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光電子論文:光電子器件課程教學(xué)改革思路

摘要:針對(duì)《光電子器件》課程在教學(xué)中遇到的理論知識(shí)多而難，實(shí)踐實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練項(xiàng)目簡(jiǎn)單，訓(xùn)練形式單一，工程運(yùn)用實(shí)踐性不強(qiáng)，學(xué)生課程學(xué)習(xí)積極性不高，工程實(shí)踐能力上不去等問(wèn)題，以課程的理論知識(shí)、實(shí)踐訓(xùn)練要服務(wù)、運(yùn)用于工程實(shí)踐的原則，對(duì)課程的理論知識(shí)進(jìn)行篩選、優(yōu)化、重新編排、強(qiáng)化一套旨在于提升學(xué)生工程素質(zhì)的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則、措施，并通過(guò)多樣化的課程量化評(píng)價(jià)、考核方式等方面對(duì)《光電子器件》課程教學(xué)進(jìn)行改革與實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)改革效果。

關(guān)鍵詞:工程技術(shù)型人才;工程素質(zhì);實(shí)踐能力;課程改革實(shí)踐

光電信息科學(xué)與工程是21世紀(jì)在全球迅猛發(fā)展的光電信息產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)起來(lái)的一門(mén)綜合性、運(yùn)用性、技術(shù)性學(xué)科。國(guó)內(nèi)的光電產(chǎn)業(yè)自2000年以來(lái)迎來(lái)好的發(fā)展時(shí)期，同時(shí)也促進(jìn)了與產(chǎn)業(yè)緊密相連的光電學(xué)科的發(fā)展、建設(shè)，到目前為止，全國(guó)已有近170多所高校(其中接近100所是地方新建本科院校)設(shè)置了光電及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)，并將《光電子器件》作為光電信息科學(xué)與工程及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的主干課程。該課程教學(xué)的實(shí)施不僅有利于鞏固、銜接學(xué)生所學(xué)的光電子技術(shù)、光電顯示、視頻接口與驅(qū)動(dòng)、光電傳感器、數(shù)模電路、單片機(jī)等專(zhuān)業(yè)核心課程的知識(shí)內(nèi)容，而且對(duì)拓展專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐運(yùn)用，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力、為區(qū)域光電產(chǎn)業(yè)輸送工程技術(shù)型光電人才起到承上啟下的作用。在早先的《光電子器件》課程日常的理論教學(xué)中，從教學(xué)大綱、教案到課件參照了重點(diǎn)大學(xué)光電專(zhuān)業(yè)的教學(xué)模式，將每節(jié)課都用來(lái)講解光電器件的理論知識(shí)、器件背景知識(shí)、制造器件的材料、半導(dǎo)體制造工藝、器件的熱、光、電學(xué)性質(zhì)、性質(zhì)的理論公式推導(dǎo)以及一些理論模型的建立分析，課堂的教學(xué)內(nèi)容多、雜、難。課程的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是按照實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)的實(shí)驗(yàn)儀器開(kāi)設(shè)一些常規(guī)類(lèi)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，按部就班進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟連接實(shí)驗(yàn)線路，測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在完成實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中很多學(xué)生不知道自己用的是什么類(lèi)型的光電器件、實(shí)驗(yàn)要做什么、測(cè)量什么數(shù)據(jù)、有什么用。在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、效率越來(lái)越低，專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)能力沒(méi)有被培養(yǎng)起來(lái)反而變得很薄弱。在國(guó)家建設(shè)職業(yè)型、應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)模式的大環(huán)境下，以三明學(xué)院運(yùn)用型人才培養(yǎng)模式改革為契機(jī)［1］，對(duì)《光電子器件》課程進(jìn)行有別于老本科院校學(xué)術(shù)型、研究型高級(jí)光電人才培養(yǎng)目標(biāo)，在課程的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、考核方式等方面進(jìn)行改革與實(shí)踐，積極探索工程技術(shù)型光電人才培養(yǎng)新模式，迎合包括三明在內(nèi)的海西光電產(chǎn)業(yè)集群對(duì)光電人才的需求。

1以理論知識(shí)實(shí)用、夠用為課程教學(xué)原則改革課程教學(xué)內(nèi)容

《光電子器件》是光電專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，是一門(mén)集理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，課程地介紹了光電子技術(shù)的基本原理、聚集了數(shù)量繁多且工程技術(shù)上常用、實(shí)用的光電器件、羅列推導(dǎo)了繁雜難懂的器件及相關(guān)性質(zhì)的方程公式，且課程內(nèi)容缺少所涉及的光電器件在現(xiàn)代光電工程中的運(yùn)用實(shí)例。這樣的課程教師難教，學(xué)生難懂、難學(xué)、難用。以學(xué)院特色的“3355”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式為課程改革動(dòng)力，配合“教學(xué)型、運(yùn)用型、服務(wù)型”的學(xué)院人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力的高素質(zhì)工程技術(shù)型光電人才及高效服務(wù)行業(yè)社會(huì)為課程教學(xué)價(jià)值目標(biāo)，優(yōu)化《光電子器件》教材，改革課程理論教學(xué)內(nèi)容。《光電子器件》現(xiàn)有的教材對(duì)光電器件進(jìn)行介紹時(shí)一般從兩個(gè)方面進(jìn)行:器件原理公式推導(dǎo)證明，對(duì)應(yīng)的測(cè)量電路。一方面對(duì)于本科層次的教材，大部分的教材在器件原理及測(cè)量電路這兩方面就占了很大的篇幅，且大部分為復(fù)雜的材料原理及電路原理公式推導(dǎo)，而對(duì)于大部分從事光電行業(yè)的企業(yè)、事業(yè)單位，只具備本科學(xué)歷的光電畢業(yè)生并不是其產(chǎn)品研發(fā)的主力軍，而是作為工程技術(shù)型人才使用。因此用人單位對(duì)畢業(yè)生的能力要求主要體現(xiàn)為能夠掌握光電器件的基本原理、能運(yùn)用特定的光電器件來(lái)實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的傳輸、轉(zhuǎn)化、控制以及對(duì)現(xiàn)代光電工程進(jìn)行鋪設(shè)、檢測(cè)、維修，這也正是作為一個(gè)地方性的本科高校培養(yǎng)人才的精準(zhǔn)定位。這就要求專(zhuān)業(yè)課程的課堂教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以實(shí)用為主，圍繞器件在光電工程中的應(yīng)用范圍，應(yīng)用實(shí)例為主線對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，摒棄了以復(fù)雜公式的詳細(xì)推導(dǎo)為重點(diǎn)的授課方式。另一方面目前教材涉及的光電子器件類(lèi)型很多，從遠(yuǎn)紅外到紫外光甚至還介紹X射線探測(cè)與成像器件，有些光電子器件學(xué)生無(wú)論是在實(shí)踐、設(shè)計(jì)課程，還是今后畢業(yè)走上工作崗位都很少會(huì)涉及到，因此本著課程內(nèi)容夠用的原則，刪除了這方面的知識(shí)，留出更多的課堂時(shí)間分配到常用的光電器件上［2］。同時(shí)由于目前半導(dǎo)體材料技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，光電器件的類(lèi)型不斷更新，許多新型光電器件不斷研制、運(yùn)用例如:靈敏度可變的光探測(cè)器(VSPD)，有源像素圖像傳感器(APS)等，這些學(xué)科專(zhuān)業(yè)近期的發(fā)展動(dòng)向正是高素質(zhì)運(yùn)用型人才所必須的專(zhuān)業(yè)軟實(shí)力，因此需要將光電器件的前沿增加到光電子器件的課堂教學(xué)內(nèi)容之中，以拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)面。

2開(kāi)放專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器資源為課程實(shí)踐教學(xué)改革服務(wù)

目前通過(guò)學(xué)院多年的累積經(jīng)費(fèi)投入建設(shè)，三明學(xué)院的光電專(zhuān)業(yè)擁有數(shù)量較多和類(lèi)型較齊全的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，這些實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備通常只為單一專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)，以太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備為例，設(shè)備只在專(zhuān)業(yè)學(xué)生第七個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)相關(guān)課程的時(shí)候用到，其他的時(shí)間、其他專(zhuān)業(yè)年級(jí)的學(xué)生都很少接觸到這批實(shí)驗(yàn)設(shè)備，一方面在《光電子器件》課程教學(xué)改革的重點(diǎn)是針對(duì)各類(lèi)型的專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)型實(shí)踐項(xiàng)目訓(xùn)練，和太陽(yáng)能光伏有關(guān)的工程技術(shù)實(shí)踐項(xiàng)目比較常用且運(yùn)用廣泛，另一方面對(duì)于光電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言太陽(yáng)能光伏知識(shí)的運(yùn)用是學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要組成部分，因此有必要讓學(xué)生盡早接觸這批實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并對(duì)太陽(yáng)能光伏相關(guān)的知識(shí)運(yùn)用有一定的了解，才能使后期學(xué)生實(shí)踐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目順利推進(jìn)，所以必須對(duì)光電專(zhuān)業(yè)的傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置、太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備、單彩、全彩LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)儀器、光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、液晶模塊應(yīng)用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、彩色面陣CCD綜合實(shí)驗(yàn)儀、多功能CPU單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)儀器資源進(jìn)行有機(jī)整合，把《光電器件》課程教學(xué)改革中需要涉及的實(shí)驗(yàn)儀器全部開(kāi)放運(yùn)行使用，充分利用資源，為后期的實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目提供硬件條件支持。

3以學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)和提升為目標(biāo)改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

工程素質(zhì)是指從事工程實(shí)踐的工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的一種能力，在專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐中表現(xiàn)出來(lái)的一種思考問(wèn)題、解決問(wèn)題、建立長(zhǎng)久工程問(wèn)題反應(yīng)機(jī)制的能力，需要從專(zhuān)業(yè)課堂、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐、工程實(shí)踐中長(zhǎng)期積累。用人單位對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的專(zhuān)業(yè)能力期望值往往較高，而地方本科院校大部分的畢業(yè)生在解決工程實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力方面普遍較差，因此往往不能令用人單位滿(mǎn)意，這兩者之間的失衡歸根結(jié)底是專(zhuān)業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì)缺失。因此在日常的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)成為地方新建本科高校為地方企業(yè)輸送專(zhuān)業(yè)人才的關(guān)鍵。以光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程體系中的《光電子器件》課程教學(xué)為例，主要從以下幾個(gè)方面訓(xùn)練學(xué)生在相應(yīng)的光電工程實(shí)踐能力并提升其工程素質(zhì):

(1)有機(jī)整合現(xiàn)有的基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，剔除偏理論、無(wú)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大量增加綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大力改革創(chuàng)新現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。雖然基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證理論，對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行鞏固的階段，但是這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一滯后、實(shí)驗(yàn)手段單一等問(wèn)題，學(xué)生很容易失去興趣。例如:光電子器件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中前五個(gè)實(shí)驗(yàn):光敏電阻、光電二極管、光電三極管、pin光電二極管、硅光電池特性測(cè)試及其變換電路。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)除了所用的器件類(lèi)型不一樣外，其他的實(shí)驗(yàn)測(cè)試電路和內(nèi)容幾乎類(lèi)似，因此可以整合成一個(gè)課程大實(shí)驗(yàn)，而把剩下的時(shí)間用來(lái)開(kāi)發(fā)、增加一些綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，譬如:利用紅外光電三極管可以設(shè)計(jì)一個(gè)紅外無(wú)線耳機(jī)，利用硅光電池可以設(shè)計(jì)一個(gè)光照度測(cè)量?jī)x，利用光電煙霧傳感器設(shè)計(jì)動(dòng)車(chē)車(chē)廂的煙霧報(bào)警器等，在提升了專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性同時(shí)，極大激發(fā)了學(xué)生制作設(shè)計(jì)興趣。培養(yǎng)了學(xué)生的工程素質(zhì)，起到事半功倍的效果［3］。

(2)探索一套以培養(yǎng)學(xué)生從“模仿”—“獨(dú)立創(chuàng)新設(shè)計(jì)”的實(shí)踐能力提升訓(xùn)練模式。目前很多專(zhuān)業(yè)大部分課程的實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)的原課題都是已有的，因此在實(shí)踐教學(xué)或者是課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，經(jīng)常性的做法就是讓學(xué)生去模仿現(xiàn)有的、別人的東西，模仿也是培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力的必經(jīng)過(guò)程，只是在全盤(pán)接受模仿之后，教師和學(xué)生應(yīng)當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)反思，將課題中所用的方法，器件、電路排布進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)、替換、優(yōu)化，去粗取精，轉(zhuǎn)變創(chuàng)新。而恰恰大部分老師和學(xué)生忽略了這點(diǎn)，因此需要建立由“模仿”—“獨(dú)立創(chuàng)新設(shè)計(jì)”的實(shí)踐能力提升訓(xùn)練模式。例如在“太陽(yáng)能光電智能車(chē)”設(shè)計(jì)的過(guò)程中，循跡這部分功能的實(shí)現(xiàn)就有很多種解決的方案，學(xué)生可以用攝像頭、光電紅外對(duì)管、激光、特殊傳感器四種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，循跡可以是四方形，8字形及其他更為復(fù)雜的路線，循跡的背景可以是最簡(jiǎn)單的白底黑線、稍難白底綠線、更難的綠地紅線等。教師在布置設(shè)計(jì)方案的時(shí)候可以先從最簡(jiǎn)單的白底黑線、橢圓形軌跡開(kāi)始，在學(xué)生成功實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)要求之后，再逐漸增加設(shè)計(jì)的難度，譬如更換循跡光電傳感器，但是不同的光電器件在對(duì)光信號(hào)進(jìn)行電信號(hào)轉(zhuǎn)化的方式、信號(hào)的放大處理方式、誤差的處理方式都不相同，一旦更換器件，就要求后面的數(shù)模轉(zhuǎn)化，電路設(shè)計(jì)、以及單片機(jī)程序都需要重新設(shè)計(jì)，因此“獨(dú)立創(chuàng)新設(shè)計(jì)”在培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)方面起著決定性的橋梁作用，只有將這一步做好，才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，運(yùn)用自己的方法、自己擬定的器件去獨(dú)立設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)品，不斷訓(xùn)練，不斷進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)的日積月累，厚積學(xué)生的專(zhuān)業(yè)工程素質(zhì)。

(3)以“貼近生產(chǎn)、貼近運(yùn)用”為專(zhuān)業(yè)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程宗旨，建立起一套分級(jí)、分階段課程實(shí)踐實(shí)訓(xùn)題庫(kù)并定期更新。題庫(kù)中的訓(xùn)練項(xiàng)目全部來(lái)源于已經(jīng)解決的光電工程運(yùn)用實(shí)踐案例，題庫(kù)分基礎(chǔ)型《光電子器件》課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目和拔高型《光電子器件》課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目，基礎(chǔ)型訓(xùn)練項(xiàng)目要求每位學(xué)生一人一題獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目，對(duì)專(zhuān)業(yè)的每一位學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)踐能力訓(xùn)練，讓每一位學(xué)生的能力通過(guò)課程都能得到鍛煉。拔高型訓(xùn)練項(xiàng)目以三個(gè)人為一組，項(xiàng)目的題目主要以歷年全省、全國(guó)的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、光電競(jìng)賽、單片機(jī)、工程競(jìng)賽題目為主，拔高型訓(xùn)練項(xiàng)目相較于基礎(chǔ)型訓(xùn)練項(xiàng)目其所涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)面更寬，對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力要求更高，因此需要每個(gè)組員通力支持、分工協(xié)作才能完成，充分鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和社交能力［4］。無(wú)論是基礎(chǔ)型還是拔高型專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，都能引導(dǎo)學(xué)生把專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用到生活生產(chǎn)實(shí)踐中，以解決專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)運(yùn)用問(wèn)題為點(diǎn)，帶動(dòng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)運(yùn)用創(chuàng)新能力的激發(fā)為面，以點(diǎn)帶面，增強(qiáng)光電專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程工程與具體光電工程案例之間的親和力，激發(fā)專(zhuān)業(yè)學(xué)生無(wú)窮創(chuàng)造力，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的工程素質(zhì)得到飛躍發(fā)展。

(4)探索光電專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系如何融合到學(xué)校、學(xué)院的第二課堂活動(dòng)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、各類(lèi)型專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽，專(zhuān)業(yè)教師的校內(nèi)、課內(nèi)橫縱向、產(chǎn)學(xué)研課題項(xiàng)目中，并將專(zhuān)業(yè)學(xué)生與項(xiàng)目無(wú)縫對(duì)接，不斷從實(shí)踐中總結(jié)、反饋和提高，形成專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力提升的巨大推力，做到培養(yǎng)體系改革和學(xué)生能力提升的良性循環(huán)［5］。積極走訪光電企業(yè)，建立實(shí)踐基地，校企合作項(xiàng)目，以企業(yè)對(duì)光電專(zhuān)業(yè)人才能力的具體要求為重中之重，聘請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)業(yè)工程師參與專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的形式和具體內(nèi)容的制定，以此來(lái)調(diào)整和優(yōu)化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案，科學(xué)設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，課內(nèi)與課外相結(jié)合的協(xié)同促進(jìn)機(jī)制，大力推動(dòng)課程教學(xué)改革。

4改革考核評(píng)價(jià)制度，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

任何一門(mén)課都需要相應(yīng)的考核制度，理論知識(shí)閉卷考試是最為常見(jiàn)的一種衡量學(xué)生對(duì)該課程掌握程度的考核方式，但《光電子器件》課程知識(shí)的應(yīng)用性較強(qiáng)，在教學(xué)中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生雖然理論課程成績(jī)一般，但是其在實(shí)踐、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面有著非常強(qiáng)的動(dòng)手能力，這正是實(shí)踐能力強(qiáng)的工程技術(shù)型人才的典型代表，所以《光電子器件》課程改革的另一重要環(huán)節(jié)就是改革課程的考核評(píng)價(jià)制度，打破以期末成績(jī)作為評(píng)判學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的指標(biāo)，《光電子器件》課程的考核方式除了期末的試卷考核方式外，增加個(gè)性化考核方式和過(guò)程考核方式。對(duì)于工程實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生，在考核期末課程總成績(jī)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)將這部分學(xué)生的理論成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比重降低，比如閉卷分?jǐn)?shù)占40%，理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占10%，光電專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)占50%［6］，對(duì)于理論學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行課程的過(guò)程考核，考核方式為:(1)《光電子器件》課程按知識(shí)點(diǎn)分布安排至少考試3次。(2)課堂隨機(jī)考察方式，建立課程專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題庫(kù)，記錄學(xué)生的等分記錄，每生每學(xué)期不少于10次。按照這兩種考核方式的學(xué)生期末試卷成績(jī)占總成績(jī)的比重可降低為40%。通過(guò)多樣化的考核方式，充分考慮了學(xué)生的個(gè)性化，激發(fā)他們的專(zhuān)業(yè)積極性的同時(shí)反過(guò)來(lái)促進(jìn)專(zhuān)業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的工程實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力都得到充分融合，更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，為培養(yǎng)工程技術(shù)型光電人才奠定基礎(chǔ)。

5結(jié)語(yǔ)

圍繞專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)實(shí)用、夠用，實(shí)踐技能下得去、上得來(lái)的遞進(jìn)式提升方式、課程考核方式個(gè)性化定量以及為地方高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力的高素質(zhì)工程技術(shù)型光電人才的目的，對(duì)《光電子器件》課程從教學(xué)內(nèi)容、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室資源整合、實(shí)踐環(huán)節(jié)及考核制度這幾個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展教學(xué)改革與實(shí)踐活動(dòng)。在課程實(shí)踐改革的過(guò)程中，學(xué)生的課堂聽(tīng)課效率提高了，學(xué)習(xí)態(tài)度向著更好方向發(fā)展，專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐能力得到一定的鍛煉和提高，學(xué)生參加各類(lèi)型的專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽也獲得了較好成績(jī)，課程的教學(xué)改革實(shí)踐初見(jiàn)成效。

光電子論文:光電子技術(shù)理論與配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

摘要：光子具有高速和大容量傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，而電子在交換、路由和智能化等方面表現(xiàn)更佳。將光子和電子的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)的光電子技術(shù)使人類(lèi)步入全新的光網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。“光電子技術(shù)基礎(chǔ)”這門(mén)課程介紹了光電子技術(shù)的基本原理和應(yīng)用實(shí)例，是光電子專(zhuān)業(yè)的必修課程。本文對(duì)光電子技術(shù)基礎(chǔ)的理論教學(xué)及配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了初步的探索和課堂應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)基礎(chǔ)；理論教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

一、引言

2013年安慶師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院為適應(yīng)學(xué)校籌建多科性大學(xué)的需要，開(kāi)設(shè)了光電信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)。針對(duì)光電專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，安慶師范學(xué)院在2015年新開(kāi)設(shè)了光電子技術(shù)基礎(chǔ)課程。光電子技術(shù)是研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)，主要應(yīng)用于信息領(lǐng)域包括光通信系統(tǒng)、光纖傳感、光電顯示以及光存儲(chǔ)，醫(yī)療，生物科學(xué)，激光加工和軍事等領(lǐng)域。我國(guó)已經(jīng)形成了發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)，掌握光電子技術(shù)有助于提升光電專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)課程特點(diǎn)，我們對(duì)該課程的理論課教學(xué)做了初步的研究并根據(jù)課程特點(diǎn)開(kāi)設(shè)了配套實(shí)驗(yàn)課，取得了良好的教學(xué)效果。

二、理論教學(xué)

及時(shí)，課程設(shè)置。根據(jù)學(xué)校對(duì)專(zhuān)業(yè)的定位，為了能夠培養(yǎng)出社會(huì)應(yīng)用型人才，我們選擇安毓英主編的《光電子技術(shù)》作為主要參考教材，主要介紹光電子領(lǐng)域中光源、光輻射的傳播、光束的調(diào)制和光探測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)的基本原理和應(yīng)用實(shí)例。針對(duì)課程特點(diǎn)重點(diǎn)介紹光電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，有必要跟蹤反映國(guó)內(nèi)外的一些新技術(shù)和新設(shè)備的動(dòng)態(tài)，充分拓展學(xué)生的視野和知識(shí)面[1]。對(duì)于基礎(chǔ)原理的把握需要學(xué)生學(xué)習(xí)一些先修課程，包括激光原理與技術(shù)、電磁場(chǎng)與電磁波、半導(dǎo)體物理學(xué)以及物理光學(xué)等。有了這些基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，在教學(xué)過(guò)程中可以將更多的課時(shí)放在光電子器件及其發(fā)展的介紹上，通過(guò)這一門(mén)課程的學(xué)習(xí)真正培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。

第二，教學(xué)方法多樣性。我們?cè)诮虒W(xué)中采取多種教學(xué)方法并存的教學(xué)模式。結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)，充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)[2]。首先，內(nèi)容引入。在每一章內(nèi)容的開(kāi)始，通過(guò)剪輯一段與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的視頻或者圖片集播放展示，用比較直觀的方式讓學(xué)生了解接下來(lái)這一章他們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，給學(xué)生留下思考題，讓他們帶著問(wèn)題開(kāi)始接下來(lái)的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，建立聯(lián)系。根據(jù)“光電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程偏應(yīng)用型的特點(diǎn)，通過(guò)聯(lián)想法將課本學(xué)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)，使教學(xué)內(nèi)容深入淺出。比如介紹光通信系統(tǒng)，就可以聯(lián)想到學(xué)生常用的手機(jī)，通過(guò)介紹手機(jī)實(shí)現(xiàn)通話的過(guò)程：包括信號(hào)調(diào)制、信號(hào)傳輸、信號(hào)接收和信號(hào)解調(diào)等，涵蓋了光電子技術(shù)在通信領(lǐng)域應(yīng)用的多個(gè)模塊；在講光敏電阻時(shí)可以聯(lián)系城市里根據(jù)亮度自動(dòng)開(kāi)關(guān)的路燈。通過(guò)這些生活中的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的求知欲。，反轉(zhuǎn)課堂。加強(qiáng)學(xué)生的課堂互動(dòng)，開(kāi)設(shè)學(xué)生講堂。將學(xué)生分成若干小組，3-5人一組。老師講授基本原理后，布置課后任務(wù)，每組分別就一個(gè)課題準(zhǔn)備10分鐘左右的PPT。每一次課留15分鐘時(shí)間讓學(xué)生展示他們搜集到的資料以及對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。并采取學(xué)生互評(píng)和老師評(píng)價(jià)相結(jié)合的模式打分，成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

三、配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)

及時(shí)，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。針對(duì)課程特點(diǎn)，我們引入了配套實(shí)驗(yàn)，使所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，提高教學(xué)效果[3]。光電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，關(guān)于光調(diào)制和光探測(cè)技術(shù)的內(nèi)容介紹了多種調(diào)制原理以及探測(cè)器件，在學(xué)習(xí)完相關(guān)理論知識(shí)后，我們開(kāi)設(shè)相應(yīng)的配套實(shí)驗(yàn)課程。包括電光調(diào)制、聲光調(diào)制和磁光調(diào)制的原理演示實(shí)驗(yàn)。以及包含多種探測(cè)原件的光電探測(cè)器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)涉及的光電探測(cè)器包括光敏電阻、光電二極管、APD光電二極管、PIN光電二極管、光電三級(jí)管、硅光電池等，涵蓋了幾乎所有類(lèi)型的光電探測(cè)器。學(xué)生可以測(cè)試這些探測(cè)器的短路電流、開(kāi)路電壓、伏安特性、光電特性、頻率響應(yīng)特性、光譜特性和靈敏度等相關(guān)特性，并綜合對(duì)比不同類(lèi)別的探測(cè)器性能，幫助學(xué)生理解如何根據(jù)不同場(chǎng)合選用不同的探測(cè)器。理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合使學(xué)生既可以根據(jù)所學(xué)原理知識(shí)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)動(dòng)手能力，又可以通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有更直觀的理解，加深對(duì)基本原理的掌握。

第二，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。除了傳統(tǒng)的驗(yàn)證式本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我院還引進(jìn)了光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。提供多種光電器件的應(yīng)用模塊、設(shè)計(jì)模塊、各種數(shù)字表頭以及設(shè)計(jì)中所需要的電子元器件，并配備有各種電源接口。學(xué)生可以根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)?zāi)K開(kāi)展各種實(shí)驗(yàn)，充分展示自己的創(chuàng)新思維，將所掌握的光電器件真正應(yīng)用到實(shí)際生活中。包括光敏電阻光控開(kāi)關(guān)、熱釋電報(bào)警器和硅光電池光照度計(jì)等二十余種光電儀器的設(shè)計(jì)，都可以通過(guò)該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)完成。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，極大地提高了學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)，為社會(huì)培養(yǎng)出具備實(shí)際應(yīng)用能力的高素質(zhì)人才，最終達(dá)到服務(wù)社會(huì)的目的。

四、考核方式

根據(jù)課程安排特點(diǎn)，學(xué)生的最終考核成績(jī)以平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)相結(jié)合。其中，平時(shí)成績(jī)占20%（包括考勤、作業(yè)和學(xué)生講堂），考試卷面成績(jī)占50%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%，綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、自學(xué)能力、接受新知識(shí)的能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。通過(guò)實(shí)際教學(xué)驗(yàn)證，這種理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式取得了良好的教學(xué)效果。

光電子論文:光電子實(shí)驗(yàn)教育理念分析

本文作者：羅彬彬 趙明富 舍麗 周登義 曹陽(yáng) 全曉莉 單位：重慶理工大學(xué)電子信息工程與自動(dòng)化學(xué)院

20世紀(jì)70年代以來(lái),由于半導(dǎo)體激光器和光纖技術(shù)的重要突破，推動(dòng)了以光纖傳感、光纖傳輸、光盤(pán)信息存儲(chǔ)與顯示、光計(jì)算以及光信息處理等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，從深度和廣度上促進(jìn)了光學(xué)和電子學(xué)及其他相應(yīng)學(xué)科(數(shù)學(xué)、物理、材料等)之間的相互滲透，形成了一個(gè)邊緣的研究領(lǐng)域。光電子學(xué)一經(jīng)出現(xiàn)就引起了人們的廣泛關(guān)注，反過(guò)來(lái)又進(jìn)一步促進(jìn)了光電子學(xué)及光電子技術(shù)的發(fā)展。光電子技術(shù)包括光的產(chǎn)生、傳輸、調(diào)制、放大、頻率轉(zhuǎn)換和檢測(cè)以及光信息存儲(chǔ)和處理等。因此，可以這么說(shuō)，現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐學(xué)科是微電子學(xué)和光學(xué)，光電子學(xué)則是由電子學(xué)和光學(xué)交叉形成的新興學(xué)科，對(duì)信息技術(shù)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。光電子技術(shù)是光頻段的電子技術(shù)，是電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，光電子技術(shù)是光電信息產(chǎn)業(yè)的支柱與基礎(chǔ)，涉及光電子學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等前沿學(xué)科理論，是多學(xué)科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術(shù)學(xué)科，其技術(shù)廣泛應(yīng)用于光電探測(cè)、光通信、光存儲(chǔ)、光顯示、光處理等高新技術(shù)光電信息產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，隨著生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等新興學(xué)科的發(fā)展，其中的信息獲取手段對(duì)光電子技術(shù)的依賴(lài)程度越來(lái)越高，加快了這些學(xué)科之間的交叉融合，從而誕生了很多邊緣學(xué)科，比如生物光子學(xué)、光醫(yī)學(xué)等。綜上所述，可見(jiàn)光電子技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光電子技術(shù)這門(mén)課程不僅是光學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，也應(yīng)該作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)選修課程來(lái)開(kāi)設(shè)。

電子信息工程專(zhuān)業(yè)的光電子技術(shù)課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)包括：光度學(xué)基本知識(shí)、光輻射傳播、光束調(diào)制與解調(diào)、光輻射探測(cè)技術(shù)等。其中，光度學(xué)基本知識(shí)是最基礎(chǔ)的內(nèi)容，包括：電磁波波譜、輻射度學(xué)、光度學(xué)、熱輻射基本定律、激光原理、典型激光器等。光輻射傳播包括：光輻射的電磁理論、光波在大氣中的傳播規(guī)律與特性、光波在電光晶體中的傳播規(guī)律與特性、光波在聲光晶體中的傳播規(guī)律與特性、光波在磁光晶體中的傳播規(guī)律與特性、光波在光纖波導(dǎo)中的傳播規(guī)律與特性、光波在水中的傳播特性、光波在非線性介質(zhì)中的傳播等。光度學(xué)基本知識(shí)和光輻射傳播這兩個(gè)基礎(chǔ)內(nèi)容可以說(shuō)是光電子技術(shù)課程基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，而對(duì)于電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這些知識(shí)點(diǎn)比較抽象，為了便于該專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)光電知識(shí)的接受和激發(fā)他們的興趣，因此，在課堂上有必要多花時(shí)間重點(diǎn)講解這部分的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)在制作PPT教案時(shí)盡可能使用圖片或動(dòng)畫(huà)描述一些原理性的知識(shí)。

比如：在講解激光是如何產(chǎn)生的時(shí)候，可制作動(dòng)畫(huà)描述自發(fā)輻射、受激吸收、受激輻射的原理；在講解激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理時(shí)，可制作多色圖片對(duì)激光在各種光學(xué)諧振腔中的受激放大過(guò)程進(jìn)行描述；在介紹各種典型的激光器時(shí)，好收集到它們的實(shí)物照片進(jìn)行講解；在講解光波在各種光學(xué)晶體中的傳播特性與規(guī)律時(shí)，好能制作三維立體的圖片描述光學(xué)晶體的各向異性的特性，相應(yīng)的公式表達(dá)盡量簡(jiǎn)潔化，然后結(jié)合動(dòng)畫(huà)描述光波在其中傳播時(shí)所發(fā)生的變化。光束的調(diào)制、掃描和解調(diào)技術(shù)的理論教學(xué)內(nèi)容包括：光束調(diào)制的基本原理、電光調(diào)制技術(shù)、聲光調(diào)制技術(shù)、磁光調(diào)制技術(shù)、直接調(diào)制技術(shù)、光束機(jī)械掃描技術(shù)、光束電光掃描技術(shù)、光束聲光掃描技術(shù)、空間光調(diào)制器等。這些知識(shí)點(diǎn)的理論基礎(chǔ)都是“光輻射在光學(xué)晶體中的傳播規(guī)律和特性”。其中光束調(diào)制的基本原理移植了微電子學(xué)中微波調(diào)制中的很多概念，電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生易于理解，但是光束調(diào)制和掃描的實(shí)現(xiàn)技術(shù)中，除了需要使用各種光學(xué)晶體以外，還需要使用半波片、全波片、起偏器、檢偏器共同組成一個(gè)系統(tǒng)完成光束的調(diào)制和掃描。這些光學(xué)器件對(duì)于沒(méi)有光學(xué)工程基礎(chǔ)的電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)比較陌生，因此，在講解過(guò)程中應(yīng)該通過(guò)動(dòng)畫(huà)或圖片等手段形象地描繪線偏振光、橢圓偏振光、圓偏振光等基本光學(xué)概念，并借用相關(guān)的光學(xué)參考資料對(duì)這些光學(xué)器件的功能和原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

只有這樣，才有利于電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生深刻理解光束的調(diào)制、掃描、解調(diào)等技術(shù)。光輻射探測(cè)技術(shù)的理論教學(xué)內(nèi)容主要包括：光電探測(cè)的物理效應(yīng)、光電探測(cè)器的性能參數(shù)、光電探測(cè)器的噪聲、光電導(dǎo)探測(cè)器—光敏電阻、PN結(jié)光伏探測(cè)器的工作模式、硅光探測(cè)器、光電二極管、光熱探測(cè)器、直接光電探測(cè)系統(tǒng)、光頻外差探測(cè)的基本原理等。由于電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生已經(jīng)具備了較好的半導(dǎo)體器件理論基礎(chǔ)知識(shí)，而光電子器件本身也屬于半導(dǎo)體器件，因此學(xué)生只要掌握了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理，就很容易理解各種光電子器件的工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。該部分所介紹的各種光電半導(dǎo)體器件很可能會(huì)在學(xué)生將來(lái)從事信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的相關(guān)工作中用到，也可能會(huì)在將來(lái)某些學(xué)生跨到光電信息或光學(xué)工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)一步深造時(shí)從事相關(guān)科研課題研究時(shí)用到，比如：PN結(jié)光伏探測(cè)器、光敏電阻、光電二極管、光電三極管等，都會(huì)經(jīng)常用到。因此，建議在理論教學(xué)過(guò)程中，除了結(jié)合圖片等多媒體教學(xué)手段介紹相關(guān)光電子器件的工作原理外，好能夠給學(xué)生展示光電子器件的實(shí)物，以便給學(xué)生一些感官認(rèn)識(shí)。電子信息工程專(zhuān)業(yè)光電子技術(shù)課程的系統(tǒng)方面的知識(shí)點(diǎn)包括：光電成像系統(tǒng)、光電顯示系統(tǒng)等。

其中，光電成像系統(tǒng)的基本器件是電荷耦合攝像器件(CCD)，CMOS攝像器件和電荷注入器件(CID)。目前，CCD攝像器件的應(yīng)用最為成熟和廣泛，主要包括線陣CCD和面陣CCD等，其原理基礎(chǔ)仍然是光電半導(dǎo)體器件和兩相或三相電極電路的結(jié)合。因此，教學(xué)中應(yīng)結(jié)合脈沖數(shù)字電路知識(shí)重點(diǎn)講解CCD的原理和特點(diǎn)。光電成像系統(tǒng)的內(nèi)容包括：系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)、紅外成像系統(tǒng)、紅外成像中的信號(hào)處理及綜合特性等。其中紅外成像系統(tǒng)涉及很多應(yīng)用光學(xué)方面的知識(shí)，這對(duì)沒(méi)有應(yīng)用光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)比較陌生，而且屬于光學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的研究方向之一，因此，這部分內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹即可。而紅外成像中的信號(hào)處理都涉及電子電路方面的知識(shí)，屬于電子信息工程專(zhuān)業(yè)的范疇，這部分內(nèi)容可以重點(diǎn)講解。光電顯示系統(tǒng)包括陰極射線管原理、液晶顯示原理、等離子體顯示原理、電致發(fā)光顯示原理及多色激光顯示原理等，其中前三類(lèi)顯示技術(shù)的應(yīng)用已很廣泛和成熟，可以重點(diǎn)講解，而后兩類(lèi)顯示技術(shù)比較前沿，可以簡(jiǎn)單介紹，以便讓電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生了解當(dāng)今光電顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。電子信息工程專(zhuān)業(yè)光電子技術(shù)課程應(yīng)用方面的內(nèi)容包括：光纖通信、激光雷達(dá)、激光制導(dǎo)、紅外遙感、紅外跟蹤制導(dǎo)、光纖傳感技術(shù)等。這些應(yīng)用技術(shù)可以分別舉一個(gè)相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行介紹，讓學(xué)生體會(huì)到光電子技術(shù)的重要性和廣泛性，激發(fā)他們對(duì)這門(mén)技術(shù)的興趣。

對(duì)于電子信息工程本科專(zhuān)業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專(zhuān)業(yè)已有很多屬于本專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程及課程設(shè)計(jì)，筆者認(rèn)為光電子技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來(lái)他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。在該課程中，各種光電子器件和原理、功能及應(yīng)用最易于電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生理解，而且也是電子信息工程師應(yīng)該具備的基本知識(shí)，因此，筆者建議開(kāi)設(shè)一些光電子器件的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課。由于光電子技術(shù)課程的總學(xué)時(shí)設(shè)置為48學(xué)時(shí)，所以建議理論教學(xué)為40學(xué)時(shí)，8學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)(共4個(gè)實(shí)驗(yàn))。

根據(jù)筆者6年來(lái)給電子信息工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生講授這門(mén)課程的經(jīng)驗(yàn)，建議實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置如下：(1)光敏電阻的工作特性實(shí)驗(yàn)。可選擇幾種不同類(lèi)型的光敏電阻，實(shí)驗(yàn)要求掌握光敏電阻的主要特性參數(shù)，掌握使用光敏電阻時(shí)需要注意的事項(xiàng)，比如：光源光譜特性必須與光敏電阻的光敏特性匹配，防止光敏電阻受雜散光的影響等。了解數(shù)字信息傳輸和模擬信號(hào)傳輸時(shí)應(yīng)該選擇哪種特性參數(shù)的光敏電阻。實(shí)驗(yàn)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。(2)光電二極管的工作特性及參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。包括PIN光電二極管和雪崩光電二極管(APD)，要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量Si和Ge的PIN光電二極管光譜特性，設(shè)計(jì)PIN光電二極管和APD光電二極管輸入輸出特性測(cè)試電路，并進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)分別獲得它們的光電轉(zhuǎn)換效率及增益系數(shù)等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。(3)光電三極管的電路設(shè)計(jì)及參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)一個(gè)光電三極管的光子探測(cè)及放大電路，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量光電三極管的光電轉(zhuǎn)換效率及放大系數(shù)等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。(4)光電池的伏安特性、光譜、溫度特性的測(cè)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪出光電池的伏安特性曲線、光譜特性曲線、溫度特性等。實(shí)驗(yàn)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)課程，能夠使電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)光電子基本器件有些感官認(rèn)識(shí)，而且能夠深刻掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來(lái)在具體工程設(shè)計(jì)及進(jìn)一步深造奠定基礎(chǔ)。

光電子技術(shù)在國(guó)家的信息產(chǎn)業(yè)、國(guó)防工業(yè)中占有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來(lái)越緊密。對(duì)于當(dāng)今的電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，除了需要牢固掌握本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技能以外，了解和掌握光電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)也是必不可缺的。本文通過(guò)對(duì)電子信息工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和光電子技術(shù)課程內(nèi)容的分析，討論了該課程與該專(zhuān)業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析了其重要性，并根據(jù)筆者6年來(lái)的授課經(jīng)驗(yàn)，提出了本門(mén)課程在電子信息工程專(zhuān)業(yè)中的理論及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見(jiàn)和建議。

光電子論文:納米光電子技術(shù)論文

一、納米光電子的相關(guān)概念

納米光電子主要是研究在所有納米結(jié)構(gòu)中各個(gè)電子以及光子存在的相互作用。將光電子以及納米電子的相關(guān)技術(shù)相互結(jié)合共同組成了納米光電子技術(shù)。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體硅并不具備發(fā)光的基本功能，但是引進(jìn)了納米技術(shù)以后，能夠發(fā)出一種非常耀眼的光，同時(shí)開(kāi)設(shè)了一門(mén)新興的納米光電子。

二、納米光電子技術(shù)的發(fā)展

新時(shí)代的納米電子技術(shù)能夠快速的制作各種單電子存儲(chǔ)，同時(shí)還可以制作一些非常精巧的微電子機(jī)械以及電機(jī)械系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代納米技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，集成電路也將成為一種比較先進(jìn)的半導(dǎo)體器件，并成為了未來(lái)發(fā)展的新方向。如今的信息社會(huì)對(duì)于所有使用的集成電路具有的集成度的各種要求也逐漸增高，這就導(dǎo)致人們不斷突破尺寸具有的極限途徑。在新的社會(huì)形勢(shì)下，納米電子以及納米電子光技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并成為了半導(dǎo)體科學(xué)以及各種工程研究的重要經(jīng)驗(yàn)豐富技術(shù)。光電子技術(shù)屬于電子技術(shù)以及光電子技術(shù)的結(jié)合體。二十世紀(jì)以后，光電子技術(shù)逐漸發(fā)展，并取得了一定的進(jìn)步。將光電子技術(shù)以及納米技術(shù)巧妙的相互融合最終形成了納米光電子技術(shù)，成為了未來(lái)電子技術(shù)不斷發(fā)展的新領(lǐng)域。如今的二十一世紀(jì)，也為光電子技術(shù)以及納米光電子技術(shù)發(fā)展提供了新的機(jī)遇。

三、納米光電子各個(gè)器件的具體分類(lèi)

3.1納米光電技術(shù)探測(cè)器

如今的納米光電技術(shù)探測(cè)器主要是利用納米光電子的基本材料進(jìn)而不斷發(fā)展而來(lái)。這種微型的探測(cè)器主要由納米絲以及各種納米棒共同組成，例如，超高靈敏度紅外探測(cè)器等。

3.2納米發(fā)光器件

引進(jìn)納米光電子的相關(guān)技術(shù)并利用納米光的基本材料，利用納米光刻技術(shù)，最終研制出新興的納米發(fā)光器件。主要有利用納米粒子等材料制作完成的一種硅發(fā)光二極管，使用各種納米尺寸制成的可以實(shí)現(xiàn)調(diào)諧的納米發(fā)光二極管。

3.3納米光子器件

納米量子機(jī)構(gòu)以及量子電路等各種集成技術(shù)都蘊(yùn)含著非常深?yuàn)W的研究?jī)?nèi)容。例如，利用三維光電子自身的晶體天線，還可以利用光子晶體技術(shù)二極管，以及無(wú)損耗產(chǎn)生的光電波，光開(kāi)關(guān)等，這些都屬于先進(jìn)的納米光子器件，在量子保密通信中的各種重要的關(guān)鍵器件，都是利用納米光子器件完成的。

3.4納米顯示器

納米顯示器主要包括碳納米管顯示器，還有一種碳納米發(fā)生顯示器等。如今的納米電子學(xué)還有納米光子學(xué)以及先進(jìn)的磁學(xué)微電子，自身具有的極限線寬都是70nm，這種先進(jìn)的技術(shù)通過(guò)幾十年的研究就完成了。為了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成新興的器件，使用單原子具體的操作方式成為重要的研究方向，并且，利用這種先進(jìn)的技術(shù)能夠制成計(jì)算機(jī)，并且能夠有效的提升計(jì)算機(jī)自身的計(jì)算能力，甚至可以提高上千倍，但是需要使用的功率只有現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的使用功率的百萬(wàn)分之一。如果使用先進(jìn)的納米磁學(xué)，計(jì)算機(jī)具體的信息存儲(chǔ)量甚至能夠達(dá)到上千倍。使用納米光電子能夠提升通信帶寬的上百倍。另外，除了以上介紹的各種器件，還可以從廣義上分析，納米器件還有分子電子器件，這種器件無(wú)論是在材料上還是在使用的原理上都與上述的半導(dǎo)體量子器件存在較大的差異。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，以往的各種科學(xué)技術(shù)為二十一世紀(jì)的高科技奠定了良好的基礎(chǔ)，并提供了有效的理論依據(jù)。雖然，如今的納米電子技術(shù)以及納米光電子技術(shù)仍然處于初級(jí)發(fā)展階段，但是，隨著各種納米技術(shù)的不斷發(fā)展，以往傳統(tǒng)的集成技術(shù)早就已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)時(shí)展的新需求，這就需要納米電子技術(shù)以及納米光電子技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷滿(mǎn)足社會(huì)時(shí)展變化的新的需求，在新的社會(huì)形勢(shì)下，這種新興的技術(shù)也終將會(huì)逐漸普及并改善人們的生產(chǎn)生活。

作者：楊兆國(guó) 單位：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院理學(xué)院

光電子論文:薄膜技術(shù)在光電子器件中的應(yīng)用

【摘 要】本文介紹了在光 電子 器件制造中常用的幾種薄膜技術(shù)的原理以及各自的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】薄膜 原理 應(yīng)用 光電子器件

一、前言

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外正掀起“光電子學(xué)”和“光電子產(chǎn)業(yè)”的熱潮，光電子技術(shù)已經(jīng)在信息、能源、材料、航空航天、生命 科學(xué) 、環(huán)境科學(xué)和軍事國(guó)防等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。光電子學(xué)是從上世紀(jì)七十年代，在光學(xué)、電子學(xué)及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)上 發(fā)展 起來(lái)的一門(mén)科學(xué)，光電子器件的小型化、多樣化和性能的不斷提高是光電子技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，薄膜技術(shù)功不可沒(méi)。

當(dāng)固體或液體的一維線性尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的其它二維尺度時(shí)，我們將這樣的固體或液體稱(chēng)為膜。一般將厚度大于1μm的膜稱(chēng)為厚膜，厚度小于1μm的膜稱(chēng)為薄膜，當(dāng)然，這種劃分具有一定的任意性。薄膜的研究和制備由來(lái)已久，但在早期，技術(shù)落后使得薄膜的重復(fù)性較差，其應(yīng)用受到限制，僅用于抗腐蝕和制作鏡面。自從制備薄膜的真空系統(tǒng)和各種表面分析技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，以及其他先進(jìn)工藝（如等離子體技術(shù)）的發(fā)展，薄膜的應(yīng)用開(kāi)始了迅速的拓展。目前，在光電子器件中，薄膜的使用非常普遍，它們中大部分是化合物半導(dǎo)體材料，厚度低至納米級(jí)。

二、薄膜制備技術(shù)

薄膜制備方法多種多樣，總的說(shuō)來(lái)可以分為兩種——物理的和化學(xué)的。物理方法指在薄膜的制備過(guò)程中，原材料只發(fā)生物理的變化，而化學(xué)方法中，則要利用到一些化學(xué)反應(yīng)才能得到薄膜。

1.化學(xué)氣相淀積法(cvd)

目前光電子器件的制備中常用的化學(xué)方法主要有等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積（pecvd）和金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積（mocvd）。

化學(xué)氣相淀積是制備各種薄膜的常用方法，利用這一技術(shù)可以在各種基片上制備多種元素及化合物薄膜。傳統(tǒng)的化學(xué)氣相淀積一般需要在高溫下進(jìn)行，高溫常常會(huì)使基片受到損壞，而等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積（pecvd）則能解決這一問(wèn)題。等離子體的基本作用是促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，等離子體中的電子的平均能量足以使大多數(shù)氣體電離或分解。用電子動(dòng)能代替熱能，這就大大降低了薄膜制備環(huán)境的溫度，采用pecvd技術(shù)，一般在1000℃以下。利用pecvd技術(shù)可以制備sio 2 、si 3 n 4 、非晶si:h、多晶si、sic等介電和半導(dǎo)體膜，能夠滿(mǎn)足光電子器件的研發(fā)和制備對(duì)新型和品質(zhì)材料的大量需求。

金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積（mocvd）是利用有機(jī)金屬熱分解進(jìn)行氣相外延生長(zhǎng)的先進(jìn)技術(shù)，目前主要用于化合物半導(dǎo)體的薄膜氣相生長(zhǎng)，因此在以化合物半導(dǎo)體為主的光電子器件的制備中，它是一種常用的方法。利用mocvd技術(shù)可以合成組分按任意比例組成的人工合成材料，薄膜厚度可以控制到原子級(jí)，從而可以很方便的得到各種薄膜結(jié)構(gòu)型材料，如量子阱、超晶格等。這種技術(shù)使得量子阱結(jié)構(gòu)在激光器和led等器件中得到廣泛的應(yīng)用，大大提高了器件性能。

2.物理氣相淀積（pvd）

化學(xué)反應(yīng)一般需要在高溫下進(jìn)行，基片所處的環(huán)境溫度一般較高，這樣也就同時(shí)限制了基片材料的選取。相對(duì)于化學(xué)氣相淀積的這些局限性，物理氣相淀積（pvd）則顯示出其獨(dú)有的優(yōu)越性，它對(duì)淀積材料和基片材料均沒(méi)有限制。制備光 電子 器件的薄膜常用的pvd技術(shù)有蒸發(fā)冷凝法、濺射法和分子束外延。

蒸發(fā)冷凝法是薄膜制備中最為廣泛使用的一種技術(shù)，它是在真空環(huán)境下，給待蒸發(fā)物提供足夠的熱量以獲得蒸發(fā)所必需的蒸汽壓，在適當(dāng)?shù)臏囟认拢舭l(fā)粒子在基片上凝結(jié)，實(shí)現(xiàn)薄膜沉積。蒸發(fā)冷凝法按加熱源的不同有可分為電阻加熱法、等離子體加熱法、高頻感應(yīng)法、激光加熱法和電子束加熱法，后兩種在光電子器件的制備中比較常用。

電子束加熱法是將高速電子束打到待蒸發(fā)材料上，電子的動(dòng)能迅速轉(zhuǎn)換成熱能，是材料蒸發(fā)。它的優(yōu)點(diǎn)是可以避免待蒸發(fā)材料與坩堝發(fā)生反應(yīng)，從而得到高純的薄膜材料。近年來(lái)人們又研制出具有磁聚焦和磁彎曲的電子束蒸發(fā)裝置，使用這樣的裝置，電子束可以被聚焦到位于基片之間的一個(gè)或多個(gè)支架中的待蒸發(fā)物上。

激光蒸發(fā)法是一種在高真空下制備薄膜的技術(shù)，激光作為熱源使待蒸鍍材料蒸發(fā)。激光源放置在真空室外部，激光光束通過(guò)真空室窗口打到待蒸鍍材料上使之蒸發(fā)，沉積在基片上。激光蒸發(fā)法具有超清潔、蒸發(fā)速度快、容易實(shí)現(xiàn)順序多元蒸發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。后來(lái)人們使用脈沖激光，可使原材料在很高溫度下迅速加熱和冷卻，瞬間蒸發(fā)在靶的某一小區(qū)域得以實(shí)現(xiàn)。由于脈沖激光可產(chǎn)生高功率脈沖，可以創(chuàng)造瞬間蒸發(fā)的條件，因此脈沖激光蒸發(fā)法對(duì)于化合物材料的組元蒸發(fā)具有很大優(yōu)勢(shì)。使用激光蒸發(fā)法可以得到光學(xué)性質(zhì)較好的薄膜材料，包括zno和ge膜等。

濺射是指具有足夠高能量的粒子轟擊固體表面（靶）使其中的原子或分子發(fā)射出來(lái)。這些被濺射出來(lái)的粒子帶有一定的動(dòng)能，并具有方向性。將濺射出來(lái)的物質(zhì)沉積到基片上形成薄膜的方法成為濺射法，它也是物理氣相淀積法的一種。濺射法又分直流濺射、離子濺射、射頻濺射和磁控濺射，目前用的比較多的是后兩種。在濺射靶上加有射頻電壓的濺射稱(chēng)為射頻濺射，它是適用于各種金屬和非金屬材料的一種濺射淀積方法。磁控濺射的原理是，濺射產(chǎn)生的二次電子在陰極位降區(qū)內(nèi)被加速稱(chēng)為高能電子，但它們并不直接飛向陰極，而是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的聯(lián)合作用下進(jìn)行近似擺線的運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)中高能電子不斷地與氣體分子發(fā)生碰撞，并向后者轉(zhuǎn)移能量，使之電離而本身成為低能電子。這些低能電子沿磁力線漂移到陰極附近的輔助陽(yáng)極而被吸收，從而避免了高能電子對(duì)基片的強(qiáng)烈轟擊，同時(shí)，電子要經(jīng)過(guò)大約上百米的飛行才能到達(dá)陽(yáng)極，碰撞頻率大約為10 7 /s，因此磁控濺射的電離效率高。磁控濺射不僅可以得到很高的濺射速率，而且在濺射金屬時(shí)還可以避免二次電子轟擊而使基板保持接近冷態(tài)。

分子束外延（mbe）技術(shù)是一種可在原子尺度上控制外延厚度、摻雜和界面平整度的超薄層薄膜制備技術(shù)。所謂“外延”就是在一定的單晶材料襯底上，沿著襯底的某個(gè)指數(shù)晶面向外延伸生長(zhǎng)一層單晶薄膜。分子束外延是在超高真空條件下，控制原材料的分子束強(qiáng)度，把分子束射入被加熱的底片上而進(jìn)行外延生長(zhǎng)的。由于其蒸發(fā)源、監(jiān)控系統(tǒng)和分析系統(tǒng)的高性能和真空環(huán)境的改善，能夠得到極高質(zhì)量的薄膜單晶體，可以說(shuō)它是一種以真空蒸鍍?yōu)榛A(chǔ)的一種全新的薄膜生長(zhǎng)方法。

三、結(jié)語(yǔ)

薄膜技術(shù)是研制新材料、新結(jié)構(gòu)的重要方法之一，用薄膜技術(shù)制作的薄膜材料不僅具有優(yōu)良的光電性能、鈍化性能、強(qiáng)的阻擋雜質(zhì)粒子擴(kuò)散以及抗水汽滲透能力，在光電子器件中得到廣泛的應(yīng)用，主要用來(lái)充當(dāng)絕緣層、鈍化保護(hù)層以及各種敏感膜層等，而且還具有很高的硬度和強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，從而在材料改性技術(shù)領(lǐng)域中也將有著廣闊的應(yīng)用前景。

光電子論文:淺談納米光電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀

論文關(guān)鍵詞：納米導(dǎo)線激光器；紫外納米激光器；量子阱激光器；微腔激光器；新型納米激光器

論文摘要：納米光電子技術(shù)是一門(mén)新興的技術(shù)，近年來(lái)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視，而隨著該技術(shù)產(chǎn)生的納米光電子器件更是成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。主要介紹了納米光電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀。

1納米導(dǎo)線激光器

2001年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員在只及人的頭發(fā)絲千分之一的納米光導(dǎo)線上制造出世界最小的激光器-納米激光器。這種激光器不僅能發(fā)射紫外激光，經(jīng)過(guò)調(diào)整后還能發(fā)射從藍(lán)色到深紫外的激光。研究人員使用一種稱(chēng)為取向附生的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，用純氧化鋅晶體制造了這種激光器。他們先是"培養(yǎng)"納米導(dǎo)線，即在金層上形成直徑為20nm～150nm，長(zhǎng)度為10000nm的純氧化鋅導(dǎo)線。然后，當(dāng)研究人員在溫室下用另一種激光將納米導(dǎo)線中的純氧化鋅晶體激活時(shí)，純氧化鋅晶體會(huì)發(fā)射波長(zhǎng)只有17nm的激光。這種納米激光器最終有可能被用于鑒別化學(xué)物質(zhì)，提高計(jì)算機(jī)磁盤(pán)和光子計(jì)算機(jī)的信息存儲(chǔ)量。

2紫外納米激光器

繼微型激光器、微碟激光器、微環(huán)激光器、量子雪崩激光器問(wèn)世后，美國(guó)加利福尼亞伯克利大學(xué)的化學(xué)家楊佩東及其同事制成了室溫納米激光器。這種氧化鋅納米激光器在光激勵(lì)下能發(fā)射線寬小于0.3nm、波長(zhǎng)為385nm的激光，被認(rèn)為是世界上最小的激光器，也是采用納米技術(shù)制造的首批實(shí)際器件之一。在開(kāi)發(fā)的初始階段，研究人員就預(yù)言這種zno納米激光器容易制作、亮度高、體積小，性能等同甚至優(yōu)于gan藍(lán)光激光器。由于能制作高密度納米線陣列，所以，zno納米激光器可以進(jìn)入許多今天的gaas器件不可能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域。為了生長(zhǎng)這種激光器，zno納米線要用催化外延晶體生長(zhǎng)的氣相輸運(yùn)法合成。首先，在藍(lán)寶石襯底上涂敷一層1 nm~3.5nm厚的金膜，然后把它放到一個(gè)氧化鋁舟上，將材料和襯底在氨氣流中加熱到880℃~905℃，產(chǎn)生zn蒸汽，再將zn蒸汽輸運(yùn)到襯底上，在2min~10min的生長(zhǎng)過(guò)程內(nèi)生成截面積為六邊形的2μm~10μm的納米線。研究人員發(fā)現(xiàn)，zno納米線形成天然的激光腔，其直徑為20nm~150nm，其大部分（95％）直徑在70nm~100nm。為了研究納米線的受激發(fā)射，研究人員用nd:yag激光器（266nm波長(zhǎng)，3ns脈寬）的四次諧波輸出在溫室下對(duì)樣品進(jìn)行光泵浦。在發(fā)射光譜演變期間，光隨泵浦功率的增大而激射，當(dāng)激射超過(guò)zno納米線的閾值（約為40kw／cm）時(shí)，發(fā)射光譜中會(huì)出現(xiàn)較高點(diǎn)，這些較高點(diǎn)的線寬小于0.3nm，比閾值以下自發(fā)射頂點(diǎn)的線寬小1/50以上。這些窄的線寬及發(fā)射強(qiáng)度的迅速提高使研究人員得出結(jié)論：受激發(fā)射的確發(fā)生在這些納米線中。因此，這種納米線陣列可以作為天然的諧振腔，進(jìn)而成為理想的微型激光光源。研究人員相信，這種短波長(zhǎng)納米激光器可應(yīng)用在光計(jì)算、信息存儲(chǔ)和納米分析儀等領(lǐng)域中。

3量子阱激光器

2010年前后，蝕刻在半導(dǎo)體片上的線路寬度將達(dá)到100nm以下，在電路中移動(dòng)的將只有少數(shù)幾個(gè)電子，一個(gè)電子的增加和減少都會(huì)給電路的運(yùn)行造成很大影響。為了解決這一問(wèn)題，量子阱激光器就誕生了。在量子力學(xué)中，把能夠?qū)﹄娮拥倪\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生約束并使其量子化的勢(shì)場(chǎng)稱(chēng)之成為量子阱。而利用這種量子約束在半導(dǎo)體激光器的有源層中形成量子能級(jí)，使能級(jí)之間的電子躍遷支配激光器的受激輻射，這就是量子阱激光器。目前，量子阱激光器有兩種類(lèi)型：量子線激光器和量子點(diǎn)激光器。

3.1 量子線激光器

近日，科學(xué)家研制出功率比傳統(tǒng)激光器大1000倍的量子線激光器，從而向創(chuàng)造速度更快的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備邁進(jìn)了一大步。這種激光器可以提高音頻、視頻、因特網(wǎng)及其他采用光纖網(wǎng)絡(luò)的通信方式的速度，它是由來(lái)自耶魯大學(xué)、位于新澤西洲的朗訊科技公司貝爾實(shí)驗(yàn)室及德國(guó)德累斯頓馬克斯·普朗克物理研究所的科學(xué)家們共同研制的。這些較高功率的激光器會(huì)減少對(duì)昂貴的中繼器的要求，因?yàn)檫@些中繼器在通信線路中每隔80km（50mile）安裝一個(gè)，再次產(chǎn)生激光脈沖，脈沖在光纖中傳播時(shí)強(qiáng)度會(huì)減弱（中繼器）。

3.2 量子點(diǎn)激光器

由直徑小于20nm的一堆物質(zhì)構(gòu)成或者相當(dāng)于60個(gè)硅原子排成一串的長(zhǎng)度的量子點(diǎn)，可以控制非常小的電子群的運(yùn)動(dòng)而不與量子效應(yīng)沖突。科學(xué)家們希望用量子點(diǎn)代替量子線獲得更大的收獲，但是，研究人員已制成的量子點(diǎn)激光器卻不盡人意。原因是多方面的，包括制造一些大小幾乎相同的電子群有困難。大多數(shù)量子裝置要在極低的溫度條件下工作，甚至微小的熱量也會(huì)使電子變得難以控制，并且陷入量子效應(yīng)的困境。但是，通過(guò)改變材料使量子點(diǎn)能夠更牢地約束電子，日本電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的松本和斯坦福大學(xué)的詹姆斯和哈里斯等少數(shù)幾位工程師最近已制成可在室溫下工作的單電子晶體管。但很多問(wèn)題仍有待解決，開(kāi)關(guān)速度不高，偶然的電能容易使單個(gè)電子脫離預(yù)定的路線。因此，大多數(shù)科學(xué)家正在努力研制全新的方法，而不是仿照目前的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)量子裝置。

4 微腔激光器

微腔激光器是當(dāng)代半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，它采用了現(xiàn)代超精細(xì)加工技術(shù)和超薄材料加工技術(shù)，具有高集成度、低噪聲的特點(diǎn)，其功耗低的特點(diǎn)尤為顯著，100萬(wàn)個(gè)激光器同時(shí)工作，功耗只有5w。

該激光器主要的類(lèi)型就是微碟激光器，即一種形如碟型的微腔激光器，最早由貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)成功。其內(nèi)部為采用先進(jìn)的蝕刻工藝蝕刻出的直徑只有幾微米、厚度只有100nm的極薄的微型園碟，園碟的周?chē)强諝猓旅婵恳粋€(gè)微小的底座支撐。由于半導(dǎo)體和空氣的折射率相差很大，微碟內(nèi)產(chǎn)生的光在此結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)射，直到所產(chǎn)生的光波積累足夠多的能量后沿著它的邊緣折射，這種激光器的工作效率很高、能量閾值很低，工作時(shí)只需大約100μa的電流。

長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院高功率半導(dǎo)體激光國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院北京半導(dǎo)體研究所從經(jīng)典量子電動(dòng)力學(xué)理論出發(fā)研究了微碟激光器的工作原理，采用光刻、反應(yīng)離子刻蝕和選擇化學(xué)腐蝕等微細(xì)加工技術(shù)制備出直徑為9.5μm、低溫光抽運(yùn)ingaas／ingaasp多量子阱碟狀微腔激光器。它在光通訊、光互聯(lián)和光信息處理等方面有著很好的應(yīng)用前景，可用作信息高速公路中最理想的光源。

微腔光子技術(shù)，如微腔探測(cè)器、微腔諧振器、微腔光晶體管、微腔放大器及其集成技術(shù)研究的突破，可使超大規(guī)模集成光子回路成為現(xiàn)實(shí)。因此，包括美國(guó)在內(nèi)的一些發(fā)達(dá)國(guó)家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。長(zhǎng)春光機(jī)與物理所的科技人員打破常規(guī)，用光刻方法實(shí)現(xiàn)了碟型微腔激光器件的圖形轉(zhuǎn)移，用濕法及干法刻蝕技術(shù)制作出碟型微腔結(jié)構(gòu)，在國(guó)內(nèi)首次研制出直徑分別為8μm、4.5μm和2μm的光泵浦ingaas／ingaasp微碟激光器。其中，2μm直徑的微碟激光器在77k溫度下的激射闊值功率為5μw，是目前國(guó)際上報(bào)道中的好水平。此外，他們還在國(guó)內(nèi)首次研制出激射波長(zhǎng)為1.55μm，激射閾值電流為2.3ma，在77k下激射直徑為10μm的電泵浦ingaas／ingaasp微碟激光器以及國(guó)際上首個(gè)帶有引出電極結(jié)構(gòu)的電泵浦微柱激光器。值得一提的是，這種微碟激光器具有高集成度、低閾值、低功耗、低噪聲、極高的響應(yīng)、可動(dòng)態(tài)模式工作等優(yōu)點(diǎn)，在光通信、光互連、光信息處理等方面的應(yīng)用前景廣闊，可用于大規(guī)模光子器件集成光路，并可與光纖通信網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路匹配，組成光電子信息集成網(wǎng)絡(luò)，是當(dāng)代信息高速公路技術(shù)中最理想的光源；同時(shí)，可以和其他光電子元件實(shí)現(xiàn)單元集成，用于邏輯運(yùn)算、光網(wǎng)絡(luò)中的光互連等。

5 新型納米激光器

據(jù)報(bào)道，世界上最早的納米激光器是由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家于2001年制造的，當(dāng)時(shí)使用的是氧化鋅納米線，可發(fā)射紫外光，經(jīng)過(guò)調(diào)整后還能發(fā)射從藍(lán)色到深紫外的激光。但是，美中不足的是只有用另一束激光將納米線中的氧化鋅晶體激活，其才會(huì)發(fā)射出激光。而新型納米激光器具備了電子自動(dòng)開(kāi)關(guān)的性能，無(wú)需借助外力激活，這無(wú)疑會(huì)使其實(shí)用性大為增強(qiáng)。

光電子論文:光電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展

論文關(guān)鍵詞：世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離大容量光纖通信、光存儲(chǔ)、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預(yù)期還會(huì)在未來(lái)的光計(jì)算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國(guó)內(nèi)外光電子技術(shù)及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

如果說(shuō)微電子技術(shù)推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識(shí)經(jīng)濟(jì)初見(jiàn)端倪，那么隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，光電子技術(shù)將起到越來(lái)越重要的作用。美國(guó)商務(wù)部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰(shuí)在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動(dòng)權(quán)，誰(shuí)就將在21世紀(jì)的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類(lèi)似的評(píng)論：“21世紀(jì)具有代表意義 的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，及時(shí)是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的革命。

1 世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀(jì)末將達(dá)到85%，但從目前光纖通信的整體水平來(lái)看，仍處于初級(jí)階段，光纖通信的巨大潛力還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái)。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（dwdm，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（edfa，可將光信號(hào)直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點(diǎn)）已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在dwdm系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過(guò)去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無(wú)需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來(lái)蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(zhǎng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來(lái)越大的作用。美國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì)估計(jì)，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

internet應(yīng)用的飛速增長(zhǎng)對(duì)電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來(lái)越高的需求，為滿(mǎn)足需求的增長(zhǎng)，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運(yùn)載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5gbps和10gbps，并已有40gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。無(wú)限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出：“信號(hào)傳輸用 1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達(dá)到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號(hào)放大用激 光器1999年市場(chǎng)份額達(dá)到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號(hào)放大用激光器銷(xiāo)售額達(dá)2.9 億美元，比去年增長(zhǎng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達(dá)18億美元，預(yù)期2003年將達(dá)到30 億美元”。美國(guó)通信工業(yè)研究公司（cir）的研究預(yù)測(cè)，北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規(guī)模將由目前的28億美元增長(zhǎng)到2003年的61億美元，約每年增長(zhǎng)18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷(xiāo)售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱(chēng)雖然10年內(nèi)全光通信還不會(huì)商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場(chǎng)主流，報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2 我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來(lái)我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門(mén)的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界經(jīng)驗(yàn)豐富地位。

國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、edfa、無(wú)源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額，初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力，在毫無(wú)市場(chǎng)保護(hù)的情況下，靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)逐年有較大的增長(zhǎng)，個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷(xiāo)量較大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高 技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位，同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摻鉺光纖放大器（edfa）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%的份額。我國(guó)也是目前國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制pic和oeic的國(guó)家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國(guó)產(chǎn)器件，國(guó)產(chǎn)1.55μmdfb激光器 戰(zhàn)勝了國(guó)外器件，占領(lǐng)了的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

但是，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在我國(guó)光電子技術(shù)發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲(chǔ)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，但在整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開(kāi)發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破；國(guó)內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當(dāng)部分還未能滿(mǎn)足整機(jī)和系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致國(guó)外器件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)多的份額；在機(jī)制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)相互脫離的狀況。

我國(guó)在光電子技術(shù)方面是與國(guó)際水平差距相對(duì)較小的一個(gè)領(lǐng)域，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跬瑫r(shí)起步。但是我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到我國(guó)制造技術(shù)的落后和材料水平有限，而國(guó)際上光電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入加速發(fā)展階段，留給我們的時(shí)間只有三到五年，如果我們不在目前產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)發(fā)展階段進(jìn)入，就會(huì)失去大好時(shí)機(jī)。機(jī)不可失，時(shí)不再來(lái)，到產(chǎn)業(yè)化后期時(shí)將要花數(shù)倍的力量才能彌補(bǔ)，也許會(huì)徹底失去時(shí)機(jī)，受制于人。

如果一個(gè)國(guó)家在一代元件上沒(méi)有足夠的投資以發(fā)展自主能力，就會(huì)給外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)者提供進(jìn)入并占領(lǐng)下幾代技術(shù)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。因而在關(guān)鍵器件、部件等方面，要通過(guò)引進(jìn)社會(huì)資金和風(fēng)險(xiǎn)投資，知識(shí)產(chǎn)權(quán)入股、開(kāi)發(fā)人員持股等方式加快我國(guó)光電子成果的產(chǎn)業(yè)化步伐，鼓勵(lì)科研人員成果轉(zhuǎn)化。只要貫徹有“有所為，有所不為”的方針，狠抓創(chuàng)新和高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，打破行業(yè)界限，按市場(chǎng)機(jī)制聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)研究和開(kāi)發(fā)單位，共同作好光電子產(chǎn)業(yè)化的工作，就一定能發(fā)展我國(guó)的光電子事業(yè)，有望在研究上取得突破，在產(chǎn)業(yè)上形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，取得我國(guó)在該領(lǐng)域應(yīng)有的市場(chǎng)份額。

光電子論文:基于協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的光電子材料課程教學(xué)改革探索

摘 要：應(yīng)用技術(shù)大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)目的旨在通過(guò)理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力，構(gòu)建一支高水平的教學(xué)和科研人才隊(duì)伍。因此，為進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，提高應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教師團(tuán)隊(duì)和學(xué)生的創(chuàng)新能力，亟需對(duì)現(xiàn)有教學(xué)中存在的“學(xué)”和“用”脫節(jié)的問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的處理，進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)背景下的教學(xué)改革建設(shè)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新平臺(tái) 光電子材料 教學(xué)改革

隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展，光電子材料已經(jīng)成為新材料產(chǎn)業(yè)和當(dāng)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，引領(lǐng)著光電子、通信、新能源等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1，2]。對(duì)于光電子材料相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高校本科生，需要具備較強(qiáng)的光電子材料方面的實(shí)踐能力，以及與這些技能相匹配的理論基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)《光電子材料》課程的學(xué)習(xí)，能夠加深學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)理論知識(shí)的理解，幫助學(xué)生將光電子技術(shù)知識(shí)與光電子相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐能力緊密結(jié)合起來(lái)。因此，當(dāng)代光電子材料相關(guān)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生亟需學(xué)習(xí)光電子材料的相關(guān)知識(shí)，以滿(mǎn)足科技日益發(fā)展的社會(huì)需要。[3，4]

光電子材料課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生有良好的電磁學(xué)和光學(xué)等物理學(xué)科的理論基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也是一門(mén)實(shí)用性強(qiáng)、對(duì)動(dòng)手能力要求較高的課程；其課程目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐相關(guān)的基本技術(shù)，性能檢測(cè)的方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力[5]。通過(guò)光電子材料實(shí)驗(yàn)可鞏固和加強(qiáng)對(duì)有關(guān)專(zhuān)業(yè)理論的理解，提升學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，使理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合[6]。在以往理論教學(xué)中， 激光原理，光纖導(dǎo)光原理，光調(diào)制，非線性光學(xué)和光電探測(cè)等理論知識(shí)，涉及較多的電磁學(xué)，光學(xué)，固體物理和量子力學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)于本科生較難理解，而實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐方面又要求學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上具備較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力。因此，由于理論知識(shí)較難，必須進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐操作時(shí)間被壓縮，枯燥的理論教學(xué)不能激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣，最終導(dǎo)致教學(xué)效果較差。因此，如何增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的比重，使學(xué)生對(duì)該門(mén)課程產(chǎn)生濃厚興趣，并將光電子材料基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生掌握課程的主要知識(shí)和基本的操作技能，是達(dá)到良好的教學(xué)效果的關(guān)鍵。

1 光電子材料課程改革目標(biāo)

《光電子材料》課程是材料物理（光電材料）專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課，涵蓋了《光學(xué)》、《電磁學(xué)》、《固體物理》、《量子力學(xué)》等課程相關(guān)知識(shí)，含有較多的物理公式，具有很強(qiáng)的理論性。根據(jù)筆者所在校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)特色，結(jié)合課程理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，該課程目標(biāo)如下：

（1）通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解當(dāng)前光電子技術(shù)及研究的近期進(jìn)展和實(shí)際的應(yīng)用情況。加深學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)及其發(fā)展的相關(guān)認(rèn)識(shí)，并通過(guò)講授光電子技術(shù)的發(fā)展歷程激發(fā)學(xué)生的研究興趣和開(kāi)拓他們的思維與知識(shí)面。

（2）將該課程的理論教學(xué)與光電材料綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，力爭(zhēng)形成理論和實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

2 光電子材料課程教學(xué)方法和手段改革

根據(jù)教育部的專(zhuān)業(yè)規(guī)范和學(xué)校的課程體系，和筆者所在校培養(yǎng)應(yīng)用型課程人才的辦學(xué)理念和材料物理專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合《半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)》理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，在該課程建設(shè)過(guò)程中，以提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力為目的，采用啟發(fā)、互動(dòng)式教學(xué)，講解與討論相結(jié)合，講授與自學(xué)相結(jié)合。借助多媒體和實(shí)物教具進(jìn)行形象化教學(xué)。充分運(yùn)用該校多媒體教室所擁有設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化，充分運(yùn)用實(shí)物、互聯(lián)網(wǎng)資源以及企業(yè)資源，沓涫悼翁玫哪諶藎使其內(nèi)容具體豐富。

具體采取的教學(xué)方法、手段如下：

（1）制作一系列教學(xué)video，輔助課堂教學(xué)，活躍教學(xué)氣氛，增加課堂互動(dòng)，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（2）建設(shè)課程網(wǎng)站，通過(guò)學(xué)生熟悉的微博、小木蟲(chóng)等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“光電子技術(shù)基礎(chǔ)”網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)的建立；并上傳精品課時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行國(guó)內(nèi)外的共享。

（3）課堂教學(xué)中通過(guò)課前回顧、課前提問(wèn)等方式保持課程的連貫性和邏輯性，采取引入實(shí)物、實(shí)驗(yàn)演示及參觀等方式使教學(xué)更加形象化，運(yùn)用布置課后作業(yè)、小論文等方法使學(xué)生在課下更好地鞏固已學(xué)內(nèi)容，同時(shí)對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的程度得到及時(shí)的反饋，為學(xué)生打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（4）針對(duì)該課程公式偏多的特點(diǎn)，在課上帶領(lǐng)學(xué)生推導(dǎo)重要的公式，使學(xué)生更好地理解公式的物理意義，掌握光電子材料與器件制造及設(shè)計(jì)的依據(jù)。

（5）針對(duì)該課程與《光電材料綜合實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)課程的密切關(guān)聯(lián)性，在該課程理論教學(xué)中先引入關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)課程，并逐步與《光電材料綜合實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，力爭(zhēng)做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生們學(xué)到的知識(shí)有的放矢。

（6）通過(guò)教師指定報(bào)告內(nèi)容或者討論主題，讓學(xué)生進(jìn)行分組報(bào)告或者分組討論等方式，了解半導(dǎo)體器件物理知識(shí)在新器件制造及工藝當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用，分析和研究實(shí)際生活中有關(guān)的問(wèn)題，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的目的，提高學(xué)習(xí)的深度和廣度，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力發(fā)展。

（7）課程考核可采取過(guò)程考核的形式，即降低學(xué)期末考試成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的比重（50%），另外50%的成績(jī)根據(jù)過(guò)程考核的成績(jī)進(jìn)行評(píng)定，過(guò)程考核主要包括學(xué)生的考勤、課堂表現(xiàn)、分組報(bào)告或分組討論和團(tuán)隊(duì)作業(yè)等多個(gè)部分。這種核算成績(jī)的方式可以有效降低學(xué)生平時(shí)對(duì)課程重視度不夠，只靠期末進(jìn)行突擊復(fù)習(xí)的弊端。督促學(xué)生平時(shí)對(duì)課程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行高度重視，上課積極回答問(wèn)題，積極思考如何將理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，并且善于進(jìn)行與團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成作業(yè)。

3 結(jié)語(yǔ)

光電子材料的研究和應(yīng)用不但需要較強(qiáng)的光電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)，還需要較強(qiáng)的理論聯(lián)系實(shí)際，動(dòng)手操作的實(shí)踐能力。因此，為滿(mǎn)足社會(huì)光電子材料專(zhuān)業(yè)人才的需要，在協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改善原有課程中“學(xué)”與“用”脫節(jié)的現(xiàn)象，進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)，能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解以及知識(shí)運(yùn)用和動(dòng)手操作的實(shí)踐能力，促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)踐能力的專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)。

光電子論文:紅外光電子物理的相關(guān)研究

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，人們逐漸步入了光子時(shí)代，對(duì)于光的相關(guān)認(rèn)識(shí)也變得更加的透徹和深入。與此同時(shí)人們對(duì)于物質(zhì)形態(tài)的控制能力和認(rèn)識(shí)等都不斷的加強(qiáng)，在這個(gè)背景之下，紅外光電子物理得到快速發(fā)展。本文針對(duì)紅外光電子物理的概念及幾個(gè)相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行論述，希望其能夠在實(shí)際生活中得到更好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：紅外光電子物理；相關(guān)研究

現(xiàn)如今人類(lèi)關(guān)于紅外光電子物理的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用都取得了一定程度上的進(jìn)步。另外，社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展對(duì)于高科技發(fā)展有著更高的需求，這也就推動(dòng)了紅外光電子物理的進(jìn)一步發(fā)展。新世紀(jì)以來(lái)對(duì)于紅外光電子物理的研究主要是針對(duì)傳輸和接收，以及紅外輻射在物質(zhì)中的激發(fā)等相關(guān)問(wèn)題。

一、紅外光電子物理相關(guān)概念論述

（一）紅外光電子物理概念

紅外光電子物理所研究的主要是紅外輻射原理以及紅外探測(cè)的相關(guān)機(jī)制，對(duì)于紅外波段內(nèi)能夠涉及到的電磁輻射和物質(zhì)之間所產(chǎn)生的相互作用也進(jìn)行了一定的研究[1]。當(dāng)然對(duì)于新材料和新的器件也會(huì)有一定的研究，進(jìn)而豐富紅外光電子物理的理論知識(shí)也為其實(shí)際的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

紅外光電子物理研究中最為典型的內(nèi)容就是和紅外焦平面相關(guān)的一系列物理問(wèn)題，比如我們所熟知的導(dǎo)體物理等。隨著紅外光電子物理相關(guān)信息技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展和優(yōu)化，人們對(duì)于紅外光電子物理的研究也更加深化。以量子阱紅外探測(cè)器和其他相關(guān)的一系列量子器件作為基礎(chǔ)的焦平技術(shù)和鐵電物理技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。

（二）紅外光電子物理特征

紅外光電子物理具備了特定的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，以此為基礎(chǔ)和其他的運(yùn)動(dòng)形態(tài)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。構(gòu)成紅外光電子物理物質(zhì)系統(tǒng)的材料主要是天然物質(zhì)材料，比如氧化物、半導(dǎo)體、較為復(fù)雜的生命材料和聚合物材料等，同時(shí)由人們所自行設(shè)計(jì)的物質(zhì)材料，比如納米材料、量子c、量子線等材料都是其主要的構(gòu)成部分[2]。不管是人工研究的材料還是所應(yīng)用的天然材料，它們的特性、表征、制備等相關(guān)的研究都是紅外光電子物理研究的基礎(chǔ)。另外，氧化物、紅外輻射材料以及半導(dǎo)體材料等都是進(jìn)行紅外光電子物理研究的基本平臺(tái)。

二、紅外光電子物理相關(guān)問(wèn)題研究

不同階段對(duì)于紅外光電子物理研究的側(cè)重點(diǎn)不同，比如在新的階段關(guān)于紅外光電子物理，就更加重視紅外輻射在物質(zhì)中所產(chǎn)生的作用，對(duì)其在物質(zhì)中的接收、傳輸?shù)认嚓P(guān)作用進(jìn)行詳細(xì)分析。另外關(guān)于紅外焦平面、紅外波段激光器等應(yīng)用也進(jìn)行了深入的研究。

（一） 關(guān)于紅外光電子物理材料的研究

紅外光電子物理所應(yīng)用到的材料以及材料的制備等都是研究紅外光電子物理的基礎(chǔ)。這主要是因?yàn)榧t外光電子物理在和其他形態(tài)的物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)是一個(gè)具備特定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)系統(tǒng)。研究與紅外光電子物理材料相對(duì)應(yīng)的性能、設(shè)計(jì)、控制以及材料制備等，必然是研究紅外光電子物理的根本和基礎(chǔ)。

（二）關(guān)于紅外光電子物理的核心問(wèn)題

紅外光電子物理既存在基礎(chǔ)問(wèn)題也存在核心問(wèn)題，所謂的核心問(wèn)題就是對(duì)整個(gè)研究起到?jīng)Q定性作用的相關(guān)問(wèn)題。紅外光電子物理所研究的核心問(wèn)題并不僅僅只有有一個(gè)，它包含了光電之間的轉(zhuǎn)化、控制以及相關(guān)規(guī)律，還有電光與光光之間的轉(zhuǎn)化等，這些都是紅外光電子物理所研究的和新問(wèn)題。所以想要提高紅外光電子物理的研究深度和廣度，就必須要建立起相關(guān)的實(shí)驗(yàn)手段，并將其具體應(yīng)用在實(shí)踐的過(guò)程中，將理論問(wèn)題變?yōu)橐詫?shí)踐為基礎(chǔ)的問(wèn)題，為其以后廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

（三）將紅外光電器件的相關(guān)研究并入其中

紅外光電子物理的相關(guān)研究中主要是研究關(guān)于紅外探測(cè)、紅外傳輸以及利用紅外光進(jìn)行發(fā)射的問(wèn)題，但是其并不僅僅局限于這些問(wèn)題，而是將紅外光電器件的相關(guān)研究并入其中，比如電器件的性能研究、制備研究和設(shè)計(jì)研究等，都融入到紅外光電子物理的研究之中。當(dāng)前在紅外光電子物理的相關(guān)研究中最主要的是大規(guī)模的紅外焦平面、紅外單光子探測(cè)器的一系列研究。

（四）凝聚態(tài)紅外內(nèi)容重要性逐漸凸顯

隨著紅外光電子物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，研究的內(nèi)容也變得而更加廣泛，凝聚態(tài)紅外光譜以及相關(guān)的信息獲取處理方式也成為紅外光電子物理研究中的一個(gè)重要問(wèn)題。通過(guò)對(duì)紅外光譜所呈現(xiàn)出的特征進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的研究，進(jìn)而對(duì)譜像做出正確的判斷。因此，凝聚態(tài)紅外相關(guān)研究也成為未來(lái)紅外光電子物理研究的重要內(nèi)容之一。

三、總結(jié)

紅外光電子物理中研究的光電轉(zhuǎn)化、可見(jiàn)光和紅外光之間的一系列轉(zhuǎn)化等都對(duì)人們的生活產(chǎn)生重要的作用，使得人們對(duì)于當(dāng)前所存在的物理形態(tài)具有更加深入的認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)于物質(zhì)形態(tài)的控制能力會(huì)大大提高，為人們以后的生活提供便利。與此同時(shí)，對(duì)于紅外光電子物理相關(guān)內(nèi)容的研究，不但可以提高人們的知識(shí)積累，而且也使得高新技術(shù)得到更廣范圍的應(yīng)有。紅外光電子物理的發(fā)展離不開(kāi)光端技術(shù)的支持和牽引，尤其是在研究紅外光的光電轉(zhuǎn)化和光光轉(zhuǎn)化時(shí)，要著重研究其轉(zhuǎn)換的規(guī)律性，把握紅外光電子物理中研究的重要問(wèn)題，為其以后更好的應(yīng)用提供理論保障。

光電子論文:智能手機(jī)輔助光電子技術(shù)教學(xué)的研究與實(shí)踐

摘要：以智能手機(jī)為標(biāo)志的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，正對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)構(gòu)成嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文從實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)兩方面闡述了智能手機(jī)輔助光電子技術(shù)教學(xué)的一些運(yùn)用策略，實(shí)踐結(jié)果表明，將智能手機(jī)與教學(xué)改革相結(jié)合可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，收到了較好的效果。

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)；光電子；教學(xué)輔助；大學(xué)生；教學(xué)改革

一、引言

在智能手機(jī)迅速普及的時(shí)代，大學(xué)生作為新興的一代，無(wú)疑是使用手機(jī)頻度較高的社會(huì)群體之一。如今的大學(xué)校園中，幾乎每名學(xué)生都擁有一部甚至多部智能手機(jī)。之所以智能手機(jī)在青年學(xué)生中能有如此之高的普及率，與其可以作為互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)終端@一突出特點(diǎn)是密不可分的。采用智能手機(jī)上網(wǎng)對(duì)于絕大部分的網(wǎng)民來(lái)說(shuō)非常普遍。同時(shí)，各種APP軟件在智能手機(jī)中的安裝使用，極大地拓展了手機(jī)的功能。如今的手機(jī)已經(jīng)不再簡(jiǎn)單地作為一種通話的工具，而成為一個(gè)集通信、娛樂(lè)、學(xué)習(xí)、交流于一體的移動(dòng)智能終端。移動(dòng)QQ、微信、微博、WPS、支付寶等APP成為智能手機(jī)中的標(biāo)配軟件。智能手機(jī)給我們的生活方式帶來(lái)了巨大的變化，但與此同時(shí)也給大學(xué)的課堂教學(xué)帶來(lái)了前所未有的沖擊和挑戰(zhàn)。

放眼整個(gè)大學(xué)校園，食堂、路上、自習(xí)室，“低頭族”隨處可見(jiàn)。而且，幾乎每個(gè)學(xué)生都會(huì)手機(jī)不離身，在課堂上發(fā)短信、上網(wǎng)、購(gòu)物和玩游戲等情形時(shí)有發(fā)生。大學(xué)生上課玩手機(jī)的現(xiàn)象似乎愈演愈烈，對(duì)教師課堂教學(xué)效果和學(xué)生的聽(tīng)課注意力產(chǎn)生了較大程度的干擾，嚴(yán)重影響了高校課堂教學(xué)秩序和效果，成為令老師、家長(zhǎng)和學(xué)生們自己倍感頭痛的事。

面對(duì)手機(jī)對(duì)大學(xué)課堂的“入侵”，很多高校都想盡了辦法來(lái)防止這個(gè)勢(shì)頭的蔓延。有的高校創(chuàng)設(shè)“無(wú)手機(jī)課堂”，上課前讓學(xué)生將手機(jī)放到教室里的手機(jī)袋中。中南大學(xué)軟件學(xué)院就規(guī)定大一新生上課之前交出手機(jī)；揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院購(gòu)置手機(jī)屏蔽器屏蔽信號(hào)。然而，僅僅靠“堵截”方式并不能從根本上遏制手機(jī)對(duì)大學(xué)課堂的入侵，處理不好反而容易引起學(xué)生的逆反心理。也有些老師采用了相反的方式，例如開(kāi)設(shè)微信公眾號(hào)，用微信點(diǎn)名讓學(xué)生回答問(wèn)題，發(fā)送漂流瓶，或鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)送課堂照片和內(nèi)容，計(jì)入平時(shí)分等。

新形勢(shì)下可以采用新的教學(xué)方法，在光電子技術(shù)課程的具體實(shí)踐中，嘗試采用大禹治水一樣的“疏導(dǎo)”的方式，將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到教學(xué)上來(lái)。

二、實(shí)踐應(yīng)用

（一）智能手機(jī)在光電子學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

智能手機(jī)從硬件角度來(lái)看，是一個(gè)微電子與光電子緊密結(jié)合的產(chǎn)品，同時(shí)自身集成眾多的傳感器，比如溫度、壓強(qiáng)、光強(qiáng)、磁場(chǎng)等等。利用這些特點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)并完成一些實(shí)驗(yàn)。

1.硅光電池特性曲線測(cè)量：實(shí)驗(yàn)中分別采用了光照度計(jì)、三星手機(jī)、小米手機(jī)作為光照度的測(cè)量工具，測(cè)試了硅光電池在不同光照度下的開(kāi)路電壓和短路電流，如圖1所示。從三組實(shí)驗(yàn)曲線中可以看出，短路電流隨光照度的增加而呈線性的增加，開(kāi)路電壓隨光照度增加，在小照度呈現(xiàn)快速增大，而后出現(xiàn)飽和趨勢(shì)。雖然從數(shù)值上來(lái)看，采用手機(jī)的光照度傳感器作為度量工具與照度計(jì)并不能一致，但是卻可以得出同樣的結(jié)論，而這正達(dá)到了本實(shí)驗(yàn)的目的。由此，也可以推廣到其他需要照度計(jì)的實(shí)驗(yàn)中。

學(xué)校的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)有限，有時(shí)并不能保障每名同學(xué)人手一臺(tái)測(cè)量?jī)x器，這時(shí)就必須采用分組的方式，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，可以利用同學(xué)手中的智能手機(jī)作為實(shí)驗(yàn)儀器，這樣既可以實(shí)現(xiàn)人手一臺(tái)儀器，又可以激勵(lì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索能力、鍛煉學(xué)生開(kāi)發(fā)利用身邊工具的能力和動(dòng)手能力。

2.光的三原色：在講解光的加色法原理時(shí)，可見(jiàn)光譜中的大部分顏色可以由三種基本色光按不同的比例混合而成，這三種基本色光的顏色就是紅（Red）、綠（Green）、藍(lán)（Blue）三原色光。這三種光以相同的比例混合、且達(dá)到一定的強(qiáng)度，就呈現(xiàn)白光。不同品牌，不同型號(hào)的手機(jī)可能會(huì)采用不同的手機(jī)屏幕，因此像素點(diǎn)的排列組合顯微集成結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之而不同。圖2分別為三種不同手機(jī)屏幕的50倍放大顯微鏡照片。

3.此外在實(shí)驗(yàn)中，手機(jī)的拍照功能用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；秒表功能可以用來(lái)計(jì)時(shí)。

（二）智能手機(jī)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，大部分學(xué)校都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了wifi對(duì)教學(xué)樓、寢室、食堂等公共場(chǎng)所的全覆蓋，因此，基于高速網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)成為了可能。移動(dòng)QQ屬于智能手機(jī)的標(biāo)配應(yīng)用，組建課程QQ群來(lái)進(jìn)行答疑、布置作業(yè)早已為很多老師所采用，QQ軟件里面的一些其他功能可以作為輔助教學(xué)的工具。

1.群投票功能輔助教學(xué)，可以將一些重要的知識(shí)點(diǎn)編寫(xiě)成為選擇題或判斷題，在課前或課中以群投票的形式答題，通過(guò)點(diǎn)擊選項(xiàng)還可以查看具體投票人，如圖3所示。一方面可以借此了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并作為平時(shí)成績(jī)的一項(xiàng)依據(jù)，另一方面可以由投票人數(shù)了解學(xué)生出勤情況。

2.群視頻功能輔助教學(xué)，在課堂教學(xué)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)有演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解，兩班型的課堂不能保障所有同學(xué)都近距離觀看到老師的操作和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。這時(shí)可以采用群視頻功能，讓一名同學(xué)做現(xiàn)場(chǎng)直播，其他距離較遠(yuǎn)的同學(xué)觀看直播。相較于多媒體播放視頻的形式，這種直播可以全角度、多方位對(duì)過(guò)程進(jìn)行展現(xiàn)，配合老師的現(xiàn)場(chǎng)說(shuō)明，更容易理解。

3.二維碼輔助教學(xué)，在備課過(guò)程中，將一些擴(kuò)展內(nèi)容以二維碼的形式插入課程當(dāng)中。在上課過(guò)程中讓學(xué)生掃描二維碼，進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展內(nèi)容的瀏覽。

（三）教學(xué)中引入智能手機(jī)的滿(mǎn)意度調(diào)查

針對(duì)本學(xué)期在課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入智能手機(jī)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了滿(mǎn)意度調(diào)查，結(jié)果如圖4所示。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，絕大部分同學(xué)對(duì)智能手機(jī)引入課堂和實(shí)踐環(huán)節(jié)都相對(duì)滿(mǎn)意。

三、結(jié)論及展望

綜上所述，智能手機(jī)已經(jīng)逐漸成為當(dāng)代大學(xué)生身體上的一個(gè)“器官”，如何處理教學(xué)和手機(jī)之間的關(guān)系，是每位高校教師必須面對(duì)的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在這樣的新形式下，將智能手機(jī)變成輔助教學(xué)的工具，能帶給學(xué)生更加容易接受的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，達(dá)到改善教學(xué)效果的目的。

光電子論文:光電子技術(shù)的發(fā)展綜述及其應(yīng)用

光電子技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，如其在現(xiàn)代通訊技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和國(guó)防領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外光電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究的基礎(chǔ)上，提出了光電子技術(shù)在激光、太陽(yáng)能和LED產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】光電子技術(shù) 物理高新科技

光電子技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，如其在現(xiàn)代通訊技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和國(guó)防領(lǐng)域中的應(yīng)用。不僅如此，光電子技術(shù)同時(shí)也是相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。以IT信息產(chǎn)業(yè)為樣例，光纖互聯(lián)網(wǎng)，密集波分復(fù)用器（DWDM）和激光多波長(zhǎng)光源都是IT業(yè)的物理基礎(chǔ)。因此合理的分析光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，把握光電子產(chǎn)業(yè)突出特點(diǎn)，將能夠更好地使用光電子技術(shù)，為推進(jìn)光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的總體進(jìn)步提供有力的保障。本世紀(jì)初，人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入了信息社會(huì)，隨著信息需求的快速增長(zhǎng)和對(duì)信息技術(shù)的重要性的認(rèn)識(shí)的不斷深入，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷快速發(fā)展的，由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)爆炸增長(zhǎng)模式比比皆是。所以，光電子技術(shù)作為信息科技領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，不僅在經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)上作用顯著，更是極大的推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。目前來(lái)說(shuō)，科技進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長(zhǎng)速率已經(jīng)十分緩慢，光電子技術(shù)猶如催化劑，其發(fā)展能極大地推動(dòng)人類(lèi)文明的進(jìn)步。

1 光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1995年光電子技術(shù)總產(chǎn)值約10億美元，2001年中國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過(guò)800億元，目前繼續(xù)高速發(fā)展中。近年來(lái)，中國(guó)光電子技術(shù)的研究水平已大體上趨于與國(guó)際同步發(fā)展的態(tài)勢(shì)，整機(jī)系統(tǒng)以及器件的生產(chǎn)、制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，并呈現(xiàn)出一定的發(fā)展勢(shì)頭，我國(guó)光電子信息產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。

近幾年，由于光電子技術(shù)研究開(kāi)發(fā)體系的不完整，促使訓(xùn)練一批高水準(zhǔn)的光電子技術(shù)研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍成為迫在眉睫的任務(wù)。二十世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院建立了半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)，武漢郵電科學(xué)研究院建立信息發(fā)展研究部，中國(guó)科學(xué)院在長(zhǎng)春建立了光學(xué)精密研究所，一些大學(xué)，如清華大學(xué)、吉林大學(xué)、天津大學(xué)、東南大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、華中科技大學(xué)等也先后建立了光電子技術(shù)研究所，并同時(shí)組建起高水平的研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。截止到2016年，各高等院校及研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在光電子材料、制作技術(shù)、器械等方面取得了突破，并有了顯著進(jìn)展。

1.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)內(nèi)外光電子產(chǎn)業(yè)中，對(duì)于光通訊產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，在2003年其增長(zhǎng)速率跌落到谷底，與此同時(shí)，其回升斜率緩慢，但是，光電子技術(shù)、光顯示技術(shù)以及光存儲(chǔ)技術(shù)在各個(gè)產(chǎn)業(yè)中慢慢顯露頭角，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，在照明裝置及各類(lèi)信號(hào)指示器中，半導(dǎo)體發(fā)光二極管取得了極高的使用率，若照這樣發(fā)展下去，人類(lèi)有望在固態(tài)照明的新領(lǐng)域開(kāi)拓出一片綠洲。

光電子產(chǎn)業(yè)中，以美國(guó)和歐洲的發(fā)展為領(lǐng)頭羊，美國(guó)和歐洲在光電子產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展決定了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的走向。發(fā)達(dá)國(guó)家早就已經(jīng)意識(shí)到，光電子產(chǎn)業(yè)是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，人類(lèi)對(duì)其認(rèn)識(shí)還尚處在皮毛階段，光電子技術(shù)的發(fā)展空間廣闊，可以滲透到各行各業(yè)并發(fā)揮出色。在二十世紀(jì)初，發(fā)達(dá)國(guó)家的科學(xué)家們就開(kāi)始進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究工作。世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的布局目前由傳統(tǒng)的儀器設(shè)備和元器件，向高技術(shù)為主的產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換的趨勢(shì)。就目前來(lái)說(shuō)，從技術(shù)高新、競(jìng)爭(zhēng)激烈度和推動(dòng)作用大致分為：現(xiàn)在技術(shù)，如激光和液晶技術(shù)；未來(lái)技術(shù)，如太陽(yáng)能技術(shù)和LED技術(shù)。液晶技術(shù)又可以細(xì)分為顯示屏的尺寸，顯示屏的分辨率及刷新頻率；激光技術(shù)里有固體、氣體，輸出功率等指標(biāo)。不過(guò)，LED技術(shù)目前只有亮度這一單一技術(shù)指標(biāo)。對(duì)于未來(lái)技術(shù)中的太陽(yáng)能來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵之處在于高效的把太陽(yáng)光線聚集到足夠小的體積內(nèi)，并且，用高分子材料作大口徑聚焦鏡不單是空間重量問(wèn)題，也是技術(shù)加速降低成本的關(guān)鍵。

2 光電子技術(shù)應(yīng)用與推廣

近幾年，光電子技術(shù)如洪水猛獸，迅猛發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域意識(shí)到其重要性及不可替代性。同時(shí)，光電子技術(shù)憑借其普適性，不僅在微加工這類(lèi)基礎(chǔ)工業(yè)中發(fā)揮出色，更是在微機(jī)電系統(tǒng)、系統(tǒng)集成這種精密系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵作用。特別突出的是，光電子技術(shù)在激光產(chǎn)業(yè)、LED產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)有著重要的作用。

2.1 激光產(chǎn)業(yè)

2.1.1 科學(xué)技術(shù)

激光具有很好的相干性、方向性、單色性和高能量密度，正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，激光都或多或少有所涉及，并形成了新的學(xué)科。如：激光材料加工、激光信息存儲(chǔ)與處理、激光光譜學(xué)、激光醫(yī)學(xué)及生物學(xué)、激光印刷、軍用激光技術(shù)、激光核聚變及激光化學(xué)等，激光的應(yīng)用在一定程度上促進(jìn)了這些領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。

2.1.2 國(guó)民產(chǎn)業(yè)

激光現(xiàn)在我國(guó)正逐步成型，其中包括激光音像、激光加工、激光醫(yī)療、激光全息及激光印刷設(shè)備等，這些產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到了舉足輕重的作用。例如，目前為止生產(chǎn)激光音像設(shè)備的企業(yè)舉國(guó)上下已有400多家，1998年激光產(chǎn)業(yè)已逐漸發(fā)展成為年產(chǎn)值90億元以上的新興產(chǎn)業(yè)。又如，將激光全息技術(shù)做一個(gè)拓展，應(yīng)用于裝飾裝修業(yè)及全息模壓防偽商標(biāo)，不僅生活得到了極大的便利，相關(guān)國(guó)民產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。

2.1.3 醫(yī)療產(chǎn)業(yè)

激光醫(yī)療技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生方面現(xiàn)已起到不可或缺的作用。對(duì)眼科來(lái)說(shuō)，屈光性角膜切除術(shù)、虹膜切除術(shù)、鞏膜切除等手術(shù)均需要激光設(shè)備方可實(shí)施。激光在醫(yī)療診斷方面也效果出色，如激光熒光光譜測(cè)量技術(shù)被利用于診斷腹內(nèi)腫瘤，激光多普勒技術(shù)用于探測(cè)細(xì)胞的流動(dòng)及軌跡。

2.2 太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)

2.2.1 太陽(yáng)能發(fā)電

二十世紀(jì)末，由于各國(guó)工業(yè)水平的提高，能源的需求量也日漸增加，因此，人類(lèi)開(kāi)始進(jìn)入了能源短缺的時(shí)期。能源是否高效，是否清潔成為了能源能否為人類(lèi)長(zhǎng)期使用的先Q條件。目前，人類(lèi)能源供應(yīng)主要還是以煤炭為主，而煤炭是不可再生資源，消耗殆盡是遲早的事。為此，各大能源科研機(jī)構(gòu)絞盡腦汁想找出新的可替代能源。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電不失為一種極好的替代選擇。只要在光伏發(fā)電中應(yīng)用光電子技術(shù)，使用得當(dāng)?shù)脑挘夥l(fā)電的轉(zhuǎn)換效率可以得到很大的提高，前景廣闊。太陽(yáng)能發(fā)電的方式通常有兩種，其一是半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等；另一種方式是將太陽(yáng)熱能通過(guò)熱機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類(lèi)似，只不過(guò)是其熱能不是來(lái)自燃料，而是來(lái)自太陽(yáng)能。

2.3 LED產(chǎn)業(yè)

2.3.1 交通燈

適用于交通管制的信號(hào)燈，現(xiàn)已由LED制成。LED信號(hào)燈占到整個(gè)LED市場(chǎng)的10%。LED主要有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是壽命長(zhǎng)，由于交通信號(hào)燈需要在戶(hù)外使用，易損耗，而壽命長(zhǎng)的LED燈可以保障使用多年而不需要更換。與交通信號(hào)燈易損壞的契合。二是節(jié)能環(huán)保，LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動(dòng)，超低功耗，電光功率轉(zhuǎn)換接近30%，在相同照明效果條件下比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。

2.3.2 景觀燈

在照明領(lǐng)域里，景觀燈占據(jù)LED材料應(yīng)用一席之地，原因是，在光強(qiáng)相同的條件下，它所消耗的電能僅有普通白熾燈的百分之十，相比于一些大功率的射燈、氣體燈，電能的節(jié)約效果越發(fā)明顯。

3 結(jié)論

作為時(shí)下新興的一門(mén)朝陽(yáng)學(xué)科，光電子技術(shù)憑借其在能源，材料，基礎(chǔ)技術(shù)等方面的杰出表現(xiàn)，成功的被大家公認(rèn)為最有前途的新技術(shù)。若加以有效的發(fā)展及應(yīng)用，必將有效的推動(dòng)社會(huì)科技的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

光電子論文:以光電子類(lèi)課程教學(xué)為例探討教研相長(zhǎng)的途徑

摘要：目前，大部分高校存在著過(guò)于重視科研而輕教學(xué)的問(wèn)題。實(shí)際上，教學(xué)與科研二者相互支撐，相輔相成。本文首先簡(jiǎn)單分析造成重科研、輕教學(xué)的原因，然后重點(diǎn)以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類(lèi)相關(guān)課程的教學(xué)為例初步探索教研相長(zhǎng)的實(shí)現(xiàn)途徑。初步的教學(xué)改革效果表明，幾種科研融入教學(xué)的方法切實(shí)提高了光電信息類(lèi)技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量， 同時(shí)，教學(xué)過(guò)程也給教師的科研帶來(lái)了很大的啟發(fā)。一定程度上，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進(jìn)的效果。

關(guān)鍵詞：教研相長(zhǎng)；方法；例子；光電子類(lèi)課程

0 引言

中國(guó)近代力學(xué)之父、著名的科學(xué)家錢(qián)偉長(zhǎng)院士在談?wù)摻虒W(xué)與科研的關(guān)系時(shí)說(shuō)：“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻，教學(xué)沒(méi)有科研做底蘊(yùn)，就是一種沒(méi)有觀點(diǎn)的教育，沒(méi)有靈魂的教育。”教學(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)條件，科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當(dāng)前對(duì)于大部分高校來(lái)說(shuō)，教學(xué)和科研之間存在的主要問(wèn)題在于過(guò)于重視科研。本文首先簡(jiǎn)單分析造成這種重科研、輕教學(xué)的原因，然后以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的光電子類(lèi)課程教學(xué)為例初步探討教研相長(zhǎng)的具體實(shí)現(xiàn)途徑。相應(yīng)的研究成果可以在其他工科專(zhuān)業(yè)教師中推廣，以幫助他們?cè)诮虒W(xué)方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、輕教學(xué)原因分析

目前造成大部分高校重科研、輕教學(xué)的原因是多方面的，大致可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1.1 與大學(xué)教師所處的大環(huán)境有關(guān)

“目前社會(huì)上有很多人認(rèn)為，我國(guó)高校和世界大學(xué)的差距主要是科研水平低、師資差。包括時(shí)下流行各種“高校排行榜”，也多以科研為主要指標(biāo)”[1]，而教學(xué)的實(shí)際效果對(duì)于學(xué)校的綜合排名則無(wú)足輕重。如，時(shí)下流行的“武書(shū)連2015中國(guó)734所大學(xué)教師學(xué)術(shù)水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校，其知名度也高。在這種情況下，高校為了自身的生存與發(fā)展，學(xué)校投入大量人力、財(cái)力力爭(zhēng)在科研上有所突破。作為高校一分子的大學(xué)教師自然也不可能置身世外。

1.2 與我國(guó)現(xiàn)行的職稱(chēng)評(píng)審制度有關(guān)

目前我國(guó)大學(xué)教師的職稱(chēng)評(píng)審，實(shí)際上主要依據(jù)的是科研， 包括有沒(méi)有科研論文、論著，有沒(méi)有科研立項(xiàng)和科研成果。如評(píng)講師、副教授、教授要多少篇論文，什么級(jí)別的論文，論著要有多少字，什么級(jí)別的立項(xiàng)和成果等。教學(xué)在職稱(chēng)評(píng)審中雖然也受重視，作了許多規(guī)定，但大都顯得籠統(tǒng)模糊，而且缺乏可操作性。教學(xué)水平的高低和教學(xué)效果的好壞對(duì)教師職稱(chēng)的評(píng)審幾乎沒(méi)有什么影響。

1.3 與學(xué)校的實(shí)際情況有關(guān)

有一部分教師，尤其是青年教師，幾乎很少主持或參與科研工作，這在淮海工學(xué)院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實(shí)踐脫節(jié)，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學(xué)能力和教學(xué)效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學(xué)任務(wù)繁重，還有一些承擔(dān)行政工作；同時(shí)沒(méi)有良好的科研團(tuán)隊(duì)，形不成一個(gè)良好的科研氛圍，而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。

上述幾種情況造成科研與教學(xué)分離，更難做到相輔相成，共同進(jìn)步。作為一名普通的高校教師，自然無(wú)法去改變整個(gè)社會(huì)的大環(huán)境，也無(wú)法撼動(dòng)現(xiàn)有的職稱(chēng)評(píng)審制度，但從大學(xué)教師的自身職責(zé)來(lái)看，我們不僅需要承擔(dān)教書(shū)育人的工作，還需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)。同時(shí)做好科研與教學(xué)是每一位高校教師的職責(zé)所在。因此教學(xué)和科研孰重孰輕，如何處理好教學(xué)工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學(xué)很好地結(jié)合，對(duì)于教師自身非常重要。

2 教研相長(zhǎng)途徑初步探索

本節(jié)從普通高校教師角度出發(fā)，探索如何處理好教學(xué)與科研之間的關(guān)系，如何把科學(xué)研究應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐，以做到教研相長(zhǎng)。下面分別從專(zhuān)業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)及教師的教學(xué)和科研能力提高三個(gè)方面，以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類(lèi)課程教學(xué)為例探討教學(xué)相長(zhǎng)的方法和途徑。

2.1 專(zhuān)業(yè)建設(shè)方面

目前淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)僅有7年的歷史，雖已初具規(guī)模，但課程體系與專(zhuān)業(yè)建設(shè)仍需進(jìn)一步完善和優(yōu)化。以光波為信息載體的檢測(cè)、控制技術(shù)、儀器系統(tǒng)、精密測(cè)試等內(nèi)容是電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中的重要內(nèi)容。

根據(jù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域教師的科研基礎(chǔ)，本課題組首先對(duì)電子工程學(xué)院的光電子類(lèi)課程（光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電傳感與檢測(cè)技術(shù)、光纖通信技術(shù)等）實(shí)施了教改研究，包括課程體系與教學(xué)大綱完善，加深了理論與實(shí)踐的結(jié)合，即將教師的科研新成果融入理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并利用教師科研條件進(jìn)行直觀教學(xué)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力，也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。

如，電子工程學(xué)院建有自適應(yīng)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，是相關(guān)任課教師的科研平臺(tái)。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一門(mén)可以讓光波適應(yīng)外界變化而被能動(dòng)控制的技術(shù)，也可以理解為光學(xué)中的自動(dòng)化技術(shù)，集科學(xué)性和工程性為一體。相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)自動(dòng)控制原理，對(duì)常規(guī)的液位、流量等過(guò)程控制非常熟悉，但對(duì)“光波”這樣一個(gè)看得見(jiàn)摸不著的物理現(xiàn)象該如何完成控制呢？學(xué)生們非常好奇。通過(guò)分批次帶領(lǐng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生親自動(dòng)手完成光電成像校正實(shí)驗(yàn)，學(xué)生既加深了對(duì)光信號(hào)傳輸、光電信息轉(zhuǎn)換及光電檢測(cè)等方面知識(shí)的理解，又鞏固和拓展了以前學(xué)習(xí)的自動(dòng)控制相關(guān)理論知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)習(xí)到了教材中沒(méi)有學(xué)到的內(nèi)容，進(jìn)一步擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，學(xué)生反饋非常好。

對(duì)于一些不具備實(shí)驗(yàn)條件的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由于實(shí)驗(yàn)條件比較苛刻，部分光電現(xiàn)象在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中不明顯，難以觀察；另外也因?yàn)閷?shí)驗(yàn)儀器有限，學(xué)生無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到所有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)狀，利用了科研過(guò)程中獲得的數(shù)值仿真能力，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)。

2.2 人才培養(yǎng)方面

通過(guò)科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，從而培養(yǎng)出新形勢(shì)下的“綜合型、應(yīng)用型”人才。注重因材施教，將學(xué)有所長(zhǎng)的學(xué)生引入到教師的科研項(xiàng)目中。通過(guò)教學(xué)改革，重點(diǎn)突出相關(guān)專(zhuān)業(yè)中的光電檢測(cè)方法、光電系統(tǒng)研制與工程應(yīng)用的能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，使之成為應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級(jí)人才。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生除了實(shí)踐書(shū)本知識(shí)外，還能在科研小組中學(xué)會(huì)分工及團(tuán)隊(duì)協(xié)作，為將來(lái)攻讀研究生或進(jìn)入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗(yàn)。

本課題組已承擔(dān)和參與國(guó)家及省市級(jí)科研項(xiàng)目多項(xiàng)，通過(guò)光電檢測(cè)和光電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，已有相關(guān)專(zhuān)業(yè)的多名學(xué)生主動(dòng)要求參與到教師的科研項(xiàng)目中來(lái)。喜歡編程的學(xué)生讓他們完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟件建設(shè)，喜歡擺弄光電子器件的學(xué)生讓他們完成硬件平臺(tái)的搭建，愛(ài)動(dòng)腦筋的學(xué)生讓他們直接參與到教師科研課題的實(shí)驗(yàn)，和相關(guān)教師一起分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題并解決它們。通過(guò)相關(guān)科研項(xiàng)目的訓(xùn)練，將科研滲透到教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神以及科研素養(yǎng)。

在2013-2015期間，多名相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生有了參與教師科研項(xiàng)目的經(jīng)歷之后，積極申報(bào)各級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目。目前，已有多個(gè)光電子之創(chuàng)新項(xiàng)目獲得校內(nèi)立項(xiàng)。同時(shí)，淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院已有多名畢業(yè)生進(jìn)入光電專(zhuān)業(yè)研究生階段的學(xué)習(xí)，如太原理工大學(xué)物電學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所等，開(kāi)始了他們?nèi)松碌钠隆?

2.3 提升教師教學(xué)與科研能力方面

教師一方面通過(guò)專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、關(guān)注本領(lǐng)域近期研究成果來(lái)提高自身業(yè)務(wù)能力，又通過(guò)教學(xué)工作，學(xué)習(xí)近期研究成果并有意識(shí)地積累未知問(wèn)題、認(rèn)真思考教學(xué)過(guò)程中學(xué)生所提出的疑問(wèn)，進(jìn)一步激發(fā)科研熱情，并幫助了科研選題。

教學(xué)內(nèi)容的主體是“基本理論、基本知識(shí)、基本技能”，但是，課堂教學(xué)除了圍繞基本理論和概念進(jìn)行外，還要注重科研成果和科技近期發(fā)展動(dòng)態(tài)的滲透。讓學(xué)生了解學(xué)科前沿的概況及其發(fā)展動(dòng)態(tài)，開(kāi)闊視野，啟迪思維，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面。并且使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到，基礎(chǔ)知識(shí)不僅僅是概念理論和公式，更是實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品和解決實(shí)踐問(wèn)題的手段，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)使學(xué)生更容易接受抽象的理論知識(shí)。

如，教師分別在每學(xué)期開(kāi)始和結(jié)束時(shí)舉辦了激光和光電子領(lǐng)域的近期研究成果或相關(guān)專(zhuān)題講座，既提升了自身的業(yè)務(wù)能力，又達(dá)到了教書(shū)育人的效果。開(kāi)學(xué)初的專(zhuān)題講座有助于引領(lǐng)學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)領(lǐng)域的興趣，講座的內(nèi)容從圍繞人們把光波作為一種載波進(jìn)行信息傳遞開(kāi)始一直到現(xiàn)階段的激光通信、激光武器等。講座結(jié)束，學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)充滿(mǎn)了好奇，這為學(xué)生學(xué)好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)期結(jié)束時(shí)專(zhuān)門(mén)對(duì)學(xué)生比較感興趣的以及近期比較熱門(mén)的激光3D打印技術(shù)從原理到應(yīng)用及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了一次專(zhuān)題講座，擴(kuò)大了學(xué)生的視野。

又如，基于光電子類(lèi)課程涵蓋知識(shí)面廣、理論與應(yīng)用相結(jié)合的特點(diǎn)，針對(duì)一些典型知識(shí)點(diǎn)，為加深學(xué)生理解，設(shè)置專(zhuān)題討論課，鼓勵(lì)學(xué)生課前主動(dòng)查找相關(guān)文獻(xiàn)，讓學(xué)生事先做好研討準(zhǔn)備，寫(xiě)好研討提綱。在課堂上進(jìn)行交流、討論，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、分析能力，讓學(xué)生充分發(fā)表不同意見(jiàn)。學(xué)期過(guò)程中，這樣的專(zhuān)題討論課進(jìn)行了2次，學(xué)生提出的問(wèn)題給了相關(guān)教師的科研很大的啟發(fā)。

專(zhuān)題講座和討論形式的授課方式深受學(xué)生歡迎，教學(xué)效果好，學(xué)生評(píng)教均在90分以上，學(xué)生深受其益。課題組教師通過(guò)上述教學(xué)活動(dòng)充分認(rèn)識(shí)到要通過(guò)高水平科學(xué)研究苦練真功夫，又要通過(guò)鉆研教學(xué)規(guī)律來(lái)加強(qiáng)組織教學(xué)的能力，從而真正做到科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進(jìn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

“教研相長(zhǎng)”雖是一個(gè)老話題，但目前社會(huì)大環(huán)境中面臨的“重研輕教”現(xiàn)象使得我們有必要對(duì)這個(gè)老話題展開(kāi)新的研究。如何加強(qiáng)教學(xué)與科研的聯(lián)系、在科學(xué)研究中如何開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)以使得科研成果能夠支持教學(xué)改革、并使得教學(xué)與科研互相促進(jìn)是每一個(gè)高校教師的職責(zé)。本文以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類(lèi)課程教改為例，分別從專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、教學(xué)和科研能力提升等方面初步探討了實(shí)現(xiàn)教研相長(zhǎng)的一般化途徑。改革的結(jié)果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價(jià)值的參考。

光電子論文:異質(zhì)兼容集成半導(dǎo)體光電子器件與集成基元功能微結(jié)構(gòu)體系

摘 要：以納米壓印光柵制作為基礎(chǔ)，研究了適應(yīng)納米壓印工藝的對(duì)接生長(zhǎng)材料結(jié)構(gòu)及生長(zhǎng)工藝，生長(zhǎng)的材料均勻性好，適合后續(xù)器件工藝制作。通過(guò)理論設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化了淺刻蝕有源波導(dǎo)及深刻蝕無(wú)源波導(dǎo)的變換結(jié)構(gòu)，降低了器件的轉(zhuǎn)換損耗及回波損耗。結(jié)合后續(xù)制作的器件，對(duì)接界面插入損耗可以小于1.5 dB。 完成了多種多波長(zhǎng)陣列DFB激光器及高性能DFB激光器的制作，包括16通道200 GHz，300 GHz間隔1550 nm波段陣列激光器，4通道20 nm間隔1310 nm波段陣列激光器，雙八分之一相移激光器，非對(duì)稱(chēng)三相移激光器，變節(jié)距啁啾調(diào)制激光器等，廣泛的驗(yàn)證了壓印工藝的性及適應(yīng)性。研究了陣列器件的熱調(diào)諧特性及熱串?dāng)_特性，取得了器件熱特性數(shù)據(jù)。為下一步編寫(xiě)陣列器件波長(zhǎng)控制程序取得了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。依據(jù)2012年度InP基AWG測(cè)試結(jié)果，對(duì)AWG的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正并重新設(shè)計(jì)。修正設(shè)計(jì)后制作的通道波長(zhǎng)間隔為1.56 nm，通道中心波長(zhǎng)1549.7 nm，串?dāng)_小于1.5dB。完成了四通道陣列激光器與多模干涉結(jié)構(gòu)合波器（MMI）的單片集成芯片的設(shè)計(jì)、制作與測(cè)試， 針對(duì)集成芯片完成了器件的封裝設(shè)計(jì)。由于集成芯片管腳非常多，直流偏置，微波信號(hào)，熱調(diào)諧信號(hào)互相之間存在耦合，串?dāng)_，布線交叉等。為此采用了多層過(guò)渡板結(jié)構(gòu)，有效的將各個(gè)管腳分開(kāi)，降低電學(xué)串?dāng)_。搭建芯片測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)。完成了多波長(zhǎng)半導(dǎo)體微環(huán)激光器的的制備與測(cè)試，采用InP基多量子阱激光器外延材料結(jié)構(gòu)，利用感應(yīng)耦合等離子體（ICP）干法刻蝕技術(shù)和SiO2鈍化工藝，研制了基于環(huán)形諧振腔的雙波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器樣品，實(shí)現(xiàn)了激光光源的單片集成。改變激光器的注入電流，可調(diào)節(jié)峰值波長(zhǎng)與波長(zhǎng)間隔。對(duì)InP基長(zhǎng)波長(zhǎng)10 Gb/s 單片集成OEIC光接收機(jī)進(jìn)行了電路建模、共基極和共發(fā)射極OEIC集成電路設(shè)計(jì)、制備與測(cè)試，跨組放大器達(dá)到10 Gb/s傳輸速率，PIN探測(cè)器帶寬實(shí)現(xiàn)7.8 GHz，OEIC器件傳輸速率達(dá)到4 Gb/s，眼圖清晰。探索了Si基準(zhǔn)單片光發(fā)射OEIC方案的可行性。該方案是在Si片襯底上濕法腐蝕出溝槽，并在溝槽里濺射金屬層，將FP激光器芯片貼裝在溝槽里，通過(guò)金屬層將電極引出，與Si CMOS 激光驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)單片集成。

關(guān)鍵詞：光子集成芯片 多波長(zhǎng)微環(huán)激器 多波長(zhǎng)陣列激光器 InP基長(zhǎng)波長(zhǎng)10 Gb/s單片集成OEIC光接收機(jī) 納米壓印

光電子論文:《光電子器件》雙語(yǔ)課程中創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方法探究

【摘要】針對(duì)“光電子器件”雙語(yǔ)課程的特點(diǎn)和教學(xué)實(shí)際，以培養(yǎng)光電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域具有國(guó)際視野和競(jìng)爭(zhēng)能力的科研與技術(shù)開(kāi)發(fā)的個(gè)性化人才為出發(fā)點(diǎn)，研究并分析了以小班化教學(xué)、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為中心的教學(xué)模式特點(diǎn)。總結(jié)了通過(guò)案例教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)、組織語(yǔ)言?xún)?nèi)容、重構(gòu)考核模式、精選教材等方面來(lái)改進(jìn)課堂教學(xué)方法和學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力，為提高光電類(lèi)雙語(yǔ)課程的人才培養(yǎng)質(zhì)量提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】光電子器件 雙語(yǔ) 創(chuàng)新 小班化教學(xué)

一、《光電子器件》雙語(yǔ)課程的特點(diǎn)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，讓人類(lèi)社會(huì)步入了信息量爆炸性增長(zhǎng)的階段。世界再也不是繞著圓形的地球在運(yùn)轉(zhuǎn)，人們將其描述為：“the world is flat”，即世界扁平化。信息傳送不分晝夜，沒(méi)有時(shí)差和地域的分別。面臨這一特殊新時(shí)期，對(duì)于高科技工程領(lǐng)域而言，專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)將是獲得、掌握、利用這些信息、緊跟時(shí)展步伐的重要國(guó)際交流工具。當(dāng)前，雙語(yǔ)教學(xué)已經(jīng)成為各大高校專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，我國(guó)各高校根據(jù)自身情況開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)課程具有重要意義[1-3]。

南京郵電大學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)一直高度重視雙語(yǔ)教學(xué)在課程建設(shè)中的作用。在光學(xué)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，先后開(kāi)設(shè)了《應(yīng)用光學(xué)》、《光電子學(xué)》和《光電子器件》等雙語(yǔ)課程。其中，《光電子器件》雙語(yǔ)課程作為光電信息工程專(zhuān)業(yè)的選修課程，旨于培養(yǎng)光電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域具有國(guó)際視野和競(jìng)爭(zhēng)能力的科研與技術(shù)開(kāi)發(fā)的后備人才。類(lèi)似于其他工科類(lèi)雙語(yǔ)課程，該課程需要靈活地應(yīng)用兩種不同語(yǔ)言向?qū)W生傳授知識(shí)理論，與學(xué)生進(jìn)行交流和溝通，培養(yǎng)其雙語(yǔ)信息的獲取、處理、交流和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生掌握光電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，了解該領(lǐng)域國(guó)際學(xué)術(shù)前沿，成為真正的創(chuàng)新型人才。此外，以小班為單位進(jìn)行教學(xué)。不同于以往的大班授課模式，由于課堂規(guī)模的變化，對(duì)教師教學(xué)、課堂組織、課程考核等提出了新的要求，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了一種新的方式。

二、《光電子器件》雙語(yǔ)課程小班化教學(xué)的特殊性

新時(shí)期我國(guó)高等教育應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，應(yīng)該以“綜合素質(zhì)”為方向，以應(yīng)用為目標(biāo)，以“能力”為主線和核心。不是培養(yǎng)只求一個(gè)職業(yè)飯碗、缺乏事業(yè)志向的人，而是培養(yǎng)具有知識(shí)、能力、觀念，具有解決實(shí)際問(wèn)題、應(yīng)對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的技術(shù)人才。和其他高等教育課程一樣，《光電子器件》雙語(yǔ)課程是一門(mén)應(yīng)用型、實(shí)踐性強(qiáng)的工程技術(shù)課程，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，以培養(yǎng)光學(xué)工程領(lǐng)域應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，內(nèi)容涉及光電子器件（如光源、光纖和光電探測(cè)器、光電調(diào)制器等器件）的工作原理和實(shí)際器件的設(shè)計(jì)與選型。部分內(nèi)容需要緊跟技術(shù)發(fā)展前沿，體現(xiàn)近期技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和現(xiàn)狀。《光電子器件》雙語(yǔ)課程采用小班化教學(xué)，由于其授課對(duì)象和課程安排的特殊性，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標(biāo)，需要在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中探索與研究有效的教學(xué)模式。

在大班雙語(yǔ)教學(xué)課堂上，由于人數(shù)眾多往往只采取一種教學(xué)策略：以教師為重的單向授課。采用一刀切的考核模式，教學(xué)空間的設(shè)置并不理想。由于雙語(yǔ)課程語(yǔ)言使用的特殊性，學(xué)生的英語(yǔ)水平參差不齊，部分書(shū)面成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生還存在口語(yǔ)表達(dá)能力方面的不足，授課過(guò)程被動(dòng)接受將大大降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，讓其失去學(xué)習(xí)信心。此外，學(xué)生還存在團(tuán)隊(duì)合作能力不高、溝通能力較低、表達(dá)能力差、專(zhuān)業(yè)閱讀量較少，解決實(shí)際問(wèn)題的能力較差的不足。開(kāi)展小班化教學(xué)的本質(zhì)，并不僅僅體現(xiàn)在人數(shù)上。在學(xué)生較少的班級(jí)中，開(kāi)展教育教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和評(píng)價(jià)方法都將產(chǎn)生全新變化，教育觀念將更新，其關(guān)鍵在于促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。實(shí)施小班化教學(xué)，首先應(yīng)樹(shù)立：“學(xué)生為主導(dǎo)”的意識(shí)，即學(xué)生是教學(xué)的主體，處于教學(xué)活動(dòng)的中心地位。主要體現(xiàn)于：學(xué)生有更多的時(shí)間與教師交流，得到教師的個(gè)別化教育，能充分享受教育的資源；其次，實(shí)施小班化教學(xué)，教師必須樹(shù)立服務(wù)意識(shí)，需要根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)、需求，制定教學(xué)手段，創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)意境，提高教學(xué)效率；，教師在小班化教學(xué)中的主導(dǎo)地位，主要體現(xiàn)于引導(dǎo)學(xué)生積極探索、有效地組織教學(xué)活動(dòng)，例如準(zhǔn)備課堂問(wèn)題、組織課堂討論、反饋學(xué)生問(wèn)題等，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)探索的精神和學(xué)以致用的能力。小班教學(xué)中，師生交流的機(jī)會(huì)明顯增多，學(xué)生最終的學(xué)習(xí)效率也將提高。

三、《光電子器件》雙語(yǔ)教學(xué)小班化教學(xué)實(shí)施方法

以培養(yǎng)個(gè)性化創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，將小班化教學(xué)引入《光電子器件》雙語(yǔ)課程，實(shí)施方法主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）教學(xué)活動(dòng)中加入文獻(xiàn)閱讀、匯報(bào)，引入實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的案例教學(xué)：前者是指教師布置專(zhuān)業(yè)英文文獻(xiàn)閱讀作業(yè)，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成閱讀報(bào)告，并在課上用PPT向全班同學(xué)匯報(bào)閱讀成果；后者旨于引導(dǎo)課后自主學(xué)習(xí)，多層次遞進(jìn)式教學(xué)，注重學(xué)用結(jié)合，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高水平較弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師積極給予學(xué)生鼓勵(lì)。課上介紹實(shí)際應(yīng)用案例，課后引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)。例如：講解光伏探測(cè)器在社會(huì)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)查閱、思考并總結(jié)如何提高電池效率以節(jié)約能源。這些實(shí)際問(wèn)題需要應(yīng)用光電子器件理論所學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識(shí)去解決，使學(xué)生意識(shí)到，所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用是緊密相連的，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。提出案例的伊始，并不在課堂上立即進(jìn)行講解，讓學(xué)生課后思考。如激光器的封裝需要考慮哪些因素？應(yīng)采用什么結(jié)構(gòu)？在下次課討論時(shí)，學(xué)生的方法將豐富多彩，讓其在掌握基本知識(shí)，學(xué)以致用的同時(shí)，了解了近期的光電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀。

（2）利用小班教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施差異性教學(xué)：基于拓展性課題的研究性學(xué)習(xí)：安排拓展性課題，部分內(nèi)容超出教學(xué)教材，由學(xué)生根據(jù)教學(xué)進(jìn)度在不同周分組研究完成。讓學(xué)生抽取題目，根據(jù)要求，完成資料搜索、整理、歸納總結(jié)知識(shí)點(diǎn)并完成報(bào)告。（目的：讓學(xué)生在理解課堂教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上展開(kāi)課外的團(tuán)隊(duì)式探索學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)分析等活動(dòng)，在擴(kuò)充學(xué)生知識(shí)面的同時(shí)，強(qiáng)化其對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。在傳遞知識(shí)的同時(shí)，通過(guò)安排探索性的學(xué)習(xí)任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣，為其將來(lái)的科學(xué)研究與工作打下良好基礎(chǔ)）。如此方式安排難易不同的拓展性課題供學(xué)生選擇，為學(xué)生提供拓展思維、獨(dú)立探索和發(fā)揮才能的機(jī)會(huì)；讓水平弱一些的同學(xué)看到自身學(xué)習(xí)課程的收獲。培養(yǎng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的興趣、提升主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。根據(jù)學(xué)生差異、興趣愛(ài)好和需求，進(jìn)行同質(zhì)或異質(zhì)編組。同質(zhì)：有利于教師重點(diǎn)輔導(dǎo)，使每個(gè)學(xué)生獲得成功；異質(zhì)：有利于同學(xué)互相幫助、合作互補(bǔ)，并且可在教案的制定上體現(xiàn)出不同分組和不同要求的特點(diǎn)。這種方式能夠體現(xiàn)“以人為本”，“因材施教”的差異化培養(yǎng)理念，促進(jìn)課程教學(xué)中的“教與學(xué)”、“教學(xué)和科研”的融合與相互促進(jìn)。

（3）合理組織課堂的語(yǔ)言和內(nèi)容安排：據(jù)情況合理搭配語(yǔ)言模式，根據(jù)不同學(xué)生的外語(yǔ)水平，在一個(gè)學(xué)期的不同階段，合理搭配英語(yǔ)授課比例教學(xué)法，即每節(jié)課首先用英語(yǔ)復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容，然后用中文講授新課。注重活躍課堂氣氛，進(jìn)行師生同堂授課或者角色互換，體現(xiàn)教學(xué)民主、教學(xué)相長(zhǎng)，營(yíng)造溫馨、愉快的氛圍。許多研究都體現(xiàn)了師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、學(xué)生―媒介―環(huán)境等多維互動(dòng)對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的重要性。

（4）重構(gòu)《光電子器件》雙語(yǔ)課程的考核模式：實(shí)現(xiàn)從注重知識(shí)點(diǎn)的考核向知識(shí)與能力并重考核的轉(zhuǎn)變。例如，在掌握光電轉(zhuǎn)換基本原理的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)閱讀和課堂討論，總結(jié)與思考，以撰寫(xiě)大論文的方式，遞交基于理論知識(shí)獲得的近期的關(guān)于光電子器件（如半導(dǎo)體激光器、光電導(dǎo)探測(cè)器等）的設(shè)計(jì)方案。安排課后作業(yè)采用英文題目，要求以英文形式完成，使學(xué)生學(xué)會(huì)使用一些簡(jiǎn)單句型來(lái)表達(dá)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。課堂匯報(bào)則旨于提高學(xué)生獨(dú)立思考及口語(yǔ)表達(dá)能力。教師結(jié)合課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、演講匯報(bào)等內(nèi)容進(jìn)行綜合考核，包括現(xiàn)場(chǎng)打分和匯報(bào)材料打分。以現(xiàn)場(chǎng)打分為主，包括匯報(bào)格式規(guī)范、思路清晰、表達(dá)流暢程度、對(duì)問(wèn)題的分析應(yīng)對(duì)能力、團(tuán)隊(duì)成員的協(xié)調(diào)能力等；在材料打分方面，主要為大作業(yè)報(bào)告及其演講匯報(bào)材料的評(píng)判，主要評(píng)估對(duì)所選主題的理解是否透徹，是否抓住了問(wèn)題的本質(zhì)。是否具有創(chuàng)新性等。改進(jìn)后的課程考核方式，將最終考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程考核占主導(dǎo)地位，體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力，發(fā)揮考試的真實(shí)體現(xiàn)價(jià)值。

（5）精選教材、豐富教學(xué)資源：采用難易適中的英文原版教材或原版教材搭配中文參考書(shū)的形式。選用原版教材的原因有原版教材內(nèi)容更詳盡，理論更系統(tǒng)更具前沿性，加快了國(guó)內(nèi)與國(guó)際接軌教學(xué)。將教學(xué)過(guò)程分為課堂教學(xué)和課外學(xué)習(xí)網(wǎng)站，通過(guò)后者將每章的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)提供給學(xué)生，讓學(xué)生預(yù)習(xí)。在課堂上采用多維互動(dòng)教學(xué)模式，系統(tǒng)針對(duì)性地進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講授，使學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握主要知識(shí)。，設(shè)計(jì)教學(xué)問(wèn)卷，內(nèi)容包括改課程的學(xué)習(xí)是否能提高英語(yǔ)水平、所選教材是否合適、授課方式是否合理、對(duì)授課內(nèi)容（包括多媒體課件與板書(shū)等）是否滿(mǎn)意、學(xué)生對(duì)老師的語(yǔ)言和專(zhuān)業(yè)知識(shí)是否肯定等。

四、總結(jié)

綜上所述，雙語(yǔ)教學(xué)是我國(guó)與國(guó)際接軌、教育改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。《光電子器件》雙語(yǔ)課程作為一門(mén)培養(yǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際化創(chuàng)新型人才的課程，需要充分考慮到班級(jí)學(xué)生的個(gè)體差異性，發(fā)揮小班教學(xué)在《光電子器件》課程教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)教育機(jī)會(huì)的平等，合作學(xué)習(xí)，保護(hù)學(xué)生的個(gè)性差異，增加師生互動(dòng)和師生關(guān)系的融洽與和諧，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，成為創(chuàng)新型的個(gè)性化人才。

光電子論文:“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課教學(xué)的實(shí)踐與探索

摘要：本文結(jié)合光電子技術(shù)和雙語(yǔ)教學(xué)的特點(diǎn)，探討了專(zhuān)業(yè)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)在專(zhuān)業(yè)課雙語(yǔ)教與學(xué)中的平衡與促進(jìn)關(guān)系，分析了“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程大綱確立、教材選用的限制因素，介紹了自編多媒體課件的特點(diǎn)，并在授課過(guò)程中展開(kāi)互動(dòng)式教學(xué)的探索與實(shí)踐，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)；雙語(yǔ)教學(xué)；多媒體課件；互動(dòng)式教學(xué)

一、光電子技術(shù)與雙語(yǔ)教學(xué)

光電子技術(shù)是一個(gè)非常寬泛的概念，它圍繞著光信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、處理和接收，涵蓋了新材料（新型發(fā)光感光材料、非線性光學(xué)材料、襯底材料、傳輸材料和人工材料的微結(jié)構(gòu)等）、微加工和微機(jī)電、器件和系統(tǒng)集成等一系列從基礎(chǔ)到應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。光電子技術(shù)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，主要涵蓋光輻射與發(fā)光源、光的傳播、光的調(diào)制、光電探測(cè)、光電顯示與成像、光存儲(chǔ)等內(nèi)容。光電子技術(shù)不僅是一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，而且已發(fā)展成為一門(mén)學(xué)科，即電子技術(shù)與光子技術(shù)相結(jié)合而形成的一門(mén)新興的綜合性的交叉學(xué)科，主要研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)。光電子技術(shù)科學(xué)是光電信息產(chǎn)業(yè)的支柱與基礎(chǔ)，涉及光電子學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等前沿學(xué)科理論，是多學(xué)科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術(shù)學(xué)科，是未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。雙語(yǔ)教學(xué)是運(yùn)用外語(yǔ)進(jìn)行的非語(yǔ)言教學(xué)，具有如下特征：及時(shí)，強(qiáng)調(diào)在語(yǔ)言類(lèi)的專(zhuān)業(yè)學(xué)科中用外語(yǔ)教學(xué)；第二，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用外語(yǔ)進(jìn)行課堂教學(xué)的交流與互動(dòng)。雙語(yǔ)教學(xué)與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)教學(xué)在性質(zhì)上不同。前者外語(yǔ)是一種教學(xué)語(yǔ)言，以外語(yǔ)為手段，講授一門(mén)課程為目的。后者是一種語(yǔ)言教學(xué)，以相關(guān)知識(shí)為手段，講授外語(yǔ)為目的[1]。因此，在雙語(yǔ)教學(xué)中，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)之間存在相互平衡的關(guān)系。在有限的學(xué)時(shí)條件下，教師既要講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)又要講授專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)，學(xué)生要在專(zhuān)業(yè)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)兩方面取得進(jìn)步，二者之間的平衡關(guān)系需要根據(jù)課程的要求、學(xué)生的實(shí)際情況在教學(xué)過(guò)程中不斷調(diào)整。同時(shí)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)之間存在相互促進(jìn)的關(guān)系。扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)為課程內(nèi)容的掌握奠定了基礎(chǔ)，為專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)的理解與提高提供了知識(shí)背景；堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)基礎(chǔ)為理解原汁原味的教材內(nèi)容提供了保障，促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息社會(huì)的到來(lái)，全球競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，現(xiàn)代科學(xué)正以前所未有的速度迅猛發(fā)展，不斷引發(fā)各個(gè)領(lǐng)域深層次的革命。為縮短差距，提高人才的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)國(guó)際化復(fù)合人才的需求，雙語(yǔ)教學(xué)的迫切性和重要性日益凸顯。及時(shí)，雙語(yǔ)教學(xué)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)需要。國(guó)際間競(jìng)爭(zhēng)不僅表現(xiàn)為產(chǎn)品和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，更多表現(xiàn)為人力資源的競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)，只有善于抓住機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，加速高等教育國(guó)際化進(jìn)程，培養(yǎng)的人才，才能促進(jìn)科學(xué)教育的發(fā)展和變革，使學(xué)生具有參與未來(lái)國(guó)際活動(dòng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。雙語(yǔ)教學(xué)有利于培養(yǎng)符合市場(chǎng)需求的高素質(zhì)國(guó)際化人才，增加就業(yè)機(jī)會(huì)，保障我國(guó)科學(xué)教育更加開(kāi)放地面向世界，促進(jìn)我國(guó)科學(xué)教育可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第二，雙語(yǔ)教學(xué)是知識(shí)信息交流的客觀需要，加強(qiáng)中外交流，提高我國(guó)科學(xué)術(shù)水平，縮短與世界先進(jìn)國(guó)家的差距，為實(shí)踐科教興國(guó)的戰(zhàn)略做出貢獻(xiàn)。第三，雙語(yǔ)教學(xué)有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。這種既懂外語(yǔ)，又有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的復(fù)合型人才無(wú)疑提高了人才的競(jìng)爭(zhēng)力。

二、“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程建設(shè)

雙語(yǔ)課程建設(shè)內(nèi)容主要包括：大綱確立，教材選用，講稿教案撰寫(xiě)，課件制作，課堂講授，課程考試[2]。下面，我們介紹在上述方面的具體工作。

1.“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程教材的選取。西安工程大學(xué)理學(xué)院物理系自2009年以來(lái)開(kāi)設(shè)《光電子技術(shù)（雙語(yǔ)）》課程，其定位為物理系各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)平臺(tái)課。結(jié)合光電子技術(shù)的發(fā)展、光電子技術(shù)雙語(yǔ)課程的定位、物理系學(xué)生的具體情況以及就業(yè)去向，采用S.O. Kasap編著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”為教材，并且以相關(guān)的中英文教材作為參考書(shū)[3-6]。課程以“普通物理”、“光學(xué)”、“量子力學(xué)”系列課程為基礎(chǔ)，主要講授光的波動(dòng)理論、介質(zhì)波導(dǎo)和光纖、半導(dǎo)體科學(xué)和發(fā)光二極管、光伏器件、激光基本原理與技術(shù)、光束的調(diào)制、光電探測(cè)等基本概念及基本技術(shù)。

2.“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程大綱制定。“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程性質(zhì)為學(xué)科基礎(chǔ)課，授課對(duì)象為物理系本科三年級(jí)學(xué)生，48個(gè)學(xué)時(shí)，3個(gè)學(xué)分。制定課程大綱的宗旨和目標(biāo)在于，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)怆娮蛹夹g(shù)中的基本概念、基本技術(shù)和基本器件有比較、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力。同時(shí)，學(xué)生能夠熟悉光電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，了解目前光電子技術(shù)的近期成就，掌握光電子技術(shù)的發(fā)展方向。采用雙語(yǔ)教學(xué)（漢語(yǔ)和英語(yǔ)），提高學(xué)生查英文文獻(xiàn)、讀英文著作、寫(xiě)英文文章，以及專(zhuān)業(yè)的口頭交流能力。為了實(shí)現(xiàn)課程大綱中提出的目標(biāo)，將每一章的內(nèi)容分為四個(gè)層次，即熟練掌握、掌握、理解和了解，并配以相應(yīng)的課時(shí)。

3.“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程多媒體課件。考慮課程內(nèi)容更新速度較快的特點(diǎn)，備課在依據(jù)原版教材的基礎(chǔ)上，增加了與教材內(nèi)容相關(guān)的一些嶄新成果。既讓學(xué)生感受到原汁原味的英語(yǔ)表達(dá)方法，又讓學(xué)生開(kāi)拓了視野，把握學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向。課程的教案、講稿以及多媒體課件全部用英語(yǔ)書(shū)寫(xiě)，多媒體課件包含下列特點(diǎn)。及時(shí)，內(nèi)容新穎：除了涵蓋教材的全部?jī)?nèi)容，在每一章的部分增加了與這一章相關(guān)的科技新進(jìn)展，使學(xué)生在掌握課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上了解相關(guān)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)和近期進(jìn)展，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了切實(shí)的幫助。第二，結(jié)構(gòu)合理：由于課程涵蓋了經(jīng)典光學(xué)、波導(dǎo)與光纖、半導(dǎo)體、激光、光電探測(cè)、非線性光學(xué)等內(nèi)容，每一章都自成體系，可以進(jìn)行跳躍式教學(xué)。并且，每一章的開(kāi)頭都有本章的目錄，每一章的結(jié)尾部分都進(jìn)行了小結(jié)，做到了首尾呼應(yīng)，有始有終。第三，圖表豐富：收錄了與本課程相關(guān)的光電子領(lǐng)域的一些著名科學(xué)家的照片，介紹了他們的簡(jiǎn)歷及主要成就。同時(shí)加入了相關(guān)的動(dòng)畫(huà)和視頻，使學(xué)生對(duì)抽象概念的理解與掌握變得直觀而容易，并且引用了一些著名科學(xué)家的重要話語(yǔ)，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)拓學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的思維方式提供了翔實(shí)的資料。第四，行文規(guī)范：由于是雙語(yǔ)課程，課件的文字?jǐn)⑹雠c使用教材緊密聯(lián)系，并采用規(guī)范的科技英語(yǔ)表達(dá)方式，使學(xué)生在本科階段就能夠接觸相關(guān)的專(zhuān)業(yè)詞匯以及規(guī)范的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)，為將來(lái)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下良好的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ).

4.“光電子技術(shù)”雙語(yǔ)課程互動(dòng)式教學(xué)。當(dāng)前的社會(huì)需求對(duì)課程的教學(xué)方式提出了新的要求，其中包括教學(xué)內(nèi)容的整合，教學(xué)內(nèi)容的拓展，教學(xué)手段的更新，教學(xué)方法的改革等。在全球步入信息化時(shí)代的今天，講課不僅是對(duì)己有知識(shí)的簡(jiǎn)單闡述，而且是教師的一種再創(chuàng)造過(guò)程。“一塊黑板加一支粉筆”這樣的傳統(tǒng)教學(xué)方法己經(jīng)不適合現(xiàn)代化的今天了，現(xiàn)今的教學(xué)方法應(yīng)該更趨多元化。不但要注重課程體系的完整性，課程內(nèi)容之間的有機(jī)聯(lián)系，而且要豐富教學(xué)手段，圖文聲像等多種效果的多媒體課件與板書(shū)結(jié)合的模式，同時(shí)要采用啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方法。在明確教學(xué)目標(biāo)，考慮教學(xué)目的和本專(zhuān)業(yè)實(shí)際情況的條件下，我們采取互動(dòng)式的授課方式，表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：及時(shí)，學(xué)生之間、師生之間互動(dòng)行程。在課堂上，首先簡(jiǎn)要回顧上次課的主要內(nèi)容，讓二位同學(xué)依次補(bǔ)充細(xì)節(jié)。其次，講解并翻譯這次課所涉及的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)以及重點(diǎn)段落，領(lǐng)讀一遍后，讓一位同學(xué)讀一遍，其他同學(xué)找不足之處，然后進(jìn)行課程內(nèi)容講授，多媒體課件與板書(shū)全部用英語(yǔ)書(shū)寫(xiě)，漢語(yǔ)講授為主，英語(yǔ)為輔。其間，教師常常會(huì)提出和講授內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生可隨時(shí)提問(wèn)，收到了非常好的教學(xué)效果。第二，教師在課后的反思。互動(dòng)式教學(xué)的主要目的是激發(fā)學(xué)生獲取知識(shí)、提高能力的主動(dòng)性和積極性。要有效實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)將以下幾個(gè)方面有機(jī)地結(jié)合起來(lái)：知識(shí)的傳授、互動(dòng)題材、師生之間互動(dòng)行程、教師的點(diǎn)評(píng)。總之，量體裁衣地選用互動(dòng)模式才能確保教學(xué)互動(dòng)流程的順暢，才能激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心與表達(dá)能力。

光電子技術(shù)和微電子技術(shù)是未來(lái)信息領(lǐng)域的兩大支柱。光電子技術(shù)的雙語(yǔ)教學(xué)不但能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科前沿學(xué)科理論的掌握與了解，而且有利于學(xué)生外語(yǔ)綜合能力和跨國(guó)文化交際能力的培養(yǎng)。在雙語(yǔ)教學(xué)中，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)之間既存在相互平衡的關(guān)系，又存在相互促進(jìn)的關(guān)系。雙語(yǔ)課程建設(shè)應(yīng)在大綱確立、教材選用、講稿教案撰寫(xiě)、課件制作、課堂講授、課程考試等方面加大力度。采用互動(dòng)式教學(xué)方法講授光電子技術(shù)，將知識(shí)的傳授、互動(dòng)題材、師生之間互動(dòng)行程、教師的點(diǎn)評(píng)等方面有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，有利于激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心與表達(dá)能力。

光電子論文:武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力分析

光電子信息產(chǎn)業(yè)是武漢自主創(chuàng)新代表性產(chǎn)業(yè)，其創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱，不僅直接關(guān)系到武漢中國(guó)光谷與國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)，而且對(duì)于增強(qiáng)我國(guó)光電子等特色產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變也起著舉足輕重的決定性作用。客觀科學(xué)地評(píng)價(jià)其創(chuàng)新能力，對(duì)于產(chǎn)業(yè)定位自身的創(chuàng)新?tīng)顟B(tài)，培養(yǎng)和增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與高效快速發(fā)展，具有特別重要的意義。本文借助最直接、最重要的客觀數(shù)據(jù)對(duì)武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行分析；在此基礎(chǔ)上，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力提升過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相關(guān)的對(duì)策建議。

一、技術(shù)創(chuàng)新能力現(xiàn)狀分析

光電子信息產(chǎn)業(yè)作為新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是以知識(shí)為基礎(chǔ)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)，其創(chuàng)新能力的關(guān)鍵是對(duì)知識(shí)的掌握與創(chuàng)新，而衡量知識(shí)創(chuàng)新的標(biāo)志只有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括很多類(lèi)，如專(zhuān)利權(quán)、著作權(quán)、商標(biāo)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。對(duì)于一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)，專(zhuān)利才是最有價(jià)值的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。盡管不同產(chǎn)業(yè)、不同地區(qū)、不同時(shí)期的專(zhuān)利傾向有所不同，并且不是所有發(fā)明與創(chuàng)新都可申請(qǐng)或獲得專(zhuān)利；同時(shí)專(zhuān)利質(zhì)量不同，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也可能有天壤之別。但和創(chuàng)新關(guān)系最密切、最客觀的指標(biāo)仍然是專(zhuān)利，同時(shí)專(zhuān)利數(shù)據(jù)依法生成、公開(kāi)透明，且分類(lèi)體系國(guó)際統(tǒng)一。因此，用專(zhuān)利數(shù)量及增長(zhǎng)率來(lái)評(píng)價(jià)光電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，有較高的科學(xué)性和客觀性。

本文專(zhuān)利統(tǒng)計(jì)截止到2011年10月，且2011年度數(shù)據(jù)為不統(tǒng)計(jì)，在這里僅供參考，不作為評(píng)價(jià)的有效數(shù)據(jù)。武漢市專(zhuān)利總量由2005年的3140件增加到2010年10533件，每年都以大于20%的速度遞增，說(shuō)明武漢市整體的創(chuàng)新意識(shí)與能力得到不斷地增強(qiáng)與提升。其中實(shí)用新型專(zhuān)利保持了46%以上的較高比例，外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利也占有近20%的比例，且一直處于上升的趨勢(shì)，而科技含量和技術(shù)創(chuàng)新水平較高的發(fā)明專(zhuān)利所占比例基本保持在35%左右。反映出高水平的創(chuàng)新活動(dòng)與建設(shè)創(chuàng)新型城市的要求還有較大的距離，還需要更加得力的措施培育城市區(qū)域的創(chuàng)新能力。

對(duì)不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)利對(duì)比分析可以知道，基礎(chǔ)、信息、機(jī)械電力與化工材料各領(lǐng)域從數(shù)量上所占比例分別保持在2.2~3.1%、10~11.8%、39.5~46.3%與42~45.6%之間（如圖1所示）。信息領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量雖然不高，但所含發(fā)明專(zhuān)利的比例較高，分別在56~60.8%之間（如圖2所示）。從專(zhuān)利的增長(zhǎng)速度看，近兩年基礎(chǔ)領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量沒(méi)有太大的增長(zhǎng)，而信息領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量確以32.7%的速度增長(zhǎng)，大大超過(guò)了機(jī)械電力（11.95%）與化工材料（10.5%）等領(lǐng)域的增長(zhǎng)速度。特別是發(fā)明專(zhuān)利，在其它領(lǐng)域出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)的情況下，信息領(lǐng)域卻以25.4%的速度在增長(zhǎng)。武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)明專(zhuān)利數(shù)量的增加、相對(duì)增長(zhǎng)速度的加大，說(shuō)明其創(chuàng)新效果明顯、步伐加快，其技術(shù)創(chuàng)新能力較其它產(chǎn)業(yè)明顯得到加強(qiáng)與提升。

從國(guó)內(nèi)企業(yè)上看，武漢市光電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)烽火通信、長(zhǎng)飛光纖與同是中國(guó)電子信息百?gòu)?qiáng)企業(yè)的深圳華為相比較，在專(zhuān)利數(shù)量上差距較大（如表1所示）。從年度增長(zhǎng)情況看，武漢長(zhǎng)飛光纖除2009年度有57%增長(zhǎng)外，其它年度都沒(méi)有太大的變化，但武漢烽火通信一直在不斷地增長(zhǎng)，其發(fā)明專(zhuān)利的平均增長(zhǎng)速度在34.8%，個(gè)別年度達(dá)到78%，而深圳華為卻存在比較明顯的下降趨勢(shì)。說(shuō)明武漢光電子企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模和強(qiáng)度與國(guó)內(nèi)同行還有較大差距，但技術(shù)創(chuàng)新能力正處于上升階段。將這些企業(yè)與美國(guó)蘋(píng)果公司相比，不僅在專(zhuān)利數(shù)量上差距較大，在年度增長(zhǎng)率上更是無(wú)法相比。蘋(píng)果公司在2009到2010年度不僅沒(méi)受到國(guó)際金融危機(jī)的影響，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)度和能力反而得以加強(qiáng)，專(zhuān)利增長(zhǎng)率分別保持在55.4%和94.8%。所以，武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新規(guī)模與能力雖然同國(guó)內(nèi)外相比還有較大的差距，但創(chuàng)新能力的增強(qiáng)勢(shì)頭在國(guó)內(nèi)處于經(jīng)驗(yàn)豐富地位。

二、存在的問(wèn)題分析

首先是產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力差別較大，阻礙了整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的提升。有科研院所作支撐的企業(yè)，科技人才總量豐富，而且技術(shù)積累與儲(chǔ)備量大，發(fā)明專(zhuān)利增長(zhǎng)較快，技術(shù)創(chuàng)新能力較強(qiáng)。而許多引進(jìn)的高新技術(shù)企業(yè)，雖然資金投入大、設(shè)備硬件設(shè)施先進(jìn)，但沒(méi)有任何專(zhuān)利；企業(yè)重“引進(jìn)”，忽視“消化吸收再創(chuàng)新”，技術(shù)創(chuàng)新能力較弱。

其次是產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新各自為陣，技術(shù)創(chuàng)新相互支撐與集成創(chuàng)新能力較差。武漢光谷通過(guò)近十年的建設(shè)，形成了以光通信、移動(dòng)通信為主導(dǎo)，激光、光電顯示、光伏及半導(dǎo)體照明、消費(fèi)電子、集成電路、地球空間信息等競(jìng)相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)中光纖光纜的生產(chǎn)規(guī)模居全球及時(shí)，國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到15%；光電器件國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到12%。但這些經(jīng)濟(jì)上的成功，并沒(méi)從根本上改變武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)社會(huì)、自我創(chuàng)新發(fā)展的方式。世界上最快的信息網(wǎng)絡(luò)并不在武漢，武漢地區(qū)也沒(méi)能建成世界以光通信為基礎(chǔ)的現(xiàn)代高速通信示范區(qū)，用以引領(lǐng)和推動(dòng)光電子信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和變革。

是基礎(chǔ)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等支撐領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新能力較弱，嚴(yán)重制約著光電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升。基礎(chǔ)領(lǐng)域發(fā)明專(zhuān)利雖然較高，但數(shù)量有限。沒(méi)有基礎(chǔ)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)明專(zhuān)利在量上的積累，就不能真正保障將基礎(chǔ)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力。武漢機(jī)械電力與化工材料等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)專(zhuān)利數(shù)量雖然在不斷的增加，但發(fā)明專(zhuān)利有逐年下降的趨勢(shì)，以致傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新能力較弱。

三、相關(guān)的對(duì)策建議

及時(shí)、大力倡導(dǎo)與發(fā)展先進(jìn)文化建設(shè)，通過(guò)體現(xiàn)社會(huì)主義核心價(jià)值的文化需求去激勵(lì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，也只有代表先進(jìn)文化發(fā)展方向的需求，才能激勵(lì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新沿著正確的方向發(fā)展。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)自身的創(chuàng)新文化建設(shè)，把創(chuàng)新文化作為產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要支柱和手段來(lái)運(yùn)用，并有意識(shí)地塑造產(chǎn)業(yè)共同擁有的創(chuàng)新文化氛圍，共同培育產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。

第二、圍繞國(guó)家重大需求提煉產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重大科技問(wèn)題和策劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，完善由產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)、結(jié)合武漢高校與科研院所的特色、發(fā)揮多學(xué)科綜合優(yōu)勢(shì)、集中力量開(kāi)展重大科技創(chuàng)新活動(dòng)的組織機(jī)制，凝聚國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新資源加快促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力提升。

第三、加強(qiáng)集成創(chuàng)新和引進(jìn)技術(shù)消化再創(chuàng)新。要站在全人類(lèi)文明基點(diǎn)上，加大消化吸收再創(chuàng)新的力度。特別是針對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上的薄弱環(huán)節(jié)，要堅(jiān)持以我為主，通過(guò)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破和集成創(chuàng)新，避免產(chǎn)業(yè)鏈中的“木桶效應(yīng)”阻礙整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的提升。

第四、加強(qiáng)基礎(chǔ)與共性技術(shù)的創(chuàng)新。基礎(chǔ)領(lǐng)域創(chuàng)新能力的加強(qiáng)與提升，會(huì)催生一系列前所未有、與眾不同的原始創(chuàng)新。原始性創(chuàng)新在原理、技術(shù)、方法等某個(gè)或多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)突破性的變革，將在對(duì)科技自身發(fā)展產(chǎn)生重大牽引作用同時(shí)，必將對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)形態(tài)產(chǎn)生重大影響與變革。

光電子論文:光電子信息產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)分析

內(nèi)容摘要：本文主要從武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模、產(chǎn)業(yè)效益水平、產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)占有率、產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境這四個(gè)方面來(lái)分析武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并將其集群發(fā)展特點(diǎn)與日本光電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)行比較分析，提出促進(jìn)武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：光電子信息產(chǎn)業(yè) 武漢光谷 產(chǎn)業(yè)集群 發(fā)展現(xiàn)狀

光電子信息產(chǎn)業(yè)作為武漢市的四大產(chǎn)業(yè)之一，也是湖北省的重要產(chǎn)業(yè)支柱。自2001年由國(guó)家科技部、發(fā)改委批準(zhǔn)在武漢建設(shè)及時(shí)個(gè)國(guó)家光電子產(chǎn)業(yè)化基地以來(lái)，“武漢?中國(guó)光谷”發(fā)展迅速，已經(jīng)成為我國(guó)在光電子信息領(lǐng)域參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的標(biāo)志性品牌。據(jù)東湖高新區(qū)管委會(huì)通報(bào)，2010年武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)總收入1144.88億元，成為該區(qū)首個(gè)突破千億元的產(chǎn)業(yè)，這也是繼汽車(chē)之后武漢第二個(gè)千億產(chǎn)業(yè)。

作為國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的首個(gè)光電子產(chǎn)業(yè)基地和的國(guó)家地球空間信息產(chǎn)業(yè)化基地，東湖高新區(qū)已在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得了一定話語(yǔ)權(quán)。2010年，其光纖光纜生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到全球及時(shí)。通過(guò)建設(shè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，到2013年，武漢東湖高新區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)五千億元人民幣，將成為中國(guó)科學(xué)發(fā)展的試驗(yàn)區(qū)、先進(jìn)產(chǎn)業(yè)的集聚區(qū)、自主創(chuàng)新的示范區(qū)和改革開(kāi)放的先行區(qū)，成為中國(guó)重要的綜合性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。光電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將深刻改變國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)面貌，提高國(guó)家的綜合國(guó)力，成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。

“武漢?中國(guó)光谷”光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）發(fā)展規(guī)模與產(chǎn)業(yè)效益水平

2009年，東湖高新區(qū)繼續(xù)保持以光電子信息產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)格局。光電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)收入835.6億元，同比增長(zhǎng)27.3%，占總收入的37.72%，與其他產(chǎn)業(yè)相比其增長(zhǎng)的速度最快。與此同時(shí)，光電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量也在逐年增長(zhǎng)（見(jiàn)表1）。產(chǎn)業(yè)效益水平。東湖高新區(qū)2009年光電子信息產(chǎn)業(yè)總收入超過(guò)了八百億元，凈利潤(rùn)超過(guò)了五百億元，具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表2所示。

（二）市場(chǎng)占有率

全球光電子產(chǎn)業(yè)始于20世紀(jì)70年代，在90年代獲得了高速增長(zhǎng)。由于在全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)果斷積極地參與全球光電子上游產(chǎn)業(yè)鏈的分工，不斷擴(kuò)大自己主導(dǎo)產(chǎn)品的市場(chǎng)份額。如今，“武漢?中國(guó)光谷”已發(fā)展成為中國(guó)較大的光纖光纜制造基地、中國(guó)光通信領(lǐng)域?qū)嵙ψ顝?qiáng)的科研開(kāi)發(fā)基地和中國(guó)較大的IC卡網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)基地和較大的激光設(shè)備生產(chǎn)基地，武漢光電子產(chǎn)業(yè)中龍頭企業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模也已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)的行列。

2007年，“武漢?中國(guó)光谷”全年生產(chǎn)光纖1200萬(wàn)公里、光纜300萬(wàn)芯公里，占有50%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)際市場(chǎng)占有率也達(dá)到了12%， 在光電器件方面國(guó)內(nèi)市場(chǎng)排名及時(shí)。 2009年，其光纖光纜國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到25%，光電器件國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到6%，并成功封裝出目前世界上較大功率的人工光源。2010年，其光纖光纜生產(chǎn)規(guī)模全球及時(shí)；光電器件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到60%，國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到12%；激光產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率一直保持在50%左右。

（三）發(fā)展環(huán)境

人力資源。“武漢?中國(guó)光谷”是國(guó)家及省市重點(diǎn)項(xiàng)目，規(guī)劃面積224平方公里，已建成約90平方公里。區(qū)內(nèi)集聚了各類(lèi)高等院校42所、56個(gè)部級(jí)科研院所、700 多個(gè)技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、20多萬(wàn)各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和70多萬(wàn)在校大學(xué)生、51名兩院院士。光電子信息技術(shù)是以尖端科技知識(shí)為基礎(chǔ)的，而大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)正好能夠?yàn)楣怆娮有畔a(chǎn)業(yè)提供高水平知識(shí)型人才和高水平管理型人才。“武漢?中國(guó)光谷”依靠大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)為其提供了強(qiáng)大的人才優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

政策環(huán)境。在“武漢?中國(guó)光谷”建立之初，武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)就得到了政府的大力支持。湖北省政府及武漢市政府在大力提倡自主創(chuàng)新的同時(shí)，還在產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的許多方面都制定了激勵(lì)性的政策。由于政府給予了極大的優(yōu)惠，使得武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，大大增強(qiáng)了其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。如今，武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展，初步形成了專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)基本齊全、技術(shù)力量相對(duì)雄厚、產(chǎn)業(yè)特色較突出的產(chǎn)業(yè)體系，已成為全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

武漢與日本光電子信息產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展特點(diǎn)比較

（一）武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展特點(diǎn)

積極與國(guó)外企業(yè)合作，整合國(guó)際資源。與其它產(chǎn)業(yè)集群相比，武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的較大特點(diǎn)在于其非常重視國(guó)際化的發(fā)展，力爭(zhēng)站在國(guó)際光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最前沿。武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)積極整合國(guó)際資源，在為自己拓寬了融資渠道的同時(shí)，還不斷引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)。

“武漢?中國(guó)光谷”在集群形成中，努力吸引一大批國(guó)內(nèi)外高科技企業(yè)、跨國(guó)公司、國(guó)際化人才的入駐。武漢光電子企業(yè)還非常重視國(guó)際化戰(zhàn)略，烽火通信、華工科技、楚天激光等大步走向國(guó)際市場(chǎng)，在國(guó)外設(shè)立研發(fā)和市場(chǎng)機(jī)構(gòu)，以便引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。一些國(guó)際知名企業(yè)也紛紛到武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)集群進(jìn)行考察了解和項(xiàng)目合作，在科技研發(fā)和資金籌措方面給予了極大的支持。

堅(jiān)持自主創(chuàng)新，打造光電子產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。武漢光電子產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，除了與國(guó)外的企業(yè)合作外，堅(jiān)持實(shí)施自主創(chuàng)新的策略也是一大特點(diǎn)。自主創(chuàng)新構(gòu)建了武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，使區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了很大一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果，并聚集了一些擁有自主創(chuàng)新能力的企業(yè)。2009年，整個(gè)東湖高新區(qū)申請(qǐng)專(zhuān)利4121項(xiàng)，其中發(fā)明專(zhuān)利1751多項(xiàng)，當(dāng)年擁有發(fā)明專(zhuān)利1787項(xiàng)。

（二）日本光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)

政府重視基礎(chǔ)建設(shè)。光電子產(chǎn)業(yè)在全球剛剛興起時(shí)，日本就非常重視其基礎(chǔ)建設(shè)。日本企業(yè)抓住了光電子產(chǎn)業(yè)前期產(chǎn)品量小、技術(shù)含量高的特點(diǎn)，還專(zhuān)門(mén)制定了科技經(jīng)驗(yàn)豐富戰(zhàn)略。日本政府不但為加強(qiáng)基礎(chǔ)研究而投入了大量資金，還在企業(yè)稅收等方面提供了一系列優(yōu)惠政策，給光電子產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了直接和間接的支持。正是由于日本政府在早期對(duì)光電子基礎(chǔ)建設(shè)的大力支持，讓其抓住了光電子產(chǎn)業(yè)前期產(chǎn)品批量小、技術(shù)含量高的特點(diǎn)，才使得其光電子產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，并且給光電子產(chǎn)業(yè)的啟動(dòng)發(fā)揮了強(qiáng)有力的示范效應(yīng)。

采用從引進(jìn)模仿到自主創(chuàng)新的技術(shù)路線。近幾年來(lái)，日本光電子信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了很大的規(guī)模，其光電子產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也越來(lái)越依賴(lài)于新技術(shù)的自主開(kāi)發(fā)與研究。由于日本在技術(shù)領(lǐng)域加強(qiáng)了應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，很輕松地就將引進(jìn)模仿提升到了自主創(chuàng)新的高度。日本光電子產(chǎn)業(yè)以模仿創(chuàng)新為主，再借助其后發(fā)優(yōu)勢(shì)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，使其在國(guó)際上一直保持著光電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)豐富地位，并且日本嚴(yán)格控制技術(shù)出口，進(jìn)一步確保了其壟斷地位。

促進(jìn)武漢光電子產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的建議

（一）加強(qiáng)基礎(chǔ)研究

首先，政府要制訂發(fā)展戰(zhàn)略，根據(jù)國(guó)家“十二五”規(guī)劃和武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的資源狀況，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，集中力量，從光電產(chǎn)業(yè)某些重點(diǎn)領(lǐng)域突破帶動(dòng)更多領(lǐng)域的突破，實(shí)施戰(zhàn)略布局。例如在光通信領(lǐng)域中，由于武漢是中國(guó)光纖通信頂尖技術(shù)和規(guī)模化生產(chǎn)的代表，但在光電子的信息化應(yīng)用領(lǐng)域，不僅用光電子產(chǎn)品解決人和人之間的通信，還要用光電子產(chǎn)品解決人和機(jī)器的通信、機(jī)器和機(jī)器的通信，即與國(guó)家“十二五”重大項(xiàng)目目標(biāo)一致；要組織力量研究，突破制約光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，提高自主開(kāi)發(fā)能力和整體技術(shù)水平；要完善國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行機(jī)制，規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行管理，有效保障實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放運(yùn)行，努力把武漢國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為具有世界影響的光電研究機(jī)構(gòu)，力爭(zhēng)取得一批具有世界影響的重大成果，為光電子技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新、重大原始創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。

其次，開(kāi)展光電子信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵在人才。政府可以在激勵(lì)制度建設(shè)上大膽創(chuàng)新，吸引國(guó)內(nèi)外光電子技術(shù)領(lǐng)域的高層次人才，提高武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研究水平。

（二）完善自主創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制

在制定自主創(chuàng)新機(jī)制中對(duì)技術(shù)研發(fā)人員的激勵(lì)制度尤為關(guān)鍵。對(duì)人力資本最有效的激勵(lì)就是讓他們分享企業(yè)的成功，而分享企業(yè)成功的方式包括給予人力資本經(jīng)濟(jì)性激勵(lì)和非經(jīng)濟(jì)性激勵(lì)。

經(jīng)濟(jì)性激勵(lì)由兩部分組成：一部分是基薪、津貼和福利等相對(duì)固定收入，這些通常是與技術(shù)研發(fā)人員個(gè)人的工作績(jī)效相關(guān)的，成為研發(fā)人員正常工作的基本保障；另一部分則是股權(quán)等非固定的風(fēng)險(xiǎn)收入，這些經(jīng)濟(jì)性激勵(lì)則是與整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況相關(guān)，是由企業(yè)成功所提供的一種激勵(lì)。

二者的主要區(qū)別是在股權(quán)等非固定的風(fēng)險(xiǎn)收入部分，這是拉大技術(shù)研發(fā)人員之間報(bào)酬差距的最主要的因素，成為最有效的經(jīng)濟(jì)性激勵(lì)手段。此外，建議政府要制定有力的財(cái)政、稅收支持政策，對(duì)企業(yè)R&D投入除采取一般的財(cái)政、稅收支持外，還可以給予具體的研發(fā)項(xiàng)目支持，鼓勵(lì)企業(yè)逐步增加研究開(kāi)發(fā)費(fèi)用，掌握高新技術(shù)的核心技術(shù)。

（三）加強(qiáng)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重視和保護(hù)

知識(shí)產(chǎn)權(quán)是光電子信息產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，但在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，中國(guó)和國(guó)外的差距較大。很多企業(yè)對(duì)于在如何利用知識(shí)產(chǎn)權(quán)幫助企業(yè)發(fā)展方面，認(rèn)識(shí)比較模糊，執(zhí)行中缺乏系統(tǒng)、清晰地規(guī)劃，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)大多停留在企業(yè)商標(biāo)、專(zhuān)利技術(shù)的層面，對(duì)于研發(fā)過(guò)程中的產(chǎn)權(quán)保護(hù)、產(chǎn)權(quán)利用方面的工作則尚待完善。因此，在企業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)中，要高度重視自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專(zhuān)利工作，要高度重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)管理。隨著進(jìn)一步的開(kāi)放，今后中國(guó)企業(yè)將面臨著更多紛繁復(fù)雜的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，必須抓緊建立完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，重視專(zhuān)利工作，建立專(zhuān)利信息中心，對(duì)與本企業(yè)產(chǎn)品相關(guān)的專(zhuān)利進(jìn)行分類(lèi)管理。要教育員工樹(shù)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，推動(dòng)企業(yè)實(shí)施知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作。

（四）建立融資服務(wù)平臺(tái)

武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著企業(yè)融資成本高，并且融資渠道少的問(wèn)題。可以建立以政府為主導(dǎo)的光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，同時(shí)探討吸引民營(yíng)資本進(jìn)入產(chǎn)業(yè)基金的運(yùn)作方式。首先，通過(guò)產(chǎn)業(yè)基金可以推進(jìn)光電子信息技術(shù)核心領(lǐng)域和前瞻性技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展、扶植行業(yè)骨干企業(yè)成長(zhǎng)，并通過(guò)政府背景的產(chǎn)業(yè)基金引導(dǎo)光電子領(lǐng)域風(fēng)險(xiǎn)投資的發(fā)展。其次，還要制定一系列財(cái)政支持、稅收優(yōu)惠的政策法規(guī)，鼓勵(lì)并建立科技型中小企業(yè)信用擔(dān)保體系，解決中小企業(yè)融資難的問(wèn)題，如政府為科技型中小企業(yè)信息擔(dān)保機(jī)構(gòu)拓寬資金籌措渠道、對(duì)科技型中小企業(yè)信用擔(dān)保機(jī)構(gòu)實(shí)行免征營(yíng)業(yè)稅和所得稅的優(yōu)惠政策等。只有形成了通暢的投入渠道，才能促進(jìn)資本市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有機(jī)融合。