光学工程论文范文

时间:2023-04-08 06:36:04

导语:如何才能写好一篇光学工程论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

光学工程论文

篇1

专题:总体设计

专 业:机械工程

班 别:机自041

学 号:2

学生姓名:

指导教师:

完成时间: 2019年3月31日

学生宿舍地源热泵供热系统设计

----总体设计

1、选题的依据及意义:

1.依据:

进入90年代后,我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置,热水供应装置已成为现代学校居住必备。90年代中期,由于大中城市电力供应紧张,供电部门开始重视需求管理及削峰填谷,热泵供热技术提到了议事日程。近年来,由于能源结构的变化,促进了地源热泵供热机组的快速发展。

随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了1系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制,并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。

2.意义:

地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水,可谓1举3得,是1种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同,主要分成3类:

空气源热泵系统 ( air-source heat pump) ASHP

水源热泵系统 (water- source heat pump) WSHP

地源热泵系统 (ground- source heat pump)GSHP

平时还有人把热泵系统按照1次和2次介质的不同,分别叫做:

空气---水热泵系统

水 --- 空气热泵系统

水 --- 水热泵系统

空气---空气热泵系统

这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。

为了和国际标准接轨,我们还是应该依照国际惯例来命名。在1997年由美国的ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统1了标准术语,无论是WSHP、GSHP都叫做GSHP--地源热泵系统。

另外,为了让我们在学习和讨论中更方便,介绍1些地源热泵室外能量交换系统的概念:

土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管)

地下水系统

地表水系统

这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图)

图。1。1土壤换热器(水平埋管)图

图。1。2土壤换热器(竖直埋管)图

图。1。3 地表水系统图

图。1。4 地下水系统图

2、国内外研究现状及发展趋势

1。 地源热泵的发展历史

地源热泵是1种先进的技术,它高效、节能、环保,有利于可持续发展。这项技术最先开始于192019年,瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究,在俄勒冈州建成第1个地源热泵系统,运行很成功,由此掀起了地源热泵系统在美国的商用。1985年美国安装地源热泵14000台,1997年则安装了45000台,目前已安装了400000台以上的地源热泵,并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上,其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源,来供热或者取暖。上个世纪70年代以来,随着能源和环境问题的逐渐变得严重,在各个方面节能也被更多的考虑,以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来,随着能源和环境问题的日益突出,地源热泵的研究和应用发展迅速,国内外的很多高校和研究机构相继开展了理论和实际应用方面的研究。随着研究的深入,我们的地源热泵研究工作者在全国范围内举行了各种交流探讨会。中国制冷学会第2专业委员会主办了“全国余热制冷与热泵技术学术会议”;1988年中科院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”;中国能源研究会地热专业委员会于1994年9月6日至8日在北京召开了第4次全国地热能开发利用研讨会;从90年代开始,每届全国暖通制冷学术年会上都有“热泵应用”的专题;2019年6月19~23日,中美地源热泵技术交流会在北京召开,会议介绍了地源热泵技术,国外的应用状况和在中国的推广;山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合发起并承办“国际地源热泵新技术报告会”于2019年3月17日在山东建筑工程学院举行,加强了国内外地源热泵先进技术的交流。

2.地源热泵在中国的发展现状及前景:

目前在中国,地下水热泵系统已开始广泛使用,而土壤源热泵系统尚处于研究机构工程摸索和研究阶段。

从有关调查来看,地下水热泵工程真正成功的并不多。原因在于要实现100%的回灌,并回灌到同1含水层,不污染地下水,且能长时间稳定运行,并不容易做到。同时,还出现了大量不进行回灌的热泵工程,更有甚者,出现了直接利用地下水通入风机盘管内进行空调。这样做,1则污染水体,2则浪费水资源。

鉴于国内的国情和地源热泵系统自身的特点,我们对其各自的前景作1分析。随着地下水热泵工程技术改进和规范化,由于其突出的节能和保护大气环境的功能,还是存在着巨大的潜在的市场。水平埋管土壤源热泵,虽然占地面积大,但靠地表换热可以自然恢复地温,在年排热量和吸热量不平衡的地区应用比较有优势。而垂直埋管土壤源热泵,随着专业安装队伍的发展,钻孔设备的完善,势必会使造价大幅度降低,无疑会成为今后最有竞争力空调方式。

3、本课题研究方案:

本课题属于设计改造现有热水系统,学校宿舍的热水供应系统。在改造中应该充分考虑到:

1、 学生的定时供热,需要的功率及系统响应时间问题。

2、 属于改造系统,要和现有的系统相结合。

3、 考虑到成本问题,造价是否合理。

4、 在使用过程中维护的费用及技术的要求是否合理。

5、 运行的安全及噪音处理问题。

6、 废物的处理及环保问题。

4、本课题研究的内容:

广西工学院北区5#的热水供应改装。

1、该大楼空调工程包括:

1-6层的热水供应,所有宿舍。

2、设计参数:

每层有14个房间,每间8人,共6层。

3、柳州地区基本气象参数:

根据物候报告,5月1号到10月1号之间为高温区很少用热水,寒假期间不用热水

4、本课题具体研究内容:

(1)、循环水换热器的计算

(2)、土壤热泵系统(GCHP)的土壤换热器设计

地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分,是土壤源热泵系统设计的核心内容,其选择的形式是否合理,设计的是否正确,关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用。

地下埋管换热器设计主要包括地下热交换器形式及管材选择,管径、管长及竖井数目、间距确定,管道阻力计算及水泵选型等

(3)、布置型式

目前地源热泵地下埋管换热器主要有两种布置型式,即水平埋管和垂直埋管。选择方式主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本,如果场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置,很多场合下这是唯1的选择。

尽管水平布置通常是浅层埋管,初投资1般会便宜些,但它的换热性能比竖埋管小很多,并且往往受可利用土地面积的限制,故1般采用垂直埋管布置方式。

3。1 水平埋管

水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟2层双管、单沟2层4管、单沟2层6管等形式,由于多层埋管的下层管处于1个较稳定的温度场,换热效率好于单层,而且占地面积较少,因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1。2~2。0m,双层管1。6~2。4m)

近年来国外又新开发了两种水平埋管形式,1种是扁平曲线状管,另1种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短,而可埋设的管子长度增加。

3。2 垂直埋管

根据埋管形式的不同,1般有单U 形管,双U 形管,套管式管,小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管,立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(>80m)。

1)U 形管型:是在钻孔的管井内安装U 形管,1般管井直径为100~150mm,井深10~200m,U 形管径1般在φ50mm 以下

2)套管式换热器:的外管直径1般为100~200mm,内管为φ15~φ25mm。其换热效率较U 形管提高16。7%。缺点:⑴下管比较困难,初投资比U 形管高。⑵在套管端部与内管进、出水连接处不好处理,易泄漏,因此适用于深度≤30m 的竖埋直管,对中埋采用此种形式宜慎重。

(4)、地下埋管系统环路方式:串联方式和并联方式

串联方式的优点是:①1个回路具有单1流通通路,管内积存的空气容易排出;

②串联方式1般需采用较大直径的管子,因此对于单位长度埋管换热量来讲,串联方式换热性能略高于

其缺点是:①串联方式需采用较大管径的管子,因而成本较高;

②由于系统管径大,在冬季气温低地区,系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多;

③安装劳动成本增大;

④管路系统不能太长,否则系统阻力损失太大。

并联方式的优点是:①由于可用较小管径的管子,因此成本较串联方式低;

②所需防冻液少;

③安装劳动成本低。

其缺点是:①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高,以充分排出空气;

②各并联管道的长度尽量1致(偏差应≤10%),以保证每个并联同的流量;

③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力,使用较大管径的管子做集箱,可达到此目的。

从国内外工程实践来看,中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多

(5)土壤换热器的埋管材料回路有相

5。1 管材选择

1般来讲,1旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性

⑶ 为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0。5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。

5。2 管件与连接

⑴热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用)

⑵电熔联结

(6)、埋管管长与埋管间距的确定

地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等(可以通过热响应实验测得)。

6。1 水平埋管:确定管沟数目及间距

埋管管长的估算:利用管材“换热能力”,即单位埋管管长的换热量。水平埋管单位管材“换热能力”在20~40W/m(管长)左右,;设计时可取换热能力的下限值,即20 W/m。

单沟单管埋管总长具体计算公式如下:

其中L ——埋管总长,m

1 Q ——冬季从土壤取出的热量,Kw,

分母“20”是每m 管长冬季从土壤取出的热量,W/m

篇2

1948年刘正东教授生于南昌,1982年他以优异的成绩考入江西师院,毕业后到南京大学进修,后再赴北京大学物理系、美国纽约州立大学布法罗分校做访问学者。1988年他被晋升为副教授,由省教委批准为理论物理硕士生导师。1992年从美国回国后刘正东即晋升为正教授并获得国务院特殊津贴。他组织并申报了光学硕士点并获得国务院学位办批准,成为了当时江西仅有的两个物理类理论物理、光学硕士点的负责人。

1994年12月,浙江大学通过各种努力,第一次破例从地方大学引进人才。1995年他被批准为理论物理博士生导师,由他组织并领衔申报的光学博士点获得了批准。刘正东还历任浙江大学光学与应用技术研究所所长、浙江大学专业技术职务评审组成员、浙江大学“211工程”重点建设学科工作委员会委员。四校合并后他任浙江大学学部(理学学部)学位委员会委员、浙江大学学科学位委员会委员(物理学科、光学工程学科),浙江省重点学科“光学学科”带头人,两届浙江省物理学会副理事长。

刘正东以身作责,每天上班,来的最早的是他,走的最晚的也是他。长期的辛勤研究累垮了他的身体。2000年下半年,从香港回浙江大学不久,刘正东被检查出患了肺癌。

这次诊断使他的生死观、价值观有了脱胎换骨变化,他以平静坦然的心态直面病后的种种打击和痛苦,积极配合各种治疗,加强身体锻炼。在治疗的时候,刘正东仍然没有放弃工作,忘记学生,他常常一边输液,一边看学生的论文。在各方的努力下,刘正东的病情终于得以好转。2002年他获得香港包氏奖到美国密西西比州立大学做访问教授。

2003年刘正东被南昌大学引进,兼任南昌大学近代物理研究所所长,他领衔申报的江西省“光学工程”一级硕士点和江西省光学重点学科成功,并由他担任学科带头人。刘正东参与申报的材料物理一级学科博士点获得成功,他参与《半导体照明技术》国家教育部创新团队也获得了成功。

来到南昌大学,刘正东没有向学校提出任何要求,他只是用自己申请的科研基金简单装修布置了一下办公室。从刘正东来到南昌大学以后,他所在的教学楼开始亮了起来。在学生心目中,刘正东是治学严谨,为人亲切的导师。

这些年刘正东主持国家自然基金项目6项,国家863子项目2项,省部级项目多项。在PHYS REV、CHIN PHYSLETT、《物理学报》等国内外权威学术刊物一百八十多篇。由他培养的博士硕士有近三十名。

篇3

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

在我国研究生规模化教育的背景下,提高研究生教育质量,培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今,不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点,同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台,探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展,跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题,而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础,也是高层次人才培养的关键,科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务,进行科研平台的整体谋划和布局调整,以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展,其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台,其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下,是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力,共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台,平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展,并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广,学科交叉明显,为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切,有机结合,支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑,是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象,以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法,为新型光电信息材料,特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导,并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面,在光电信息材料理论与技术研究的基础上,针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象,对其感测机理进行探索,对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨,对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面,根据光电器件的基础理论及关键工艺技术,结合感测信息对象的需求,开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究,以此为基础,研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺,为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用,是感知层与应用层之间的连接纽带,负责总体数据传输和数据控制,提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下,结合国内外的技术发展和技术趋势,本研究方向重点面向智慧医疗应用,主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题,形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权,形成基于光电感测与传输的共性技术体系,为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上,所涉学院密切合作,形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名,重庆市学术技术带头人1名,重庆市巴渝学者1名,拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队,同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验,为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来,本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人,授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人,授予硕士学位人数超过400人,有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时,注重研究生创新实践能力的培养和提高,健全了研究生培养保障体系和质量监控制度,保障了人才培养的质量。

参考文献:

篇4

实验室的科学研究总体上以适应世界科学技术发展和国国民经济中长期发展战略的需求为出发点,以探索精密测试技术及仪器学科领域的前沿科学技术问题为主,注重新兴交叉学科和综合技术的研究。主要研究方向包括:(1)激光及光电测试技术,(2)新型传感器及仪器自动化,(3)纳米测试及微型光机电集成技术及系统,(4)信息光学及光存储。

实验室清华大学实验区为了使学科发展均衡,特别是把深圳研究院的“光机电研究室”扩建为一个分室。调整后,清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室研究人员的年龄结构更加合理。目前实验区内共有研究人员96名。其中,有工程院院士1名、教授(研究员)31名、 副教授(高级工程师)35名,实验室专职技术管理人员5人(高级实验师3人)。

在2004年的科研项目中,清华实验区承担了国家“973”两个专题项目中的6个子课题;国家“863”课题9项;国家自然基金重点项目1项,面上项目19项:其中1项为国家杰出青年基金;省部重点科研项目6项;国际合作研究项目4个;重大国际合作研究1项。其科研成果年均获国家科技奖1~2项、省部级5~6项;2002到2004三年共获专利权129项。年均200多篇,2004年SCI收录54篇;2004年科研经费达到了3844余万。

原始创新 成绩斐然

清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室的科学研究注重应用基础研究,并以国家的实际需求为最终目标,实验室的许多研究是原创性的,并在实际应用中取得了一系列成果。

超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究取得进展

光学体全息存储具有存储密度高、并行传输、冗余度高、寻址速度快和具有关联寻址功能等诸多优点,是光存储研究中最重要的领域之一。实验室在超高密度超快速体全息存储机理、关键技术、小型化系统集成和应用等方面取得了突破性进展,使我国在这一领域的研究达到了国际先进水平。

该项技术的研究成果对于军用、医疗、金融、广播电视等领域大型数据库等数据存储、加密保存和快速传输,制导导弹武器的目标快速跟踪识别锁定等具有十分重要的实用意义。成果的部分相关技术已转为国防重点基金项目实施;该项技术的成功对于提高我国国防能力,保障国家和社会安全等方面研究具有重要意义。

新型微流体器件设计、加工、测试和应用研究成绩显著

新型的微流体系统技术是一个涉及微机械、流动控制和测试等多学科交叉的技术领域,微流体器件与系统在生化检测、医学和航天等领域有重要应用。该项研究是在 “集成微光机电系统”国家“973”项目等的研究基础上完成的,成功实现“微流动机理和技术基础器件和系统设计微制造技术微测试技术应用研究”的微流体技术平台。突破了几个关键技术,研制出了多种关键微器件和应用系统,如:高灵敏度的微量流体控制的微泵和微阀器件及其测试技术、阵列微喷和微推进器系统及其测试技术、生物微量采样和分析芯片的微型仪器技术等。该项技术的研究已经协助创建了两个高科技企业,已有正在发展的产业和应用;以微流体技术平台作为微流体系统开发的基础,将会衍生更多经济和社会效益大的技术和产品。

双频激光理论、现象、器件和在精密计量中的应用研究实现突破

这是一项经长期研究获得的较系统、完整的成果之一:从原理提出,到新器件的研制,再到这些新器件的新特性(效应)的观察发现,然后又利用这些发现创造出新的传感器。在长期的研究中,实验室发现了两个偏振激光模的在腔调谐中的相互竞争(抑制)效应和HeNe激光器和半导体激光器的回馈自混合纳米干涉条纹。首次研究成了以下激光器和测量仪器:应力双折射产生激光频率分裂及双折射双频激光器, 可获得40MHz以上的频差;研制成塞曼-双折射双频激光器,可以产生1 MHz到几百MHz的频率差;成功地将一支普通氦氖激光器“演变”成一个可判向的测量位移的激光器“激光器纳米测尺”;研究成功了激光频率分裂波片测量仪;双折射外腔回馈波片测量仪和激光器偏振、纵模、纵模分裂和模竞争教学实验系统等系列产品。

近年来,精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区也是一系列重大奖项的获得者。2002年,由陆达,潘龙法等完成的“电影数字制作系统及应用研究开发”获得国家科技进步二等奖;2003年,由冯冠平、朱惠忠、刘岩、董永贵等主持完成的“石英数字式力传感器及系列全数字化电子衡器的研究与产业化”获得国家发明二等奖。由叶声华,殷纯永等主持完成的“几何量计量仪器现场校准方法和装置”和由周兆英,朱荣,王晓浩 , 熊沈蜀完成的“MEMS的载体测控系统及其关键技术研究”则分别荣获2004年和2005年的国家发明二等奖。

在省部级科技奖方面,精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区也是建树颇丰。由周兆英、叶雄英、王晓浩等主持完成的“新型微流体器件、结构加工和相关应用研究”获得了2003年度教育部技术发明一等奖;由金国藩、何庆声、曹良才等主持完成的“超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究”和由徐端颐,潘龙法等主持完成的“高密度光盘存储技术”则同时获得2005年度教育部技术发明一等奖。

志在一流 勇攀高峰

精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区的学术带头人是金国藩教授。金教授是博士导师,中国工程院院士、教育部科技委副主任,世界光学学会副主席、亚太地区仪器与控制学会主席,美国光学学会(OSA)和国际光学工程学会(SPIE)资深会员。曾任国家自然科学基金委副主任、中国光学学会副主席、中国仪器仪表学会副主席、清华大学精密仪器系主任、机械学院院长等职。自上世纪60年代起从事光学工程研究,是我国光学领域的知名学者,曾主持几十项重大重点科研项目,是我国光学信息存储、信息光学和二元光学的开创人与奠基人,曾获得全国科学大会奖、中国工程院中国工程奖、国家科技进步三等奖,国家教委科技进步一等奖、二等奖、三等奖和第四届国家图书奖提名奖及全国优秀科技图书奖暨科技进步奖(科技著作)二等奖、北京市科技进步一等奖等多个奖项,在国内外220余篇,培养博士研究生40余名,硕士研究生60余名。

篇5

关键词:阳光学院;法学专业建设;探索;成效

中图分类号:G642.0 文献标识码:A

阳光学院法律系法学专业,同学院其他专业一样,自2001年开始招生以来,已经招收8届17班,已毕业4届9个班516名毕业生,目前尚有在校学生8个班约500人。经过八年的改革探索,在实现自己培养目标上,努力打造高等法学专业建设新的模式,办出自己特色;在实施法学专业的教学计划和教学方法上,不断开拓、改革和创新,应对当前人才竞争的严峻挑战,取得较好的办学效果。4届毕业516名学生,被中国人民大学、西南政法大学、上海大学、厦门大学、福州大学等法学院录取法学硕士研究生21名,被省、市各级国家机关录用公务员90名,录用事业单位70名,通过司法考试取得司法资格47人,截止目前以上“三考”达标人数为228人,占毕业生44.2%。尤其是05届57名毕业生中,当年就考取中国人民大学等硕研3人,录用公务员16人,经过近三年努力,现先后被录取公务员35人,占61.4%(其中录用法院9人,检察院6人,司法行政及律师5人,公安、税务、工商等其他公务员15人);录用事业单位8人,占14%;到企业就业12人,占21%;出国、读博2人,占3.5%。国家司法考试通过11人。05届法学专业毕业生百分之百、高规格就业的佳绩为法律系法学专业建设打出了新的品牌。法律系法学专业建设与师资队伍建设被学院确定为办学模式样板,得到全面肯定。他们的主要做法有以下几个方面:

一、从实际出发,确定独立学院法学专业培养目标是应用型法律专业人才

阳光学院是阳光(国际)集团与福州大学联合举办的民办高等学校。在性质上,阳光学院属于民办的独立学院,具有民办事业独立法人资格;在招生上,阳光学院为本科第三批招生,其生源录取分数线与一本的厦门大学、福州大学法学院相差在100分以上,与二本的师大、农林大生源也有很大差异。这一差异性决定了阳光学院法学专业无论在教学计划的设计上,还是在培养目标的定位上,既要注意传承普通高等法学教育的基本要求和好的传统经验,但又不能简单的照搬照抄,应当根据国家的规定、社会的需要和阳光学院的实际情况,以勇于创新、改革的理念,正确务实地设计和确定具有自己特色的法学专业的培养目标,这就是通过四年学习,培养学生系统掌握法学基本理论知识,熟悉我国法律法规,具有良好的思想素质和专业素质,较强的动手能力,能在国家机关、企事业单位和社会团体从事法律实务工作的实用型高级法律专业人才。具体要求所有学生经过四年的刻苦学习,最后要达到取得“两证”,参加“三考”的目标,即取得福州大学阳光学院的毕业证书、学位证书,参加各级公务员考试、硕士研究生考试和全国司法统一考试,获取更多的专业就业机会和提高竞争综合能力。这样培养目标既具体明确,又务实可行,不仅为法律系正确设计实用性的教学计划提供了依据,而且也成为法律系师生一起做好法学专业建设、教学改革和教学管理的动力。

正是根据这一培养目标要求,系里制定了切实可行的教学计划。一方面严格执行国家教育部的有关规定,开设14门核心法学专业基础课和专业课不变,作为必修课程严格执行;另一方面,从适应“三考”需要,开设一些诸如律师实务、法律文书、法律职业道德等实务性强的课程,为配合“公务员考试”需要,还开设了行政管理学选修课程,专门训练学生适应“申论”、“行政执业能力测试”两门公务员考试的课程,以应对公务员考试的现实需要。

二、专职教师队伍培养是建设特色法学专业的基本保证

在建院初期,法律系同其他系一样,基本上采取外聘的方法,从福州大学、福州师范大学、福建工程学院、福建行政学院等九个院校聘请了约30余名具有“双师型”职称的教师,其中教授6名,副教授16名,讲师、硕士研究生10名,他们的丰富教学经验,不仅支持了法学专业教学工作顺利完成,而且可以使学生从多院校优秀教师多风格教学模式中获得更多教益,同时也为我们加强对系里专职教师的培养提高提供了条件。但这种教师体制也暴露了一些问题,如外聘教师早来晚归难以承担法学专业建设和改革的重担,为此有计划引进一批专职教师,采取积极有效培养措施,促进专职教师不断提高教学能力和教学水平是必要的。根据学院的师资队伍建设计划,法律系从02年开始,先后积极稳妥地引进聘用15名专职教师。每名教师一到职,系里就根据新教师的实际情况,确定其从事讲授专业课程方向,制定培养计划,并采取“赶着鸭子上架”、“推着卒子过河”,“比着擂台打拼”等方法以及集体备课,编写教材,听课、交流、进行案例教学法研讨等措施,促使教师尽快成长,比较顺利地经过了教学关。主要表现在以下四个方面。一是教师教学能力不断提高。经过一年锻炼,04-05学年学生对教师的测评教学质量人均为76.4分,05-06学年以及06-07学年第一期学生和院督导组的综合测评人均为81.3分。学生和专家对法律系教师的整体教学质量持肯定的评价。二是教师完成教学工作量逐年增加。在03-04学年第二学期,我系专职教师全部都上公共课;04-05学年开始,专职教师逐步开始上专业课;05-06学年,两学期我系教师共开27门专业课,共完成3461课时,人均168课时,占全系专业课的53.8%;06-07学年第一学期共开专业课10门,合计1134课时,人均103课时,占全系专业课69.06%。教师已经走上专业课教学的主战场,发挥着十分重要的作用。三是教师教学方法得到不断进步。法律系所聘用的教师,过去基本上都未站过讲台,普遍缺乏教学经验和教学方法,在他们受聘后,系里首先安排他们在公共课讲台上锻炼,为了使他们更快熟悉教学环境和工作,系里组织他们集体备课,编写教材,听课取经,定期交流教学方法。在公共课教学上普通受到锻炼的基础上,逐步安排他们开设专业课,一来有一定讲课的实践经验,二来有老教师榜样和对比,三来有较为充分的备课过程,所以他们走上专业课教学就旗开得胜,普遍取得较好的教学效果。为了巩固成绩,提高教学水平,系里又通过教学法研讨会,教学观摩活动,开展互相学习和交流,评选“最受学生欢迎的教师”等活动,促进大家更用心地探索教学方法,提高教学质量。四是教师科研工作得到不断加强。几年来,在学院科研管理政策的鼓舞和推进下,法律系教师在积极完成教学工作任务同时,也努力开展教学科研工作,以肖义方、翁连金、王浩云等人申报、承担了阳光学院第一项省教育厅“十一五教育发展规划”课题项目,并已完成结项。全系教师共同编写出版具有实用特色的第一部教材《新编大学法律基础》和四辑《法学教学案例汇编》,系主任陈训敬教授认真总结、撰写并发表教学改革系列论文6篇,其他教师也撰写发表学术论文9篇,开启并初步形成了全系法学学术研究、法学教学改革研究风气,这对提高教师研究能力和教学水平有着积极作用,对教师今后职称晋升也打下坚实基础。系专职教师队伍建设取得所有成效,年轻教师尽快成长,直接为建设特色的法学专业提供了可靠的人力资源的保证。

三、课堂教学中注重案例教学法与开展法制视听课第二课堂建设

(一)加强教师教学法的研究,不断地改进和提高教学水平和教学效果

系里采取集体备课,组织教师编写教材、选编案例,召开案例教学法研讨会,组织观摩教学活动等形式,加强对教师教学法的研究,互相交流教学经验和教学方法,不断地改进和提高全系教师的课堂教学水平和教学效果,有利于充分调动学生主动地参与教学,提高其学习积极性,培养他们浓厚的学习兴趣和自学能力。

在课堂教学活动中,系积极推行“讲法理、看法条、析案例”三位一体,紧密结合的教学模式,更有利于理论与实际紧密结合、培养实用型专业人才目标的实现。首先,他们在选择教材上十分注意兼顾教材的权威性和适用性。其次,也重视配套相应的法律汇编和重点学科的案例分析资料,使学生在四年学习期间,有可能在教师具体指导下,深刻分析一百例较为复杂的疑难案例和结合各个课程学习亲自分析一千例各种类型的典型案例,这样做,不仅使学生能够比较扎实地学习掌握法学基本理论知识,而且学会运用理论知识和法律规定去分析处理各种类型的案件和社会上各种法律问题,使自己在法律素养和能力上都得到更大的提高和培养。三是加大实践教学环节分量,不仅在教学计划上增加实践教学环节课程的门类和学分,而且落实到课任教师身上,结合理论教学,进行案例分析、案例讨论、模拟法庭等案例教学,使案例教学法得到全面推行和落实。

(二)充分发挥法制视听课作用,加强对学生进行“三种教育”,提高学生学习积极性

在学院的支持下,系建立起法制影视资料库和视听实验室,购置了一整套包括古今中外法制影视资料和庭审资料,共有五类百部千碟,为加强对学生进行生动、形象化的专业思想教育、职业道德教育和配合专业理论教学提供了良好条件,并发挥着积极作用。其“三看”的具体做法:一是“必须看”,即在第一学年,针对新生的专业思想问题,有计划地组织学生观看《红色康乃馨》、《大法官》、《主诉检察官》、《被告》等电视连续剧,并结合写心得体会、召开专题班会,使学生在影视情结中增强对法制专业的认知和责任感,培养对法律职业的热爱,从而激发他们学习法律专业的自觉性和积极性。二是“结合看”,即在第二、三学年各专业课教学中,结合实体法、程序法专业教学,由课任教师组织学生观看民、刑、行政等法庭庭审实录案例,使学生更多地了解各类案件诉讼程序,增加对司法实践的感性认识,起到旁听庭审等实践教学环节的作用。三是“自由看”,即在第二学年以后,由年级、班级两委组织同学,利用课余、周末、节假日时间,自由选择观看其他各类法制影视资料片,这不仅丰富了学生第二课堂内容,活跃了课余文化生活氛围,而且寓教育于娱乐,潜移默化,不断地深化对学生的法律意识和法律职业道德教育,帮助广大学生牢固地树立“做合格的法律职业人”的理念和宏愿。

四、实践教学环节的安排与实习基地的建设

(一)注重抓好各类实践教学环节活动,环环衔接,努力把学用结合贯穿教学计划始终

法律系不仅重视在教学计划中集中安排实践教学环节的课程、内容和时间要求,而且充分利用假期安排一些有益的实践环节活动,使学用有机地结合起来,并自始至终贯穿到教学的每一个环节。如在第一学年暑假,学生初步学了一些法律课程,系就结合学院安排的社会实践活动,进行专业感性认知实习,要求学生注意观察和调查发生在自己身边有关法治的人和事,并写出心得体会,在新学期伊始组织班会交流,培养学生从法治视角去观察社会,了解社会,从而加强专业思想,提高法治责任感;在第二学年的暑假,学生学了一定的法律知识后,专门安排学生到司法部门见习一个月,进行初步的专业实习,通过见习,让学生熟悉司法环境,初步学习司法实践知识,由于做到去前有动员布置,返校有检查总结,评定学分,使见习起到加深学生对法治实践的认识,起到提高学习积极性的作用;结合第二、三学年的专业课程教学,通过案例分析、案例讨论、案例作业,模拟法庭,庭审旁听等实践教学环节的开展,努力培养学生动脑、动手、动口的“三动”能力,并在此基础上,从第三学年暑假开始安排学生毕业实习、模拟法庭毕业设计工作,努力把这两类综合性的实践教学环节有机地结合起来,要求学生带着毕业设计的课题到法院的实习基地有目的向司法实践学习,使毕业实习更好地为毕业设计创造条件,打好基础,通过系统的毕业实习和毕业设计两个实践教学环节工作,最后通过模拟法庭庭审毕业设计演示、考核,对学生的四年法学理论知识和运用理论的实践能力进行全面的综合性检验和锻炼,为学生毕业工作和“三考”做了充分的准备。

(二)建立规范的实习基地,实行以集中实习为主的毕业实习模式

在传承高等法学教育毕业实习模式基础上,根据现实的情况,系里调整了毕业实习模式,使毕业实习工作更加符合当前实际情况,并得以顺利进行。其一,建立稳定的毕业实习基地。经过几年努力,通过和法院充分协商,系里已和福州市、厦门市、泉州市、龙岩市、宁德市等五市九个法院协议建立起教学科研实践基地,其中与三个法院签订了书面共建协议,并正式挂牌,其中福州市中级人民法院还通过总结经验,制定了毕业实习管理规范意见,提高了毕业实习成效和水平,使毕业实习工作得到更加有效的保证;其二,实行以集中实习为主,结合分散实习的模式,有利于妥善解决毕业实习在时间上、精力上与考研,就业矛盾的问题;其三,在毕业实习时间安排上,由第七学期提前到暑假进行,腾出更多时间,有利于毕业生参加研究生,公务员考备和就业应聘工作,达到学生参加毕业实习精力集中成效好,法院更加欢迎并积极接纳实习和院系毕业生工作得到妥善安排的“三满意”效果。

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关键词:材料物理性能 电学性能 光学性能 电光转换

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0083-02

《材料物理性能》在材料科学与工程专业中具有传承基础、步入专业的核心价值。在光电子技术高速发展和全面普及的今天,材料电学性能、光学性能、以及电光转换特性实验毫无疑问在该课程的实践教学环节中占有举足轻重的地位。据作者所知,目前出版的有关书籍中和教研论文方面还很少涉及到电光转换特性方面的实验,作者在《材料物理性能》课程中作了探索性尝试。

1 实验设计

有关材料与器件中的电学性能、光学性能、以及二者之间的相互转换特性及其应用等方面的理论和工艺,通称为光电子技术,材料电学性能与光学性能紧密相连、相辅相成。因此,考虑电光转换特性如转换效率,驱动电压、驱动电流、发光光谱、发光亮度、发光色度等需充分考虑材料的综合性能和器件的结构优化设计。基于此我们提出以多层功能薄膜材料构建电致发光器件来设计材料的电学性能、光学性能、以及二者的转换特性方面的创新性综合实验。具体的实验设计步骤如下。

(1)电致发光器件设计与机理分析。

电致发光是利用材料的光电功能特性,将电能直接转换为光能的过程。其基本工作原理是从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层中复合形成激子并以光能的形式发出,基本过程大致可以分为以下五个阶段。

①载流子的注入。

电致发光器件在外加电场的作用下,空穴和电子分别从阳极和阴极注入到相应的空穴传输层和电子传输层。

②载流子的传输。

空穴和电子分别从空穴传输层和电子传输层中移动并向发光层迁移。

③载流子的复合及激子的形成。

空穴和电子在发光层中复合,形成高能量状态(激发态)的激子。

④发光。

激子经过驰豫、扩散等过程其能量以光子的形式发出。

⑤光子逃离器件。

光子穿过薄膜材料及透明电极发射出去。由于薄膜材料和透明导电电极本身的吸收和反射,光能要受到很大的损失。

(2)实验数据记录与分析。

实验的电学性能涉及:驱动电压、驱动电流、以及电功率。实验的光学性能涉及:发光光谱、发光亮度、发光色度、以及光功率。电光转换特性重点要考虑电光转化效率,具体以发光效率(单位电流密度下的亮度)和功率效率(电功率转换成为光功率的效率),对于材料科学和材料物理方面的科研人员倾向于用发光效率来表达,而材料工程领域的科研人员对功率效率更受关注。对于平面型发光光源(面光源)来说,不同视角下的发光光谱特征符合Lambertian分布,因此发光效率和功率效率之间的换算可以用关系式“功率效率=发光效率*π/驱动电压”来计算。发光效率和功率效率都与发光光谱视觉灵敏度有关,光谱峰值位置不同,这两个值有很大的差异。这两种表示效率的方法都是从实用角度出发的,是平板显示、特殊光源、固态照明等领域中表示效率的常用方法,与物理学中的传统量子效率表示方法既有联系又有区别。

将实验的测试数据记录于表1中,根据发光光源的面积、驱动电流、电压、和发光亮度计算出相应的发光效率(cd/A)和功率效率(l m/W)。对于发光光谱的数据记录,画出以光波长为横坐标,以光强度为纵坐标的光谱图,并确定发光峰值波长,典型的蓝光光谱图如图2所示。

2 实验效果与思考

通过电致发光器件实现了材料电学性能、光学性能以及电光转换特性的表征与评价。还可以继续思考和理解以下几个问题加深对知识的系统理解与综合运用。

(1)分析影响发光光谱、发光亮度和发光色度测试的因素主要有哪些?

(2)如何根据发光光谱计算出发光亮度和色度?

(3)如何根据发光光谱、驱动电压和电流计算量子效率?

3 结语

通过在《材料物理性能》实验课程中开设电光转换特性综合实验,使学生深入理解材料电学性能、光学性能、以及电光转换特性之间的关联性。同时也增加了学生的学习兴趣,将理论知识与实验实践紧密结合起来,进一步贴近了实际应用。本文为目前大学本科《材料物理性能》实验课程的开设和教学模式提供了重要参考价值。

参考文献

[1] 龙毅.材料物理性能[M].中南大学出版社,2009.

[2] 马南钢.材料物理性能综合实验[M].机械工业出版社,2010.

[3] 陈国华.功能材料制备与性能实验教程[M].化学工业出版社,2013.

[4] ZHANG Xiao Wen.Colour tunability of blue top-emitting organic light-emitting devices with single-mode resonance and improved performance by using C60 capping layer and dual emission layer,J.Phys[J].D: Appl. Phys.,2009,42(14):145106.

[5] 李文连.有机电致发光的效率[J].液晶与显示,2001,16(2):120-123.

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特色专业是办学思想、科学研究、培养模式等方面具有较高声誉、个性风貌的专业,是教育目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量等方面具有较高的办学水平,已产生较好的办学效益和社会影响,是“人无我有,人有我优,人优我精,人精我新”的个性化专业。2007年至2010年,教育部、财政部先后分批在全国本科高校立项建设了3376个特色专业建设点(涉及特色专业310个),清华大学、浙江大学、南方医科大学、上海交通大学、首都医科大学、东南大学、清华大学、东北大学(自筹)、湖北科技学院、西安交通大学、天津大学等10所高校的生物医学工程专业是其中的特色专业建设点之一[1]。

(一)研究对象的选择

我国现有127余所高校从事生物医学工程专业本、专科人才培养工作,其中96余所为综合性或单科性理工类院校,31所单科性医科院校。所有院校专业课程体系结构中都开设了人文社科课程、医学类基础课程、理工类基础课程、工程类核心课程及其与其相关选修课程,不同院校在学分、学时与实施上有着不同程度的侧重。一般来说,多数综合性或理工类高校偏向于电子类、计算机类等理工方向,多数医科类高校侧重于生物材料与生物力学、影像工程、医学物理、医学仪器等领域。本研究以南方医科大学与湖北科技学院为例,对生物医学工程专业课程体系进行比较分析。

(二)研究资料的来源

湖北科技学院的研究资料主要来源于原咸宁学院教务处编印的本科人才培养方案(2010年版)和学院主页及其它查询调研;南方医科大学资料来源于该校提供生物医学工程专业培养方案的电子版及其该校专业建设点主页。

(三)主要研究方法

基本研究方法参照作者前期生物医学工程专业课程体系研究的思路[2],收集研究文献材料采用系统研究法、比较法、统计法对院校学科专业、课程设置多维要素质点,进行多方面的比较分析,找出特点和存在的问题,以提出课程体系改革与优化措施和建议。

二、南方医科大学生物医学工程专业本科课程体系

(一)生物医学工程专业本科背景简况

南方医科大学(以下简称南医大)生物医学工程专业本科及其相关专业有医学影像工程、医学信息工程、医学仪器检测、医学物理、电子信息工程和计算机科学与技术等专业办学方向,还有“卓越工程师培养计划”。2007年获教育部高校第一类特色专业建设点,并建设有国家级精品课程1门、省级精品课程和研究生示范课程多门,出版国家级教材多部,多次获得广东省教学成果奖。

(二)课程体系的核心课程群

主干学科是生物医学工程;主要课程包括高等数学、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、C语言与程序设计、人体解剖学、生理学、信号与系统、医学传感器、医用X线机原理、CT成像原理与技术、MR原理与技术、医疗器械质量体系与法规、医学电子仪器原理等。

(三)本科毕业生的就业方向

课程体系中的主要课程决定毕业生未来的就业岗位和就业方向,毕业生的就业方向主要是在医疗仪器的质量技术监督部门、医疗仪器检测机构、医疗仪器企业的研发机构、三甲医院的设备中心、生物医学工程及相关学科的科研单位从事仪器检测、生产研发和质量控制等工作,也可以攻读本学科或相关学科的硕士学位。

(四)生物医学院工程专业的课程结构

课程体系结构分为政治理论与人文素质课程、公共基础课、学科基础课、专业课四段式课程构架模式。课程总学分/总学时为14分/2644学时,理论课与实验实践学时比例为2183:461/1:0.21。必修课与专选课学分比例是104:45/1:0.43,学时比例是1820:824/1:0.45。

(五)集中实践训练环节

南医大集中实践训练折合成32周,1280学时,其中模电课程设计1周,40学时;模电课程设计1周,40学时;医疗仪器综合课程设计2周,80学时。毕业实习4学分,160学时;生产实习4周,160学时;毕业设计(论文)14周,560学时;军训与劳动2周,80学时;创新课程4学分,160学时。

三、湖北科技学院生物医学工程专业本科课程体系

(一)生物医学工程专业本科背景简况

湖北科技学院(以下简称湖科院)生物医学工程专业本科及其相关专业方向有医学仪器、医学影像工程、医学物理、医学信息工程、听力学、眼视光学、医学信息工程(注:医学信息工程、眼视光学、听力学方向没有正式纳入人才培养计划实施)等6个培养方向。2007年被评为省级品牌专业,2009年获教育部财政部高校第一类特色专业建设点。近年来出版医用传感器、医疗器械营销实务等10余部国家级规划教材,多次获得湖北省部级、教育厅教学成果奖。

(二)课程体系的核心课群

主干学科生物医学工程的主要课程包括高等数学、普通物理学、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理、医学图像处理、基础医学概论、医用传感器、医用检验仪器、医学影像仪器、微机在医学仪器中的应用等。

(三)本科毕业生的就业方向

本科毕业生的就业方向主要是二级以上医院、其他医疗卫生保健机构、医疗器械公司从事医疗仪器、设备使用维护与维修,仪器设备管理,医疗器械营销策划与推广,也可以攻读本学科或相关学科的硕士学位。

(四)生物医学院工程专业的课程结构

课程体系分为通识教育课(通识必修课、通识选修课)、学科基础必修课、专业课(专业必修课、专业选修课)三段式五层次课程构架模式。课程中总学分/总学时为158学分/2810学时,理论课与实验实践学时比例为2200:475/1:0.22;必修课与专选课学分比例是117:42,学时比例是2180:630/1:0.34。见表2。

(五)集中实践训练环节

湖科院集中实践训练共47周,其中专业实习26周,毕业设计(论文)10周,就业实践8周,军训3周;而劳动教育,医学仪器等课程、模电、数电课程设计教研室分散实施,没有载入训练周,这也是与南医大的不同之处。

四、生物医学工程专业本科课程体系的比较分析

(一)专业课程体系架构的比较分析

南医大生物医学工程专业本科课程结构由政治理论与人文素质课程、公共基础课程、学科基础课程、专业课程四段式课程构成。公共基础课程只开设必修课,其他每段课程均开设必修课、选修课,段内必修课与选修课交织在一起。而湖科院本科专业课程结构是由通识教育课程、学科基础课程和专业课程三段式、五层次课程结构组成。学科基础课程只开设必修课,通识教育课程、专业课程均设有必修课、选修课两层次。南医大没有开设医用化学、电子工艺实习,是为数不多的院校,未开设医用化学课程显示远离生物与高分子材料类。将高等数学、大学物理学列入公共基础课程,可能是因为该校属于单科性医科院校,将其列入所有专业的公共课之故。南医大公共基础课程没有选修课,湖科院是学科基础课程未开设选修课。这意味着在公共基础课、学科基础课段建立大一统具有相对稳定性的课程教育平台,有利于实现大基础、宽口径、后分流的人才培养模式选择与创新,适合于发展专业培养方向,南医大更能体现出平台宽口径。

(二)课程体系学分、学时分配的比较分析

1.专业课程总学分、总学时比较分析。两院校生物医学工程专业课程总学分/总学时,理论课与实验学时比例分别见表1、表2,通过比较可以看出,湖科院学分、学时、理论课与实验学时比例分别高出南医大分/166学时,比例高出1:1:0.07,但差异相差无几。两校分别与上海交通大学生物医学工程专业课程学时比较,总学时1831学时,实验课学时为243,占总学时13.3%[3]。两校均高于上海交大,这数据显示出211工程大学人才培养既重理论教学,又重实践研发、自主学习之缘故。2.必修课与专选课学时比较分析。选修课是课程结构中的重要组成部分,是对必修课的优化和适时、适宜性补充和调节,弥补人才培养方案中课程内容的不足,调和、衔接课程内容的顺序性,适应市场与社会发展的需要。南医大必修课与选修课学分、学时比例分别是1:0.43、1:0.45,而湖科院是1:0.34、1:0.34。数据显示,南医大选修课学分、学时比例高于湖科院而偏高的现象,且选修课偏重于学科基础课程和专业课,容易造成学科、课程与教材建设方向性不明,建设稳定性差。由此建议,开设选修课学时数应以不超过必修课的10%为宜,有些课程还可以专题讲座的形式进行[4]。3.学科基础课程学分、学时分配比较分析。学科基础课程学分、学时分配数据从表1、表2看出,学科基础课开设门数、学分、学时及理论与实践学时的比例,与全程教学课程总学分、学时基本平行,基本上分析内容要素都是湖科院高于南医大,只有一项有意义的数据是理论与实践学时的比例差异性大,湖科院高出南医大的1:0.13,显示出湖科院在学科基础课程教学中重实践教学,着重培养学生的基本技能。这种差异性说明,从总体上看湖科院更重视实践教学,反映出其是综合性院校,涵盖医学、理学、工学等十大学科门类,组建17个教学院部,给实践教学创建了良好条件和宽厚的共享资源。4.医学课程学时比较分析,课程体系中医学课程开设情况与比较。南医大开设医学课程4门,总学时是212学时,分别是人体解剖学、生理学、病理学和临床医学概论。湖科院开设医学课程也是4门,总学时是297学时,分别是基础医学概论(解剖、生理、生化)和临床医学概论。从学时比较看,湖科院医学课程学时高出南医大85学时,高出率约占9%。值得讨论的问题是南医大是单科院校,医学基础条件好,该偏医的却偏工;而湖科院是综合院校,有较强的理工教学条件却偏医。两校与赵娜等人报道的“医学院校开设的医学基础课程比例高于理工院校的论点不相符合[5]。从邓军民等人报道资料看[6],首都医科大生物医学工程学院开设的医学课程有6门共472学时,远高于同类的南医大260学时,也高于综合类的湖科院175学时。

(三)专业课程与就业方向比较分析

从课程与就业的关系看,从整体上讲,主要课程设置要面向市场、面向社会,在很大程度就决定、支撑着就业方向、就业岗位。两院校对就业方向总体的表述是在医疗仪器的质量技术监督部门、医疗仪器检测与研发机构、医疗卫生机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、医疗器械公司等单位从事专业技术工作。而南医大就业方向偏重仪器设备的检测、质控与研发,而湖科院则偏重于仪器、设备的使用与维护,医疗器械公司从事仪器设备营销策划。

(四)集中实践教学环节比较分析

实践教学环节是集中培养学生动手能力的主要措施。南医大集中实践训练32周,与湖科院集中实践训练47周相比,从总体上少15周,由于集中实践教学环节各校各异,比较的实际意义不大。但要说明的要素是,湖科院的医学仪器类、模电、数电等课程设计在操作层面上由教研室分散安排,生产实习实际上是名义,也未开设创新课程。而两校的共性不足是实践教学环节都没有开设工程实践(金工实习)训练课;南医大未开设电子工艺实习课,开设电子工艺实习的湖科院也没有做好集中训练。实质上两校集中实践教学环节均不符合高校工科类人才培养的基本要求和标准。

五、创新专业人才培养方案,优化课程体系目标的建议

通过专业课程体系比较分析,参照生物医学工程专业人才培养的实际需要,引导建立国家专业本科教育标准,特色专业建设质量工程评估,配合专业认证制度与任务为载体的课程体系,提出以下几点建议。

(一)坚持办学理念创新,探究专业培养前沿,明确专业培养目标

理念创新与目标要求可参照东北大学生物医学工程专业培养目标,拟综合利用中外优秀的办学资源,发挥国内外企业、集团公司的科研、教学和市场优势,实现“产、学、研”合作与合作教育,培养适应生物医学工程学科前沿的科技领域发展需要,精通专业基础理论、专业知识与技能,具有创新意识、创造能力的高级专门人才。此外,高校可利用专业教育教学资源条件探索与完善“卓越工程师培养计划”、“生物医学工程本科专业文科学士培养计划”。

(二)深化课程体系改革,优化课程构架

第一,课程体系改革宜突破传统三段式课程结构,建议建立新三段式九层次课程结构,每段课程开设必修课和选修课,以西安交通大学生物医学工程专业课程体系为例,通识教育课程分为思想政治教育、国防教育、大学英语、计算机等公共基础通识教育课程;学科教育课程分为基础科学教育课程、专业主干课程、专业课程;集中实践教学分为毕业设计、课程设计、工程实践、课外实践(社会实践、科技与竞技活动)[7];第二,未来的任务是积极探索面向市场营销方向的生物医学工程本科专业文科学士培养方案,其专业课开设医疗器械管理、经济、营销类课程,学时不少于总学分、总学时的35%—40%;三是学习清华大学,结合本校特点探索夏季小学期制,满足学生个性化课程选修,拓展实践的时间、空间,采用多元教学及实践活动设计。

(三)优化课程体系,规范课程主导原则

课程体系设置可参照浙江大学生物医学工程专业课程设置计算机与网络技术、电子电路设计、传感器与及仪器设计、信息与图像处理、生命科学类等五大模块[8]。要求在课程体系结构、内容之间应该设置合理比例,淡化学科自身的重要性,打破学科界限,避免体系出现较大的偏颇局面,也应避免面向市场、就业岗位的选修课而冲淡学科基础或主干课程,对开设的选修课一定要突出个性化。鼓励将学科前沿的新知识、新技术、新成果快速引入主要课程内容中,拓宽学生的知识新视野。

(四)谋划课程体系策略,适应控制学时比例

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[关键词]材料物理;专业特色;学科平台

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)07-0112-02

武汉工程大学材料物理专业于1999年筹建,2000年开始招生,2010年成为首批入选 “湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划”的专业之一。在10多年的建设中,学校坚持“加强基础,拓宽口径,重视实践,培养能力”的建设思路,充分突出专业特色,努力提高办学水平和人才培养质量,现专业建设已经步入良性发展阶段。总结专业建设过程中的一些经验与教训,可以为专业今后更好地发展提供借鉴。

一、专业建设要体现特色

1998年,教育部颁布新的本科专业目录,材料物理为新设置的专业,是物理学与材料科学的一个交叉学科,属材料科学与工程一级学科。许多高校将相近的专业,如金属物理、材料科学、应用物理等专业改名为材料物理专业。这样虽然专业名称相同,但专业的内涵并不完全相同。发挥各自的优势和特色是各校专业建设的重点。这就要求各高校既要在大专业的口径下对人才进行全面培养,又要把各自原有的特色发扬光大。[1] [2]1999年武汉工程大学(以下简称“我校”)申报材料物理专业,其中就面临着专业如何建设、如何和其他高校差异化培养人才、如何体现特色等一系列问题。走访已有专业的知名高校,吸收他们成功的办学经验,既可以为我们提供借鉴,也能避免和这些知名高校的同质竞争。通过调查我们发现,当时国内材料物理专业基本上都是由同类专业转变名称而来,其仍然延续原来的办学方向,大部分还是以服务于传统产业为主。

根据调研结果,结合我国正处于经济转型时期,新材料、新产业正不断出现的实际情况,我校材料物理专业选择在学校“等离子体化学与新材料重点实验室”建设发展的基础上,以等离子体技术和薄膜材料为特色,服务于新型产业,实现差异化培养,避免同质竞争,为后续发展提供发展空间。

二、专业建设依靠一个学科平台,背靠一个行业

国内专业设置一般有两种情况,一类是先有学科,在学科建设的基础上进行专业建设,专业发展后劲足。一些名牌高校学科建设基础好,师资和实验条件也比较好,基本是按这种模式建设。另一类是先有专业,然后进行学科建设,很多新办高校都属于这种情况。这就存在许多问题。首先是师资力量缺乏,特别是高层次师资缺乏,其现有师资基本上是从不同专业转岗而来。其次,专业实验室尚未建立,实验资源匮乏,未能与相关企业建立良好的合作平台,导致学生缺乏良好的实践机会。再次,学生毕业论文由于没有学科支撑,选题方向杂乱,毕业论文质量难以得到保障。可见,学科平台建设对专业建设顺利进行有着至关重要的作用。本专业依托湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,为专业发展提供师资及实践教学平台等多种支撑,并且由于实验室研究方向面对新型产业,客观上也为专业发展烙上了不同于其他学校的特色――等离子体技术与薄膜材料。

另外,专业建设还必须背靠一个行业。因此,有必要针对行业特点设置一些专业课程。由于国内外教育体系差异较大,国外大学实行全面的素质培养,学生知识面宽,但具体到点的深度不够。比如国外某大学工程学院材料方向只学习材料基础知识,并不分无机、有机,没有涉及高分子、金属、无机非金属等方向的具体课程。国内高校如果照搬,很多学生毕业后找工作就会觉得无所适从。因为国内企业对人才需求有具体到点的知识要求,比如金属行业企业不会招聘没有学习金属学方向课程的毕业生。国内有些高校的材料物理专业学生就业困难,其中一个重要原因就是学校仅针对物理学与材料科学领域设置课程,学生学习的知识面宽但具体的针对性不强。因此,我校材料物理专业人才培养虽然定位于等离子体技术及应用和功能薄膜材料方向,但具体到培养方案,主要还是针对光电信息材料、新能源材料、光学薄膜材料等行业设置专业课程。

三、课程体系要与生源相匹配

专业建设之初,由于专业教师都是来自于国内重点大学,学校在制定培养计划时不可避免的受到这些高校的影响。比如物理课程,国内重点大学材料物理专业几乎都是按照力学、热学、电磁学、光学等分类教学,我们也照着设置。但在随后的教学过程我们中发现,学生普遍反映学习难度大,难以接受。我们也曾请985高校的教师来授课,但效果也一样,这说明不是教的问题,还是课程难度与生源不适应的问题。随后我们调整培养计划,将这些课程合并为普通物理学,与其他专业学生一起上,这样问题就解决了。由于普通高校与985、211这类高校在生源质量上存在很大差别,人才培养侧重点也不应该一致。基于此,学校顺应时展,遵循人才培养规律,并结合自身特点,进行了人才培养模式改革,于2009年提出以“三实一创” (“三实”指实训、实验、实习,“一创”指创新)为核心的应用型人才培养模式改革计划。[3]这样做目的是培养基础扎实、知识面宽、实践创新能力强的应用型高级工程技术人才。材料物理专业也根据学校办学精神,对课程体系和实践教学环节进行了重大改革,将原来分散在各个课程中的实验课程进行整合,重新规划实验体系,开设单独的实验课程,制定统一大纲,整合并适当更新实验内容,使实验体系更加完备,并与实用化紧密结合,侧重于培养学生的动手能力。同时适量减少理论课程,适当弱化、减少公式定理的推导过程,重点将理论意义和作用与应用密切联系起来,培养学生对知识的综合应用能力。2010年,湖北省教育厅为促进高等教育与经济社会发展紧密结合,引导高等学校主动适应经济发展方式转变和经济结构调整,优化人才培养结构和资源配置,深化人才培养模式改革,实施了湖北省战略性新兴(支柱)产业人才培养计划。[4]材料物理专业成功入选后,我们对课程体系又进行了改革,实行3+1模式,即3年理论教学,1年实践教学,实践教学有将近一半的时间在合作企业进行。这强化了办学与市场结合度,培养的人才更加符合市场需求。

四、结束语

以上措施的实施,保证了学校人才培养的质量。近几年本专业学生获得过全国大学生科技竞赛“挑战杯”三等奖1项,湖北省大学生科技竞赛“挑战杯”二等奖1项,获得“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛一等奖1项,全国大学生数学建模竞赛湖北省一等奖2项,二等奖2项;学生毕业论文整体水平较高,毕业论文获湖北省优秀学士学位论文数占毕业生总数的近10%,就业率一直保持在90%以上,考研上线率约30%。依托学科平台和优势,突出人才培养特色,人才培养科学定位是材料物理专业办学成功的关键所在。

专业建设是一项长期性的、持续不断的工作。在今后的工作中,我们还要根据市场需要、国家及省市政策以及学生反馈意见不断完善专业建设,以学科发展观去认识专业发展规律,不断更新教育观念,积极开展教学研究,努力推进教学改革,并始终注重培养学生的工程素质与实践动手能力,创新人才培养的模式,培养市场需要的应用型创新型人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 武汉理工大学材料物理专业培养方案.

[2] 中南大学材料物理专业培养方案.

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自学考试时间

辽宁朝阳2020年上半年理论课考试时间为4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各专业考试课程和时间安排详见(附表四、五)。2020年上半年实践环节考核和论文答辩的时间由各主考学校确定,各专业实践环节考核课程及时间安排详见(附表六、七)。

停考专业和遗留问题处理

(一)停考专业

1.能源管理(专科和独立本科段)专业自2017年下半年起停止接纳新生报名,2020年下半年起不再安排课程考试。

2.会计、会计(会计电算化方向)、护理学、船舶与海洋工程(航海技术方向)、船舶与海洋工程(轮机工程方向)、法律、日语、机械制造及自动化(数控加工方向)、焊接、视觉传达设计、广告、环境艺术设计、饭店管理和信息管理与信息系统等14个专科专业和电厂热能动力工程(应用本科)、数控技术(应用本科)、园林(应用本科)、计算机器件及设备(应用本科)、英语、物流管理、日语、石油工程、机电一体化工程、采矿工程、珠宝及材料工艺学、模具设计与制造、广告学、旅游管理、工业工程和新闻学等16个本科专业自2018年上半年起停止接纳新生报名,2021年上半年起不再安排课程考试。

3.艺术设计(人物形象设计方向)1个专科专业和服装设计与工程(应用本科)、营养、食品与健康、应用化学、机电设备与管理(矿山方向)、电子信息工程和教育技术等6个本科专业自2018年下半年起停止接纳新生报名,2021年下半年起不再安排课程考试。

以上停止接纳新生报名的39个专业的专业代码和专业名称不进行调整,仍按照原专业名称和专业代码报名考试及办理转考、免考和毕业,2021年下半年起停止颁发毕业证书。

(二)停考专业遗留问题处理

停考专业停止安排课程考试后,该专业的考生可按下述办法选择遗留问题处理方式:

1、停考专业中未合格的课程,可选择其它专业中名称和课程代码相同的课程进行考试。

2、停考专业中,尚有二门以下(含二门)理论课没有合格成绩不能毕业的,可自主选择自学考试其它原则上相近专业的相关课程参加考试,取得原专业考试计划规定的课程门数和学分即可按原专业申请毕业,最后办理毕业时间为2021年6月30日。

3、停考专业中,尚有二门以上理论课没有合格成绩不能毕业的,可按自学考试相关规定转入其它专业参加考试,取得专业考试计划规定的合格成绩后,按照转入专业申请毕业。

开考专业

专科专业:汉语言文学、英语、连锁经营管理、汽车检测与维修技术、数控技术、机电设备维修与管理、文秘、学前教育、计算机应用技术和物联网应用技术等10个专业。

专升本专业:汉语言文学、旅游管理、电子商务、计算机科学与技术、动物医学、电气工程及其自动化、软件工程、视觉传达设计、机械设计制造及其自动化、市场营销、动画、土木工程、护理学、药学、中药学、眼视光学、公安管理学、社会工作、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、自动化、交通运输、人力资源管理、汽车服务工程、学前教育、环境设计、数字媒体艺术、小学教育、国际经济与贸易、金融学、船舶与海洋工程、会计学、工商管理、工程管理、法学和物联网工程等36个专业。

根据《教育部办公厅关于印发〈高等教育自学考试专业设置实施细则〉和〈高等教育自学考试开考专业清单〉的通知》(教职成厅〔2018〕1号)文件精神,我省制定了《2018年辽宁省高等教育自学考试专业调整工作实施方案》,从2018年下半年起,开考的专业全部调整为《高等教育自学考试开考专业清单》(已下简称《专业清单》)内专业,原开考专业不在《专业清单》内的,专业调整后全部取消,并停止接纳新生报考,2021年下半年起停止颁发毕业证书。专业调整对照情况详见(附表一、二、三)。专业调整后,原本科专业“第二学历”专业计划文件已不适用,2018年下半年起停止接纳新生报考“第二学历”,不再按照“第二学历”专业计划给新生办理课程免考。

旅游管理、电子商务、市场营销、人力资源管理、金融学、会计学(AB计划)和工商管理(AB计划)等九个专业,按照教育部文件要求,计划中增加公共政治课“基本原理概论”(课程代码:03709)。2019年下半年起报考该九个专业的新生,须考“基本原理概论”(课程代码:03709)。符合《辽宁省高等教育自学考试学历认定和课程免考实施细则》(辽招考委字〔2009〕21号)要求的考生,可以申请课程免考。

附表四:辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表(开考专业)(点击链接查看)

附表五:辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表(停考专业)(点击链接查看)

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自学考试时间

辽宁抚顺2020年上半年理论课考试时间为4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各专业考试课程和时间安排详见(附表四、五)。2020年上半年实践环节考核和论文答辩的时间由各主考学校确定,各专业实践环节考核课程及时间安排详见(附表六、七)。

停考专业和遗留问题处理

(一)停考专业

1.能源管理(专科和独立本科段)专业自2017年下半年起停止接纳新生报名,2020年下半年起不再安排课程考试。

2.会计、会计(会计电算化方向)、护理学、船舶与海洋工程(航海技术方向)、船舶与海洋工程(轮机工程方向)、法律、日语、机械制造及自动化(数控加工方向)、焊接、视觉传达设计、广告、环境艺术设计、饭店管理和信息管理与信息系统等14个专科专业和电厂热能动力工程(应用本科)、数控技术(应用本科)、园林(应用本科)、计算机器件及设备(应用本科)、英语、物流管理、日语、石油工程、机电一体化工程、采矿工程、珠宝及材料工艺学、模具设计与制造、广告学、旅游管理、工业工程和新闻学等16个本科专业自2018年上半年起停止接纳新生报名,2021年上半年起不再安排课程考试。

3.艺术设计(人物形象设计方向)1个专科专业和服装设计与工程(应用本科)、营养、食品与健康、应用化学、机电设备与管理(矿山方向)、电子信息工程和教育技术等6个本科专业自2018年下半年起停止接纳新生报名,2021年下半年起不再安排课程考试。

以上停止接纳新生报名的39个专业的专业代码和专业名称不进行调整,仍按照原专业名称和专业代码报名考试及办理转考、免考和毕业,2021年下半年起停止颁发毕业证书。

(二)停考专业遗留问题处理

停考专业停止安排课程考试后,该专业的考生可按下述办法选择遗留问题处理方式:

1、停考专业中未合格的课程,可选择其它专业中名称和课程代码相同的课程进行考试。

2、停考专业中,尚有二门以下(含二门)理论课没有合格成绩不能毕业的,可自主选择自学考试其它原则上相近专业的相关课程参加考试,取得原专业考试计划规定的课程门数和学分即可按原专业申请毕业,最后办理毕业时间为2021年6月30日。

3、停考专业中,尚有二门以上理论课没有合格成绩不能毕业的,可按自学考试相关规定转入其它专业参加考试,取得专业考试计划规定的合格成绩后,按照转入专业申请毕业。

开考专业

专科专业:汉语言文学、英语、连锁经营管理、汽车检测与维修技术、数控技术、机电设备维修与管理、文秘、学前教育、计算机应用技术和物联网应用技术等10个专业。

专升本专业:汉语言文学、旅游管理、电子商务、计算机科学与技术、动物医学、电气工程及其自动化、软件工程、视觉传达设计、机械设计制造及其自动化、市场营销、动画、土木工程、护理学、药学、中药学、眼视光学、公安管理学、社会工作、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、自动化、交通运输、人力资源管理、汽车服务工程、学前教育、环境设计、数字媒体艺术、小学教育、国际经济与贸易、金融学、船舶与海洋工程、会计学、工商管理、工程管理、法学和物联网工程等36个专业。

根据《教育部办公厅关于印发〈高等教育自学考试专业设置实施细则〉和〈高等教育自学考试开考专业清单〉的通知》(教职成厅〔2018〕1号)文件精神,我省制定了《2018年辽宁省高等教育自学考试专业调整工作实施方案》,从2018年下半年起,开考的专业全部调整为《高等教育自学考试开考专业清单》(已下简称《专业清单》)内专业,原开考专业不在《专业清单》内的,专业调整后全部取消,并停止接纳新生报考,2021年下半年起停止颁发毕业证书。专业调整对照情况详见(附表一、二、三)。专业调整后,原本科专业“第二学历”专业计划文件已不适用,2018年下半年起停止接纳新生报考“第二学历”,不再按照“第二学历”专业计划给新生办理课程免考。

旅游管理、电子商务、市场营销、人力资源管理、金融学、会计学(AB计划)和工商管理(AB计划)等九个专业,按照教育部文件要求,计划中增加公共政治课“基本原理概论”(课程代码:03709)。2019年下半年起报考该九个专业的新生,须考“基本原理概论”(课程代码:03709)。符合《辽宁省高等教育自学考试学历认定和课程免考实施细则》(辽招考委字〔2009〕21号)要求的考生,可以申请课程免考。

附表四:辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表(开考专业)(点击链接查看)

附表五:辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表(停考专业)(点击链接查看)