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关键词:灯光;公共空间;照明
中图分类号:J05 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)09-0159-02
灯光照明设计是建筑与装潢设计的一个重要组成部分,又是最后为建筑增“光”添“彩”的一个重要手段。灯光照明设计的最重要任务就是根据消费者的视觉需求,借助光与影的巧妙调动,修饰和美化建筑物,为人们创造美丽、舒适的视觉环境。
公共空间不仅仅只是个地理的概念,更重要的是进入空间的人们,以及展现空间之上的广泛参与、交流与互动。而公共场所中的灯光功能首先是照明,提供足够的光源。当光线太多时,你就什么也看不见,适当的提供光源使人们视野清晰,反对光暴力的侵袭。
图书馆作为一个公共空间,提供学校师生学习阅读的场所,图书馆内有三类照明,即集中式光源、辅助式光源、普照式光源。
行政大厅位于图书馆第一层,建筑结构采用玻璃幕墙形式,在白天可利用自然光进行室内照明。内部非为左右两个区域,其中一个区域led灯带暗藏在天花板顶部凹槽结构里面,上下两层均为同一造型作为普照式光源。通常它为屋内的主灯,也称背景灯,它能将室内的光源提升至一定的亮度,对整个房间提供相同的光线,所以不会产生明显的影子,光线照到及没有照到之处也没有严重的对比。但是由于它必须和其他的光线一起运用,因此,它不应该很亮,与家中其他光源比较起来,它的亮度最低而另外一个区域的灯源筒灯组合分布进行照明,一般的区域照明在较小的区域内采用的是三点照明。也就是说三盏灯即可,分别为主体光、辅助光与背景光。 如果场景很大,可以把它拆分成若干个较小的区域进行布光。(图1)
检索大厅作为图书馆最常用且最重要的使用区域,检索大厅的吊顶设计和地面的铺设设计相呼应,设计为扇形结构,将圆弧评均分割为几块且均设置凹槽结构暗藏led灯带,加上设置筒灯作为辅助灯具。(图2)
除去吊顶的普照式光源,检索大厅中间部分的背景墙部分,T4灯管透过竹地板镂空刻字的部分印出灯光。从大厅上课是有种字体自然发光的感觉,集中式光源的照度很大,眼睛长时间处于这种环境下,容易感到疲劳,背景墙作为辅助式光源,灯光属扩散性光线,其散播到屋内各个角落的光线都是一样的。(图3)
大厅的普照光源亮度不是最大的,但是在大厅内的装饰材质皆为光面洞石,反光度好。所以整个大厅的光线充足。(图4)
图书馆是学生大学四年自觉学习的场所,空间内的灯光照明还应考虑到学生的视力问题。我们不免会对学生图书馆照明近视眼,这一关系链产生联想。在灯光设计中还应考虑到灯具的维护,墙地面的材料使用,及桌面照度均匀度等。
多功能报告厅(图5):
多功能报告厅可作为会议厅,视频会议厅,报告厅,学术讨论厅,培训厅等。其功能要求报告厅内灯光要求较高。多功能厅的照有应采用多种照明组合设计的方式,同时采用调光装置,以满足不同功能和使用上的需要。图书馆的多功能报告厅装饰照明灯具分为三部分,一是中间部分的主灯。二是主灯led灯带造型且设置膜结构(膜结构透光系数0.8-0.9)。三是周边高亮led灯带,主要作用照亮墙面的辅助灯光,光源明暗可调节。
照明质量,考虑视野内的亮度分布,室内最亮的亮度,工作面亮度与最暗面亮度之比,同时要考虑主体物与背景之间的亮度与色度比。光的方向性和扩散性,一般需要有明显的阴影和光泽面的光亮场合,选择有指示性的光源,为了得到无阴影的照明应该选择有扩散性的光源。避免眩光,光源的亮度不要过高,增大视线和光源之间的角度,提高光源周围的亮度,避免反射眩光。
在公共空间中,公共空间室内灯光设计中,首先要对空间做慎重考虑,因为所有的建筑空间都有其缺点。空间设计就是对建筑设计二次改造,灯光的作用巨大。在灯光设计中首先应明确照明设施的用途和目的,确定适当的照度,照明质量再次应选择光源确定照明方式选择照明器(灯具)及布置位置的确定。
其中的两点我们需更加注意,利用背景照明使空间更具有交互性和人性化。背景照明的光线属于扩散光源,能使整个空间光线柔和,迷人。使空间更加具有亲和性。通常为了获得理想的背景光线,现代的照明一般会利用墙面的反射和天花板的光线(例如,图书馆检索大厅运用光面石材),这样整体空间的光线整体避免产生亮点,也不会产生阴影,从而获得令人满意的灯光效果。
在一个餐桌、艺术品或是某个物件需要强调的时候就要用到重点照明,重点照明采用的是直接照明,主要目的是取得艺术效果,重点照明的设计常常是在光线较暗的空间起强调作用。比如吊灯。通过对灯光的营造可以让空间达到我们需要的效果,情调和氛围。在灯光设计中可根据空间的块面进行设计,由于每个空间的要求不同灯光设计的方案也不同。重点照明多采取直接照明,对于需要强调照明的地方效果很好,但是直接照明的灯光需要少用,采用直接照明的地方多了整个空间会杂乱无章且没有重点。还有一个不可忽视的问题,直接照明对于视力的保护也有一定的关系,应多采用间接照明。
公共空间的使用功能不同,也让空间中的灯光色调不同。例如在餐饮环境中的照明设计,要创造出一种良好的气氛,光源和灯具的选择性很广,但要与室内环境风格协调统一。为使饭菜和饮料的颜色更真,所以选用光源的显色性要好。而图书馆内多要产生安静,静谧的感觉所以多采用冷色调。在保证区域照明的前提下,适当的使用灯光及色调。让整个灯光和空间的交互性增强,是一个融合的整体。
对于公共空间的来说,物品的利用,节能和环保都是公共空间设计所发展的方向。无论是资源的要求还是市场需求或设计发展,都离不开这“环保”的概念。市场需求上的“环保”,可以解释为器材上的环保,就是如何平衡造成污染的各个因素,减少成本的支出。节能这项任务亦是灯光设计师其中一个重要的责任。其中包括:
1、灯具耗电量:造成二氧化碳的产生,增加温色排放。
2、光源寿命/灯具寿命:能够为项目服务的时间。
3、弃置污染:如钨丝或卤素光源,虽然其寿命相对为短,但本身所含物质对环境污染的程度较少。相反,如节能管,寿命相对于卤素等为长,但废弃时,则对环境污染程度较高。大概现时以不考虑投资成本的话,LED将会是较为环保的光源选择。LED在表现效果及节能情况来说无疑是个较好的选择,造价相对来说也会贵些,但未来的趋势是它将代替大部分照明灯具。
4、光源热量:因光源/灯光所产生的热量而增加空调的负荷。
5、光污染:由于产生过度不需要的亮度或光线,作为灯光设计的未来发展方向趋势,应从设计概念,配合灯具的特殊配件,尽量控制光线的投射,将不需要的光线收藏于灯具内,而不是各种光源的无序使用必须考虑到光污染的因素。
图书馆可以看作是学生的工作环境,应着重考虑最佳的视觉舒适性。使灯光成为阅读的助力而非阻力。在公共空间中,人工照明与日光具有同等重要的意义。图书馆建筑外观多采用玻璃幕墙形式,在白天很好的采用日光对室内的人工照明相补充。人工照明既可以补充日光的不足,还可以制造完全有别于日光效果的气氛。
参考文献:
[1]NIPPO电机株式会社编.许东亮译.简洁照明[C].中国建筑工业出版社.
本文基于职业指导普遍存在的问题进行探讨,阐述了职业指导的共同特点和重要性,并论述了其在促进大学生就业工作中的中介、桥梁、引导、导航和援助作用。笔者以广东工程职业技术学院为例,鼓励同学们在企业和学院的支持下,立足自身实际,用所学知识,大胆实践尝试,以就业创业为契机,不断提升自己的创业素质。
对大学生进行职业指导是现实需求
大学生作为我国实现社会主义现代化建设的主力军,其就业问题受到和党政的高度关注和重视。
随着市场经济的发展,目前我国大学毕业的学生数量呈现递增状态,然而就业市场发展还不够完善,加之学生自身的原因,大学生实现就业越加困难。因此,针对目前市场的情况和大学生自身的实际情况,在高职院校中开展对他们的就业指导,无论是对高等教育事业的发展还是社会和谐稳定发展都具有积极的意义。
职业指导在促进毕业生就业工作中的价值
职业指导在促进高职院校毕业生就业工作中的价值和意义,主要体现在以下几个方面。
1.职业指导起着传递职业信息的桥梁作用
通过职业指导,能够帮助毕业生和用人单位架起沟通的桥梁,促进信息顺畅沟通。在这个过程中,职业指导人员事先采集和加工毕业生的求职信息,并将其职业信息传递给毕业生与用人单位双方。学生可以按照相关的就业信息来进行从业选择和职业规划调整,用人单位也可以通过求职者的求职意向等相关信息,对招聘信息和计划进行适当的调整,从而有效促进毕业生就业和用人单位找到适合的人才。
2.职业指导起着帮助大学生树立正确就业观的引导作用
当今,大学生从大一开始就处于职业准备阶段,如从选择专业到专业学习、课外活动的组织与参与等。从一定意义上讲,当代大学生兼具学生准职业者的双重身份。职业指导是针对学生在入学直到毕业所面临的就业择业问题而展开的课程教学,通过职业指导能帮助学生培养积极的就业理念,增强学生的职业素养,最重要的是让学生知道自己的专业需要学习哪些知识,毕业后想要从事的职业,以及怎样应对择业和就业中出现的问题。
3.职业指导起着帮助大学生提升综合素质的导航作用
职业指导可以帮助大学生进行正确的职业生涯规划,从而树立正确的求职目标,根据目标采取有实效性的策略,提高就业竞争力。大学生通过制定恰当的职业目标选择适合自身发展的培训项目,有利于学生提升自身综合素质,在这个过程中,职业指导起着导航作用。
另外,职业指导也起着促进就业困难群体顺利就业的援助作用。
大学生就业的现状
1.学生综合素质较差,不能很好适合岗位需求
有部分学生补考课程多,毕业时拿不到毕业证,专业知识匮乏;还有一部分同学专业知识勉强通过,能够拿到毕业证,但专业技能较差,平常没有一定的兼职和工作经验,实践操作能力有待提高;更有一部分同学意志力不强,往往不能吃苦耐劳,在择业就业过程中眼高手低不切实际,就业目标脱离实际,不理性。
2.心理问题导致的就业困难
就业困难的同学很多都会有各式各样的心理问题,如不自信、依赖及盲从等。有些同学害怕与他人竞争,对自己的就业能力不自信,不善于向用人单位推销自我,展示自身风采,不敢与用人单位积极交流与沟通。
3.学校教育问题
笔者学校现有专业和专业方向60多个,且经常变换,有些专业设置和培养模式与社会需求错位。还有很多专业实训设备欠缺,教授知识落后于现今的行业状况,不能适应职业的需求。
4.就业市场因素
首先是我国的人才市场供求失去平衡性。随着高校的扩招,市场的发展尚需一定时间才能消化不断增长的高校毕业生数量,这将导致出现部分大学生就业难的局面。近年来笔者学校学生人数由5千多人迅速扩展到1万多人,大学生就业难度明显增加。其次是市场缺乏有效监管,在市场运行当中,部分用人单位对岗位提出了各种各样的需求,有些要求明显带着歧视性和局限性。
学校在促进毕业生就业工作中的措施
1.实行校企“六个合一”举措
比如电梯工程技术专业,自从2007年起,笔者学校就与迅达(中国)电梯公司进行了校企合作,开展电梯工程人才订单培养计划,形成了“校企双主体、工学六合一”即学校育人与企业发展合一、产学合一、做学合一、车间与课室合一、老师和师傅合一、校园文化与企业文化合一等多样化人才培养模式。
2.实行创业指导推就业举措
比如,笔者学校依托广州市现代办公设备行业商会成立了创业学院,建成了校内创业孵化基地。在这个基地中我们培育了十多项创业项目,并建设了大学生创业指导中心和大学生创业实践基地,通过开展丰富多彩的创业实践活动来提升大学生的就业意识,从而帮助他们毕业后更顺利地就业,从而提高学生的就业质量。
3.实行队伍建设长效化举措
笔者学校同样存在指导师资队伍不稳定和指导经验不丰富等问题,针对这些问题,学校投入资金请专家来校讲学,并指导学校参与就业指导工作的老师考取证书,目前笔者学校高级职业指导师已近200人。
4.实行开设职业生涯教育课和就业指导课举措
从大一的第二学期、大二的第三学期就开设了《就业指导》《职业生涯规划教育》《创业教育》等课程,这类课程在笔者学校是必修课,授课教师都必须考取职业指导师资格证书,同时也要进行就业指导课的说课。
5.实行咨询服务推就业举措
在笔者学校,大学生就业指导办公室为学生提供24小时的电话咨询服务,就业指导专职人员全年开通十条就业专线,为学生提供办理就业手续如何创业和心理调适等服务。除此以外,笔者学校还成立了大学生职业协会,通过组建学生就业联络团队,实现了360度全方位为毕业生提供优质服务。
6.举行顶岗实习工作中表现突出的历届毕业生访谈会
随着科学技术的不断发展,医院的医疗设备也在不断增加,科学的检查治疗手段离不开医疗设备的运用。先进的医疗设备不仅和临床的诊断、治疗关系愈来愈紧密,同时也是提高医院医疗技术水平的必备条件。如何适应新形势,做好医疗设备的维护保养、维修工作,保证其安全、高效、高质量的正常使用,是我们每一个医学工程技术人员所要面对的问题。
1 高度重视预防性维修
预防性维修的重点就是对设备进行科学和精细的维护。如何制订维护制度,建立维护方案是做好预防性维修工作的第一步。科学的维护方案和精心的维护工作能够延长设备使用寿命,减少设备故障、保证设备性能、减少维修费用。建立维护方案应根据设备运行状况、操作人员固定性等来制定。
2 有序组织维修工作,使故障设备尽快投入使用
当医疗设备发生故障后,医院的维修部门要及时的调配医学工程技术人员到相关科室进行抢修,尽快修复故障设备,保障临床诊疗工作的正常进行。
2.1 医院的维修部门要做好工作分工 现代医疗设备结构原理复杂,一台先进的医疗设备包含了跨学科、跨部门的知识领域,含有复杂的多层线路板、精密的机械装置、光电检测装备等,要求每一个工程技术人员对每一台设备都能做到“手到病除”式的维修是不大可能的。只有通过技术分工对一些普遍性的存量较多及原理结构相对简单的设备采取由全体维修人员共同维修,而对一些原理结构复杂的大型贵重医疗设备则安排专门的技术人员长期跟踪维修,通过长期的维护保养及维修,使相关工程技术人员逐渐熟悉该设备的使用情况及原理结构,积累维修经验便于日后故障出现及时排查,提高维修效率。
2.2 组织零配件供应库存 根据笔者多年的设备维修经验,组织好设备易损零配件的供应及库存很有必要,它是提高维修效率的重要手段之一。对一些院内存量较多的设备要根据设备的具体情况,做好易损零件及有使用周期限制的配件采购库存,而对一些虽然设备存量较少,但其易损零件在本地难以采购的设备专用零配件也要有计划的采购库存,以备不时之需。
3 加强医疗设备的维护保养
做好医疗设备的维护保养工作是提高设备完好率和使用率,减少故障率,延长使用寿命的有效手段。医院设备科或维修部门要做好计划,根据各种设备的工作原理和工作特点,有计划、有方法,每年1~2次对设备进行维护保养。
了解使用情况,检查使用环境,如湿度、温度、防尘等是否符合要求;检查其安全性能等等,并要做好记录。保养方法具体为:对光学设备的光通道要进行防尘、除污及除霉点;对电子线路板除尘;对碳刷电机部分除碳粉;光电检测部分除尘、除污;机械和传动部分清除锈迹污物和上油;另外还要检查接地线是否接地良好等等。通过维护保养,提高设备的使用寿命,把一些故障排除在萌芽状态。保证其安全、高效、高质量使用。
论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。
本文就其目前发展情况进行分析讨论。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
一、显微镜的发明
“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。
二、影像学诊断飞跃进步
影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。
50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。
医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。
三、介入医学问世
介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。
四、人工器官的应用
当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显着提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。
五、生物医学工程展望
纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。
(一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。
(二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。
(兰州城市学院培黎工程技术学院,甘肃兰州730070)
摘要:构建光学课程的教学新模式,培养大学生的科研创新能力,以适应新升本院校建设教学应用型本科大学、实施高教强省战略的需要,我们从创新教育理念出发,在教学实践中进行了一些尝试并取得了良好的效果。
关键词 :新升本院校;光学;教学新模式;科研训练
DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.06.019
中图分类号:G642.0文献标识码: A 文章编号:1671—1580(2015)06—0044—02
基金或课题:甘肃省教育科学“十二五”规划课题([2012]GSGXG045);兰州城市学院教育教学研究项目(2012-JY-38,2013-JY-16)。
收稿日期:2014—12—22
作者简介:郭中华(1979— ),女,甘肃金昌人。兰州城市学院培黎工程技术学院,副教授,研究方向:光学及光学实验教学。
郑庭海(1971— ),男,陕西延安人。兰州城市学院培黎工程技术学院,副教授,研究方向:教育管理。
经典的光学理论和实验方法在促进科学技术进步方面一直发挥着重要的作用,而光学课程是物理学专业的重要基础课。面向地方经济建设,以应用型本科教育为发展目标,光学课程的教学体系也应转变为以科学素质的教育为主, 注重教育的社会功用,培养知识与技能兼备的高层次应用型人才,形成教学与科研的良好互动。面对现代光学技术的飞速发展、知识体系的不断更新及教学手段的现代化等因素,如何优化课程结构,重新构造课程体系,选取适合于应用型本科教学目标的光学教学内容,改变传统的教学培养模式,焕发传统学科的生命力,培养研究型和创新型人才显得尤为迫切。
结合多年的课堂教学经验以及大量的调研工作,我们以课程体系的改革与创新为契机,构建体现应用型本科院校特点的光学课程教学模式,突出学生创新能力的培养。从教学内容的选取、开放实验平台的建设、加强与周边学科的关联几个方面入手,形成了自己的一些特色,并取得了良好的教学效果。
一、简化经典教学内容,引入学科发展新技术,实现教学内容的现代化
适当引入现代光学知识内容,介绍学科发展的新技术,开阔学生的视野,实现教学内容的现代化,这是光学课程教学内容改革的趋势,[1] [2]对于学生探求基础知识的价值、潜移默化地培养学生的科学素养和思维能力是十分必要的。
对于经典光学的教学内容改革,[3] [4]不应该只是内容的简单扩充,而要把教学内容中最基本的原理和现代光学技术理论中能够相对应的基础知识作为重点,对教学内容进行更新和整合。比如:对光的干涉和衍射现象的原理分析,需要涉及非常复杂的数学过程,这些过程现在完全可以简化,因为利用科学计算程序的数值方法不仅可以进行精确计算,[5]还可以进行数值仿真和模拟,所以只需要讲清图样的分布特点即可;在几何光学部分,简化一些基本原理,诸如费马原理在反射、折射原理中的推导、理想光具组作图法求像和像差原理介绍等,加入以基本光学原理为基础的现代光学技术介绍,如光导纤维及其应用、光电开关、指纹锁、集成光学简介等;对于光的量子理论不宜过多讲解光电效应等学生熟知的现象,而应该从光的本性角度来分析光与物质相互作用的量子光学规律;在现代光学基础部分加入激光技术的发展和应用研究等内容,开拓学生的知识视野。
在教学中渗透前沿科技基础知识,拉近学生和前沿知识的距离。比如:在光纤传光原理中可引入梯度折射率材料的基本理论、自聚焦透镜的成像特征以及光栅光纤传感技术的介绍,[6]指点学生联系光栅、光纤、折射率这几个知识点进行思考,使学生认识到基础知识具有的生命力和反映的时代性,激发学生获取新知识的求知欲,借此机会可让学生查阅资料,了解其相关发展和应用,还可以设计相关的实验项目或创新课题,进行分析或演示等。
二、借助现代教育技术构建开放实验平台,在强调物理概念的同时,构建物理图像,进行素质教育和创新教育
在光学课程的教学中,常存在着理论内容和实验教学的脱节,因此,在课堂教学中应注重相应实验现象的讲解,让学生了解实验装置结构,建立数量级的概念,强调物理概念的同时构建物理图像,可以借助现代教育技术来实现学习资源的优化。依托校园网、高等学校教学资源网和数字图书馆,提供丰富的教学课件、讲义及多媒体素材等,扩大学生知识的信息量,将基础理论、科研进展及光学技术的应用结合起来。
此外,依托丰富的教学资源和当前的硬件设备构建开放实验平台。首先,开放课程实验教学内容,学生可结合自己的学习计划和时间安排选取实验内容、设计实验方案、选择所需的实验仪器,在教师的指导下进行测试和结果分析,充分发挥学习的主观能动性;其次,响应学院实验室开放的政策,开设开放性实验项目,拓展光学、光学实验的广度和深度,启发学生去建立物理图像,由此增加近代光学新知识的引入,增加物理学知识在工业、科技等领域中的应用范例;最后,结合课程实验,启发学生进行课程设计和教学研究,同时,鼓励和引导学生积极参与大学生物理科技作品竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛项目、大学生科技创新项目等科技活动,发挥学生的创造性,这不仅可以使学生了解本专业领域的工程实际问题或学科前沿动态,还有利于学生科学素质的培养。
目前,实验中心已开放多项开放性实验项目,并指导学生撰写和发表相关研究论文多篇,同时,指导学生参与科技创新项目、课外学术科技作品项目,多次获得省级和国家级奖励。这种以团队合作形式进行的实践活动使得学生综合应用所学知识分析和解决实际问题,不仅扩大了学生的知识视野,启发他们的思维,而且通过这些活动培养了学生的设计思想和敢于创新的精神,更重要的是,他们的团队协作能力、交流表达能力等科研素养也得到了有效的提高。
三、深入研究课程内容与周边学科的联系,打开学生的创新思路
能源问题是当今人类致力于开发利用的重点领域,而目前我国可再生能源专业人才自主研发能力薄弱。2006年,我国开始实施的《可再生能源法》明确规定,教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。
我院为了培养能源利用的应用型人才,迎接新能源时代的到来,开设了新能源科学与工程专业。依托其实验平台,我们在光电检测、光电性质研究和光伏技术应用等方面开设了研究性实验项目,从相关科研项目或生活实际需求中提取原料和课题供给学生从事研究,并积极组织学生参加各种交流活动,进行研究性实验。
四、结束语
我们在光学课程方面进行了上述积极有益的探索和改革,提升了课程教学的整体水平,获得了良好的教学效果,学生的动手能力、团队合作能力、综合素质有了明显的提高,很多学生愿意继续深造,报考光学、光学工程方向的研究生。但是课程改革是一项长期的工作,需要从多方面、多层次开展,需要不断地与时俱进,以创新教育理念为出发点,以后可以研究将现代化教学手段的应用与开放式教学相结合;探讨双语教学、讨论指导课等新的教学方式、教学方法的改革;探讨课程群的建设,包括精品课建设、教辅资料建设、加强信息物理基础教育等;引入更加人性化、立体化的考核方式,公平体现学生的学习能力,并对教学效果进行评价,以提高学校人才培养质量和社会服务能力,促进新升本院校整体教育教学质量的提高。
[
参考文献]
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