1會議概況

工業激光和生物醫學光學國際學術會議于1999年10月25~27日在華中科技大學學術交流中心舉行。H.wcber教授和干福熹院士擔任大會主席，來自14個國家和地區的221位代表(境外代表46人)出席了會議。會議得到美國SPIE的支持，正式出版了會議論文集SPIE(工業激光論文集卜3862和SPIE(生物醫學光學論文集關3863.前者共收錄論文121篇，其中，國外作者論文13篇;后者共收錄論文95篇，其中國外作者論文31篇。大會特邀了世界激光和生物醫學光學領域的著名學者作主題報告，全體大會4個特邀報告，工業激光分會8個邀請報告，生物醫學光學分會4個邀請報告，這些特邀報告和邀請報告學術水平高，均反映了當前國內外研究的前沿課題。

2工業激光研究的最新熱點

在工業激光器領域，由于半導體激光器迅速發展，準連續器件已達到4kw.因此，在許多應用領域均有采用半導體激光器代替傳統的氣體激光器及固體激光器的發展趨勢。但是，由于半導體激光器目前光束質量較差，作為過渡的發展階段是大量采用半導體激光器泵浦的固體激光器，其激光輸出功率也已達到4kw級，光束質量獲得明顯改善。因此，在世界市場上，1998年固體激光器的銷售金額，首次超過了CO:激光器。據估計，近期激光技術的應用在高功率激光器方面仍然會以COZ激光器和固體激光器為主。在激光應用領域，除了高功率激光應用以外，國外已經在激光精密加工領域開展了深入的研究工作，如法國利用準分子激光超精密打孔、劃線，精度非常高，孔徑圓整、光滑，在陶瓷如S13N;，A12O3等方面的精密處理方面已有深人的研究。本次會議涉及到準分子激光應用的文章有15篇，涉及領域有激光淀積超導薄膜，金剛石薄膜、非晶金剛石薄膜等，激光制備光柵，激光制備納米顆粒。我國大陸學者主要把準分子激光用于制備薄膜，臺灣大學是用準分子激光制備光柵，法國學者用激光制備納米顆粒。可見國外用準分子激光加工開展面比我國廣泛。從本次會議看，國外今后重點發展研究領域和前沿課題包括:高功率半導體激光器，近五年內千瓦級器件將會實現實用化;半導體激光泵浦固體激光器，特別是盤片固體激光器近五年內也將會突破千瓦級;半導體激光泵浦全固體化紫外激光器已突破3W，如果能提高一個量級，將會逐步取代紫外氣體激光器;利用準分子激光對電子元器件處理作了很深入的研究，在這些方面已成為激光超精密加工應用的重要發展方向。國內外在激光制備薄膜方面的研究始終是一大熱點。我國半導體工業基礎差，不僅在集成電路發展方面吃了大虧，現在看來在光電子工業的發展方面又要重復以前的錯誤。國內有幾個單位發展半導體激光器，主要側重在通訊應用。高功率半導體激光器及短波長半導體激光器差距很大，應予以足夠的重視。在發展高功率激光器件，包括氣體和固體與國際水平差距更大。從會上兩個非常有代表的報告可知，其一是英國He:i。t一watt大學的D.R.Hall教授報告的平板波導高功率激光器件.代表了當代國際先進水平，從基本原理到結構特性，均報告得比較詳細，內容也很豐富。其二是德國柏林技術大學H.Webe:教授報告的激光二極管泵浦的固體激光器，特別是針對激光二極管泵浦源的特點，提出了一種新型的腔體結構，很有特色與創新，在他的論文中有比較精辟的論述。此外，德國斯圖加特宇航技術物理研究所主任Willyl，.Bohn博士，介紹了他們的激光二極管泵浦圓盤型固體激光器，在一片直徑5mm，厚度不足1mm的激光介質上，可取得500W的激光輸出。部分代表與他討論了與此有關的問題:①增益長度短為何能獲得這么高的激光輸出?②高摻雜晶體將產生晶格缺陷，直徑5mm，厚度不足1mm的激光介質是如何制備出來的?③泵浦光如何進人激光介質，怎樣實現均勻的泵浦?④是否可用更多的圓盤串在諧振腔光路上獲得更大的輸出?目前德國已解決了前三個問題。對于大于5kw輸出的固體激光器介質熱畸度仍不可忽略，輸出光束質量大大下降，還有待進一步研究解決方法。在激光與材料相互作用方面，我們的研究大多注意在諸如激光的光斑直徑、功率、照射時間、速度等參數和工藝的研究上。而對激光與材料相互作用的機理研究尚不夠，如激光照射到材料表面后，激光是如何燒蝕材料表面的，材料對激光的吸收與反射，材料表面吸熱后如何進行傳熱?對材料表面組織結構改變及其形成機制，缺乏深人的研究。在激光與材料相互作用機理方面應加強研究力度。對這些基礎研究有一定深度后，在激光加工應用中的工藝就有了理論依據。

3生物醫學光學研究的最新熱點

本次會議還涉及到光學層析成像及光譜學的理論與模型、生物監測的光學成像與光譜學、適用于生物醫學和臨床的相干域光學方法、生物光譜學和顯微學、激光與組織的相互作用、激光醫療等方面。以下就生物醫學光學研究的一些最新進展和熱點問題作一概述。(l)光學層析成像及光譜學技術的理論與模型。關于生物組織光學層析成像和光譜學技術的理論與建模研究一直是國際生物醫學光學的研究重點。由BrittionChanee博士主持的“Optiealtomographyandspeetroseopy:theoryandmode1s”專題會議吸引了眾多聽眾。來自各國的科學家報道了該領域的最新研究成果和應用。俄羅斯valeryv.Tuchin教授報道了活組織光學特性參數控制的有關成果，其離體和在體的實驗均證明了通過使用葡萄糖、trazograph等滲透活性助劑可改變人眼鞏膜、皮膚等纖維組織的光散射特性。美國StevenIJ.Jacques教授做了《生物組織科學和工程中的光學技術》的特邀報告，J.R.M。盯ant教授介紹了生物組織中光散射的基本機理研究的進展。麻省理工學院的李興德博士報道了衍射層析成像技術的最新進展，提出了一種用于高散射介質中擴散光子密度波快速、近場衍射層析成像的角譜算法，該算法可用于有限大小介質，并能同時重建吸收和散射系數。賓夕法尼亞大學的張思豪博士報告了基于混濁介質中，用動態光散射技術測量深層組織中血流的一種方法，該方法可用于深層組織中的血流動力學圖像的重建。華中科技大學的張智報道了用分形理論進行人眼角膜內皮細胞圖像分析的初步結果。(2)生物組織的光學成像和用于生物監測的光譜學技術。九十年代以來，美國、歐洲、日本等國都在該領域投人了大量的人力和資金，本次會議共有26篇論文涉及此項專題。其內容包括組織光學成像和組織光學參數測量、光學腦功能成像、近紅外光譜術的血流動力學測量、組織超微弱發光檢測、擴散光子密度波和X射線層析成像等。

摘要:介紹了案例科研指導方法的特點，提出了基于案例科研指導的研究生與高年級本科生創新能力培養方案，并闡述了該方案在暖通和能動專業中的應用，提高了學生運用所學基礎知識分析問題和解決實際問題的能力。

關鍵詞:案例教學，創新能力，科研活動

0引言

暖通和能動專業在建筑、電廠、電子設備等很多領域都具有廣泛應用，并且工程性和理論性都很強。這些專業研究生的創新能力培養直接關系到高校的知識創新水平甚至國家未來的整體創新能力提高，因此很多學者對此進行了大量探索［1-8］。馬躍良［1］探討了營造和加強研究生創新教育培養的一些基本條件和特征，強調在面對研究生大規模擴招的情況下，進一步加強研究生素質教育和創新教育是研究生培養必然的趨勢，也是提高研究生創新能力的一個關鍵問題，特別指出要加強管理方法創新，加強學科建設，加強導師隊伍建設及加強學術交流等良好的建議。鄧義江等［2］細致論述了加強導師隊伍建設來提高研究生創新能力的重要意義和策略，指出導師的指導作用和榜樣作用的重要性。周娟［3］針對目前我國研究生創新能力不強的現狀，分析了科研實踐在提高研究生創新能力中的作用，提出強化科研實踐，提高研究生創新能力的建議。韓斌等［4］就如何培養和提高研究生的創新能力進行了有益的探討，特別指出論文工作階段是培養研究生創新精神和創造能力的關鍵階段。肖健梅等［5］通過分析和結合自己多年培養研究生經歷及總結的經驗，從校園創新氛圍、課程設置、教學模式及考核方式這四個方面提出見解和切實的建議。董發昕等［6］提出從拓寬研究生的實驗技能角度來提高研究生的創新能力。袁青等［7］從修訂研究生培養方案角度結合培養方案的修訂工作探討了研究生培養各個環節研究生培養質量和創新能力的影響。劉新亞等［8］指出把握研究生創新能力培養特點，努力提高研究生創新能力。以上學者針對如何提高研究生的創新能力，結合自身教學科研體會從不同的角度提出的非常有益的措施，非常值得學習和借鑒，而本文結合普通211院校的實際，提出了基于案例科研的研究生創新能力培養方法，并將此方法應用到在讀研究生和高年級本科生的創新能力培養中。

1案例科研指導

案例教學從1870年哈佛法學院以來已經歷了100多年的歷史。經過不斷的完善推廣，案例教學已經從哈佛大學走向了世界，并在全世界范圍內產生了深遠的影響［9］。張繼學［10］綜述了案例教學在國內的發展現狀。李巍等［11］對視頻案例教學及其應用策略進行了分析。劉婷［12］，溫國強［13］和張俊文等［14］分別對會計專業課程，高校體育教學和礦業工程課程的案例教學進行了分析研究。徐延宇［15］系統地論述了案例教學及其運用。以上學者從不同角度針對自己的教學科研實際對案例教學進行了非常有益的論述和分析，通過以上分析也可以看出，案例教學的優勢已越來越廣泛的被采用。本項目針對熱動專業的實際擬采用科研案例來指導研究生并對其進行創新能力的培養，這對其他專業研究創新能力培養也具有一定借鑒意義。本課題通過對研究生進行科研案例指導，提高研究生的知識理論遷移能力，創新能力。科研案例指導主要是結合自身科研實際進行，由導師來講解和引導并對學生掌握不扎實的基礎環節進行實踐，從根本上提高其創新能力的有效措施。這對完成研究生的科研任務也具有重要的意義。科研案例指導方法，不但能讓研究生快速入門，又能讓他們不斷創新，進一步培養研究生的創新興趣。本課題的培養方法可以很方便簡潔地推廣到其他學科，提高其他學科研究生的創新能力和創新興趣。

一、基本情況

XXX同志,中共黨員，1980年1月畢業于**大學化學系分析化學專業，畢業后分配到**醫學院分析化學教研室任教，現主要承擔藥學專業本專、科的分析化學、儀器分析和碩士研究生的現代儀器分析及光譜課程解析，目前兼任**省藥學系列高級技術職務評審專家、**省科技廳基金項目評審專家、**省高新技術企業認定評審專家、**省名牌產品評審專家及《**醫學院學報》編委等社會職務。

二、申報理由

（一）政治思想覺悟高，愛崗敬業，勇于奉獻

XXX同志認真學習馬列主義、思想，堅持以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，認真貫徹執行黨的基本路線和方針政策，模范遵守法律法規，自覺遵守黨紀國法，忠誠黨的教育事業，愛崗敬業，廉潔從教，精于教書，勤于育人，工作中發揚奉獻精神，不斷探索，勇于進取，為教育事業的改革和發展貢獻自己的力量，獲得師生及社會的一致好評，2005年被學校評為優秀共產黨員。

（二）教學工作兢兢業業，效果顯著

化學學科對相關產業和建設綿陽科技城的作用化學是材料、生物、環境等學科的基礎,本身又具有適應面很廣和適應性很強的學科特點,社會對其人才的需求非常廣泛。該學科是西部特別是四川尤其國家實施建設綿陽科技城的必備學科,西部開發中絕大多數項目是除信息技術以外的生物制藥,新材料,環境保護與治理等行業的高新技術產業,如綿陽就有新材料、精細化工、生物制藥及環保產業園,而這些行業都特別需要高水平的精細化工及分析技術人才,綿陽科技城千億工程發展計劃中精細化工產業將從目前的10億上升至50億,這將為化學化工產業帶來巨大的機遇和挑戰,據綿陽經貿委消息,綿陽市將出資近百萬與有關單位聯合成立綿陽精細化工研究開發中心,我校應該是最有希望的承擔單位;化學的重要方向分析化學特別是我校先進的分析測試中心的建立將為綿陽的化學化工、材料、生物和環境等高科技產業群的高科技服務和高科技成果孵化和轉化起著真正的發動機的作用。隨著我國加入WTO,進出口商品貿易對產品質量要求必須與國際標準接軌,因此這些產業及相關的國家職能部門大量需要該專業的人才。

一、化學學科在與我校重要董事單位———中國工程物理研究院合作中的特殊地位和作用

地處綿陽的我校董事單位中國工程物理研究院在國防化學上有一流的人才和設備,因此我們可以聯合開辦國防應用化學方向,即與國防建設有關的含能材料(炸藥)即硝基化合物化學,放射廢物治理及放射分析方向,以滿足西部大量的軍工企事業單位對這些方向人才的需求(注:我國僅北京理工大和南京理工大在開設該方向專業,但畢業生不愿到西部特別是一般離城市較遠的軍工企事業單位工作,造成這些單位人才嚴重短缺,急需西部高校培養輸送該方向的專業人才);我們已經和中國工程物理研究院核物理與核化學研究所,中國工程物理研究院化工材料研究所簽定了正式的聯合培養這些方向的應用化學高級人才的協議,并得到了積極和熱情的響應,他們非常愿意并決心和我們一起將該專業辦成全國一流的特色專業;我們已與工程物理研究院聯合申報成功應用化學本科、分析化學碩士點辦學資格。近年來我校與中國工程物理研究院開展了多項有關放射廢渣固化處理等方面的研究合作,獲得了多個中國工程物理研究院研究基金,并取得了重要的科研成果。特別值得一提的是四川省人民政府委派原中國工程物理研究院楚士晉教授出任我校副校長后,雙方的合作達到了水乳交融的程度,值得一提的是楚校長所研究的學科就是國防應用化學,因此一定能發揮地處綿陽的我校董事單位的巨大學科優勢聯合辦學,將這個專業方向發展成全國有名的有特色的重點專業。

二、我校化學學科的現狀

1.學科情況

化學教研室及現在的化學研究所,是我校最老的教研室之一,多年來承擔全校基礎化學教學任務,科研方向主要圍繞材料學科開展。從1995年起共申報8次應用化學本科辦學資格,直到最后一次于2002年申報成功,現有應用化學和分析化學兩個碩士點,2004年度已申報無機化學碩士點,現有教授6人,副教授10人,講師10人,絕大部分具有碩士以上的學歷,為適應學科發展的需要,正按計劃引進高水平人員。

一、環境工程專業遙感課程應用能力培養

1.遙感基礎應用能力培養目前，蚌埠學院本科生畢業后從事本環境工程專業或攻讀研究生的學生人數有增加的趨勢，有必要進一步加強本科生應用能力的培養。“遙感原理與應用”課程的課堂實踐教學使學生更好地理解和掌握遙感的基本概念、基本原理和基本方法，特別是熟悉遙感圖像處理軟件的基本操作，主要體現在強調學生對ENVI軟件的熟練操作。為了便于學生學習操作ENVI軟件，基礎實驗和綜合實驗都制作了電腦屏幕錄像，方便學生參考學習。學生通過對蚌埠學院周邊的野外實踐，培養學生對不同地物光譜差異的正確認識。遙感課程基礎應用的能力培養主要開展如下基礎實驗項目，

2.遙感技術對環境工程專業應用能力的培養環境工程專業的“GIS原理與應用”課程是先于“遙感原理與應用”課程開設的，在教學實踐中遙感和GIS交叉應用，使學生在這個方面知識的掌握較為牢固。專業課程“環境監測”和“環境規劃”與“遙感原理與應用”課程是同步開設的。“環境監測”和“環境規劃”課程的課程設計可以與遙感課程的實驗相結合。通過這些學科交叉的專業課程實踐，培養學生綜合應用遙感技術的能力，彌補課堂實習課時、綜合性和應用性的不足，對鞏固學生實踐能力，激發他們的學習興趣及解決具體專業問題的能力培養具有現實意義。遙感原理與應用課程對環境工程專業的應用能力培養主要通過開展如下實驗項目進行知識鞏固，

3.學生遙感技術應用能力分析環境工程專業的“遙感原理與應用”課程通過課程實踐教學探索，課程的基礎實驗、專業綜合應用性實驗，學生參與的積極性有了一定的提高，情況如表3所示。從表3可以看出，學生選擇遙感技術在專業綜合方面的應用上，主要選擇基礎性、容易實現的實驗項目，部分學生選擇了具有一定復雜度的實驗，還有部分同學以合作方式共同完成某一專業綜合實驗（評定成績時是做主要工作的學生給予優秀成績，參與了的同學給予良好成績）。另外，年間畢業論文中涉及了遙感技術方面內容有了一定的提高，這主要取決于畢業論文的選題、內容和遙感技術的相關性。因此，遙感和GIS技術課程在環境工程專業學生培養中在應用能力方面還是有了一定的提高，但是很難定量評價，本文只做了定性評估。

二、結束語

環境工程專業實踐教學環節比較多，“遙感原理與應用”課程的實踐能力的培養對服務環境工程專業相關課程實踐能力培養具有現實意義。基于工程化教學理念，從實踐教學總結情況分析，學生的遙感技術應用能力有了一定的提高，對環境工程專業的支撐性有所提高，實踐教學的改革總體上是良好的。環境工程專業的學生在選擇綜合性實踐時存在偏向于基礎性和簡單綜合實驗的情況。下一步還需要根據實際的社會需求，對該課程的實踐教學體系的各個環節進行必要的優化，強化實踐教學過程管理，促進學生的工程實踐操作能力以及專業綜合能力的培養，為服務地方經濟建設培養應用型人才。