光電子科學(xué)與技術(shù)精選(九篇)
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第1篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
關(guān)鍵詞： 人才培養(yǎng)模式；電子科學(xué)與技術(shù)；光電子產(chǎn)業(yè)；課程體系
中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）22-0247-030 引言
光電子產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。其顯著特征是以激光為代表的光源器件向大功率和小功率微納器件兩個方向發(fā)展；以新型LED、LCD和場表面發(fā)射為代表的顯示器件朝著低功耗小型化方向發(fā)展；以光無源和有源器件為代表的光通信器件朝著集成一體化方向發(fā)展；以無線傳感網(wǎng)為龍頭的信息采集傳感器件、處理器件向著以硅基為代表的集成小型化方向發(fā)展。上述技術(shù)和產(chǎn)業(yè)特征對科研人員，產(chǎn)業(yè)人員和管理人員的學(xué)識水平、綜合能力以及創(chuàng)新能力提出了新的要求。
產(chǎn)業(yè)市場驅(qū)動，即立足于光電子產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，主要以“光電子材料與器件”和“光電子系統(tǒng)”為專業(yè)方向，建立符合市場需求的人才培養(yǎng)模式。因此，本文解決的核心問題是：在光電子產(chǎn)業(yè)市場需求的背景驅(qū)動下光電子專業(yè)人才培養(yǎng)模式如何與國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對人才的需求相適應(yīng)，與我校的辦學(xué)定位求相適應(yīng)。
1 人才培養(yǎng)模式的改革目標(biāo)
基于光電子產(chǎn)業(yè)的市場驅(qū)動和需求，以集成光電子器件制造和無線傳感網(wǎng)光電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為特色專業(yè)方向，結(jié)合我校的辦學(xué)定位以及光電學(xué)院科研、專業(yè)建設(shè)的實(shí)際，完成了電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（光電子）定位與人才培養(yǎng)模式的頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)對人才需求相適應(yīng)的特色知識體系。理順知識領(lǐng)域、知識單元以及核心知識點(diǎn)的關(guān)系和相互支撐，使新課程設(shè)置體系與我校的辦學(xué)定位以及國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對光電子材料與器件領(lǐng)域人才的需求相適應(yīng)。
2 指導(dǎo)思想
厚基礎(chǔ)－使學(xué)生具備堅(jiān)實(shí)的工科基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識。
重核心－核心課程指學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課中的學(xué)位課程，是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主線，由核心知識構(gòu)成知識體系的最小集合。
顯特色－專業(yè)選修知識單元包含光電子技術(shù)學(xué)科專業(yè)的深層次課程、前沿性講座、體現(xiàn)專業(yè)特色的課程。學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)興趣及定位選修。
強(qiáng)實(shí)踐－根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生綜合實(shí)踐性教育的具體內(nèi)涵，按照由淺入深，不斷深化的教學(xué)規(guī)律，建立以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，分層次、多模塊，具有科學(xué)性、連續(xù)性和系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
3 專業(yè)知識體系構(gòu)建
3.1 知識體系結(jié)構(gòu) 知識體系包括基礎(chǔ)知識層、技術(shù)基礎(chǔ)知識層和專業(yè)應(yīng)用知識層等三個層次。各層結(jié)構(gòu)中又包括知識領(lǐng)域、知識單元和知識點(diǎn)三級內(nèi)容，一個知識領(lǐng)域包括若干個知識單元，一個知識單元又包括若干個知識點(diǎn)。依據(jù)專業(yè)定位、專業(yè)特色確定各層次的核心課程主線，并研究課程間的支撐關(guān)系。其知識結(jié)構(gòu)如圖1所示。
以集成光電子器件制造和無線傳感網(wǎng)光電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為特色專業(yè)方向，構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)對人才需求相適應(yīng)的特色知識體系。
①建立適應(yīng)社會發(fā)展需求，厚基礎(chǔ)、寬口徑、按大類培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式。在總學(xué)分減少的同時，加強(qiáng)數(shù)理基礎(chǔ)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，重視綜合素質(zhì)培養(yǎng)，為學(xué)生繼續(xù)攻讀碩士/博士學(xué)位以及終身學(xué)習(xí)奠定寬厚的基礎(chǔ)，培養(yǎng)相應(yīng)的能力。
②強(qiáng)化數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)，構(gòu)建學(xué)科大類的公共基礎(chǔ)課程平臺和具有一定特色的核心課程體系。
③建立課程選擇機(jī)制。規(guī)定通識教育模塊、基礎(chǔ)教育模塊和專業(yè)方向模塊的必修學(xué)分和選修學(xué)分，學(xué)生可按專業(yè)方向在若干門課程中選擇課程。
④加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。增加課程設(shè)計(jì)的門類，拓展專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，重視儀器設(shè)備的操作使用技能。構(gòu)建包括基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三層次教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。
⑤調(diào)整課程體系學(xué)分比例。通識教育基礎(chǔ)課程比例占總學(xué)分的35.0%，學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程比例占39.6%，實(shí)踐環(huán)節(jié)占25.4%。
3.2 知識體系特點(diǎn) 根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的具體內(nèi)涵，建立以能力培養(yǎng)為核心，分層次、多模塊，具有科學(xué)性、系統(tǒng)性的實(shí)踐教學(xué)體系，突出兩個符合度。
根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和工科學(xué)生綜合實(shí)踐性教育的具體內(nèi)涵，按照由淺入深，不斷深化的教學(xué)規(guī)律，建立以能力培養(yǎng)為核心，分層次、多模塊，具有系統(tǒng)性的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)現(xiàn)與學(xué)校辦學(xué)定位的符合度，與國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對光電子人才需求的符合度。滿足國家對創(chuàng)新型人才的需求。培養(yǎng)創(chuàng)新意識和思維。按照繼承（原理性）——?dú)w納分析（綜合，批判）——創(chuàng)新（科研對教學(xué)的支撐）的思路設(shè)計(jì)實(shí)踐體系。
實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)、專題實(shí)踐、專業(yè)綜合實(shí)踐、社會實(shí)踐、綜合素質(zhì)訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練體系、軍事訓(xùn)練等。
3.3 理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)間的相互支撐關(guān)系
3.3.1 理順實(shí)踐教學(xué)與理論課程的關(guān)系：實(shí)踐教學(xué)與課程是互補(bǔ)關(guān)系，課程抽象知識可在實(shí)驗(yàn)中直觀反映；實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象如何用理論來解釋；實(shí)踐既針對課程內(nèi)容（基礎(chǔ)課程），但不完全依賴于課程，而依賴于課程體系，知識領(lǐng)域，知識點(diǎn)設(shè)立（專業(yè)課程，獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)，綜合課程設(shè)計(jì)）。
3.3.2 課程設(shè)計(jì)與理論課程的關(guān)系：課程設(shè)計(jì)依據(jù)專業(yè)定位（光電子器件，系統(tǒng)）和核心課程體系設(shè)置。
器件級：主要是微納器件設(shè)計(jì)與制造工藝，因此，設(shè)置微光機(jī)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)；光電子材料與器件課程圍繞器件設(shè)計(jì)與制造，開設(shè)光電子材料與器件課程設(shè)計(jì)；
第2篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
2、培養(yǎng)目標(biāo)：本專業(yè)培養(yǎng)具備物理電子、光電子與微電子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)寬廣理論基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯I(yè)知識，能在該領(lǐng)域內(nèi)從事各種電子材料、元器件、集成電路、乃至集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)等方面工作的高級工程技術(shù)人才。
3、培養(yǎng)要求：本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)物理、物理電子、光電子、微電子學(xué)領(lǐng)域的基本理論和基本知識，受到相關(guān)的信息電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的基本訓(xùn)練，掌握各種電子材料、工藝、零件及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)的基本能力。
4、主干課程：電子線路、計(jì)算機(jī)語言、微型計(jì)算機(jī)原理、電動力學(xué)、量子力學(xué)、理論物理、固體物理、半導(dǎo)體物理、物理電子與電子學(xué)以及微電子學(xué)等方面的專業(yè)課程。
第3篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；微電子人才
作者簡介：周遠(yuǎn)明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；梅菲（1980-），女，湖北武漢人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，副教授。（湖北 武漢 430068）
中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0089-02
電子科學(xué)與技術(shù)是一個理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此人才培養(yǎng)必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有不可替代的作用，是高等學(xué)校培養(yǎng)人才這一系統(tǒng)工程中的一個重要環(huán)節(jié)。[1，2]
一、學(xué)科背景及問題分析
1.學(xué)科背景
21世紀(jì)被稱為信息時代，信息科學(xué)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù)，它屬于教育部本科專業(yè)目錄中的一級學(xué)科“電子科學(xué)與技術(shù)”。微電子技術(shù)一般是指以集成電路技術(shù)為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的新型技術(shù)學(xué)科，主要涉及研究集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝相關(guān)的技術(shù)與工藝。[3]由于實(shí)現(xiàn)信息化的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和各種電子設(shè)備的基礎(chǔ)是集成電路，因此微電子技術(shù)是電子信息技術(shù)的核心技術(shù)和戰(zhàn)略性技術(shù)，是信息社會的基石。此外，從地方發(fā)展來看，武漢東湖高新區(qū)正在全力推進(jìn)國家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，形成了以光通信、移動通信為主導(dǎo)，激光、光電顯示、光伏及半導(dǎo)體照明、集成電路等競相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，電子信息產(chǎn)業(yè)在湖北省經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位日益突出，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的素質(zhì)也提出了更高的要求。
湖北工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立于2007年，完全適應(yīng)國家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中對人才的需求，建設(shè)專業(yè)方向?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)，畢業(yè)生可以從事電子元器件、集成電路和光電子器件、系統(tǒng)（激光器、太能電池、發(fā)光二極管等）的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試以及相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究與開發(fā)等相關(guān)工作。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自成立以來，始終堅(jiān)持以微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求為牽引，遵循微電子科學(xué)的內(nèi)在客觀規(guī)律和發(fā)展脈絡(luò)，堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的微電子專門人才，以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對微電子人才的迫切需求。
2.存在的問題與影響分析
電子科學(xué)與技術(shù)是一個理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此培養(yǎng)創(chuàng)新型和實(shí)用型人才必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。要想培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才，就必須建設(shè)配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。然而目前人才培養(yǎng)有“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)的趨勢，學(xué)生參與實(shí)踐活動不論是在時間上還是在空間上都較少。建立完善的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的客觀前提。
二、建設(shè)思路
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包括基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺?；A(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺主要包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電子實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)；專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺即微電子實(shí)驗(yàn)中心，是本文要重點(diǎn)介紹的部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系探索過程中重點(diǎn)考慮到以下幾個方面的問題：
第一，突出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、強(qiáng)創(chuàng)新”的微電子人才培養(yǎng)理念。微電子人才既要求具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)（包括基礎(chǔ)物理、固體物理、器件物理、集成電路設(shè)計(jì)、微電子工藝原理等），又要求具有較寬廣的系統(tǒng)知識（包括計(jì)算機(jī)、通信、信息處理等基礎(chǔ)知識），同時還要具備較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐能力的緊密結(jié)合，同時兼顧本學(xué)科實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的協(xié)同訓(xùn)練，將培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和競爭力的高素質(zhì)人才作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。
第二，構(gòu)建科學(xué)合理的微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將“物理實(shí)驗(yàn)”、“計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“微電子工藝”、“光電子器件”、“半導(dǎo)體器件課程設(shè)計(jì)”、“集成電路課程設(shè)計(jì)”、“微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，相互貫通，有機(jī)銜接，搭建以提高實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為主體的“基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練創(chuàng)新能力訓(xùn)練”實(shí)踐教學(xué)體系。
第三，兼顧半導(dǎo)體工藝與集成電路設(shè)計(jì)對人才的不同要求。半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到設(shè)計(jì)、材料、工藝、封裝、測試等不同領(lǐng)域，各個領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊蠹扔泄残?，也有個性。為了擴(kuò)展大學(xué)生知識和技能的適應(yīng)范圍，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須涵蓋微電子技術(shù)的主要方面，特別是目前人才需求最為迫切的集成電路設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體工藝兩個領(lǐng)域。
第四，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合，推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式與國內(nèi)外科技同步發(fā)展。倡導(dǎo)教學(xué)與科研協(xié)調(diào)發(fā)展，教研相長，鼓勵教師將科研成果及時融化到教學(xué)內(nèi)容之中，以此提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
三、建設(shè)內(nèi)容
微電子是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，是我國高新技術(shù)發(fā)展的重中之重，但我國微電子技術(shù)人才緊缺，尤其是集成電路相關(guān)人才嚴(yán)重不足，培養(yǎng)高質(zhì)量的微電子技術(shù)人才是我國現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要。微電子學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)，培養(yǎng)的人才需要具備相關(guān)的測試分析技能和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、制造等綜合性的實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將利用經(jīng)費(fèi)支持建設(shè)一個微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，具體包括四個教學(xué)實(shí)驗(yàn)室：半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實(shí)驗(yàn)室、微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室。使學(xué)生具備半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析、微電子器件、光電器件參數(shù)測試與應(yīng)用、集成電路設(shè)計(jì)、LED封裝測試等方面的實(shí)踐動手和設(shè)計(jì)能力，鞏固和強(qiáng)化現(xiàn)代微電子技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)知識，提升學(xué)生在微電子技術(shù)領(lǐng)域的競爭力，培養(yǎng)學(xué)生具備半導(dǎo)體材料、器件、集成電路等基本物理與電學(xué)屬性的測試分析能力。同時，本實(shí)驗(yàn)平臺主要服務(wù)的本科專業(yè)為“電子科學(xué)與技術(shù)”，同時可以承擔(dān)“通信工程”、“電子信息工程”、“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”、“電子信息科學(xué)與技術(shù)”、“材料科學(xué)與工程”、“光信息科學(xué)與技術(shù)”等10余個本科專業(yè)的部分實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。
（1）半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體材料基本屬性的測試與分析方法，目的是加深學(xué)生對半導(dǎo)體基本理論的理解，掌握相關(guān)的測試方法與技能，包括半導(dǎo)體材料層錯位錯觀測、半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量及其EXCEL數(shù)據(jù)處理、半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)測試、半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命測量、高頻MOS C-V特性測試、PN結(jié)顯示與結(jié)深測量、橢偏法測量薄膜厚度、PN結(jié)正向壓降溫度特性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時等。
（2）微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體器件與集成電路基本特性、微電子工藝參數(shù)等的測試與分析方法，目的是加深學(xué)生對半導(dǎo)體基本理論、器件參數(shù)與性能、工藝等的理解，掌握相關(guān)的技能，包括器件解剖分析、用圖示儀測量晶體管的交（直）流參數(shù)、MOS場效應(yīng)管參數(shù)的測量、晶體管參數(shù)的測量、集成運(yùn)算放大器參數(shù)的測試、晶體管特征頻率的測量、半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)、光伏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、光電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、光電探測原理綜合實(shí)驗(yàn)、光電倍增管綜合實(shí)驗(yàn)、LD/LED光源特性實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體激光器實(shí)驗(yàn)、電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)、聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
（3）集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計(jì)的硬件描述語言、Cadence等典型的器件與電路及工藝設(shè)計(jì)軟件的使用方法、設(shè)計(jì)流程等，并通過半導(dǎo)體器件、模擬集成電路、數(shù)字集成電路的仿真、驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)等實(shí)踐過程具備集成電路設(shè)計(jì)的能力，目的是培養(yǎng)學(xué)生半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)能力。以美國Cadence公司專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)軟件為載體，完成集成電路的電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等訓(xùn)練課程。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時、集成電路設(shè)計(jì)類課程和理論課程的上機(jī)實(shí)踐等。
（4）科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室則向?qū)W生提供發(fā)揮他們才智的空間，為他們提供驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)自由命題或進(jìn)行科研的軟硬件條件，充分發(fā)揮他們的想象力，目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力，包括LED封裝、測試與設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)和光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。要求學(xué)生自己動手完成所設(shè)計(jì)器件或電路的研制并通過測試分析，制造出滿足指標(biāo)要求的器件或電路。目的是對學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的系統(tǒng)訓(xùn)練，加深對所需知識的接收與理解，初步掌握半導(dǎo)體器件與集成電路的設(shè)計(jì)方法和對工藝技術(shù)及流程的認(rèn)知與感知。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時、創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、參與教師科研課題和國家級、省級和校級的各類科技競賽及課外科技學(xué)術(shù)活動等。
四、總結(jié)
本實(shí)驗(yàn)室以我國微電子科學(xué)與技術(shù)的人才需求為指引，遵循微電子科學(xué)的發(fā)展規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，系統(tǒng)了解與掌握半導(dǎo)體材料、器件、集成電路的測試分析和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)等技能，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)范圍廣的具有較強(qiáng)競爭力的微電子專門人才的目標(biāo)，以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對微電子人才的迫切需求。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉瑞，伍登學(xué).創(chuàng)建培養(yǎng)微電子人才教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，（5）：6-9.
第4篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
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(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02
0 引言
中國近代力學(xué)之父、著名的科學(xué)家錢偉長院士在談?wù)摻虒W(xué)與科研的關(guān)系時說：“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻，教學(xué)沒有科研做底蘊(yùn)，就是一種沒有觀點(diǎn)的教育，沒有靈魂的教育。”教學(xué)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(dāng)前對于大部分高校來說，教學(xué)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(xué)的原因，然后以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的光電子類課程教學(xué)為例初步探討教研相長的具體實(shí)現(xiàn)途徑。相應(yīng)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(xué)方面和科研方面都取得好的效果。
1 重科研、輕教學(xué)原因分析
目前造成大部分高校重科研、輕教學(xué)的原因是多方面的，大致可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：
1.1 與大學(xué)教師所處的大環(huán)境有關(guān)
“目前社會上有很多人認(rèn)為，我國高校和世界一流大學(xué)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(biāo)”[1]，而教學(xué)的實(shí)際效果對于學(xué)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(xué)教師學(xué)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(xué)校投入大量人力、財(cái)力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學(xué)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(xué)教師的職稱評審，實(shí)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(xiàng)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(xiàng)和成果等。教學(xué)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(xué)水平的高低和教學(xué)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(xué)校的實(shí)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(xué)院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實(shí)踐脫節(jié)，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學(xué)能力和教學(xué)效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學(xué)任務(wù)繁重，還有一些承擔(dān)行政工作；同時沒有良好的科研團(tuán)隊(duì)，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(xué)分離，更難做到相輔相成，共同進(jìn)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(xué)教師的自身職責(zé)來看，我們不僅需要承擔(dān)教書育人的工作，還需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)。同時做好科研與教學(xué)是每一位高校教師的職責(zé)所在。因此教學(xué)和科研孰重孰輕，如何處理好教學(xué)工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學(xué)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(xué)與科研之間的關(guān)系，如何把科學(xué)研究應(yīng)用到教學(xué)實(shí)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(xué)和科研能力提高三個方面，以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教學(xué)為例探討教學(xué)相長的方法和途徑。
2.1 專業(yè)建設(shè)方面
目前淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的電子科學(xué)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(jìn)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(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(xué)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(shí)施了教改研究，包括課程體系與教學(xué)大綱完善，加深了理論與實(shí)踐的結(jié)合，即將教師的科研新成果融入理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并利用教師科研條件進(jìn)行直觀教學(xué)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生動手能力，也促進(jìn)了學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣。
如，電子工程學(xué)院建有自適應(yīng)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，是相關(guān)任課教師的科研平臺。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一門可以讓光波適應(yīng)外界變化而被能動控制的技術(shù)，也可以理解為光學(xué)中的自動化技術(shù)，集科學(xué)性和工程性為一體。相關(guān)專業(yè)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)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(xué)生們非常好奇。通過分批次帶領(lǐng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生親自動手完成光電成像校正實(shí)驗(yàn)，學(xué)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(xué)習(xí)的自動控制相關(guān)理論知識的應(yīng)用，學(xué)習(xí)到了教材中沒有學(xué)到的內(nèi)容，進(jìn)一步擴(kuò)大了學(xué)生的知識面，學(xué)生反饋非常好。
對于一些不具備實(shí)驗(yàn)條件的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由于實(shí)驗(yàn)條件比較苛刻，部分光電現(xiàn)象在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中不明顯，難以觀察；另外也因?yàn)閷?shí)驗(yàn)儀器有限，學(xué)生無法通過實(shí)驗(yàn)觀察到所有的實(shí)驗(yàn)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(xué)生實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)。
2.2 人才培養(yǎng)方面
通過科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，從而培養(yǎng)出新形勢下的“綜合型、應(yīng)用型”人才。注重因材施教，將學(xué)有所長的學(xué)生引入到教師的科研項(xiàng)目中。通過教學(xué)改革，重點(diǎn)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(yīng)用的能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐動手能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，使之成為應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才。在這個過程當(dāng)中，學(xué)生除了實(shí)踐書本知識外，還能在科研小組中學(xué)會分工及團(tuán)隊(duì)協(xié)作，為將來攻讀研究生或進(jìn)入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗(yàn)。
本課題組已承擔(dān)和參與國家及省市級科研項(xiàng)目多項(xiàng)，通過光電檢測和光電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，已有相關(guān)專業(yè)的多名學(xué)生主動要求參與到教師的科研項(xiàng)目中來。喜歡編程的學(xué)生讓他們完成實(shí)驗(yàn)平臺的軟件建設(shè)，喜歡擺弄光電子器件的學(xué)生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學(xué)生讓他們直接參與到教師科研課題的實(shí)驗(yàn)，和相關(guān)教師一起分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題并解決它們。通過相關(guān)科研項(xiàng)目的訓(xùn)練，將科研滲透到教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)了學(xué)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(xué)生有了參與教師科研項(xiàng)目的經(jīng)歷之后，積極申報各級創(chuàng)新項(xiàng)目。目前，已有多個光電子之創(chuàng)新項(xiàng)目獲得校內(nèi)立項(xiàng)。同時，淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院已有多名畢業(yè)生進(jìn)入光電專業(yè)研究生階段的學(xué)習(xí)，如太原理工大學(xué)物電學(xué)院、中國科學(xué)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(xué)與科研能力方面
教師一方面通過專業(yè)知識學(xué)習(xí)、關(guān)注本領(lǐng)域最新研究成果來提高自身業(yè)務(wù)能力，又通過教學(xué)工作，學(xué)習(xí)最新研究成果并有意識地積累未知問題、認(rèn)真思考教學(xué)過程中學(xué)生所提出的疑問，進(jìn)一步激發(fā)科研熱情，并幫助了科研選題。
教學(xué)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(xué)除了圍繞基本理論和概念進(jìn)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(xué)生了解學(xué)科前沿的概況及其發(fā)展動態(tài)，開闊視野，啟迪思維，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面。并且使學(xué)生能夠認(rèn)識到，基礎(chǔ)知識不僅僅是概念理論和公式，更是實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品和解決實(shí)踐問題的手段，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時使學(xué)生更容易接受抽象的理論知識。
如，教師分別在每學(xué)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(wù)能力，又達(dá)到了教書育人的效果。開學(xué)初的專題講座有助于引領(lǐng)學(xué)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(jìn)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(xué)生對光電子技術(shù)充滿了好奇，這為學(xué)生學(xué)好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)期結(jié)束時專門對學(xué)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(yīng)用及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了一次專題講座，擴(kuò)大了學(xué)生的視野。
又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應(yīng)用相結(jié)合的特點(diǎn)，針對一些典型知識點(diǎn)，為加深學(xué)生理解，設(shè)置專題討論課，鼓勵學(xué)生課前主動查找相關(guān)文獻(xiàn)，讓學(xué)生事先做好研討準(zhǔn)備，寫好研討提綱。在課堂上進(jìn)行交流、討論，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、分析能力，讓學(xué)生充分發(fā)表不同意見。學(xué)期過程中，這樣的專題討論課進(jìn)行了2次，學(xué)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(xué)生歡迎，教學(xué)效果好，學(xué)生評教均在90分以上，學(xué)生深受其益。課題組教師通過上述教學(xué)活動充分認(rèn)識到要通過高水平科學(xué)研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學(xué)規(guī)律來加強(qiáng)組織教學(xué)的能力，從而真正做到科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進(jìn)。
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(qiáng)教學(xué)與科研的聯(lián)系、在科學(xué)研究中如何開展教學(xué)活動以使得科研成果能夠支持教學(xué)改革、并使得教學(xué)與科研互相促進(jìn)是每一個高校教師的職責(zé)。本文以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)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(xué)和科研能力提升等方面初步探討了實(shí)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(xiàn)：
[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可取（關(guān)注“朱淼華現(xiàn)象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.
第5篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：菲涅爾；光電子學(xué)；光場分析
中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0254-03
《光電子學(xué)與光電器件》是一門實(shí)踐性與應(yīng)用型很強(qiáng)的課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)了光電子學(xué)的基本理論知識的同時，還需要通過實(shí)驗(yàn)課進(jìn)一步理解和消化一些基本原理和基本元件，掌握光電子學(xué)的基本技能。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課的建設(shè)直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，影響學(xué)生今后進(jìn)行科研的能力，是學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容之一。如何構(gòu)建課程體系以及在課程中引入相應(yīng)的知識訓(xùn)練，是一個重要的研究課題。隨著光通信系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，光學(xué)元件的制作工藝也在突飛猛進(jìn)。菲涅爾透鏡作為一種二元光學(xué)元件，在制作工藝上有著加工工藝簡單、成本低、易于與其他光路集成等優(yōu)點(diǎn)，在光束整形、光互連、光照明、太陽能利用等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。菲涅爾透鏡又叫菲涅爾波帶片，是基于光的衍射理論制作的光學(xué)元件。根據(jù)菲涅爾衍射理論，在對波前進(jìn)行比較粗糙的分割，組成一些同心圓環(huán)，使得到達(dá)波前一點(diǎn)的光程相差半個波長，經(jīng)過振幅疊加可以達(dá)到聚焦的目的。為加強(qiáng)學(xué)生對波動光學(xué)方面基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能的理解和掌握，養(yǎng)成用波動理論分析光學(xué)問題的思維習(xí)慣，了解菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)與分析方法，吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院特為本科生開設(shè)《光電子學(xué)與光電器件》課程這門專業(yè)課。
一、幾何光學(xué)的局限性
因?yàn)樵谌粘Ｉ钪杏鲆姷挠嘘P(guān)光的問題絕大多數(shù)都屬于幾何光學(xué)的問題，幾何光學(xué)比較直觀，解決問題的方法比較簡單，本科生在進(jìn)行光電子學(xué)實(shí)驗(yàn)的時候往往習(xí)慣于用幾何光學(xué)的知識去理解激光，思考問題僅僅停留在宏觀尺度上。但是幾何光學(xué)有局限性，除了直線傳播定律之外，作為幾何光學(xué)基礎(chǔ)的另外兩條定律――反射定律和折射定律，也都只在波長很小的條件下或者在宏觀尺度上應(yīng)用才能成立。幾何光學(xué)原理的適用范圍是有限度的。光電子學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生用微觀的思維去理解光、了解光的波動性。按照幾何光學(xué)的知識，激光通過凸透鏡會聚焦到一點(diǎn)，如果這個點(diǎn)沒有大小，此處能量密度將是無窮大，這是不符合科學(xué)的，所以，聚焦的焦點(diǎn)處應(yīng)該為一個焦斑，用幾何光學(xué)的知識無法計(jì)算出此處焦斑的大小及其能量分布情況。實(shí)驗(yàn)過程中，可以測的激光焦點(diǎn)最小為光波長量級的光斑，稱為埃里斑，能量主要集中在埃里斑的中心，在埃里斑的周圍會有光環(huán)，其能量分布如圖1所示。
學(xué)生這種幾何光學(xué)的思維定勢會影響他們對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析以及面對問題時所采取的解決方法。為了讓學(xué)生在現(xiàn)有知識條件下，就能理解解決這一光學(xué)問題，從而改變他們這種思維定勢，我們在《光電子學(xué)與光電器件實(shí)驗(yàn)課》引入菲涅爾理論的應(yīng)用，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盡可能讓學(xué)生用波動光學(xué)的知識去理解，從而改變學(xué)生波動光學(xué)的思維習(xí)慣。
二、菲涅爾理論
根據(jù)菲涅爾理論，波前上每一個點(diǎn)都可以看成一個新的震動中心，它們發(fā)出的次波在空間某一點(diǎn)振動的所有次波的相干疊加即為該點(diǎn)的光強(qiáng)。利用公式描述如下：
其中（P）是波面上P點(diǎn)的復(fù)振幅，K是比例常數(shù)，F(xiàn)是傾斜因子，d∑是面元。
通過這一公式的形式我們可以看出，經(jīng)過一個復(fù)雜的曲面積分，按照理論，可以計(jì)算出激光光場中任何一點(diǎn)的光強(qiáng)。但是這個積分計(jì)算是非常復(fù)雜的，一般的學(xué)生很難完成。如果我們的實(shí)驗(yàn)課中讓學(xué)生進(jìn)行這樣枯燥無味的數(shù)學(xué)計(jì)算，不但不能提高學(xué)生波動光學(xué)的思維習(xí)慣，同時還會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這與我們實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的宗旨是相違背的。
可以利用上面的公式，不需要復(fù)雜的曲面積分，借助于計(jì)算機(jī)的快速處理能力，設(shè)計(jì)出一個激光光場分析系統(tǒng)，在比較短的時間內(nèi)計(jì)算出各種光學(xué)元件的光場情況，從而讓學(xué)生用波動光學(xué)的知識去理解激光。在利用菲涅爾公式進(jìn)行光場分析的時候，學(xué)生需要了解激光波長、材料折射率、光學(xué)元件的形貌等參數(shù)，這些都是光電子學(xué)中比較重要的概念。
如在進(jìn)行《氦-氖激光器模式分析》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時候，學(xué)生可以利用光場分析系統(tǒng)模擬出氦氖激光的情況，然后利用CCD等儀器測量實(shí)際的模式，經(jīng)過對比就可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的誤差，并進(jìn)行誤差分析。再比如《氦-氖激光器高斯光束與發(fā)散角測量》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以讓學(xué)生在分析系統(tǒng)中計(jì)算發(fā)散角的大小，以及利用最小二乘法對激光光強(qiáng)分布情況進(jìn)行擬合，對高斯分布情況進(jìn)行分析，從而讓學(xué)生對高斯激光有一個更深入的了解，然后利用CCD對高斯激光發(fā)散角測試系統(tǒng)進(jìn)行測試。這一過程對學(xué)生來說可以深入強(qiáng)化其對光電子學(xué)概念的理解，同時提高他們對光電子學(xué)的興趣。
三、光場分析系統(tǒng)
光場分析系統(tǒng)為我們自主研發(fā)的一套分析軟件。該軟件主要是針對《光電子學(xué)與光電器件實(shí)驗(yàn)》教學(xué)而設(shè)計(jì)，學(xué)生在使用過程中可以自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中各個光學(xué)元件的參數(shù)。比如，學(xué)生可以設(shè)置激光波長，不同的波長會根據(jù)光的顏色來進(jìn)行區(qū)分；可以任意設(shè)定凸透鏡的表面形貌，從而可以讓學(xué)生了解球面透鏡與非球面透鏡的區(qū)別；可以設(shè)定高斯光束中能量分布情況，從而可以比較準(zhǔn)確地測量高斯光束的發(fā)散角等參數(shù)；還可以對菲涅爾波帶片的聚焦情況進(jìn)行模擬，同時還可以模擬非對稱的橢圓形波帶片，這種非對稱光學(xué)元件在邊發(fā)射激光器光束整形方面有很大的應(yīng)用前景。
四、八階梯相位型菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)與分析
根據(jù)菲涅爾衍射公式，我們可以設(shè)計(jì)菲涅爾波帶片，每個圓環(huán)的半徑滿足以下公式：
其中，R1為最小圓環(huán)的半徑。如果我們對前面所提到的波帶片每個波帶進(jìn)行劃分，根據(jù)不同的波帶設(shè)定不同的光程，可以制作高階波帶片。公式如下：
rm+f=（f+mλ/2）2 （3）
（由于光波長一般較短，我們可以認(rèn)為mλ
波帶片衍射效率公式為：
當(dāng)n=2、4、8時，波帶片理論衍射效率分別為40.5%，81%，95.1%。為產(chǎn)生相位匹配，必須考慮材料折射率，適當(dāng)選擇每個波帶的厚度。
為獲得更高的衍射效率，我們設(shè)計(jì)高階波帶片陣列。當(dāng)n=8時，波帶片理論衍射效率為最高95.1%。為產(chǎn)生相位匹配，必須考慮材料折射率，適當(dāng)選擇每個波帶的厚度。厚度公式如下：
其中N為波帶片階數(shù)，n為材料折射率，對于n=
1.56的材料，為波帶片達(dá)到相位匹配，我們設(shè)計(jì)每層高度為118納米，一共8層亞波帶，半徑為18微米，根據(jù)公式（4）可以求得該菲涅爾透鏡焦距為74微米，模型如下圖所示。
然后，我們利用光場分析系統(tǒng)模擬這種菲涅爾透鏡的聚焦情況。首先分析主軸上光強(qiáng)分布情況，得到菲涅爾透鏡主焦點(diǎn)位置。從圖中我們可以看出，主焦點(diǎn)的位置與利用公式獲得的主焦點(diǎn)位置比較符合。
然后我們繼續(xù)分析焦點(diǎn)位置在徑向的光場分布情況，獲得如下光場能量分布圖形與焦點(diǎn)處能量分布情況（圖4）。
從圖中我們可以看出，實(shí)際的聚焦情況與我們分析系統(tǒng)分析出的菲涅爾透鏡焦點(diǎn)情況基本完全符合。下圖為焦點(diǎn)處光場分布的立體圖。
五、總結(jié)
光電子學(xué)是光學(xué)和電學(xué)相結(jié)合并加以融合的技術(shù)領(lǐng)域，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課在學(xué)習(xí)光電子學(xué)過程中非常重要。本文根據(jù)光電子學(xué)與光電器件實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)以及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所面臨的問題，在教學(xué)過程中引入菲涅爾理論的應(yīng)用，設(shè)計(jì)匹配實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的光場分析系統(tǒng)，本文合理采用計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用作為教學(xué)手段，提高授課質(zhì)量，增加課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研培訓(xùn)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題。
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第6篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
關(guān)鍵詞： 電子科學(xué)與技術(shù) 培養(yǎng)目標(biāo) 課程體系建設(shè)
1.引言
常州工學(xué)院立足于常州，服務(wù)于長三角地區(qū)，該地區(qū)是國內(nèi)電子行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)地區(qū)之一，對電子類人才的需求量非常大。隨著該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，社會對人才的需求逐步呈現(xiàn)出多樣化和高層次化的要求。面對新形勢的發(fā)展需要，培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)技術(shù)升級要求的應(yīng)用型本科人才成為當(dāng)務(wù)之急。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)需要符合口徑寬、適應(yīng)性強(qiáng)、基礎(chǔ)扎實(shí)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮纫?，因此課程體系的建設(shè)十分重要。
2.人才培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)的制定要充分考慮相關(guān)高校、社會的需求，以及學(xué)校與專業(yè)的具體情況等各方面因素，并以行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、企事業(yè)單位需求和畢業(yè)生的反饋為參考依據(jù)。
通過對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的調(diào)研，以社會需求為導(dǎo)向，確定理論基礎(chǔ)實(shí)、口徑寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、知識結(jié)構(gòu)合理的全面培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標(biāo)，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)和工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，統(tǒng)籌編排課程體系，充分考慮和遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為主體，制定一套切實(shí)可行的、適合應(yīng)用型本科人才的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案和人才培養(yǎng)目標(biāo)，以適應(yīng)市場對電子工程技術(shù)人才的需求，提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，從而增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為：適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展需要，培養(yǎng)具有良好思想道德素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)的應(yīng)用型本科人才，使學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，具備設(shè)計(jì)、制造與生產(chǎn)實(shí)踐能力，具有不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步與更新知識的能力，能夠及時跟蹤并掌握新理論和新技術(shù)，在電子電路與系統(tǒng)、電子材料與元器件、半導(dǎo)體工藝等領(lǐng)域從事分析、設(shè)計(jì)、制造與測試等工作。為了實(shí)現(xiàn)以上人才培養(yǎng)目標(biāo)，在培養(yǎng)計(jì)劃的制訂尤其是課程體系建設(shè)方面提出了更高要求。
3.課程體系建設(shè)
為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)計(jì)劃和人才培養(yǎng)目標(biāo)，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)主要包括以下內(nèi)容。
（1）課程體系模塊化、層次化的應(yīng)用能力培養(yǎng)體系。
課程體系以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，分為學(xué)校級、學(xué)院級和系部級三個層次。學(xué)校級通識課程模塊層次教授電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識，主要包括基本數(shù)學(xué)能力、英語能力、物理能力、計(jì)算機(jī)能力及思想道德法律等基本知識。構(gòu)建以電氣學(xué)院專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊層次為電類一級學(xué)科為基礎(chǔ)的知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)體系，學(xué)院基礎(chǔ)的培養(yǎng)為知識面的拓寬打下良好基礎(chǔ)。系部級的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程培養(yǎng)為畢業(yè)生的就業(yè)和繼續(xù)深造提供專業(yè)技術(shù)知識。分級課程建設(shè)體系造就了畢業(yè)生基礎(chǔ)知識扎實(shí)、理論知識雄厚、專業(yè)技術(shù)知識豐富、動手能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
（2）理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的專業(yè)課程建設(shè)。
專業(yè)課程體系分為理論基礎(chǔ)課程和實(shí)際應(yīng)用課程兩個層面，除了必備的工程數(shù)學(xué)與物理知識外，在專業(yè)知識方面，逐步建立電子材料、制造工藝、電子器件、基本單元電路、宏單元、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的課程體系，打通自頂向下和自底向上的知識培養(yǎng)通路。以半導(dǎo)體物理和器件物理核心的課程體系構(gòu)成了微電子學(xué)與固體電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，為制造工藝和電路設(shè)計(jì)提供知識的基本結(jié)構(gòu)。以信號與系統(tǒng)、電路設(shè)計(jì)與測試的核心課程體系作為電路的理論基礎(chǔ)，為電路方面能力的培養(yǎng)形成電子系統(tǒng)的知識基本結(jié)構(gòu)。知識結(jié)構(gòu)的分層次化、理論與實(shí)際相結(jié)合的培養(yǎng)體系覆蓋了整個電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識能力點(diǎn)，全方位培養(yǎng)畢業(yè)生的理論基礎(chǔ)與工程實(shí)踐能力，重點(diǎn)培養(yǎng)從系統(tǒng)角度審視具體電子技術(shù)的能力。
（3）以微電子技術(shù)為主干的專業(yè)課程體系。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識以微電子技術(shù)為核心，可以劃分為兩大體系：第一是半導(dǎo)體材料、器件和制造工藝；第二是集成電路設(shè)計(jì)與測試。在半導(dǎo)體材料、器件和制造工藝上，除了傳統(tǒng)與新型集成電路方面的應(yīng)用，還與相關(guān)新型電光源、光伏材料與器件、光電材料與器件在知識結(jié)構(gòu)上具有互通性。均以半導(dǎo)體材料為核心，引申到其他半導(dǎo)體材料與器件，在理論與實(shí)際應(yīng)用和制造工藝上具有相似性。集成電路設(shè)計(jì)與測試涵蓋了微電子和光電子技術(shù)的電路與測試方面的內(nèi)容，在電路方面，新型電光源的器件、核心芯片、驅(qū)動電路等，光伏器件與電路、光電子電路與信號檢測，與標(biāo)準(zhǔn)集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用具有共同性。在測試方面，涵蓋了電學(xué)測試與可靠性測試，完整地建立了功能測試與性能測試的基本概念。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的另一個特色是在設(shè)計(jì)與應(yīng)用電子系統(tǒng)時，具備其他專業(yè)所不具備的電路工藝與器件的底層知識，從而在電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析中具備更強(qiáng)的理解能力。
（4）全方位的課程實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系以理論與實(shí)踐相結(jié)合為設(shè)置理念，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)實(shí)踐、獨(dú)立授課實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科研實(shí)踐、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面全方位構(gòu)建實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系，重點(diǎn)培養(yǎng)畢業(yè)生的動手能力和實(shí)踐能力。除了電氣學(xué)院的實(shí)驗(yàn)中心和實(shí)驗(yàn)室外，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)有兩個專業(yè)實(shí)驗(yàn)室：集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和集成電路測試實(shí)驗(yàn)室。為教學(xué)、科研提供全方位的服務(wù)。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室主要提供學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、器件與工藝實(shí)驗(yàn)等方面的專用軟件。集成電路測試實(shí)驗(yàn)室主要提供電路測試、半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體工藝等各方面的實(shí)驗(yàn)。在電子技術(shù)的材料、器件、電路設(shè)計(jì)、制造、測試等流程方面提供全方位服務(wù)。在實(shí)驗(yàn)室開放上，實(shí)驗(yàn)室開放給所有教師與學(xué)生使用，鼓勵學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與教師的科研與參與畢業(yè)設(shè)計(jì)。
（5）教學(xué)與科研結(jié)合，校企結(jié)合的工程技術(shù)能力培養(yǎng)體系。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教師承擔(dān)了多項(xiàng)縱向與橫向項(xiàng)目，系部鼓勵教師與學(xué)生一起參與科研項(xiàng)目，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供良好的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺和科研平臺，從而從項(xiàng)目角度提供給學(xué)生實(shí)訓(xùn)機(jī)會。在校企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟方面，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)緊密聯(lián)系常州和周邊地區(qū)的企業(yè)，如銀河電子、天合光能、常州普美、常州歐智等多家企業(yè)，形成校企聯(lián)盟。參考卓越計(jì)劃的實(shí)施，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)經(jīng)常邀請外校和企業(yè)專家對學(xué)生開展前沿性科學(xué)講座與培訓(xùn)，為畢業(yè)生的能力培養(yǎng)和就業(yè)提供指導(dǎo)。
4.實(shí)踐的效果
通過培養(yǎng)方案與人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定，重點(diǎn)進(jìn)行電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)，并通過多年教學(xué)與科研實(shí)踐，進(jìn)行以下方面的實(shí)踐，取得了良好效果。
（1）完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系，建立材料、器件、工藝、電路、測試和系統(tǒng)的能力點(diǎn)分布。
（2）從社會需求角度和人才知識結(jié)構(gòu)出發(fā)，逐步對課程體系進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)課程體系之間的內(nèi)在聯(lián)系，減少或刪除部分實(shí)用性不強(qiáng)的課程，增設(shè)社會急需的專業(yè)課程。
（3）強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)化理論知識教學(xué)，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識的能力。
（4）探索開設(shè)提高學(xué)生動手能力和操作能力的集中性實(shí)踐環(huán)節(jié)和創(chuàng)新環(huán)節(jié)，探討校企結(jié)合培養(yǎng)人才的新模式。
根據(jù)對本校歷屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，九成以上的畢業(yè)生去向?yàn)殚L三角地區(qū)，平均每年有20%的畢業(yè)生進(jìn)入國內(nèi)知名高校讀研繼續(xù)深造，其余進(jìn)入各企事業(yè)單位。通過對接收畢業(yè)生的各高校、企事業(yè)單位，以及畢業(yè)生進(jìn)行的調(diào)查和反饋，本校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)能夠培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論知識和熟練的實(shí)踐能力，有利于學(xué)生做好職業(yè)生涯規(guī)劃，能夠促進(jìn)畢業(yè)生快速進(jìn)入新領(lǐng)域和崗位，用人單位滿意度高。
5.結(jié)語
通過幾年對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系的建設(shè)與實(shí)踐，基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的設(shè)置逐步得到了發(fā)展和優(yōu)化，梳理清楚了本專業(yè)各方面能力的培養(yǎng)，知識點(diǎn)和能力點(diǎn)的分布更系統(tǒng)化和體系化，并通過實(shí)踐進(jìn)行了驗(yàn)證和完善，為畢業(yè)生的就業(yè)和進(jìn)一步深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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第7篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
南方網(wǎng)消息，“廣東LED產(chǎn)業(yè)集聚六大優(yōu)勢，產(chǎn)值突破2100億?！?日下午，大型系列科普講座“珠江科學(xué)大講堂”第七期在廣東科學(xué)中心舉行，中國科學(xué)院院士、華南師范大學(xué)信息光電子科技學(xué)院教授劉頌豪深入分析了廣東LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。
去年，廣東出臺了《廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，擬投入220億元支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，根據(jù)規(guī)劃LED產(chǎn)業(yè)到2015年將率先實(shí)現(xiàn)突破。經(jīng)過近18個月的大力推廣，廣東LED產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢凸顯，在LED封裝工藝及制造技術(shù)、MOCVD系統(tǒng)的研發(fā)和制造、新產(chǎn)品開發(fā)能力及標(biāo)準(zhǔn)光組件、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定、專利技術(shù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模六個方面均領(lǐng)先全國。數(shù)據(jù)顯示，廣東省LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值成功突破2100億，占全國的比例約為44.25%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模繼續(xù)位居全國首位。截至目前，廣東省擁有外延生長企業(yè)6家，芯片大型企業(yè)7家，已有從事LED封裝上市公司6家，中小型企業(yè)數(shù)近千家，技術(shù)專利占全國逾四成。憑借技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，廣東LED積極推動產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定，率先研發(fā)LED照明標(biāo)準(zhǔn)光組件，制定以LED路燈為核心的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)全國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
劉頌豪在會上透露，廣東正在積極研發(fā)和制造MOCVD系統(tǒng)，廣東省工業(yè)技術(shù)研究院、廣東昭信半導(dǎo)體裝備制造有限公司將聯(lián)合推動LED產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)與MOCVD設(shè)備產(chǎn)業(yè)化。“MOCVD設(shè)備很貴，都是千萬元以上，很多地方都是今年要進(jìn)口一臺MOCVD，政府就補(bǔ)貼一千萬，因此我們國家每年引進(jìn)MOCVD很多，花的外匯也是非常大的，所以我們一直提出我們國家要自己研究MOCVD，也向國家提出過很多建議，現(xiàn)在廣東這方面還是走在前面。”劉頌豪說。
目前，MOCVD系統(tǒng)研制已取得階段性成果。華南師范大學(xué)光電子與技術(shù)研究所郭志友教授表示，我們產(chǎn)業(yè)的最前端，就是做關(guān)鍵元器件、關(guān)鍵原材料的MOCVD的設(shè)備?，F(xiàn)在MOCVD系統(tǒng)已經(jīng)有樣品，預(yù)計(jì)2015年將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
此前，有媒體質(zhì)疑廣東LED產(chǎn)業(yè)缺乏核心技術(shù)，粗放式發(fā)展，或?qū)⒉紻VD產(chǎn)業(yè)后塵。對此，郭志友表示，“業(yè)界對LED發(fā)展很有信心，我們有專利，有這個平臺也有這個技術(shù)，廣東省也有大量資金投入支持，LED光效突破200流明瓦是沒有問題的。LED產(chǎn)業(yè)肯定不會走DVD這條路?！?/p>
第8篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
[關(guān)鍵詞]比較法； 光電子學(xué)； 教學(xué)； 雙語課程
中圖分類號：H319 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0001-02
概述
《Optoelectronics》課程是光電信息科學(xué)與工程等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要講述光的產(chǎn)生、光的探測、光的調(diào)制的基本原理。在高校專業(yè)課程教學(xué)中，為了讓學(xué)生接觸到本專業(yè)的一些前沿知識和最新研究進(jìn)展，同時也是為了提高學(xué)生閱讀外文科技書籍和資料的能力，課程采用外文原版教材和中英文參考書[1-3]，使用雙語教學(xué)，學(xué)生剛接觸該課程時出現(xiàn)畏難情緒，缺乏興趣和主動性。為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效率和效果，在教學(xué)中應(yīng)用比較法，不僅使學(xué)生在前修課程或本課程前面章節(jié)已學(xué)的知識點(diǎn)得到鞏固和深化，而且使新知識點(diǎn)的教學(xué)事半功倍。
比較法的應(yīng)用
比較法能夠開拓學(xué)生的思維空間，在分析鑒別中把握知識的重點(diǎn)，較正確地把握概念、原理、結(jié)構(gòu)、計(jì)算方法之間的聯(lián)系與區(qū)別。將比較法如何運(yùn)用于教學(xué)中呢？比較法教學(xué)，就是把內(nèi)容或形式上有聯(lián)系的知識點(diǎn)進(jìn)行對比、分析，指出其相同點(diǎn)、不同點(diǎn)的教學(xué)方法[4]。其主要方法：
（一）求同比較。就是將相同的知識，或性質(zhì)相似的知識點(diǎn)放在一起加以比較。這樣通過相同點(diǎn)的比較，學(xué)生把握兩組或多組知識點(diǎn)的內(nèi)涵，能夠使理解深入并真正掌握。
（二）求異比較。事物之間存在差異，這是極普遍的現(xiàn)象。在教學(xué)實(shí)踐中，求異比較是啟發(fā)學(xué)生盡量多地尋找出不同點(diǎn)，通過兩組或多組知識點(diǎn)間差異的比較，抓住其本質(zhì)區(qū)別，激發(fā)學(xué)生拓寬對知識點(diǎn)的理解的廣度，并可使學(xué)生獲得更新的結(jié)構(gòu)、性能的設(shè)計(jì)思路。
高校教學(xué)中，在前修課程的基礎(chǔ)上，通過專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，為后面的專業(yè)課程打下牢固的基礎(chǔ)?！禣ptoelectronics》著重于與光通信技術(shù)相關(guān)的光電子器件，知識點(diǎn)教學(xué)主要分為概念、原理、結(jié)構(gòu)和特性參量的教學(xué)。
一、比較法用于關(guān)鍵概念的教學(xué)
《Optoelectronics》雙語課程中新概念多，仔細(xì)歸類，發(fā)現(xiàn)可作比較的概念不少，如：帶間躍遷和帶內(nèi)躍遷、損耗和增益等。在關(guān)鍵概念的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生與前修課程或本課程前面已學(xué)的相關(guān)概念進(jìn)行比較，或者直接將兩個并列的概念同時引入，比較其異同點(diǎn)。
如圖1的PPT所示，在1.6節(jié)引入帶內(nèi)躍遷（Intraband transitions）時，與前面已學(xué)的1.4節(jié)中的帶間躍遷通過示意圖、條件、躍遷前后狀態(tài)的變化以及各自應(yīng)用進(jìn)行比較，學(xué)生不僅很快理解了“帶內(nèi)躍遷”新概念，而且對“帶間躍遷”掌握得更深刻。
自發(fā)輻射和受激輻射是4.2節(jié)中同時引入的概念，教學(xué)中：
先給出定義。在熱平衡下，如果在半導(dǎo)體的導(dǎo)帶與價帶中分別有一定數(shù)量的電子與空穴，導(dǎo)帶中電子以一定的幾率與價帶中空穴復(fù)合并以光子形式放出復(fù)合所產(chǎn)生的能量的過程稱為自發(fā)發(fā)射躍遷；導(dǎo)帶電子與價帶空穴復(fù)合過程在適當(dāng)能量的光子激勵下進(jìn)行的，由復(fù)合產(chǎn)生的光子與激發(fā)該過程的光子有完全相同的特性（包括頻率、相位和傳播方向等），這種躍遷過程稱為受激發(fā)射。
再進(jìn)行求同比較和求異比較。相同點(diǎn)如圖2所示，兩種過程前后的狀態(tài)變化都是導(dǎo)帶電子與價帶空穴復(fù)合發(fā)出光子。不同點(diǎn)主要是條件不同，一個是自發(fā)的，一個必須有光子激勵且光子能量等于禁帶寬度；發(fā)出的光子的特性不同，自發(fā)輻射發(fā)出的光子是非相干的，對應(yīng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）的工作原理；受激輻射發(fā)出的光子是全同光子，是相干光，對應(yīng)
半導(dǎo)體激光器（LD）、半導(dǎo)體光放大器（SOA）的工作原理。
通過這樣的教學(xué)步驟，學(xué)生易于理解并在比較中牢固掌握概念，在后續(xù)器件原理的學(xué)習(xí)中，能夠熟練應(yīng)用概念，結(jié)合器件結(jié)構(gòu)易于理解工作原理。
二、比較法用于基本原理的教學(xué)
基本原理是各課程的重點(diǎn)和基礎(chǔ)。在《Optoelectronics》雙語課程中，主要是各種器件的工作原理，如檢測器原理與光源原理；各種工作模式的原理，如小信號調(diào)制、大信號調(diào)制和脈碼調(diào)制。
《Optoelectronics》雙語課程的第二章主要闡述了光電檢測器――PIN和雪崩二極管（APD），第三章的重點(diǎn)是LED，第四章著重于LD的靜態(tài)。那么在第四章教學(xué)的開始，如圖3所示，將課程中光電子器件的兩大類――檢測器（PIN、APD）和光源（LED、LD）從整體上進(jìn)行比較。首先找出共同點(diǎn)，無論檢測器還是光源都是換能器（Transmitter），只不過檢測器是將光能轉(zhuǎn)換成電能，而光源是將電能轉(zhuǎn)換成光能，這樣的相同之處就可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)第四章時類比前兩章的方法。然后找不同點(diǎn)，主要是結(jié)構(gòu)和偏置狀態(tài)不同，檢測器反向偏置，光源正向偏置，這樣就可歸結(jié)于前修課程中的不同偏置下的半導(dǎo)體PN結(jié)的工作原理，所以第四章中的很多公式的推導(dǎo)和分析只要抓住結(jié)構(gòu)和偏置的不同，借鑒已有的知識和方法，難點(diǎn)就迎刃而解了。
類似的原理用比較法講解，也起到了很好的效果，如圖4所示，在5.2節(jié)引入LD的三種直接調(diào)制方式的原理時，通過三種調(diào)制方式輸入輸出波形的比較，讓學(xué)生直觀明了地理解了這三種調(diào)制方式，學(xué)生當(dāng)堂能自己作分析比較：小信號調(diào)制和脈碼調(diào)制本質(zhì)上屬于一類，輸入脈沖信號都在閾值之上，所不同的僅在于輸入信號在閾值之上的調(diào)制幅度的大?。淮笮盘栒{(diào)制，并不是輸入信號大，而是指輸入信號在閾值的上下變化，因此響應(yīng)速度是最慢的。
三、比較法用于核心器件結(jié)構(gòu)的教學(xué)
前面已提到課程中涉及的光電子器件主要是檢測器PIN、APD和光源LED、LD，差別主要在于結(jié)構(gòu)，所以本課程中引入新結(jié)構(gòu)的時候，一般都會與前面同一類型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，如PIN和APD、面發(fā)射和邊發(fā)射LED、增益導(dǎo)引型和折射率導(dǎo)引型LD等。
在2.7節(jié)引入APD的典型結(jié)構(gòu)時，與2.6節(jié)的PIN的結(jié)構(gòu)比較，如圖5所示。找出它們的異同，發(fā)現(xiàn)最外的兩層都是重?fù)诫s而且很薄，吸收區(qū)都很厚，區(qū)別在于APD多加了一層，這層作為雪崩區(qū)，電場強(qiáng)度大而且盡量保持均勻，因此接下來的教學(xué)主要圍繞這層高場強(qiáng)的雪崩區(qū)展開，這樣重點(diǎn)突出而且引入快，也引起學(xué)生的興趣第3.5節(jié)闡述LED的先進(jìn)結(jié)構(gòu)，其中邊發(fā)射和面發(fā)射的結(jié)構(gòu)如圖6中左邊的兩個結(jié)構(gòu)圖所示，應(yīng)用比較法，突出主要異同點(diǎn)：都有異質(zhì)PN結(jié)；不同之處以如圖6中右邊兩個簡圖所示，邊發(fā)射LED頂面是條形電極，側(cè)邊發(fā)光，類似LD的發(fā)光方式；面發(fā)射LED為了得到準(zhǔn)直的光束，在頂面電極開口處放置微透鏡聚焦。運(yùn)用對比的方法，并化繁為簡，畫出簡圖，能讓學(xué)生一目了然，對結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也易掌握。
四、比較法用于重要特性參量計(jì)算的教學(xué)
比較法不僅適用于定性知識的教學(xué)，對器件特性的定量計(jì)算也起到觸類旁通的效果。
2.4節(jié)和2.6節(jié)中都有光電流的計(jì)算，可通過比較法，在2.4節(jié)的基礎(chǔ)上便捷地推導(dǎo)出2.6節(jié)中的光電流。如圖7中上面的能帶圖所示，當(dāng)光入射到反向偏置的PN結(jié)中，產(chǎn)生的光電流包括P區(qū)和N區(qū)中的擴(kuò)散電流以及耗盡區(qū)的漂移電流；而當(dāng)光入射反向偏置的PIN檢測器，如圖7中下面的能帶圖所示，P和N都很薄，擴(kuò)散電流可忽略，而I區(qū)的厚度比PN結(jié)中的耗盡區(qū)的厚度大得多，所以計(jì)算其中的漂移電流時，積分號中的產(chǎn)生率不能近似為常數(shù)。
課程中最重要的參量計(jì)算是圍繞器件的轉(zhuǎn)換效率，如圖8所示，在第二章雖然反復(fù)強(qiáng)調(diào)PIN和APD的轉(zhuǎn)換效率、輸入光子流、輸出電流三者的互算關(guān)系，但在作業(yè)中有不少同學(xué)沒有理解，只是背公式，因此出現(xiàn)不少錯誤。在第三章中再次提到LED的轉(zhuǎn)換效率、輸入光子流、輸出電流三者的互算關(guān)系時，利用比較法，抓住共同點(diǎn)都是換能器，輸入量乘以轉(zhuǎn)換效率得到輸出量，這樣大多數(shù)學(xué)生能馬上領(lǐng)會到效率在等式中的位置對于檢測器和光源是不同的，因?yàn)閮烧叩妮斎胼敵隽空孟喾础?/p>
教學(xué)法應(yīng)用體會
實(shí)踐表明， 充分利用比較法進(jìn)行課程教學(xué)， 可以幫助學(xué)生理解新概念、基本原理、器件結(jié)構(gòu)以及特性參量的計(jì)算方法，并鞏固原有知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，主動在比較中尋找規(guī)律，以達(dá)到觸類旁通，充分培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力，提高教學(xué)效果。
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第9篇：光電子科學(xué)與技術(shù)范文
【關(guān)鍵字】 電子信息 科學(xué)技術(shù) 發(fā)展
一、電子信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
就目前的發(fā)展來看，由于電子信息技術(shù)的發(fā)展和普及，其應(yīng)用越來越廣泛的被應(yīng)用在不同行業(yè)中，電子信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已從過去的發(fā)展方向轉(zhuǎn)變到金融行業(yè)中，甚至蔓延到其他領(lǐng)域。就金融行業(yè)的發(fā)展來看，很多紙幣開始轉(zhuǎn)變成電子貨幣的交易形式，信息技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展已不是某個國家的問題，是全球性的，對電子信息技術(shù)的發(fā)展有推動作用。
二、電子信息技術(shù)的應(yīng)用
1、信息通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用。在信息網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域里，電子信息技術(shù)一般是通過信息網(wǎng)絡(luò)里的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，然后采取一系列的技術(shù)來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳遞終端設(shè)備。信息W絡(luò)通信領(lǐng)域的作用是促進(jìn)信息的傳遞，信息網(wǎng)絡(luò)一般需要通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行支持。操作和運(yùn)行的時候，通訊網(wǎng)絡(luò)里很多都是借助電子設(shè)備來對信息進(jìn)行一定的傳遞。
2、“互聯(lián)網(wǎng)+”領(lǐng)域的應(yīng)用。如今的社會，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及，不管是工作和學(xué)習(xí)，都需要利用網(wǎng)絡(luò)。如果沒有網(wǎng)絡(luò)，社會的發(fā)展將會非常滯后。當(dāng)前這個“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，也屬于互聯(lián)網(wǎng) + 各行各業(yè)的布局。也就是說，不管哪個行業(yè)和領(lǐng)域，都必須要以互聯(lián)網(wǎng)為依托，借助電子設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。可以這樣說，“互聯(lián)網(wǎng) +”的現(xiàn)狀使得傳統(tǒng)行業(yè)的限制得到了突破，也使得更多的行業(yè)和領(lǐng)域都得到了一定的進(jìn)步和發(fā)展。也因此，其對于行業(yè)的保護(hù)是非常有利的。
3、醫(yī)療電子設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用。近年來，醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展有顯著的提升，關(guān)鍵在于采用了電子信息科學(xué)這一高新技術(shù)，這個技術(shù)無論是對治療、管理上都有很大作用；首先在治療上，電子信息科學(xué)與技術(shù)不僅可以勘察手術(shù)進(jìn)展情況，還可以記錄全過程，還有很多相關(guān)方面的醫(yī)療設(shè)備都采用了電子信息技術(shù)；在管理層面上，電子信息技術(shù)也在醫(yī)院廣泛使用，很多醫(yī)院都開設(shè)了電子病例.便于儲存。
4、汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用。在其他領(lǐng)域當(dāng)中，電子信息技術(shù)的應(yīng)用都是為了對信息進(jìn)行搜集和處理。但是在汽車電子領(lǐng)域當(dāng)中，其最重要的技術(shù)是借助電子信息技術(shù)來對汽車的發(fā)電機(jī)來實(shí)施智能化的控制和操作。汽車電子信息系統(tǒng)里有很多的網(wǎng)絡(luò)傳感結(jié)構(gòu)，比如溫度傳感器、壓力傳感器。所有的網(wǎng)絡(luò)傳感器都需要借助發(fā)動機(jī)的電子控制單元提供發(fā)動機(jī)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再借助一定的處理來獲得相應(yīng)的結(jié)果。此外，還有中央噴射器等一系列的部件，其可以完成不同的指令。這就是汽車領(lǐng)域里的電子信息技術(shù)的應(yīng)用，其促使汽車變得更加先進(jìn)、智能。
三、電子科技在未來的發(fā)展
1、光電技術(shù)將成為發(fā)展重點(diǎn)。隨著光電子學(xué)和電子學(xué)的技術(shù)提升，光電子技術(shù)開始成為電子信息技術(shù)的發(fā)展主力，就未來的發(fā)展模式看來，3D 技術(shù)將會成為電子信息技術(shù)應(yīng)用顯示領(lǐng)域的主要方式，隨著 3D技術(shù)的綜合性運(yùn)用，其對軟性顯示器等類型設(shè)備的設(shè)計(jì)和出現(xiàn)起到促進(jìn)作用，3D 技術(shù)的出現(xiàn)能顯著提升人們的工作效率。近年來，LED技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，該技術(shù)的有效運(yùn)用關(guān)系到了電子信息技術(shù)的領(lǐng)域創(chuàng)新，也實(shí)現(xiàn)了低碳環(huán)保設(shè)計(jì)的理念，由此可見，LED 技術(shù)顯著改善了人們的生活方式和生活體驗(yàn)，給人們帶來更多新鮮體驗(yàn)，發(fā)展前景必定是光明的。
2、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)更發(fā)達(dá)。互聯(lián)網(wǎng)與電子信息科學(xué)技術(shù)的關(guān)系十分密切，他們不但彼此相互依存，而且還彼此促進(jìn)對方的發(fā)展，現(xiàn)階段，我國互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用范圍正不斷擴(kuò)大，電子信息科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化，可以在一定程度上擴(kuò)大國際之間電子信息科學(xué)技術(shù)交流的范圍，加深電子信息科學(xué)技術(shù)交流的深度，打破電子信息科學(xué)技術(shù)交流在地域條件方面的限制； 除此之外，電子信息科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，在網(wǎng)絡(luò)中就可以進(jìn)行資金與技術(shù)的優(yōu)化配置，降低了電子信息科學(xué)技術(shù)的交易成本； 總而言之，電子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化是我國在面臨互聯(lián)網(wǎng)時代的必然發(fā)展趨勢，我國電子信息科學(xué)技術(shù)人員應(yīng)該盡最大的努力對會聯(lián)網(wǎng)體系進(jìn)行構(gòu)建以及健全，使互聯(lián)網(wǎng)與電子信息科學(xué)技術(shù)之間推動作用更強(qiáng)。
3、通信技術(shù)不斷壯大。通信技術(shù)的出現(xiàn)也是電子信息技術(shù)發(fā)展的成果，通信技術(shù)將會是電子信息工程未來發(fā)展的主要方向，就通信技術(shù)全面發(fā)展的當(dāng)下來看，通信技術(shù)中包含了諸多的衛(wèi)星通信傳播技術(shù)、數(shù)字化無線技術(shù)和有限技術(shù)的綜合運(yùn)用，最出名且發(fā)展良好的一個案例是中國移動通信技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前人類社會已經(jīng)離不開通信設(shè)備的支撐，因此深入研究和分析通信技術(shù)將會一直延續(xù)。
結(jié)語：綜上所述，為了使我國的電子信息科學(xué)技術(shù)得到更好的發(fā)展，我國電子信息科學(xué)技術(shù)人員應(yīng)該順應(yīng)世界未來的發(fā)展趨勢，努力創(chuàng)新，勇敢面對并克服電子信息技術(shù)中存在的問題，為我國電子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造良好的氛圍。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]郗旺達(dá).電子信息技術(shù)及其應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（03）：126.
