韓月劉晴王浩
(南京郵電大學通達學院,江蘇 揚州 225127)
為了適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,在光通信和光電子器件研究方向具備扎實的理論基礎(chǔ)、專業(yè)技術(shù)和實踐能力,能夠在光電信息科學與工程領(lǐng)域從事科學研究、工程設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)和管理工作的專業(yè)復(fù)合型人才,依托南京郵電大學,通達學院在光電實驗室的建設(shè)上不斷努力,為加強學生素質(zhì)教育和培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力方面起著十分重要的作用。作為理工類獨立學院,想要更好地培養(yǎng)出光電專業(yè)的應(yīng)用型人才,本文對光電實驗的教學做初步探索。
通達學院的物理與光電實驗中心成立于2017年5月,是學院主要的基礎(chǔ)教學實驗中心之一。包括大學物理實驗室、光電基礎(chǔ)和光電綜合實驗室兩個部分,其中光電實驗室是為光電信息科學與工程專業(yè)學生開設(shè)的專業(yè)性實驗室,建于2015年3月,共建成光纖通信,光電傳感系統(tǒng),法布里-珀羅干涉,阿貝成像,氦氖激光器,LD/LED的P-I-V特性曲線測試,光電探測原理,聲光調(diào)制,磁光調(diào)制,電光調(diào)制等六間實驗室,每學年開放約一萬人時數(shù)。
光電信息科學與工程專業(yè)的學生在大三下學期進行光基礎(chǔ)實驗的課程,在大四上學期進行光通信綜合實驗的課程,基礎(chǔ)實驗與綜合實驗難度跨度較大,尤其是綜合實驗,在理論學習的同步進行下,該學期的實驗課時數(shù)又緊湊,集中在前半學期,加上實驗器材數(shù)量的局限等,所以光電實驗的教學存在一些問題,如教學思想偏于傳統(tǒng),過分強調(diào)專業(yè)知識的傳授,實驗教學形式比較單一,學生的實踐創(chuàng)新能力不能充分提高;基礎(chǔ)實驗中有很多集成儀器的驗證實驗,內(nèi)容比較枯燥,無法極大程度地吸引學生探索興趣;光纖通信綜合實驗與理論課同學期開設(shè),有很多深一點的理論,學生還沒完全理解就動手,機械化仿照老師的演示操作,很快測得實驗數(shù)據(jù),沒有真正掌握該學科的應(yīng)用等。
目前實驗中心實行半開放制度,學生可以在課余時間來補做或復(fù)習實驗,但是僅有少數(shù)學生會來,其實實驗室開放作為一種創(chuàng)新的教學模式,早已被多數(shù)高校施行。實驗室開放不僅是時間上的開放,更是研究內(nèi)容、實驗方法和思維形式的開放。開放實驗室可以鼓勵學生自主學習,根據(jù)自己的興趣,確定選題,查閱相關(guān)文獻,開展實驗研究。當然,學生自主選題有很多不確定因素,這時實驗室教師或技術(shù)人員可參與指導。此外,開放實驗室項目可以掛靠相關(guān)課題組,吸引不同研究方向的教師參加指導與討論,學生在完成項目后以論文或報告的形式進行成果展示,下一屆的學生又可以在此基礎(chǔ)上深入研究,拓展項目,形成一個可持續(xù)發(fā)展的路線[1]。
學院的辦學特色決定了光電專業(yè)的學習方向,即偏向通信。實驗室有現(xiàn)代光通信綜合系統(tǒng)實驗箱、誤碼儀和光功率計等光通信相關(guān)設(shè)備,集成數(shù)十個可操作的實驗項目,涵蓋光路器件特性與參數(shù)測試、結(jié)構(gòu)及調(diào)試、光傳輸特性測試等各個方面,有利于學生有效掌握光通信系統(tǒng)的基本概念、結(jié)構(gòu)、原理和分析設(shè)計方案,學會日常維護儀表的使用技能,為今后從事該方面工作打下良好基礎(chǔ)。另外,由于學校周邊的光電企業(yè)眾多,也有偏向半導體器件,LED燈具等,學院的實驗中心可與企業(yè)合作,增加學生生產(chǎn)實習經(jīng)歷,從簡單的制作發(fā)光二極管開始,掌握基礎(chǔ)制作過程,提高動手能力?;蛘?,讓學生在企業(yè)中參與LED燈具性能檢測,基本了解各個參數(shù)對燈具壽命的影響,進而研究如何提高燈具壽命等。與不同的企業(yè)合作,項目種類就會增多,如利用軟件仿真激光器與光纖的耦合,利用語言程序設(shè)計半導體激光器諧振腔等,如此研究型實驗會激發(fā)學生創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生獨立思考能力。而且,與當?shù)仄髽I(yè)合作,讓學生接觸生產(chǎn)實際遇到的問題,掌握多方面知識技能,才能培養(yǎng)出比較全面的應(yīng)用型專業(yè)人才。
學院的光電實驗課采用小班授課制,教師講授實驗原理、實驗?zāi)康摹嶒炓蠛蛯嶒炞⒁馐马椇?,學生以小組合作的方式完成各個實驗?;A(chǔ)實驗與綜合實驗繁雜,需要學生做好課前預(yù)習,實驗中心可建立信息平臺,提供紙質(zhì)教材以外的教學視頻、教學課件、儀器使用指導說明書和參考資料等,同時,平臺上可開展網(wǎng)上交流板塊,實現(xiàn)實驗教學的網(wǎng)絡(luò)互動和資源共享[2-3]。這樣就彌補了大校本部與學院的地理距離缺憾,教師可不受時間、空間的限制,即時了解學生掌握情況并作出指導,也方便學生自主學習并互相交流學習心得。對于開放性實驗及創(chuàng)新活動,如各類電子設(shè)計大賽,光電競賽等,學生加入課題小組討論學習,能夠在活動中綜合應(yīng)用理論知識,以科研和競賽為平臺,進行科技創(chuàng)新。
此外,學院可將校企合作項目與教師課題研究項目模塊化,分成不同專題,經(jīng)常開設(shè)具有針對性的專題講座,熱點研究報告等[4]。 學生通過講座、報告,增加課程發(fā)展知識,利用圖書館的數(shù)據(jù)庫,提高文獻檢索和分析能力,為今后讀研打下良好基礎(chǔ)。
在人才培養(yǎng)和科研方面,實驗教學至關(guān)重要,通達學院在實驗室建設(shè)方面不斷改進,努力貼合專業(yè)要求,滿足師生科研需要,致力打造高水平實驗中心。目前,實驗中心取得了不少成果,但仍有不足之處,如設(shè)備利用率不高,儀器與軟件融合不夠等,都有待進一步探索研究。