《光电技术》教学改革的探索与实践

1、?光电技术?教学改革的探究与理论摘 要：对?光电技术?课程的教学内容和教学方法进展了改革利用科研一线的现代观点、先进理念和典型工程个案充实课堂教学，实现课堂内容时代化;将多媒体的声、光、电技术充分合理地与光电技术课程严密结合，从感官直接刺激学生的学习动机和学习兴趣;消化与吸收;并重的实验实训基地的开设为培养实用性人才提供了平台。关键词：光电技术; 教学改革; 教学方法; 教学效果光电信息技术是将光学技术、电子技术、计算机技术以及材料技术相结合而形成的一门高新技术。光电测试技术是光电信息技术的主要技术之一，它以其非接触、高精度、高速度、实时等特点，成为现代检测技术最重要的手段和方法之一 【1】。

2、?光电技术?课程主要介绍光电检测技术的根本原理、器件、方法等。因此，该课程也成了相关理、工科专业学生必须掌握的一门课程。学习和掌握这门课程对于进步学生素质和培养分析才能、创新才能都有重要意义。但该课程涉及的内容多，知识面很广【2】，肩负着相关理工专业从根底转向专业应用的传承作用。为了适应光电信息技术的迅速开展对光电信息技术人才的需求迅速增加的开展趋势，河南大学物理与电子学院开设了?光电技术?这门课程，然而如何培养学生适应社会开展需要，使其具有独立考虑和创新思维，是专业课程教学改革中重点考虑的问题之一。本文结合自己的教学经历和别人的先进成果，广泛搜集学生的反响意见，对该课程的教学改革进展有益的探

3、究。一、?光电技术?课教学过程中存在的问题(一)杂而滞后的教材内容根据王启明院士等提出的现代信息技术开展;的观点【3】，将光电技术定义为研究光电信息系统中光和电信号的形成、传输、采集、变换及处理方法的技术学科;。单从光电测试系统(图1)来说，其不仅与高等数学、普通物理、化学等根底课程及电工学、工程力学、电子线路等专业根底课亲密相关，而且课程中所讲述的各种传感器知识还涉及到材料知识、力学知识和电学知识。另外，检测技术与自动控制理论也结合得非常严密。在课堂教学中很难找到像大学物理、原子物理、电动力学等课程那样的经过数十载锤炼出来的经典教材。另外，随着大规模集成电路、材料科学和微机械加工技术的快速开

4、展，各种新型的光电探测器和与之相对应的检测技术也开展的非常迅猛。而教材的更新相对较慢，选用的教材不能跟上传感器当前的开展趋势。(二)枯燥的教学方式教学方式单一，以教师课堂讲授为主，学生被动承受。不能发挥学生学习的积极性和主观能动性，授课效果和学习效果不佳。(三)贫乏的理论环节目前的课程体系中，实验理论环节偏少，对学生综合应用才能培养和锻炼的综合性实验更少，教学方式不够完善，对学生理论联络实际才能的培养不利。以上问题的存在不适应国家对应用型人才的培养目的。光电技术在开展，招生规模在扩大，与时俱进，从实际需要出发，我们必须对课程进展教学改革，使教学方法和教学内容都能紧跟信息时代的要求。二、光电技术

5、课程的教学改革(一)立足信息技术前沿，更新课程知识构造体系以我们学院选用的浙江大学缪家鼎等人编写的?光电技术?为例，教材内容涉及多而且分散，缺乏系统性和连续性，其中对原理的表达多，典型应用和设计介绍少;传统光电器件多，新型器件少;简单应用多，新领域综合应用少;总之内容显得老化，跟不受骗前的科技开展。光电检测技术是多学科穿插而形成的一门新兴技术，在工程理论中，它始终呈现高速开展态势，不断有新的器件、新的检测方法、新的应用领域问世。这些因素决定了课程内容的动态变化性和学科延展性。针对该学科的这些鲜明特点，课题组首先对课程主线构造进展优化，建立了光电技术课程的构造大树;如图2所示。即以光辐射源和半导

6、体物理根底作为根底理论教学内容，它们作为光电技术这棵大树的根基，为光电技术课程的学习提供给养;以光电信号的转换和处理为主干教学内容，它通过光信号的变换、光电信号变换和电学信号的变换等原理为各个光电器件的应用输送养分，根据这一环节可以给出各个器件的特性参数，从而为器件的实际应用提供准那么;以典型光电器件的分析和设计升华教学内容，针对不同的器件还有其独特的性能及应用领域根据学生的兴趣展开专题课堂讨论，使现代光电系统硕果纷呈。其次，课程从各个单元上配合主线构造，也按照光电信息系统的特点进展裁剪;和重缝;。我们以立足教材，跟踪开展;为指导思想，授课过程中删除了陈旧过时的内容，在讲授教材根本内容的同时，

7、搜集补充了光电技术相关学术杂志、书籍;国内外光电探测器件知名厂家、近年新型光电探测器件、新型光电信号检测技术和方法以及各类光电探测器件的最新进展和应用情况等。同时利用校内外专家教授和他们的研究生在科研中获得的光电技术的先进理念、现代观点及解决的问题的方式方法充实课堂教学，实现课程内容现代化，收到了良好教学的效果。(二)运用科学的现代化教学手段，不断进步教学质量1、研究型课堂教学方法的探究，实现课堂教学形式多样化。光电技术的动态变化性和学科前瞻性，要求教师必须积累有丰富的工程理论经历和多学科知识整合才能，仅靠课堂教学难以到达对整个课程的综合应用程度，必须探究多渠道教学方式，倡导将才能培养深化到日

8、常教学活动中，到达宽根底，重才能;的教学目的。采取课上讲授、课堂提问和讨论的启发式和开放型教学形式，进步学生主动学习的兴趣。充分利用网络学堂。将电子版讲稿、教材、相关专题内容发布在网上，便利学生使用和学习。对于一些学科前沿问题开展课堂讨论。让学生课外查资料，在充分准备的根底上，开展课堂讨论。教师对学生的讨论适时进展引导。布置学生写章节学习总结和小论文。通过小论文的写作，可以拓宽学生的知识面，理解国际上与本学科相关领域的最新科技动态。2、针对光电技术课程涉及的图表多、信息量大等特点，在多媒体课件设计时主要表达课程教学内容的主线、重要概念和结论以及为加深学生理解的图片、Flash动画和音像资料等，

9、而概念的讲授、理论公式的推导等仍以传统的板书方式，即品型;窗口的多媒体辅助教学形式。就像多画面电视机那样，在主画面上开一个又一个窗口，窗口起到阅读辅助信息的作用。此外，还充分利用人眼生理视觉特性【4】，合理设计Powerpoint文稿的背景和字体的种类、大小、颜色及行距等，进步屏幕信息显示效果。如对半导体能带理论，学生常会觉得很抽象，难理解，故除在课堂讲授中增加图形、图像、动画、声音等形象的多媒体教学手段外，通过板书例题可检验学生对其认识深度，再根据作业题中曝露的问题进展有针对性的补充解释，效果非常有效。教学理论说明，授课用品型窗;的方法，教学构造简洁，重点突出，概念明确，教学效果良好。(三)

10、以培养学生理论才能、创新才能为核心;的实验教学改革，适当引进科研成果自从1999年我国高校开始扩招以来，高等教育逐步从过去的精英化;向群众化;过渡并逐渐形成群众化;的高等教育格局。国家统计局威海调查队于近日举行了大学生就业情况如何?;专题问卷调查。结果显示，专科生就业率高出本科生39个百分点。本科生求职的最大困难是缺乏工作经历，不会推销自己;，因此培养实用型人才是当前本科教育的目的之一，理论性环节在教学过程中起着不可替代的作用。为了突出理论教学，培养学生的知识应用才能，让学生消化理论，开展才能;，课题组大胆探究，进展以培养学生理论才能、创新才能为核心;的实验教学改革。为了适应社会经济开展对人才

11、的需求，本着强化动手、突出创新、开放教学、资源共享;的原那么，物理与电子学院组建了河南大学实训教学中心，为学生电子竞赛和挑战杯等高校创新、创业大赛及学生科技制作活动提供场地和平台。我们根据学生特点，采取分层次培养，一般学生注重根本才能的培养，而学有余力的学生那么注重创新才能的培养。教学中将实验分为三大类，首先是根底与验证型实验，其目的是验证、证明、稳固、掌握根本教学内容，例如光功率、光照度、发光强度、光谱特性等，通过实验强化认识。其次是设计与综合型实验，其目的是以任务;或课题;形式提出实验要求，综合使用知识来设计、开发完成工程，培养学生综合应用和自学才能。比方光电倍增管和CCD器件的原理及应用

12、;再者是研究与创新型实验，以自选/自带的独立研究形式为实验要求，重在培养研究才能和创新意识。比方利用光电器件组建的外表光电压谱仪，紫外、可见、近红外分光光度仪，电致发光谱仪等对晶体样品进展测试并对测试结果进展理论的分析。该实验过程有助于培养学生查阅资料、考虑以及创新的才能.熟悉科学研究的思路和方法，掌握这些光电器件的使用方法和本卷须知。由于课程实验与教学内容同步进展，对加深根本概念的理解、强化根本才能的训练起到了良好的促进作用。?光电技术?课程的实验设备要求不同于传统的经典实验，具有很强的时代气息。 实验所用的核心器件，如光电倍增管、像增强器、雪崩光电二极管等光辐射探测器不仅价格昂贵、维护严格

13、，而且开展更新也很快。在这种情况下，假设能把教学和科研很好地结合起来，打破教学大纲，用科研工程的部分内容补充或扩展教学大纲内容，充分利用科研仪器设备为学生开设实验，那么学生在掌握理论的根底上，内容就可以跟受骗前的新技术，形成教学内容对新技术的快速反响，充分反映该相关领域的开展趋势，另一方面使课程的根本理论体系与实际应用的结合更为严密，使整个课程的教学体系更为完善和统一，增强课程的实用感。最后还有利于启迪学生思维，激发对课程的学习兴趣，逐步培养学生独立分析和解决实际问题的才能，同时还有助于进步学生的科研素质和才能。三、完毕语教学是艺术和科学的有机结合，课堂是教学艺术的舞台。在教学中，把教学内容和人才培养严密结合是教师孜孜不倦的追求。我们的教育是用昨天的知识，培养今天的人才，而要应对的是明天的挑战。所以，我们的课程教学改革从实际需要出发，立足于本专业，教学方法和实验内容都紧跟时代要求，教学过程中有意识地将改革贯穿到教学理论的每一个环节，使教学改革获得了显著实效。参考文