光学工程论文范文
前言：我们精心挑选了数篇优质光学工程论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。
第1篇
专题：总体设计
专 业：机械工程
班 别：机自041
学 号：2
学生姓名：
指导教师：
完成时间： 2019年3月31日
学生宿舍地源热泵供热系统设计
----总体设计
1、选题的依据及意义：
1.依据：
进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置，热水供应装置已成为现代学校居住必备。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，热泵供热技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了地源热泵供热机组的快速发展。
随着生产和科技的不断发展，人类对地源热泵供热技术也进行了1系列的改进，同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术，现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制，并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。
2.意义：
地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时，它还可供应生活用水，可谓1举3得，是1种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同，主要分成3类：
空气源热泵系统 ( air-source heat pump) ASHP
水源热泵系统 (water- source heat pump) WSHP
地源热泵系统 (ground- source heat pump)GSHP
平时还有人把热泵系统按照1次和2次介质的不同，分别叫做：
空气---水热泵系统
水 --- 空气热泵系统
水 --- 水热泵系统
空气---空气热泵系统
这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。
为了和国际标准接轨，我们还是应该依照国际惯例来命名。在1997年由美国的ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统1了标准术语，无论是WSHP、GSHP都叫做GSHP--地源热泵系统。
另外，为了让我们在学习和讨论中更方便，介绍1些地源热泵室外能量交换系统的概念：
土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管)
地下水系统
地表水系统
这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图)
图。1。1土壤换热器(水平埋管)图
图。1。2土壤换热器(竖直埋管)图
图。1。3 地表水系统图
图。1。4 地下水系统图
2、国内外研究现状及发展趋势
1。 地源热泵的发展历史
地源热泵是1种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。这项技术最先开始于192019年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第1个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用。1985年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上，其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源，来供热或者取暖。上个世纪70年代以来，随着能源和环境问题的逐渐变得严重，在各个方面节能也被更多的考虑，以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来，随着能源和环境问题的日益突出，地源热泵的研究和应用发展迅速，国内外的很多高校和研究机构相继开展了理论和实际应用方面的研究。随着研究的深入，我们的地源热泵研究工作者在全国范围内举行了各种交流探讨会。中国制冷学会第2专业委员会主办了“全国余热制冷与热泵技术学术会议”;1988年中科院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”;中国能源研究会地热专业委员会于1994年9月6日至8日在北京召开了第4次全国地热能开发利用研讨会;从90年代开始，每届全国暖通制冷学术年会上都有“热泵应用”的专题;2019年6月19～23日，中美地源热泵技术交流会在北京召开，会议介绍了地源热泵技术，国外的应用状况和在中国的推广;山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合发起并承办“国际地源热泵新技术报告会”于2019年3月17日在山东建筑工程学院举行，加强了国内外地源热泵先进技术的交流。
2.地源热泵在中国的发展现状及前景：
目前在中国，地下水热泵系统已开始广泛使用，而土壤源热泵系统尚处于研究机构工程摸索和研究阶段。
从有关调查来看，地下水热泵工程真正成功的并不多。原因在于要实现100%的回灌，并回灌到同1含水层，不污染地下水，且能长时间稳定运行，并不容易做到。同时，还出现了大量不进行回灌的热泵工程，更有甚者，出现了直接利用地下水通入风机盘管内进行空调。这样做，1则污染水体，2则浪费水资源。
鉴于国内的国情和地源热泵系统自身的特点，我们对其各自的前景作1分析。随着地下水热泵工程技术改进和规范化，由于其突出的节能和保护大气环境的功能，还是存在着巨大的潜在的市场。水平埋管土壤源热泵，虽然占地面积大，但靠地表换热可以自然恢复地温，在年排热量和吸热量不平衡的地区应用比较有优势。而垂直埋管土壤源热泵，随着专业安装队伍的发展，钻孔设备的完善，势必会使造价大幅度降低，无疑会成为今后最有竞争力空调方式。
3、本课题研究方案：
本课题属于设计改造现有热水系统，学校宿舍的热水供应系统。在改造中应该充分考虑到：
1、 学生的定时供热，需要的功率及系统响应时间问题。
2、 属于改造系统，要和现有的系统相结合。
3、 考虑到成本问题，造价是否合理。
4、 在使用过程中维护的费用及技术的要求是否合理。
5、 运行的安全及噪音处理问题。
6、 废物的处理及环保问题。
4、本课题研究的内容：
广西工学院北区5#的热水供应改装。
1、该大楼空调工程包括：
1-6层的热水供应，所有宿舍。
2、设计参数：
每层有14个房间，每间8人，共6层。
3、柳州地区基本气象参数：
根据物候报告，5月1号到10月1号之间为高温区很少用热水，寒假期间不用热水
4、本课题具体研究内容：
(1)、循环水换热器的计算
(2)、土壤热泵系统(GCHP)的土壤换热器设计
地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分，是土壤源热泵系统设计的核心内容，其选择的形式是否合理，设计的是否正确，关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用。
地下埋管换热器设计主要包括地下热交换器形式及管材选择，管径、管长及竖井数目、间距确定，管道阻力计算及水泵选型等
(3)、布置型式
目前地源热泵地下埋管换热器主要有两种布置型式，即水平埋管和垂直埋管。选择方式主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本，如果场地足够大且无坚硬岩石，则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置，很多场合下这是唯1的选择。
尽管水平布置通常是浅层埋管，初投资1般会便宜些，但它的换热性能比竖埋管小很多，并且往往受可利用土地面积的限制，故1般采用垂直埋管布置方式。
3。1 水平埋管
水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟2层双管、单沟2层4管、单沟2层6管等形式，由于多层埋管的下层管处于1个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1。2～2。0m，双层管1。6～2。4m)
近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，1种是扁平曲线状管，另1种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋设的管子长度增加。
3。2 垂直埋管
根据埋管形式的不同，1般有单U 形管，双U 形管，套管式管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31～80m)和深埋(>80m)。
1)U 形管型：是在钻孔的管井内安装U 形管，1般管井直径为100～150mm，井深10~200m，U 形管径1般在φ50mm 以下
2)套管式换热器：的外管直径1般为100～200mm，内管为φ15～φ25mm。其换热效率较U 形管提高16。7%。缺点：⑴下管比较困难，初投资比U 形管高。⑵在套管端部与内管进、出水连接处不好处理，易泄漏，因此适用于深度≤30m 的竖埋直管，对中埋采用此种形式宜慎重。
(4)、地下埋管系统环路方式：串联方式和并联方式
串联方式的优点是：①1个回路具有单1流通通路，管内积存的空气容易排出;
②串联方式1般需采用较大直径的管子，因此对于单位长度埋管换热量来讲，串联方式换热性能略高于
其缺点是：①串联方式需采用较大管径的管子，因而成本较高;
②由于系统管径大，在冬季气温低地区，系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多;
③安装劳动成本增大;
④管路系统不能太长，否则系统阻力损失太大。
并联方式的优点是：①由于可用较小管径的管子，因此成本较串联方式低;
②所需防冻液少;
③安装劳动成本低。
其缺点是：①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高，以充分排出空气;
②各并联管道的长度尽量1致(偏差应≤10%)，以保证每个并联同的流量;
③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力，使用较大管径的管子做集箱，可达到此目的。
从国内外工程实践来看，中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多
(5)土壤换热器的埋管材料回路有相
5。1 管材选择
1般来讲，1旦将地下埋管系统换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性
⑶ 为了强化地下埋管的换热，国外有的提出采用薄壁(0。5mm)的不锈钢钢管，但目前实际应用不多。
5。2 管件与连接
⑴热熔联接(承接联接和对接联接，对于小管径常采用)
⑵电熔联结
(6)、埋管管长与埋管间距的确定
地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外，还需要有当地的土壤技术资料，如地下温度、传热系数等(可以通过热响应实验测得)。
6。1 水平埋管：确定管沟数目及间距
埋管管长的估算：利用管材“换热能力”，即单位埋管管长的换热量。水平埋管单位管材“换热能力”在20～40W/m(管长)左右，;设计时可取换热能力的下限值，即20 W/m。
单沟单管埋管总长具体计算公式如下：
其中L ——埋管总长，m
1 Q ——冬季从土壤取出的热量，Kw，
分母“20”是每m 管长冬季从土壤取出的热量，W/m
第2篇
对，都出现了镜子。从本质上说，都和光学有关。
大到探月的嫦娥卫星，小到日常生活中的单反相机、CD光盘，无论是国家进步，还是你我的生活质量，都与光学工程息息相关。由于光学工程的应用实践要求十分严格，相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作。因此，每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研。
由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科，相较于机械工程、计算机科学与技术等专业，开设此专业的院校并不多。总体看来，光学工程专业的考研竞争比较激烈，尤其是在一些光学工程名校之中，2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1。
目前，我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所。具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所，具有国家重点（培育）学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所，具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所。
我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢？
第一，重视院校综合实力，避免依赖单一数据。
各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标，且不同机构均有不一样的标准，很难客观真实地反映院校的全部情况。各院校的研究方向独具特色，互有长短，具体到每个研究方向，实力强弱更不相同，比如，光学设计这一领域，普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等。同样的道理，单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏，院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的，然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展，往往比宏观数据具备更大的影响，万万不可忽视。
第二，光学工程不是什么院校都能“玩得转”。
在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想，从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造。不可否认，一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差，甚至更有优势。但是，光学工程是一门“高富帅”的学科，只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科，而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校。主要原因体现在两个方面：第一，光学工程精密程度非常高，对实验仪器设备和资金的依赖性比较强，缺少国家重视和资金上的倾斜，院校很难承担昂贵的实验仪器设备，从而限制研究生的发展；第二，“985”院校导师的视野更加开阔，对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高，甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如Optical Letters等国际顶级光学期刊上。此外，高层次的院校学术氛围更加浓厚，出国深造、就业等方面也具备更大的优势。
在此背景下，有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读。本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学，以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析。
浙江大学：为强者而生
学科地位：浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内，该系前身为浙江大学光学仪器专业，是中国光学工程学科的诞生地，具有雄厚的学科实力。在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一。
学科特色：有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等国家级研究基地。目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构。
研究领域：浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广，包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统，光通信技术与系统和新颖人工光电介质等。
师资力量：光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物，大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授，在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作，获得了许多具有国际影响的学术成果。
地理区位：长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群，具有国际化、起点高的特点，相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景。
竞争情况：浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生。考研竞争极为激烈，从近年报录比便可见一斑。
考试特色：浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》。浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多，报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块。此外，也会考查一定的激光原理知识。
华中科技大学：光谷传奇
学科地位：华中科技大学光学工程近年来发展迅速，实力雄厚。尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一，学科地位非同一般。华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一。
学科特色：光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室（B类）、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构。其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建，依托于华中科技大学，联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建，已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台。
研究领域：华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术。
地理区位：华中科技大学地处著名的武汉光谷，当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高，产业价值巨大，尤其在光通信、激光等领域具有较大优势，就业前景看好。
竞争情况：华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分。招生人数60人左右，随当年推免生比例有所波动。
考试特色：华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识。需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生，分别是光电学院和武汉光电国家实验室。
天津大学：精益求精
学科地位：天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院，是我国较早设立光学工程的高校之一。天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二，2010―2012年教育部学科评估中名列第三。此外，天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一。
学科特色：所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构。
研究方向：超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等。
师资力量：中国科学院院士1人，中国工程院院士1人，长江计划特聘教授4人。天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理，老中青年教师比例合理。老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力，中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累，超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授，学术前景十分光明。
地理区位：既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区，又毗邻首都北京，就业环境较为优越。
竞争情况：就读于天津大学的研究生中，本校生源占有较大比例。天津大学工学复试分数线2013年为330分，2012年为335分，2009―2011光学工程报录比如下：
考试特色：天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》，建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》。
南开大学：虽小而精
学科地位：南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内，隶属于电子信息与光学工程学院。现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建，是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位。在2010―2012年教育部学科评估中，南开大学光学工程名列第五。
学科特色：设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站。
师资力量：南开大学光学工程规模较小，共有教师28人，教授、研究员18人，副教授8人，其中有院士1人，特聘教授1人，博士生导师13人，但导师队伍水平相当优秀，哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍，近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文，令国内同行为之拜服。较为出色的是青年教师刘海涛教授，在Nature发表两篇论文，在Physical Review Letters发表两篇论文，主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论。
培养模式：南开大学光学工程招生规模较小，几乎与导师人数平齐，每个研究生均能得到导师的大量指导，研究生教育接近于精英教育。需要注意的是，南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同，这与其他学校的培养模式有所区别。
研究领域：相比其他高校，南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显，其研究领域主要有：光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学。
地理区位：与天津大学相同。
竞争情况：南开大学近年来考研报录情况如下所示，可见相较于其他院校，南开大学光学工程的性价比较高。
考试特色：南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》，专业课考试风格自2013年起有所变化，并且2014年考研没有提供参考书目，需要考生注意。
中国科学院上海光机所：卧虎藏龙
学科地位：上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所。
学科特色：上海光机所现设8个研究室，分别是：强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心（含：中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室）、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。
值得一提的是，上海光机所建成了国内仅有国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置，用于激光分离同位素的激光与光学系统、超短超强激光系统、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台。在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面，也进入了国际先进水平，是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一。
研究领域：强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。显而易见的是，上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究，因而十分适合于光学工程理论方向的深造。
地理区位：地处长三角的核心上海，地理区位优势相当明显。
竞争情况：每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所，研究所人才济济。近年来上海光机所光学工程的复试分数线为：2013年320分，2012年325分，2011年330分。每年招生人数在40―50人，随当年推免比例有所浮动。
培养模式：上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近，且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养。
第3篇
一.基本条件(考生必须同时满足下列各项条件)
1.普通招考的考生(直接攻博、硕博连读按原办法执行)且符合《南开大学2016年博士生招生说明》中的博士报考条件;
2.入学时年龄不超过45周岁;
3.培养类别:电子信息与光学工程学院只招收全日制攻读博士生，考生被录取后必须全脱产学习，学生档案和工资关系必须全部转入我校;
4.外语水平要求：符合以下任一项：
(1)通过国家六级(六级成绩达到425分)或国家四级成绩达到550分;
(2)托福(TOEFL)成绩达到90分以上(老TOEFL达到600分);
(3)雅思(IELTS)成绩达到6分以上;
(4)GRE成绩1300分以上(新标准260分以上);
(5)在英语国家或地区获得过硕士学位;
5.健康状况符合南开大学研究生入学体检标准。
二.可接收“申请考核制”博士的导师及招生名额
2016年南开大学博士招生专业目录中电子信息与光学工程学院全部导师;
电子信息与光学工程学院博士生招生计划名额含直接攻博、硕博连读生、“申请考核制”博士生、普通招考考生。
三.选拔程序
1.网上报名
以“申请考核制”报考我院的考生需在“全国研究生招生信息网”报名，报名时考试方式必须选择“申请考核制”。
网上报名时间：2015年10月25日至11月5日
网上报名网址：yz.chsi.com.cn/bsbm
2.提交申请材料
考生须于2015年11月5日前(以邮戳为准)邮寄申请材料，申请材料建议以快递方式邮寄。
邮寄地址：天津市南开区卫津路94号南开大学电子信息与光学工程学院研究生办公室(主楼206)
邮政编码：300071
联系电话：022-23507740
提交材料清单(材料要求A4纸规格按顺序排列)：
(1)《南开大学2016年“申请考核制”博士研究生考核申请表》;
(2)《报考南开大学2016年攻读博士学位研究生登记表》;
(3)提交两份攻读博士学位《专家推荐信》;其中一份由考生硕士阶段的指导导师填写。(推荐信是学院确定博士生资格的重要依据，推荐人须给予足够的重视。推荐书应由推荐人根据自己对考生的了解，实事求是、客观的亲自填写，并签字密封)。
(4)申请人二代身份证复印件;
(5)学位、学历证书复印件(应届硕士生提交学生证复印件)，境外获得学位考生需提供教育部留学服务中心学历认证证书复印件;
(6)本科和硕士阶段的学习成绩单(须加盖研究生院或人事部门公章);
(7)硕士学位论文(应届硕士生提交硕士学位论文开题报告);
(8)获奖证书、、获得专利及其它原创性研究成果的证明材料;
(9)外语水平能力证书复印件(CET6、TOEFL、IELTS等);
(10)《research proposal》，要求3000字左右;
以上提供材料均认为是真实可靠的，如有伪造，一经招生单位发现，立即取消其录取资格。
3.学院审核
(1)学院研究生办公室负责材料形式审查，审查材料是否齐全、填写是否规范、审核基本条件是否符合报考条件。特别对应届生的学生证、已获硕士学位人员的硕士学位证书，境外获得学历者提供的教育部留学服务中心的学位认证进行查验。检查合格者按报考导师进行分类整理，转报考导师。由报考导师提出意见后一并提交到“资格审核组”评估。
(2)学院以光学工程和电子科学与技术、信息与通信工程两个学位评定分委员会作为光学工程和电子科学与技术两个学科“资格审核组”，负责评估考生提交的申请材料，评估内容包括：考生的学习成绩、参与各类课题研究实践情况、硕士论文、发表文章以及获奖、拟攻读博士学位期间的研究计划等。
“专业审核组”填写《南开大学电子信息与光学工程学院2016博士研究生“申请考核制”资格评估考核表》，并给出百分制成绩(60分以下为不合格)，择优确定入围考生名单。并报研究生招生办公室审批。审批通过后，于2015年11月18日前学院对外公示入围考核人员名单(公示期为十个工作日)。
4.综合考核
各学科组成由申请导师参加的5名及以上相关研究方向教授组成“综合考核专家组”，对通过审核并在网上报名的考生进行接收综合考核，考核内容包括：
(1) 笔试：内容含心理健康、专业英语翻译(100分钟)
(2) 面试：考核考生本科和硕士期间课程学习成绩、科研成果水平、英语水平(含口语、听力、写作能力)、综合素质(含身体素质、心理健康、语言表达能力、逻辑思维能力等)等方面。重点考察考生科研创新能力和专业学术潜质等综合素质。
每个申请人需准备10分钟PPT展示，PPT内容需含个人简介、学习成绩、课题研究、发表成果、拟攻读博士学位期间的研究计划等内容。
面试结束后，“综合考核专家组”成员需填写《南开大学博士研究生“申请考核制”综合考核记录表》，并给出评语和百分制成绩。
考核成绩低于60分的不予录取，根据成绩确定拟录取名单，考核成绩将在学院网站进行公示，公示期为十个公示日。
5.拟录取名单审核
根据各“综合考核专家组”上报的拟录取名单，学院“招生工作领导小组”进行综合汇总、复核。提出电子信息与光学工程学院 “申请考核制”博士最终拟录取名单，11月26日前上报学校。由学校研究生录取工作领导小组进行审核，审核通过后由电光学院公示“申请考核制”博士拟录取名单，公示期为十个工作日。
6.录取
凡被以“申请考核制”方式录取为我校博士研究生的考生被录取后须全脱产学习，需将档案和工资关系全部转入我校，方可发放录取通知书。
四.监督机制
学院将建立以主管院长和各学科负责人为主要成员的学院“招生工作领导小组”;学位评定分委员会组成的“资格审核组”;各专业老师组成的“综合考核专家组”三级审核制度，确保选拔的公平、公正、公开。
考生在通过“申请考核制”申请攻读博士学位过程中，如果对综合考核等方面有疑问，可首先向学院提出申诉，由学院研究生“招生工作领导小组”对考生提出的申诉进行调查及处理。如果考生对学院研究生“招生工作领导小组”做出的申诉处理仍有异议，可进一步向学校争议委员会提出申诉，并由学校争议委员会按照教育部及学校相关文件要求做出裁决。
五.招生咨询
电子信息与光学工程学院招生信息请查询以下网页：it.nankai.edu.cn;
咨询电话：022-23507740。
办公地点：南开大学主楼206室。
六.其他事项
1.“申请考核制”选拔方式只招收非定向普通考生，各类专项计划不得以该方式进行招考。
2.学习年限、毕业就业、学费、奖助学金、学生住宿按南开大学招生简章的规定执行;
3.有关指导教师的情况可参阅电子信息与光学工程学院网站信息;
第4篇
1948年刘正东教授生于南昌，1982年他以优异的成绩考入江西师院，毕业后到南京大学进修，后再赴北京大学物理系、美国纽约州立大学布法罗分校做访问学者。1988年他被晋升为副教授，由省教委批准为理论物理硕士生导师。1992年从美国回国后刘正东即晋升为正教授并获得国务院特殊津贴。他组织并申报了光学硕士点并获得国务院学位办批准，成为了当时江西仅有的两个物理类理论物理、光学硕士点的负责人。
1994年12月，浙江大学通过各种努力，第一次破例从地方大学引进人才。1995年他被批准为理论物理博士生导师，由他组织并领衔申报的光学博士点获得了批准。刘正东还历任浙江大学光学与应用技术研究所所长、浙江大学专业技术职务评审组成员、浙江大学“211工程”重点建设学科工作委员会委员。四校合并后他任浙江大学学部(理学学部)学位委员会委员、浙江大学学科学位委员会委员(物理学科、光学工程学科)，浙江省重点学科“光学学科”带头人，两届浙江省物理学会副理事长。
刘正东以身作责，每天上班，来的最早的是他，走的最晚的也是他。长期的辛勤研究累垮了他的身体。2000年下半年，从香港回浙江大学不久，刘正东被检查出患了肺癌。
这次诊断使他的生死观、价值观有了脱胎换骨变化，他以平静坦然的心态直面病后的种种打击和痛苦，积极配合各种治疗，加强身体锻炼。在治疗的时候，刘正东仍然没有放弃工作，忘记学生，他常常一边输液，一边看学生的论文。在各方的努力下，刘正东的病情终于得以好转。2002年他获得香港包氏奖到美国密西西比州立大学做访问教授。
2003年刘正东被南昌大学引进，兼任南昌大学近代物理研究所所长，他领衔申报的江西省“光学工程”一级硕士点和江西省光学重点学科成功，并由他担任学科带头人。刘正东参与申报的材料物理一级学科博士点获得成功，他参与《半导体照明技术》国家教育部创新团队也获得了成功。
来到南昌大学，刘正东没有向学校提出任何要求，他只是用自己申请的科研基金简单装修布置了一下办公室。从刘正东来到南昌大学以后，他所在的教学楼开始亮了起来。在学生心目中，刘正东是治学严谨，为人亲切的导师。
这些年刘正东主持国家自然基金项目6项，国家863子项目2项，省部级项目多项。在PHYS REV、CHIN PHYSLETT、《物理学报》等国内外权威学术刊物一百八十多篇。由他培养的博士硕士有近三十名。
第5篇
博观而约取厚积而薄发
自2002年于暨南大学攻读硕士学位起，杨荣骞选择现代医疗仪器作为研究方向，不仅在电子信息、计算机应用与仪器仪表的理论和设计方面打下坚实的基础，而且扩展了基础医学知识，紧密结合临床对医学仪器的需求，负责企业规划的多项医疗器械新产品的研发，完成了妇产康复治疗仪、LEEP手术系统等5个产品的研制。
在上海交通大学攻读博士学位期间，他师从中国无创医学领域开拓者之一陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究。深入研究实时温度测量的理论和技术，提出了基于结构光的三维红外成像方法，在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。发表SCI论文4篇、EI论文3篇，获国家发明专利授权1项。
进入华南理工大学生物医学工程系任职后，杨荣骞组建和带领由青年教师、博士生和硕士生组成的科研小组，开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究，主持承担国家自然科学基金及省、市级科技项目多项。提出基于配准的四维心脏图像全自动分割、精确近红外摄像机标定、标记点自动提取与立体匹配等新方法，设计高精度近红外光学定位系统，完成了手术工具的标定、跟踪定位等算法。发表学术论文25篇，其中SCI论文3篇、EI论文7篇；申请国家发明专利6项，其中授权1项；获软件版权1项。
紧跟前沿科技结合临床应用
随着生活水平提高和生活方式变化，人类预期寿命在延长，但心血管疾病发病率和死亡率也在不断上升，对国民健康形成巨大威胁。心血管疾病的早期诊断和预防已成为全球关注的重大问题。在心脏医学影像领域，常见的有MRI、SPECT、CT、US等，基于不同图像来源可重建出不同精度的模型。近年出现的双源CT（DSCT），为采集清晰动态的心脏图像提供了可靠的影像学保障，可实现在无需使用β-受体阻滞剂和不受心率影响的情况下对心脏病患者进行成像。CUDA（computeuni fieddevicear chitecture）是建立在图形处理单元（graphic proces singunit，GPU）基础之上的通用计算开发平台，通过它可以将GPU视为一个并行数据计算的设备。利用DSCT提供的良好的心脏断层图像，结合GPU并行计算能力，为可视化心脏辅助诊断系统的研究提供了良好的医学影像学和计算机基础。
紧跟这项前沿科技，杨荣骞主持完成了“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”（中央高校基金面上项目），采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割，不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间，而且提高了分割精度。通过与广州总医院放射科密切合作，还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。将进一步结合临床影像数据和医学专家知识，构建符合国人特征的具有临床应用价值的辅助诊断和评价模型。
在肿瘤开颅手术前，须先进行手术入路规划。目前，神经外科医生一般是根据影像学提供的病灶信息，结合自己的经验，采用定性的方法设计勾画开颅部位。由于对肿瘤的形态、尺寸及空间位置不能精确量化，往往造成较大切口引起更大损伤，也可能因反复探查而拖延术前计划时间。依靠经验定性方式的入路规划也不利于术中脑功能区保护和有效完全切除肿瘤。如果采用立体定向头架或神经外科导航系统，则能精确定位脑部肿瘤，且正确引导手术入路的方向和深度，但费用昂贵、操作繁琐，难于在医院普及。
为克服人工经验方法的不足，提高定位精确度，减小手术损伤，保障手术的有效性和安全性，杨荣骞团队成功研究一种不依赖昂贵设备，且操作简便，易于掌握的辅助肿瘤开颅手术入路规划方法和软件，基于术前检查获取的医学影像数据，确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置，对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影，人机界面能够辅助医生进行手术入路规划设计，以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州总医院神经外科合作研发，并得到临床试用60多例，明显比人工经验方法提高了定位精确度，减小了开颅创口，缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展，将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响，把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。
致力导航技术延伸医生视觉
手术导航为微创手术提供了重要的辅助手段，从一开始就在神经外科中得到应用和大力发展，特别是对颅脑肿瘤手术治疗而言，实现了手术医生的视觉延伸。通过术前计划和虚拟导航辅助制定详尽的手术计划，指导术中精确定位，对提高手术精确度，保障手术安全有效，提高手术效率发挥了极大作用。手术导航是现代医学影像、双目视觉、虚拟可视化、立体定向等技术与计算机应用技术有机结合构成的医疗仪器系统，目前的手术导航产品最成熟的技术主要是在术中导航精确定位部分，已经可以达到较高的跟踪定位精度。关于术前计划部分，主要是虚拟手术研究领域的相关进展，在CT、MRI图像融合技术及应用软件方面取得较好成果，但是还未有机地融入到手术导航系统中。此外，手术导航的术后评估方法已经逐渐进入研究关注范围，但现有进展不够深入，基本未形成示范性有价值的指导。
鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战，杨荣骞主持承担了“高精度近红外光学导航技术”（中央高校基金重点项目）和“手术导航中高精度大视场光学定位技术研究”（国家自然科学基金项目）。由于光学定位技术具有定位精度高，使用灵活，基础技术较成熟等优势，且得到广泛的应用，因而选择光学定位技术构建系统并深入开展导航技术研究。仔细分析了目前光学定位技术存在的两个主要缺点：一是光学成像设备受摄像机有效视场限制，使得手术必须在摄像机的有效视场范围内完成；二是手术中光线容易被阻挡。医生只能调整成像设备或者手术工具到合理的位置来完成定位，给实际使用带来了很大的不便。杨荣骞提出创新的能够自动跟踪手术工具的大视场高精度近红外光学定位技术，达到克服上述缺陷的目的。每个摄像机的内外部参数都通过光学测量精确标定，实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA（现场可编程门阵列）新设计了一种近红外光学定位单元，实现多摄像机的动态图像信号同步采集，很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。
第6篇
作者：邹林儿，范定环，傅继武，沈云
关键词：专业光学软件，光学工程类专业，课程教学，教学模式
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）12（c）-0127-02
光学工程类专业是以光学、应用光学、量子光学、非线性光学、激光技术和光电子学等为理论基础，结合物理电子与微电子学、固体物理学、计算机技术以及信息与通信工程等的一门综合性强专业[1]。近年来，随光电信息产业的迅速发展，该专业类的人才需求增多，就如何办好该类专业，以适应产业需求，是许多高校乃至整个国家需要解决的课题[2]。其中，专业光学软件课程是光学工程类专业教学的重要组成部分。学生掌握一至二门专业光学软件，利于提高专业知识与实际应用的综合运用水平，助于增强就业竞争力，更为重要的是将来相关专业工作的必备技能之一。专业光学软件依据应用领域大致可分为：以经典光学和现代光学为基本原理的应用在各种光学仪器或仪器系统的光学设计类软件[3]，目前它们主要有ZEMAX、CODEV、ASAP和OSLO等光学设计软件；以导波光学和光通信为理论的应用在光通信领域的器件或系统仿真设计的光通信类软件[4]，如OptiBPM、Beamprop等光波导设计软件，以及OptiSystem等光通信系统仿真软件；另外，其它一些计算软件也可以用在光学方面的，如Matlab在光信息处理中的应用[5]。
专业光学软件的教学相对光学专业实验教学（特别是涉及到昂贵专业实验设备），要求的技术起点低，且能更快地让学生接触到实际应用课题。我们在专业光学软件实践教学过程中，强调基于光学专业知识的是逻辑分析和编程训练的结合，提高了学生的光学设计能力。结合近几年的专业光学软件教学研究和实践，我们从专业课程体系设计、课程教学方法、学生学习要求以及考核等几方面进行探讨[6-9]。
1教学课程体系设计
1.1专业理论知识与专业软件教学有机衔接和融合
专业光学软件的运用需要很强专业理论知识，一般面向于光信息科学与技术本科专业（现归类为光电信息科学与工程）和光学、光学工程研究生专业。如ZEMAX光学设计软件，其理论基础为光学设计的基础知识和像差理论。软件中的专业名词如物面、像面、高斯面等，和计算方法如实际光线计算、近轴光线计算，以及设计时的整体思路和流程等知识点都需要在专业理论课中掌握。因此，专业理论知识和专业软件课程之间的衔接很重要。它们之间如缺乏有机联系，在专业软件课程教学时，学生学习效率和质量下降，同时教师教学辛苦，整个课程进展慢。在我们的课程体系安排中，《工程光学》、《几何光学》或《应用光学》之类课程放置在大学二年级第一学期，以之为基础的专业软件教学，如ZEMAX之类的光学设计软件课程，放在随后的大学二年级第二学期。作为更高级的专业理论课程《导波光学》、《光通信原理》、《光波导理论与技术》等之类课程设置在大学三年级第二学期，随后接下来的学期开设光波导设计或光通信系统仿真等相关专业软件教学课程（可选修），如OptiBPM、OptiSystem等软件。同时在学习专业软件期间还可以安排些系统仿真中涉及到知识点的课程，如涉及到电光调制、四波混频效应等的《非线性光学》课程，涉及到光学透过率或反射率的《薄膜光学》课程等，这样有利于这些特殊知识点和软件教学学习有机融合。采用这样的安排和紧密的时间间隔，使得学生在软件学习中，不至于忘记前面学习过的理论知识。同时在软件教学中，结合实例，将专业理论知识和软件应用联系起来，提高了学生的综合运用能力，学会如何分析问题和解决问题，加深对专业知识的理解和认识，从而更好地实现应用软件解决问题。
1.2强化专业训练
现在许多学校施行三学期制，我们试点把专业光学软件学习作为实践设计类集中放在暑假期间（第三学期）进行专业系统学习和培训，专门作为一项专业技能课程传授给学生。专业光学软件课程教学结束后，软件的实际运用也是实践环节重要的一步，可以在学生相关实习企业环节或教师指导的毕业论文设计环节中体现，例如让学生协助参与到实际光学系统产品设计或项目中，了解产品从产品设计或项目的一系列过程。这些将为学生今后在企业科研一线从事光学工程类专业工作起着积极作用，加快学生把专业知识转化为实际应用的过程。
2教学方法和学习方式的改进
2.1以实例为教学主线、结合实际应用的专业光学软件课程教学方法
传统软件教学方法一般是先介绍菜单的各项功能，然后逐步展开软件操作步骤等，这菜单式的教学方法已不适宜专业软件教学了。专业光学软件不是大众化软件，教学目的不应停留在软件操作熟练程度上，而是通过教学方法应把握学习软件的内涵“如何运用软件分析问题和解决问题”。在专业光学软件教学过程中，我们提出以实例教学为主体，从整体设计思路上把握，而对于少量的基本软件操作串插到实例中讲解。
以ZEMAX光学设计软件为例，需设计一双胶合透镜，对于632.8nm波长的光，其焦距为100mm，相对孔径为1：5，而波像差小于λ/4。在这个实例中，对于初学者来讲，这些内容基本上包括整个光学设计所需要的教学内容（如透镜模型或系统结构参数建立、光线追迹、波前分布、像质评价分析等）以及设计思路和流程。在教学过程中，教师应贯穿整个设计目标是一个等效焦距（总光焦度倒数）为定值的光组，着重把握如何合理分配两个透镜的光焦度为设计思路。当涉及到构建透镜模型时，教师引导学生如何在软件中操作如参数设置和模型显示，并改变不同结构参数观察模型变化。当实现光传输时，重点讲解光线密度概念和物理意义等，以及光线在软件中追迹算法，串插地讲如何设置光线密度和工作光波长等操作。当讲到成像质量分析时，讲解波前的物理意义，和衡量成像质量的标准或判据，以及一般有哪些评价函数等，重点应放在如何分析成像质量。最后，谈到软件自动优化设计时，主要讲解如何设计优化函数，了解像差自动平衡的方法和有关问题，来提高成像质量，对这个理解和领悟是学生以后逐步走向更高层次的光学设计关键。通过实例教学，一方面让学生体会到专业软件与应用紧密结合，激发学生学习兴趣，提高学生的课堂参与度。更重要的是培养学生的光学设计整体思路，结合专业知识训练如何分析问题和解决问题，提高综合应用专业软件能力。
同时，教师对实例的筛选，要具有经典性和适宜的难易度。我们知道专业光学软件功能强大，涉及面广，如ZEMAX光学设计软件大致包括照明和成像两个范围。在专业光学软件的学习训练中一般分为初级、中级、高级三个层次。在中、高级层次训练中是针对特定设计目标，比如照相镜头设计、光谱仪系统的设计等，在这里需要更高级光学专业知识，如《高等光学》、《傅里叶光学》等。因此，教师在教学过程中针对不同学生层次，要把握教学难度和深度。
2.2坚持课前专业知识巩固，课堂学习讨论，课后上机复习的学习方式
专业光学软件里面涉及到许多专业名词，对它们准确理解，利于参数设置时有清晰的物理意义。这些专业名词的知识来自前期专业理论课程，需要学生课前自主巩固、查阅资料，比如软件中的有效焦距、波前、像差、评价函数等专业名词。在课程上，以实例讨论为主，学会分析问题和解决问题。以ZEMAX光学设计软件为例，可以讨论影响像差的因素是哪些，如何通过调整孔径光阑位置改善像差，以及在设计中如何平衡和分配各类像差等问题。通过实例讲解和讨论的学习方式，除了在课堂上激发学生学习热情和兴趣外，还加强对专业知识综合理解和提高应用软件解决问题的能力。课后布置学生上机复习，一是让学生消化课程上的知识，进一步尝试解决实例中出现各种情形；二是提高学生对软件使用熟练程度。这种学习方式让学生从被动式的课堂听课、上机练习，改变为主动性的课堂学习讨论，课后自主复习和巩固光学软件应用思路，鼓励学生尝试新的设计方案。对教师而言，一是让学生认识到专业软件课程学习的重要性和优势，充分调动学生的积极性和学习兴趣，是主动性学习方法的前提；二是引导课程讨论由浅入深，抱砖引玉。近几年来实践教学反馈，低年级学生意识到专业光学软件学习是光学理论知识与实际应用结合的关键环节，以及在就业方面占据较大优势，这已经形成学生的共识，起着良性循环作用，提高了学生学习专业软件积极性。
3采用多样灵活有效的考核评价方式
专业光学软件课程有着自身的内容特点和教学规律，仅仅采用传统的笔试、上机考试的考核方式是不能很好适应专业光学软件教学考核要求。专业光学软件课程的教学目的是不仅仅让学生熟练使用软件，更为主要的是能结合专业知识应用软件进行光学项目分析和设计。因此，专业光学软件课程的考察就是评价学生的专业知识综合运用与分析能力，包括专业知识的理解、项目的分析和解决能力、计算编程水平等几方面综合素质表现。基于此，我们在教学过程中采取多样灵活有效的考核方式。
（1）小作业。平时主要考察学生对专业光学软件的操作能力和专业知识的理解与应用。这通过课后布置小作业来考察学生平时对知识点掌握情况，同时还兼顾知识小结的复习和巩固。
（2）小组课题。学期快结束时，提前三至四周时间，分小组布置不同课题（或项目），如设计光学镜头（广角、微焦距镜头等）、光波导器件等。在规定时间内，让小组学生自主讨论，查阅资料，最后形成项目文档，提交设计报告。这种考核方式，对个别基础差的学生实现起来有一定难度，但通过小组成员合理搭配（平常成绩好的带动成绩较差的），这不仅提高整体学生的专业水平，更重要的是培养学生个人能力，如沟通、管理、创新、团队协作与领导等。
还要强调的是，教师在最后考核结束时，给予学生提交的项目报告进行点评，应重点评价学生的思维过程，同时帮助学生得到合理的答案，使得对学生的考核成为课堂教学的延伸。
4实践教学中相关问题思考
目前专业光学软件实践教学表明，上述措施的实施，在教学质量和学生受欢迎度方面有很大提高。但仍存在一些更高层次的问题，值得思考与进一步完善。
第7篇
关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养
在我国研究生规模化教育的背景下，提高研究生教育质量，培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今，不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台，探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。
1.跨大学科的科研平台构建的必要性
随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展，跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题，而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础，也是高层次人才培养的关键，科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务，进行科研平台的整体谋划和布局调整，以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展，其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。
2.工理结合的光电科研大平台
光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台，其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下，是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力，共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台，平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展，并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广，学科交叉明显，为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。
3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容
本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切，有机结合，支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。
①光电信息材料的理论与技术
光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑，是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象，以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法，为新型光电信息材料，特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导，并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。
②光电感测技术与器件
本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面，在光电信息材料理论与技术研究的基础上，针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象，对其感测机理进行探索，对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨，对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面，根据光电器件的基础理论及关键工艺技术，结合感测信息对象的需求，开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究，以此为基础，研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺，为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。
③光电信息传输体制与系统
光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用，是感知层与应用层之间的连接纽带，负责总体数据传输和数据控制，提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下，结合国内外的技术发展和技术趋势，本研究方向重点面向智慧医疗应用，主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题，形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权，形成基于光电感测与传输的共性技术体系，为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。
4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设
学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上，所涉学院密切合作，形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名，重庆市学术技术带头人1名，重庆市巴渝学者1名，拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队，同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验，为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。
5.人才培养成效
近5年来，本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人，授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人，授予硕士学位人数超过400人，有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时，注重研究生创新实践能力的培养和提高，健全了研究生培养保障体系和质量监控制度，保障了人才培养的质量。
参考文献：
第8篇
Device Applications of Silicon Nanocrystals and Nanostructures
2009
Hardback
ISBN9780387786889
Koshida著
在纳米尺度,半导体器件将会呈现出不同于宏观尺度的光学、电学性能,充分利用这些性能可以制备很多具有特殊用途的器件。本书分别介绍了硅纳米晶及其纳米结构在光电器件、电子器件及功能器件等三方面的应用。
本书共11章,1.介绍了富硅介质在有源光电器件中的应用。本章比较了富硅氧化物和富硅氮化物在晶体结构、发光效应和发光效率的区别,认为发光效应及效率主要来自硅纳米晶,并指出硅纳米晶结构在有源光电器件中的重要作用;2.硅纳米结构的场致发光器件,介绍了多空纳米硅、富硅氧化物或氮化物、硅超晶格等硅结构,分析了硅纳米晶结构场致发光器件中的作用,硅纳米晶作为激发物而不是发光物质;3.介绍了si/sio2超晶格结构的光学性能、制备过程和采用的技术以及它的发展前景;4.首先介绍了纳米硅结构在注入式激光器设计中的作用,然后进行了实验分析得到了大量的数据,最后指出了纳米硅在激光器制造中的应用前景;5.介绍了硅单电子器件,这种器件可以对单电子进行控制,具有优越的性能,应用前景很广,目前比较典型的是应用在存储和逻辑器件上;6.spin-based 硅晶体管,分别介绍了几种新型的硅晶体管及其性质;7.首先从纳米尺度分析了电子在硅纳米晶的传输特性,然后介绍了电子在硅纳米晶阵列上的传输特性;8.首先介绍了硅纳米晶永久性存储器的发展历史,分析了将自上而下和自下而上两种设计方法进行集合的应用前景以及自组装硅纳米晶在Flash制造中的应用;9.首先介绍了BSD的性能及其发光机理,然后分析了器件发光效率和纳米结构之间的关系,最后着重介绍了玻璃基BSD;10.介绍了多孔硅光电器件的结构和基本性能,以及在label-free生物传感器中的应用;11.介绍了一种基于多孔硅纳米晶的超声发射器。
作者nobuyoshi koshida 1943年出生于日本北海道,分别于1966、1968、1973获得了东京大学工学学士、电子工程硕士和博士学位。1981年他进入东京农工大学电机系任教,1988年成为电子工程专业教授,2002年成为工学研究生院纳米科学与技术教授。他分别于1992-1993年在马萨诸塞学院,1993年在卡文迪实验室,1996年在法国傅立叶大学担任客座教授。他发表的文章,出版的专著合计超过280余篇,目前他担任ECS日本分会主席,是日本应用物理协会理事、美国材料学会及美国物理协会成员。
本书是一本论文汇编,所收录的论文是由相关领域的专家完成的,对于从事微电子设计、纳米技术研究的人有重要的参考价值。
刘军涛,博士生
(中国科学院电子学研究所)
第9篇
关键词：高校教师；教学；科研
中图分类号：G647 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0035-02
钱伟长院士在谈论教学与科研的关系时说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育。”教学是科研的前提和基础条件，科研是提高教育质量和层次的关键。在大学中，教学与科研应该是一个具有内在联系的不可分割的统一体，教学与科研既不相互矛盾，也不能相互代替，没有科研的教学是不完整的教学，没有教学的科研不是高等学校中的科研。[1，2]然而，对于当前大部分高校来说，教学和科研之间存在的主要问题在于重科研轻教学，[3-5]造成这种结果的原因主要有以下三方面：第一，职称评审制度的影响。目前我国大学教师职称评审的主要依据是科研，对科研论文、论著、科研立项和科研成果的数量和等级都有一个明确细致的指标；而教学环节在其中所占比重较小，同时对教学水平高低和教学效果的量化较难。即使如此，许多院校设立了教学督导制度与学生评教制度，这对于提高教学质量起到了良好的促进作用。第二，社会环境的影响。时下流行各种“高校排行榜”，多数以科研为主要指标，如高学历和高职称人员的数量、重点学科的数量、重点实验室的数量、博士和硕士点数量、科研经费、论文获奖等，这些都与科研有关。那些科研搞得好、综合排名靠前的高校，其知名度也高，在生源、国家经费投入和其它资源配置方面，往往占有明显优势。第三，教师时间与精力方面的限制。教学过程中，无论是备课、讲课，还是答疑辅导、批改作业等，都需要教师投入相当多的时间与精力。科研过程中，无论是文献检索、文献阅读、课题申报，还是开展实验、撰写论文与专著、申报专利等，也需要大量的时间与精力。从这个角度来说，很多教师很难做到教学与科研的兼顾。
事实上，高校教师在目前重科研、轻教学的社会环境下，可以通过认真从事科研工作，清楚认识到科研对教学的促进作用，加强教学与科研之间的联系，从而利用自身科研素养感染与引导周围教师与学生，利用科研成果支持教学工作或进行教学改革，实现以研促教、教研相长的目的。
一、注重科研团队与科研精神对课堂教学的作用
开展科研工作，除了需要具备扎实、深厚的理论基础和科学的实践能力之外，更重要的是应该具有精细、认真、穷追不舍的态度和敢于提出问题、勇于解决问题的“创新”精神。显然，科研工作能够提升教师的科研能力与科研素质。
作为某一学科的学术带头人或科研骨干，应该以自身严谨求实的治学精神来感染和影响周围的教师与学生，积极带头建立科研团队，这对于造就高校学术氛围、引领年轻教师以及学生全面成才具有不可估量的作用。[6]如果教师很少参与科研工作，则将导致理论与实践脱节，也不利于教学能力和教学效果的提高，同时很难形成较强的人格魅力，很难得到学生的充分信任与崇敬。通过创建良好的科研团队，为更多的年轻教师提供一个高效的科研平台让他们参与科研工作，以实现理论联系实际、理论指导实践、实践加深理论的目标，进而提高团队的整体水平。此外，教师应强化创新意识，注重科研精神在课堂教学中的渗透。例如，在讲授几何光学中“光的直线传播定律”时，可以引用“小孔成像”的例子。通过引用类似示例或教师所从事的实际工程案例的解决过程，让学生感受到，从事科学研究活动，需要善于观察、善于总结、勤于思考、勇于实践。
科学研究活动还可以使教师的思路更加开阔，授课方式更加生动有趣；还可以使教师形成一种特殊的精神气质，其中包括创新意识，实践精神等，教师的这些特有的品质也会潜移默化地影响学生的活动。
二、注重抽象概念或定理的解释与生活常识或工程实际相结合
在教学中，应尽可能做到复杂问题简单化、抽象理论形象化。在科研工作中，有意识的多积累一些浅显易懂的或者与生活常识相联系的工程应用实例，将其引入到课堂教学中，会使本来很枯燥的理论变得有趣、抽象的概念变得易于理解。如在介绍人类视觉系统时间频率特性时，通过引入下面两个日常生活中的实例：电影院环境很暗，放映机的刷新率为24Hz也不感到闪烁，这样可以减少胶卷用量和机器转速；而电脑显示器亮度较大，需要刷新率达到75Hz闪烁感才消失，来说明随着背景光强度上升、人类视觉系统临界融合频率升高。这样介绍达到的效果是，对第一次接触到的概念既不感到生疏，而又便于理解和记忆。另外，在讲解例题、布置作业题时应有意识地增加面向工程实际的题目。
三、注重科研成果和学科发展动态在课堂教学中的渗透
教学内容的主体是“基本理论、基本知识、基本技能”，但是课堂教学除了围绕基本理论和概念进行外，还要注重科研成果和科技最新发展动态在其中的渗透。
随着教师科研基础的积累，可以将最新的科研成果逐渐合理地纳入教学中，有助于丰富课堂教学内容及教学方式。具有丰富科研经历的教师，不管是讲授基础课或专业课，都可以把学科最前沿的信息带到课堂上，让学生了解学科前沿的概况及其发展动态，更能拓宽学生的知识视野、启迪思维，从而激发学生的求知欲和好奇心，潜移默化地提高学生的知识水平；并且能够使学生认识到，基础知识不仅仅是概念理论和公式，更是实际应用中的产品和解决实践问题的手段，以此提高学生的学习兴趣，同时使学生更容易接受抽象的理论知识。
四、利用科研成果提升实践教学效果
首先可以组织吸纳部分有科研兴趣的学生参与到教师所主持的科研项目中，针对其中某一子课题，从实验方案的制定到实施，每一个环节中都有学生自己动手操作，这样大大提高了学生的动手能力，同时也加快了学生“理论转化成实践”的步骤。学生不但学习到了理论知识、技能技巧，还获得了研究方法、职业道德、敬业精神等。[7-9]对于一些不具备实验条件的重点实验内容，由于实验条件比较苛刻，部分物理现象在实际实验中不明显，难以观察；另外也因为实验仪器有限，学生无法通过实验观察到所有的实验现象。针对这种现状，可以利用科研过程中获得的数值仿真能力，开发虚拟实验。
与实验教学相比，本科生的课程设计和毕业设计就更接近工程研发。因此从选择设计题目开始，教师就要时刻记住以培养学生的综合应用和工程应用能力为目的，设计题目还应注重多门课程的结合。从这个角度来看，依托教师科研项目可以设计出一系列研发性质的课程设计和毕业设计题目，学生在课题研究过程中，还可以利用科研项目中的实验仪器或实验平台对理论或现象进行验证性实验，在规定的时段内，有组织地让学生亲自动手调试或测试，鼓励学生提出自己的见解，这就给学生提供了很大的思考空间，充分调动学生的学习热情，从而培养出知识扎实、动手能力强、具有创新意识的合格人才。
五、运用科研手段，促进教学改革
在大学课程学习中往往会存在一些专业课，它们涉及的概念很多，公式推导较繁琐，例如测控技术与仪器专业中的工程光学课程就属于这类情况。由于缺少光学基础知识因而显得抽象难记，且数学公式推导繁杂，所以学起来比较困难。然而工程光学内容广泛，事例丰富，相关的应用和成果较多，且光学现象生动有趣，因此，结合现代多媒体教学手段能够很好的诠释工程光学的内容。但是该课程的理论性仍然非常强，对于某些较抽象、较难理解的概念，应该运用科研手段，加强直观教学，[10]即着重通过演示、实验、现场观察、光学设计软件模拟仿真等直观的教学方法进行讲授，运用MATLAB、光学设计软件编写光学仿真程序，使学生在直观的、形象仿真的环境中去主动思考和探索，使学生充分动起来，并联系学生的实际，帮助学生对研究的对象获得清晰的认识与理解。同时，在科学研究中需要阅读大量外文文献，很多教师均有撰写英文科技论文的经历，因而，教师的英文水平将随之得到很好锻炼，逐渐具备在相关课程中开展双语教学的能力。通过双语教学，让学生掌握本课程主要专业术语的英文表达，了解主要外文文献资源的下载资源与期刊级别，为毕业设计以及今后从事相关的工作做好铺垫。另外，双语教学也是素质教育进一步深化的必然要求。
六、积累总结教学工作中遇到的问题，帮助科研选题，探究解决途径，促进科研发展
教师通过教学工作可以刺激科研灵感的产生和科研能力的提高。在教学活动中，教师如果不断地深刻钻研，并启发学生发现问题、思考问题和解决问题，对教师自身而言也是不断学习、提高和创新的过程，这也是教研互长的充分体现。[11]例如，在实验课中，学生可能会发现一些新奇的现象，如果教师充分发挥自己敏锐的洞察力，则可以借助于这些现象而得到启发，产生新的研究思路，帮助科研选题。在备课过程中，为了更深刻、更广泛地讲述某些理论和方法，教师需要查阅大量国内外文献资料，阅读本学科的外文书籍，以便全面理解和掌握本学科系统的理论体系，并力求做到融会贯通。在这一实践过程中，教师会不断发现和提出问题并有意识地积累未知问题，从而为科研活动打下坚实的基础。
总之，大学教师既要承担教书育人的工作，还要承担一定的科研任务。通过上述探讨，已不需要深入剖析教学和科研孰重孰轻的问题，而应该认真处理好教学与科研的关系，在科学研究中开展教学活动，教学出题，科研求解，以科研成果支持教学改革，让教学与科研互动，使教研互促、教研相长，这对于教师本身以及学生来讲都具有极其重要的意义。
参考文献：
[1]施维成.教学与科研之间对立统一关系的思考与体会[J].常州工学院学报，2010，23（1）：77-79.
[2]季宇.科研促进教学的认识与实践[J].辽宁教育研究，2008，
（5）：75-76.
[3]汪增相.大学教师重科研轻教学的原因及对策[J].管理学刊，
2010，23（5）：83-85.
[4]关辉.论大学教学科研协调发展的困境与出路[J].辽宁教育研究，2007，（12）：35-37.
[5]范永丽.教研与科研“携手”打造名师名牌学校[J].教育理论与实践，2005，25（7）：3-4.
[6]刘广青，李文中，刘传宇.研究型大学科研创新团队建设模式和评价体系研究[J].中国高校师资研究，2010，（5）：37-41.
[7]赵雄燕，肖继君，马劲松，等.论高校科研对教学的提升作用[J].河北化工，2010，33（12）：76-77.
[8]卜迟武，杨绮云，徐克非，等.结合科研项目 提高实验教学质量[J].实验室研究与探索，2010，29（7）：270-271.
[9]万子兵，隋建峰.实验教学与科研结合的教学模式探讨[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2010，12（12）：1188-1190.
第10篇
实验室的科学研究总体上以适应世界科学技术发展和国国民经济中长期发展战略的需求为出发点，以探索精密测试技术及仪器学科领域的前沿科学技术问题为主，注重新兴交叉学科和综合技术的研究。主要研究方向包括：(1)激光及光电测试技术，(2)新型传感器及仪器自动化，(3)纳米测试及微型光机电集成技术及系统，(4)信息光学及光存储。
实验室清华大学实验区为了使学科发展均衡，特别是把深圳研究院的“光机电研究室”扩建为一个分室。调整后，清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室研究人员的年龄结构更加合理。目前实验区内共有研究人员96名。其中，有工程院院士1名、教授（研究员）31名、 副教授（高级工程师）35名，实验室专职技术管理人员5人（高级实验师3人）。
在2004年的科研项目中，清华实验区承担了国家“973”两个专题项目中的6个子课题；国家“863”课题9项；国家自然基金重点项目1项，面上项目19项：其中1项为国家杰出青年基金；省部重点科研项目6项；国际合作研究项目4个；重大国际合作研究1项。其科研成果年均获国家科技奖1～2项、省部级5～6项；2002到2004三年共获专利权129项。年均200多篇，2004年SCI收录54篇；2004年科研经费达到了3844余万。
原始创新 成绩斐然
清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室的科学研究注重应用基础研究，并以国家的实际需求为最终目标，实验室的许多研究是原创性的，并在实际应用中取得了一系列成果。
超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究取得进展
光学体全息存储具有存储密度高、并行传输、冗余度高、寻址速度快和具有关联寻址功能等诸多优点，是光存储研究中最重要的领域之一。实验室在超高密度超快速体全息存储机理、关键技术、小型化系统集成和应用等方面取得了突破性进展，使我国在这一领域的研究达到了国际先进水平。
该项技术的研究成果对于军用、医疗、金融、广播电视等领域大型数据库等数据存储、加密保存和快速传输，制导导弹武器的目标快速跟踪识别锁定等具有十分重要的实用意义。成果的部分相关技术已转为国防重点基金项目实施；该项技术的成功对于提高我国国防能力，保障国家和社会安全等方面研究具有重要意义。
新型微流体器件设计、加工、测试和应用研究成绩显著
新型的微流体系统技术是一个涉及微机械、流动控制和测试等多学科交叉的技术领域，微流体器件与系统在生化检测、医学和航天等领域有重要应用。该项研究是在 “集成微光机电系统”国家“973”项目等的研究基础上完成的，成功实现“微流动机理和技术基础器件和系统设计微制造技术微测试技术应用研究”的微流体技术平台。突破了几个关键技术，研制出了多种关键微器件和应用系统，如：高灵敏度的微量流体控制的微泵和微阀器件及其测试技术、阵列微喷和微推进器系统及其测试技术、生物微量采样和分析芯片的微型仪器技术等。该项技术的研究已经协助创建了两个高科技企业，已有正在发展的产业和应用；以微流体技术平台作为微流体系统开发的基础，将会衍生更多经济和社会效益大的技术和产品。
双频激光理论、现象、器件和在精密计量中的应用研究实现突破
这是一项经长期研究获得的较系统、完整的成果之一：从原理提出，到新器件的研制，再到这些新器件的新特性（效应）的观察发现，然后又利用这些发现创造出新的传感器。在长期的研究中，实验室发现了两个偏振激光模的在腔调谐中的相互竞争（抑制）效应和HeNe激光器和半导体激光器的回馈自混合纳米干涉条纹。首次研究成了以下激光器和测量仪器：应力双折射产生激光频率分裂及双折射双频激光器， 可获得40MHz以上的频差；研制成塞曼-双折射双频激光器，可以产生1 MHz到几百MHz的频率差；成功地将一支普通氦氖激光器“演变”成一个可判向的测量位移的激光器“激光器纳米测尺”；研究成功了激光频率分裂波片测量仪；双折射外腔回馈波片测量仪和激光器偏振、纵模、纵模分裂和模竞争教学实验系统等系列产品。
近年来，精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区也是一系列重大奖项的获得者。2002年，由陆达，潘龙法等完成的“电影数字制作系统及应用研究开发”获得国家科技进步二等奖；2003年，由冯冠平、朱惠忠、刘岩、董永贵等主持完成的“石英数字式力传感器及系列全数字化电子衡器的研究与产业化”获得国家发明二等奖。由叶声华，殷纯永等主持完成的“几何量计量仪器现场校准方法和装置”和由周兆英，朱荣，王晓浩 , 熊沈蜀完成的“MEMS的载体测控系统及其关键技术研究”则分别荣获2004年和2005年的国家发明二等奖。
在省部级科技奖方面，精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区也是建树颇丰。由周兆英、叶雄英、王晓浩等主持完成的“新型微流体器件、结构加工和相关应用研究”获得了2003年度教育部技术发明一等奖；由金国藩、何庆声、曹良才等主持完成的“超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究”和由徐端颐，潘龙法等主持完成的“高密度光盘存储技术”则同时获得2005年度教育部技术发明一等奖。
志在一流 勇攀高峰
精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区的学术带头人是金国藩教授。金教授是博士导师，中国工程院院士、教育部科技委副主任，世界光学学会副主席、亚太地区仪器与控制学会主席，美国光学学会（OSA）和国际光学工程学会(SPIE)资深会员。曾任国家自然科学基金委副主任、中国光学学会副主席、中国仪器仪表学会副主席、清华大学精密仪器系主任、机械学院院长等职。自上世纪60年代起从事光学工程研究，是我国光学领域的知名学者，曾主持几十项重大重点科研项目，是我国光学信息存储、信息光学和二元光学的开创人与奠基人，曾获得全国科学大会奖、中国工程院中国工程奖、国家科技进步三等奖，国家教委科技进步一等奖、二等奖、三等奖和第四届国家图书奖提名奖及全国优秀科技图书奖暨科技进步奖（科技著作）二等奖、北京市科技进步一等奖等多个奖项，在国内外220余篇，培养博士研究生40余名，硕士研究生60余名。
第11篇
关键词：测控技术与仪器；特色专业建设；人才培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0172-02
一、建设背景
进入21世纪，国际竞争日趋激烈，竞争的焦点是人才的竞争，是全民素质的竞争。随着科学技术高速发展，专业发展出现了一些新问题，表现在专业之间的交叉不断增加，相近专业内涵界限不清，专业与学科联系更加密切。同时由于高等学校本科招生不断扩大，势必造成各专业办学规模也不断扩大，由于发展速度过快，教学质量参差不齐。同时由于“测控技术与仪器”是由十几个专业合并而来，从名称上体现不出特色与优势。为此对于办学有鲜明特色的学校，必须探索一个适合自身特点，形成一个既有历史特色，又符合教育、教学发展规律的新专业。经过多年的教学实践，总结长春理工大学“测控技术与仪器”专业的办学基础与特色，依据本科教学的规律，对该专业建设进行了全面地研究与规划，制定出了一套全新的具有鲜明特色的专业培养方案，用以指导本专业的教学工作。
二、建设方法与步骤
1.建设指导思想。以当前人们普遍关注的本科生教学改革为对象，探讨适合人才培养与特色教育发展的教学方法，形成具有创新意识与能力的人才培养机制。总结长春理工大学测控技术与仪器的特点，建设成为以光电测控技术为优势的国家级特色专业，并以此形成办学的特色与品牌。
2.建设主要内容和方法。主要从培养方案、课程体系、教学内容三个方面入手，重点进行教学计划、教学大纲、课程建设、实验实习、毕业设计（论文）等教学环节规范。在此基础上完善教师队伍、创新基地、实验示范中心等内容建设。建设分五步进行，调研阶段整理资料阶段建设内容研讨建设内容实施总结与交流。①调查研究。面向高校：通过到国内设有“测控技术与仪器”专业的大学走访、实地考查、与教师座谈等方式，对测控专业的办学现状有了进一步了解。国内目前设置该专业的院校由几十所发展到140余所，其中此专业侧重电信的有45%，侧重机电的有35%，侧重计算机的有10%，侧重光电的有11所。以光电技术为主的学校多数集中在光通信、光电对抗等方面，进行光学精密仪器总体与结构为主并形成优势的学校只有天津大学、浙江大学及长春理工大学3所。面向企业：通过两种方式进行了调研：一是在每年的毕业生招聘会期间，与各企业相关人员座谈，了解他们的需求和对往届学生的评价；二是每年到与本专业相关的单位去实地调研，特别是近年来国外光学、光电相关企业在我国“长三角”、“珠三角”及周边地区建厂，急需大量的光电测控方面人才。我校培养的“测控技术与仪器”专业的人才就业情况很好，特别是光学仪器方向的人才。我校培养光学、光电仪器方向的学生近五年来实际就业率达到85%以上，近几年来社会对侧重光电专业人才的需求有上升趋势。跟踪国际：通过访问发达国家著名高校、聘请回国人员讲座等办法，了解国外高等学校办学方式与经验。国外控制技术伴随计算机技术的发展已达到较高的水平，特别是机器人、多轴转台等的智能控制研究方面，美国、日本、英国等达到相当高的水平。而我校在光电检测方面具有相当优势，但控制方面教学与科研都是弱项，使得“测”、“控”出现严重脱节现象。②培养方案调整根据掌握的资料，结合实际情况进行综合与分析。我校是以光学仪器发展而来，是以光学仪器创造品牌，这一点始终不能放弃。近年来许多大学遵循“宽口径，厚基础”原则，按专业培养学生。但我校一直沿用专业方向培养，这样更有利于突出特色。我校“测控技术与仪器”专业原来下设4个专业方向：“光学仪器”、“检测技术及仪器”、“精密仪器”和“光学工艺与光学设计”。由于近几年教育部增加了一些有特色的目录外专业，我校以“测控技术与仪器”专业中的“光学工艺与光学设计”方向分离出来，在2003年申办了“光电信息工程”专业。这样测控技术与仪器专业只有“光学仪器”、“检测技术及仪器”和“精密仪器”3个方向。但在近几年实际执行中，“测控技术与仪器”专业的“精密仪器”在分方向时很少有学生选择，基本分不出班级，所以实际上本专业就是两个方向。而“光学仪器”方向与“光电信息工程”的专业有交叉。所以在实际运行过程中，本方向越办越窄，而且已失去了原有的优势的地位。现代测控技术多学科的交叉，发挥我校在精密仪器基础、凭借光学相关课程、实践教学和光学仪器总体设计方面长处，结合现代控制技术的发展。对专业方向进行了重新调整，即形成“光学精密仪器”、“检测技术及仪器”和“光电测控技术及系统”3个专业方向，形成以光学仪器和光学设计优势，光电测控技术领先，检测技术和信息处理并进的人才培养方案。
三、具体建设内容
根据社会对人才的需求、培养方案的具体内容，设立适应人才市场的培养方向，构建经济社会发展需要的课程体系。同时设立“王大珩创新实验班”进行创新人才培养方法的探索。具体建设内容如下。
第12篇
【关键词】投影;自动跟踪;精度检测
0.引言
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。因此太阳能光伏发电系统是一个重要的发展方向；但对于某一个固定地点的太阳能光伏光热系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，阳光日照角度时刻都在变化，如果光伏组件能够时刻正对太阳，效率才会达到最佳状态，所以需要太阳能电站自动跟踪式控制系统来完成。
太阳能自动跟踪电站精度的测试是繁琐的，如何高效、简便的测试太阳能自动跟踪电站精度，是每个太阳能自动跟踪电站使用者正在探索的。而本文论述的一种太阳能自动跟踪电站精度测试仪设计，则解决了这个问题，从而简便、准确的测试电站跟踪精度。
1.太阳能自动跟踪电站精度测试仪的工作原理
图1
太阳能自动跟踪电站精度测试仪是根据投影原理工作的，如图1，上下小孔的直径大小是一直的，根据上下间距H的距离，当上孔的投影D与下孔边缘相切时，就可以推算出偏差角度α的数值。这种方法简单方便，对于精度一目了然，增加了太阳能工作站精度测量的操作性和实用性，提高了跟踪精度测量的工作效率。
2.太阳能自动跟踪电站精度测试仪的结构设计
图2
如图2，太阳能自动跟踪电站精度测试仪具有上透光板，下投影板，四个支柱。上透光板设有大小不等的20个透光孔，下投影板设有与上透光板中透光孔位置相同大小相等的一一对应的20个透光孔。将精度测试仪垂直安装在跟踪电站表面，根据太阳光投影原理特性，依据上透光板、下投影板之间的距离，当光通过上透光板一个光孔透过时，会在上透光板产生投影。当上透光板对应的下投影板光孔周围没有投影，说明太阳光垂直从上透光板与下投影板穿过，此时太阳能自动跟踪电站跟踪精度为0度，如果上透光板0.1度光孔的投影与下投影板0.1度光孔相切，说明此时太阳能自动跟踪电站跟踪偏差角度为0.1度。依次类推，其他精度的测量只要跟据相应上透光板光孔与下投影板光孔的投影情况，便可准确读出。
假设上透光板，下投影板距离为200mm，透光孔直径与测量偏差角度对应如下：
3.结论
按此方法设计的太阳能自动跟踪电站精度测试仪，与昂贵的CDD光检测设备比较，不但价格低廉，不需要复杂的调试，操作简单，一目了然，测量准确，适合大范围使用。
【参考文献】
［1］蒋新胜.探测传感器在视景系统的应用[D].南京:理工大学工程兵工程学院,2000.
［2］陈维,李戬洪.太阳能利用中的跟踪控制方式的研究[J].能源工程,2003,(3),18-21.
［3］宋开峰.新型太阳跟踪装置机构的研究［D］.［硕士学位论文］.天津：河北工业大学，2004（1）.
［4］赵争鸣,刘建政,孙晓英等. 太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005.
［5］沈辉.太阳能光伏发电技术[M].北京:化学工业出版社,2005.
第13篇
关键词：阳光学院；法学专业建设；探索；成效
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
阳光学院法律系法学专业，同学院其他专业一样，自2001年开始招生以来，已经招收8届17班，已毕业4届9个班516名毕业生，目前尚有在校学生8个班约500人。经过八年的改革探索，在实现自己培养目标上，努力打造高等法学专业建设新的模式，办出自己特色；在实施法学专业的教学计划和教学方法上，不断开拓、改革和创新，应对当前人才竞争的严峻挑战，取得较好的办学效果。4届毕业516名学生，被中国人民大学、西南政法大学、上海大学、厦门大学、福州大学等法学院录取法学硕士研究生21名，被省、市各级国家机关录用公务员90名，录用事业单位70名，通过司法考试取得司法资格47人，截止目前以上“三考”达标人数为228人，占毕业生44.2%。尤其是05届57名毕业生中，当年就考取中国人民大学等硕研3人，录用公务员16人，经过近三年努力，现先后被录取公务员35人，占61.4%（其中录用法院9人，检察院6人，司法行政及律师5人，公安、税务、工商等其他公务员15人）；录用事业单位8人，占14%；到企业就业12人，占21%；出国、读博2人，占3.5%。国家司法考试通过11人。05届法学专业毕业生百分之百、高规格就业的佳绩为法律系法学专业建设打出了新的品牌。法律系法学专业建设与师资队伍建设被学院确定为办学模式样板，得到全面肯定。他们的主要做法有以下几个方面：
一、从实际出发，确定独立学院法学专业培养目标是应用型法律专业人才
阳光学院是阳光（国际）集团与福州大学联合举办的民办高等学校。在性质上，阳光学院属于民办的独立学院，具有民办事业独立法人资格；在招生上，阳光学院为本科第三批招生，其生源录取分数线与一本的厦门大学、福州大学法学院相差在100分以上，与二本的师大、农林大生源也有很大差异。这一差异性决定了阳光学院法学专业无论在教学计划的设计上，还是在培养目标的定位上，既要注意传承普通高等法学教育的基本要求和好的传统经验，但又不能简单的照搬照抄，应当根据国家的规定、社会的需要和阳光学院的实际情况，以勇于创新、改革的理念，正确务实地设计和确定具有自己特色的法学专业的培养目标，这就是通过四年学习，培养学生系统掌握法学基本理论知识，熟悉我国法律法规，具有良好的思想素质和专业素质，较强的动手能力，能在国家机关、企事业单位和社会团体从事法律实务工作的实用型高级法律专业人才。具体要求所有学生经过四年的刻苦学习，最后要达到取得“两证”，参加“三考”的目标，即取得福州大学阳光学院的毕业证书、学位证书，参加各级公务员考试、硕士研究生考试和全国司法统一考试，获取更多的专业就业机会和提高竞争综合能力。这样培养目标既具体明确，又务实可行，不仅为法律系正确设计实用性的教学计划提供了依据，而且也成为法律系师生一起做好法学专业建设、教学改革和教学管理的动力。
正是根据这一培养目标要求，系里制定了切实可行的教学计划。一方面严格执行国家教育部的有关规定，开设14门核心法学专业基础课和专业课不变，作为必修课程严格执行；另一方面，从适应“三考”需要，开设一些诸如律师实务、法律文书、法律职业道德等实务性强的课程，为配合“公务员考试”需要，还开设了行政管理学选修课程，专门训练学生适应“申论”、“行政执业能力测试”两门公务员考试的课程，以应对公务员考试的现实需要。
二、专职教师队伍培养是建设特色法学专业的基本保证
在建院初期，法律系同其他系一样，基本上采取外聘的方法，从福州大学、福州师范大学、福建工程学院、福建行政学院等九个院校聘请了约30余名具有“双师型”职称的教师，其中教授6名，副教授16名，讲师、硕士研究生10名，他们的丰富教学经验，不仅支持了法学专业教学工作顺利完成，而且可以使学生从多院校优秀教师多风格教学模式中获得更多教益，同时也为我们加强对系里专职教师的培养提高提供了条件。但这种教师体制也暴露了一些问题，如外聘教师早来晚归难以承担法学专业建设和改革的重担，为此有计划引进一批专职教师，采取积极有效培养措施，促进专职教师不断提高教学能力和教学水平是必要的。根据学院的师资队伍建设计划，法律系从02年开始，先后积极稳妥地引进聘用15名专职教师。每名教师一到职，系里就根据新教师的实际情况，确定其从事讲授专业课程方向，制定培养计划，并采取“赶着鸭子上架”、“推着卒子过河”，“比着擂台打拼”等方法以及集体备课，编写教材，听课、交流、进行案例教学法研讨等措施，促使教师尽快成长，比较顺利地经过了教学关。主要表现在以下四个方面。一是教师教学能力不断提高。经过一年锻炼，04-05学年学生对教师的测评教学质量人均为76.4分，05-06学年以及06-07学年第一期学生和院督导组的综合测评人均为81.3分。学生和专家对法律系教师的整体教学质量持肯定的评价。二是教师完成教学工作量逐年增加。在03-04学年第二学期，我系专职教师全部都上公共课；04-05学年开始，专职教师逐步开始上专业课；05-06学年，两学期我系教师共开27门专业课，共完成3461课时，人均168课时，占全系专业课的53.8％；06-07学年第一学期共开专业课10门，合计1134课时，人均103课时，占全系专业课69.06%。教师已经走上专业课教学的主战场，发挥着十分重要的作用。三是教师教学方法得到不断进步。法律系所聘用的教师，过去基本上都未站过讲台，普遍缺乏教学经验和教学方法，在他们受聘后，系里首先安排他们在公共课讲台上锻炼，为了使他们更快熟悉教学环境和工作，系里组织他们集体备课，编写教材，听课取经，定期交流教学方法。在公共课教学上普通受到锻炼的基础上，逐步安排他们开设专业课，一来有一定讲课的实践经验，二来有老教师榜样和对比，三来有较为充分的备课过程，所以他们走上专业课教学就旗开得胜，普遍取得较好的教学效果。为了巩固成绩，提高教学水平，系里又通过教学法研讨会，教学观摩活动，开展互相学习和交流，评选“最受学生欢迎的教师”等活动，促进大家更用心地探索教学方法，提高教学质量。四是教师科研工作得到不断加强。几年来，在学院科研管理政策的鼓舞和推进下，法律系教师在积极完成教学工作任务同时，也努力开展教学科研工作，以肖义方、翁连金、王浩云等人申报、承担了阳光学院第一项省教育厅“十一五教育发展规划”课题项目，并已完成结项。全系教师共同编写出版具有实用特色的第一部教材《新编大学法律基础》和四辑《法学教学案例汇编》，系主任陈训敬教授认真总结、撰写并发表教学改革系列论文6篇，其他教师也撰写发表学术论文9篇，开启并初步形成了全系法学学术研究、法学教学改革研究风气，这对提高教师研究能力和教学水平有着积极作用，对教师今后职称晋升也打下坚实基础。系专职教师队伍建设取得所有成效，年轻教师尽快成长，直接为建设特色的法学专业提供了可靠的人力资源的保证。
三、课堂教学中注重案例教学法与开展法制视听课第二课堂建设
（一）加强教师教学法的研究，不断地改进和提高教学水平和教学效果
系里采取集体备课，组织教师编写教材、选编案例，召开案例教学法研讨会，组织观摩教学活动等形式，加强对教师教学法的研究，互相交流教学经验和教学方法，不断地改进和提高全系教师的课堂教学水平和教学效果，有利于充分调动学生主动地参与教学，提高其学习积极性，培养他们浓厚的学习兴趣和自学能力。
在课堂教学活动中，系积极推行“讲法理、看法条、析案例”三位一体，紧密结合的教学模式，更有利于理论与实际紧密结合、培养实用型专业人才目标的实现。首先，他们在选择教材上十分注意兼顾教材的权威性和适用性。其次，也重视配套相应的法律汇编和重点学科的案例分析资料，使学生在四年学习期间，有可能在教师具体指导下，深刻分析一百例较为复杂的疑难案例和结合各个课程学习亲自分析一千例各种类型的典型案例，这样做，不仅使学生能够比较扎实地学习掌握法学基本理论知识，而且学会运用理论知识和法律规定去分析处理各种类型的案件和社会上各种法律问题，使自己在法律素养和能力上都得到更大的提高和培养。三是加大实践教学环节分量，不仅在教学计划上增加实践教学环节课程的门类和学分，而且落实到课任教师身上，结合理论教学，进行案例分析、案例讨论、模拟法庭等案例教学，使案例教学法得到全面推行和落实。
（二）充分发挥法制视听课作用，加强对学生进行“三种教育”，提高学生学习积极性
在学院的支持下，系建立起法制影视资料库和视听实验室，购置了一整套包括古今中外法制影视资料和庭审资料，共有五类百部千碟，为加强对学生进行生动、形象化的专业思想教育、职业道德教育和配合专业理论教学提供了良好条件，并发挥着积极作用。其“三看”的具体做法：一是“必须看”，即在第一学年，针对新生的专业思想问题，有计划地组织学生观看《红色康乃馨》、《大法官》、《主诉检察官》、《被告》等电视连续剧，并结合写心得体会、召开专题班会，使学生在影视情结中增强对法制专业的认知和责任感，培养对法律职业的热爱，从而激发他们学习法律专业的自觉性和积极性。二是“结合看”，即在第二、三学年各专业课教学中，结合实体法、程序法专业教学，由课任教师组织学生观看民、刑、行政等法庭庭审实录案例，使学生更多地了解各类案件诉讼程序，增加对司法实践的感性认识，起到旁听庭审等实践教学环节的作用。三是“自由看”，即在第二学年以后，由年级、班级两委组织同学，利用课余、周末、节假日时间，自由选择观看其他各类法制影视资料片，这不仅丰富了学生第二课堂内容，活跃了课余文化生活氛围，而且寓教育于娱乐，潜移默化，不断地深化对学生的法律意识和法律职业道德教育，帮助广大学生牢固地树立“做合格的法律职业人”的理念和宏愿。
四、实践教学环节的安排与实习基地的建设
（一）注重抓好各类实践教学环节活动，环环衔接，努力把学用结合贯穿教学计划始终
法律系不仅重视在教学计划中集中安排实践教学环节的课程、内容和时间要求，而且充分利用假期安排一些有益的实践环节活动，使学用有机地结合起来，并自始至终贯穿到教学的每一个环节。如在第一学年暑假，学生初步学了一些法律课程，系就结合学院安排的社会实践活动，进行专业感性认知实习，要求学生注意观察和调查发生在自己身边有关法治的人和事，并写出心得体会，在新学期伊始组织班会交流，培养学生从法治视角去观察社会，了解社会，从而加强专业思想，提高法治责任感；在第二学年的暑假，学生学了一定的法律知识后，专门安排学生到司法部门见习一个月，进行初步的专业实习，通过见习，让学生熟悉司法环境，初步学习司法实践知识，由于做到去前有动员布置，返校有检查总结，评定学分，使见习起到加深学生对法治实践的认识，起到提高学习积极性的作用；结合第二、三学年的专业课程教学，通过案例分析、案例讨论、案例作业，模拟法庭，庭审旁听等实践教学环节的开展，努力培养学生动脑、动手、动口的“三动”能力，并在此基础上，从第三学年暑假开始安排学生毕业实习、模拟法庭毕业设计工作，努力把这两类综合性的实践教学环节有机地结合起来，要求学生带着毕业设计的课题到法院的实习基地有目的向司法实践学习，使毕业实习更好地为毕业设计创造条件，打好基础，通过系统的毕业实习和毕业设计两个实践教学环节工作，最后通过模拟法庭庭审毕业设计演示、考核，对学生的四年法学理论知识和运用理论的实践能力进行全面的综合性检验和锻炼，为学生毕业工作和“三考”做了充分的准备。
（二）建立规范的实习基地，实行以集中实习为主的毕业实习模式
在传承高等法学教育毕业实习模式基础上，根据现实的情况，系里调整了毕业实习模式，使毕业实习工作更加符合当前实际情况，并得以顺利进行。其一，建立稳定的毕业实习基地。经过几年努力，通过和法院充分协商，系里已和福州市、厦门市、泉州市、龙岩市、宁德市等五市九个法院协议建立起教学科研实践基地，其中与三个法院签订了书面共建协议，并正式挂牌，其中福州市中级人民法院还通过总结经验，制定了毕业实习管理规范意见，提高了毕业实习成效和水平，使毕业实习工作得到更加有效的保证；其二，实行以集中实习为主，结合分散实习的模式，有利于妥善解决毕业实习在时间上、精力上与考研，就业矛盾的问题；其三，在毕业实习时间安排上，由第七学期提前到暑假进行，腾出更多时间，有利于毕业生参加研究生，公务员考备和就业应聘工作，达到学生参加毕业实习精力集中成效好，法院更加欢迎并积极接纳实习和院系毕业生工作得到妥善安排的“三满意”效果。
第14篇
[关键词]实践教学 案例教学法 LED案例
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）18-0135-03
近年来，传统的应试教育已经日臻完善并发展到了鼎盛时期，然而，随着社会对工科类研究生各种技能需求的增加，其内在的弊端日益严重和凸显，以应试教育为主要教学手段的教学方法形式单一化，将考试分数和各种证书看做是学习成功的主要评价体系成果，实质上却是在培养学生的一种低层次认知、学习和解决问题的能力，难以提高其综合运用能力。
案例教学法（Case Study）是一种理论教学与实践活动相结合的教学方法，自经美国哈佛大学法学院院长Christopher Columbus Langdell教授1870年创立以来，已经在法学、管理学、经济学、教育学、医学、政治学、计算机技术等各种教学中广泛使用，并取得了良好的教学效果，对培养学生的思维和创新能力起到了积极的推动作用。然而，对处于高速发展信息化时代中的高校所培养的各类研究生，特别是工程类的研究生来说，思维能力、分析和解决问题的能力、创新能力与社会的需求还是具有一定的距离，导致高校培养的应届毕业生难以顺利的就业，并掀起来一股考研、考博、考公务员之类的热潮。因此，论文针对本校光学工程专业开设的研究生课程“半导体照明技术”，尝试以“LED屏的设计与制作”为典型案例，对案例法在工程类研究生的实践教学中的应用做一些探索，希望对我国的工程类创新型研究生的培养起到一定的推动作用。
一、案例教学法基本原理
（一）内涵
所谓案例，本质上来说就是对一个实际存在情境的描述，是在真实教学情境中发生的典型事件。案例教学法，就是学生在教师的指导下，根据课程的教学目的和大纲，组织学生对课程的典型案例进行文献检索、阅读、思考、分析、方案的讨论和交流、问题的解决与总结等一系列的思维与动手的实践活动，传授和培养学生分析问题和解决问题的方法和原理，从而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对课程基本概念、原理的理解和综合应用的一种特定教学方法。
（二）基本特征
1.真实性。对于工程类创新型研究生的实践课程，案例教学法主要是培养学生对实际工程的动手和实践能力，加强对实际工程的思考、分析、解决问题的感受力，因此选择的案例必须来自实际的工程应用，是目前工程中较为普遍使用或分析的问题之一，具有真实和时效性，不是抽象的或已经陈旧的问题，也不是个人想象或设想出来的。
2.完整性。案例具有实际工程应用的完整的、系统的抽象和概括。被选择的案例应该包括其真实案例的背景、意义，问题的提出，实施方案，解决途径，策略方法以及对问题的反思、引起的社会意义和价值等方面。
3.典型性。案例应该具有一定的代表性、广泛性、实际性，其代表着解决某一类实际工程问题方法的本质属性。案例既要概括和辐射普识理论，使学生掌握课程的基本原理和方法，又要考虑学生已有知识水平和能力，还要考虑到案例在实际工程中的表现形式，使教学内容和学生基础相适应。
4.启发性。实际的典型案例应该能够引人深思，开拓某一类问题的分析和解决的思路，从而加深理论知识的理解和应用，并使得学生能够根据自己的知识对现实问题进行思考，提出一些创新性的方法。
二、案例教学法应用
工程类创新型研究生应该具有对一个实际工程问题进行系统的自我探索、分析、思考和解决的能力。目前大多高校的工程类研究生，虽然对于导师分配的独立任务都能较好的完成，然而在面对一个实际的工程应用时，却无从下手，其主要原因在于缺乏对问题系统的分析和解决能力。案例教学法正是基于这个培养目标为出发点，去培养学生的自主探索、系统分析问题和解决问题的综合创新型能力。因此，我们在实践教学过程中，以“LED屏的设计与制作”（以下简称本案例）为典型案例，来阐述案例教学法在创新型研究生实践教学中的应用。
（一）案例教学法的选择
案例的选择是案例教学法的基础和前提，是开展案例教学的关键，一个好的案例可以起到事半功倍的效果，增强实际的教学效果。因此，应根据实际案例对课程培养的作用，精心选择案例。案例必须是实际工程中的典型案例，对学生的就业有指导意义，能激发学生的兴趣和爱好，同时还需要与学生目前的理论知识水平和经验相吻合，适应学生的思维方式、社会活动方式等。作为工科类光学工程的研究生，其主要的培养目标是应用基本光学原理和方法，解决、处理光学以及相关技术领域科学研究和生产实践中的工程技术问题，强调把光学、光电子学、控制、测试测量等基础理论研究与未来高新技术课题的探索相结合。因此我们根据专业培养目标和光学工程的实际应用，选择了实际工程项目“LED屏的设计与制作”作为案例，容易被学生理解和接受。
（二）教学准备
案例教学法需要指导教师和学生对案例有足够的准备：前期的市场分析，实际工程的调研，问题的分析，案例的功能和延伸。教学的成功与否取决于教师与学生的共同努力，需要教学双方积极地参与和配合。
1.前期市场分析
对于每一个成功的实际工程案例，其内在的潜力、学科的涵盖、能力的培养都具有重要的支持意义。因此，我们在选择案例时，必须做好充分的市场调研，然后将案例发放给学生，由学生通过查阅图书、网上检索、市场调研等相结合的方式，对案例进行分析。本案例，学生应该对LED屏的工作原理、LED点阵屏种类、主要生产厂家、目前发展状况、产业发展、国家和社会发展战略等各个方面进行深入的调研和分析，为实现完整的案例提供一个充分的前期预案。
2.实际工程的调研
实际的工程调研包括各种LED点阵屏的应用场合；单色、双基色、灰度、伪彩色以及全彩色LED；点阵屏的成本、性能、原理、组装；室内屏、半户外屏、户外屏的区别，使用注意事项；施工难度、安装方式、运输方式、组装方式等。学生在案例的分析中，将案例作为真实的、客观的、市场需求的和可行的，对其做详细的工程调研。
3.设计教案
一个成功的案例首先必须是能激起学生的学习积极性、主动性，具有启发、引导学生思考和讨论的特性，因此我们在设计案例的时候必须考虑案例讨论的核心问题及问题的解决方法、方案。首先应该确定和列举出本次案例教学法的重点讨论问题。在本例中，我们需要引导学生理解LED显示屏的组成，每个部分功能，系统数据流程，数据缓冲区，字库选择，点阵数据获取，点阵进入和退出方式等算法和程序设计。其次需要对典型案例实际分析，如电源的选择，各个模块的规范设计，行业标准，实际工程的使用条件（温湿度、气压、环境条件、电磁干扰）等方面进行实例化的问题讨论。最后我们应该对学生的各种问题进行总结、归纳，并按照实际问题进行分类讨论，以便有效解决。
4.发放材料
课前将案例的说明资料以及与案例有关的背景知识、应用行业、参考资料等分发给学生，供学生在前期资料查阅，并做好课前准备。
（三）组织与实施
当案例教学准备好后，接下来就是进行实际案例的组织和实施。在本案例的实施中，理论教学我们安排在多媒体教室，主要讲解的知识点包括：LED点阵屏的背景、发光机理、显示原理、驱动原理；LED点阵屏和驱动主板的焊接；LED显示屏的组装、配件的制作；基于单片机的LED驱动程序编写；LED屏的显示、进出花样程序设计原理。然后让学生自行组织，分成小组，每组人数一般在2-3人。每组学生积极讨论，根据调研结果，每个同学相互介绍自己的方案，对比并确定案例的整体方案。
在讨论后的方案基础上，编写案例的实施步骤和计划。需要考虑的因素包括：户外还是户内；单色，双基色还是彩色；LED显示屏的大小；安装方式；驱动主板的设计与制作等等。由于实验室的经费和各种条件的限制，故我们要求研究生主要制作双基色的室内屏，而且安装方式也不需要考虑。有个步骤和计划后，学生们就按照计划，分工开始实施计划，每周需要两到三次的讨论总结小会，根据每一阶段出现的问题提出解决方法和计划。
在硬件实施方面，需要购买必须的耗材：双基色LED单元板（我们实验室一般都已经提供了）、5V电源、数据传输线以及控制板所需的电子元件。其中控制板的元件需要在设计了电原理图的基础上才能确定，并根据原理图设计PCB板图，完成后发送至PCB厂家制板。在PCB板和电子元件都拿到后，开始焊接电路板，编写和调试LED屏的驱动程序。在硬件和软件的实施过程中，同学们会出现各种问题，我们采用的方法有：1.网上查阅资料；2.同学们相互交流，针对不同的问题采用不同方法，多思考和观察，再动手解决；3.和指导老师交流，老师在交流的过程中主要充当一个指导和引导的角色，引领同学们自己去发现问题，并引导他们如何解决问题，而不是将问题的方法直接告诉他们。
三、结语
工程类创新型研究生实践课程的案例教学，目前还处于探索和试验阶段，随着时代的进步，技术的发展，案例的更新、教学方法的改进都需要大量的实践才能日益完善和趋于成熟。在实施过程中，存在着案例标准扩大化、案例教学实施盲目化、案例教学作用被夸大等诸多不足。本文在对这些现象进行分析的基础上，对案例选取、设计方法、原则进行了讨论，并对案例教学的实施方法进行了分析。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王青梅，赵革.国内外案例教学法研究综述[J].宁波大学学报（教育科学版），2009（3）：7-11.
[2] 张润莲，张向利，叶进.案例教学法及其运用[J].桂林电子工业学院学报，2004（4）：102-105.
[3] 张明.案例教学法在法学教学中的作用[J].黑龙江高教研究，2005（10）：114-116.
[4] 周德峰.案例教学法与管理类课程改革[J].广东外语外贸大学学报，2007（1）：106-108.
[5] 杜丽君.案例教学法在《西方经济学》中的应用[J].现代阅读（教育版），2012（21）.
[6] 蒯秀丽.案例教学法在教育学教学中的应用[J].教育探索，2011（12）：50-51.
[7] 杨蓓.案例教学法在学前教育专业教法课中的运用[J].教育探索，2011（9）：62-63.
第15篇
【关键词】光学粒子计数器;Mie散射;信号处理
Abstract：Optical Particle Counters（OPCs）is a set of monitoring equipment used to measure the quantity and size of airborne particles in the clean room.With advantage of low coat，quick and high reliability as well as high sensitivity，the OPCs are widely applied in many fields that need ultra-clean space.This paper elucidates the key points of the main principle and design of the OPCs，discussing important performance parameters.By comparing the OPCs with international high-end like product，we analyze the shortfalls of domestic OPCs and provide guidance for next development.
Key word：Optical Particle Counter;Mie Scattering;Signal processing
随着现代加工工艺及材料科学的发展，以微电子、生物医学工程、航天技术等为代表的领域正逐步向小型化方向迈进，同时对相关操作、生产环境的空气洁净度提出了较高的要求。光学粒子计数器是测量洁净环境空气中尘埃粒子的数量及大小、评价空气洁净度的专业仪器，它具有检测灵敏度高、可靠性好、成本低廉等优势，是现代超净环境检测的必要检测仪器。国际上对光学粒子计数器的研究始于上世纪20年代，并于上世纪50年代开始有产品问世，目前已发展至技术成熟、产品多样化的阶段，其中较为著名厂家包括美国HACH公司、TSI公司、PMS公司、日本加野公司等。与之相比较，我国在二十世纪七十年代才开始这类仪器的研制与生产，尽管目前已有多个公司或研究机构已成功研制出相关产品，但它们与国外光学粒子计数器相比还存在一定的差距。本论文在详细讨论光学粒子计数器原理及主要性能影响因素的基础上，综述了国内该类仪器的发展现状，分析与国外同类仪器差距的主要原因及改进方案，为我国光学粒子计数器的下一步发展提供思路。
1.光学粒子计数器的原理与设计
光学粒子计数器是基于光的散射原理实现粒子的计数及尺寸判断：当空气中的粒子通过激光光路时将发生散射，对于粒子计数器一般测量的0.1至5微米间粒径的颗粒，属于Mie散射范围，探测到的散射光强满足关系：
（1）
其中r对应颗粒半径，是它的体积，为散射角，R为光敏区被测粒子至光电探测器的距离，为空气中介电常数，为真空中介电常数，I0为入射光强度，H为与系统有关的一个常数。
由（1）式可知，在其它条件均固定时，探测的散射光强与颗粒尺寸存在一一对应关系，可通过测量散射光强估计颗粒尺寸及数量。具体实现结构如图1所示：采用气泵将含有悬浮颗粒的空气从光学粒子计数器的采样口抽入，让气流通过光敏区，通过控制气泵的流量及气流截面，保证光敏区内粒子一个个依次通过，悬浮粒子受光照射会散射出与粒子大小相关的光脉冲信号，该信号被光电探测器接收并转换成相应的电脉冲信号再被放大，通过对一个检测周期的电脉冲计数，便可得知单位体积采样空气中粒子个数。
尽管实现原理简单，但由于单个颗粒的散射光较弱，且随着颗粒尺寸的减小迅速减小，为通过分析散射光信号的幅值大小高精度计算被测粒子等效光学粒径增加了不少难度。作为精密测量的工具，高性能光学粒子计数器必须保证每个组成系统均合理设计。下面简单介绍组成系统设计中的几个注意重点：
图1 光学粒子计数器结构图
1.1 光学系统设计
