光电子工程专业范文

关键词：卓越计划光电信息教学方法人才培养

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）01（c）-0204-01

光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，广泛应用于国防、科研、工业、农业的各行各业，随着光电信息产业的迅速发展，光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的研究领域已成为现代高科技产业的重要支柱。“卓越计划”是是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2022年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2022年）》的重大改革项目，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。光电信息工程专业作为首批入选专业，为了贯彻卓越工程师“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养方针，对相关专业实验实践教学体系、教学方法、教学内容的改革与创新研究具有十分重要的意义。

1光电信息工程专业“卓越计划”实验实践教学理念与体系改革

根据学校“培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新精神和社会责任感的信息科技及其他相关领域的高素质专门人才”的人才培养目标定位，光电信息工程卓越工程师本科实验分为三层次，即基础型（演示、验证性实验）、强化型（综合、设计性实验）、创新型（研究设计性实验）的多层次结构，实验内容涵盖物理光学，激光原理，光电检测技术，光通信原理与基础，半导体光电子器件，光电传感技术等课程，实践实训包括认识实习，专业实习，生产实习，课程设计，光电综合设计，毕业设计等环节。学生需要掌握扎实的基础知识，掌握相关的基础工程技术，并具备一定的专业市场洞察力与创新意识。因此实验实践教学体系与内容必须强化专业方向特色与优势，密切配合专业社会需求，整合专业实验教学内容，分模块分层次，学生可以根据社会需求和自身爱好选取设计性内容。首先，大量整合实验教学内容，将原分散在各理论课程中的全部光电信息类实验进行优化整合，独立设课，以扩展综合性设计性实验内容，加强学生对相关多门理论课程的联系与理解，培养学生的综合实验能力。例如学院现执行的《光学与光电子基础实验》教学内容原涵盖三门理论课内实验，选取最有代表性的实验项目优化组合，形成含光源特性、光电探测、激光原理和激光调制等一套完整含原理和应用的实验教学课程。其次，依托光电检测技术实验室、光信息传输实验室、光信息处理实验室，开设了光纤通信光发送机、光传输和光接收机系列实验，光电传感设计性实验等实验模块，供学生自由组合选择，密切结合社会对光电类学生专业需求。再次，丰富创新性实验课题研究方向和内容，学生自由选择组队搭挡，强调合作，培养学生的团队意识和项目管理意识，着重培养学生独立思考能力和解决实际问题的能力。最后，建立了认知实习、专业实训和企业实训相衔接的三位一体的实习实训体系，开设工程应用，管理类实验实践课程，专门训练学生对工程类仪器仪表操作，光纤切割，熔接，端面处理，连接器的制作等，安排学生去相关厂家实训，使用学生具备光电信息工程专业的基本知识及解决工程技术问题的初步技能，促进学生创新意识的加强和创新能力的培养。

2光电信息工程专业“卓越计划”实验实践教学方法

在北京理工大学光电信息工程专业卓越工程师培养目标中明确提出，着力培养具有良好的思想品质与职业道德、掌握光电信息工程坚实的基础理论、系统的专门知识，必要的生产实践及试验方面的知识和技能，具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的光电信息工程专业高素质人才。因此，在“卓越计划”中进行实验实践教学活动必须具备独特的教学方法。（1）着重培养学生“卓越工程师”意识。为了加强卓越工程师意识的培养，设立专人管理并完善网络信息，内容包括即时更新专业最新技术，即时通报专业最新研究方向，通报光电信息相关企业用人需求，相关企业的生产方向等，从学生入校初期就要求学生规定时间浏览，相关信息的潜移默化可以使学生不知不觉中培养起对专业的热爱和对卓越工程师的向往，明确努力方向。（2）利用网络实现实验实训立体化教学。掌握扎实的理论基础必须以课堂教学为主要手段，同时利用多种教学手段如多媒体课件与仿真软件，实现多媒体实验教学，建设立体化实验教学平台，制作课程网站等立体化教材，实现配合学生多层次多角度任意时间的学习。（3）实习环节中增加市场调研内容。作为21世纪的主导技术产业，光电信息技术正以迅猛的速度不断发展与更新，学生学校网上查阅相关行业动态和市场信息之外，还应具用独立搜索信息情报的能力，高年级的学生可以通过实习环节进行国内外产品市场网络信息的检索以及深入企业进行考察与研究，要求学生撰写调查研究报告，此环节可以拓展学生视野，提高学生市场洞察力。（4）强化实验实训效果，将教师从实验实训中的角色从“指导者”变为“参与者”。一般在实验实践课程中，教师基于实验教学人数，教学效果考虑一般以传授为主，指导学生进行实验，对于卓越工程师教学可根据实验实训条件独立设置一门课程，课题内容上应更侧重于工程技术的应用与工程实践能力，强调学生主体地位，由学生自我管理，自由组合，教师仅以团员身份加入组合，实训过程中更注重学生的的自主性，协作性，探索性，科学性和创新性。在实训中遇见实际问题也应婉转暗示或和学生一起探讨解决方法，有利于培养学生创新性思维和提高学生社会交往能力、组织管理能力。（5）改革实验实训考核方法，在实训中教师不能仅以学生的完成情况作为唯一的评判标准，而因更多地考虑学生的合作能力，管理能力，出现问题发现的速度，解决问题的手段等做出综合评定，从而鼓励学生在实训中发现问题，解决问题，激发学生研究兴趣，最终达到提高综合能力的目的。

光电子工程专业范文篇2

关键词：战略性新兴产业；光电子技术；人才培养模式；校中厂

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1671-0568（2013）17-0076-03

作者简介：杨晟，男，硕士，副教授，研究方向为光电子技术。

湖北省光电子信息产业主要集中在“武汉？中国光谷”即东湖国家自主创新示范区内，产业规模和水平在国内处于领先地位。“武汉·中国光谷”未来5年将引进6万从事光电子行业的专业技术人员，产业发展需要大量不同层次的人才。

光电子信息产业是新兴产业，对知识条件具有高度的敏感性，存在强烈的人才资源依赖性，需要强有力、系统性的人才培养机制予以支持。

对“武汉·中国光谷”地区大量的光电子企业调查后发现，目前普遍存在着高职院校人才培养模式与产业需求脱接、无法充分满足产业对中高端人才的要求、导致低端人才多（从事产品生产、装配）、中高端人才缺（从事产品调试、测试、生产一线管理工作）的人才结构不均衡的现象，大量高职光电子技术专业学生毕业后在企业只能从事生产、装配工作，而企业急需的产品调试、测试、生产一线管理岗位则招不到满意的人才。

我院光电子技术专业2011年被批准成为湖北省普通高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划建设项目，经过两年深入细致的研究和探索，对光电子技术专业人才培养模式进行了改革和创新，取得了较好的效果。

一、专业建设紧密联系行业、企业

光电子技术专业人才培养坚持紧密联系行业、企业，和“武汉·中国光谷”光电子信息产业中的代表企业武汉邮科院、电信器件公司、光迅科技、峰火通信、楚天激光、华工正源光子等公司建立了深度合作关系，在与企业订单教育合作框架下，探索校企合作新机制，以订单教育为平台，校企系统化合作开展人才培养工作，见图1。

一是成立了学校、行业、企业三方共同参与的光电子技术专业建设指导委员会，由华工正源光子技术有限公司总经理任委员会组长。

二是与武汉华工正源光子技术有限公司合作成立正源光子学院，建立合作办学理事会。

三是2011年由武汉华工正源光子技术有限公司投资2000万元，建设1个校中厂。

四是聘请武汉华工正源光子技术有限公司总经理熊文为光电子技术专业楚天技能名师。

五是共同制定专业人才培养方案、培养规格、课程体系和培养途径。

六是企业直接参与专业核心课程建设、实训基地建设、师资培训、课程教学和“订单”人才培养。

七是分批安排骨干教师到合作企业挂职工作、参与企业技术开发，主持专业核心课程建设。

二、实施“订单培养、课堂融入车间”的工学结合人才培养模式

首先，课堂即车间，车间即课堂，课程标准与生产岗位要求贴近。校内实践基地与校外实训基地教学场所相互补充。

其次，学生职业基础能力由学校评价，职业核心能力以人才培养订单企业为主，由校企合作评价，校企共同监控人才培养过程。

再次，专业学生、企业员工在学校、企业双方课堂（车间）获得能力提升，学校专任教师、企业兼职教师“双导师”参与学生、员工培养。

第四，专业教师到人才培养订单企业担任技术开发工程师，参与产品研发，提升工程能力。企业工程师担任兼职教师，承担专业课程教学任务，提升教学能力。

三、改革教学组织模式

实施多学期、分段式教学组织形式。根据企业生产经营周期变化，采取将教学时段集中安排、教学场所从企业到校内交替、教学实施从课堂到岗位结合，让学生在真实的职业情境中掌握专业技能，在真实的生产过程中了解岗位的任职要求，实现职业能力的提升。教学组织模式见图2：

2011年8月，组建第二届正源光子订单班，订单班30名学生，第四学期末暑假就进入华工正源光子技术有限公司生产线实习，9月份开学后，订单班学生每周在企业实习5天，企业实习期间由企业工程师负责现场实践教学，校内教学任务通过周六、周日完成，专业课教学任务全部由企业工程师完成。这种教学组织模式，取得了较好的学习效果，订单班学生毕业后可以直接从事产品调试、测试、生产一线管理岗位工作。

四、加强专业核心课程建设、改革完善教学方法

以专业核心课程建设为抓手，经过进一步深入企业调研，基于岗位要求，采用工作任务系统化的方式，确定《精密机械设计》、《光有源、无源器件》、《激光原理与技术》、《光电探测技术》专业核心课程开展重点建设工作。建设过程主要包括确定更科学的专业核心课程体系，更加具有职业岗位针对性的课程知识体系和技能训练体系，采用更加科学的课程教学方法，开发配套的课程教材。

加大课程教学改革力度，教学过程推行“任务驱动、项目导向”教学模式，力求贴近生产过程。教学任务以企业典型工作任务、工作项目等为载体，把课堂安排在企业和生产车间，把教学过程延伸到生产、经营、管理、服务一线，让更多的课程在实训基地和生产一线讲授，充分体现教学过程的职业性、实践性和开放性。

五、加强教学质量管理、监控体系

1.构建能实现企业全程参与质量评价的优质高效质量监控体系

建立多元评价机制，保障培养质量，将人才培养质量评价纳入校合作办学理事会，形成以学校自我监控与完善为核心、集行业企业监督与评价为一体的教学质量保障体系。与麦可思公司等第三方评价机构合作，将毕业生就业率与就业质量、企业满意度作为人才培养质量的核心指标；坚持以人才培养质量为目标、以教学工作为中心，多举措保障教学效果，固化教学成果，促进学生成长成才。

2.优化校内生产性实训和校外顶岗实习质量监控制度，健全实践教学质量监控体系

提高日常教学质量管理的检查、反馈、整改等工作实效，重点完善生产实习、顶岗实习、综合实训等生产性实训环节的管理和质量监控。

3.建立校外兼职教师教学质量保障体系

六、实习实训基地建设

积极推进生产性实训基地建设的校企组合新模式，由学校提供场地和管理，企业提供设备、技术和师资支持，校企共同管理，以企业为主组织实训，建设校内生产性实训基地。和武汉华工科技正源光子技术有限公司合作，新增一个校内光电器件生产性实训基地。按照“真实性、生产性、开放性”的要求，加强“校中厂、厂中校”建设推进工作。与华工正源光子等企业联手，加大“校中厂”调整、引进和建设力度。在共同建设校外实训实习基地基础上，按照“厂中校”的理念，进一步拓宽合作形式，切实强化校外实训基地的教学和培训功能，使之成为学生岗位轮训和顶岗实习的教学基地和企业员工的培训基地，实现校企共赢。

上述对高职光电子专业人才培养模式的研究和探索，为湖北省战略性新兴（支柱）产业——光电子信息产业的发展提供了借鉴和参考价值。

参考文献：

[1]李建新.高职激光应用专业人才培养规格和课程体系的研究与实践[J].新课程研究，2008，（11）.

光电子工程专业范文

电子科学与技术（以下简称“电科”）专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识，能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发，以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术，不仅是当代信息技术两大支柱之一，而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一，正是光电子材料与器件的广泛应用，例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外，诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用，是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见，学习光电子材料与器件的相关知识，不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响，也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生，提供了坚实的理论基础与知识储备。然而，根据笔者的调研，虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程，但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广，教学课时又往往有限（一般为32或48个学时），因此在光电子技术的实际教学过程中，讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学，而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性，并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验，研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。

1光电子材料与器件简介

光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来，光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里，光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明，到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世；从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段；从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步，并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下，各种新型光电子材料与器件层出不穷，性能也不断提高。尤其是近年来，随着微米及纳米级加工技术的成熟，新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕，为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。

综上所述，光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位，因此，光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学，而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。

2光电子材料与器件课程教学研究

2.1光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择

光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识，例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等，而且与实际应用结合精密，因此，本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。

在课时安排方面，作为电科专业的一门核心专业课程，光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时（2学分），理论课学时不低于26学时，实验课不低于6学时。

另外，在教材选择方面，由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容，而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多，其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材，例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1]，西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件，但是，目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少，市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之，该书中所涉及的理论知识较深，基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见，对于光电子材料与器件这门新兴课程而言，设立统一的教材并不合适。因此，笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容，自行编写该课程的讲义与课件。

2.2光电子材料与器件课程的理论教学

按照电科专业的专业定位以及培养目标，光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容，在光电子材料与器件教学中要弱化；而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识，要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下，让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。

在教学内容的设置方面，由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中，因此，为了便于学生的理解与知识体系的构建，笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程（共26学时）为例，该理论课程共被分成了绪论（2学时）、激光原理与典型激光器（5学时）、太阳能电池（4学时）、光通信器件与材料（5学时）、光探测器件（5学时）、光电显示器件（3学时）与光存储器件（2学时）等七个章节，这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章内容的设置上，也尽可能突出“工程”内容，弱化“理论”知识。下面，笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。

第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中，向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍，让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中，重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系，并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍，让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。

第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性，其主要内容包括三个部分：激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分，由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程，所以该部分内容为简略介绍的内容，主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重，在该部分内容中，将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似，在介绍完半导体激光器后，可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外，本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。

太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用，但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势，该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中，主要分两小节给学生介绍，第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用，让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求，然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势；第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。

第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节：第一小节介绍光纤通信的基础知识，包括光纤通信的定义，光纤的结构、导光原理、发展历史，以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中，最重要的器件当属光纤，所以，本节开始就着重介绍光纤的相关知识，包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后，又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类，并分别介绍了这两类光器件中的代表器件：掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后，在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件，例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。

第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声；其次，按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器（光电管与光电倍增管）与内光电效应探测器（光电导、光电池与光电二极管）。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。

第六章光显示器件重点介绍四种光显示器：阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。

第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统――光盘系统以及其中最总要的器件光盘。

2.3光电子材料与器件课程的实验教学

光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连，并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件，实验课程的学时应不低于6学时，开设的时间最好在理论教学完成之后，以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面，既要保证与理论课程内容的相辅相成，又要尽量避免与其它课程实验项目的重复，造成资源的浪费。例如，许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程，并配备了相应的激光器实验。在这种情况下，如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容，不仅消耗了宝贵的实验时间，实验效果也会大大降低。

下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学（6学时）中的实验安排。

（1）实验内容：共包含六个实验项目，它们分别是：光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验（每个实验1学时）。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件，这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件，例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件；而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。

（2）实验要求：以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析，但经笔者调研，这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力，因此，在对原有的实验指导书进行改良后，笔者自行编写了实验的指导书，并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验，原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果，但是，在新改良的实验指导书中，要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流，并要求学生分析比较其差别。通过这种方式，充分调动学生的实验积极性，在具体的实验教学中也取得了很好的效果。

（3）实验方式：分组实验，共同撰写实验报告。这样，不仅提高实验效率，还能够锻炼学生的团队协作意识。

（4）考核方式：根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。