光学光电子概念范文

本课程内容分为：光通信基本理论、光纤通信基本原理、光纤通信新技术特征等三大部分.主要内容为：绪论、光纤发展、光波导理论与光纤特性、光缆及工程应用、光发送与接收、光无源器件、光放大器、光纤通信系统与设计等.采用的教学方法以课堂教学为主，辅以实习实训等.授课对象为我校本科专业自动化、通信工程、电子信息工程等专业，授课理论学时54，实习实训18，各教学环节学时分配从近4年的教学看，大家普遍认为该课程理论较难、实训操作难、而且理论与实训结合较少.导致大学生们对该课程缺乏学习的主动性、积极性，不利于专业技能人才的培养.作者根据近4年的经验和学生获取该课程的知识、技能的效果，从课程的教学内容、教学方法、手段及见习实训等几个方面提出教研教改的意见.

2光纤通信课程理论教学

针对同学们反映本课程中难懂的理论知识、课前我补充了一些基础知识.比如光波导理论、高等数学、光电子技术、电磁学等知识在该课程中要用到的重要理论.列出一些参考书目供学有余力的同学选读，比如杨祥林编著的《光纤通信系统》，北京邮电大学出版社出版的顾畹仪编著《光纤通信系统》教材.我们采用多种方法分析一些抽象概念，逐步阐述.例如，光纤传输的波动理论是光纤通信理论中的一个重要内容，通常采用的方法就是波动方程和电磁场表达式求解，其过程繁杂，同学们很难将推导出的理论结果和实际上的物理意义对应.因此在该部分的教学中采用先引入并重点讲解波导、导波等概念的方法，然后解释传输模式，不同的模式对应不同的传播角，产生不同的离散模式是由于光波在芯区和包层分界面上发生反射时产生相位移动引起的，在理解概念的基础上，再运用特征方程理论推导出结论.充分利用多媒体的优势，多媒体PPT教学与传统教学模式相结合，以便提高教学质量.结合该学科的实际，作者制作了适合实际情况的PPT课件，课件的教学效果良好，比如在讲解数字光纤通信系统组成的时候，结合PPT课件图，直观、形象生动的看出了系统由光发射机、光纤光缆、中继器与光接收机等基本单元组成.此外还包括一些互连与光信号处理器件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器、分插复用器ADM等.

3光纤通信实训教学环节

本课程的实训环节除了安排常规的8个实验，模拟信号电—光、光—电转换传输实验、数字信号电—光、光—电转换传输实验、光发送、接收模块实验、光纤无源器件特性测试实验、数字光发送接口指标测试实验、光纤传输特性测量实验波分复用（WDM）光纤通信系统实验等.另外，笔者引入了OpticSimu仿真实训软件，该软件恰好可以克服以上硬件实验平台的不足，可以方便地配置各种光纤通信系统和网络，形象地得到仿真实验结果，配置各种光纤通信系统和光网络，仿真其传输性能，方便、形象地获得系统和网络中各点的光谱、波形、眼图、光信噪比和接收灵敏度.软件界面如图2所示.图3是利用原子功能器件搭建的光分插复用器（OADM）和光交叉连接（OXC）结构.运用OADM和OXC，构建WDM光网络，并对其进行传输性能仿真，为光网络的设计和规划提供参考.

4结束语

光学光电子概念范文

Abstract：Thispaperimprovestheteachingsystemandinteractiveteachingmethods，scientificallyorganizestheassortedknowledgepoints，makesabstractconceptintomaterialization，andinfiltrateknowledgeofcoursefrontierintheteachingofopticalthinfilmtechnology，andpaysattentiontoteachingusingavarietyofformsintheclassroom，ultimatelyexploresakindofteachingmethodswhichsuitsindependentinstitute.

关键词：光学薄膜技术；教学体系；主动式教学；教学方法

Keywords：theopticalthinfilmtechnology;teachingsystem;activeteaching；teachingmethods

0引言

《光学薄膜技术》这门课程是我院光电类专业必修的一门专业课，但现有的这门课的教学方法并不适用于独立学院的学生，并且这方面发表的论文也很少。本文对本课程的内容组织方式和传授方法进行适当的改进[1-2]，以加强知识内容组织的严密性和课堂教学讲授的生动性，调动学生课堂学习的主动性。其目的就是要用合理的课程体系组织教学内容，以互动式教学方法让学生主动地参与到课堂教学中来，重视课堂上实际教学效率，最终实现教学质量的提高。

1课程体系的构建

《光学薄膜技术》课程综合了物理光学、大学物理以及材料科学基础等诸多课程[3]。各部分内容之间层层递进、环环相扣，但是学生在上课时一些相关基础课大多数同学都未曾学过，这样许多重要的概念大家都不能很好地理解，致使教学效果大打折扣，也严重影响了授课进度。比如，在讲授薄膜的物理气相沉积工艺时，涉及到辉光放电，但是学生并没有接触过关于等离子体物理方面内容等等。

因此在教学内容编排上，从光学薄膜设计的基础出发，到真空科学与技术，然后讲述薄膜制备和工艺的基本方法，再介绍几类典型的薄膜材料，最后讲授薄膜的生长机制和表征手段[4]。整个课程的教学目标清晰，构建合理完善的课程体系，科学合理地构建就是要准确地归纳、提炼课程中包含的概念，形成一个完整的课程体系，正确的概念是科学判断和推理的基础。

2主动式教学法

因为并不是每个人都对推理过程紧凑、公式化的表现形式都能敏感，都能接受，那么即使再严密的逻辑，再科学的表达，如果仅仅是枯燥呆板地平铺直叙，那么由于表现形式的面目可憎，也达不到理想的教学效果。运用适当的技术去刺激鼓励指导学生的思考和自动学习，亦应视学生的学习兴趣需要、能力和教材的内容，甚至教学的环境等，决定采用的教学方法。在教学实践中也总结并提炼了一些认识，并在课堂上已经取得了一些颇有意义的效果简列如下：

2.1将抽象的概念具体化高深的理论之所以难懂，就是因为包含众多抽象晦涩的概念。人的思维往往对于一些具体的直观的事物有着良好的亲和性，那么为什么不将一些抽象的概念具体化呢？比如定位辉光等离子体[5]，从霓虹灯说明辉光等离子体的具体应用，这样学生就能够很好地接受抽象的概念。

2.2采用多种语言丰富表达形式思想内容的表达可以采纳多种表现形式，利用形体语言往往可以取得意想不到的表现效果，例如形容磁控溅射靶表面电子的跑道式运动方向，可以形容成刘翔跨栏的动作，并用肢体语言表示，学生更容易理解和接受。

2.3适当吸纳前沿科研经验充实教学内容多数情况下，学生对课堂讲授内容缺乏理解，往往就是因为没有形成相关概念的正确认识。在每一讲中穿插一些研究实践的体会，学生在张弛有度地学到了学习内容。比如，在讲授类金刚石等先进薄膜材料时，学生对类金刚石材料这一范畴的属性概念非常模糊，对非晶金刚石的概念在行业中也没有统一的定义。那么就从这一研究领域中最权威最主流最有影响力的刊物、专著，充分考虑多数专家学者的建议，对非晶金刚石明确界定科学的定义。非晶金刚石是薄膜中四配位杂化含量超过50%的无氢类金刚石碳[6]。上课的时候，可以通过sp2-sp3-H三元相图明确不同类金刚石范畴的划分。再比如，在讲授等离子增强化学气相沉积时，学生对等离子辅助沉积能够降低界面反应温度的物理过程不能理解。上课的时候，从辉光放电产生等离子体着手，基于等离子的物理特性，解析反应气氛中的物理过程，通过演绎推理阐明等离子激发能够降低界面反应温度的本质[7]。

2.4实践教学实验室镀膜过程录像的内容，使学生进一步了解薄膜镀制的过程。在薄膜设计中，增加薄膜设计软件的教学，使学生熟悉计算机完成膜系设计的过程。

2.5课后练习课后布置适当数量的作业，定期批改。最终使学生了解薄膜科学和技术科研具体过程，培养独立思维能力。

2.6课堂演讲针对重点、难点内容组织课堂讨论，拟定若干薄膜技术研究和应用中具体问题，由同学自主选择，让学生查阅相关文献，独立解决问题，课堂宣读。充分发挥学生的主观能动性。

3结论

《光学薄膜技术》的教学实践中利用科学合理地组织教学内容，积极的调动学生参与课堂教学的主动性，探索了更适合独立学院光电类专业学生教学方法，促进教学质量的提高。

参考文献

[1]唐晋发等．现代光学薄膜技术[M]．浙江：浙江大学出版社，2006．

[2]卢进军，刘卫国.光学薄膜技术[M]．西安：西北工业大学出版社，2005．

[3]洪冬梅等．中红外激光薄膜的研究与特性分析[J]．光学仪器印刷世界，2008，30（5）：80-82．

[4]SpferG．FlexibleDisplay[J]，DisplaySearch，anNPDGroupCompany，2006，359．

[5]付秀梅．红外增透与保护技术的研究[J]．激光与红外，2006，36（12）：63-64．

光学光电子概念范文篇3

关键词：物理概念教学导入方法

一、实验法

大多数物理概念的教学方法是通过实验演示，让学生透过现象，剖析揭示其本质而引入新概念的，学生易于进入教学情境，形成鲜明的印象，从而强化了学生对概念的理解和记忆。

例如，在引入弹力的概念时，先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动，说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用；再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去，总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用，进而得出弹力概念。又如，在讲述超重与失重时，让学生在弹簧秤下挂上钩码，静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数，当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方，此时发现弹簧秤示数增大了，从而给出超重的概念；同样，在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后，建立失重概念。通过实验演示的直观教学，有助于学生在头脑中形成新概念的情境，而留下深刻的印象。

二、类比法

类比是从事科学研究最普遍的方法之一，对科学的发展具有重要的作用。在物理学中，有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此，针对这类物理概念的教学，其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样，可以使学生借类比事物为“桥”，从形象思维顺利过渡到抽象思维，从而深刻理解和牢固掌握新概念。

例如，与重力势能类比，引入电势能的概念；与电场强度概念的建立方法类比，引入建立磁感应强度的概念；将电流类比于水流，建立电流概念；将电压类比于水压，建立电压概念；把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比，建立交流电的相与相差的概念；把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆，把电谐振类比于机械振动中的共振现象，建立电磁振荡概念等等。

三、设疑法

设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动，经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境，这是引入物理概念的一种好方法。

例如，引入全反射概念时，将一束光线从光密媒质（水或玻璃）中斜射到光疏媒质（空气），然后慢慢地增大入射角，当入射角增大到一定程度时，为什么折射光线不存在了呢？反射光的强度为什么加强了呢？学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上，引号学生抓住本质给出全反射的定义，能使学生牢固地掌握了全反射的概念。

四、激趣法

心理学家认为：一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣，那便会自觉地集中注意力，全神贯注地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学，其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此，在物理教学中引入概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生，有助于学生对概念的了解，并激发出浓厚的学习兴趣，这是值得注意采纳的方法。

例如，在引入光的干涉概念时，首先介绍托马斯.扬在历史上第一次解决相干光源的问题，成功地做出光的干涉实验的史料，它能激发学生对新概念学习而产生浓厚的求知兴趣。又如，在引入电磁感应概念教学时，简要介绍法拉第其人及其在物理学上的杰出贡献等事迹，以激发学生学习该概念的兴趣。除了利用物理史料激趣外，在概念引入前，如设计一些趣味实验，提出一些相关的奇妙的自然现象，设置悬念等，也容易激起学生的学习兴趣，有利于新概念的引入，有利于学生接受并掌握概念。

五、实例法

在物理学中，有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓住其本质而归纳得出的，因此，在对这类概念引入教学时，我们不妨也模仿这概念的建立过程模式对其进行“重复式”的讲解，再结合学生已有的认知基础，帮助学生形成、理解并掌握该概念涵义。

例如，在引入冲量与动量概念教学时，以开动的汽车为例，说明汽车获得一定速度不仅同它受到的牵引力有关，而且还同力的作用时间有关，然后由牛顿运动定律和运动学知识，揭示出速度的变化跟力作用时间的本质联系：，由此而引入了冲量与动量的概念。这样的引入，除了其物理意义比较明显、学生易于接受外，还可以帮助学生认识两个概念间的密切联系，从而进一步明确冲量的效果是使物体获得动量。又如，在进行机械振动概念的引入教学时，从日常生活实例出发，选取弹簧振子、单摆、水中的浮沉子，不倒翁等为振动物体，启发学生抓住这些物体的振动的共同特点，建立振动的概念，不但能使学生把握住振动这种运动形式的特点，为引入产生机械振动的两个条件奠定基础，而且还可培养学生科学的观察能力和分析能力。

六、直接法

在物理教学中，有些物理概念是直接引入被采用的，用揭示概念外延的方法给出的这样的概念比较具体直观，学生易于理解和掌握。如：重力、机械运动、平抛运动、动能和势能、温度、热量、磁通量、电磁振荡的周期和频率等等，都是直接引入的概念。为此，对于这类概念的教学，我们不必做太多的分析与讲解而直接引入，其教学效果才是立竿见影的。

当然，除了上述八种概念教学引入方法，还有亲身体验法、实物模型分析法、理想实验模型法等等，在此不再繁述。总之，无论采用何种引入方法，都必须符合学生认知发展规律和教学内容的特点，尽可能做到形象直观，以提高课堂教学的效果。