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光電檢測(cè)技術(shù)論文精選(九篇)

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光電檢測(cè)技術(shù)論文

第1篇:光電檢測(cè)技術(shù)論文范文

教材的選擇應(yīng)符合我院專業(yè)培養(yǎng)的要求并且應(yīng)具有光電工程的專業(yè)特色,針對(duì)后續(xù)專業(yè)課程如“光電檢測(cè)技術(shù)”、“光學(xué)測(cè)量”、“自動(dòng)控制原理”等要求學(xué)生具備一定的檢測(cè)技術(shù)方面的知識(shí),再加上我院學(xué)生整體上電路方面的知識(shí)相對(duì)薄弱的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)更換幾次教材,最后我們選定的是自編的《傳感與檢測(cè)原理》。根據(jù)教學(xué)大綱32個(gè)課時(shí)的要求,我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容做了如下調(diào)整:適當(dāng)控制光電傳感器的學(xué)時(shí),避免與光電檢測(cè)技術(shù)課程重復(fù)的內(nèi)容(如光電導(dǎo)、光生伏特器件等),結(jié)合專業(yè)特色,增加一些新型的傳感器的介紹比如紅外探測(cè)器、圖像傳感器、智能傳感器等。一方面使光電學(xué)院的學(xué)生能夠及時(shí)了解當(dāng)下熱門(mén)傳感器的發(fā)展動(dòng)態(tài),其能達(dá)到的性能指標(biāo),以及一些新型的傳感器的發(fā)展,緊跟時(shí)展,為學(xué)生在以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定一定的檢測(cè)技術(shù)方面的基礎(chǔ),對(duì)專業(yè)知識(shí)的完善起到一定的輔助作用。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),突出知識(shí)體系的重點(diǎn)和難點(diǎn),特別是針對(duì)光電學(xué)院的學(xué)生以后做畢業(yè)論文或工作中可能會(huì)遇到的傳感器(如光纖傳感器、霍爾傳感器等)做重點(diǎn)詳細(xì)的介紹。

二、教學(xué)方法的改革探索

按照課程大綱的要求,在講授過(guò)程中,分別介紹了應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經(jīng)典傳感器的基本原理、特性、測(cè)量電路及其應(yīng)用。各種傳感器章節(jié)相對(duì)獨(dú)立,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、等效電路、特性參數(shù)到應(yīng)用這一思路。另外結(jié)合較常見(jiàn)的被測(cè)量,教師適當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)歸納常用的傳感器的使用要點(diǎn)及其選擇依據(jù),如都是測(cè)量位移的傳感器,應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時(shí)候區(qū)別在哪;又比如都是做開(kāi)關(guān),電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區(qū)別,等等。以前我校的教學(xué)模式是以課堂講授為主,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開(kāi)設(shè)少量的驗(yàn)證性試驗(yàn)。這種教學(xué)模式過(guò)于注重原理的分析,學(xué)生只是機(jī)械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理,但是當(dāng)要解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)卻感覺(jué)無(wú)從下手,缺乏對(duì)傳感器的直觀認(rèn)識(shí),甚至有學(xué)生體會(huì)不到傳感器的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。鑒于此,我們有必要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行探討,通過(guò)教學(xué)方法、教學(xué)模式的改革讓學(xué)生切身感受到將“傳感與檢測(cè)技術(shù)”的知識(shí)學(xué)以致用的快樂(lè),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方法所未能達(dá)到的效果。

1.調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

教學(xué)方法改革的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是如何吸引學(xué)生的注意力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。在《傳感器與檢測(cè)原理》課程的教學(xué)過(guò)程中,我們通過(guò)平時(shí)生活中比較常見(jiàn)的現(xiàn)象來(lái)引出相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,如通過(guò)對(duì)吊扇和空調(diào)的對(duì)比,舉出溫度傳感器的作用;又如教室里的自動(dòng)感應(yīng)燈、審訊室的監(jiān)聽(tīng)設(shè)備、家用的電磁爐都是怎樣工作的;又如醫(yī)學(xué)上的進(jìn)步:X照影技術(shù)、內(nèi)窺鏡手術(shù)等如何實(shí)施;機(jī)器人如何識(shí)別周圍環(huán)境;最新研制的無(wú)人駕駛汽車怎么實(shí)現(xiàn)在高速路上的行駛;等等。通過(guò)分析吊扇和空調(diào)工作原理的區(qū)別,引出傳感器的重要性。這些實(shí)例大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)該課程的重要性,為學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后續(xù)內(nèi)容作了準(zhǔn)備。

2.充分運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段合理使用教具。

傳感與檢測(cè)技術(shù)課程的特點(diǎn)是原理多,公式復(fù)雜,推理較多。在傳統(tǒng)以往的教學(xué)中,教師在黑板畫(huà)原理圖或組成圖時(shí),一方面圖形較為復(fù)雜占用很多時(shí)間,另一方面圖形缺乏立體感,無(wú)法形象地描述檢測(cè)過(guò)程,無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此在教學(xué)過(guò)程中,我們通過(guò)運(yùn)用多媒體,讓傳感器參與的控制/檢測(cè)系統(tǒng)的過(guò)程和結(jié)果比較形象化、立體化,讓學(xué)生對(duì)其工作原理有了感性的認(rèn)識(shí);通過(guò)PPT,學(xué)生了解了各種不同類型傳感器的形狀,對(duì)傳感器有了比較直觀的印象。多媒體課件的引入充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍了課堂氣氛,使學(xué)生對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)有了比較全面的認(rèn)識(shí)。

3.教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。

為加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)并促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的消化吸收,我們?cè)O(shè)置了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生自己動(dòng)手接觸各種不同類型傳感器并搭建其相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng),一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證原理,加強(qiáng)對(duì)基本定義的理解,另一方面增強(qiáng)了學(xué)生的測(cè)試技能、動(dòng)手能力及實(shí)際問(wèn)題的分析能力。

4.教學(xué)與科研相結(jié)合。

重視教學(xué)和科研的結(jié)合提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并拓展了學(xué)生的知識(shí)面,比如在講霍爾傳感器時(shí),結(jié)合實(shí)際科研,采用霍爾傳感器來(lái)定位,通過(guò)實(shí)際檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)霍爾傳感器的應(yīng)用,包括霍爾元件的電路處理等進(jìn)行介紹說(shuō)明,加深學(xué)生對(duì)霍爾效應(yīng)和對(duì)霍爾傳感器工作原理的理解。又比方說(shuō),要設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng),我們根據(jù)不同的測(cè)量溫度和精度要求會(huì)選用不同的溫度傳感器。又比方結(jié)合我校光學(xué)工程的特色,在他們比較熟悉的光學(xué)類的科研項(xiàng)目中,通過(guò)具體的項(xiàng)目介紹各種不同光電類傳感器的選取依據(jù),包括不同類型的光源的選取。通過(guò)傳感與檢測(cè)原理知識(shí)在實(shí)際科研中的應(yīng)用,學(xué)生可以更了解傳感與檢測(cè)原理課程學(xué)習(xí)的重要性。這種模式使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了傳感與檢測(cè)技術(shù)在科研中的重要性,并激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

5.教學(xué)與生活、社會(huì)需求相結(jié)合。

目前,部分同學(xué)缺乏對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,不了解對(duì)本課程學(xué)習(xí)的意思,光學(xué)工程專業(yè)部分同學(xué)甚至認(rèn)為跟他們以后的工作、研究方向沒(méi)有關(guān)系,缺乏上課的積極性,不能很好地集中注意力。再加上枯燥理論的學(xué)習(xí)讓他們很難集中精神聽(tīng)課,因此,在課程的講授中最為重要的就是如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)熱情。在知識(shí)點(diǎn)的講授過(guò)程中,根據(jù)專業(yè)方向的不同,要有側(cè)重點(diǎn),通過(guò)一些熱門(mén)的話題或他們比較感興趣的話題引出知識(shí)點(diǎn),如在介紹一種傳感器的時(shí)候,通過(guò)列舉一些現(xiàn)實(shí)生活中較常見(jiàn)的現(xiàn)象或者儀器,比如在介紹應(yīng)變式傳感器的時(shí)候,首先向?qū)W生介紹他們較為熟悉的電子秤重計(jì)的工作原理等,在介紹電感式傳感器時(shí)可以先給大家介紹竊聽(tīng)器、拾音器等他們比較感興趣的設(shè)備和比較感興趣的話題。讓學(xué)生比較直觀地了解不同傳感器的工作原理以及它的應(yīng)用,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,傳感器在我們平時(shí)生活中隨處可見(jiàn),提高其學(xué)習(xí)的積極性。

三、結(jié)語(yǔ)

第2篇:光電檢測(cè)技術(shù)論文范文

全世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模己達(dá)1萬(wàn)億美元,國(guó)外光電子產(chǎn)業(yè)主要集中在美國(guó)、西歐和日本等國(guó)家和地區(qū)。近十年來(lái),中國(guó)光電子技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率始終保持兩位數(shù)的高速增長(zhǎng)。隨著信息光電子技術(shù)、激光加工、激光醫(yī)療、顯示、照明等光電技術(shù)的快速發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)形成市場(chǎng)可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)。2006年,《國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要》明確提出,未來(lái)5~15年15個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)中就包括了光電子技術(shù),聲明要重點(diǎn)發(fā)展激光器、光電探測(cè)器、光傳輸和光傳感設(shè)備、微光機(jī)電系統(tǒng)、半導(dǎo)體照明等產(chǎn)品。[6]2010年10月,國(guó)務(wù)院正式《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,進(jìn)一步明確了光電產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,包括新型顯示器件、LED等在內(nèi)的細(xì)分產(chǎn)業(yè)都在國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中明確提到。[7]可見(jiàn),在光電產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)和生產(chǎn)能力快速提高的情況下,對(duì)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的需求量也將逐年增大。

光信息科學(xué)與技術(shù)具有旺盛的生命力,處于高速發(fā)展時(shí)期。目前,在光通信、光電檢測(cè)、光電照明、光學(xué)元件與系統(tǒng)、光伏產(chǎn)業(yè)、激光技術(shù)、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料等方面都有廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)社會(huì)的發(fā)展和貢獻(xiàn)不可估量。作為高校,除了科研、教學(xué),還要服務(wù)于社會(huì),服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,這些不僅體現(xiàn)在科學(xué)研究和教師兼職方面,也體現(xiàn)在人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案上。光信息科學(xué)與技術(shù)同光學(xué)、機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科的知識(shí)息息相關(guān),但也不能面面俱到,所以十分有必要結(jié)合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的發(fā)展,調(diào)整學(xué)科的發(fā)展、人才培養(yǎng)計(jì)劃,為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù),加強(qiáng)科學(xué)研究,引領(lǐng)社會(huì)的發(fā)展。三峽大學(xué)地處湖北省域副中心城市的宜昌,經(jīng)濟(jì)活躍,交通方便?,F(xiàn)在高鐵開(kāi)通后,宜昌到武漢的時(shí)間已經(jīng)減少到2小時(shí)左右。隨著國(guó)內(nèi)光電照明、太陽(yáng)能、光電顯示產(chǎn)業(yè)如火如荼地發(fā)展。宜昌太陽(yáng)能、光電照明等光電企業(yè)也有較大的發(fā)展,如中國(guó)南玻集團(tuán)宜昌南玻硅材料有限公司(一期項(xiàng)目已累計(jì)投資20多億元,專門(mén)從事高純多晶硅材料、太陽(yáng)能硅片及電池片生產(chǎn)的大型制造企業(yè))等等一大批光電企業(yè)。這些企業(yè)主要集中在光伏產(chǎn)業(yè)、節(jié)能照明、LED、光學(xué)冷加工等方面。這些光電企業(yè)有著旺盛的人員需求,對(duì)本專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。2011年出臺(tái)的《宜昌市科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011至2015年)》明確提出,在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展方向要圍繞光電子產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)開(kāi)發(fā),搶占背景光源行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新制高點(diǎn),加快液晶照明燈、LED背光源及照明產(chǎn)業(yè)化。圍繞太陽(yáng)能技術(shù)開(kāi)發(fā),加快太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品系列開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。[8]由此可見(jiàn),在地方政府的扶持下光電子相關(guān)產(chǎn)業(yè)會(huì)得到快速發(fā)展,這些都為光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)結(jié)合本地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)提供了難得的機(jī)遇。根據(jù)三峽大學(xué)理學(xué)院發(fā)展的需要,結(jié)合產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)措施如下:

改革本科教學(xué)培養(yǎng)方案,加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí),鞏固專業(yè)思想教育光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)需要學(xué)生在系統(tǒng)、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和在光電子技術(shù)、光通信及應(yīng)用等方面具有較寬廣的專業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力,并成為在電光源、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料、光纖通信等專業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)或兩個(gè)方向具有特色的人才。畢業(yè)生能在光信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域從事信息科學(xué)與技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)、集成及開(kāi)發(fā)、制造、技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型人才。因此要加強(qiáng)幾何光學(xué)中的光學(xué)設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、光電檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械原理和設(shè)計(jì)等課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),同時(shí)要加強(qiáng)專業(yè)思想教育,了解社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài),密切了解光電信息的最新發(fā)展和應(yīng)用,掌握一些主流軟件的應(yīng)用。另外,為了使培養(yǎng)方案切合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際,我們廣泛征求本地企業(yè)的意見(jiàn),積極邀請(qǐng)了相關(guān)企業(yè)參與了光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂工作。

加大力度開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),開(kāi)足基本實(shí)驗(yàn),充分利用專業(yè)實(shí)驗(yàn),開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐要加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué),更新教學(xué)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐教學(xué),充實(shí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。條件允許的情況下,將安排學(xué)生到實(shí)習(xí)基地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。另外,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的設(shè)立為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的培養(yǎng)提供了良好的工作平臺(tái)。雖然這個(gè)方面的工作才剛開(kāi)始,但是已經(jīng)受到學(xué)生的積極評(píng)價(jià)。

拓展實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐教學(xué),提升專業(yè)技能在目前聯(lián)系的實(shí)習(xí)基地基礎(chǔ)上,增強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓怆娖髽I(yè)聯(lián)系,經(jīng)常參觀了解企業(yè)的發(fā)展和社會(huì)需求,同時(shí)能爭(zhēng)取進(jìn)入相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí),鍛煉培養(yǎng)專業(yè)能力。我們已經(jīng)同宜昌勁森光電(主要從事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明開(kāi)發(fā)、制造、銷售的高新技術(shù)企業(yè))、中船重工388廠(光學(xué)冷加工、光電系統(tǒng))、匡通照明(LED封裝)等相關(guān)的光電企業(yè)建立了實(shí)質(zhì)的合作關(guān)系。陸續(xù)有學(xué)生進(jìn)入上述企業(yè)實(shí)習(xí),一些優(yōu)秀的學(xué)生也相繼進(jìn)入這些企業(yè)工作。教師參與了勁森照明新型節(jié)能燈具的開(kāi)發(fā)。與匡通照明組建了聯(lián)合的工程試驗(yàn)中心,投入1000萬(wàn)元左右,很快試驗(yàn)設(shè)備就將到位。這些不僅僅提高了教師的科研能力,反過(guò)來(lái)又提高了教師的教學(xué)水平,同時(shí)也為本專業(yè)的學(xué)生實(shí)習(xí)提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)習(xí)基地的建立是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要與生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行有效地溝通,制訂實(shí)習(xí)項(xiàng)目,并且跟蹤學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的反饋,建立有效的實(shí)習(xí)效果的評(píng)估體制,保證學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力得到實(shí)質(zhì)的訓(xùn)練。學(xué)生實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步拓展一直是迫切的需要,多方位多角度的實(shí)習(xí)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有利,有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻了解產(chǎn)業(yè)界對(duì)本專業(yè)的要求,反過(guò)來(lái)會(huì)激勵(lì)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)欲望。

人才培養(yǎng)與科研開(kāi)發(fā)相結(jié)合人才培養(yǎng)能力與科研能力息息相關(guān),科研不僅能提高教師的教學(xué)能力,也增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的信心。在橫向科研項(xiàng)目上,盡可能讓部分能力強(qiáng)的學(xué)生參與進(jìn)來(lái),直接培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。實(shí)踐證明,學(xué)生參與科研項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的及其有效的手段。比如學(xué)生的畢業(yè)論文有些涉及到大壩光纖傳感、節(jié)能燈設(shè)計(jì)等實(shí)踐性很強(qiáng)的課題。鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)學(xué)校針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新基金項(xiàng)目,雖然經(jīng)費(fèi)不多,但是對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分有益的,同時(shí)也提高了學(xué)生參與科研的熱情。隨著相關(guān)科研能力的快速提高,可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的幾年內(nèi),伴隨著學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,至少有一部分本科生的科研能力也會(huì)得到極大的提高。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

人才專職與兼職相結(jié)合以“雙師型”教師為重點(diǎn),加強(qiáng)專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè),加大專業(yè)教師的培訓(xùn)力度。依托相關(guān)的大中型企業(yè),共建“雙師型”教師培養(yǎng)培訓(xùn)基地。一方面要努力完善教師定期到企業(yè)實(shí)踐制度。本專業(yè)的教師在條件許可的情況下,要輪流、定期到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)或者兼職工作一段時(shí)間,力爭(zhēng)在3~5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有專業(yè)教師都有在相關(guān)企業(yè)工作的經(jīng)歷。另一方面,要聘任(聘用)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員和高技能人才擔(dān)任本專業(yè)專兼職教師,到學(xué)校指導(dǎo)教學(xué)、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù),甚至可以參與本科畢業(yè)論文的指導(dǎo)。這種指導(dǎo)可以是單獨(dú)的,也可以是合作形式的。只要是有利于人才培養(yǎng),有利于教學(xué),這種合作的形式是靈活的。

第3篇:光電檢測(cè)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:培養(yǎng)模式;知識(shí)結(jié)構(gòu);課程體系

作者簡(jiǎn)介:王軍(1979-),男,滿族,遼寧本溪人,江西理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,講師;何鵬舉(1961-),男,甘肅慶陽(yáng)人,江西理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,教授。(江西?贛州?341000)

基金項(xiàng)目:本文系江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題“測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)本科教育與研究生教育一體化培養(yǎng)模式研究”(JXJG-09-6-16)的研究成果。

中圖分類號(hào):G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)28-0021-02

近十余年來(lái),我國(guó)的本科生畢業(yè)人數(shù)從1999年的44萬(wàn)人擴(kuò)大到2011年的660萬(wàn)人,研究生的招生規(guī)模也從1999年的7.1萬(wàn)人擴(kuò)大到2011年的52.4萬(wàn)人,當(dāng)一個(gè)國(guó)家的本科高等教育達(dá)到大眾化甚至普及化的時(shí)候,必然會(huì)追求更高層次(研究生教育)的大眾化。在高等教育日益普及的今天,面對(duì)高校通識(shí)教育與專業(yè)教育、教學(xué)質(zhì)量與招生規(guī)模、專業(yè)理論與實(shí)踐能力的矛盾,如何優(yōu)化人才培養(yǎng)體系、提高教學(xué)質(zhì)量是每一個(gè)教育工作者所面臨的問(wèn)題。

本科生教育是大學(xué)中的基礎(chǔ)教育,強(qiáng)調(diào)的是學(xué)習(xí)但不能沒(méi)有研究性和實(shí)踐性的訓(xùn)練;研究生教育是我國(guó)教育體系中的最高層次教育,強(qiáng)調(diào)的是研究和創(chuàng)造性,但是也不能忽視基礎(chǔ)教育,尤其是自然科學(xué)的系統(tǒng)知識(shí)體系以及人文社科和思想品德教育。大學(xué)中的基礎(chǔ)教育與高層次教育是一個(gè)有機(jī)體,應(yīng)把學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)以及實(shí)踐能力的培養(yǎng)過(guò)程按照一個(gè)有機(jī)的整體進(jìn)行設(shè)計(jì)和考慮,打通本科生高年級(jí)與研究生教育之間的隔離。[1]

一、測(cè)控專業(yè)本碩一體化培養(yǎng)模式的可行性分析

“本碩一體化”培養(yǎng)模式是本科生教育與研究生教育相結(jié)合的嘗試,是現(xiàn)行的推薦免試碩士研究生制度的補(bǔ)充與延伸。推薦免試指由本科階段直接保送進(jìn)入碩士生階段學(xué)習(xí)的一種培養(yǎng)方式,相應(yīng)的還有碩博連讀培養(yǎng)方式,就是碩士生直接保送到博士生階段學(xué)習(xí),目前國(guó)內(nèi)也有部分大學(xué)(如清華大學(xué))采取部分優(yōu)秀的本科生直接保送到博士的培養(yǎng)方式。我校在2009年正式開(kāi)展推薦免試研究生的培養(yǎng)工作,現(xiàn)已實(shí)行研究生推免制度三年了,“本碩一體化”培養(yǎng)模式正是為了適應(yīng)我校的推薦免試碩士研究生制度所進(jìn)行的有效補(bǔ)充,不但可以緩解招生數(shù)量與培養(yǎng)質(zhì)量的矛盾,而且有助于吸引本校優(yōu)秀本科生源進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí),優(yōu)化本科教育與研究生教育的協(xié)調(diào)發(fā)展。

“本碩一體化”培養(yǎng)模式沿用了博士生培養(yǎng)方式中碩博連讀和提前攻博的概念。碩博連讀和提前攻博的培養(yǎng)方式是國(guó)家確定的博士生入學(xué)方式之一,縮短了研究生培養(yǎng)周期,對(duì)激勵(lì)碩士研究生攻讀博士學(xué)位產(chǎn)生了積極的影響。[2]碩博連讀模式在美、英等發(fā)達(dá)國(guó)家有較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用和實(shí)踐歷史,培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才,得到了世界各國(guó)較為普遍的認(rèn)同和借鑒。在當(dāng)前高校擴(kuò)招、就業(yè)壓力增大的形勢(shì)下,“本碩一體化”培養(yǎng)模式對(duì)于促進(jìn)本科生努力學(xué)習(xí)、畢業(yè)后選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)或者參加工作都有著積極的影響,是高等教育多元化的一種嘗試。

我校本科生教育實(shí)行3~6年的彈性學(xué)分制度,允許學(xué)生在修滿規(guī)定的畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)分的基礎(chǔ)之上,根據(jù)自身的情況調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度,增加了人才培養(yǎng)的靈活性?!氨敬T一體化”培養(yǎng)模式主張以人為本,有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,充分體現(xiàn)了我校彈性學(xué)分制度的優(yōu)越性,“本碩一體化”培養(yǎng)模式對(duì)于促進(jìn)素質(zhì)教育、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著積極的影響。

二、本碩一體化課程體系改革與優(yōu)化

測(cè)控專業(yè)是光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)多專業(yè)交融的技術(shù)學(xué)科,針對(duì)測(cè)控專業(yè)多學(xué)科、多專業(yè)交叉融合的顯著特點(diǎn),以“測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器”、“精密機(jī)械及儀器”、“機(jī)械電子工程”等碩士點(diǎn)的人才培養(yǎng)為導(dǎo)向,以礦山、冶金、儀器儀表等行業(yè)需求為目標(biāo)完善本專業(yè)的電類和機(jī)械類課程。對(duì)本科生和研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)進(jìn)行了層次設(shè)計(jì)和分類設(shè)計(jì),修訂本科生和研究生培養(yǎng)方案,統(tǒng)籌安排本科課程與碩士研究生課程,調(diào)整課程設(shè)置,整合課程內(nèi)容,使課程體系相互銜接,以就業(yè)和讀研兩個(gè)方向靈活設(shè)置選修課程,加強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng),滿足就業(yè)和讀研的需求。

在本科三年級(jí)結(jié)束后,根據(jù)導(dǎo)師組的考核意見(jiàn)以及學(xué)生個(gè)人的選擇、能力和興趣進(jìn)行分流。一部分學(xué)生選擇就業(yè),進(jìn)行本科畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文寫(xiě)作;另一部分達(dá)到保送研究生資格的學(xué)生則在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí),該部分學(xué)生不再完成本科畢業(yè)論文,經(jīng)過(guò)研究生階段培養(yǎng),最后完成碩士畢業(yè)論文即可。

1.課程體系

測(cè)控專業(yè)畢業(yè)規(guī)定總學(xué)分為186學(xué)分,包括5大模塊,如表1所示。

公共必修課包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語(yǔ)、大學(xué)物理、思政、體育、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、復(fù)變函數(shù)與積分變化等課程,按學(xué)科大類分類設(shè)置,由學(xué)校教務(wù)處統(tǒng)一安排;專業(yè)必修課包括C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、傳感器技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)等課程;專業(yè)選修課包括Matlab語(yǔ)言、測(cè)控電路、電氣控制與可編程控制器、單片機(jī)原理、嵌入式系統(tǒng)、機(jī)電傳動(dòng)控制、互換性與技術(shù)測(cè)量、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、儀器總線、光電檢測(cè)技術(shù)、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、智能儀表設(shè)計(jì)技術(shù)、工程光學(xué)等課程;實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)則涵蓋大一到大四每個(gè)學(xué)期,包括軍訓(xùn)、金工實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等;校級(jí)公選課是為了拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)而安排的人文社科、經(jīng)管藝術(shù)、自然科學(xué)等課程。在課程的設(shè)置上,注重知識(shí)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性與先進(jìn)性,提高課程的綜合化程度,體現(xiàn)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

第4篇:光電檢測(cè)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:光纖傳感;軍隊(duì)人才培養(yǎng);課程建設(shè)與改革

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)09-0065-04

一、引言

光纖傳感技術(shù)是一門(mén)基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用緊密結(jié)合、理論與實(shí)踐能力并重的系統(tǒng)學(xué)科,既要求學(xué)員有扎實(shí)的光學(xué)、電學(xué)基礎(chǔ),又要求學(xué)員能夠擺脫課本的束縛、根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用靈活運(yùn)用已學(xué)到的知識(shí)。為適應(yīng)這一形勢(shì),2006年以來(lái),我們針對(duì)技術(shù)類本科生、軍事指揮類本科生、碩士研究生和博士研究生的不同特點(diǎn)和未來(lái)適應(yīng)部隊(duì)工作的不同要求,建立了光纖傳感技術(shù)系列課程。

作為一門(mén)應(yīng)用學(xué)科,“學(xué)以致用”是光纖傳感技術(shù)系列課程的特色之一。為此,課程建設(shè)非常注重學(xué)員對(duì)課程知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng),在教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合課程特點(diǎn)和授課對(duì)象的學(xué)習(xí)特點(diǎn),大力推進(jìn)教學(xué)方法與手段的研究改革,在多層次一體化課程體系建設(shè)、教學(xué)方法與手段改革、創(chuàng)新人才培養(yǎng)、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面取得了較大成績(jī),下面分別進(jìn)行介紹。

二、光纖傳感技術(shù)多層次一體化課程建設(shè)

我校早在上世紀(jì)90年代就開(kāi)設(shè)了《光纖傳感技術(shù)》課程,并作為光纖傳感專業(yè)研究生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,為培養(yǎng)光纖傳感技術(shù)人才起到了不可替代的作用。然而隨著光纖傳感技術(shù)在現(xiàn)代化信息戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,部隊(duì)對(duì)光纖傳感專業(yè)的人才數(shù)量和質(zhì)量要求越來(lái)越高。我校原有的只針對(duì)研究生展開(kāi)的《光纖傳感技術(shù)》課程已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)培養(yǎng)部隊(duì)所需人才的緊迫要求。從2004年開(kāi)始我院開(kāi)始醞釀對(duì)光纖傳感技術(shù)課程進(jìn)行深入改革,將授課對(duì)象拓展到全校本科生和本院研究生,并從2006年開(kāi)始實(shí)行。經(jīng)過(guò)6年多的系統(tǒng)建設(shè),最終建立起了完備的多層次光纖傳感系列課程。

由于本科生和研究生、本專業(yè)和非本專業(yè)學(xué)員、技術(shù)類和軍事指揮類學(xué)員的知識(shí)基礎(chǔ)和應(yīng)用方向差異太大,如何科學(xué)劃分課程層次、清晰明確課程內(nèi)容、準(zhǔn)確定位課程目標(biāo)是光纖傳感系列課程建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

在廣泛調(diào)研軍隊(duì)需求、不同類別學(xué)員的知識(shí)積累和興趣及國(guó)內(nèi)外學(xué)校同專業(yè)的課程設(shè)置基礎(chǔ)上,我們建立起了分別面向本科生和研究生、技術(shù)類和軍事指揮類、本院專業(yè)和全校學(xué)員的光纖傳感系列課程。新增了技術(shù)類《光纖傳感技術(shù)》、軍事指揮類《光纖傳感技術(shù)》,面向全校本科生專題研討課《基于虛擬儀器的光纖傳感技術(shù)》三門(mén)課程,原有針對(duì)研究生的《光纖傳感技術(shù)》則改為《光纖傳感系統(tǒng)》[1,2]。

(一)建立起針對(duì)本院技術(shù)類本科生的《光纖傳感技術(shù)》課程內(nèi)容體系,以“扎實(shí)廣泛的技術(shù)基礎(chǔ)為核心,典型的系統(tǒng)應(yīng)用為亮點(diǎn)”

考慮到授課學(xué)員在學(xué)習(xí)本課程之前已經(jīng)在《光纖通信》、《光電檢測(cè)技術(shù)》等課程中對(duì)光纖和光纖器件等有初步了解,在本課程中首先介紹光纖傳感技術(shù)的概念和內(nèi)涵,然后針對(duì)光纖傳感系統(tǒng)的特點(diǎn),介紹光纖、光纖器件、光纖傳感原理和光纖傳感信號(hào)解調(diào)原理。這四部分內(nèi)容涵蓋了強(qiáng)度型、偏振型、波長(zhǎng)型、相位型和分布式光纖傳感的系統(tǒng)構(gòu)成、傳感原理和關(guān)鍵技術(shù),為光纖傳感基礎(chǔ)知識(shí),具有信息量大、知識(shí)點(diǎn)多、覆蓋范圍廣泛的特點(diǎn);最后以2-3種典型的光纖傳感系統(tǒng)為例,向?qū)W員示范在系統(tǒng)中如何對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行靈活應(yīng)用,啟發(fā)學(xué)員根據(jù)學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)分析理解新型光纖傳感系統(tǒng)。

(二)研究生的《光纖傳感系統(tǒng)》課程以“系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)為核心,系統(tǒng)設(shè)計(jì)為亮點(diǎn)”

與原有的研究生《光纖傳感技術(shù)》相比,新的課程內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大幅度的改革,突出“系統(tǒng)應(yīng)用”,大幅度削減了光纖傳感基礎(chǔ)知識(shí),而是以四大類典型光纖傳感系統(tǒng)為授課重點(diǎn)。課程中的四大類典型光纖傳感系統(tǒng)選取了目前應(yīng)用最為廣泛或技術(shù)難度較高的光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)、光纖陀螺系統(tǒng)、分布式光纖傳感系統(tǒng)和光纖光柵傳感系統(tǒng),針對(duì)每一類對(duì)其應(yīng)用背景、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)指標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析,構(gòu)建課本知識(shí)到實(shí)際工程應(yīng)用的技術(shù)橋梁。在講解完每一類典型光纖傳感系統(tǒng)后,特別設(shè)計(jì)了光纖傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要求學(xué)員以分組的形式,根據(jù)特定應(yīng)用背景設(shè)計(jì)出光纖傳感系統(tǒng),闡明系統(tǒng)特色和關(guān)鍵技術(shù)。

課程調(diào)整所面臨的最大難題在于:學(xué)習(xí)本課程的研究生既包括本校本專業(yè)的學(xué)員,也包括來(lái)自于外院和外校的本科非光信息專業(yè)的學(xué)員。對(duì)于前者,通過(guò)本科生階段的《光纖傳感技術(shù)》學(xué)習(xí)已經(jīng)具備了良好的基礎(chǔ),在新課程學(xué)習(xí)中應(yīng)盡量避免內(nèi)容重復(fù);對(duì)于后者,直接學(xué)習(xí)典型光纖傳感系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)存在一定難度,需要對(duì)光纖傳感基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行介紹。為此,在研究生的《光纖傳感系統(tǒng)》課程中,首先設(shè)定了3個(gè)課時(shí)對(duì)光纖傳感基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回顧和總結(jié),并點(diǎn)明各部分基礎(chǔ)知識(shí)所涉及的參考書(shū)。同時(shí)由于使用了與本科生《光纖傳感技術(shù)》課程同一系列的教材,為解決學(xué)員基礎(chǔ)參差不齊的難題提供了有效的解決辦法,而面向全校的《基于虛擬儀器的光纖傳感技術(shù)》則為畢業(yè)于本校其他專業(yè)的研究生學(xué)員提供了學(xué)習(xí)本課程的基礎(chǔ)。

(三)軍事指揮類本科生的《光纖傳感技術(shù)》課程以“完善學(xué)員知識(shí)結(jié)構(gòu)為重點(diǎn),突出軍事應(yīng)用特色為亮點(diǎn)”,為學(xué)員提供裝備相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)

課程針對(duì)軍事指揮類本科學(xué)員培訓(xùn)的主要目標(biāo),將軍事指揮類本科生《光纖傳感技術(shù)》課程的主要任務(wù)確定為拓展軍事指揮類學(xué)員的知識(shí)面,完善知識(shí)結(jié)構(gòu),了解最新軍用傳感器技術(shù),一方面可以充分發(fā)揮我軍現(xiàn)有裝備的作戰(zhàn)效能,另一方面可以掌握外軍作戰(zhàn)手段,有效克敵制勝。課程簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)知識(shí)部分內(nèi)容,擴(kuò)充了典型光纖傳感部分,特別是注重光纖水聽(tīng)器、光纖陀螺和分布式光纖傳感器在軍事中的應(yīng)用,并拓展光纖水聽(tīng)器在聲納系統(tǒng)應(yīng)用中的相關(guān)知識(shí),讓學(xué)員在進(jìn)行工作崗位后可以更快的掌握相關(guān)裝備的使用和維護(hù)。

(四)面向研究生的《虛擬光纖傳感技術(shù)》以“引導(dǎo)學(xué)員自主學(xué)習(xí)為核心,激發(fā)學(xué)員獨(dú)立思考為亮點(diǎn)”

課程以光纖傳感技術(shù)中相干檢測(cè)技術(shù)為背景,以虛擬儀器技術(shù)為手段,通過(guò)一個(gè)具體實(shí)例為研討對(duì)象,讓學(xué)員一邊學(xué)習(xí)新知識(shí),一邊動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),一邊學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。課程首先在學(xué)員高中已經(jīng)具備的光學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上講解干涉型光纖傳感的基本內(nèi)容,然后引導(dǎo)學(xué)員自習(xí)LabVIEW虛擬儀器語(yǔ)言,通過(guò)研討學(xué)習(xí)心得讓學(xué)員掌握LabVIEW基本知識(shí),最后要求學(xué)員利用所學(xué)知識(shí)和工具完成光纖傳感中一個(gè)典型信號(hào)處理問(wèn)題。整個(gè)課程以學(xué)員自己動(dòng)手動(dòng)腦為主,精選了一門(mén)易學(xué)好用的虛擬儀器語(yǔ)言LabVIEW,使學(xué)員可以在四到五次課的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì),并結(jié)合光纖傳感技術(shù)系列課程的建設(shè)成果,讓學(xué)員可以在課程上針對(duì)典型的干涉型光纖傳感系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)處理實(shí)驗(yàn),一方面提升了學(xué)員的學(xué)習(xí)的積極性,另一方面加強(qiáng)了學(xué)員的自信心,并為學(xué)員以后的創(chuàng)新實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法與手段改革

在教學(xué)過(guò)程中,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上也進(jìn)行了一系列的改革,使用了大量的新技術(shù)、新手段、和新的教學(xué)方式。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(一)充分運(yùn)用科研成果和虛擬儀器技術(shù)的特點(diǎn),增加了大量的課堂演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

在光纖傳感技術(shù)系列課程中引入堂演示實(shí)驗(yàn),對(duì)于加深學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解效果最為明顯。在課程建設(shè)中,充分利用所在實(shí)驗(yàn)室在光纖傳感技術(shù)研究上的優(yōu)勢(shì),在每門(mén)課程講授中都加入了1~2個(gè)課堂演示實(shí)驗(yàn)。

與專門(mén)的實(shí)驗(yàn)課不同,課堂演示實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)效果上,通常都是完整的光纖系統(tǒng),包括光源、光傳輸鏈路、光接收模塊、顯示模塊等等,并注重演示效果。以往的光纖系統(tǒng)雖然功能性明顯,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。近年來(lái),課題組所在的實(shí)驗(yàn)室在光纖傳感系統(tǒng)的工程可靠性研究上投入了大量精力,一些便攜式高可靠性的光纖傳感集成模塊在科研項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用;這些科研成果的突破使得在課堂上演示一些復(fù)雜的光纖傳感系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)成為可能[5]。另一方面,由于虛擬儀器技術(shù)在光纖傳感技術(shù)中的廣泛應(yīng)用,復(fù)雜的信號(hào)解調(diào)可以通過(guò)電腦直觀的顯示在課堂多媒體系統(tǒng)中,“所見(jiàn)即所得”的方式使得課堂演示實(shí)驗(yàn)的效果非常直觀和可信。以研究生的《光纖傳感系統(tǒng)》課程為例,我們選取了光纖光柵應(yīng)變系統(tǒng)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在硬件上,這套系統(tǒng)的光收發(fā)模塊為集成化的便攜式光纖光柵解調(diào)儀,采用法蘭盤(pán)對(duì)接可串接起多個(gè)光纖傳感陣列;而復(fù)雜的信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)則全部通過(guò)虛擬儀器技術(shù)在電腦上軟件實(shí)現(xiàn),解調(diào)結(jié)果直接顯示在電腦程序界面中。通過(guò)這套系統(tǒng),我們完整地演示了光纖傳感器設(shè)計(jì)、光纖傳輸鏈路構(gòu)成、復(fù)用光纖傳感網(wǎng)絡(luò)、和光纖傳感信號(hào)解調(diào)等多項(xiàng)知識(shí)內(nèi)容,學(xué)員普遍反映通過(guò)這一演示實(shí)驗(yàn)對(duì)光纖傳感系統(tǒng)有了清晰深刻的了解。

(二)借鑒國(guó)外大學(xué)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)模式,在考核中引入小型綜合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),充分考察學(xué)員的綜合素質(zhì)

課題組的兩位教員具有國(guó)外留學(xué)的經(jīng)歷,在課程建設(shè)中充分參考國(guó)外大學(xué)在光纖傳感技術(shù)課程的教學(xué)方法,在作業(yè)環(huán)節(jié)引入小型光纖傳感綜合設(shè)計(jì)內(nèi)容,并將其作為課程考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一部分,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)員綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和考核評(píng)價(jià)。

光纖傳感綜合設(shè)計(jì)參考了香港理工大學(xué)和英國(guó)南安普頓大學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用為主要考察目標(biāo)。本科生光纖傳感技術(shù)采用適當(dāng)?shù)木C合設(shè)計(jì)題目難度,重視對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通和綜合應(yīng)用能力的考察,一般在授課過(guò)程中只進(jìn)行1次;研究生除了要求基礎(chǔ)知識(shí)綜合應(yīng)用能力,更注重對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用系統(tǒng)的完整性和前沿問(wèn)題的拓展性考察[6],一般則開(kāi)設(shè)2~3次。綜合設(shè)計(jì)作業(yè)由學(xué)員分組完成,小組內(nèi)成員根據(jù)資料調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、報(bào)告撰寫(xiě)等工作內(nèi)容的不同進(jìn)行明確分工,并推選一位組員參加課堂專門(mén)設(shè)置答辯環(huán)節(jié)。

(三)針對(duì)授課內(nèi)容的層次劃分和授課對(duì)象的學(xué)習(xí)特點(diǎn),科學(xué)合理設(shè)置研討專題

研討式教學(xué)我校近年來(lái)大力推廣的教學(xué)方式之一。由于光纖傳感技術(shù)具有經(jīng)典與前沿相結(jié)合、理論與工程應(yīng)用相結(jié)合的特點(diǎn),在系列課程建設(shè)中,課題組在原有研究生《光纖傳感技術(shù)》的研討式專題內(nèi)容基礎(chǔ)上,進(jìn)行了深入的思考和大膽的拓展,將課程中的研討專題劃分為三大類:經(jīng)典理論知識(shí)的研討、前沿研究的研討和學(xué)位論文研究方法的研討。

經(jīng)典理論知識(shí)的研討要求學(xué)員在授課之前對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí),并在課堂上對(duì)全體學(xué)員講解自己對(duì)該問(wèn)題的理解。如在進(jìn)行“光纖干涉儀傳感系統(tǒng)”的授課時(shí),要求學(xué)員預(yù)習(xí)時(shí)弄明白兩個(gè)問(wèn)題:什么是隨機(jī)相位衰落?什么是偏振誘導(dǎo)信號(hào)衰落?進(jìn)行研討時(shí)不要求學(xué)員對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入剖析,但要求學(xué)員用精煉的語(yǔ)言闡明問(wèn)題的物理含義。學(xué)員普遍認(rèn)為這種研討專題不是特別復(fù)雜,通過(guò)預(yù)習(xí)教材即可,但大部分學(xué)員會(huì)準(zhǔn)備PPT課件,且自愿上講臺(tái)講述的學(xué)員一般在以往的學(xué)習(xí)過(guò)程中接觸過(guò)與該專題相關(guān)的研究工作,因此在其課件上還會(huì)加入自己以往的工作、自己對(duì)該問(wèn)題的擴(kuò)展認(rèn)知及自己尚未弄明白的問(wèn)題等。這種教學(xué)效果是在深入了解學(xué)員的知識(shí)積累基礎(chǔ)上,通過(guò)巧妙設(shè)置研討專題取得的。

前沿研究的研討要求學(xué)員進(jìn)行大量的資料查閱,特別是光纖傳感前沿研究課題的查閱。對(duì)于某一個(gè)問(wèn)題,由于課堂講授的時(shí)間受限或者教材中沒(méi)有系統(tǒng)的描述,對(duì)該問(wèn)題的課堂講授可能不夠全面,在這種情況下,教師會(huì)提供相關(guān)信息,要求學(xué)員查閱該文獻(xiàn)并進(jìn)行精讀,然后在課堂上進(jìn)行研討。這種研討專題分為兩種:一種是教師提供明確的檢索信息,由學(xué)員查閱到該文獻(xiàn)后精度文獻(xiàn),分析文獻(xiàn)的精華及不足;另一種則是教師提供所要解決的問(wèn)題,由學(xué)員對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行解讀,提煉關(guān)鍵檢索信息,進(jìn)行檢索后,對(duì)檢索文獻(xiàn)進(jìn)行初步分析,總結(jié)該問(wèn)題的研究現(xiàn)狀。學(xué)員反映這種研討專題的難度稍大于第一種,但一般稍花時(shí)間都能解決。

學(xué)位論文研究方法的研討目的在于:無(wú)論是本科生還是研究生,在學(xué)習(xí)完相應(yīng)的光纖傳感技術(shù)課程后馬上就要投入到學(xué)位論文工作中。通過(guò)對(duì)這類問(wèn)題的研討,學(xué)員逐漸掌握了在未來(lái)從事學(xué)位論文研究中必須具備的研究方法,這類的研討主要培養(yǎng)學(xué)員的仿真計(jì)算能力和光纖傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。例如在講授完光纖光柵的基本理論之后,學(xué)員反映耦合模理論的公式很繁瑣,難以一眼看出其中的物理特性,為此,我們安排了相關(guān)理論的仿真計(jì)算研討,要求學(xué)員根據(jù)課堂講授的公式進(jìn)行理論仿真,計(jì)算光纖光柵反射光譜,并繪制帶寬、反射率等關(guān)鍵參數(shù)隨著光柵參數(shù)的變化曲線。學(xué)員在課堂研討時(shí)要講述自己的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置和仿真結(jié)果。通過(guò)這種研討方式,學(xué)員對(duì)光纖光柵的反射譜特性建立了深入的了解,效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于課堂直接講授相關(guān)結(jié)論。

根據(jù)光纖傳感課程層次劃分,不同的光纖傳感技術(shù)課程對(duì)三種研討專題的應(yīng)用程度也不相同,本科生的光纖傳感技術(shù)課程以經(jīng)典理論知識(shí)的研討為主,并設(shè)置1~2次前沿研究的研討;研究生的光纖傳感技術(shù)課程則以前沿研究的研討專題和學(xué)位論文研究方法的研討專題為主,對(duì)特別重要的概念設(shè)置少量經(jīng)典理論知識(shí)的研討專題。

四、以光纖傳感技術(shù)課程為支撐的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用范圍極廣,一套實(shí)用的光纖傳感系統(tǒng)可以很龐大很復(fù)雜,也可以很小巧靈活。針對(duì)這一特點(diǎn),課題組教師在學(xué)院本科生和研究生的各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)中,積極開(kāi)展與光纖傳感技術(shù)相關(guān)的各項(xiàng)活動(dòng)。

針對(duì)本科生的光纖傳感技術(shù)系列課程,在授課結(jié)束后,在光電設(shè)計(jì)大賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)活動(dòng)中開(kāi)設(shè)了大量關(guān)于光纖傳感技術(shù)應(yīng)用的課題,引起學(xué)員濃厚的興趣和廣泛的參與熱情。一方面,參與光纖傳感技術(shù)相關(guān)的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)員數(shù)量大幅度提高。以技術(shù)類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)為例,2013、2014年參與光纖傳感技術(shù)相關(guān)課題的學(xué)生均達(dá)到光信息專業(yè)學(xué)員總數(shù)的50%以上。另一方面,學(xué)員完成課題的質(zhì)量也得到大幅度提升,近年來(lái)有8名本科生獲得學(xué)校創(chuàng)新資助,從側(cè)面反映出光纖傳感技術(shù)課程教學(xué)效果的日漸提高。這些競(jìng)賽成果也作為評(píng)價(jià)授課效果的標(biāo)準(zhǔn)之一,并將學(xué)員在課外延拓活動(dòng)中的效果和意見(jiàn)及時(shí)反饋到教學(xué)過(guò)程中[3,4]。

針對(duì)研究生的光纖傳感技術(shù)系列課程,一方面鼓勵(lì)學(xué)員在課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上努力拓展研究深度,在光纖傳感研究領(lǐng)域不斷創(chuàng)新。在課題組所在實(shí)驗(yàn)室所培養(yǎng)的研究生中,有3名研究生獲得學(xué)校創(chuàng)新資助,1名研究生獲得湖南省創(chuàng)新資助,其課題都是光纖傳感領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。此外還有5項(xiàng)研究生參與申請(qǐng)的光纖傳感技術(shù)相關(guān)專利;另一方面,鼓勵(lì)學(xué)員積極參與到與光纖傳感技術(shù)相關(guān)的科研項(xiàng)目中,在實(shí)際工程環(huán)境中對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。目前在光纖信息專業(yè)的畢業(yè)研究生中,參加過(guò)光纖傳感相關(guān)的湖上或海上試驗(yàn)的學(xué)員達(dá)到95%以上,為其真正走向工作崗位后充分適應(yīng)部隊(duì)對(duì)光纖傳感技術(shù)人才的需要積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

五、高素質(zhì)教師隊(duì)伍建設(shè)

作為教育的重要媒介,教師是活動(dòng)中的主要因素。教員整體素質(zhì)的高低,直接影響著教學(xué)質(zhì)量的高低。因此,建立一支教學(xué)水平高、結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)師資隊(duì)伍顯得尤為重要。

(一)從教學(xué)和科研兩個(gè)方面錘煉教師隊(duì)伍,使教師的教學(xué)水平和科研能力相互促進(jìn)共同提高

科學(xué)研究是教師工作的重要組成部分,是提高教學(xué)水平的重要手段,也是提高自身素質(zhì)的重要途徑。對(duì)于光纖傳感技術(shù)系列課程而言,學(xué)即能致用是其重要特點(diǎn)之一,教學(xué)和科研的相互促進(jìn)作用尤為明顯。課題組全部教員均參加了多個(gè)重大科研項(xiàng)目。通過(guò)重大科研項(xiàng)目的歷練,教員的學(xué)術(shù)水平得到很大的提高,一方面教員接觸了學(xué)術(shù)前沿,開(kāi)拓了學(xué)術(shù)視野,經(jīng)歷了科研實(shí)踐,在課堂教學(xué)中自然會(huì)將科研最新成果、專業(yè)發(fā)展動(dòng)向帶進(jìn)課堂,另一方面,教員在參與重大科研項(xiàng)目時(shí)對(duì)光纖傳感的技術(shù)內(nèi)容有了更加深刻的認(rèn)知,對(duì)于在課堂上清楚明白的講好各個(gè)知識(shí)點(diǎn)至關(guān)重要。同時(shí),通過(guò)教學(xué)活動(dòng)中對(duì)課程內(nèi)容的反復(fù)推敲及與學(xué)員之間展開(kāi)的研討交流,可以加深教員對(duì)技術(shù)環(huán)節(jié)的領(lǐng)悟,甚至激發(fā)教員的靈感。通過(guò)在科研和教學(xué)兩個(gè)方面同時(shí)錘煉,促進(jìn)教師知識(shí)更新和自身進(jìn)步,提高教師的創(chuàng)新能力和教學(xué)質(zhì)量,將真正做到科研教學(xué)一體化。

(二)鼓勵(lì)教員進(jìn)行對(duì)外交流,充分借鑒國(guó)內(nèi)外同類專業(yè)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)

課題組有兩名教員具有國(guó)(境)外留學(xué)經(jīng)歷,其他教員也多次參加國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)活動(dòng)和教學(xué)活動(dòng)交流,在課程建設(shè)過(guò)程中充分利用了這一優(yōu)勢(shì)。在教員已經(jīng)帶回的國(guó)外大學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)教員在回到學(xué)校后仍然定期與留學(xué)單位交流,及時(shí)獲取留學(xué)單位最新的課程設(shè)置和教學(xué)安排信息,并通過(guò)交流,不斷補(bǔ)充自身的不足,更新課程內(nèi)容,豐富教學(xué)手段,提高自身教學(xué)水平。在對(duì)外學(xué)術(shù)活動(dòng)交流中,有意識(shí)的了解其他院校同類專業(yè)課程的教學(xué)情況,對(duì)于感興趣的單位積極主動(dòng)與對(duì)方聯(lián)系進(jìn)行實(shí)際考察?;钴S的對(duì)外交流活動(dòng)極大地激發(fā)了教師的教學(xué)熱情,并不斷提高其教學(xué)水平。

(三)加強(qiáng)青年教師的教學(xué)技能培訓(xùn)

目前,課題組教員是一支相對(duì)年輕化的隊(duì)伍,很多才剛剛博士畢業(yè),青年教師充滿熱情,思想活躍,比較了解學(xué)員的思想,與學(xué)員進(jìn)行交流方面具有優(yōu)勢(shì)。但是,他們大多沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的教學(xué)技能訓(xùn)練,普遍缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。為了使青年教師盡快掌握教學(xué)技能,提高業(yè)務(wù)能力與水平,課題組指定認(rèn)真負(fù)責(zé)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師擔(dān)當(dāng)青年教師的導(dǎo)師,對(duì)青年教師實(shí)行“一對(duì)一”的“傳、幫、帶”指導(dǎo),指導(dǎo)青年教師備課、編寫(xiě)教案;采取措施督促教員投入足夠的精力。教員上崗前,必須經(jīng)過(guò)教研室、系所、學(xué)院三級(jí)試講,每次授課必須重新編寫(xiě)教案、編寫(xiě)課件、編制教學(xué)日歷;在教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、督導(dǎo)組、院系領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)常性聽(tīng)查課,督促教學(xué)水平的提高。

通過(guò)從科研和教學(xué)兩方面錘煉教學(xué)隊(duì)伍,課題組教員自身水平得到了大大提高,多次在全軍和全校獲得教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng),其中獲軍隊(duì)院校育才獎(jiǎng)1人次,優(yōu)秀研究生導(dǎo)師獎(jiǎng)3次,校本科“研究型”教學(xué)比賽三等獎(jiǎng)1人次,校研究生教學(xué)優(yōu)秀三等獎(jiǎng)1人次,教員在國(guó)內(nèi)教學(xué)期刊上發(fā)表高水平教學(xué)論文10篇,課題組已經(jīng)成為了一支能獨(dú)立承擔(dān)授課任務(wù)的高水平教師隊(duì)伍。

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