光电子学论文范文

2023-09-17

光电子学论文范文第1篇

【关键词】光电信息科学与工程;发展;前景;规划

一、我国光电信息科学与工程发展现状分析

我国的光电信息科学与工程技术虽然在稳步向前发展,但是与国际水平相较还存在一定的差距,发展也较为缓慢,技术应用方面也有所欠缺,这种现象的发生,有着多方面的原因,而阻碍光电信息科学与工程发展的因素主要有以下几点:

(1)技术人员的局限性。虽然在我国技术人员的数量很多,可是大多存在局限性,能够或者是想细致钻研并带来创新的人才非常稀缺,导致了专业型的人才严重缺少,即使现有的技术人员,也存在知识面不广,专业基础薄弱的问题,无法与时俱进,固有思想和国际先进思想差距较大,造成了光电信息科学与工程发展缓慢。

(2)科研资金投入不大。科研人员无法专心持续的进行学术研究的另一个方面,光电信息科学与工程的成果并不很明显,但是却需要大量的投入,国家对于光电信息科学与工程研发投入资金有限,甚至是长期的忽视,让光电信息科学与工程的发展异常缓慢。

二、光电信息科学与工程的发展前景

光电信息技术的发展,更加大的对专业人才的需求,也同时对人才的专业知识掌握提出了更高的要求。光电信息技术具有频宽更宽、信息容量更大、响应速度更快、信息效率的分辨率更高的优点,使其在光电信息产业扩大了在市场上的份额,推动着现代信息技术产业的发展。在发达国家,广泛应用的光电信息技术以及相关的产业,已经占有国民经济总值的百分之五十以上,专业人才竞争力越来越激烈。因此,我们要加快对光电信息技术领域的发展步伐。

1、擁有优秀的技术人才

要想光电信息工程发展的好,其中重要的一个环节就是大力引用优秀人才并对人才进行培养,在光电信息研发及开展过程中,都需要人才的参与,电子信息是一个技术性质的工程、是走在技术前列的大工程,必须是走在技术尖端的人才才能胜任这一工作。所以,发展光电信息工程就必须要选对人才,建立起人才培养机制,让人才成为推动该领域发展的重要动力。而人才的培养则需要从学校做起,校内应提高教学质量,开展光电信息技术培养课程,提高学生们在电子信息方面的了解。企业也应该长期坚持对人才的培养,不断提升人力资源管理的能力,最好将每位人才的才能都激发出来,使效用得到最大化。随着国家对光电领域重视,在人才方面的培养力度也越来越大,所以在不久的将来,中国光电领域的优秀人才会越来越多。

2、光电信息科学与工程拥有良好的市场环境

拥有良好的市场环境对于光电信息的发展是至关重要的,在市场的环境中少不了政府的干预,所以市场环境和政策环境的好坏直接影响了光电信息的发展。在政策环境方面,政府应该出台相关法律法规,用法律法规来规范企业在市场中的行为,为其树立标杆,做到个人信息被保护,专利被保护,并加强对数据托管方面的规范管理。在市场环境中,企业应该努力创新,开发属于自己的专利技术,不要一味的依赖于国外的技术,做到创新型和自主化共同发展,争取拥有自己的核心技术。当然还需要大量的宣传为光电信息工程创造良好的条件。在许多的发达国家,与光电技术有关联的企业已经越来越多,这是在政府与市场共同作用下获得的成果,已经成为国家经济来源的很大一部分。

3、创新性光电信息工程发展迅速

创新是一个事物永垂不朽的源泉,光电信息的发展不仅要依靠人才培养,市场环境,足够的资金,创新也是必不可少的。光电信息技术不能一直依赖于国外,总要有属于自己的东西、建立自己的标志,所以在研发过程中,一定要注意加大创新力度,企业可以适当提供奖励,激发出人才的创新能力,为其创新提供动力,从而提高企业在光电信息技术研发上的地位。我国现在已经是能够依靠自己创新技术的国家,我相信未来在光电领域的创新会更加高效。

三、对我国光电信息科学与工程的人才培养设计与规划

1、优化课程结构,构建适应行业发展的课程体系

在产教融合视域下,课程体系的优化应根据产业人才培养需求而非教师能力设置,确立夯实基础、构建模块化的理论教学课程体系,能力培养导向构建“课程群”,形成人才培养的多层次、立体化课程体系。光电信息科学与工程是多门学科的交叉,涉及的知识面广、知识点多,因此课堂教学内容应该精心组织,各知识点之间的关系要理清楚,要形成一个相对完整的知识体系。在各个理论知识点的讲解上,要注重介绍它在整个检测系统中所起的作用,与其他知识点之间的区别和联系。例如在讲解各类光电检测器件时,应先介绍其作用,再讲解各类光电检测器件的原理、结构、特性及其应用,并与其他检测器件进行对比,最后讲解它们的输入电路。光电检测与信号处理课程内容多,学时短。在有限的学时内完成教学任务,应对教材内容进行合理的取舍和偏重,保留教材中经典内容,删除与其他课程重复内容,并突出重点内容。例如光电检测系统是该课程的重点,各类光电检测器件的原理、结构、特性及应用,光电检测电路的静态和动态设计、噪声与抑制、前置放大电路等,可以结合具体的案例详细讲述,但光纤传感检测以及光电信号的数据采集,由于已在其他相关课程中已经涉及,可以略讲或者不讲。

2、以人才需求为导向,准确改进教学方法目标

开展启发式教学能够激发学生的学习兴趣,充分调动他们的主观能动性。例如在讲解授光电耦合器时,可以先提供一些光电耦合器用于智能汽车导航的具体案例,让学生思考其工作原理,然后引导他们掌握相关的知识。为使学生了解光电检测技术的最新研究进展,可结合本专业特点和学生的兴趣,设置若干专题,让学生利用课余时间进行调研和撰写报告,并在课堂上展开讨论。这种方法有利于提高学生表达能力,挖掘学生学习潜力。此外,可以充分利用网络教学的便利条件,将电子版讲义、习题答案以及补充的内容发布到网上,多让学生自主学习,同时教师多发起网上讨论和答疑,及时了解学生学习动态。这种方法可以引导学生由被动学习方式向主动学习方式的转变。

结语:在国际上,光电信息科学与工程已经成为相对成熟的领域,而我国相比之下还受到很多限制,没有提起足够的重视和思考,相关的技术和科研人员不能仅仅止步于学习和借鉴的层面,更应在国际水平的基础上,对我国的光电信息科学与工程的相关技术进行更好的拓展。重视对技术人才的培养,国家对于科研项目加大投入力度,创造一个良好的市场环境,并且相关技术和科研人员不断创新,为我国光电信息科学与工程技术的发展做出贡献。

参考文献:

[1]齐沛良.浅谈光电信息科学与工程的发展前景[J].信息记录材料,2018,19(2):16-17.

[2]李珣.光电信息技术的应用及发展前景分析[J].无线互联科技,2017(16):142-143.

(作者单位:汉口学院)

光电子学论文范文第2篇

关键词:光电信息科学与工程;发展;前景;规划

引言:光电信息技术作为通信技术全面发展的产物,其信息系统是相对复杂,为经济发展起到重要作用。光电信息技术是由多学科结合的综合技术,如光学、微电子、光电子等技术,涉及的内容包括辐射、探测、传输,还包括光电信息的存储、处理、显示、转换等多项内容。其应用于国防建设和国民经济的各个领域。所以,重视光电信息技术,重视培养和选拔光电信息技术人才,促进电子信息产业的发展,为我国经济发展提供有利条件。

一、我国光电信息科学与工程发展现状分析

我国的光电信息科学与工程技术虽然在稳步向前发展,但是与国际水平相较还存在一定的差距,发展也较为缓慢,技术应用方面也有所欠缺,这种现象的发生,有着多方面的原因,而阻碍光电信息科学与工程发展的因素主要有以下几点:

(1)技术人员的局限性。虽然在我国技术人员的数量很多,可是大多存在局限性,能够或者是想细致钻研并带来创新的人才非常稀缺,导致了专业型的人才严重缺少,即使现有的技术人员,也存在知识面不广,专业基础薄弱的问题,无法与时俱进,固有思想和国际先进思想差距较大, 造成了光电信息科学与工程发展缓慢。

(2)科研资金投入不大。科研人员无法专心持续的进行学术研究的另一个方面,光电信息科学与工程的成果并不很明显,但是却需要大量的投入,国家对于光电信息科学与工程研发投入资金有限,甚至是长期的忽视,让光电信息科学与工程的发展异常缓慢。

二、光电信息科学与工程的发展前景

光电信息技术的发展,更加大的对专业人才的需求,也同时对人才的专业知识掌握提出了更高的要求。光电信息技术具有频宽更宽、信息容量更大、响应速度更快、信息效率的分辨率更高的优点,使其在光电信息产业扩大了在市场上的份额,推动着现代信息技术产业的发展。在发达国家,广泛应用的光电信息技术以及相关的产业,已经占有国民经济总值的百分之五十以上,专业人才竞争力越来越激烈。因此,我们要加快对光电信息技术领域的发展步伐。

1、拥有优秀的技术人才

要想光电信息工程发展的好,其中重要的一个环节就是大力引用优秀人才并对人才进行培养,在光电信息研发及开展过程中,都需要人才的参与,电子信息是一个技术性质的工程、是走在技术前列的大工程,必须是走在技术尖端的人才才能胜任这一工作。所以,发展光电信息工程就必须要选对人才,建立起人才培养机制,让人才成为推动该领域发展的重要动力。而人才的培养则需要从学校做起,校内应提高教学质量,开展光电信息技术培养课程,提高学生们在电子信息方面的了解。企业也应该长期坚持对人才的培养,不断提升人力资源管理的能力,最好将每位人才的才能都激发出来,使效用得到最大化。随着国家对光电领域重视,在人才方面的培养力度也越来越大,所以在不久的将来,中国光电领域的优秀人才会越来越多。

2、光电信息科学与工程拥有良好的市场环境

拥有良好的市场环境对于光电信息的发展是至关重要的,在市场的环境中少不了政府的干预,所以市场环境和政策环境的好坏直接影响了光电信息的发展。在政策环境方面,政府应该出台相关法律法规,用法律法规来规范企业在市场中的行为,为其树立标杆,做到个人信息被保护,专利被保护,并加强对数据托管方面的规范管理。在市场环境中,企业应该努力创新,开发属于自己的专利技术,不要一味的依赖于国外的技术,做到创新型和自主化共同发展,争取拥有自己的核心技术。当然还需要大量的宣传为光电信息工程创造良好的条件。在许多的发达国家,与光电技术有关联的企业已经越来越多,这是在政府与市场共同作用下获得的成果,已经成为国家经济来源的很大一部分。

3、创新性光电信息工程发展迅速

创新是一个事物永垂不朽的源泉,光电信息的发展不仅要依靠人才培养,市场环境,足够的资金,创新也是必不可少的。光电信息技术不能一直依赖于国外,总要有属于自己的东西、建立自己的标志,所以在研发过程中,一定要注意加大创新力度,企业可以适当提供奖励,激发出人才的创新能力,为其创新提供动力,从而提高企业在光电信息技术研发上的地位。我国现在已经是能够依靠自己创新技术的国家,我相信未来在光电领域的创新会更加高效。

三、对我国光电信息科学与工程的人才培养设计与规划

1、优化课程结构,构建适应行业发展的课程体系

在产教融合视域下,课程体系的优化应根据产业人才培养需求而非教师能力设置,确立夯实基础、构建模块化的理论教学课程体系,能力培养导向构建“课程群”,形成人才培养的多层次、立体化课程体系。光电信息科学与工程是多门学科的交叉,涉及的知识面广、知识点多,因此课堂教学内容应该精心组织,各知识点之间的关系要理清楚,要形成一个相对完整的知识体系。在各个理论知识点的讲解上,要注重介绍它在整个检测系统中所起的作用,与其他知识点之间的区别和联系。例如在讲解各类光电检测器件时,应先介绍其作用,再讲解各类光电检测器件的原理、结构、特性及其应用,并与其他检测器件进行对比,最后讲解它们的输入电路。光电检测与信号处理课程内容多,学时短。在有限的学时内完成教学任务,应对教材内容进行合理的取舍和偏重,保留教材中經典内容,删除与其他课程重复内容,并突出重点内容。例如光电检测系统是该课程的重点,各类光电检测器件的原理、结构、特性及应用,光电检测电路的静态和动态设计、噪声与抑制、前置放大电路等,可以结合具体的案例详细讲述,但光纤传感检测以及光电信号的数据采集,由于已在其他相关课程中已经涉及,可以略讲或者不讲。

2、以人才需求为导向,准确改进教学方法目标

开展启发式教学能够激发学生的学习兴趣,充分调动他们的主观能动性。例如在讲解授光电耦合器时,可以先提供一些光电耦合器用于智能汽车导航的具体案例,让学生思考其工作原理,然后引导他们掌握相关的知识。为使学生了解光电检测技术的最新研究进展,可结合本专业特点和学生的兴趣,设置若干专题,让学生利用课余时间进行调研和撰写报告,并在课堂上展开讨论。这种方法有利于提高学生表达能力,挖掘学生学习潜力。此外,可以充分利用网络教学的便利条件,将电子版讲义、习题答案以及补充的内容发布到网上,多让学生自主学习,同时教师多发起网上讨论和答疑,及时了解学生学习动态。这种方法可以引导学生由被动学习方式向主动学习方式的转变。

结语:在国际上,光电信息科学与工程已经成为相对成熟的领域,而我国相比之下还受到很多限制,没有提起足够的重视和思考,相关的技术和科研人员不能仅仅止步于学习和借鉴的层面,更应在国际水平的基础上,对我国的光电信息科学与工程的相关技术进行更好的拓展。重视对技术人才的培养,国家对于科研项目加大投入力度,创造一个良好的市场环境,并且相关技术和科研人员不断创新,为我国光电信息科学与工程技术的发展做出贡献。

参考文献:

[1]齐沛良.浅谈光电信息科学与工程的发展前景[J].信息记录材料,2018,19(2):16-17.

[2]李珣.光电信息技术的应用及发展前景分析[J].无线互联科技,2017(16):142-143.

光电子学论文范文第3篇

疫情对中国半导体产业

的间接影响较大

魏少军表示,疫情对半导体产业的影响,可以从直接、间接,国内、国外多个维度来理解。

首先,疫情对中国半导体产业的直接影响有限。一方面,疫情发生的时机是春节前后,大部分厂商本来就要停工停产。而且半导体制造业生产的防护手段高于医疗行业,感染风险较低。另一方面,从去年第四季度开始,全球半导体市场复苏,我国半导体第一季度的订单较多,工厂开工很足,产业受到的直接影响总体可控。

但是,疫情对中国半导体产业的间接影响较大,且影响程度不同。从产业环节来看,制造厂防护能力强,受影响最小;芯片设计可以通过网上办公有效抵消疫情影响。而封装测试具有一定的劳动密集型属性,受到的影响较大。由于国内疫情防控有效,这种影响已经相对缓和。

从全球来看,疫情对半导体产业的影响十分深远。对此,魏少军有两点判断:

一是国内半导体产业继续保持扩张。短期来看,国际物流受限,部分需要外部提供的产品有可能改由本地提供,会推进国内半导体产业的扩张。但是,我国半导体增速下调是必然的,预计2020年的增长率会处在个位数。

二是半导体产品进口受到压抑。我国进口的半导体产品中,有很大一部分装到整机当中再出口到欧美。由于欧美市场需求不振,会延伸到对进口芯片的需求放缓。

未来几年全球供应链发

生调整是大概率事件

魏少军表示,未来几年,全球半导体供应链不会出现重组,但出现调整是必然的。

他指出,半导体供应链调整有四个决定性因素:是否有利于利润最大化,是否有利于市场拓展,是否有合理的成本构成,是否有高素质的人才资源。总体来看,半导体供应链会向销售成本更低、更靠近客户、成本最合理、八力资源最有竞争力的地区聚集。

半导体是全球化最彻底的产业,而全球化是利益驱动的产物。半导体产业向最终用户所在地集中是实现利润最大化的手段。同时,半导体产业与国民经济的发展是强相关的,这就意味着,中国经济如果不出问题,全球半导体离开中国的概率很小。

但是,这并不意味着我国半导体产业没有矛盾或问题。目前来看,我国半导体产业生态还有很多短板和缺项,完善产业生态是非常重要的任务。对于全球供应链的变化,只有早做准备,才能获得更多的先机。魏少军表示,面对未来可能到来的变局,要通过加强和推进市场化配置资源的思路来应对。

中国半导体发展

有两个关键

现阶段,中国半导体产业的发展要素尚未完全齐备,存在短板和缺项。例如我国的半导体材料是缺项,装备是短板,制造虽然进步很快但总体而言和国外最先进水平还有差距。

面对这种情况,魏少军表示,要抓住中国半导体产业发展的两个关键:产品创新和生态环境。

半导体从一诞生就是创新驱动的产业。技术创新是半导体最重要也是永恒的课题,而产品是半导体产业安家立业的根本。要聚集创新要素,围绕产品创新,统筹芯片设计、制造、封测、装备和材料。

同时,要构建良性循环的产业生态。美国半导体市场份额较高,是因为大规模、高强度的研发投入。只有研发投入多,才能提升技术,提升技术才能优化产品,产品优质才能占有更大市场,更大市场带来更多收入,从而有更多资金来研发,这是一个良性循环的过程。

魏少军表示,要注重创新投入和人才培养,同时要观察整个行业的发展、市场的变化,思考包括国家战略在内的很多大政方针。保证在大方向不错的情况下,沿着市场化道路前进。

光电子学论文范文第4篇

关键词 医学电子学;基础课程;电子技术

Research on Course Content Optimization of Basic of Medical Electronics//HE Bing, WU Jia, TANG Bihua

medical electronics. The optimization should emphasize the teaching

goal, keep the systematicness and reflect the need of development, and enable students to have a better understanding and mastery.

Key words medical electronics; basic course; electronic technique

1 引言

随着医疗仪器的不断更新,迫切需要既掌握医学知识又懂电子技术的高级人才。医学电子学基础作为医学院校影像技术、医学检验和临床医学等专业必修课或选修课的需求成为必然[1]。医学电子学基础是一门理论性和实践性均很强的学科,涉及医学、电子学和工程学等知识,其内容包括半导体器件、放大器基础、振荡电路、门电路与组合逻辑电路、医用仪器干扰的抑制和安全用电等[2]。通过医学电子学基础课程的学习,学生不仅能够了解和掌握电子学相关概念、理论和方法,而且能为以后使用、维护和开发电子仪器设备做好准备。

为适应电子技术的飞速发展,要求医学电子学基础课程内容提供更加广泛的理论指导和实践支撑[3]。在保持该课程内容相对稳定的前提下,需要不断优化,以拓宽专业口径,增强专业适应性。另外,在高校教学改革过程中,医学院校为减轻学生学习负担,压缩了医学电子学基础课程的课时,给教师教学带来严峻挑战。在有限的学时内,把更多、更前沿的知识教授给学生,也需要对现有教材课程内容进行重新调整、优化,使之符合医学院校本科生的教学要求。

2 课程内容优化应突出教学目标

医学电子学基础课程内容较多,教学重点应以基本概念、原理和方法为主,应把握各部分内容知识的深度、难度,课程内容优化应突出教学目标。医学电子学基础教学过程中不能局限于原有的传统教学大纲内容,应尽量将知识面扩大到实际应用中去。通过该课程的学习,让学生掌握电子元器件工作原理,理解电子线路的设计方法,提高学生对电子元器件的识别力以及性能、参数的测试力,了解电子技术的应用和发展情况。教学内容要精讲精练,确保学生能掌握电路基础、晶体管、放大器等基本知识点。

如晶体二极管和晶体三极管是电子电路和电子设备中的基本元件,可把这两种晶体管进行对比介绍,便于分析、比较两者的异同之处,巩固加深对这两种元件特性的理解。在介绍基本放大电路的组成时,由于三极管有共发射极、共基极、共集电极三种基本接法,因此,基本放大电路也相应有三种类型。应详细介绍共发射极基本放大电路的组成,其他两种类型的组成可由学生自己画图连接,达到触类旁通的效果。

基本放大電路的工作过程是教学难点,对这部分内容优化时,应避免知识的杂乱,可将内容分为没有输入信号和有输入信号两种情况。没有输入信号时,由于电路中设置了直流电源,因此有直流电流和直流电压。学生对电路中的直流分量有初步的认识后,再分析输入交流信号,这时电路中各量都由直流分量和交流分量叠加而成。这样由浅入深、循序渐进,学生分析基本放大电路工作过程的思路将更清晰,教学难点将迎刃而解。

由于各院校专业特色不同,培养目标不一,因此,医学电子学基础教学大纲有各自的侧重与特色。课程内容上要分层次教学。由于课时减少,部分内容无法详细推导,可有意识地删减一些内容,注重举一反三、引导式的内容,注重各知识点之间的联系。尽量绕开繁杂的数学运算、论证,突出直观清晰的电路图,使学生能够在课堂上建立一个合理的知识结构,理解电子学研究的方法体系。如在讲解集成运算放大器时,可简单介绍集成运算放大器电路的组成及性能,重点介绍理想集成运放工作于线性区和饱和区时的主要特点。

集成运放能组成各种运算放大器,实现各种数学运算,如反相比例运算放大器、同相比例运算放大器、加减运算放大器等,课堂上应重点介绍这三种运算放大器,突出教学目标,其应用可让学生课外查资料自学。集成运放除了在运算方面有应用外,还经常用于信号测量、信号比较、信号采样保持及信号滤波等,教学中应根据学生实际理解能力情况进行讲解,做到有的放矢。

3 课程内容优化应保持系统性

每一门学科都有具有自身特征的体系[4],其系统性决定了教学的阶段性和教材内容的层次性。医学电子学基础课程内容应保持系统性,这是电子技术基础知识展开和深化的前提。医学电子学基础教材内容的组成及顺序可以根据教师的理解重新组合,但该学科发展的主要阶段具有一定的对应性,符合一般事物发展规律。在内容讲解上,应由浅入深,由个别过渡到一般的认识规律,保持课程内容的系统性和完整性。若教学中片面追求创新而“断章取义”,割裂学科知识的系统性,定会产生不良后果。

如在讲解放大电路的分析方法时,需要介绍静态分析和动态分析,其中确定静态工作点Q的位置非常重要。如果Q点位置设置不当或输入信号幅度过大,可能使放大电路超出三极管线性工作范围所导致的输出信号失真,即非线性失真。在教学过程中,若删掉非线性失真这部分内容,则基本放大电路不再保持系统性。若实际输入正弦信号时,输出将变成非正弦信号,学生将无法解释这种现象,也无法解决类似问题,给学生带来困惑。因此,教师在教学过程中需讲解饱和失真和截止失真的概念,让学生学会调整电路元件参数,以获得电路的最大不失真输出,真正理解实际放大电路中出现的这种非线性失真现象。只有系统地讲解整个医学电子学基础课程内容,才能使学生全面、客观、理性地分析和解决实际问题。

在医学电子学基础课程内容优化保持系统性的基础上,可淡化难、繁和技巧性强的内容。如积分运算放大器和微分运算放大器,在讲解的时候会涉及积分、微分等高等数学知识,学生对推导过程较难理解,教师可以简单提示、说明,不用详细介绍。组合逻辑电路是数字电路中最简单的一类逻辑电路,其内容包括逻辑代数基础、逻辑函数的化简与转换、组合逻辑电路的分析、组合逻辑电路的设计。大多数学生在分析组合逻辑电路时感觉有难度,在教学过程中应强调在结构上组合逻辑电路的基本单元是门电路,即可化难为宜。另外,加法器、编码器、译码器、数据选择器等内容较多,在有限的学时内,为突出重点,可适当选择性讲授。总之,构建医学电子学基础课程内容框架,必须保持系统性,其内容应与学生已有的认知水平、接收能力相匹配,并能充分发挥该学科理论的指导作用。

4 课程内容优化应体现时代发展需要

医学电子学基础是信息领域中的一门重要基础学科,主要研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出,以实现电路的系统和集成为目的,实用性强,其发展水平会影响整个信息技术的发展。电子技术的发展水平是一个国家经济实力的重要标志。目前医学电子学发展极为迅速,高集成、低功耗、高性能、高可靠性是电子技术发展的方向。医学电子学基础课程内容优化应体现时代发展需要,注意及时更新内容,增加最新发展的仪器设备知识,让学生了解其前沿现状,扩充学生的知识面,培养学生的科学素质。随着计算机技术的迅猛发展,社会信息化的浪潮已席卷全球,也要求医学电子学基础课程内容向智能化、网络化和个体化方向发展。

21世纪电子学技术发展有四个方面的趋势:1)器件尺寸不断缩小;2)集成度不断提高;3)与电子技术相关的新材料不断涌现;4)与其他学科结合发展。对一些纳米量级的特征尺寸新器件、新结构、新工艺,在医学电子学基础课程内容优化中应有所介绍。器件尺寸的持续缩小将遇到很多物理问题和技术挑战,使学生有更多的想象空间。

目前,整个电子系统或子系统都可集成在一个芯片里,形成集成系统芯片。这种系统芯片与集成电路设计的思想和方法是不同的。这就要求学生不仅要掌握书本的基础知识,还要有设计思维、创新思維。因此,在课程内容优化中,教师应注意学生能力方面的培养。

高k栅介质、低k互连介质、新型化合物半导体新材料等不断涌现,在教学内容中都可以用图片展示的形式让学生了解最新材料。与医学电子学相关的学科有微电子学、集成光电子学、纳电子学等,教师应在教学过程中有目的地结合部分内容,培养学生适应这种跨学科、多学科结合的知识,使课程内容优化体现时代发展需要。

5 结语

医学电子学基础课程内容与社会实践联系紧密,专业设置针对性强,在进行该课程内容优化时,需要提供更加充分、实用、先进的理论和实践信息,确保课程内容具有针对性、科学性。通过对该课程内容合理安排、精心设计,可开阔学生视野,培养其创造性思维,以及发现、分析、解决电子技术问题的能力。优化后的医学电子学基础课程内容与教材上的内容应和谐统一,遵循高等教育基本规律,使其既能反映该学科的发展成就,又能适应现代医学的应用需要。

参考文献

[1]宋璐,冯艳平,卫亚博.物理学在医学类院校本科教学中的思考[J].科教文汇,2013(2):54,56.

[2]鲁雯,郭明霞.医学电子学基础[M].4版.北京:人民卫生出版社,2016.

[3]毛石波,陈建方.理论联系实际的医学电子学教学体会[J].包头医学院学报,2013,29(3):100-101.

[4]史贵连,叶福丽.医学电子学课程体系学案的设计[J].中国西部科技,2014,13(11):93-94.

光电子学论文范文第5篇

1. 引言

大学通识教育阶段应以培养有坚实的科学素质、出色的研究能力和创新精神的高素质人才为目标[1]. 物理学是一门集合思想、方法、实验探索为整体的先导学科,在大学通识教育中具有关键性的作用。但长期以来,我国的物理教学模式主要以理论推导教学为主,辅助验证、操作实验教学. 导致理论教学与实验教学分离;学生发现问题、分析问题、解决问题能力的目标与手段分离的窘境。

大学物理涵括了从最小的基本粒子到最遥远宇宙、提供理解和把握世界知识基础的重要学科,是一个庞大的专业知识和方法的体系,要教给学生所有的物理知识是不现实的,但是可以让学生掌握和理解其中的部分知识,可以让学生领略物理知识与现实世界的紧密联系。21世纪的大学生应成为具备坚实的基础理论、出色的实验能力和创新精神的高素质人才. 大学物理集思想、方法、实验于一体, 在演示实验中适当地提供一些相关科技领域的新信息

发展作为“创新点”,以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力推动大学物理教学改革。引入学生自主设计低成本、高智慧演示的教学方法,高智慧、低成本的物理实验,丰富教学手段和教学考核手段尤为必要[2]。

2. 现状

目前大多数学生接受传统教学模式-接受式教学,影响很深,习惯处于一种被动学习的状态。但同时又厌倦了接受式教学方法,导致学生普遍的厌学情绪。大学阶段的物理基础课范围跨度广、理论深度大、专业性强、学术性高,在一定程度上讲,课程的难度大,同时不可避免出现抽象、枯燥的状态。在当前的教学改革中,流行多媒体课件代替板书,多媒体动画演示代替实验演示,虚拟仪器实验代替设备操作,造成学生思辨过程缺位,想像过程的空间、时间受压缩,不能联系实际,抽象出问题,分析、解决问题能力普遍下降,使物理的魅力(思想、方法、实验探索集于一体)无法有力发挥,致使学生对物理课的学习热情不高,教学效果较差.因此,促进学生转变学习观念,发挥学习主动性,是大学物理基础课教学改革亟需解决的问题。

而中外教学方法史上源远流长的“快乐学习”教学思想,则为大学物理教学改革指明了方向,为学生自主设计低成本演示实验在大学物理通识教育中作用研究实践提供了有效的理论基础。通过激发学生发现问题、分析问题、解决问题的欲望。在教学中,学生以一种愉快的、主动的、富有个性情感的态度积极地参与探索学习,其教学效果远远好于传统的接受式教学模式。因此国内外对集高智慧、高技术和新思想于一体的低成本演示装置创新设计的实践青睞有加,由于这类实验的趣味性和较少受语言障碍影响的特性,在国际交流场合往往很受欢迎[3]。

3.自主设计低成本演示装置的自我考核和激励作用

大学物理演示教学是指以具有可见度,可呈现性,以定性与半定量方式为主,侧重培养学生的创新意识、开发学生的创造潜能和科学实验能力,其中包括:

(一)通过形象生动的演示实验,消除学生因抽象、枯燥而产生的畏难、厌烦的心理。激发学习兴趣。

(二)通过形象生动的演示实验、以期达到理解知识,理论联系实际,调动感知功能,最提高物理教学效果和效率。

(三)物理演示教学过程,学生处于探索、发现的过程。能激发思维,培养学生的创新意识和创造力。

虽然多媒体的动画很能说明问题,但是明了的实验更具说服力,更能激发学生的探索发现兴趣。由于学生的知识面较窄,缺少生活经验,以致只能被动接受,不能激发想象。而不少具有成本低、高智慧的实验装置具备教学功能包括: (1) 创设教学情境,便于引入物理知识,同时激发学生学习的兴趣和求知愿望;(2) 提供感性素材,帮助学生建立物理概念和认识规律; (3) 通过观察和思维设计,不仅能达到巩固的目的,还能更好地把知识运用到创新中,进一步发展学生的思维能力; (4) 提供典型范例,为学生训练实验技能和科学研究能力创造条件; (5) 有利于发挥教师的情感、思维方法和科学作风等,潜移默化地教育学生.让学生成为学习的主体,提高学生的参与意识,调动主观能动性,是增强学生实验研究能力的有力环节。

3.1 建立学生关爱周边事物的激情

社会进步,科技发展,与其说是在不断解决问题的过程中促成的,倒不如说是在不断发现、提出问题的过程中促进的,因为,如果不能发现、提出问题,也就谈不上去解决问题。兴趣是学习最好的老师、最好的朋友。因此,只要能够提高学生对物理学的浓厚兴趣,他们就会去关注物理学、去主动学习物理知识,教学效果也就不言而喻。而如何引起、提高和保持学生对物理学的兴趣,一直以来都是物理教师最为关心的问题之一。因此,要培养学生的创造能力,就要培养学生发现、提出问题的能力。发现、提出问题,需要摆脱习惯认识的限制,更富创新性。认真观察周边事物就会成为学生的自我要求提出新发现,提出创新性问题。学生自主设计低成本演示实验装置应具备:学术性 、智慧性、启发性、简单性。低成本物理演示设计更侧重对生活实际的观察,并从中抽象出物理问题。可同时在设计过程中激发学生关爱周边事物的激情,唤起学生学习的主动性和积极性。

3.2 让学生在创新设计活动中培养发散性思维

按思维的智力品质分,可分为再现性思维和创新性思维。学生在学习中,再现式思维是主要的学习方式,相比之下,创新性思维的实践机会则非常有限。如何发展创新性思维,就显得尤为关键。心理学认为,学生的发散性(辐射性)思维方式有利于发展创新能力,当学生通过发散性思维所形成的观念,经过收敛性(辐合性)思维方式的组合,便可以提出新发现,提出创新性的物理问题。低成本物理演示装置的设计需要学生发挥发散性思维能力,即使对同一个物理原理的阐释,皆可产生不同的表现形式和方案[4]。

3.3 建立学生的自尊心

当教学过程形成一种压力,把成绩、名次、评奖等荣誉简单的与分数紧密联系时,学生就会想方设法获得高分,而不会去关注学习要求。一旦可以自由选择,学生们总是趋利避害,把时间和精力花在寻求正确答案的线索上。许多学生由于担心失败,害怕提问题,不愿意直面问题。而遇到问题,或者解决问题失败,等同与缺乏能力,就使得学生把碰到困难归结于智力缺陷,归结于学不好。因为学习带来的仅仅是失望,成绩不理想的学生越多,意味着人生失败的学生也就越多。大学物理教学,低成本物理演示装置的设计可营造一个成功的氛围,树立人人都能成功的信念。反馈给学生的信息中包含学习中成功的地方,同时提出怎样才能进一步提高的建议。

3.4 建立学生的自我评价机制

自我评价,是指学生依据一定的标准,对学习进行自我反醒和调节,以提高学习能力的发展。建构主义学说认为,教学过程是学生建构知识的过程,教师只是指导者,对学生的变化只是起影响作用,而最终起决定作用的应是学生自身。在发展性评价体系中,学生自我评价是不可忽视的一部分,通过自我评价,学生可以及时了解学习状态,及时调整,增强自信,形成自我约束的学习习惯[5]。

低成本物理演示装置设计本身是一个过程性很强的研究实践活动,在评价时采用传统的笔试测验是不行的,而表现性评价却是一种很好的评价方式。表现性评价是通过让学生完成某一特定的任务,来评价学生学习状态的一种方式。与传统评价方式的区别在于,它不仅要评测学生完成任务时的表现,还要对学生在学习过程中的行为进行评价。表现性评价不但能评价学生的知识层次,还能评价学生应用水平,并且可以在实验活动中评价学生的创新精神、实践能力、合作与交流能力、学习态度和习惯。使学生参与对自己的评价,不但改变了学生作为学习者的角色,而且改变了师生关系的性质,使得学生对学习肩负起更多的责任。

3.5 重视不成功的创新方案设计过程

任何创新性设计,都不可能完美无缺,以往的设计实验,教师只顾追求设计的完美而忘记了设计的初衷,既然我们把低成本实验装置设计作为锻炼学生的方法,就应该让他们体会真实的设计研究过程,从不成功的设计中他们学到的会更多. 善于从不成功的创新设计过程中发现“闪光点”,要比一做就成功的实验设计更让学生分享创新性设计的过程, 易于突出物理教学过程的本质,富于创新性,更能激发学生的参与热情,开阔学生的视野,从而从发现问题、提出问题,再到分析问题,直至发展学生解决问题的能力,体会科学研究过程中产生的乐趣[6,7]。

4. 学校在演示教学和学生自主设计中的成果

浙江工业大学的国家级基础物理实验教学示范中心,专门设置了学生自选开放创新实验室,建立了自选开放实验教育平台和探索性物理实验平台。演示实验仪器涵盖物理学领域中的力学、光学、电磁学、热力学、振动与波、等教学内容,将一些抽象的定理、定律研制成直观的演示仪器进行形象化教学。自选开放实验教育平台。以全面开放、自主选择、自主实验的教学思想来构建自选开放实验,并使实验教学内容系统化。采取充分利用旧设备和购置新设备相结合的方式,建设自选开放实验室,为学生提供各个层次的设计性实验和制作性实验60个,使之成为培养学生创新能力的教育基地。探索性物理实验平台,全面开放,并集演示和实验探索于一体来建设探索物理实验基地,使之成为理论课堂教学向实验探索延伸(突破传统课堂演示模式,让学生走进探索实验室并亲自动手设计演示实验),实验教学向理论探索迈进的桥梁,以改变目前理论与实验教学相脱节的现状,已开设探索性物理实验项目58个。

参考文献:

[1] 李自华.大学物理中的人文素质教育[J].长春师范学院学报,2009,28(1):105-107.

[2] 宋贤征,竹有章.国内大学物理演示实验教学现状调查[J].广西物理.2009,30(1):55-57.

[3]Alexander P. Mazzolini , Peter J. Cadusch. A simple low-cost demonstration of wavelength division multiplexing . American Journal of Physics. 2006 , 74(5): 419-422.

[4] 李国峰,李剑生,陈 华.大学物理实验教学中培养学生创新能力的探索与研究[J].高校实验室工作 研究.2009,99(1):14-15.

[5] 马红.论发展性评价在大学物理实验课中的实践与应用[J]. 西安邮电学院学 报.2009,14(3):147-150.

[6]代 伟,陈太红.如何做好大学物理演示实验教学[J].物理与工程.2008,18(4):29-32.

[7] 张欣艳,王畅,赵达. 大学物理设计性实验教学体系的构建[J].高师理科学刊.2009,29(5):102-104.

作者简介:唐轶峻 (1970-),男,浙江工业大学副教授、博士,主要从事大学物理教学和光电子技术研究。

光电子学论文范文第6篇

【摘要】 信息技术的快速发展为各行业领域注入新鲜的活力,以其中电子信息技术为典型代表,其本身以自身网络化、智能化等优势得到社会各行业的青睐,并致力于向更高端方向发展。本文主要以电子信息技术为基点,对其基本内涵、应用特征以及未来发展方向进行探析。

【关键词】 电子信息技术 应用特征 发展方向

前言:在市场经济快速发展背景下,无论企业或个人都需依托于信息技术完成较多生产生活活动,如在通信设备领域、IT产业以及人们日常生活方式中,都可发现有信息技术的存在,充分说明电子信息技术能够对社会发展起到很大的推动作用。因此,本文对电子信息技术特征与发展趋势研究具有十分重要的意义。

一、电子信息技术的相关概述

关于电子信息技术的内涵,首先可从“信息”的概念进行分析,其主要指描述事物形态的重要形式,如数据、文字等,其都可作为被传递与处理的内容。在此基础上便可引申出电子信息技术的基本概念,其可理解为以计算机技术为依托形成的用于传递与处理信息的技术,包括信息或信号处理、传感以及通信等技术。

从目前电子信息应用现状看,其在微电子制造业、计算机技术领域、通信行业以及的制造业等方面都有所涉及。而且在科学技术的推动下,电子信息技术将以会不断创新与突破,更好的为各行业领域提供技术支撑[1]。

二、电子信息技术应用特征研究

2.1网络化与快捷化特征

目前,电子信息技术应用中多以网络数字结构的形式呈现出现,如无线通信技术、光纤通信技术等都可作为网络化的重要体现。而且有较多网络平台与系统如云数据平台等,其都可通过网络技术帮助用户进行信息的存储与使用。同时,电子信息技术网络化特征也表现在较多沟通交流工具方面,用户仅需利用相关软件便可达到信息传输的目标。

另外,在快捷化特征方面,电子信息技术本身表现为速度快、效率高等优势上,无论在信息处理或传感技术的应用等方面都极为快捷,如现代智能手机、平板电脑,为人们生活带来较多便利。

2.2微型化与集成化特征

在半导体技术高速发展的背景下,电子信息技术开始呈现出集成化的特征,如电网建设中对于电路的设计多以集成电路为主。再如传感器的设计,其要求将更多高端技术与复合材料引入其中,整个传感器结构在体积上减小许多,如毫米级传感器,成为现代传感器的典型代表。另外,从计算机制造看,当前应用较为广泛的技术主要以纳米技术为主,尽管计算机在体积上较小,但却容纳较多的技术能力。这些都可充分说明,当前电子信息技术具有集成化、微型化等特征。

2.3数字化与智能化特征

智能化作为现代电子信息技术的重要特征体现,在许多应用技术上都有所体现,如云技术、自动导航技术,都表现出明显的智能化特点,既可使用户工作量减少,同时使数据信息的安全系数得以增加。再如智能传感器的应用,其改变传统信息获取中耗时多、用户工作量大等难题,能够在信息传输后第一时间进行获取。另外,现代电子信息技术应用中,对于各行业领域中累积的数据,都可进行高效处理与存储,如云计算平台等,仅需保证相关数据转化为系统或平台可接受的形式,便能达到存储与处理的目标[2]。

三、电子信息技术发展趋势分析

电子信息技术在未来发展中将表现在多核方向、高集成化方向、光电子技术等方面。其中多核方向,主要表现在处理器由单核向多核过渡,多核心将逐渐取代单核心,且其他技术如图像处理、语言识别以及多媒体技术等都将以人工智能作为核心。而在高集成化方向方面,纳米加工将逐步取代原有的集成电路技术,22nm与32nm等纳米级技术也开始投入使用。

在光电子技术方面,目前大多发达国家致力于对光电子技术给入较多投入,如激光器的设计,其在工业、农业以及医疗行业等许多领域都有所涉及。再如常见的LED灯具,其是优化高耗能照明系统的重要体现。此外,通信技术方面也将趋向于高效化特征,如CDMA数字通信,其成为现代数字移动通信的典型代表[3]。

四、结论

电子信息技术以其自身的优势被广泛用于现代各行业领域中。从其现代应用特征看,多表现在智能化、网络化、集成化以及微型化等特征上,能够为人们的生产生活带来极大便利。

而在科学技术的推动下,电子信息技术也将向多核方向、高集成化方向以及光电子技术等方面发展,可为现代生产生活活动提供更多优质服务,推动社会的全面发展。

参 考 文 献

[1]方静. 试论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J]. 信息与电脑(理论版),2011,01:167.

[2]龚成. 论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J]. 网络安全技术与应用,2014,08:197-198.

[3]罗宇文. 探究电子信息技术的应用特点和发展方向[J]. 通讯世界,2013,09:23-24.

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