基于条纹变像管的超快探测技术实现超高时空分辨新路径的研究与开发

摘要

本案例源自国家自然科学基金项目“基于电子脉冲调制技术的飞秒条纹相机的研究”，通过系统性工程拆解，延伸出“基于条纹变像管的超快探测技术实现超高时空分辨新路径的研究与开发”工程案例，旨在推动条纹变像管时空分辨能力协同提升机制创新，实现超快精密测量仪器国产化，满足国家重大工程及前沿科学领域需求。案例突破传统单一超快探测系统的模型构建、电子光学设计和优化分析等关键难题，提出电子脉冲的波前矫正技术、空间电荷效应的补偿方法以及超快探测条纹变像管的优化设计方法，所提方法可为提升超快诊断水平提供技术支撑。案例通过融入电子信息专业核心课程《微弱信号检测与处理》，提炼相关专业知识点，深入挖掘超快探测系统知识内涵，开展基于条纹变像管的超快探测系统的设计、分析、制造、试验等各个环节的知识点讲解；同时，在不同教学环节中设置关键能力点，使学生有效掌握超快探测系统的设计与制造的全归过程技术要点，潜移默化地提升学生综合运用知识，解决工程问题的能力。通过“项目（体）→案例（面）→课程（线）→知识（点）”层级解构方法，实施“点－线－面一体”逆向教学，帮助学生见微知著，梳理脉络，贯穿知识/能力/素养点，形成完整脉络的知识/能力/系统线，最终培养其大工程观。通过本案例学习，学生能够激发服务国家重大战略需求的学习动力，提升科技创新、推陈出新等实践能力，为高端光电领域创新人才培养探索新范式。