1 概述
光学信息技术是现代信息科学的基础,信息光学实验是光信息科学与技术专业非常重要的实践课程[1-3]。信息光学是以光波为载体,通过引入傅里叶变换这一数学工具,将光波从空间域表述拓展到频域分布,进而研究光信息的传播、调制、存储和再现的一门学科。信息光学实验的实践对培养学生的科学态度、光学实验的基本操作和掌握光学知识具有重要的作用[4-5]。
笔者设计的信息光学实验教学系统,即盘式光学体全息存储与再现实验教学系统,基于全新的教学理念和设计思想,突出对学生创新能力的培养和前瞻技术导向。实验项目选题新、科技含量高、挑战性强。教学过程以自主研究型、专业探究型教学为主,有助于促进学生的实验操作技能和自主创新能力的提高。
2 光学体全息存储与再现实验教学系统的建设
3 信息光学相关教学实验装置的设计
4 所开设的实验教学项目
5 结语
基于盘式光学体全息存储与再现实验教学系统所开设的实验项目准确展现了光学傅里叶变换、频谱分布与图像分辨率的关系、复用技术在信息存储中的应用等光学信息处理的核心知识点。所开设的实验内容符合科学原理,实现了科学知识和科学方法的统一。学生通过实验操作和主动思考,促进了对物理概念的理解,树立了科学意识,掌握了科学方法和实验操作技能。
该系统的实验教学突出教师引导下的学生自主设计、自主调试、自主探索的开放式项目模式。学生在充分理解实验原理的基础上,与指导教师共同完成实验方案设计,再由学生自主完成光路调试、实验项目研究、结果处理和分析的全过程,学生可以在特定框架内自由探索,在开放环境下针对特定问题开展系统性研究。这种在教师指导下的自主开放性实验教学模式,有助于提升学生的学习主动性,促使学生掌握科学的实验方法,提高学生的科研兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。同时,也拉近了基础实验与科研攻关的距离,激发了学生对科学研究的兴趣,培养了学生的科学探索精神。
参考文献
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王健 骆素华 黄丽 孙芳魁 杨昆 哈尔滨工业大学应用物理专业国家级实验教学示范中心 |