1.一條紅線，八大現(xiàn)象

學(xué)生在經(jīng)歷了高中物理基礎(chǔ)和大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)之后，對(duì)光的認(rèn)識(shí)上升到了一個(gè)新的科學(xué)高度。對(duì)于光的波動(dòng)現(xiàn)象等理論，學(xué)生開始接受并有似懂非懂之感。物理光學(xué)的課程中，則是采用數(shù)學(xué)的方法描述光波的傳播特性。因此，在授課過程中可刪繁就簡(jiǎn)，遇到重復(fù)的內(nèi)容可一帶而過。物理光學(xué)課程內(nèi)容繁多，在學(xué)習(xí)該課程時(shí)，需謹(jǐn)記一條紅線，即光波的傳播。光波在同性或異性介質(zhì)，自由或半自由空間傳播時(shí)呈現(xiàn)的八大傳播現(xiàn)象，即反射、折射、干涉、衍射、偏振、吸收、色散與散射現(xiàn)象。在進(jìn)行課堂講述時(shí)，先由光波的傳播現(xiàn)象，引出光波發(fā)生此現(xiàn)象的條件，進(jìn)而總結(jié)光波的傳播規(guī)律。為了理論知識(shí)與實(shí)際問題密切聯(lián)系，著重介紹光波理論的理論和所涉及的行業(yè)領(lǐng)域，通過豐富的課程內(nèi)容讓學(xué)生真實(shí)地感觸知識(shí)的應(yīng)用。

2.問題導(dǎo)入式的教學(xué)方法

物理光學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有抽象性強(qiáng)、枯燥乏味等特點(diǎn)。同時(shí)，物理光學(xué)也具有較強(qiáng)的專業(yè)性，該學(xué)科的創(chuàng)建均來源于對(duì)實(shí)際光學(xué)問題的解釋。在介紹一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之前，為了理論聯(lián)系實(shí)際，我們首先要有目的地設(shè)置問題。通過一步一步地啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題思考解決的方法與思路，進(jìn)而解決問題。例如，我們講授光波的衍射時(shí)，首先從白光通過指縫的衍射現(xiàn)象出發(fā)，提出產(chǎn)生衍射的條件。如果采用單色光源，指縫轉(zhuǎn)變?yōu)閳A孔、矩形孔或不規(guī)則孔，衍射條紋如何變化？引導(dǎo)學(xué)生思考如果采用多縫或透射光柵，衍射條紋又將如何變化？從而引出影響衍射現(xiàn)象的因素和采用數(shù)學(xué)模型描述衍射現(xiàn)象的問題。實(shí)踐證明，這種以實(shí)際問題為先導(dǎo)的模式，激發(fā)學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，得到了良好的教學(xué)效果。

3.充分利用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)在許多方面是傳統(tǒng)教學(xué)模式所無法比擬的，具有直觀性強(qiáng)、圖文聲像并茂、信息量大、生動(dòng)活潑等特點(diǎn)。但運(yùn)用不當(dāng)，也會(huì)適得其反。為了彌補(bǔ)兩方面的不足，我們采用了多媒體課件與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)方法。在物理光學(xué)課程中，采用PPT課件形式與FLASH動(dòng)畫結(jié)合，生動(dòng)描述光波的傳播現(xiàn)象與規(guī)律。多媒體課件重點(diǎn)介紹物理概念及方法，而大量的公式推導(dǎo)可在課后參考教材或其他課本。制作這種多媒體課件的教學(xué)方法不僅給學(xué)生留下深刻的印象，而且還給教師留下充足的時(shí)間來強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、難點(diǎn)和核心內(nèi)容。

4.利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)提高教學(xué)效果

2018年11月14日下午，中央全面深化改革委員會(huì)召開第五次會(huì)議，會(huì)議審議通過了15個(gè)文件，其中《關(guān)于深化改革培育世界一流科技期刊的意見》，就如1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)上，書面講話《科學(xué)的春天》里面的句子：“我們民族歷史上最燦爛的科學(xué)春天到來了”，科技期刊同樣迎來了自己的春天。會(huì)議強(qiáng)調(diào)了科技期刊傳承人類文明，薈萃科學(xué)發(fā)現(xiàn)，引領(lǐng)科技發(fā)展，直接體現(xiàn)國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力和文化軟實(shí)力，要以建設(shè)世界一流科技期刊為目標(biāo)，科學(xué)編制重點(diǎn)建設(shè)期刊目錄，做精做強(qiáng)一批基礎(chǔ)和傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域期刊。文件的出臺(tái)，開啟了中國(guó)科技期刊的新紀(jì)元[1]。《Light：Science&Applications》（以下簡(jiǎn)稱《Light》）從2012年3月創(chuàng)刊至2019年3月將滿7年，《Light》用7年的時(shí)間，成為在國(guó)際光學(xué)領(lǐng)域具有重要影響力的主要期刊，說明其從創(chuàng)刊之初確定的工作方向是正確的，努力的目標(biāo)是可行的。但與《Nature》（創(chuàng)刊150年）、《Science》（創(chuàng)刊139年）、《Cell》（創(chuàng)刊45年）等老牌世界一流科技期刊相比，《Light》和這些世界一流科技期刊的差距還是非常明顯的，本文將重點(diǎn)討論差距主要在哪里？對(duì)于一流期刊的定義，仁者見仁，智者見智，本文不作定義。但如果遵循以下6個(gè)一流方向而努力，筆者認(rèn)為有機(jī)會(huì)成為世界一流期刊。

1作者成果一流

如何確定一流作者？2018年10月24日出版的《Nature》，刊載了蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院一名碩士生為第一作者的論文[2]。該文的研究?jī)?nèi)容是二維材料中各向異性極化激元，通俗的說法就是把光關(guān)在籠子里。該文的第一署名單位為蘇州大學(xué)（這也是蘇州大學(xué)歷史上在《Nature》上發(fā)表的第一篇一作論文）。一名碩士實(shí)現(xiàn)了許多科研工作者一輩子至少在《Nature》上發(fā)表一篇論文的夢(mèng)想。反思一下，碩士生寫的論文在國(guó)內(nèi)的很多中文核心期刊上通常是不允許做第一作者的，很多中文期刊規(guī)定必須是博士及以上學(xué)位或者副教授及以上職稱才可以做第一作者，如果是碩士生寫的論文有的要求導(dǎo)師署名第一作者。筆者作為執(zhí)行主編的一本中文刊就是這樣規(guī)定的，是時(shí)候改正這種不以成果唯論的教條主義了。我們往往以為名氣大、資歷深、名譽(yù)多的就是一流作者，但事實(shí)上人在二十幾歲時(shí)創(chuàng)造力應(yīng)該是最強(qiáng)的，現(xiàn)在我國(guó)的90后不比歐美國(guó)家的90后差，智商和創(chuàng)新甚至比歐美90后更高，而且很努力，能做出這樣的成績(jī)也不奇怪。歐美得諾獎(jiǎng)的專家學(xué)者一般也都是在30歲左右時(shí)做出的成果，比如2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主DonnaStrickland，就是當(dāng)年在美國(guó)羅徹斯特大學(xué)光學(xué)所讀博士期間，在導(dǎo)師GerardMourou的指導(dǎo)下，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了“啁啾脈沖放大”技術(shù)，后來在《光學(xué)通信》上。因?yàn)檫@篇文章，師徒兩人共同獲得了2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。很多人說DonnaStrickland除了這件事，就沒有更多的成就了，“一篇文章吃了一輩子”，但從另一個(gè)角度也恰恰說明其創(chuàng)作高峰是在讀博士期間。因此，培育一流科技期刊首先要培育發(fā)表一流成果的作者，而不是依據(jù)名氣和聲望認(rèn)定一流作者，更不應(yīng)該將名不見經(jīng)傳的青年的研究成果不假思索就認(rèn)定為不可能是一流成果或簡(jiǎn)單粗暴地拒之門外。在過去幾十年間，我國(guó)科學(xué)家在發(fā)表自己的頂尖科研成果時(shí)，時(shí)常遭受不公的待遇，致使我國(guó)的一些重要科研工作無法得到應(yīng)有的曝光推廣，首發(fā)延遲，甚至首發(fā)權(quán)被搶占。由此，《Light》從創(chuàng)刊至今，一直秉承著“發(fā)出來自中國(guó)的光學(xué)之聲”與“為中國(guó)科學(xué)家搶占首發(fā)權(quán)”的理念，先后多次為我國(guó)科學(xué)家的重要科研工作開通快速處理通道，多次將在國(guó)際上未受到重視的我國(guó)科學(xué)家的重要工作發(fā)表并予以重點(diǎn)推廣。其中，代表之一即是東南大學(xué)毫米波國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室崔鐵軍教授團(tuán)隊(duì)的數(shù)字編碼超材料研究。2014年，已在《Science》和《Nature》子刊上發(fā)表過多篇論文成果的國(guó)際太赫茲、超材料領(lǐng)域著名科學(xué)家、長(zhǎng)江學(xué)者崔鐵軍教授，在發(fā)表其首創(chuàng)的“數(shù)字編碼超材料”的創(chuàng)新論文時(shí)受到阻礙，經(jīng)由《Light》現(xiàn)任執(zhí)行主編孫洪波教授的引薦，投稿至《Light》快速處理通道。該篇?jiǎng)?chuàng)新文章在《Light》上發(fā)表4年，就在WebofScience上被引超過250次，《Nature》《Science》子刊以及《AdvancedMaterials》等國(guó)際大刊紛紛跟進(jìn)發(fā)表。此后，《Light》先后發(fā)表了崔鐵軍教授在數(shù)字編碼超材料領(lǐng)域的多篇重要進(jìn)展論文。這一系列工作先后被美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)和中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)評(píng)為“年度重大光學(xué)進(jìn)展”，被ESI評(píng)選為超熱文章（千分之一比例），并開創(chuàng)了國(guó)際數(shù)字編碼超材料的研究。

2職業(yè)編輯一流

科技以人為本，科技期刊更是以人為本。國(guó)際一流科技期刊主要有兩種辦刊模式：一類為《Nature》模式，由專業(yè)科學(xué)編輯獨(dú)立全職負(fù)責(zé)稿件處理；另一類為學(xué)會(huì)期刊/商業(yè)期刊模式，諸如《Science》等，這些期刊的稿件由不同領(lǐng)域的科學(xué)家擔(dān)任副主編與專職編輯相配合處理稿件。中國(guó)的科技期刊大多數(shù)屬于后者模式，但也有極少部分選擇前者模式，兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，采用哪種模式關(guān)鍵是看期刊的需要。前者能夠完全控制整個(gè)稿件處理流程，便于提供專業(yè)高效的服務(wù)，同時(shí)也便于控制整個(gè)期刊的學(xué)術(shù)水平，但需要專職科學(xué)編輯，運(yùn)作成本較高；后者的優(yōu)勢(shì)在于編輯部人員成本較低，副主編本身就是一線科學(xué)家，對(duì)于自身領(lǐng)域非常熟悉，但也正是這個(gè)原因，其稿件的最后錄用與否有時(shí)很難做到完全客觀公正，同時(shí)不同副主編之間也較難統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。總體上來說，中國(guó)一流的專業(yè)科學(xué)編輯鳳毛麟角[19]。筆者在這里區(qū)分一下專業(yè)科學(xué)編輯與職業(yè)編輯的主要差別。專業(yè)科學(xué)編輯，比如《Nature》系列期刊的科學(xué)編輯：第一，完全獨(dú)立決定所有稿件的錄用與否，審稿人的意見僅供參考；第二，不設(shè)編委會(huì)，所有學(xué)科編輯都是全時(shí)的專業(yè)編輯，沒有兼職的科學(xué)家編輯；第三，專業(yè)學(xué)科編輯獨(dú)立完成社論、述評(píng)、報(bào)道、新聞等稿件的撰寫，具有科學(xué)記者的素質(zhì)；第四，編輯專業(yè)分工非常明確，學(xué)術(shù)編輯管學(xué)術(shù)、美術(shù)編輯管美學(xué)、技術(shù)編輯管生產(chǎn)、語言編輯管潤(rùn)色等等；第五，在一流的國(guó)際重要學(xué)術(shù)大會(huì)上，受邀請(qǐng)作大會(huì)報(bào)告而不是分會(huì)場(chǎng)報(bào)告；第六，一流的科學(xué)家與一流的專業(yè)學(xué)科編輯，可以在一起討論學(xué)科熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題，并誠懇地向?qū)I(yè)學(xué)科編輯匯報(bào)團(tuán)隊(duì)的近期研究進(jìn)展以及未來長(zhǎng)遠(yuǎn)研究愿景。大多數(shù)中國(guó)科技期刊的編輯目前屬于職業(yè)編輯，主要特征如下：第一，全時(shí)全職的工作是編輯，但不能完全獨(dú)立決定所有稿件的錄用與否；第二，無論是英文刊還是中文刊，大都設(shè)有龐大的編委會(huì)，職業(yè)編輯的主要工作是與編委溝通，努力求助編委做一些事情，特別是在學(xué)術(shù)上向編委學(xué)習(xí)并請(qǐng)教，是職業(yè)編輯但專業(yè)化程度不高；第三，中國(guó)的職業(yè)編輯很少有人能做到獨(dú)立完成社論、述評(píng)、報(bào)道、新聞等稿件的撰寫，具有科學(xué)記者素質(zhì)并能寫出完整科學(xué)前沿原創(chuàng)資訊的人更少；第四，中國(guó)的職業(yè)編輯專業(yè)分工不明確，很多期刊的職業(yè)編輯是十項(xiàng)全能型選手，很多期刊只有一個(gè)編輯，這就導(dǎo)致一個(gè)編輯幾乎承擔(dān)了一本期刊學(xué)術(shù)編輯、美術(shù)編輯、技術(shù)編輯、語言編輯等所有職責(zé)。客觀地說，大多數(shù)中國(guó)科技期刊編輯承載的工作量與國(guó)際一流期刊學(xué)科編輯相比是超負(fù)荷的，但大量的重復(fù)性工作使其沒有時(shí)間靜下來思考和學(xué)習(xí)，從而使得職業(yè)編輯像生產(chǎn)線上的工人一樣成為將主要時(shí)間用在編輯加工上的白領(lǐng)；第五，在一流的國(guó)際重要學(xué)術(shù)大會(huì)上，受邀請(qǐng)作大會(huì)報(bào)告而不是分會(huì)場(chǎng)報(bào)告的中國(guó)職業(yè)編輯幾乎沒有，如果有也至多是萬分之一；第六，一流的科學(xué)家還沒有特別重視與中國(guó)的職業(yè)編輯一起討論學(xué)科熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題。更有甚者，一些中國(guó)主辦英文學(xué)術(shù)期刊的職業(yè)編輯在期刊印本的版權(quán)頁上連署名權(quán)都沒有，這就導(dǎo)致無人知道是哪些職業(yè)編輯在為此學(xué)科的科學(xué)傳播與交流做出貢獻(xiàn)。

3編委會(huì)一流

《Science》一直控制出版系列子刊的節(jié)奏，面對(duì)《NatureCommunication》，出版了與之相對(duì)應(yīng)的《ScienceAdvances》，但是目標(biāo)很高，創(chuàng)刊伊始就嚴(yán)格按照一流期刊的標(biāo)準(zhǔn)組建了一個(gè)由來自世界一流大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的163名科學(xué)家組成的編委會(huì)，僅是在生命科學(xué)領(lǐng)域就分別由6名副主編帶領(lǐng)由54人細(xì)分的8個(gè)小組分工協(xié)作，其他學(xué)科雖沒有生命學(xué)科龐大，但也是分工明確，目標(biāo)清晰。其在2015年創(chuàng)刊出版，2017年下半年被SCIE收錄，2018年第一個(gè)影響因子11.511。再看一下發(fā)文量：2015年283篇，2016年501篇，2017年987篇，2018年954篇。關(guān)于一流期刊，科睿唯安（SCI）的專家寧筆有一個(gè)說法叫“又強(qiáng)又大”，即發(fā)文量與影響因子雙雙占本學(xué)科前10%，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，新創(chuàng)期刊《ScienceAdvances》可以認(rèn)為已經(jīng)是一流科技期刊了。雖然《Light》于2012年創(chuàng)刊，2013年即被SCIE收錄，2014年第一個(gè)影響因子8.476，自2015年以來保持影響因子13以上，在光學(xué)學(xué)科保持前3名，但是其仍然不能稱為一流科技期刊，原因是發(fā)文量不足。雖然以每年25%的速度增加發(fā)文量，怎奈基數(shù)太小，2018年全年也不過發(fā)了150篇。編委是期刊的靈魂與代表，是期刊品牌形成的有力保障。一流的編委會(huì)專家群體對(duì)期刊發(fā)展起著非常顯著的促進(jìn)作用[21]。以《Light》為例，依靠長(zhǎng)春光機(jī)所多年開展國(guó)際合作積累的國(guó)際專家資源，《Light》編輯部在創(chuàng)刊初期便組建了一支國(guó)際化編委會(huì)。由原科技部副部長(zhǎng)、光學(xué)專家曹健林擔(dān)任主編，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)崔天宏教授和德國(guó)漢諾威激光加工中心StefanKaieler主任擔(dān)任首任執(zhí)行主編。最近兩年，由于期刊來稿量激增，為降低主編們的勞動(dòng)強(qiáng)度，在2018年的編委會(huì)上，新增了3位執(zhí)行主編。因?yàn)閳?zhí)行主編的工作是在送審前直接退掉70%的來稿，所以其工作十分繁重、對(duì)其學(xué)術(shù)要求也非常高。目前，《Light》擁有來自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、加拿大、瑞士、荷蘭、奧地利等13個(gè)國(guó)家的62位國(guó)際一流光學(xué)專家作為期刊編委，國(guó)際編委占72%，編委中院士占22%。編委不僅為期刊審稿、組稿或直接供稿，還在世界范圍內(nèi)對(duì)《Light》進(jìn)行有力的宣傳。現(xiàn)在看來，因?yàn)樗械膰?guó)際編委都是知名科學(xué)家兼職在做，如果想發(fā)表更多論文，只能擴(kuò)大編委會(huì)人數(shù)，否則每名編委所承擔(dān)的任務(wù)量過大，既無法調(diào)動(dòng)編委的積極性也無法保證質(zhì)量。對(duì)于編委會(huì)中的院士，其固然是所在領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家，但他們工作繁忙，作為編委實(shí)在很難抽出大量的時(shí)間認(rèn)真思考期刊的發(fā)展并對(duì)稿件進(jìn)行評(píng)估。因此，有院士的支持和加入固然是極好的，但更應(yīng)該腳踏實(shí)地去尋找那些可以直接參與稿件處理的科學(xué)家，真正做到與國(guó)際接軌。

【摘要】《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技能課。本文從課程的課堂教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容選取、課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)以及工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)強(qiáng)化訓(xùn)練幾個(gè)環(huán)節(jié)詳細(xì)描述了本課程對(duì)光學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用復(fù)合型人才的培養(yǎng)路線和方法，極大地提高了學(xué)生光學(xué)設(shè)計(jì)的能力和水平，增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)歸屬感，培養(yǎng)效果和社會(huì)反饋良好。

【關(guān)鍵詞】光學(xué)設(shè)計(jì)；優(yōu)化；項(xiàng)目；訓(xùn)練；專業(yè)技能

在目前光電信息科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，光與電的結(jié)合改變了人類社會(huì)信息獲取、信息轉(zhuǎn)換、信息貯存、傳輸與交流的方式，有著無限的發(fā)展空間和前景。作為信息采集和獲取的最前端系統(tǒng)——光學(xué)系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)雖基于傳統(tǒng)經(jīng)典光學(xué)理論，但設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容隨著時(shí)代變遷都在發(fā)生著巨大改變。課程建設(shè)在高校本科教學(xué)中有著舉足輕重的地位，直接影響著高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是許多工科高等院校光電信息、光學(xué)工程專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)的主修課程，也是一門實(shí)踐性、實(shí)用性特別強(qiáng)的專業(yè)課程。南陽理工學(xué)院地處久負(fù)盛名、擁有數(shù)百家光電企業(yè)的南陽光谷，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和為地方企業(yè)輸送光學(xué)領(lǐng)域優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)人才是南陽理工學(xué)院辦學(xué)宗旨和社會(huì)使命，也是檢驗(yàn)高校教書育人“四個(gè)回歸”質(zhì)量成效的重要途徑。因此，《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容建設(shè)決定了畢業(yè)生光學(xué)設(shè)計(jì)能力和水平，這也是他們將來從事光學(xué)技術(shù)研究和走向光學(xué)工程師崗位的敲門磚。

一、課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和實(shí)施

《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程自2012級(jí)開始相繼在我院兩個(gè)專業(yè)共三個(gè)班級(jí)開設(shè)。其前置課程主要包括幾何光學(xué)、物理光學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、工程制圖等，后續(xù)主要延伸至各種實(shí)際動(dòng)手能力訓(xùn)練的課堂實(shí)驗(yàn)、課程綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、各級(jí)各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目申報(bào)和實(shí)施、外部光學(xué)工程項(xiàng)目承接等，也為光電檢測(cè)系統(tǒng)、光通信系統(tǒng)等相關(guān)課程技術(shù)服務(wù)。《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》自開課以來，一直圍繞以上各層級(jí)專業(yè)能力的培養(yǎng)，循序漸進(jìn)，不斷完善和明確培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，探索和改革教學(xué)方法，致力于把學(xué)生培養(yǎng)成既具有一定理論基礎(chǔ)又具有較強(qiáng)工程設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)能力的復(fù)合型人才。1.課堂教學(xué)優(yōu)化。《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是建立在光學(xué)成像基本原理、典型光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、像差理論、光學(xué)衍射受限等理論基礎(chǔ)之上的一門專業(yè)平臺(tái)技能課。課堂教學(xué)內(nèi)容選取主要遵循“實(shí)用為主，夠用為度”的原則。在我院安排的有限的24個(gè)理論學(xué)時(shí)里，精研教學(xué)內(nèi)容，尊重教材，又不局限于教材，以最合理的章節(jié)順序講授，按學(xué)生最易接受的方式不斷進(jìn)行內(nèi)容優(yōu)化。首先使學(xué)生了解光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程、光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)方法以及光學(xué)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)布局，在面對(duì)產(chǎn)品客戶的使用規(guī)格和功能需求時(shí)知道如何應(yīng)對(duì)。其次，世界上形形色色的光學(xué)產(chǎn)品都是從為數(shù)不多的經(jīng)典光學(xué)系統(tǒng)中演變而出，比如投影機(jī)鏡頭可從顯微物鏡系統(tǒng)演變，大地測(cè)量?jī)x、激光擴(kuò)束可從望遠(yuǎn)系統(tǒng)演變，因此典型光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、典型光學(xué)系統(tǒng)如望遠(yuǎn)、顯微物鏡設(shè)計(jì)、目鏡設(shè)計(jì)、照相物鏡設(shè)計(jì)都是講授重點(diǎn)。在此過程中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件ZEMAX的操作使用也貫穿于整個(gè)課堂，這是新時(shí)代的高速計(jì)算分析工具，以幫助所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。光學(xué)制圖是光學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果的工程表達(dá)，也是產(chǎn)品制造的依據(jù)，是課堂教學(xué)不可缺少的部分。設(shè)計(jì)課的特點(diǎn)是課堂上隨時(shí)會(huì)進(jìn)行設(shè)計(jì)演示和案例導(dǎo)入，多媒體課件中融入了大量的圖形、符號(hào)和顏色管理以及Zemax文件的鏈接。課堂上學(xué)生隨著老師的講授內(nèi)容和講授節(jié)奏在電腦旁邊聽邊學(xué)邊做。老師傳授學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中如何分析問題和解決問題，如何形成對(duì)光學(xué)知識(shí)體系整體的思考和理解，收到很好的教學(xué)反饋。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容構(gòu)思。《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的課程特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)與理論學(xué)時(shí)占比非常大。如何在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握各種類型光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技巧和能力，這就需要統(tǒng)籌合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)際上就是使用計(jì)算機(jī)工具軟件，在一定的系統(tǒng)起點(diǎn)上，不斷調(diào)整光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)成用戶提出的功能要求和成像要求。前面講過當(dāng)今世界千千萬萬類型的光學(xué)系統(tǒng)都是從一些典型系統(tǒng)中派生出來的。從典型光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出發(fā)，遇到實(shí)際的工程系統(tǒng)也會(huì)知道如何分析和設(shè)計(jì)。在此思路指導(dǎo)下制訂出了有主有次、有難有易的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)一為ZEMAX軟件操作及光學(xué)設(shè)計(jì)輸入和像質(zhì)優(yōu)化過程演練；實(shí)驗(yàn)二為離軸折轉(zhuǎn)的牛頓天文望遠(yuǎn)物鏡的設(shè)計(jì)和仿真；實(shí)驗(yàn)三按反向光路設(shè)計(jì)一目鏡系統(tǒng)，訓(xùn)練如何設(shè)置變量和對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行約束控制等；實(shí)驗(yàn)四設(shè)計(jì)一照相物鏡，難度增加，需設(shè)計(jì)技巧；實(shí)驗(yàn)五繪制一光學(xué)零件工程圖紙并標(biāo)注合理公差和技術(shù)要求。以上這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使16個(gè)學(xué)時(shí)的課堂訓(xùn)練真正地實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，學(xué)生較全面地掌握了典型光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和基本方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成了應(yīng)用型人才培養(yǎng)初級(jí)層次。通過學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)完成情況和效果測(cè)評(píng)，證明這樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目構(gòu)思是成功的。3.課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容探索。實(shí)踐教學(xué)是高等教育人才培養(yǎng)永恒的主題，要培養(yǎng)出符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的光電產(chǎn)業(yè)格局的光學(xué)設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用型人才，工程綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)必不要少。課程設(shè)計(jì)工程實(shí)訓(xùn)一般持續(xù)兩周及8周不等，實(shí)訓(xùn)任務(wù)也不同于課堂實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。首先光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)具有工程背景；其次是設(shè)計(jì)難度增加，要考慮工程因素；再次學(xué)生必須自己從圖書館、國(guó)家專利庫或其它資料庫中查閱尋找初始結(jié)構(gòu)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和創(chuàng)新。首先讓學(xué)生真實(shí)地體會(huì)一下光學(xué)系統(tǒng)的制造流程，每人組裝一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，加深對(duì)光學(xué)產(chǎn)品的認(rèn)知，了解光學(xué)系統(tǒng)各組成部分的功能，了解設(shè)計(jì)和組裝差錯(cuò)會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生什么樣的影響，這是課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)的第一步。第二步，光學(xué)工程設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)，學(xué)生分組完成各自的設(shè)計(jì)任務(wù)。工程訓(xùn)練題目多來自于教師以往設(shè)計(jì)案例，或市場(chǎng)上或某些光電企業(yè)普通產(chǎn)品規(guī)格要求，具有多類型性，有效地?cái)U(kuò)展和提升了前置的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。以小米智能攝像機(jī)光學(xué)鏡頭的設(shè)計(jì)訓(xùn)練來說，此為南陽某光學(xué)企業(yè)現(xiàn)行量產(chǎn)供應(yīng)產(chǎn)品，焦距4mm，傳感器1/3，F(xiàn)數(shù)2.4；光學(xué)長(zhǎng)度小于22mm，鏡片小于5片，成像要求1M。此任務(wù)要求學(xué)生首先分析尋找合適的初始光學(xué)結(jié)構(gòu)方案，然后按照像差理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化和像差平衡校正，最終達(dá)到工程化要求。對(duì)于沒有工作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說，初始結(jié)構(gòu)的選取會(huì)是他們面臨的第一個(gè)難題。接下來是90度大視場(chǎng)角帶出的大像差的校正難點(diǎn)，需要學(xué)生更多的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)累積。4.工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)強(qiáng)化訓(xùn)練。光學(xué)設(shè)計(jì)無頂峰。在經(jīng)歷了幾個(gè)階段的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)后，學(xué)生雖然對(duì)設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)技巧有了一定的掌握。但光學(xué)系統(tǒng)很多時(shí)候是功能迥異的復(fù)雜工程，并不是單一的物鏡或目鏡光路或單一的消像差。實(shí)際的工程設(shè)計(jì)還要考慮客戶的使用環(huán)境、使用條件，考慮制造工藝和成本，考慮國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其它優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)因素等。學(xué)生要想在畢業(yè)后快速適應(yīng)光電行業(yè)光學(xué)工程師崗位，還需要不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，甚至去光電企業(yè)實(shí)習(xí)。訓(xùn)練項(xiàng)目主要有四類。（1）開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，利用開放實(shí)驗(yàn)室條件和學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室研究學(xué)習(xí)規(guī)律，為他們?cè)趯W(xué)校申請(qǐng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)類項(xiàng)目，如“工業(yè)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)”題目，并獲得一定經(jīng)費(fèi)資助。（2）大學(xué)生國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，如2017年協(xié)助四位學(xué)生申請(qǐng)到國(guó)家大創(chuàng)項(xiàng)目“車載寬視角高清系列攝像鏡頭設(shè)計(jì)與開發(fā)”，為學(xué)校贏得了榮譽(yù)，豐富了課程內(nèi)容。（3）外接工程項(xiàng)目，如“廣告用投影機(jī)”項(xiàng)目，指導(dǎo)14級(jí)學(xué)生幫客戶完成照明和投影光學(xué)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，得到用戶認(rèn)可。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，最近三年共有30人左右申請(qǐng)了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)研究課題，有的項(xiàng)目成果還整理發(fā)表了期刊科技論文，增強(qiáng)了學(xué)生自信。光學(xué)設(shè)計(jì)強(qiáng)化訓(xùn)練項(xiàng)目在內(nèi)容上也體現(xiàn)了三個(gè)特征：（1）復(fù)合性特征，如工業(yè)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括攝像物鏡設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)像透鏡設(shè)計(jì)和目鏡設(shè)計(jì)，相互之間銜接，初期的方案制作就很考驗(yàn)學(xué)生的專業(yè)水平。（2）多類別特征，研發(fā)項(xiàng)目從攝影光學(xué)系統(tǒng)到投影系統(tǒng)，從激光掃描系統(tǒng)到紅外微光系統(tǒng)，從定焦到變焦系統(tǒng)等。大大擴(kuò)展了學(xué)生畢業(yè)后從業(yè)就業(yè)的范圍。（3）系列性特征，如車載寬視角系列鏡頭研發(fā)，焦距規(guī)格系列包含2.8、3.6等，清晰度包含720P、1080等，使學(xué)生的設(shè)計(jì)訓(xùn)練思路明晰。

二、結(jié)束語

《光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過一系列的精挑細(xì)選、優(yōu)化探索，逐步實(shí)現(xiàn)了理論指導(dǎo)、軟件輔助、課堂訓(xùn)練、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)為主干的科學(xué)培育路線。學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)，是真真正正掌握了一門專業(yè)技能。近幾年畢業(yè)生中從事光學(xué)設(shè)計(jì)工作相關(guān)人員激增，考取光學(xué)工程專業(yè)研究生人數(shù)暴漲，企業(yè)用人反饋良好，極大地增強(qiáng)了在校學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和就業(yè)信心。今后，我們?nèi)詫⒉煌跣模蝗枋姑^續(xù)在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中探索更加優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，為社會(huì)培養(yǎng)更加優(yōu)秀的光學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)人才。

摘要:中學(xué)物理過渡至大學(xué)物理，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的銜接至關(guān)重要。該論文通過分析光學(xué)、力學(xué)和電學(xué)中的幾個(gè)典型銜接實(shí)驗(yàn)，得出中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)方法上的差異。為了能夠使當(dāng)代大學(xué)生適應(yīng)并接受大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)要求，完成從中學(xué)物理至大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，提高動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，論文又進(jìn)一步提出了解決物理實(shí)驗(yàn)銜接問題的有效措施。

關(guān)鍵詞:中學(xué)物理;大學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);銜接問題

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于當(dāng)代大學(xué)生來說是一門很重要的課程，也是大學(xué)生必須掌握的一種實(shí)際操作技能。然而，在學(xué)學(xué)物理時(shí)學(xué)生都會(huì)有一個(gè)感覺，大學(xué)物理上的幾大分支實(shí)驗(yàn):力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)等普通物理實(shí)驗(yàn)在高中都有接觸過，學(xué)生喜歡用中學(xué)形成的固有實(shí)驗(yàn)方法、思維方式去解決大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。因此分析中學(xué)與大學(xué)物理的相關(guān)概念、實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系，研究大學(xué)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)銜接問題顯得至關(guān)重要。

1物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的典型銜接實(shí)驗(yàn)

1．1光學(xué)類典型銜接實(shí)驗(yàn)

對(duì)比高中物理選修3-4目錄以及《大學(xué)物理》光學(xué)部分目錄，發(fā)現(xiàn)高中物理中絕大多數(shù)和大學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)相同，如光的干涉、光的干涉等。但是深度卻有不同，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中光的干涉與衍射是必修實(shí)驗(yàn)課程，大學(xué)將中學(xué)的光的干涉與光的衍射理論知識(shí)做了深入拓展，實(shí)驗(yàn)更加細(xì)致生動(dòng)。大學(xué)實(shí)驗(yàn)細(xì)化了光的干涉實(shí)驗(yàn)，分成了等傾干涉實(shí)驗(yàn)和等厚干涉實(shí)驗(yàn)兩種，將衍射細(xì)致分成了單縫衍射實(shí)驗(yàn)和圓孔衍射實(shí)驗(yàn)以及較為復(fù)雜的光柵衍射。

1．2力學(xué)類典型銜接實(shí)驗(yàn)

一、物理演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

(一)教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

我校根據(jù)自身?xiàng)l件和需要建成了自己的演示實(shí)驗(yàn)室，目前演示實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)70多項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容涉及力、熱、光、電磁、近代和綜合。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重視與物理理論知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)原理主要為中學(xué)物理知識(shí)，部分涉及大學(xué)物理知識(shí)。主要有:1．剛體力學(xué)系列實(shí)驗(yàn)，如可夫斯基凳、角動(dòng)量合成轉(zhuǎn)臺(tái)等。2．振動(dòng)與波系列實(shí)驗(yàn)，如彈簧縱駐波、水駐波、聲懸浮等。3．流體力學(xué)系列實(shí)驗(yàn)，如聽話小球、伯努利懸浮球等。4．經(jīng)典系列實(shí)驗(yàn)，如高壓放電、避雷針、怒發(fā)沖冠、法拉第籠等。5．電磁系列實(shí)驗(yàn)，如跳環(huán)、洛倫茲力等。6．幾何光學(xué)系列實(shí)驗(yàn)，如光學(xué)隱形、雙面鏡成像、窺視無窮等。7．波動(dòng)光學(xué)系列實(shí)驗(yàn):光柵立體畫、光柵反射畫、白光全息圖等。

(二)教材和大綱建設(shè)

根據(jù)我校學(xué)生的實(shí)際情況，針對(duì)物理專業(yè)和非物理專業(yè)制定了教學(xué)大綱。根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器編寫講義一部。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)分別按實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、操作方法、注意事項(xiàng)幾個(gè)部分進(jìn)行介紹。在論述上盡量避免繁雜的物理公式，力求深入淺出，多使用實(shí)物照片及其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖對(duì)物理演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行說明，使學(xué)生看得懂，會(huì)操作，以達(dá)到物理演示通識(shí)教育的目的。課程的目的和任務(wù)是通過直觀有趣的物理現(xiàn)象加深學(xué)生對(duì)物理理論的理解和掌握，使學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，自己能制作出演示實(shí)驗(yàn)小儀器。

(三)教學(xué)方法建設(shè)

采用探究模式和現(xiàn)象分析模式相結(jié)合的教學(xué)方式，讓學(xué)生成為演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主角，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，采用多種演示形式。

本文作者：劉雁 藍(lán)嵐翎 許云麗 曾曙光 李晶 王飛 黃瑤 單位：三峽大學(xué)理學(xué)院 三峽大學(xué)文學(xué)與傳媒學(xué)院

全世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模己達(dá)1萬億美元，國(guó)外光電子產(chǎn)業(yè)主要集中在美國(guó)、西歐和日本等國(guó)家和地區(qū)。近十年來，中國(guó)光電子技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率始終保持兩位數(shù)的高速增長(zhǎng)。隨著信息光電子技術(shù)、激光加工、激光醫(yī)療、顯示、照明等光電技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成市場(chǎng)可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)。2006年，《國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要》明確提出，未來5～15年15個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)中就包括了光電子技術(shù)，聲明要重點(diǎn)發(fā)展激光器、光電探測(cè)器、光傳輸和光傳感設(shè)備、微光機(jī)電系統(tǒng)、半導(dǎo)體照明等產(chǎn)品。[6]2010年10月，國(guó)務(wù)院正式《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，進(jìn)一步明確了光電產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，包括新型顯示器件、LED等在內(nèi)的細(xì)分產(chǎn)業(yè)都在國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中明確提到。[7]可見，在光電產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)和生產(chǎn)能力快速提高的情況下，對(duì)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的需求量也將逐年增大。

光信息科學(xué)與技術(shù)具有旺盛的生命力，處于高速發(fā)展時(shí)期。目前，在光通信、光電檢測(cè)、光電照明、光學(xué)元件與系統(tǒng)、光伏產(chǎn)業(yè)、激光技術(shù)、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料等方面都有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)社會(huì)的發(fā)展和貢獻(xiàn)不可估量。作為高校，除了科研、教學(xué)，還要服務(wù)于社會(huì)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這些不僅體現(xiàn)在科學(xué)研究和教師兼職方面，也體現(xiàn)在人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案上。光信息科學(xué)與技術(shù)同光學(xué)、機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科的知識(shí)息息相關(guān)，但也不能面面俱到，所以十分有必要結(jié)合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的發(fā)展，調(diào)整學(xué)科的發(fā)展、人才培養(yǎng)計(jì)劃，為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)，加強(qiáng)科學(xué)研究，引領(lǐng)社會(huì)的發(fā)展。三峽大學(xué)地處湖北省域副中心城市的宜昌，經(jīng)濟(jì)活躍，交通方便。現(xiàn)在高鐵開通后，宜昌到武漢的時(shí)間已經(jīng)減少到2小時(shí)左右。隨著國(guó)內(nèi)光電照明、太陽能、光電顯示產(chǎn)業(yè)如火如荼地發(fā)展。宜昌太陽能、光電照明等光電企業(yè)也有較大的發(fā)展，如中國(guó)南玻集團(tuán)宜昌南玻硅材料有限公司（一期項(xiàng)目已累計(jì)投資20多億元，專門從事高純多晶硅材料、太陽能硅片及電池片生產(chǎn)的大型制造企業(yè)）等等一大批光電企業(yè)。這些企業(yè)主要集中在光伏產(chǎn)業(yè)、節(jié)能照明、LED、光學(xué)冷加工等方面。這些光電企業(yè)有著旺盛的人員需求，對(duì)本專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。2011年出臺(tái)的《宜昌市科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃（2011至2015年）》明確提出，在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展方向要圍繞光電子產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)開發(fā)，搶占背景光源行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新制高點(diǎn)，加快液晶照明燈、LED背光源及照明產(chǎn)業(yè)化。圍繞太陽能技術(shù)開發(fā)，加快太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品系列開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。[8]由此可見，在地方政府的扶持下光電子相關(guān)產(chǎn)業(yè)會(huì)得到快速發(fā)展，這些都為光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)結(jié)合本地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)提供了難得的機(jī)遇。根據(jù)三峽大學(xué)理學(xué)院發(fā)展的需要，結(jié)合產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)措施如下：

改革本科教學(xué)培養(yǎng)方案，加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，鞏固專業(yè)思想教育光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)需要學(xué)生在系統(tǒng)、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和在光電子技術(shù)、光通信及應(yīng)用等方面具有較寬廣的專業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，并成為在電光源、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料、光纖通信等專業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)或兩個(gè)方向具有特色的人才。畢業(yè)生能在光信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域從事信息科學(xué)與技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)、集成及開發(fā)、制造、技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型人才。因此要加強(qiáng)幾何光學(xué)中的光學(xué)設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、光電檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械原理和設(shè)計(jì)等課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)要加強(qiáng)專業(yè)思想教育，了解社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，密切了解光電信息的最新發(fā)展和應(yīng)用，掌握一些主流軟件的應(yīng)用。另外，為了使培養(yǎng)方案切合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際，我們廣泛征求本地企業(yè)的意見，積極邀請(qǐng)了相關(guān)企業(yè)參與了光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂工作。

加大力度開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開足基本實(shí)驗(yàn)，充分利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)，開展創(chuàng)新實(shí)踐要加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué)，更新教學(xué)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐教學(xué)，充實(shí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。條件允許的情況下，將安排學(xué)生到實(shí)習(xí)基地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。另外，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的設(shè)立為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的培養(yǎng)提供了良好的工作平臺(tái)。雖然這個(gè)方面的工作才剛開始，但是已經(jīng)受到學(xué)生的積極評(píng)價(jià)。

拓展實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐教學(xué)，提升專業(yè)技能在目前聯(lián)系的實(shí)習(xí)基地基礎(chǔ)上，增強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓怆娖髽I(yè)聯(lián)系，經(jīng)常參觀了解企業(yè)的發(fā)展和社會(huì)需求，同時(shí)能爭(zhēng)取進(jìn)入相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí)，鍛煉培養(yǎng)專業(yè)能力。我們已經(jīng)同宜昌勁森光電（主要從事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明開發(fā)、制造、銷售的高新技術(shù)企業(yè)）、中船重工388廠（光學(xué)冷加工、光電系統(tǒng)）、匡通照明（LED封裝）等相關(guān)的光電企業(yè)建立了實(shí)質(zhì)的合作關(guān)系。陸續(xù)有學(xué)生進(jìn)入上述企業(yè)實(shí)習(xí)，一些優(yōu)秀的學(xué)生也相繼進(jìn)入這些企業(yè)工作。教師參與了勁森照明新型節(jié)能燈具的開發(fā)。與匡通照明組建了聯(lián)合的工程試驗(yàn)中心，投入1000萬元左右，很快試驗(yàn)設(shè)備就將到位。這些不僅僅提高了教師的科研能力，反過來又提高了教師的教學(xué)水平，同時(shí)也為本專業(yè)的學(xué)生實(shí)習(xí)提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)習(xí)基地的建立是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，需要與生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行有效地溝通，制訂實(shí)習(xí)項(xiàng)目，并且跟蹤學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的反饋，建立有效的實(shí)習(xí)效果的評(píng)估體制，保證學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力得到實(shí)質(zhì)的訓(xùn)練。學(xué)生實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步拓展一直是迫切的需要，多方位多角度的實(shí)習(xí)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有利，有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻了解產(chǎn)業(yè)界對(duì)本專業(yè)的要求，反過來會(huì)激勵(lì)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)欲望。

人才培養(yǎng)與科研開發(fā)相結(jié)合人才培養(yǎng)能力與科研能力息息相關(guān)，科研不僅能提高教師的教學(xué)能力，也增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的信心。在橫向科研項(xiàng)目上，盡可能讓部分能力強(qiáng)的學(xué)生參與進(jìn)來，直接培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。實(shí)踐證明，學(xué)生參與科研項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的及其有效的手段。比如學(xué)生的畢業(yè)論文有些涉及到大壩光纖傳感、節(jié)能燈設(shè)計(jì)等實(shí)踐性很強(qiáng)的課題。鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)學(xué)校針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新基金項(xiàng)目，雖然經(jīng)費(fèi)不多，但是對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分有益的，同時(shí)也提高了學(xué)生參與科研的熱情。隨著相關(guān)科研能力的快速提高，可以預(yù)見未來的幾年內(nèi)，伴隨著學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，至少有一部分本科生的科研能力也會(huì)得到極大的提高。#p#分頁標(biāo)題#e#

一、教材的選用以及教學(xué)內(nèi)容的局部調(diào)整

教材的選擇應(yīng)符合我院專業(yè)培養(yǎng)的要求并且應(yīng)具有光電工程的專業(yè)特色，針對(duì)后續(xù)專業(yè)課程如“光電檢測(cè)技術(shù)”、“光學(xué)測(cè)量”、“自動(dòng)控制原理”等要求學(xué)生具備一定的檢測(cè)技術(shù)方面的知識(shí)，再加上我院學(xué)生整體上電路方面的知識(shí)相對(duì)薄弱的特點(diǎn)，經(jīng)過更換幾次教材，最后我們選定的是自編的《傳感與檢測(cè)原理》。根據(jù)教學(xué)大綱32個(gè)課時(shí)的要求，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容做了如下調(diào)整：適當(dāng)控制光電傳感器的學(xué)時(shí)，避免與光電檢測(cè)技術(shù)課程重復(fù)的內(nèi)容（如光電導(dǎo)、光生伏特器件等），結(jié)合專業(yè)特色，增加一些新型的傳感器的介紹比如紅外探測(cè)器、圖像傳感器、智能傳感器等。一方面使光電學(xué)院的學(xué)生能夠及時(shí)了解當(dāng)下熱門傳感器的發(fā)展動(dòng)態(tài)，其能達(dá)到的性能指標(biāo)，以及一些新型的傳感器的發(fā)展，緊跟時(shí)展，為學(xué)生在以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定一定的檢測(cè)技術(shù)方面的基礎(chǔ)，對(duì)專業(yè)知識(shí)的完善起到一定的輔助作用。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，突出知識(shí)體系的重點(diǎn)和難點(diǎn)，特別是針對(duì)光電學(xué)院的學(xué)生以后做畢業(yè)論文或工作中可能會(huì)遇到的傳感器（如光纖傳感器、霍爾傳感器等）做重點(diǎn)詳細(xì)的介紹。

二、教學(xué)方法的改革探索

按照課程大綱的要求，在講授過程中，分別介紹了應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經(jīng)典傳感器的基本原理、特性、測(cè)量電路及其應(yīng)用。各種傳感器章節(jié)相對(duì)獨(dú)立，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、等效電路、特性參數(shù)到應(yīng)用這一思路。另外結(jié)合較常見的被測(cè)量，教師適當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)歸納常用的傳感器的使用要點(diǎn)及其選擇依據(jù)，如都是測(cè)量位移的傳感器，應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時(shí)候區(qū)別在哪；又比如都是做開關(guān)，電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區(qū)別，等等。以前我校的教學(xué)模式是以課堂講授為主，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開設(shè)少量的驗(yàn)證性試驗(yàn)。這種教學(xué)模式過于注重原理的分析，學(xué)生只是機(jī)械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理，但是當(dāng)要解決實(shí)際問題時(shí)卻感覺無從下手，缺乏對(duì)傳感器的直觀認(rèn)識(shí)，甚至有學(xué)生體會(huì)不到傳感器的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。鑒于此，我們有必要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行探討，通過教學(xué)方法、教學(xué)模式的改革讓學(xué)生切身感受到將“傳感與檢測(cè)技術(shù)”的知識(shí)學(xué)以致用的快樂，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方法所未能達(dá)到的效果。

1.調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

教學(xué)方法改革的一個(gè)關(guān)鍵問題就是如何吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。在《傳感器與檢測(cè)原理》課程的教學(xué)過程中，我們通過平時(shí)生活中比較常見的現(xiàn)象來引出相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，如通過對(duì)吊扇和空調(diào)的對(duì)比，舉出溫度傳感器的作用；又如教室里的自動(dòng)感應(yīng)燈、審訊室的監(jiān)聽設(shè)備、家用的電磁爐都是怎樣工作的；又如醫(yī)學(xué)上的進(jìn)步：X照影技術(shù)、內(nèi)窺鏡手術(shù)等如何實(shí)施；機(jī)器人如何識(shí)別周圍環(huán)境；最新研制的無人駕駛汽車怎么實(shí)現(xiàn)在高速路上的行駛；等等。通過分析吊扇和空調(diào)工作原理的區(qū)別，引出傳感器的重要性。這些實(shí)例大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)該課程的重要性，為學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后續(xù)內(nèi)容作了準(zhǔn)備。

2.充分運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段合理使用教具。

本文作者：許改霞 單位：深圳大學(xué)光電工程學(xué)院

20世紀(jì)后期,世界科學(xué)技術(shù)在分化的同時(shí)也不斷綜合化,各學(xué)科相互交叉,相互滲透,形成了一系列新興的邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科和綜合性學(xué)科。據(jù)統(tǒng)計(jì),在近萬個(gè)獨(dú)立學(xué)科中,一半左右屬于交叉學(xué)科。目前比較成熟的學(xué)科大約有5550門,其中交叉學(xué)科總數(shù)約2600門,占全部學(xué)科總數(shù)的46.8%之多,其發(fā)展表現(xiàn)出良好勢(shì)頭和巨大潛力[1]。當(dāng)今,很多熱門話題都涉及交叉學(xué)科研究,如腦科學(xué)涉及物理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等,納米技術(shù)涉及材料學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)等;許多重大的科研成就也都是跨學(xué)科合作的成果,如磁共振成像技術(shù)的發(fā)明實(shí)質(zhì)上就是物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合,是交叉學(xué)科能產(chǎn)生豐富成果的有力證明[2]。當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的客觀進(jìn)程不斷提出單一學(xué)科的知識(shí)所不能解決的復(fù)雜課題,學(xué)科之間相互融合與滲透是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì),這種發(fā)展趨勢(shì)對(duì)高等教育、特別是研究生教育提出了新的要求。探索適應(yīng)時(shí)展需要的交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)和管理模式,造就科教興國(guó)戰(zhàn)略需要的跨世紀(jì)復(fù)合型高級(jí)人才是研究生教育的一個(gè)重要課題[3]。近年來,作為與人類健康狀況監(jiān)測(cè)、疾病早期診斷和治療密切相關(guān)的新興交叉學(xué)科—生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)得到了飛速發(fā)展,有越來越多的學(xué)者和研究生從事該領(lǐng)域的研究工作。本文將剖析生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀,進(jìn)而探索適用于該交叉學(xué)科的研究生培養(yǎng)模式。

1生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)是作為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的輔助手段而發(fā)展起來的,它以生物或醫(yī)學(xué)樣品為研究對(duì)象,以醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和光學(xué)工程等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的充分融合為基礎(chǔ),通過工程技術(shù)手段為生物醫(yī)學(xué)研究或臨床應(yīng)用提供檢測(cè)或監(jiān)控儀器和方法,所以生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的發(fā)展和成功應(yīng)用除了對(duì)生物或醫(yī)學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展具有促進(jìn)作用外,對(duì)工程學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科也提出了新的要求,并客觀上推動(dòng)和促進(jìn)了這些學(xué)科的交叉和技術(shù)的融合[4]。生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)可分為生物光子學(xué)和醫(yī)學(xué)光子學(xué)兩個(gè)部分,分屬于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,但二者的研究?jī)?nèi)容并無嚴(yán)格界限。也可以根據(jù)應(yīng)用目的的不同,將生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)劃分為光子診斷醫(yī)學(xué)技術(shù)和光子治療醫(yī)學(xué)技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域[5]。由于生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科跨度大,不能明確界定在某一單一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi),所以并無生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)專業(yè),而是根據(jù)導(dǎo)師隸屬單位情況和科研項(xiàng)目需要,在光學(xué)工程、電子工程、生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)等一級(jí)學(xué)科下設(shè)置該研究方向,招收并培養(yǎng)研究生。

2當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生培養(yǎng)面臨的困難和問題

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的研究需要生物醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)兩方面多學(xué)科知識(shí)的交融,需要生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、腦科學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、圖形圖像學(xué)、信號(hào)處理等多學(xué)科專家學(xué)者的參與,因而具有復(fù)雜性和綜合性的特色。這種特點(diǎn)促使我們?cè)谏镝t(yī)學(xué)光子學(xué)專業(yè)研究生培養(yǎng)時(shí)需要特殊的學(xué)術(shù)環(huán)境,需要觀念上的轉(zhuǎn)變和政策上的支持,更需要高水平的導(dǎo)師隊(duì)伍和先進(jìn)的培養(yǎng)模式來保證。目前,生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向的研究生培養(yǎng)還面臨以下問題。

2.1缺乏新技術(shù)和新知識(shí)的傳授,知識(shí)培養(yǎng)體系亟需完善