光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研中的應(yīng)用及教學(xué)方法探微

摘要：大力加強(qiáng)光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研中的應(yīng)用研究，探究發(fā)現(xiàn)全新的教學(xué)方法，對(duì)于促進(jìn)光信息技術(shù)的發(fā)展與傳播就具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章首先簡(jiǎn)單介紹了光信息技術(shù)的內(nèi)容，然后介紹了光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研中的應(yīng)用，光信息技術(shù)教學(xué)方法等多項(xiàng)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：光信息技術(shù)；現(xiàn)代科研；應(yīng)用；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G4

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研以及生產(chǎn)生活的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。和電子信息技術(shù)相比，光信息技術(shù)具有更高的頻率、更高的速度、不存在路徑延遲、不存在電磁串?dāng)_等優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，大力加強(qiáng)光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研中的應(yīng)用研究，探究發(fā)現(xiàn)全新的教學(xué)方法，對(duì)于促進(jìn)光信息技術(shù)的發(fā)展與傳播就具有了十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、光信息技術(shù)

光信息技術(shù)就是將光學(xué)、光電子學(xué)、光信息學(xué)、光信息處理、光通信技術(shù)、電子學(xué)、光通信器件和計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子信息科學(xué)以及通信等學(xué)科進(jìn)行綜合研究的交叉學(xué)科。

二、光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研中的應(yīng)用

1、光信息技術(shù)應(yīng)用于激光打印

在激光打印機(jī)工作的過(guò)程中，激光打印機(jī)接受來(lái)自于計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在視頻控制器內(nèi)將二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，然后然后經(jīng)過(guò)視頻接口控制系統(tǒng)將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變成激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，最后經(jīng)激光掃面系統(tǒng)生產(chǎn)承載字符數(shù)據(jù)的激光束。

其具體工作流程如下：充電→激光掃描曝光→顯影→轉(zhuǎn)印→定影→消除。

2、光信息技術(shù)應(yīng)用于激光存儲(chǔ)

目前，比較先進(jìn)的激光存儲(chǔ)技術(shù)是全光光盤存儲(chǔ)技術(shù)。首先的信息的寫(xiě)入，通過(guò)激光將需要進(jìn)行存儲(chǔ)的信息記錄到介質(zhì)之上，在完成介質(zhì)光照微區(qū)物理或者化學(xué)變化后完成信息的存儲(chǔ)。信息讀出是通過(guò)低功率密度狀態(tài)下激光掃描信息軌道，通過(guò)光電探測(cè)器對(duì)信號(hào)記錄區(qū)域的反射率差別進(jìn)行檢驗(yàn)，然后進(jìn)行調(diào)解讀取需要的信息。

3、光信息技術(shù)應(yīng)用于全息技術(shù)

以基本光學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)，對(duì)物體每一個(gè)點(diǎn)的振幅和位相信息進(jìn)行記錄，就是我們通常所說(shuō)的全息技術(shù)。通過(guò)全息技術(shù)，我們只要找到全息圖中的一個(gè)點(diǎn)，就可以重現(xiàn)原來(lái)物體的整體形象。將計(jì)算機(jī)技術(shù)和全息技術(shù)相結(jié)合，可以產(chǎn)生更加完美、可靠的全息圖。利用光信息技術(shù)可以在全息圖上加入光電、光磁、熒光、紅外等防偽標(biāo)識(shí)，從而將光信息技術(shù)和防偽技術(shù)完美結(jié)合。

4、光信息技術(shù)應(yīng)用于光纖通訊

光纖通訊技術(shù)主要是通過(guò)使用光發(fā)射機(jī)、光中繼器以及光接收機(jī)的協(xié)同作用，完成信息傳遞的技術(shù)。其中光發(fā)射機(jī)主要是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)向光信號(hào)的轉(zhuǎn)變并將其注入光纖；光中繼器主要放大衰減的光信號(hào)；光接收機(jī)是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)變，并放大解調(diào)出原來(lái)的基帶信號(hào)。

5、光信息技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)

通過(guò)光信息技術(shù)可以隨時(shí)對(duì)一線生產(chǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)效率等信息報(bào)告，為現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)管理以及工藝調(diào)整提供可靠的信息。同時(shí)利用光信息技術(shù)能夠跟蹤新產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程，獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，從而縮短其開(kāi)發(fā)生產(chǎn)時(shí)間，不斷提高其自動(dòng)化、精確化、智能化水平。

隨著光信息技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和研究，光信息技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用與科技、國(guó)防、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)等領(lǐng)域，光信息技術(shù)在信息傳輸、貯存、處理等方面正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

三、光信息技術(shù)教學(xué)方法研究

1、創(chuàng)建全新課堂

在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，教師在整個(gè)課堂上既是導(dǎo)演，又是演員，而學(xué)生只是課堂上的觀眾。這樣的課堂，學(xué)生只是被動(dòng)地接受相關(guān)的知識(shí)。這樣的課堂完全忽視了學(xué)生作為教學(xué)主體的主體作用。在這樣的情況下，教師要大力加強(qiáng)課堂改革，在充分體現(xiàn)學(xué)生主體性的基礎(chǔ)上創(chuàng)建全新的課堂。

2、使用問(wèn)題引導(dǎo)法啟發(fā)學(xué)生的思維

問(wèn)題引導(dǎo)法就是通過(guò)提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，然后帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，并最終解決問(wèn)題的教學(xué)方法。例如：在學(xué)習(xí)全息照相課程內(nèi)容的過(guò)程中，可以首先舉出一些日常生活所涉及的照相的例子，然后啟發(fā)學(xué)生回憶普通照相的原理，然后讓學(xué)生認(rèn)識(shí)普通照相技術(shù)和全息照相技術(shù)的區(qū)別。接下來(lái)采用學(xué)生自我學(xué)習(xí)和教師講授相結(jié)合的方法解決問(wèn)題，教師可以使用多媒體手段展示成像的過(guò)程，然后利用波動(dòng)光學(xué)對(duì)全息圖的整個(gè)記錄過(guò)程進(jìn)行推導(dǎo)。最后讓學(xué)生按照教師的講解，并在結(jié)合教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上對(duì)光波再現(xiàn)的過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)掌握結(jié)果表達(dá)式中具體項(xiàng)目所表示的意義，進(jìn)而掌握全息照相技術(shù)的原理與特點(diǎn)。

3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生掌握課程內(nèi)容

光信息技術(shù)是一門一實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，要想真正讓學(xué)生掌握知識(shí)，首先必須讓學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)的操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證原理，加深理解原理，從而掌握這門學(xué)科。例如：教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的，將激光測(cè)量以及光電技術(shù)等實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行組合，從而進(jìn)行激光干涉測(cè)長(zhǎng)、全息術(shù)以及空間濾波等實(shí)驗(yàn)，這樣就可以讓學(xué)生參與到與課程內(nèi)容有關(guān)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，在提高學(xué)生積極性的基礎(chǔ)上，不斷提高自己的知識(shí)水平。

4、重視學(xué)生的自學(xué)能力

在教學(xué)過(guò)程中，教師要重視學(xué)生的自學(xué)能力。從自學(xué)能力上來(lái)講，經(jīng)過(guò)小學(xué)、初中、高中以及大學(xué)鍛煉，相當(dāng)多的大學(xué)生已經(jīng)具備了相當(dāng)高的自學(xué)能力。例如：在學(xué)習(xí)阿貝成像以及進(jìn)行阿貝-波特實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生難以理解平行光線入射物體后在凸透鏡的后焦平面上的圖樣竟然由衍射圖樣便成了頻譜圖樣。此時(shí)，教師如果組織學(xué)生通過(guò)自學(xué)將夫瑯和費(fèi)衍射與傅里葉變換進(jìn)行比較，就會(huì)明白了其中的道理，這樣再進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生很快就會(huì)明白圖樣變化的原因了。為此，教師要充分尊重學(xué)生的自學(xué)能力，給學(xué)生創(chuàng)造自學(xué)的時(shí)間和空間，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒疾閷W(xué)生的自學(xué)成績(jī)和效果。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光信息技術(shù)在現(xiàn)代科研中以及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這就要求教師和大學(xué)生立足實(shí)際，在掌握課程理論的基礎(chǔ)上，不斷增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，通過(guò)理論和實(shí)踐相結(jié)合，不斷提高學(xué)生的能力，為學(xué)生走向社會(huì)、走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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