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二、教学方法的改革探索
按照课程大纲的要求,在讲授过程中,分别介绍了应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光纤、CCD、温度传感器等一些经典传感器的基本原理、特性、测量电路及其应用。各种传感器章节相对独立,可以适当地调整讲授的顺序。传感器的讲授基本遵循从组成结构、工作原理、分类、等效电路、特性参数到应用这一思路。另外结合较常见的被测量,教师适当地总结归纳常用的传感器的使用要点及其选择依据,如都是测量位移的传感器,应变式传感器、电容式传感器或电感式传感器在使用的时候区别在哪;又比如都是做开关,电容式传感器和电感式传感器在原理上是否有区别,等等。以前我校的教学模式是以课堂讲授为主,根据教学内容开设少量的验证性试验。这种教学模式过于注重原理的分析,学生只是机械化地记住了传感器的一些基本概念和工作原理,但是当要解决实际问题时却感觉无从下手,缺乏对传感器的直观认识,甚至有学生体会不到传感器的实际应用价值。鉴于此,我们有必要对传统的教学模式进行探讨,通过教学方法、教学模式的改革让学生切身感受到将“传感与检测技术”的知识学以致用的快乐,实现传统教学方法所未能达到的效果。
1.调动学生的积极性,激发学生学习的兴趣。
教学方法改革的一个关键问题就是如何吸引学生的注意力,培养学生对课程的学习兴趣。在《传感器与检测原理》课程的教学过程中,我们通过平时生活中比较常见的现象来引出相应的教学内容,如通过对吊扇和空调的对比,举出温度传感器的作用;又如教室里的自动感应灯、审讯室的监听设备、家用的电磁炉都是怎样工作的;又如医学上的进步:X照影技术、内窥镜手术等如何实施;机器人如何识别周围环境;最新研制的无人驾驶汽车怎么实现在高速路上的行驶;等等。通过分析吊扇和空调工作原理的区别,引出传感器的重要性。这些实例大大激发了学生的学习兴趣,使学生认识到了学习该课程的重要性,为学生学习该课程后续内容作了准备。
2.充分运用现代教学手段合理使用教具。
传感与检测技术课程的特点是原理多,公式复杂,推理较多。在传统以往的教学中,教师在黑板画原理图或组成图时,一方面图形较为复杂占用很多时间,另一方面图形缺乏立体感,无法形象地描述检测过程,无法激发学生的学习热情。因此在教学过程中,我们通过运用多媒体,让传感器参与的控制/检测系统的过程和结果比较形象化、立体化,让学生对其工作原理有了感性的认识;通过PPT,学生了解了各种不同类型传感器的形状,对传感器有了比较直观的印象。多媒体课件的引入充分激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,使学生对检测系统有了比较全面的认识。
3.教学与实验相结合。
为加强学生的动手能力、创新意识并促进学生对课堂知识的消化吸收,我们设置了相应的实验环节。通过实验学生自己动手接触各种不同类型传感器并搭建其相应的检测系统,一方面通过实验来验证原理,加强对基本定义的理解,另一方面增强了学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。
4.教学与科研相结合。
重视教学和科研的结合提高了学生的学习兴趣并拓展了学生的知识面,比如在讲霍尔传感器时,结合实际科研,采用霍尔传感器来定位,通过实际检测系统,对霍尔传感器的应用,包括霍尔元件的电路处理等进行介绍说明,加深学生对霍尔效应和对霍尔传感器工作原理的理解。又比方说,要设计一个测温系统,我们根据不同的测量温度和精度要求会选用不同的温度传感器。又比方结合我校光学工程的特色,在他们比较熟悉的光学类的科研项目中,通过具体的项目介绍各种不同光电类传感器的选取依据,包括不同类型的光源的选取。通过传感与检测原理知识在实际科研中的应用,学生可以更了解传感与检测原理课程学习的重要性。这种模式使学生认识到了传感与检测技术在科研中的重要性,并激发了学生学习的热情。
5.教学与生活、社会需求相结合。
目前,部分同学缺乏对课程学习的兴趣,不了解对本课程学习的意思,光学工程专业部分同学甚至认为跟他们以后的工作、研究方向没有关系,缺乏上课的积极性,不能很好地集中注意力。再加上枯燥理论的学习让他们很难集中精神听课,因此,在课程的讲授中最为重要的就是如何培养学生的学习兴趣,激发他们对本课程的学习热情。在知识点的讲授过程中,根据专业方向的不同,要有侧重点,通过一些热门的话题或他们比较感兴趣的话题引出知识点,如在介绍一种传感器的时候,通过列举一些现实生活中较常见的现象或者仪器,比如在介绍应变式传感器的时候,首先向学生介绍他们较为熟悉的电子秤重计的工作原理等,在介绍电感式传感器时可以先给大家介绍窃听器、拾音器等他们比较感兴趣的设备和比较感兴趣的话题。让学生比较直观地了解不同传感器的工作原理以及它的应用,让学生认识到,传感器在我们平时生活中随处可见,提高其学习的积极性。
九天揽月鸿鹄志 步步为营创辉煌
在通往科学高峰的路上,张教授一路前行,品尝着希望与困难,交融着荣耀与汗水,深造期间,他用不懈的努力换来了中国光学科技前沿领域的重大突破。读研期间,他同导师刘树田教授一起在国内率先开展光学分数傅立叶变换的研究。为利用光学分数傅立叶变换进行信息处理铺平了道路。在中科院物理所攻读博士学位期间,开拓了分数傅立叶变换在光学信息处理领域中的应用,被评价是国内在现代光学技术科学领域研究工作中的优秀成果具有国际先进水平。
1999-2001年,他获得日本学术振兴会博士后基金资助,在日本山形大学工学部从事生物成像研究,被应用在实际的仪器上。2001-2002年,他在香港理工大学电子工程系从事光纤气体传感器研究。其研究内容被收录在《光纤传感技术新进展》一书中,已出版发行。2002-2003年,他在德国洪堡基金的资助下在德国斯图加特大学应用光学研究所任洪堡研究员,从事数字全息重建算法的研究,提出了利用相位恢复算法来进行数字全息重建的新方案,引起了同行的重视和肯定。这部分内容作为美国Nova Science出版社的新书《New Developments in Lasers and Electro-Optics Research》中的一章,已经出版发行。
2003年,他进入首都师范大学物理系工作,先后获得了北京市科技新星计划,北京市留学人员择优资助等人才项目的资助。作为北京市“太赫兹波谱与成像”创新团队的核心成员,主要从事太赫兹波谱与成像,太赫兹波段表面等离子光学和微纳光电子器件设计研究。他提出的多波长成像方法得到了美国Rice大学太赫兹研究者Mittleman的认可,被评价为不仅可以有效地增加成像范围,还可以提高信噪比。多篇论文被太赫兹领域的虚拟期刊收录。并于2007年和2009年分别到美国伦斯特理工大学和德国康斯坦茨大学进行访问研究。
学院2016年计划招收博士研究生46名,实际招生人数以总部下达计划为准。
二、报考条件
我院博士研究生只面向现役军人招生,报考2016年博士研究生应当具备以下条件:
1、品德优良,遵纪守法,立志献身国防事业;未受过纪律处分。
2、军队在职干部按师(旅)级单位推荐、军级单位政治部审批、军区级单位政治部干部部门核准、总政治部干部部备案的程序进行审批,由师(旅)级单位干部部门开具介绍信。军队院校应届硕士毕业生经所在院校政治机关审批同意。
3、身体健康,体能达标,年龄不超过40周岁(1976年9月1日以后出生)。
4、在职干部须获得硕士学位,其中本院在职干部报考工学博士须有被SCI或EI收录的以第一作者发表的学术论文;应届硕士毕业生须完成学位论文初稿,在中文核心期刊(含录用通知)或国际会议发表2篇以上学术论文。
5、有两名与报考学科相关的高职人员推荐。
三、报名手续
考生持公民身份证和军官证(学员证)于2015年9月20日至30日到学院教学实验综合楼研究生招生办公室(1127室)报名,外地考生可函报。报名时应提交:
1、填制完毕的《2016年报考攻读博士学位研究生登记表》和《报考军队院校研究生政治审查表》(9月1日后,院内考生可从学院研究生处网站下载;院外考生可来电索要)。
2、已获硕士学位者,提交硕士课程成绩单、硕士学位论文及评阅意见书复印件;应届硕士毕业生提交硕士课程成绩单、硕士学位论文初稿、已发表学术论文版权页或录用通知。
3、硕士学历、学位证书原件及复印件(应届生于获得证书后补交)。
4、档案所在师(旅)级单位干部部门同意报考的证明信。
5、一寸正面半身免冠照片3张,报名费300元。
上述手续齐备,审查合格者发放准考通知,考生可于10月9日到研招办领取《准考证》。
四、考试安排
博士研究生入学考试总分值为600分,包括六项内容:英语笔试、数学笔试、科研学术成果计分、硕士学位论文评分、专业综合面试、综合素质面试,每项内容满分100分。
考试时间拟定于2015年10月11至12日,考试地点和具体安排详见《准考证》。
五、其他
1、考生可于2015年11月初查询录取情况,入学时间为2016年3月份(详见通知书)。
2、我院提供部分往年考试试题,考生可登录学院研究生处网站下载。
六、联系方式
联系人:谭继帅(参谋) 手机:13831189507座机:0311-87992123(地);0221-92123(军)
E-mail:tanjishuai@126.com 通信地址:河北省石家庄市和平西路97号研究生招生办公室(050003)
招生专业目录
专业代码、名称及研究方向
导师
专业综合(面试)
数学(笔试)
080200机械工程
01机械性能检测与诊断
张英堂
测试技术与信号处理
矩阵理论
02地面运载平台维修理论与技术
张培林
状态监测与智能诊断技术
03机械振动与冲击防护
白鸿柏
振动理论
04机电液集成系统控制技术
何忠波
车辆工程
05机械制造及其自动化
倪新华
断裂力学
080300光学工程
01军用光电系统设计与应用
刘秉琦
陈志斌
应用光学、物理光学、光电测试技术
矩阵理论
02激光技术
沈学举
激光原理及应用
03光学信息安全
光学信息技术原理与应用、光学信息安全
04微纳光学
汪岳峰
光电子技术
080402测试计量技术及仪器
01测试性设计与分析
黄考利
测试技术
矩阵理论
02精密仪器与微系统
王广龙
03装备状态监测与故障预测
李洪儒
测试与诊断技术
矩阵理论或应用数理统计
04网络安全技术
王 韬
计算机网络
081100控制科学与工程
01装备测试与故障诊断
尚朝轩
测试与诊断
矩阵理论或应用数理统计
02火力与指挥控制理论及应用
全厚德
孙世宇
数字信号处理
矩阵理论
03武器系统建模与仿真
朱元昌
系统仿真
04电子装备自动测试、故障诊断及可靠性
蔡金燕
测试与诊断
05目标识别与信息处理技术
王春平
图像工程
06精确制导理论与技术
杨锁昌
精确制导、控制与仿真技术
07无人机数据链抗干扰技术
陈自力
线性系统理论、数字信号处理
08目标探测与识别
马彦恒
数字信号处理、现代控制理论
09飞行器控制
齐晓慧
线性系统理论
10无人机协同控制
李小民
现代飞行控制理论、导航控制技术
11无人机信息处理与传输技术
王长龙
数字信号处理
12非线性系统的稳定性与控制
徐 瑞
动力系统的稳定性理论
082600兵器科学与技术
01装备轻量化技术
郑 坚
火炮与自动武器原理、材料学
应用数理统计
02兵器试验理论与技术
秦俊奇
火炮专业相关理论
矩阵理论
03装备维修理论与技术
陶凤和
火炮与自动武器原理、现代机械测试技术
04兵器性能检测与诊断技术
房立清
机械装备故障诊断与预测、武器系统装备知识
应用数理统计
冯广斌
火炮与自动武器原理、工程信号处理、现代机械测试技术
矩阵理论
05兵器结构动力学理论与应用
王瑞林
枪炮设计原理、振动理论、电磁场理论
06武器系统仿真与虚拟样机技术
马吉胜
振动理论、动力学仿真
07弹道学理论及应用
宋卫东
弹道学理论、制导理论与技术
08弹道修正理论与技术
弹道学、自动控制与导弹设计理论
矩阵理论或应用数理统计
09兵器性能检测与故障诊断
唐力伟
振动理论
10兵器新材料技术
王建江
材料学
应用数理统计
11弹药系统设计与试验评估
高欣宝
系统仿真技术及其在信息化弹药工程中的应用
矩阵理论
罗兴柏
爆炸及其防护技术在弹药保障中的应用
12弹药保障与安全技术
安振涛
炸药理论、弹药保障及安全风险评估
穆希辉
弹药保障
矩阵理论或应用数理统计
13信息感知与控制技术
齐杏林
弹药引信论证、设计、试验及评估理论与技术
14防护材料与特种能源技术
杜仕国
防护材料与特种能源技术及其在弹药工程中的应用
矩阵理论
15电磁发射理论与技术
雷 彬
电磁场理论、测试技术
16武器系统建模与仿真
苏群星
武器系统仿真与模拟器设计
17红外图像末制导技术
高 敏
弹道学、自动控制与导弹设计理论
矩阵理论或应用数理统计
18装备维修保障理论与技术
贾希胜
石 全
康建设
赵建民
可靠性、维修性、维修工程
应用数理统计
朱小冬
可靠性、维修性、维修工程、建模与仿真
矩阵理论或应用数理统计
19装备维修性理论与应用
郝建平
可靠性、维修性、维修工程、虚拟仿真
20电磁防护理论与技术
刘尚合
魏光辉
电磁场理论、微波与天线
矩阵理论
王庆国
大学物理、有机化学、固体物理、电磁场理论
谭志良
电子技术基础、通信原理、微波与天线
21脉冲电磁场测试技术
朱长青
电路分析、电磁场理论和微波技术、数电模电
110900军事装备学
01装备保障信息化
卢 昱
网络信息安全保障
军事运筹学
02装备保障理论与应用
石 全
军事装备学、战役基本理论
应用数理统计或军事运筹学
于永利
可靠性、维修性、维修工程、建模与仿真
军事运筹学
柏彦奇
测控专业主干学科:光学工程、仪器科学与技术。
测控专业主要实践性环节:包括军训、金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等。
测控专业就业方向 本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。
测控专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1. 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;
3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;
测控技术与仪器专业主干学科:光学工程、仪器科学与技术。
测控技术与仪器专业主要实践性环节:包括军训、金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等。
测控技术与仪器专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1. 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;
3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;
4. 具有较强的外语应用能力;
5. 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
测控技术与仪器专业就业方向 本专业学生毕业后可在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。
从事行业:
毕业后主要在仪器、电子技术、新能源等行业工作,大致如下:
1、仪器仪表/工业自动化;
2、电子技术/半导体/集成电路;
3、新能源;
4、计算机软件;
5、机械/设备/重工;
6、石油/化工/矿产/地质;
7、其他行业;
8、环保。
从事岗位:
毕业后主要从事仪表工程、硬件工程、电气工程等工作,大致如下:
1、仪表工程师;
2、硬件工程师;
3、销售工程师;
4、电气工程师;
5、嵌入式软件工程师;
6、区域销售经理;
2000年香港大学开始在内地招生,内地与香港名校的生源之争就此拉开了序幕,此后香港中文大学等其他港校的加入,更是使这场生源之争不断升级。而最近连续的两个大学排行榜,再一次把内地与香港名校推到了风口浪尖。虽然参考指标不尽相同,ARWU更注重学术性而QSWUR的指标更多样化,但QSWUR和ARWU两个排行榜中排名较前的名校却惊人的一致,即内地的北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科学技术大学和浙江大学,和香港的香港大学、香港中文大学、香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学。这12所名校基本上都是综合性大学,可以说各领域学科都有一定的实力,但根据两个排行榜的学科领域排行来看,各个名校又都有自己的一些优势学科和特色专业,下面,就让小编为你一一道来。
北京大学
在ARWU的学科领域排名中,北大在数学与自然科学(简称理科)、工程/技术与计算机科学(简称工科)、生命科学与农学(简称生命)、临床医学与药学(简称医科)和社会科学(简称社科)五大领域均未能进入100强,但在学科排名中北大的数学、化学、计算机和经济学/商学均位列76-100名,物理学科的排名也接近100名,实力毋容置疑。而在QSWUR的学科领域排名中,北大在艺术人文(第18名)、工程技术(第34名)、生命科学与医药(第24名)、自然科学(第17名)和社会科学/管理(第21名)均进入了50强,除工程技术外其余领域均为内地高校第一,展现了非常强大的综合实力。
在教育部组织的国家重点学科评估中,北大有18个一级学科为国家重点学科:哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学。北大的师资力量也很雄厚,在这些重点学科中还有16名国家级教学名师:赵敦华(哲学与宗教学)、蒋绍愚(中文)、陆俭明(中文)、温儒敏(中文)、阎步克(历史)、邓小南(历史)、高毅(历史)、姜伯驹(数学)、丘维声(数学)、张恭庆(数学)、王稼军(物理)、吴思诚(物理)、段连运(化学)、许崇任(生命科学)、祝学光(医学)、王杉(医学)。此外,还有北京市教学名师和校级教学名师,他们主讲的课程也多为精品课程。北大的国家级精品课程有90门,其中数学科学学院(6门)、物理学院(9门)、信息科学技术学院(5门)、中国语言文学系(8门)和医学部(19门)较多。
优势学科:哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学
清华大学
众所周知,清华的工科是最强的,两个大学排行榜也印证了这一点。在ARWU的学科领域排名中,清华的工科进入了50强(第45名),而理科、生命、医科和社科均未进入百强。学科排名中,计算机学科也进入了学科排名50强(第46名),而数学、物理、化学和经济学/商学未进入百强。在QSWUR的学科领域排名中,清华的工程技术排名第十,是内地和香港这12所名校中唯一排在前十位的学科领域。在清华的21个一级重点学科中,清华工科独占16项,包括:机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、土木工程、水利工程、化学工程与技术、核科学与技术、生物医学工程、管理科学与工程。清华工科的国家级教学名师也是最多的,共有11名,他们是:申永胜(精密仪器与机械学系)、华成英(自动化系)、孙宏斌(电机工程与应用电子技术系)、李俊峰(航天航空学院)、范钦珊(航天航空学院)、李俊峰(航天航空学院)、钱易(环境学院)、郝吉明(环境学院)、胡洪营(环境学院)、袁驷(土木工程系)、傅水根(基础工业训练中心)。清华的国家级精品课程也有90门,工科课程占了一半以上(48门)。以如此强劲的实力,清华工科绝对是中国顶尖工程师的摇篮。
优势学科:上文所列的16个工科、数学、物理、化学、生命科学、工商管理、美术
复旦大学
根据ARWU的学科领域排名,复旦只有工科进入了世界百强(52-75名)。QSWUR的学科领域排名则显示,复旦的艺术人文(第49名)和社会科学/管理(第45名)进入了世界大学50强,工程技术(第98名)、生命科学与医药(第67名)、自然科学(第56名)均进入了世界百强,展现出较强的综合实力。复旦的一级国家重点学科有11个:哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合。国家级教学名师也基本上分布在这些重点学科,他们是:陈纪修(数学)、陆谷孙(外国语言文学)、袁志刚(经济学院)、范康年(化学)、陈思和(中文)、乔守怡(生命科学)、俞吾金(哲学)。复旦的国家级精品课程有38门,也基本分布在这些重点学科中。
优势学科:哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合
上海交通大学
与清华相似,上海交大的传统优势也是在工科。ARWU的学科领域排名中上海交大的工科进入了百强(52-75名),同时计算机学科也进入了学科排名的百强(51-75名)。QSWUR的排名中,工程技术排名第37位,在内地高校中仅次于清华和北大,而生命科学与医药(第124名)、自然科学(第114名)和社会科学/管理(第127名)位于百强之外,艺术人文则未上榜。当然,随着上海交大向高水平综合性大学的目标迈进,这些学科领域的发展后劲不容小视。上海交大9个一级国家重点学科全部与工科有关:力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程。国家级教学名师的分布则较广泛:洪嘉振(建筑工程与力学)、郑树棠 (外国语言文学)、乐经良(数学)、孙麒麟(体育)、王如竹(机械与动力工程)、林志新(生命科学技术)、郭晓奎(医学)。上海交大的国家级精品课程有20门。
优势学科:力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程
南京大学
南大在ARWU的学科领域排名中各领域均未进入百强,但化学学科进入了学科排名的百强(51-75名),高于北大的排名。QSWUR排名中南大较突出的领域是自然科学进入了百强,位列第85名,其余学科领域进入了前200名:艺术人文位列136名,工程技术位列163名、生命科学与医药位列193名,社会科学/管理位列131名。南大的一级国家重点学科有8个:中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学。国家级教学名师有10位:范从来(商学院)、卢德馨(匡亚明学院)、王守仁(外国语学院)、桑新民(公共管理学院)、左玉辉(环境学院)、沈坤荣(商学院)、徐士进(地球科学与工程学院)、周晓虹(社会学院)、刘厚俊(经济学院)、李满春(地理与海洋科学学院)。南大的国家级精品课程有56门。
优势学科:中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学、商学
中国科学技术大学
中科大的工科在ARWU的学科领域排名中也进入了百强(52-75名),而QSWUR的排名中,中科大的自然科学和工程技术表现突出,均进入了百强,分别位列第59名和第72名,而生命科学与医药则位列156名,而艺术人文与社会科学/管理均未上榜。中科大的一级国家重点学科有8个:数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术。国家级教学名师则有7名:陈国良(计算机)、李尚志(数学)、史济怀(数学)、施蕴渝(生命科学)、程福臻(天文与应用物理) 、霍剑青(天文与应用物理)、向守平(天文与应用物理)。中科大的国家级精品课程有13门。
优势学科:数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术
浙江大学
在ARWU的学科领域排名中,浙大的工科进入了百强(第52-75名),而学科排名中有两项进入百强:化学(76-100名)和计算机(51-75名)。QSWUR的排名也显示,浙大在工程技术领域表现突出,进入了百强(第68名),其余领域排名为:艺术人文199名、生命科学与医药206名、自然科学139名、社会科学/管理212名。浙大的一级国家重点学科有14个:数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、 管理科学与工程。国家级教学名师有10名:陆国栋(机械与能源学院)、林正炎(数学)、杨启帆(数学)、吴秀明(中文)、何莲珍(外语学院)、应义斌(生物系统工程与食品科学学院)、何勇(生物系统工程与食品科学学院)、吴敏(生命科学学院)、刘旭(光学)、朱军 (农学)。浙大的国家级精品课程有64门。
优势学科:数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、管理科学与工程
香港大学
在学科领域排名上,香港大学(简称港大) 在两大排行榜上的差异较大。在ARWU中,港大的各领域均未进入百强,仅在学科排名上有化学(51-75名)和计算机(76-100名)进入百强;而在QSWUR中,港大的艺术人文(第25名)、工程技术(45)、生命科学与医药(第28名)、自然科学(第46名)和社会科学/管理(第23名)均进入50强,是一所实力雄厚而均衡的名校。让人感到意外的是,虽然在QSWUR中以上领域的排名港大均低于北大,但总排名却是港大高于北大,这可能与港大的国际化程度很高有关。
由于香港地区院校不参与教育部组织的各种评估和评奖,因而没有如内地名校一样的国家重点学科等数据,只能根据以上学科领域排名及网络资料推荐优势学科。
优势学科:建筑、法律、医学、社会科学(包括心理学、社会学、政治与公共行政学、社会工作及社会行政学)、认知科学(心理学、计算机科学/人工智能、语言学、哲学及脑神经科学)、文学、化学、工程学(土木工程、土木工程/环境工程、计算机科学、计算器工程、电机工程、电子及通讯工程、讯息工程、工业工程及科技管理、后勤工程及物流管理、机械工程、机械工程/屋宇设备工程、医学工程)
香港中文大学
在ARWU的学科领域排名中,香港中文大学(简称中大)的工科进入了百强(76-100名),在学科排名中,中大有三个进入百强:数学(第50名)、化学(76-100名)、计算机(第30名,在12所名校中仅次于香港科技大学),优势突出。而在QSWUR的排名中,中大的五个学科领域均排名百强之列:艺术人文47名、工程技术82名、生命科学与医药60名、自然科学90名、社会科学/管理38名,同样是一所实力均衡而强劲的名校。
优势学科:数学、化学、计算机、中文、翻译学、新闻与传播、专业会计学、社会学、法律
香港科技大学
根据ARWU的学科领域排名,香港科技大学(简称科大)的工科排名第36名,为两地高校之冠,其社科排名52-75名,使科大成为十二名校中唯一有两大领域位列百强的;在学科排名中,计算机排名第21位,也是两地高校之冠,而经济学/商学也进入了50强(第45名)。QSWUR的排名中,科大的工程技术排名第22位,仅次于清华;生命科学与医药(第86名)、自然科学(第55名)、社会科学/管理(第43名)也实力强劲,艺术人文(第195名)则稍逊。因此可以说科大是一所工科优势比较突出的名校。
优势学科:工程学院、商业管理学院(工商管理)、理学院(数学、生物学)、人文社科学、会计、分子神经学
香港城市大学
在学科领域排名上,香港城市大学(简称城大)的工科在ARWU中也进入了50强(第42名),学科排名中则有两项进入50强:数学(52-75名)和计算机(第50名)。在QSWUR的排名中,城大的艺术人文与社会科学/管理展现较强实力,进入了百强,分别位列第79名和第72名,工程技术(第119名)和自然科学(第186名)也具有一定实力。
优势学科:商学、法学、创意媒体、数学、计算机、社会工作
香港理工大学
根据ARWU的学科领域排名,香港理工大学(简称理大)的工科进入了百强(52-75名),数学(76-100名)与计算机(51-75)进入了学科排名百强。在QSWUR中,理大在艺术人文(第172名)、工程技术(第91名)、生命科学与医药(第225名)、社会科学/管理(163名)等领域均具有一定的实力。
优势学科:酒店及旅游管理、辅助医疗(职业治疗、物理治疗、眼科视光学、放射学)、工程、物流
中图分类号:G424 文献标识码:A
Optical Engineering Professional Practice Teaching
System Construction and Exploration
XIAO Yanshan, WANG Fei, HE Huiling
(College of Science, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)
Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements, combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization, raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives, build professional practice teaching content, build professional practice teaching hierarchical, multi-module, the system architecture to further improve students 'knowledge, cultivate students' innovative spirit and practical ability, so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.
Key words optical; practice teaching; laboratory construction
0 引言
按照国家专业目录的指导思想,我校光电信息工程专业的培养目标为:培养既具有扎实的数理基础,又熟练掌握光电技术、光学工程、信号处理、计算机应用与控制方面的知识和各种实验测试技能,了解有关光学工程、光纤通信技术、电子技术、光电图像处理等方面的基础知识,能在光电系统与信息处理、光纤通信与传感及其相关领域从事科研教学、科技开发、工程技术及生产管理的综合型人才。①与机械、电气、电子、材料等专业相比,光电信息工程专业具有非常鲜明的特点,就是其知识的广泛交叉性。②③本专业学生不仅在光电信息的获取、传递、处理及应用等方面具有坚实的理论基础,同时还需在光电信息处理、光电系统设计、光电技术及其应用等专业领域具有扎实的专业知识和熟练的实践技能。④
针对本专业实践教学中普遍存在的实验课课时数不足、学生开展自主创新实验机会不多、学生实验动手能力不强以及实验教学内容明显落后于技术发展等问题,本文提出以行业和社会需求为导向、鼓励学生自主探究和创新、专业实验与专业实践环节相结合的实践教学理念,构建科学的实践教学内容,建立分层次、多模块、系统的实践教学环节,进一步优化和完善学生知识结构体系,培养学生的创新精神和实践能力。
1 实践教学体系的设计
1.1 实践教学层次设计
根据本专业实践教学的要求、功能及特点,实验教学内容可由基础演示型、应用提高型、综合设计型以及研究创新型等四个不同层次的实验组成。
基础演示型实验:实验教学内容与光电专业基础理论课内容相对应,进行基本的专业技能训练。通过开展这类实验项目,帮助学生加深对所学专业课程内容的理解与掌握,并使学生有机会学习正确使用本学科领域的常用仪表和设备。
应用提高型实验:它是基础演示型实验的提高和拓展,根据本专业发展方向和实验室特点,主要实验内容应包括光纤通信与传感技术、光电检测技术以及激光技术等。通过开展这类实验项目帮助学生了解光电专业知识在实际生产生活中的应用领域、光电技术的应用原理和测量方法,提高学生解决实际问题的能力,增强学生的就业竞争能力。⑤
综合设计型实验:它涉及的专业知识内容较广泛,包括光电检测与传感的部分实验,光纤通信的部分实验以及激光技术的部分实验。这类实验内容比较丰富,实验仪器比较复杂,开展这类实验可以培养学生利用所学专业知识解决复杂问题的能力。实验可在老师指导下,由学生自行设计实验方案、实验步骤,并由学生自行实施完成。
通过以上三个层次实验课程的学习,学生学习如何做好实验,掌握研究光电规律和分析光电实验现象的思想和方法,学会分析和评价实验结果,达到激发学习热情、变被动学习为主动学习的目的。由以前教师安排好实验、准备好实验仪器、学生来做实验的状态,过渡到学生在老师的指导下,自己设计实验,自己准备实验仪器完成实验,从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。
研究创新型实验:主要安排融合各分支学科和交叉学科的综合创新性实验。特别是突出光电技术与计算机技术、信息前沿科学发展的融合。部分实验项目采用项目式管理模式,题目由学生自由选择,实验时间不受限制,实验室对学生实行全方位开放。由学生自己查阅资料、设计实验方案、选择实验仪器、独立完成实验、撰写总结报告并口头交流,注重创新意识和创新能力的培养,为学生提供发展个性和施展才能的机会。
1.2 实践教学模块设计
本专业的实践教学模块可分为四类,如表1 所示。第一类是基础实验,主要开设在大一、大二学年。这一环节的实验内容主要有计算机语言程序设计、物理实验、数电模电实验以及工程基础训练。这一实验模块主要是学生自己动手进行实物制作,从而提高动手能力。第二类是专业课程设计,包括光电检测与信号处理课程设计、电子线路设计与PCB、光学软件设计、光电子系统课程设计等。课程设计内容与专业理论课知识相衔接,使学生将理论课中学到的知识应用到实践中去。大三年级以后,每学期都开设有专业课程设计环节,而且课程设计的内容逐步与生产实践相结合。第三类是专业综合类实验,包括学科基础实验、光电子学专业实验、毕业设计等。通过这类专业综合实验,来系统训练学生的光电信息专业知识,提升学生的光电信息专业素养。第四类是社会生产实践,包括生产实践、毕业实习等。这类实验包括大学生光电设计竞赛、大学生电子设计大赛、大学生数学建模大赛、寒暑期勤工俭学、毕业实习等。通过统筹安排这些实践内容,使学生尽快了解、认识社会、企业对光电信息专业的实际需求,真正理解专业学习目的,以增加学生毕业后的就业竞争力。
表1 光电信息工程专业实践教学模块
2 实践教学内容的实施
2.1 基础实验
在大二年级之前完成全部基础类实践教学环节,主要是关于仪器、仪表的使用、基本量测量、基本实验技能的训练和基本测量方法等,设计物理、电子学以及计算机技术实验的一些基本实验技能和基本知识点,培养学生的观察能力、分析能力和判断能力。除了传统的演示实验,还包含学生自己动手操作完成的实验,让学生在实验中通过探索获取知识和经验。
通过该实践教学环节,可以使学生具备基本实验技能,学会基本测量仪器的使用,掌握基本的实验方法和经验,为下一阶段的学习打下良好的基础。⑥
2.2 课程设计
课程设计是实践教学体系的重要环节,是理论课程的互补,理论课程中抽象的理论知识可以在课程设计中直观地反映。指导老师根据所学专业课内容给出多个设计题目,学生选择后自己查阅相关资料对所选题目做出课程设计报告。课程设计分布在第2学年与第3学年,这一阶段学生已经有了一定的理论基础及实践基础,可以完成相关课程设计要求。
通过课程设计这一实践教学环节,可以提升学生的思维能力,尤其是锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力。
2.3 专业实验
充分利用现有实验室设备设计专业实验,可将专业实验划分到多个实验室,指导教师在固定实验室指导,学生分组完成规定的实验,有效地克服了实验设备台数不足的问题。毕业设计是教学过程中最重要的实践性教学环节,是本专业学生毕业前的一个重要的综合性实践环节。该实践环节的任务是,通过指导教师对学生有针对性的指导,让学生系统完成选题、文献检索、文献综述、开题、实证研究、论文撰写、论文修改、答辩等各个具体环节,深入探讨专业知识,综合运用专业技能,学会选用合适的研究方法,从而完成毕业论文。毕业设计的目的在于通过这些环节,使学生巩固所学的光电专业知识和各项技能,对培养学生开拓务实的工作学习作风、拓宽专业视野、锻炼专业技能有很好的帮助作用。
2.4 社会实践
社会实践是本专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一,实践形式包括校内实践和校外实践。通过社会实践让学生真正接触、了解社会实际。一方面让学生认识到光电信息专业在社会经济建设中的地位和作用,了解光电信息技术的发展前沿;同时增加学生对光电信息专业的认识和理解,通过本专业知识在实际生产中的应用来巩固所学习的理论知识,培养学生分析和解决工程实际问题的能力;最后通过社会实践让学生熟悉工程技术人员的工作职责和工作程序,学习组织和管理生产的初步知识,培养学生严谨认真的科学态度和严谨求实的工作作风。
3 结束语
根据光电信息工程专业知识结构特点和社会对本专业学生的要求,结合我校实际对光电信息工程专业实践教学体系进行优化,在拓展学生专业知识面的同时,更加注重现代光电信息领域的高、新、尖技术,并且充分利用校内外教学资源,提高学生的综合素质,促进教学改革、科研和产业的发展。
基金项目:三峡大学教研项目(J2014069)
注释
① 中华人民共和国教育部高等教育司.中国普通高等学校本科专业设置大全[M].北京:高等教育出版社,2003:201-202.
② 郁道银,蔡怀宇,葛宝臻,李清,陈晓冬.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术,2007(S1):293-294.
③ 刘向东,刘旭,刘玉玲.从高等教育的发展到光学工程类专业研究型人才培养方案再调整的思考[J].光学技术,2007(S1):276-277,279.
获得自费生奖学金对我是一项崇高的荣誉。在国外攻读博士学位期间,遇到了种种的困难,包括语言障碍、仪器操作、撰写论文等,但是在导师的指导、家人的关爱和朋友的帮助下,克服了所有的难题。在此特别感谢所有帮助过我的人,尤其要感谢祖国的支持与培养。——白振华
白振华,2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获奖者。1983年出生,2005年获内蒙古大学电子科学与技术专业学士学位,2008年获河北工业大学微电子学与固体电子学专业硕士学位,2012年获日本神户大学光学工程专业博士学位。毕业后在新加坡南洋理工大学进行1年博士后研究,目前在美国艾奥瓦州立大学继续研究工作。研究方向为开发高效的可见及红外光区域荧光纳米材料,应用于激光及生物成像方面。留学期间,在国际知名学术期刊上发表文章13篇,其中7篇为第一作者。
在美国留学的5年,是学业充实的5年,也是充满艰辛和坎坷的5年。能够获得自费生奖学金,我十分感激国家对海外学子的殷切关怀。它不仅是对我们学业成就的一种肯定,更激励着我们今后在科研的道路上披荆斩棘,有朝一日运用自己所学为祖国的繁荣发展添砖加瓦。——盛
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其实,早在上世纪70年代,王式民就开始从事多相流测试方面的研究。1982年作为高级访问学者赴美国密西西比大学进修激光光学测量技术,1995年赴俄罗斯科学院合作研究高温气固两相流测试技术,为其后来在多相流测量领域紧随国际研究奠定了基础。
在从事气固二相流研究过程中,王式民发现激光测量理论和技术与其有密切关系,他使激光和近代光学技术在更大的范围上应用到测量技术中,尤其是在激光颗粒散射理论和测试技术、激光光谱测量燃烧烟气组分等技术方面,取得了重大进展。他在《光学分层热成像法重建火焰三堆温度场分布的研究》一文,提出测量火焰三堆温度场分布的新方法――光学分层成像法,用一个固定位置的光学镜头实现了三维成像的方法,引起各个研究领域的注意,尤其在生物样本的三维成像中得到应用。
王式民在燃煤磁流体发电温度测量研究中,采用辐射吸收法。这其实质是一种推广的谱线发转法,用来测量磁流体发电的火焰温度,可以使测试系统不干扰燃烧场、可以用温度较低的光源,并且在较短的时间内得到测量值。它弥补了曾广泛采用的光学测量法的不足,开创了一种新型测量方式。他的这项研究被列入国家863项目,获得国家科研项目的支持。
他和同行促成东南大学建成一套多相流特种参数在线测试综合测量试验台。王式民教授已经是国内气固二相流测量研究学界的重要代表。
中国在多相流测试方面的研究一直落后于国际研究,努力加强与国际同行的交流以提高研究水平,成为业内研究者的共识。为了能更好地了解和学习国际先进理论,王式民曾出访日本,芬兰,德国,法国,意大利,韩国,英国及香港,澳门等进行学术交流和合作研究,与法国,日本,英国,德国多所大学和研究机构有密切的合作关系。曾多次被邀请在国际国内学术会议上做大会邀请报告,也曾被邀请在英国Teesside University,香港科技大学,法国Poitiers大学,芬兰Helsinki University of Technology等举办学术讲座。
从1995年开始,东南大学与中国计量测试学会联合日本多相流学会等国际学术组织发起创办国际多相流测试会议,为我国学者了解国际学术动态提供了重要交流平台。作为多相流测量技术的研究专家,王式民曾作为会议主席主持了第四届和第五届国际多相流测试技术会议。
对我来说,能够获得自费生奖学金意义深远。首先,这是祖国对我科研成果的肯定,是一份特别的荣誉。其次,也鼓励我再接再厉,在科研的道路上更上一层楼。作为一个城市规划与设计的研究者,一直都希望能够把自己在西方所学到的规划理念和研究成果应用到祖国的城镇建设中去,为祖国的城镇化作出贡献。——林艳柳
林艳柳,2012年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者。1980年出生,2004年获华南理工大学城市规划与设计专业学士学位,2005年获比利时鲁汶大学人居专业硕士学位,2011年获荷兰埃因霍芬理工大学城市规划与设计方向博士学位。2012年9月于荷兰乌得勒支大学城市规划系进行博士后研究和教学。博士期间,在Urban Studies、Habitat International等知名学术期刊发表多篇学术论文,多次参加该领域国际会议和竞赛,是多种刊物和会议的委员会委员及审稿人。
万里求学路,十载砺剑心。能获此殊荣,我非常感动。这不仅仅是一份奖励,而是一个国家和民族对知识的尊重,对知识分子的厚爱。衷心感谢祖国的养育、导师的培养,以及亲友们无私的扶持。我一定会再接再厉、激流勇进,以期将来能为祖国的发展与进步贡献自己的绵薄之力。——黄斌
在新的知识经济条件下,研究生教育目标呈现多元化,对高校的研究生培养提出了更高的要求[1],但研究生教学方式的多元化却没有跟上步伐,如何创新研究生培养模式以适应更高的要求是一个值得研究的重要课题。
1.研究生培养教育模式现状
研究生教育本应区别于本科教育,但国内部分高校研究生课堂教学多数只是本科课堂的简单延伸,甚至教学质量和效果还不如本科。教案陈旧,没有结合新的学科前沿与应用、让学生自习、让博士生代课成为研究生教学中的常见现象[2]。这样的培养模式使得研究生的学习、思维方式仍停留在本科阶段,无法激发研究生的科研潜力和创造力[3]。
各高校虽对研究生课程教学进行了探索创新,在培养环节中做了一些改进调整,但受传统观念和学科组织的阻力,仍存在一些共性问题,如教学方法与教学目标单一;课程考核评价体系单一[4];各院系各专业间未能进行很好的沟通交流,新的教学模式难以实现资源共享,没有形成合理推进的局面[5]。
2.研究生培养质量影响因素分析
2.1课程教学。
在对研究生、导师和教学管理人员调研时,绝大部分都认为课程教学环节十分重要,一些对论文、科研有帮助的核心课程,开设的标准、质量和要求甚至应该提高[6],有部分学生反映知识点的应用和学科前沿涉及太少,不利于培养研究生的创造性。
2.2课题研究。
课题研究对于研究生来说是最主要的获取学科知识的途径。课程学习一般只能覆盖最基本的知识,研究生在科研过程中运用到的学科知识与方法,大部分是在课题研究过程中通过与老师、学生的讨论学到的。
2.3学术交流。
学生在参加学术交流的过程中,可以弥补传统教学的不足,了解到所学学科的前沿领域及新的理论和方法。南京理工大学有针对研究生的定期学术交流论坛,且每个学院都会举办“学术交流月”,但大部分学术交流活动参与者是博士生,研究生参与学术交流意识薄弱,积极性不高,学术交流仅仅停留在课题组定期举行的学术研讨。
2.4专业实践。
专业实践是体现知识运用的阶段,大部分研究生都愿意参加专业实践,但认为机会太少,希望学校和学院能够提供高质量的产学研结合的实习机会。研究生导师则认为目前专业实践现状并不好,学生实践种类杂,多数从事的实践与专业并无关系,不仅浪费时间,耗费精力,且对学术研究无帮助,一定程度上影响培养质量。
2.5学位论文。
学位论文贯穿研究生培养整个阶段,是研究生训练科研能力的主要途径,是衡量研究生培养质量高低的重要标准。导师与教育管理工作者应该对学位论文的各个阶段进行严格地把关,以保证研究生学位论文的产出质量。
2.6导师因素。
导师制是研究生培养最显著的特点,导师自身水平、指导方式、指导时间等都直接影响研究生的培养质量。当前有部分院校采用“双导师制”和“导师组”的形式,联合指导研究生培养。
除了以上提到的这些因素,像制度规范、学科文化、学科组织、制度规范、资源配置等方面对研究生培养质量也存在影响。
3.研究生课程教学新模式探索
根据研究生教育目标的多元化,我们从构建知识共享体系,完善课程学习反馈机制,试点教育信息化等方面进行研究生教育新模式的探索创新。
3.1理工融合,构建知识共享体系。
随着科学技术的发展,高校学科逐渐交叉融合,市场经济对人才综合素质提出了更高要求,@些促使高校更加重视理工融合[7]。
理学院拥有光学工程、基础数学、计算数学、凝聚态物理、力学、结构工程等学科,以理科为主,同时包含工科专业的学科设置,是实现理工融合的重要基础。
通过理工融合的课程设置,建立知识共享体系,使理学和工学两大学科有机互动、相得益彰,有利于培养学生的综合素质、实践能力和创新精神。知识共享是指知识发散、吸收、交流学习、共同创新的过程。构建知识共享体系主要包括知识积累、知识转移和知识整合构成三大部分。第一阶段是知识积累。在研究生入学至研一课程结束期间,完成知识积累,掌握本专业领域的知识。第二阶段是知识转移。此阶段是核心环节,主要渠道有面对面接触与交流,电话交流,书面交流,数据材料交流。在此提出几种适合研究生的新型交流模式,如虚拟交流、论坛讲座、团体讨论等。该部分的实践以团队、项目为依托,将培养学生创新能力、实践能力与具体的科研过程相结合,重点培养学生在实践过程中解决问题的能力[5]。时间主要集中在研究生参与项目组课题研究、论文开题至论文中期答辩的阶段。第三阶段是知识整合,是整个体系的升华阶段,是促进研究生学术创新的关键,集中在研二下学期至研三阶段。
整个知识共享体系构建过程中,研究生能够获取新知识,突破原有知识框架,形成新的知识体系,最终将获得的知识内在化,在知识转换、共享的过程中形成有机整体,使得个人知识不断丰富,形成学术创新的能力。
3.2教研结合,完善课程学习反馈机制。
完善课程学习反馈机制主要集中在完善课程论文反馈和课程报告机制。
课程论文是研究生教学中一种较普遍的课程考核形式,但该种考核缺少任课老师的反馈,学生只看到分数,而且大部分课程反馈集中在学期末,这样的模式造成学生即使写了不少课程论文,但科研能力的培养和提升仍十分有限。因此,应完善课程论文反馈机制。首先,要加强对该项工作重要性的认识,只有观念转变,才会在行动上有所改变。此外,要建立起专门的课程考核反馈制度,督促教师及时反馈。对于反馈方法和策略,可以面对面交流,也可以针对论文写下详细评语后通过邮件反馈给学生,还可以要求研究生针对论汇报和讨论。反馈的时间不应集中在期末,老师应注意日常的反馈,这样既有利于学生把握好学习的节奏,又可以将反馈分散。最后,反馈是否及时是影响教育评价反馈作用的重要因素,教师及时反馈使学生对论文内容比较熟悉,这样反馈效果较好。
课程汇报机制是指教师提前一个月将该次课程的主题向学生公布,要求学生查找资料,组织并消化资料,制作PPT进行课堂宣讲,同时留给学生提问及讨论时间,课程以报告内容和课堂表现作为综合的评分依据。这种模式可以使学生在课程学习过程中转变角色,由传统的被动接受知识变成主观能动地学习。在整个过程中,前期准备工作学生必须有一定的知识储备,这个过程最大化地培养了学生获取资料、整理资料、解读资料的能力,在这个信息爆炸的时代,捕捉新的信息,更新知识十分重要,学生在准备汇报的过程中培养了自主学习的能力。课堂宣讲讨论又可以形成内容的互补,同时教师能给出正确的引导、实时的评价和及时的反馈。对于教师来说,对学生的评价不再停留在文字表述,而是较为立体地呈现,包括理解能力、表达能力、资料整理能力等,在内容、专业性及态度上能看出学生明显的差异,评分标准较为客观。传统的教师授课方式知识量具有局限性,更多学生的参与可以多角度多层次地阐述论题,这种反馈模式有助于师生双方相互理解、教学相长。
3.3实现教育信息化。
实现教育信息化,是以现代信息技术为支撑,利用网络辅助学习,培养学生探索知识的能力,压缩课堂教学内容的总容量,增加学科前沿知识,使教学不受时间、地点的限制,朝着个性化、自主式学习方向发展。
通过完善自主学习策略、完善网络教学系统,提出实现微课程信息化改革。由于研究生人数激增,类型多样及基础差异离散化等特征,传统的课堂教学材料单一,难以适应学生多样化学习的需求。研究生自主学习能力强,采用网络多媒体变被动式学习为主动式学习成为可能,但是由于网络学习在本校还未有实践先例,我们在理学院光学工程专业采用微课程试验,通过课堂讲学和网络学习相结合的实践,以期得到研究数据,为后期网络课程推广提供一定的参考据。
4.结语
本文从知识学习、知识应用和创造性思维培养等方面对研究生现有教育形式进行深入分析,通过建立理工融合的知识共享体系,改善课程学习反馈机制,总结教育模式,激发学生的科研兴趣,探索创造性思维的培养模式,培养研究生成为具有坚实的数理基础、强烈的工程意识的应用型人才。
参考文献:
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[2]杨旌,吴鹏.新形势下研究生教育的思考[J].湘潭师范学院学报(社会科学版),2007(3):170-172.
[3]袁博.论研究生课堂教育与科研能力培养的错位[J].学位与研究生教育,2014(4):25-28.
[4]李l东,李敏,欧阳琼,林志彬.研究生课程学习新模式的尝试及思考[J].医学教育探索,2008(7):458.
[5]高磊.研究型大学学科交叉研究生培养研究[D].上海:上海交通大学,2014:80.
2当前生物医学光子学研究生培养面临的困难和问题
生物医学光子学的研究需要生物医学和工程技术两方面多学科知识的交融,需要生物学、医学、药理学、病理学、脑科学、光学、电子学、图形图像学、信号处理等多学科专家学者的参与,因而具有复杂性和综合性的特色。这种特点促使我们在生物医学光子学专业研究生培养时需要特殊的学术环境,需要观念上的转变和政策上的支持,更需要高水平的导师队伍和先进的培养模式来保证。目前,生物医学光子学方向的研究生培养还面临以下问题。
2.1缺乏新技术和新知识的传授,知识培养体系亟需完善
生物医学光子学的理论知识和技术更新都很快,不断有新的应用领域和市场需求出现,国家和社会要求我们培养具有更强创新意识和应用实践能力的研究生,可以在某一行业领域担当领头人。但当前的研究生培养,对新技术和新知识的传授不足,教材内容严重滞后,缺乏让学生开拓视野、跟随学科领域发展前沿的综合交叉性课程。
2.2研究生培养环节缺乏规范性
从事生物医学光子学交叉学科的研究生,其本身的专业背景多属于传统的单一学科范围,攻读的研究生学位也多属于此范围等。由于生物医学光子学这门交叉学科涉及的知识内容非常广博,而导师的科研课题又非常具体,使这种以导师科研课题作为研究生培养载体的方式,具有较大的不确定性和随意性,无法兼顾研究生的专业背景、科研兴趣和科研课题几方面的因素,常常是为了完成课题而进行相应的学习,未能在研究生对知识的综合—消化—应用方面下足功夫,在研究生的科研培训和能力培养环节缺乏系统性和规范性。
2.3研究生的培养质量受限于导师的研究课题
当前生物医学光子学的研究生培养大多依托于导师现有科研项目,因此在培养过程中存在一系列问题,如:以完成特定生物医学光子学研究课题为目标的研究生培养,对培养目标以及培养过程等没有清晰明确的认识,无法让学生既具备合理的知识结构,又具备综合多学科知识的素质和能力;有的导师的研究课题仅是借用了其它学科的名词和概念,而未真正开展跨学科领域的研究内容,结果是研究生的理解、认识混乱,甚至出现概念错误等现象;还有研究课题仅仅是生物医学和光学内容的简单叠加,缺乏真正的融合和借鉴,研究生在课题研究中无法深入下去。以上种种,不但不能产生创新成果,反而影响了研究生培养质量,阻碍了研究生的学术水平提高。
2.4现行的教学管理体制难以满足学科交叉研究和研究生培养的需要世界各国对交叉学科研究极为重视。英、美等发达国家都相继成立了生物医学相关的交叉研究中心,便于来自不同学科背景的科研人员相互交流和沟通,为前沿学科建设开辟道路。反观国内,只有少数几所重点大学或中科院的研究所设立了专门从事生物医学相关领域的交叉学科研究院或研究中心,如,北京大学的前沿交叉学科研究院建立的生物医学跨学科研究中心,而大部分学校院、系划分都是长时间不变的。从事生物医学光子学研究方向的教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源(包括经费和科研设施等)使用权,而研究生也是通过某一特定学科的入学考试内容,遵循其培养方案和培养目标进行学习和科研培训[6]。严格的学科界限使生物医学光子学研究方向的导师无法合理整合校内资源为交叉学科研究服务,是开展交叉学科研究生培养的直接障碍。
3生物医学光子学研究生培养模式的探索和建议
完善培养和管理工作是生物医学光子学方向研究生培养顺利进行的保证,我们需要在人才输入(招生)—人才培养—人才输出(学位授予)这三个方面都留有足够的空间,给予适当的政策倾斜,并完善配套的管理运行机制。
3.1采取灵活的招生政策,鼓励跨学科招生
招生机制是人才培养机制三步曲中的第一步,高质量的生源是高水平人才培养的第一关。我们的目标是选择合适的人,创造适合的环境,让通过适当的机制选拔进来的人能在这样的环境中成为优秀的交叉学科人才[7]。因此,为发展生物医学光子学交叉学科研究,调动导师在交叉学科培养研究生的积极性,调动学生从事交叉学科研究的热情和兴趣,学校对交叉学科研究生的招生工作应采取特殊的政策:首先,对交叉学科的招生名额分配有倾斜政策,以支持交叉学科的学科发展和人才培养;第二,鼓励跨学科招生和报考,例如,光学工程专业生物医学光子学方向招生,即可以招生简章中列出欢迎生物、医学相关学科研究生报考,并增加相应的入学考试可选科目;第三,学校保留部分名额优先录取优秀的跨学科学生或接收跨学科推免生等。
3.2规范研究生培养和管理环节
(1)设立跨学科联合指导教师小组。目前的研究生培养主要采取导师责任制,是一对一的责任关系。但对生物医学光子学研究生而言,应结合科研需要、本单位研究特色以及研究生的专业背景,合理配置跨学科联合指导老师小组,整合本校内的优势力量,实行多对一或多对多的师生关系,如,以生物显微成像为特色的单位,应配备细胞生物学、光学工程和图像处理技术方面的导师队伍,以光学医疗仪器为特色的单位,应配备光学、测控技术和临床医学方面的导师组。来自相关学科的高水平教师共同培养交叉学科的人才,对研究生相关学科知识结构的建构和高水平研究课题的选定都具有重要作用,同时,研究生也可以在导师组的指导下以补修和自学等方式学习欠缺的跨学科知识。
(2)严把培养环节质量关。导师指导小组要对研究生从入学、选课、选题、科研实践、、毕业答辩各个培养环节全面负责,将知识传授和能力培养相结合。首先,入学之初,指导小组即对每个研究生的学科背景和能力进行评估,针对学生的背景和兴趣初步确定科研方向,并制订课程学习计划,为学生完成生物医学光子学交叉学科研究课题储备必要的专业知识,同时鼓励学生选修具有“新兴、前沿和交叉”特点的课程;其次,安排跨学科的学生补修部分相关学科的本科生课程,以补充知识上的欠缺;第三,指导小组要为学生提供参与科研实践的平台,在未正式进入课题之前,指导学生参与短期(2~3个月)科研轮训,使学生对本学科方向正在进行的科研内容有所了解,进而因势利导明确研究课题;第四,导师指导组应随时跟进研究生的科研进度,在研究生论文选题和中期检查时对所开展科研工作进行正确的引导和调整,保证培养过程的顺利进行。
(3)构建科研大平台,引导研究生学术成长。良好的科研环境是个人学术成长的关键因素。构建生物医学光子学科研大平台,吸引更多相关学科优秀的科研人员加入到导师队伍中来,是提高研究生培养质量的重要举措,不同学科学术思想的熏陶,不同思维方式的影响以及多学科导师在科学研究方面的通力合作和团队精神也会对研究生产生潜移默化的影响,有利于其学术成长;此外,导师要充分调动研究生的积极性,保护研究生跨学科研究的科研热情,重视研究生个人的主观能动性和兴趣,只要使用正确、合理的引导方式,不同专业背景的研究生与导师之间可以碰撞出很多新的思想火花,获得意想不到的收获。
(4)多途径培养创新人才,完善知识体系。在当今这个多元化的时代,人才培养的途径也是多种多样的。为了适应生物医学光子学领域对创新型人才的需求,学校应设立专项基金,支持和鼓励研究生从事学术交流,如吸引学生参加国际会议、科技竞赛、制作大赛等活动,激发学生主动学习的兴趣,引导学生掌握正确、科学的学习方法,尤其是适应自身特点的学习方法及获取知识的能力,引导学生学会用所学的知识创造性地解决实际问题,提升学生实践能力与创新精神。此外,针对课程设置方面存在的问题,建议在专业培养目标指导下,从师资队伍、课程内容、实验教学资源全方位的整合。鼓励老师多开设前沿性课程,邀请本领域国外专家为研究生开设讲座类课程;通过汲取国内外相关领域的先进经验,结合科研和实验教学资源,建设生物医学光子学交叉学科系统、完善的知识体系,重视课程内容的系统性、前沿性及与本单位研究特色的相关性,重视学生集成—融合—应用能力的培养。
3.3正确把握学位内涵,严格学位授予工作