第一篇：光學工程人才培養(yǎng)的幾點做法論文

摘要：:從光學工程領域的發(fā)展態(tài)勢出發(fā)，指出了光學工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標，具體說明了光學工程專業(yè)人才培養(yǎng)的建設思路和成效，為光學工程培養(yǎng)方案的進一步完善提供一定的借鑒，進一步提升光學工程碩士研究生的社會競爭力。

關鍵詞:光學工程;研究生;培養(yǎng)方案在《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》、《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》、《信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《陜西省推進建設絲綢之路經(jīng)濟帶和21世紀海上絲綢之路實施方案(2015—2020年)》等文件中，強調重點發(fā)展寬帶網(wǎng)絡覆蓋工程、電子信息產(chǎn)品制造業(yè)及現(xiàn)代服務業(yè)、能源光電子技術及其產(chǎn)業(yè)等，并在與光學工程相關的光纖寬帶接入網(wǎng)絡、激光技術與應用、能源光電子技術及其產(chǎn)業(yè)、新型顯示技術及其產(chǎn)業(yè)等領域實現(xiàn)重大突破。為適應國家經(jīng)濟社會發(fā)展的需求，本校逐步優(yōu)化研究生結構，從2015年全專業(yè)招收2名工程碩士，到2017年全專業(yè)招收工程碩士11名。與“寶雞航宇光電顯示技術開發(fā)有限責任公司”、“快速制造國家工程研究中心寶雞創(chuàng)新中心”(即“寶雞高新智能制造技術有限公司”)、“寶雞恒通電子有限公司”等高新技術企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)工程碩士，積極開展“超快光學與光通信技術、光電功能材料與器件、激光技術及應用、光電檢測與顯示技術”等方向的研究工作。多措施構建以利于人才培養(yǎng)的模式和人才培養(yǎng)特色培育的光學工程專業(yè)碩士人才培養(yǎng)體系。加強學科建設，增強自我造血功能，切實深化校企、校校合作，提升服務地方能力與水平，保障光學工程專業(yè)碩士人才培養(yǎng)質量。

一、培養(yǎng)目標與定位

本校工程碩士專業(yè)學位領域自2015年開始招收光學專業(yè)碩士，根據(jù)光學學科發(fā)展趨勢、特點并結合及我國經(jīng)濟社會對光學類專業(yè)技能人才的需求狀況，將光學工程專業(yè)碩士人才培養(yǎng)目標定位為:面向光學工程領域，按照“需求為本、學程分段、突出實踐、分類培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，掌握光學工程領域較為堅實的理論基礎，掌握解決光學工程問題的先進方法和現(xiàn)代技術手段，為國有大中型企業(yè)、高新技術企業(yè)和工程建設部門培養(yǎng)高層次應用型工程技術和工程管理人才。

二、建設具體做法

(一)明確目標定位，突出培養(yǎng)特色

以建設寶雞大學為契機，結合我校的實際情況和國家工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略、陜西省和寶雞市光電產(chǎn)業(yè)對光學高層次人才的現(xiàn)實需求，為國有大中型企業(yè)、高新技術企業(yè)和工程建設部門培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的高層次應用型工程技術和工程管理人才。目前形成了一定的特色:

(1)區(qū)域優(yōu)勢:新型功能材料技術及其產(chǎn)業(yè)、能源光電子技術及其產(chǎn)業(yè)、光纖通信技術及其產(chǎn)業(yè)等為寶雞地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，眾多的光電類企業(yè)為光學工程碩士提供了優(yōu)質的實踐環(huán)境，為產(chǎn)學研合作提供了條件，為工程碩士的發(fā)展提供了難得的發(fā)展機遇。

(2)實行雙導師制:寶雞文理學院聘請光電類企業(yè)具有豐富實踐和教學經(jīng)驗的高級專業(yè)技術人員和校內導師組成導師組，對工程碩士的工程實踐和學位論文進行聯(lián)合指導。

(3)培養(yǎng)特色:在人才培養(yǎng)模式方面，形成了“需求為本，學程分段，突出實踐，分類培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)模式。在校企合作、校校合作聯(lián)合培養(yǎng)方面，形成了“優(yōu)勢互補，資源共享，互利共贏，協(xié)同育人”的聯(lián)合培養(yǎng)特色。

(二)加強校企合作，注重過程培養(yǎng)

積極開展校企合作、校校合作，按照“優(yōu)勢互補，資源共享，互利共贏，協(xié)同育人”指導思想，選擇光電子信息和能源光電子相關領域自主創(chuàng)新能力強、技術和人才密集、具有一定研究生培養(yǎng)經(jīng)驗的大型骨干企業(yè)建立穩(wěn)定的實踐基地，優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，保證工程碩士研究生實踐教學的質量和效果，提升服務地方能力與水平。目前，學校分別與“寶雞航宇光電顯示技術開發(fā)有限責任公司”、“快速制造國家工程研究中心寶雞創(chuàng)新中心”(即“寶雞高新智能制造技術有限公司”)、“寶雞恒通電子有限公司”這3家高新技術企業(yè)簽訂了光學工程專業(yè)學位碩士研究生聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議，建立了研究生聯(lián)合培養(yǎng)的校外實踐基地。學校聘請光電類企業(yè)具有豐富實踐和教學經(jīng)驗的高級專業(yè)技術人員和校內導師組成導師組，對工程碩士的工程實踐和學位論文進行聯(lián)合指導。

(三)完善考核機制，提高培養(yǎng)質量

多措施并舉完善落實陽光招生選拔制度，進一步優(yōu)化研究生生源結構，保證研究生生源質量;積極完善教學考核相關制度，對光學工程碩士專業(yè)學位研究生課程學習評價采用過程性評價與終結性評價相結合的方法進行，落實中期考核、開題報告及學位論文審查制度，提高人才培養(yǎng)質量;嚴格校內外導師的選聘、培訓和考核制度，優(yōu)化導師團隊;完善多層次獎助體系制度，提高光學工程碩士生活水平。

(四)加強平臺建設，提高科研水平

積極提升科研實驗平臺建設，現(xiàn)已建成省級實驗教學示范中心“物理實驗教學中心”、市級科研平臺“寶雞市超快光學與新材料工程技術研究中心”、校級實驗平臺“光電功能材料與器件開發(fā)實驗室”和“現(xiàn)代電子與測控技術實驗教學中心”4個科研實驗平臺，為光學工程研究生培養(yǎng)所必須的實踐環(huán)節(jié)和開展相關科研工作提供了保障。

三、培養(yǎng)成效

基于以上培養(yǎng)理念，本校光學工程碩士研究生培養(yǎng)工作取得了一定的成效。截至目前，光學工程研究生共計發(fā)表科研論文9篇，其中SCI源期刊論文4篇，EI源期刊論文5篇，獲授權國家專利1項。學校積極鼓勵光學工程研究生參加各類國際國內競賽活動和實踐創(chuàng)新活動，兩名研究生獲得第四屆研究生創(chuàng)新成果二等獎和三等獎各1項。綜上所述，針對目前本校光學工程領域碩士研究生培養(yǎng)的幾點做法進行了說明，希望能為光學工程培養(yǎng)方案的進一步完善提供一些有益的幫助，培養(yǎng)高層次應用型工程技術和工程管理人才。

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第二篇：光學工程就業(yè)

首先我先說明一下，傳統(tǒng)光學工程學科的老牌名校并不多，不像其他機械、電子等學校那么多，我是浙大光學工程畢業(yè)的，再給你講我做了解的就業(yè)情況，如果你是一般學校的，你就能有參照性了。

我是光學工程碩士畢業(yè)，目前在某研究所工作，根據(jù)我及從朋友的去處等等所了解的情況來看，光學本科生畢業(yè)的百分之七十基本上都轉行了，有的本科畢業(yè)就去華為或者其他不從事專業(yè)方面的公司，還有的即使在光學領域工作個一兩年也都轉行了，去搞電、通信、單片機等；讀碩士的同學就業(yè)基本上來說跟碩士期間所做的課題有著密切的聯(lián)系，有做軟件的、硬件的、圖像處理算法的、光學設計的、鍍膜的、加工檢測的等等?；旧献鲕浖布募词故悄玫焦夤さ拇T士，工作也是自然轉行了的，圖像處理的算是在做光學方面的圖像處理，半轉行狀態(tài)，光學設計、鍍膜、加工檢測方向的我的同學還是沿著光學的道路繼續(xù)走著。談到研究生的對口企業(yè)，我不得不說光學工程的就業(yè)面相對機械、電子還是非常窄的啊，而且越走越窄，讀到博士更窄了。究其原因，主要是因為國內的光學方向還不夠發(fā)達，搞這個方向的多在研究所，長春光機所、上海光機所、成都光電所、西安光機所、上海技物所、安徽光機所國內只有這幾個研究所是以光學為主的研究所，算是完全對口，本人就是在其中之一里面工作。公司多數(shù)都集中在北京、深圳、上海，杭州、蘇州、成都、西安、武漢也都還有一些光學公司企業(yè)，其他城市幾乎很少了或者沒有。但是機械、電子、電氣呢這些專業(yè)哪個城市都有大把的公司企業(yè)啊。關鍵的是光學的公司基本也都是為廣電產(chǎn)業(yè)服務的公司，很少有利用光學優(yōu)勢專注于發(fā)展自己的方向的公司。比如光學鍍膜公司、光學平臺零件制造公司、光電儀器生產(chǎn)公司、液晶面板生產(chǎn)公司等?？傊痪湓?，對口企業(yè)相比來說還是很少的了。

就業(yè)前景問題呢，橫向上我只能說光學工程可選擇的研究所和公司較少，就業(yè)面顯得窄一些，相比之下不如機械、電子等的好就業(yè)。但是縱向上來看，我碩士的同學基本上也都就業(yè)了，感覺也都還好，進光學研究所和公司的難度也并不比電子和機械大，這么來看其實也都還可以。況且，同學畢業(yè)了有不少去華為的，你既然問到了華為中興這樣的企業(yè)對口不對口，說實話，這種單位招人看的是個人素質，而不是專業(yè)背景，我朋友純搞理論物理的照樣去華為的。在這種考驗素質的單位面前，光學工程和機械、電子等專業(yè)學生機遇是平等的，學光學工程完全不影響你進華為，但重要的是讀研期間你能學到些什么，自我有個怎么樣的提高。

第三篇：印刷光學工程

上海理工大學出版印刷與藝術設計學院印刷光學工程

復試（筆試）參考書目

數(shù)字印前原理與技術： 數(shù)字化印前處理原理與技術 金楊 編著 劉真 主審化學工業(yè)出版社 2006年5月出版

第四篇：光學論文材料

簡介

在早期，主要是基于幾何光學和波動光學拓寬人的視覺能力，建立了以望遠鏡、顯微鏡、照相機、光譜儀和干涉儀等為典型產(chǎn)品的光學儀器工業(yè)。這些技術和工業(yè)至今仍然發(fā)揮著重要作用。本世紀中葉，產(chǎn)生了全息術和以傅里葉光學為基礎的光學信息處理的理論和技術。特別是六十年代初第一臺激光器的問世，實現(xiàn)了高亮度和高時一空相干度的光源，使光子不僅成為了信息的相干載體而且成為了能量的有效載體，隨著激光技，本和光電子技術的崛起，光學工程已發(fā)展為光學為主的，并與信息科學、能源科學、材料科學。生命科學、空間科學、精密機械與制造、計算機科學及微電子技術等學科緊密交叉和相互滲透的學科。它包含了許多重要的新興學科分支，如激光技術、光通信、光存儲與記錄、光學信息處理、光電顯示、全息和三維成像薄膜和集成光學、光電子和光子技術、激光材料處理和加工、弱光與紅外熱成像技術、光電測量、光纖光學、現(xiàn)代光學和光電子儀器及器件、光學遙感技術以及綜合光學工程技術等。這些分支不僅使光學工程產(chǎn)生了質上的躍變，而且推動建立了一個規(guī)模迅速擴大的前所未有的現(xiàn)代光學產(chǎn)業(yè)和光電子產(chǎn)業(yè)。編輯本段發(fā)展

近些年來，在一些重要的領域，信息載體正在由電磁波段擴展到光波段，從而使現(xiàn)代光學產(chǎn)業(yè)的主體集中在光信息獲取、傳輸、處理、記錄、存儲、顯示和傳感等的光電信息產(chǎn)業(yè)上。這些產(chǎn)業(yè)一般具有數(shù)字化、集成化和微結構化等技術特征。在傳統(tǒng)的光學系統(tǒng)經(jīng)不斷地智能化和自動化，從而仍然能夠發(fā)揮重要作用的同時，對集傳感、處理和執(zhí)行功能于一體的微光學系統(tǒng)的研究和開拓光子在信息科學中作用的研究，將成為今后光學工程學科的重要發(fā)展方向。平板顯示技術與器件

平板顯示是采用平板顯示器件輔以邏輯電路來實現(xiàn)顯示的。由于其電壓低、重量輕、體積小、顯示質量優(yōu)異，無論在民用領域還是在軍用領域都將獲得廣泛應用。該方向主要從事發(fā)光與信息顯示前沿科學問題。既包括發(fā)光顯示材料（有機材料、無機材料及其相關復合等材料），又包括諸多（場發(fā)射、等離子體、發(fā)光二極管、液晶及電致發(fā)光等）顯示器件等方面的研究。全光信號處理及網(wǎng)絡應用技術

主要研究光通信網(wǎng)絡、光纖傳感及生物醫(yī)學光子學領域的前沿課題——光分組交換全光網(wǎng)的網(wǎng)絡技術及支撐光分組交換的全光信號處理技術，如光彈性分組環(huán)光纖通信網(wǎng)、全光緩存技術、光開關、光邏輯、光信頭識別、分布式光纖傳感系統(tǒng)、光纖性能在線檢測、光纖技術在生物醫(yī)學光子學中的應用等。光電檢測技術

主要研究先進制造技術、軌道交通等工程領域內各種幾何及物理量的光電檢測機理、方法、技術與實現(xiàn)途徑，并采用各種信息與信號處理方法與技術來獲得各種評價參數(shù)，最終實現(xiàn)對重要零部件與設備關鍵參數(shù)及缺陷的實時檢測與故障診斷，確保其運行安全。生物分子光探測技術

采用先進光電子學技術，以朊病毒、HIV等重要病毒為模型，開展病毒與細胞的相互作用機制、免疫保護機制研究，開展生物大分子的探測、分子相互作用識別等先進技術研究，發(fā)展快速檢測技術。開展新型病毒載體、真核表達載體技術的研究。開發(fā)新型疫苗和藥物。光電子材料與器件

太陽能電池技術，主要研究先進的晶硅太陽電池工藝，以及單晶硅/非晶硅 異質結（HIT）太陽電池技術、非晶硅薄膜太陽電池技術、有機薄膜太陽電池技術、染料敏化太陽電池技術、寬帶吸收增強太陽電池技術等。

研究稀土發(fā)光、半導體發(fā)光、白光LED照明、無汞熒光燈、光學薄膜基本設計、光存儲、光電探測等材料及光電器件，研究這些材料和器件的新技術和新工藝以及它們的應用。光學

研究內容

我們通常把光學分成幾何光學、物理光學和量子光學。幾何光學

是從幾個由實驗得來的基本原理出發(fā)，來研究光的傳播問題的學科。它利用光線的概念、折射、反射定律來描述光在各種媒質中傳播的途徑，它得出的結果通?？偸遣▌庸鈱W在某些條件下的近似或極限。物理光學

是從光的波動性出發(fā)來研究光在傳播過程中所發(fā)生的現(xiàn)象的學科，所以也稱為波動光學。它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向異性的媒質中傳插時所表現(xiàn)出的現(xiàn)象。波動光學 的基礎就是經(jīng)典電動力學的麥克斯韋方程組。波動光學不詳論介電常數(shù)和磁導率與物質結構的關系，而側重于解釋光波的表現(xiàn)規(guī)律。波動光學可以解釋光在散射媒質和各向異性媒質中傳播時現(xiàn)象，以及光在媒質界面附近的表現(xiàn)；也能解釋色散現(xiàn)象和各種媒質中壓力、溫度、聲場、電場和磁場對光的現(xiàn)象的影響。量子光學

英文名稱：quantum optics

量子光學是以輻射的量子理論研究光的產(chǎn)生、傳輸、檢測及光與物質相互作用的學科。1900年普朗克在研究黑體輻射時，為了從理論上推導出得到的與實際相符甚好的經(jīng)驗公式，他大膽地提出了與經(jīng)典概念迥然不同的假設，即“組成黑體的振子的能量不能連續(xù)變化，只能取一份份的分立值”。

1905年，愛因斯坦在研究光電效應時推廣了普朗克的上述量子論，進而提出了光子的概念。他認為光能并不像電磁波理論所描述的那樣分布在波陣面上，而是集中在所謂光子的微粒上。在光電效應中，當光子照射到金屬表面時，一次為金屬中的電子全部吸收，而無需電磁理論所預計的那種累積能量的時間，電子把這能量的一部分用于克服金屬表面對它的吸力即作逸出功，余下的就變成電子離開金屬表面后的動能。

這種從光子的性質出發(fā)，來研究光與物質相互作用的學科即為量子光學。它的基礎主要是量子力學和量子電動力學。

光的這種既表現(xiàn)出波動性又具有粒子性的現(xiàn)象既為光的波粒二象性。后來的研究從理論和實驗上無可爭辯地證明了：非但光有這種兩重性，世界的所有物質，包括電子、質子、中子和原子以及所有的宏觀事物，也都有與其本身質量和速度相聯(lián)系的波動的特性。應用光學

光學是由許多與物理學緊密聯(lián)系的分支學科組成；由于它有廣泛的應用，所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬于光學范圍。例如，有關電磁輻射的物理量的測量的光度學、輻射度學；以正常平均人眼為接收器，來研究電磁輻射所引起的彩色視覺，及其心理物理量的測量的色度學；以及眾多的技術光學：光 學系統(tǒng)設計及光學儀器理論，光學制造和光學測試，干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和集成光學等；還有與其他學科交叉的分支，如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。學科發(fā)現(xiàn)

光學的起源在西方很早就有光學知識的記載，歐幾里得(Euclid，公元前約330～260)的<反射光學>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯學者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)寫過一部<光學全書>，討論了許多光學的現(xiàn)象。

光學真正形成一門科學，應該從建立反射定律和折射定律的時代算起，這兩個定律奠定了幾何光學的基礎。17世紀，望遠鏡和顯微鏡的應用大大促進了幾何光學的發(fā)展。

光的本性（物理光學）也是光學研究的重要課題。微粒說把光看成是由微粒組成，認為這些微粒按力學規(guī)律沿直線飛行，因此光具有直線傳播的性質。19世紀以前，微粒說比較盛行。但是，隨著光學研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)了許多不能用直進性解釋的現(xiàn)象，例如干涉、衍射等，用光的波動性就很容易解釋。於是光學的波動說又占了上風。兩種學說的爭論構成了光學發(fā)展史上的一根紅線。

狹義來說，光學是關于光和視見的科學，optics(光學)這個詞，早期只用于跟眼睛和視見相聯(lián)系的事物。而今天，常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線的寬廣波段范圍內的，關于電磁輻射的發(fā)生、傳播、接收和顯示，以及跟物質相互作用的科學。光學是物理學的一個重要組成部分，也是與其他應用技術緊密相關的學科。編輯本段歷史發(fā)展

光學是一門有悠久歷史的學科，它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。

人類對光的研究，最初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體？”之類問題。約在公元前400多年(先秦的代)，中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上最早的光學知識。它有八條關于光

學的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和針孔成像，并且以嚴謹?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關系。

自《墨經(jīng)》開始，公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡；公元1590年到17世紀初，詹森和李普希同時獨立地發(fā)明顯微鏡；一直到17世紀上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結果，歸結為今天大家所慣用的反射定律和折射定律。

1665年，牛頓進行太陽光的實驗，它把太陽光分解成簡單的組成部分，這些成分形成一個顏色按一定順序排列的光分布——光譜。它使人們第一次接觸到光的客觀的和定量的特征，各單色光在空間上的分離是由光的本性決定的。

牛頓還發(fā)現(xiàn)了把曲率半徑很大的凸透鏡放在光學平玻璃板上，當用白光照射時，則見透鏡與玻璃平板接觸處出現(xiàn)一組彩色的同心環(huán)狀條紋；當用某一單色光照射時，則出現(xiàn)一組明暗相間的同心環(huán)條紋，后人把這種現(xiàn)象稱牛頓環(huán)。借助這種現(xiàn)象可以用第一暗環(huán)的空氣隙的厚度來定量地表征相應的單色光。

牛頓在發(fā)現(xiàn)這些重要現(xiàn)象的同時，根據(jù)光的直線傳播性，認為光是一種微粒流。微粒從光源飛出來，在均勻媒質內遵從力學定律作等速直線運動。牛頓用這種觀點對折射和反射現(xiàn)象作了解釋。

惠更斯是光的微粒說的反對者，他創(chuàng)立了光的波動說。提出“光同聲一樣，是以球形波面?zhèn)鞑サ摹?。并且指出光振動所達到的每一點，都可視為次波的振動中心、次波的包絡面為傳播波的波陣面(波前)。在整個18世紀中，光的微粒流 理論和光的波動理論都被粗略地提了出來，但都不很完整。

19世紀初，波動光學初步形成，其中托馬斯·楊圓滿地解釋了“薄膜顏色”和雙狹縫乾涉現(xiàn)象。菲涅耳于1818年以楊氏乾涉原理補充了惠更斯原理，由此形成了今天為人們所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圓滿地解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象，也能解釋光的直線傳播。

在進一步的研究中，觀察到了光的偏振和偏振光的干涉。為了解釋這些現(xiàn)象，菲涅耳假定光是一種在連續(xù)媒質(以太)中傳播的橫波。為說明光在各不同媒質中的不同速度，又必須假定以太的特性在不同的物質中是不同的；在各向異性媒質中還需要有更復雜的假設。此外，還必須給以太以更特殊的性質才能解釋光不是縱波。如此性質的以太是難以想象的。

1846年，法拉第發(fā)現(xiàn)了光的振動面在磁場中發(fā)生旋轉；1856年，韋伯發(fā)現(xiàn)光在真空中的速度等于電流強度的電磁單位與靜電單位的比值。他們的發(fā)現(xiàn)表明光學現(xiàn)象與磁學、電學現(xiàn)象間有一定的內在關系。

1860年前后，麥克斯韋的指出，電場和磁場的改變，不能局限于空間的某一部分，而是以等于電流的電磁單位與靜電單位的比值的速度傳播著，光就是這樣一種電磁現(xiàn)象。這個結論在1888年為赫茲的實驗證實。然而，這樣的理論還不能說明能產(chǎn)生象光這樣高的頻率的電振子的性質，也不能解釋光的色散現(xiàn)象。到了1896年洛倫茲創(chuàng)立電子論，才解釋了發(fā)光和物質吸收光的現(xiàn)象，也解釋了光在物質中傳播的各種特點，包括對色散現(xiàn)象的解釋。在洛倫茲的理論中，以太乃是廣袤無限的不動的媒質，其唯一特點是，在這種媒質中光振動具有一定的傳播速度。

對于像熾熱的黑體的輻射中能量按波長分布這樣重要的問題，洛倫茲理論還不能給出令人滿意的解釋。并且，如果認為洛倫茲關于以太的概念是正確的話，則可將不動的以太選作參照系，使人們能區(qū)別出絕對運動。而事實上，1887年邁克耳遜用乾涉儀測“以太風”，得到否定的結果，這表明到了洛倫茲電子論時期，人們對光的本性的認識仍然有不少片面性。

1900年，普朗克從物質的分子結構理論中借用不連續(xù)性的概念，提出了輻射的量子論。他認為各種頻率的電磁波，包括光，只能以各自確定分量的能量從振子射出，這種能量微粒稱為量子，光的量子稱為光子。

量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長分布的規(guī)律，而且以全新的方式提出了光與物質相互作用的整個問題。量子論不但給光學，也給整個物理學提供了新的概念，所以通常把它的誕生視為近代物理學的起點。

1905年，愛因斯坦運用量子論解釋了光電效應。他給光子作了十分明確的表示，特別指出光與物質相互作用時，光也是以光子為最小單位進行的。

1905年9月，德國《物理學年鑒》發(fā)表了愛因斯坦的“關于運動媒質的電動力學”一文。第一次提出了狹義相對論基本原理，文中指出，從伽利略和牛頓時代以來占統(tǒng)治地位的古典物理學，其應用范圍只限于速度遠遠小于光速的情況，而他的新理論可解釋與很大運動速度有關的過程的特征，根本放棄了以太的概念，圓滿地解釋了運動物體的光學現(xiàn)象。

這樣，在20世紀初，一方面從光的干涉、衍射、偏振以及運動物體的光學現(xiàn)象確證了光是電磁波；而另一方面又從熱輻射、光電效應、光壓以及光的化學作用等無可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。

1922年發(fā)現(xiàn)的康普頓效應，1928年發(fā)現(xiàn)的喇曼效應，以及當時已能從實驗上獲得的原子光譜的超精細結構，它們都表明光學的發(fā)展是與量子物理緊密相關 的。光學的發(fā)展歷史表明，現(xiàn)代物理學中的兩個最重要的基礎理論——量子力學和狹義相對論都是在關于光的研究中誕生和發(fā)展的。

此后，光學開始進入了一個新的時期，以致于成為現(xiàn)代物理學和現(xiàn)代科學技術前沿的重要組成部分。其中最重要的成就，就是發(fā)現(xiàn)了愛因斯坦于1916年預言過的原子和分子的受激輻射，并且創(chuàng)造了許多具體的產(chǎn)生受激輻射的技術。

愛因斯坦研究輻射時指出，在一定條件下，如果能使受激輻射繼續(xù)去激發(fā)其他粒子，造成連鎖反應，雪崩似地獲得放大效果，最后就可得到單色性極強的輻射，即激光。1960年，西奧多·梅曼用紅寶石制成第一臺可見光的激光器；同年制成氦氖激光器；1962年產(chǎn)生了半導體激光器；1963年產(chǎn)生了可調諧染料激光器。由于激光具有極好的單色性、高亮度和良好的方向性，所以自1958年發(fā)現(xiàn)以來，得到了迅速的發(fā)展和廣泛應用，引起了科學技術的重大變化。

光學的另一個重要的分支是由成像光學、全息術和光學信息處理組成的。這一分支最早可追溯到1873年阿貝提出的顯微鏡成像理論，和1906年波特為之完成的實驗驗證；1935年澤爾尼克提出位相反襯觀察法，并依此由蔡司工廠制成相襯顯微鏡，為此他獲得了1953年諾貝爾物理學獎；1948年伽柏提出的現(xiàn)代全息照相術的前身——波陣面再現(xiàn)原理，為此，伽柏獲得了1971年諾貝爾物理學獎。

自20世紀50年代以來，人們開始把數(shù)學、電子技術和通信理論與光學結合起來，給光學引入了頻譜、空間濾波、載波、線性變換及相關運算等概念，更新了經(jīng)典成像光學，形成了所謂“博里葉光學”。再加上由于激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特內克斯改進了的全息術，形成了一個新的學科領域——光學信息處理。光纖通信就是依據(jù)這方面理論的重要成就，它為信息傳輸和處理提供了嶄新的技術。

在現(xiàn)代光學本身，由強激光產(chǎn)生的非線性光學現(xiàn)象正為越來越多的人們所注意。激光光譜學，包括激光喇曼光譜學、高分辨率光譜和皮秒超短脈沖，以及可調諧激光技術的出現(xiàn)，已使傳統(tǒng)的光譜學發(fā)生了很大的變化，成為深入研究物質微觀結構、運動規(guī)律及能量轉換機制的重要手段。它為凝聚態(tài)物理學、分子生物學和化學的動態(tài)過程的研究提供了前所未有的技術。

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第五篇：新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式論文

摘要：“新工科”是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的工程教育改革方向，為工程教育創(chuàng)新變革帶來了重大機遇。本文在“新工科”教育背景下，討論了新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)所面臨的挑戰(zhàn)以及教學實踐過程中應當注意的地方。

關鍵詞：“新工科”；新能源工程；創(chuàng)新人才；實驗教育

社會變革和產(chǎn)業(yè)革命對工科高等教育提出了新的要求，“新工科”是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的工程教育改革方向，通過培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才，讓工程科技進步和創(chuàng)新成為中國乃至人類社會發(fā)展的重要引擎，這為工程教育創(chuàng)新變革帶來了重大發(fā)展機遇[1]。從教育部公布的新工科專業(yè)來看，與電力電子工程密切相關的是新能源科學與工程專業(yè)。該專業(yè)期望培養(yǎng)具備能源工程、電氣工程、熱能工程、變流技術等基礎知識，熟練掌握新能源轉換與利用原理、新能源裝置及系統(tǒng)運行技術、新能源科學領域專業(yè)知識，能在新能源科學與工程領域開展教學、科研、技術開發(fā)、工程應用、經(jīng)營管理等方面的高級專門人才。相對于傳統(tǒng)的電氣工程、電力電子工科人才，智能電網(wǎng)及新能源這些新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟需要實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。在“新工科”教育背景下，本文探討了新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)所面臨的挑戰(zhàn)及教學實踐過程中應當注意的地方。力圖在智能電網(wǎng)、新能源等“新工科”人才培養(yǎng)需求下改進工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內容、模式及理念，以培養(yǎng)能夠適應智能電網(wǎng)以及新能源這些新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟發(fā)展需要的高層次專門人才。

一、“新工科”對新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出的技術挑戰(zhàn)

新能源科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標要求學生能夠立足風力發(fā)電、光伏發(fā)電、綠色電源、電動車控制、波浪發(fā)電、智能電網(wǎng)、電力儲能以及生物質能等領域，在新能源電力裝備技術、新能源發(fā)電接入技術、電網(wǎng)智能調度與控制技術等方面學有所長，可以在新能源電氣系統(tǒng)領域從事生產(chǎn)制造、工程設計、系統(tǒng)運行、技術開發(fā)、教育科研等方面的工作，上述培養(yǎng)目標對新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出了諸多重大挑戰(zhàn)[2]。

(一)教學內容更加廣泛，對師生的專業(yè)知識要求更高

從專業(yè)角度來看，教學內容應當包括能源工程、電氣工程、電機工程、電力電子技術、傳熱學、控制工程、流體力學、動力機械等專業(yè)領域的基礎知識與基本技能。專業(yè)技術的廣泛性要求教學內容要緊跟著進行必要的增加，以儲備該領域的必備知識[3]，同時也增加了學生的學習負擔。相應地，為了搞好本領域的教學科研工作，也要求教師的專業(yè)背景要相應地拓寬，從而能夠勝任新能源這一學科交叉領域的教學科研工作。

(二)教學設備需要升級改造，培養(yǎng)成本明顯增加

在工程應用人才培養(yǎng)方面，實驗教育與實踐教育至關重要，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力是專業(yè)人才培養(yǎng)的主要內容。然而，由于新能源專業(yè)的學科交叉特性，以及新能源本身的多樣性，因此實驗項目以及教學設備也必然很多。傳統(tǒng)的實驗實踐教學主要圍繞經(jīng)典的電氣工程、能源動力工程等傳統(tǒng)工科專業(yè)進行設置，很多教學單位目前并不具備直接開展新能源實驗實踐教學的基礎設備要求。若直接將傳統(tǒng)學科的實驗內容進行簡單組合，就會導致傳統(tǒng)實驗教學任務加重，學生的實驗培訓壓力增大，對新能源專業(yè)本身的訓練也極其有限。如何解決傳統(tǒng)實驗教學的固有問題，是目前新能源這一新工科建設、課程改革的熱點。

(三)行業(yè)發(fā)展迅速，技術不斷更新，對師生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力要求更高

新能源行業(yè)目前正處于快速發(fā)展的時代，知識更新很快，很多新能源開發(fā)利用技術都尚未形成標準化的技術路線。以太陽能的開發(fā)利用為例，目前主要有光伏發(fā)電、光熱發(fā)電這兩種方式。在產(chǎn)業(yè)形成初期，光伏發(fā)電的路線占據(jù)了太陽能開發(fā)利用的主要形式，但大規(guī)模的光伏發(fā)電并網(wǎng)導致了電力系統(tǒng)慣量水平降低、系統(tǒng)穩(wěn)定性減弱的問題。因此，發(fā)展一直很緩慢的光熱技術重新被行業(yè)所認識，未來可能形成光伏發(fā)電以及光熱發(fā)電同步發(fā)展、互為補充的新局面。此外，若以光伏發(fā)電技術本身為例，其運行控制技術也在不斷更新，從最大功率跟蹤并網(wǎng)，到現(xiàn)在的慣量支撐、一次調頻等輔助服務。新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使得很多潛在問題不斷地曝光，圍繞這些問題的解決也催生出了一系列新原理、新技術、新裝備。為了勝任新能源知識與技術快速變革的需求，新能源專業(yè)的師生必須具備優(yōu)秀的學習能力以及創(chuàng)新實踐能力。

二、“新工科”背景下的新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探討

(一)立足傳統(tǒng)工科，兼容新興學科，以適當?shù)慕嵌惹腥胄履茉垂こ虅?chuàng)新人才培養(yǎng)

以筆者的觀點來看，教育部批準的大部分新工科專業(yè)其實是面向新興行業(yè)而批準設置的。也就是說，新工科專業(yè)是從行業(yè)的角度進行設置，而不是從學科門類的角度設置。因此，新工科面向新興行業(yè)，但是支撐其發(fā)展的專業(yè)知識和專門技術依然是傳統(tǒng)工科基礎，同時應用了新興的技術(信息化、數(shù)據(jù)化等)來發(fā)展新興的產(chǎn)業(yè)。以新能源為例，該專業(yè)主要面向非常規(guī)能源進行開發(fā)利用，但支撐新能源技術實現(xiàn)的基礎依然是常規(guī)的電氣工程、熱能動力工程等傳統(tǒng)的工科，基礎知識體系并沒有發(fā)生本質上的改變，特別是學科門類依然沒有發(fā)生變化。眾所周知，學科門類的增減通常是因為物理、化學、生物等基礎學科的重大突破帶來的?；诖?，新能源專業(yè)人才培養(yǎng)依然應該立足傳統(tǒng)工科，兼容新興的學科(大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能科學等)，以適當?shù)膶W科角度切入新能源工程的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

(二)創(chuàng)新教學手段、教學設備，以經(jīng)濟

高效的方式投入新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)應用型學科的人才培養(yǎng)必須重視學生實踐能力的培養(yǎng)。新能源科學與工程這一“新工科”批準之后，很多能源行業(yè)的頂級高校都加大了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的力度，以培養(yǎng)出一批有著理解和解決復雜能源工程問題能力的卓越工程人才。然而，對于大部分普通高等學校而言，基礎教學條件仍然有限，人才培養(yǎng)成本是不得不面臨的現(xiàn)實問題，因此，應該以創(chuàng)新的思維來革新教學手段、教學設備，力爭以經(jīng)濟高效的方式進行新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)。以電力電子學科開展新能源創(chuàng)新人才培養(yǎng)為例，可以把最新的半實物仿真技術應用到新能源工程的教學與科研創(chuàng)新實踐中，讓學生把電力電子以及電機理論應用于新能源開發(fā)應用實踐之中。利用電力電子半實物仿真技術及其設備，學生不僅能學習到新能源能量變換的基本理論，還能通過半實物仿真實驗平臺培養(yǎng)學生的動手實踐能力，更加直觀地學習電力電子等新能源相關系統(tǒng)的工作原理和運行控制方法，掌握半實物仿真這種先進的科研測試手段，可減少對物理硬件設備的需求。

(三)夯實基礎知識與技能，提高創(chuàng)新

意識與能力，以不變應萬變的方式應對新能源技術的日新月異新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一系列新原理、新技術、新裝備不斷涌現(xiàn)，催生了很多新產(chǎn)品、新企業(yè)，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟增長點和就業(yè)崗位。然而，支撐新能源技術實現(xiàn)的基礎知識和技能依然來源于傳統(tǒng)學科，特別是常規(guī)的電氣工程、熱能動力工程等傳統(tǒng)工科。因此，面對新能源技術的日新月異態(tài)勢，新能源專業(yè)的師生應當以不變應萬變的方式，不斷地夯實傳統(tǒng)工科的基礎知識與實踐技能，聚焦新能源開發(fā)利用這一戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)，不斷提高創(chuàng)新意識與創(chuàng)新實踐能力，密切追蹤行業(yè)發(fā)展趨勢，用扎實的專業(yè)基礎知識和過硬的技術能力，用創(chuàng)新的思維解決新能源開發(fā)利用過程中不斷出現(xiàn)的新問題、新需求。

三、結語

新能源工程專業(yè)的基礎知識橫跨電氣工程、能源動力工程兩個一級學科，使得該專業(yè)的教學內容更加廣泛，現(xiàn)有的教學設備需要升級改造，對師生的專業(yè)知識、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力要求更高。為此，新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)應立足傳統(tǒng)工科，兼容新興學科，以適當?shù)膶W科角度切入新能源工程的創(chuàng)新人才培養(yǎng)；應創(chuàng)新教學手段、教學設備，以經(jīng)濟高效的方式投入新能源工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)；應夯實基礎知識與技能，提高創(chuàng)新意識與能力，以不變應萬變的方式來積極地應對新能源技術日新月異的發(fā)展態(tài)勢。

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