光学工程方向篇1
【关键词】课程体系新能源科学与工程专业建设光伏技术
【基金项目】常州工学院教学改革研究课题（项目编号：J120324；J120305）。
【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2013）10-0247-02
引言
新能源产业人才培养落后于产业发展，培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-4]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业，涉及的学科领域广泛，属于交叉学科，涉及物理、能源与动力工程等多个学科。目前国内对该专业的专业课程体系设置存在专业定位、培养方向模糊；专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系；缺乏合理的实践、实训体系等诸多问题。如何依托众多的所属学科，明确准确的培养人才定位，构建可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的问题。
1.以地方产业背景为引导，明确培养方向定位
围绕长三角地区光伏产业背景，依据学校创新型应用人才培养目标，创新教学理念，提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色。
为适应创新型应用人才培养目标，围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念，创建“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，为教学改革和创新型人才培养引领方向。围绕长三角地区的新能源产业背景，尤其是光伏产业，确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向，培养从事可再生能源，尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。
2.以“新能源产业链”为主线，构建纵横协同的专业课程体系
根据学生的认知规律，依据“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，结合新能源技术的理论与实践特点，以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系，课程体系如图1所示。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。
纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线，建立适应新能源技术学科特点，涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程，以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线，“能源管理”为专业特色线四个专业模块，共六个课程模块。在课程体系范围内，根据培养目标的要求，完善教学大纲，科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。
3.以“实践创新能力培养”为实践主线，构建“分层次、递进式”实践训练体系
以“实践创新能力培养”为实践主线，构建“分层次、递进式”实践训练体系，如图2所示。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系，协调运作，有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分，模块之间关联度小，知识体系缺乏连续性、系统性的问题，更好地适应信息时代的需求。
将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程，体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养，大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目，科研反哺教学，使学生受到更为系统的工程训练，体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生，在实践能力培养上提出不同层次的要求，不搞“一刀切”体现“多元化”。
4.结语
紧密围绕长江三角洲地方光伏产业背景，确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向；根据学生的认知规律，结合新能源技术的理论与实践特点，以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系；以“实践创新能力培养”为实践主线，构建“分层次、递进式”实践训练体系；探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置，带动人才培养体系创新，实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才，服务于地方经济的发展。
参考文献：
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作者简介：
光学工程方向篇2
关键词：应用型本科院校；光电子；培养方案
中图分类号：G640文献标识码：a文章编号：1002-4107（2017）08-0077-03
光电子技术是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域。光电子产业涵盖了与光电子技术有关的光电材料与元器件、光通信、激光、光电显示、光存储、红外等细分行业，作为典型的高附加值产业，受到众多国家的广泛关注，已经成为当今信息技术中发展最快的高新技术产业。到目前为止，浙江省已建成10个各具特色、不同层次的光电子产业特色园区。宁波及周边地区的光电子产业代表着浙江省的重点产业和优势产业，宁波及周边地区的光电子产业代表着浙江省的重点产业和优势产业，目前全市光电子技术企业有2000多家，但大多数企业规模不大，主要生产比较简单的光电子产品，普遍缺乏科研攻关能力，企业的可持续发展受到极大的制约，这些企业需要大量的专业技术人才来提高企业的技术核心竞争力。2013年宁波人才紧缺指数显示，宁波光电子专业技术人才的缺口很大，例如，近两年电工电器领域的光学工程师的紧缺程度一直处于橙色预警状态。
为了满足光电子产业快速增长对专业人才的需求，国内许多大学近几年纷纷开办了与光电子相关的专业。然而，由于光电子产业具有涵盖范围广，产业细分度高的特点，作为一个相对较新的专业，找准专业培养方向的定位，达到专业与产业的有效对接，及时调整专业方向和培养方案，是提高专业的人才培养质量，逐步解决光电子产业升级所面临的人才紧缺问题的关键。另外，为了解决中国就业结构型矛盾问题，教育部日前明确了部分高等院校向技术技能型教育转变的改革方向。同时，新一轮的高考制度改革也开始启动，这为地方性本科院校的发展提出新的挑战和机遇。因此，如何在专业对接产业的视角下，适时调整专业培养方向，改革培养方案，培育特色鲜明的优势、品牌专业是地方性应用型本科院校建设和发展的关键[1-3]。
一、光电子专业培养方案现状
随着就业压力的不断加剧，高校专业方向与就业的相关性问题越来越受到学生、家长、用人部门和政府教育主管部门的关注，并且不断被日益激烈的市场竞争所强化。目前高校的专业方向设置和培养方案与市场需求并不完全契合，这是宁波乃至全国高校中一个比较突出的问题。据统计，宁波高校电子信息类专业和电气信息类专业毕业生毕业后所从事工作与其所学专业的相关度分别为67%和71%，这一数据说明，即使在专业与工作相关度要求较高的工科类学科领域，专业适切性的问题仍然比较突出。
宁波工程学院作为地方性本科院校，定位于培养优秀的工程应用型人才。在这一人才培养目标下，专业方向的调整和培养方案的改革与研究是非常重要的，也是非常紧迫的。宁波工程学院的电子科学技术专业2004年开始本科招生，2009年成为浙江省重点建设专业。目前专业设有电子系统设计和光电子技术两个专业方向。其中，电子系统设计是传统的电子类专业方向，在全国高等院校的电子类专业中几乎均有开设。宁波工程学院的电子系统设计方向发展较早，教学条件相对较好，学生在选择专业方向时比较青睐。然而，该方向的突出问题是技术普遍，缺乏特色。相对而言，光电子技术还是一个新兴的专业方向，它是在近年来随着光电信息产业的快速发展而设立的。目前宁波市仅有包括宁波工程学院在内的两所高校开设了这一专业方向。经过几年的专业建设，该方向的师资力量和科研实力不断提升，然而，学生的培养质量却没有明显改善，学生就业相关度相对较差。根据麦克思学院社会需求与培养质量年度报告显示，电科专业2011届和2012届毕业生工作与专业相关的人数比例分别为45%和51%。其中，光电子方向的这一问题相对而言更为突出。
根据笔者在专业建设过程中的体会和调研走访的发现，宁波工程学院电科专业光电子方向的突出问题是定位不准，专业结构与产业结构和人才需求结构不适应，培养方案缺乏特色。这也是众多高等院校光电子类专业面临的普遍问题[4-8]。面对发展速度快、涵盖内容广的光电子技术这一新兴高科技产业，作为一所普通院校的专业不可能涉及每一个领域。如何能找准专业定位，实现专业与产业的紧密对接，精确地把握人才培养的核心知识和核心能力，制定合理的专业培养方案，是提高宁波工程学院的专业人才培养质量的关键，这还将有助于提升宁波工程学院的专业特色，有利于品牌专业的建设。
二、光电子技术专业人才培养方案创新策略
（一）确定与光电子产业的对接点，准确定位核心知识与能力
应用型本科地方院校的人才培养要根据本地区产业发展需要，培养第一线需要的、具有良好素质的应用型专门人才为目标。宁波工程学院的光电子技术专业人才培养要紧紧围绕浙江省、宁波市及周边地区光电子信息产业发展规划、发展现状和学校办学特点。统计表明，浙江省的光电子产业近年来以年均30%的增长速度快速发展，全省从事光电子产品生产的企业已有500多家，占全省信息产业总值的5%，目前已成为我国光电子产业大省。我省在光通信/光通信/光材料及光伏器件等方面已经形成了系列产品。特别是在光学仪器与光学加工领域，具有国内领先的规模。因此，我省在光电子器件制造和加工领域具有较好的产业基础。因此，在专业培养方案的制定和改革过程中，如何在地方现有的产业基础上把握专业培养目标的对接点是十分关键的。我们从光电子产业链的组成和浙江省光电子行业现状出发，通过前期的大量企业走访和调研分析，深入分析了人才需求，初步确定了以产业链中、下游的光电子器件和系统集成领域作为专业的对接点，如图1的专业培养方案改革示意图所示，在这一产业领域，光电器件作为系统的功能核心，电子系统作为控制核心，二者相辅相成，缺一不可。
另外，宁波工程学院电子科学与技术专业目前已有光电子技术和电子系统设计两个方向。其中，专业在电子系统设计方向具有良好的实践教学条件和师资队伍，在学生培养方面已经取得了较好的培养成果。并且，近几年来，专业在光电子技术方向引入了较好的师资力量，投入大量资金购买仪器设备，建设光电子实验室。选择光电子器件和系统集成作为对接点，可以充分整合、利用本专业在光电子技术和系统设计方面的现有资源，有利于发展“光”“电”融合的专业特色。在确定了本专业与光电子行业的对接点后，我们将紧紧围绕该对接点，以“光”“电”融合为特色，精确提炼专业培养的核心知识和核心能力，并围绕核心知识与核心能力开展课程体系整合与实践环节改革，形成特色鲜明、行业衔接度高的专业培养方案。
图1光电子专业方向培养方案示意图
（二）以双核培养为中心，建设光电子课程体系，加强实践环节改革
1.围绕光电子专业的核心知识和能力构建课程体
系。首先，以专业核心课程建设为突破口，优化整合现有课程，进行实践环节改革，建立与光电子产业对接的课程体系。新建课程体系将分为四个模块，分别为基础课程模块、专业核心课程模块、专业选修课程模块以及实践课程模块。基础课程模块主要培养学生职业基础能力和人文素养，主要包括英语、思想政治教育、身体素质培养、文献检索与写作、职业规划以及人文艺术类课程。专业核心课程模块主要培养学生的专业核心知识，主要包括物理电子、应用光学和系统设计类课程，专业选修课程模块主要围绕光电子产业领域的新应用和新发展，拓展学生的知识范围，培养学生可持续发展能力，主要包括“光伏电子技术”、“半导体器件工艺”、“信号处理”等课程。
2.实践课程模块是本次改革的重中之重，着重培养学生的核心实践能力。在整个课程体系中，实践课程的学时比例将大幅提升，加大实习实训的比重。在课程设置上，以典型职业活动为线索确定专业实践课程设置，按照企业工作过程设计课程，以工作任务来整合实践课程内容。我们将新开“应用光学设计”和“半导体照明应用技术”两门课程，并以这两门课作为实践改革试点，对接企业环境建设实践实训场所。根据职业岗位特点，在校内开设“校中厂”，由企业设计师和专任教师共同指导，并带领学生承接项目、练就技能，实现综合职业能力的培养，在真实的职业环境中，不断提升职业能力和综合素质。
三、“专业对接产业”人才培养方案的实施保障
“专业对接产业”人才培养方案的顺利实施需要各类保障机制的同步改革，主要包括适应“专业对接产业”的教学管理和教学考核方式的改革，适应“专业对接产业”的专业教学团队建设，与课程体系相配套的实践实训场所的建设，以期逐渐建立适应“专业对接产业”的光电子专业人才培养方案的各类保障机制[9-10]。
1.引入光电子企业及行业协会相关人员，建立专业建设指导委员会，参与人才培养方案的调整和优化，专业教学管理和教学考核方案的审定。特别对于实践类课程，明确对核心能力的考核目标，结合企业项目管理和考核方式，加大过程考核比重。对实践环节制定细化的考核制度，用量化的标准衡量和保证学生实践能力的培养质量，建立适应“专业对接产业”目的考核和管理的新途径。
2.调整师资队伍建设思路，制订符合产业发展需要的专业带头人、骨干教师培养计划，通过引进、培养、聘任具有行业影响力的专家教授作为专业带头人，聘任一批行业企业专业人才和能工巧匠作为兼职教师，派遣专任教师到企业中实践、国内外进修培训等途径，加快双师结构专业教学团队建设，组建具有教学、研发和社会能力的双师结构合理的优秀教学团队。
建立“校企互聘互管”的机制，鼓励专人教师下企业锻炼如承担企业科研项目或社会服务项目，并将其作为晋升职称或评先评优的条件之一。建立一支稳定的企业兼职教师队伍，充实教师队伍的力量，最终形成专业带头人、骨干教师、兼职教师和“双师”素质的中、青年教师为主体的多个层次的科学合理的教师团队。目前，学校已经在“双师”型师资培养方面走出了第一步，提出了百名博士进企业的目标，光电子专业每年将有1―2名博士到企业一线参与设计和生产。
3.与课程体系配套的实验实践场所建设是保障“专业对接产业”人才培养方案顺利实施的重要条件，由于光电类实践类课程所需设备“多”而“杂”，并且仪器一般比较精密贵重，因此实验室的建设更需要贵精而不在多，目前，宁波工程学院的电子实验实训中心已建有光电信号检测、光纤通信、激光原理、光电子技术、发光二极管（LeD）设计与检测等5个实验室，但是，实验设备普遍面临功能单一、组合型差、自主开发功能缺乏等缺点，因而导致实践训练的能力与企业需求脱节。我将邀请企业技术人员或管理人员指导并参与实践场所和实验室的建设，所购置设备尽量满足模块化、易组合、可替换的特点，并且兼顾自主设计和开发的功能，使其既能满足教学需要，也尽可能贴近实际生产，使学生在校内就能了解企业的真实环境，缩短现代企业人才需求与学校教学的距离。提高实践实验室的开放性，实现实验室的实践教学、学生竞赛、企业项目开发等多功能性。
四、结语
基于专业与产业的精确对接点，找准专业培养方向的定位，提炼光电子专业的核心知识与核心能力，进行课程体系的调整优化以及保障机制的建设，才能实现人才培养方案改革的有的放矢。这是提高应用型本科院校的专业人才培养质量的关键，不仅有助于提升宁波工程学院的专业特色及品牌专业建设，还能培养出适应本地区产业发展需要的应用型专门人才。
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光学工程方向篇3
2011年3月8日，安徽省宿州市中级人民法院认定，方光罗在任商贸学院院长期间，在新校区建设过程中，为赵蔚静、李仙英等人在工程中标、工程借款、工程款支付及工程审计决算等方面谋取利益，先后36次收受他人财物71.4万元和猴年金银纪念币1套，一审以判处方光罗有期徒刑12年。
“肥肉”大家分
安徽商贸职业技术学院是2000年由安徽省商业学校和安徽商业职工大学合并建立的公办全日制专科层次的高等职业院校，坐落于长江之畔的芜湖，占地560余亩，其中位于芜湖高教园区的新校区占地506亩。2001年3月起担任商贸学院院长的方光罗是新校区建设领导小组组长，拥有最终决定权。就在建设“具有现代风格的园林式校园”过程中，方光罗在人情和金钱面前，迷失了自己。
2003年夏天，方光罗的老同学、芜湖某银行行长向他介绍认识了厦门市园林建筑工程公司项目经理赵蔚静及其丈夫。赵蔚静提出要承包商贸学院新校区园林绿化工程，方光罗满口答应帮忙。
当年年底，新校区园林绿化工程对外招标。因方光罗有决定权，赵蔚静和丈夫决定先向方“表示一下”。她来到方光罗办公室，一边说“工程招标的事请方院长多多帮忙”，一边将装有6万元现金和2条中华香烟的彩色纸袋送给方光罗。
商贸学院新校区建设的大项目由芜湖市招标办招标，小项目则由学院建设领导小组决定。芜湖市招标办规定，招标后学院可以在前两名中选择一家作为中标单位。2004年2月份，园林绿化工程开标，在参与投标的8家公司中，最低报价387.4万元，赵蔚静夫妇的公司报价409.8万元，排名第三。评标时，方光罗说，赵蔚静是银行行长介绍的，我们的新校区建设全靠这家银行的贷款支持，要优先考虑。方光罗还自己出面协商，让赵蔚静将工程造价压到387万元。赵蔚静欣然同意，这样，厦门园林公司中标。
中标后，赵蔚静与丈夫商量向方光罗再“表示一下”，她又到方的办公室，将装有用报纸包好的现金3万元、中华香烟2条和猴年金银纪念币1套的彩色纸袋送给方光罗。
2004年年底，许多施工单位都想多结算工程款，商贸学院的资金紧张，赵蔚静派人找副院长金跃武签字不成，就找方光罗协调，方专门为此事向金打招呼。最终，商贸学院付了赵蔚静60万元工程款。赵蔚静为此又送给方3万元。
虽然赵蔚静开始只签到387万元的工程，但在施工过程中，又增加了333万元工程项目。2005年下半年，工程进入审计阶段。赵蔚静报送的审计金额是760多万元，芜湖平泰建筑工程造价师事务所根据合同和中标通知书确定的工程量进行审计，核减去200多万元。夫妻俩不同意审计结果，向学院和审计单位提交了意见报告。赵蔚静找到方光罗，说这样的审计结果，我们要亏死了，请求方院长在工程款审计过程中关照，减少损失。后来，方光罗主持召开三方参加的协调会，在协调会上方光罗提出，施工方提出的意见只要是合理的，校方都采纳，并安排人员对增加的工程量进行测量、签证，要求审计方根据校方的签证和意见对审计报告进行修改。之后，审计方重新出具了审计报告，审计金额增加近百万元，定为640万元。赵蔚静获知审计结论后，心里乐滋滋的，又用报纸包了5万元、2条中华香烟送给方光罗。加上方光罗的儿子上大学、过年过节时所送，赵蔚静先后11次送给方光罗24万元和猴年金银纪念币1套，成为“第一行贿大户”，被法院以行贿罪处罚。
新校区开建后，校外校内很多人都盯上了这块“肥肉”。李某的丈夫是商贸学院的中层干部，2003年年底，她听说商贸学院有涂料工程要招标，于是跑去和方光罗说，她想做学院的涂料工程，请方院长多关照关照。方光罗一口答应能关照的肯定关照。李某和合伙人为此成立了一个建材经营部，参与投标。在涂料项目评标会上，方光罗提出李是学院教职工家属，“能关照的要尽量关照”，大家都同意他的意见，李某顺利中标。
李某和合伙人商量，接到工程要向学院领导“表示表示”。不久，方光罗的儿子考上大学，她到方家送了5000元。李某既懂工程的“潜规则”也懂“感恩”，考虑到结算工程款需要方光罗签字，她先送方5万元。2006年春节期间，李某到他家中送一个水果篮，篮里装着用红色塑料袋包的3万元。2007年年初，为感谢方光罗在招标及结算工程款过程中的支持和帮助，她在方家门口，把装着8万元的黑色塑料袋送给方光罗。李某和合伙人先后做过商贸学院教学楼、办公楼、实训楼、学生公寓等内墙涂料工程，总业务量224万元。
和审计局讨价还价
在新校区建设中，许多工程虽明文都要走招投标程序，但就是走个过场，其实都由方光罗拍板，倾向于谁中标谁就能中标，想给谁做就给谁，很少有人提出不同意见。
2003年上半年，商贸学院委托芜湖市招标办对商贸学院新校区实训楼一期工程进行招标，中建七局芜湖分公司项目经理何道茂参加投标。评标时，第一名是芜湖一家建筑公司，方光罗说了一句“中建七局芜湖分公司资质高，我们学院要由资质高的公司来承建”。结果，何道茂以中建七局芜湖分公司名义承包了商贸学院的工程。后来，学院的实训楼二期工程、专业教学楼工程及其附属工程表面上进行招标，实际都是方光罗主持会议决定，由何道茂承包。为感谢方光罗在工程中标、工程借款、工程款结算以及工程审计决算等方面的关照，何道茂分8次送给方光罗10万元。
工程完工后，省教育厅委托安徽华瑞工程造价师事务所对实训楼、专业教学楼工程进行审计。初审结果出来，何道茂有异议，给方光罗送了1万元，请方出面协调。随后方光罗组织召开协调会，工程造价比初审时增加近20万元，基本上满足了何道茂的要求。
谁料，芜湖市审计局对商贸学院的图书馆和实训楼工程进行国家审计后，在华瑞工程造价师事务所审计结论的基础上把实训楼的总造价核减30多万元。审计局人员和校方交换意见时，方光罗和金跃武情绪激动，对审计初稿有意见，要求他们把审计标准放宽些。还专门向芜湖市审计局提出书面意见，认为核减实训楼31.92万元的理由不能成立。审计局没有让步，坚持核减。
何道茂要求方光罗想办法补偿损失。拿了人家手软，方光罗向何保证不会让他吃亏。方又在会上决定，造价100多万元的小吃一条街改造工程不招标了，直接交给何道茂施工，弥补他的损失。
大庭广众下收赌钱
在建设新校区的日子里，方光罗时常和工程承包商们待在一起吃饭喝酒，他们之间熟得不分彼此。马老板从中建七局芜湖分公司总承包的商贸学院装潢工程中，以100万元承包了教学楼大厅装潢工程。中建七局芜湖分公司不及时给他装潢款。马老板多次找方光罗，要求学院直接付款给他。方光罗出面协调并决定，商贸学院与马老板重新签订教学楼大厅装潢合同，并将该工程款直接支付给他。后来，马老板以新世纪公司名义中标大约140万元的行政楼装潢工程，又没有钱启动，就找金跃武和方光罗帮忙。方光罗开会研究决定，扣除工程保证金后，把剩余的工程款拨入新世纪公司账户，这样解决了马老板没有钱开工的困难。马老板先后做了商贸学院600多万元工程，自然对方光罗感恩戴德。
有天晚上，一帮包工头请方光罗等人吃饭，酒足饭饱后就在包厢里“推牌九”。马老板手气好，赢了七万多元，当场就给在场的人每人发几百元。当着众人面给方光罗1.省略
检察官点评：
监督乏力导致腐败
类似因工程建设产生的高校腐败案在全国很多地方都有发生，而且大多是窝案。据统计，最近五年，高校职务犯罪案件数占全国教育系统案件数的比例约为1/4，其中80%的案件和基建有关。虽然大家早已不把大学看做是纯净的“象牙塔”，但是高校沦为腐败犯罪新的高发区，还是让人感到震惊。
光学工程方向篇4
1既有培养方案存在的问题
我校对于该专业方向曾经制定了2009和2012版的培养方案,对比两个方案,我们发现其中变化不大。从光伏产业发展情况看2009版培养方案是符合当时光伏产业发展特点的,当时光伏产业高速发展,对相关人才的需求可以说是不计成本和代价的,且当时国内开设有相关专业的高校少之又少,因此2009版的培养方案处于摸索阶段,实际是基于传统物理+部分光伏知识的结果。而2012版培养方案修订实际是在2011年,对于2012年出现的巨大变化始料未及。按照此两种培养方案,在教学中,我们看到对于学生日后所从事的光伏产业的相关知识储备不足,而传统物理知识过多,造成该方向教学质量明显下降。
学生毕业后对要从事的行业了解甚少,这一点在我们带学生去企业实习中已经有所反应。为了改善该方向教学现状,我们在课堂上作出了种种努力,例如降低教学难度等,加大光伏知识的讲解,但是受制于专业建设的设计,教学依然没有得到太大改变。
众所周知,专业培养方案的制定要找准本校人才培养定位,充分发挥自身的人才培养特色,注重人才培养的行业企业背景,强调人才培养模式的改革创新。2009版和2012版的培养方案在培养目标、培养要求、毕业标准等基本的方案内容上问题不大,但是对于专业建设的设计需要做调整。为了帮助学生更好地适应光伏方向,我们试图在光伏产业特点、新形势下机遇与挑战的基础上,结合专业培养目标,在本校实际情况下,研究专业建设的设置,从而使教学质量得到实际意义上的提高,使学生能够从容面对将来的就业。
专业建设,即一个专业所设置的课程相互间的分工与配合构成的。专业建设是否合理、课程内容是否先进直接关系到培养人才的质量。而且,一个专业要具有区别于其他专业的培养方向和业务范围,就应有自己独立的专业建设。光伏方向的课程划分为通识教育平台课程、学科专业基础课程、专业(方向)课程、集中实践环节和课外实践环节五个方面。
2012版的培养方案中,公共基础教育平台、学科基础平台、专业教育平台、选修课程、集中实践与第二课堂占总学分的比例分别为35.59%,22.03%,13.84%,14.41%,11.86%和2.26%,从中可以看出对于具体光伏方向的选修课程只占到了总学分的14.41%,这对于学生的成长和就业是不利的。而基础课程(包括公共基础教育平台、学科基础平台、专业教育平台)其比例高达71.46%,两者相比较,可以明显看出对于相关光伏产业的知识传授是偏少的。
应用物理学(光伏方向)作为一个面向产业发展,为产业提供人才的专业,其专业发展应该紧密联系光伏产业发展方向,把握产业发展的特点。例如国家允许私人发电并网,其中私人发电很大一部分就是家庭光伏发电,这就要涉及到太阳能建筑一体化、太阳能光伏发电系统等课程,而在我校应用物理学(光伏方向)专业的专业建设中并没有相关的课程。
因此,对于应用物理学(光伏方向)专业的专业建设,要体现产业特点、发展趋势,唯有这样学生才能够增加基本技能的锻炼,培养学生创新精神和实践能力,达到提高人才培养质量的目的。
2专业建议的几点思考
2.1一条主线
结合应用物理学专业特点和徐州作为新能源发展较好地区的优势,我们提出"科教结合"、"校企结合"(协鑫集团、海润光伏、艾德太阳能等)一条主线,坚持四年实践教学不断线,通过构建实验、实习、创新实践三大硬件平台,构筑课程体系框架,校企联合编写特色教材、开设学科思维意识讲座以及在学分基础上探索创新学分等手段,保证实践教学的规范性、科学性、目的性的有序长效开展。
2.2平台建设
融合我院拥有的太阳能驱动LeD照明系统工程技术研究中心、薄膜太阳能电池工程技术研究中心、徐州市光电工程重点实验室、徐州市新型电池材料重点实验室等资源,强力打造功能集约、开放充分、高效共享的实践教学基地,力争实现教学、实习教学和创新实践教学的三大教学平台,且三大平台相辅相成。
2.3课程设置
除保障通识通修的基本科目,例如思政课、外语课、高数课之外,将剩余学分分成学科基础、学科基础选修、专业发展选修、就业发展选修等课程类型,现实目的多样性的分层次、模块化的课程体系构架。
2.4实践模拟
以企业对员工的要求来培养学生,将今后学生面临的工作任务转化成彼此独立又相互联系的项目化的教学是当前新形势下探索专业建设改革新的核心。具体来说,就是选取典型的企业任务作为载体,以学生出发点,同时根据工作任务的性质,工作工程的顺序和学生已有的通识基础进行教学设计、安排教学活动,实现理论教学与实践教学的结合、能力培养与工作岗位对接的目的。
例如江苏省提出要大力发展分布式光伏发电系统,以此实际需求,把能够独立完成光伏发电系统安装与维护的技术人才作为培养目标,围绕这个实际目标,将教学过程分为三大类:
(1)项目申请
作为受政策影响较大的产业,光伏企业很大一部分市场直接来源于政府,因此与政府打交道必不可少,类似申请书,项目书的书写必不可少,因此要求学生要具备相关的知识。我校已经决定在2015级学生中开设《
大学语文》,这对该部分的教学是一个很好的补充。同时应该鼓励学生,选修文学院开设的《应用文写作》等相关的公选课程,加强该方面的锻炼。(2)项目执行
项目申请到后,就涉及到项目的执行。这当中包含了光伏组件的选择、控制器、逆变器、防雷接地系统、流量监控等的选择,为了更好地服务学生,我们目前已经开设《光伏材料》、《硅片晶控技术与加工工艺》、《光伏发电系统的设计与施工》、《光电子技术》、《材料物理与化学》、《光纤技术及应用》、《电子材料与器件测试技术》等课程,但是应该清楚看到要完成这个任务,学生还应该选修《太阳能建筑一体化技术与应用》、《材料、制备工艺及检测》、《太阳能光伏发电技术》等课程充实学生的知识水平。
(3)项目运营
众所周知,我国大部分的光伏电站的发展,都存在重建设和轻管理的问题,如果不重视运营管理,会造成较大的安全隐患;组件不注意清洁维护,严重影响发电效率;反之,加强运营管理,则可以保证设备及人身安全、减少业主经济损失;获得更高的发电量,提高经济效益;良好的运营维护管理可以有效的减缓组件的衰减及系统效率的降低速度。所以这些运营管理对今后的电站投保以及电站交易有重要意义。而这部分内容在当前的人才培养方案中没有得到体现,虽然我们也意识到这个问题的严重性。例如我院2014年12月8日与协鑫新能源运营管理有限公司签订了合作协议,其中一个重要内容就是让学生去其运营的电站协作运营管理。但是应该在培养方案适当加一些类似的课程,以及请协鑫公司等相关公司帮忙共同编写相关的教材,使得学生能够更好地适应未来的工作。
3拓展实验室功能
围绕学生充分就业这样一个中心问题,构建以模拟工作任务为核心的实验室管理体系,在实验室运行过程中,除保障基本实验外,应该鼓励学生实现自主管理,注重过程的运行模式,坚持项目制度,注重过程管理。以江苏省大学生物理竞赛、节能减排大赛、大学生"挑战杯"学术/创业竞赛、点子设计大赛等科技竞赛为纲,鼓励学生积极参赛,自组团队,自定题目;同时通过专家会诊把脉等措施,赋予实验室学生实习的消化功能,培养学生自主解决实际问题的能力。
4学生对行业的热爱
光学工程方向篇5
200*年上半年，按照中央六部委及重庆市关于做好200*年农村劳动力转移培训阳光工程实施工作的指示精神和部署安排，以“三个代表”重要思想为指导，以“政府推动、学校主办、部门监管、农民受益”为原则，以提高农民科技文化素质和就业技能为目标，研究制定了万州区农村劳动力转移培训阳光工程具体计划和实施方案，并将重庆市下达的培训指标分解落实到各定点培训基地，督促、指导各培训学校开展农村劳动力转移培训，并取得了良好效果。现就半年工作总结如下：
一、半年工作完成情况
今年上半年，通过多形式、多渠道地宣传阳光工程培训的政策和意义，造大声势，让广大农民了解、参与阳光工程培训。截止6月25日，全区已举办焊工、电工、电子维修、计算机操作、建筑工、美容美发、厨师、手工工艺、餐饮服务等专业培训班36期，共招收农村学员2108人。现已结业1597人，转移就业1574人，在培511人。发放培训“代金券”26.433万元，审核财政补助资金报帐48.139万元(其中200*年发放的代金券28.015万元)。
二、采取的主要措施
1、调整充实工作班子。为进一步搞好阳光工程培训工作，在区划调整归并后，调整了阳光工程领导小组成员单位人员变动的成员，并根据各成员单位自身行业特点、工作职责和系统资源，将扶贫办、移民局纳入阳光工程成员单位，参与农村劳动力转移培训工作，加强了“阳光工程”的领导，形成了条块结合、部门联动、分工协作、齐抓共管的工作格局。
2、抓制度管理汇编。自2003年“阳光工程”在我区实施以来，我区农村劳动力转移就业培训对促进农村富余劳动力向非农产业和城镇转移、农民增收起到了积极的作用。但是，在实施过程中仍存在许多不足，与上级要求的差距大，急需规范、完善管理。因此，根据国家六部委和重庆市对“阳光工程”的要求，结合我区实际，今年上半年狠抓了本区阳光工程项目管理办法、招投标办法、基地认定办法、代金券发放及财政补助资金管理办法、检查验收办法等各项管理制度编制，以规范相关部门和定点农村劳动力转移就业培训基地开展工作，提高我区农村劳动力转移就业工作的管理水平，确保阳光工程顺利健康实施。
3、抓培训计划及方案制定。根据重庆市“百劳、阳光工程”要求，结合万州区工作实际，拟定了《万州区2005年农村劳动力转移培训阳光工程实施方案》，计划培训10000人，重点突出农村劳动力转移就业前的短期职业技能培训，并上报重庆市劳务办、阳光办。同时，向各培训学校下发了《万州区关于做好2005年农村劳动力转移培训阳光工程工作的意见》。
4、抓培训基地建设。为多渠道、多形式、多层次开展劳动力转移培训工作，进一步调动培训机构的积极性，今年培训基地认定继续实行招投标的形式，由办学单位申请，并按照《2005年万州区农村劳动力转移培训阳光工程基地认定办法》的规定和程序，参照去年阳光工程培训检查验收的情况，经劳务办、阳光办组织评审小组实地踏堪调查、评审，择优确定了万州区职业教育中心等28所培训机构为2005年“阳光工程”定点培训基地。其中：新增培训基地7所。
5、竞标分解阳光工程培训指标任务。根据定点培训基地的办学条件、师资力量、培训能力及输出渠道，结合区委、区府着力打造“三峡缝纫、万州保安、万州电焊”三大劳务品牌的构想，通过公平、公开、公正的竞标，劳务办、阳光办领导小组评标、定标，报区政府核定，将8130人、41个工种的“百劳、阳光工程”示范培训任务指标分解到了28所定点培训基地。
6、抓培训质量管理。首先是及时与各定点培训学校签订《培训协议》，督促培训学校“自主招生、自主培训、自主管理、自主安置就业”的同时，建立规范的培训台帐、转移就业台帐和资金使用台帐。其次是严格参培学员的身份审查。只能是持重庆市境内户口、年龄在16-45周岁的农村学员，有身份证的出据身份证复印件，没有身份证或身份证过期的由当地派出所出据有本人照片的户籍证明和户口复印件，以此界定学员身份，为发放代金券提供依据。三是坚持到培训现场发放代金券，严禁冒领、代领。四是坚持培训月报制，每月30日前向各承培学校收集《“阳光工程”培训进度月报表》、《阳光工程培训转移情况统计表》，并按时上报重庆市阳光办、全国阳光办。
7、抓宣传引导。一是利用“科技赶场”、“送科技入户”，向广大农民宣传党和国家对农村劳动力转移培训的一系列方针政策和鼓励农民进城务工的优惠政策，动员他们解放思想、转变观念，走出家门，积极参加培训。二是利用新闻媒体宣传、报道一批转移就业、“劳务致富”的学员典型，使他们的先进事迹产生示范效应，扩大“阳光工程”培训的影响力。三是抓阳光工程专栏、板报，引导农民如何报名、学什么、学后去向、享受哪些优惠政策；四是组织承培学校定期或不定期进行经验交流、总结，相互学习，取长补短，从而推动“阳光工程”培训工作上新台阶。半年来，累计印发各种宣传资料、农村劳动力转移培训明白纸3.6万余份，组织召开培训研讨及经验交流会2次，编发简报3期，建立跟踪服务卡40张。
三、存在的问题
1、培训资源较为分散，不易形成大的拳头或品牌。
2、招生困难。万州区虽有农村劳动力85万，急需转移的13.5万人，但农民意识不到位，注重眼前利益，宁愿下苦力、打短工、挣现钱，也不愿交钱、化时间参加培训学一技之长，“要我学”的现象普遍存在。
3、转移就业难。承培学校一般按照所接用工需求订单来组织招生培训，但经培训、考试考核合格，向外地转移安置时，部分农民“故土难离”，不愿输出到外地务工，而本地二、三产业容纳量有限，造成转移就业安置困难。
4、培训收费困难，经费不足。万州属贫困山区，农民意识差，还处于“要我学”到“我要学”的转变初期，向农民收取培训费十分困难。各承培学校为完成培训任务指标，只好采取利用财政补助资金“免费”培训。但财政补助资金每人每期不足200元，远远不能支付技能培训所需费用，导致提高培训质量难度大。
5、宣传报到力度不够。各承培学校在“阳光工程”培训中都做了大量扎实的工作，积累了丰富宝贵的经验，涌现了大批培训就业致富的学员典型，但在宣传、报到上较保守，宣传引导力度不够，致使“阳光工程”培训效果和影响不显著。
四、下半年工作打算
1、大力开展培训，加快培训进度。今年区阳光工程计划转移培训10000人，目前才培训2108人，与完成全年任务还有很大差距。所以下半年必须全力以赴，加快培训工作进程；及时调整完成任务困难的承培学校任务指标，确保全年培训任务按时、保质、保量的完成。
2、继续规范培训项目管理。一是要建立和完善各项规章制度。二是监督承培学校建好培训台账和转移台账。培训台账一定要说明农民姓名、家庭住址、身份证号、培训专业和培训时间；转移台账要说明农民就业单位和联系方式，便于检查和核实。
3、强化培训质量。“阳光工程”既是“民心工程”，更是“德政工程”，重点抓好转移就业前的短期技能培训，使参训人员真正学到一技之长。
光学工程方向篇6
关键词：光学三维测量；三维激光扫描；面结构光
光学三维测量是指运用光学方法获取物体表面的三维立体坐标的技术。光学三维测量利用现代光学技术成就，结合光电子学、计算机图像处理等学科成就发展起来的一种先进测量技术。
1光学三维测量的分类
图1光学三维测量技术分类图
光学三维测量技术按测量原理可以分为摄影测量方法、结构光技术和光学干涉方法。摄影测量法是基于多视角的非主动式测量方法。在普通照明（阳光、日光灯）情况下，由摄像头获取多视角物体图像，利用计算机查找多幅图像的同态标记点，进而获得物体的表面形貌。结构光技术通过不同宽度且明暗相间的结构光照射被测物体表面，获取到的经物体调制的图像，再经过计算获取物体的立体形貌信息。光学干涉法是利用干涉原理进行测量，具有高精度、高分辨率等优点。以下介绍几种常见的光学三维测量方法。
图2三维激光扫描工作原理图
三维激光扫描技术根据光学三角形测量原理，以激光作为光源，光电探测器接收反射光，通过对采集到数据进行计算得到物体的深度信息。三维激光扫描仪包括发射器和接收器。发射器射出一束脉冲激光，激光经过物体表面漫反射，沿相同路线射入接收器。由脉冲激光发射到反射被接收的时间tL可计算出扫描点到扫描仪的距离值S。扫描仪内精密测量系统获取每个激光脉冲的水平方向角α和垂直方向角度β。依据上述数据计算出扫描点的三维空间坐标（Xp、Yp、Zp）[1]。
双目视觉技术属于摄影测量方法，是通过视差原理被动测量三维数据的技术。双目视觉技术测量物体三维形貌的原理是，从两个或以上的视角去观察一个物体，获得多张不同视角下物体的二维图片，根据三角测量原理得出同一个像素点的坐标偏差，以此获得测量物体的三维形态。此过程与人眼的立体视觉原理相类似[2]。
面结构光系统由投影仪和数码相机组成。投影仪将明暗相间光栅条纹投影到待测物体上。物体高度的变化引起光栅条纹的形变。条纹形变可认为是载波信号相位和振幅被空间物体调制。数码相机拍摄调制后的图像，对其进行解调制，获得物体的整个高度信息值，依照三角法原理，形成物体的三维立体影像[3]。
2光学三维测量的应用
光学三维测量技术具有诸多优势，如非接触式测量、高精确度、快速获得结果等。光学三维测量技术主要应用在虚拟现实、逆向工程、医学工程等领域。
2.1虚拟现实
利用光学三维测量技术对实物外形进行三维形貌扫描，经过三维建模软件处理，在计算机内生成人物、场景的三维模型。由三维模型生成人物动作，实现动画制作，满足电脑游戏、CG特效等场合需要。
2.2逆向工程
逆向工程是利用光学三维测量设备获取物体表面上所有点的三维立体坐标，根据坐标点信息利用三维设计软件进行实物模型重建的过程。逆向工程获得的模型被用于改进、完善原有的产品，被广泛地应用到磨具开发、汽车制造等领域，是现代产品快速开发的重要技术手段。
2.3生物、医学工程
运用光学三维测量技术获得人体骨骼、肌肉的数据用于人体工程学研究。例如根据人体相关三维数据，制作出符合人体生理结构的防护头盔、防护服等。三维光学测量技术还可以测量伤口的尺寸、分析人的面部结构、设计牙齿矫形手术等。
参考文献
[1]潘建刚.基于激光扫描数据的三维重建关键技术研究[D].北京：首都师范大学，2005.
[2]隋婧，金伟其.双目立体视觉技术的实现及其进展[J].电子技术应用，2004，30（10）：4-7.
光学工程方向篇7
关键词：光纤通信；二纤单向通道保护环；教学设计
1教学项目的工程来源
“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目来源于目前中国电信、中国联通等现网正在运行的光传输网络。由于现网中工程都比较复杂，我们需要对其进行细化分解，转化为符合教学规律的教学项目。我们从北京联通的光网络中提取出“西直门、二里庄、西三旗、清河”几个节点组成的环形网。如图1所示。
教学项目开发的第一步是在对工作岗位分析的基础之上寻找出行业中的典型职业活动，这是整个项目建设的基础。典型职业活动是对职业岗位所含工作任务的归纳提炼，可采用企业调研、专家访谈或交流会等形式获得。在“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目开发过程中，课程建设团队教师先后走访了深圳市讯方通信技术有限公司、中华通信系统有限责任公司、中兴通信公司、中国网通等企业进行了广泛调查，分别与一线员工、技术人员和企业管理层进行了交流，参观了相关工作岗位，了解企业对人才的需求。以此为基础，与深圳市讯方通信技术有限公司、北京金戈大通通信技术有限公司紧密合作，共同确定了典型职业活动的能力目标，完成了“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目的设计及组织实施。
2项目的教学设计
2.1学习任务设计
2.1.1学习任务
根据项目指导书和教师对项目的说明，分组讨论，明确项目要求，完成组内分工；使用教材、技术资料、课程网站等资源，学习并掌握二纤单向通道保护环的保护机理，能够根据业务要求，在教师或企业工程师指导下，组内成员协作完成组建二纤单向通道保护环，并能正确配置环网业务；验收通过后以小组为单位对项目完成情况进行评议，填写学习和工作过程记录单。
任务内容：
1.自愈保护环必备知识学习
2.组建与配置二纤单向通道保护环业务
（1）利用2套metro1000和1套metro2050设备组建二纤单向通道保护环网。
（2）在每两套设备之间开设一个2m业务，并实现二纤单向通道保护，在网管上配置并调试。
3.网络测试验收，并撰写项目总结报告。
2.2学习活动设计
“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目包含了“明确任务”、“知识准备”、“制定计划”、“项目实施”、“项目验收”以及“成绩评定”六个学习活动，它们遵循了组建光传输网络的工作流程，具有完整的行动过程，即“收集信息、制定计划、做出决策、实施、检查、评估”，如表1所示。
3项目的实施过程
“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目采用以小组为单位的方式进行，集中一天连排4学时，教、学、做一体化进行，实现“在学中做，在做中学”，通过实际组建二纤单向通道保护环的光传输网络，使学生掌握自愈保护环的工作原理、光传输网络的组建流程及网管的配置与调试，具备组建光传输网络的专业技能，如表2所示。
4项目的考核模式
考评设计是工学结合课程建设的重要方面，由于学生是通过完成项目来学习知识和掌握技能的，因此考核也必须针对过程展开。“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目采用过程考核方式，根据学生实际任务完成的情况、提交的技术文档资料情况、小组合作情况、交流沟通情况及学生的答辩情况作为学业评价的依据，这里既包括了专业能力评价，还包括了社会能力和方法能力评价。每个项目的过程考评成绩由学生“自我评价”和“教师评价”相结合的方式。
4.1职业能力考核
“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目要求学生在完成项目的过程中填写学习过程记录单和工作过程记录单，以便对项目实施情况进行跟踪，从项目的设计、实施，到项目的验收、总结，实现全过程监控和考评。职业能力评价如下：
准备工作包括工作任务和要求是否明确、实验设备准备、网管t2000的准备、相关知识的准备、网络拓扑和网元信息规划等。
任务实施包括组建物理光网络、明确单板配置信息、ip地址分配、时隙分配、在网管上创建和配置网元、创建光纤、创建公务和会议电话、创建路径保护、创建服务层路径、创建业务、调试与验
收等。
3、操作规范包括遵守机房工作和管理制度、各小组固定位置，按任务顺序展开工作、按规范使用操作，防止损坏仪器仪表、保持环境卫生，不乱扔废弃物等。
4.2通用能力考核
“二纤单向通道保护环网的组建、业务开通与调试”教学项目通用能力评价如下：
信息处理能力能够通过教师、团队或网络有效获取信息，明确工作目标，工作计划具体，具有可操作性。
情感态度与科学思维工作态度端正，能够运用逻辑思维方法进行问题研究，针对问题提出合理、有效的解决方案。
团队协作精神积极与组内成员合作，共同完成工作任务。
安全意识具有安全操作意识，按照安全规范使用各种工具及设备；
5项目取得的成果
项目完成后，学生成功组建二纤单向通道保护环光网络，要验证该网络的业务配置正确与否，一般有几种验证方法，在现网一般都是用误码测试仪进行挂表测试，在课堂上，为了直观，一般将数据网接入所建的光传输网络，看数据网能否联通进行测试。
测试成功后，学生需提交所有项目文档资料，包括学习过程记录单、工作过程记录单、和组内互评表等。
光学工程方向篇8
(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009)
【摘 要】通过对半导体激光光束特性进行分析，依据费马原理和非球面方程理论，对半导体激光准直系统进行数学建模，设计了利用两片式非球面透镜准直系统，并在zemax软件中进行了仿真，最后完成指标，具有良好的效果。
关键词Zemax；准直；非球面
0 引言
半导体激光器因其体积小、重量轻、阈值电流低等特点已被广泛应用于材料加工、激光通信、信号处理、医疗、军事等相关领域。但由于半导体激光有源层在横向和侧向的尺寸不一样，导致出射光束发散角较大且不均匀，严重影响了能量的传播和后续的测量过程。一般常用的激光准直的方法有圆柱透镜法、非球面柱镜法、光纤耦合法、渐变折射率透镜法和液体透镜法等。本文主要介绍利用两片非球面柱透镜的方法进行激光准直，并在zamax软件中进行仿真，同时提出一种对点光源整形为线光源的方法。
1 半导体激光光束特性
半导体激光的发光原理是基于受激光发射，满足粒子数翻转和阈值条件，模式可分为空间模和纵模。因为在横向和侧向的尺寸不一样，导致的衍射效应叠加的结果也不一样，最后形成输出光束为椭圆高斯的光束。本文讨论的是小功率半导体激光器，因为它的发光面尺寸较小，近似用基模高斯分布来分析，输出光束的光强分布可用下面的公式给出：
αx和αy分别为侧向和横向的远场发散角，这里定义在XZ和YZ坐标系下，Z轴代表光束传播方向，θx和θy为实际光束在侧向和横向的角度。一般情况下，激光器生产厂家给出的是半功率全角的参数，符号为θfwhm，这样可利用下面的公式求得αx和αy，如下：
2 非球面准直透镜组设计
2.1 非球面方程介绍
非球面可有非球面方程来表示，设非球面的对称轴为Z轴，如果在成像光学中即为光轴，坐标原点设在顶点，则方程可写为：
Z（r）为非球面的凹陷度；r为非球面的孔径半径，r2=x2+y2（若只考虑YoZ平面的话，x可以为零）；c为曲率半径的倒数；k为圆锥系数。
2．2 非球面方程参数确定
横向在光学设计中也可以理解为子午方向上，即YoZ平面，如下图所示。
根据费马原理可得到表达式：
式中dy代表光源距离透镜顶点的距离，ty代表透镜的厚度。将公式（4）按照公式（3）改写为：
最后得到横向的非球面方程各参数为：
设横向方向上出射光斑半径为y，横向远场发散角为αy，则根据图上关系易得：
联立公式（5）、（9）得：
在准直设计中会给出目标光斑大小y以及透镜折射率n，这样αy、y、n已知，计算得到，再代入式（6）~（8）中求出横向非球面透镜的参数。侧向的柱透镜的非球面方程系数可通过上面过程同样可以得到。
3 软件仿真与整形系统介绍
3.1 参数计算
本文选用半导体激光的波长为650nm，子午方向上的半功率全角θy=28°，弧矢方向上的半功率全角θx=9°。最后算得两个柱透镜的非球面方程参数为：
3.2 zemax仿真及结果对比
在非序列模式下对光源建模可以用软件里面自带的SourceDiode，然后设置它的子午方向和弧矢方向的发散角，两个柱透镜的建模可以使用软件里面集成的BiconicLens，然后根据本章计算得到的参数输入到相应的位置中，再在透镜后的位置放置Detector面，最后对半导体激光光线进行追迹，用接收面积为60mm*60mm的接收面在距离光源50mm、100mm和200mm处分别采集光斑图样，并与没有加准直透镜的系统进行比较。如下图所示，其中（a）、（b）、（c）图分别表示的是在50mm、100mm、200mm的光斑大小对比，最后准直后的发散角近似计算得到为0.29°，准直性良好，满足设计要求。
3.3 整形系统介绍
点激光整形为线激光通常使用柱面镜、回转棱镜等，但是柱面镜产生的是高斯光束，中心区域较两边能量高，直线亮度不均匀，而本文采用的鲍威尔棱镜则不同，它可以产生光强均匀的线光。鲍威尔棱镜是一种光学划线棱镜，入射光斑入射到鲍威尔棱镜前面的非球面表面，然后光线偏折，最后在后表面折射出去，可以仿照建立非球面准直的思路，对鲍威尔棱镜在zemax软件中建模并进行仿真。
4 结论
本文从理论出发，设计了在横向和侧向上的两片式非球面透镜准直系统。在给定设计参数的情况下求出非球面系数，并通过zemax软件进行仿真，该方法建模简单，可通过编写软件后自动计算参数，最后达到准直的效果良好，有待加工出实际透镜后做进一步验证。
参考文献
［1］聂建华,王峻宁.基于ZemaX的半导体激光准直镜设计方法研究[J].红外,2012,03:22-26.
光学工程方向篇9
【关键词】高职教育；工程光学；教学改革；考核方式
【中图分类号】G642.4【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2013）33-0-02
武汉软件工程职业学院激光加工技术专业是国家骨干高职院校的重点建设专业，《工程光学》作为该专业的一门专业基础课程，掌握好这门课程的基础知识和实践技能，对学生后续课程的学习和未来的工作，将起到非常重要的作用。但在这门课程的教学过程中，往往很难达到理想的教学效果，分析其主要原因有两点：一是教学内容与企业对高职学生所要掌握的基本技能有一定的差距；二是教师在教学方法和教学内容上往往沿用本科院校的教学方法。因此，加强对高职工程光学基础课程的教学研究，使之适应高职教学要求，充分调动学生的学习积极性，提高教学质量十分必要。笔者结合实际教学经验，提出从教学内容、教学方法、教学手段和考核方式等几个方面进行教学构建。
一、明确培养目标
高职院校光电类专业是面向社会实际需求，培养德、智、体、美全面发展，适应生产、建设、管理和服务的第一线需要，掌握光伏太阳能、光电器件、光电仪器等方面的专业理论知识，从事光电子产品的装配、调试、检测、维护等工作的高素质技能型专门人才。
目前，高职院校在《工程光学》课程教学中普遍存在的问题是：高职《工程光学》的通用教材不够完善，很少有与实际工程问题相联系的例子[1]，缺少生动性、趣味性和启发性的教学内容；在总课时的分配上，理论课时较多，实践应用课时较少；课程考核方式上，理论比重考核大而实践考核少，导致培养的学生所掌握的基本技能与企业对学生所要掌握的基本技能相差较大。因此，在教学中应重新构建如何使高职院校的工程光学课程的设置适应企业对人才的培养目标需求，如何使专业基础理论与后续课程设计衔接、过渡与铺垫，培养学生过硬基本功。
二、改革教学内容
课程教学要以培养学生的综合职业能力、创新能力和高新技术应用能力为抓手。从职业能力培养的角度来分析，确定教学的要求、突出课程的基本内容，这是对课程教学的普遍要求。而落实到《工程光学》这门课程，总体要求是掌握光学的基本概念、基本原理，使学生能根据所学的专业知识来解决工程中的一些实际问题[2]。因此，在教学内容方面笔者根据对人才培养的要求作了如下调整：
（1）重视基础知识和基本原理，适当减少繁杂的数学推导
根据学院国家骨干高职院校的建设方案，以及借鉴兄弟院校的教学经验和企业对人才的需求，完善人才培养方案，重新明确了教学内容和教学要求[3]，《工程光学》属于专业基础课，高职学生一般在大一就开始了该课程的学习。因此，教师应将《工程光学》教学内容紧密、巧妙地融合于各门专业课程中，为学生后续课程的学习打下基础。在理论课程的讲授过程中，由于工程光学课程要求学生具有较扎实的高等数学知识，这恰恰是高职学生的短板。因此，在教学中保证够用的原则下，应注重基本原理、定律的复习引导，适当减少繁杂的数学推导，强调概念的物理意义及其应用，同时既要涉及到相关原理的扩展应用，又要注意把握扩展的深度，这样在学习过程中就可以做到事半功倍，学生学起来也会相对轻松。
（2）根据市场需求，调整教学内容，深化教学改革。
由于《工程光学》课程涉及的内容非常广泛，在保证系统讲授工程光学基础知识的前提下，将生产一线涉及到的新技术、新工艺、新产品、新设备等相关的研究前沿和研究成果融入课堂教学中，同时根据人才培养方案的要求，来选取不同的教学内容。如：激光加工技术专业的学生通过学习几何光学、物理光学的基础知识，光学仪器使用及调试等基本知识从而使之掌握基本光学仪器测量技术，基本光路及光学现象的分析，激光光学器件调试技能，光学零件检测、特性分析等基本技能；光电子技术专业的学生必须具备光学元件的加工与检测，光学元器件的特性分析及调试，光电子设备和精密仪器的光学成像和测量系统分析。
（3）教学内容分理论、实验、实训三大模块有序开展。
理论教学指导实验、实训教学；反过来实验教学有利于对理论知识的理解，实训教学有利于对理论知识的升华。然而传统的实验教学通常在课堂时间内安排一些验证理论知识的实验内容，较少运用理论知识去解决实际问题，而且由于受课时的限制，学生只能做事先安排好的实验，几乎没有选择的余地，这种实验教学模式不利于发挥学生的学习积极性、不利于拓宽学生的知识面、不利于培养学生的工程意识及解决实际问题的能力。结合我院实际，对工程光学课程的实验教学进行了改革，将工程光学实验设置为一门单独的实验课程，制定独立的实验教学大纲，将课程学时数提高到48学时，系统地安排实验，在实验教学内容方面本着“逐步引导、循环上升”的原则[4]开展教学，在完成教学大纲规定的教学任务之余，实验室还面向学生开放，学生不受学时限制，可根据自己的时间来预约实验时间和内容，管理员只需准备好相应的实验器材，在实验过程中出现的问题，主要依靠学生自行解决，教师进行适当的指导，这样极大的锻炼了学生解决实际问题的能力。
实训教学实行“项目型教学”，使学生真正体验“学习的内容是工作，通过工作实现学习”，采用基于工作过程的光学零件加工工艺的实训课程，《光学零件CaD与加工工艺》是一门理论与实践结合紧密的实训课程，是光电仪器设计、光电器件、光学检测技术、光通讯等专业课程的重要联接纽带，是光学工程师和光电仪器工程师所必备的专业基础知识。通过实训使真正实现教室—车间，学生—员工，教师—师傅的转变，在整个实训过程中，分综合型和设计型两部分来安排实训教学内容：
1）综合性实训是通过理论与实践相结合的方式，帮助学生深入理解课程内容。实验内容中包含了“光学零件的上盘、下盘技术”、“光学零件加工工艺流程”、“光学零件加工质量检验技术”、“光学零件的镀膜和胶合工艺”等综合实验。“光学零件的上盘、下盘技术”主要是针对光学零件生产过程中所必需的加工夹具进行设计；“光学零件加工工艺流程”要求学生掌握光学零件的粗磨成型工艺、细磨工艺、抛光工艺、定心磨边工艺和检测的全套生产流程；“光学零件加工质量检验技术”要求学生会对加工工件的表面质量检验、面形检验、棱镜的角度检验、几何尺寸的检验；“光学零件的镀膜和胶合工艺”主要训练学生掌握光学零件特种工艺中薄膜设计和按一定技术进行结合的基本能力。
2）设计性实训是结合课程教学或独立于课程教学而进行的，实训内容具有一定的综合性、探索性。要求学生根据所掌握的Zemax等相应的光学设计软件在电脑上对所设计的产品进行仿真，着重培养学生独立解决实际问题能力和创新能力。
三、改革教学方法和教学手段
教学方法的变通，有利于学生对教学内容的理解，从而提高教学效果。结合实际情况，在授课过程中主要从以下几个方面进行了教学方法和教学手段的改革。
1、利用现代化的教学手段，提高学生的学习兴趣
工程光学课程图多、知识面广、公式推导复杂且具有一定抽象性。应用多媒体课件借助颜色、图像、动画等多种技术将授课内容图文并茂的展示给学生，加深学生对课堂内容的理解，提高学生的学习兴趣，而且可以大幅度扩展授课信息量，收到事半功倍的效果。另外，精心设计的多媒体课件，包括一些典型例题、习题的讲解、现代光学的实际应用，甚至一些光学知识专题讲座，用于课堂教学，同时上传到校园网上，供学生课后学习，以适用于不同要求、不同程度学生的需要。在讲授一些抽象的知识点时，使用多媒体课件能将单调、枯燥的理论知识变为生动、形象的动态画面，易于学生理解和吸收[5]；同时节约了大量的作图时间，有效提高课堂效率，从而解决了课程容量大与有限学时的矛盾。
（2）多做课堂演示实验，多设光学实验选修课程，激发学生的学习激情
课堂讲解与演示实验相结合，学生观看教师的实际操作，更有利于定理、定律的理解，有利于提高教学效果。充分利用已有的示教仪器和设备，适当增加演示实验教学。部分简单的光学演示实验可带到课堂上，对于一些比较复杂的光学仪器如迈克尔逊干涉仪等设备，可以在实验室进行理论教学，在讲到显微镜结构和物镜类型的时候，可将显微镜和物镜拿到课堂上，对着实物逐个部分讲解，再结合书上的光路图，学生就很容易记住显微镜的结构形式和性能参数。在全校大力宣传每年在武汉举办“中国光谷”光博会等重大活动，组织学生到光博会现场参观和学习，同时面向全院增设一些交叉性较强的光学实验公选课，内容向普及性、趣味性方向转移，以激发学生的学习激情。
（3）重视互动教学，创新教学模式，鼓励学生深度学习
为了提高学习效果，采用互动教学法，互动主要包括学生-老师互动、学生-学生互动、学生-内容互动等几种形式。运用互动教学能激发学生在学习上的兴趣，同时鼓励学生深度学习。结合笔者的教学经验：在讲授课程时，要在教学实施方案中设有交流、讨论专题，一般先由教师提出讨论题目、要点、阅读书目，学生可据此进行准备。讨论前可将全班同学分成几个学习小组，组内的每位同学分别承担不同的任务，通过讨论让学生交流各自的学习情况，使学生能相互启发、相互促进，从知识运作、技能训练、语言表达、归纳总结等方面得到充分的锻炼。在讨论过程中，教师可根据学生表达的不同观点，对每个小组的结果进行考评。因此，每个小组成员不但期望自己同组的同学努力，而且自己也会加倍努力，这样大大刺激了学生的学习积极性，有效地帮助师生完成教学任务，同时使师生之间、学生之间的交流更加密切，整个学习过程是通过“组内合作，组间竞争，课堂内外结合[6]”来完成。使同学思维更加活跃，培养了学生探究问题的兴趣、自学能力和独立思考的能力。
四、改革考核方式
课程考核在某种程度上具有导向作用，采取何种形式进行课程考核将关系到教学效果的好坏和教学质量的高低。根据《工程光学》课程内容特点对学生的成绩进行评定时，既要包括对基本知识掌握情况的考核，又要包括知识应用能力的考核。学生的总评成绩可由以下几部分[1]构成。
一是课堂表现和出勤情况，占15%。要求学生定期对教师所讲的教学内容进行总结，并在课堂上谈谈自己在学习中遇到的困难以及最终解决这个问题的办法。
二是知识考试，占40%。转变传统的考试观念，树立以能力测试为中心的考试制度，同时对考试命题提出较高要求，考题要能体现学生分析问题、解决问题的能力，要有利于学生发散性思维、创造性思维的培养。逐步探索多种考试方式，例如可以实行教考分离，考评主要由企业来完成等。
三是实践技能考试，占45%。实践技能主要分实验和实训两部分来进行考核，考核是对学生实践动手能力的高低进行评价，通过考核促使学生努力提高自己的实践技能。
五、结束语
工程光学课程是一门理论性和应用性较强的课程，由于现代光学学科的迅速发展，对工程光学课程的教学改革是教学发展的必然要求。实践证明，通过不断改进教学内容、教学方法对实现高职《工程光学》教学改革的总体目标和提高学生应用光学的能力很有帮助。
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光学工程方向篇10
（天津职业技术师范大学电子工程学院天津300222）
摘要：现代教育思想认为，学生是学习的主体，在教学活动中要充分调动学生学习的积极性，培养学生自主学习的能力，从而提高教育教学效果。在《基础光学》课程第五章“光的偏振”的课堂教学设计中，采用启发式教学方法及类比思维方法，可以充分调动学生学习的积极性，激发学生自主学习的能动性。
关键词：自主学习；教学设计；启发式教学法；类比思维法
中图分类号：G712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2014）01-0086-03
《基础光学》课程是我校电子工程学院电气信息大类（高本）专业的一门专业基础必修课，主要讲述几何光学和物理光学知识。本课程的学习，可使学生掌握成像和光的波动的基本理论和计算方法，为进一步学习诸如光电子器件与技术、光信息处理技术、光纤通信和集成光学等课程奠定理论基础，同时也为学生从事光学仪器的开发、光路的设计和从事光学教学等打下基础。由于生源水平参差不齐，对于理论强、公式多、理解难、知识点繁的光学课程的学习有一定的难度。笔者针对《基础光学》第五章“光的偏振”的课堂教学设计，从分析处理教材、选择教学方法、设计教学过程等方面进行了积极探索，旨在使课堂授课能够激发学生学习的兴趣，引导学生自主学习，独立完成分析、探索、实践、质疑、创造等学习阶段，实现学习目标。
工科专业光学教学存在的问题
光学课程的特点使工科学生学习起来有一定难度《基础光学》课程知识体系独立，理论性强，加之工科专业学生物理、数学基础知识相对薄弱，对光学的学习有一定的难度。例如，在“偏振”一章中，利用菲涅尔公式推导反射光与透射光的偏振态，学生不仅要熟练运用三角公式进行推导，还要对物理概念如振动分量、传播方向等有明确认识，并要建立数学结果与物理结论之间的联系。由于光学本身有一定难度，再加上学时减少、学生基础薄弱等因素的存在，工科专业光学课程的教学模式往往会导致教师满堂灌输、学生死记硬背被动学习局面，直接影响教学效果。
与专业联系不紧密，学生学习积极性不高《基础光学》课程本身与电气类专业方向联系不够紧密，特别是电气信息大类二年级的学生对光电子学科了解不足，往往导致“重电轻光”的局面。对学生的调查显示，超过60%的学生认为模拟电路、微机原理等与电类紧密关联的课程较光学课程更重要；大约30%的学生认为光学与电学有一定联系，同等重要；仅有约10%的学生认为光电子技术是科技发展的前沿，而其基础光学需要牢固掌握。学生不重视，学习积极性不高，就会出现旷课、消极学习等现象。
只注重理论知识的积累，不注重分析应用能力的培养“授之以鱼，不如授之以渔。”教育的目的不仅仅是教会学生知识，更重要的是学以致用，学会运用知识分析解决实际问题。比如，学生在掌握基本理论、基本概念的基础上，创造性地提出偏振光的产生方法、偏振态的检验方法以及偏振的应用，教师引导学生将书本知识转化为学生分析解决实际问题的能力等等。但实际上由于学时有限、学生无法与教师进行有效互动等因素，导致教师采用“填鸭式”教学方式，使教学过程变成单纯教师教的过程，束缚了对学生创新能力的培养。
引导启发，培养学生的自主学习能力
《基础光学》教学大纲对“光的偏振”一章的教学内容和要求如表1所示。
“光的偏振”是在掌握光的干涉和衍射等基本波动理论基础上讲述的内容，要求学生对光的波动本性、横波性、振动态等有清晰的认识。同时，“偏振”一章讲述的内容多且杂，包括偏振与横波性关系、五种常见偏振态、反射光和透射光的偏振态、双折射现象、光在晶体中的波面与波线、偏振态的实验检验、偏振光的干涉等。教师要理清教学思路、设计教学过程、合理使用教学方法，安排讲、学、练的时间，做到教师“讲”得思路清晰、激发兴趣，学生“学”得清楚明白、认真投入。在授课过程中应引导学生独立思考、自主学习，更有效地学会知识，掌握分析解决实际问题的能力。
（一）分析教材、梳理思路、整合知识
教材中“光的偏振”一章分为9个小节，涉及知识点较多，但综合起来可总结为以下4个问题：（1）光的偏振现象与横波性的关系；（2）五种常见偏振态；（3）如何将自然光改造成偏振光；（4）偏振光的实验检验。
对本章的整体知识结构可作如下分解。
第一，明确偏振现象与横波性的关系；理解为什么偏振现象可以作为区分横波和纵波的标志；分析为什么横波有偏振现象而纵波没有，进而总结偏振的基本概念（教材第一节）。
第二，了解横波振动量振动状态的多样性，介绍五种常见偏振态，包括自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光；详细介绍自然光、线偏振光、部分偏振光，重点学习如何将自然光改造成线偏振光和部分偏振光，其中包括反射光和透射光的偏振态（教材第一节、第二节）。
第三，理解光在各向异性晶体中的双折射现象、波面和波线，理解由各向异性晶体制作的偏振器件的基本光学特性。在此基础上，进一步学习圆偏振光与椭圆偏振光的获取方法（教材第三节到第七节）。
第四，偏振光的实验检验和偏振光的干涉（教材第八节、第九节）。
其中，第一、第二部分用2学时，第三部分用5学时，第四部分用3学时，实验用2学时。笔者仅就讲解“偏振”的第一次课分析课堂教学程序设计。
本章知识框架如图1所示。
（二）以教为辅、以学为主、教学相长
1.温故引新、联系实际、激发兴趣。兴趣是学生主动学习的前提。新课的引入要起到激发情感的作用，使学生受到感染，产生求知欲，产生主动学习的能动性。新课的引入分为两个部分，即温故引新和联系实际。
首先，以三个关联问题温故引新，引发思考，使学生带着问题开启新课的学习，对新课的意义有清晰的认识。（1）以复习回顾的形式，向学生提出“光的波动性如何得到证实”，学生在既有知识的基础上回答“光的干涉和衍射都无可辩驳地证明光的波动本性”。（2）提出“光波是横波还是纵波”的问题，引导学生思考振动与波动之间的联系，即光的振动分量与光波的传播方向之间是垂直的还是平行的关系。以学生的既有知识或经验知识会得到“光波是横波，其振动量的振动方向垂直于光的传播方向”。（3）“如何证实光的横波性”，偏振现象可以证明光的横波性，它是如何证明光的横波性的？它与横波间有何联系？采用旧知引新知的方法，可以使学生了解知识间的连贯性，以问题的形式引入新课内容，使学生带着思考学习，学习目的明确。
其次，引用实例，激发学生学习的兴趣和热情。引用图片等媒体资源向学生展示液晶屏、偏振片、3D立体电影等基于光的偏振的新技术，理论联系实际地激发学生学习的热情和兴趣。
2.设疑置问、引导思维、以学为本。本节新课程的内容包括偏振与横波性的关系，自然光、线偏振光和部分偏振光的基本特性，偏振光的获取方法及实验检验，其中偏振与横波性的关系是本节的重点，更是关键点，只有概念明确，才能对偏振现象进行深入研究，而难点落在反射和透射光的偏振态上。关键点知识的讲解采用启发式的教学方法。启发式教学法是教师在教学过程中扮演引导者的角色，通过设置几个层层嵌套的问题，引发学生思考，在逐一解决问题的过程中使学生完成新课学习。为了学习偏振与横波性的关系，可设计如下三个问题，层层深入，引发思考：（1）创造并分析机械横波与纵波的偏振现象。学生很容易会设计出手握绳子上下抖动形成机械横波；手推弹簧，沿弹簧往复振动形成机械纵波的例子。教师演示两个实例的偏振实验，由学生观察与分析得到“只有横波才有偏振现象”的结论。（2）为什么横波有偏振现象而纵波没有呢？学生经分析得出横波的振动方向相对于传播方向具有不对称性，而纵波的振动相对于波的传播永远呈对称分布的结论，即“振动方向相对于传播方向的不对称性”是造成偏振的直接原因，就是偏振的概念。（3）光波是否具有偏振现象呢？在了解偏振片工作原理的基础上，教师实验演示自然光通过两块偏振片后出射光强随第二块偏振片转动而发生周期性变化，学生得出“光波具有偏振现象，光波是横波”的结论。
对于关键点知识的讲解采用类比机械波的思维方法，形象生动，易于理解。同时，通过学生的分析探究，可加深学生对知识的理解。
自然光、线偏振光、部分偏振光的偏振态、通过偏振片后的现象及合成与分解等内容虽是重点，但理解起来较简单，主要采取绘制振动图像，使学生建立感性认知，对知识融会贯通。
课程知识的应用与提高拟解决两个问题：（1）如何将自然光改造成线偏振光和部分偏振光。这里主要采取教师引导、学生分组讨论、教师适当补充、学生综合总结的方式，解决本节的重点同时也是难点的问题。将自然光改造为线偏振光，最简单的方法是利用偏振片即可实现；也可以利用平面界面的反射和玻堆片的透射来实现。部分偏振光的获得可利用平面界面的反射和透射来实现。反射光、透射光偏振态的确定需要借助菲涅尔公式进行三角运算和分析得到，理论性较强，运算过程较繁琐，所以可适当做详略处理：对于反射光的偏振态，教师可引导学生进行详细的推导，掌握方法；而对透射光的偏振态则可布置为小组作业，由学生仿照教师引导的方法独立学习、分析完成。（2）如何用实验的方法区分自然光、线偏振光和部分偏振光？可采用分组讨论的方式提出解决方案，方案可以在后续的实验课上通过动手操作得到验证。
本节的课程结构和课时安排，引入部分8分钟，重点知识的讲解30分钟，难点知识20分钟，例题及应用练习27分钟，课后总结5分钟。
“学生为主体，教师为主导”，这是现代教学的指导思想。教师在教学过程中要充分调动学生的学习积极性，使他们变被动学习为主动学习，变厌学为乐学。笔者通过“光的偏振”课堂教学环节设计，引发学生思考，激发学习兴趣，使学生积极参与到教学活动中，引导学生自主学习。
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