光學(xué)工程的發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞綜合科技教學(xué)理念人才培養(yǎng)中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

光學(xué)工程的發(fā)展在早期，主要是基于幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)，拓寬人的視覺能力，建立了以望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、光譜儀和干涉儀等為典型產(chǎn)品的光學(xué)儀器工業(yè)，這些技術(shù)和工業(yè)至今仍然發(fā)揮著重要作用。隨著激光技術(shù)和光電子技術(shù)的崛起，光學(xué)工程已發(fā)展為一門多學(xué)科交叉的工程科學(xué)，集光學(xué)、信息技術(shù)、材料科學(xué)、精密機(jī)械與制造、計(jì)算機(jī)科學(xué)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、精密測量等學(xué)科于一體。

光學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造涉及多個(gè)學(xué)科、多種技術(shù)，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和理念將很難適應(yīng)光學(xué)工程這一變化的趨勢。而綜合科技教學(xué)（Integrated-Technology Teaching and Learning ，ITL）理念，是一種將多元化科技與多層次相融合而進(jìn)行學(xué)習(xí)的有效途徑，特別適用于多元化科技專業(yè)的教學(xué)，①因此在進(jìn)行光學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索時(shí)進(jìn)行了將綜合科技教學(xué)理念融入人才培養(yǎng)中的有益嘗試。

1 對(duì)綜合科技教學(xué)理念的理解

綜合科技教學(xué)理念是新加坡南洋理工學(xué)院工程系實(shí)驗(yàn)室所采用的創(chuàng)新教學(xué)理念，其目的是為了加速與強(qiáng)化工程理念及科技應(yīng)用兩方面的學(xué)習(xí)，此教學(xué)理念特別適用于多元化科技的學(xué)習(xí)。

傳統(tǒng)教學(xué)方法常常是一種狹義的獨(dú)立化研究，課程設(shè)置上有一定的縱向聯(lián)系，但缺乏相關(guān)科技領(lǐng)域間的橫向聯(lián)系。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與真實(shí)工業(yè)應(yīng)用或企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境、真實(shí)產(chǎn)品間聯(lián)系不夠緊密。我們經(jīng)常碰到的問題是開設(shè)了很多門課程，但銜接和連貫性不好，前面學(xué)過的知識(shí)沒及時(shí)融合到應(yīng)用中來，導(dǎo)致失去了強(qiáng)化、運(yùn)用和提高的機(jī)會(huì)。

綜合科技方法強(qiáng)調(diào)將核心科技與周邊科技的重點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)整合后，采取漸進(jìn)式和系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)，在后續(xù)不同情況下反復(fù)出現(xiàn)。該方法要求引進(jìn)相關(guān)的工業(yè)項(xiàng)目和實(shí)例進(jìn)行實(shí)踐與研究，對(duì)生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)的各種實(shí)際問題的典型解決方案都能通過實(shí)踐證明。它將整合式教學(xué)、反復(fù)式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)和漸進(jìn)式教學(xué)融合在一起，是學(xué)校與企業(yè)緊密結(jié)合、將完整的工作過程引入教學(xué)的成功典范。②

2 將ITL運(yùn)用至光學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的探索

光學(xué)工程專業(yè)所涉及到的科技內(nèi)容十分廣泛，如光學(xué)零件的制造需融合幾何光學(xué)、物理光學(xué)、機(jī)械制造、電工電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)繪圖、成本核算等多方面知識(shí)，光學(xué)薄膜鍍制涉及到物理光學(xué)、膜系設(shè)計(jì)軟件、機(jī)床水電氣、操作軟件等。為了使學(xué)生能將所學(xué)的光、機(jī)、電、算等各方面知識(shí)有效融合起來，必須對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行改革，將多方面的知識(shí)通過不同的項(xiàng)目進(jìn)行有效整合，并遵循循序漸進(jìn)的規(guī)律，形成螺旋式上升的提升曲線。

（1）與企業(yè)共建生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，將企業(yè)真實(shí)訂單帶入教學(xué)中。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的目的之一就是為了具備將來走入社會(huì)后的工作能力，通過與企業(yè)共建生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，能讓學(xué)生提前接觸真實(shí)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和真實(shí)產(chǎn)品，將所學(xué)知識(shí)融匯起來，形成一種綜合科技教學(xué)環(huán)境。在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地里，學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過親身參與實(shí)踐的全過程，將學(xué)到的專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通并應(yīng)用于實(shí)踐中，從而提高分析問題和解決問題的能力。企業(yè)提供真實(shí)的光學(xué)零件訂單，學(xué)生從接到客戶圖紙開始，先進(jìn)行圖紙消化，再結(jié)合基地實(shí)際設(shè)備、人員條件進(jìn)行工藝分析，設(shè)計(jì)工藝規(guī)程、工裝冶具，選擇合適的材輔料，并進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)出現(xiàn)的各類問題，利用學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，尋求解決問題的辦法，不斷提升學(xué)生技術(shù)水平。

（2）本著“注重應(yīng)用，融入前沿”的原則，精心挑選某些技術(shù)含量多的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)或案例分析，并在搜集資料、內(nèi)容組織、語言表達(dá)等方面提出具體要求，讓同學(xué)們通過業(yè)余時(shí)間，對(duì)開放的實(shí)習(xí)基地、實(shí)訓(xùn)室、實(shí)驗(yàn)室等充分利用，對(duì)其進(jìn)行實(shí)踐研究，最終寫出實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)心得。

（3）針對(duì)學(xué)生在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中存在的共性問題，采用討論式、啟發(fā)式和問題解決式教學(xué)，一方面活躍了課堂氣氛又加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、運(yùn)用，又有利于自身素質(zhì)的提高；另一方面既減輕了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，又增加了知識(shí)的連貫性。

3 運(yùn)用ITL對(duì)教師提出更高要求

實(shí)施綜合科技教學(xué)的關(guān)鍵因素是要具備一批高素質(zhì)、高水平、高技能的教師隊(duì)伍。要開發(fā)出適用于光學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的綜合項(xiàng)目，教師必須深入到企業(yè)中去，了解與掌握企業(yè)的崗位能力要求，把握好專業(yè)的發(fā)展方向，與企業(yè)技術(shù)人員共同設(shè)計(jì)出綜合性的實(shí)踐頊目。同時(shí)，在達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目的的同時(shí)，要保證按時(shí)按質(zhì)按量完成綜合項(xiàng)目或企業(yè)項(xiàng)目，要求教師應(yīng)具備高度的責(zé)任心、超前的專業(yè)知識(shí)和高超的專業(yè)技能，這些都對(duì)教師隊(duì)伍提出了更高要求。因此，應(yīng)從學(xué)校層面進(jìn)行師資力量的保障，建立高素質(zhì)的雙師教師隊(duì)伍?？赏ㄟ^與企業(yè)的互聘互兼，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的雙贏，一方面專任教師到企業(yè)中去，進(jìn)行掛職鍛煉或?qū)嵺`；另一方面，可聘任企業(yè)的高技能人才作為學(xué)校的兼職教師，壯大師資隊(duì)伍。

4 結(jié)語

綜合科技教學(xué)理念將多元學(xué)科有機(jī)整合起來，在光學(xué)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)方面嘗試運(yùn)用該理念，并與企業(yè)一起共建生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，將真實(shí)項(xiàng)目引入教學(xué)中，有利于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力、應(yīng)變能力，是一種切實(shí)有效的技能型人才培養(yǎng)模式。

注釋

第2篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個(gè)學(xué)科出現(xiàn)，始于20世紀(jì)50年代，特別是隨著宇航技術(shù)的進(jìn)步、人類實(shí)現(xiàn)了登月計(jì)劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我國，生物醫(yī)學(xué)工程做為一個(gè)專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)的成立，有力地推進(jìn)了我國生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展。目前，我國許多高校科研單位均設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機(jī)構(gòu)，從事著生物醫(yī)學(xué)的科研教學(xué)工作，在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

顯微鏡的發(fā)明“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來，其意思是用刀剖割，肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)LeeWenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，推動(dòng)了解剖學(xué)向微觀層次發(fā)展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進(jìn)一步觀察研究其細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn)，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕生了細(xì)胞學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞病理學(xué)，從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細(xì)胞形態(tài)學(xué)水平。

普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達(dá)到微米(μm)級(jí)水平，難以分辨病毒及細(xì)胞的超微細(xì)結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級(jí)的微小個(gè)體，研究細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究的成果，它們對(duì)推動(dòng)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用。

影像學(xué)診斷飛躍進(jìn)步影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法，而今天由于X線CT技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計(jì)算機(jī)體斷層攝影(computedtomographyCT),即是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理人體組織器官的切面顯像。X線CT片提供給醫(yī)生的信息量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通X線照片觀察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已經(jīng)問世，能快速掃描和重建圖像，在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT，提高了診斷準(zhǔn)確率［1］。醫(yī)學(xué)工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonance)原理。研制成功了核磁共振計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)(MRI)，它不僅可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識(shí)別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾病在早期價(jià)段的改變，有利于臨床早期診斷?？梢哉J(rèn)為MRI工程的進(jìn)步，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)診斷學(xué)向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準(zhǔn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)MRI、MRA、FMRI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤，利用正電子發(fā)射核素(18F，11C，13N)的原理，創(chuàng)造的正電子發(fā)射體層攝影(PET)，是目前最先進(jìn)的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體把PET列為十大醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對(duì)腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、器官移植，新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價(jià)值［2］。影像學(xué)診斷水平的不斷提高，與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

介入醫(yī)學(xué)問世介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人，他們用導(dǎo)管對(duì)下肢動(dòng)脈阻塞性病變進(jìn)行擴(kuò)張治療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(InterventionalRadiology)，這是醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年Gruenzing成功地進(jìn)行了首例冠狀動(dòng)脈球囊擴(kuò)張術(shù)獲得成功以后，介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，高精度計(jì)算機(jī)化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相繼問世，使介入性診療技術(shù)發(fā)生了飛速進(jìn)步，臨床應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視為與藥物診療、手術(shù)診療并列的臨床三大診療技術(shù)之一，也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世紀(jì)發(fā)展起來的臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)［3，4］。

人工器官的應(yīng)用當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時(shí)，現(xiàn)代臨床醫(yī)療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補(bǔ)償其生理功能，人們稱這種裝置為人工器官(artificialorgan)。如20世紀(jì)50年代以前，風(fēng)濕性心臟瓣膜病的治療，除了應(yīng)用抗風(fēng)濕藥物、強(qiáng)心藥物對(duì)癥治療外，對(duì)病損的瓣膜很難修復(fù)改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機(jī)體外循環(huán)技術(shù)，在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟，進(jìn)行更換人工瓣膜或進(jìn)行房、室間隔缺損的修補(bǔ)，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科之所以能達(dá)到今天這樣的水平，主要是由于人工心肺機(jī)的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材料、新技術(shù)的結(jié)果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病晚期患者的生命，腎病治療學(xué)也因此有了很大進(jìn)步。

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關(guān)節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用，使千千萬萬的患者恢復(fù)了健康?？梢哉f，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外，放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)等先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果，綜上可見，20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平，有力地推動(dòng)著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步。

21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的歷史，從倫琴發(fā)現(xiàn)X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展，從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的廣泛應(yīng)用，從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費(fèi)爾德發(fā)明CT到今天CT成像系統(tǒng)的應(yīng)用，都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的醫(yī)學(xué)新技術(shù)。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡，我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療技術(shù)可能在以下10個(gè)方面有重大突破和創(chuàng)新：

(1)各種診療儀器、實(shí)驗(yàn)裝置趨向計(jì)算機(jī)化、智能化，遠(yuǎn)程醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)化，診療用機(jī)器人將被廣泛應(yīng)用。［6］

(2)介入性微創(chuàng)，無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技術(shù)，納米技術(shù)和植入型超微機(jī)器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。

(3)醫(yī)療實(shí)踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著PET的問世和應(yīng)用，形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展，生物機(jī)械結(jié)合型、生物型人工器官將有新突破，人工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。

(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展，植入型藥物長效緩釋材料，藥物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育材料、生物止血材料將有新突破。

(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此，用于社區(qū)、家庭、個(gè)人醫(yī)療保健診療儀器，康復(fù)保健裝置，以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械和用品將有廣泛需求和應(yīng)用。

(7)除繼續(xù)努力加強(qiáng)生物源性疾病防治外，對(duì)精神、心理、社會(huì)源性疾病的防治診療技術(shù)和相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā)，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點(diǎn)。

(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創(chuàng)傷防護(hù)裝置、生命急救系統(tǒng)是未來生物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時(shí)代，有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快速發(fā)展，遺傳、疾病基因診療技術(shù)，生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪白芯片和診療系統(tǒng)將被廣泛應(yīng)用。

第3篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)作為一個(gè)多學(xué)科交叉的前沿學(xué)科，要求學(xué)生掌握工程技術(shù)，如醫(yī)學(xué)、生物、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究、產(chǎn)品開發(fā)和管理的基本技能，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求很高[1]。但是，由于學(xué)科交叉、內(nèi)容龐雜，本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生其實(shí)踐創(chuàng)新能力往往較電子類、計(jì)算機(jī)類、光學(xué)類學(xué)生差，達(dá)不到滿意的培養(yǎng)效果[2]。

學(xué)科競賽是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，以競賽的方法培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及研究的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神的系列化活動(dòng)[3]。

目前，國內(nèi)外對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)多以電子、計(jì)算機(jī)、光學(xué)專業(yè)為參考模板，東南大學(xué)、浙江大學(xué)、東北大學(xué)、天津大學(xué)等國內(nèi)高校都在積極發(fā)展以競賽為導(dǎo)向的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

二、建立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的具體策略

（1）整合資源，搭建科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。以學(xué)科競賽為導(dǎo)向的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的建立，必須以學(xué)院的科研平臺(tái)為依托。為此，長春理工大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我院”）以生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心為依托，為學(xué)生建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，吸納優(yōu)秀學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配備有單片機(jī)、DSP、FPGA等開發(fā)平臺(tái)以及心電、腦電、肌電采集平臺(tái)，為學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng)提供了優(yōu)良的條件，使創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生科技新的孵化基地。我院根據(jù)各大科技競賽的需要，為學(xué)生分配專用場地，配置專業(yè)儀器設(shè)備，指派專職指導(dǎo)教師，搭建創(chuàng)新所必需的平臺(tái)。

（2）健全機(jī)制，完善科技競賽制度平臺(tái)。為保障科技競賽活動(dòng)健康有序地開展，我院要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的引導(dǎo)和支持，積極鼓勵(lì)廣大師生踴躍參賽、多出成果，進(jìn)而全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，制定獎(jiǎng)勵(lì)制度，明確指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)和參賽學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)政策，并且由專門的實(shí)驗(yàn)教師協(xié)助分管院長進(jìn)行管理，從而使得學(xué)科競賽更加規(guī)范化和制度化。

（3）優(yōu)化隊(duì)伍，強(qiáng)化科技競賽智慧平臺(tái)。高水平競賽師資隊(duì)伍是將學(xué)科競賽與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)有效結(jié)合的保證。為此，我院要專門成立大學(xué)生科技創(chuàng)新指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，以具有一定工程實(shí)踐背景、較強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)能力和科技大賽經(jīng)驗(yàn)豐富的老、中、青骨干教師、優(yōu)秀的研究生隊(duì)伍，形成一支結(jié)構(gòu)合理、實(shí)力過硬、認(rèn)真負(fù)責(zé)的優(yōu)秀指導(dǎo)教師隊(duì)伍，全面提高教師的競賽指導(dǎo)能力和職業(yè)精神，為學(xué)科競賽構(gòu)建一個(gè)核心的智慧平臺(tái)。

（4）營造氛圍，優(yōu)化科技競賽環(huán)境平臺(tái)。濃厚的學(xué)術(shù)研究氛圍對(duì)于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用。為了在科技競賽和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面營造濃厚的氛圍，必須充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的傳、幫、帶作用，激勵(lì)更多學(xué)生參與并專注于科技競賽活動(dòng)。同時(shí)，積極發(fā)揮班導(dǎo)師的作用，通過教師在專業(yè)教學(xué)科研方面的優(yōu)勢，對(duì)所在班級(jí)日常管理進(jìn)行相關(guān)專業(yè)的培訓(xùn)及管理。如定期就專業(yè)學(xué)科方向的發(fā)展情況與學(xué)生交流溝通；組織學(xué)生模擬參加課題并按項(xiàng)目組的方式進(jìn)行管理；按學(xué)生專業(yè)學(xué)科方向的發(fā)展，選拔科技競賽種子并進(jìn)行培養(yǎng)。

（5）教學(xué)相長，加強(qiáng)學(xué)科競賽內(nèi)容。我院積極搭建基于大學(xué)生科技競賽的創(chuàng)新實(shí)踐課程體系實(shí)施平臺(tái)，將大學(xué)生科技競賽融入正常的實(shí)踐教學(xué)體系，以學(xué)科競賽為契機(jī)，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。我院加強(qiáng)科技競賽內(nèi)容創(chuàng)新，將競賽的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)或者大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地掌握基本技能和實(shí)際動(dòng)手能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉勇，俞松坤.以學(xué)科競賽引領(lǐng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007（12）：59-60.

第4篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

一研究型教學(xué)模式的特點(diǎn)

1教學(xué)目標(biāo)重在提升綜合素質(zhì)

研究型教學(xué)模式要求在傳授知識(shí)和技能的同時(shí)，更注重培養(yǎng)學(xué)員的自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、洞察能力、分析并解決問題的能力、研究與創(chuàng)新能力、合作能力、組織管理能力[2]等等，提高學(xué)員的綜合素質(zhì)。

2教學(xué)方法的多樣性

研究型教學(xué)主張教學(xué)方法的多樣性，要求教員要?jiǎng)?chuàng)造性地運(yùn)用多種教學(xué)方法，如發(fā)現(xiàn)法、啟發(fā)法、討論法、案例法、探究法等為學(xué)員積極創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，激勵(lì)學(xué)員獨(dú)立思考、探索。

3教學(xué)手段的現(xiàn)代化

研究型教學(xué)實(shí)施過程中，應(yīng)綜合利用多媒體課件、FLASH動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等現(xiàn)代化教學(xué)手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)和研究興趣與積極性，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

4教學(xué)組織的靈活性

研究型教學(xué)主張將實(shí)施集體教學(xué)、個(gè)別教學(xué)、方案比較、可行性論證等穿行。

5教學(xué)過程的探索性

研究型教學(xué)要求教員引導(dǎo)學(xué)員獨(dú)立提出一些研究課題，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)員的想象力和創(chuàng)造力，鼓勵(lì)學(xué)員獨(dú)立尋求解決問題的最佳方式和方法，并倡導(dǎo)對(duì)研究成果的多樣化表達(dá)。

6教學(xué)角色的平等性

研究型教學(xué)要求改變傳統(tǒng)教學(xué)中以老師為主體的狀態(tài)，要求以學(xué)員為中心、教員為主導(dǎo)，為學(xué)員提供信息，補(bǔ)充思路，創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)等激發(fā)學(xué)員主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)思索，強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)、教學(xué)相長。

二“應(yīng)用光學(xué)”課程分析

1課程特點(diǎn)分析

“應(yīng)用光學(xué)”課程是一門理論性、技術(shù)性、操作性較強(qiáng)的課程，是光學(xué)工程專業(yè)和光電信息專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。它的一個(gè)最大特色就是內(nèi)容非常豐富，光學(xué)零件繁多，新的光學(xué)系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。學(xué)員普遍反映以下幾個(gè)問題：課程中概念很多、抽象難記；數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)繁雜，而且計(jì)算過程銜接緊密，一個(gè)步驟甚至一個(gè)光學(xué)量的符號(hào)弄錯(cuò)，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就全錯(cuò)了；理論多而實(shí)驗(yàn)少。因此，學(xué)員往往以為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在于掌握公式并會(huì)用來計(jì)算，而沒有體會(huì)到整門課程的精髓和樂趣，更不能理解這門課程在整個(gè)光學(xué)學(xué)科體系中的地位與作用。在學(xué)習(xí)中，學(xué)員只是被動(dòng)地接受知識(shí)，學(xué)習(xí)熱情不高。

2教學(xué)現(xiàn)狀分析

第一，教學(xué)內(nèi)容方面。在本課程的基礎(chǔ)原理部分，包括幾何光學(xué)的基本原理、球面光學(xué)系統(tǒng)、平面鏡棱鏡系統(tǒng)、光闌以及像差等部分章節(jié)，教材上的教學(xué)內(nèi)容是比較合適的。但對(duì)于典型光學(xué)系統(tǒng)和當(dāng)今光學(xué)領(lǐng)域前沿技術(shù)的介紹部分，課本的局限性就比較大。隨著光電子技術(shù)和新型光學(xué)工藝的發(fā)展，根據(jù)不同的使用要求和不同的使用場合，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)提出的具體指標(biāo)都是不同的，各種新型光學(xué)系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，這使得教材中此部分教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間和空間上存在一定的滯后性。

第二，教學(xué)方式和措施現(xiàn)狀。隨著信息技術(shù)進(jìn)入教學(xué)領(lǐng)域，本門課程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)板書+多媒體教學(xué)方式。多媒體課件內(nèi)容基本呈現(xiàn)課本內(nèi)容，但受到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求限制，導(dǎo)致無法擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容；現(xiàn)行教學(xué)模式仍然是教員通過課堂傳授的方法向?qū)W員灌輸知識(shí)，學(xué)員在學(xué)習(xí)上被動(dòng)地接受知識(shí)，以記憶知識(shí)為主是傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式；應(yīng)用光學(xué)本身就是研究各種光學(xué)儀器的，如果沒有實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)分析和實(shí)際的設(shè)計(jì)操作，教學(xué)內(nèi)容很容易空洞化。

三“應(yīng)用光學(xué)”課程研究型教學(xué)實(shí)踐

針對(duì)“應(yīng)用光學(xué)”課程特性和教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合學(xué)員特點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)，教員在本課程的教學(xué)過程中根據(jù)具體章節(jié)內(nèi)容采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，輔以多樣的教學(xué)手段，探討實(shí)施了研究型教學(xué)。在整個(gè)教學(xué)過程中，始終以學(xué)員為教學(xué)主體，以提升學(xué)員綜合素質(zhì)為教學(xué)目的，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，精心設(shè)計(jì)問題，整合了教學(xué)資源，輔以配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)豐富了教學(xué)內(nèi)容，極大地激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)員的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。

1貼近軍用光電裝備拓寬教學(xué)內(nèi)容，整合教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)員自主學(xué)習(xí)能力

為了保證在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，既要強(qiáng)化基礎(chǔ)理論教學(xué)，又要引入應(yīng)用技術(shù)及前沿課題，課程中進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的改革。結(jié)合軍校學(xué)員的特點(diǎn)和軍用光電工程專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)以及學(xué)員將來工作的需求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深度、廣度與難度準(zhǔn)確把握，在培養(yǎng)學(xué)員運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力上下足了功夫。弱化了數(shù)學(xué)論證與推導(dǎo)，強(qiáng)化了基本原理，結(jié)合軍用光電裝備進(jìn)行教學(xué)，重在應(yīng)用分析。在教學(xué)過程中，所舉案例都具有明確的軍事應(yīng)用背景，如紅外搜索系統(tǒng)、可見光電視跟蹤系統(tǒng)、水下探潛系統(tǒng)、紅外熱成像目標(biāo)探測與識(shí)別系統(tǒng)等等。通過將所學(xué)知識(shí)與軍事應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)員的學(xué)習(xí)目的性更明確。

對(duì)于教材中的基礎(chǔ)知識(shí)部分，采用教員教授+學(xué)員自主獨(dú)立學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，并提供機(jī)會(huì)讓學(xué)員講述自己對(duì)這部分知識(shí)的理解，通過表達(dá)加深對(duì)文本的理解，通過對(duì)話加強(qiáng)與其它學(xué)員的溝通和交流，最終對(duì)文本知識(shí)接受并升華；針對(duì)具有研究性的問題實(shí)施研究型教學(xué)，教員積極啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)員獨(dú)立思考，以學(xué)員獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以所用教材為基本研究內(nèi)容，以學(xué)員的生活和工作實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)員提供充分的表達(dá)、質(zhì)疑、研究、討論問題的機(jī)會(huì)，提高學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解并提高學(xué)員將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力。

2運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段實(shí)施研究型教學(xué)，提升學(xué)員綜合素質(zhì)

“應(yīng)用光學(xué)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課，具有相當(dāng)?shù)睦碚撋疃龋瑫r(shí)又具有豐富的工程應(yīng)用。在研究型教學(xué)中，具體的教法的選擇應(yīng)與具體教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，既要抓住基本原理，又要注重實(shí)際應(yīng)用，開拓知識(shí)的應(yīng)用面。

在研究型教學(xué)方法實(shí)施過程中，教員系統(tǒng)深入地研究了授課內(nèi)容，以學(xué)員為中心對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能將與課程內(nèi)容有關(guān)的實(shí)際問題帶入課堂，靈活運(yùn)用啟發(fā)式、設(shè)問式、研討式、案例式、實(shí)物演示等多種教學(xué)方法，綜合利用多媒體課件、板書、動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)課程等教學(xué)手段為學(xué)員提供豐富的物理情景，激發(fā)學(xué)員提出問題，吸引學(xué)員共同思考，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)研究興趣與積極性。

3深入研究開發(fā)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)

為提高研究型教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，我們深入研究并在校園網(wǎng)上開發(fā)了專門的“應(yīng)用光學(xué)”課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，拓展了課堂教學(xué)，為學(xué)員的課外學(xué)習(xí)和發(fā)展提供了形式多樣的學(xué)習(xí)環(huán)境。我們將精心編制的教學(xué)課件、電子教案、課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)進(jìn)度安排、教員信息、國內(nèi)外優(yōu)秀電子教材、中英文參考文獻(xiàn)、習(xí)題庫與歷屆考卷、授課視頻、國內(nèi)外優(yōu)秀教學(xué)視頻、演示實(shí)驗(yàn)視頻、教學(xué)案例的相關(guān)資料、科學(xué)家傳記等放在課程網(wǎng)站上，學(xué)員可以在課外時(shí)間充分利用網(wǎng)絡(luò)課堂預(yù)習(xí)、自學(xué)、復(fù)習(xí)、提交作業(yè)、查閱、學(xué)習(xí)感興趣的課外知識(shí)。同時(shí)，課程網(wǎng)站還具有在線答疑、論壇留言等功能，可方便教員和學(xué)員進(jìn)行互動(dòng)式交流，提高學(xué)員學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自主性。我們還將國內(nèi)知名大學(xué)的“應(yīng)用光學(xué)”精品課程和先進(jìn)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站進(jìn)行友情鏈接，里面匯集了國內(nèi)外一流大學(xué)的知名教授的視頻公開課，鼓勵(lì)學(xué)員進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí)，了解國內(nèi)外相關(guān)課程教學(xué)模式和動(dòng)態(tài)。

4結(jié)合學(xué)科前沿與科研工作進(jìn)行研究型教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新能力

在實(shí)施研究型教學(xué)過程中，教員將“應(yīng)用光學(xué)”課程設(shè)計(jì)與學(xué)科前沿和科研工作緊密結(jié)合，將科學(xué)研究工作的思想、方法、技術(shù)等注入教學(xué)，將一些科研成果轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中，我們充分利用本單位在光學(xué)精確制導(dǎo)技術(shù)方面的科研優(yōu)勢，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W員介紹相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究的前沿動(dòng)態(tài)；充分結(jié)合科研讓學(xué)員了解與應(yīng)用光學(xué)相關(guān)的一些研究項(xiàng)目，特別是應(yīng)用光學(xué)在一些重大軍事科研項(xiàng)目中的具體應(yīng)用，提高學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果。同時(shí)還適時(shí)將最新的研究成果引入課堂教學(xué)，加深學(xué)員對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。同時(shí)根據(jù)學(xué)員個(gè)性和能力，因材施教，讓一些有興趣、有想法的學(xué)員參與到科研活動(dòng)中來，發(fā)揮學(xué)員的才華，讓他們跟隨教員體會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新研究。

第5篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

半導(dǎo)體照明是多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,需要上中下游產(chǎn)業(yè)鏈互相銜接,更要保持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)并舉,因此需要多元化的人才。既要產(chǎn)品研發(fā)人才、工程設(shè)計(jì)人才,又要市場營銷人才、高級(jí)管理人才,特別是既懂技術(shù)又懂管理又懂照明文化的復(fù)合型人才。而目前我國設(shè)置照明工程專業(yè)的高校為數(shù)很少,多年來照明企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)又沒有給予足夠的重視,導(dǎo)致了現(xiàn)今半導(dǎo)體照明人才匱乏。于此同時(shí)隨著大學(xué)招生數(shù)量的增加,高校學(xué)生就業(yè)陷入低迷狀態(tài)。如何根據(jù)社會(huì)發(fā)展需求實(shí)現(xiàn)人才的入口與出口對(duì)接就成為高等院校服務(wù)社會(huì)的重要職能。

大連市是我國首批“十城萬盞”示范城市之一,是北方重要的LED技術(shù)研發(fā)基地、生產(chǎn)制造基地,形成了集襯底原材料、外延片制造、芯片生產(chǎn)、器件及LED應(yīng)用為一體的完整的產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)過多年的培育和發(fā)展,大連從事半導(dǎo)體照明產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的各類企業(yè)日益壯大,需要大量照明人才。大連工業(yè)大學(xué)作為東北地區(qū)唯一的一所設(shè)置照明工程專業(yè)培養(yǎng)方向的高校,積極探索新的人才培養(yǎng)模式。發(fā)揮全校學(xué)科設(shè)置的優(yōu)勢,整合材料學(xué)院在發(fā)光材料研究、信息學(xué)院在電光源與測試技術(shù),藝術(shù)學(xué)院在工業(yè)設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)的人力資源,從各個(gè)角度、各個(gè)層面為大連市LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展輸送各層次人才。學(xué)校注意培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才,讓基礎(chǔ)理論傳授與創(chuàng)新創(chuàng)意活動(dòng)共同存在,并使之為專業(yè)能力的形成起到支撐作用,實(shí)現(xiàn)由專業(yè)知識(shí)向?qū)I(yè)能力的轉(zhuǎn)化。學(xué)校協(xié)助市科技局舉辦首屆大連市“世紀(jì)長城”杯LED應(yīng)用產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,承擔(dān)大連半導(dǎo)體照明檢測服務(wù)平臺(tái)建設(shè)和中央與地方共建照明工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè),為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)的同時(shí)也使學(xué)校的學(xué)科建設(shè)邁上新的臺(tái)階,有自身特色和專業(yè)特長的畢業(yè)生收到歡迎,體現(xiàn)出產(chǎn)學(xué)官合作的優(yōu)勢。

可以相信,隨著“十城萬盞”示范工程的深入,照明人才培養(yǎng)與半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)培育將同步發(fā)展,從而共同迎來中國半導(dǎo)體照明的美好明天。

第6篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)光電檢測；交叉學(xué)科；教學(xué)模式；原理概念；創(chuàng)新思維

一教學(xué)體系的構(gòu)建和優(yōu)化

生物醫(yī)學(xué)光電檢測是應(yīng)目前學(xué)校教學(xué)改革的需求，結(jié)合現(xiàn)今生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及光學(xué)等多門學(xué)科交叉融合發(fā)展的現(xiàn)狀，而面向大學(xué)本科三年級(jí)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)課程。該門課程涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛：綜合了一般醫(yī)學(xué)與生物學(xué)的檢測技術(shù)——光學(xué)顯微技術(shù)、電子顯微技術(shù)、X射線影像檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)、核磁檢測技術(shù)和太赫茲檢測技術(shù)等；所呈現(xiàn)的內(nèi)容新，處于自然科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿：涵蓋了包括近代物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域等的多項(xiàng)研究成果和最新進(jìn)展；相關(guān)的參考資料如專業(yè)書籍、雜志和相關(guān)文章數(shù)量眾多，內(nèi)容豐富；與多種檢測技術(shù)相關(guān)的檢測儀器種類多，發(fā)展迅速，相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容具有一定的工程化技術(shù)化的特點(diǎn)；相比本系開設(shè)的其他專業(yè)課程如《波動(dòng)光學(xué)》、《激光原理》、《信息光學(xué)》和《光通信技術(shù)》等，該門課程的開設(shè)時(shí)間較短。因此如何根據(jù)本門課程的特點(diǎn)，合理有效地開展教學(xué)工作，達(dá)到開闊學(xué)生的視野，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本原理、概念的認(rèn)知能力，提高學(xué)生對(duì)相關(guān)問題的思考能力和理解能力，培養(yǎng)學(xué)生工程化能力、多學(xué)科綜合能力和創(chuàng)新思維能力的目的，就成為了本門課程的教學(xué)目標(biāo)和重中之重。為此，筆者根據(jù)擬定的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行了教學(xué)體系的構(gòu)建和優(yōu)化，內(nèi)容包括教材的選取、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、教案的準(zhǔn)備和教學(xué)要求的制定等。筆者首先進(jìn)行了教材的篩選。在眾多教材和參考書中，筆者選取了2014年清華大學(xué)出版社出版的，由黃國亮等主編的《生物醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)與臨床檢驗(yàn)》[1](清華大學(xué)985名優(yōu)教材)一書作為教材，另考慮到近年來激光技術(shù)與生物學(xué)技術(shù)的緊密結(jié)合，將1995年由湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版的，由向洋編寫的《激光生物學(xué)》[2]和2010年由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社出版的，由段智英等編寫的《激光生物學(xué)效應(yīng)研究》[3]兩本書中的部分章節(jié)選入作為補(bǔ)充教材。之后在教材內(nèi)容的選取上，以生物醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)和激光生物學(xué)技術(shù)為兩大板塊，進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和取舍：生物醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)的主要教學(xué)內(nèi)容包括多種成像檢測技術(shù)和光譜檢測技術(shù)；激光生物學(xué)技術(shù)的主要教學(xué)內(nèi)容包括了激光工作原理及特性、激光生物學(xué)作用原理和激光的安全防護(hù)等。以這些內(nèi)容為教學(xué)重點(diǎn)，做到教學(xué)體系的完整性和合理性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合教材內(nèi)容和相關(guān)的參考資料[4-13]準(zhǔn)備手寫教案，并同時(shí)進(jìn)行多媒體教學(xué)課件的準(zhǔn)備，完成教學(xué)前的準(zhǔn)備工作。值得一提的是，在準(zhǔn)備多媒體課件的過程中，筆者在網(wǎng)上搜集了大量的與該課程有關(guān)的圖片、視頻和PPT等，并對(duì)這些資料進(jìn)行了分析、整理和整合，融入到自己所制作的課件中，力爭做到課件信息量大、形象直觀，讓學(xué)生記憶深刻。在教學(xué)過程中，舉出豐富的事例對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，并遵循知識(shí)點(diǎn)隨機(jī)提問，進(jìn)行課堂討論，增加與學(xué)生的互動(dòng)；向?qū)W生提出合理的學(xué)習(xí)要求：上課之前預(yù)習(xí)教材內(nèi)相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，課堂記筆記，課后復(fù)習(xí)；積極思考課堂提問，認(rèn)真完成課堂作業(yè)、課后作業(yè)，學(xué)有余力且對(duì)相關(guān)知識(shí)感興趣的學(xué)生可參考筆者提供的參考資料收集相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外參考國外的教學(xué)方式，為了讓學(xué)生了解平時(shí)學(xué)習(xí)的重要性，相應(yīng)設(shè)計(jì)出了多元化的考查方式，將平時(shí)成績?cè)诳偝煽冎兴嫉谋壤岣叩搅?0%，平時(shí)成績?yōu)樯险n點(diǎn)名、課堂提問、課堂測驗(yàn)和平時(shí)作業(yè)等成績的加權(quán)平均，而期末考試成績只占總成績的50%，這從另外一方面也減輕了學(xué)生的考試壓力，有助于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。除此而外，筆者在課后收集學(xué)生對(duì)每堂課的教學(xué)反饋意見，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)中的部分內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生感興趣的內(nèi)容，查閱該領(lǐng)域該部分內(nèi)容的最新進(jìn)展，增加相應(yīng)的教學(xué)量，提高教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)體系?？傊?，教學(xué)體系的構(gòu)建和優(yōu)化涵蓋了教學(xué)活動(dòng)中的所有環(huán)節(jié)，對(duì)于有效開展課堂教學(xué)非常重要。

二教學(xué)內(nèi)容的選擇和系統(tǒng)化

在教學(xué)體系的構(gòu)建和優(yōu)化中，教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化是一個(gè)非常重要的部分。該門課程的內(nèi)容廣泛，參考資料豐富，如何有側(cè)重地選取教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化有一定的難度，因此筆者在備課和教學(xué)的過程中，對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精心的選擇和安排，力爭做到以教材為藍(lán)本，突出教學(xué)重點(diǎn)，注重基本概念和基本原理的理解，注重光、機(jī)、電、軟件的結(jié)合，注重檢測技術(shù)和儀器運(yùn)用的結(jié)合，注重工程化與技術(shù)化的結(jié)合，注重理論和實(shí)踐的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容完整性和系統(tǒng)性的統(tǒng)一。以顯微技術(shù)一章為例，自從1665年胡克發(fā)表了用顯微鏡觀察軟木塞組織的微觀結(jié)構(gòu)以后，顯微鏡就與生物醫(yī)學(xué)觀察和檢測密不可分了。以光學(xué)顯微技術(shù)為代表的顯微技術(shù)成為了生物醫(yī)學(xué)光電檢測技術(shù)的基礎(chǔ)與核心內(nèi)容，之后產(chǎn)生和應(yīng)用的檢測技術(shù)如電子顯微技術(shù)，雖然在技術(shù)手段和方案上有所創(chuàng)新，但依然在重復(fù)利用或借鑒顯微技術(shù)的基本原理和基本思想，因此筆者以顯微技術(shù)為基礎(chǔ)和切入點(diǎn)，向?qū)W生展示相關(guān)檢測技術(shù)的原理。而在闡述顯微鏡的成像原理時(shí)，又著重介紹了顯微鏡性能評(píng)價(jià)參數(shù)如視角放大率、分辨率、有效放大率、光束限制和線視場，并從光學(xué)知識(shí)出發(fā)，分別對(duì)這幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行了理論推導(dǎo)；通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)讓學(xué)生理解和掌握有關(guān)顯微鏡的基本問題，如為何高倍物鏡比低倍物鏡能觀察到的物面范圍要?。伙@微鏡的分辨率與波長，與數(shù)值孔徑有何關(guān)系；為何數(shù)值孔徑要與放大倍率合理匹配，才能充分發(fā)揮顯微鏡的分辨能力等。對(duì)這些問題的理解都有助于學(xué)生今后正確地選取和使用顯微鏡，也有助于引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)儀器的選擇和其性能的關(guān)系，提高他們的分析能力和實(shí)踐應(yīng)用能力。在此基礎(chǔ)上，筆者介紹了顯微鏡的制片技術(shù)和使用；之后，筆者對(duì)多種顯微鏡如熒光顯微鏡、暗視野顯微鏡、激光掃描共焦顯微鏡、相襯顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、倒置顯微鏡及新型顯微鏡的原理進(jìn)行了描述，并與普通顯微鏡原理的異同進(jìn)行了比較。對(duì)于顯微技術(shù)的發(fā)展歷史、國內(nèi)外主要顯微鏡生產(chǎn)廠家介紹等趣味性強(qiáng)和難度較低的內(nèi)容則不作教學(xué)要求，留給學(xué)生自學(xué)，給予他們一定的空間開拓視野。這樣的內(nèi)容安排使學(xué)生輕松容易地掌握相關(guān)的知識(shí)，且對(duì)儀器的使用產(chǎn)生濃厚的興趣，達(dá)到較好的教學(xué)效果。而后面章節(jié)的內(nèi)容也正是基于同樣的思路進(jìn)行選擇和安排的。正是由于對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的選擇和合理安排，讓筆者做到了課程內(nèi)容的完整性和統(tǒng)一性，為之后教學(xué)方法的實(shí)施和教學(xué)手段的運(yùn)用作了鋪墊。

三教學(xué)方法的實(shí)施和教學(xué)手段的運(yùn)用

好的教學(xué)方法和教學(xué)手段有助于推動(dòng)教學(xué)工作的開展，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。2011年筆者進(jìn)行了該門課程的申請(qǐng)和教學(xué)工作，由于當(dāng)時(shí)缺乏經(jīng)驗(yàn)，不知如何完成此項(xiàng)教學(xué)任務(wù)，故在一次偶然的機(jī)會(huì)中，向1996年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、斯坦福大學(xué)物理系教授DouglasOsheroff請(qǐng)教了該門課程的教學(xué)問題，他告訴筆者一句話：“Startingtheclassfromthesimplethings.”他的這番話讓筆者受益匪淺：教學(xué)就是要深入淺出，從簡單的事物、事例出發(fā)，讓學(xué)生對(duì)這門課程的內(nèi)容有所了解，充滿興趣，借此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入該課程的學(xué)習(xí)。在之后的教學(xué)工作中，筆者始終秉持這種由淺入深，由簡單到復(fù)雜的方式來幫助學(xué)生吸收知識(shí)，積極思考。以該門課程的引言部分為例，筆者首先向?qū)W生介紹此課程具有學(xué)科交叉、涉及專業(yè)廣等特點(diǎn)，再將課程內(nèi)容進(jìn)行了歸納，課程的核心是“檢測”二字，此課程著重解決兩個(gè)問題：一是檢測什么？二是如何檢測？對(duì)于第一個(gè)問題，答案是物體形貌和特性表征；對(duì)于第二問題，答案是成像和成分分析。提綱挈領(lǐng)的表達(dá)讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到課程的內(nèi)容；之后從檢測技術(shù)和激光生物學(xué)這兩個(gè)板塊，對(duì)課程的構(gòu)架進(jìn)行了框圖表述，讓學(xué)生直觀地看出教學(xué)內(nèi)容間的邏輯聯(lián)系。在此之后，從學(xué)生最熟知的觀察及成像出發(fā)，將課程內(nèi)容引入。向?qū)W生提出一個(gè)看似簡單卻甚少有人思考的問題：“我們是如何觀察到物體的？”學(xué)生經(jīng)過思考后給出的答案不是非常全面，筆者就學(xué)生的回答做出了一定程度上的肯定，然后向?qū)W生拋出筆者自己總結(jié)出的觀察物體的三個(gè)層次：看得到、看得清楚和看得舒服。言簡意賅的答案引起了學(xué)生的熱烈討論，由此引出了學(xué)生對(duì)光特性探討的熱情。學(xué)生從光的波動(dòng)性和粒子性回顧了他們的光學(xué)知識(shí)。之后，筆者又引導(dǎo)他們思考在物體太小和物體離人眼距離太遠(yuǎn)的情況下，如何觀察物體的問題。認(rèn)真思考的學(xué)生做出了回答：可用顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡來進(jìn)行觀察。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)透鏡成像的規(guī)律分析對(duì)比放大鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡成像的異同；然后順利引出顯微技術(shù)和其他生物醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)的發(fā)展概況和應(yīng)用實(shí)例，較好地完成了既定的教學(xué)任務(wù)。在整個(gè)教學(xué)過程中，筆者盡量做到由淺入深、循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣；在隨機(jī)提問和自由討論的輕松氛圍中，讓學(xué)生自然地做到了與教師的“教”與“學(xué)”的互動(dòng)；通過圖片、視頻資料豐富的多媒體課件，讓學(xué)生獲取信息量大、直觀生動(dòng)的知識(shí)；結(jié)合在黑板上用粉筆推演公式的傳統(tǒng)方式，以適中的速度讓學(xué)生理清楚基本原理和相關(guān)公式的來龍去脈；根據(jù)學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)和目前的熱點(diǎn)研究成果，實(shí)時(shí)調(diào)整部分教學(xué)內(nèi)容，收集相關(guān)知識(shí)的最新進(jìn)展，為學(xué)生補(bǔ)充知識(shí)，如教材中沒有的太赫茲檢測技術(shù)等，以達(dá)到擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面，擴(kuò)大學(xué)生視野的目的?？傊?，通過多樣化的教學(xué)方法和有效的教學(xué)手段來培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和理解能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

四總結(jié)

第7篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：光學(xué)軟件；仿真；教學(xué)改革

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

基金項(xiàng)目：本文系江蘇大學(xué)工業(yè)中心2012年國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)踐（工程訓(xùn)練）教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：ZXJG201201）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）22-0102-01

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

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

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了企業(yè)和社會(huì)對(duì)這方面人才需求的增加，相比于大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，軟件設(shè)計(jì)起點(diǎn)低，使學(xué)生能夠更快地與實(shí)際課題接軌。因此，也成為本專業(yè)近年來發(fā)展的重點(diǎn)之一。本專業(yè)教師在專業(yè)軟件教學(xué)中不斷摸索，總結(jié)出了一些經(jīng)驗(yàn)，也形成了一定的特色。下面從教學(xué)體系、課程教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)要求、考核方面幾個(gè)方面對(duì)光學(xué)專業(yè)軟件的教學(xué)進(jìn)行探討。

一、課程教學(xué)體系改革

傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學(xué)前后課程之間往往缺乏有機(jī)聯(lián)系和有效的交叉。這樣的結(jié)果是學(xué)生對(duì)理論課程缺少興趣，而當(dāng)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)類課程需要用到這些理論知識(shí)時(shí)，學(xué)生又感覺迷茫，無法將以前的課程聯(lián)系起來，在一定程度上也導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)質(zhì)量的下降。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和效率較低。為此，本專業(yè)教師有意識(shí)地將先修的理論課程中加入部分軟件實(shí)例，即在理論教學(xué)過程中引入一些專業(yè)軟件分析得到的結(jié)果。一方面可以使課程教學(xué)更為直觀、形象，教學(xué)內(nèi)容更多樣，豐富了教學(xué)素材，有利于學(xué)生理解課程內(nèi)容；另一方面，無形中也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)軟件的興趣。而在軟件設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，結(jié)合實(shí)例，運(yùn)用專業(yè)知識(shí)來分析問題和解決問題，使得學(xué)生能夠?qū)I(yè)知識(shí)和軟件運(yùn)用聯(lián)系起來，加深了學(xué)生對(duì)選修課程和知識(shí)的認(rèn)識(shí)，也促進(jìn)了他們對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)。

同時(shí)，在設(shè)計(jì)類課程教學(xué)結(jié)束后，增加了后續(xù)課程，即專門的課程設(shè)計(jì)。在課程設(shè)計(jì)中，要求學(xué)生完成指導(dǎo)教師提供的設(shè)計(jì)任務(wù)，在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作，通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠真正全面地應(yīng)用專業(yè)軟件的設(shè)計(jì)和分析功能，并將專業(yè)知識(shí)融合到具體的設(shè)計(jì)和分析中。既使學(xué)生能夠獲得全面的鍛煉，也鞏固了選修的專業(yè)知識(shí)。

在最后一學(xué)期，除了常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)外，教師們通過前期與企業(yè)的溝通與聯(lián)絡(luò)，積極為學(xué)生落實(shí)有關(guān)實(shí)習(xí)企業(yè)。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間可以到企業(yè)實(shí)習(xí)，并直接參與具體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)任務(wù)，通過與企業(yè)導(dǎo)師和本專業(yè)指導(dǎo)教師的聯(lián)合指導(dǎo)，完成從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能分析、優(yōu)化，到產(chǎn)品樣品制作一個(gè)系列的設(shè)計(jì)與制作過程。實(shí)踐表明，這個(gè)過程大大增強(qiáng)了學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和專業(yè)軟件的能力，也增強(qiáng)了學(xué)生走向社會(huì)的自信心。經(jīng)過這個(gè)環(huán)節(jié)鍛煉的學(xué)生畢業(yè)后都能夠很快融入企業(yè)，并在企業(yè)科研一線發(fā)揮積極作用。

二、課程教學(xué)內(nèi)容改革

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

三、學(xué)生學(xué)習(xí)方式改革

學(xué)生學(xué)習(xí)方式從最初的被動(dòng)式課堂聽課、上機(jī)練習(xí)，逐漸改變?yōu)橐灾鲃?dòng)性的課堂學(xué)習(xí)討論，課后自主設(shè)計(jì)與分析，以及綜合性設(shè)計(jì)為主的主動(dòng)式學(xué)習(xí)。值得注意的是，這種主動(dòng)式學(xué)習(xí)的前提是需要充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的重要性和意義有足夠的認(rèn)識(shí)。近幾年來，由于在就業(yè)方面已經(jīng)形成一定的良性循環(huán)，低年級(jí)學(xué)生也較早地意識(shí)到有關(guān)專業(yè)軟件學(xué)習(xí)的重要性和優(yōu)勢?？傮w上，學(xué)生對(duì)這類課程的興趣在逐年增加。

四、考核方式改革

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

五、總結(jié)

實(shí)踐表明，通過以上措施，明顯地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，有效地提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)與專業(yè)思維能力，也有效地促進(jìn)了學(xué)生的就業(yè)和升學(xué)。近年來，隨著從事設(shè)計(jì)類工作學(xué)生在就業(yè)和發(fā)展上優(yōu)勢日益明顯，學(xué)生在設(shè)計(jì)類課程學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性明顯增強(qiáng)，形成了良性循環(huán)的良好機(jī)制。

參考文獻(xiàn)：

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

第8篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

對(duì)于光，生物組織存在強(qiáng)散射現(xiàn)象?！芭e個(gè)例子來說，一杯牛奶的內(nèi)部，我們是看不清的，這是因?yàn)榕Ｄ汤锩嬗泻芏嗟男☆w粒，造成了光的散射。”汪待發(fā)解釋說。與此類似，當(dāng)一束光進(jìn)入渾濁不透明的生物組織后，經(jīng)過一個(gè)傳輸平均自由程，光束將丟失原始的方向信息，呈現(xiàn)漫射傳播。

當(dāng)下，在深層生物組織中實(shí)現(xiàn)高分辨的功能、分子影像或靶向光學(xué)治療、操控等一直是生物光子學(xué)領(lǐng)域最核心的挑戰(zhàn)?！拔覀冃枰平膺@一難題，如果我們能清晰地看透生物組織，那么許多疾病的診斷就會(huì)輕而易舉，例如皮膚癌、腸癌。當(dāng)然，它還有其他的意義，比如驗(yàn)證藥效、探究藥物作用原理等?！?/p>

從2001年考入清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開始，汪待發(fā)就逐漸走上探尋這一目標(biāo)的道路。在清華大學(xué)，他從一名本科生成長為博士，度過了9年的時(shí)光。“這期間除了學(xué)習(xí)專業(yè)技能外，我的人生觀、價(jià)值觀、為人處事的方式都有了很大的改變，我從老師和同學(xué)的身上學(xué)到了很多?！弊x博士時(shí)，汪待發(fā)參與了“973”計(jì)劃子課題和國家自然科學(xué)基金課題，開展了散射光學(xué)斷層成像研究，提出了多種全新的重建算法和成像系統(tǒng)，獲評(píng)清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文一等獎(jiǎng)，他本人榮獲清華大學(xué)優(yōu)秀博士稱號(hào)。當(dāng)時(shí)，清華大學(xué)有超過1000名博士生畢業(yè)，而一等獎(jiǎng)只頒發(fā)了22人。

走出清華大學(xué)的校門后，汪待發(fā)選擇來到北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院就職，繼續(xù)開展光學(xué)斷層成像研究，并主持了包括國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的多項(xiàng)相關(guān)課題。長期以來，已有成像方法存在需要旋轉(zhuǎn)成像物體、笨重光源或探測部件等難題，汪待發(fā)迎難而上，在研究中提出了全新成像算法與裝置，例如基于旋轉(zhuǎn)鏡的斷層成像方法，為問題的解決提供了新的突破口，得到了國內(nèi)外同行廣泛關(guān)注和認(rèn)可。

2014年4月，在國家留學(xué)基金的支持下，汪待發(fā)赴美國加州理工學(xué)院，與生物光子學(xué)領(lǐng)域的著名學(xué)者Yangchanghuei教授合作，針對(duì)生物光子領(lǐng)域的核心y題“如何在深層組織中實(shí)現(xiàn)光學(xué)聚焦”開展研究。他們提出和建立了世界上最快的數(shù)字光學(xué)相位共軛方法，相對(duì)已有方法性能提升了近百倍，進(jìn)而在世界上首次透過超過2mm厚的、含血液流動(dòng)的動(dòng)物皮膚實(shí)現(xiàn)持續(xù)高強(qiáng)度光學(xué)聚焦。相關(guān)成果被三位審稿人一致推薦在Optlea（美國光學(xué)學(xué)會(huì)OSA的頂級(jí)期刊，影響因子>5）上發(fā)表。后，得到了同行的廣泛關(guān)注，1年內(nèi)被引用20余次。

這一切，都成為了汪待發(fā)開展國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的積淀。“我發(fā)現(xiàn)磁場有一些獨(dú)特的優(yōu)勢，所以想將磁場與光學(xué)兩種模態(tài)組合起來，進(jìn)行生物光子學(xué)的研究?！彼f。轉(zhuǎn)化是著力點(diǎn)

“應(yīng)用和轉(zhuǎn)化是我開展研究的著力點(diǎn)。把成果轉(zhuǎn)化工作做好，從大的方面說可以減少國家的高端醫(yī)療影像進(jìn)口，造福國民：從小的方面講能培育人才隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值?！蓖舸l(fā)說。

至今，汪待發(fā)在產(chǎn)品轉(zhuǎn)化方面已經(jīng)做出了許多成績。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，為北京誼安集團(tuán)預(yù)研了下一代呼吸機(jī)的智能氣泵控制器：為北京納通集團(tuán)預(yù)研了基于電阻抗的椎弓根智能開路器，避免了傳統(tǒng)椎弓根手術(shù)中螺釘植入過程中的刺破脊椎神經(jīng)的風(fēng)險(xiǎn)，提高手術(shù)準(zhǔn)確度和安全性。另外，他還為清華大學(xué)研發(fā)了一套可穿戴式心理生理監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)尺寸小，續(xù)航高達(dá)1周，支持運(yùn)動(dòng)脈搏波監(jiān)測和心理評(píng)估，為心理學(xué)的定量研究提供了全新的研究工具和手段。當(dāng)然，最值得一提的還是其團(tuán)隊(duì)推向市場的中國第一臺(tái)大型高端近紅外光譜腦功能成像（fNlRs）系統(tǒng)。

“利用組織光譜特性的差異，fNlRs可以高時(shí)間分辨地探測和成像腦活動(dòng)激活的腦皮層血流和血氧含量的變化，進(jìn)而有效地對(duì)腦活動(dòng)進(jìn)行可視化和定量評(píng)估?！蓖舸l(fā)介紹說。相對(duì)于腦電、功能核磁共振等其他成像方法，fNIRs具有成本適中、時(shí)間分辨率高、空間分辨率適中、對(duì)運(yùn)動(dòng)不敏感等特點(diǎn)和優(yōu)勢，現(xiàn)在已發(fā)展成為一種不可或缺的腦功能成像模態(tài)，在基礎(chǔ)科研和臨床應(yīng)用中發(fā)揮越來越重要的作用，被眾多國內(nèi)外研究者青睞。盡管近幾年國內(nèi)利用fNlRs開展基礎(chǔ)研究和臨床的單位急劇增加，這一大型高端影像設(shè)備的中國市場一直由國外控制?！霸谶@方面，我們必須要趕超外國，打破壟斷，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展?！蓖舸l(fā)說。

基于多年在散射光學(xué)領(lǐng)域的研究技術(shù)基礎(chǔ)，以及在微弱信號(hào)探測領(lǐng)域的積累，汪待發(fā)用了多年的時(shí)間，突破了超微弱、超寬動(dòng)態(tài)范圍近紅外光檢測，時(shí)空頻多重耦合的多通道多光譜并行高速探測、近紅外光譜信號(hào)處理和分析診斷方法等核心技術(shù)，自主研發(fā)出了中國第一臺(tái)高端大型fNlRs系統(tǒng)。

經(jīng)過驗(yàn)證，新設(shè)備相關(guān)指標(biāo)已可與國際高端產(chǎn)品競爭，部分核心性能指標(biāo)有所超越，并具有明顯的成本優(yōu)勢。目前設(shè)備已經(jīng)被清華大學(xué)、國家康復(fù)輔具中心、深圳大學(xué)、中國康復(fù)研究中心等單位采購或應(yīng)用。

“產(chǎn)業(yè)化過程會(huì)遇到太多難題?！蓖舸l(fā)說。盡管在應(yīng)用上有了好的開端，他依然覺得，與其說要打通產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的最后一公里，還不如說距離真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化之路還有99公里。為了推進(jìn)這“99公里”，依托北京航空航天大學(xué)產(chǎn)業(yè)研究院，以近紅外光譜腦功能成像為核心技術(shù)，汪待發(fā)與一群志同道合者一起，創(chuàng)立了丹陽慧創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備有限公司。這是一家專注于為腦研究和腦健康提供創(chuàng)新、專業(yè)解決方案和服務(wù)的高科技企業(yè)，目前已經(jīng)形成了產(chǎn)學(xué)研用一體的完整規(guī)劃，并得到了“丹陽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才”等當(dāng)?shù)卣萍颊叩姆龀?。正如他所說，這條路走起來并不容易，但是他仍有志于此，因?yàn)樵谒闹?，這是值得去做的事。

第9篇：光學(xué)工程的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目產(chǎn)品 市場競爭 策略

前言

美國能源設(shè)備公司Solfocus推出一種新的聚光型太陽能光伏組件，該系統(tǒng)有望解決現(xiàn)有太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)成本昂貴的問題。Solfocus公司使用的新聚光型太陽能光伏組件，主要采用低價(jià)的玻璃聚光元件代替目前大量使用的昂貴的單晶硅材料，顯著地降低了光伏發(fā)電的成本。聚光型太陽能電池提供更高的轉(zhuǎn)換效能，是未來量產(chǎn)后的價(jià)格優(yōu)勢，使太陽能光伏發(fā)電具有跟常規(guī)能源競爭的能力。通過對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)品市場競爭格局的掌握，企業(yè)及投資者可制定出更有效的產(chǎn)品競爭策略

一、項(xiàng)目產(chǎn)品市場情況和競爭分析

1、項(xiàng)目產(chǎn)品市場情況。熱壓成型光學(xué)非球面太陽能聚能透鏡可高效率利用太陽能，由熱壓玻璃成型非球面透鏡組成的卡塞格林系統(tǒng)，附加高精度的跟蹤量，構(gòu)成太陽能聚光器，可提高其光電轉(zhuǎn)化效率的潛在能力，將太陽能光伏發(fā)電成本，下降到可以和火力發(fā)電相競爭的水平，聚光太陽能器件被國際公認(rèn)為最有發(fā)展前途和最有商業(yè)價(jià)值的太陽能器件。因此受到美國Solfocus公司、以色列Micha Dror Electro OPtics公司、成都光明光電股份有限公司等聚光太陽能器件設(shè)備制造廠家和太陽能利用設(shè)備制造廠家的廣泛歡迎。

2、項(xiàng)目產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢分析。項(xiàng)目產(chǎn)品具有非常特別的技術(shù)，一是熱壓成型光學(xué)技術(shù)，該技術(shù)適應(yīng)成批和大量生產(chǎn)高次非球面光學(xué)玻璃太陽能聚能透鏡，加工省工省料，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，簡化加工工藝。二是高次非球面光學(xué)玻璃太陽能聚能透鏡和四方錐形導(dǎo)光棱鏡面整體復(fù)合件一次模壓成型、省去了定中、膠合等多道工序,不用裝配調(diào)校，提高了對(duì)中精度，提高了產(chǎn)品的性價(jià)比，使非球面復(fù)合光學(xué)零件的制造有所突破。三是多臺(tái)自行研制的非球面光學(xué)玻璃精密高溫軟化爐構(gòu)成的熱壓玻璃成型設(shè)備和精密模壓成型新技術(shù)，是解決成批和大量生產(chǎn)高次非球面光學(xué)玻璃太陽能聚能透鏡的有效途徑，降低了產(chǎn)品的制造成本。與此同時(shí)，公司不斷采用計(jì)算機(jī)CAD及CNC加工中心研發(fā)新產(chǎn)品，累計(jì)開發(fā)了八十多款精密光學(xué)新產(chǎn)品，并在研發(fā)中申報(bào)了6項(xiàng)國家專利。

二、項(xiàng)目產(chǎn)品的市場策略

1、人力資源規(guī)劃。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，企業(yè)要在激烈競爭中立于不敗之地，就必須做好人力資源規(guī)劃，以此提高自身的發(fā)展能力和參與國際競爭的能力，提高企業(yè)營銷戰(zhàn)略水平。公司現(xiàn)有員工人數(shù)76名，大專以上人員22名，占職工總數(shù)的29%，直接從事技術(shù)開發(fā)的科技人員16名，占職工總數(shù)的21%，公司有高級(jí)職稱技術(shù)人員3名，平均年齡38歲。專業(yè)配置合理，各具特長。

一是企業(yè)需要建立風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)利益相對(duì)的運(yùn)行機(jī)制，設(shè)置市場營銷風(fēng)險(xiǎn)管理的職能和組織體系，企業(yè)管理運(yùn)用各種方式，通過大量來源可靠的營銷信息資料的系統(tǒng)分析、了解和分析企業(yè)面臨的各種營銷風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的內(nèi)在與外在原因，把握其發(fā)展規(guī)律，感知風(fēng)險(xiǎn)和分析風(fēng)險(xiǎn)。

二是企業(yè)高層管理、營銷部主管和其他部門負(fù)責(zé)人參與，識(shí)別戰(zhàn)略性風(fēng)險(xiǎn)，堅(jiān)持以企業(yè)宗旨為指針，貫徹最高管理層的戰(zhàn)略意圖，闡明企業(yè)基本特征和未來前進(jìn)方向。由營銷人員識(shí)別市場選擇風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)、價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)、渠道風(fēng)險(xiǎn)、促銷風(fēng)險(xiǎn)，財(cái)務(wù)人員識(shí)別財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，并由“一隊(duì)一所一支持”的研局進(jìn)行保障?！耙魂?duì)”就是我公司擁有一支技術(shù)過硬的研發(fā)以伍，包括光學(xué)教授1名，高、中級(jí)工程師5名，技術(shù)人員10余名，其研究方向涉及光學(xué)理論、精密光學(xué)非球面產(chǎn)品、三維光學(xué)顯微成像、光學(xué)工藝、模具制作、光學(xué)設(shè)計(jì)、3D設(shè)計(jì)等方面。 “一所”，就是公司與國內(nèi)光學(xué)研究實(shí)力較強(qiáng)的浙江大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院合作成立“浙江省光學(xué)非球面研究所”，依托高校的科研力量，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)、學(xué)、研”一體化發(fā)展，并成為高校的實(shí)習(xí)基地和企業(yè)的人才培養(yǎng)基地?！耙恢С帧?，就是本著合作雙贏的原則，與一些高校和科研機(jī)構(gòu)建立了良好的合作互動(dòng)關(guān)系，積累了豐富的人脈資源。分別與浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)（華中理工大學(xué)）的光學(xué)專業(yè)有著背景聯(lián)系，作為公司潛在的研發(fā)支持資源。

三是企業(yè)要培養(yǎng)一批了解市場，熟悉企業(yè)管理的人才，在和外商合作過程中使公司經(jīng)營者的理解力得到提升，迅速掌握技術(shù)，對(duì)國際、國內(nèi)市場了解深入，建立國內(nèi)市場銷售網(wǎng)絡(luò)。

2、資本運(yùn)作。企業(yè)通過融資，引進(jìn)設(shè)備和工藝，合理資本運(yùn)作，來擴(kuò)大市場銷路，提高產(chǎn)品的合格率，逐步建立消耗低，成本低，質(zhì)量好，效益好的良性循環(huán)體系，提高市場占有率和產(chǎn)品競爭力。與此同時(shí)，企業(yè)在項(xiàng)目建立初期，可以利用銀行貸款和同業(yè)拆借獲得資金，也可以依靠政府的扶持獲得部分經(jīng)費(fèi)。

3、項(xiàng)目管理規(guī)劃。在項(xiàng)目管理規(guī)劃方面：質(zhì)量以用戶滿意為最高標(biāo)準(zhǔn)；價(jià)格以用戶使用成本最低；交貨期百分之百完成合同期；服務(wù)體現(xiàn)用戶的體面和尊嚴(yán)；創(chuàng)新滿足用戶的動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境適應(yīng)外部環(huán)境，優(yōu)化工作環(huán)境；努力完成企業(yè)文化建設(shè)和完善的企業(yè)制度；建立有效的具有長遠(yuǎn)眼光的技術(shù)籌備,作好抵御風(fēng)險(xiǎn)的防范；從技術(shù)角度申請(qǐng)專利,與核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)簽訂技術(shù)保密協(xié)議。同時(shí)，企業(yè)還需要做好市場方面的策略。

一是提高技術(shù)占有率,使競爭門檻得以提升。公司為了能夠獲得更先進(jìn)的技術(shù)和提高技術(shù)裝配水平，推進(jìn)質(zhì)量技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化、國際化，公司斥資從美國引進(jìn)三臺(tái)精確度達(dá)微米級(jí)的加工設(shè)備和相應(yīng)高精確度的測試設(shè)備，從而提高了參與市場競爭的門檻。

二是積極進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)，擴(kuò)大產(chǎn)品領(lǐng)域。利用公司在熱壓玻璃成型非球面透鏡國內(nèi)領(lǐng)先的優(yōu)勢，自行研發(fā)設(shè)計(jì)加工高質(zhì)量產(chǎn)品，為國內(nèi)外太陽能設(shè)備公司研制熱壓成型光學(xué)非球面太陽能聚能透鏡。在小批量研制時(shí)，可訂一個(gè)高價(jià)，通過高價(jià)小批量逐步推進(jìn)的戰(zhàn)略，使公司隨時(shí)了解國內(nèi)外市場反映，采取對(duì)策，避免該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

三是充分挖掘企業(yè)潛力,以項(xiàng)目帶動(dòng)企業(yè)發(fā)展,以企業(yè)發(fā)展促進(jìn)項(xiàng)目運(yùn)作。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，公司著力打造一支由總經(jīng)理親自掛帥，多名具有多年銷售經(jīng)驗(yàn)的業(yè)務(wù)員和具有熱壓成型光學(xué)非球面太陽能聚能理論的知識(shí)型人才組成的研發(fā)銷售團(tuán)隊(duì)。截止2010年4月30日，項(xiàng)目期內(nèi)累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入總額990萬元，實(shí)現(xiàn)利潤總額140.61萬元，創(chuàng)匯14.64萬美元。

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