技術(shù)課程的學習，已有相關(guān)專業(yè)的多名學生主動要求參與到教師的科研項目中來。喜歡編程的學生讓他們完成實驗平臺的軟件建設(shè)，喜歡擺弄光電子器件的學生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學生讓他們直接參與到教師科研課題的實驗，和相關(guān)教師一起分析實驗中出現(xiàn)的問題并解決它們。通過相關(guān)科研項目的訓練，將科研滲透到教學內(nèi)容中，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神以及科研素養(yǎng)。

在2013-2015期間，多名相關(guān)專業(yè)學生有了參與教師科研項目的經(jīng)歷之后，積極申報各級創(chuàng)新項目。目前，已有多個光電子之創(chuàng)新項目獲得校內(nèi)立項。同時，淮海工學院電子工程學院已有多名畢業(yè)生進入光電專業(yè)研究生階段的學習，如太原理工大學物電學院、中國科學院光電技術(shù)研究所等，開始了他們?nèi)松碌钠隆?/p>

2.3 提升教師教學與科研能力方面

教師一方面通過專業(yè)知識學習、關(guān)注本領(lǐng)域最新研究成果來提高自身業(yè)務能力，又通過教學工作，學習最新研究成果并有意識地積累未知問題、認真思考教學過程中學生所提出的疑問，進一步激發(fā)科研熱情，并幫助了科研選題。

教學內(nèi)容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”，但是，課堂教學除了圍繞基本理論和概念進行外，還要注重科研成果和科技最新發(fā)展動態(tài)的滲透。讓學生了解學科前沿的概況及其發(fā)展動態(tài)，開闊視野，啟迪思維，進一步拓寬學生的知識面。并且使學生能夠認識到，基礎(chǔ)知識不僅僅是概念理論和公式，更是實際應用中的產(chǎn)品和解決實踐問題的手段，以此提高學生的學習興趣，同時使學生更容易接受抽象的理論知識。

如，教師分別在每學期開始和結(jié)束時舉辦了激光和光電子領(lǐng)域的最新研究成果或相關(guān)專題講座，既提升了自身的業(yè)務能力，又達到了教書育人的效果。開學初的專題講座有助于引領(lǐng)學生對光電子技術(shù)領(lǐng)域的興趣，講座的內(nèi)容從圍繞人們把光波作為一種載波進行信息傳遞開始一直到現(xiàn)階段的激光通信、激光武器等。講座結(jié)束，學生對光電子技術(shù)充滿了好奇，這為學生學好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學期結(jié)束時專門對學生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術(shù)從原理到應用及未來發(fā)展趨勢進行了一次專題講座，擴大了學生的視野。

又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應用相結(jié)合的特點，針對一些典型知識點，為加深學生理解，設(shè)置專題討論課，鼓勵學生課前主動查找相關(guān)文獻，讓學生事先做好研討準備，寫好研討提綱。在課堂上進行交流、討論，培養(yǎng)學生的表達能力、思維能力、分析能力，讓學生充分發(fā)表不同意見。學期過程中，這樣的專題討論課進行了2次，學生提出的問題給了相關(guān)教師的科研很大的啟發(fā)。

專題講座和討論形式的授課方式深受學生歡迎，教學效果好，學生評教均在90分以上，學生深受其益。課題組教師通過上述教學活動充分認識到要通過高水平科學研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學規(guī)律來加強組織教學的能力，從而真正做到科學研究和教學育人互相促進。

3 結(jié)束語

“教研相長”雖是一個老話題，但目前社會大環(huán)境中面臨的“重研輕教”現(xiàn)象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強教學與科研的聯(lián)系、在科學研究中如何開展教學活動以使得科研成果能夠支持教學改革、并使得教學與科研互相促進是每一個高校教師的職責。本文以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教改為例，分別從專業(yè)課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、教學和科研能力提升等方面初步探討了實現(xiàn)教研相長的一般化途徑。改革的結(jié)果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價值的參考。

參考文獻：

[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可?。P(guān)注“朱淼華現(xiàn)象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.