光电实验室教学改革探索

2018-07-12韩月刘晴王浩

科技视界 2018年22期

韩月刘晴王浩

（南京邮电大学通达学院，江苏扬州 225127）

0 引言

为了适应社会主义现代化建设和信息产业发展需要，在光通信和光电子器件研究方向具备扎实的理论基础、专业技术和实践能力，能够在光电信息科学与工程领域从事科学研究、工程设计、生产技术和管理工作的专业复合型人才，依托南京邮电大学，通达学院在光电实验室的建设上不断努力，为加强学生素质教育和培养学生创新实践能力方面起着十分重要的作用。作为理工类独立学院，想要更好地培养出光电专业的应用型人才，本文对光电实验的教学做初步探索。

1 实验室基本情况

通达学院的物理与光电实验中心成立于2017年5月，是学院主要的基础教学实验中心之一。包括大学物理实验室、光电基础和光电综合实验室两个部分，其中光电实验室是为光电信息科学与工程专业学生开设的专业性实验室，建于2015年3月，共建成光纤通信，光电传感系统，法布里-珀罗干涉，阿贝成像，氦氖激光器，LD/LED的P-I-V特性曲线测试，光电探测原理，声光调制，磁光调制，电光调制等六间实验室，每学年开放约一万人时数。

光电信息科学与工程专业的学生在大三下学期进行光基础实验的课程，在大四上学期进行光通信综合实验的课程，基础实验与综合实验难度跨度较大，尤其是综合实验，在理论学习的同步进行下，该学期的实验课时数又紧凑，集中在前半学期，加上实验器材数量的局限等，所以光电实验的教学存在一些问题，如教学思想偏于传统，过分强调专业知识的传授，实验教学形式比较单一，学生的实践创新能力不能充分提高；基础实验中有很多集成仪器的验证实验，内容比较枯燥，无法极大程度地吸引学生探索兴趣；光纤通信综合实验与理论课同学期开设，有很多深一点的理论，学生还没完全理解就动手，机械化仿照老师的演示操作，很快测得实验数据，没有真正掌握该学科的应用等。

2 光电实验教学的改进措施探讨

2.1 教学模式的改进

目前实验中心实行半开放制度，学生可以在课余时间来补做或复习实验，但是仅有少数学生会来，其实实验室开放作为一种创新的教学模式，早已被多数高校施行。实验室开放不仅是时间上的开放，更是研究内容、实验方法和思维形式的开放。开放实验室可以鼓励学生自主学习，根据自己的兴趣，确定选题，查阅相关文献，开展实验研究。当然，学生自主选题有很多不确定因素，这时实验室教师或技术人员可参与指导。此外，开放实验室项目可以挂靠相关课题组，吸引不同研究方向的教师参加指导与讨论，学生在完成项目后以论文或报告的形式进行成果展示，下一届的学生又可以在此基础上深入研究，拓展项目，形成一个可持续发展的路线[1]。

2.2 教学内容的拓展

学院的办学特色决定了光电专业的学习方向，即偏向通信。实验室有现代光通信综合系统实验箱、误码仪和光功率计等光通信相关设备，集成数十个可操作的实验项目，涵盖光路器件特性与参数测试、结构及调试、光传输特性测试等各个方面，有利于学生有效掌握光通信系统的基本概念、结构、原理和分析设计方案，学会日常维护仪表的使用技能，为今后从事该方面工作打下良好基础。另外，由于学校周边的光电企业众多，也有偏向半导体器件，LED灯具等，学院的实验中心可与企业合作，增加学生生产实习经历，从简单的制作发光二极管开始，掌握基础制作过程，提高动手能力。或者，让学生在企业中参与LED灯具性能检测，基本了解各个参数对灯具寿命的影响，进而研究如何提高灯具寿命等。与不同的企业合作，项目种类就会增多，如利用软件仿真激光器与光纤的耦合，利用语言程序设计半导体激光器谐振腔等，如此研究型实验会激发学生创新意识，培养学生独立思考能力。而且，与当地企业合作，让学生接触生产实际遇到的问题，掌握多方面知识技能，才能培养出比较全面的应用型专业人才。

2.3 教学方法的多样化

学院的光电实验课采用小班授课制，教师讲授实验原理、实验目的、实验要求和实验注意事项后，学生以小组合作的方式完成各个实验。基础实验与综合实验繁杂，需要学生做好课前预习，实验中心可建立信息平台，提供纸质教材以外的教学视频、教学课件、仪器使用指导说明书和参考资料等，同时，平台上可开展网上交流板块，实现实验教学的网络互动和资源共享[2-3]。这样就弥补了大校本部与学院的地理距离缺憾，教师可不受时间、空间的限制，即时了解学生掌握情况并作出指导，也方便学生自主学习并互相交流学习心得。对于开放性实验及创新活动，如各类电子设计大赛，光电竞赛等，学生加入课题小组讨论学习，能够在活动中综合应用理论知识，以科研和竞赛为平台，进行科技创新。

此外，学院可将校企合作项目与教师课题研究项目模块化，分成不同专题，经常开设具有针对性的专题讲座，热点研究报告等[4]。学生通过讲座、报告，增加课程发展知识，利用图书馆的数据库，提高文献检索和分析能力，为今后读研打下良好基础。