光学前沿技术精选(九篇)

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第1篇：光学前沿技术范文

【关键词】光纤通信技术与施工课程教学改革

深化课程教学改革，提高教学质量，强调学生的技能教育是当前高职学校教改的重要主题，已经成为高职教育改革的共识。课程教学改革要由教师单方面地讲授知识，转变为培养学生运用知识解决问题的能力。以下谈一下光纤通信技术与施工课程教学改革的思路。

一、光纤通信技术与施工课程特点

光纤通信是一门飞速发展的技术科学，具体研究如何用光的方式在光纤上传输信息。通过光纤通信课程的学习，能够系统地掌握在光纤上传输信息的各种技术，了解光纤通信技术的概况，并对光纤的传输特性有深入透彻的理解，熟悉光通信系统的体系结构和基本原理。该课程研究对象和性质决定了其课程特点是内容复杂，主要表现在类型多、要求多、公示多、表格多、图形多；涉及的物理基础知识较多；与工程实际联系较为紧密；应用定性理论的场合较多。

二、光纤通信技术与施工课程存在的问题

对于通信类专业的学生而言，光纤通信是本专业学生完成专业基础课程后开设的一门专业课。学生对知识的掌握仅仅限于简单的背结论、公式，做计算题。学生不了解理论的工程应用意义，不具体分析问题，结果往往出现课程结束了却不知道所学的东西干什么用的现象。

传统教学模式下该课程授课形式单一，表现在：一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，并且在课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，画大量的曲线，因此课堂教学往往是在进行索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图，课堂气氛沉闷。在实验教学环节中，大多数实验装置陈旧，功能单一，直流的多，交流的少；验证型实验多，设计型实验少。这样难以锻炼学生的设计能力，也难以激发学生的学习兴趣。

三、光纤通信技术与施工课程的教学改革思路

光纤通信技术与施工课程的教学内容和课程改革，由于这门课程是高职通信类专业学生所学习的一门专业核心课程，因而必须对其教学内容、教学方法以及综合设计性实践教学领域进行探索改革。

（一）创新教学内容。从教学目标出发选择教学内容，对于高职学生把握理论上的度。要在教学内容中体现新技术冲击下的光纤通信在实际生产岗位中的应用。

（二）是要从讲述内容和方式以及习题内容和风格上进行创新，突出基本理论基本够用为主，让学生在首次接触该课程时，接触到的是一个异常开阔的视野，而不是让其产生这仅仅是公式推导，纯粹理论堆积的错觉，进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例，甚至具体的视频展示是激发学生思维的好手段。

（三）充分利用光纤通信实训室的设备，深化课程改革，进行“教学做一体化”教学。从以往的验证实验到实际工作岗位光缆接续、冷接头制作、2m塞绳制作、OTDR对光线路故障检测等岗位实际技能的练习，技能得到磨练和提升，学生自信心、学习的积极性得到提高，对职业意识和职业能力的培养起到了积极的作用，也促成了“学技能，练技能”氛围，对学生的就业起到积极作用。

第2篇：光学前沿技术范文

【关键词】 光电信息技术；实验；创新

光电信息技术实验是高等院校中应用物理学和光信息科学与技术等本科专业必修的一门重要的专业实验课程，如何发挥光电信息技术实验教学的功能，更好地培养学生的创新能力和实践能力是需要重视和解决的一个问题。

1 基于创新能力培养的光电信息技术

光电信息技术实验课程体系的设计关系到实验课程教学目标的确定和对学生能力培养的要求，为此，我们结合学生的专业特点以及国内外相关学科的前沿发展动态，应用现代先进的教学方法，进行实验课程的整体设计；从人才培养体系整体出发，建立以培养能力为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学体系的实验教学体系，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合；改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性等创新性的实验项目；建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的实验方法，鼓励学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学模式。

在实验内容选择上，兼顾理论与应用、基础和前沿。光电信息技术实验的主要内容，包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分，概括了光电信息技术中信息的产生、传播、处理和应用的整个过程，遵循由浅入深、由理论验证到应用设计的原则进行，有利于学生对这一技术领域有一个较为全面和清晰的认识。

在实验类型上，包括验证性实验、综合性实验和设计性实验等各类实验。以培养学生综合运用系统知识、分析与解决实际问题、提高自主实验意识的创新能力为主，制定不同类型的实验可以锻炼和培养学生不同的实验能力，改变了实验教学依附于理论教学的传统观念。综合性实验使用多门课程知识，综合运用多方面知识和方法解决问题，侧重在基本理论和知识的验证和再现，加深对知识的理解和记忆，培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能、提高分析和解决问题的能力。

2 综合性实验和设计性实验是培养学生创新能力的有效途径

光电信息技术实验的主要目的是拓宽学生实验思路，提高学生解决实际问题的能力，增强学生适应社会发展和科技进步的要求。在实验内容贴近学科发展和实际应用的基础上，利用“综合性”、“设计性”实验整合教学内容，是培养学生创新能力的有效途径。

在综合性实验和设计性实验的教学过程中，教师作用更多体现在科学研究方法的指导上。这就要求教学方法从传统的以教师为主色模式，转变为学生为主的模式，更好地促进学生开展自主学习，激发学生学习兴趣和激情。光电信息技术实验主要包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分。其中激光技术实验、光纤光学实验和光电探测综合实验属于光学和电学结合的综合性实验。激光加工实验属于设计性实验，需要学生根据实验指导书的具体要求，自己设计加工样品，然后操作激光雕刻机进行样品的加工，使学生在实验过程中主动地学习新知识，独立地进行设计和加工，极大地激发了学生的学习兴趣，增强了实践能力，使学生的创造才能得以充分发挥。

光电信息实验的内涵丰富，覆盖的知识面和包含的信息量以及对学生的专业技能训练的内容宽广，除本专业的电磁学、光学、光电子学、光纤通信、激光原理等课程内容以外，还涉及到数学、计算机技术等学科知识。同时还要对学生进行实验思想、实验方法、实验条件、实验设计、实验操作、实验数据处理等多方面的训练。

从学习方法和思维特色方面来说，要使学生由以听为主的学习习惯向自主地、独立地思考转化；由理论学习为主向实验知识、实验技能学习转化；由以读书为主向以观察、分析为主的学习转换；从主要依靠记忆向综合运用各种思维方法分析、解决实际问题转化。可以说，光电信息技术实验过程在激发、培养学生的创新能力与科学素质方面独具优势，为培养高质量的应用性人才，起到了重要的作用。

3 改进教学手段，提高实验教学效果

对于新建实验室，每个实验的仪器设备台套数量有限，如果采用传统的班级授课制，将导致学生动手操作的机会和时间受到限制，得不到充分的实践训练，也不利于培养学生独立实验的能力，为此我们采用少人数、多批次的方法来解决这一问题，降低每组的人数，基本上能够实现两人一组，将实验课转变为以学生为主体，教师为主导，使学生在实验教学这个环节，真正把握好实践的机会，得到充分的操作时间。同时，客观上促使每个学生必须独立动手实验，独立解决遇到的问题，避免了少数同学实验，多数同学旁观的现象，提高了实验教学的效果。

值得注意的是，该实验课开课之际正值大四学生准备全国研究生入学考试的最后冲刺阶段，这些学生中的大部分人把准备考研课程作为重中之重，人虽然坐在课堂上，但对教师所讲内容似听非听，对于实验课，更是心烦生厌，无心做实验。为解决两者之间的矛盾，我们本着一切为了学生的原则，设想将教学计划进行适当调整，把光电信息技术实验集中安排在大四下学期的前几周完成，使学生能有更多的时间专心用于考研复习，这样不但有可能减轻学校毕业生的就业压力，而且在学生即将进行毕业论文写作之际上实验课产生意想不到的好效果。

由于面向21世纪的光电信息技术实验教学必须有利于培养学生的实践能力、竞争能力和创新能力，因此，只有掌握光电信息技术实验教学的特点，发挥专业实验教学的优势，加强实验师资队伍的建设，立足学生终身发展以及参与未来竞争的需求，转变教育思想，树立以育人为本的观念，才能适应时展和科技进步的需求，才能培养出具有创新精神和实践能力的人才。

参考文献

[1] 陈庆鄂，欧阳林，程晓萱.在实验教学中培养学生创新能力[J].理工高教研究，2005，(6)：113-114

第3篇：光学前沿技术范文

关键词:半导体物理实验;教学改革;专业实验

实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分，不仅因为其是课堂教学的延伸，更由于通过实验教学，可以加深学生对理论知识的理解，培养学生的动手能力，拓展学生的创造思维［1，2］。实验教学分为基础实验和专业实验两部分［3，4］:基础实验面向全校学生，如大学物理实验、普通化学实验等，其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解，旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力，提供知识储备［5，6］;与基础实验不同，专业实验仅面向某一专业，是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容，对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用［7～8］。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识，提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题，为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础［9～11］。

1半导体物理实验课程存在的问题与困难

半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课，旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力，其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析，发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练，不少毕业生就业后再学习过程较长，融入企事业单位较慢，因此提升空间受到限制。1．1教学内容简单陈旧。目前，国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异，基础性实验居多，对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学，其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置，受技术、条件所限，主要以传统半导体物理的基础类实验为主，实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法，对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解，掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1．2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法，为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展，专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整，从而能更好的完成课程教学目标的要求，培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障，但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代，在长期实验教学过程中，不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新，致使个别实验内容无法正常进行，可运行的仪器设备也因为年代久远，实验误差大、重复性低，有时甚至会得到错误的实验结果，只能作学生“按部就班”的基础实验，难以进行实验内容的调整，将新技术新方法应用于教学中。因此，在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主，设计性、应用性、综合性等提高类实验较少，且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练，不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣，且不利于学生实践和创新创业能力的培养，半导体物理实验课程的改革势在必行。

2半导体物理实验课程改革的内容与举措

半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期，该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天，对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求，因此，要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测，使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法，而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时，拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识，为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。2．1实验基础设施的建设。2013年年底，基于我校本科教学项目的资金支持，半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料，结合我校实验教学的自身特点，按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容，并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备，新配置仪器设备具有一定的前瞻性，品质优良，数量合理，保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课，每学年只有一个学期承担教学任务，为了提高仪器设备的利用率，做到实验设备资源的不浪费，计划成立一间半导体物理实验专属的实验室，用于陈放新购置的实验设备，在没有教学任务的学期，该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设，半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用，该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障，更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件，解决了实际困难，使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握，而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题，有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。2．2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课，在专属实验室建成后，按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求，逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力，构建了“九—八—五”新的实验内容体系，包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验，涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定，通过对物理量的测量验证物理规律，训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力，掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验)，学生通过第一层次的实验训练后，已掌握了基本的实验方法和技能，在此基础上，开展综合性实验，可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验，学生需运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目进行创新研究，通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力，着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时，提高型实验8学时，创新型实验12学时，规定基础型为必修实验，提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后，学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验，在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。2．3实验教学方式的优化。在教学方式上，建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式，充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容，然后老师提问并补充完善，在整个实验安排过程中，实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系，在充分激发学生学习兴趣的同时，培养学生自主学习、自发解决问题的能力。2．4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定，然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此，本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分，实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验，特别是创新性实验，要求以科技论文的形式来撰写实验报告，以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。

3半导体物理实验课程改革后的成效

半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下，购置并更新了实验设备建立了专属实验室，构建了“九—八—五”新实验内容体系，并采用新的教学方式和考核机制，教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整，使学生理论联系实际的能力得到增强，提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多，对知识的渴求程度明显加强，为了更好地完成创新设计实验，部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献，真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学，学生掌握了科技论文的基本格式，数据处理的图表制作，了解了科学研究的过程，具备了基本的科研能力，也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时，利用新购置的实验设备建立的实验室，在做为科研实验室和创新创业实验室使用时，也取得了优异的成绩。依托本实验室，2015年“国家级大学生创新创业训练计划”立项3项，2016年“国家级大学生创新创业训练计划”立项4项。

4结语