《光電子技術(shù)及檢測》教學(xué)改革探討

李路+孫肖林

摘要：針對目前《光電子技術(shù)及其檢測》課程存在的問題及形成原因進行了分析，結(jié)合本學(xué)院的特點，討論了教學(xué)內(nèi)容和方式、實踐教學(xué)、課外科技活動及考核方式等方面的改革措施。

關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)改革；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）013-000-01

光電子技術(shù)是由電子技術(shù)和光子技術(shù)互相滲透、優(yōu)勢結(jié)合而產(chǎn)生的，是一門新興的綜合性交叉學(xué)科，已經(jīng)成為現(xiàn)代信息科學(xué)的一個極為重要的組成部分。《光電子技術(shù)及其檢測》是本學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，該課程是一門理論和實踐緊密結(jié)合的重要課程，在授課過程中要把課程特點和專業(yè)性質(zhì)結(jié)合起來，系統(tǒng)介紹光電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)和實際應(yīng)用。然而對于不同類型學(xué)校的不同學(xué)生，對知識點掌握的要求、教學(xué)的方式以及授課的難易度都不應(yīng)該完全相同。為了緊密結(jié)合本校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力，拓展知識面，指導(dǎo)學(xué)生的就業(yè)方向，對教學(xué)內(nèi)容和方法、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)及考核方式做一些改進是非常必要的。

一、教學(xué)內(nèi)容及方法

本課程介紹光電子技術(shù)的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，介紹光電子系統(tǒng)中關(guān)鍵器件的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用技術(shù)和新的發(fā)展。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握常用的光源及光度學(xué)的基本知識，理解光電子技術(shù)的基本原理、基本概念，了解光電子技術(shù)的應(yīng)用實例，了解光電子領(lǐng)域的新成果和新進展，對光電子技術(shù)有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識和理解。

本課程安排在第五學(xué)期，學(xué)時數(shù)為32，由于課時較少，最初選擇的教材并不太合適，經(jīng)過調(diào)整選用郭天太編寫的《光電檢測技術(shù)》（華中科技大學(xué)出版社）。其中基礎(chǔ)理論知識涉及到許多物理光學(xué)、晶體光學(xué)、半導(dǎo)體理論等基礎(chǔ)知識，講授過程中需要借助大量的新概念介紹、公式推導(dǎo)等，這樣會占用較多的課時，并且學(xué)生對枯燥的公式推導(dǎo)比較抵觸，很可能使他們從開始就失去對該課程的興趣；另外，光電系統(tǒng)和應(yīng)用部分的內(nèi)容涉及到很多具體的光電器件，如果僅僅依靠課堂上用板書或多媒體課件講授，很可能只讓學(xué)生對此只有一些概念上的了解而不是真正掌握，在實際應(yīng)用中仍然比較陌生。針對該現(xiàn)狀，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)該強調(diào)基本原理、基本概念的講解，盡量避免大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，講解時理論聯(lián)系實際，適當(dāng)增加flash動畫、視頻材料，盡量調(diào)動學(xué)生對本課程的興趣。

二、實踐教學(xué)

本課程所對應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)為《光電子技術(shù)與器件分析實驗》課程，目前包含的實驗內(nèi)容有：LD/LED光源特性測試實驗；COMS傳感器；線陣CCD原理及應(yīng)用實驗；光電倍增管實驗；光纖數(shù)值孔徑測試實驗；太陽能電池綜合實驗；光電探測實驗；液晶光閥電光特性實驗。這些實驗內(nèi)容相對應(yīng)的實驗儀器一般為固定的實驗箱，這些實驗箱通常做成集成式的結(jié)構(gòu)，也就是很多光電器件已經(jīng)被固定在實驗箱上，只要按照實驗指導(dǎo)書的要求進行連線，按下相應(yīng)的開關(guān)就可以進行實驗。這一類的實驗基本都是驗證性的，不能很好的服務(wù)于理論教學(xué)，不利于學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解，他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力都得不到提高。另外，實驗室的硬件條件也是影響到實驗效果的重要原因，由于光電實驗的特殊性，一臺實驗箱最多能滿足兩位同學(xué)做實驗，目前的實驗儀器的數(shù)量很難滿足所有同學(xué)同時開展實驗，需要分批進行，嚴(yán)重制約了實驗教學(xué)的正常開展。

針對實驗教學(xué)環(huán)節(jié)存在的一系列問題，建設(shè)了相應(yīng)的實訓(xùn)平臺，增加實踐環(huán)節(jié)的就業(yè)導(dǎo)向作用，針對目前光電子行業(yè)的發(fā)展趨勢，增加“光伏發(fā)電實訓(xùn)平臺”和“光電器件和光電技術(shù)綜合設(shè)計平臺”。其中，“光伏發(fā)電實訓(xùn)平臺”是結(jié)合本學(xué)院“國家級大學(xué)生實踐基地”項目進行，可開設(shè)的實驗內(nèi)容有：光伏系統(tǒng)電氣裝配實訓(xùn)、分布式發(fā)電技術(shù)、光伏建筑一體化、光伏發(fā)電系統(tǒng)、光伏電站電氣控制、現(xiàn)代電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與測量技術(shù)、光伏電站安裝調(diào)試實訓(xùn)、光伏跟蹤PLC控制實訓(xùn)、光伏電站運行調(diào)試實訓(xùn)、光伏電站監(jiān)造實訓(xùn)、光伏電站檢測驗收實訓(xùn)、光伏逆變與儲能控制實訓(xùn)等?！肮怆娖骷凸怆娂夹g(shù)綜合設(shè)計平臺”克服了之前實驗箱的弊端，采用模塊化的實驗方式，可提供更多的同學(xué)開展不同的實驗項目。該平臺由光學(xué)導(dǎo)軌、光學(xué)元件、電學(xué)元件、光電傳感器組件、各種不同應(yīng)用的電路模塊以及儀器儀表等部分構(gòu)成，除了可以完成平臺自有的眾多實驗項目外，學(xué)生還可依托平臺的各種模塊自行設(shè)計搭建各種實驗，還可作為相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計平臺。這樣便有利于學(xué)生深入理解基礎(chǔ)理論，全面掌握綜合技能，使所學(xué)知識得到系統(tǒng)鍛煉，有利于開發(fā)開放性的實驗教學(xué)內(nèi)容，加強實踐研究與應(yīng)用開發(fā)工作的進展，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與創(chuàng)新思維。

三、課外科技活動

除了理論教學(xué)和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，適當(dāng)?shù)膶I(yè)相關(guān)的課外科技活動能夠激發(fā)學(xué)生對課程的興趣，使學(xué)生在課外能夠提高動手能力、創(chuàng)新設(shè)計能力及團隊協(xié)作能力。結(jié)合學(xué)校的“科技節(jié)”活動，學(xué)院在教學(xué)改革過程中學(xué)院開展了“光伏設(shè)計大賽”，學(xué)生參與十分積極踴躍，效果很好。另外，要開展校企合作，由相關(guān)光電子企業(yè)的專家和技術(shù)人員對學(xué)生開設(shè)課程和專題講座，介紹一些前沿的知識，拓展學(xué)生的視野，指導(dǎo)學(xué)生的就業(yè)方向。

四、考核方式

考核一直以來都是學(xué)生最關(guān)注的環(huán)節(jié)，也是教師們一直在嘗試改革的環(huán)節(jié)。對于本課程的理論教學(xué)環(huán)節(jié)，一直以來都采用閉卷考試，而實踐環(huán)節(jié)都采用考察的方式。閉卷考試對于學(xué)生來說，需要對理論知識及理論知識的掌握非常熟練，這樣就會導(dǎo)致學(xué)生的考前突擊，并沒有真正掌握課程內(nèi)容。因此針對教學(xué)內(nèi)容的改變，考核內(nèi)容也應(yīng)相應(yīng)的重基本概念、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域，回避復(fù)雜的理論分析和理論計算。另外，考核方式也不應(yīng)只靠最后一次成績定論，要結(jié)合平時課堂成績、實驗環(huán)節(jié)以及課外科技活動的表現(xiàn)，這樣的考核方式既可以讓學(xué)生重視理論知識，又不能忽略實踐環(huán)節(jié)和相關(guān)的課外環(huán)節(jié)。

五、結(jié)束語

以上就是對本學(xué)院《光電子技術(shù)及其檢測》課程的教學(xué)現(xiàn)狀分析及改革方式。通過對教學(xué)內(nèi)容和方式、實踐教學(xué)、課外科技活動及考核方式等環(huán)節(jié)的改革，以期提高學(xué)生對光電類課程的興趣，開拓視野，培養(yǎng)他們的實際操作能力、創(chuàng)新設(shè)計能力，真正對就業(yè)起到導(dǎo)向作用。

作者簡介：李 路（1983-），男，漢族，江蘇連云港人，碩士，講師，研究方向：太陽能電池及應(yīng)用。