激光原理论文范文1
高职院校在培养广告专业人才的过程中，通常是要面向全社会的，要能够服务于社会，并且同社会形成一个良好的沟通模式，最终要培养出的是契合社会的应用型人才以及创造型的艺术型人才，这些人才可以说是艺术生活化的代表，是生活艺术化的开创者、实践者以及推动者，伴随着社会的发展和经济科技的进步，人们对于艺术及文化产品的需求正在与日俱增，呈现出多样化的发展趋势，作为广告设计以及制作专业的优秀人才，必须要在丰厚专业积累的基础上具备创新意识，满足人们的精神文化需求，适应社会的变化。所以，相关的高职院校一定要及时地转变教育理念，全面培养学生们的创新精神。
2.设置体系，实现开放教学
关于高职院校广告设计专业学生的创新能力培训，不能够仅仅依靠于基础的课程以及专业课程的教育，教师还应该为学生们打开更为宽广的知识面，让学生们广泛地学习。以美国为例，美国广告专业的教育课程以人文和社会科学课程为主，并且要有语言学、心理学、自然科学、市场学、经济学、传播学、社会学、法律学和政治学等等方面的内容，只有广泛的涉猎各个方面的内容，广告设计专业的学生才能够在日后的领域当中发挥出创造性，更加深思熟虑地思考问题。在中国，广告设计的课程却只是以专业课的学习为主，很少有其他的辅助人文学科，比重比较小，在专业课程的设置上也存在着很多的问题，而且由于内容设置的不够科学，经常会有一些相似的内容重复出现，时间久了学生们自然会产生厌倦的情绪，通过这种方式培养出来的学生不仅不能够达到一定深度和广度的专业知识，甚至会对广告设计这个专业产生怀疑。在这种局面下，高职院校必须要重新整理自身的课程体系，积极地推进开放式的教学模式，采取“请进来，走出去”的教学模式，一方面，学校可以鼓励一些专业教师进入到广告专业的公司或者是企业进行兼职，让教师的教学内容更加具有实际应用意义。另一方面学校应该积极地邀请一些具有丰富实践经验的广告设计是到学校进行广告理论的深入讲解，采取座谈会或者是客座教授的形式来形成校企结合的教学，从而使广告设计的教学更接地气，也更加具有应用价值。
3.重视学生，调动课堂氛围
在中国的教育界普遍存在的问题就是对于学生们学习积极性的调动，传统的教育中总是重教有余，反而重视学习不足，或者是重视灌输有余，而重视启发不够，这种教育形式是必须要得到改革的，尤其对于需要创新的广告行业，复制式的教育不仅没有意义，甚至会严重阻碍学生们在未来的职业发展。在广告界当中需要大量的模拟教学和实践教学，要求学生们必须能够充分地激发和调动起学生们的思维活力，让学生们成为敢想敢做的人，充满勇气和热情，所以学生和教师之间必须要能够形成“教学相长”的双边互动关系，将学生们所学的知识内化为一种人才的基本素质，让教师讲授的知识能够成为学生们日后职业生涯当中“自然流淌”的血液，成为一种能力。所以，在三年的高职院校教学过程中，教师可以设置一些教学活动来调动学生们的学习积极性，让学生们成为学习的主体。比如说在一些创新能力的培养过程中，教师可以设置一些课外的教程，让学生们通过课外环境来提升自己，可以安排一些市场调查、创意设计、媒体调查、广告摄制以及制作等等内容，让学生们能够将理论和实际结合起来，构建起实践的基地，让学生们都有机会去考察自己，在实践的过程中更加积极主动地调节自己，让自己得到锻炼的同时也能够创造一些经济效益，并结合市场的调查为学生们选定课题，让学生们能够在课程之外获得更多的知识补充，实现课内外同步进步。
4.加强实践，探索新型模式
实践教学的目的就是要在学生们掌握的理论知识和未来的职业实践能力之间构建起一个桥梁，更加侧重于学生们实践能力的提升，学校和企业之间可以建立起一些结合的项目，帮助学生们在实践中更加明确自己的未来发展方向，有利于对现代化新型人才的培养，学生们可以通过教师参与到一些项目的实践当中，最终形成一种产学研一体化的教学模式，培养创新型的人才。在中国的广告教育当中，在形式上是具有一些时间环节的，比如说对口地安排学生进行毕业实习，但是这种实习通常都是形式至上的，并没有形成实际的效果，在这种情况下，很多院校采取了放任管理的方式，通常都是学校介绍，学生自己去找机会，公司有需求的时候可以到学校吸纳一些学生，在这个期间学生们才真正有机会进行实地的实习，对于学生们的职业能力和决策能力起到了切实的作用。
5.结束语
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关键词:信息光电子学;虚拟仿真技术;案例教学;微课;翻转课堂
0引言
案例教学是指借用经典性和针对性的案例指导教学的一种开放互动的教学方式[1~4],它主要以学生为主体,通过“思考创见”的方式来提升学生的学习能力.这种案例教学方式注重师生双向交流,能调动学生学习主动性,易于学习和理解,已被许多高校列入教学改革计划.随着虚拟仿真技术的迅猛发展,仿真案例教学也应运而生.仿真案例教学是将虚拟仿真技术引入案例教学中的一种教学模式[5~6].相比于传统的案例教学,仿真案例教学不仅内容丰富灵活,更重要的是它解决了实验受硬件设备条件和场地限制的问题,弥补了实验的空白.同时,仿真案例教学将抽象的理论知识与可视的图形相结合,也便于学生理解理论知识.近年来,很多高校提出对仿真案例教学进行改革,如中国石油大学对“渗流物理实验”的仿真案例教学模式进行探索[7],安徽理工大学对单片机原理及接口技术的仿真案例教学模式进行研究实践[8].本课题组也开展了信号与系统的仿真案例教学研究应用[9~10],突出对学生理论和实践的培养,强调理论与实践的相互联系,在教学方面取得了显著成效.目前,仿真案例教学的改革与实践在本科生课程中进行得比较多,在研究生课程中的探索较少,但仿真案例教学对改革理论性较强的研究生课程教学有着至关重要的作用,故需对此进行研究.信息光电子学是一门在研究光与物质相互作用的过程中发展起来的新兴课程,具有基础理论与前沿研究相结合的特点,是信息与通信工程学科“光通信与信息器件方向”研究生从事研究和开发工作所必须掌握的专业基础课程.信息光电子学课程包含许多复杂的数学公式推导,具有“较强的理论性”;只有理论授课环节,从而导致“理论与实践脱节”;教学模式也是以教师在课堂上传授知识、学生被动接收知识为主,导致“教学方式比较单一”.这些问题阻碍了研究生在本课程学习中主观能动性的发挥.为了改变信息光电子学的“教难学更难”的教学现状,本文拟基于虚拟仿真软件设计教学案例微课,建立理论与实践一体化的信息光电子学仿真案例教学平台,并在此基础上开展翻转课堂的教学实践,充分强化学生在学习过程中的主体地位,促进教学过程中理论、实践与科研的有机融合.
1建设仿真案例教学平台,实现理论与实践的交融
信息光电子学课程全面介绍了光电子系统信息传递与处理各个环节的基本概念、基本原理与基础应用.这门课程知识点众多,内容复杂抽象.为了使学生更好地学习这门课程,首先对信息光电子学课程内容进行研究和拆分,确定每个章节的重点和框架,具体如图1所示.按照信息的传输处理环节将信息光电子学分为“光源”、“信息加载”、“光信息传输”、“光信号接收”、“光信息处理储存”五个部分.“光源”部分主要包括“激光原理与技术”,讲述光源的种类和激光的产生.“信息加载”部分主要包括“光信息系统的信号加载与控制”,讲述光的调制,为学习光传输打下基础.“光信号传输”包括“光学基础知识与光场传播规律”和“光波导技术基础”两部分,主要讲解光信号的传输规律和传输通道.“光信号接收”部分包括“光电探测技术”和“光电显示技术”两部分,详细描述提取以及转换电信号的各环节.“光信号处理储存”部分包括“光盘与光储存技术”,讲述对接收到的信号进行记录与储存的过程.在对信息光电子学课程内容进行研究和拆解分析之后,针对本课程教学存在“理论与公式较多”、“缺乏实验教学环节”等问题,构建如图2所示仿真案例教学平台方案,加强学生在学习过程中理论与实践的联系.该仿真案例教学平台主要思想是,针对拆解知识点利用仿真技术设计出虚拟实验微课,模糊理论教学和实践教学的界限,将理论教学和实践教学真正融为一体.通过认真研究教材,挖掘光电方向的实验室资源,同时结合国内外信息光电子学的最新研究动态,基于Matlab和Mathematica等仿真软件设计出包括“麦克斯韦方程组”、“高斯光束”、“偏振光学”、“平面光波导”、“光纤”、“光子自旋霍尔效应”等核心内容的虚拟实验微课及其配套内容.这些仿真案例教学既利用虚拟实验加深了对课程重难点内容的理解,又借助学科实验室资源开发了实物实验,弥补了实物实验环节的空白,将教与学融为一体.因此应用这种仿真案例教学平台,很好地解决了教学模式单一的问题,又使得理论与实践相结合,提高了学生的科研能力.接下来,以“麦克斯韦方程组”教学为例,简要说明仿真案例教学平台微课资源的开发思路.“麦克斯韦方程组”是理解宏观电磁现象的核心内容,在信息光电子学课程中属于重难点,学生仅从方程组的形式上难以将麦克斯韦方程组的理论与实际应用相联系.从理论知识出发,我们设计了电磁场在均匀介质中传输的仿真实验,并在仿真软件Matlab中利用时域有限差分算法对均匀介质中的麦克斯韦方程组进行求解,不同时刻的场强分布如图3所示.图3动态描述出点光源在这种介质中的传输情况,也可以形象地反映介质参数和光源设置改变后的传输特性,结合国内外“麦克斯韦方程组”的最新研究动态,将其制作成仿真案例教学微课.这样使得研究生可以更全面更形象地理解麦克斯韦方程组,更好地将课程与科研结合,提升自身的主观能动性.
2借助翻转课堂模式,培养学习的主观能动性
仿真案例教学平台一定程度上模糊了实践教学与理论教学的界限,但鉴于研究生学习目的性强的特点,它的实践模式还有待改进,因此本课题组引入了翻转课堂对仿真案例教学平台进行实践.翻转课堂是重新划分或者组织课内以及课外的应用实践,让学生在教学中能够掌握主动权的一种课程教学模式[11~15],其流程如图4所示.课前,教师在仿真案例教学平台线上微课,引导学生对课程内容进行自主学习和思考,从而达到知识传递的效果;课堂上,通过写作讨论的形式对课前预习过程中产生的疑虑进行解答,以达到知识内化;课后,教师通过线上平台进行考核,从而达到知识巩固的效果,并根据考核结果进行个性化教学,对学生的创新能力进行拓展提高.同样以“麦克斯韦方程组”为例,对翻转课堂教学模式进行讲解.课前,教师将“麦克斯韦方程组”的相关微课上传到仿真案例教学平台;学生根据自己的时间对麦克斯方程组相关理论知识进行学习,仿真电磁场在均匀介质中的传输过程,同时对疑难问题进行自主思考以及探索.课上,教师与学生以写作讨论的形式对仿真电磁场在均匀介质传输过程中遇到的问题进行探讨.课后,教师根据探讨结果在网络平台设置专属问题,例如“谈谈你对麦克斯韦方程组的理解”,以掌握学生对麦克斯韦方程组的学习效果,并且及时调整教学计划,培养学生的科研创新能力.通过翻转课堂对仿真案例教学平台进行实践,学生可以在线上有选择地自主学习,线下与教师对疑难问题进行讨论,从而可以充分体现学生在学习过程中的主体地位,完成教学中理论、实践与科研的有机结合.
3结束语
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①演示实验和以往的科研类型的实验和教学类型的实验都不相同，演示实验试将前者进行了创新结合，学习和研究兼顾，使得学生自主获得知识的能力得到了培养。传统的科研还有教学实验项目不在演示实验的承担范围中，只是担负别具一格的教学任务，即担负设计、调配、判断还有改进和评论以及总结等。合理利用演示实验室的仪器，建立开放实验项目要求根据实验仪器进行合理安排实验，因地制宜进行教学。
②演示实验仪器最适合做开放性实验项目。仪器种类多，相较于其他的实验室，它在管理方上比较灵活，同学可以利用课余时间等等来使用这些仪器。再者，这样的实验教学方式十分机动，教学形式较其它方式自由，学生可依照自己的选择来挑选仪器，激发了学生的学习兴趣。
③对创造能力的发挥有推动作用。通过这样的方式有利于学生将其知识向能力转变，学生的实践活动的范围经由他们对仪器的组装而扩大。学生可以发挥自己的穿凿能力，也为其科研能力的培养奠定了基础。
④发达水平较低的地区更适用于使用这种教学方式。还可用于对文科大学物理的实践性教学。这种办学思想见效快，且对仪器的投资较少，适合在发展水平不高的地区进行推广。
⑤设计性实验用于学生选做实验阶段，主要以对学生综合素质和综合能力的培养为主，答辩式、研究式的教学法被这样的试验方式所采用。在该阶段，经由教师提供实验的项目，学生依据自身的兴趣爱好，进行选择，通过对资料的查阅以及调研，对理论进行推理验证，以确定实验的方法，从而自行对实验的装备进行选择，并独立地完成实验。并且在结束试验之后进行相关经验的总结和进行论文的撰写。综合设计性实验项目在教育模式方面的主体是教育者，学生的主题活动形式更加具有了实践和创造性，教育的内容充分考虑到学生和受教育者的需求，学生和教师从课程教学计划的实施者向设计者转变，以前的制度化的课程（经由事先确定）也向学生在一定的框架之下进行自主选择的持续变化的活动内容发生转化，学生的个体需求在这样动态化的课堂当中得到了餍足，学生作为主体的活动也得到了积极调动，很多方面都相对于之前的实验室有了很大的不同。以自我为主体在活动中得到了充分展现。学生对活动的积极参与也将自身的能动作用进行了积极调动，学生实现了自主学习，实现了创造的机会，充分展示了他们的独特之处，他们独立发现和思考并解决遇到的问题的能力在畅游于仪器的“海洋”中得到了体现，对课堂教学要创新这一要求在“从任务到观察到行动到问题到反思到解决”的模式中得到了彰显。所以，这样的演示实验室可以满足创新教育的需求。对这样的实验室的合理科学的利用来建设设计性和综合性的实验项目有利于特色化创新教育的进展，这也为以后的实验室建设发展提供了优良的空间。
2演示实验室分层次开放的思路与方法
利用现有的仪器设备，分层次对不同专业学生分层次实施不同的实验项目，加以辅助材料设计一些物理实验。分为4个层次的实验专区。
①物理基础演示实验，主要针对文科专业学生进行开放。旨在培养文科大学生的自然科学素养。实验从物理基础知识为出发点，其内容简单，应用广泛。主要以定性研究为主。这类实验有：能量穿梭机———主要利用机械能守恒，动能与势能之间的相互转化，有蒸汽机的模型，还有有趣的光学趣味实验等。
②对大学理科专业的学生开设的一些与大学物理相关定性实验，如：李萨如图像变换、海市蜃楼的模拟原理、电磁加速器的现象及原理等。
③综合性及自主设计性的实验，主要针对物理专业大三、大四的学生，在对物理实验基础上开设一些综合性的实验。例如：激光调腔实验的研究、多普勒效应的演示、激光窃听等。根据学生的理论及实验基础的特点，由学生自行设计，在实验老师的协助指导下完成课题的研究。
④培养师资教学技能。利用一些常用仪器演示实验，如：静电屏蔽与高压尖端放电实验研究，进而研发多种演示小实验：静电喷水现象“、电风”吹灭蜡烛等实验。为以后开展基础实验教学示范基地，培养欠发达地区师资力量做好硬件资源的储备工作。还可以开设一些与中学物理和大学物理实验均有关联的实验，构建实验预备区，为中学物理与大学物理知识衔接做好准备工作。
3理论价值与应用前景
物理设计性实验室的开设要建立在学院的实验能力的基础之上，需要学员在解决或者实际测量的问题当中将物理的知识还有实验的技能加以运用。以后的专业课程和科学的训练还有学术研究的进行要经由学员通过分析和解决问题将自己的理论知识转变为自己对实际的问题的解决来进行训练。考验学员的物理实验基本功的把握程度的有效途径就是设计性实验室。设计性实验室同时也是可以使学生发现和解决问题的个人能力得到提高的有效方法。在这个过程当中，学员的学习乐趣将会通过自己对材料的查阅和对方案的比较，自己设计切合原理的实验操作步骤得以充分体会。该实验室的开始有利于学员结合自身的相关知识，达到学习和发展能力的有机统一，实验教师也由此更加便于了解其情况，并为其找到适合的教学方向和制定合适的教学方法。演示实验室的开放对不同层次的学习者有着深远的影响，及早地开展物理演示实验室分层次开放实验并及时实施有着重要的实践价值及深远的意义。
①可以激发实验人员的创新能力，提高技术能力，促进他们之间的技术交流；
②可以节省或暂时缓解资金问题，进一步提高了该校设备的可利用价值和利用率。
③可建立教师与同学进行互动的平台，提高物理专业学生动手动脑的能力、有利于开展文科大学生对物理学科的科学素养的培养，同时提高教师教学和科研能力。
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(一)教学内容建设
我校根据自身条件和需要建成了自己的演示实验室，目前演示实验室能开设70多项演示实验项目，内容涉及力、热、光、电磁、近代和综合。实验内容重视与物理理论知识点相结合，实验原理主要为中学物理知识，部分涉及大学物理知识。主要有:1．刚体力学系列实验，如可夫斯基凳、角动量合成转台等。2．振动与波系列实验，如弹簧纵驻波、水驻波、声悬浮等。3．流体力学系列实验，如听话小球、伯努利悬浮球等。4．经典系列实验，如高压放电、避雷针、怒发冲冠、法拉第笼等。5．电磁系列实验，如跳环、洛伦兹力等。6．几何光学系列实验，如光学隐形、双面镜成像、窥视无穷等。7．波动光学系列实验:光栅立体画、光栅反射画、白光全息图等。
(二)教材和大纲建设
根据我校学生的实际情况，针对物理专业和非物理专业制定了教学大纲。根据演示实验室现有的仪器编写讲义一部。对每个实验分别按实验目的、实验原理、操作方法、注意事项几个部分进行介绍。在论述上尽量避免繁杂的物理公式，力求深入浅出，多使用实物照片及其结构简图对物理演示实验项目进行说明，使学生看得懂，会操作，以达到物理演示通识教育的目的。课程的目的和任务是通过直观有趣的物理现象加深学生对物理理论的理解和掌握，使学生能将所学知识应用于实际当中，自己能制作出演示实验小仪器。
(三)教学方法建设
采用探究模式和现象分析模式相结合的教学方式，让学生成为演示实验教学中的主角，充分调动学生的主观能动性，采用多种演示形式。
1．导学系统演示。导学系统是厂家开发的演示视频软件，将演示的实验项目分为“力和热”、“振动和波”、“电磁学”、“光学”、“近代与综合”及“物理百科”六个栏目。其演示内容包括目前实验室尚不具备条件演示的实验，学生可以提前通过导学系统观看实验，培养自学能力。
2．学生演示。对于个别简单实验，要求学生在预习的基础上，自己演示实验现象，分析实验原理，并与现实生活结合，拓展其应用。教师进行补充，并有针对性地提出问题，为学生创造一个思考、探索的空间。
3．教师演示。对于操作比较复杂或危险系数较大的实验，如磁悬浮、洛伦兹力演示、高压电等，则需要在教师的讲解和监督下完成。对于物理专业和非物理专业学生，教师在教学过程中应注意授课的深度和广度的不同。对于物理专业学生，要尽量与大学物理知识和现代科技相结合，引导学生发表自己的看法、感想，并合理设置疑问，让学生课下查阅资料，寻找答案，撰写实验报告。对于非物理专业学生，尤其是文科学生，主要引导其认真细致地观察实验现象，能够应用所学物理知识解释实验现象，并联系实际，阐述这一现象或原理在实际生活中的应用。
(四)考核方式建设
1．平时成绩(10%)。主要考查学生的考勤及回答问题、动手操作情况。
2．实验报告成绩(50%)。针对课堂上演示的实验项目，课后学生针对自己感兴趣的实验查阅资料，书写实验报告，自己设计实验报告封皮，报告格式不限。但实验报告中应包括实验现象、实验原理、知识拓展或实验心得等。
3．期末成绩(40%)。完成一篇小论文或动手制作演示仪器。
二、物理演示实验室的开放
(一)对物理专业学生开放
传统的“粉笔、黑板”讲授模式使学生缺乏感性认识，对知识理解不透彻，学习积极性不高。演示实验室按照大学物理课程知识点的分布，安排了一定数量的演示实验，相信能够激发学生的探索热情和学习主动性。结合现代科技引入了3D影像系统、超导磁悬浮、激光琴、反射光栅立体画、反射光栅变换画、透射光栅立体画等，让学生了解物理知识与现代科技之间的密切联系。在演示实验过程中提出一些问题，让学生自行查找资料，进行解释或假设，针对大家的答案展开讨论，去伪存真。这样既留给学生足够的思考空间，又可以让学生各抒己见，由被动学习变为主动探究。
(二)对非物理专业学生开设物理演示实验公选课
其他专业的学生也需要了解自然科学知识，拓宽知识面，提高科学素养。因此，可以根据学生的爱好开设物理演示公选课。教学方式主要以教师演示为主，边讲解，边设疑，引发学生思考，对生活中涉及到的该演示实验原理的诸多现象加以举例、拓展，使学生了解现象背后的本质，从而使物理理论变得具体生动，真正做到从实践中来、到实践中去。
(三)对参加继续教育和实验培训的中学物理教师开放
我校每到暑期都会开设继续教育班，教育局还会定期安排周边县市中学物理教师来我校进行实验课程培训，届时演示实验将作为一门课程进行开放。
(四)面向周边中小学开放
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全世界光电子技术产业的市场规模己达1万亿美元，国外光电子产业主要集中在美国、西欧和日本等国家和地区。近十年来，中国光电子技术产品市场的年增长率始终保持两位数的高速增长。随着信息光电子技术、激光加工、激光医疗、显示、照明等光电技术的快速发展，我国已经形成市场可观、发展潜力巨大的光电子产业。2006年，《国家信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》明确提出，未来5～15年15个领域发展的重点技术中就包括了光电子技术，声明要重点发展激光器、光电探测器、光传输和光传感设备、微光机电系统、半导体照明等产品。[6]2010年10月，国务院正式《国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》，进一步明确了光电产业是战略性新兴产业的重要组成部分，包括新型显示器件、LED等在内的细分产业都在国家战略性新兴产业规划中明确提到。[7]可见，在光电产业相关技术和生产能力快速提高的情况下，对光信息科学与技术专业人才的需求量也将逐年增大。
光信息科学与技术具有旺盛的生命力，处于高速发展时期。目前，在光通信、光电检测、光电照明、光学元件与系统、光伏产业、激光技术、光学设计、光学材料等方面都有广阔的应用前景，对社会的发展和贡献不可估量。作为高校，除了科研、教学，还要服务于社会，服务地方经济发展，这些不仅体现在科学研究和教师兼职方面，也体现在人才培养目标和方案上。光信息科学与技术同光学、机械、电子、材料、计算机、自动控制等多学科的知识息息相关，但也不能面面俱到，所以十分有必要结合当地企业的发展，调整学科的发展、人才培养计划，为地方经济服务，加强科学研究，引领社会的发展。三峡大学地处湖北省域副中心城市的宜昌，经济活跃，交通方便。现在高铁开通后，宜昌到武汉的时间已经减少到2小时左右。随着国内光电照明、太阳能、光电显示产业如火如荼地发展。宜昌太阳能、光电照明等光电企业也有较大的发展，如中国南玻集团宜昌南玻硅材料有限公司（一期项目已累计投资20多亿元，专门从事高纯多晶硅材料、太阳能硅片及电池片生产的大型制造企业）等等一大批光电企业。这些企业主要集中在光伏产业、节能照明、LED、光学冷加工等方面。这些光电企业有着旺盛的人员需求，对本专业产业人才的培养具有十分重要的意义。2011年出台的《宜昌市科技发展“十二五”规划（2011至2015年）》明确提出，在节能环保领域的发展方向要围绕光电子产业核心技术开发，抢占背景光源行业技术创新制高点，加快液晶照明灯、LED背光源及照明产业化。围绕太阳能技术开发，加快太阳能热水系统产品系列开发及产业化。[8]由此可见，在地方政府的扶持下光电子相关产业会得到快速发展，这些都为光信息科学与技术专业结合本地进行产业人才培养提供了难得的机遇。根据三峡大学理学院发展的需要，结合产业的蓬勃发展，产业人才培养措施如下：
改革本科教学培养方案，加强专业基础理论学习，巩固专业思想教育光信息科学与技术专业需要学生在系统、扎实的理论基础和在光电子技术、光通信及应用等方面具有较宽广的专业知识、较强实践动手能力，并成为在电光源、光学设计、光学材料、光纤通信等专业领域中的一个或两个方向具有特色的人才。毕业生能在光信息技术产业及其相关领域从事信息科学与技术的研究、设计、集成及开发、制造、技术管理等方面工作的应用型人才。因此要加强几何光学中的光学设计、模拟电子技术数字电子技术课程设计、嵌入式系统、光电检测技术、机械原理和设计等课程的实践环节，同时要加强专业思想教育，了解社会发展的动态，密切了解光电信息的最新发展和应用，掌握一些主流软件的应用。另外，为了使培养方案切合社会发展的实际，我们广泛征求本地企业的意见，积极邀请了相关企业参与了光信息科学与技术专业培养方案的修订工作。
加大力度开展实验教学，开足基本实验，充分利用专业实验，开展创新实践要加强实践的教学，更新教学设备和教学内容，加强电路设计和光学设计方面的实践教学，充实实验室设备，培养学生的实践能力。条件允许的情况下，将安排学生到实习基地完成相关实验。另外，创新实验室的设立为学生创新实践的培养提供了良好的工作平台。虽然这个方面的工作才刚开始，但是已经受到学生的积极评价。
拓展实习基地的实践教学，提升专业技能在目前联系的实习基地基础上，增强与当地光电企业联系，经常参观了解企业的发展和社会需求，同时能争取进入相关企业实习，锻炼培养专业能力。我们已经同宜昌劲森光电（主要从事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明开发、制造、销售的高新技术企业）、中船重工388厂（光学冷加工、光电系统）、匡通照明（LED封装）等相关的光电企业建立了实质的合作关系。陆续有学生进入上述企业实习，一些优秀的学生也相继进入这些企业工作。教师参与了劲森照明新型节能灯具的开发。与匡通照明组建了联合的工程试验中心，投入1000万元左右，很快试验设备就将到位。这些不仅仅提高了教师的科研能力，反过来又提高了教师的教学水平，同时也为本专业的学生实习提供了一个良好的实践平台。实习基地的建立是一个长期的过程，需要与生产企业进行有效地沟通，制订实习项目，并且跟踪学生对实习的反馈，建立有效的实习效果的评估体制，保证学生的生产实践能力得到实质的训练。学生实习基地的进一步拓展一直是迫切的需要，多方位多角度的实习训练对学生实践能力的培养有利，有助于学生进一步深刻了解产业界对本专业的要求，反过来会激励学生对本专业的学习欲望。
人才培养与科研开发相结合人才培养能力与科研能力息息相关，科研不仅能提高教师的教学能力，也增强学生对专业的信心。在横向科研项目上，尽可能让部分能力强的学生参与进来，直接培养学生的专业技能。实践证明，学生参与科研项目是培养学生实践能力的及其有效的手段。比如学生的毕业论文有些涉及到大坝光纤传感、节能灯设计等实践性很强的课题。鼓励学生申请学校针对学生的创新基金项目，虽然经费不多，但是对学生实践能力、创新能力的培养是十分有益的，同时也提高了学生参与科研的热情。随着相关科研能力的快速提高，可以预见未来的几年内，伴随着学生进入实验室，至少有一部分本科生的科研能力也会得到极大的提高。#p#分页标题#e#
人才专职与兼职相结合以“双师型”教师为重点，加强专业教师队伍建设，加大专业教师的培训力度。依托相关的大中型企业，共建“双师型”教师培养培训基地。一方面要努力完善教师定期到企业实践制度。本专业的教师在条件许可的情况下，要轮流、定期到相关企业进行培训或者兼职工作一段时间，力争在3～5年内实现所有专业教师都有在相关企业工作的经历。另一方面，要聘任（聘用）具有实践经验的专业技术人员和高技能人才担任本专业专兼职教师，到学校指导教学、技术咨询、技术服务，甚至可以参与本科毕业论文的指导。这种指导可以是单独的，也可以是合作形式的。只要是有利于人才培养，有利于教学，这种合作的形式是灵活的。
激光原理论文范文6
关键词：近代物理实验;实验教学;教学改革;教学内容;教学模式
实验教学作为培养学生探究精神、实践能力与创新思维等非常重要的一个教学环节，近代物理实验属于面向物理学广大学生开设的一门专业性较强的实验课程，该课程拥有非常广的物理学知识面，综合性与技术性非常之强。这就要求教师在教学过程中，需要摒弃传统教学的弊端，积极对近代物理实验进行教学改革，这不仅能够使教学效果不断提升，而且对学生的能力培养具有重要的作用。
一、近代物理实验教学存在的问题
（一）内容安排脱节
在近代物理实验课程当中，囊括了整个物理学发展所有领域的内容，拥有极强的专业性，在开展实验教学之前需要学生对相关理论基础知识有着较好的认识。[1-2]近代物理实验当中大部分的实验内容属于物理学专业在进行基础知识学习过程中涉及的经典实验，而进行试验教学所要达到的一个主要目的便在于使学生能够对专业基础理论知识有更清楚的认识，并且能够使学生的实验操作能力得到有效的提升。然而，目前本校在开展近代物理实验教学过程中，实验教学内容和基础理论教学内容并不能实现相互对应，甚至存在部分理论课程教学滞后于相应的实验教学内容的情况，造成实验教学和理论教学出现不同程度的脱节现象，这一现象造成的结果便是学生在尚未对基础知识进行有效学习的前提下，便要开展相应的学科实验，在实验过程中学生根本无法有效地理解近代物理实验当中存在的原理，仅仅是简单地按照实验教师的说明完成相应的步骤，得出最终的实验结果便可以了。
（二）教学模式与方法单一
在近代物理实验课程当中所开展的实验都是基础物理学当中非常典型的一些实验，部分属于诺贝尔学奖获得者所做的实验，这其中涉及大量较有深度的物理理论知识，这便对物理实验教师提出更高的要求。[3-5]物理实验任课教师不仅需要拥有实验指导方面的能力，同时也要对有关物理学基础理论知识有良好的掌握，可以向学生清楚地介绍与解释实验原理，使学生物理思想与实验能力均能得到一定的提升。但是，从我校近代物理实验课程的实际教学情况来看，依旧存在如下两个突出的问题：其一便是近代物理实验教学的任课教师需要对不同实验同时进行教学与指导，这就造成实验教师在对实验原理与内容进行讲授过程中没有足够的时间，仅仅是对实验步骤与目的进行简要的说明。这就导致学生无法对实验目的与步骤有清楚的认识，只能按照教师说明的步骤进行试验，无法对实验过程进行创新思考，严重阻碍了学生的创新发展。其二便是部分教师在对近代物理实验进行讲解过程中，主要对实验步骤与仪器操作进行重点介绍，这和近代物理实验课程的开设目标存在很大程度的背离，最终造成的结果便是学生对物理学知识无法做到有效的认知，实际的教学效果也并不理想。
（三）教学条件有限
受到本校经费的制约，对实验设备投入存在一定的不足，造成学校实验室的教学设备相对较少，实验设备无法满足教学的需求。因为实验器材受到限制，导致教学条件相对有限，在进行试验过程中只能通过增加循环次数或者是多人一组进行试验。其中增加循环次数会使实验教师的工作负担显著增加，比方说在全息照相等一系列电磁学实验当中，实验中一共只有10套实验设备，每次有20名学生开展相应的实验，而每年上物理实验课程的学生会在1400人左右，如果要想使所有学生全部完成全息照相这一系列的电磁学实验，便要循环70次左右，这会显著增加教师的工作负担。但是如果采取多人分为一组进行试验的话，又会出现只有1～2个学生真正在做实验，而其他学生只是记录或者是观察，导致学生真正动手的机会相对较少，根本无法达到实验课程的教学目标。长此以往便会导致近代物理实验教学无法对学生实际操作能力进行有效的培养，也就无法使学生实现探究性与研究性的学习。
二、近代物理实验教学改革对策与举措
（一）精选教学内容
对于近代物理实验课程而言，其教学目的主要在于对学生观察与分析物理现象方面的能力进行训练与培养，使学生能够了解物理实验对于物理学来说处于何种重要的地位，能够对新物理概念出现、发展与形成整个过程做到正确的认识，培养学生严谨的、科学的作风，并且在实验过程中需要对学生的创新意识与实践能力进行一定的锻炼与培养。[6]根据上述目标能够看出，在近代物理实验教学过程中，应该包含如下几方面的内容：首先是近代物理课程所包含的重要内容，其次是近代物理所包含的主要研究领域，最后便是近代物理课程当中普遍采取的实验技术。根据上述思想便可以对实验内容进行精细的挑选，其中应该包括经典近代物理实验，诸如光电效应、塞曼效应以及弗兰克-赫兹实验等，而且也要包括能够对近代物理主要领域与实验技术加以全面体现的，诸如核磁共振、声光效应应用、核技术实验、太阳能电池综合测试、激光实验、超声实验、电子衍射实验以及红外扫描实验等。上述实验内容已将原子物理、核物理、磁共振、光信息处理、现代光学、激光与微波技术等近代最为重要的物理实验领域囊括到实验教学当中。[7]此外，对于实验数据采集与处理过程应该应用现代化处理方式，比方说CCD数字图像处理、智能化数据采集等，这样可以保证学生在经典物理实验教学过程中能了解当下较为先进的数据处理设备与仪器，对学生后续参加工作奠定良好的基础，同时也能使教学过程更加便利，教学效果更加突出。
（二）教学模式的改革
传统近代物理实验教学当中，全体学生均按照教师安排完成相同的实验内容，同时实验课时也是固定不变的，所以课程内容极易受到一定的制约，如果学生对实验室当中开设的某些实验非常的感兴趣，但是实验室并未对其进行开放，这势必会对学生的积极性与主动性造成打击。[8]对此，有必要对现阶段单一的实验教学模式进行改变，采取必做实验与选做实验结合这种多元模式开展实验教学工作。这样既能够完成相应的教学计划，同时也能满足学生对于物理实验的个性化需求。本校在2016级开设物理实验课程的专业中进行了教学实践，学生对此教学模式普遍欢迎，并且实验课堂反映非常良好。因为部分实验项目与内容具有自主选择性，部分学生能够根据自身实际情况对实验项目进行选择，部分学生也会根据未来考研方向对实验项目进行具体的选择。通过对教学模式进行改革，实验项目数量出现一定的增加，进而使教师工作负担有所增加，但是学生在近代物理实验课堂当中的积极性也更高，部分学生会在完成自身实验之后，依旧留在实验室和下一批学生对其他实验进行探究与学习。通过对教学模式的改变，学生实验积极性与主动性得到了充分的调动，求知欲得到满足，知识面得到不同程度的扩大，对学生的创新能力起到了良好的培养作用。
（三）教学方法的改进
本着将教师作为主导、以学生为主体这一教学理念，在近代物理教学实验当中，将讲解式与灌输式等传统的教学方法进行转变，采取启发式、讨论式与互动式等全新的教学方法，要求教师在教学过程中做到“授人以渔”，同时引导学生之间逐渐形成“一帮一”这种灵活的学习方式。在进行教学过程中，需要将教师的主导作用充分发挥出来，通过启发式教学引导学生积极思考，对物理实验进行探索与实践。而学生作为实验教学当中的主体，使学生从以往的被动接受逐渐转变为主动探究，能够真正地对物理现象进行体验、探索与实验，在此过程中能够体会物理思想与规律，最终掌握物理研究所应用的方法。同时在实验教学过程中，也要重视对学生思维进行引导，由以往的验证实验逐渐向探究实验方向进行过渡，由重结果改变成重过程与重分析，这样才能对学生的科学思维、独立能力以及实践水平进行有效的培养，这对学生未来参加工作具有重要的作用。
（四）教学实验考核的改革
要想实现对学生综合能力进行科学的评价，便要对近代物理实验的最终考核方式进行改革，改变传统主要以实验报告作为评价方式，而是采取综合考核的方式，学生实验总成绩当中主要构成部分改为平时成绩，对各项成绩进行综合计算得出总成绩。总成绩最终应该包含三个主要的部分，即实验预习成绩、实验操作成绩以及实验报告成绩，三者在总成绩当中比例分配分别是20%、50%和30%。实验报告当中不仅包含每个近代物理实验课堂取得的实验成果报告。在学期末还需要提交1篇以上的实验研究报告，实验研究报告是以科技论文形式进行书写，这样能够为学生的毕业论文撰写奠定良好的基础。通过采取这种实验考核方式可以对学生实验过程表现进行全面的考查，而且能使近代物理实验所取得的教学效果得到显著的提升。
三、结语
本文对本校近代物理实验存在的教学问题进行分析，并采取相应的教学改革措施，通过对其进行实践应用，取得效果也是较为理想的。学生在实验课中的表现也更加积极主动，并且实验过程中能够创造性地对实验问题进行有效的解决。同时通过改革能够有效地调动学生的积极性，对学生的实验能力、数据分析能力、总结能力等均起到较好的培养作用。
参考文献：
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[3]陈靖,陈宗强,钱钧等.利用研究型实验培养学生能力的探索和实践——以“晶体光折变效应与光存储”实验为例[J].物理实验,2017,37(4):39-43.
激光原理论文范文7
长春师范大学物理实验教学中心成立于2002年，依托自身的优势，已经开设了普通物理实验、近代物理实验、模拟电路实验、数字电路实验等实验课程。这些实验课程多以大纲内要求的基础验证性实验为主，对实验目的、实验原理、实验步骤、仪器说明、误差处理都做了详细的规定，要求学生按照规定的步骤进行实验，束缚了学生的自主创新性。创新物理实验体系作为原有传统实验的有益补充，在形式上灵活机动，在内容上实用性强，既对培养学生的个性、开发创造力有利，又为学生提供了思维的空间和实践的天地，调动了学生的积极性和主动性。
2创新物理实验体系的建设
为进一步突出专业特色并结合就业市场，以提高学生的实践能力和创新意识重新对原有实验体系整合优化，削减验证性实验，增加综合设计性实验，充分与教师的科研项目、研究方向紧密结合。第一类实验是基础验证性实验。这类实验多属于大纲要求范围。考核内容以某些原理定理的验证和基本实验技能或方法的练习为主。这类实验要求学生能够熟练掌握基本实验技能，并规范仪器的使用。第二类实验是应用综合性实验。这类实验涉及的知识不止局限于某一门课程，而是多个物理原理或概念的综合。对学生所使用的实验方法也没有过多的限定，只要能够达到实验目的即可。第三类实验是科学研究性实验。这类实验与科学前沿紧密结合。学生可以在导师的指导下完成大学生创新项目或直接参与教师的科研项目，充分发挥学生的主观能动性。
3创新物理实验体系的实施
创新物理实验体系的实施保障主要从政策制定、硬件改造、师资配备三方面开展。首先，在拔尖人才培养的总体目标指导下，对物理专业的教学计划和实验大纲重新修订，确定三类实验的具体实验内容。在内容选定上将创新能力的培养作为目标，充分体现实验教学和科学前沿的紧密结合。编写与创新物理实验体系相适应的指导教材、制作实验教学多媒体课件、购买或开发实验选课系统以保障体系的顺利实施。其次，充分利用吉林省高等教育专项资金对现有的实验室及仪器进行改造更新。一方面改造实验室的实验环境。针对某些实验对避光、防尘、防潮、排风有较高要求的，单独实施改造。另一方面对实验仪器进行更新。特别是大型仪器如X射线衍射、激光拉曼光谱等的购买要谨慎对待，购买之前要对国内外厂家的参数和价格进行详细对比调研，并进行论证投标。最后，在现有教师队伍的基础上，合理安排学时及课程安排，并对第三类实验实施导师制。教师针对自己的科研项目选定适合的实验题目为学生开设，并将毕业论文设计、大学生创新项目与实验紧密结合，达到科研与教学共同发展的良好局面。
4创新物理实验体系的成果
激光原理论文范文8
大学物理是以物理学为主要教学内容的学科，但是由于其理论的基础性和对待问题研究思维的广泛适用性，使其作为许多专业的一门基础学科。这也表示这大学物理的教育有着初步养成学习科学的思维途径和学习研究问题的基础方法的重要任务。所以本文探究大学物理研究性学习评价模式提高大学物理教学质量以及学生正确学生思维养成的影响。
1.大学物理课程的现状
通过调查当前大学物理教学情况得知，在进行大学物理教学课程中，学生对待自主探究问题时，自主探究积极性差，探究意识十分薄弱。大多数同学对教师有着极强的依赖性，大部分同学进行学习时，仅仅是被动的接受，当前被动接受式学习。这种情况已经成为大学生主流的学习思维方式，同时大学物理课程的实际教学中也是根据物理知识的系统导向进行学习并进行延伸性学习，这更进一步强化了学生被动接受式学习方式，但是当前大部分教育学家认为，在高等教育中激发学生的学习热情与探究欲望，培养学生自主研究和自主探究问题的能力比学习更多专业知识更为重要。
2.研究性学习评价模式的构建
2.1激发学习兴趣
激发学习兴趣首要是有研究物理和学习物理的外部氛围以及使同学们为之奋斗的目标以及不断进步的动力。因此可以进行物理方面的讲座，让学生们更好的了解物理学，能够见到在物理方面取得较大成就的物理学家，同时举办一些有关物理知识的竞赛和开放性实验，从根本上唤起同学学习与研究物理的热情。
2.2形成开放性教学
进行开放式教学主要方法是使用多种途径让同学知道物理知识的基础性与广泛存在性，例如将网络引入物理教学过程中，网络能够较为直观的展现出现物质的运动及相关变化。例如讲到激光是可以让有兴趣的同学在网上提前查询相关资料在课堂为大家分享，教师也可以将实事中的物理原理与大家相分享，让学生们了解相关物理知识与物理的基础性质。
2.3融合研究性学习
将研究性学习融合到教学过程中是研究性学习评价模式的关键一步，融合研究性学习的理念是在日常教学中逐渐渗透研究学习理念，首先在课堂中讲授物理学知识的时候融合研究性学习的理念，例如提出问题让学生合作性研究思考，在逐步融合课堂教学与课外时间的研究性学习，例如让同学在日常生活中发现各种物理原理及现象的存在。
2.4考试与多元性评价结合
最后是针对学生学习情况的评价采用考试与多元性评价相结合的方式，即期末总分划分成期末成绩占50%，课堂表现与课外研究性活动占另外50%，主要包括论文的书写，物理课题研究情况或者针对论文进行答辩等。
3.研究性学习评价模式的作用
通过实施研究性学习评价模式，可以明显的看出大部分学生转变的学习方式从接受接受性学习转变成为探究学习，学习利用现有的便捷学习资源去自主探究问题，大部分学习能够从多种渠道，多种方法获取知识，有效扩展物理的知识面。其次教师的角色出现变化，教师从单纯的知识灌输，知识传授变成问题研究中的引导，学生研究过程中的帮助研究。其日常教学中知识的传统逐渐减少，鼓励思考越来越多。其次是学生学会共同生活，在探究问题中常常需要进行合作新探究，这能有效的提高学习与学习的关系，从中学会共同生活的能力。最后一点，也是最重要的是专业知识与社会的互动性增加，传统大学物理教育中仅仅注重知识的掌握以及应试中的知识的运用，直接导致学习与社会实践相脱节，应用研究性学习评价模式后学生通过多种途径获得知识，也直接的提升获取知识的能力与提高学生与社会的接触程度。
4.结语
大学物理研究性学习评价模式是关于大学物理教师教师一种新型的大学物理教学模式同时也是一种关于学生新型的大学物理的学习方法。通过这种方法能够全方位提升学生的能力，还能激发学生的学习热情，对待物理知识和不同物理问题的探究欲望，端正学习学习态度，极大的提高学生的物理课堂参与程度，同时也极大提升大学物理教学的教学质量。
参考文献：
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