光學光電子概念

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光學光電子概念范文第1篇

關鍵詞：光電子技術；雙語教學；多媒體課件；互動式教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0130-02

一、光電子技術與雙語教學

光電子技術是一個非常寬泛的概念，它圍繞著光信號的產生、傳輸、處理和接收，涵蓋了新材料（新型發光感光材料、非線性光學材料、襯底材料、傳輸材料和人工材料的微結構等）、微加工和微機電、器件和系統集成等一系列從基礎到應用的各個領域。光電子技術作為一門專業課程，主要涵蓋光輻射與發光源、光的傳播、光的調制、光電探測、光電顯示與成像、光存儲等內容。光電子技術不僅是一門專業課程，而且已發展成為一門學科，即電子技術與光子技術相結合而形成的一門新興的綜合性的交叉學科，主要研究光與物質中的電子相互作用及其能量相互轉換的相關技術。光電子技術科學是光電信息產業的支柱與基礎，涉及光電子學、光學、電子學、計算機技術等前沿學科理論，是多學科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術學科，是未來信息產業的核心技術。雙語教學是運用外語進行的非語言教學，具有如下特征：第一，強調在語言類的專業學科中用外語教學；第二，強調運用外語進行課堂教學的交流與互動。雙語教學與專業外語教學在性質上完全不同。前者外語是一種教學語言，以外語為手段，講授一門課程為目的。后者是一種語言教學，以相關知識為手段，講授外語為目的[1]。因此，在雙語教學中，專業知識與專業外語之間存在相互平衡的關系。在有限的學時條件下，教師既要講授專業知識又要講授專業外語，學生要在專業知識與專業外語兩方面取得進步，二者之間的平衡關系需要根據課程的要求、學生的實際情況在教學過程中不斷調整。同時，專業知識與專業外語之間存在相互促進的關系。扎實的專業知識為課程內容的掌握奠定了基礎，為專業外語的理解與提高提供了知識背景；堅實的專業外語基礎為理解原汁原味的教材內容提供了保障，促進了學生進一步學習專業知識。

隨著知識經濟、信息社會的到來，全球競爭日益激烈，現代科學正以前所未有的速度迅猛發展，不斷引發各個領域深層次的革命。為縮短差距，提高人才的國際競爭力，滿足社會對國際化復合人才的需求，雙語教學的迫切性和重要性日益凸顯。第一，雙語教學是知識經濟發展的形勢需要。國際間競爭不僅表現為產品和市場競爭，更多表現為人力資源的競爭。面對競爭，只有善于抓住機遇，應對挑戰，加速高等教育國際化進程，培養一流的人才，才能促進科學教育的發展和變革，使學生具有參與未來國際活動和國際競爭能力。雙語教學有利于培養符合市場需求的高素質國際化人才，增加就業機會，保證我國科學教育更加開放地面向世界，促進我國科學教育可持續發展，促進我國知識經濟的發展。第二，雙語教學是知識信息交流的客觀需要，加強中外交流，提高我國科學術水平，縮短與世界先進國家的差距，為實踐科教興國的戰略做出貢獻。第三，雙語教學有利于復合型人才的培養。這種既懂外語，又有專業知識的復合型人才無疑提高了人才的競爭力。

二、“光電子技術”雙語課程建設

雙語課程建設內容主要包括：大綱確立，教材選用，講稿教案撰寫，課件制作，課堂講授，課程考試[2]。下面，我們介紹在上述方面的具體工作。

1.“光電子技術”雙語課程教材的選取。西安工程大學理學院物理系自2009年以來開設《光電子技術（雙語）》課程，其定位為物理系各專業的一門平臺課。結合光電子技術的發展、光電子技術雙語課程的定位、物理系學生的具體情況以及就業去向，采用S.O. Kasap編著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”為教材，并且以相關的中英文教材作為參考書[3-6]。課程以“普通物理”、“光學”、“量子力學”系列課程為基礎，主要講授光的波動理論、介質波導和光纖、半導體科學和發光二極管、光伏器件、激光基本原理與技術、光束的調制、光電探測等基本概念及基本技術。

2.“光電子技術”雙語課程大綱制定。“光電子技術”雙語課程性質為學科基礎課，授課對象為物理系本科三年級學生，48個學時，3個學分。制定課程大綱的宗旨和目標在于，通過課程的學習，學生能夠對光電子技術中的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統的認識，提高分析和解決工程技術問題的能力。同時，學生能夠熟悉光電子技術的應用領域，了解目前光電子技術的最新成就，掌握光電子技術的發展方向。采用雙語教學（漢語和英語），提高學生查英文文獻、讀英文著作、寫英文文章，以及專業的口頭交流能力。為了實現課程大綱中提出的目標，將每一章的內容分為四個層次，即熟練掌握、掌握、理解和了解，并配以相應的課時。

3.“光電子技術”雙語課程多媒體課件。考慮課程內容更新速度較快的特點，備課在依據原版教材的基礎上，增加了與教材內容相關的一些嶄新成果。既讓學生感受到原汁原味的英語表達方法，又讓學生開拓了視野，把握學科發展動態和發展方向。課程的教案、講稿以及多媒體課件全部用英語書寫，多媒體課件包含下列特點。第一，內容新穎：除了涵蓋教材的全部內容，在每一章的最后部分增加了與這一章相關的科技新進展，使學生在掌握課程內容的基礎上了解相關領域的動態和最新進展，為提高學生的創新能力提供了切實的幫助。第二，結構合理：由于課程涵蓋了經典光學、波導與光纖、半導體、激光、光電探測、非線性光學等內容，每一章都自成體系，可以進行跳躍式教學。并且，每一章的開頭都有本章的目錄，每一章的結尾部分都進行了小結，做到了首尾呼應，有始有終。第三，圖表豐富：收錄了與本課程相關的光電子領域的一些著名科學家的照片，介紹了他們的簡歷及主要成就。同時加入了相關的動畫和視頻，使學生對抽象概念的理解與掌握變得直觀而容易，并且引用了一些著名科學家的重要話語，為提高學生的學習興趣，開拓學生的視野，豐富學生的思維方式提供了翔實的資料。第四，行文規范：由于是雙語課程，課件的文字敘述與使用教材緊密聯系，并采用規范的科技英語表達方式，使學生在本科階段就能夠接觸相關的專業詞匯以及規范的專業英語，為將來的進一步學習和工作打下良好的專業英語基礎.

4.“光電子技術”雙語課程互動式教學。當前的社會需求對課程的教學方式提出了新的要求，其中包括教學內容的整合，教學內容的拓展，教學手段的更新，教學方法的改革等。在全球步入信息化時代的今天，講課不僅是對己有知識的簡單闡述，而且是教師的一種再創造過程。“一塊黑板加一支粉筆”這樣的傳統教學方法己經不適合現代化的今天了，現今的教學方法應該更趨多元化。不但要注重課程體系的完整性，課程內容之間的有機聯系，而且要豐富教學手段，圖文聲像等多種效果的多媒體課件與板書結合的模式，同時要采用啟發式、互動式的教學方法。在明確教學目標，考慮教學目的和本專業實際情況的條件下，我們采取互動式的授課方式，表現在如下幾個方面：第一，學生之間、師生之間互動行程。在課堂上，首先簡要回顧上次課的主要內容，讓二位同學依次補充細節。其次，講解并翻譯這次課所涉及的專業術語以及重點段落，領讀一遍后，讓一位同學讀一遍，其他同學找不足之處，然后進行課程內容講授，多媒體課件與板書全部用英語書寫，漢語講授為主，英語為輔。其間，教師常常會提出和講授內容相關的問題，并鼓勵學生可隨時提問，收到了非常好的教學效果。第二，教師在課后的反思。互動式教學的主要目的是激發學生獲取知識、提高能力的主動性和積極性。要有效實現這一目標，應將以下幾個方面有機地結合起來：知識的傳授、互動題材、師生之間互動行程、教師的點評。總之，量體裁衣地選用互動模式才能確保教學互動流程的順暢，才能激發學生的積極性和主動性，增強學生的自信心與表達能力。

光電子技術和微電子技術是未來信息領域的兩大支柱。光電子技術的雙語教學不但能夠促進學生對相關學科前沿學科理論的掌握與了解，而且有利于學生外語綜合能力和跨國文化交際能力的培養。在雙語教學中，專業知識與專業外語之間既存在相互平衡的關系，又存在相互促進的關系。雙語課程建設應在大綱確立、教材選用、講稿教案撰寫、課件制作、課堂講授、課程考試等方面加大力度。采用互動式教學方法講授光電子技術，將知識的傳授、互動題材、師生之間互動行程、教師的點評等方面有機地結合起來，有利于激發學生的積極性和主動性，增強學生的自信心與表達能力。

參考文獻：

[1]吳平.五年來的雙語教學研究綜述[J].中國大學教學，2007，（1）：37-45.

[2]趙懿琨，王衛星，王建.光電子技術雙語教學課程的建設[J].教育理論與實踐，2007，（27）：169-170.

[3]安毓英，等.光電子技術（第3版）[M].北京：電子工業出版社，2011.

[4]朱京平.光電子技術基礎（第2版）[M].北京：科學出版社，2009.

光學光電子概念范文第2篇

關鍵詞：光電子技術；實驗教學改革；教學方法

作者簡介：李忠洋（1983-），男，山東棗莊人，華北水利水電學院電力學院，講師；邴丕彬（1982-），男，山東青島人，華北水利水電學院電力學院，講師。（河南 鄭州 450011）

基金項目：本文系華北水利水電學院2011年教學改革重點項目的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0165-02

光電子技術是激光技術、微電子技術、光纖傳感、光纖通信等眾多領域的交叉學科，它以電磁波為基本信息載體，通過對電磁波的控制、調制、接收、存儲、處理和顯示等技術，獲取所需要的信息。“光電子技術”課程是電子科學與技術專業的基礎課，承擔著鞏固基本原理、拓寬專業知識、培養學生創新能力的重要作用。通過對本課程的學習，學生能夠建立起有關光電子技術的基本概念，獲得與光電子技術相關的基本理論和基本技能，為學生后續專業課程的學習及今后從事本專業的工程技術工作和科學研究打下堅實的基礎。“光電子技術”實驗教學可以使學生加深對“光電子技術”理論知識的理解和鞏固，通過對實物的觀察和研究，增強學生的感性認識，深化對光電子技術深層次規律的理解和領悟。開展“光電子技術”實驗對培養學生提出問題、做出假設、設計實驗、觀察記錄、分析推理等方面的能力十分有利。然而現在面臨的情況是一方面隨著科學技術的日新月異，光電子技術信息量成爆炸式增加；另一方面由于電子科學與技術專業教學計劃的改革，使“光電子技術”實驗課程的學時數進一步減少。這種矛盾的出現，要求教師必須及時對實驗內容、實驗方法、實驗手段等進行改革與優化，努力提高實驗教學效果，以便在有限的教學時間內，將豐富的信息傳遞給學生，提高學生的動手能力，保質保量地完成實驗教學任務。

一、當前“光電子技術”課程實驗教學存在的問題及原因分析

目前，隨著國內高校高級教育人才的不斷引進，“光電子技術”實驗課程的教學質量不斷提高，但是隨著研究的深入發現該實驗課程仍然存在著一些問題。

1.對實驗教學的重要性認識不夠

部分學院領導受傳統“應試教育”思想的影響，長期以來重視理論教學，輕視實驗教學和學生實踐能力的培養。認為實驗教學僅是作為理論知識的驗證，是理論教學的附屬品。基于上述錯誤認識，學校對實驗教學的學時越壓越少。從實驗教師的角度來講，實驗教學相對于理論教學難度大，實驗教學不但需要教材，而且需要實驗器材；不但需要動腦，而且需要動手；不但需要與校內各部門打交道，而且有時還需要聯系校外有關單位。另外，實驗教師在評優、評職稱等方面機會較少、難度很大，因此很多教師沒有在實驗教學上投入較多精力。

2.實驗室建設問題

實驗儀器落后陳舊，科技含量普遍較低；實驗室面積不足，使得目前實驗條件難以滿足實驗教學的需求。以華北水利水電學院電力學院為例，光電子技術實驗室面積不足40平方米，實驗臺只有4個，每次只能滿足8位同學同時做實驗，而一個年級光電子技術專業的學生有120余人，所以實驗室面積的不足嚴重限制了實驗教學效果。另外，有些光電子技術實驗需要使用激光器、光學探測器、光譜分析儀等貴重儀器，而實驗室沒有足夠的經費購買這些儀器，因此實驗器材的短缺嚴重制約了實驗教學的正常開展。

3.實驗教學的組織管理和考核問題

實驗教學的管理制度不夠完善，因此出現了實驗教學多個部門都管而實際上誰都管理不善的現象。教學質量評價體系不夠健全，學生實驗課成績考核不夠細致，對實驗教學的要求遠沒有對理論教學要求的嚴格，使得實驗教學的質量難以保證。

由于上述各方面的因素，高校現行的實驗教學理念、教學方法，以及各種實驗教學配套設施等都存在著與現代社會對高素質人才要求不相適應的地方。為適應社會發展的需要，培養創新型、高素質人才必須重視和強化實驗教學改革。

二、“光電子技術”課程實驗教學改革的對策分析

華北水利水電學院的“光電子技術”課程實驗由電力學院電子教研室承擔，在教學過程中，該教研室積極響應教改要求，從自身水利水電的特色出發，針對上述問題積極探索新的實驗教學模式，對如何提高教學質量進行了深入探討，逐步形成了一套自己的實驗教學方法。

1.加強實驗室建設

實驗教學效果的好壞在一定程度上取決于實驗教學設施的優劣。提高實驗教學效果，必須加大投入，加強實驗室基礎設施建設，爭取讓每一個學生都有實驗的機會和平臺。在設施精良的實驗環境中培養學生的主動探索能力，無疑會極大地激發學生的學習積極性，更好地培養學生的動手能力，因此實驗室基礎設施建設對于實驗教學的重要性不言而喻。對于實驗室的建設，一方面可依托學科基礎，積極申請實驗室建設資金，通過項目資助的方式逐步推進實驗室建設；另一方面可積極尋求與相關單位的合作，以項目合作的形式取得雙方共贏，在鍛煉學生實驗能力的同時，也促進了實驗室建設。學校有關職能部門要把好關，根據學校的開課情況做好實驗室建設規劃，提前落實實驗教學的各項措施。實驗教師要千方百計的提高實驗室利用率，避免資源閑置和浪費。

2.構建一支精良的實驗教師隊伍

一支高水平的實驗教師隊伍是提高實驗教學質量的關鍵所在，因此建設一支理論水平高、實驗技術精湛、年齡結構合理、責任心強、具有奉獻精神的實驗教學隊伍刻不容緩。基于此，高校在引進教師時應盡可能引進既具有較高專業理論知識又有較強實踐能力的綜合型人才。對剛參加工作的青年教師進行職業道德和實驗技能培訓，使青年教師樹立職業道德觀念，提升業務水平；聘請業內知名專家對青年教師進行業務培訓，使青年教師學習新思想、新方法，掌握新設備、新技術，提高青年教師的實驗教學水平。改善和提高從事實驗教學工作教師的待遇，提高廣大實驗教師的積極性，吸引廣大教師尤其是高職稱教師積極參與實驗教學，使實驗教學崗位成為能夠吸引人才和留住人才的崗位。

3.創新實驗方法，精煉實驗內容

在實驗教學中，改變傳統的“教師講，學生聽、教師演示，學生觀看”的方法，以新穎的實驗內容，激發學生探索未知世界的興趣。如在講到非線性光學頻率變換技術時，先提出問題：一束不可見的激光在一定條件下能不能產生各種顏色的可見光，這樣會激起學生的興趣，使學生集中精力繼續聽下去；然后通過教師的實驗演示可看到在不同的實驗條件下，不可見光可以轉換成紅橙黃綠青藍紫各種顏色的光。這樣在強烈興趣的引導下，學生會迫不及待的探索實驗、了解實驗原理，因此好的實驗內容和創新的實驗方法會起到事半功倍的作用。

4.以興趣帶動教學，培養學生創新能力

在人才教育中，培養學生的學習興趣尤為重要。興趣在學習和認識過程中起著巨大的內驅作用。在實驗教學中要想方設法地激發學生學習的興趣，讓學生主動參與實驗的全過程，并在參與中體會到學習的樂趣和成功的喜悅，真正調動起學生自主學習的熱情。通過參加實驗設計給學生提供自我展示的平臺，充分調動學生的主觀能動性，培養學生的創新能力。為了給學生提供更多的實驗機會，華北水利水電學院光電子實驗室設立了激光開放實驗室、光纖傳感開放實驗室、光譜分析開放實驗室、光學探測開放實驗室，為學生在課外時間提供了廣闊的實驗平臺，吸引了一大批學生進入到各個開放實驗室，在實驗教師的指導下主動探索未知領域，在鞏固理論知識的同時又鍛煉了學生們的實際動手能力。在近幾年學校組織的光電子類和機電類的競賽中華北水利水電學院取得了較優異的成績。

5.改革實驗考核方式，促進實驗教學發展

傳統的考試題型和方式只適合對學生進行理論知識的評價，而實驗能力則是學生將理論知識應用于實踐的綜合能力，傳統的題型和方式顯然無法勝任評價任務，因此對實驗教學的考核要探索新的方式。為了使學生畢業后能更好地適應當前社會對高素質人才的需求，在探索實驗考核的新方式時一定要注意與社會職業技能鑒定接軌，要建立起基本技能、專業技能及綜合技能考核體系，鼓勵學生參加各種職業技術能力考試，取得社會公認的職業技能資格考試證書。另外，還要培養學生良好的從業規范和職業素質，使其在畢業時能達到勞動準入制度所要求的相關技能等級。

三、教學效果

本文通過分析“光電子技術”實驗課程存在的問題，從實驗室建設、教師隊伍建設、實驗方法、實驗內容、實驗考核等多個環節對“光電子技術”實驗教學改革進行了深入分析，提出了改革方案。實踐證明，改革后的實驗教學能夠有效激發學生的興趣，使學生在鞏固理論知識的同時又鍛煉了動手能力，有效提高了“光電子技術”實驗課程的教學質量。

參考文獻：

[1]于雪蓮，顧國華.《光電子技術》教學方法的探討[J].高教論壇，

2009，（9）.

[2]席鋒.《光電子技術》教學改革探討[J].重慶工商大學學報，

2012，（2）.

[3]雷群安.高校實踐教學存在的問題及對策研究[J].焦作師范高等專科學校學報，2010，（1）.

[4]彭潤伍，唐立軍，郭裕.結合前沿科學培養光電子專業創新人才[J].中國電力教育，2009，（23）.

光學光電子概念范文第3篇

與傳統光學不同的是，由光學與微電子、微機械、納米技術互相融合、滲透、交叉而形成的前沿學科――微納光學，變革了傳統光學與技術的發展路線。這門新興的交叉學科在信息、能源、生命、環保、宇航、國防等領域均已產生新的重要應用。在我國，微納光子學的發展也日益受到重視，未來發展前程似錦。

1996年，付永啟博士畢業。近20年過去，付永啟一直沒有離開過微納光學研究領域，在他看來，盡管微光學似乎看不見，摸不著，但從人們的生活乃至國家的高尖端科學都離不開它。這正是它的魅力所在。

“微納光子雖小，照亮我們未來的路”

1994年，付永啟在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所攻讀博士學位，“當時是跟導師一起做國家航天項目中的一個子項目――‘動態目標發生器’的研究，我主要負責曲面光刻的研究。”那是他接觸到微光學并逐漸對微光學元器件的設計制作產生興趣的開始。

在博士后研究階段，付永啟又接著在衍射光學元件的設計制作方面開展了深入研究。隨后為了開闊視野、提升研究能力，付永啟于1998年赴新加坡南洋理工大學精密工程與納米技術中心作研究員，借助當地優越的軟硬件條件繼續深入開展微光學以及后期納米光學領域的研究工作。

從此，一個嶄新的世界――納米光學這個交叉領域逐步在他面前展開。

正如他所說的“學得越多就會發現自己不懂的東西越多”，在學習和研究過程中，他覺得不應該囿于領域，萌生了走出國門看看的念頭。1998年，他選擇赴新加坡南洋理工大學精密工程與納米技術中心做研究員。后來，又通過那里獲得了在麻省理工學院作訪問學者的機會。

通過與科研院所及工業界的合作，付永啟開展了多個橫向和縱向項目研究，接觸到了微電子、微機電系統（MEMS）、微納加工、納米計量及生化分析等多學科領域的知識，先后完成了多項重大研究課題，并取得了許多創新性成果。

借助于國外較好的軟硬件條件，付永啟快速提高了獨立開展科研工作的能力。東西方文化在他身上相遇，已經不再是形式的混體，而是精神層面的和平融合，使得付永啟的治學態度里，囊括了中國智慧的通達以及西方思想嚴密的邏輯性，在這種態度的指引下，他對科研工作有了更深層次的認識，同時對科學研究也更加熱愛。

2001年，付永啟將目光專注到了一種新的微納光學元件一步加工制作方法―聚焦離子束制作技術上，經過兩年的反復研究、實驗，終于獲得成功并使該技術逐漸走向成熟。

付永啟利用納米加工技術實現了微光學元件與光電子元/器件的集成一體化，即利用聚焦離子束技術直接一步將微光學元器件甚至納米光子元器件與光電子器件（如半導體激光器、光導纖維等）集成于一體，從而達到直接控制光束的目的。這一技術擺脫了傳統的采用離散光學元件對激光束進行準直或聚焦的方法，不但減少了光學系統的元件數，而且節省了空間，更容易實現系統的輕量化和小型化，對微系統的開發具有重要意義。

同時，他還發現了兩種材料，它們在聚焦離子束轟擊下具有材料自組織成型特性，該特性可直接用于微光學元件的結構成型。以該技術為基礎，能夠制作出幾種特定的微光學元件，包括微正弦光柵、微閃耀光柵等。

此外，付永啟還利用聚焦離子束直接寫入法和輔助沉積法成功實現了微光學元件與光電子元/器件的集成一體化；也就是說，該集成一體化既可以采用基于聚焦離子束去除材料的方法實現，也可以利用材料生長的方法來得到。從而為光學系統的小型化、微型化、平面化提供了制作技術保障。該集成一體化元/器件已經廣泛應用于生命科學、生化、通信、數據存儲等領域，至今仍在應用，還沒有其他方法能夠替代。

值得一提的是，聚焦離子束技術在微電子行業的廣泛應用，大大提高了微電子工業上材料、工藝、器件分析及修補的精度和速度，目前已經成為微電子技術領域必不可少的關鍵技術之一。同時，由于它集材料刻蝕、沉積、注入、改性于一身，有望成為高真空環境下實現器件制造全過程的主要加工手段。

“研究要服務社會，我們要瞄準國家重大需求”

“在國外更能體會到‘國家’兩字的真實內涵，真心希望自己的祖國能夠早日強大。當2008年北京奧運會開幕式上播放出《我的祖國》這首歌時，激動的心情難于言表，內心百感交集。” 付永啟感慨道。2007年，付永啟放棄國外優越的待遇和生活，帶著累累碩果和先進理念回國，先后受聘于中國科學院光電技術研究所微細加工光學技術國家重點實驗室和電子科技大學物理電子學院。

“剛回國時想有一個屬于自己獨立的科研小組和相對寬松的科研環境，在這種環境中能靜下心來實際做點科研，希望能從科研工作和培養學生方面體現出自身的價值所在。科學研究最終是要服務社會的，而具體的應用領域要瞄準國家的重大需求。”付永啟是這樣說的，也是這樣做的。

在學校和所在團隊的支持下，付永啟在納光子結構、元器件及其應用方面取得多項國家自然科學基金項目的資助。提出了兩種基于納金屬結構的超分辨透鏡，該透鏡可方便地通過聚焦離子束技術一步制作出來，其光學表征可利用近場掃描光學顯微鏡實現；基于表面等離子體極化用于生化免疫分析：設計和制作了菱形納金屬顆粒，并成功地用于老年癡呆癥（ADDL）以及SEB病毒素的測試；有源及無源光電子器件與衍射光學元件的集成；基于聚焦離子束技術的微光學元器件的一步制作技術的開發和拓展；基于納光子器件微探頭的納米計量系統的概念設計：提出利用納光子超透鏡微探頭并結合激光多普勒外差干涉技術實現納米缺陷的動態在線檢測，該內容已獲得美國專利授權。

研究工作的創新點主要體現在微光學元件的加工制作技術上，國際上首創采用聚焦離子束技術直接一步加工和制作微小光學元件，具體包括微型衍射、折射、折衍混合、柱面、及橢球面透鏡等。這一創新技術解決了一些常規微光學元件制作方法難以實現的微光學元器件集成一體化問題，為光學系統緊湊化和小型化，以及微光學系統的研究開發提供了一條新的有效途徑。

如果把才華比作劍，那么勤奮就是磨刀石。付永啟和課題組成員付出了超乎尋常的努力，經過多年的努力拼搏，在納米光學、微細加工、納米加工、衍射光學及微光學領域取得多項研究成果，在國際相關著名學術期刊和國內核心學術期刊上150余篇，其中被SCI檢索收錄論文120余篇，以第一作者撰寫和58篇，以通訊作者100余篇，JCR分區一區刊物論文23篇，影響因子IF>3.0的論文46篇（占SCI論文總數的34%），論文累計被引次數1100余次，單篇他引最高次數83次，JCR統計h指數18。其中，代表論文之一：“Optics Express 18（4）， 3438-3443 （2010）”被國際文獻追綜機構BioMedLib于2011年2月28日評為納光子結構領域的“Top10”論文之一；此外，在該領域國際著名學術刊物Plasmonics（該刊物屬于JCR分區一區刊物）上陸續發表系列研究論文22篇。

此外，付永啟在微納加工及納米光學領域分別撰寫五部英文專著中的各一章：即Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology（2nd Edition，出版號：ISBN： 1-58883-159-0）、Lithography： Principles， Processes and Materials（出版號：I S B N： 978-1-61761-837-6） 、Plasmonics： Principles and Applications（出版號：ISBN： 979-953-307-855-6）Ion beams in Nanoscience and Technology（出版號：ISBN 978-3-642-00622-7）、和《Nanofabrication》 （出版號ISBN： 978-953-307-912-7）；并獨立撰寫中、英文專著各一部，分別為《納光子學及其應用》（出版號ISBN： 978-7-80248-537-2）（該書是目前國內唯一一部具有自己獨立編著版權的全面系統地介紹納米光學發展前沿的中文專著，出版后得到同行的一致好評。）、英文專著書名為《Subwavelength Optics：Theory and Technology》；并以此為基礎，在國內首次開設了《亞波長光學》課程，于2009年秋在電子科技大學作為研究生專業課程講授。自2010年電子科技大學研究生院和中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究生部均采用《納光子學及其應用》一書作為研究生專業課程：《亞波長光學》及《納米光學》的指定教材。該書作為2011年電子科技大學“十二五”規劃研究生教材建設立項支持（項目編號：11211CX20401），于2012年12月末成功出版了修訂版。

有關利用聚焦離子束一步制作微光學元件的內容被法國DELAWARE大學電子和計算機工程系Robert G.. Hunsperger教授寫入其編著的教科書《Integrated Optics： Theory and Technology》（第五版）的一個章節中。部分研究結果還被美國網絡多媒體組織NANOPOLISTM于2007年出版的《納米技術百科全書》多媒體教程引用并收錄， 并被邀請作“聚焦離子束”章節的內容評審人。

學術刊物論文中有關基于聚焦離子束直接沉積實現微型柱面透鏡與邊緣發射型半導體激光器集成化實現激光束的一維和二維整形的技術、以及類金剛石薄膜上一步寫入微透鏡技術，被國際上面向工業界的雜志Laser Focus World分別摘錄并以新聞簡報的形式在“光電子世界新聞”欄目中公布；并已分別獲得美國發明專利和中國發明專利的授權。

鑒于他出色的科研成就，近年來相繼在美國、加拿大、日本、韓國、新加坡、中國等國舉辦的衍射光學與微光學、微加工及納米加工、離子束及應用、精密工程、納米技術NanoTech 2004、亞洲光電子Photonics Asia 2004、ICAMT2005、NanoMan2008、Nanophotonics2009等專題會議及年會上作大會報告及特邀報告。

2010年，付永啟被國家科技部聘請為國家重點基礎研究計劃（973）項目“光學自由曲面制造的基礎研究”的項目專家組成員；并受邀分別擔任國際學術刊物Physics Express、Quantum Matter、Journal of Electromagnetic Field Analyses and Applications的高級主編、副主編、及編委。

光學光電子概念范文第4篇

龔立群在講話中指出，中原經濟區吸引了全國乃至世界的高度關注，為加快河南發展提供了重要機遇，對科技創新提出了新挑戰，為廣大科技工作者提供了廣闊舞臺。論壇對全省科技界深入了解世界科技發展趨勢，推動科技創新與進步，為建設中原經濟區提供科技支撐，具有重要意義。

梁留科在主持論壇開幕式時指出，本屆論壇是河南省科協舉辦的一次重要國際性高層論壇，也是推進科技創新、服務中原經濟區建設的具體體現。論壇旨在把目前國內外尖端的高新技術進展領域引領到河南，發揮高新技術引導產業轉型的重要作用。這次論壇集中介紹了“小分子藥物、電話和數字通信、光電子器件、微波通信”等領域目前國際上最新研究進展和最新成果，以激發更多科技工作者創新活力，提升創新能力，促進產學研用緊密結合，助推產業轉型升級，為中原經濟區建設貢獻力量。

克里斯托弗?阿達米（Christoph Adami）：金融市場的進化博弈論

阿達米是將進化博弈理論成功應用于宏觀金融市場分析研究的先行者，美國太空總署“杰出貢獻獎”獲得者，美國著名科學家，美國密歇根州立大學微生物學和分子遺傳學教授、物理學和天文學教授。阿達米教授介紹了博弈論的起源與應用歷程，介紹了進化穩定策略、納什均衡、固定點和相畫像等進化博弈論的主要概念，并用簡單的例子作了解釋，展示了博弈論在市場經濟泡沫形成現象的應用。

諾伯特?格諾特（Norbert Grote）：遠程數據通信應用光子學部件近期取得的成就和發展趨勢

諾伯特•格諾特是德國遠程數據通信應用光子學領域著名科學家，德國亞琛技術大學物理學和光電學博士，德國研究機構“弗勞恩霍夫協會”成員。格諾特認為，全球通信網絡中的IP數據交通一直高速持續增長，預計在未來五年內會翻兩番。為了應對這種變化，這種光學系統所需的光子學部件的需求量持續增加，以達到更高的傳輸能力。

格諾特介紹了遠程數據通信應用光子學部件的主要發展趨勢，包括：更高速度，更低能耗，更高性能，更少痕跡，更低成本。他說，使用先進的調制格式，包括光相位調制（如QPSK格式），已經成為一項能提供總數據傳輸率100Gb/s以上的關鍵技術，結合高頻譜效率和魯棒性對抗光纖損傷。25Gb/s和40Gb/s的設備使用傳統的調幅，對單路和多路的多通道傳輸是有高回報的，可能達到甚至超過100Gb/s的數據速率。

李同寧（Lisa）:光電子器件技術的發展和挑戰

李同寧是美國著名科學家，美國InPhenix公司首席運營官和高級工程副總裁，主要負責經營公司并開發新的光電設備、醫療、光纖傳感、國防、電信和工業應用等。

李同寧在報告中說，現代社會是信息社會，信息共享將世界溶為一體。光能將信息傳播得最快，因為光可以以每秒30萬公里的速度在空氣中傳播。古人用烽火臺的光傳遞信息，電的發明又使用電燈取代了油燈，激光的發明，則使光學這門古老的學科進入了復興時期，擴大了光學技術的應用范圍，大大提高了光學技術在國民經濟中的地位。光電子器件技術成為光纖通信、光纖傳感、醫用光學、生物光學、軍事光學等先進技術領域的核心器件。而半導體電子器件技術則以它的體積小、易集成、功耗低、性能好、成本低成為激光群中一顆璀璨的明星。

他在報告中介紹了InPhenix公司研制開發的最新的半導體大功率寬帶寬超輻射發光二極管和半導體光放大器及其最新的應用領域，同時追溯了半導體光電子器件的發展歷程及其面臨的挑戰。

劉澎：小分子抗病毒藥物――8個核苷的故事及其啟示

劉澎是小分子藥物專家、核苷類靶向藥物研究領域專家、留美醫學博士，2000年河南省杰出青年基金獲得者。劉澎在報告中對小分子藥物和抗病毒藥物作了簡要介紹，之后向與會者詳細講解了8個核苷類抗病毒藥物的“故事”：ACV及其衍生物，DHPA及其衍生物，BVDU及其衍生物，FMAU及其衍生物，AZT及其類似物，3TC、FTC及L－核苷，ABC、ETV及碳環核苷，2’－甲基核糖核苷衍生物。

姚萌：微波通信在乳腺癌檢測領域的應用

姚萌是微波通信領域著名科學家，華東師范大學信息科學與技術學院通信工程系教授，美國密歇根州立大學燈塔中心、遺傳算法應用與研究實驗室訪問教授。姚萌向與會者介紹了微波通信技術在乳腺癌檢測領域的最新應用情況。

光學光電子概念范文第5篇

（天津職業技術師范大學電子工程學院 天津 300222）

摘要：現代教育思想認為，學生是學習的主體，在教學活動中要充分調動學生學習的積極性，培養學生自主學習的能力，從而提高教育教學效果。在《基礎光學》課程第五章“光的偏振”的課堂教學設計中，采用啟發式教學方法及類比思維方法，可以充分調動學生學習的積極性，激發學生自主學習的能動性。

關鍵詞 ：自主學習；教學設計；啟發式教學法；類比思維法

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）01-0086-03

《基礎光學》課程是我校電子工程學院電氣信息大類（高本）專業的一門專業基礎必修課，主要講述幾何光學和物理光學知識。本課程的學習，可使學生掌握成像和光的波動的基本理論和計算方法，為進一步學習諸如光電子器件與技術、光信息處理技術、光纖通信和集成光學等課程奠定理論基礎，同時也為學生從事光學儀器的開發、光路的設計和從事光學教學等打下基礎。由于生源水平參差不齊，對于理論強、公式多、理解難、知識點繁的光學課程的學習有一定的難度。筆者針對《基礎光學》第五章“光的偏振”的課堂教學設計，從分析處理教材、選擇教學方法、設計教學過程等方面進行了積極探索，旨在使課堂授課能夠激發學生學習的興趣，引導學生自主學習，獨立完成分析、探索、實踐、質疑、創造等學習階段，實現學習目標。

工科專業光學教學存在的問題

光學課程的特點使工科學生學習起來有一定難度 《基礎光學》課程知識體系獨立，理論性強，加之工科專業學生物理、數學基礎知識相對薄弱，對光學的學習有一定的難度。例如，在“偏振”一章中，利用菲涅爾公式推導反射光與透射光的偏振態，學生不僅要熟練運用三角公式進行推導，還要對物理概念如振動分量、傳播方向等有明確認識，并要建立數學結果與物理結論之間的聯系。由于光學本身有一定難度，再加上學時減少、學生基礎薄弱等因素的存在，工科專業光學課程的教學模式往往會導致教師滿堂灌輸、學生死記硬背被動學習局面，直接影響教學效果。

與專業聯系不緊密，學生學習積極性不高 《基礎光學》課程本身與電氣類專業方向聯系不夠緊密，特別是電氣信息大類二年級的學生對光電子學科了解不足，往往導致“重電輕光”的局面。對學生的調查顯示，超過60%的學生認為模擬電路、微機原理等與電類緊密關聯的課程較光學課程更重要；大約30%的學生認為光學與電學有一定聯系，同等重要；僅有約10%的學生認為光電子技術是科技發展的前沿，而其基礎光學需要牢固掌握。學生不重視，學習積極性不高，就會出現曠課、消極學習等現象。

只注重理論知識的積累，不注重分析應用能力的培養 “授之以魚，不如授之以漁。”教育的目的不僅僅是教會學生知識，更重要的是學以致用，學會運用知識分析解決實際問題。比如，學生在掌握基本理論、基本概念的基礎上，創造性地提出偏振光的產生方法、偏振態的檢驗方法以及偏振的應用，教師引導學生將書本知識轉化為學生分析解決實際問題的能力等等。但實際上由于學時有限、學生無法與教師進行有效互動等因素，導致教師采用“填鴨式”教學方式，使教學過程變成單純教師教的過程，束縛了對學生創新能力的培養。

引導啟發，培養學生的自主學習能力

《基礎光學》教學大綱對“光的偏振”一章的教學內容和要求如表1所示。

“光的偏振”是在掌握光的干涉和衍射等基本波動理論基礎上講述的內容，要求學生對光的波動本性、橫波性、振動態等有清晰的認識。同時，“偏振”一章講述的內容多且雜，包括偏振與橫波性關系、五種常見偏振態、反射光和透射光的偏振態、雙折射現象、光在晶體中的波面與波線、偏振態的實驗檢驗、偏振光的干涉等。教師要理清教學思路、設計教學過程、合理使用教學方法，安排講、學、練的時間，做到教師“講”得思路清晰、激發興趣，學生“學”得清楚明白、認真投入。在授課過程中應引導學生獨立思考、自主學習，更有效地學會知識，掌握分析解決實際問題的能力。

（一）分析教材、梳理思路、整合知識

教材中“光的偏振”一章分為9個小節，涉及知識點較多，但綜合起來可總結為以下4個問題：（1）光的偏振現象與橫波性的關系；（2）五種常見偏振態；（3）如何將自然光改造成偏振光；（4）偏振光的實驗檢驗。

對本章的整體知識結構可作如下分解。

第一，明確偏振現象與橫波性的關系；理解為什么偏振現象可以作為區分橫波和縱波的標志；分析為什么橫波有偏振現象而縱波沒有，進而總結偏振的基本概念（教材第一節）。

第二，了解橫波振動量振動狀態的多樣性，介紹五種常見偏振態，包括自然光、線偏振光、部分偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光；詳細介紹自然光、線偏振光、部分偏振光，重點學習如何將自然光改造成線偏振光和部分偏振光，其中包括反射光和透射光的偏振態（教材第一節、第二節）。

第三，理解光在各向異性晶體中的雙折射現象、波面和波線，理解由各向異性晶體制作的偏振器件的基本光學特性。在此基礎上，進一步學習圓偏振光與橢圓偏振光的獲取方法（教材第三節到第七節）。

第四，偏振光的實驗檢驗和偏振光的干涉（教材第八節、第九節）。

其中，第一、第二部分用2學時，第三部分用5學時，第四部分用3學時，實驗用2學時。筆者僅就講解“偏振”的第一次課分析課堂教學程序設計。

本章知識框架如圖1所示。

（二）以教為輔、以學為主、教學相長

1.溫故引新、聯系實際、激發興趣。興趣是學生主動學習的前提。新課的引入要起到激感的作用，使學生受到感染，產生求知欲，產生主動學習的能動性。新課的引入分為兩個部分，即溫故引新和聯系實際。

首先，以三個關聯問題溫故引新，引發思考，使學生帶著問題開啟新課的學習，對新課的意義有清晰的認識。（1）以復習回顧的形式，向學生提出“光的波動性如何得到證實”，學生在既有知識的基礎上回答“光的干涉和衍射都無可辯駁地證明光的波動本性”。（2）提出“光波是橫波還是縱波”的問題，引導學生思考振動與波動之間的聯系，即光的振動分量與光波的傳播方向之間是垂直的還是平行的關系。以學生的既有知識或經驗知識會得到“光波是橫波，其振動量的振動方向垂直于光的傳播方向”。（3）“如何證實光的橫波性”，偏振現象可以證明光的橫波性，它是如何證明光的橫波性的？它與橫波間有何聯系？采用舊知引新知的方法，可以使學生了解知識間的連貫性，以問題的形式引入新課內容，使學生帶著思考學習，學習目的明確。

其次，引用實例，激發學生學習的興趣和熱情。引用圖片等媒體資源向學生展示液晶屏、偏振片、3D立體電影等基于光的偏振的新技術，理論聯系實際地激發學生學習的熱情和興趣。

2.設疑置問、引導思維、以學為本。本節新課程的內容包括偏振與橫波性的關系，自然光、線偏振光和部分偏振光的基本特性，偏振光的獲取方法及實驗檢驗，其中偏振與橫波性的關系是本節的重點，更是關鍵點，只有概念明確，才能對偏振現象進行深入研究，而難點落在反射和透射光的偏振態上。關鍵點知識的講解采用啟發式的教學方法。啟發式教學法是教師在教學過程中扮演引導者的角色，通過設置幾個層層嵌套的問題，引發學生思考，在逐一解決問題的過程中使學生完成新課學習。為了學習偏振與橫波性的關系，可設計如下三個問題，層層深入，引發思考：（1）創造并分析機械橫波與縱波的偏振現象。學生很容易會設計出手握繩子上下抖動形成機械橫波；手推彈簧，沿彈簧往復振動形成機械縱波的例子。教師演示兩個實例的偏振實驗，由學生觀察與分析得到“只有橫波才有偏振現象”的結論。（2）為什么橫波有偏振現象而縱波沒有呢？學生經分析得出橫波的振動方向相對于傳播方向具有不對稱性，而縱波的振動相對于波的傳播永遠呈對稱分布的結論，即“振動方向相對于傳播方向的不對稱性”是造成偏振的直接原因，就是偏振的概念。（3）光波是否具有偏振現象呢？在了解偏振片工作原理的基礎上，教師實驗演示自然光通過兩塊偏振片后出射光強隨第二塊偏振片轉動而發生周期性變化，學生得出“光波具有偏振現象，光波是橫波”的結論。

對于關鍵點知識的講解采用類比機械波的思維方法，形象生動，易于理解。同時，通過學生的分析探究，可加深學生對知識的理解。

自然光、線偏振光、部分偏振光的偏振態、通過偏振片后的現象及合成與分解等內容雖是重點，但理解起來較簡單，主要采取繪制振動圖像，使學生建立感性認知，對知識融會貫通。

課程知識的應用與提高擬解決兩個問題：（1）如何將自然光改造成線偏振光和部分偏振光。這里主要采取教師引導、學生分組討論、教師適當補充、學生綜合總結的方式，解決本節的重點同時也是難點的問題。將自然光改造為線偏振光，最簡單的方法是利用偏振片即可實現；也可以利用平面界面的反射和玻堆片的透射來實現。部分偏振光的獲得可利用平面界面的反射和透射來實現。反射光、透射光偏振態的確定需要借助菲涅爾公式進行三角運算和分析得到，理論性較強，運算過程較繁瑣，所以可適當做詳略處理：對于反射光的偏振態，教師可引導學生進行詳細的推導，掌握方法；而對透射光的偏振態則可布置為小組作業，由學生仿照教師引導的方法獨立學習、分析完成。（2）如何用實驗的方法區分自然光、線偏振光和部分偏振光？可采用分組討論的方式提出解決方案，方案可以在后續的實驗課上通過動手操作得到驗證。

本節的課程結構和課時安排，引入部分8分鐘，重點知識的講解30分鐘，難點知識20分鐘，例題及應用練習27分鐘，課后總結5分鐘。

“學生為主體，教師為主導”，這是現代教學的指導思想。教師在教學過程中要充分調動學生的學習積極性，使他們變被動學習為主動學習，變厭學為樂學。筆者通過“光的偏振”課堂教學環節設計，引發學生思考，激發學習興趣，使學生積極參與到教學活動中，引導學生自主學習。

參考文獻：

[1]林丹丹.淺談物理教學中學生自主學習能力的培養[J].學術研究，2013（3）：57.

[2]郭繼勝.論物理光學教學中的實踐與改革[J].科技資訊，2009（13）：211.

[3]姚啟鈞.光學教程[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]張尚劍.基于問題學習的物理光學研究性教學模式構建[J].科教文匯，2012（5）：115.

[5]周玲.大學物理情境的創設與應用[J].廊坊師范學院學報（自然科學版）2012（8）：121-128.

[6]朱湘萍.光學教學中培養學生科研能力模式的探析[J].湖南科技學院學報，2012（4）：52.