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出生年月
1958.7
最终学历
研究生
专业技术职务
教授
学位
博士
行政职务
教育部、省重点实验室主任
所在院系
理学院应用物理学系
通信地址(邮编)
西安市西北工业大学理学院长安校区887信箱(710072)
研究方向
光信息技术及应用(微纳光子学、数字光信息处理、数字全息术、光纤传感技术及应用)
是否曾获省级
精品课程称号
是
曾获省级精品
课程称号年份
2008年
原省级精品
教
学
现课程负责人近三年讲授本课程情况;
近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;
学生届数及学生总人数)(不超过五门);
承担的实践性教学任务(含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文,学生总人数);
主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);
作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、时间)(不超过五项);
获得的教学表彰/奖励(不超过五项);
主编的省部级及以上规划教材、获奖教材(不超过五项):
(一)近三年来讲授本课程情况
近三年来完整主讲本课程(光学)三次,每次60学时,听课总人数350人。
(二)近五年来讲授的主要课程
(1)光子学前沿:
本科生专业学修课,32学时,2届110人
(2)高等光学:
研究生专业基础课,60学时,5届100人
(3)非线性光学:
研究生专业基础课,60学时,2届30人
(4)现代信息光学:
博士研究生专业础课,40学时,5届22人
(三)承担的实践性教学任务
(1)光信息技术实验:
光信息科学与技术本科专业,48学时,2届110人
(2)指导本科生毕业论文:
应用物理学和光信息科学与技术专业,5届42人
(3)指导硕士、博士研究生学位论文:
光学(硕士、博士)、光学工程(硕士、博士),7届56人
(四)主持的教学研究课题
(1)光信息技术专业实验课程建设,本校光信息科学与技术本科新专业建设项目,2001-2003年
(2)立体化光学教材建设,教育部国家级“十五”规划教材及高等教育百门精品课程选题计划项目,2002-2006年
(3)高等光学教材建设,工业和信息化部国防“十一五”特色教材建设项目,2008-2009年
(4)光学精品课程建设,西北工业大学校级/省级精品课程建设项目,2007-2008/2008-2009年
(五)作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文
(1)光学空间滤波过程的计算机仿真,光子学报,2002,第2作者(研究生第一)
(2)夫琅禾费衍射的计算机仿真,大学物理,2004,第2作者(研究生第一)
(3)基础光学的系统性与主线探讨,中国光学学会2006年学术大会,2006.9,广州
(4)关于光信息科学与技术专业培养模式的思考,教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2008年全体会议(大会报告),2008.7,长春
(5)光学中的时空统一性,2008年全国光学学术大会(全息与光信息处理分会特邀报告),2008.11,泉州
(6)基础光学课程的主线及几个基本概念探讨,第八届大学物理课程报告论坛,2012.11.9-11,长沙(大会特邀报告)
(五)获得的教学表彰/奖励
(1)第五届陕西普通高等学校教学名师奖(2009年)
(2)陕西普通高等学校优秀教材一等奖(2009年,光学+光学电子教案,作者)
(3)陕西省普通高等学校教学成果奖二等奖(2009年,基于创新能力培养的光学课程教学改革与实践,第1完成人)
(4)陕西省师德先进个人(2004年)
(5)宝钢教育基金会优秀教师奖(2003年)
(七)主编的省部级及以上规划教材、获奖教材
(1)高等光学,国防工业出版社,2002,独立编著(2007年入选国防“十一五”特色教材)
(2)光学,高等教育出版社,2006,独立编著(国家级“十五”规划教材)
(3)光学电子教案,高等教育出版社,2007,独立编著(国家级“十五”规划教材)
术
研
究
课程负责人近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);
在国内外公开发行刊物上发表的学术论文(含题目、刊物名称、署名次序与时间)(不超过五项);
获得的学术研究表彰/奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项):
(一)近五年来承担的学术研究课题
(1)空间结构光场与微结构的线性和非线性耦合效应(2012CB921902),国家重大科学研究计划(973)项目课题,2012.01-2016.12,主持人
(2)基于全场相位测量的多尺度动态数字全息干涉仪(61127011):
国家自然科学基金科学仪器基础研究专项,2012.01-2015.12,主持人
(3)基于数字全息干涉术的复杂流场动态显示与测量方法(编号:
61077008),国家自然科学基金面上项目,2011.01-2013.12,主持人
(4)强激光束非线性成像机理的研究(10576023):
国家自然科学基金联合基金,2006.1-2008.12,主持人
(5)环形非共面谐振腔振荡模式测量技术研究(20090853011):
航空科学基金,2009.10-2011.09,主持人
(二)在国内外公开发行刊物上发表的学术论文
(1)Polarization-dependentcouplingingold-filleddual-corephotoniccrystalfibers,OpticsExpress,2013,21(5),第2作者(通信作者),EI、SCI收录,影响因子=3.546
(2)Digitalholographicinterferometrybasedonwavelengthandangularmultiplexingformeasuringtheternarydiffusion,OpticsLetters,2012,37(7),第2作者(通信作者),EI、SCI收录,影响因子=3.385
(3)Fastextendedfocusedimagingindigitalholographyusinggraphicsprocessingunit,OpticsLetters,2011,36(9),第2作者(通信作者),EI、SCI收录,影响因子=3.399
(4)Resolutionimprovementofdigitalholographicimagebasedonangularmultiplexingwithincoherentbeamsinorthogonalpolarizationstates,OpticsLetters,2010,35(20),第一作者,EI、SCI收录,影响因子=3.318
(5)Numericallycorrectingthejointmisplacementofthesub-hologramsinspatialsyntheticaperturedigitalFresnelholography,Opt.Express,2009,17(21),第2作者(通信作者),EI、SCI收录,影响因子=3.880
2009年以来共发表SCI收录论文77篇,受邀作国际学术会议邀请报告6次。
(三)获得的学术研究表彰/奖励
(1)基于光折变效应的光信息处理和光写入无源器件理论与方法,陕西省科学技术奖二等奖,陕西省人民政府,第1完成人,2009(08-2-10-R1)
(2)基于光折变效应的光信息处理和光写入无源器件理论与方法,陕西省高等学校科学技术奖一等奖,陕西省教育厅,第1完成人,2007
(3)第七届国际发明展览会金奖,中国发明协会,第1完成人,2012
(4)“三航”科技奖——学术成就奖,西北工业大学,第1完成人,2010
(5)“三航”科技奖——技术创新奖,西北工业大学,第1完成人,2012
2.课程团队
课
程
团
队
结
构
姓名
性别
专业技术
职务
学科专业
在本课程中
承担的工作
签字
1958.07
光学/光学工程
主讲
李恩普
1960.01
杨德兴
1966.05
侯建平
1970.05
副教授
光学工程
姜碧强
1986.07
讲师
辅导
邸江磊
1980.04
全息光学专题讲座
彭涛
1979.02
虚拟光学专题讲座
刘圣
1983.10
非线性光学专题讲座
肖发俊
1984.01
微纳光子学专题讲座
李东
1984.04
激光专题讲座
王美蓉
女
1977.08
光学
演示实验指导
姜亚军
1980.08
工程师
课程
团队
整体
素质
及青
年教
师培
养
课程团队(含优秀的教育技术骨干和行业背景专家)的知识结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况、近五年培养青年教师的措施与成效:
学历结构:
博士10人、硕士2人(其中1人为在职博士研究生);
年龄结构:
最大55岁,最小27岁,平均年龄37.4岁;
学缘结构:
自外单位(中科院西安光机所)获得博士学位者1人,占8.3%,自外校(四川大学)获得学士学位者1人,占8.3%;
留学(德国奥斯纳布吕克大学)回国1人,博士联合培养(美国加州大学伯克利分校)1人,出国访问研究(美国麻省理工学院、新加波南洋理工大学、美国旧金山州立大学)3人,占41.7%。
师资配置情况:
主讲教师4位,辅导教师6位,实验指导教师2位。
近五年培养青年教师的措施与成效:
以学科实验室为基地,采取学历教育、科研合作及课程教学辅导等多种措施,先后培养青年教师20人次。
其中:
18人已获得博士学位(在本校任教13人,外校任教5人),2人获得硕士学位(在本校任教2人,其中1人在读博士学位)。
这些青年教师已成为所在学校相关专业的教学骨干。
教学
改革
与研
近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题(不超过十项):
(1)研究型教学理念
一个研究型理工科院系,不仅要有完善的学科体系和强大的科研实力,而且还要有与时俱进的研究型教学理念和教学体系。
研究型教学不是简单的以科研代替教学,而是将科学研究的思想和方法、科学探索精神以及科学实践过程等引入相关教学(理论课、实验课、科研实践训练等)中,让学生在接受现有课本知识的同时,逐渐学会科学思维,理解科学研究方法,端正科学研究态度以及树立科学批判精神和探索精神,为将来进一步从事科学研究和科技创新工作奠定基础。
近年来,我们在光学课程建设中,进一步确立和强化了研究型教学理念,并将其贯穿于教学队伍建设和课程教学实践中。
如在课堂教学中针对某些重要知识点提出科学问题并开展互动讨论,提高学生的综合分析能力,鼓励学生敢于对课本内容提出质疑和挑战学术权威;
其次,将教师自己的科研成果与体会引入课程教学中,增加课程内容的时代感和先进性,培养学生的创新意识和学术兴趣;
此外引导并指导学生结合课程内容组织课外兴趣小组并开展一些创新科学设计与科技制作活动。
(2)构建研究型光学课程教学团队
实施研究型教学模式的关键是建立一支高水平的研究型教学团队,而后者又依赖于完善的学科与人才培养体系及先进的科学研究条件。
作为一门重要的应用物理类专业基础课程,光学课程教学既涉及到学生专业基础的坚实铺垫,又涉及到学生专业思想的把握、科学素养的启蒙、分析和解决实际问题能力的培养等,对确立学生的科学世界观、科学思维方法以及科学探索精神与创新意识等至关重要。
为此,我们在原有光学课程教学团队的基础上,吸收了部分在科研上做出出色成绩和具有相关课程教学经验的青年教师。
从而形成了一支年轻化的研究型光学课程教学团队。
在实施光学课程教学过程中,安排这些教师给学生做一些与课程内容相关的专题报告,通过其亲身经历的科研工作和了解的最新进展,提高学生的学习兴趣并扩大其知识面和视野。
经过几年的试点,已收到很好的教学效果。
(3)建立研究型的光学课程教学体系
从培养应用物理类专业学生创新能力的需要出发,以主要学科方向为牵引,建立了具有本校特色的研究型应用物理类专业光学课程教学体系。
进一步将光学的基础性、应用性与现代性相融合,强调光学作为物理学重要分支的基础性的同时,尽力凸显其作为现代信息科学重要分支的应用性和时代性,并且有针对性地引入了工程应用技术内容。
实行了规范化的课程习题册制度。
此外,以光学课程为创新人才培养模式改革的“试验田”与“突破口”,探索基础理论课程在大学低年级学生的个性化及创新能力培养中的重要作用。
其目的旨在使学生从一年级开始就受到科学研究与创新思想的熏陶,进而形成可操作的和可持续发展的人才培养模式。
具体做法是:
将课程的重点和难点内容提炼成讨论思考题,鼓励学生在课堂上积极与教师互动,并利用课外时间组织讨论分析,由此加深对重点和难点的理解。
同时鼓励选择自己感兴趣且实践性强的内容凝练成科技创新竞赛题目,积极参与各种大学生科技创新设计与竞赛活动。
3.课程建设
详细介绍课程持续建设和更新情况:
光学课程是物理学专业基础课程——普通物理学系列课程之一。
本校光学课程最早开设于1979年,授课对象为77级物理师资班(物理专业本科),80学时,采用教材为母国光、战元令教授编著的《光学》(人民教育出版社),徐绪笃教授(时为副教授)主讲。
由于此后物理专业未继续招生,光学课程停开。
至1985年第二次开设,授课对象为物理师资班(大专),72学时,采用教材为姚启均教授编著的《光学教程》(高等教育出版社),赵建林教授(时为助教)主讲。
1985年本校应用物理学本科专业正式招生,至此《光学》课程作为专业基础课程长期固定下来,开设时间为大四学期,2000年起改为大三学期。
2007年,光学课程入选校级精品课程。
2008年,光学课程入选陕西省精品课程。
二十多年来光学课程开设详细情况如下:
1987年:
1985级应用物理学专业,72学时,主讲:
赵建林讲师,教材:
《光学》,母国光、战元令编著,人民教育出版社;
1988年:
1986级应用物理学专业,64学时,主讲:
赵建林讲师;
教材:
《光学》,赵凯华、钟锡华编著,北京大学出版社;
1989~1993年:
1987~1991级应用物理学专业,64学时,主讲:
陆福一副教授,教材:
1994~1995年:
1992~1993级应用物理学专业,64学时,主讲:
赵建林副教授,教材:
《光学》:
赵凯华、钟锡华编著,北京大学出版社;
1996年:
1994级应用物理学专业,64学时,主讲:
张振杰编著,西北大学出版社;
1997~1998年:
1995~1996级应用物理学专业,64学时,主讲:
任兆玉副教授,教材:
1999~2000年:
1997~1999级应用物理学专业,64学时,主讲:
赵建林教授,教材:
2001年:
2000级应用物理学、材料物理专业专业,64学时,主讲:
2002年:
2001级应用物理学、材料物理、光信息科学与技术专业,64学时,主讲:
2003~2005年:
2002~2004级应用物理学、材料物理、光信息科学与技术专业,64学时,主讲:
《光学》,赵建林编著,西北工业大学讲义;
2006-2013年:
2005-2012级应用物理学、材料物理、光信息科学与技术专业,60学时,主讲:
《光学》,赵建林编著,高等教育出版社。
同时,选取高等教育出版社同期出版的赵凯华、郭永康教授编著的《光学》作为教学参考书。
作为与基础光学课程衔接的后续课程,本校从1994年起先后为相关专业开设了光电子学导论(现改为光电子学)、光电技术(现改为光电检测技术)、现代信息光学(现改为信息光学)、光子学前沿、激光原理与技术、光信息技术实验、光纤技术、数字光信息处理等专业课程。
这些课程与基础光学课程一起构成了相对完整的光学课程体系。
4.课程内容
课程的内容、结构、知识点、课时等方面的组织安排:
光学作为物理学的一个重要分支,对近代物理学乃至整个自然科学和技术领域的发展产生了巨大的影响。
正因为如此,光学课程始终是物理学及相关专业最重要的专业基础课程之一。
同时,光学学科极强的应用性使之与现代工程技术的关系极为密切,因而光学课程又是一门重要的技术基础课程。
不仅物理学各专业需要,而且随着学科间的不断交叉和渗透,许多相关的工程技术类(材料、机电、测控、电子信息等)专业也需要开设类似课程。
本校理学院目前设有应用物理学、材料物理、光信息科学与技术(2003年起更名光电信息科学与工程)等三个理科专业,每年招生约120~140人。
光学作为三个专业的公共专业基础课程,式中被列为应用物理类专业A类(重点)课程。
近年来本校应用物理系学生在专业兴趣、志向、择业和考研方向选择等方面的情况显示出,光学课程已成为对光信息科学与技术、应用物理学、材料物理等专业学生最有影响且最受欢迎的专业基础课程之一。
按照目前本校应用物理学、材料物理、光信息科学与技术专业培养方案和光学课程教学大纲要求,光学课程课内计划学时为60学时,基本教学内容分为九大块,各模块内容及学时具体分配如下:
(1)绪论:
2学时;
(2)光的本性(光波、光线、光子):
10学时;
(3)光学成像的几何学原理:
12学时;
(4)光的干涉:
(5)光的衍射:
8学时;
(6)光学成像的波动学原理:
4学时;
(7)光的双折射:
(8)光的吸收、色散及散射:
(9)激光基础:
2学时。
基础光学课程的重点是:
光的本性、光学成像的几何学原理、光的干涉、光的衍射、光学成像的波动学原理、光的双折射等六部分。
与其他物理学课程相比,基础光学课程往往凸显出极强的应用性,反映在课程教学中,则是大量的光路图、实验结果图、公式及近似条件,并且各部分内容彼此割裂,主线不明,系统性差,因而很难使学生从中对光学建立起一个明晰的系统构架。
同时,由于新的光学发明和发现导致新的光学内容不断增多,而课程学时却在不断压缩。
如何进一步精炼课程内容,并提高其系统性和时代感,是当前基础光学课程的难点所在。
为解决上述难点,近年来,我们在光学课程教学中采取了如下措施:
①在教学理念上抓住光学的特殊性——作为物理学重要分支的基础性和作为现代信息科学重要分支的应用性与时代性;
②在教学内容安排上突出光学课程的主线和系统性——从现代光学视角,按光的本性、光的传播和成像、光学问题的研究特点三个方面重新整合教学内容,着重以建立光的完整图像为目标,以光波、光线和光子的传播特性为主线,通过对光学的基本概念、理论、规律、分析方法以及重要应用的有机而系统的联系来化解难点;
③在教学方法和手段上充分展现光学的时代性——借助于多媒体教学手段,通过计算机数值模拟光波的传播、干涉、衍射等现象,并在课程教学中引入大量仿真实验过程和结果,同时适时地补充一些光学研究的新进展,并就一些概念性问题开展互动式讨论,以丰富课堂教学的气氛。
5.课程资源
资源特色
本校光学课程自2000年起尝试使用多媒体教学手段,并着手开展立体化光学课程教材的编写。
目前已经形成具有本校特色且相对完整的课程教学资源。
包括:
(1)独立编著并由高等教育出版社出版的国家级“十五”规划教材光学教材及光学课程电子教案;
(2)主讲教师的实际讲课过程视频录像,系列光学演示实验仪器及课外演示实验;
(3)光学课程网站及丰富的网络教学资源(教学大纲与要求,电子教案及辅助教案、演示实验视频、习题册、课程学习辅导材料、课外阅读文献等)等具有本校特色且相对完善的课程教材体系和教学条件。
基本资源清单
(一)光学教学参考书
本校光学课程的主要教学参考书目前选用自编的《光学》教材。
该教材于2002年列入教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材建设项目,并被高等教育出版社遴选为高等教育百门精品课程选题计划项目。
2004年完成初稿后,以讲义形式经本校应用物理系03、04级三个专业基础光学课程试用和完善,2006年5月由高等教育出版社出版,首次印刷5000册。
目前已经本校应用物理系05、06、07级三个专业基础光学课程使用,反映效果很好。
全书45万字,按64~72学时设计内容,适用对象为综合大学和理工科院校物理学、应用物理学、光信息科学与技术、材料物理、光电信息工程、光电子技术、测控技术与仪器等本科专业。
目前该教材已被国内多所高校选做教学用书、教学参考书或研究生入学考试用参考书。
该教材的编写以作者多年来讲授应用物理专业光学课程及其他相关课程的教案为基础。
在内容安排上,汲取了国内外近二十年来出版的优秀基础光学教材的优点,结合作者多年的教学尝试和研究心得,打破通常按几何光学、波动光学、量子光学分叙或经典光学与现代光学完全分割的内容编排方式,采取了一种新的结构,更新了对基本概念的阐述思路,从而增强了基础光学内容的系统性、紧凑性和时代感。
除开篇的绪论外,全书共分为八章,每章末附有习题和思考讨论题。
全书以光波、光线和光子的传播特性为主线,并将现代光学的概念贯穿于始终。
主要是考虑到目前的学生从很早就可能已经耳濡目染了许多现代光学技术的应用事例,在适当的教学安排和导引下,完全可以从一个较新的视点来认识和掌握基础光学的内容。
除自编教材外,本课程还推荐多位国内著名教授编著的《光学》教材(①北京大学赵凯华教授,高等教育出版社,2005;
①四川大学郭永康教授,高等教育出版社,2005;
③山东大学蔡履中教授,山东大学出版社,2002)给学生作为教学参考书。
(二)光学电子教案
(1)PPT版《光学电子教案》:
电子教案自2000年起开始编写并在基础光学课程中试用,2003年完成Word版,并获得学校优秀电子教案奖。
2004年起进一步补充并改编为PPT版,并先后经应用物理系04、05级基础光学课程完整试用并完善,2007年
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