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光電科學技術范文1
電子科學與技術(以下簡稱“電科”)專業是以培養具備微電子、光電子、集成電路等領域寬厚理論基礎、實驗能力和專業知識,能在電子科學與技術及相關領域從事各種電子材料、元器件、集成電路、電子系統、光電子系統的設計、制造、科技開發,以及科學研究、教學和生產管理工作的復合型專業人才為目標的工程專業。作為電科專業教育中重要內容的光電子技術,不僅是當代信息技術兩大支柱之一,而且隨著現代科學技術的發展持續煥發著生命活力。而讓光電子技術保持如此強勁發展勢頭的主要原因之一,正是光電子材料與器件的廣泛應用,例如激光器與新型光電探測器的應用的人你還。另外,諸如納米光電材料與器件、光子晶體及相關器件、超材料及相關器件與表面等離子體激元及器件等新型光電子材料與器件的研究與應用,是目前國際上光學與光電子學研究領域的前沿熱門方向。由此可見,學習光電子材料與器件的相關知識,不僅對電科學生知識體系的構建與就業方向的確定具有積極的影響,也為那些將來希望從事新型光電子材料與器件科研工作的學生,提供了堅實的理論基礎與知識儲備。然而,根據筆者的調研,雖然國內許多重點大學的電科專業都開設了光電子技術課程,但很少有大學專門開設光電子材料與器件這門課程。而由于光電子技術的內容多、涉及知識面廣,教學課時又往往有限(一般為32或48個學時),因此在光電子技術的實際教學過程中,講授教師往往重視光電子技術基本概念與理論知識的教學,而輕視光電子材料與器件的教學。該文從光電子材料與器件的研究內容、應用及發展等方面說明其在電科專業教育中的重要性,并結合自身光電子材料與器件課程的教學經驗,研討電科專業中光電子材料與器件的教學方法。
1 光電子材料與器件簡介
光電子材料是指能產生、轉換、傳輸、處理、存儲光電子信號的材料。光電子器件是指能實現光輻射能量與信號之間轉換功能或光電信號傳輸、處理和存儲等功能的器件。自1960年美國科學家梅曼發明世界上第一臺紅寶石激光器以來,光電子材料與器件如雨后春筍般發展迅速。在短短的50多年里,光電子材料與器件經歷了從紅寶石激光器的發明,到半導體激光器、CCD器件及低損耗光纖的相繼問世;從各種光無源器件、光調制器件、探測與顯示器件的小規模應用到系統級集成制造實用化階段;從大功率量子阱陣列激光器的出現再到光纖激光器、光纖放大器和光纖傳感器的誕生。光電子材料與器件從未停止過發展的腳步,并正在不斷深刻影響著人類社會的方方面面。在實際需求的引導下,各種新型光電子材料與器件層出不窮,性能也不斷提高。尤其是近年來,隨著微米及納米級加工技術的成熟,新型的微納光電子材料與器件的研究異?;钴S。納米光電材料、光子晶體、超材料、表面等離子體器件等領域的研究成果豐碩,為未來光電子器件的微型化、集成化發展奠定了堅實的基礎。
綜上所述,光電子材料與器件在當代信息產業與科學技術中具有極其重要的地位,因此,光電子材料與器件這門課程不僅應當單獨作為一門課程獨立教學,而且應該作為重視工程教育的電科專業的核心課程。
2 光電子材料與器件課程教學研究
2.1 光電子材料與器件課程的教學形式、課時安排與教材選擇
光電子材料與器件課程不僅包含豐富的理論知識,例如光電子材料的物理特性以及光電子器件的工作原理等,而且與實際應用結合精密,因此,本課程宜采取理論教學與實驗教學相結合的教學形式。
在課時安排方面,作為電科專業的一門核心專業課程,光電子材料與器件課程的總課時應不低于32學時(2學分),理論課學時不低于26學時,實驗課不低于6學時。
另外,在教材選擇方面,由于光電子材料與器件是光電子技術中的一部分內容,而目前國內關于光電子技術方向的參考書籍很多,其中亦不乏一些光電子技術課程的經典教材,例如西安電子科技大學安毓英主編的《光電子技術》[1],西安交通大學朱京平主編的《光電子技術基礎》[2]等。雖然這些光電子技術參考書中或多或少都會介紹與光電子技術相關的材料與器件,但是,目前專門介紹光電子材料與器件方向的教科書卻是少之又少,市面上僅有國防工業出版社2012年出版的侯宏錄主編的《光電子材料與器件》[3]一書。加之,該書中所涉及的理論知識較深,基礎淺薄的本科生很難駕馭。由此可見,對于光電子材料與器件這門新興課程而言,設立統一的教材并不合適。因此,筆者建議該課程的講授教師根據理論教學與實驗教學的內容,自行編寫該課程的講義與課件。
2.2 光電子材料與器件課程的理論教學
按照電科專業的專業定位以及培養目標,光電子材料與器件課程的理論教學也應該突出“工程”內容。傳統的光電子技術教學中所重視的原理、定律與規律等內容,在光電子材料與器件教學中要弱化;而傳統光電子技術教學中往往被弱化乃至忽視的光電子材料與光電子器件的相關知識,要在光電子材料與器件課程教學中占主體地位。如此才能保證在有限理論課時的前提下,讓學生對光電子材料與器件有一個全面的認識。
在教學內容的設置方面,由于光電子材料與器件主要應用于光電子技術之中,因此,為了便于學生的理解與知識體系的構建,筆者建議光電子材料與器件課程理論教學的章節設置按照光電子技術的章節設置進行。以筆者講授光電子材料與器件理論課程(共26學時)為例,該理論課程共被分成了緒論(2學時)、激光原理與典型激光器(5學時)、太陽能電池(4學時)、光通信器件與材料(5學時)、光探測器件(5學時)、光電顯示器件(3學時)與光存儲器件(2學時)等七個章節,這七章內容基本囊括了光電子技術中光產生、光轉化、光傳輸、光探測、光顯示以及光存儲等各個重要環節中最為典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章內容的設置上,也盡可能突出“工程”內容,弱化“理論”知識。下面,筆者將詳細介紹筆者在光電子材料與器件教學中各章的教學內容。
第一章緒論主要包括光電子材料與器件課程簡介以及光電子技術的基本知識簡介。在光電子材料與器件課程簡介中,向學生介紹課程設置的目的和意義、課程的主要內容、教學與考試方式與參考資料等。通過這部分內容的介紹,讓學生對本課程的意義、內容、側重點有一定的認識。在光電子技術基礎知識簡介中,重點向學生介紹光電子材料與器件與光電子技術的關系,并通過對光電子技術的概念、特征、發展等方面的介紹,讓學生對光電子技術以及光電子材料與器件有一個整體的認識。
第二章激光原理與激光器重點介紹幾種典型激光器的材料、結構與工作特性,其主要內容包括三個部分:激光原理簡述、典型激光器與激光器的應用。在激光原理簡述部分,由于多數電科專業在學習光電子材料與器件課程之前已經修過激光原理等類似課程,所以該部分內容為簡略介紹的內容,主要幫助學生回顧激光的特征、歷史與光輻射理論等知識點。而第二部分內容典型激光器是本章內容的重中之重,在該部分內容中,將依次向學生介紹固體、氣體、液體與半導體這四大類激光器中的典型激光器的結構、特征與工作特性等知識。由于發光二極管與半導體激光器結構與工作原理上的相似,在介紹完半導體激光器后,可以順理成章地介紹發光二極管的結構與特征。另外,本章最后還簡單介紹了激光器的幾種常見應用。
太陽能電池雖然是光電探測器中光伏效應的一種特殊應用,但是由于它在現如今光電子技術產業以及光電子器件中的重要地位以及良好的發展趨勢,該部分內容被獨立成一章。在第三章太陽能電池中,主要分兩小節給學生介紹,第一小節介紹當今能源與環境問題以及太陽能的開發和利用,讓學生了解當今能源資源的現狀以及新能源研究與應用的迫切需求,然后介紹太陽能利用的歷史以及發展趨勢;第二小節正式介紹太陽能電池的工作原理、結構以及特性等知識。
第四章光通信器件與材料主要介紹的是光通信系統中所用到的有源與無源光器件。本章內容共分為兩小節:第一小節介紹光纖通信的基礎知識,包括光纖通信的定義,光纖的結構、導光原理、發展歷史,以及光纖通信系統的組成與特點。第二小節正式介紹光纖通信系統中所用到的各類光電子器件以及構成這些器件的核心材料。在光纖通信中,最重要的器件當屬光纖,所以,本節開始就著重介紹光纖的相關知識,包括它的結構、原理、分類、特征參數與傳輸特性。然后,又將光纖通信系統中的其它光電子器件分為有源與無源器件兩類,并分別介紹了這兩類光器件中的代表器件:摻鉺光纖放大器與波分復用與解復用器。最后,在本章結尾還介紹了光纖通信系統中其它幾種常用光器件,例如光耦合器、光衰減器、光環行器等。
第五章光探測器首先介紹了光電探測器的物理效應、性能參數、噪聲;其次,按照光電探測器物理效應的不同一一介紹了幾種典型的外光電效應探測器(光電管與光電倍增管)與內光電效應探測器(光電導、光電池與光電二極管)。教學的重心仍然放在對探測器結構、工作原理以及特性等方面。
第六章光顯示器件重點介紹四種光顯示器:陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器與電致發光顯示器。
第七章光存儲器件主要介紹了現如今最常用的一種光存儲系統―― 光盤系統以及其中最總要的器件光盤。
2.3 光電子材料與器件課程的實驗教學
光電子材料與器件實驗課程的教學要與理論教學緊密相連,并重點介紹理論課上講解過的光電子材料與器件,實驗課程的學時應不低于6學時,開設的時間最好在理論教學完成之后,以保證學生在實驗前已對實驗器件與實驗原理有一定的了解。在實驗項目的設定方面,既要保證與理論課程內容的相輔相成,又要盡量避免與其它課程實驗項目的重復,造成資源的浪費。例如,許多大學的電科專業都已經將激光原理一課作為該專業的核心專業課程,并配備了相應的激光器實驗。在這種情況下,如果在光電子材料與器件實驗教學中再次引入激光器的實驗內容,不僅消耗了寶貴的實驗時間,實驗效果也會大大降低。
下面跟大家簡單介紹筆者在光電子材料與器件實驗教學(6學時)中的實驗安排。
(1)實驗內容:共包含六個實驗項目,它們分別是:光控開關實驗、光照度計實驗、紅外遙控實驗、PSD位移測試實驗、太陽能充電實驗與光纖位移測量系統實驗(每個實驗1學時)。各實驗中都應用到了一個或幾個核心光電子器件,這些光電子器件基本涵蓋了學生在理論課程中所學到的最為重要的幾類器件,例如光控開關實驗應用到了光電探測器中的光敏電阻作為核心元器件;而紅外遙控實驗中用到了發光二極管光源與紅外探測器等光電子器件。
(2)實驗要求:以往的光電子技術實驗往往重視現象的觀察與定性分析,但經筆者調研,這種實驗方法很難最大限度激發學生的求知欲與動手能力,因此,在對原有的實驗指導書進行改良后,筆者自行編寫了實驗的指導書,并在每個實驗項目中加入了一些測量與定量分析的實驗內容。例如太陽能充電實驗,原來的實驗指導書只是觀察太陽能充電的效果,但是,在新改良的實驗指導書中,要求同學測量不同光源照射下太陽能電池的輸出電壓與輸出電流,并要求學生分析比較其差別。通過這種方式,充分調動學生的實驗積極性,在具體的實驗教學中也取得了很好的效果。
(3)實驗方式:分組實驗,共同撰寫實驗報告。這樣,不僅提高實驗效率,還能夠鍛煉學生的團隊協作意識。
(4)考核方式:根據每位學生實驗完成的情況與實驗報告撰寫的情況綜合評分。
光電科學技術范文2
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?!肮怆娮蛹夹g”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??紤]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?!耙粔K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?;邮浇虒W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??傊?,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:
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光電科學技術范文3
【關鍵詞】太陽能光伏發電技術;教學改革;項目化教學;仿真平臺
0 引言
近年來,隨著世界范圍內環境污染的日益嚴重,能源危機不斷加劇,光伏發電作為一項清潔無污染的新能源技術,日益受到世界各國的重視,并對其制定一系列的優惠政策和鼓勵措施。
光伏科學與技術專業也是在此大背景下,面對全球能源危機及新能源產業迅猛發展而開設的新專業。因此,光伏科學與技術專業就全國范圍內來看屬于較新的專業,分為專科和本科層次。目前,南昌大學、浙江工業大學、常熟理工學院等高校已相繼開設了光伏專業。光伏專業設置具有較強的針對性,是培養具有理論能力和實踐能力的光伏應用技術類專業創新型人才的有效途徑。因此,光伏科學與技術專業人才培養模式的正確與否及教學質量的好壞直接影響到我國光伏行業的發展[1]。
由于大多光伏類專業院校都與光伏及半導體相關企業進行合作,這些合作企業能給學校提供最前沿的行業信息,同時企業具有的技術、設備及人才等資源都會給教學方案的制定提供大量有用的信息。部分高職院校充分利用行業優勢,加強教學與實踐的結合力度,在企業需求的基礎上制定人才培養方案。同時注重對學生知識、能力和素質這三方面的培養,才會培養出更多光伏行業所需的應用技能型人才。
1 課程教學中存在的問題
在光伏產業蓬勃發展的大背景下,我院于2010 年在物理學院開設了光伏科學與技術本科專業。本專業系統學習物理學及材料科學相關知識,以光電材料和電子電路學習為主,面向光電、尤其是光伏行業及相關企業,培養從事光電材料和器件研制、測試、分析和管理等工作的相關專業人才[2]。我院的光伏科學與技術專業相對開設較早,但在授課中也發現了教學過程中存在的一些問題。部分光伏專業課程確實需要積極探索新的人才培養模式,提高和增強學生的實踐和創新能力。因此,選擇針對目前我院光伏專業大三上學期所開設的課程《太陽能光伏發電技術》,初步探索嘗試進行相關的教學改革。
《太陽能光伏發電技術》作為光伏專業的新課程,在開設之初借鑒了以往的傳統教學模式,以講授為主進行教學,但是效果不甚理想。因此,根據教學中存在的一些問題,例如課程教學內容安排不合理,理論課時多,而實踐環節所占比重少;實驗課內容安排較少,注重學生自主性的設計性實驗更少;教學方法比較單一等,將本課程結合課程特點及專業培養目標進行以下幾個方面的改革與探索。
2 課程教學改革與實踐方案
2.1 采用“以學生為主體,教師引導”的項目化教學,加強課程設計后期分析
從培養方案來看,太陽能光伏發電這門課共54學時,理論課42學時,實驗課12課時??紤]到本門課程的實踐性要求較強,同時教材的后面章節實際是對前面基礎知識的總結及應用。因此,考慮適當改變理論課時與實踐課時的分配及結構。教學上采用“基礎理論講授+實驗+綜合分析課程設計(師生共同參與,分析-討論-總結)”這一教學模式,即以“以學生為主體,教師引導”的項目化教學。
課時初步分配如下:30課時課堂教學,講授太陽能光伏發電應用技術的相關基礎知識,包括太陽輻射的常識,太陽電池的原理,光伏系統的構成及各部分的結構功能,以及設計簡易光伏電站的步驟流程及注意事項;14課時實驗教學,帶領學生將相關的可實現的實驗進行演示及動手實踐,在實際運用中加深學生對基礎知識的理解與認識[3]。同時,對實驗中存在的一些疑問,引導學生積極查閱資料,從而掌握最新的光伏行業發展相關信息。10課時課程設計及分析,在理論學習及動手實驗后,要求學生課余時間進行課程設計的撰寫,通過課堂討論分析,促進知識的進一步掌握。
2.2 重視基礎知識應用及實踐,加強基礎設施建設及校企合作
在光伏科學與技術專業的人才培養模式及課程體系中,對于《太陽能光伏發電技術》這門課程的改革,除了要對教學內容、教學方式及教學手段進行改革以外,還要對一些基礎設施進行改革,其中包括實訓室、實訓基地及師資隊伍的建設等。由于受到各方面條件的制約,目前我院針對光伏專業的部分實驗室及配套實踐基礎設施還比較貧乏。當務之急,需要將課程中學習的相關知識與實踐有機結合起來。實訓基地建設包括兩方面,一為校內實訓室的建設,二為校外實訓基地的建設。目前,洛陽有多家相關的光伏企業。因此,在學校條件不能完全滿足教學實踐的前提下,可以優先考慮校企合作,通過企業的參觀及實習切實提高學生對課程理論的掌握以及與實踐相結合的能力[4]。
同時,作為相關課程的任課老師也應在教學的過程中不斷進步,加深專業知識,提高專業技能,隨時掌握行業動態,根據行業需要有針對性的對學生進行教學,從而提高學生在行業中的競爭力。
2.3 課程考核模式的改革
原有的教學大綱中,本課程的考察方式為閉卷考試。但是通過對這門課程的講授以及學生的反饋情況,本門課程的綜合實踐及分析能力要求較高,因此初步建議對本課程的考核方式進行一定的調整,即采用閉卷考試+課程設計,理論與實踐并重的綜合考察方式。
閉卷考試成績以百分制進行考核,占綜合成績的40%;課程設計也以百分制進行考核,占綜合成績的40%;學生的考勤情況及參與實驗的成績,占綜合成績的20%。在課程設計中,要求學生不能有完全重復的題目,例如在選題上要有特定的地理位置、環境因素的設置,在設計光伏系統時要盡量實現不同的功能應用及特點。通過以上具體的考核方式,不僅可以提高學生的主觀能動性,也能夠大大提高學生的實踐能力。
2.4 積極探索課程發展模式,開發光伏發電仿真平臺
根據本門課程的特點,若能完全實現理論學習與實驗同步進行,不僅能激發學生對本專業的學習興趣,同時也能提高學生的實際工作和動手能力。但是由于目前光伏專業的實驗設備相對貧乏,同時校外實踐也受到諸多因素的限制,很多實驗學生不能夠親自動手參與進來。因此,在目前的條件下,借助于現有的實驗室條件,可以考慮開發一個光伏發電的仿真平臺。不僅能夠解決學生實驗和動手能力的問題,同時相對購買成套的實驗設備,也能夠節約大量的成本[5]。同時,相關專業(電氣自動化專業、電子專業)的學生也可以加入其中,在老師的指導下共同完成相關的仿真平臺的開發。
3 結論
《太陽能光伏發電技術》是一門新課程,因此課程改革是一個循序漸進的過程。除了不斷調整、更新教學內容、應盡教師職責之外,教學方法、考試形式、實驗室建設、實踐訓練、多媒體教學手段均在改革范圍之內,這是一個十分復雜的改革過程。
根據本門課程的特點,通過初步的改革嘗試與探索,可以促進學生綜合能力提高,表現在學生學習主動性提高,合作意識增強,工程意識得到提高等幾個方面。同時教師的教育觀念、教學方式、教學行為也會發生深刻變化:知識結構得到調整,同時加強實踐性知識的積累和教學內容的整合能力,最終教師職能逐漸向導師職能轉變,這也為我校應用型專業教學轉化工作奠定了良好的基礎。
【參考文獻】
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[3]汪一鳴.從實驗教學看工科教學改革[J].電氣電子教學學報,2002,05.
光電科學技術范文4
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性分析2011年1月一2012年12月四川大學華西醫院胃腸外科每月定點連續隨機抽樣住院患者滿意度調查問卷。該問卷選取在四川大學華西醫院胃腸外科住院3d以上的患者,采用隨機數字表法每月分別抽樣30例調查住院滿意度,該時段內共調查720例患者。2011年1月一12月實施“HIS”護理模式服務前(實施前)共調查360例,其中男158例,女202例;年齡18一84歲,平均(45.38±15.25)歲。2012年1月一12月實施“HIS”護理模式服務后(實施后)共調查360例,其中男149例,女211例;年齡19一82歲,平均(44.71±15.67)歲。兩組數據基線一致、具有可比性。
1.2 方法
2011年1月1日一12月31日調查的360例患者接受常規胃腸外科圍手術期護理,2012年1月1日一12月31日調查的360例患者接受“HIS”護理服務。
1.2.1 常規胃腸外科圍手術期護理常規胃腸疾病外科圍手術期護理包括術前熱情接待、積極完善相關檢查,給予胃腸疾病相關知識的健康指導,術后嚴密觀察病情變化,給予疼痛的護理,鼓勵多活動、早活動,以及胃管、尿管、引流管等各種管道的護理,飲食、疾病康復健康知識等指導。
1.2.2 "HIS”護理服務“HIS”護理服務較常規胃腸外科圍手術期護理在以下7個方面有所改進。
①信念(conviction:堅定一切以患者為中心的服務信念。全程覆蓋貼心護理,包括患者人院伊始熱情接待、加強術前溝通以及責任護士的快速康復圍手術期護理并深人至出院后隨訪工作,開展諸如針對腸造口患者的華西大講堂、針對慢性感染傷口患者的出院后傷口換藥延續服務。
②合作(cooperation:提倡醫護一體化合作?!癏IS”護理服務模式中強調醫療和護理共同協作,通過改變晨會交班形式、進行醫護共同查房、共同制定患者的分級護理。
③關懷(care):注重關懷患者身心需求?;颊咦≡浩陂g或多或少存在焦慮和恐懼心理,對此,我們開展了責任制整體護理,使得患者與負責護士相對固定。
④溝通(communication:永不斷線的溝通??剖易o士在工作之余積極動手制作通俗易懂、圖文并茂的胃腸疾病健康教育卡和健康教育視頻等,以加強患者與主管醫護人員的溝通;開設具有胃腸外科特色的醫護懇談區,每周舉辦2一3次由科室年輕醫生、護士共同進行的胃腸道疾病??苹又v座,將健康知識講解與患者答疑相結合,解決患者住院期間的問題;此外,每間病房還配有溝通本,方便因工作等原因不能參加懇談會的家屬提問,責任護士和病房護士長在1一2個工作日給予回復。
⑤信任(confidence):用真誠的行動取得患者和家屬的信任。胃腸外科定期對護理人員開展取得患者信任的業務學習,提升其專業技術能力和護患溝通技巧,以便在患者住院期間取得信任,提高護理服務質量。
⑥便利(convenience):科學利用資源最大限度的達到醫護患三者的便利。開展基于患者舒適的胃腸疾病加速康復外科:不常規安置胃管、術后盡早拔除尿管、術后限制靜脈補液量、盡早進食。
⑦滿意(contentment:良性循環多方滿意。護士們在患者住院體驗上根因分析,開展護理服務質量持續改進。
1.3 評價方法
比較并分析“HIS”護理服務實施前后兩組患者間住院滿意度。滿意度調查表為四川大學華西醫院護理質量控制管理院內自測滿意度調查表,設有統一指導語,包括14個條口,每個條口的回答結果分為“滿意”“較滿意”“較不滿意”“不滿意”“很不滿意(未涉及)”。各條口單項分數計算公式為:滿意度=[(滿意條口數+較滿意條口數x0.8+較不滿意條口數x0.6+不滿意條口數x0.4+很不滿意條口數x0.2)/總條口數一未涉及條口數)x100%,總滿意度為第14條口患者住院期間對于病房護理工作的總體評價。分值越高表明患者對護理質量滿意度越局。
1.4 統計學方法
采用SPSS13.0軟件進行統計分析。計量資料先檢查數據正態性及方差齊性情況,以均數±標準差表示。對資料的比較采用t檢驗,檢驗水準a=0.05
2 結果
2011年1月1日一12月31日“HIS”護理服務模式應用之前共調查360例患者,其總滿意度為(83.27±5.71)分;2012年1月1日一12月31日“HIS”護理服務模式應用之后共調查360例患者,其總滿意度為(97.92±6.23。實施后滿意度有所提高,差異有統計學意義(t=-8.001,P<0.05。調查表中14個條口的滿意度均較優質護理服務實施前提高,差異有統計學意義(P<0.05)。
3 討論
護理質量是醫院質量建設的一項重要內容,同時也是衡量醫療服務質量的重要標準之一。如何提高日常護理工作中的服務質量是提升患者住院體驗需要改進的迫切問題,護理人員創新性地提出“HIS”護理服務模式,探索胃腸外科臨床護理的重點??平ㄔO之路。
3.1 “HIS”護理服務模式的優勢
“HIS”護理服務模式強調堅定一切以患者為中心的服務信念,促進護士更積極主動地思考如何解決患者的問題。全程、貼心的護理服務使得患者住院期間更為舒適放松,增加的延續護理內容更是為有需要的患者提供幫助,想患者之所想,急患者之所急。同時“HIS”護理服務模式還強調醫療和護理共同協作。在臨床醫療過程中醫療和護理是密不可分的兩個主體,在治療疾病、維護健康的過程中發揮同等重要的作用。"HIS”護理服務模式充分發揮出團隊的優勢,以先進、精湛的治療、護理技術服務患者,提高治療效果,縮短住院時間,節省醫療費用,降低患者痛苦,同時提升住院體驗。針對患者住院期間或多或少存在焦慮和恐懼心理,責任護士不僅對患者的機體進行護理,還對患者的心理、社會關系和家庭生活狀況等進行全面了解,配合患者康復需要,給予最佳護理。護患溝通路徑化管理能責任到人,敦促護士主動提高服務意識和服務技能,護士依據共同遵循的溝通模式,可以不斷對教育內容進行評估、計劃、實施、評價、再教育,保證健康教育措施在既定時間內實現并達到預期效果。
在“HIS”護理服務模式實施過程中,患者信任水平的提升有助于醫療服務質量的改善。提高患者信任度能夠促進和諧醫患關系的達成。此外,新的護理服務模式更加順應多學科協作發展趨勢的發展,加強患者、家屬、臨床醫師、護士、麻醉師等相互合作,利用現有臨床手段對圍手術期各種常規治療措施進行改良、優化和組合,可以達到減少或減輕外科手術打擊的效果。
3.2 以人為本的服務理念促進患者滿意度提高
隨著醫學模式的發展和醫療市場化,患者的角色發生了向醫療服務消費者的轉化,在護理服務中應尊重患者的需求,體現醫療服務系統人性化?;颊咝枰o士關心、尊重和理解,需要獲取有關自己疾病的相關知識,需要尋求健康的生活方式,需要在身心焦慮時得到安慰等,需要護士提供系統的、全方位的身心照顧。需求是否得到滿足是影響患者滿意與否的重要因素之一。眾所周知,滿意度可以表達患者對所接受護理服務的滿意程度,反映護理質量水平,因而成為現代醫院質量管理的金標準。本研究結果顯示,“HIS”護理服務模式應用后患者的滿意度高于未開展前滿意度,說明在胃腸外科重點??平ㄔO中應用“HIS”護理服務模式不僅可以提升臨床護理服務質量,還能有效改善患者住院期間感受,提高滿意度。
3.3 護理人員參與護理重點??平ㄔO的積極性轉變
醫藥衛生體制改革的浪潮賦予了新時代的護理人員更深層次的歷史使命,加強自身醫德的職業素養,將服務意識滲透到工作中是科室各級護士用實際行動對重點??平ㄔO的最佳支持。這與多項研究中強調的護士參與全過程質量控制,提高護士工作責任心和業務素質,調動全體護士積極性和主觀能動性觀點一致?;顒娱_展以來,護士對待工作更加積極主動、認真負責,工作變被動為主動,將科室快速康復流程,傷口治療、靜脈治療等??谱o理范疇的理論與臨床實際結合,夯實基礎護理,從為患者洗臉、梳頭等細微之處著手,耐心細致地維持患者住院期間整潔有尊嚴的生活;再結合專科知識進行住院流程再造,從減少患者的痛苦,點滴之間著手,縮短了患者的術后恢復時間,提高其外科住院期間的舒適度,將基礎護理與??谱o理緊密結合,為患者提供優質護理服務,從而提高住院滿意度。
3.4 “HIS”護理服務模式應用前景展望
光電科學技術范文5
英文名稱:Opto-Electronic Engineering
主管單位:中國科學院
主辦單位:中國科學院光電技術研究所;中國光學學會
出版周期:月刊
出版地址:四川省成都市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1003-501X
國內刊號:51-1346/O4
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1974
期刊收錄:
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
光電科學技術范文6
[關鍵詞]電子技術 應用領域 發展趨勢
中圖分類號:TP315 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2016)10-0297-01
一、電子科學與技術概述
電子技術是依據電子學的基本原理,利用電子元器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學,它主要概括為:信息電子功能材料和器件、超大規模系統集成芯片設計,納米電子器件,電子離子光學與帶電粒子束物理,信息顯示器件與技術,光電子材料與器件,現代信息光子學與技術等。本學科在電子陶瓷與器件、鐵電薄膜與器件、納米電子器件、儲能與能量轉換材料與器件、電子離子光學現論與系統、信息顯示器件、超快速光電子學、超大規模集成物理與電路設計等。目前,電子技術在各行各業都有著非常重要的價值,它所包含的內容逐漸豐富,現如今其技術已經日趨完善,迎來發展的高峰期。
二、電子技術在行業中的應用
1、傳統領域中的應用
在傳統的工業領域中,應用廣泛的主要是交直流電動權,直流電動機具有較強的調速功能,為其供電的可控整流電源或者是直流電源,多數采用的是電力電子裝置。伴隨著科學技術的不斷進步,電力電子變頻技術迅速發展并成熟,它使得交流電機的調速性能得到了很大的提升,并且逐步取代直流電機,占據市場的主要地位。在工業生產中,交流電機廣泛應用于不同載荷的軋鋼機和數控機床上,發揮著重要的作用和良好的性能。為了避免在設備啟動中引起電流沖擊,一些不需要采用電力電子裝置的設備也開始廣泛取該裝置設備。同時,在電鍍裝置中也安裝使用了整流電源,冶金工業中的高頻,中頻感應加熱電源也廣泛使用電力電子技術,電力電子技術的使用范圍和規模在日益擴大。
2、通信工程的應用
從工程技術角度來看,電子技術與通信工程相結合,在社會生活的各種應用迅速的發展,它包括:移動通信與個人通信、衛星通信、光通信、寬帶通信與寬事通信網、多媒體通信、語音處理及人機交互、圖像處理與圖像通信、信號處理及其應用技術、集成電路設計與制造,電子設計自動化技術及其應用,通信與測量系統的電路技術,微波技術及其應用,微波傳輸。輻射及散射,微波電路,微波元器件,微波工程,光電子學與光纖通信工程,信息光電子工程,電子束,離子柬及顯示工程,真空電子工程,電子與光電子器件,微電子系統設計與制備,納米材料與技術等。
3、在交通領域中的應用
電子技術在交通領域中的應用主要為交通系統應用,電力機車目前正在由傳統直流電機傳動向交流電機傳統轉變。主要采用GTO控制器件,整流和逆變用PWM控制,所以可使輸入電流為正弦波。目前,很多國家在研制采用直線同步電機驅動的磁懸浮列車,一旦該技術成熟并成功應用的話,將會為交通帶來一次變革,不僅有利于縮短時間還對節能減排做出重要貢獻,電機技術還可以用于汽車的發動機。在現代汽車上,機械式機電混合式燃油噴射系統已趨于淘汰,電控的燃油噴射裝置因其性能卓越而被廣泛應用。通過電子噴油裝置可以自動地保證發動機始終在最佳工作狀態。使其輸出功率在一定的條件下最大限度地節油和凈化空氣,同時通過實驗獲得最佳的工作條件,并輸入存儲器中,當發動機開始工作時,根據傳感器測得的空氣流量、排氣管中的含氧量等參數,按照事先編號的運算程序進行,然后控制發動機在最佳工況下。
4、在電力系統中的應用
電力電子技術是電工技術中的一個新興技術,已經在國民經濟和社會建設中發揮著巨大的作用,對于未來輸電系統的性能也有顯著的影響。目前,電力電子技術在電力系統中的應用已經涉及到諸多方面,例如:發電環節、輸配電系統、儲能系統等。在配電系統中,電力電子裝置可以用于防止電網的瞬間停電、瞬間電壓跌落和閃變等情況,便于進行電能的質量控制,改善輸供電的質量。電子技術還可以應用于變電所中,在變電所中主要是給操作系統提供可靠穩定的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電子裝置。
5、在醫學中的應用
電子技術在醫學中的應用主要有電子病歷、生物芯片、便攜式醫療電子檢測儀、遠程診療系統等。電子病歷是電子技術和網絡技術的結合??梢詾獒t療機構提供適時的醫療信息,是系統化的居民健康檔案。也可以為醫療責任提供證據;利用傳感器的生物芯片,可以對人體進行DNA的檢測,快速處理相關信息,親子鑒定等;電子技術應用于便攜式醫療電子檢測儀,可以通過微控制器,連接醫療機構網絡,實現醫生對患者的后期診療觀察,有利于醫療效果的發揮;同時,利用醫學與網絡技術、微電子技術等,可以達到醫學的遠程診療,實現醫學資源的共享,有利于偏遠地共的醫學診療。
三、電子科學與技術的發展趨勢
現在電子科學與技術的發展,以及現代電子技術的不斷普及,在不斷的改變著人們的日常生活方式和方法。而隨著計算機技術、網絡技術和材料技術的發展,現代電子技術也在逐步走向學科集成化的發展傾向,將逐步呈現出以下的發展趨勢。
微型化
微型化的提出,是以納米技術作為現代電子科學與技術的發展的基礎。并由此延伸出了納米電子學,其主要則是在納米的尺度之下,對事物運動的規律和特性進行深入的研究,從而利用納米級的事物專屬特性對其進行開發和利用,主要利用與生物科技以及醫療工程中,納米檢測儀器,納米電器件等將逐漸被廣泛使用,再一次收發電子器件的變革。
智能化
智能化作為現代電子科學與技術發展的必然趨勢,在很大的程度上對其進行使用,從而代替了各種不同危險的、枯燥的工作。如現代制造中的智能焊接、智能車載和智能機器人,都是對電子科學與技術的不斷應用,而未來電子技術智能化的應用,將使得人們的勞動力由繁重的體力勞動中解放出來,讓人們有空閑進行更加輕松、安全的工作,比如智能組裝流水線。智能礦脈探測等都是智能化電子技術的應用范疇。
精確化
技術的進步和經濟的發展,使得人們開始從原始的勞力勞動中解放,開始轉向信息更為流傳的精確程度,現代電子科學與技術可以應用于各種觀測,傳達室輸性行業,如氣象預測、信息傳輸、醫療檢測等更多方面軍。提高觀測精確度,做到在最小程度內的信息精確,做到最小的信息傳達輸損耗。
平民化
截止到目前為止,大部分的電子科學與技術開始被逐步應用在了特定的人員、特定的地點和特定的階段,如在醫療中不斷使用的B超技術,在氣象通信中使用的氣象預測衛星等。而這些技術已經完備,但是,在很大程度上還屬于少數人在開始使用。而為更好的促進全民使用電子設備,小型化、平民化趨勢正在成為未來發展的新起點和新方向。如現代的血糖測試儀、灑精測試器等也開始逐步實現平民化,從而可以適當降低精確度,大加幅度縮小體積。降低操作難度,提高產品安全系數,降低材料成本,做到平民化與高科技化兩種等級,盡量面向更多人群開放。
5、光電子技術產業化
光電子技術涉內容:光子產生、控制的激光技術及其相關應用技術;光子傳輸的波導技術;光子探測和分析的光子檢測技術;光計算和信息處理技術;光子存儲信息的光存儲技術;光子顯示技術;利用光子加工與物質相互作用的光子加工與光子生物技術。由以上技術形成的光電子行業的五大類產業格局:光電子材料與元件產業、光信息(資訊)產業、傳統光學(光學器材)產業、光通信產業、激光器與激光應用(能量、醫療)產業。
結語
隨著現代科學技術的飛速發展,人類歷史即將進入一個嶄新的時代,電子科學技術的發展和更新在隨著時間的步伐,在不斷的改變。并在逐步的廣大化,電子科學技術與其它技術結合有利于促進社會科學技術的進步,無論是生活還是科學研究,電子技術都不必不可少的獨立技術,電子科學與技術對于國家經濟發展、科技進步和國防建設都具有重要的戰略意義。