《光電子技術及檢測》教學改革探討

李路+孫肖林

摘要：針對目前《光電子技術及其檢測》課程存在的問題及形成原因進行了分析，結合本學院的特點，討論了教學內容和方式、實踐教學、課外科技活動及考核方式等方面的改革措施。

關鍵詞：光電子技術；教學內容；教學改革；實踐教學

中圖分類號：G642 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）013-000-01

光電子技術是由電子技術和光子技術互相滲透、優勢結合而產生的，是一門新興的綜合性交叉學科，已經成為現代信息科學的一個極為重要的組成部分。《光電子技術及其檢測》是本學院電子科學與技術專業的專業核心課程，該課程是一門理論和實踐緊密結合的重要課程，在授課過程中要把課程特點和專業性質結合起來，系統介紹光電子技術的理論基礎和實際應用。然而對于不同類型學校的不同學生，對知識點掌握的要求、教學的方式以及授課的難易度都不應該完全相同。為了緊密結合本校培養應用型人才的辦學理念，培養學生的學習興趣和創造力，拓展知識面，指導學生的就業方向，對教學內容和方法、實驗教學環節及考核方式做一些改進是非常必要的。

一、教學內容及方法

本課程介紹光電子技術的理論和應用基礎，介紹光電子系統中關鍵器件的原理、結構、應用技術和新的發展。通過本課程的學習，應使學生掌握常用的光源及光度學的基本知識，理解光電子技術的基本原理、基本概念，了解光電子技術的應用實例，了解光電子領域的新成果和新進展，對光電子技術有比較全面、系統的認識和理解。

本課程安排在第五學期，學時數為32，由于課時較少，最初選擇的教材并不太合適，經過調整選用郭天太編寫的《光電檢測技術》（華中科技大學出版社）。其中基礎理論知識涉及到許多物理光學、晶體光學、半導體理論等基礎知識，講授過程中需要借助大量的新概念介紹、公式推導等，這樣會占用較多的課時，并且學生對枯燥的公式推導比較抵觸，很可能使他們從開始就失去對該課程的興趣；另外，光電系統和應用部分的內容涉及到很多具體的光電器件，如果僅僅依靠課堂上用板書或多媒體課件講授，很可能只讓學生對此只有一些概念上的了解而不是真正掌握，在實際應用中仍然比較陌生。針對該現狀，在教學內容上應該強調基本原理、基本概念的講解，盡量避免大量復雜的數學公式推導，講解時理論聯系實際，適當增加flash動畫、視頻材料，盡量調動學生對本課程的興趣。

二、實踐教學

本課程所對應的實踐環節為《光電子技術與器件分析實驗》課程，目前包含的實驗內容有：LD/LED光源特性測試實驗；COMS傳感器；線陣CCD原理及應用實驗；光電倍增管實驗；光纖數值孔徑測試實驗；太陽能電池綜合實驗；光電探測實驗；液晶光閥電光特性實驗。這些實驗內容相對應的實驗儀器一般為固定的實驗箱，這些實驗箱通常做成集成式的結構，也就是很多光電器件已經被固定在實驗箱上，只要按照實驗指導書的要求進行連線，按下相應的開關就可以進行實驗。這一類的實驗基本都是驗證性的，不能很好的服務于理論教學，不利于學生對實驗內容的理解，他們的創新思維和創新能力都得不到提高。另外，實驗室的硬件條件也是影響到實驗效果的重要原因，由于光電實驗的特殊性，一臺實驗箱最多能滿足兩位同學做實驗，目前的實驗儀器的數量很難滿足所有同學同時開展實驗，需要分批進行，嚴重制約了實驗教學的正常開展。

針對實驗教學環節存在的一系列問題，建設了相應的實訓平臺，增加實踐環節的就業導向作用，針對目前光電子行業的發展趨勢，增加“光伏發電實訓平臺”和“光電器件和光電技術綜合設計平臺”。其中，“光伏發電實訓平臺”是結合本學院“國家級大學生實踐基地”項目進行，可開設的實驗內容有：光伏系統電氣裝配實訓、分布式發電技術、光伏建筑一體化、光伏發電系統、光伏電站電氣控制、現代電能質量標準與測量技術、光伏電站安裝調試實訓、光伏跟蹤PLC控制實訓、光伏電站運行調試實訓、光伏電站監造實訓、光伏電站檢測驗收實訓、光伏逆變與儲能控制實訓等。“光電器件和光電技術綜合設計平臺”克服了之前實驗箱的弊端，采用模塊化的實驗方式，可提供更多的同學開展不同的實驗項目。該平臺由光學導軌、光學元件、電學元件、光電傳感器組件、各種不同應用的電路模塊以及儀器儀表等部分構成，除了可以完成平臺自有的眾多實驗項目外，學生還可依托平臺的各種模塊自行設計搭建各種實驗，還可作為相關專業的課程設計與畢業設計平臺。這樣便有利于學生深入理解基礎理論，全面掌握綜合技能，使所學知識得到系統鍛煉，有利于開發開放性的實驗教學內容，加強實踐研究與應用開發工作的進展，有利于培養學生獨立思考與創新思維。

三、課外科技活動

除了理論教學和實驗教學環節，適當的專業相關的課外科技活動能夠激發學生對課程的興趣，使學生在課外能夠提高動手能力、創新設計能力及團隊協作能力。結合學校的“科技節”活動，學院在教學改革過程中學院開展了“光伏設計大賽”，學生參與十分積極踴躍，效果很好。另外，要開展校企合作，由相關光電子企業的專家和技術人員對學生開設課程和專題講座，介紹一些前沿的知識，拓展學生的視野，指導學生的就業方向。

四、考核方式

考核一直以來都是學生最關注的環節，也是教師們一直在嘗試改革的環節。對于本課程的理論教學環節，一直以來都采用閉卷考試，而實踐環節都采用考察的方式。閉卷考試對于學生來說，需要對理論知識及理論知識的掌握非常熟練，這樣就會導致學生的考前突擊，并沒有真正掌握課程內容。因此針對教學內容的改變，考核內容也應相應的重基本概念、基本原理和應用領域，回避復雜的理論分析和理論計算。另外，考核方式也不應只靠最后一次成績定論，要結合平時課堂成績、實驗環節以及課外科技活動的表現，這樣的考核方式既可以讓學生重視理論知識，又不能忽略實踐環節和相關的課外環節。

五、結束語

以上就是對本學院《光電子技術及其檢測》課程的教學現狀分析及改革方式。通過對教學內容和方式、實踐教學、課外科技活動及考核方式等環節的改革，以期提高學生對光電類課程的興趣，開拓視野，培養他們的實際操作能力、創新設計能力，真正對就業起到導向作用。

作者簡介：李 路（1983-），男，漢族，江蘇連云港人，碩士，講師，研究方向：太陽能電池及應用。