1、历史沿革1952 年,国家高教部根据中国科学院和著名光学专家王大珩、龚祖同、何增禄教授的倡议,结合全国院系调整,在浙江 大学设置了国内高校第一个光学仪器专业,首届招收了 52 级 21 名学生,开创了新中国光学仪器专业本科高等教育的先河。 在浙江大学光学仪器专业基础上建立的浙江大学光电系,已经走过了半个多世纪的历程。五十多年风雨兼程,几代教师辛勤耕耘,培养了 5000 多 名本科毕业生,为国家建设事业做出了应有贡献。其间,为了适应学科发展和社会需求,本科专业名称、规模和教学主线几经变迁,光电学子依托优质学 科教育平台,秉承和发扬求是创新校风,持续进行专业教育探索和教学改革,使浙大光电系本科人才
2、培养和教学工作始终处于全国高校同类专业前列,为 国家乃至世界光电学科和产业输送了大量高级专门人才。光电系毕业生不仅在光学工程学科和光电产业领域做出了突出成绩,而且依托扎实的专业教育基 础,在信息领域、管理岗位和其他领域也取得了卓越成绩,为母校和母系增添了崇高的光彩。浙江大学光电系半个世纪的本科人才培养历史是我国高等工 程教育发展历史的缩影。对国家的贡献是所有浙大光电人的骄傲。 一、浙大光电系本科专业的发展历史 查看详细1952 年,浙江大学在机械系建立“ 光学仪器”专业,招收了第一届本科生 21 人。著名真空物理学家、浙大物理系系主 任何增禄担任专业负责人。1952-1954 年专业建设初期,
3、仅有何增禄、盛耕雨、董大年、丁绪宝、董太和、龙槐生、缪家鼎、陈远绳等 8 位专业教师先后任 教。学生除按机械工程类教学体系学习基础课和专业基础课外,还开出了物理光学、光学仪器理论、显微镜、光学工艺实验等课程,建立了“大地测量仪 器”实验室。专业教育体系尚不完善。1954 年,浙江大学“光学仪器”专业 54 级学生数扩大为 60 人;何增禄开设了第一门专业课程“ 物理光学”,龙槐生开设了“ 光学仪器 理论” 专业课程。1955 年开始,学制由 4 年改为 5 年,调整和增加了部分基础课和专业课,55 级学生数扩大为 90 人。1956 年 3 月,原苏联莫斯科大地、航测 制图工程学院光学专家罗曼
4、诺夫教授来浙江大学讲学,为教师和进修生开设了“应用光学” 和“大地测量仪器学”课程。同年年度招生总人数扩大为 158 人 ,专业教学体系逐步完善。1958 年,在“光学仪器” 专业基础上,增设了“物理光学仪器(物光)”专业。两个专业招生人数在120 人左右。在教学安排上,开始 针对用人单位需求,加强光仪领域理论知识、工程技术、总体分析等基础训练,在“光学仪器” 专业人才培养方面率先建立起光机结合的完整教学体系。 清华大学、哈尔滨工业大学、天津大学、武汉测绘学院、上海机械学院等国内新设“光学仪器 ”专业的高校纷纷选派教师来浙大进修。1960 年,“光学仪器” 专业和“物理光学仪器”专业从机械系分
5、出,成立了全国第一个“ 光学仪器工程学系” ,简称“光仪系”。同 时增设“精密仪器”专业,侧重培养从事精密机械仪器设计、研制的专业工程师。从复旦大学、山东大学、四川大学等高校物理系选拔毕业生充实教师队 伍,实现理工结合。教师队伍扩大到 40 人左右,招生规模扩充至 180 人。1962 年,教育部主持制定全国高校光仪专业教学计划,主要参照了浙江大学的教学计划,王子余主编的“应用光学”教材在全国光学 仪器专业第一次教材会议上被指定为全国第一轮通用教材。同年,将“精密仪器”专业改建为“ 专业仪器仪表(专仪)” 专业,吕维雪任专业负责人。 1963 年,在全国仪器仪表专业教材会议上,王子余被任命为“
6、应用光学”统编教材的主编。此后,教学主线和招生规模渐趋稳定。1965 年,学校从无线电系和物理系抽调 9 位骨干教师加强光仪系的电子学及理科力量,光仪系的教学主线逐步向光、机、电一体化调整 。1966 年,文化大革命开始,光仪系各专业中断招生达五年之久。1970 年,光仪系招收三年制“光学仪器”专业工农兵学员 30 人;1972 年,招收“光学仪器” 专业 15 人;1973 年,招收“ 激光仪器”专业 20人;1974 年,按“光学仪器” 和“激光仪器”两个专业招生,规模扩大至 60-90 人。 1976 年,仅按“照相机设计与制造”和“ 激光镀膜”两个方向招收了学制两年的专业进修班。专业招
7、生和专业教学处于不正常状态。1977 年,全国恢复高校统一招生考试制度。光仪系按“ 光学仪器” 、“激光技术及仪器”两个专业招收了第一届经高考入学的 70 名学 生,学制恢复为四年制。在广泛调研基础上,制定了新的教学计划,加强了专业基础、光学课程和电子技术类课程,机械工程类课程作了适当减少。1978-1983 年,按照“光学仪器”、“ 激光技术及仪器”和“摄影仪器及工程” 三个专业招生,各专业制定了专业培养大纲和教学计划 ,将数理基础课程提升到工科的最高级别。其间,为适应计算机技术的发展,开设了“计算机语言” 课程,建立了 Z80 单板机教学实验室并开出了相应课程 ,增加了光电技术和光电器件的
8、教学内容,将教学主线逐步转向光、机、电、算一体化。编制了一系列专业课新教材,梁栓庭主编的“物理光学”教材在 全国高校广受欢迎和选用。1983 年,教育部根据部属高校教育研究组建议,对我校“ 光学仪器” 专业毕业生进行了系统调查。调查表明光仪系毕业生非常受用人 单位欢迎,大多成为所在单位主要学术和技术骨干,专业知识扎实,动手能力强,但同时也反映出很多毕业生在工作十至十五年后,不同程度感受到后劲 不足。究其原因,是当时专业设置偏窄,培养深度和宽度都有欠缺。反馈信息要求专业设置面要宽广,专业基础要加强,同时大学本科专业一般应按二级 学科设置,应把主干学科相同、面向过窄的小专业合并成以二级学科为基础的
9、专业。因此,1984 年光仪系将三个专业合并为“ 光学仪器工程”一个专业, 下设若干专业方向,计有光学仪器设计、照相机和技术摄影仪器、光电技术、激光技术与仪器、应用光学等五个方向,各专业方向在学完规定基础理论课 程和专业基础课程后,通过选修由三到四门相关课程配套组成的课程组来实现专业方向分流,并在毕业设计环节尽量结合专业方向进行安排。由于光电技术、激光技术发展迅猛,为适应学科从经典光学到现代光学的发展趋势,1986 年光仪系设立了偏理科的“应用光学” 四年制专 业,加强理科四大力学基础及外语训练。1989 年把“光学仪器工程” 专业和“应用光学”专业再次合并为“ 光学仪器工程”专业,专业下设测
10、量和计量仪器学、摄影仪器学、 光度色度仪器学、光学设计和光学工艺学、激光技术与仪器、光电检测技术等六个方向。在教学计划中进一步加强了光电技术、电子学课程设计等课程。 1990 年,同根同源的光仪系和科仪系合并,成立了光电与科学仪器工程学系,简称“光科系” ,下设“光学仪器”、“检测技术及仪 器”和“生物医学仪器”三个专业,其中与光学工程学科对应的专业是“ 光学仪器” 。1993 年,为适应浙江大学大仪器、大仪表的整合培养思路,光科系尝试设置了“精密仪器(办公自动化)”专业,教学重点主要针对 仪器仪表前端光电信息获取和计算机网络信息化发展的新趋势,前后持续了三年。1994 年起,按照国家教委 1
11、993 年颁布的工科本科专业目录,开始以“光学技术及光电仪器”专业名称招生,自 1992 级起“光学仪器” 专业学生毕业的专业名称均调整为“光学技术及光电仪器”。1995 年,光电系当选为第二届全国高等学校仪器仪表类教学指导委员会副主任单位和全国高等学校“光学技术与光电仪器” 专业教学 指导委员会主任单位。经过近四十年的发展,光科系在光学工程类本科人才培养过程中,形成了较为完善的教学培养体系,教学主线几经变迁,目的就是为 了适应学科发展和社会需求。在长期发展过程中,光科系的毕业生深受用人单位的欢迎,浙江大学光学工程类本科教育赢得了崇高的社会声誉。然而从九十年代初开始,光科系光学工程类专业与社会
12、需求的适配性逐渐减弱,具体表现为毕业生分配形势逐年严峻,生源质量逐年 下降,专业面向过窄的特性逐步凸显。这是社会快速发展变革对光学工程类本科专业教育带来的新问题。光科系仔细回顾了光学工程类专业发展的历史, 客观分析了当时的形势,形成了统一的共识:一是随着国家改革深入和经济发展,经济增长新热点频繁涌现,国内民族工业面临激烈市场竞争,但仪器仪 表行业运行机制没有尽快实现有效重组,行业效益低下,对毕业生需求的迫切性降低;二是分配机制由传统指令性计划过渡到指令性和指导性计划相结合 ,进一步发展为以供需双方双向选择为主,国家不包分配、学生自谋职业成为本科毕业分配的大趋势,仪器仪表行业的不景气降低了自身对
13、毕业生的吸引 力;三是光仪系的教学和科研主线已不适应学科发展和社会需求的快速变化,本科专业培养面向过窄。这是全国高校同类专业面临的共同问题,必须立即 做适应性调整。科学技术的飞速发展使社会进入以处理信息为主要特征的新形态,信息产业飞速增长,对人才需求大为增加。光学工程学科一直隶属 于“信息科学与技术”领域,仪器工程仅仅是其一个分支,光学工程类本科专业的教学主线虽然不断进行调整,但始终局限在仪器仪表框架内,教学内容 陈旧,难以适应发展新形势。光科系决定将光学工程类专业的教学、科研重点由传统仪器仪表转向光电信息工程,围绕信息领域开展工作,以光电信息工 程作为教学主线,将专业面向拓宽至整个信息产业,
14、旨在培养在以光子和电子为主要载体的信息采集、加工、传输、存储等信息处理各环节从事光电信息 工程领域研究和开发的高级工程人才。本次调整基于以下理由:1、光学工程学科发展与信息产业发展密不可分;2 、光学工程学科科研重心已转向光电信 息工程方向;3、设置“光电信息工程”专业符合产业发展需求;4、调整主线具有科学性、前瞻性和可操作性。1997 年,光科系光学工程学科进行调整,另组光电信息工程学系,简称“光电系” 。光电系在国内首次设立本科“光电信息工程” 专 业方向,并按专业方向招收本科生,率先规划和启动了本科专业新形势下传统专业改造和教学改革,大幅度缩减机械类课程,增加电子信息和计算机类课 程,在
15、将专业培养面向拓宽至整个信息产业的同时,强化理科和专业基础课程,将光学工艺类课程改造为实践环节的一部分,对光学光电类课程内容进行 更新,突出了光电信息工程专业方向的办学特色。其后,96 级“光学技术及光电仪器”专业学生毕业专业名称也调整为“光电信息工程”。1998 年,浙江大学四校合并,成立了新的浙江大学。根据学科发展需要,光电系加入新组建的信息科学与工程学院;同年,光电系正 式以“信息工程(光电)”专业名称招收本科学生,专业代码为080609Y,招生规模为 90 至 160 人之间。1999 年以后,光电系加强了与国内高校同类专业之间的教学交流,分别于1999、2002、2003 、2004
16、 、2005 年参加教育部教学指导委员 会、中国光学学会光电专业委员会、中国光学学会光学大会中的光学教学研究分专题,不断吐故纳新,在学校教改项目和系自立项目支持下,持续进行教 学改革,并于 2002 和 2004 年两次调整专业教学计划、课程大纲和实践环节,尤其加强了教材建设和教学总结,发表了大量教学和实验论文,取得多项校教 学成果奖和一项省教学成果奖。与天津大学共主编的“工程光学” 教材列入了十五规划教材计划。2006 年,浙江大学在实行四学期制的基础上,启动新一轮教学改革,实施完全学分制。光电系再次调整了培养方案、教学计划和教学 大纲,大幅度整合和重新规划了专业课程,首次设置了“光电系统及
17、工程” 和“ 光通信及集成光电子技术”两个模块方向,成立了分类课程研究组,优化 了专业师资队伍,改进了学生实践环节,全面实施以学生为中心的教学新思路。同年,本科生招生加入了以信息学院所有本科专业为主建设的“工科实验 基地” ,构建了统一的通识课程、信息大类课程平台,学生在二年级可以根据志愿重新选择主修专业。同年,光电系当选为教育部 2006-2010 年“电子信息 及电气”学科教学指导委员会委员单位和“光电信息科学与工程” 专业教学指导分委员会副主任委员单位,“应用光学” 课程被评为浙江省级精品课程。 2007 年,国家开始实施高等教育教学改革质量工程,光电系多年教学改革积累厚积薄发,获得了一
18、系列高等教育教学改革质量工程项 目支持。“应用光学”课程被评为国家级精品课程;在学院平台上,“学研产相结合的信息工程复合型人才培养”项目获得国家人才培养创新实验区项目 支持;“ 信息工程(光电)”专业建设获得了浙江大学首批特色专业建设项目和国家第一类特色专业建设点项目(2009 年实施)支持;“光电信息工程专 业认证实践” 项目获得教育部 2006-2010 光电信息科学与工程专业教学指导分委员会立项支持;“浙江省高校光电信息类专业合作共建的探索与实践”项目 获得浙江省新世纪高等教育教学改革重点项目支持;“光电信息工程实验中心建设”项目获得浙江省省级实验教学示范中心项目支持;“信息工程(光电
19、)专业课程体系改革及实验室建设”项目获得浙江大学本科教学专业实验室建设项目支持。2008 年,教育部决定将“电子信息及电气工程类”专业列为全国工程教育专业认证十个试点之一,光电系当选为全国工程教育专业认 证专家委员会“电子信息与电气工程类 ”专业试点工作组专家成员单位。光电系将加强与光电及信息产业界的联合,积极为工程教育专业认证试点做好准 备,从学生对产业的适应性入手优化培养过程,提高针对工业产业的需求,支持与国际注册工程师制度的接轨,通过专业认证的外部评价机制进一步促进 专业教学改革、教学管理和教学建设,以期达到进一步提高教学质量的终极目标。二、历年本科教育招生规模 查看详细年份 光仪 物光
20、 激光 技术摄影应光 精仪 专仪 照相机激光镀膜光学技术与光电仪器光电信息工程信息工程(光电)1952 21 1953 32 1954 60 1955 89 1956 158 1957 127 1958 83 35 1959 81 35 1960 83 58 38 1961 68 31 16 1962 64 32 28 1963 66 32 26 1964 128 1965 89 30 27 小计 1149 253 54 81 1970 30 1972 15 1973 20 1974 30 30 1975 55 30 小计 130 80 1976 26 37 1977 35 35 1978 8
21、4 61 22 1979 52 30 20 1980 61 33 31 1981 60 31 30 1982 80 40 39 1983 69 24 38 1984 124 1985 128 1986 89 28 1987 87 25 1988 80 29 1989 75 1990 93 1991 99 小计 1216 254 180 82 26 37 1992 86 1993 56 29 1994 29 57 1995 29 55 1996 78 1997 85 1998 931999 1612000 1592001 1642002 1692003 1372004 1592005 115小计
22、 142 87 112 163 1157总计 5203 特色专业建设点2007 年,光电系“信息工程(光电)”专业获得浙江大学首批特色专业建设项目和国家第一类特色专业建设点项目 (2009 年实施)支持。一、信息工程(光电)专业学科和产业前景描述 查看详细上世纪九十年代末,光通信浪潮的兴起标志着光子和电子成为现代信息技术的基本载体,带动了光电信息产业的快速发展。国内外光学工程学科和光电信息产业的发展主要表现在光通信、激光与光电子技术、光学成像技术、光存储、光电传感及检测、能源及照明、光电显示、生物光子技术等领域,技术热点集中在光通信器件和应用系统、半导体激光器等光电子工业、光电传感器、激光加工
23、业、激光核聚变、太阳能利用、LED 照明、智能化光电仪器、光学医学应用、便携信息产品可视化、光学惯性技术、超分辨超光谱超快成像、衍射成像、光电图象输入及输出、平板和投影显示、有机发光显示和新型发光材料、海量光存储器和光学器件的加工制备等领域,技术难点主要集中在光学单元器件技术和系统光电集成技术。国内的光电产业和研究单位主要集中在华东长三角区域、华南珠三角区域、华中武汉光谷、华北环渤海湾地区、中科院五大光机所以及航空航天等军事应用单位,构成对光电信息类人才的迫切需求和对国家经济建设、国防建设的大力支持。在国家中长期科技发展规划中,信息技术中的传感器网络,先进制造技术中超大规模集成电路制造装备和成
24、套工艺,对地观测和遥感技术,深空探测,惯性约束,以及在能源、交通、农业、环资、医学等领域的光电信息交叉应用,均构成对光电信息工程专业高端人才的需求。仅就浙江省而言,据省信产厅统计,光电子产业近年以年均 30%的增长率快速发展,目前已成为光电子产业大省。浙江省在光通信、光器件、光材料、光能量转换器等方面已形成系列产品,其中光纤光缆生产企业数量和规模居全国第位;在光学仪器与光学加工领域具有国内领先规模,其中中、低档相机镜头占世界市场一半以上份额。浙江省正逐步形成各具特色的光电产业特色园区,如杭州高新区光电产业特色园、杭州下沙经济技术开发区光电产业特色园、富阳光电子产业园、宁波保税区光电产业特色园、
25、绍兴光电产业集聚区、嘉兴光电产业集聚区、湖州光电产业集聚区、浙西光配件产业特色园、温州光电能产业特色园、平湖光电子产业特色园、台州特种光材料产业特色园、金华特种光电材料特色园等。浙江省重点发展的光电产品包括:光电显示、光纤预制棒、光纤和光缆、光有源器件和无源器件、光端机、SDH 设备、光纤接入网技术及产品、激光晶体与光学材料、光学晶体材料和光学陶瓷材料及基片、数码相机、可视电话、激光数字视盘机、保安监控系统、红外报警系统,以及太阳能电池、节能型照明灯具、太阳能真空管、新型激光医疗设备、激光加工设备、照明级发光二极管、光电检测仪器及其它光机电一体化产品和全光网络系统技术及产品、DWDM、光集成电
26、路、光波导、光纤放大器、光传感器等。据阿里巴巴网站统计,我国目前拥有照明类光电企业约 11000 余家,其中大部分位于浙江;浙江省还拥有光学器件及仪器类企业约 1100 家,光电显示类企业约 1000 家,太阳能转换类企业约 40 家,2007 年有三个光电企业进入浙江省电子信息产品制造业三十强。浙江省信息产业厅制定的光电产业近期发展目标是:2007 年末销售收入超 3000 亿元,经济总量占奛?光电产业的 10%以上,经济规模进入全国同行前 5 位;出*货值占全部销售收入的比重达 30%以上;光电产业增值占当地 GDP 的 8%左右,占全省制造业增加值 10%以上。信息工程(光电)专业所依托
27、的浙江大学光学工程学科是国家重点学科,在全国最早建立了从本科、硕士、博士到博士后流动站的完整人才培养体系,建设有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心和浙江大学第一个国防重点学科实验室,近 5 年来在光学惯性技术、微纳光纤及器件、负折射率介质和光子晶体、高清晰度投影显示、多功能高集成度光电子集成器件等研究方向和光电产品产业化辐射方面取得了突出成果,2006 年在教育部学位与研究生教育发展中心组织的一级学科评比中获得全国第一,2005 至 2007 年在全国高校研究生院一级学科评比中连续三年获得第一。光、人类和世界“光、光、光,之为用大焉!人类活动不可一日没有光,万物生长也不可
28、一日没有光。世界之所以为世界,就在于它有了光,才能把大千 世界如实地反映在人的视觉思维系统中,然后才能办一切事!也为此,医学家和光学家千百年来,都以如何使盲者复明作为自己的第一职志。 ”这是浙江大学光电系董太和老教授在 2002 年浙江大学光学工程学科成立 50 周年庆典时发出的肺腑之言,形象透彻地说明了光与人类和世界 的关系。对于正常人而言,三分之二的时间都在用眼睛观察世界,观察世界的无颜六色,观察世界的发展变化。所以,可见光是人类与自然交流的第一媒 介,是人类感知信息并做出判断的最主要手段。显然人类离不开光。人类的日常生活离不开光。人类的大部分活动都是在可见光照明的条件下进行的,可见光的不
29、同光谱为人类提供了五颜六色的视觉愉悦感受;人类致力于将核能、风能、机械能、化学能、电能等各类能量形式最大效率地转化为可见光能,为人类活动提供适宜的照明条件,使昼夜 无区别;警示照明和景观照明在陆地交通、航空航海、舞台布景、夜晚建筑形象展示、广告展览、汽车电子、道路照明、园林园区景观、高层建筑 警示、室内装饰、发光玩具等领域广泛应用于人类生活中;成像光学和光电转换产品成为人类不可或缺的日常消费、办公及公共资源,如复印机、传真机、照相机、摄像机、数码相机、数码摄象机 、手机摄像模组、电影摄影机、电影放映机、投影机、望远镜、激光打标、激光全息防伪、超市条码识别系统、公共信息发布、公共安全监控、图书借
30、阅 管理系统、邮政分捡系统、路灯自动控制系统、日用品生产线自动控制系统等;电光转换产品使电子信息可视化,极大地丰富了人类的生活,计算机显示终端、CRT 电视机、等离子体电视机、液晶平板电视机、背投影电 视机、示波器显示屏、荧光发光面板、有机发光显示屏、发光二极管显示屏、PDA 显示屏、手机显示面板等。光存储和阅读技术的发展使信息周转更加便利,成本更低,如 CD-ROM、VCD、DVD 等;光通信技术的实用化使通信容量更大、传输速度更快,节约了大量不可再生的金属线缆材料,为实现互联网功能的极大化奠定了坚实的基 础。中国目前已成为光纤光缆铺设公里数最多的国家,国家信息基础设施的完善性位居世界前列;
31、光学医学成果得到普遍应用,如激光手术、X 光射线检验、组织成分光谱分析、光学层析、器官内窥治疗、视力矫正、彩色 B 超、染色透视、 药物检验、人体红外动态远距测温等。人类的研究活动离不开光。光学望远镜拓展了人类的宏观视野,为远距观测、天文观测、对地观测等研究领域提供了物质手段;光学显微镜拓展了人类的微观视野,为生物微观结构、物质微观结构、产品微观结构、微观反应过程、微观合成机理、半导体电路的超大 规模集成等研究领域提供了物质手段;光谱检测及应用利用物质对特定谱线的吸收机理,广泛应用于固、液、气各相成分的检测,成为各行各业主要的研究、检测手段;光学遥感技术广泛应用在土地资源分布、矿物资源分布、地
32、理资源分布和气象变化趋势分析等研究领域;光学探测技术广泛应用于表面质量检测、管道无损检测、物体几何形状检测、尺寸位置探测、光能量分布探测、定位探测、组分饱和度探 测、色度均匀性探测、图象模式识别探测等众多应用研究领域;激光及各种光源为各个领域的主动式研究提供了有效的能量源;光电对抗成为国防研究能力和综合国力的直接体现。如精确制导与拦截、陀螺定位、高精度对地观测、激光核聚变、自由空间光通信等。 2003 年伊拉克战争前,美国的对地观测能够观察到巴格达街头摊位上的苹果,而 2006 年中国已掌握了美国圣何塞军港的航母码头、芝加哥最大立交桥和台 北陆军司令部的高清晰度照片。纳米光学技术在新型光学介质
33、及功能材料、微纳米光波导、微机电系统制造、微型滤光和成像器件、微纳尺寸检测的应用将开拓光学工程 研究的新领域。新型集成光电子器件的发展将为光通信技术、光显示技术和光存储技术等光学应用领域的突破奠定新的基础。人类的未来发展离不开光。大功率白光 LED 器件的发展将全面替代现有白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯、气体放电灯等主要照明光源,为人类提供更加环保节能、转换 效率更高、体积更小和寿命更长的优质照明光源;激光核聚变技术的发展将使人类更方便地获得用之不竭的洁净能源,深刻地改变人类的生活;光学技术在航空航天领域的突破应用将为人类征服宇宙和规划未来做出突出的贡献;新型光电功能材料的突破将产生超薄、便携、
34、柔性光学显示器和存储器,极大地改变人类的娱乐、生活和工作方式;光并行计算和光互连技术的发展将使计算机进入光子时代,产生新型光子计算机,计算容量和速度大大提高;全光网络的实现将进一步提升现有信息基础设施的应用水平;光子技术的生物学和医学应用将帮助人类解决诸多瓶颈问题,为延长人类寿命和提高生活质量方面承担起更加主要的责任。光学与光学工程学科的发展光学和光学工程学科在上个世纪得到了很大的发展,中国光学泰斗王大珩院士曾经总结了上个世纪光学发展的十大方面并指出了新世纪的 发展机遇:一、光学面向基础科学上世纪两大物理主流-相对论和量子物理,是以光学实验为出发点的,相对论立足于麦克逊干涉实验,量子理论始于黑
35、体辐射测量; 物理上长度的基本单位“米” 就是由真空光速来定义的; 光谱学一直是量子物理的实验根据,现已成为物质分析的主要手段;光化学作为化学反应的催化手段。激光的出现为研究物质运动,包括化学 反应提供了新的手段。二、19 世纪末光的电磁波动论,导致无线电波的发现,在 20 世纪发展成无线电通讯和无线电电子学,进而形成电子学专业工程学科。三、传统光学的工程化精确光学系统设计,使光学设备成为精密仪器; 常用光学仪器的规模化生产降低了生产成本(显微镜、望远镜、照相机等为光学仪器应用的大众化开辟了道路);重大光学工程的创建为认识和改造世界创造了有利条件。大型天文望远镜通光口径从 2m、4m、5m 以
36、至于达到 10m;太空天文望远镜口径达 2.4m;超高分辨率和超分辨率空间对地观察相机口径从 0.6m 到 3m,并可用于强激光投射系统(激光光炮管)。四、光电子新技术或称光子学成为当代战略高技术之一激光的问世,来源于电子学与量子物理的结合,开始时被称为光量子放大,是 20 世纪下 半页时光学技术的重大革命;波长的扩展微波、远红外、红外、可见光、紫外、远紫外、直至软 X 光波段;由波长特点各自形成专门的光学技术,例如红外技术,远紫外 技术等。半导体和微电子技术的发展,首先是技术上靠光刻形成微细结构;半导体发光及光敏器件成为光信息传输的基本器件,半导体发光器件特别是白 光器件可以作为家用照明,完
37、全可能代替现有家用光源,将大大节省电力。远距离图像传输,例如电视,大大改善了人类的生活面貌;电子光学,电子显微镜和扫描显微镜的发明大大拓展了人们对微观世界的视野;由同步加速器产生的同步辐射,原来被认为是加速器的垃圾,现在被认为是光学上的宝贵资源,可作为高亮度观测和微细加工的手段 。 五、光纤通讯技术原始概念是从半导体提纯技术取得高透明介质,可进行远距离传输而引申出来的。现在这项技术已经成为全球性网络,包括 越洋传输的光缆。传输率作为商品已达 10GB,前沿已达 60GB,在经济上比空间卫星全球通讯系统更具竞争力。 六、光学信息理论与实践 光学传递函数理论的发展与实践为复杂的光学成像链提供了方便
38、的质量评估手段。光学信息处理可在复杂目标背景中 ,通过分析和组合提炼出所需要的特征图像,例如图像识别。半个世纪以来,由空间技术发展所带动的遥感技术就是以此为依据,在经济建设上同样取得 了明显的收益。 医疗技术方面,在已有的 X 射线透视基础上发展了 X 光 CT 和核磁共振 CT;近来我国还研制了具有原始创新意义的差温层析仪,都是光学信息 理论在医疗技术上的重大贡献;光学信息传输的发展为高清晰电视和可视电话的信息压缩技术奠定了基础;全息光学技术是当前迅速储存光学图像的一种新手段,它以点位相储存的方式代替了几何轮廓的储存方法。新概念使得多景的图像可以叠 加在一起,使用时靠衍射原理分开,给信息技术
39、一个新的启示,特别是在生物信息方面。七、薄膜光学和二元光学可以取得光学增透和增反的效果;可以做成单色滤光片和按照特殊光谱强度分布的函数滤光片 ;可以做成偏振滤光片;可以作为光学面的保护层、防潮层等 ;二元光学可以实现非常规光学的成像效果,例如把点光源变成线光源等。 八、原始性概念创新的自适应光学 光学传输穿过可抖动或漂移的介质,进行实时光学相位补偿以提高成像的质量;用于激光光学系统。由于激光漂移所引起的相位误差能够得到补偿,因此可以提高大功率激光的光学质量; 可以用于补偿光学系统成像的缺陷,例如热形变效应等。 九、近代基础光学的形成非线性光学获取倍频、差频、和频、高次谐波以及参量振荡及四波混频
40、等效果;强激光光学和等离子体物理光学成为研究激光核聚变作为能源前景的基础理论科学;量子信息作为迅速传输手段的新尝试,具有信息传输密要不被破坏的优点,对于量子计算机的优越性和可能性也在探测之中;激光技术促进了微观动力学领域的发展,应用前景极为广阔。十、光学材料的进展 光学玻璃从铀物变为采用铂坩锅电容连续生产; 各种波段所需的透明人工晶体;非线性光学特别是激光技术所需要的特种非线性晶体、线性晶体,例如 KTP、BBO、LBO、LiNbO3等等;激光工作物质,如含钕激光玻璃 YAG、含钛白宝石等等。21 世纪刚刚开始,新世纪应是光学大发展的时期,发展前景非常广阔:一、光学作为信息载体方面,可应用在国
41、家安全、环境和人民健康等方面。光纤传输。现在传输率达60GB,理论上至少还有 2 个数量级的容余量 可兹发展。当前瓶颈在于光信号调制采用的是光电技术,而光电技术的速率在电路传输上很难超过 10-8 秒;其前景是用纯光学调制(例如光干涉),这样 就可以避免这种瓶颈效应;对我国来说,空间对地观测的能力还很落后,研制大孔径观察相机还需要花很大力气;利用量子信息的传输正在探索过程中;发展空间激光通讯;发展纳米技术所需要的超分辨率观测和监控体系。二、光学作为能源 光核聚变。距离工程化还有很大距离,有大量系统的研究工作要做;激光武器。有可能进入工程阶段,但技术保障设备过于笨重,不利于战术上的生存,必须加以
42、改进;激光加工。工程化、产业化需大力开展;激光作为微机械和纳米技术的加工工具;同步辐射和物质的相互作用用途广泛,例如进行深度刻蚀、短波长度物质加工等。三、光学服务于基础研究 做为探针,发展微观动力学的问题数以千万计,一个世纪也做不完;光电元器件随波段的扩展和频带的加宽,必然提出新的需求。要抓住全世界光学繁荣发展的机会,不失时机强化我们的光学事业,包括基 础研究、产业化和光学高技术工业的建立,尽量发挥同业者的智慧和创造性的才能,为了小康社会的建设,不遗余力的做出光学工作者的贡献。这尤其需要年轻光学工作者的努力。二、信息工程(光电)专业设置的学科归属 查看详细2006 年,教育部组建 2006-2
43、010 年各学科本科教学指导委员会。在第 三十大类“ 电子信息与电气”学科教学指导委员会下设置 5 个专业教学指导分委员会,分别对应电子科学与技术、光电信息科学与工程、电子信息科学与工 程类、自动化和电器工程及其自动化 5 个专业。其中“光电信息科学与工程”专业在全国高校目前所设置专业中涵盖信息工程(光电,专业代码 080609Y) 、光电信息工程(专业代码080616W)、光信息科学与技术(理,专业代码 071203)、信息显示与光电技术(专业代码080614W)、应用物理学(光电,专 业代码 070202)、测控技术及仪器(光电,专业代码 080401)、电子科学与技术(光电子,专业代码
44、080606)等本科专业。三、信息工程(光电)本科专业 06-08 培养方案 查看详细培养目标经过自然、人文多学科埧?理论的学习和工科专业体系的严格训练,培养德、智、体、美全面发展、具有坚实数理基础、富有创新精神、 专业知识扎实并具备实践能力,在光电信息工程领域具有国际竞争力的高素质本科人才。本专业培养的毕业生将成长为在光电信息技术、光学工程、信息科学与技术等学科领域国内外研究生深造的后备军;成长为在光电信息技 术、光学工程、信息科学与技术等产业领域具有研究、设计、开发、应用和管理能力的复合型领袖人才;成长为依托专业体系培养的雄厚基础和素质,能 够在其他学科和领域实现突破*叉成长的优秀人才。培
45、养要求本专业学生主要学习光电信息工程方面的基本理论和基本知识,接受工程技术基础、科学研究等多方面综合能力的训练,培养过程突出以 光子和电子为基本载体的信息特征。本专业下设置“光电系统及工程” 、“光通信及集成光电子技术”两个模块供学生选择其一。毕业生将获得以下几方 面的知识和能力:1、具有较好的社科知识背景和人文素质、优良的工程职业道德、优秀的组织协调能力和较强的创新精神;2、具有较强的英语语言能力和扎实的数理基础;3、熟练掌握计算机科学、电子学、通信技术等信息科学的基础知识;4、熟练掌握光电信息工程领域的基本理论和基本知识,掌握光电信息的采集、处理、传输、存储和显示等过程的基本知识,了解光电
46、信息科学 和工程的发展动态,具有相关系统和器件的分析研究、性能检测、开发设计以及制造等环节的基本工程应用能力;5、具备科学研究、科学实验、独立工作、团队合作、资料查询和撰写论文的能力和意识。专业核心课程软件技术基础、数据通信与计算机网络、微机原理与接口技术、嵌入式系统与应用、应用光学、物理光学、光电子学、光电检测技术及系统 、光电信息综合实验等教学特色课程全英语教学课程:光通信技术(英语原版教材)、光电信息综述双语教学课程: 薄膜光学与技术、光网络基础、光电子学(英语原版教材)网络化教学课程:数据通信与计算机网络、应用光学综合型实验课程:光电信息综合实验设计型教学课程:光学系统课程设计、光纤通
47、信课程设计计划学制 四年最低毕业学分 160+4+5授予学位 工学学士辅修专业说明辅修专业课程设置最低学分为 28,其中专业必修课程(标“” 号)22 学分,其他专业课程任选 6 学分。第二专业课程设置最低学分为 45,其中专业必修课程(标“” 号) 22 学分,其他专业课程任选 15 学分,毕业论文(设计)8 学分。课程设置与学分分布1、通识课程 48 +5 学分 按照浙江大学工科实验班 0608 级前期培养指导计划执行。2、大类课程 48 学分(1)自然科学类 32 学分1)必修课程 28.5 学分2)选修课程 3.5 学分在浙江大学工科实验班 0608 级前期培养指导计划的“数学模块 ”
48、课程中修读。本专业建议修读:(2)工程技术类 16 学分1)必修课程 8 学分2)选修课程 8 学分在浙江大学工科实验班 0608 级前期培养指导计划的“电类模块 ”课程中修读。本专业建议修读:3、专业课程 55 学分(1)必修课程 26 学分(2)选修课程 7 学分从下列课程中修读(3)模块课程 8 学分本专业设置“光电系统及工程”与“ 光通信及集成光电子技术” 两个模块。学生可选择其中一个模块的课程修读。1) 模块一 “光电系统及工程” 8 学分2) 模块二 “光通信及集成光电子技术” 8 学分(4) 实践教学课程 6 学分(5)毕业论文(设计) 8 学分4、个性课程:9 学分该类课程由学生根据自己的个性化需要自主选择修读,在通识课程、大类课程以及专业课程中任意选修。06-08 指导性教学计划第一学年 学分 课程号 课程名称 周学时 秋季 冬季 春季 夏季 备注 021E0010 思想道德修养与法律基础 2-1 2.5 021E0020 中国近现代史纲要 2-1 2.5 031E0020 体育 0-2 1 031E0030 体育 0-2 1 程序设计基础与实验 3-2 4 程序设计综合实验 0.5-1 1 051F0010 大学英语 2-2 3 051F0020 大学英语 2-2 3 02110081 形势与政策 0-1