光学前沿技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇光学前沿技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

1目前《光纤通信技术》课程教学中存在的问题

1.1课时不足，理论性知识不能较好地结合实际工程，且实验设备更新较慢，实验教学效果有待提高

由于光纤通信技术是一门多学科交叉渗透的课程，涉及的内容相当广泛。就我校的情况来说，本门课程总学时48个学时，实验10个学时，由于教学学时的限制，不可能面面俱到地把所有光纤通信的内容都讲到，因此教师选择教学内容的随意性较大，容易导致教学内容的片面性和不连续性，对于学生来说，也感觉课程的知识点过多，没有连续性，不好掌握。而且本门课程涉及的物理知识较多，对一些基础薄弱的学生来说，很难掌握，因此就会出现学习困难。学生对知识的掌握仅限于一些基本知识点，不清楚理论的实际工程意义，导致学生学完以后不知学了什么，不知学了有什么用的情况。在实验内容方面，也存在着实验硬件更新升级落后、实验的设备陈旧、实验项目单一、实验内容老化等问题，教学内容已经严重落后于光纤通信技术的发展现状。另外，采用实验箱型的实验方式在方便操作的同时却无法让学生深入了解光纤通信系统全貌。实践教学很难达到培养学生动手能力的目的，导致学生普遍对实验教学认识不足，严重影响了实验教学质量和效果。

1.2课程内容选取理论性较强，工学结合教学体系尚未真正构建

传统的教学方法是按照所选教材的顺序按章讲解，由于课程本身特点，公式多，表格多，图形多，有些还需要教师在课堂上进行公式的推导，导致了学生感觉学习难度大，不易听懂，课程气氛沉闷，认为对实践指导没有意义。课堂讲授理论性强，但不知道这些理论应该如何应用，工学结合课程教学体系尚未真正的构建。

1.3侧重理论知识考核，过程与能力考核尚未得到足够的重视

我校传统的考核办法是期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。期末考试时，学生把大量的精力花费在记忆知识点，背公式上，而且不能反映学生的实际应用水平，由于期末考试所占比重最大，不能改变一考定终身的问题。虽然有平时成绩，但不能全面反映学生的实际掌握知识的能力及水平。由于平时成绩所占比重小，因此对平时成绩里所含的实验成绩不重视，大部分学生对待实验不重视，实验报告也有抄袭现象。所以这种考核办法不能反映学生的真实水平，也需要进一步改进。因此，本文针对教学中出现的以上问题进行了深入的研究。

2教学内容改革

结合本校的人才培养定位，为了培养应用型人才，在教学内容方面，既重视课程的理论性，更要强调课程的实用性。

2.1结合工程实际，重组课程内容

光纤课程的理论知识点较多，在理论课讲授时，由于学时的限制，不可能面面俱到，都讲深入也是不切实际的。因此在课程教学过程中要抓住重点、突破难点，做到详略得当、主次分明。对于学生反映掌握比较困难的理论，可以适当地在课前进行一些知识的补充，也可以在上次课结束时，留一些预习任务。比如在讲光源这一部分内容时，可以让学生提前预习物理中光学这部分内容以及模拟电路里的相关内容，在课堂上再辅以补充，使学生接受新知识时就容易得多。还有在讲解光纤导光原理这部分内容时，由于模式理论方法其中存在非常难懂的电磁理论知识，因此结合人才培养目标，果断删除这种分析方法，改用相对简单的射线分析方法。

2.2及时将光纤通信新知识、新技术补充到教学内容中

由于光纤通信技术发展速度极快，现有的光纤通信教材中提到的新技术，比如光放大技术、光波分复用技术、光孤子通信和相干光通信等在实际中已经应用的比较成熟。而新出现的新技术并没有提及，因此适当增加新技术、新理论的课时，使学生更多的最新技术发展的动态。

2.3重视实际工程案例、实际工程操作的讲解

比如光缆敷设、光纤熔接、光纤通信系统设计等教学内容都安排了适当的课时，通过实验或视频的形式给学生展示出来。既与实际联系紧密，又增加学生的兴趣，为将来的工作打下一个良好的基础。

3教学方法的改革

现在的教学方法主要有这么几种，课堂的板书讲授法、多媒体授课、实验演示法等。板书讲授法是传统的教学方法，优点是思路清晰、框架清楚、重点突出，学生容易笔记，思路清楚，精神集中；缺点是形式单一、信息量小、不生动直观。多媒体教学可弥补板书里存在的问题，多媒体教学方法信息量大，能动态的显示一些复杂不易理解的内容，一些动态软件的引入，更是可以使抽象的知识和理论形象生动化，学生学起来更容易懂，更加感兴趣。但由于信息量太大，讲授速度偏快，如果只使用多媒体教学学生很容易疲劳。实验演示方法最直观，最容易接受，也能激发学生的学习热情。但由于实验条件的限制，不能全程采用。这几种教学方法各有优缺点，我们不能只是单一地采用某一种教学方法，而是应该把它们结合起来。针对不同的教学内容采用不同的教学形式，目的能达到使学生对学习充满兴趣，学习更加轻松，容易接受，更能很好地掌握所学知识并运用到实际工作中。目前《光纤通信技术》课程内容主要有这么几部分：光纤传输原理及特性、光纤器件、光纤通信系统、光纤通信网络及新技术。这几部分内容各有特点，因此在教学时应该根据不同教学的内容采用不同的教学方法。（1）光纤传输原理及特性这部分内容理论性很强，涉及到很多物理知识、数学知识，内容抽象，还存在很多公式推导，学生学起来很困难，不感兴趣。在讲授这部分内容时以板书形式为主，清晰明了，辅以多媒体课件，把书中一些图片由静止变动态，把枯燥的知识变得生动形象。（2）光纤器件这部分内容比较直观，更接近于实际应用，因此教学方法不采用板书讲授。这部分内容以多媒体讲授为主，辅以实物展示。把不同的光纤器件带进课堂，给同学们展示，学生非常感兴趣。在多媒体课件上向学生展示它们的应用情况，效果很好。由于实践条件的限制，这部分内容的操作要靠校外实训基地提供的帮助，把合作单位的器件拿到课堂，并请工程师来讲解，收到很好地效果。（3）光纤通信系统这部分内容主要是设计思想和实际应用，采用的办法是采用仿真软件和实验箱操作结合的方式，这部分内容可以安排在实验室。采用仿真软件，可以使学生对整个系统的应用有更深刻的认识，可以提高学生的综合应用能力。通过实验，可以增强学生的动手操作能力，加深印象。（4）光纤通信网络及新技术这部分内容也是有一定难度的，在讲授这部分内容时，一是理论性强，不好理解，讲授方法采用多媒体为主，辅以形象举例法。比如SDH的同步复用和映射方法这一节，内容非常抽象，不好理解，在讲授时通过多媒体的动态演示使学生思路清晰，并且通过举大家日常非常熟悉的货车拉货的例子，引导学生理解，由浅入深。二是这部分内容更新非常快，我们采取的方法是：老师对目前的新技术、新成果进行大量的材料收集，以多媒体的形式向学生展示；另外为了激励学生的学习热情，让学生通过网络自己收集这部分内容的材料，课上和同学们一起分享并说出自己的见解。通过这种形式，既可以让学生独立思考，增加独立解决问题的能力，又能形成很好的教学互动。

4考核方式的改革

针对传统考核办法存在的不足，我们采取了这样的尝试办法。成绩的组成由这几部分构成：平时成绩20%（包括平时出勤情况、课堂参与情况）、实验成绩30%（实验报告+实验论文）、小论文10%、期末考试成绩40%。在这几部分中降低期末考试的比重，提高实验成绩的比重。其中实验成绩这部分内容，学生不能只交一个实验报告了事，还要有仿真作业成绩，并且通过实验论文让学生写出对实验结果的分析及现象总结，实验过程中出现了什么问题，是如何解决的，有没有改进的办法。我们设置的小论文是开放性的题目，比如可以写对整个光纤通信技术某项新技术的认识、发展动态，也可以设计一个小型实际项目的光纤通信系统。通过这些措施，希望能全面的反映学生的综合水平，激发学生的学习热情。

5总结

篇2

据国外媒体报道，科学家已经成功研制出可用于医学检测的牵引光束。研究人员表示，尽管光处理技术自从20世纪70年代就已经存在，但这是首次利用光束把物体引向光源，只不做这是在微观水平上实现的。

《星际迷航》和其他影片中显示，牵引光束是一种利用光束牵引飞船和其他大型物体的方法。英国圣安德鲁斯大学和捷克斯洛伐克科学仪器研究所（ISI）的科研组表示，他们制成的激光已经能让漂在水里的小球体移动。改变光的偏振方式，可以改变球体移动的方向。他们还发现，在特定大小时，这些球体在移动期间会自动整整齐齐地排成一行，在光的影响下跳跃前进。这种技术有望促使更加有效的医疗检测方法诞生，例如血样检查。通常情况下，当物质和光接触时，固体物质会被光束推开，并被光子流带走。

约翰尼斯·开普勒在观察远离太阳的彗尾时，首次确定这种辐射力。近几年研究人员已经意识到，虽然大部分光学领域都是这种情况，但是在这种力发生逆转时，也存在一个参数空间。由圣安德鲁斯大学医学院的托马斯-西斯马博士和科学仪器研究所的奥托·比尔佐伯哈迪博士及帕维尔-泽马恩科教授负责的这个科研组称，他们现在已经证实有关这一概念的第一项试验完成，并证实它在生物医学光子学以及其他学科有很多应用途径。该科研组发射激光，令其穿过透镜，然后利用一面镜子把光束反射回来。反射光对入射光产生干扰。

与此同时，科学家让聚苯乙烯球悬浮在水里，位于激光束必经之路上。光束促使小球垂直排成一排，任何拉力或者推力会导致小球向左或者向右移动。西斯马说：“由于光学和声学粒子处理存在相似之处，因此我们期望这个概念将会成为光子学领域以外的学科的未来研究的灵感来源。”泽马恩科说：“整个科研组已经用很多年研究光释放的粒子的不同结构。在这种竞争激烈的环境下我们的研究成果能够得到普遍认可，这令我感到很骄傲，我希望进行更多新实验，看到更多新应用。这是个激动人心的时刻。”

在过去的10年间，光线分级（optical fractionation）一直被认为是光学处理技术最有希望的一种生物医学应用途径，它能够分拣出巨大分子、细胞器官或者细胞。科学家确定，在特定环境下——在这项试验中是物体被牵引光束的力场束缚住，固体物质会重新排列，形成的新结构会令光束变得更强。

篇3

【关键词】光纤通信技术与施工课程教学改革

深化课程教学改革，提高教学质量，强调学生的技能教育是当前高职学校教改的重要主题，已经成为高职教育改革的共识。课程教学改革要由教师单方面地讲授知识，转变为培养学生运用知识解决问题的能力。以下谈一下光纤通信技术与施工课程教学改革的思路。

一、光纤通信技术与施工课程特点

光纤通信是一门飞速发展的技术科学，具体研究如何用光的方式在光纤上传输信息。通过光纤通信课程的学习，能够系统地掌握在光纤上传输信息的各种技术，了解光纤通信技术的概况，并对光纤的传输特性有深入透彻的理解，熟悉光通信系统的体系结构和基本原理。该课程研究对象和性质决定了其课程特点是内容复杂，主要表现在类型多、要求多、公示多、表格多、图形多；涉及的物理基础知识较多；与工程实际联系较为紧密；应用定性理论的场合较多。

二、光纤通信技术与施工课程存在的问题

对于通信类专业的学生而言，光纤通信是本专业学生完成专业基础课程后开设的一门专业课。学生对知识的掌握仅仅限于简单的背结论、公式，做计算题。学生不了解理论的工程应用意义，不具体分析问题，结果往往出现课程结束了却不知道所学的东西干什么用的现象。

传统教学模式下该课程授课形式单一，表现在：一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，并且在课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，画大量的曲线，因此课堂教学往往是在进行索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图，课堂气氛沉闷。在实验教学环节中，大多数实验装置陈旧，功能单一，直流的多，交流的少；验证型实验多，设计型实验少。这样难以锻炼学生的设计能力，也难以激发学生的学习兴趣。

三、光纤通信技术与施工课程的教学改革思路

光纤通信技术与施工课程的教学内容和课程改革，由于这门课程是高职通信类专业学生所学习的一门专业核心课程，因而必须对其教学内容、教学方法以及综合设计性实践教学领域进行探索改革。

（一）创新教学内容。从教学目标出发选择教学内容，对于高职学生把握理论上的度。要在教学内容中体现新技术冲击下的光纤通信在实际生产岗位中的应用。

（二）是要从讲述内容和方式以及习题内容和风格上进行创新，突出基本理论基本够用为主，让学生在首次接触该课程时，接触到的是一个异常开阔的视野，而不是让其产生这仅仅是公式推导，纯粹理论堆积的错觉，进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例，甚至具体的视频展示是激发学生思维的好手段。

（三）充分利用光纤通信实训室的设备，深化课程改革，进行“教学做一体化”教学。从以往的验证实验到实际工作岗位光缆接续、冷接头制作、2m塞绳制作、OTDR对光线路故障检测等岗位实际技能的练习，技能得到磨练和提升，学生自信心、学习的积极性得到提高，对职业意识和职业能力的培养起到了积极的作用，也促成了“学技能，练技能”氛围，对学生的就业起到积极作用。

篇4

关键词：法庭科学 JY-Fluorescent 荧光试剂 潜血足迹 纺织物

中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0215-01

足迹是犯罪现场重要的物证之一，可以为法医提供DNA检材，一般可以用眼睛直接看到，但血液数量较少或背景表面色调较深时，血足迹与背景反差微弱，其形态特征反映不清楚，尤其是深色的纺织物，具有很强的渗透性，较难发现，有必要对发现和显现黑色纺织物上的血足迹进行研究。本文研究新型荧光试剂JY-Fluorescent显现潜血足迹技术，纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物上眼睛难以识别的潜血足迹，血迹形态得以重现，结合其它方法进一步分析鉴定，为犯罪场景重建提供依据。

1 实验材料

JY-Fluorescent荧光试剂（北京警察学院研制）、无水乙醇（北京化工厂）、正四丁基碘化铵、兔血、脱脂棉、黑色纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物；烧杯；磁棒；精细喷雾器；显影盘；长波紫光灯；照相机。

2 实验内容

2.1 样本的制备

捺印前，使用酒精脱脂棉擦净鞋底，按照一定的程序在黑色纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物上捺印。

要求鞋底按压在浸有血液的脱脂棉上，连续5次在黑色纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物上面捺印，血迹量从大到小顺序。

遗留时间分别为1天、2天、4天、7天、14天、30天，把样本储存于干燥的纸箱中储存，以备使用。

2.2 JY-Fluorescent工作液配制

JY-Fluorescent 1 g；无水乙醇1000 ml。

把Y-Fluorescent 1 g加入盛有1000 m l无水乙醇容积为2000mL的烧杯中，使用磁棒搅拌，溶解充分，形成浅灰色透明溶液，避光保存。

2.3 清洗液配制

清洗液：正四丁基碘化铵2 g；无水乙醇1000 ml。

把正四丁基碘化铵2 g加入盛有1000 ml无水乙醇容积为2000 ml的烧杯中，使用磁棒搅拌，溶解充分，呈现透明溶液，装入棕色瓶中，避光保存。

2.4 实验程序和方法

（1）把配制好的JY-Fluorescent工作液装入精细喷雾器中；把清洗液盛入另一个精细喷雾器中。

（2）使用JY-Fluorescent工作液处理检材，使用精细喷雾器在留有血潜手印的上述五种检材表面均匀地喷涂JY-Fluorescent工作液，反复喷涂2～3次。

（3）把清洗液盛入显影盘中，使用清洗液清洗检材，把样本表面多余的JY-Fluorescent工作液残液清洗干净；酒精挥发后，使用长波紫光灯照射。

（4）如果效果不理想，重复上述程序2～3次，直到显现出满意的特征图像。

（5）使用照相机拍照记录下来。

3 实验结果

（1）使用精细喷雾器在黑色纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物上喷涂JY-Fluorescent工作液后，样本表面有亮色膜。

（2）使用无水乙醇正四丁基碘化铵清洗液清洗多余残液后，在紫外灯照射下，黑色纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物潜血足迹呈现出亮白色荧光特征图像。

（3）黑色纯棉、棉麻、真丝、化纤、毛料纺织物上荧光图像不消失，可以长期保存。

（4）使用JY-Fluorescent工作液处理的150个足迹全部显现出来。（如表1图1）

4 结论

（1）使用JY-Fluorescent可以增强和显现出黑色纺织物表面的潜血足迹，为亮白色荧光，特征突出，容易拍照固定。

（2）使用JY-Fluorescent增强和显现的潜血足迹效果较好，显现率高。

（3）在一定时期内，潜血足迹的遗留时间对显现效果基本没有影响。

篇5

Abstract: "Integration of Teaching" teaching is an effective way of modern vocational education. The research and discussion on "Integration of teaching" of "Optical Fiber Communication Technology" teaching model is a good attempt. This paper discussed and researched from teaching research content, conditions of research and exploration, and teaching and research results etc.

关键词： 教学做一体化；光纤通信；教学模式；专业技能

Key words: integrated teaching learning；optical fiber communication；teaching；professional skills

中图分类号：G42 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）35-0228-02

0引言

“教学做一体化”教学模式是现代高等职业教育的一种有效方式。“教、学、做”一体化的教学模式既发挥了教师的主导作用，又充分体现了学生的认知主体作用。整个教学进程中，教师有时处于中心地位，以便起主导作用，但更多时是帮助者、引导者、参与者，学生有时处于传递―接受的学习状态，但更多时候是进行主动思考、探索、建构知识、发现问题、分析问题的过程。采取观察、记录、讨论、作业、考试、技能测试多种评价方式相结合，真正将考核评价贯穿于整个教学过程中，使得学生每一节课都有成就感，激励其不断探索进步。教师所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构的素材，用不用、用多少，根据学生已有的知识结构和做的过程中需要而定。设备、仪器不再是专供教师传授知识的手段、工具，而是进行创设情景、进行合作学习、主动探索的工具。通过“教学做一体化”教学模式可以提高教师的实践水平，也可提高职院校的办学质量。

1光纤通信技术“教学做一体化”教学模式研究内容

光纤通信技术“教学做一体化”教学模式研究内容是为了提高高职高专学生的学习效率和实践技能而提出的。《光纤通信技术》是通信专业主干课程之一，它是一门理论知识与实践技能并重的专业课，光纤通信技术理论知识系统已趋完善。光纤通信技术已深入到各行各业，光纤到户已走进祖国大地的各个角落。光纤与光缆随处可见，为我们提供了广阔的实习现场；精密的光纤仪器可快速熔接光纤和测试光纤，为学生展现了高科技新产品的无穷魅力；光纤的广泛应用大大激发了学生的学习兴趣。通信专业就业的基本工种主要有：光纤敷设、光纤测试、光纤维护，是通信技术专业学生就业的主题市场，因此学习光纤通信知识，掌握光纤技能有着十分重要的意义。对于高职高专学生采用“教学做”一体化教学模式是行之有效的教学方法。通信技术专业光纤通信技术“教学做”一体化教学模式研究课题组多年来一直尝试这一教学模式，不断积累教学经验，不断改进教学方法，不断提高教学手段是《光纤通信技术》课程成为深受学生欢迎的课程之一，同时成为教学质量高，教学效果好的院级示范课程。2009年获得陕西省省级精品课程。

《光纤通信技术》课程教学做一体化教学模式研究与探讨主要内容是如下表：使用21世纪高职教材由田国栋主编，西安电子科技大学出版社出版，如表1。

通过“教学做一体化”教学模式在光纤通信技术课程中的研究与应用总结出我院教学做一体化”教学模式的成功经验在通信专业乃至电子信息系起到示范作用。

2研究的条件与环境

光纤通信技术“教学做一体化”教学模式研究与探讨，在我院进行研究与探索有着得天独厚的有利条件。首先，我们拥有高质量的教学团队；三位研究者有丰富的光纤理论知识和很高的实践技能。作为教学团队，先后开发了省级精品课；2009年，获得学院组织的光纤说课比赛团体一等奖。团队意识好，协作能力强，齐心协力共闯难关。

我们拥有两个校外光纤实习和实训基地，一个校内光纤演练教室，两个电化教学教室，拥有OTDR、光纤熔接机、台式光源、光功率计、光纤多用表等十几台光纤通信仪表；光纤切割刀、光纤切割机、光缆接头盒、光纤连接器等上百种光纤工具；还拥有十几盘光纤与光缆，总长度超过100km。学院的政策引导与支持，激发了教师的科研积极性，高职高专学生获取专业技能证书也对科研工作起到促进作用。

根据高职高专通信技术专业《光纤通信技术》课程教学大纲，认真组织教学工作。在课题研究期间，课程组老师对通信技术三年制高职学生371505班、371506班和381301班进行为期一学期的光纤通信技术教学工作；对五年制高职学生051519班、051520班和051521班三个班进行为期一年的课程教学工作。我们严格按照教学计划，对学生进行理论教学、实践教学、实训教学。通过互联网、电化教室、实训教室和普通教室等各种场所；通过启发式、讲授式、提问式等教学手段对学生进行光纤知识的传授，取得了良好的教学效果和学习成绩。三年制高职学生371505班、371506班和381301班考试成绩超过85分，五年制高职学生051519班、051520班和051521班考试成绩超过80分。《光纤通信技术》课程起到了骨干与示范作用。

3光纤通信技术“教学做一体化”教学模式研究与探讨取得的成果

3.1 为学生获得高职毕业证在研究期间，高职高专三年制06、07和08级四个教学班；高职高专五年制04、05级五个教学班。培养学生400余人，全部通过课程考试，优良率超过80%。

3.2 为学生获得高、中级技能证2009年度参加西安市职业技能考核；2010年209人参加西安市职业技能考核，188人获得四级证书，获证率89.8%。

3.3 提高教师的专业技能2008/200年第一学期，学院组织教师技能大赛，通信专业举办了首届教师 “光纤接续技能比赛”14名教师报名参加比赛，7名教师分获一、二、三等奖。

3.4 借助网络平台在全国各地通过网络可以学习陕西省省级精品课《光纤通信技术》，在院内完成了全套教材三十九个PPT课件（涵盖了研究任务中的十二个教学场景），采用多媒体全程教学。

3.5 开展科技活动，普及光纤知识2010年4月，电子信息系在全院开展科技活动月，光纤通信技术课程组率先参加，取得了优异成绩。

3.6 组织光纤技能竞赛2007/2008学年第二学期，学院组织学生技能大赛，通信专业举办了首届高职学生“光纤接续技能比赛”320名学生报名参加预赛，32名学生参加复赛，10名学生参加决赛并获奖，受到学院教务处领导的好评。2009/2010学年第二学期，学院组织第二届学生技能大赛，通信专业再次举办了高职学生“光纤接续技能竞赛”。22名学生参加决赛并获一、二、三等奖。

3.7 为校企合作工学结合，探索方法田国栋副教授、王超讲师、张华实验师于2008年9月和10月两次到神华集团神朔公司参加通信职工光纤接续技能培训和第八届神华集团职工技能比武电务类裁判工作，取得圆满成功。2009年6月，中国铁通陕西省分公司崔振山高级工程师、中铁电气化工程局西安通号公司穆林选工程师先后两次来学院为学生讲学，向学生传授光纤网络知识施工技能，激发了学生的学习热情。通过校企合作、工学结合实现学院与企业双赢。

3.8 教学工作促进教学研究，并将研究成果撰写论文在研究期间，我们按照研究进度正常进行，在课堂教学、实践教学、校外实习以及指导学生动手能力训练中，及时总结教学经验，撰写教学论文四篇，发表在中国科技核心期刊《现代电子技术》和《铁路计算机应用》上。

4继续研究的思路

4.1 进一步完善教学资源《光纤通信》课程在教学实践过程中，始终致力于教学资源的不断丰富和完善。其中实训设备力求与企业发展同步（均有入网许可证）；多媒体课件实现对教学内容的全覆盖，实验、实训、专题讲座、技能大赛、定岗实习的图像、视频资料涉及教学的各个环节；日常练习、考察测试、技能鉴定题库已成系统，整体教学资源犹如知识的海洋，学生可以在其中自由遨游，各取所需。

4.2 采用立体化教学方式在教学实现过程中，以多媒体讲授为基础，以实验、实训教学为支撑，以网络资源、教学资源库依托的自学课堂来辅助，以职业技能竞赛和专题讲座方式的进阶课堂来提高；以现场教学和顶岗实习方式的企业课堂来升华。

4.3 光纤设备与企业共享光纤设备仪表科技含量高、价格昂贵、更新换代很快。学院的光纤设备与企业共享，校企合作实现双赢。

4.4 学院教师到现场，企业专家进课堂高职学院专任教师只有走下讲台、走出学校、走进现场才能成为名副其实的“双师型”教师。《光纤通信》课题组三名教师走出学校，走进企业，收获颇多。现场技术能手的高超技艺令人叹服。我们将定期邀请现场技术能手进行光缆接续，还要长期聘请企业高级管理人员任兼课教师。

4.5 充分利用互连网网上新资源通信技术发展日新月异，先进技术、先进设备层出不穷。因此，经常探索光纤新技术，光纤新知识，光纤新设备，光纤新线路，光纤新规划。不断更新教学内容，补充教材，更新设备，更新观念。

5结束语

《光纤通信》课程教学做一体化教学方式研究与探讨在我院有得天独厚的条件，人力资源、设备资源在我院、在电子信息系、在通信技术专业都起到了骨干和示范作用。对于通信专业的发展起到了促进作用；对于其它课程的建设起到了引导作用。我们也清醒地看到光纤通信技术飞速发展，我院良好的实验设备也会落伍和过期，因此我们需要进一步利用网络资源；进一步利用社会资源；进一步利用企业资源，使光纤通信处在高职高专学院的前沿。我们相信，有学院领导的支持；有电子信息系的关心与帮助；有科研处领导的关心与支持，我们的教学水平、科研水平会得到进一步的提高。

参考文献：

[1]李峰.浅谈光纤通信的优越性[J].山西建筑，2004，（22）.

[2]田国栋．光纤通信技术[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2008.

[3]刘增基等．光纤通信[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2001.

[4]徐宝强等．光纤通信及网络技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1999.

[5]时书丽，张良.单模光纤偏振稳定的方法[J].辽宁教育学院学报，1999，（05）.

[6]粟小玲，朱春祥.光纤色散对光纤通信系统中继距离主要影响分析[J].信息通信，2008，（02）.

[7]杨岳涛.通信接入网的光纤化技术研究与实现[D].大连海事大学，2008.

篇6

【关键词】 光电信息技术；实验；创新

光电信息技术实验是高等院校中应用物理学和光信息科学与技术等本科专业必修的一门重要的专业实验课程，如何发挥光电信息技术实验教学的功能，更好地培养学生的创新能力和实践能力是需要重视和解决的一个问题。

1 基于创新能力培养的光电信息技术

光电信息技术实验课程体系的设计关系到实验课程教学目标的确定和对学生能力培养的要求，为此，我们结合学生的专业特点以及国内外相关学科的前沿发展动态，应用现代先进的教学方法，进行实验课程的整体设计；从人才培养体系整体出发，建立以培养能力为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学体系的实验教学体系，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合；改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性等创新性的实验项目；建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的实验方法，鼓励学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学模式。

在实验内容选择上，兼顾理论与应用、基础和前沿。光电信息技术实验的主要内容，包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分，概括了光电信息技术中信息的产生、传播、处理和应用的整个过程，遵循由浅入深、由理论验证到应用设计的原则进行，有利于学生对这一技术领域有一个较为全面和清晰的认识。

在实验类型上，包括验证性实验、综合性实验和设计性实验等各类实验。以培养学生综合运用系统知识、分析与解决实际问题、提高自主实验意识的创新能力为主，制定不同类型的实验可以锻炼和培养学生不同的实验能力，改变了实验教学依附于理论教学的传统观念。综合性实验使用多门课程知识，综合运用多方面知识和方法解决问题，侧重在基本理论和知识的验证和再现，加深对知识的理解和记忆，培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能、提高分析和解决问题的能力。

2 综合性实验和设计性实验是培养学生创新能力的有效途径

光电信息技术实验的主要目的是拓宽学生实验思路，提高学生解决实际问题的能力，增强学生适应社会发展和科技进步的要求。在实验内容贴近学科发展和实际应用的基础上，利用“综合性”、“设计性”实验整合教学内容，是培养学生创新能力的有效途径。

在综合性实验和设计性实验的教学过程中，教师作用更多体现在科学研究方法的指导上。这就要求教学方法从传统的以教师为主色模式，转变为学生为主的模式，更好地促进学生开展自主学习，激发学生学习兴趣和激情。光电信息技术实验主要包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分。其中激光技术实验、光纤光学实验和光电探测综合实验属于光学和电学结合的综合性实验。激光加工实验属于设计性实验，需要学生根据实验指导书的具体要求，自己设计加工样品，然后操作激光雕刻机进行样品的加工，使学生在实验过程中主动地学习新知识，独立地进行设计和加工，极大地激发了学生的学习兴趣，增强了实践能力，使学生的创造才能得以充分发挥。

光电信息实验的内涵丰富，覆盖的知识面和包含的信息量以及对学生的专业技能训练的内容宽广，除本专业的电磁学、光学、光电子学、光纤通信、激光原理等课程内容以外，还涉及到数学、计算机技术等学科知识。同时还要对学生进行实验思想、实验方法、实验条件、实验设计、实验操作、实验数据处理等多方面的训练。

从学习方法和思维特色方面来说，要使学生由以听为主的学习习惯向自主地、独立地思考转化；由理论学习为主向实验知识、实验技能学习转化；由以读书为主向以观察、分析为主的学习转换；从主要依靠记忆向综合运用各种思维方法分析、解决实际问题转化。可以说，光电信息技术实验过程在激发、培养学生的创新能力与科学素质方面独具优势，为培养高质量的应用性人才，起到了重要的作用。

3 改进教学手段，提高实验教学效果

对于新建实验室，每个实验的仪器设备台套数量有限，如果采用传统的班级授课制，将导致学生动手操作的机会和时间受到限制，得不到充分的实践训练，也不利于培养学生独立实验的能力，为此我们采用少人数、多批次的方法来解决这一问题，降低每组的人数，基本上能够实现两人一组，将实验课转变为以学生为主体，教师为主导，使学生在实验教学这个环节，真正把握好实践的机会，得到充分的操作时间。同时，客观上促使每个学生必须独立动手实验，独立解决遇到的问题，避免了少数同学实验，多数同学旁观的现象，提高了实验教学的效果。

值得注意的是，该实验课开课之际正值大四学生准备全国研究生入学考试的最后冲刺阶段，这些学生中的大部分人把准备考研课程作为重中之重，人虽然坐在课堂上，但对教师所讲内容似听非听，对于实验课，更是心烦生厌，无心做实验。为解决两者之间的矛盾，我们本着一切为了学生的原则，设想将教学计划进行适当调整，把光电信息技术实验集中安排在大四下学期的前几周完成，使学生能有更多的时间专心用于考研复习，这样不但有可能减轻学校毕业生的就业压力，而且在学生即将进行毕业论文写作之际上实验课产生意想不到的好效果。

由于面向21世纪的光电信息技术实验教学必须有利于培养学生的实践能力、竞争能力和创新能力，因此，只有掌握光电信息技术实验教学的特点，发挥专业实验教学的优势，加强实验师资队伍的建设，立足学生终身发展以及参与未来竞争的需求，转变教育思想，树立以育人为本的观念，才能适应时展和科技进步的需求，才能培养出具有创新精神和实践能力的人才。

参考文献

[1] 陈庆鄂，欧阳林，程晓萱.在实验教学中培养学生创新能力[J].理工高教研究，2005，(6)：113-114

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1 《发光学与发光材料》教学中遇到的问题

1.1 教材选择问题

目前发光材料已成为了当今世界最重要的功能材料之一。由于发光材料的种类繁多，分类方法各异，随着材料科学的发展，许多新的具有发光特性的新材料不断出现，因此发光材料的研究内容非常庞杂，其教材内容应该做到内容精练，注重基础，兼?前沿。目前，《发光学与发光材料》这门课程可选择的优秀教材较少，同时现有的教材偏重点各有不同，要根据各个学校的专业特色及创新型人才的培养目标具体加以选择。同时，光电材料领域具有新材料不断涌现，知识更新飞快的特点，这也给教材选择带来很大的难度，往往对于发光原理讲解比较深入的教材，在内容的新颖性和前沿性上就比较欠缺。

1.2 教学模式和教学方法陈旧

目前，发光学与发光材料课程的教学过程由于受传统教学思想束缚，在教学方法上教师主要运用多媒体教学手段，以讲授法、演示法讲授理论知识，教师仍居于主导地位。这种传统的教学模式，虽然能有助于学生跟着教师的讲解、演示学习理论知识，但忽视了学生的认知主体作用，学生是被动地接受教学，不利于培养学生的实践能力和创新能力。根据现在大学生的培养目标，要求教学内容涉及面要广，而且教学内容要新，并能与实际生产生活中的问题相结合，这一教育理念也应当反映到发光学与发光材料课程的教学内容和教材建设中来。这就要求教师突破传统，建立现代教学理念，应用现代教育手段实现高素质高级人才培养目标。

2 《发光学与发光材料》课程教学方法优化与创新

2.1 教材建设

教材是进行教学活动的基本工具，教材质量的优劣在一定程度上会影响教学质量的好坏。教材建设工作是高等院校的一项基本建设工作，是进一步深化教学改革、巩固教学改革成果、提高教学质量、培养高级创新型人才的重要部分。针对发光学与发光材料教材选择问题，需要选择一种内容较新且比较全面的教材作为主要参考教材，同时使发光学与发光材料课程内容体系呈现多样化趋势，如2O12年电子科技大学出版社的《发光原理与发光材料》。同时，还可以提供4-6种中外文参考书目，供学生自学，以加深理解，并扩大知识面。各学校还可以根据自身特色，自编教材 ，从而课程内容可以有其各自的特点和创新之处。同时教材内容应及时结合科研项目，补充本领域的前沿技术，使基础知识与科技发展互相补充，这种理论结合前沿和实际的多元教材体系对培养学生的兴趣和思考能力很有帮助，可以让材料专业学生了解和认识该类材料，并培养他们在发光材料方面的创新能力，对照明、光电转换器件、光学检测和传感领域储备创新型人才的培养具有非常重要的意义。

2.2 改进教学方法和手段

在《发光学与发光材料》这门课的教授中，对传统的教学方法进行改革，努力在教学方式上做了一些尝试，主要探索了启发式和互动式教学方法、多媒体技术和传统板书相结合在发光学与发光材料课程教学中的应用。互动式教学模式，就是把教学过程看作是一个动态发展着的教与学统一的交互影响和交互活动过程，在这个过程中，达到不同观点碰撞交融，进而激发教学双方的主动性和探索性，以产生教学共振，达到提高教学效果的一种教学结构模式。首先教师从整体上对发光材料类型、发光机理进行理论讲解，同时留出一部分内容让学生自学教材，通过营造多边互动的教学环境，结合自身科研经历，与学生讨论当前光电功能材料的科学前沿和实际应用，并要求学生查阅一定的参考资料，对该技术的现状及发展前景给出自己的看法与理由，帮助学生理解和掌握课程知识。还可以将学生分为几个研究小组，不同小组自由选择相关的专题内容，然后组织各个小组就自己所研究专题做一个较为详尽的综述报告，鼓励学生之间就相关研究问题进行讨论，学生在此过程中会发现新的现象并提出新的问题，在活跃课堂气氛的同时，还可加深理解。

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作为“中国科技第一展”中国国际高新技术成果交易会（以下称“高交会”）的资深主办单位和重要参展方，中科院专馆为科研机构与企业之间架起桥梁。产业与合作需求、技术突破需求、科学普及需求、创新创业需求……在这里，最新科研成果从实验室走向市场，孵化出一家家创业企业，带动一个个相关产业，高等科研院所与地方、产业融合，综合发展，逐渐成为促进区域经济发展的动力引擎。

“国字头”的科研成果

中科院专馆今年的主题为“科技改变生活，智能引领未来”，围绕智能制造、生命健康、人工智能三大展示领域，从全院研究机构的重大科技突破和成果中遴选精品参展。

作为科研领域的“国家队”，中科院今年带来265项科技成果，实用化量子通信技术、高灵敏度低噪声CMOS图像传感器、3.0T MRI 核磁共振、液态金属任意表面电子电路喷墨印刷技术、糖尿病无创检测仪、阿尔茨海默病新药GIBH130、摩擦电汽车尾气过滤器、木质纤维素类生物质原理合成生物航空燃油、康复用下肢外骨骼机器人、深海富钴结壳采样机、水下滑翔机……其中，不少成果达到国际领先水准，多项成果打破了技术垄断。

作为世界各国竞相研发的新一代信息安全技术，量子通信在国防、政务、金融等信息安全领域具有十分重要的实用价值和战略意义。本次参展的实用化量子通信技术，其研发公司是中国科学技术大学发起组建的产业化实体――科大国盾量子技术股份有限公司，原始创新来源于中国科大国家自然科学一等奖团队。通过持续自主创新，该公司已成长为我国最大的量子通信设备制造商和量子信息系统服务提供商。

在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下称“中科院长春光机所”）展位，最为引人注目的是高灵敏度、低噪声CMOS图像传感器、长焦变焦高清摄像头以及“镇馆之宝”――世界上最大面积的中阶梯光栅。CMOS图像传感器是重要的光学元件，参展的高性能CMOS图像传感器中，GSENSE 5130专为广电、VR、3D扫描和高端应用而设计，GSENSE 2020可满足高速、低噪声、高灵敏度、高动态范围需求，长焦变焦高清摄像头可实现3公里外对人脸清晰成像，H6A高性能CMOS相机内嵌图像处理算法，极大提高了用户体验。

光栅是光谱分析仪器分光系统的核心器件，利用中阶梯光栅制作的光谱仪器具有体积小、高色散、高分辨率等特点，代表了先进光谱技术的发展趋势。中科院长春光机所知识产权与成果转化处处长褚明辉介绍，“同时将光栅做大和做精是世界性难题，大面积高精度中阶梯光栅已经成为制约我国相关领域技术发展的短板，中科院长春光机所获得‘国家重大科研装备研制项目’支持，开展大型高精度衍射光栅刻划系统的研制工作，历时八年艰苦攻关，今年11月刚刚验收，成果就是这块面积达400mm×500mm的世界上面积最大中阶梯光栅，是完全的自主创新。”

中科院深圳先进技术研究院（以下称“深圳先进院”）展出的是中国首台拥有完全自主知识产权的、具有国际顶尖水平的磁共振临床用全身影像系统，以及首台拥有完全自主知识产权的3T磁共振临床用全身影像系统，该系统在MRI相关多项重大核心技术上实现突破，打破跨国公司的垄断。在高级临床应用方面，开发的高场磁共振快速成像序列、心脏实时高分辨成像、脑动脉血管壁与斑块成像、磁共振温度成像、非增强外周动脉血管成像等均达到国际领先水平。

对接企业真实需求

高交会开幕论坛上，中国科学院、中国工程院院士路甬祥表示，大学与研究机构仍是创新传播基础知识与前沿技术的重要基地，国家实验室、大科学装置、工业技术中心、重大科技工程、大数据、云计算、创新型企业和研发组织等是牵引推动国家创新能力提升的重要平台和强大引擎，应当建设协同高校、充满活力的创新体系。

科研院所最不缺的就是尖端的科技创新成果，在高交会展示出来，去对接实实在在的产业需求、技术升级，这也是中科院布展的初衷。

中科院深圳先进院2006年成立当年就决定参加高交会，机器人、新材料等实体项目吸引了不少企业。此后十年，该院诸多阶段性创新成果不断亮相高交会，展出项目近千项，累计接待企业近两千家，约10%转化为合作意向和深度对接。

承担过“两弹一星”、“载人航天工程”等多项国家重大工程项目的中科院长春光机所以“推介成熟科技成果、展示高端技术、打造长光品牌”为宗旨参加此次展会。现代制造业很多高端精密检测设备依赖进口，而这一领域正是中科院长春光机所的优势所在。深入调研市场后，中科院长春光机所与国内相关重点企业联手，有针对性研发，陆续打破了相关领域的进口垄断。与此同时，该所还结合振兴东北老工业基地的战略，深入了解地方企业需求，全面进入民营市场。“做成果转化最重要的就是面向市场，直接与企业对接，高交会为我们提供了很好的展示平台。” 褚明辉说。

科研与资本共舞

促进科研院所成果转化，促进院所与企业交流，让科技与资本共舞是高交会焦点。开幕论坛上，美国国家科学院院士、欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、富兰克林奖得主张首晟与听众分享经验――美国高校科学前沿与市场、投资如何紧密结合：“我们这个时代最需要是科学的创新，科学的创新需要投资紧密结合，在斯坦福大学经常有这样的机会，让科学前沿和投资真正紧密结合，使科学家的发明尽早进入市场。”

事实上，国内很多科研院所对“双创”早已抛出橄榄枝。通过孵化器方式对接资本市场、引进企业和社会资金孵化科研项目，成为不少机构推动研发项目可持续发展、形成自我造血能力的代表性模式。例如，在中科院深圳先进院，“应用研究-技术开发-产业化应用-企业孵化”的科技创新链条已然成型，高校、研究院所、特色产业园区、孵化器、投资基金等产学研资创新要素紧密结合，大大提高了创新效率。

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关键词:半导体物理实验;教学改革;专业实验

实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分，不仅因为其是课堂教学的延伸，更由于通过实验教学，可以加深学生对理论知识的理解，培养学生的动手能力，拓展学生的创造思维［1，2］。实验教学分为基础实验和专业实验两部分［3，4］:基础实验面向全校学生，如大学物理实验、普通化学实验等，其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解，旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力，提供知识储备［5，6］;与基础实验不同，专业实验仅面向某一专业，是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容，对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用［7～8］。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识，提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题，为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础［9～11］。

1半导体物理实验课程存在的问题与困难

半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课，旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力，其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析，发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练，不少毕业生就业后再学习过程较长，融入企事业单位较慢，因此提升空间受到限制。1．1教学内容简单陈旧。目前，国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异，基础性实验居多，对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学，其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置，受技术、条件所限，主要以传统半导体物理的基础类实验为主，实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法，对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解，掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1．2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法，为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展，专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整，从而能更好的完成课程教学目标的要求，培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障，但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代，在长期实验教学过程中，不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新，致使个别实验内容无法正常进行，可运行的仪器设备也因为年代久远，实验误差大、重复性低，有时甚至会得到错误的实验结果，只能作学生“按部就班”的基础实验，难以进行实验内容的调整，将新技术新方法应用于教学中。因此，在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主，设计性、应用性、综合性等提高类实验较少，且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练，不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣，且不利于学生实践和创新创业能力的培养，半导体物理实验课程的改革势在必行。

2半导体物理实验课程改革的内容与举措

半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期，该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天，对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求，因此，要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测，使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法，而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时，拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识，为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。2．1实验基础设施的建设。2013年年底，基于我校本科教学项目的资金支持，半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料，结合我校实验教学的自身特点，按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容，并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备，新配置仪器设备具有一定的前瞻性，品质优良，数量合理，保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课，每学年只有一个学期承担教学任务，为了提高仪器设备的利用率，做到实验设备资源的不浪费，计划成立一间半导体物理实验专属的实验室，用于陈放新购置的实验设备，在没有教学任务的学期，该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设，半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用，该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障，更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件，解决了实际困难，使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握，而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题，有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。2．2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课，在专属实验室建成后，按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求，逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力，构建了“九—八—五”新的实验内容体系，包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验，涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定，通过对物理量的测量验证物理规律，训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力，掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验)，学生通过第一层次的实验训练后，已掌握了基本的实验方法和技能，在此基础上，开展综合性实验，可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验，学生需运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目进行创新研究，通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力，着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时，提高型实验8学时，创新型实验12学时，规定基础型为必修实验，提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后，学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验，在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。2．3实验教学方式的优化。在教学方式上，建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式，充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容，然后老师提问并补充完善，在整个实验安排过程中，实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系，在充分激发学生学习兴趣的同时，培养学生自主学习、自发解决问题的能力。2．4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定，然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此，本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分，实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验，特别是创新性实验，要求以科技论文的形式来撰写实验报告，以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。

3半导体物理实验课程改革后的成效

半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下，购置并更新了实验设备建立了专属实验室，构建了“九—八—五”新实验内容体系，并采用新的教学方式和考核机制，教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整，使学生理论联系实际的能力得到增强，提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多，对知识的渴求程度明显加强，为了更好地完成创新设计实验，部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献，真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学，学生掌握了科技论文的基本格式，数据处理的图表制作，了解了科学研究的过程，具备了基本的科研能力，也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时，利用新购置的实验设备建立的实验室，在做为科研实验室和创新创业实验室使用时，也取得了优异的成绩。依托本实验室，2015年“国家级大学生创新创业训练计划”立项3项，2016年“国家级大学生创新创业训练计划”立项4项。

4结语

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关键词：医药物理学课程　问题　改革　教学内容　教学方式　考核检验

一、医药物理学课程教学方法改革的必要性

近年来随着中国经济的迅猛发展，对于医药行业的人才需求与日俱增，但随着社会竞争的日益激烈，对从业人员的要求也越来越高，培养出具有良好专业素质和自主创新能力的毕业生是医学院校人才培养的目标，要做到与经济发展接轨，与产业发展同步，高校教育的相关课程的一定要遵循科学性、系统性、先进性、发展性、平衡性和适用性原则，对课程教学的改革也势在必行。

物理学在现代医药行业的发展中起到了积极的推动作用，医药物理学作为中医院校高等教育中的一门传统基础课程，在培养学生严肃认真的科学作风和逻辑思维能力、分析计算能力、实验技能能力、总结归纳能力等方面应起到重要作用。通过本课程的教学和实验技能的训练，可以使学生掌握本专业所必须具备的物理学的基本概念、基本规律和基本方法，训练基本的实验技能，为学习物理化学、化学分析、药物分析等后续课程以及从事实际工作和科学研究准备必要的物理基础。

物理课程作为医药类专业的基础课程，一直具有理论性强，概念抽象，公式较多，对于高等数学知识有要求等特点，少数学生由于数学基础不牢固，对该课程的认识不足，重视程度不够，造成入门学习困难，难以抓住学习重点，不清楚哪些理论、公式是重要的，哪些需要熟练记忆和灵活运用。在学习过程中难以建立物理概念之间的纵向和横向联系，使得所学知识点成为整个物理知识体系中的“孤岛”。并且由于传统教学手段的限制，教学方式主要以课堂板书讲授为主，对于某些抽象性内容无法形象生动地展现给学生，使得学生无法进行深入理解，学生的学习积极性和主动性没有充分调动，普遍反应学习较为吃力，难以调动学生兴趣，不及格率和其他课程相比偏高。

针对这些在教学中出现的情况，笔者认为必须开展相应的教学改革实践，需要克服枯燥教材给学生带来的压力，调动学生的学习积极性，培养学生的学习兴趣，在学习过程中注重探研过程和科学思想的锻炼，可以采用“降低难度、加强探索、立足课堂、利用课外”的思路创造新的教学支撑条件，用有效的研究实践手段克服教学中的困难，达到掌握知识、培养能力的目的，促进学生问题意识的培养，探索精神和创新能力的形成，合作意识、交际与表达能力的发展，科研程序与科研方法的锻炼，以及个性与心理健康发展，科学态度与社会责任感培养。

二、教学内容的选择

考虑到物理学课程作为医药学专业的一门重要基础课程，根据教学大纲的要求，规定总学时为80学时，其中理论学时56学时，实验学时24学时。理论课教学内容涵盖流体力学、电磁学、波动学、波动光学以及近代物理学等章节的基本原理和典型的分析计算方法，为后续的物理化学，药物分析等课程打好基础。在理论课所开设的章节中可根据需要设计物理学实验，在教学过程中让学生提高动手能力及设计分析能力，体现物理学是一门实验型学科的特点。

在理论教学和实验教学中应采取不同的引导方式，理论课内容应讲授最核心的知识点，例如流体力学中的泊努利方程，连续性方程；稳恒电流中的含源电路欧姆定律和基尔霍夫方程组；波动光学中的干涉、衍射原理等，对最具有迁移价值的学科基本原理进行阐述，对于物理学基本原理和基本定律在教学中可采用尽量浅显生动的直观讲授，辅以视频，建模等多媒体教学手段，力图让学生清楚地理解复杂的物理现象和相关规律，熟悉相关的定义和专用术语，强化基本概念的理解和记忆；在学生掌握基本理论的基础上选用典型的例题，在课堂上进行深入分析讲解和启发式提问与讨论，深化理论内容的理解，使学生更好地理解物理学研究中的理性精神，另外在具体例题的引入上，鼓励学生从枯燥的理论知识出发，探索物理学知识在医药领域的具体应用，使所学知识能够适用于解决相关医药专业问题，激发学生的学习热情，拓宽学生的知识面，提升创新和动手能力。

在教学过程中一定要将物理知识与医药学领域的应用相结合，让学生了解学科之间的互相影响，转变其认为物理学于医药专业无关的想法。例如讲授流体运动学时，由于教材上所涉及的例题多为工程学上的应用，和医药领域的应用结合度不高，因此笔者在备课过程中通过研究多种医药物理学教材以及在互联网上寻找与医药应用有关的流体运动学实例，在授课时首先向学生提问：研究流体在医药领域有什么作用？引导学生进行思考，将学生注意力集中到课堂上来；然后给学生提出流体运动研究的许多医药应用实例，如人体内部的血液流动，制药行业的药液在管道内的传输，厂房的换气与通风，中药制剂药液里的杂质的分离等等诸多问题都牵涉到流体运动的知识。让学生带着问题去学习物理学规律，使他们了解物理学和医药学专业学科之间的渗透和影响，明确医药物理学在其专业学科中的定位以及物理学知识对医药科技发展所起到的重要促进作用，提高对物理学的学习兴趣。

三、教学方式的改进

针对物理学课程基本原理、公式较多的特点，在教学过程中应避免中学填鸭式的教学模式，在教学中重视理解，力图举一反三，在公式原理的推导过程中要求学生建立在理解相关规律的基础上，不提倡机械记忆原理和公式，充分考虑问题的复杂性和条件的多变性，鼓励提示学生采用不同的方法解决同一问题，引导学生把握物理学科的思维方式和研究方法。

教师应树立“学生为主体，教师为主导”的教学心态，讲解原理、规律时多加设问、对比和思考，向学生提出一些灵活性的问题，引导学生进行思考和讨论，将学生的注意力集中于课堂上来，调动学生的探研问题的积极性。

在教学过程中可借助多媒体教学平台和校园网，在课前对学生布置预习任务，在互联网查找与所上章节知识点和医药领域相关的科技新动态，要求以小组的形式先进行讨论和分析，选择有价值的文献在课堂上给予介绍和推广，特别是现代物理技术在医药学发展中的新应用，比如利用光谱分析药物成分，纳米技术在医药学上的最新应用等，让学生接触到物理学前沿技术在医药领域的应用，使他们在更高的层面上了解这门课程的地位，起到辅助提高教学效果，拓宽学生知识面，培养学生探研精神的目的。

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关键词：柔嫩艾美耳球虫；敏感株；耐药株；葡萄糖含量

中图分类号：S852．72＋3文献标识码：A文章编号：0439－8114（2011）08－1647-03

Detection of the Glucose Level in Mature Oocyst of Drug Sensitive or Resistant Eimeria tenella Strains

MA Li－nong1，CHEN Zhang－liu2，YU Liang－bin3

（1．School of Applied Chemistry and Biological Technology，Shenzhen Polytechnic，Shenzhen 518055，Guangdong，China；

2． Department of Animal Medicine，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；

3． School of biochemical engineering，Huanggang Polytechnic，Huanggang 438000，Hubei，China）

Abstract： A method employing the oil of vitriol and phenol testing neutral sugars to detect the level of glucose in mature oocyst of Eimeria tenella was established． The level of glucose in mature oocyst of 9 different stains in E. tenella （including sensitive stain and drug－resistant stains）were detected． The results were as follows， the level of glucose in mature oocyst of sensitive strain was low； the level of glucose in mature oocyst of the drug－resistant strains was high（P＜0．01， showed significant correlation）． Thus， the stains of E. tenella with different drug sensitivity were related with the level of glucose in mature oocyst． The level of glucose in mature oocyst could be used as one of the indicators to anticoccidial drug sensitivity of E. tenella．

Key words： Eimeria tenella； the drug－sensitive strain； the drug－resistant strain； the level of glucose

鸡球虫病是严重危害禽类生长发育，造成严重环境污染的一种疾病。集约化养鸡场是球虫病高发场所，目前防治鸡球虫病主要依赖于抗球虫药，但研究证实，鸡球虫几乎对所有使用过的抗球虫药都产生了耐药性。事实表明，任何一种抗球虫药在使用一定时间后，都会引起鸡球虫的耐药性，随着鸡球虫耐药性的产生，导致抗球虫药使用的年限缩短，防治失败或效果不佳，引起临床或亚临床球虫病，造成很大的经济损失。耐药性已成为鸡球虫病防治中最严重的问题之一［1］。寻找方便快捷检测鸡球虫耐药性的方法，有利于及时选用敏感药物，及时停用耐药性严重的药物，对减少鸡球虫病造成的损失具有现实意义［2］。为此，笔者一直在寻找方便快捷的检测鸡球虫耐药性的方法，曾对柔嫩艾美耳球虫敏感株和耐药株的子孢子膜脂流动性进行过比较检测，也对敏感株与抗药株的ATP酶活性进行过比较检测［3，4］；本次试验发现柔嫩艾美耳球虫敏感株与耐药株成熟卵囊中的葡萄糖含量存在显著差异，似乎也可以作为判别柔嫩艾美耳球虫是否对抗球虫药物产生耐药性的检测指标之一，且尚未见国内的相关报道，现将试验过程及结果报道如下。

1材料与方法

1．1材料

药物：地克珠利，0．2％饮水剂，华南农业大学实验兽药厂生产；百球清（甲基三嗪酮），2．5％饮水剂，德国拜耳公司（中国四川）生产；马杜霉素铵盐，90．0％原粉，河南三宝（集团）中联发酵厂生产；盐霉素钠盐，10％预混剂，广州朝阳兽药厂生产。以上药物用于抗药虫株的实验室诱导和野外分离株抗药性的检测。葡萄糖、甘露醇、硫酸等试剂均为分析纯。

虫株：以柔嫩艾美耳球虫作为研究对象，用受试抗球虫药，运用不同的方法分别对敏感株（表1中编号1）进行试验性诱导，最终形成表1中的2、3、6、9号诱导耐药性虫株，各抗药虫株的诱导方法将另详细报道。对野外采集分离得到的虫株进行上述4种抗球虫药物的耐药性检测，最终定出9株测试虫株，其中敏感株1株，诱导耐药株4株，野外耐药株4株，并将各虫株的编号、名称及其主要特征归纳于表1。

主要仪器：水浴振荡器，HZS－H型，哈尔滨市东联电子技术开发有限公司；ACE破碎乳化机（转速18 000rpm），AM－6型，日本精机制作所；超声波细胞破碎仪，500 Sonic Dismembrator，Fisher Scientific公司；岛津UV－5001分光光度计，日本岛津株式会社；高速冷冻离心机，德国Hettich公司。

1．2测定样本的处理

1．2．1卵囊的繁殖与分离卵囊的繁殖采用14日龄无球虫感染的粤黄鸡雏鸡进行，分次收集鸡盲肠中的卵囊进行分离纯化，获取纯净敏感株卵囊。具体胰蛋白酶消化法：将收集的盲肠及内容物尽量剪碎后，置于ACE破碎乳化机的盛杯中， 10 000 r／min匀浆5 min，将盲肠组织充分打碎，倒入烧杯中，用1 mol／L氢氧化钠溶液调节至pH值8．0，加入0．5％～1．0％胰蛋白酶，在39℃水浴条件下消化20 min，使卵囊完全分散游离出来，然后依次用200、300、400、500目筛过滤，滤液以3 000 r／min离心10 min，弃上清，反复洗涤几次，充分洗去胰蛋白酶，向沉淀中加入适量的1．1 mol/L（比重为1．12）蔗糖溶液，混匀，2 500 r／min离心10 min，浮集于离心管上层的白色塞状物即为卵囊，用小铁丝网将卵囊捞于装有0．5 mol/L蔗糖溶液的离心管中，2 500 r／min，离心10 min，反复3～4次，除去比重较小的杂质，然后加入5％次氯酸钠溶液，4℃下作用10 min，用清水离心洗去次氯酸钠，最后将含有卵囊的清水以3 000 r／min，离心10 min，弃掉上清，沉淀即为纯净的未孢子化卵囊。将卵囊移入2．5％重铬酸钾液中，28～30℃下恒温通气培养2～3 d，使卵囊孢子化，即为成熟卵囊。将孢子化成熟卵囊置于4℃冰箱保存备用。

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1．2．2成熟卵囊匀浆的制备将各虫株孢子化成熟卵囊分别用双蒸水通过多次离心的方法彻底洗净后，移至0．2 mL塑料离心管中，经多次高速离心15 000 r／min，10 min，弃去上清，将各管的卵囊沉淀调至同一刻度后，分别置入2 mL塑料离心管中，用超声波细胞破碎仪将成熟卵囊破碎至匀浆。边破碎边用光学显微镜观察，待整个离心管中找不到完整的卵囊、孢子囊和子孢子，才停止破碎。然后将匀浆液高速离心15 000 r／min，10 min，分离出上清至另一干净离心管中，放入－20℃冰柜中，冷冻保存备用。

1．2．3葡萄糖的测定方法参照方福德等［5］对葡萄糖的测定方法，采用的比色测定中性糖的硫酸－酚法。此方法是最为普通而简单的中性糖检测方法，能检测5 μg／mL的葡萄糖含量。

1）葡萄糖标准曲线的测定。分别准确称取3份葡萄糖，配制成5、10、20、40、80、160、320 μg／mL 7个不同浓度梯度，分别经上述操作，用岛津UV－5001分光光度计进行比色测定。将490 nm处测得的葡萄糖吸光值（x）与相应的葡萄糖浓度（）用直线回归，求得标准曲线方程和相关系数。见表2和图1。

2）样品中葡萄糖含量的测定。将各样品从－20℃冰柜中取出，待其升至室温后，分别将每一虫株的孢子化卵囊匀浆上清液取0．5 mL于1．5 mL塑料离心管中，加入500 mg／mL的三氯醋酸50 μL沉淀蛋白质，再经15 000 r／min高速离心10 min。吸取上清液0．3 mL于10 mL玻璃离心管中，再分别加入0．5 mL 5％（W／V）酚的水溶液，在混旋器上充分混合后，直接向混合液的表面加入1．8 mL浓硫酸，立即在混旋器上，以较高转速剧烈振摇30 s。然后，室温放置30 min后，即可在岛津UV－5001分光光度计上进行比色测定，记录每个样品在490 nm处的吸光值。将其代入直线回归方程中，求得不同虫株孢子化卵囊的葡萄糖含量，列入表3，并做统计分析，将结果进行分析比较。

2结果与分析

2．1葡萄糖标准曲线的测定结果

根据表2中的批次1的方程，将测得的对应浓度的葡萄糖吸光值绘制成标准曲线图。见图1。在葡萄糖比色测定中，其浓度在5～320 μg／mL范围内呈现良好的线性关系。有资料显示［6］，鸡球虫孢子化卵囊和子孢子中葡萄糖含量同样高（300 μmol／L），同时还存在较高浓度的甘露醇（10 mmol／L，即

10 000 μmol／L）。为了弄清甘露醇是否会对葡萄糖的测定有影响，试验采用同样的方法对甘露醇进行了测定，结果证明甘露醇用此法呈现无变色反应。因此，用这一方法测定柔嫩艾美耳球虫不同虫株成熟卵囊中的葡萄糖含量时，可以排除甘露醇的干扰。

2．2敏感株与各种耐药株孢子化成熟卵囊中葡萄糖含量的比较

经过分别对9株参试虫株柔嫩艾美耳球虫敏感株和各种耐药株孢子化成熟卵囊中葡萄糖含量的测定，并经统计分析，结果见表3。从表3可见，敏感株孢子化成熟卵囊中的葡萄糖含量显著低于各种耐药株成熟卵囊中的葡萄糖含量，经统计分析，耐药株与敏感株差异极显著（P＜0．01），因此，敏感株与耐药株成熟卵囊之间葡萄糖含量存在极显著的差异。而在各耐药株之间，无论是实验室诱导耐药株，还是野外耐药株，它们之间成熟卵囊中的葡萄糖含量无显著差异（P＞0．05）。这一结果表明了柔嫩艾美耳球虫成熟卵囊中的葡萄糖含量增高与耐药性有着直接联系，同时也为解释敏感虫株总是比耐药虫株容易丧失活力提供了一个理论依据。

3小结与讨论

1）本文应用紫外可见分光光度计，以葡萄糖试剂为对照品测定了9株柔嫩艾美耳球虫敏感株与耐药株成熟卵囊中的葡萄糖含量，方法简便，结果可靠。

2）各球虫耐药株成熟卵囊中的葡萄糖含量与敏感株相比显著增高，这可能与耐药虫株在对抗药物作用时需消耗大量能量有关，换言之，球虫敏感株的成熟卵囊中的葡萄糖含量较低，因而在对抗球虫药物作用时很容易被杀死。至于耐药株的成熟卵囊中葡萄糖含量升高的机理还有待进一步探索。

3）对于柔嫩艾美耳球虫卵囊中的葡萄糖含量有资料［6］显示为300 μmol／L，当将其与本文划为同一单位时，其含量仅只有0．3 μmol／mL，但文献中并未说明测定的方法，而用本方法测定的柔嫩艾美耳球虫成熟卵囊中的葡萄糖含量远比资料中显示的要高，却能区分柔嫩艾美耳球虫敏感株和耐药株成熟卵囊之间葡萄糖含量的差异。

4）葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，属中性糖之一。葡萄糖在生物学领域具有重要地位，是所有动物生命活动中不可缺少的物质，是所有活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物。而对鸡球虫这类原生动物体内的葡萄糖代谢的机理还知之甚少。

参考文献：

［1］ 张会中，张润轮．鸡球虫的耐药性与应对措施［J］ ．养禽与禽病防治，2010（3）：26－31．

［2］ 吉尔格力，李伟奇，何南生． 鸡球虫抗药性的特点及其对策［J］．中国畜牧兽医，2009，36（7）：191－193．

［3］ 马立农，陈杖榴． 柔嫩艾美耳球虫敏感株和耐药株子孢子膜脂流动性的检测［J］． 西北农业学报，2010，19（8）：16－21．

［4］ 马立农，陈杖榴． 对柔嫩艾美耳球虫敏感株与抗药株ATP酶活性的检测［J］． 西北农业学报，2006，15（4）：89－92．

［5］ 方福德，杨焕明，张德昌，等．分子生物学前沿技术［M］． 北京：北京医科大学 中国协和医科大学联合出版社，1998．