光子学的关键是实现技术包括光工程中的各种挑战,特别是,研究和发展光基技术给光子学器件从理论研究和材料研究直到工程流程的实施和生产支持。随着光基技术和光子学器件的引入,数据传输迅速增长通过光学介质卷和处理速度,迫切增加的任务范围,在科学和工业和家庭应用需要开发适当的教育技术,提供市场的需要。
这样的市场需求使得ITMO大学发展出了一个新颖的本科专业工程专业,其目标是培养在光学和光学领域的研究开发和设计方面具有竞争力的毕业生光电设备。该程序形成光信息传输、接收、存储、光电子器件的处理和识别,光学设计,计算机图像建模,性能光学元件和器件的表征和质量测试。“光工程”计划整合了ITMO领先的最佳实践、学术和现代设备系-应用和计算机光学和光技术和光电子学。
基于项目和问题学习(PBL)是本课程的一个特定特征。该方法的基本思想在教学中得到了总结,在某一专业领域具有广泛的理论知识并能应用于实际的专家把知识付诸实践。PBL方法的实现是由于学生融入当前的研究和部门商业项目、工业公司和科学实验室实习。
一门学科的典型内容包括通过讲座学习理论材料,以及通过课堂和实验室来巩固理论材料。PBL结合了传统的教育方法,注重授课内容和实施项目组成部分,包括学生的积极实践参与。在此背景下,二者密切互动大学和相关行业提供了扩展课程范围的课程以及实际的实用性任务。此外,该方法提供了一个持续的反馈,这显然有助于保持相关性讲座的主题和创造最佳的基础知识。课程中活动的分布情况如图所示(下图),分配给学生的自我工作和解决科学实践任务,以达到理想的专业水平发展和必要的学习成果。
项目任务由以下主要部分组成(下图):
1)前言——对问题的简短理论描述;
2)技术要求清单;
3)结果报告和演示;
4)评价——评价指标和标准。
首先,学生学习任务的理论描述,并分析给定的技术要求。得到更多他们可以使用任何信息源。在接下来的阶段,学生要进行必要的计算,建模和实验。主管监督并指导接下来的阶段。PBL任务中最复杂的部分是结果的评估。一般情况下,评估总结为评价采用特殊的评估表格,并根据认可的标准制定指标建议。在这种情况下,最有前途的方法是循环评估(360度评估法,评估中心方法)。这种方法要求在评估中涉及到PBL案例的不同参与者导师、旁站参与者和学生本身。它提供了专家评估方法。最后,经过评估表格的处理每位参与者都有自己的评估。
图示:项目工作流程
图示: PBL案例结构 图示:学习成果的循环评估
对精细血管以及微电子电路的生产进行医疗操作,制造中使用的光学系统(工作点)的增幅相对较小。额外的眼睛从戴眼镜和不戴眼镜观察过渡时的调节需要光学系统的支持物体和图像在一个平面上。眼镜的特点与缺乏额外的住宿条件的要求有关从戴眼镜和不戴眼镜观察到的眼睛的变化。图显示了手术眼镜的设计。这可以是一个特殊设计的系统,允许更改的基础眼睛和角度的会聚。但在低放大率下,你可以使用普通的插座,设置计算光学系统。相对低放大率(2到3倍)的操作眼镜的设计利用了伽利略系统。棱镜双筒望远镜用于更高的放大率,使操作者可以观察到内部的微观细节外科领域。该系统的主要特点是良好的视野指标,无扭曲和过度疲劳的眼睛。它可能是因光学制造的高质量而闻名。但是这样的系统必须有相对较小的重量和尺寸,而玻璃镜片的结构要重得多。塑料的比重是玻璃的两倍,所以使用聚合物镜片的玻璃要容易得多。此外,容易使用的塑料使你可以使用无框或半无框眼镜。也在当今世界加强涂料聚合透镜,使他们像矿物一样耐划伤被开发。目前,谷歌眼镜几乎没有比塑料的优点:塑料更轻,提供休克和创伤安全。塑料是一种更好的材料经济学的观点。
已考虑的PBL任务将于2016年开始,面向光工程专业二年级学生,约20名学生。每个学生实施他或她自己的项目,并在研讨会上展示其结果。对评估结果的分析表明,在大多数情况下,学生的自尊水平较低。这种现象可能是联系不同的心理和社会因素以及缺乏经验来论证和应用他们的技能和自身。同时,这样的项目对学生来说很有趣,因为有可能展示他们的个人能力,参与真实的专业项目和调查,获得新的实践技能。此外,这些项目激发学生深入的理论知识的研究领域以及邻近的领域。实习和研究期间可以开发更多的创意项目。作为主要结果之一,它可能是表现为最终作品。在未来,建议的项目将被采纳并建议给本科一年级的学生。
参考文献:https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie on 19 Aug 2020