光电信息工程论文范文

时间:2023-02-21 21:47:42

光电信息工程论文

光电信息工程论文范文第1篇

关键词:光电信息工程专业;课程体系;现状;必要性;策略

光电信息工程专业是一门融合了光学、电子学、机械学、计算机科学的交叉性学科,被广泛应用于电子信息学、光纤通信、光电子学等领域之中,是我国高校各专业之中,最为重要的理工类专业之一。近年来,随着国家对教育事业的扶持力度越来越大,在高校专业教育教学方面的要求也更加明确,如何高效培养具有光电信息工程专业知识与专业技能的人才,使其投身于国家各行各业光电信息技术研究、开发、管理等工作中,促使我国光电信息工程技术不断取得新突破,这已经成为高校光电信息工程专业教学者、管理者、国家教育部门重点关注的工作内容。基于这一点,笔者认为应该首先从开办有光电信息工程专业的高校,在课程体系方面进行构建与完善,适当增加与删减专业课程,突出本院校的光电西夏女工程专业特色,结合市场需求进行定向式专业人才培养的课程体系改革。

1.光电信息工程专业课程体系构建的现状

结合有关高校的光电信息工程专业课程体系构建情况与教学工作效率来看,笔者认为当前我国光电信息工程专业课程体系的构建现状,其主要特点可以归纳为以下三个方面:第一,高校光电信息工程专业课程体系的构建思路与实际工作正在不断完善与深入中,但是由于受到我国专业教材更新慢、教学基础设施不完善等问题的影响,导致光电信息工程专业课程体系的构建处于缓慢发展的阶段,无法与高速发展的光电信息工程科学与日益迫切需求的市场人才要求相符合,极大的影响了我国高校对光电信息工程专业人才的培养工作。第二,高校光电信息工程专业课程体系主要包括了物理光学、信息光学、电路、基础电子技术、集成电子技术、信号与系统、数字信号处理、激光原理与技术、光电传感技术、光电仪器设计、数字图像处理、光纤通讯、计算机原理、单片机原理、自动控制原理、精密机械学等众多学科,在课程体系的构建上具有非常大的难度,在这方面,我国高校管理者与光电西夏女工程专业的领头人、教学者对课程体系构建的能力有待进一步提高。第三,我国光电信息工程专业的课程体系,其制定在当前阶段,主要还是考虑到对教师教学工作的合理分配与有序安排,而不是为了更好的搭配教学科目、提高教学效果而进行课程体系构建的,所以,从这一点上来讲,高校光电信息工程专业课程体系的目的性不合理,需要在今后我国高校光电信息工程专业的课程体系构建与完善过程中,重视对专业各科目的合理搭配与次序排列,促使教学连贯与相互联系,使学生对光电信息工程专业的知识学习与技能掌握更加高效。

2.光电信息工程专业课程体系构建的必要性分析

根据各大高校踊跃开办光电信息工程专业与国外光电信息工程专业的开办情况来看,笔者认为构建光电信息工程专业课程体系的必要性,主要体现在以下三个方面:第一,加强光电信息工程专业课程体系构建工作,是高校提升自身专业竞争力、教学质量的必要举措,通过对光电信息工程专业课程的合理选择与科学排列,促使教学工作环环相扣、井然有序,学生的学习生活也更加的有规律,能够跟上教师的教学步伐,并提高了学生的学习效率,促使高校培养出的专业人才在知识与技能方面,要优胜于其他高校,使高校自身的专业地位在全国高校中得以提升。第二,光电信息工程专业课程体系的构建与完善,是我国教育部门明确规定的具体要求,随着近年来高校在光电信息工程专业上的不断扩展,以及光电信息工程专业内容的不断丰富,高校的光电信息工程专业课程体系也应当跟上时展的脚步,通过结合高校自身发展的实际情况与教学体系、师资力量的配备,合理的构建课程体系,使光电信息工程专业的教学工作在合理的课程体系下,发挥出积极的教学作用。第三,国外高校光电信息工程专业的课程体系,有别于我国高校的光电信息工程专业的课程体系,由于国外高校的教学专业实施齐全、教学思路开放,所以国外光电信息工程教学更多的倾向于实践与理论并行的教学方式,在课程体系上自然也是理论课与实践课相辅相成,而我国光电信息工程专业的教学工作,则受到这一方面的限制,主要是进行理论教学,课程体系上也就过多的偏向于理论课,并且在不同学科的理论课排列上缺乏考虑,经常出现这一堂课与下一堂的教学内容,发生大的跳跃式改变。

3.构建与完善高校光电信息工程专业课程体系的理性策略

3.1通过国家教育政策与地方教育部门,加强高校光电信息工程专业课程体系构建与完善工作的监管力度

我国光电信息工程专业课程体系的构建与完善,其最有效的动力就是国家政策的合理规定与地方教育部门的有效监督管理,如果脱离了这两个方面的帮助与监管,我国高校光电信心工程专业的课程体系改革工作,就常常会成为纸上谈兵,只喊口号不作为。因此,笔者认为我国教育部门,应该针对我国各大高校光电信息工程课程体系的具体情况,提出合理的改进意见,并由地方教育局对本地区高校的课程体系改革工作进行监督管理,确保光电信息工程专业课程体系改革的有序进行。作为我国高校光电信息工程专业课程体系监管的主要力量,国家及地方教育部门要切实履行自身的教育工作监督与管理的职责,及时发现必指出光电信息工程专业课程体系构建的不足之处,结合相关教育专家的意见,提出完善建议。

3.2加强高校师资力量建设,丰富高校光电信息工程专业课程内容,加深对国内外高校课程体系的经验交流与学习

我国光电信息工程专业的课程体系构建与完善,应当从自身的教师团队上寻找原因,由于从事光电信息工程专业教学的人员在专业能力与课程规划能力上的不足,以及各科教师的缺乏,导致课程体系的制定偏向于教师教学任务的分配,忽视了利用课程的合理搭配来提升教学质量,所以必须要加强高校的师资力量建设,确保光电信息工程专业教师的充足。另外,应当结合目前国际中最新的光电信息专业的知识与技术,及时对教学教材与教学知识进行更新与完善,像学生传递最新的专业知识与技能。同时,结合国外高校在光电信息工程专业课程体系上的优势进行分析,发现自身的不足之处,加深国内外对课程体系构建的经验交流与学习,进一步完善我国高校光电信息工程专业的课程体系,使其更加合理化、高效化。

4.总结

我国高校光电信息工程专业课程体系的构建与完善,应当深入了解我国各大高校在光电信息工程专业课程体系构建上方面的实际情况,明确课程体系构建的重要性,通过国家教育政策与地方教育部门,加强高校光电信息工程专业课程体系构建与完善工作的监管力度,加强高校师资力量建设,丰富高校光电信息工程专业课程内容,加深对国内外高校课程体系的经验交流与学习等措施,进一步完善我国光电信息工程专业的课程体系,从而取得更好的教学效果,为我国输送更多的具有扎实专业知识与技能的光电信息工程专业人才。

参考文献

[1] 刘文耀,王晋疆,“光电信息工程”学科专业课程体系的构建[A],光电技术与系统文选――中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005.

[2] 李晨霞,康娟,夏涛,沈常宇,沈为民,徐时清,光电信息工程专业人才培养研究[J];高等理科教育,2008,(06).

光电信息工程论文范文第2篇

试探中的大一

“工欲善其事,必先利其器”。大一是又一段人生的开始,在这里,我要为我的未来奠下基土,勤奋探索人生路;同时,我也会和学长学姐交流,努力加入学生会,积极参加学校活动,并且利用一些课余时间做一些兼职,充分与社会接触,以此弥补我自身能力的不足;还有,在思想上向党组织靠拢,积极为集体奉献自己的力量。当然了,学习我是不会落下的,我要努力提高英语水平,为大二的英语四级考试做好充足的准备。

我坚信,只要大厦的根基稳固,就一定能在风雨中坚挺依旧!

奋斗中的大二

这一年,我要抓紧基础,也会做好由基础课向专业课过度的准备,我将会有选择的辅修其他专业的课程来充实自己,也会定期地检验一下自己的知识技能。同时,我会利用空闲时间学习有关计算机方面的知识,务必通过计算机二级考试。

大二,正是需要刻苦的一年。路漫漫其修选兮,吾将上下而求索。

冲刺中的大三

大三,因为临近毕业,所以我将提高自己的职业技能,搜集就业信息,并决定是否考研。在撰写专业学术报告文章时,我会大胆地提出自己的见解,锻炼自己的独立解决问题的能力。我也会学习写简历、求职信,向已经毕业的校友询问往年的求职情况。大三了,我将不断完善,努力发掘自己的潜能,进一步提高自己!

扬帆中的大四

到大四了,大学生活接近尾声,此时的我在前三年生活的积淀中已经掌握了很多,可我还需要学习,我要用三年的知识、十几年的不懈努力、亲人给与的激励,优雅高昂地成为研究生。此时,也是该准备论文的时候了,这是自己对大学四年的总结,我将认真对待。

我相信,在这份规划书的引导下我将成长,用大学四年来实现自己的目标。我愿选择充实,粉碎空虚!

光电信息工程专业就业方向分析:

光电信息工程论文范文第3篇

关键词:卓越工程 实验实践 创新 培养

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0017-01

现代光电信息工程在科研、国防、工业、农业等各方面越来越突出其重要性,光电信息工程所研究的领域,如光学显示、光信息记录与存储、光通信等已成为现代高科技及产业的重要支柱。

“卓越工程师培养计划”是教育部着力实施的针对高等工程教育的重大改革项目,也是促进我国向工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。光电信息工程专业作为首批入选教育部“卓越工程师培养计划”的专业,南京邮电大学光电工程学院本着“培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新精神和社会责任感的信息科技及其他相关领域的高素质专门人才”的人才培养目标定位,确立了“加强理论基础,注重实验能力,提高综合素质,面向社会需求”的实验教学理念,积极探索新思路,改革实验教学方法,着重培养学生的创新意识和创新能力。

1 面向培养目标的实验教学课程体系建立

“卓越工程师”要求学生掌握扎实的基础知识,掌握光电器件原理及制作工艺,在此基础上具有创新意识。根据培养的要求,光电工程学院经过实践,提出了三层次即建立基础型(演示、验证性实验)、强化型(综合、设计性实验)、创新型(研究设计性实验)的多层次结构,实验内容围绕三模块即光电检测技术实验模块、光信息传输实验模块和光信息处理实验模块。

实施方案为相关验证性实验紧跟理论课程开设;强化型实验依托光电检测技术实验室、光信息传输实验室、光信息处理实验室开设,分模块独立设课,如光电传感实验,光纤信息与光纤通信实验等,学生可根据专业和兴趣需求选择模块中的项目组合成实验相应的强化型实验课程;开放性实验依托创新平台和辅助设计室以项目、毕业设计等形式开设。整合实验内容设计根据社会发展和专业需求,进一步丰富综合应用类实验项目,增加设计性、创新性实验比例。实现课内外教学互动、开放性的实验教学,极大地鼓励学生余力或感兴趣的同学想点子想方法解决实验中实际问题,培养学生创新思维和分析能力。

具体的实施方法为重视基础实验,加强基本实验技能的训练。着重加强光路调整,光学元器件认识等基础性实验技能的训练,规定组合,计划性强,鼓励学生提问,激发学生的学习热情;强化综合实验,加强综合实践能力的培养。重在知识点联系与理解,鼓励学生勤思考,激发学生的创新意识。提升创新实验,提高学生分析与解决问题的能力。合理运用综合实验技术和方法,培养学生运用基本技术和方法分析解决实际问题的能力。创新性实验自由选择组队,强调合作,培养学生的团队意识和项目管理意识,着重培养学生独立思考能力和解决实际问题的能力。

2 丰富开放性创新性实验项目内容

在北京理工大学光电信息工程专业卓越工程师培养目标中明确提出,着力培养具有良好的思想品质与职业道德、掌握光电信息工程坚实的基础理论、系统的专门知识,必要的生产实践及试验方面的知识和技能,具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的光电信息工程专业高素质人才。

针对创新型高素质人才培养目标,南京邮电大学专门设立了开放性实验项目的立项,丰富了创新性实验项目的内容。每个学期由学院组织申报,经学校主管部门批准后立项实施,项目费用由学校主管部门划拨,课题出处可以是科研项目,社会需求,竞赛需求等,直接面向光电工程学院本科学生。

开放性项目强调了学生主体地位,学生可以自由组合立项,注重研究过程中的自主性,协作性,探索性,科学性和创新性。要求学生教师的引导下经历前期查阅资料、制定实验方案、实验材料的准备工作,完成中期实验步骤的实施、结果的记录和分析工作,最终完成后期按研究论文形式撰写实验报告等工作,突出对学生独立工作能力的训练,极大激发了学生学习的积极性、主动性和创造性,有利于培养学生创新性思维和综合素质

我院开展开放性实验项目每学期有十数项之多,例如,液晶的性能测试与液晶盒的制作,THz吸收器的设计与仿真,1×8光分路器芯片的研究与设计,基于SPCE061A凌阳单片机的环境测量系统设计,基于LabVIEW与凌阳SPCE061A实现串口数据采集,可变液体透镜的制备与性能测试,电控毛细表面张力的实验研究,光纤熔接高压电源装置的设计,太阳能电池组的设计制作等等。项目内容丰富,涉及科学研究多个方向,学生可以根据兴趣爱好自由组合选择。

具体的实施方法为学校立项后公示开放实验项目,学院由专人负责统计学生所报的课题,并通知相当教师联系学生,项目实施时间为一学期,不限具体时刻,由教师和学生利用课余时间完成项目,项目完成后学校在规定时间内组织专家组验收,通过后给学生自主个性化学分。

3 认知实习、专业实训和企业实训相衔接实习实训体系

光电工程学院根据“卓越工程师”培养目标,结合社会对光电类专业人才的实际操作能力需求,建立了认知实习、专业实训和企业实训相衔接的实习实训体系,促进学生创新意识的加强和创新能力的培养。

具体实施过程为:第一层次组织低年级学生进行认识实习,内容包括去相关实验室和厂家参观,目的是增强专业认知;第二层次为二、三年级学生开设实训类选修课程,在本中心实训实验室内进行实物认识及基本操作技能培训,如光缆剥缆,光纤熔接,切割,光纤端面处理等实训;第三层次派遣学生去企业和学校共建实验室进行产品开发型实验研究,派遣学生去相关光电企业共建实验室实践,实践时间为暑期、专业实习期间;第四层次派遣学生去企业进行学习与相关课题的毕业设计,学生可以零距离接触相关企业的生产线,实际参与生产线上的生产过程。

这一系列由浅入深,循序渐进的实践体系能使学生很好地掌握专业基本操作技能,了解专业相关市场行情,了解光电类产品需求,并通过实训实践理解专业产品的设计思路与注意事项,深得同学们的好评,每年实训实践学生报名名额爆满,取得了非常好的实践效果。

4 结语

在卓越工程师的实验实践教学实施中,树立创新教育新理念,培养具备工程实践能力,探索、创新意识及创业精神,社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才是学校的重要职责,教师在教学过程中不仅要着眼于知识的传递与传授,更重要的是对学生运用知识解决具体问题能力的培养,鼓励学生加强创新意识,使本科卓越工程师人才培养上一个新台阶。

参考文献

[1] 陈麟.光电信息工程本科生科研创新能力培养的探索[J].科教文汇,2010(8):27-28.

光电信息工程论文范文第4篇

关键词 电子信息工程 专业导论 教学初探

中图分类号:G642 文献标识码:A

0 前言

目前,专业导论是各个院校各个专业普遍开设的一门专业基础必修课。我校电子信息学院自2010年始,在新生入学第一学期为电子信息工程专业学生开设了专业导论课程。

电子信息工程专业导论是针对入校新生开展电子信息工程专业认知教育的重要环节,作为介绍专业方向、专业领域的基本概念和技术发展动向的“导论”课,可以引领学生步入电子信息工程领域,帮助他们了解专业方向,了解电子信息技术领域的各主要学科所涉及的技术、相关的业务领域和大学毕业后可能从事工作的业务范围、部门等,让新生了解电子信息工程学科的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向,为新生的专业发展提供认知和心理上的准备,以利于他们大学四年的自主学习。

本文首先介绍了电子信息工程专业导论课程的教学目的、教学目标和教学内容,接着给出了教师在本课程中采用的教学方法、考核方式以及达到的效果,初步探索了本课程的教学。

1 课程的教学目的和教学内容

1.1 教学目的

电子信息工程专业导论课程通过对电子信息工程专业的范畴、学科内容、学习方法、培养计划、课程设置以及未来就业领域的介绍,使学生了解电子信息工程专业的内涵、外延和前沿,引导学生关注相关学科研究的基本内容、发展历史、性质、领域、最新进展和发展趋势;把握和理解电子信息工程相关学科的特征。使学生了解电子信息工程专业的基本情况,明确在大学阶段专业学习的目的和主要任务,激发学生对本专业的兴趣,提高学生学习的针对性,为电子信息工程专业的学生在今后的公共基础课、专业基础课及专业课的学习过程中提供一定的指导作用。

1.2 教学内容

电子信息技术专业导论着重介绍电子信息技术的基本概念、专业内容、技术发展历程、当前的技术状况和今后的可能发展走向。在介绍概念时还联系到大学教学计划中的有关课程。以下是本课程教学的主要内容:

(1)课程概述:介绍课程的基本情况、学习要求、学习方法等,帮助学生学好本门课程。(2)电子信息技术概述:粗略了解电子信息技术的过去、现在与未来;了解要深入掌握这些技术需要进一步学习的基础理论知识、专业技术知识等。(3)消息的数字化及应用:了解文字、语音和图像的数字化技术,知道这些技术已广泛应用在通信、计算机、家用电子设备和电视系统中。(4)电磁波与无线电:了解电磁波的概念以及应用的全貌,以及相关大学课程和电子设备系统的联系。(5)通信技术与通信网:了解通信技术与通信网,建立电子信息类专业课程之间的联系,提高后续课程学习的针对性。(6)计算机科学与技术:对计算机系统有一个全面的初步了解,为后续学习计算机相关课程奠定基础。(7)互联网:了解计算机网络的基本概念、计算机网络的发展过程及特点,知道相关的名词术语。(8)控制科学与工程:了解自动控制的应用领域,学习自动控制和自动控制系统的基本概念,了解自动控制发展过程和自动控制系统分类。(9)光电信息技术:了解光电信息技术中的激光技术、光纤通信、自由空间光通信、激光雷达和光信息处理等方面的内容。(10)数字媒体技术:学习数字媒体技术的概念、内涵。了解网络电话、网络电视、移动多媒体广播和动漫等方面的内容,知道数字媒体制作的过程和工具。(11)图像信息处理及应用:了解数字图像处理的基本概念;了解数字图像处理研究的主要内容;了解数字图像处理在各个领域中的应用,以及与计算机图形学、模式识别、计算机视觉等学科的关系。(12)专业培养计划介绍及讨论:了解电子信息工程专业的培养计划,在了解公共基础课、专业基础课、专业课等之间区别和联系的基础上,指导学生制定专业学习规划。

2 教学初探

根据电子信息工程专业导论的教学目的和目标,在以下多个方面开展了本课程的工作:

具有博士学位教授职称的教师担任本课程建设项目的负责人,形成一支素质优良、学历职称结构合理的教学梯队。制定完整规范符合教学要求的教学大纲、授课计划及文字教案等,选用及时和准确反映学科发展方向和前沿、适应教学要求的优秀教材以及能够较好地辅助教学的教学参考资料。制作与授课内容相符合的电子教学课件。对教学方法进行改革实践,采用先进科学的教学方法和现代化教学手段,提高教学效果与质量。

在教学内容上:在选择新颖、全面、正式出版教材的基础上,适当补充电子信息领域的最新进展,充实教学内容。在教学方法上:采取教师讲授、学生自学讲授,课堂讨论、提问等多种方式方法,激发学生学习兴趣。在教学手段上:多媒体课件教学与黑板板书相结合,取长补短,提高课堂教学效果。教学考核上:注重平时,期末考核采取灵活多样的方式,例如,可以老师规定考核的基本内容,让学生自己拟定题目,针对该课程的教学内容完成一篇学习论文。完善教学各个环节和教学基本材料,加强教学团队建设,进一步提高教学质量,更好地为电子信息工程专业本科学生的培养搭建一个提高专业素养的平台。

3 结束语

专业导论是将涉及内容很广的学科做概括性介绍,一般不会有非常深入的分析,但对历史和未来都有精简扼要的介绍,使学生对学科专业有一个概括的了解,以便更好地理解学习其他课程的目的。

电子信息技术是信息科学技术中的主要内容,它代表了当代社会最具潜力的新的生产力。电子信息技术是一个学科群体,电子信息产业包括电子产品、光电产品、通信设备、计算机硬件、软件和某些信息应用技术等,它们在国民经济中占有很大比重,是我国国民经济的支柱产业之一。随着电子信息技术的发展,各学科之间、各生产企业之间相互渗透、日趋融合,因而全面了解电子信息技术的专业内容、概念,以及技术进步和今后发展,对大学新生是必要的。作为介绍专业方向、专业领域的基本概念和技术发展动向的导论课,可以帮助他们了解专业方向,了解电子信息技术领域的各主要学科所涉及的技术、相关的业务领域和大学毕业后可能从事工作的业务范围、部门等,以利于他们大学四年的自主学习。

项目资助:上海市教委科技创新项目(12AZ10)、上海电机学院重点培育项目(10C104)和上海电机学院重点学科项目(10XKF01)资助课题

参考文献

[1] 黄载禄.电子信息技术导论[M].北京邮电大学出版社,2009.

[2] 李衍达.信息科学技术概论[M].清华大学出版社,2005.

[3] 黄凤玲.电子与信息技术类专业概论与职业导论[M].中山大学出版社,2009.

[4] 谢文,滕平.地理信息系统专业导论课程教学改革初探[J].大家,2012(14).

[5] 张运九,吴勇,薛光辉,卢继霞.测控技术与仪器专业导论课程教学的探索与实践研究[J].中国科教创新导刊,2012(19).

[6] 彭熙伟,廖晓钟,邹凌.“自动化专业导论”课的教学实践与探索[J].中国电力教育,2011(1).

[7] 黄军校.基于CDIO理念的市场营销专业导论课程教学改革研究与实践[J].沿海企业与科技,2012(3).

光电信息工程论文范文第5篇

关键词:光纤通信;理论教学;实验教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)08-0167-03

当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的,若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展,当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此,要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师,除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识,比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。

一、光纤通信技术简介

1960年,美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器[1],给光通信带来了新的希望。和普通光相比,激光具有波谱宽度窄,方向性极好,亮度极高,以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光,它的特性和无线电波相似,是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后,氦―氖(He-Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出现,并投入实际应用。激光器的发明和应用,使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。

1966年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中,波长为1.55μm的光纤损耗:1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986年是0.154 dB/km,接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年,作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年,贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时(约11.4年),外推寿命达到100万小时,完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步,使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中,光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。

由于在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4],因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。综上所述,可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5],也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

二、光纤通信课程教学研究

(一)光纤通信课程的理论教学

电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容,它们分别是:第一部分,光纤技术的基础;第二部分,光纤通信器件技术基础;第三部分,光纤通信系统和网络;第四部分,光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进,逐渐深入。理论学时总共32学时。

第一部分,光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识,比如:电信技术的发展,光通信的必要性及技术基础,光纤通信技术的历史、现状与未来。此处,可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程,并附带介绍微波通信的发展里程,然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点,让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象,重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中,光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性,这是该部分的重点知识。总之,笔者认为,第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的,不宜讲得深奥,而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理,使学生易于接受,才能提高学生对这门课程的兴趣,从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。

第二部分,光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件,这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件,学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括:基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等;光学滤波器的内容包括Fabry-Perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、Mach-Zender型滤波器、光纤光栅等;光纤放大器的内容包括:掺饵光纤放大器(EDFA)、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括:普通的半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)、FP型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器(OSA)、PN结光电二极管、PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件,讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等,应结合动画或者视频讲解,甚至如果有条件的话,可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解,比如光纤活动连接器、LD、LED、光纤光栅、PIN光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。

第三部分,光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分,包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中,光纤传输系统的内容包含:光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含:通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统(PDH)、同步数字系统(SDH)、异步传输模式(ATM)、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含:通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术(WDM、OTDM、OCDMA和分组交换技术)、无源光网络(G-PON、E-PON、WDM-PON)、光传送网(G.709OTN)、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术,讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等,应尽量使用PPT的图片、动画进行讲解,PPT上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。

第四部分,光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器,在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备,是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括:光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计(OTDR)的使用;光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中,重点讲解光功率计、OTDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。

(二)光纤通信课程的实验教学

对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计,因此,笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而,笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时,理论教学学时为32学时,7个实验的教学学时为16学r。

根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验,认为具体的实验课程设置如下。

1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理,熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。

2.光时域反射计(OTDR)测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法,学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。

3.光波分复用(WDM)系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率,了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。

4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图,并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础,根据眼图测量数字通信系统性能的原理;学习通过数字示波器调试、观测眼图;掌握判别眼图质量的指标;熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。

5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程,了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理;了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。

6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数;利用PC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统;了解光环行器的工作原理和主要功能;了解光环行器性能参数的测试原理;了解光纤光栅的光谱特性;学习PC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。

7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数;利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理,了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。

通过以上实验课程,能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识,而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性,为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。

三、结束语

光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位,电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言,除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外,了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析,讨论了该门课程与该专业的内在联系,分析其重要性,并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验,提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。

参考文献:

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[4]史为超.光纤通信技术应用及发展探究[J].硅谷,2010,(15):26-26.

光电信息工程论文范文第6篇

关键词:测控技术与仪器;特色专业建设;人才培养

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0172-02

一、建设背景

进入21世纪,国际竞争日趋激烈,竞争的焦点是人才的竞争,是全民素质的竞争。随着科学技术高速发展,专业发展出现了一些新问题,表现在专业之间的交叉不断增加,相近专业内涵界限不清,专业与学科联系更加密切。同时由于高等学校本科招生不断扩大,势必造成各专业办学规模也不断扩大,由于发展速度过快,教学质量参差不齐。同时由于“测控技术与仪器”是由十几个专业合并而来,从名称上体现不出特色与优势。为此对于办学有鲜明特色的学校,必须探索一个适合自身特点,形成一个既有历史特色,又符合教育、教学发展规律的新专业。经过多年的教学实践,总结长春理工大学“测控技术与仪器”专业的办学基础与特色,依据本科教学的规律,对该专业建设进行了全面地研究与规划,制定出了一套全新的具有鲜明特色的专业培养方案,用以指导本专业的教学工作。

二、建设方法与步骤

1.建设指导思想。以当前人们普遍关注的本科生教学改革为对象,探讨适合人才培养与特色教育发展的教学方法,形成具有创新意识与能力的人才培养机制。总结长春理工大学测控技术与仪器的特点,建设成为以光电测控技术为优势的部级特色专业,并以此形成办学的特色与品牌。

2.建设主要内容和方法。主要从培养方案、课程体系、教学内容三个方面入手,重点进行教学计划、教学大纲、课程建设、实验实习、毕业设计(论文)等教学环节规范。在此基础上完善教师队伍、创新基地、实验示范中心等内容建设。建设分五步进行,调研阶段整理资料阶段建设内容研讨建设内容实施总结与交流。①调查研究。面向高校:通过到国内设有“测控技术与仪器”专业的大学走访、实地考查、与教师座谈等方式,对测控专业的办学现状有了进一步了解。国内目前设置该专业的院校由几十所发展到140余所,其中此专业侧重电信的有45%,侧重机电的有35%,侧重计算机的有10%,侧重光电的有11所。以光电技术为主的学校多数集中在光通信、光电对抗等方面,进行光学精密仪器总体与结构为主并形成优势的学校只有天津大学、浙江大学及长春理工大学3所。面向企业:通过两种方式进行了调研:一是在每年的毕业生招聘会期间,与各企业相关人员座谈,了解他们的需求和对往届学生的评价;二是每年到与本专业相关的单位去实地调研,特别是近年来国外光学、光电相关企业在我国“长三角”、“珠三角”及周边地区建厂,急需大量的光电测控方面人才。我校培养的“测控技术与仪器”专业的人才就业情况很好,特别是光学仪器方向的人才。我校培养光学、光电仪器方向的学生近五年来实际就业率达到85%以上,近几年来社会对侧重光电专业人才的需求有上升趋势。跟踪国际:通过访问发达国家著名高校、聘请回国人员讲座等办法,了解国外高等学校办学方式与经验。国外控制技术伴随计算机技术的发展已达到较高的水平,特别是机器人、多轴转台等的智能控制研究方面,美国、日本、英国等达到相当高的水平。而我校在光电检测方面具有相当优势,但控制方面教学与科研都是弱项,使得“测”、“控”出现严重脱节现象。②培养方案调整根据掌握的资料,结合实际情况进行综合与分析。我校是以光学仪器发展而来,是以光学仪器创造品牌,这一点始终不能放弃。近年来许多大学遵循“宽口径,厚基础”原则,按专业培养学生。但我校一直沿用专业方向培养,这样更有利于突出特色。我校“测控技术与仪器”专业原来下设4个专业方向:“光学仪器”、“检测技术及仪器”、“精密仪器”和“光学工艺与光学设计”。由于近几年教育部增加了一些有特色的目录外专业,我校以“测控技术与仪器”专业中的“光学工艺与光学设计”方向分离出来,在2003年申办了“光电信息工程”专业。这样测控技术与仪器专业只有“光学仪器”、“检测技术及仪器”和“精密仪器”3个方向。但在近几年实际执行中,“测控技术与仪器”专业的“精密仪器”在分方向时很少有学生选择,基本分不出班级,所以实际上本专业就是两个方向。而“光学仪器”方向与“光电信息工程”的专业有交叉。所以在实际运行过程中,本方向越办越窄,而且已失去了原有的优势的地位。现代测控技术多学科的交叉,发挥我校在精密仪器基础、凭借光学相关课程、实践教学和光学仪器总体设计方面长处,结合现代控制技术的发展。对专业方向进行了重新调整,即形成“光学精密仪器”、“检测技术及仪器”和“光电测控技术及系统”3个专业方向,形成以光学仪器和光学设计优势,光电测控技术领先,检测技术和信息处理并进的人才培养方案。

三、具体建设内容

根据社会对人才的需求、培养方案的具体内容,设立适应人才市场的培养方向,构建经济社会发展需要的课程体系。同时设立“王大珩创新实验班”进行创新人才培养方法的探索。具体建设内容如下。

1.大力改革课程教学内容,加强精品课与双语课建设。根据仪器仪表行业的发展现状进行课程内容规划,体现仪器仪表产业和领域的新发展、新要求、新内容。建设精品课,引进国外原版教材,大力提升双语教学的质量。建立课程小组制度,对开设的课程内容进行优化。出版特色教材与专著4部,建成部级精品课与双语课各1门,专业课程全部选用优秀教材,引进美国亚利桑那大学原版教材11套,教学中实现外语或双语授课。

光电信息工程论文范文第7篇

关键词:电子信息工程 特色专业 就业

2007年年初,教育部启动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”[1],提出要把高等教育重点放在提高质量上,特色专业建设点即是质量工程项目之一,目的是引导各级各类高等学校大力加强本科专业建设,发挥自身优势,努力办出特色。我校电子信息工程专业于2007年年底被批准为教育部特色专业建设点,结合自身发展优势,突出专业特色,开辟了3个专业方向,分别侧重于片上电子信息系统设计、嵌入式网络多媒体通信、数字图像和视频处理,学生可根据自己的兴趣进行选择。其中,“片上电子信息系统设计”方向具有专业口径宽、应用面广的特点,学生通过专业课学习可掌握通用微处理器软、硬件系统设计方法,初步具备实现信号采集、计算与处理、控制、显示等工程实践能力,拓宽了学生的就业面,增加了学生的就业机会。

1 电子信息工程专业培养方案

专业培养方案是开展专业教学工作的依据,体现了专业教育理念和特色,必须适应技术发展和社会需求的变化。电子信息工程专业具有宽口径的特征,其主干学科包括电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术,这些学科领域技术发展十分迅速,并在一定程度上出现了相互融合的趋势。尽管技术发展很快,但该专业基本理论和基础知识还是相对稳定的。按照教育部要求,高等学校尤其是国家重点建设高校要淡化专业意识,拓宽基础,加强素质教育和能力培养。在考虑到就业需要的情况下,高等学校可以在宽口径专业内灵活设置专业方向[2]。我校电子信息工程专业课程设置以培养目标和专业特色定位为依据,以专业主体知识为线索,将主要课程分别归入几个知识模块之中,课程之间相互支撑与衔接,课程体系突出专业基础,并设置技术应用方向,满足应用型人才培养要求。该专业必修和限选课程体系结构如图1所示。

专业课程体系按照知识模块和支撑关系可分为公共基础、专业基础和专业应用模块。其中公共基础模块主要包括数理和人文知识基础。专业基础模块是本专业知识的核心,分为4组课程群,分别是电路基础、信号与信息处理、电磁场与通信和计算机基础,由12门必修课程组成,课程群内以知识线索贯穿,课程群之间学生从三年级开始在教师指导下结合自身特点来选择。未被其选中的限选课程可作为任选课,其中限选组一侧重于嵌入式网络多媒体通信,限选组二侧重于片上电子信息系统设计,限选组三则侧重于数字图像和视频处理,三个限选组分别以嵌入式系统、FPGA和DSP为技术应用平台。由于承担本专业课程的教师分布在全校多个学院,因此,以本专业教学进程教学为线索,建立了跨学院的教师协调与沟通机制,定期召开本专业授课教师交流研讨会,使培养计划的设计思想在教学实践中得以贯彻[3]。

2 “片上电子信息系统设计”方向的专业课程设置与特色

我们将电子信息工程专业设立了3个方向,专业课程体系按照知识模块和支撑关系分为公共基础模块、专业基础模块和专业应用模块,3个专业方向的公共基础模块和专业基础模块是一致的,主要区别在于专业应用模块。学生通过公共基础课和专业基础课的学习后,进入第五学期,开始根据自己的兴趣选择学习方向。“片上电子信息系统设计”方向的专业应用模块限选组课程群的构成如图2所示。从下到上代表专业课知识梯度的增加。将该方向所需的专业知识层次及结构逐步展开,箭头右侧为该课要求的先开课程。

传感技术主要以模拟电路为基础。为了解决信号的采集问题,介绍了各种典型传感器的工作原理,每种传感器均以应用实例来描述,不仅使学生了解传感器的基本工作原理,还训练学生具备初步设计传感器的能力。我们采用自编教材并且全部实例均来自于教师的科研或生活实际,有助于提高学生的学习兴趣。例如,讲授电涡流式传感器时,以给首钢设计的板材厚度的实时监控为例;讲授压磁式传感器时,以电梯负荷测量为例;讲授热电式传感器时,以科研课题贴片元器件封装装置设计中室温自适应热电偶温度测试方法为例;讲授光电式传感器时,将教师科研课题“儿童视力保护器设计”中涉及的硅光电池和红外发射接收对管的应用介绍给学生;在讲授霍尔传感器的应用,将北京站火车测速系统的工作原理教授给学生;在数字式传感器一章,将应用在首钢方坯连铸机切割控制系统中的光电编码器使用方法加以介绍……这样极大地激发了学生的学习热情。另外,我院有一支科研队伍多年来一直致力于电气安全性能测试技术的研究工作,其中有关绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流等概念以及最新的IEC(International Electro-technical Commission—国际电工委员会)国际标准等内容会适度在绪论部分和传感器一般特性中予以介绍,使学生能够紧跟教师的科研进程并有可能参与其中。

现代电子技术及应用将模拟电路和数字电路中的内容进行综合运用,实现了信号的放大、滤波、隔离、电平转换、电流/电压转换、阻抗匹配等,解决了传感器信号调理的问题。

可编程逻辑器件设计采用自编教材《复杂可编程逻辑器件及数字系统应用》,讲授了各类基本组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块的设计,以及数字系统的设计方法与技巧。该课程授课时间占整个课时的1/2,绝大部分内容讲解应用实例,甚至涉及科研中遇到的问题及解决方法、结果等。该课程最大亮点在于将科研成果引入综合设计实例,例如,在科研“晶体频率标定系统设计”中利用FPGA(Field Programmable Gate Array—现场可编程门阵列)设计了计数比较电路;在北京分析仪器厂设备国产化改造中,利用CPLD(Complex Programmable Logic Device—复杂可编程逻辑器件)替代了标准集成电路芯片,既提高了设备的可靠性又降低了成本;在科研调试中发现开发软件中有关三态门的仿真存在缺陷,与厂家沟通促进了软件的完善等。这些实例极大地调动了学生的学习兴趣。该课程实用性强,与诸多电子公司数码产品的研制技术直接挂钩,每年都有学生以此为特长进入工作单位。

片上电子信息系统以单片机原理及应用和可编程逻辑器件设计为基础,目的是实现数字系统的单片化集成,为实现设备的小型化奠定基础。

3 通用微处理器系统设计理念的建立

开设上述专业应用课程,目的是为学生建立硬件系统设计基础。图3所示为通用微处理器(测—控—信号处理)硬件系统的构成,利用传感器将被测量信号转换成可用电信号(传感技术一课所讲授的内容),通过信号调理电路(现代电子技术及应用所解决的问题)将电信号转换成A/D转换器所能采集的信号,再进入微处理器(很多微处理器内都会集成A/D)。微处理器包括PC机(微机原理及应用专业基础课、必修)、CPU(单片机原理及应用专业基础课、选修)、PLC(可编程逻辑控制器原理及应用专业基础课、选修)、ARM(嵌入式信息系统专业应用课、选修)、DSP(DSP原理及应用专业应用课、选修),数字逻辑全部集成在FPGA中(可编程逻辑器件设计所学习的内容),程序存储在存储器中,存储器既包括常规的数据存储器和程序存储器,也包括Flash,再加上输入输出设备即构成了通用的微处理器硬件系统。通过C语言、VHDL语言等的支撑,该系统可实现测、控、信号处理等各种功能。

我们要求学生至少精通一种微处理器,并以此奠定就业方向。例如,有些学生对PLC掌握较好,其就业途径为工业控制类企业或公司;有些学生对DSP感兴趣,就业于数码产品研制单位;有些学生喜欢FPGA,最终成为FPGA工程师;有些学生精通单片机,去了华为等著名大公司;有些学生对ARM情有独钟,具有更大的就业空间。

4 毕业设计题目注重与实际项目相结合

学生在完成全部课程学习(包括课程设计和专业综合实践环节)后,进入大学的最后一个教学环节—毕业设计。在该阶段,我们让学生深入教师科研(教师根据所进行的科研项目拟定毕设题目)或进入公司课题(学生进入公司实习,完成符合毕设要求的实际项目),并最终提交调试通过的软硬件系统。每年都有一定数量的学生参加毕业设计成果展览,展示自己的作品。

每年都有部分学生在相关单位做毕业设计并最终就业,这些单位有些是教师推荐的,大部分是学生自己应聘的,毕业设计期间他们在教师指导下动手能力在短期内获得较大提升并被用人单位认可。由于从专业应用课程到毕业设计,我们始终坚持训练学生掌握通用微处理器系统的设计方法,所以学生的毕业去向非常广阔,在大学生就业形势严峻的现状下独树一帜。

参考文献

[1] 教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[Z].教高(2007)1号,2007.

[2] 教育部.关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见[Z].教高(2001)5号,2001.

光电信息工程论文范文第8篇

关键词:实践教学;实践能力;传统教学;新型教学

中图分类号:G623 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)08(b)-0000-00

Study of undergraduate practical teachingsystem

Lin Chen1, Ying Lyu1,2, Hongzhi Jia1 and Boqing Xu1

1. School of Optical-Electrical and

Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, 516 Jungong

Road, Shanghai 200093, People’s Republic of China

2. ESIGELEC, Rouen, France, 2015

AbstractPractice teaching method is an effective way to consolidate the theoretical knowledge deepen understanding of the theory knowledge,it’s an important part of cultivating high-quality engineers with a sense of innovation. It’s an important platform to improve students’ abilities of scientific methods’ usage and practical skills. It helps students form a positive attitude towards science. From the view of ElectronicsInformation Engineering, this article analyzes some disadvantages of traditional teaching method, puts forward a brand new teaching method that consists of three points which are “Put internship as a part of curriculum”, “Experimental teaching in each courses”,“Encourage designing experiments and series experiments ” which improves students’practical skills effectively.

Key word:practical teaching; practical ability;traditional teaching; new teaching

1.引言

电子信息工程目前在众多领域得到广泛应用,是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面。电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。

法国ESIGELEC拥有1900人(员工、学生与教授)。五个部门包括:信息技术、电信和电子、电气工程与能源、嵌入式系统、人文,语言和管理以及八个自动化实验室。16个双学位课程。在40多个国家和地区的90份与大学或工程学校的协议进行了签署:包括欧洲国家,中东国家,非洲国家,北美国家南美洲国家和亚洲国家。学生总人数:工程计划占34%的是国际学生其中包括30名交流学生。3000个公司与ESIGELEC建立网络关系,其中有350个法国境外公司(他们可以提供境外实习机会)。有大部分相关课程在IRSEEM实验室完成,为更多的学生提供了实践的平台。

接下来,本文就电子信息工程专业的教学作为例子,深究法国鲁昂高等工程师学院是如何针对学生所学的知识从而提高他们的实践能力和创新能力。学校课程安排突出表现了较强的理论性与工程性、实践性,着重培养学生分析问题和解决问题的能力,切实提高动手的实践能力,为经后从事电子开发,嵌入式工程设计,电路设计以及软件开发等综合性研发的工作打下坚实的基础[1]。

2.传统实践教学中存在的问题

与国外理论结合实践的教育理念相比,传统教学过程中存在的问题主要表现如下:

2.1 课堂气氛不够活跃

当前,我国的大学课堂教学很大程度上还是沿袭中学的填鸭式教学方式,即老师教,学生就被动学和接受,学生缺乏相应的主观能动性,并不能将所学知识做到真正的融合贯通。

2.2 理论与实践的比重不合理

由于资源的限制,我国的教学主要以上课为主,实验为辅,学生刚刚开始动手,实验课就结束了,而且除了在实验课程时间可以进入实验室,其他时间学生不被允许进入实验室复习。追其原因,是因为实验室有限,电路板有限,学校无法保证资源的合理分配。由于已完成焊接的电路板价格普遍比较昂贵,学生没有经济能力和没有实验任务的压力下,无法保证自觉购买电路板进行长期性的实验[2-3]。

2.3 学生众多

国内的课堂,假设班级有50位同学,老师讲课的时候,如果同学有问题,老师不太可能在上课时间解决这个问题,而是在课间时找老师询问进行解答,原因是学生不太会在老师讲课的时候打断老师,进行询问。一方面原因是由于考虑到班里同学太多了,耽误其他同学;另一方面原因是考虑到老师的讲课效率,妨碍老师的授课进度。

2.4 笔试成绩比重大

中国的课堂,期末笔试一向占有很高的比重,很多同学在上课时睡觉,却在期末中仍然可以考出好成绩。这是为什么呢?因为作为考试的基础是用书本中的知识,学生只需要认真记忆书本上的知识即可。但让人遗憾的是,这种记忆是短暂的,根本没有通过实践来加深印象的过程和途径。最后导致学生什么都不记得,掌握知识的程度并不全面。

3. 国外可借鉴的实践教学方法

3.1大四上学期企业实习

在国内教学中是很多老师不允许的。但是在国外的教学中,工程师学院要求学生在每个暑假进行两个月的实习,而大四上半学期进行四个到六个月的实习,算作课标的一部分。这样切身体会作为一个工程师,到工作环境中应该具备如何的工作状态,让他们在实习结束之后对自己未来的工作有更加切实清晰的方向安排。

学生自己寻找实习的过程中,可以参加学校组织的招聘会或者网上投简历,有很大的选择空间。工程师学院的前两年可以选择做与专业相关性不大的暑假实习;之后强制性在暑期做与本专业相关的实习;最后一年上学期实习为4到6个月,最后要以实习报告进行期末答辩。在实习期间,学校实习辅导导师会到公司进行考察,跟公司的公司实习导师 (mentor)了解实习情况。

校园中的学习和工作有一定的脱节,所以要靠实习来充分理解掌握所学知识。从这个角度来讲,实习不仅仅是一个桥梁,更是让学生提早适应社会的关键性一步。实习结束后,运用实习报告在学校进行毕业答辩。这有很好的意义。因为公司招聘实习生,一般来讲是让实习生做整个团队一年或者两年之后将要做的事情。例如在开发团队不确定电路板能否在一个新的软件环境下运行,公司团队会让实习生用半年的时间来探究。对公司而言,当团队进行到这一模块的时候,就会有可参照的资料(实习生论文),同时也可以知道一些已经出现的问题,帮助整个团队节约了时间和成本。

对于实习生而言,在工作中得到充分的历练,熟练了学校所学知识,了解了一个公司的工作情况,同时完成了属于自己的小项目。对于学校而言,提高了学生的综合能力。在实习报告中通常会介绍大量新的产品和新的软件环境,学校可以根据学生在实习期间探究的项目,更加有针对性的培养学生的知识与实践结合掌握的能力。

3.2每门课都开设实验

3.2.1理论联系实践

以电子信息工程专业课程中Labview为例,学生上课是在实验室,老师先使用PPT进行讲解Labview的用途,如何打开界面和每个模块的作用等等。然后在两个小时中同学必须完成实验一的前提下,有步骤教学生如何进行操作。通过这一环节,学生基本了解如何使用Labview环境中的器件和程序的功能。接下来完成练习一,这个练习没有任何实验指导,只有题目要求,完全需要学生自己思考设计电路图。在实验课过程中,学生可以随意问老师问题。无论是实验步骤,还是调试问题,老师都很热心的帮助同学解答。由于课堂气氛异常活跃,很多同学都有各种各样的问题。四个小时后,绝大部分同学已经熟练掌握了几个器件的使用。并且在两周之后,部分同学已经可以自己编写计算器的程序。

3.2.2 小组形式实验教学

在国外的课堂中,小组活动是十分普遍的。一般由两到三个人一组,比如在C语言的课程中,每个小组分配一块电路板进行实验。这样做的目的,一方面让学生不同的思路进行碰撞,互相学习;另一方面,也提高了学生之间的团队合作能力。因为今后我们在科研工作中,团队成员相互信任,协调合作,能事半功倍,加快研发效率,才能创造科研奇迹。

3.2.3合理规划成绩评定

在课程实验设置中,基本上考试成绩只占总成绩的百分之五十到百分之六十。实验课程占百分之三十到四十,出勤率占百分之十。基于这样的考核比例,学生在平时非常重视实验课,甚至在课后也会花时间和精力进行复习和研究。

3.3鼓励设计性实验及系列实验

在法国鲁昂高等工程师学院里,IRSEEM实验室为公司提供技术,如:电子产品,自动化系统,数据处理,微处理器等。同时为学生或毕业生提供国家的最先进的技术进行项目研发,鼓励他们创新,并且为企业创造收益。因此在学期结束大程序设计时,同学们就利用由公司提供的电路板和资料进行综合的设计性实验。课程要求用到给定的电路板,进行自我设计,语言编程,实现一定的功能。这不仅考验了学生的动手实践能力,更加考验其创新能力和团队合作能力。通过这样综合性的设计性实验,让学生将所学知识融会贯通,发挥长处的同时,又能激发学生兴趣,完成他们的一个小作品[4-7]。

4.结论

学生毕业后基本都是到企业单位工作,很少有学生选择读博士搞学术研究。因此实践变成是教学的重要的一个环节。电子信息工程主要面向已经掌握基础的电路知识和电子知识的同学们,所以一定是学习和实践相结合,是学以致用的。通过老师的讲解和自己的动手实验,就成了对所学有更深入的理解的目的。由于学校IRSEEM实验室有长期与公司合作的项目,所以可以让有兴趣参与的同学有更加实际的操作和体会,为培养更强的动手能力的学生奠定了良好的基础。

学校要培养的是有创新性和实践性强的电子工程师们,而不是一味谈论书本知识的“呆子学生”。只有切实提高自身的动手能力和创新能力,使得让学生在工作中学以致用,在学生时代过去之后便开始的职业生涯,才能走得更加自信,更加顺畅。

参考文献

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光电信息工程论文范文第9篇

关键词:电子信息科学与技术;教学改革;课程建设

作者简介:彭光含(1973-),男,湖南洞口人,湖南文理学院物理与电子科学学院,副教授。(湖南常德415000)

中图分类号:G642.3     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)10-0050-02

质量工程建设是教育部为实现加快我国高等教育建设和发展,提高我国高等教育水平所采取的重要举措;而精品课程建设是高等学校质量工程建设和教学改革的重要内容之一,是提高教学质量的基础。精品课程建设的标准是“一流教师队伍,一流教学内容,一流教学方法,一流教材,一流教学管理”。[1,2]这就要求在师资队伍建设、教学内容和方法、教学过程管理模式等诸多方面尝试课程教学改革和实践模式的创新。传统的教学模式是以教师传授书本知识的课堂为中心的单一教学模式,课堂教学缺乏灵性与活力。由于电子信息类专业课程的严谨性和逻辑性,课堂教学显得犹为沉闷。因此,电子信息类本科专业课程的教学改革和教学模式的创新,已成为各个高校急需解决的重要课题。湖南文理学院作为地方本科院校,电子信息类专业办学历史较短,在开办电子信息科学与技术专业时主要参照国内重点大学来制订自己的方案。由于学校实验室条件、师资力量、生源等诸多方面的差异,在学生培养过程中不可避免地遇到了许多困难和疑惑。经过10余年的教学实践,该专业的办学思想与理念有了比较成熟的想法和特色。湖南文理学院为加强课程建设,全面打造特色专业,把2011年定为“课程建设年”。2011年,湖南文理学院物电学院在课程体系改革、教学内容、教学方法与理念等方面对电子信息科学与技术专业进行了全面打造和升级,取得了丰富的成果。

一、课程体系改革与创新模式

电子信息科学与技术是综合电子技术、信息技术与计算机技术的交叉学科。[3-9]从专业特点和专业培养目标上,构建了“基础理论课程体系”、“实践技能课程体系”及“创新实验课程体系”一系列互相联系又相对独立的课程体系。

1.建立新的学科课程体系,完善人才培养方案,扩展专业技能的课程体系

湖南文理学院是教学科研型大学,倾向于教学。在新的课程体系中,学校根据培养目标,设置了学校及大类专业课程平台模块、学科基础互通课程平台模块、专业共性课程平台模块及专业个性课程平台模块等四个课程体系平台模块。学校及大类专业课程平台模块主要是公共基础课程、相关学科基础课程(如高等数学、大学物理等)、文化素质创新能力课程。学科基础互通课程平台模块主要是学科基础课程,如电路、模拟与数字电路等。专业共性课程平台模块主要是专业课程、专业基础课程和专业集中实践。专业个性课程平台模块主要是专业方向课程和专业任选课程。新的培养方案注重培养学生职业技能和创新思想,针对社会职业需求,更新设置相应课程,基础课程课时分配强调“基础与新颖”。专业基础与专业课程和企业需求对接进行甄选,重在技能训练和创新精神的培养,建立以培养学生实践能力和创新能力为核心的课程体系。加大了实践教学课程的比例,制订完善的实践教学环节教学计划,强化实践教学与课程教学的衔接。

2.调整课程结构,增强实践能力与创新精神

根据专业建设需要和学校实际,学校调整了课程设置,修订教学大纲,整合、更新教学内容,加强教学过程的检查督促;建立实践教学基地模式,实现与企业合作培养的对接。近年来,物电学院光学学科获得了湖南省重点建设学科和湖南省重点实验室“光电信息集成与光学制造技术”,建立了一系列光电信息技术专业实验室;并计划申请筹建光电信息工程本科专业,为打通相关专业培养模式,与物理学、现代教育技术专业一起构建了专业方向课程平台。学校建立多门校级精品课程,设立完善的课程建设标准和完整的课程建设文档,要求优质课程有完整的教学大纲、考试大纲、教案、教学手册、试题库;实现教考分离,从主讲教师、队伍结构、教学活动等全方位提升教学质量;强化实践教学,建立实践教学大纲,并纳入教学计划。实践教学分为校内进行的综合课程实践和专业综合设计课程训练,以及校外进行的企业和社会实践课程。校内基本专业基础实践教学提高学生的基本专业技能和专业素养;校外实践教学提升和强化专业综合应用技能,并与广东、江苏等地多家电子企业达成实习、就业以及人才培养等意向。

3.构建科学实践教学体系,提升实践综合能力

理论教学与实践教学是相辅相成的。学校按照实践教学功能的基本能力、专业能力、综合应用能力培养目标,构建实践教学内容和技能与创新思想相融的实践课程,精心设计实践教学课程体系,实现基础实践课程、专业实践课程、综合设计实践课程的人才培养融合。为强化培养学生创新能力,优质课程的实验教学环节,三分之二以上的实验是创新和综合设计性实验。学校设立项目导师制,让创新和实践能力较强的学生参与教师的一些项目研发,或者申请学校的质量工程立项和产学研项目,师生共同参与项目建设,激发学生的学习兴趣爱好,扩展视野。学校还通过设立创新实验室,鼓励学生积极参与项目实践,提高学生的综合能力,取得了良好的效果。通过多年办学实践,物电学院逐步形成了充分发挥和发展学生的兴趣特长的人才培养理念,在要求学生具备本专业较扎实基础的前提下,十分注重学生的兴趣特长发展。近几年来,学生获得各种省级以上电子竞赛(包括电子设计竞赛、科技制作竞赛)奖励数十项;获得三项国家专利,发表科研论文十余篇。学校进一步改革评价方式,成绩评定与考核包括理论、操作实验、实践报告等多方式的能力考核。

二、教学内容改革与创新模式

课程体系建设是以知识服务社会经济发展为宗旨,以校企合作培养人才需求为导向,走专业知识适应企业科技实践的专业发展道路。按照电子信息专业人才培养目标的要求,通过改革与创新课程体系、构建理论课程教学体系与实践课程教学体系、改革与创新教学方法,建立了培养学生在电子信息专业实践与创新能力突出的、有特色的、科学合理的人才培养模式。为强化培养学生的创新精神和实践能力,学校对教学内容修订与改革作了明确的要求,要求教学内容要添加前沿性、实用性等新的专业知识;更新旧教材内容,把最新的电子信息类教学科研成果纳入到教学内容之中,以满足新的教学需求;理论课程的实验课时增加,实验课以创新性和综合性实验为主,减少验证性实验,激发学生对理论课程的学习动力,也强化了教师不断获取新知识的责任和思想活力,从而促进了学与教适应科技发展的步伐。

实践教学的目的是提高学生的动手能力和创新能力,实践课程的教学内容,也作了全面的改革与创新,采取分阶段实践的办法。课程实践主要是系统建模、电子装配、计算机程序应用设计、电子电路课程设计、电子技术课程综合设计以及到企业实践训练实习等一系列专业课程实践。从基础硬件设计到软件设计,再到综合课程实践,实践教学分阶段贯穿于整个人才培养全过程,使学生实践能力和创新精神得到不断提升与发展。课程设计实践按照项目要求模式安排课题,让学生自己思考问题、解决问题,使学生成为实践的主导,教师只做服务性的指导。这样学生实践能力循序渐进、逐层提高,培养了学生的创新能力和可持续发展能力,扩展了理论知识的应用。

三、教学方法改革与创新模式

电子信息专业课程体系和教学内容的改革与创新,突出了电子信息专业特色,优化了基础理论与实验技能、强化了实践能力与创新意识、拓宽融合了专业口径;实现宽口径、厚基础、实践能力与创新思想好、理工结合的高素质应用创新型人才培养目标;使学生专业基础理论与知识构架更加科学合理,实践能力与创新思想明显提高;扩宽了学生在光、电、计相关行业的就业机会;也为教学方法改革与创新指明了方向。

教学方法改革首先是教学思想的改革。由于教学内容丰富,教学课时紧张,学生接受能力不一,致使课堂教学大都是以教师的教为中心的单向教学模式。这种教学模式使学生在知识获取过程中是一种被动获取,严重阻碍学生解决问题能力与创新意识的发展。因此,针对不同课程特点,实行以学生为主体的现代教学模式是提高教学水平和教学方法的重要课题。基础理论课程的教学方法改革,主要采用启发式、情景教学法、动态显示法、引导讨论等课堂教学模式。实践课程的教学采取项目课题教学法与企业顶岗实训法为主要教学模式,不断优化教学过程,充分借助现代教学技术手段和多媒体课件,把抽象的电子信息课程知识具体形象化,使学生更容易理解接受。在实施课堂教学过程中,倡导课堂讨论与师生的交流,通过交流触发学生的思想和创新能力。课堂教学方法的改革是教学方法改革的主题,除此之外,改革和完善课堂外的教学工作也很重要。教师课前精心准备教案,课程多人参与备课的讨论;精心布置与批阅作业;改革考试考核的方法;采取基础知识与实践考核并重的系统考核评价模式;对教师的教学过程与教学效果也进行系统的评介。教学方法的改革与创新,既提高了教师的教学水平和教学质量,也更好地培养了学生的实践能力和创新精神。

四、结束语

通过对电子信息专业本科课程教学改革与创新模式的研究与实践,教学质量与教学效果明显提高;学生实际动手能力和创新意识明显加强;学生获得省教育厅和学校的各种立项明显增多;学生发表的科研论文、国家专利、以及学校和省级以上电子竞赛获奖数明显增多;学生专业基础知识和自主学习能力明显增强,考上研究生的比例稳步上升。电子信息本科课程建设是一个动态变化的过程,这个过程需要不断地对课程体系和教学进行改革和创新,这样才能使本学科充满活力与生机。笔者也将继续努力,通过对电子信息专业课程体系的结构特点与教育规律探索,凝练学校电子信息专业特色方向――光电信息方向,培育核心竞争力的学科方向,提高教育教学质量,培养更多更好的实践与创新能力强的高素质人才。

参考文献:

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[2]董兴法,仲嘉霖,付保川,等.电子类专业培养模式的探讨与实现[J].电气电子教学学报,2004,(1):20-22.

[3]周萍,刘锦高.构建新的电子信息科学与技术本科专业培养计划与课程体系[J].高等理科教育,2004,(1):81-85.

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[9]吴伶锡,詹杰,周仁龙.电子信息科学与技术专业特色课程体系研究[J].

光电信息工程论文范文第10篇

教材的选择应符合我院专业培养的要求并且应具有光电工程的专业特色,针对后续专业课程如“光电检测技术”、“光学测量”、“自动控制原理”等要求学生具备一定的检测技术方面的知识,再加上我院学生整体上电路方面的知识相对薄弱的特点,经过更换几次教材,最后我们选定的是自编的《传感与检测原理》。根据教学大纲32个课时的要求,我们对教学内容做了如下调整:适当控制光电传感器的学时,避免与光电检测技术课程重复的内容(如光电导、光生伏特器件等),结合专业特色,增加一些新型的传感器的介绍比如红外探测器、图像传感器、智能传感器等。一方面使光电学院的学生能够及时了解当下热门传感器的发展动态,其能达到的性能指标,以及一些新型的传感器的发展,紧跟时展,为学生在以后的毕业设计奠定一定的检测技术方面的基础,对专业知识的完善起到一定的辅助作用。结合专业特点,突出知识体系的重点和难点,特别是针对光电学院的学生以后做毕业论文或工作中可能会遇到的传感器(如光纤传感器、霍尔传感器等)做重点详细的介绍。

二、教学方法的改革探索

按照课程大纲的要求,在讲授过程中,分别介绍了应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光纤、CCD、温度传感器等一些经典传感器的基本原理、特性、测量电路及其应用。各种传感器章节相对独立,可以适当地调整讲授的顺序。传感器的讲授基本遵循从组成结构、工作原理、分类、等效电路、特性参数到应用这一思路。另外结合较常见的被测量,教师适当地总结归纳常用的传感器的使用要点及其选择依据,如都是测量位移的传感器,应变式传感器、电容式传感器或电感式传感器在使用的时候区别在哪;又比如都是做开关,电容式传感器和电感式传感器在原理上是否有区别,等等。以前我校的教学模式是以课堂讲授为主,根据教学内容开设少量的验证性试验。这种教学模式过于注重原理的分析,学生只是机械化地记住了传感器的一些基本概念和工作原理,但是当要解决实际问题时却感觉无从下手,缺乏对传感器的直观认识,甚至有学生体会不到传感器的实际应用价值。鉴于此,我们有必要对传统的教学模式进行探讨,通过教学方法、教学模式的改革让学生切身感受到将“传感与检测技术”的知识学以致用的快乐,实现传统教学方法所未能达到的效果。

1.调动学生的积极性,激发学生学习的兴趣。

教学方法改革的一个关键问题就是如何吸引学生的注意力,培养学生对课程的学习兴趣。在《传感器与检测原理》课程的教学过程中,我们通过平时生活中比较常见的现象来引出相应的教学内容,如通过对吊扇和空调的对比,举出温度传感器的作用;又如教室里的自动感应灯、审讯室的监听设备、家用的电磁炉都是怎样工作的;又如医学上的进步:X照影技术、内窥镜手术等如何实施;机器人如何识别周围环境;最新研制的无人驾驶汽车怎么实现在高速路上的行驶;等等。通过分析吊扇和空调工作原理的区别,引出传感器的重要性。这些实例大大激发了学生的学习兴趣,使学生认识到了学习该课程的重要性,为学生学习该课程后续内容作了准备。

2.充分运用现代教学手段合理使用教具。

传感与检测技术课程的特点是原理多,公式复杂,推理较多。在传统以往的教学中,教师在黑板画原理图或组成图时,一方面图形较为复杂占用很多时间,另一方面图形缺乏立体感,无法形象地描述检测过程,无法激发学生的学习热情。因此在教学过程中,我们通过运用多媒体,让传感器参与的控制/检测系统的过程和结果比较形象化、立体化,让学生对其工作原理有了感性的认识;通过PPT,学生了解了各种不同类型传感器的形状,对传感器有了比较直观的印象。多媒体课件的引入充分激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,使学生对检测系统有了比较全面的认识。

3.教学与实验相结合。

为加强学生的动手能力、创新意识并促进学生对课堂知识的消化吸收,我们设置了相应的实验环节。通过实验学生自己动手接触各种不同类型传感器并搭建其相应的检测系统,一方面通过实验来验证原理,加强对基本定义的理解,另一方面增强了学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。

4.教学与科研相结合。

重视教学和科研的结合提高了学生的学习兴趣并拓展了学生的知识面,比如在讲霍尔传感器时,结合实际科研,采用霍尔传感器来定位,通过实际检测系统,对霍尔传感器的应用,包括霍尔元件的电路处理等进行介绍说明,加深学生对霍尔效应和对霍尔传感器工作原理的理解。又比方说,要设计一个测温系统,我们根据不同的测量温度和精度要求会选用不同的温度传感器。又比方结合我校光学工程的特色,在他们比较熟悉的光学类的科研项目中,通过具体的项目介绍各种不同光电类传感器的选取依据,包括不同类型的光源的选取。通过传感与检测原理知识在实际科研中的应用,学生可以更了解传感与检测原理课程学习的重要性。这种模式使学生认识到了传感与检测技术在科研中的重要性,并激发了学生学习的热情。

5.教学与生活、社会需求相结合。

目前,部分同学缺乏对课程学习的兴趣,不了解对本课程学习的意思,光学工程专业部分同学甚至认为跟他们以后的工作、研究方向没有关系,缺乏上课的积极性,不能很好地集中注意力。再加上枯燥理论的学习让他们很难集中精神听课,因此,在课程的讲授中最为重要的就是如何培养学生的学习兴趣,激发他们对本课程的学习热情。在知识点的讲授过程中,根据专业方向的不同,要有侧重点,通过一些热门的话题或他们比较感兴趣的话题引出知识点,如在介绍一种传感器的时候,通过列举一些现实生活中较常见的现象或者仪器,比如在介绍应变式传感器的时候,首先向学生介绍他们较为熟悉的电子秤重计的工作原理等,在介绍电感式传感器时可以先给大家介绍窃听器、拾音器等他们比较感兴趣的设备和比较感兴趣的话题。让学生比较直观地了解不同传感器的工作原理以及它的应用,让学生认识到,传感器在我们平时生活中随处可见,提高其学习的积极性。

三、结语

通过光电工程学院传感与检测原理课程的改革,通过总结教学过程中的经验和教训,在充分调动学生学习积极性的基础上,不断探索最为合适的教学方法,做到因材施教,为光电工程学院培养具有从事光电信息工程、测控技术与仪器及现代光学技术领域的科学研究与工程应用,并具有一定创新能力的高级工程技术人才。

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