時間:2022-10-04 11:40:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光學(xué)工程論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
張巖,首都師范大學(xué)物理系研究員,系科研副主任,哈爾濱工業(yè)大學(xué)兼職教授,博士生導(dǎo)師。兼任中國物理學(xué)會光物理委員會委員;中國光學(xué)學(xué)會全息與信息處理委員會委員;中國光學(xué)學(xué)會光電技術(shù)委員會委員;中國儀器儀表協(xié)會光機電技術(shù)與系統(tǒng)集成分會理事; 美國光學(xué)學(xué)會(Optical Society of America)會員和光電工程師協(xié)會(SPIE)會員。2004年入選北京市科技新星計劃。目前從事的研究方向為光子晶體器件設(shè)計、太赫茲光譜與成像、表面等離子光學(xué)以及光學(xué)信息處理。
光學(xué)之芒,燦爛輝煌。在光學(xué)的領(lǐng)域里,他頭頂著太多的“光環(huán)”,卻沒有絲毫松懈,肩負(fù)著無限重任,但始終沉著、堅毅。他淵博寬厚,抱定赤子之心,十余載春秋獻身中國光學(xué)領(lǐng)域,他就是首都師范大學(xué)物理系研究員、系科研副主任張巖。
九天攬月鴻鵠志 步步為營創(chuàng)輝煌
在通往科學(xué)高峰的路上,張教授一路前行,品嘗著希望與困難,交融著榮耀與汗水,深造期間,他用不懈的努力換來了中國光學(xué)科技前沿領(lǐng)域的重大突破。讀研期間,他同導(dǎo)師劉樹田教授一起在國內(nèi)率先開展光學(xué)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的研究。為利用光學(xué)分?jǐn)?shù)傅立葉變換進行信息處理鋪平了道路。在中科院物理所攻讀博士學(xué)位期間,開拓了分?jǐn)?shù)傅立葉變換在光學(xué)信息處理領(lǐng)域中的應(yīng)用,被評價是國內(nèi)在現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域研究工作中的優(yōu)秀成果具有國際先進水平。
1999-2001年,他獲得日本學(xué)術(shù)振興會博士后基金資助,在日本山形大學(xué)工學(xué)部從事生物成像研究,被應(yīng)用在實際的儀器上。2001-2002年,他在香港理工大學(xué)電子工程系從事光纖氣體傳感器研究。其研究內(nèi)容被收錄在《光纖傳感技術(shù)新進展》一書中,已出版發(fā)行。2002-2003年,他在德國洪堡基金的資助下在德國斯圖加特大學(xué)應(yīng)用光學(xué)研究所任洪堡研究員,從事數(shù)字全息重建算法的研究,提出了利用相位恢復(fù)算法來進行數(shù)字全息重建的新方案,引起了同行的重視和肯定。這部分內(nèi)容作為美國Nova Science出版社的新書《New Developments in Lasers and Electro-Optics Research》中的一章,已經(jīng)出版發(fā)行。
2003年,他進入首都師范大學(xué)物理系工作,先后獲得了北京市科技新星計劃,北京市留學(xué)人員擇優(yōu)資助等人才項目的資助。作為北京市“太赫茲波譜與成像”創(chuàng)新團隊的核心成員,主要從事太赫茲波譜與成像,太赫茲波段表面等離子光學(xué)和微納光電子器件設(shè)計研究。他提出的多波長成像方法得到了美國Rice大學(xué)太赫茲研究者Mittleman的認(rèn)可,被評價為不僅可以有效地增加成像范圍,還可以提高信噪比。多篇論文被太赫茲領(lǐng)域的虛擬期刊收錄。并于2007年和2009年分別到美國倫斯特理工大學(xué)和德國康斯坦茨大學(xué)進行訪問研究。
歡聲震地 驚退萬人贏戰(zhàn)績
在多年的研究中,張教授撰寫了眾多論文和專著、獲獎無數(shù),參與撰寫專著三部,申請專利4項,發(fā)表科技論文130余篇,其中SCI收錄論文80余篇,影響因子在3.5以上的論文22篇,被他人引用510余次,H指數(shù)為12。1996年獲黑龍江省優(yōu)秀科技論文獎,1999年獲得日本學(xué)術(shù)振興會博士后基金,2002年獲得德國洪堡基金資助,2004年榮獲北京市科技新星稱號,2005年獲北京市優(yōu)秀人才資助,2007年被評為北京市中青年骨干教師,2007年“基于太赫茲光譜和成像技術(shù)的檢測方法”獲中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎(三等獎)。
正所謂,知者不惑,仁者不憂,勇者不懼,而今的他,顧自橫筆向天笑,豪氣沖天,在信仰的戰(zhàn)場上,永保沖鋒的狀態(tài)……
測控技術(shù)與儀器專業(yè)主要課程 精密機械與儀器設(shè)計、精密機械制造工程、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ),微型計算機原理與應(yīng)用、控制工程基礎(chǔ)、信號分析與處理、精密測控與系統(tǒng)等。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)主干學(xué)科:光學(xué)工程、儀器科學(xué)與技術(shù)。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)主要實踐性環(huán)節(jié):包括軍訓(xùn)、金工、電工、電子實習(xí),認(rèn)識實習(xí),生產(chǎn)實習(xí),社會實踐,課程設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計(論文)等。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)要求 畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力:
1. 具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ),較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2. 較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識,主要包括機械學(xué)、電工電子學(xué)、光學(xué)、傳感器技術(shù)、測量與控制、市場經(jīng)濟及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識;
3. 掌握光、機、電、計算機相結(jié)合的當(dāng)代測控技術(shù)和實驗研究能力,具有現(xiàn)代測控系統(tǒng)與儀器的設(shè)計、開發(fā)能力;
4. 具有較強的外語應(yīng)用能力;
5. 具有較強的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識和較高的綜合素質(zhì)。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)就業(yè)方向 本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在國民經(jīng)濟各部門從事測量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理等方面的工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在儀器、電子技術(shù)、新能源等行業(yè)工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業(yè)自動化;
2、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
3、新能源;
4、計算機軟件;
5、機械/設(shè)備/重工;
6、石油/化工/礦產(chǎn)/地質(zhì);
7、其他行業(yè);
8、環(huán)保。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作,大致如下:
1、儀表工程師;
2、硬件工程師;
3、銷售工程師;
4、電氣工程師;
5、嵌入式軟件工程師;
6、區(qū)域銷售經(jīng)理;
7、技術(shù)支持工程師;
多數(shù)人只看到赴美留學(xué)光榮的一面,殊不知背后要付出加倍的努力,承受更大的壓力。海外學(xué)子漂泊在外,孤獨求學(xué),仍然能夠體會到祖國對我們的關(guān)懷,強烈的歸屬感油然而生。作為80后,我們享受著安定,在幸福中長大,也見證了祖國的迅猛發(fā)展勢不可擋。身在異鄉(xiāng),心中想“家”歸“家”的情緒日益強烈。——朱家華
朱家華,2011年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1983年出生,2006年獲揚州大學(xué)應(yīng)用化學(xué)工科學(xué)士學(xué)位,2009年獲南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程碩士學(xué)位。同年起于美國拉馬爾大學(xué)攻讀化學(xué)工程博士學(xué)位。博士期間主攻先進納米聚合物復(fù)合材料的制備、表征以及在能源儲存和環(huán)境保護方面的應(yīng)用。目前已在Macromolecules、Chemical Communication等SCI期刊40余篇。參與《半導(dǎo)體納米技術(shù)百科全書》等書籍的編寫工作。多次在國際會議上介紹研究成果并作口頭報告。
獲得自費生獎學(xué)金對我是一項崇高的榮譽。在國外攻讀博士學(xué)位期間,遇到了種種的困難,包括語言障礙、儀器操作、撰寫論文等,但是在導(dǎo)師的指導(dǎo)、家人的關(guān)愛和朋友的幫助下,克服了所有的難題。在此特別感謝所有幫助過我的人,尤其要感謝祖國的支持與培養(yǎng)。——白振華
白振華,2011年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲獎?wù)摺?983年出生,2005年獲內(nèi)蒙古大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)士學(xué)位,2008年獲河北工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位,2012年獲日本神戶大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)博士學(xué)位。畢業(yè)后在新加坡南洋理工大學(xué)進行1年博士后研究,目前在美國艾奧瓦州立大學(xué)繼續(xù)研究工作。研究方向為開發(fā)高效的可見及紅外光區(qū)域熒光納米材料,應(yīng)用于激光及生物成像方面。留學(xué)期間,在國際知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表文章13篇,其中7篇為第一作者。
在美國留學(xué)的5年,是學(xué)業(yè)充實的5年,也是充滿艱辛和坎坷的5年。能夠獲得自費生獎學(xué)金,我十分感激國家對海外學(xué)子的殷切關(guān)懷。它不僅是對我們學(xué)業(yè)成就的一種肯定,更激勵著我們今后在科研的道路上披荊斬棘,有朝一日運用自己所學(xué)為祖國的繁榮發(fā)展添磚加瓦?!?/p>
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盛,2011年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1985年出生,2007年于南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位,分別于2010年、2012年獲美國加州大學(xué)洛杉磯分?;瘜W(xué)與生化系碩士、博士學(xué)位。研究方向為錳超氧化物歧化酶的結(jié)構(gòu)與機理,銅鋅超氧化物歧化酶的沉淀機理以及其誘發(fā)肌萎縮性側(cè)索硬化癥的原因。留學(xué)期間,研究成果發(fā)表在Proc. Nat. Acad. Sci.,J. Am. Chem. Soc.等國際學(xué)術(shù)期刊。
獲得自費生獎學(xué)金是對我過往成績的肯定,更是對我未來工作的鼓勵。我想和我的家人以及所有培養(yǎng)過我的老師和幫助過我的朋友一起分享這項榮譽。他們的關(guān)心、支持和幫助,使我順利地克服了求學(xué)路上的種種困難,并最終完成了學(xué)業(yè)?!w華鵬
趙華鵬,2011年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1983年出生,2004年、2007年分獲電子科技大學(xué)電磁場與微波技術(shù)專業(yè)學(xué)士和碩士學(xué)位,2012年獲新加坡南洋理工大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。2011年至今任新加坡科技研究局高性能計算研究院電子與光電子部研究員(Scientist I)。研究興趣包括應(yīng)用計算電磁學(xué)、電磁輻射與散射、電磁混響室、芯片—封裝—電路板協(xié)同仿真與設(shè)計,已在相關(guān)研究領(lǐng)域發(fā)表學(xué)術(shù)論文34篇。
關(guān)鍵詞: 理工融合 教研結(jié)合 知識共享體系 教育信息化
在新的知識經(jīng)濟條件下,研究生教育目標(biāo)呈現(xiàn)多元化,對高校的研究生培養(yǎng)提出了更高的要求[1],但研究生教學(xué)方式的多元化卻沒有跟上步伐,如何創(chuàng)新研究生培養(yǎng)模式以適應(yīng)更高的要求是一個值得研究的重要課題。
1.研究生培養(yǎng)教育模式現(xiàn)狀
研究生教育本應(yīng)區(qū)別于本科教育,但國內(nèi)部分高校研究生課堂教學(xué)多數(shù)只是本科課堂的簡單延伸,甚至教學(xué)質(zhì)量和效果還不如本科。教案陳舊,沒有結(jié)合新的學(xué)科前沿與應(yīng)用、讓學(xué)生自習(xí)、讓博士生代課成為研究生教學(xué)中的常見現(xiàn)象[2]。這樣的培養(yǎng)模式使得研究生的學(xué)習(xí)、思維方式仍停留在本科階段,無法激發(fā)研究生的科研潛力和創(chuàng)造力[3]。
各高校雖對研究生課程教學(xué)進行了探索創(chuàng)新,在培養(yǎng)環(huán)節(jié)中做了一些改進調(diào)整,但受傳統(tǒng)觀念和學(xué)科組織的阻力,仍存在一些共性問題,如教學(xué)方法與教學(xué)目標(biāo)單一;課程考核評價體系單一[4];各院系各專業(yè)間未能進行很好的溝通交流,新的教學(xué)模式難以實現(xiàn)資源共享,沒有形成合理推進的局面[5]。
2.研究生培養(yǎng)質(zhì)量影響因素分析
2.1課程教學(xué)。
在對研究生、導(dǎo)師和教學(xué)管理人員調(diào)研時,絕大部分都認(rèn)為課程教學(xué)環(huán)節(jié)十分重要,一些對論文、科研有幫助的核心課程,開設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量和要求甚至應(yīng)該提高[6],有部分學(xué)生反映知識點的應(yīng)用和學(xué)科前沿涉及太少,不利于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)造性。
2.2課題研究。
課題研究對于研究生來說是最主要的獲取學(xué)科知識的途徑。課程學(xué)習(xí)一般只能覆蓋最基本的知識,研究生在科研過程中運用到的學(xué)科知識與方法,大部分是在課題研究過程中通過與老師、學(xué)生的討論學(xué)到的。
2.3學(xué)術(shù)交流。
學(xué)生在參加學(xué)術(shù)交流的過程中,可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足,了解到所學(xué)學(xué)科的前沿領(lǐng)域及新的理論和方法。南京理工大學(xué)有針對研究生的定期學(xué)術(shù)交流論壇,且每個學(xué)院都會舉辦“學(xué)術(shù)交流月”,但大部分學(xué)術(shù)交流活動參與者是博士生,研究生參與學(xué)術(shù)交流意識薄弱,積極性不高,學(xué)術(shù)交流僅僅停留在課題組定期舉行的學(xué)術(shù)研討。
2.4專業(yè)實踐。
專業(yè)實踐是體現(xiàn)知識運用的階段,大部分研究生都愿意參加專業(yè)實踐,但認(rèn)為機會太少,希望學(xué)校和學(xué)院能夠提供高質(zhì)量的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的實習(xí)機會。研究生導(dǎo)師則認(rèn)為目前專業(yè)實踐現(xiàn)狀并不好,學(xué)生實踐種類雜,多數(shù)從事的實踐與專業(yè)并無關(guān)系,不僅浪費時間,耗費精力,且對學(xué)術(shù)研究無幫助,一定程度上影響培養(yǎng)質(zhì)量。
2.5學(xué)位論文。
學(xué)位論文貫穿研究生培養(yǎng)整個階段,是研究生訓(xùn)練科研能力的主要途徑,是衡量研究生培養(yǎng)質(zhì)量高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)師與教育管理工作者應(yīng)該對學(xué)位論文的各個階段進行嚴(yán)格地把關(guān),以保證研究生學(xué)位論文的產(chǎn)出質(zhì)量。
2.6導(dǎo)師因素。
導(dǎo)師制是研究生培養(yǎng)最顯著的特點,導(dǎo)師自身水平、指導(dǎo)方式、指導(dǎo)時間等都直接影響研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。當(dāng)前有部分院校采用“雙導(dǎo)師制”和“導(dǎo)師組”的形式,聯(lián)合指導(dǎo)研究生培養(yǎng)。
除了以上提到的這些因素,像制度規(guī)范、學(xué)科文化、學(xué)科組織、制度規(guī)范、資源配置等方面對研究生培養(yǎng)質(zhì)量也存在影響。
3.研究生課程教學(xué)新模式探索
根據(jù)研究生教育目標(biāo)的多元化,我們從構(gòu)建知識共享體系,完善課程學(xué)習(xí)反饋機制,試點教育信息化等方面進行研究生教育新模式的探索創(chuàng)新。
3.1理工融合,構(gòu)建知識共享體系。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高校學(xué)科逐漸交叉融合,市場經(jīng)濟對人才綜合素質(zhì)提出了更高要求,@些促使高校更加重視理工融合[7]。
理學(xué)院擁有光學(xué)工程、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、計算數(shù)學(xué)、凝聚態(tài)物理、力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等學(xué)科,以理科為主,同時包含工科專業(yè)的學(xué)科設(shè)置,是實現(xiàn)理工融合的重要基礎(chǔ)。
通過理工融合的課程設(shè)置,建立知識共享體系,使理學(xué)和工學(xué)兩大學(xué)科有機互動、相得益彰,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新精神。知識共享是指知識發(fā)散、吸收、交流學(xué)習(xí)、共同創(chuàng)新的過程。構(gòu)建知識共享體系主要包括知識積累、知識轉(zhuǎn)移和知識整合構(gòu)成三大部分。第一階段是知識積累。在研究生入學(xué)至研一課程結(jié)束期間,完成知識積累,掌握本專業(yè)領(lǐng)域的知識。第二階段是知識轉(zhuǎn)移。此階段是核心環(huán)節(jié),主要渠道有面對面接觸與交流,電話交流,書面交流,數(shù)據(jù)材料交流。在此提出幾種適合研究生的新型交流模式,如虛擬交流、論壇講座、團體討論等。該部分的實踐以團隊、項目為依托,將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力與具體的科研過程相結(jié)合,重點培養(yǎng)學(xué)生在實踐過程中解決問題的能力[5]。時間主要集中在研究生參與項目組課題研究、論文開題至論文中期答辯的階段。第三階段是知識整合,是整個體系的升華階段,是促進研究生學(xué)術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵,集中在研二下學(xué)期至研三階段。
整個知識共享體系構(gòu)建過程中,研究生能夠獲取新知識,突破原有知識框架,形成新的知識體系,最終將獲得的知識內(nèi)在化,在知識轉(zhuǎn)換、共享的過程中形成有機整體,使得個人知識不斷豐富,形成學(xué)術(shù)創(chuàng)新的能力。
3.2教研結(jié)合,完善課程學(xué)習(xí)反饋機制。
完善課程學(xué)習(xí)反饋機制主要集中在完善課程論文反饋和課程報告機制。
課程論文是研究生教學(xué)中一種較普遍的課程考核形式,但該種考核缺少任課老師的反饋,學(xué)生只看到分?jǐn)?shù),而且大部分課程反饋集中在學(xué)期末,這樣的模式造成學(xué)生即使寫了不少課程論文,但科研能力的培養(yǎng)和提升仍十分有限。因此,應(yīng)完善課程論文反饋機制。首先,要加強對該項工作重要性的認(rèn)識,只有觀念轉(zhuǎn)變,才會在行動上有所改變。此外,要建立起專門的課程考核反饋制度,督促教師及時反饋。對于反饋方法和策略,可以面對面交流,也可以針對論文寫下詳細評語后通過郵件反饋給學(xué)生,還可以要求研究生針對論匯報和討論。反饋的時間不應(yīng)集中在期末,老師應(yīng)注意日常的反饋,這樣既有利于學(xué)生把握好學(xué)習(xí)的節(jié)奏,又可以將反饋分散。最后,反饋是否及時是影響教育評價反饋作用的重要因素,教師及時反饋使學(xué)生對論文內(nèi)容比較熟悉,這樣反饋效果較好。
課程匯報機制是指教師提前一個月將該次課程的主題向?qū)W生公布,要求學(xué)生查找資料,組織并消化資料,制作PPT進行課堂宣講,同時留給學(xué)生提問及討論時間,課程以報告內(nèi)容和課堂表現(xiàn)作為綜合的評分依據(jù)。這種模式可以使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中轉(zhuǎn)變角色,由傳統(tǒng)的被動接受知識變成主觀能動地學(xué)習(xí)。在整個過程中,前期準(zhǔn)備工作學(xué)生必須有一定的知識儲備,這個過程最大化地培養(yǎng)了學(xué)生獲取資料、整理資料、解讀資料的能力,在這個信息爆炸的時代,捕捉新的信息,更新知識十分重要,學(xué)生在準(zhǔn)備匯報的過程中培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力。課堂宣講討論又可以形成內(nèi)容的互補,同時教師能給出正確的引導(dǎo)、實時的評價和及時的反饋。對于教師來說,對學(xué)生的評價不再停留在文字表述,而是較為立體地呈現(xiàn),包括理解能力、表達能力、資料整理能力等,在內(nèi)容、專業(yè)性及態(tài)度上能看出學(xué)生明顯的差異,評分標(biāo)準(zhǔn)較為客觀。傳統(tǒng)的教師授課方式知識量具有局限性,更多學(xué)生的參與可以多角度多層次地闡述論題,這種反饋模式有助于師生雙方相互理解、教學(xué)相長。
3.3實現(xiàn)教育信息化。
實現(xiàn)教育信息化,是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐,利用網(wǎng)絡(luò)輔助學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生探索知識的能力,壓縮課堂教學(xué)內(nèi)容的總?cè)萘浚黾訉W(xué)科前沿知識,使教學(xué)不受時間、地點的限制,朝著個性化、自主式學(xué)習(xí)方向發(fā)展。
通過完善自主學(xué)習(xí)策略、完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng),提出實現(xiàn)微課程信息化改革。由于研究生人數(shù)激增,類型多樣及基礎(chǔ)差異離散化等特征,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)材料單一,難以適應(yīng)學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)的需求。研究生自主學(xué)習(xí)能力強,采用網(wǎng)絡(luò)多媒體變被動式學(xué)習(xí)為主動式學(xué)習(xí)成為可能,但是由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)在本校還未有實踐先例,我們在理學(xué)院光學(xué)工程專業(yè)采用微課程試驗,通過課堂講學(xué)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的實踐,以期得到研究數(shù)據(jù),為后期網(wǎng)絡(luò)課程推廣提供一定的參考據(jù)。
4.結(jié)語
本文從知識學(xué)習(xí)、知識應(yīng)用和創(chuàng)造性思維培養(yǎng)等方面對研究生現(xiàn)有教育形式進行深入分析,通過建立理工融合的知識共享體系,改善課程學(xué)習(xí)反饋機制,總結(jié)教育模式,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,探索創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)模式,培養(yǎng)研究生成為具有堅實的數(shù)理基礎(chǔ)、強烈的工程意識的應(yīng)用型人才。
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關(guān)鍵詞:光電信息工程專業(yè);課程體系;現(xiàn)狀;必要性;策略
光電信息工程專業(yè)是一門融合了光學(xué)、電子學(xué)、機械學(xué)、計算機科學(xué)的交叉性學(xué)科,被廣泛應(yīng)用于電子信息學(xué)、光纖通信、光電子學(xué)等領(lǐng)域之中,是我國高校各專業(yè)之中,最為重要的理工類專業(yè)之一。近年來,隨著國家對教育事業(yè)的扶持力度越來越大,在高校專業(yè)教育教學(xué)方面的要求也更加明確,如何高效培養(yǎng)具有光電信息工程專業(yè)知識與專業(yè)技能的人才,使其投身于國家各行各業(yè)光電信息技術(shù)研究、開發(fā)、管理等工作中,促使我國光電信息工程技術(shù)不斷取得新突破,這已經(jīng)成為高校光電信息工程專業(yè)教學(xué)者、管理者、國家教育部門重點關(guān)注的工作內(nèi)容?;谶@一點,筆者認(rèn)為應(yīng)該首先從開辦有光電信息工程專業(yè)的高校,在課程體系方面進行構(gòu)建與完善,適當(dāng)增加與刪減專業(yè)課程,突出本院校的光電西夏女工程專業(yè)特色,結(jié)合市場需求進行定向式專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系改革。
1.光電信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建的現(xiàn)狀
結(jié)合有關(guān)高校的光電信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建情況與教學(xué)工作效率來看,筆者認(rèn)為當(dāng)前我國光電信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建現(xiàn)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(yè)課程體系的構(gòu)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(yè)教材更新慢、教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施不完善等問題的影響,導(dǎo)致光電信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建處于緩慢發(fā)展的階段,無法與高速發(fā)展的光電信息工程科學(xué)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(yè)人才的培養(yǎng)工作。第二,高校光電信息工程專業(yè)課程體系主要包括了物理光學(xué)、信息光學(xué)、電路、基礎(chǔ)電子技術(shù)、集成電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、激光原理與技術(shù)、光電傳感技術(shù)、光電儀器設(shè)計、數(shù)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(xué)等眾多學(xué)科,在課程體系的構(gòu)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(yè)的領(lǐng)頭人、教學(xué)者對課程體系構(gòu)建的能力有待進一步提高。第三,我國光電信息工程專業(yè)的課程體系,其制定在當(dāng)前階段,主要還是考慮到對教師教學(xué)工作的合理分配與有序安排,而不是為了更好的搭配教學(xué)科目、提高教學(xué)效果而進行課程體系構(gòu)建的,所以,從這一點上來講,高校光電信息工程專業(yè)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(yè)的課程體系構(gòu)建與完善過程中,重視對專業(yè)各科目的合理搭配與次序排列,促使教學(xué)連貫與相互聯(lián)系,使學(xué)生對光電信息工程專業(yè)的知識學(xué)習(xí)與技能掌握更加高效。
2.光電信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建的必要性分析
根據(jù)各大高校踴躍開辦光電信息工程專業(yè)與國外光電信息工程專業(yè)的開辦情況來看,筆者認(rèn)為構(gòu)建光電信息工程專業(yè)課程體系的必要性,主要體現(xiàn)在以下三個方面:第一,加強光電信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建工作,是高校提升自身專業(yè)競爭力、教學(xué)質(zhì)量的必要舉措,通過對光電信息工程專業(yè)課程的合理選擇與科學(xué)排列,促使教學(xué)工作環(huán)環(huán)相扣、井然有序,學(xué)生的學(xué)習(xí)生活也更加的有規(guī)律,能夠跟上教師的教學(xué)步伐,并提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,促使高校培養(yǎng)出的專業(yè)人才在知識與技能方面,要優(yōu)勝于其他高校,使高校自身的專業(yè)地位在全國高校中得以提升。第二,光電信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建與完善,是我國教育部門明確規(guī)定的具體要求,隨著近年來高校在光電信息工程專業(yè)上的不斷擴展,以及光電信息工程專業(yè)內(nèi)容的不斷豐富,高校的光電信息工程專業(yè)課程體系也應(yīng)當(dāng)跟上時展的腳步,通過結(jié)合高校自身發(fā)展的實際情況與教學(xué)體系、師資力量的配備,合理的構(gòu)建課程體系,使光電信息工程專業(yè)的教學(xué)工作在合理的課程體系下,發(fā)揮出積極的教學(xué)作用。第三,國外高校光電信息工程專業(yè)的課程體系,有別于我國高校的光電信息工程專業(yè)的課程體系,由于國外高校的教學(xué)專業(yè)實施齊全、教學(xué)思路開放,所以國外光電信息工程教學(xué)更多的傾向于實踐與理論并行的教學(xué)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(yè)的教學(xué)工作,則受到這一方面的限制,主要是進行理論教學(xué),課程體系上也就過多的偏向于理論課,并且在不同學(xué)科的理論課排列上缺乏考慮,經(jīng)常出現(xiàn)這一堂課與下一堂的教學(xué)內(nèi)容,發(fā)生大的跳躍式改變。
3.構(gòu)建與完善高校光電信息工程專業(yè)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(yè)課程體系構(gòu)建與完善工作的監(jiān)管力度
我國光電信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建與完善,其最有效的動力就是國家政策的合理規(guī)定與地方教育部門的有效監(jiān)督管理,如果脫離了這兩個方面的幫助與監(jiān)管,我國高校光電信心工程專業(yè)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(rèn)為我國教育部門,應(yīng)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(qū)高校的課程體系改革工作進行監(jiān)督管理,確保光電信息工程專業(yè)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(yè)課程體系監(jiān)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(jiān)督與管理的職責(zé),及時發(fā)現(xiàn)必指出光電信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建的不足之處,結(jié)合相關(guān)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(shè),豐富高校光電信息工程專業(yè)課程內(nèi)容,加深對國內(nèi)外高校課程體系的經(jīng)驗交流與學(xué)習(xí)
我國光電信息工程專業(yè)的課程體系構(gòu)建與完善,應(yīng)當(dāng)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(yè)教學(xué)的人員在專業(yè)能力與課程規(guī)劃能力上的不足,以及各科教師的缺乏,導(dǎo)致課程體系的制定偏向于教師教學(xué)任務(wù)的分配,忽視了利用課程的合理搭配來提升教學(xué)質(zhì)量,所以必須要加強高校的師資力量建設(shè),確保光電信息工程專業(yè)教師的充足。另外,應(yīng)當(dāng)結(jié)合目前國際中最新的光電信息專業(yè)的知識與技術(shù),及時對教學(xué)教材與教學(xué)知識進行更新與完善,像學(xué)生傳遞最新的專業(yè)知識與技能。同時,結(jié)合國外高校在光電信息工程專業(yè)課程體系上的優(yōu)勢進行分析,發(fā)現(xiàn)自身的不足之處,加深國內(nèi)外對課程體系構(gòu)建的經(jīng)驗交流與學(xué)習(xí),進一步完善我國高校光電信息工程專業(yè)的課程體系,使其更加合理化、高效化。
4.總結(jié)
我國高校光電信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建與完善,應(yīng)當(dāng)深入了解我國各大高校在光電信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建上方面的實際情況,明確課程體系構(gòu)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(yè)課程體系構(gòu)建與完善工作的監(jiān)管力度,加強高校師資力量建設(shè),豐富高校光電信息工程專業(yè)課程內(nèi)容,加深對國內(nèi)外高校課程體系的經(jīng)驗交流與學(xué)習(xí)等措施,進一步完善我國光電信息工程專業(yè)的課程體系,從而取得更好的教學(xué)效果,為我國輸送更多的具有扎實專業(yè)知識與技能的光電信息工程專業(yè)人才。
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區(qū)域產(chǎn)業(yè)是指在某一特定區(qū)域內(nèi),生產(chǎn)同類商品或提供同種服務(wù)的所有企業(yè)的集合,反映的主要是產(chǎn)業(yè)空間布局狀況以及由此所決定的區(qū)域間橫向經(jīng)濟關(guān)系。生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)涵蓋醫(yī)藥、食品、檢驗、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域⑤,產(chǎn)業(yè)相關(guān)集群的形成對于促進地方經(jīng)濟建設(shè),保障經(jīng)濟、社會、環(huán)境與人的協(xié)調(diào)發(fā)展意義重大。
1.生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位“十一五”以來,國務(wù)院批準(zhǔn)了《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》和《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,大力推進生物技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化,生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值以年均22.9%的速度增長?!秶鴦?wù)院關(guān)于印發(fā)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》提出,到2015年,生物產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重將比2010年翻一番;到2020年,把生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)?!秶摇笆濉笨茖W(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和《國家“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》明確提出將“研究預(yù)防和早期診斷關(guān)鍵技術(shù),顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領(lǐng)域的發(fā)展思路之一;將生物制藥技術(shù)列為重大支持方向之一;將食品安全列為民生科技示范重點,食品安全檢測產(chǎn)業(yè)將成為新型公益類重點資助領(lǐng)域。
2.吉林省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀“振興東北老工業(yè)基地”、“長吉圖開發(fā)開放先導(dǎo)區(qū)”、“長春市國家級生物產(chǎn)業(yè)基地”等國家和地方的政策性投入,使吉林省生物工程領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成了比較優(yōu)勢,已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫(yī)藥企業(yè)集團和一大批中小型生物醫(yī)藥研發(fā)和制藥企業(yè),以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產(chǎn)企業(yè)。2012年,相關(guān)產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)快速、強勁的發(fā)展勢頭,全年醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售產(chǎn)值1550億元以上,同比增長34.7%⑥。吉林省工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃提出,在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)方面,將吉林省建設(shè)成為國內(nèi)外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地;在醫(yī)療儀器設(shè)備及器械方面,提升醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展水平,加快補齊醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板,重點發(fā)展多功能激光治療設(shè)備、臨床檢驗分析儀器等醫(yī)療檢驗儀器。到2015年,全省醫(yī)藥工業(yè)總產(chǎn)值達到2000億元,年均增長27%⑦。
3.吉林省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)高層次人才相對不足目前,吉林省生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但企業(yè)創(chuàng)新能力薄弱、仿制藥比重較大;高端醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業(yè)技術(shù)力量十分薄弱,缺少足夠的優(yōu)秀創(chuàng)新人才,造成核心技術(shù)往往依賴引進,受制于人。生物工程產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè),通過對相關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn):(1)生物產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展導(dǎo)致人才數(shù)量缺口加大;(2)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力提升導(dǎo)致高端人才匱乏;(3)國內(nèi)外同行業(yè)的發(fā)展差距導(dǎo)致人才流失嚴(yán)重;(4)要突破國外技術(shù)壁壘需要生物醫(yī)學(xué)與機電一體化人才;(5)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展對人才實踐能力的要求攀升。因此,吉林省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的提升和持續(xù)健康發(fā)展需要大批高層次實踐創(chuàng)新人才?!秶抑虚L期生物技術(shù)人才發(fā)展規(guī)劃(2010-2020年)》指出,重點培養(yǎng)生物產(chǎn)業(yè)高端創(chuàng)新型人才、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)專業(yè)人才;鼓勵企業(yè)與科研機構(gòu)、高校聯(lián)合建立生物技術(shù)人才培養(yǎng)基地;建立人才及人才團隊在企業(yè)與科研院所之間流動的暢通渠道。目前,吉林省生物工程專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)單位僅3所,即吉林大學(xué)、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產(chǎn)業(yè)輸送了優(yōu)秀人才,但在生物、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、機電一體化人才培養(yǎng)方面尚不能滿足我省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求。
二、長春理工大學(xué)對生物工程專業(yè)碩士學(xué)位研究生培養(yǎng)體系建設(shè)的探索
1.多學(xué)科交叉融合,凝練專業(yè)特色,明確人才培養(yǎng)目標(biāo)定位長春理工大學(xué)堅持生物、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、機電等多學(xué)科交叉融合的辦學(xué)特色,結(jié)合吉林省生物醫(yī)藥、食品安全檢測工程產(chǎn)業(yè)等區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,形成了生物醫(yī)學(xué)光機電一體化技術(shù)的生物工程優(yōu)勢學(xué)科。涵蓋三個穩(wěn)定的、特色鮮明的專業(yè)方向:(1)生物醫(yī)學(xué)檢驗工程,以國產(chǎn)化及自主創(chuàng)新的生物醫(yī)學(xué)檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術(shù)為研發(fā)目標(biāo);(2)醫(yī)藥用生物反應(yīng)器與監(jiān)測設(shè)備工程,側(cè)重基因重組藥物的通用載體生物反應(yīng)器構(gòu)建與應(yīng)用技術(shù),以及細胞工廠配套光電顯微光電監(jiān)控設(shè)備的研發(fā);(3)食品安全檢測工程,側(cè)重食品中雌激素類、毒素、農(nóng)藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發(fā)。為吉林省醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品、商檢等企事業(yè)單位培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用復(fù)合型高層次人才。
2.優(yōu)化課程體系,構(gòu)建雙師型導(dǎo)師隊伍,探索三對接人才培養(yǎng)模式整合教學(xué)與實踐優(yōu)勢,按照專業(yè)方向的不同,采用分類培養(yǎng)的指導(dǎo)思想,突出知識背景交叉與能力培養(yǎng)并重的特色,設(shè)置了科學(xué)合理的課程體系,包括必修課(18學(xué)分)、公選課(10學(xué)分)、方向選修課(6學(xué)分)三個模塊,模塊間遵循“夯實基礎(chǔ)-提高能力-強化應(yīng)用”的培養(yǎng)規(guī)律。教學(xué)團隊由企業(yè)專家、國外學(xué)者和校內(nèi)教師組成,企業(yè)專家講授實踐性較強的課程,國外專家學(xué)者主講學(xué)科前沿性講座,突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養(yǎng)與個人負(fù)責(zé)相結(jié)合的指導(dǎo)方式,構(gòu)建雙師型導(dǎo)師隊伍。導(dǎo)師組由具有副教授以上職稱或博士學(xué)位的校內(nèi)教師,和具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)或具有博士學(xué)位的合作單位專家組成。形成一支結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)思想活躍、教學(xué)科研與實踐經(jīng)驗豐富的教學(xué)團隊。以實際項目為主要載體,融通基礎(chǔ)理論教學(xué)、前沿技術(shù)和實踐教學(xué),構(gòu)建“學(xué)研用”三位一體的人才培養(yǎng)模式。學(xué)習(xí)方式分為全日制學(xué)習(xí)方式,學(xué)制2.5年;非全日制學(xué)習(xí)方式,學(xué)制3年。培養(yǎng)方式為校企(行)聯(lián)合培養(yǎng),對于全日制學(xué)生,1年在校理論學(xué)習(xí),半年行(企)業(yè)頂崗實踐,1年結(jié)合崗位實踐內(nèi)容完成畢業(yè)論文;對于非全日制學(xué)生,1年在校理論學(xué)習(xí),半年企業(yè)頂崗實踐,1.5年結(jié)合崗位實踐內(nèi)容完成畢業(yè)論文。實現(xiàn)了人才培養(yǎng)與合作單位、生源層次、業(yè)界需求的對接,學(xué)校和用人單位的無縫連接。
3.建立校企聯(lián)盟,拓展實踐教學(xué)基地,全面提升人才實踐創(chuàng)新能力專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的重點在于實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),企業(yè)和行業(yè)參與高校專業(yè)學(xué)位研究生教育是保證專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量的重要手段⑧。因此,通過校企合作和優(yōu)勢互補,建立工程實踐基地,實現(xiàn)研究生聯(lián)合培養(yǎng),已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學(xué)與相關(guān)企業(yè)在聯(lián)合攻關(guān)、學(xué)術(shù)交流、學(xué)生就業(yè)、本科生實習(xí)等方面進行合作的基礎(chǔ)上,建立了生物工程專業(yè)碩士培養(yǎng)的校企聯(lián)盟。目前,與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司等15家企事業(yè)單位簽署了實踐基地合作協(xié)議,形成了以吉林省為中心,輻射北京、上海等地的穩(wěn)定的校外實踐教學(xué)基地。此外,校內(nèi)建設(shè)的與該學(xué)科直接相關(guān)的實踐教學(xué)平臺有生命科學(xué)基礎(chǔ)實驗中心,吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室,2個學(xué)校參股的集生物醫(yī)學(xué)光機電一體化研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)。目前,已投入建設(shè)經(jīng)費3000余萬元。校內(nèi)外實踐基地的建設(shè),為學(xué)生提供了充足的實踐機會,使學(xué)生在讀期間能參與企業(yè)生產(chǎn)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和新產(chǎn)品研發(fā),全面提升了人才的創(chuàng)新實踐能力和就業(yè)競爭力。
4.“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)動,以科研合作為紐帶,保障學(xué)位論文的先進性與實用性“產(chǎn)學(xué)研”合作教育的本質(zhì)特征是尋求高等教育自身規(guī)律與現(xiàn)實社會對人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產(chǎn)學(xué)研”合作教育,實現(xiàn)教學(xué)、科研、生產(chǎn)三結(jié)合,能更有效地提高辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量,克服高等教育脫離社會實踐需要的傾向,增強其社會適應(yīng)能力和生存能力⑩。自2000年以來,我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業(yè)有限責(zé)任公司、長春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業(yè),聯(lián)合完成了國家級、省級和橫向科研項目17項,累積科研經(jīng)費達2000余萬元。以科研合作為紐帶,將科研項目立項、研發(fā)推廣過程與生物工程專業(yè)碩士培養(yǎng)相結(jié)合,形成了“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)動模式,增進了學(xué)校與企業(yè)間的合作交流。學(xué)生畢業(yè)論文選題結(jié)合專業(yè)方向、校企聯(lián)合攻關(guān)項目和企業(yè)實際需求,鼓勵原始創(chuàng)新或集成創(chuàng)新。學(xué)生在校內(nèi)和校外導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下,掌握了扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)和先進的實踐技術(shù)手段,具備了綜合運用科學(xué)理論和技術(shù)方法解決實際工程技術(shù)問題的能力,保障了學(xué)位論文的先進性與實用性。
關(guān)鍵詞: 軍工企業(yè)工程碩士培養(yǎng)機制
一、我國工程碩士的培養(yǎng)的歷程和現(xiàn)狀
為改善我國學(xué)位體制中工科學(xué)位比較單一的狀況,進一步完善具有我國特色的學(xué)位制度,經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會批準(zhǔn),我國于1997年設(shè)置工程碩士專業(yè)學(xué)位,并于1998年成立了全國工程碩士教育指導(dǎo)委員會,作為指導(dǎo)和組織工程碩士招生和培養(yǎng)的組織機構(gòu),同時在《工程碩士專業(yè)學(xué)位設(shè)置》中明確規(guī)定:“對攻讀工程碩士專業(yè)學(xué)位的人員實行學(xué)校與工礦企業(yè)建設(shè)部門合作培養(yǎng),要加強合作培養(yǎng)基地建設(shè),形成合作培養(yǎng)的有效機制?!盵1]P82自1997年設(shè)置以來,清華大學(xué)等11所大學(xué)招生,工程碩士專業(yè)學(xué)位的教育發(fā)展迅速,到2008年,我國已經(jīng)有200多所高校共招收4萬8千多名工程碩士生,[2]目前工程碩士學(xué)位成為專業(yè)學(xué)位中涉及面最廣、招生人數(shù)最多的專業(yè)學(xué)位類型。
工程碩士是具有與工學(xué)碩士學(xué)位同等效力的專業(yè)學(xué)位,是對工學(xué)碩士學(xué)位的補充和擴展,與偏重于理論研究相配合的偏重于實際工程應(yīng)用的專業(yè)學(xué)位,主要為工礦企業(yè)和工程建設(shè)部門,特別是大中型企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高層次技術(shù)和管理人才,因此,工程碩士教育培養(yǎng)的對象主要是工礦企業(yè)的在職科研技術(shù)和管理人員,采取的是“進校不離崗”的學(xué)習(xí)方式,以提高他們的專業(yè)能力、更新專業(yè)知識和提高管理水平為主要目的。而工程碩士學(xué)位的培養(yǎng)要求是工程碩士專業(yè)學(xué)位的獲得者應(yīng)該掌握所從事的工程領(lǐng)域的堅實的理論基礎(chǔ)和廣博的專業(yè)知識,掌握解決工程領(lǐng)域問題的先進技術(shù)方法和現(xiàn)代技術(shù)手段。因此,工程碩士的辦學(xué)思想是“服務(wù)于工程企業(yè),培養(yǎng)高級實用人才”,這就決定了工程碩士生的培養(yǎng)模式是一種彈性的、寬松的,能體現(xiàn)個性培養(yǎng)的全新的模式。
二、我國軍工企業(yè)的人才培養(yǎng)的特點和困境
美國等國部隊在海灣等局部戰(zhàn)爭中的勝利說明傳統(tǒng)的機械性的武器已經(jīng)被具有高科技的巡航導(dǎo)彈、遠程空地導(dǎo)彈和各種隱形、夜視、激光制導(dǎo)等先進武器所替代,現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭已經(jīng)是科技戰(zhàn)、知識戰(zhàn)、信息戰(zhàn),并進一步擴展了武器研究及生產(chǎn)領(lǐng)域,如控制、制導(dǎo)、光學(xué)、計算機、機械等多個領(lǐng)域,同時知識的交叉性要求現(xiàn)代軍工企業(yè)的武器研究和生產(chǎn)必須打破原有的條塊分割等壁壘,而戰(zhàn)爭的高對抗性也要求我們必須跨越式地加快知識更新和管理思想的轉(zhuǎn)變。因此,在人才培養(yǎng)上,由于武器研究和生產(chǎn)的專業(yè)性較強,保密性較高,在培養(yǎng)上,我們必須在一定范圍內(nèi)有針對性地提高軍工企業(yè)工程技術(shù)人才的研究能力和管理人員的管理水平。
而從歷史上來看,造成我國軍工企業(yè)人才培養(yǎng)處于困境的原因主要有如下幾點,首先是計劃經(jīng)濟體制和強烈的“備戰(zhàn)”色彩使我國軍工產(chǎn)業(yè)從建立起就被賦予特殊地位,即保密性,這種特殊性造成我國軍工產(chǎn)業(yè)具有壟斷性和特權(quán)性,使得企業(yè)經(jīng)營觀念僵化、落后,缺乏市場意識、競爭意識,更缺少市場風(fēng)雨的嚴(yán)酷洗禮,制度上的僵化直接造成人才難以系統(tǒng)培養(yǎng)和交流。其次,改革開放以來,國家將工作重心轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟建設(shè)上來,并進行了相應(yīng)的軍事戰(zhàn)略調(diào)整,國防開支占整個國家財政開支的比重在隨后的一段時期內(nèi)大大降低,人才培養(yǎng)經(jīng)費的緊張直接導(dǎo)致了我國軍工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和升級換代的步伐放慢,企業(yè)創(chuàng)新能力不夠。最后,伴隨經(jīng)濟建設(shè)的不斷深化,軍工企業(yè)由于其特殊性,在企業(yè)改制與創(chuàng)新方面嚴(yán)重滯后,曾一度連續(xù)多年成為虧損行業(yè),直接造成大批軍工企業(yè)的熟練工人和技術(shù)骨干向“三資”“合資”等企業(yè)流動,軍工產(chǎn)業(yè)一度出現(xiàn)大范圍的技術(shù)人員流失和斷層。
目前,全球化已是一種世界性的趨勢。面對國外先進的生產(chǎn)流程、管理制度和技術(shù)創(chuàng)新,我國的軍工企業(yè)急需引進、消化和創(chuàng)新,而現(xiàn)有的我國軍工企業(yè)難以與外國軍工企業(yè)通過合資等渠道來引進先進的生產(chǎn)和管理制度。此外,一國之中,國防工業(yè)與民用工業(yè)的隔絕對彼此的發(fā)展也是一種極大的制約,國防經(jīng)濟只有被納入國民經(jīng)濟的大體系中,兩者才能相互促進,相互加速發(fā)展,軍民兼容,開發(fā)技術(shù)資源,才能將大量尖端技術(shù)相互轉(zhuǎn)化,才能對經(jīng)濟發(fā)展起推動作用,而其中的關(guān)鍵就是人才。
國防科技人才是國家戰(zhàn)略性資源,人才資源也是未來國防科技工業(yè)基礎(chǔ)中最寶貴的資源。今后一個時期,國防科技工業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)就是如何吸引、保留和培養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)人才。多年以來,我國國防科技工業(yè)人才隊伍存在著結(jié)構(gòu)不盡合理,分布不平衡,以及高級專業(yè)技術(shù)人才和高級技能人才,特別是拔尖人才短缺和后繼乏人等問題,同時隨著國防科技工業(yè)企業(yè)體制改革的深入,高級經(jīng)營管理人才的問題也逐漸凸顯出來。因此,如何加強軍工企業(yè)的人才隊伍建設(shè),怎樣強化創(chuàng)新人才的培養(yǎng),以此來加快知識更新速度,提高軍工企業(yè)的管理水平,現(xiàn)實地擺在我國軍工企業(yè)面前。
三、以目標(biāo)管理理論為基礎(chǔ)的軍工企業(yè)工程碩士培養(yǎng)機制
工程碩士培養(yǎng)有幾個突出的特點,第一,課程學(xué)習(xí)具有針對性。主要是指根據(jù)行業(yè)和專業(yè)進行課程設(shè)置,甚至針對不同的企業(yè)環(huán)境和科研需要增加或調(diào)整相關(guān)課程,從而使高校的先進理論和技術(shù)直接服務(wù)現(xiàn)實的科研和生產(chǎn),因此工程碩士的課程學(xué)習(xí)具有很強的目的性、可塑性和較大的靈活性。第二,學(xué)位論文具有現(xiàn)實性和可操作性。不同于在校的雙證生的學(xué)術(shù)論文,工程碩士論文大部分來源于學(xué)生的當(dāng)前工作實踐,尤其在軍工科研企業(yè),即論文大多是直接來源于自己的正在進行的科研和實驗,而且論文的成果本身就有較強的實踐性,既可直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力,而不需要任何中間環(huán)節(jié),同時又有自身的特點,即生產(chǎn)和科研大多,這就限制了科研交流與合作單位的范圍,以及科研應(yīng)用的范圍。
管理大師德魯克指出:“(目標(biāo)管理)能讓追求共同福祉成為每位管理者的目標(biāo),以更加嚴(yán)格、精確和有效的內(nèi)部控制取代外部控制?!盵3]即目標(biāo)管理可以把客觀的需要轉(zhuǎn)化為個人的目標(biāo),通過自我控制取得成就,并達到相關(guān)目標(biāo),其最大的好處就是在于它使管理人員能夠控制自己的成績。關(guān)鍵是兩點,一是目標(biāo)的確定,根據(jù)所在組織的最終目標(biāo)和組織外部的環(huán)境來確定自己的小目標(biāo)和組織目標(biāo);二是通過自我控制、自我調(diào)節(jié)來實現(xiàn)自己的目標(biāo),以此來實現(xiàn)組織的目標(biāo)。而工程碩士“進校不離崗”的學(xué)習(xí)方式和“異地辦班”的辦學(xué)模式比較吻合目標(biāo)管理的這些特點,尤其是在企業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng),既不脫離工作崗位,又通過辦班學(xué)習(xí)而形成一個組織,組織的目標(biāo)就是全體畢業(yè),而這又需要每個成員實現(xiàn)自己的目標(biāo),即取得學(xué)位;同時學(xué)習(xí)既是組織行為,又是自己行為,因而過程是自身可控的。目標(biāo)的確立需要學(xué)校和企業(yè)作為管理者通過協(xié)商和溝通來共同確定,而學(xué)員則通過全國統(tǒng)一考試來進行選拔。許多企業(yè)通過是否給予“公費”學(xué)習(xí)指標(biāo)而來進一步實現(xiàn)“有責(zé)任心的人”的人性假設(shè),從而有效實施以目標(biāo)管理為手段的工程碩士目標(biāo)培養(yǎng)機制。
軍工企業(yè)自身的特點是生產(chǎn)和科研的保密性,直接限制了軍工企業(yè)人才培養(yǎng)合作單位和培養(yǎng)專業(yè)的范圍,也要求其在培養(yǎng)目標(biāo)和選擇培養(yǎng)單位上要求較嚴(yán),范圍較窄,尤其對以提高本單位技術(shù)水平和創(chuàng)新為目標(biāo)的企業(yè)而言,合作單位的選擇更具針對性。作為原兵器工業(yè)部的一所全國重點大學(xué),現(xiàn)歸屬于工業(yè)與信息化部,源于哈軍工,以兵器研究和教學(xué)起家的南京理工大學(xué),無論是歷史淵源,還是現(xiàn)在的科研和人才培養(yǎng),都與我國的軍工企業(yè)存在著千絲萬縷的關(guān)系,因此,作為研究和培養(yǎng)兵器科技人才的全國重點大學(xué),且具有國家一級保密認(rèn)證、武器裝備科研生產(chǎn)許可證和裝備承制單位資格審查認(rèn)證的南理工,在與軍工企業(yè)合作上具有得天獨厚的優(yōu)勢,工程碩士的培養(yǎng)方式進一步強化這一合作關(guān)系,自1997年以來,通過與我國軍工企業(yè)的長期合作辦班培養(yǎng)工程碩士這一人才培養(yǎng)途徑,已經(jīng)為各地的軍工企業(yè)培養(yǎng)了數(shù)百名科研技術(shù)和管理人員,并在實踐中探索出適合軍工企業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)培養(yǎng)機制。
在與軍工企業(yè)合作之初,學(xué)校與企業(yè)的人才培養(yǎng)部門根據(jù)企業(yè)情況共同確定培養(yǎng)目標(biāo),而這個目標(biāo)不僅僅是要求學(xué)生順利地拿到學(xué)位,更為重要的是以解決企業(yè)當(dāng)下的科研項目為最終目標(biāo),并圍繞這個目標(biāo)來確定具體的培養(yǎng)方案;而對于從事管理的人員來說,則主要是以學(xué)習(xí)先進的管理理論、提高管理水平、提高企業(yè)效率為目標(biāo)。因此,整個過程是通過調(diào)整課程學(xué)習(xí)和論文寫作來具體體現(xiàn),對于課程學(xué)習(xí)則不拘于原有的培養(yǎng)方案,適當(dāng)增加對口的課程學(xué)習(xí),尤其是那些企業(yè)急需的課程,盡可能地貼近企業(yè)當(dāng)下的科研項目。與此同時確定企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師,結(jié)合兩個地方的科研情況,共同進行理論探討,取長補短,優(yōu)勢互補,通過培養(yǎng)人才,進一步實現(xiàn)企業(yè)和學(xué)校更多、更高層次的科研合作,實現(xiàn)多贏的目標(biāo)。
四、工程碩士培養(yǎng)過程中的有效控制和信息反饋
課程學(xué)習(xí)是基礎(chǔ),論文寫作是關(guān)鍵和目標(biāo),而中期考核則是對培養(yǎng)過程的監(jiān)控和評估。通過階段性的中期考核來實現(xiàn)對目標(biāo)實現(xiàn)進程的管理,這個進程一般是在課程結(jié)束后的開題階段,這個階段既是對課程學(xué)習(xí)的總結(jié),又是論文的開始,是承上啟下的關(guān)鍵時期。工程碩士通過與導(dǎo)師的直接交流,共同研究和深化學(xué)習(xí)目標(biāo),明確已經(jīng)和即將開始的學(xué)習(xí)任務(wù),同時進一步明確科研和論文的內(nèi)在關(guān)系,細化論文開題內(nèi)容,并在學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下開始論文工作?!豆こ檀T士專業(yè)學(xué)位設(shè)置方案》規(guī)定:“工程碩士專業(yè)學(xué)位的論文(設(shè)計)選題應(yīng)直接來源于生產(chǎn)實際或者具有明確的生產(chǎn)背景和應(yīng)用價值,可以是一個完整的工程技術(shù)項目的設(shè)計或研究課題,可以是技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)改造專題,可以是新工藝、新設(shè)備、新材料、新產(chǎn)品的研制與開發(fā)?!闭撐囊笾苯芋w現(xiàn)工程碩士學(xué)位論文的實踐性和職業(yè)上的局限性。首先,《方案》要求明確界定論文的“生產(chǎn)背景”和“應(yīng)用價值”,這就要求論文選題直接來源于生產(chǎn)實踐。根據(jù)南京理工大學(xué)工程碩士論文統(tǒng)計,工程碩士的選題有超過40%來源于學(xué)生所在工礦企業(yè)的工程項目或科研項目,其中軍工企業(yè)的工程碩士論文,如兵器工程、機械工程等實踐性較強的專業(yè),近65%來源于科研項目和生產(chǎn)實踐,并且都是自己主持或參與的項目。其次,進一步明確選題范圍,即“新工藝、新設(shè)備、新材料、新產(chǎn)品的研制與開發(fā)”,這些技術(shù)性的劃定直接決定了工程碩士專業(yè)學(xué)位的應(yīng)用研究類型,即某一工程、工藝、產(chǎn)品或品種,以及生產(chǎn)技術(shù)和方法在生產(chǎn)實踐中的規(guī)?;茝V應(yīng)用,以期獲取較高的經(jīng)濟效益。根據(jù)《方案》要求和實際的培養(yǎng)情況,許多涉及自身生產(chǎn)和科研項目的論文,僅僅需要對“一個完整的工程技術(shù)項目的設(shè)計或研究課題”進行整理和研究,滿足碩士學(xué)位論文的要求即可。因此,從這個意義上講,具有針對性的目標(biāo)化工程碩士培養(yǎng)模式比較好地解決了軍工企業(yè)的人才培養(yǎng)問題,同時有效地改進和提高了相關(guān)的技術(shù)水平。
在整個的培養(yǎng)過程中,尤其是論文寫作階段,企業(yè)和學(xué)校進一步擴展和加深了相關(guān)的科研合作,通過科研合作,有效檢驗工程碩士的培養(yǎng)質(zhì)量和目標(biāo)的完成情況,這就涉及軍工人才培養(yǎng)的一個關(guān)鍵性問題,即人才培養(yǎng)的價值,付出幾十萬的培養(yǎng)費,是否人有所值?通過有效的評估和反饋,檢驗培養(yǎng)的質(zhì)量是回答上述問題的主要手段。就一般而言,人才培養(yǎng)的成果短期是很難評估的,但在軍工企業(yè)的工程碩士的人才培養(yǎng)卻可以通過科研合作,在科研過程中完成相關(guān)的論文寫作,可以達到一箭雙雕的效果,既完成學(xué)業(yè),順利拿到學(xué)位,又通過完成科研項目,通過解決企業(yè)的技術(shù)攻關(guān),從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益來評估和檢驗工程碩士人才培養(yǎng)的短期的成效和價值。以南京理工大學(xué)與軍工企業(yè)合作的情況來看,一般都是校方與企業(yè)有一定的聯(lián)系,或是校友、或是科研合作,通過這種聯(lián)系而合作培養(yǎng)工程碩士,其中將近70%的對口培養(yǎng)與科研有關(guān),而論文的寫作則有近64%是直接來源于科研,因此,在人才培養(yǎng)過程中,學(xué)校和軍工企業(yè)通過評估和反饋更為廣泛地加深了雙方的合作。
五、結(jié)語
以目標(biāo)管理為基礎(chǔ)的軍工企業(yè)工程碩士培養(yǎng)機制,不僅克服了軍工企業(yè)國有的專一性、保密性等自身的人才培養(yǎng)的難題,更較好地增加了軍工科研的廣度和深度,提升了人才培養(yǎng)的層次,延伸了科研合作范圍,尤其是解決了處在較為偏遠的中西部地區(qū)軍工企業(yè)人才難招、難留的困境。同時,目標(biāo)管理的工程碩士人才培養(yǎng)機制也為其他具有行業(yè)特點的企事業(yè)單位的人才培養(yǎng)與科研合作提供了思路,也為更為廣泛的多層次、多樣化的人才培養(yǎng)提供了借鑒。
參考文獻:
[1]張文修.中國工程碩士教育的實踐與發(fā)展[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué);測試技術(shù);傳感器
中圖分類號:O6-33;G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)49-0131-02
一、引言
面向生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)《測試技術(shù)與傳感器》是一門以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換和信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容,集光、機、電于一體,綜合物理、化學(xué)、生物、材料、電子、電氣、計算機、機械等學(xué)科技術(shù)的實踐性非常強的專業(yè)基礎(chǔ)課。杭州電子科技大學(xué)生儀學(xué)院目前開設(shè)的《測試技術(shù)與傳感器》課程的課程目的為系統(tǒng)論述測試系統(tǒng)及其基本特性;介紹測試系統(tǒng)中傳感器的結(jié)構(gòu)、基本原理和典型應(yīng)用,以及傳感器的發(fā)展趨勢、選用原則等,它是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié),儀器專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,也是自控原理、智能儀器課程設(shè)計、虛擬儀器課程設(shè)計的基礎(chǔ)。
二、存在問題
目前該課程的教學(xué)狀況及存在的問題:(1)測試技術(shù)與傳感器技術(shù)屬于多學(xué)科交叉滲透課程,涉及電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等學(xué)科,對先修課要求較高,現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容,以教師課堂講授為主,側(cè)重于原理的介紹及公式的推導(dǎo),學(xué)生看不見,摸不著,缺乏感性認(rèn)識,容易出現(xiàn)枯燥、難以學(xué)好的感覺,加上很大一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性差,學(xué)習(xí)態(tài)度上不太重視,沒有投入必要的精力和時間,直接影響教學(xué)效果。(2)現(xiàn)行傳感器教材比較繁多,有的以傳感器原理為主線,有的以過程參數(shù)測量為主線,但是很多教材都沒有涉及新型傳感器的理論知識及其應(yīng)用,不利于學(xué)生拓寬知識面,不符合寬口徑人才培養(yǎng)模式。(3)目前傳感器課程的實驗環(huán)節(jié)以驗證性實驗為主,主要使學(xué)生掌握常用傳感器的使用和標(biāo)定方法,以及相應(yīng)傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路設(shè)計。(4)課程考核方式一般是以考試為主,輔以作業(yè)、實驗、考勤評價,這種考核方法很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,不能真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、對知識的掌握程度及其專業(yè)應(yīng)用能力。
傳感課程教學(xué)方法研究大多是自動化、精密儀器專業(yè)中對該課程的教學(xué)方法研究。結(jié)合本專業(yè)優(yōu)勢,本文提出通過使用啟發(fā)式教學(xué)、結(jié)合臨床實際教學(xué)、結(jié)合多媒體等手段豐富教學(xué)方法,提高生物醫(yī)學(xué)傳感教學(xué)效果。這些方法對提高生物醫(yī)學(xué)專業(yè)的傳感教學(xué)提供了重要改進措施,對提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。改革和完善《測試技術(shù)與傳感器》課程的教學(xué)模式,通過研究型教學(xué),訓(xùn)練學(xué)生的高級思維能力和解決實際問題的操作能力,培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、獨立學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)的能力,使學(xué)生具備一流大學(xué)本科生的素養(yǎng),提高核心競爭力。
三、改革目標(biāo)
1.本文擬從課堂教學(xué)模式、課程教材多樣性模式、實驗課教學(xué)模式等方面研究并探索出具有杭州電子科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)特色的“測試技術(shù)與傳感器”研究型教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的高級思維能力、解決實際問題的操作能力、交流溝通能力,在大學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)束后,離開校園和教師,具有繼續(xù)自主學(xué)習(xí)的能力。
2.在以基本傳感測試單元為框架的知識體系的基礎(chǔ)上,收集整理基于生理學(xué)與工程應(yīng)用或醫(yī)學(xué)臨床現(xiàn)象結(jié)合的傳感學(xué)科交叉內(nèi)容,為編寫生物醫(yī)學(xué)工程等工科專業(yè)適用的生物傳感教材、論文等提供教學(xué)資料并制定教材理論體系框架。
四、具體措施
(一)課堂教學(xué)模式探索
1.教師課堂講授重點為最核心的知識點,對具有遷移價值的學(xué)科基本原理進行闡述。講授內(nèi)容少而精,對重點、難點講深講透,引導(dǎo)學(xué)生多角度、深層次地理解基本原理,而對事實性知識點,則少講或不講;講授內(nèi)容寬而新,以學(xué)科的發(fā)展為大背景,了解課程基本原理在大學(xué)科中的定位,以及與學(xué)科最新發(fā)展的聯(lián)系。
教學(xué)內(nèi)容較多,面面俱到的教學(xué)難以完成教學(xué)任務(wù),教學(xué)效果并不佳。根據(jù)傳感檢測特點和生物醫(yī)學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)需要,設(shè)計該課程的課程體系以各傳感器基本功能為主,尤其是電感、電容、電壓、應(yīng)變片、磁電式傳感等章節(jié)作為教學(xué)重點和難點,其中的各個章節(jié)的應(yīng)用與心電、腦電、肌電內(nèi)容相關(guān)聯(lián),引入生物醫(yī)學(xué)工程重要的研究領(lǐng)域――腦機交互,作為重點講解;而光敏、氣敏、熱敏等章節(jié)內(nèi)容相對簡單,容易理解,不做重點講解。因此,可據(jù)此分配授課時間,突出教學(xué)重點。
2.教師根據(jù)核心知識點,提出知識點總結(jié)分析歸納問題、實際應(yīng)用相關(guān)問題等,由學(xué)生課程小組分別選擇問題,課后參閱書本、資料,提出解決方案,并由課程小組代表發(fā)言,課堂展示并交流。
此外,在各個傳感系統(tǒng)中識記結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容瑣碎難記,而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)對這部分內(nèi)容的要求并不高,不要求掌握詳細結(jié)構(gòu),在理解傳感結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上,日后工作或科研中用到這部分內(nèi)容時能夠通過查閱參考書獲得信息即可,課堂講解突出章節(jié)綱要,對其中涉及的工程應(yīng)用現(xiàn)象補充材料介紹。
3.課堂教學(xué)中,教師講述研究課題開題報告基本格式及其具體實例,由學(xué)生自我提出學(xué)科感興趣的實際問題,參閱相關(guān)資料和解決方法,模擬寫作研究課題開題報告。為更好地服務(wù)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)科交叉特點,在生物醫(yī)學(xué)傳感的教學(xué)過程中注意整理、添加與工程應(yīng)用和醫(yī)療儀器的內(nèi)容。比如,在講解壓電傳感基礎(chǔ)上增加相關(guān)的醫(yī)療應(yīng)用講解,如人工瓣膜、血壓監(jiān)測計等器件的工作原理內(nèi)容;在講解電感基礎(chǔ)上,增加當(dāng)前無創(chuàng)呼吸電感檢測的原理等介紹,這些內(nèi)容對激發(fā)學(xué)生興趣、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要作用。然而,這部分內(nèi)容還比較零散,沒有形成良好的體系,此外,目前還沒有專門適用于生物醫(yī)學(xué)工程等工科專業(yè)的生物傳感生理學(xué)教材。在講解醫(yī)療方向的應(yīng)用時,要注意資料的收集、整理和系統(tǒng)化,不僅可以很好地服務(wù)于生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的培養(yǎng)要求,還將對編寫工科專業(yè)專用的生物醫(yī)學(xué)傳感教材提供課程資料和理論框架。
4.課程教材模式探索。課程教材采用開放性體系,教師圍繞教學(xué)目標(biāo)研讀現(xiàn)行的先進教材的基礎(chǔ)之上,為學(xué)生推薦至少2本以上國內(nèi)外先進教材,包括英文原版教材,對應(yīng)于不同核心知識點,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會知識點的尋找、分析、歸納、比較,并利用各種國內(nèi)外文獻網(wǎng)絡(luò)進行最新相關(guān)進展的補充和學(xué)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生盡可能或完全避免學(xué)一門課程只讀一本書的現(xiàn)象。
在課堂教學(xué)中,除了使用多媒體和板書進行理論教學(xué)之外,還有意識地利用網(wǎng)絡(luò)公開課等引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。在我校圖書館的視頻資源中有國內(nèi)外著名大學(xué)的視頻公開課,利用這些強大的網(wǎng)絡(luò)資源可以彌補課時少、課程任務(wù)重的矛盾。比如,在該課程教學(xué)中,原理介紹部分占課時較少,在對重點器件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)課堂講解的前提下,其中一些具體的設(shè)計內(nèi)容布置給學(xué)生自學(xué)。除了緩解課時不足的矛盾,網(wǎng)絡(luò)課程資源還可補充教學(xué)內(nèi)容,加深學(xué)生對知識的理解。
教師發(fā)展學(xué)習(xí)平臺中的相關(guān)傳感課程講述,由經(jīng)驗豐富的名師授課,通過網(wǎng)絡(luò)觀看可加深對理論學(xué)習(xí)的印象,還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源,更重要的是,在這種教學(xué)過程中,向?qū)W生示范了資料收集和獲取信息的方法,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
(二)實驗課教學(xué)模式探索
1.基礎(chǔ)性實驗:圍繞測試技術(shù)與傳感器的核心知識點,掌握傳感器的基本原理及信號檢測,這類實驗主要屬于驗證性實驗。
2.綜合性實驗:模擬生產(chǎn)或生活實際中的某一具體項目開展,學(xué)生可根據(jù)被測對象的不同選擇各自合適的傳感器,實驗室配備電壓表、電流表、指示燈、蜂鳴器、計數(shù)器等設(shè)備,用于學(xué)生自行完成線路的連接,也可根據(jù)學(xué)生的具體情況拓展知識點,綜合性實驗可在做的過程中讓學(xué)生將學(xué)到的理論知識貫穿起來,整個項目采用3~4人為一小組的團隊形式,以學(xué)生為主體,教師可適時地進行引導(dǎo),循序漸進地實施項目,完成知識、技能和相關(guān)能力的學(xué)習(xí)。
3.提高性實驗:對于提高階段,我們將嘗試結(jié)合虛擬儀器實驗平臺,虛擬儀器技術(shù)是儀器智能化發(fā)展的一個重要方向。我們增設(shè)實驗內(nèi)容要求學(xué)生采用軟件LABVIEW或VB、VC等作為開發(fā)工具,設(shè)計直觀友好的用戶交互界面。如有可能還可根據(jù)檢測分析的結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的輸出控制信號。
4.除了實驗教學(xué),在與醫(yī)療儀器相關(guān)的腦機交互研究方面還可成立大學(xué)生科研活動小組,開展多種課外科技活動。其中申請者是該科研活動小組的指導(dǎo)教師之一。結(jié)合該課程的教學(xué)改革,擬吸收對生物醫(yī)學(xué)方向感興趣的同學(xué)加入,主要以觀摩實驗和學(xué)習(xí)實驗方法為主,在活動參與中激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣、促進專業(yè)學(xué)習(xí)。
五、總結(jié)
本文針對面向生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的《測試技術(shù)與傳感器》課程當(dāng)前存在的問題,結(jié)合生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)科交叉特色,提出了相應(yīng)的改革目標(biāo)和措施,使學(xué)生能自主使用各種通用傳感和專用醫(yī)療儀器平臺,靈活選擇信號分析方法,加強對儀器平臺分析的能力和對結(jié)果的理性認(rèn)識,發(fā)揮該課程的實踐性優(yōu)勢。通過施行開放式的《測試技術(shù)與傳感器》課程教學(xué)模式改革,注重實驗知識的延伸,完善考核制度等改革措施,最大程度地增強學(xué)生的自主性與參與性,培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型、外向型的“醫(yī)工結(jié)合”型儲備人才。
參考文獻:
[1]杭州電子科技大學(xué)教務(wù)處.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)及醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)培養(yǎng)計劃[Z].杭州電子科技大學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)計劃,2011.
自學(xué)考試時間
遼寧錦州2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各專業(yè)考試課程和時間安排詳見(附表四、五)。2020年上半年實踐環(huán)節(jié)考核和論文答辯的時間由各主考學(xué)校確定,各專業(yè)實踐環(huán)節(jié)考核課程及時間安排詳見(附表六、七)。
??紝I(yè)和遺留問題處理
(一)??紝I(yè)
1.能源管理(??坪酮毩⒈究贫危I(yè)自2017年下半年起停止接納新生報名,2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計(會計電算化方向)、護理學(xué)、船舶與海洋工程(航海技術(shù)方向)、船舶與海洋工程(輪機工程方向)、法律、日語、機械制造及自動化(數(shù)控加工方向)、焊接、視覺傳達設(shè)計、廣告、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計、飯店管理和信息管理與信息系統(tǒng)等14個??茖I(yè)和電廠熱能動力工程(應(yīng)用本科)、數(shù)控技術(shù)(應(yīng)用本科)、園林(應(yīng)用本科)、計算機器件及設(shè)備(應(yīng)用本科)、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學(xué)、模具設(shè)計與制造、廣告學(xué)、旅游管理、工業(yè)工程和新聞學(xué)等16個本科專業(yè)自2018年上半年起停止接納新生報名,2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術(shù)設(shè)計(人物形象設(shè)計方向)1個??茖I(yè)和服裝設(shè)計與工程(應(yīng)用本科)、營養(yǎng)、食品與健康、應(yīng)用化學(xué)、機電設(shè)備與管理(礦山方向)、電子信息工程和教育技術(shù)等6個本科專業(yè)自2018年下半年起停止接納新生報名,2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業(yè)的專業(yè)代碼和專業(yè)名稱不進行調(diào)整,仍按照原專業(yè)名稱和專業(yè)代碼報名考試及辦理轉(zhuǎn)考、免考和畢業(yè),2021年下半年起停止頒發(fā)畢業(yè)證書。
(二)??紝I(yè)遺留問題處理
??紝I(yè)停止安排課程考試后,該專業(yè)的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式:
1、??紝I(yè)中未合格的課程,可選擇其它專業(yè)中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、??紝I(yè)中,尚有二門以下(含二門)理論課沒有合格成績不能畢業(yè)的,可自主選擇自學(xué)考試其它原則上相近專業(yè)的相關(guān)課程參加考試,取得原專業(yè)考試計劃規(guī)定的課程門數(shù)和學(xué)分即可按原專業(yè)申請畢業(yè),最后辦理畢業(yè)時間為2021年6月30日。
3、停考專業(yè)中,尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業(yè)的,可按自學(xué)考試相關(guān)規(guī)定轉(zhuǎn)入其它專業(yè)參加考試,取得專業(yè)考試計劃規(guī)定的合格成績后,按照轉(zhuǎn)入專業(yè)申請畢業(yè)。
開考專業(yè)
??茖I(yè):漢語言文學(xué)、英語、連鎖經(jīng)營管理、汽車檢測與維修技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、機電設(shè)備維修與管理、文秘、學(xué)前教育、計算機應(yīng)用技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等10個專業(yè)。
專升本專業(yè):漢語言文學(xué)、旅游管理、電子商務(wù)、計算機科學(xué)與技術(shù)、動物醫(yī)學(xué)、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設(shè)計、機械設(shè)計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學(xué)、藥學(xué)、中藥學(xué)、眼視光學(xué)、公安管理學(xué)、社會工作、化學(xué)工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務(wù)工程、學(xué)前教育、環(huán)境設(shè)計、數(shù)字媒體藝術(shù)、小學(xué)教育、國際經(jīng)濟與貿(mào)易、金融學(xué)、船舶與海洋工程、會計學(xué)、工商管理、工程管理、法學(xué)和物聯(lián)網(wǎng)工程等36個專業(yè)。
根據(jù)《教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)〈高等教育自學(xué)考試專業(yè)設(shè)置實施細則〉和〈高等教育自學(xué)考試開考專業(yè)清單〉的通知》(教職成廳〔2018〕1號)文件精神,我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學(xué)考試專業(yè)調(diào)整工作實施方案》,從2018年下半年起,開考的專業(yè)全部調(diào)整為《高等教育自學(xué)考試開考專業(yè)清單》(已下簡稱《專業(yè)清單》)內(nèi)專業(yè),原開考專業(yè)不在《專業(yè)清單》內(nèi)的,專業(yè)調(diào)整后全部取消,并停止接納新生報考,2021年下半年起停止頒發(fā)畢業(yè)證書。專業(yè)調(diào)整對照情況詳見(附表一、二、三)。專業(yè)調(diào)整后,原本科專業(yè)“第二學(xué)歷”專業(yè)計劃文件已不適用,2018年下半年起停止接納新生報考“第二學(xué)歷”,不再按照“第二學(xué)歷”專業(yè)計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務(wù)、市場營銷、人力資源管理、金融學(xué)、會計學(xué)(AB計劃)和工商管理(AB計劃)等九個專業(yè),按照教育部文件要求,計劃中增加公共政治課“基本原理概論”(課程代碼:03709)。2019年下半年起報考該九個專業(yè)的新生,須考“基本原理概論”(課程代碼:03709)。符合《遼寧省高等教育自學(xué)考試學(xué)歷認(rèn)定和課程免考實施細則》(遼招考委字〔2009〕21號)要求的考生,可以申請課程免考。
附表四:遼寧省自學(xué)考試2020年4月考試課程安排表(開考專業(yè))(點擊鏈接查看)
附表五:遼寧省自學(xué)考試2020年4月考試課程安排表(停考專業(yè))(點擊鏈接查看)
自學(xué)考試時間
遼寧大連2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各專業(yè)考試課程和時間安排詳見(附表四、五)。2020年上半年實踐環(huán)節(jié)考核和論文答辯的時間由各主考學(xué)校確定,各專業(yè)實踐環(huán)節(jié)考核課程及時間安排詳見(附表六、七)。
停考專業(yè)和遺留問題處理
(一)??紝I(yè)
1.能源管理(??坪酮毩⒈究贫危I(yè)自2017年下半年起停止接納新生報名,2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計(會計電算化方向)、護理學(xué)、船舶與海洋工程(航海技術(shù)方向)、船舶與海洋工程(輪機工程方向)、法律、日語、機械制造及自動化(數(shù)控加工方向)、焊接、視覺傳達設(shè)計、廣告、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計、飯店管理和信息管理與信息系統(tǒng)等14個專科專業(yè)和電廠熱能動力工程(應(yīng)用本科)、數(shù)控技術(shù)(應(yīng)用本科)、園林(應(yīng)用本科)、計算機器件及設(shè)備(應(yīng)用本科)、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學(xué)、模具設(shè)計與制造、廣告學(xué)、旅游管理、工業(yè)工程和新聞學(xué)等16個本科專業(yè)自2018年上半年起停止接納新生報名,2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術(shù)設(shè)計(人物形象設(shè)計方向)1個專科專業(yè)和服裝設(shè)計與工程(應(yīng)用本科)、營養(yǎng)、食品與健康、應(yīng)用化學(xué)、機電設(shè)備與管理(礦山方向)、電子信息工程和教育技術(shù)等6個本科專業(yè)自2018年下半年起停止接納新生報名,2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業(yè)的專業(yè)代碼和專業(yè)名稱不進行調(diào)整,仍按照原專業(yè)名稱和專業(yè)代碼報名考試及辦理轉(zhuǎn)考、免考和畢業(yè),2021年下半年起停止頒發(fā)畢業(yè)證書。
(二)??紝I(yè)遺留問題處理
停考專業(yè)停止安排課程考試后,該專業(yè)的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式:
1、??紝I(yè)中未合格的課程,可選擇其它專業(yè)中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、??紝I(yè)中,尚有二門以下(含二門)理論課沒有合格成績不能畢業(yè)的,可自主選擇自學(xué)考試其它原則上相近專業(yè)的相關(guān)課程參加考試,取得原專業(yè)考試計劃規(guī)定的課程門數(shù)和學(xué)分即可按原專業(yè)申請畢業(yè),最后辦理畢業(yè)時間為2021年6月30日。
3、??紝I(yè)中,尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業(yè)的,可按自學(xué)考試相關(guān)規(guī)定轉(zhuǎn)入其它專業(yè)參加考試,取得專業(yè)考試計劃規(guī)定的合格成績后,按照轉(zhuǎn)入專業(yè)申請畢業(yè)。
開考專業(yè)
??茖I(yè):漢語言文學(xué)、英語、連鎖經(jīng)營管理、汽車檢測與維修技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、機電設(shè)備維修與管理、文秘、學(xué)前教育、計算機應(yīng)用技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等10個專業(yè)。
專升本專業(yè):漢語言文學(xué)、旅游管理、電子商務(wù)、計算機科學(xué)與技術(shù)、動物醫(yī)學(xué)、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設(shè)計、機械設(shè)計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學(xué)、藥學(xué)、中藥學(xué)、眼視光學(xué)、公安管理學(xué)、社會工作、化學(xué)工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務(wù)工程、學(xué)前教育、環(huán)境設(shè)計、數(shù)字媒體藝術(shù)、小學(xué)教育、國際經(jīng)濟與貿(mào)易、金融學(xué)、船舶與海洋工程、會計學(xué)、工商管理、工程管理、法學(xué)和物聯(lián)網(wǎng)工程等36個專業(yè)。
根據(jù)《教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)〈高等教育自學(xué)考試專業(yè)設(shè)置實施細則〉和〈高等教育自學(xué)考試開考專業(yè)清單〉的通知》(教職成廳〔2018〕1號)文件精神,我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學(xué)考試專業(yè)調(diào)整工作實施方案》,從2018年下半年起,開考的專業(yè)全部調(diào)整為《高等教育自學(xué)考試開考專業(yè)清單》(已下簡稱《專業(yè)清單》)內(nèi)專業(yè),原開考專業(yè)不在《專業(yè)清單》內(nèi)的,專業(yè)調(diào)整后全部取消,并停止接納新生報考,2021年下半年起停止頒發(fā)畢業(yè)證書。專業(yè)調(diào)整對照情況詳見(附表一、二、三)。專業(yè)調(diào)整后,原本科專業(yè)“第二學(xué)歷”專業(yè)計劃文件已不適用,2018年下半年起停止接納新生報考“第二學(xué)歷”,不再按照“第二學(xué)歷”專業(yè)計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務(wù)、市場營銷、人力資源管理、金融學(xué)、會計學(xué)(AB計劃)和工商管理(AB計劃)等九個專業(yè),按照教育部文件要求,計劃中增加公共政治課“基本原理概論”(課程代碼:03709)。2019年下半年起報考該九個專業(yè)的新生,須考“基本原理概論”(課程代碼:03709)。符合《遼寧省高等教育自學(xué)考試學(xué)歷認(rèn)定和課程免考實施細則》(遼招考委字〔2009〕21號)要求的考生,可以申請課程免考。
附表四:遼寧省自學(xué)考試2020年4月考試課程安排表(開考專業(yè))(點擊鏈接查看)
附表五:遼寧省自學(xué)考試2020年4月考試課程安排表(停考專業(yè))(點擊鏈接查看)
關(guān)鍵詞:光纖通信;理論教學(xué);實驗教學(xué)
中圖分類號:G642.41 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)08-0167-03
當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的,若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展,當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計算機技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此,要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計算機工程師或通信工程師,除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外,也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識,比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性,并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實驗教學(xué)方法。
一、光纖通信技術(shù)簡介
1960年,美國人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1],給光通信帶來了新的希望。和普通光相比,激光具有波譜寬度窄,方向性極好,亮度極高,以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光,它的特性和無線電波相似,是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后,氦―氖(He-Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出現(xiàn),并投入實際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用,使沉睡了80年的光通信進入一個嶄新的階段。
1966年,英籍華裔學(xué)者高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文,指出了利用光纖(Optical Fiber)進行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑,奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中,波長為1.55μm的光纖損耗:1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986年是0.154 dB/km,接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年,作為光纖通信用的光源也取得了實質(zhì)性的進展。1977年,貝爾實驗室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達到10萬小時(約11.4年),外推壽命達到100萬小時,完全滿足實用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進步,使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中,光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。
由于在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4],因此相對于電纜通信或微波通信,光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。綜上所述,可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位,因此,光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5],也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。
二、光纖通信課程教學(xué)研究
(一)光纖通信課程的理論教學(xué)
電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容,它們分別是:第一部分,光纖技術(shù)的基礎(chǔ);第二部分,光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ);第三部分,光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò);第四部分,光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個部分的關(guān)系層層遞進,逐漸深入。理論學(xué)時總共32學(xué)時。
第一部分,光纖技術(shù)的基礎(chǔ)。可以先講解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識,比如:電信技術(shù)的發(fā)展,光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ),光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處,可詳細介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程,并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程,然后通過比較使用光波進行通信和使用微波進行通信的優(yōu)缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進行通信的優(yōu)缺點,讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象,重點介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識。其中,光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性,這是該部分的重點知識。總之,筆者認(rèn)為,第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的,不宜講得深奧,而應(yīng)該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理,使學(xué)生易于接受,才能提高學(xué)生對這門課程的興趣,從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對枯燥的知識。該部分學(xué)時安排為6H。
第二部分,光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件,這些器件是構(gòu)成一個完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件,學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括:基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件?;竟饫w器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等;光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等;光纖放大器的內(nèi)容包括:摻餌光纖放大器(EDFA)、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括:普通的半導(dǎo)體激光器(LD)和發(fā)光二極管(LED)、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器(OSA)、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件,講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場合等,應(yīng)結(jié)合動畫或者視頻講解,甚至如果有條件的話,可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實物給學(xué)生講解,比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時安排為10H。
第三部分,光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分,包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中,光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含:光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含:通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)(PDH)、同步數(shù)字系統(tǒng)(SDH)、異步傳輸模式(ATM)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含:通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)(WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù))、無源光網(wǎng)絡(luò)(G-PON、E-PON、WDM-PON)、光傳送網(wǎng)(G.709OTN)、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù),講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場合等,應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動畫進行講解,PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時安排為12H。
第四部分,光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實施、檢測中一些常用的設(shè)備和儀器,在本門課程的實驗教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備,是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括:光功率計的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機械特性和強度測量、光時域反射計(OTDR)的使用;光接收機靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)。其中,重點講解光功率計、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時安排為4H。
(二)光纖通信課程的實驗教學(xué)
對于電子信息工程本科專業(yè)而言,畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才,而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實驗課程及課程設(shè)計,因此,筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實驗教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而,筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時設(shè)置為48學(xué)時,理論教學(xué)學(xué)時為32學(xué)時,7個實驗的教學(xué)學(xué)時為16學(xué)r。
根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗,認(rèn)為具體的實驗課程設(shè)置如下。
1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理,熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
2.光時域反射計(OTDR)測光纖鏈路特性。用光時域反射計測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。了解光時域反射計工作原理及操作方法,學(xué)習(xí)用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
3.光波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)實驗及其誤碼率測量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測試其誤碼率,了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖,并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ),根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理;學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖;掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo);熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時設(shè)置為3個課時。
5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實驗。利用全自動熔接機向?qū)W生演示光纖熔接的全過程,了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理;了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設(shè)計實驗。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù);利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng);了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能;了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理;了解光纖光柵的光譜特性;學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時設(shè)置為3個課時。
7.光帶通濾波器的設(shè)計。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù);利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理,了解光耦合器各項參數(shù)的測試方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
通過以上實驗課程,能夠使電子信息工程本科學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個比較感觀的認(rèn)識,而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性,為將來在具體的工程設(shè)計及進一步深造中奠定基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
光纖通信技術(shù)在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位,電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言,除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外,了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點和光纖通信課程內(nèi)容的分析,討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系,分析其重要性,并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗,提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實驗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。
參考文獻:
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[3]曲鵬.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及展望[J].硅谷,2014,7(24):2-2.
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;物理學(xué)史;課堂教學(xué);興趣激發(fā)
作者簡介:李玲(1980-),女,湖北荊州人,長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,講師。(湖北 荊州 430020)
基金項目:本文系長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院教研基金項目(項目編號:JY201112)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0122-02
一、大學(xué)物理課程的意義
物理是自然科學(xué)的基礎(chǔ)性學(xué)科,它的知識體系和思維方法貫穿人們學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識的始終,培養(yǎng)人的科學(xué)精神,陶冶人的科學(xué)思維,教會人應(yīng)用科學(xué)方法解決具體問題。大學(xué)物理是工程技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“我院”)相關(guān)系部許多專業(yè)課的理論基礎(chǔ),但因有些學(xué)生認(rèn)識不到這門課的重要性,經(jīng)常在課程中期出現(xiàn)畏難厭學(xué)現(xiàn)象?,F(xiàn)通過改革課堂教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣,以期提高教學(xué)質(zhì)量。
物理學(xué)史上的許多名人軼事及其主要研究成果的研發(fā)過程都對今人有積極的指導(dǎo)作用,如光學(xué)波粒二象性對立統(tǒng)一的認(rèn)知發(fā)展過程。若能結(jié)合教學(xué)內(nèi)容將物理學(xué)史中有代表性的知識體系發(fā)展融入教學(xué)過程,既可激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,改變滿堂灌的理論推導(dǎo),又可有機地將物理知識要點與科學(xué)的世界觀及哲學(xué)發(fā)展理論結(jié)合起來,有利于學(xué)生知識底蘊的累積和眼界的開闊。
表1 大學(xué)物理全模塊教學(xué)內(nèi)容及課時分配
我院經(jīng)過數(shù)年的大學(xué)物理模塊化教學(xué)改革[1]后,將學(xué)科內(nèi)容分為六個模塊(表1),參考課時分配,本文討論如何在課堂教學(xué)中將物理學(xué)發(fā)明史、名人史等容易激發(fā)學(xué)生興趣的內(nèi)容導(dǎo)入,以及導(dǎo)入后其對課題教學(xué)可起到的積極作用,課程內(nèi)容以我院現(xiàn)在使用的大學(xué)物理教材[2]為準(zhǔn)。
二、大學(xué)物理全模塊教學(xué)內(nèi)容
1.力學(xué)
力學(xué)部分的講授內(nèi)容比較多,是物理學(xué)實踐探索方法與思想體系建立的基礎(chǔ)。質(zhì)點運動學(xué)有兩次課,第一次課緒論開端討論物理學(xué)科的研究范圍,介紹從古人對自然的樸素的感性認(rèn)知,到近代利用微積分等數(shù)學(xué)工具歸納推導(dǎo)大量天文觀測數(shù)據(jù)及實驗室數(shù)據(jù)而獲得的經(jīng)典物理學(xué)基本定理與定律,再到近現(xiàn)代的量子物理和相對論,物理的發(fā)展史即人類文明的發(fā)展史。這兩次課中要將大學(xué)物理用到的微積分、矢量等數(shù)學(xué)知識進行系統(tǒng)化介紹,而微積分的發(fā)明者之一牛頓正是近代物理的標(biāo)志人物。
牛頓定律部分由于學(xué)生熟悉內(nèi)容,在理論講授部分很容易分散注意力,因此,介紹相關(guān)物理學(xué)史知識可以有效地激發(fā)學(xué)生興趣。如被稱為近代物理學(xué)之父的伽利略,其著名的比薩斜塔落體實驗、斜面實驗皆入選最美麗的十大物理實驗,[3]其物理思想如慣性、力與運動的關(guān)系等,是牛頓定律得以建立的基石。而牛頓在1687年發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運動定律是經(jīng)典力學(xué)的基石。質(zhì)點動力學(xué)的最后一節(jié)非慣性系略有些抽象。以科里奧利命名的旋轉(zhuǎn)參考系中的慣性力有許多常見實例,很容易激發(fā)學(xué)生探究興趣,如臺風(fēng)氣旋、下水方向、河道兩邊的不對稱沖刷,以及著名的列入十大最美物理實驗之一的傅科擺。[3]
剛體力學(xué)三次課相對來講較難較抽象,需要用到微積分、空間立體幾何及矢量叉乘知識,質(zhì)點的角動量守恒可以將開普勒第二定律的反向證明作為計算實例,而歷史上牛頓正是由開普勒第二定律推導(dǎo)定義角動量的概念。在大段相對沉悶的概念講解和定理推導(dǎo)之后,第谷與開普勒師生的歷史故事以及他們對物理學(xué)發(fā)展的貢獻很容易引起學(xué)生的興趣。
2.振動與波
由于簡諧振動的振動方程、平面簡諧波的波動方程等都比較抽象,其對應(yīng)物理量的計算和轉(zhuǎn)換多,所以此處學(xué)生最易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
機械振動兩次課,第一節(jié)課可用中國2013年6月太空課堂的單擺實驗導(dǎo)入;第二次課的利薩,及其后的阻尼振動及共振在生活中的應(yīng)用及歷史中的實例就更多了,例如著名的18世紀(jì)拿破侖士兵齊步過橋致橋塌事件。在西方,波動現(xiàn)象的本質(zhì)首先是由達芬奇發(fā)現(xiàn)的。機械波致質(zhì)點受迫振動也可舉共振的例子,如中國古代戰(zhàn)場上利用共振器判斷敵軍多寡和方位、唐朝寺廟鐘磬聲波共鳴等事例。第二次課中可以用1842年多普勒在散步時的“多普勒效應(yīng)”導(dǎo)入,目前該效應(yīng)應(yīng)用很廣。
3.熱學(xué)
熱學(xué)部分我院僅勘工和化工類專業(yè)需要學(xué)習(xí)。氣體動理論部分的兩次課中涉及到微積分的計算不太多,學(xué)生們對克拉伯龍方程也有一定基礎(chǔ),總體難度不大。第二次課講自由度及麥?zhǔn)纤俾史植悸蕰r,由于涉及到統(tǒng)計學(xué),相對比較枯燥且理論公式冗長??梢栽谇捌谝延^察到學(xué)生狀態(tài)及接受水平的基礎(chǔ)上,淡化理論,介紹一下科學(xué)家麥克斯韋生平。麥克斯韋被譽為牛頓與愛因斯坦之間最偉大的物理學(xué)家,其一生對物理學(xué)的卓越貢獻不僅表現(xiàn)在對后世產(chǎn)生巨大影響的電磁學(xué)上。他在熱力學(xué)方面提出的麥克斯韋速率分布式也是應(yīng)用最廣泛的科學(xué)公式之一,在許多物理分支中起著重要的作用。同時代的科學(xué)家玻爾茲曼將麥克斯韋速率分布式應(yīng)用到保守力場中,提出了玻爾茲曼速率分布律,在熱力學(xué)研究中也具有重要地位。玻爾茲曼把物理體系的熵和概率聯(lián)系起來,闡明了熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計性質(zhì)并引出了能量均分原理。
熱力學(xué)基礎(chǔ)三次課,可聯(lián)系科學(xué)發(fā)展史上對永動機的探索導(dǎo)入。如第一類永動機不可能被創(chuàng)造出來是違背了能量守恒定律,但其探索過程為熱力學(xué)第一定律的建立提供了實驗基礎(chǔ);第二類永動機則違背了熱力學(xué)第二定律。此外,熱機的發(fā)明是工業(yè)革命的標(biāo)志之一,第二次課的循環(huán)過程可借此話題導(dǎo)入。
4.光學(xué)
光學(xué)是一個古老而充滿活力的學(xué)科。[4]從十七世紀(jì)中葉牛頓和惠更斯分別提出光的微粒學(xué)說和波動學(xué)說之后,對于光的本質(zhì)的討論一直是科學(xué)界熱點話題,直到二十世紀(jì)愛因斯坦提出光的波粒二象性才告一段落。牛頓對光學(xué)的研究可視為近代光學(xué)的開端,其棱鏡分解白光實驗入選十大最美物理實驗,[3]而牛頓環(huán)實驗至今仍是大學(xué)普通物理實驗室經(jīng)典必選實驗之一。因牛頓的權(quán)威,光的微粒學(xué)說在科學(xué)界占主導(dǎo)地位達一個多世紀(jì)。光的干涉第一次課以十九世紀(jì)初托馬斯楊的雙縫干涉實驗導(dǎo)入,這一實驗揭開了近代波動光學(xué)的序幕,亦是十大最美麗的物理實驗之一。[3]第二次課薄膜干涉可以用牛頓環(huán)導(dǎo)入。第三次課中介紹在物理學(xué)史上有重要地位的邁克爾遜(1907年獲諾貝爾獎)干涉儀。
在衍射部分,將菲涅爾等實驗證明的著名泊松亮斑在第一次課中作簡單介紹,可以很好激發(fā)學(xué)生的討論熱情,因泊松亮斑的相關(guān)歷史很多學(xué)生都有所了解。第二次課的X射線衍射的發(fā)現(xiàn)過程亦十分有趣,倫琴(1901年獲諾貝爾獎)夫人戴婚戒的手骨底片是第一張X光照片。
光的偏振總體上是介紹性質(zhì)的講授,重點是1808年發(fā)現(xiàn)的馬呂斯定律和1815年布儒斯特定律,不作重點但比較有趣的雙折射現(xiàn)象則是早在1669年就被人們發(fā)現(xiàn)的,其在生活中可作為辨別晶體與非晶體的一種方式。
5.電磁學(xué)
經(jīng)典電磁學(xué)理論是大學(xué)物理中的必修模塊,雖然理論推導(dǎo)多、微積分計算多,但現(xiàn)在電磁學(xué)在生活中的應(yīng)用無處不在,且名人輩出,將課上得生動有趣并不困難。如靜電學(xué)部分的庫侖定律是1785年的庫侖扭秤實驗確立的,電荷的不連續(xù)性是由1909年密立根油滴實驗證明,該實驗是十大最美物理實驗之一。[3]第三次課講授的靜電場高斯定理因“數(shù)學(xué)之王”高斯得名。高斯生平傳聞軼事很多,尤其是其研究生時期,誤將懸留兩千余年未解的尺規(guī)作正十七邊形問題作為導(dǎo)師布置的課后作業(yè)一夜解決的故事,與學(xué)生們發(fā)散討論其心理學(xué)與教育學(xué)意義,對于學(xué)生打破心理設(shè)限努力鉆研學(xué)習(xí)很有意義。
穩(wěn)恒磁場八次課,第一次課可介紹中國古人在磁學(xué)方面的發(fā)現(xiàn),司南和指南針的意義;1820年近代磁學(xué)標(biāo)志性的奧斯特實驗等,也是學(xué)生們熟悉且有興趣的內(nèi)容。第二次課的畢奧-薩伐爾定律,可介紹其定律的得出與安培、拉普拉斯等在數(shù)學(xué)上的幫助密不可分,再次強調(diào)大學(xué)物理學(xué)習(xí)中高數(shù)知識的重要性。安培是一位在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)領(lǐng)域都有很高造詣的科學(xué)家,約第四、五次課中學(xué)習(xí)的磁場安培環(huán)路定理、安培定律都由他發(fā)現(xiàn),被稱為“電學(xué)中的牛頓”。
電磁感應(yīng)部分則由著名科學(xué)家法拉第的故事導(dǎo)入。被譽為電磁學(xué)領(lǐng)域的平民巨人,著名的自學(xué)成才的科學(xué)家法拉第,生于英國一個貧苦鐵匠家庭,僅上過小學(xué)。1831年,他作出了關(guān)于力場的關(guān)鍵性突破,永遠改變了人類文明。[4]法拉第是一位無以倫比的實驗物理學(xué)家,在電磁學(xué)、化學(xué)、電解、氣體液化等實驗方面都做出了巨大貢獻。而且法拉第十分幸運地在晚年遇到了既能理解他的物理思想,又長于數(shù)學(xué)的麥克斯韋,第三、四次課中的感生電場和位移電流假設(shè)都是由麥克斯韋提出。麥克斯韋于1873年出版了科學(xué)名著《電磁理論》,系統(tǒng)、全面、完美地闡述了電磁場理論,這一理論成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一。1888年,赫茲經(jīng)反復(fù)實驗,終于發(fā)現(xiàn)了人們懷疑和期待已久的電磁波,由法拉第開創(chuàng)、麥克斯韋總結(jié)的電磁理論,得以完美的證明。
6.相對論與近代物理
這部分內(nèi)容我院只有全模塊的勘工和建環(huán)專業(yè)按十六課時教學(xué)并考試,其他專業(yè)都只作為了解內(nèi)容,用物理學(xué)史的故事串講主要內(nèi)容即可:
(1)被譽為20世紀(jì)最偉大物理學(xué)家的愛因斯坦,其狹義相對論的兩個重要結(jié)論:時間延緩和長度收縮效應(yīng),及物理學(xué)史上著名的雙生子佯謬已被實驗證明,而為愛因斯坦贏得1921年諾貝爾獎的是光電效應(yīng)的研究。
(2)光電效應(yīng)方程中的普朗克常數(shù)對描述光的量子性非常重要,因研究黑體輻射而提出該常數(shù)的普朗克(1918年諾貝爾物理學(xué)獎)是量子力學(xué)的創(chuàng)始人。有趣的是,普朗克本人并不認(rèn)同量子理論的許多觀點,直到愛因斯坦利用能量子假設(shè)完美地解釋了光電效應(yīng)。
(3)被戲傳一舉拿下諾貝爾獎(1929)的德布羅意也是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一,以物質(zhì)波假設(shè)理論最初的確是在其博士論文中提出的,因德布羅意是法國公爵兼德國王子,使其曾被傳聞是一位花花公子,事實上德布羅意終身獻身于科學(xué),深居簡出,是個標(biāo)準(zhǔn)的工作狂。
(4)提出氫原子能級假設(shè)的天才玻爾是著名的哥本哈根學(xué)派創(chuàng)始人,量子力學(xué)的奠基人之一。
(5)概率波動力學(xué)的創(chuàng)始人薛定諤,提出著名假設(shè)“薛定諤的貓”。
三、結(jié)束語
本文按長江大學(xué)使用的《大學(xué)物理》教材[2]中各章節(jié)先后順序列出各章可能提及的名人軼事,希望對執(zhí)教于大學(xué)物理的同仁們在課堂教學(xué)中有所助益。
參考文獻:
[1]李玲,梅麗雪.獨立學(xué)院大學(xué)物理模塊化教學(xué)探討[J].華章,
2009,(9).
[2]康垂令, 伍嗣榕,李玲.大學(xué)物理[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2013.
[3]宮鐵波,張炳恒.十大經(jīng)典物理實驗回顧[J].大學(xué)物理實驗,