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光電信息工程專業是一門融合了光學、電子學、機械學、計算機科學的交叉性學科，被廣泛應用于電子信息學、光纖通信、光電子學等領域之中，是我國高校各專業之中，最為重要的理工類專業之一。近年來，隨著國家對教育事業的扶持力度越來越大，在高校專業教育教學方面的要求也更加明確，如何高效培養具有光電信息工程專業知識與專業技能的人才，使其投身于國家各行各業光電信息技術研究、開發、管理等工作中，促使我國光電信息工程技術不斷取得新突破，這已經成為高校光電信息工程專業教學者、管理者、國家教育部門重點關注的工作內容。基于這一點，筆者認為應該首先從開辦有光電信息工程專業的高校，在課程體系方面進行構建與完善，適當增加與刪減專業課程，突出本院校的光電西夏女工程專業特色，結合市場需求進行定向式專業人才培養的課程體系改革。

1.光電信息工程專業課程體系構建的現狀

結合有關高校的光電信息工程專業課程體系構建情況與教學工作效率來看，筆者認為當前我國光電信息工程專業課程體系的構建現狀，其主要特點可以歸納為以下三個方面：第一，高校光電信息工程專業課程體系的構建思路與實際工作正在不斷完善與深入中，但是由于受到我國專業教材更新慢、教學基礎設施不完善等問題的影響，導致光電信息工程專業課程體系的構建處于緩慢發展的階段，無法與高速發展的光電信息工程科學與日益迫切需求的市場人才要求相符合，極大的影響了我國高校對光電信息工程專業人才的培養工作。第二，高校光電信息工程專業課程體系主要包括了物理光學、信息光學、電路、基礎電子技術、集成電子技術、信號與系統、數字信號處理、激光原理與技術、光電傳感技術、光電儀器設計、數字圖像處理、光纖通訊、計算機原理、單片機原理、自動控制原理、精密機械學等眾多學科，在課程體系的構建上具有非常大的難度，在這方面，我國高校管理者與光電西夏女工程專業的領頭人、教學者對課程體系構建的能力有待進一步提高。第三，我國光電信息工程專業的課程體系，其制定在當前階段，主要還是考慮到對教師教學工作的合理分配與有序安排，而不是為了更好的搭配教學科目、提高教學效果而進行課程體系構建的，所以，從這一點上來講，高校光電信息工程專業課程體系的目的性不合理，需要在今后我國高校光電信息工程專業的課程體系構建與完善過程中，重視對專業各科目的合理搭配與次序排列，促使教學連貫與相互聯系，使學生對光電信息工程專業的知識學習與技能掌握更加高效。

2.光電信息工程專業課程體系構建的必要性分析

根據各大高校踴躍開辦光電信息工程專業與國外光電信息工程專業的開辦情況來看，筆者認為構建光電信息工程專業課程體系的必要性，主要體現在以下三個方面：第一，加強光電信息工程專業課程體系構建工作，是高校提升自身專業競爭力、教學質量的必要舉措，通過對光電信息工程專業課程的合理選擇與科學排列，促使教學工作環環相扣、井然有序，學生的學習生活也更加的有規律，能夠跟上教師的教學步伐，并提高了學生的學習效率，促使高校培養出的專業人才在知識與技能方面，要優勝于其他高校，使高校自身的專業地位在全國高校中得以提升。第二，光電信息工程專業課程體系的構建與完善，是我國教育部門明確規定的具體要求，隨著近年來高校在光電信息工程專業上的不斷擴展，以及光電信息工程專業內容的不斷豐富，高校的光電信息工程專業課程體系也應當跟上時展的腳步，通過結合高校自身發展的實際情況與教學體系、師資力量的配備，合理的構建課程體系，使光電信息工程專業的教學工作在合理的課程體系下，發揮出積極的教學作用。第三，國外高校光電信息工程專業的課程體系，有別于我國高校的光電信息工程專業的課程體系，由于國外高校的教學專業實施齊全、教學思路開放，所以國外光電信息工程教學更多的傾向于實踐與理論并行的教學方式，在課程體系上自然也是理論課與實踐課相輔相成，而我國光電信息工程專業的教學工作，則受到這一方面的限制，主要是進行理論教學，課程體系上也就過多的偏向于理論課，并且在不同學科的理論課排列上缺乏考慮，經常出現這一堂課與下一堂的教學內容，發生大的跳躍式改變。

3.構建與完善高校光電信息工程專業課程體系的理性策略

3.1通過國家教育政策與地方教育部門，加強高校光電信息工程專業課程體系構建與完善工作的監管力度

我國光電信息工程專業課程體系的構建與完善，其最有效的動力就是國家政策的合理規定與地方教育部門的有效監督管理，如果脫離了這兩個方面的幫助與監管，我國高校光電信心工程專業的課程體系改革工作，就常常會成為紙上談兵，只喊口號不作為。因此，筆者認為我國教育部門，應該針對我國各大高校光電信息工程課程體系的具體情況，提出合理的改進意見，并由地方教育局對本地區高校的課程體系改革工作進行監督管理，確保光電信息工程專業課程體系改革的有序進行。作為我國高校光電信息工程專業課程體系監管的主要力量，國家及地方教育部門要切實履行自身的教育工作監督與管理的職責，及時發現必指出光電信息工程專業課程體系構建的不足之處，結合相關教育專家的意見，提出完善建議。

3.2加強高校師資力量建設，豐富高校光電信息工程專業課程內容，加深對國內外高校課程體系的經驗交流與學習

我國光電信息工程專業的課程體系構建與完善，應當從自身的教師團隊上尋找原因，由于從事光電信息工程專業教學的人員在專業能力與課程規劃能力上的不足，以及各科教師的缺乏，導致課程體系的制定偏向于教師教學任務的分配，忽視了利用課程的合理搭配來提升教學質量，所以必須要加強高校的師資力量建設，確保光電信息工程專業教師的充足。另外，應當結合目前國際中最新的光電信息專業的知識與技術，及時對教學教材與教學知識進行更新與完善，像學生傳遞最新的專業知識與技能。同時，結合國外高校在光電信息工程專業課程體系上的優勢進行分析，發現自身的不足之處，加深國內外對課程體系構建的經驗交流與學習，進一步完善我國高校光電信息工程專業的課程體系，使其更加合理化、高效化。

4.總結

我國高校光電信息工程專業課程體系的構建與完善，應當深入了解我國各大高校在光電信息工程專業課程體系構建上方面的實際情況，明確課程體系構建的重要性，通過國家教育政策與地方教育部門，加強高校光電信息工程專業課程體系構建與完善工作的監管力度，加強高校師資力量建設，豐富高校光電信息工程專業課程內容，加深對國內外高校課程體系的經驗交流與學習等措施，進一步完善我國光電信息工程專業的課程體系，從而取得更好的教學效果，為我國輸送更多的具有扎實專業知識與技能的光電信息工程專業人才。

參考文獻

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在我國研究生規模化教育的背景下，提高研究生教育質量，培養高層次創新人才是深化研究生教育改革的核心問題。當今，不同學科的交叉融合成為優勢學科的發展點、新興學科的生長點、重大創新的突破點，同時也是人才培養的制高點。構建跨大學科的科研平臺，探索跨學科研究生培養新模式成為解決高層次創新型人才培養核心問題的重要途徑。

1.跨大學科的科研平臺構建的必要性

隨著研究生招生規模持續增長和研究生培養的多樣化發展，跨學科、跨專業研究生的培養質量和創新能力成為高校關注的重要問題，而科研平臺是支撐學科建設、布局研究領域、整合科技資源、聚集科研人才、爭取重大項目、培育重大成果、促進合作交流的基礎，也是高層次人才培養的關鍵，科研平臺水平是高校教學、科學研究、人才培養、學科建設和管理水平的重要標志。圍繞著創新能力提升、高層次人才培養的核心任務，進行科研平臺的整體謀劃和布局調整，以跨學科大平臺的概念進行平臺構建成為必要。重慶郵電大學適時進行了科研大平臺的謀篇布局和規劃發展，其中光電科研大平臺是跨學科大平臺中的典型實例。

2.工理結合的光電科研大平臺

光電科研大平臺包括中央與地方共建光電器件及系統科研和能力提升平臺、微電子工程重點實驗室、中地共建光信息材料實驗室、中地共建射頻技術平臺，其整體統一在光電信息感測與傳輸技術重慶市科委重點實驗室下，是整合光電工程學院、數理學院等多個學院的科研能力，共同構成的覆蓋光電產業鏈上中下游的光電科研大平臺，平臺示意圖如圖1所示。平臺支撐電子科學技術、光學工程、理論物理、生物醫學工程等多學科的發展，并對信息與通信工程、控制科學與工程等學科的形成有力輻射。大平臺學科涉及面廣，學科交叉明顯，為跨學科的應用型、復合型、創新型高層次人才提供了支撐。

3.光電科研大平臺的研究生培養方向與內容

本跨學科科研平臺主要在光電感測材料、光電感測器件與技術、光電信息傳輸體制與系統三個方向進行研究和高層次人才培養。三個方向彼此關系密切，有機結合，支撐了電子科學技術、光學工程、理論物理、生物醫學工程等多學科的發展和高層次人才培養。

①光電信息材料的理論與技術

光電信息理論與技術體系的形成是光電感測技術應用的重要支撐，是發展新興戰略性產業的物質基礎和技術關鍵。關于光電信息材料的理論與技術的研究近年來在國際國內都十分活躍。本研究方向以信息技術領域的新型功能材料為主要研究對象，以材料的計算機模擬、設計和仿真為主要研究方法，為新型光電信息材料，特別是新型光電傳感材料的研發和改進提供理論指導，并在光電功能轉化、光纖放大器、生物熒光探針等技術方面進行探索。本方向的研究能夠有力支持理論物理專業、電子科學與技術中物理電子學專業的研究生培養。

②光電感測技術與器件

本方向主要對光電感測機理與技術、光電感測器件的設計與工藝技術進行研發。在光電感測機理方面，在光電信息材料理論與技術研究的基礎上，針對位移、振動、角速率、光譜、光熱、氣體痕量分析、生命體征信息等感測對象，對其感測機理進行探索，對慣性傳感、光纖傳感、溫度傳感、光敏傳感、氣敏傳感以及MEMS傳感等單元感測技術進行探討，對感知器件及系統的設計提出新的方案。在光電感測器件的設計與工藝技術方面，根據光電器件的基礎理論及關鍵工藝技術，結合感測信息對象的需求，開展MOEMS傳感器、角速率傳感器、振動傳感器、溫度傳感器、氣敏傳感器等器件及系統的設計與加工工藝技術研究，以此為基礎，研究感測片上微系統、光電混合微系統集成等工藝，為光電信息的傳輸與系統設計提供依托。本方向是電子科學與技術、光學工程研究生培養的重要方面。

③光電信息傳輸體制與系統

光電信息傳輸的目的是將光電器件感知檢測到的信息傳送至上層應用，是感知層與應用層之間的連接紐帶，負責總體數據傳輸和數據控制，提供傳輸連接服務和數據傳輸服務。在研究方向一光電材料理論探索和研究方向二光電感測器件設計的支撐下，結合國內外的技術發展和技術趨勢，本研究方向重點面向智慧醫療應用，主要攻克體征信號處理、信息傳輸體制與標準、微系統結構與應用集成等方面的技術難題，形成智慧醫療與健康信息服務領域完整的自主知識產權，形成基于光電感測與傳輸的共性技術體系，為光電技術的工程化應用提供支撐。本方向是電子科學與技術、生物醫學工程、通信與信息工程研究生培養重要依托。

4.基于跨學科科研大平臺的研究生培養導師團隊建設

學校在研究生培養過程中長期堅持導師團隊的管理方式。基于跨學科科研大平臺的研究生培養首先必須構建具備多學科學術背景、學術經歷和研究領域的教學科研團隊。在光電大平臺基礎上，所涉學院密切合作，形成了一支高素質的學緣結構、學歷結構、學科結構合理的導師團隊。團隊擁有研究生導師30余名，重慶市學術技術帶頭人1名，重慶市巴渝學者1名，擁有智慧醫療系統與核心技術重慶高校創新團隊，同時集成電路設計團隊獲得中國僑界創新團隊貢獻獎。團隊具有指導電子科學與技術、光學工程、理論物理、生物信息工程、信息與通信工程等多學科研究生的多年經驗，為跨學科研究生師生團隊培養模式的具體實施提供了人才保障。

5.人才培養成效

近5年來，本平臺在其他高校掛靠招收博士研究生3人，授予博士學位人數2人。累計招收碩士研究生已達到600余人，授予碩士學位人數超過400人，有20余名碩士生獲得重慶市優秀碩士學位論文。在“挑戰杯”等科技競賽中上百人次獲獎。同時，注重研究生創新實踐能力的培養和提高，健全了研究生培養保障體系和質量監控制度，保障了人才培養的質量。

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一、光信息科學與技術專業的地位與現狀

近年來,國內許多重點大學和地方院校都相繼設立了光信息科學與技術本科專業。據統計,全國共有106所高校開設了這個專業,廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點的人才培養模式和培養方案。重點高校由于具備深厚的學科基礎和優質生源,而且有光學碩士點和博士點,其畢業生中有相當大的比例是繼續考研深造,其余的畢業生則選擇就業。地方高校無論從師資力量、教學設施到學生的整體水平都無法與重點院校相比擬,同專業的畢業生面對就業如何與重點院校的畢業生抗爭?一般說來,用人單位會傾向錄用重點大學的畢業生。那么,如何提高地方院校畢業生的競爭力就成為我們必須認真思考的問題。本文結合佛山科學技術學院在建設光信息科學與技術專業過程中的實際做法,來討論這個問題。

二、我校光信息專業建設過程中遇到的困惑

佛山科學技術學院是地方性應用型本科院校,在人才培養方面要充分考慮區域經濟對人才培養的需求,及時了解區域經濟的發展趨向,適時地根據區域經濟的發展來合理調整培養目標、課程體系和教學內容,以便更好地服務于區域經濟,同時也可以在不斷滿足市場需求的同時,自身得到更快的發展與提高。

我校的光信息科學與技術專業于2002年獲得教育部批準正式招生。我校物理系原先只開設了物理學(師范)專業,在申報新專業前的幾年時間里,引進了多名光學專業的教授和博士,自身也培養了一部分光學專業的骨干教師。為了辦好該專業,我們組織了相關教師到省內的中山大學、華南師范大學、暨南大學等院校參觀學習,同時還和省外的同濟大學、中國科技大學、西北工業大學、華中科技大學等重點高校有學術往來和交流,聘請了華中科技大學的專家學者擔任顧問。由于各個高校的學科優勢與師資情況不同,所開設的課程也有所不同。一般說來,都會根據原有的學科基礎來制訂新專業的人才培養計劃。我們想,上一個新專業不容易,要想辦好新專業,則需要在專業人才培養方案、課程設置、教學安排、實驗室建設等方面都要有周密、合理的籌劃。

我校于2001年在物理學專業里首先開設了光電子方向,為辦新專業打基礎。當時開設的課程在原來專業的基礎上增加了激光原理、光電子學和信息光學等幾門光學和信息類課程。實驗室的儀器設備不成規模,專業實驗項目少(只有6個),實驗時數36學時。隨著新專業教學的需要,實驗室建設迫在眉睫。我們組織骨干教師和實驗室技術人員到外校考察取經,從理論課程的設置到實驗課程的開出,從實驗項目的設置到儀器的規格、型號都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術實驗室。經過在02、03級學生的教學中實施,基本能夠滿足教學需要,但同時我們發現存在以下問題:(1)所開的專業基礎課和專業課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實驗室的建設也與其他高校雷同,實驗項目相差無幾,并且以驗證性實驗為主,難以在實踐方面提高學生的綜合能力。

這種狀況迫使我們反思:一味照搬別人的做法是不行的,有特色才是生存的關鍵。2004年起,珠三角地區的光電企業突起,特別是LED產業得到國家的大力扶持,普立華公司、國星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯動科技公司、騰龍光學公司、奇美電子有限公司、中國網通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業落戶佛山,這些企業是光信息專業學生的主要就業意向單位,為本專業的學生提供了新的機會,但同時對人才的要求也有所提高。

為此,我們主動和相關企業聯系,到企業的人事、技術等部門進行調研。在與企業溝通的過程中,企業向我們反饋:由于學校教育觀念和教學內容的陳舊與落后,學生所學的內容幾乎在企業里都用不上,而企業需要的知識卻沒有接觸過,理論脫離實際, 缺乏社會實踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養的本科以上畢業生在數量上有大幅度的增長,而社會急需的能勝任研究、開發、設計、策劃等工作并具有較強創新能力的工程技術人員仍然是目前非常緊缺的專門人才,佛山本地的光電企業需要的人才要具備光學系統設計、光電檢測、LED封裝等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目標創新人才培養模式,更新課程設置

我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養企業需要的技術人才作為合理的培養目標,著手修訂了2005級人才培養方案和教學大綱,開設了以下專業基礎與專業課程:波動光學與應用光學、激光原理與技術、微電子技術、EDA技術、光纖光學、光纖通信原理、信息光學、光電子學、光度學原理、光電檢測技術、電光源原理等。

2.加大實驗室建設投入,實現模塊化教學

從2002年至今,光電信息與技術實驗室共投入200多萬元購買各類儀器設備。組建了3個實驗分室:光信息處理與光電檢測技術分室、光電子器件技術分室、電光源技術分室。經過7年的專業實驗課程建設實踐,逐步形成較為系統的教學體系、先進的教學內容和開放的實驗教學環境。

(1)有機整合、獨立開課,構建了模塊化實驗教學體系

打破基礎實驗與專業基礎實驗、專業實驗獨立分塊,實驗從屬于理論課的傳統實驗教學體系,將光信息科學與技術專業教學計劃中的實驗組成一個有機整體,獨立開課,構建模塊化實驗教學新體系。

(2)改革教學內容,優化基礎實驗,大幅增加綜合性、設計性實驗

光電信息與技術實驗共108學時。由于多門實驗有機整合為一門課,總課時增加,課程之間內容相互融合、滲透。因此,可以開設足夠數量的高質量的綜合性、設計性和研究性實驗。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,把學科最新發展成果和科研成果引入教學,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。結合企業需要,我們開設了“電子鎮流器電參數測量”“光源光強角分布測量”“光源色溫測量”“光電顯示面板亮度均勻性測量”“光致發光及熒光粉相對亮度測量”等實驗項目。

3.重視師資隊伍建設,打造合理的人才梯隊

開辦新專業僅有好的課程設置和合理的實驗室配置是不夠的,還需要有優良的師資隊伍建設。從2002年起,我系就注意引進光電人才,共吸收了兩名分別為LED照明和光學層析成像專業的博士后,還有2名光學專業的博士,多名光學專業碩士。新生力量的加入充實了教師隊伍,加強了科研的實力。另外,我們還注重在職教師的學術進修。這幾年,通過在職攻讀學位和利用訪學得到提高的教師有十幾人,取得博士學位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強與國外的合作,幾年來,派出3名教師到美國和臺灣等地的高校進行學術訪問和交流。也通過邀請國內名校的專家來校舉行學術講座。整個專業教師隊伍呈現高學歷、高職稱的態勢,以中青年為主力的科研梯隊充滿活力。

4.重視實踐環節,提高學生的專業技能

這幾年,我們重視學生實習基地的建設,與對口的企業建立了良好的關系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠,交通便利的優勢,組織或鼓勵學生參加光電照明等博覽會,讓學生多接觸專業知識的應用。

嚴格把握畢業論文的選題,鼓勵選擇應用型課題,讓學生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測量系統”“用脈沖光聲技術測量吸收系數”“太陽能LED照明燈的設計”等課題,是學生在大學三年級時就開始參與到指導教師的科研工作中完成的。

四、專業建設效果

畢業論文的質量有一定的提高,緊密結合光電專業方向,每年都有一定數量的論文具有創新性和應用價值。比如,09屆畢業生的論文中“大功率白光LED開關穩流電源的設計”“排線順序正確性的自動檢測系統設計”等論文獲得了優秀畢業論文。

最近幾年,每年都有多名畢業生被國興光電、滕龍光學有限公司等企業錄用。根據畢業生質量跟蹤的結果顯示,我們的一些畢業生在企業里能吃苦、肯鉆研、表現良好,得到了重用,在企業的技術崗位上作出了一些成績。另外,我們在考研方面也取得勝利,如今年32名光信息專業畢業生中,有7名同學考上中山大學、華南師范大學、暨南大學和廣東工業大學等高校的研究生。

近3年來,我們培養的學生在“挑戰杯”“廣東省大學生物理實驗設計大賽”等各類競賽中獲獎18項,75人次獲獎。通過競賽,學生將所學的知識運用到實踐中,有效提高了他們的綜合素質。

五、思考與建議

經過7年的建設實踐,我們有過教訓,也取得一些經驗,總結如下:

(1)合理動態地更新教學內容,淘汰已經過時的內容,特別體現在專業課程的教學內容和實驗項目上。

(2)要建設有特色的專業實驗室,推行模塊化實驗項目,有助于學生針對就業意向來選擇學習內容。

(3)不足。專業設計軟件的熟練使用是當今很多光學企業在招聘技術人員時強調的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設相關的課程來介紹這類軟件的使用。但我們已經在09級的人才培養方案中加入《科研訓練》環節,實施導師制,讓學生提前進入老師的科研項目,為畢業設計做準備。

參考文獻:

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質量工程建設是教育部為實現加快我國高等教育建設和發展，提高我國高等教育水平所采取的重要舉措；而精品課程建設是高等學校質量工程建設和教學改革的重要內容之一，是提高教學質量的基礎。精品課程建設的標準是“一流教師隊伍，一流教學內容，一流教學方法，一流教材，一流教學管理”。這就要求在師資隊伍建設、教學內容和方法、教學過程管理模式等諸多方面嘗試課程教學改革和實踐模式的創新。傳統的教學模式是以教師傳授書本知識的課堂為中心的單一教學模式，課堂教學缺乏靈性與活力。由于電子信息類專業課程的嚴謹性和邏輯性，課堂教學顯得猶為沉悶。因此，電子信息類本科專業課程的教學改革和教學模式的創新，已成為各個高校急需解決的重要課題。湖南文理學院作為地方本科院校，電子信息類專業辦學歷史較短，在開辦電子信息科學與技術專業時主要參照國內重點大學來制訂自己的方案。由于學校實驗室條件、師資力量、生源等諸多方面的差異，在學生培養過程中不可避免地遇到了許多困難和疑惑。經過10余年的教學實踐，該專業的辦學思想與理念有了比較成熟的想法和特色。湖南文理學院為加強課程建設，全面打造特色專業，把2011年定為“課程建設年”。2011年，湖南文理學院物電學院在課程體系改革、教學內容、教學方法與理念等方面對電子信息科學與技術專業進行了全面打造和升級，取得了豐富的成果。

一、課程體系改革與創新模式

電子信息科學與技術是綜合電子技術、信息技術與計算機技術的交叉學科。從專業特點和專業培養目標上，構建了“基礎理論課程體系”、“實踐技能課程體系”及“創新實驗課程體系”一系列互相聯系又相對獨立的課程體系。

1.建立新的學科課程體系，完善人才培養方案，擴展專業技能的課程體系

湖南文理學院是教學科研型大學，傾向于教學。在新的課程體系中，學校根據培養目標，設置了學校及大類專業課程平臺模塊、學科基礎互通課程平臺模塊、專業共性課程平臺模塊及專業個性課程平臺模塊等四個課程體系平臺模塊。學校及大類專業課程平臺模塊主要是公共基礎課程、相關學科基礎課程（如高等數學、大學物理等）、文化素質創新能力課程。學科基礎互通課程平臺模塊主要是學科基礎課程，如電路、模擬與數字電路等。專業共性課程平臺模塊主要是專業課程、專業基礎課程和專業集中實踐。專業個性課程平臺模塊主要是專業方向課程和專業任選課程。新的培養方案注重培養學生職業技能和創新思想，針對社會職業需求，更新設置相應課程，基礎課程課時分配強調“基礎與新穎”。專業基礎與專業課程和企業需求對接進行甄選，重在技能訓練和創新精神的培養，建立以培養學生實踐能力和創新能力為核心的課程體系。加大了實踐教學課程的比例，制訂完善的實踐教學環節教學計劃，強化實踐教學與課程教學的銜接。

2.調整課程結構，增強實踐能力與創新精神

根據專業建設需要和學校實際，學校調整了課程設置，修訂教學大綱，整合、更新教學內容，加強教學過程的檢查督促；建立實踐教學基地模式，實現與企業合作培養的對接。近年來，物電學院光學學科獲得了湖南省重點建設學科和湖南省重點實驗室“光電信息集成與光學制造技術”，建立了一系列光電信息技術專業實驗室；并計劃申請籌建光電信息工程本科專業，為打通相關專業培養模式，與物理學、現代教育技術專業一起構建了專業方向課程平臺。學校建立多門校級精品課程，設立完善的課程建設標準和完整的課程建設文檔，要求優質課程有完整的教學大綱、考試大綱、教案、教學手冊、試題庫；實現教考分離，從主講教師、隊伍結構、教學活動等全方位提升教學質量；強化實踐教學，建立實踐教學大綱，并納入教學計劃。實踐教學分為校內進行的綜合課程實踐和專業綜合設計課程訓練，以及校外進行的企業和社會實踐課程。校內基本專業基礎實踐教學提高學生的基本專業技能和專業素養；校外實踐教學提升和強化專業綜合應用技能，并與廣東、江蘇等地多家電子企業達成實習、就業以及人才培養等意向。

3.構建科學實踐教學體系，提升實踐綜合能力

理論教學與實踐教學是相輔相成的。學校按照實踐教學功能的基本能力、專業能力、綜合應用能力培養目標，構建實踐教學內容和技能與創新思想相融的實踐課程，精心設計實踐教學課程體系，實現基礎實踐課程、專業實踐課程、綜合設計實踐課程的人才培養融合。為強化培養學生創新能力，優質課程的實驗教學環節，三分之二以上的實驗是創新和綜合設計性實驗。學校設立項目導師制，讓創新和實踐能力較強的學生參與教師的一些項目研發，或者申請學校的質量工程立項和產學研項目，師生共同參與項目建設，激發學生的學習興趣愛好，擴展視野。學校還通過設立創新實驗室，鼓勵學生積極參與項目實踐，提高學生的綜合能力，取得了良好的效果。通過多年辦學實踐，物電學院逐步形成了充分發揮和發展學生的興趣特長的人才培養理念，在要求學生具備本專業較扎實基礎的前提下，十分注重學生的興趣特長發展。近幾年來，學生獲得各種省級以上電子競賽（包括電子設計競賽、科技制作競賽）獎勵數十項；獲得三項國家專利，發表科研論文十余篇。學校進一步改革評價方式，成績評定與考核包括理論、操作實驗、實踐報告等多方式的能力考核。 　二、教學內容改革與創新模式

課程體系建設是以知識服務社會經濟發展為宗旨，以校企合作培養人才需求為導向，走專業知識適應企業科技實踐的專業發展道路。按照電子信息專業人才培養目標的要求，通過改革與創新課程體系、構建理論課程教學體系與實踐課程教學體系、改革與創新教學方法，建立了培養學生在電子信息專業實踐與創新能力突出的、有特色的、科學合理的人才培養模式。為強化培養學生的創新精神和實踐能力，學校對教學內容修訂與改革作了明確的要求，要求教學內容要添加前沿性、實用性等新的專業知識；更新舊教材內容，把最新的電子信息類教學科研成果納入到教學內容之中，以滿足新的教學需求；理論課程的實驗課時增加，實驗課以創新性和綜合性實驗為主，減少驗證性實驗，激發學生對理論課程的學習動力，也強化了教師不斷獲取新知識的責任和思想活力，從而促進了學與教適應科技發展的步伐。

實踐教學的目的是提高學生的動手能力和創新能力，實踐課程的教學內容，也作了全面的改革與創新，采取分階段實踐的辦法。課程實踐主要是系統建模、電子裝配、計算機程序應用設計、電子電路課程設計、電子技術課程綜合設計以及到企業實踐訓練實習等一系列專業課程實踐。從基礎硬件設計到軟件設計，再到綜合課程實踐，實踐教學分階段貫穿于整個人才培養全過程，使學生實踐能力和創新精神得到不斷提升與發展。課程設計實踐按照項目要求模式安排課題，讓學生自己思考問題、解決問題，使學生成為實踐的主導，教師只做服務性的指導。這樣學生實踐能力循序漸進、逐層提高，培養了學生的創新能力和可持續發展能力，擴展了理論知識的應用。

三、教學方法改革與創新模式

電子信息專業課程體系和教學內容的改革與創新，突出了電子信息專業特色，優化了基礎理論與實驗技能、強化了實踐能力與創新意識、拓寬融合了專業口徑；實現寬口徑、厚基礎、實踐能力與創新思想好、理工結合的高素質應用創新型人才培養目標；使學生專業基礎理論與知識構架更加科學合理，實踐能力與創新思想明顯提高；擴寬了學生在光、電、計相關行業的就業機會；也為教學方法改革與創新指明了方向。

篇（5）

電子信息科學與技術是綜合電子技術、信息技術與計算機技術的交叉學科。[3-9]從專業特點和專業培養目標上，構建了“基礎理論課程體系”、“實踐技能課程體系”及“創新實驗課程體系”一系列互相聯系又相對獨立的課程體系。

1.建立新的學科課程體系，完善人才培養方案，擴展專業技能的課程體系湖南文理學院是教學科研型大學，傾向于教學。在新的課程體系中，學校根據培養目標，設置了學校及大類專業課程平臺模塊、學科基礎互通課程平臺模塊、專業共性課程平臺模塊及專業個性課程平臺模塊等四個課程體系平臺模塊。學校及大類專業課程平臺模塊主要是公共基礎課程、相關學科基礎課程（如高等數學、大學物理等）、文化素質創新能力課程。學科基礎互通課程平臺模塊主要是學科基礎課程，如電路、模擬與數字電路等。專業共性課程平臺模塊主要是專業課程、專業基礎課程和專業集中實踐。專業個性課程平臺模塊主要是專業方向課程和專業任選課程。新的培養方案注重培養學生職業技能和創新思想，針對社會職業需求，更新設置相應課程，基礎課程課時分配強調“基礎與新穎”。專業基礎與專業課程和企業需求對接進行甄選，重在技能訓練和創新精神的培養，建立以培養學生實踐能力和創新能力為核心的課程體系。加大了實踐教學課程的比例，制訂完善的實踐教學環節教學計劃，強化實踐教學與課程教學的銜接。

2.調整課程結構，增強實踐能力與創新精神根據專業建設需要和學校實際，學校調整了課程設置，修訂教學大綱，整合、更新教學內容，加強教學過程的檢查督促；建立實踐教學基地模式，實現與企業合作培養的對接。近年來，物電學院光學學科獲得了湖南省重點建設學科和湖南省重點實驗室“光電信息集成與光學制造技術”，建立了一系列光電信息技術專業實驗室；并計劃申請籌建光電信息工程本科專業，為打通相關專業培養模式，與物理學、現代教育技術專業一起構建了專業方向課程平臺。學校建立多門校級精品課程，設立完善的課程建設標準和完整的課程建設文檔，要求優質課程有完整的教學大綱、考試大綱、教案、教學手冊、試題庫；實現教考分離，從主講教師、隊伍結構、教學活動等全方位提升教學質量；強化實踐教學，建立實踐教學大綱，并納入教學計劃。實踐教學分為校內進行的綜合課程實踐和專業綜合設計課程訓練，以及校外進行的企業和社會實踐課程。校內基本專業基礎實踐教學提高學生的基本專業技能和專業素養；校外實踐教學提升和強化專業綜合應用技能，并與廣東、江蘇等地多家電子企業達成實習、就業以及人才培養等意向。

3.構建科學實踐教學體系，提升實踐綜合能力理論教學與實踐教學是相輔相成的。學校按照實踐教學功能的基本能力、專業能力、綜合應用能力培養目標，構建實踐教學內容和技能與創新思想相融的實踐課程，精心設計實踐教學課程體系，實現基礎實踐課程、專業實踐課程、綜合設計實踐課程的人才培養融合。為強化培養學生創新能力，優質課程的實驗教學環節，三分之二以上的實驗是創新和綜合設計性實驗。學校設立項目導師制，讓創新和實踐能力較強的學生參與教師的一些項目研發，或者申請學校的質量工程立項和產學研項目，師生共同參與項目建設，激發學生的學習興趣愛好，擴展視野。學校還通過設立創新實驗室，鼓勵學生積極參與項目實踐，提高學生的綜合能力，取得了良好的效果。通過多年辦學實踐，物電學院逐步形成了充分發揮和發展學生的興趣特長的人才培養理念，在要求學生具備本專業較扎實基礎的前提下，十分注重學生的興趣特長發展。近幾年來，學生獲得各種省級以上電子競賽（包括電子設計競賽、科技制作競賽）獎勵數十項；獲得三項國家專利，發表科研論文十余篇。學校進一步改革評價方式，成績評定與考核包括理論、操作實驗、實踐報告等多方式的能力考核。

二、教學內容改革與創新模式

課程體系建設是以知識服務社會經濟發展為宗旨，以校企合作培養人才需求為導向，走專業知識適應企業科技實踐的專業發展道路。按照電子信息專業人才培養目標的要求，通過改革與創新課程體系、構建理論課程教學體系與實踐課程教學體系、改革與創新教學方法，建立了培養學生在電子信息專業實踐與創新能力突出的、有特色的、科學合理的人才培養模式。為強化培養學生的創新精神和實踐能力，學校對教學內容修訂與改革作了明確的要求，要求教學內容要添加前沿性、實用性等新的專業知識；更新舊教材內容，把最新的電子信息類教學科研成果納入到教學內容之中，以滿足新的教學需求；理論課程的實驗課時增加，實驗課以創新性和綜合性實驗為主，減少驗證性實驗，激發學生對理論課程的學習動力，也強化了教師不斷獲取新知識的責任和思想活力，從而促進了學與教適應科技發展的步伐。實踐教學的目的是提高學生的動手能力和創新能力，實踐課程的教學內容，也作了全面的改革與創新，采取分階段實踐的辦法。課程實踐主要是系統建模、電子裝配、計算機程序應用設計、電子電路課程設計、電子技術課程綜合設計以及到企業實踐訓練實習等一系列專業課程實踐。從基礎硬件設計到軟件設計，再到綜合課程實踐，實踐教學分階段貫穿于整個人才培養全過程，使學生實踐能力和創新精神得到不斷提升與發展。課程設計實踐按照項目要求模式安排課題，讓學生自己思考問題、解決問題，使學生成為實踐的主導，教師只做服務性的指導。這樣學生實踐能力循序漸進、逐層提高，培養了學生的創新能力和可持續發展能力，擴展了理論知識的應用。

三、教學方法改革與創新模式

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二、教學方法的改革探索

按照課程大綱的要求，在講授過程中，分別介紹了應變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經典傳感器的基本原理、特性、測量電路及其應用。各種傳感器章節相對獨立，可以適當地調整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結構、工作原理、分類、等效電路、特性參數到應用這一思路。另外結合較常見的被測量，教師適當地總結歸納常用的傳感器的使用要點及其選擇依據，如都是測量位移的傳感器，應變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時候區別在哪；又比如都是做開關，電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區別，等等。以前我校的教學模式是以課堂講授為主，根據教學內容開設少量的驗證性試驗。這種教學模式過于注重原理的分析，學生只是機械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理，但是當要解決實際問題時卻感覺無從下手，缺乏對傳感器的直觀認識，甚至有學生體會不到傳感器的實際應用價值。鑒于此，我們有必要對傳統的教學模式進行探討，通過教學方法、教學模式的改革讓學生切身感受到將“傳感與檢測技術”的知識學以致用的快樂，實現傳統教學方法所未能達到的效果。

1.調動學生的積極性，激發學生學習的興趣。

教學方法改革的一個關鍵問題就是如何吸引學生的注意力，培養學生對課程的學習興趣。在《傳感器與檢測原理》課程的教學過程中，我們通過平時生活中比較常見的現象來引出相應的教學內容，如通過對吊扇和空調的對比，舉出溫度傳感器的作用；又如教室里的自動感應燈、審訊室的監聽設備、家用的電磁爐都是怎樣工作的；又如醫學上的進步：X照影技術、內窺鏡手術等如何實施；機器人如何識別周圍環境；最新研制的無人駕駛汽車怎么實現在高速路上的行駛；等等。通過分析吊扇和空調工作原理的區別，引出傳感器的重要性。這些實例大大激發了學生的學習興趣，使學生認識到了學習該課程的重要性，為學生學習該課程后續內容作了準備。

2.充分運用現代教學手段合理使用教具。

傳感與檢測技術課程的特點是原理多，公式復雜，推理較多。在傳統以往的教學中，教師在黑板畫原理圖或組成圖時，一方面圖形較為復雜占用很多時間，另一方面圖形缺乏立體感，無法形象地描述檢測過程，無法激發學生的學習熱情。因此在教學過程中，我們通過運用多媒體，讓傳感器參與的控制/檢測系統的過程和結果比較形象化、立體化，讓學生對其工作原理有了感性的認識；通過PPT，學生了解了各種不同類型傳感器的形狀，對傳感器有了比較直觀的印象。多媒體課件的引入充分激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，使學生對檢測系統有了比較全面的認識。

3.教學與實驗相結合。

為加強學生的動手能力、創新意識并促進學生對課堂知識的消化吸收，我們設置了相應的實驗環節。通過實驗學生自己動手接觸各種不同類型傳感器并搭建其相應的檢測系統，一方面通過實驗來驗證原理，加強對基本定義的理解，另一方面增強了學生的測試技能、動手能力及實際問題的分析能力。

4.教學與科研相結合。

重視教學和科研的結合提高了學生的學習興趣并拓展了學生的知識面，比如在講霍爾傳感器時，結合實際科研，采用霍爾傳感器來定位，通過實際檢測系統，對霍爾傳感器的應用，包括霍爾元件的電路處理等進行介紹說明，加深學生對霍爾效應和對霍爾傳感器工作原理的理解。又比方說，要設計一個測溫系統，我們根據不同的測量溫度和精度要求會選用不同的溫度傳感器。又比方結合我校光學工程的特色，在他們比較熟悉的光學類的科研項目中，通過具體的項目介紹各種不同光電類傳感器的選取依據，包括不同類型的光源的選取。通過傳感與檢測原理知識在實際科研中的應用，學生可以更了解傳感與檢測原理課程學習的重要性。這種模式使學生認識到了傳感與檢測技術在科研中的重要性，并激發了學生學習的熱情。

5.教學與生活、社會需求相結合。

目前，部分同學缺乏對課程學習的興趣，不了解對本課程學習的意思，光學工程專業部分同學甚至認為跟他們以后的工作、研究方向沒有關系，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習讓他們很難集中精神聽課，因此，在課程的講授中最為重要的就是如何培養學生的學習興趣，激發他們對本課程的學習熱情。在知識點的講授過程中，根據專業方向的不同，要有側重點，通過一些熱門的話題或他們比較感興趣的話題引出知識點，如在介紹一種傳感器的時候，通過列舉一些現實生活中較常見的現象或者儀器，比如在介紹應變式傳感器的時候，首先向學生介紹他們較為熟悉的電子秤重計的工作原理等，在介紹電感式傳感器時可以先給大家介紹竊聽器、拾音器等他們比較感興趣的設備和比較感興趣的話題。讓學生比較直觀地了解不同傳感器的工作原理以及它的應用，讓學生認識到，傳感器在我們平時生活中隨處可見，提高其學習的積極性。

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中圖分類號：G6420文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)02-128-01

光信息科學與技術專業屬于新增專業，增設的目的就是為了適應科技發展的需要，培養科技創新型人才，本專業具有很強的理論性和實踐性，構建專業實踐教學創新體系十分必要。

一、光信息科學與技術專業實踐教學創新體系的內涵和特征

（一）實踐教學創新體系的內涵

實踐教學創新體系在內涵上分為狹義和廣義，我們一般理解的實踐教學創新體系就是實踐教學的內容體系，在教學計劃中經常使用的教學體系，這屬于狹義的實踐教學創新體系；廣義的實踐教學創新體系不僅包含實踐教學內容體系，還包括實踐教學目標體系、管理體系、條件支撐體系等，在教學的過程中，實踐教學內容體系不僅要發揮主要作用，目標體系、管理體系等也要發揮各自的作用，體系之間相互協調與配合，實現總體教學目標。實踐教學體系的目標是培養學生綜合運用光和信息知識的能力，通過觀察、實驗、操作等教學方式，讓學生掌握理論知識和實踐操作能力，實驗教學是光信息科學與技術專業教學的重要組成部分。

（二）實踐教學創新體系的特征

由于光信息科學與技術專業在教學內容和教學方式上都具有綜合性，因此時間教學體系本身就具有綜合性；光信息科學與技術學科有很強的實踐性，很多教學內容都是對光電子器件的實際運用，以理論知識來指導實踐，因此時間教學體系具有實踐性；光信息科學與技術專業教學的目的就是讓學生學會光信息科學技術的運用，在教學過程中，對教學內容的實踐需要依靠光電子和信息產業，教學的過程、實驗的形式和內容都要依靠光信息技術，因此實踐教學體系又具有開放性。實踐教學的開展不僅需要學校的努力，還需要光信息和光電子等相關企業的積極參與，為學生的學習提供場所、產品和經驗，因此實踐教學體系具有主體性。

二、實踐教學創新體系的構建

（一）構建校內創新實踐教學平臺

由于光信息科學與技術專業具有很強的實踐性，要想培養學生的創新能力，高校應該建設創新實驗平臺，集教學、實驗、開發與一體，實驗的內容圍繞光信息和光電子器件的設計與開發，并不斷創新實驗內容，注重實驗的應用性、創新性、開放性。在條件上，實驗創新平臺應該布局合理、科學，使平臺具有良好的操作環境，在內容上，實驗平臺應該注重理論知識和實踐內容相結合，把相關的理論知識運用于光信息技術研究中去，在管理上，應該注重實驗設備、師資建設、教學內容等方面的管理，使實驗平臺成為一個有機組合的整體，各個部分都在發揮著功效。

（二）構建校外創新實踐教學平臺

校外創新實踐教學平臺與校內創新實踐教學平臺的基本屬性、建設方法、管理模式和功能都有很大的區別，校外創新實踐教學平臺是校內實踐教學平臺的補充，兩者都發揮著重要的作用。在條件上，校外實踐教學平臺一定要具備足夠的場所、設備、師資力量和實踐資源，這是最基本的條件，能夠保證校外創新實踐平臺的正常運行，在管理上，校外創新實踐教學平臺應該借鑒相關企業的成功經驗，請企業成功人士參與管理，與校內教師進行良好的配合，在運行上，學校需要建立有效的溝通機制，豐富教學內容和形式，以光信息和光電子相關企業為主，利用好社會資源，加強校企合作。

（三）構建校企合作的實踐教學模式

高校教學的目的就是為社會培養更多人才，因此，人才的培養和社會需求是分不開的，如果只是把學生關在學校里，使教學脫離了社會實際，那么培養出來的人才也不適應社會的發展。學校應該和本地區內光電子信息企業加強聯系，通過校企合作，請企業內相關專業技術人員到學校傳授經驗，讓學生去企業內親身實踐，不但使學生加深了對光信息科學與技術的了解，還鍛煉了學生的社會實踐能力，使學校教學和社會發展需求相適應，培養出了更多適合社會需要的人才。

參考文獻：

篇（8）

Exploration and practice of teaching reform of engineering optics

Zhou Muchun， Zhao Qi， Chen Yanru

Nanjing university of science and technology， Nanjing， 210094， China

Abstract： Engineering optics is an important course of photoelectric information engineering and measure and control technology and instrument specialty. There are problems such as formula being complex and content being abstract existed in the process of teaching. To solve these problems， measures including interesting teaching content， visualizing teaching means， and practical teaching methods are taken for reformation of the course system. The results show that the enthusiasm of students is increased obviously and good teaching effect is obtained.

Key words： engineering optics； teaching reform； imagery teaching； practicality

工程光學是當前高等院校光電信息科學與工程、光電子、測控技術與儀器等專業的必修基礎課程[1，2]。也是光電科學技術、光學工程等方向從事相關科研工作的重要基礎內容。因此，其教學質量影響著學生對后續專業課程的學習。工程光學主要有物理光學和幾何光學兩部分內容。幾何光學主要內容有幾何光學基本定律與成像概念、理想光學系統、平面棱鏡系統、光束限制與光闌、像差理論與典型光學系統；物理光學主要內容有光的電磁理論基礎、光的干涉、光的衍射、光的偏振及波導光學等[3]。

工程光學包含內容很多，教學中存在理論知識難以與實際應用結合，定義嚴格而又抽象的概念、符號較多，難以記憶；公式繁多，推導過程復雜，運用時易出現混淆和錯誤等難點[1，4]。導致學生對本課程的學習普遍感覺難度較大，較為抽象，進而學習主動性不高，興趣較低，很多學生在完成本課程的學習后效果不好[5]。針對這些問題，嘗試在教學內容上以趣味化問題為引導提高學生的學習興趣，在教學手段上注重形象化促進學生的認知，在教學方法注重強調自主探索和實踐增強學生的理解，通過以上幾個方面的改革與試驗，提高了學生學習的積極性，改進了工程光學的教學效果。

1 教學內容的趣味化

興趣是最好的老師，在教學過程中，首先調動學生對所學課程的興趣，使學生產生強烈的求知欲。在工程光學課堂上，如果能結合具體的教學內容，適當地引入趣味性問題，提起學生的興趣，吸引學生的注意力，促進學生的思考，則能獲得良好的效果。

1.1 自然現象中的趣味性問題

我們生活的這個世界五彩繽紛，自然界五彩斑斕的現象都是通過人眼感知的光學現象，光學知識在日常生活、科學技術和工程項目中有著越來越廣泛的應用。把自然現象中很多新奇、有趣、奇特的現象在講解相應章節之前作為問題提出來，利用人的好奇心提高學生的學習興趣。如講棱鏡的色散時可以先用彩虹的產生原理做問題，講薄膜干涉時可先用油膜呈彩色為引，其他如幻日現象、暈、華等成因都可作為問題。

1.2 科學研究中的前沿性問題

學生在學習中對所學內容的意義與應用不甚清楚，同時又希望對本專業的前沿問題及工程項目有所了解，在講授相關知識時，可以把相關的前沿熱點問題及應用加在其中介紹，如激光對原子的冷卻與捕獲，3D電影與立體視覺，“神光”項目，“嫦娥工程”中的光學系統等。前沿問題豐富了學生的知識，同時開闊了學生的視野，而且可以激發學生的學習興趣、加強對光學專業的向往，促使學生更積極主動地學習。

1.3 光學發展歷史中的人物故事

在工程光學教學過程中，可將部分章節內容回放到光學發展的歷史背景中，針對性地選擇一些光學發展史中的逸聞趣事，把科學家當時發現光學規律、解決相關問題過程中遇到的困難，采用的方法和思考方式以情景故事的方式呈現出來，也可以吸引學生的注意力，然后再放回到當前背景，指出不同時代對問題認識處理的差異。如在學習菲涅耳衍射時，可介紹泊松亮斑的由來。如果在教學中運用得好，能活躍課堂氣氛，使課程生動活潑。把科學家分析問題、解決問題的思維過程展示給學生，不僅傳授了知識，更重要的是對提高學生的分析概括能力和邏輯思維能力有很大幫助。

在問題的選擇上，要注意問題的新穎性和趣味性，另外還需深度挖掘問題，如在講授干涉原理之前，可以先用油膜、肥皂泡呈彩色的現象做引導，以干涉原理來解釋。一般此類課程教學中都會發掘到這一步，在討論到后面干涉系統的時間相干性或者光源單色性時，也可用此例子，白光下油膜呈彩色，但更厚的其他膜層卻沒有這種現象。學習楔形平板干涉時，討論到條紋的定域面時，油膜干涉也是一個很好的例子。這些內容公式繁多，學生難有興趣，但通過一個簡單的生活案例，就可以把這些問題串在一些，引發學生的學習興趣。最后還要引導學生自己發現問題，提出問題，追尋問題的答案，進而投身于創新活動之中。

2 教學手段的形象化

工程光學部分內容比較抽象，采用一般的講授方法學生難以完全接受和理解。如復雜的衍射，公式推導很難形成直觀的感受。人們對事物的認知規律是從感性到理性的漸進過程，可采用形象化的教學手段，如多媒體教學課件、視頻錄像、軟件仿真等手段促進學生的認知。

2.1 應用多媒體課件

應用多媒體課件將工程光學內容圖文并茂地展示給學生，教師易于講授，學生易于理解，提高學習的效率。如幾何光學中的光路圖，采用PPT動態演示功能使教學內容形象地展示出來，以此為基礎，可使學生更透徹地理解知識點。又如，在學習漸暈現象時，利用Flas演示不同光線在傳播過程中受到的限制情況，清楚地在屏幕上顯示出來，讓學生較快地理解和接受。

2.2 應用仿真軟件

在物理光學部分，尤其是討論干涉、衍射等內容時，公式比較復雜，難以對公式中每個參量的作用有直觀認識。利用仿真軟件，可以把物理光學中各種光學實驗的結果仿真出來，以一維或者多維圖像的方式清晰直觀地顯示出來，同時在仿真程序中更改相應的實驗參數，得到實時的仿真圖像，體會不同參量的作用效果。通過這種方式進行工程光學教學，同樣可以讓學生形象直觀地接受。

工程光學課程引入視頻、仿真軟件、PPT和Flas等，對物理公式進行形象直觀的描述，從而使學生在感性認識的基礎上逐漸上升到理性認識，加深對關鍵知識點的認識，避免對知識的死記硬背，進而有效地提高教學效果。

3 強調自主探索與實踐

通過趣味化問題的引導，使學生提高了學習的興趣，但工程光學知識點多，課程公式也較多且比較深奧，加上學生沒有具體的工程實踐經驗，學習時易停留于表面，缺乏透徹深入的理解和思考。這時可以把工程光學課程中抽象復雜的公式用于科學研究或工程應用的相關子課題，作為實踐案例，由學生自主探索。學生在解決具體課題或工程問題時，對課程內容有了深入的認識，理解也更容易一些，強化學生對工程光學課程知識的理解和應用，同時提高學生的科研實踐能力。

在具體形式上，通過小課題制作、小論文設計加強學生對光學知識的熟練掌握和應用，提高學生自主探索和創新研究的能力。引導學生參加一些和光學相關的科研訓練或創新競賽，把課程知識和具體工程問題結合起來，實現多角度的人才培養。通過課題設計進行實踐，深化了學生對知識的理解應用和對研究學習能力的培養。

4 結束語

通過對工程光學課堂教學方法與教學手段的探索與實踐，改進了傳統的教學方法，提高了教學內容的趣味性，調動了學生的課程學習積極性和主動性，把講課的重點逐漸從公式、知識點的講解傳授轉向培養學生利用知識分析解決問題的能力，使學生在學到具體知識的同時，學到獲取、利用知識的方法，提高了學生的創新能力和科學素質。

參考文獻

[1] 郭仁慧，高志山.談《應用光學》教學的改進方法[J].高教論壇，2009（1）：90-93.

[2] 哈斯烏力吉，呂志偉，張愛紅.“物理光學”教學方法和考試方法的改革[J].電氣電子教學學報，2012（6）：88-89，109.

篇（9）

(一)計算機基礎課程的現狀

我校從1979年就開設了算法語言課。在計算機技術飛速發展的情況下，計算機課程的內容也在不斷擴充。伴隨著計算機文化的形成，授課內容涵蓋了數據結構、數據庫和操作系統等基礎學科領域。目前開設的計算機基礎課程主要有《C程序設計》《計算機軟件技術基礎》等，講授程序設計語言和計算機基礎知識，使學生掌握用計算機解決實際問題的能力。目前的計算機基礎課程大多采用傳統教學模式，完成教學內容是課堂的首要教學任務，教師的講授代替了學生主體活動，教師的認知結果代替了學生認知結果。在課堂上進行大量的講授和習題訓練，很少開展研究性學習。目前國內也已開展相關課題研究，但理論研究不夠深入，在實踐中也沒有得到充分應用。

(二)創新教學模式的實踐

我們在研究性學習的方法和理論指導下，進行創新教學，情感、知識、技能構成了新的教學模式。2010至2012連續三年，在《計算機軟件技術基礎》《C程序設計》等計算機基礎課程中進行研究性學習的教學實踐。

1．改革傳統教學方法，靈活運用現代化教學手段在計算機基礎課程創新教學模式實踐過程中，教學方法的選擇是關鍵環節之一。教師根據教學內容的難易不同，采用不同方法教授。學生自主預習課程內容，根據教師提出的問題在課堂上分析討論。在教學中綜合運用CAI課件等各種現代化教學手段，增強學習的主觀能動性。采用現代化教學手段包括使用現代化的教學設備、采用新的教學模式等。在教學過程中引入科研活動，引導學生主動思考，探索知識。參加科研活動可以將新知識融入課堂教學，拓寬學生的知識面，增加學習興趣。學生在親身實踐中獲得了知識，提高了解決問題的能力。

2．重視學生自我發展，指導學生主動探究在計算機基礎課程的教學中，課堂上以小組合作的形式提出問題并討論解決方案。鼓勵學生通過在課下收集資料、分析整理和處理信息等實踐活動來學會學習，學會合作。學生在課堂上充分交流探討，發表自己的觀點。在課外自主研究，同學間積極合作。教師也要在學生的探究學習過程中，給予恰當的引導，給出學生探究的問題，最后要進行分析總結。

3．網絡教學模式由于課堂上班級組織的限制，要實現按層次的分級教學比較困難。嘗試在課外利用網絡進行分級教學。網絡教學系統包括分組討論、分組教學、搖控輔導、答題示范等功能，徹底彌補了傳統教學方式的不足。通過網絡開展教學，在網上學生可以隨時和教師交流溝通;教師利用網絡完成課外答疑，將教案、課件和習題等放到網絡上資源共享。學生不出門，就完成了答疑。這種方式深受學生喜愛，效果良好。此外，還可以通過在網上建立班級用戶群，完成網絡作業等方式，進行教學和輔導。班級用戶間可進行相互討論、互相答疑。學生網絡討論、網絡作業完成等可計入平時成績。對表現良好的學生給予獎勵，從而激發學生的自主學習的興趣。

4．反饋信息，及時評價實踐教學期間，在我校理工科多個專業，針對各個學習階段開展問卷調查，以全面了解學生對研究學習的態度、收獲等。統計結果顯示學生的主要收獲是:促進了自主學習、主動學習;學會了利用網絡收集資料;學到更多課外知識和有利于創新精神與創新能力的培養。2012年度，在本校光電工程學院的探測技術及儀器、光電信息工程等專業，進行了抽樣調查。調查結果顯示:85%的學生認可并喜歡研究性學習方式;通過采用研究性學習，實踐前后學習興趣和收獲分別提高了28%和37%。實踐結果表明，學生對計算機基礎課的興趣明顯提高。實踐教學中，教師充分與學生交流，學生參與學習的結果被及時地反饋回來，同時獲得恰當的評價。教師注重激發并保持學生的學習熱情，幫助學生逐步形成良好的認知結構。

(三)建設立體化教學資源與實現網絡化考試管理在實踐中，更新教學內容，完善基礎課教材改革。教學內容和思想通過主教材體現，配合學生用書為學生提供實踐指導。不斷總結經驗，形成綜合理論、設計、實踐于一體的立體化教學資源系統。為學生提供參考書目、案例教程、習題庫等豐富的學習參考資源。改革考試管理，建立試題豐富、覆蓋范圍廣泛的題庫，用全自動考試系統完成組卷、考試、評分、試卷分析等全部過程，考試過程全部實現網絡化管理。所有學生考試數據一律存儲在數據庫中，可以對其數據進行深層次的數據挖掘，對教學質量評估起到輔助決策的作用。除常規考試外還包括自選題目的論文(包括答辯)、自選題目的項目訓練(包括答辯)等考核方式。考試過程實現計算機管理，學生的考試更加公平、公正、透明化、正規化。

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【關鍵詞】電磁兼容 電磁干擾 汽車 電子技術

1 引言

電子技術的快速發展極大地促進了相關產業的發展。隨著現代電子技術在汽車領域的推廣應用，電子技術在解決汽車的安全性與舒適性等方面發揮了重要的作用。與此同時，電子產品在汽車領域的廣泛使用，電磁兼容問題也應用而生。眾所周知，汽車是一個復雜的系統，汽車電磁兼容研究多局限在試驗方面，隨著電動汽車和混合驅動汽車的出現以及汽車電氣系統的增加，特別是信號頻率的不斷提高，汽車電磁兼容問題越來越成為汽車產業發展中必須解決的重要問題。

電磁兼容技術是由電磁干擾研究發展起來的新領域。電磁干擾的研究工作可追溯到19世紀后半葉。希維賽德發表的論文“論干擾”，標志著研究干擾問題的真正開始。20世紀以來，許多工業國家都日益重視電磁干擾的研究，并逐漸地系統地開展電磁兼容技術的研究。20世紀后半葉，電子計算機、信息技術、測試設備、電信、半導體等電子和電氣技術得到了空前發展和廣泛應用，已滲透到了社會生活的各個領域。電磁兼容問題在電子、信息、通信等各類產品不斷運用高新科技的背景下，也在各國政府制定的相關規范管制之下，更突顯出電磁兼容相關問題的重要性與緊迫性。

隨著汽車電子化程度的不斷提高，汽車電磁兼容技術作為汽車技術的重要組成部分，其應用程度已經成為衡量當代汽車技術水平的一個重要標志。目前，世界上汽車發達國家對汽車電磁兼容研究已經取得了諸多新進展，形成了一系列汽車電磁兼容體系，諸如汽車電磁兼容測試標準和規范，測試系統，分析和設計軟件，管理和認證的機構等。中國電磁兼容技術尚處于起步階段，研究隊伍和條件相對不足，同時，中國當前應用的汽車電子產品多為國外品牌和產品，汽車電子產品檢測幾乎為空白。目前，國內實力相對較強的汽車企業及其研發機構已認識到電磁兼容性的重要性，并開始著手相關領域的研發工作。

汽車電子電器設備所產生的電磁干擾在一定程度上可能給汽車本身裝備的電子控制系統及其他電子產品的正常工作帶來不利影響。識別及判定汽車電磁環境中的車內干擾源和車外干擾源，是科學解決汽車電磁兼容干擾問題的前提條件。基于科學理念與創新方法，研發與應用電磁兼容技術，探索控制汽車電磁干擾的方法，已成為近年來汽車電子技術研究的重要內容。

2 電磁兼容技術的特點

隨著時代的發展和科技的進步，通信學科和信息行業逐漸出現了一門新興領域――電磁兼容。作為一門新興的綜合叉學科，電磁兼容學科的理論體系以電磁場理論為基礎，并在研發中不斷拓展與延伸。電磁兼容技術是由電磁干擾引出的一項新技術，它強調地是電氣裝置或電氣系統不產生干擾或不受環境干擾，并能夠工作在指定環境中的能力。電磁兼容技術作為一門迅速發展的交叉學科，其理論基礎除了電磁場理論之外，還涉及數學、電路基礎、信號分析等學科與技術，其應用范圍幾乎涉及到所有電子領域。目前，由于人們對計算機及手機等電子產品的廣泛應用，加之廣播、電視、微波技術的發展，射頻設備功率成倍增加，電磁污染問題愈加嚴重，直接影響人體健康。探索有效控制電磁負效應的原理、方法與技術，對于促進電子信息技術進步及環境安全亦具有重要現實意義。

一般而言，EMC是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。隨著電子技術、自動控制技術、數字制造技術及計算機技術的發展，人們在各類系統中所采用的電子設備數量不斷增加，其頻帶加寬，功率增大，結構復雜，傳輸速率提高，因此，電磁兼容問題日趨重要。眾所周知，半導體元件對脈動電壓非常敏感，當瞬變電壓值超過其電壓值時，半導體元件會被擊穿而損壞，而脈沖信號一旦被電子控制單元（ECU）誤認為輸入信號便會使電子設備做出錯誤的判斷，以至產生故障。

事實上，設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值，是電磁兼容的內涵要求；同時，在實際應用中，設備對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，也是電磁兼容的客觀要求。電磁干擾與電磁耐受是電磁兼容的主要類型。在實際應用中，所有電子產品均須符合電磁兼容的一般規定與特定標準。

3 汽車的電磁兼容及控制策略

3.1 汽車電磁兼容一般特點

從理論及應用的角度而言，汽車電器的電磁兼容環境應是一個設備共存、互不干擾的環境，然而研發及現實應用中并非如此。大量研究證明，造成電器功能降級或失效的電磁干擾發生的主要要素為干擾源，干擾耦合通路及敏感源；其中，干擾源為產生干擾的電路或設備，干擾耦合通路為能夠將干擾源產生的干擾能量傳遞到敏感源的路徑，敏感源為受這種干擾影響的電路或設備。研發及應用相關技術抑制干擾源，阻斷耦合以及提高敏感設備的抗干擾閾值，是解決電磁兼容負效應問題的根本措施。

中國快速發展的現代化促進了汽車產業的快速發展，在技術領域人們關心和重視汽車電磁兼容性的程度也在不斷提高；在這種背景下，中國汽車電磁兼容技術，特別是標準化進程將會加快。但是，信息化的快速發展，汽車制造及運行所面臨的內部及外部電磁環境的復雜性加劇，使得汽車的電磁兼容問題變得愈加突出，汽車日常使用受到外部的電磁干擾越來越多，特別是周圍環境中的通訊設備、電力設備、無線電廣播等無處不在，極大地干擾著汽車的正常工作。與此同時，汽車所安裝的多樣化的電子電器設備，既會對其周圍的其它車載電子電器設備產生電磁干擾，其自身也會受到周圍其它車載電子電器設備電磁干擾的影響。

一般汽車內部的電磁干擾主要來自發動機點火系統、電源系統、儀表系統及控制系統中的各種執行機構，汽車上的電子電器設備所產生的電磁干擾會給汽車本身裝備的電子控制系統及其它電子產品的正常工作帶來諸多不利影響。因此，要保證諸如發動機燃油電子控制等系統和其它電子設備的穩定性，就必須重視對電磁兼容技術的研發與應用。無論是汽車內部還是外部的電磁干擾，其對車用電子設備尤其是車用ECU影響都很大，這些電磁干擾會嚴重影響汽車電子設備的工作性能。

3.2 汽車電磁兼容的控制

控制電磁兼容負效應一直是電子信息及控制技術領域研發的重點。為了防止異常現象發生，需要在汽車上采用一些防干擾措施，以保證車用電子設備的正常工作。抗干擾的基本技術是要通過新技術的研發及應用，以消除干擾源或者防止干擾信號的串入來實現。

具體而言，電磁輻射干擾的抑制，通常采用屏蔽及濾波等途徑予以應對。屏蔽能夠有效的抑制電磁干擾，一般可選導電率高的材料作屏蔽體。理論與實踐均已證明，當屏蔽高頻磁場時，選擇導電率高的鋼或鋁等材料效果較好；屏蔽低頻磁場時，選擇導磁率高的磁鋼、鈹莫合金或者鐵等材料，也具有明顯的正效應。對所有容易產生火花（或電弧）的電器，都應采用金屬罩進行屏蔽，以達到消除電磁兼容負作用的效果。與此同時，濾波也是有效的控制電磁兼容的途徑。濾波器主要抑制通過電路通路直接進入的干擾，它是應用最為普遍的抗干擾方法。根據信號與干擾信號之間的頻率差別，可以采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比；在點火裝置的高壓電路中， 用電阻性電纜串入適量的電阻，減小由火花干擾引起的高頻振蕩，削弱火花產生的干擾電磁波。阻尼電阻值越大，抑制效果越好。但阻尼電阻太大，又會減少火花塞電極間的火花能量。理論與實踐證明，提高信號幅值，即提高信噪比，是抗干擾的重要方法。對于微弱的傳感器信號（如溫度信號、光電信號等），采用放大電路增大幅值，是減小干擾影響的有效途徑。

現代電子技術、制造技術、控制技術的發展，促進了汽車工藝技術的多樣化及復雜性。隨著電氣數量和種類的不斷增加及工作頻率的不斷提高，汽車內電磁環境日益復雜，它們不僅對外是潛在的干擾發射源，也是車載電器本身的干擾源。另外，汽車也可能在一定的條件下處于復雜的電磁場中，由此產生的電磁干擾耦合到一定程度必然影響汽車電子電器系統的正常運行。無論是異常穩態電壓、無線電干擾電壓、瞬變過電壓，還是靜電放電，消除或減弱其對汽車正常工作電壓信號的影響，已成為抗干擾的重要技術出發點。

4 主要結論

隨著電氣和電子設備的廣泛應用，電磁兼容問題備受關注，加強電磁兼容的基礎理論研究，研發先進的電磁兼容技術，建立完善的測試與檢驗標準，對于促進中國電子信息產業的健康發展具有重要現實意義。隨著現代電子信息技術、機械制造技術等領域的快速發展及日新月異，中國民族汽車工業的發展也得到了空前發展，研發具有自主知識產權的先進電子設備已成為推動汽車工業發展的關鍵技術之一。制定符合中國國情及發展水平，又適應國際規范的相關標準，盡快提升汽車電磁兼容性的設計和檢測能力，在目前具有必要性與迫切性。

4.1 電磁兼容技術研發是解決電磁兼容問題的關鍵

前已述及，人們關心和重視汽車電磁兼容性的程度正在提高，這為科學解決電磁兼容問題提供了重要基礎。目前，相關研究還不能完全提供工程有效的解決汽車EMC問題的方法，科學高效的電磁兼容技術還有待于進一步研發。在整車系統分析上，逼近現實的建模和巨大的計算量之間的矛盾是要解決的關鍵問題，而模型精確性和算法效率則是其重要的理論基礎及前提條件，未來有望結合專家系統的思想在實際應用中不斷地得以完善。

4.2 干擾源與干擾耦合通路及敏感源是導致電磁干擾的主要因素

事實上，導致汽車電磁兼容的要素也無例外地隸屬于上述因素。伴隨著汽車技術發展出現的一系列新問題也需要不斷地發現和科學地解決。針對汽車電子設備的電磁兼容問題，科學分析及評價車載干擾源和外部環境對汽車的電磁干擾現象，進一步探索與研發前瞻性技術，并在電路設計模塊化、阻尼電阻、并聯電容器、金屬屏蔽、感抗型高壓阻尼線、采用濾波器、采用平衡技術和提高信號幅值等方面，開展防止電磁干擾的技術研發，是未來技術研發的重要方向。

4.3 消除干擾源或者防止干擾信號的串入是控制汽車電磁兼容的根本途徑

在技術環節，重點開展汽車零部件的電磁兼容性研究與測試，探索安全有效而低成本的新技術，是推動國內汽車電子電器部件技術健康有序發展的前提。與此同時，需要加強汽車整車的電磁抗擾性研究與測試的技術突破，以加快提高國產汽車的整體水平。

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