光學前沿技術精選(九篇)

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第1篇：光學前沿技術范文

【關鍵詞】光纖通信技術與施工課程教學改革

深化課程教學改革，提高教學質量，強調學生的技能教育是當前高職學校教改的重要主題，已經成為高職教育改革的共識。課程教學改革要由教師單方面地講授知識，轉變?yōu)榕囵B(yǎng)學生運用知識解決問題的能力。以下談一下光纖通信技術與施工課程教學改革的思路。

一、光纖通信技術與施工課程特點

光纖通信是一門飛速發(fā)展的技術科學，具體研究如何用光的方式在光纖上傳輸信息。通過光纖通信課程的學習，能夠系統(tǒng)地掌握在光纖上傳輸信息的各種技術，了解光纖通信技術的概況，并對光纖的傳輸特性有深入透徹的理解，熟悉光通信系統(tǒng)的體系結構和基本原理。該課程研究對象和性質決定了其課程特點是內容復雜，主要表現在類型多、要求多、公示多、表格多、圖形多；涉及的物理基礎知識較多；與工程實際聯系較為緊密；應用定性理論的場合較多。

二、光纖通信技術與施工課程存在的問題

對于通信類專業(yè)的學生而言，光纖通信是本專業(yè)學生完成專業(yè)基礎課程后開設的一門專業(yè)課。學生對知識的掌握僅僅限于簡單的背結論、公式，做計算題。學生不了解理論的工程應用意義，不具體分析問題，結果往往出現課程結束了卻不知道所學的東西干什么用的現象。

傳統(tǒng)教學模式下該課程授課形式單一，表現在：一般都是按照教材的自然順序按部就班地進行講解，并且在課堂授課中，教師需在黑板上做大量的數學分析推導，畫大量的曲線，因此課堂教學往往是在進行索然無味的公式推導、定理證明和手工繪圖，課堂氣氛沉悶。在實驗教學環(huán)節(jié)中，大多數實驗裝置陳舊，功能單一，直流的多，交流的少；驗證型實驗多，設計型實驗少。這樣難以鍛煉學生的設計能力，也難以激發(fā)學生的學習興趣。

三、光纖通信技術與施工課程的教學改革思路

光纖通信技術與施工課程的教學內容和課程改革，由于這門課程是高職通信類專業(yè)學生所學習的一門專業(yè)核心課程，因而必須對其教學內容、教學方法以及綜合設計性實踐教學領域進行探索改革。

（一）創(chuàng)新教學內容。從教學目標出發(fā)選擇教學內容，對于高職學生把握理論上的度。要在教學內容中體現新技術沖擊下的光纖通信在實際生產崗位中的應用。

（二）是要從講述內容和方式以及習題內容和風格上進行創(chuàng)新，突出基本理論基本夠用為主，讓學生在首次接觸該課程時，接觸到的是一個異常開闊的視野，而不是讓其產生這僅僅是公式推導，純粹理論堆積的錯覺，進而刺激學生求知、探索的興趣和激情。鮮活生動的應用實例，甚至具體的視頻展示是激發(fā)學生思維的好手段。

（三）充分利用光纖通信實訓室的設備，深化課程改革，進行“教學做一體化”教學。從以往的驗證實驗到實際工作崗位光纜接續(xù)、冷接頭制作、2m塞繩制作、OTDR對光線路故障檢測等崗位實際技能的練習，技能得到磨練和提升，學生自信心、學習的積極性得到提高，對職業(yè)意識和職業(yè)能力的培養(yǎng)起到了積極的作用，也促成了“學技能，練技能”氛圍，對學生的就業(yè)起到積極作用。

第2篇：光學前沿技術范文

【關鍵詞】 光電信息技術；實驗；創(chuàng)新

光電信息技術實驗是高等院校中應用物理學和光信息科學與技術等本科專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)實驗課程，如何發(fā)揮光電信息技術實驗教學的功能，更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力是需要重視和解決的一個問題。

1 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的光電信息技術

光電信息技術實驗課程體系的設計關系到實驗課程教學目標的確定和對學生能力培養(yǎng)的要求，為此，我們結合學生的專業(yè)特點以及國內外相關學科的前沿發(fā)展動態(tài)，應用現代先進的教學方法，進行實驗課程的整體設計；從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā)，建立以培養(yǎng)能力為主線，分層次、多模塊、相互銜接的科學體系的實驗教學體系，實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合；改造傳統(tǒng)的實驗教學內容和實驗技術方法，加強綜合性、設計性等創(chuàng)新性的實驗項目；建立新型的適應學生能力培養(yǎng)、鼓勵探索的實驗方法，鼓勵學生自主學習、合作學習、研究性學習的實驗教學模式。

在實驗內容選擇上，兼顧理論與應用、基礎和前沿。光電信息技術實驗的主要內容，包括激光技術實驗、光纖光學實驗、光電探測綜合實驗和激光加工實驗等四大部分，概括了光電信息技術中信息的產生、傳播、處理和應用的整個過程，遵循由淺入深、由理論驗證到應用設計的原則進行，有利于學生對這一技術領域有一個較為全面和清晰的認識。

在實驗類型上，包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等各類實驗。以培養(yǎng)學生綜合運用系統(tǒng)知識、分析與解決實際問題、提高自主實驗意識的創(chuàng)新能力為主，制定不同類型的實驗可以鍛煉和培養(yǎng)學生不同的實驗能力，改變了實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)觀念。綜合性實驗使用多門課程知識，綜合運用多方面知識和方法解決問題，側重在基本理論和知識的驗證和再現，加深對知識的理解和記憶，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識、實驗方法和實驗技能、提高分析和解決問題的能力。

2 綜合性實驗和設計性實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑

光電信息技術實驗的主要目的是拓寬學生實驗思路，提高學生解決實際問題的能力，增強學生適應社會發(fā)展和科技進步的要求。在實驗內容貼近學科發(fā)展和實際應用的基礎上，利用“綜合性”、“設計性”實驗整合教學內容，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑。

在綜合性實驗和設計性實驗的教學過程中，教師作用更多體現在科學研究方法的指導上。這就要求教學方法從傳統(tǒng)的以教師為主色模式，轉變?yōu)閷W生為主的模式，更好地促進學生開展自主學習，激發(fā)學生學習興趣和激情。光電信息技術實驗主要包括激光技術實驗、光纖光學實驗、光電探測綜合實驗和激光加工實驗等四大部分。其中激光技術實驗、光纖光學實驗和光電探測綜合實驗屬于光學和電學結合的綜合性實驗。激光加工實驗屬于設計性實驗，需要學生根據實驗指導書的具體要求，自己設計加工樣品，然后操作激光雕刻機進行樣品的加工，使學生在實驗過程中主動地學習新知識，獨立地進行設計和加工，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，增強了實踐能力，使學生的創(chuàng)造才能得以充分發(fā)揮。

光電信息實驗的內涵豐富，覆蓋的知識面和包含的信息量以及對學生的專業(yè)技能訓練的內容寬廣，除本專業(yè)的電磁學、光學、光電子學、光纖通信、激光原理等課程內容以外，還涉及到數學、計算機技術等學科知識。同時還要對學生進行實驗思想、實驗方法、實驗條件、實驗設計、實驗操作、實驗數據處理等多方面的訓練。

從學習方法和思維特色方面來說，要使學生由以聽為主的學習習慣向自主地、獨立地思考轉化；由理論學習為主向實驗知識、實驗技能學習轉化；由以讀書為主向以觀察、分析為主的學習轉換；從主要依靠記憶向綜合運用各種思維方法分析、解決實際問題轉化。可以說，光電信息技術實驗過程在激發(fā)、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與科學素質方面獨具優(yōu)勢，為培養(yǎng)高質量的應用性人才，起到了重要的作用。

3 改進教學手段，提高實驗教學效果

對于新建實驗室，每個實驗的儀器設備臺套數量有限，如果采用傳統(tǒng)的班級授課制，將導致學生動手操作的機會和時間受到限制，得不到充分的實踐訓練，也不利于培養(yǎng)學生獨立實驗的能力，為此我們采用少人數、多批次的方法來解決這一問題，降低每組的人數，基本上能夠實現兩人一組，將實驗課轉變?yōu)橐詫W生為主體，教師為主導，使學生在實驗教學這個環(huán)節(jié)，真正把握好實踐的機會，得到充分的操作時間。同時，客觀上促使每個學生必須獨立動手實驗，獨立解決遇到的問題，避免了少數同學實驗，多數同學旁觀的現象，提高了實驗教學的效果。

值得注意的是，該實驗課開課之際正值大四學生準備全國研究生入學考試的最后沖刺階段，這些學生中的大部分人把準備考研課程作為重中之重，人雖然坐在課堂上，但對教師所講內容似聽非聽，對于實驗課，更是心煩生厭，無心做實驗。為解決兩者之間的矛盾，我們本著一切為了學生的原則，設想將教學計劃進行適當調整，把光電信息技術實驗集中安排在大四下學期的前幾周完成，使學生能有更多的時間專心用于考研復習，這樣不但有可能減輕學校畢業(yè)生的就業(yè)壓力，而且在學生即將進行畢業(yè)論文寫作之際上實驗課產生意想不到的好效果。

由于面向21世紀的光電信息技術實驗教學必須有利于培養(yǎng)學生的實踐能力、競爭能力和創(chuàng)新能力，因此，只有掌握光電信息技術實驗教學的特點，發(fā)揮專業(yè)實驗教學的優(yōu)勢，加強實驗師資隊伍的建設，立足學生終身發(fā)展以及參與未來競爭的需求，轉變教育思想，樹立以育人為本的觀念，才能適應時展和科技進步的需求，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才。

參考文獻

[1] 陳慶鄂，歐陽林，程曉萱.在實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].理工高教研究，2005，(6)：113-114

第3篇：光學前沿技術范文

關鍵詞:半導體物理實驗;教學改革;專業(yè)實驗

實驗教學作為高校教學環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分，不僅因為其是課堂教學的延伸，更由于通過實驗教學，可以加深學生對理論知識的理解，培養(yǎng)學生的動手能力，拓展學生的創(chuàng)造思維［1，2］。實驗教學分為基礎實驗和專業(yè)實驗兩部分［3，4］:基礎實驗面向全校學生，如大學物理實驗、普通化學實驗等，其主要任務是鞏固學生對所學基礎知識和規(guī)律的理解，旨在提高學生的觀察、分析及解決問題的能力，提供知識儲備［5，6］;與基礎實驗不同，專業(yè)實驗僅面向某一專業(yè)，是針對專業(yè)理論課程的具體學習要求設計的實驗教學內容，對于學生專業(yè)方向能力的提高具有極強的促進作用［7～8］。通過專業(yè)實驗教學使學生能夠更好的理解、掌握和應用基礎知識和專業(yè)知識，提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實際問題，為學生開展專業(yè)創(chuàng)新實踐活動打下堅實的基礎［9～11］。

1半導體物理實驗課程存在的問題與困難

半導體物理實驗是物理學專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實驗課，旨在培養(yǎng)學生對半導體材料和器件的制備及測試方法的實踐操作能力，其教學效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學習和畢業(yè)工作實踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，發(fā)現該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領域內前沿技術的理解和掌握。由于沒有經過相關知識的實驗訓練，不少畢業(yè)生就業(yè)后再學習過程較長，融入企事業(yè)單位較慢，因此提升空間受到限制。1．1教學內容簡單陳舊。目前，國內高校在半導體物理實驗課程教學內容的設置上大同小異，基礎性實驗居多，對于新能源、新型電子器件等領域的相關實驗內容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實驗來進行實驗教學，其實驗效果遠不如學生實際動手操作。我校的半導體物理實驗原有教學內容主要參照上個世紀七、八十年代國家對半導體產業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設置，受技術、條件所限，主要以傳統(tǒng)半導體物理的基礎類實驗為主，實驗內容陳舊。但是在實驗內容中添加新能源、新型電子器件等領域的技術方法，對于增加學生對所學領域內最新前沿技術的了解，掌握現代技術中半導體材料特性相關的實驗手段和測試技術是極為重要的。1．2儀器設備嚴重匱乏。半導體物理實驗的教學目標是使學生熟練掌握半導體材料和器件的制備、基本物理參數以及物理性質的測試原理和表征方法，為半導體材料與器件的開發(fā)設計與研制奠定基礎。隨著科學技術的不斷發(fā)展，專業(yè)實驗的教學內容應隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調整，從而能更好的完成課程教學目標的要求，培養(yǎng)新時代的人才。實驗內容的調整和更新需要有新型的實驗儀器設備做保障，但我校原有實驗教學儀器設備絕大部分生產于上個世紀六七十年代，在長期實驗教學過程中，不少儀器因無法修復的故障而處于待報廢狀態(tài)。由于儀器設備不能及時更新，致使個別實驗內容無法正常進行，可運行的儀器設備也因為年代久遠，實驗誤差大、重復性低，有時甚至會得到錯誤的實驗結果，只能作學生“按部就班”的基礎實驗，難以進行實驗內容的調整，將新技術新方法應用于教學中。因此，在改革之前半導體物理實驗的實驗設計以基礎類實驗為主，設計性、應用性、綜合性等提高類實驗較少，且無法開展創(chuàng)新類實驗。缺少自主設計、創(chuàng)新、協作等實踐能力的訓練，不僅極大地降低學生對專業(yè)實驗的興趣，且不利于學生實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，半導體物理實驗課程的改革勢在必行。

2半導體物理實驗課程改革的內容與舉措

半導體物理實驗開設時間為本科大四秋季學期，該實驗課與專業(yè)理論課半導體物理學、半導體器件、薄膜物理學在同一學期進行。隨著半導體技術日新月異發(fā)展的今天，對半導體物理實驗的教學內容也提出了新的要求，因此，要求這門實驗課程不僅能夠通過對半導體材料某些重要參數和特性的觀測，使學生掌握半導體材料和器件的制備及基本物理參數與物理性質的測試方法，而且可以在鋪墊必備基礎和實際操作技能的同時，拓展學生在電子材料與器件工程領域的科學前沿知識，為將來獨立開展產品的研制和科學研究打下堅實的基礎。2．1實驗基礎設施的建設。2013年年底，基于我校本科教學項目的資金支持，半導體物理實驗教學團隊通過調研國內外高校現行半導體物理實驗教學資料，結合我校實驗教學的自身特點，按照創(chuàng)新教育的要求重新設計了半導體物理實驗內容，并根據所開設實驗教學內容合理配置相應的實驗儀器設備，新配置儀器設備具有一定的前瞻性，品質優(yōu)良，數量合理，保證實驗教學質量。由于作為一門專業(yè)實驗課，每學年只有一個學期承擔教學任務，為了提高儀器設備的利用率，做到實驗設備資源的不浪費，計劃成立一間半導體物理實驗專屬的實驗室，用于陳放新購置的實驗設備，在沒有教學任務的學期，該實驗室做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用。通過近三年的建設，半導體物理實驗專屬實驗室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實驗室建成并投入使用，該實驗室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設計以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗設計提供了基本保障，更為重要的是該實驗室的建成極大地改善了半導體物理實驗的原有教學條件，解決了實際困難，使得半導體物理實驗教學效果顯著提升。不僅加強了學生對專業(yè)核心知識理解和掌握，而且啟發(fā)學生綜合運用所學知識創(chuàng)造性地解決實際問題，有效提高學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質。2．2實驗教學內容的更新。半導體物理實驗是一門72學時的實驗課，在專屬實驗室建成后，按照重視基礎、突出綜合、強調創(chuàng)新、提升能力的要求，逐步培養(yǎng)與提高學生的科學實驗素質和創(chuàng)新能力，構建了“九—八—五”新的實驗內容體系，包括如下三個層次(表1)。第一層次為“九”個基礎型實驗，涵蓋對半導體材料的物理性質(結構、電學、光學)的測定，通過對物理量的測量驗證物理規(guī)律，訓練學生觀察、分析和研究半導體物理實驗現象的能力，掌握常用基本半導體物理實驗儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個提高型實驗(綜合、應用性實驗)，學生通過第一層次的實驗訓練后，已掌握了基本的實驗方法和技能，在此基礎上，開展綜合性實驗，可以培養(yǎng)學生綜合運用所學知識以及分析和解決問題的能力。通過應用性實驗培養(yǎng)學生將來利用設備原理從事生產或者技術服務的能力。第三層次為“五”個設計創(chuàng)新型實驗，學生需運用多學科知識、綜合多學科內容，結合教師的科研項目進行創(chuàng)新研究，通過設計型實驗可以鍛煉學生組織和自主實驗的能力，著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力和基本的科研素質。每個基礎型實驗4學時，提高型實驗8學時，創(chuàng)新型實驗12學時，規(guī)定基礎型為必修實驗，提高型、創(chuàng)新型為選作實驗。九個基礎型實驗全部完成后，學生可根據興趣和畢業(yè)設計要求在提高型、創(chuàng)新型實驗中各分別選做一定數量的實驗，在開課學期結束時完成至少72個學時的實驗并獲得成績方為合格。2．3實驗教學方式的優(yōu)化。在教學方式上，建立以學生為中心、學生自我訓練為主的教學模式，充分調動學生的主觀能動性。將之前老師實驗前的講解轉變?yōu)閷W生代表講解實驗內容，然后老師提問并補充完善，在整個實驗安排過程中，實驗內容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設計和研究創(chuàng)新型實驗。三個層次的實驗內容形成連貫的實驗梯度教學體系，在充分激發(fā)學生學習興趣的同時，培養(yǎng)學生自主學習、自發(fā)解決問題的能力。2．4實驗考核機制的改革。目前大部分實驗課的成績由每次實驗后的“實驗報告”的平均成績決定，然而單獨一份實驗報告并不能夠完整反應學生的實際動手操作能力和對實驗內容的熟悉程度。因此，本課程將此改革為總成績由每次“實驗”的平均成績決定。每次實驗成績包括實驗預習、實驗操作和實驗報告三部分，實驗開始前通過問答以及學生講解實驗內容來給出實驗預習成績;實驗操作成績是個團隊成績反映每組實驗學生在實驗過程中的動手能力以及組員之間的相互協助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實驗，特別是創(chuàng)新性實驗，要求以科技論文的形式來撰寫實驗報告，以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實驗成績更注重對知識的掌握、能力的提高和綜合素質的培養(yǎng)等方面的考核。

3半導體物理實驗課程改革后的成效

半導體物理實驗在我校本科教學項目的支持下，購置并更新了實驗設備建立了專屬實驗室，構建了“九—八—五”新實驗內容體系，并采用新的教學方式和考核機制，教師和學生普遍感覺到新實驗教學體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學內容和教學方式的調整，使學生理論聯系實際的能力得到增強，提高了學生的積極性和主動性。實驗中學生實際動手的機會增多，對知識的渴求程度明顯加強，為了更好地完成創(chuàng)新設計實驗，部分本科生還會主動去查閱研中英文科技文獻，真正做到了自主自覺的學習。通過實驗課程的教學，學生掌握了科技論文的基本格式，數據處理的圖表制作，了解了科學研究的過程，具備了基本的科研能力，也為學生的畢業(yè)設計打下了良好的基礎。與此同時，利用新購置的實驗設備建立的實驗室，在做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用時，也取得了優(yōu)異的成績。依托本實驗室，2015年“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”立項3項，2016年“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”立項4項。

4結語