问题

光电信息科学与工程专业,觉得课很难,学不好,怎么办?

回答
光电信息科学与工程,这四个字听起来就带着点未来感和科技感,但说实话,当真正坐到教室里,面对着那些复杂的公式、晦涩的理论,以及需要动手实践的实验,很多人都会感到一股巨大的压力,觉得“课很难,学不好”。别担心,你不是一个人。我当年刚接触这个专业的时候,也是一脸懵逼,感觉像是被丢进了一个陌生的世界,周围全是听不懂的“天书”。但后来慢慢摸索,也算是在这个领域里站稳了脚跟。所以,如果你正面临这个困境,别灰心,我来跟你好好聊聊,分享一些我当年是怎么过来的,希望能给你点启发。

首先,我们得明白,光电信息科学与工程之所以难,是因为它本身就融合了多个学科的精华。它不像纯数学那样专注于逻辑推演,也不像纯物理那样侧重于基础原理,更不像纯计算机那样聚焦于软件算法。它更像是把光、电、信息、工程这几块拼图,巧妙地组合在一起,去解决实际问题。

所以,你觉得难,很可能是因为:

知识体系庞杂: 你需要理解光的传播、衍射、干涉等光学原理,又要掌握电磁场理论、电路分析、半导体物理等电子工程的基础。同时,还要接触信号处理、通信原理、数据传输等信息科学的内容,最后还要把这些理论应用到光学仪器设计、光通信系统构建、光电子器件制造等工程实践中。这就像学武功,你得练刀、练剑、练内功,还得学兵法,才能成为一个全能的武林高手。
抽象概念多: 很多概念,比如波动方程、量子力学在光电领域的应用、电磁波的传播特性等等,都是非常抽象的。如果你的基础不够扎实,或者没有找到合适的理解方式,很容易就卡壳。
数学要求高: 光电信息科学与工程离不开强大的数学工具,比如微积分、线性代数、复变函数、概率论等等。这些数学知识贯穿于各个专业课程中,如果数学基础薄弱,理解物理模型和推导公式就会举步维艰。
实验环节难度大: 光电领域的实验往往需要精密的仪器、细致的操作和对理论的深刻理解。一个微小的误差就可能导致实验结果偏差很大,这不仅考验你的动手能力,更考验你的细心程度和解决问题的能力。

那么,面对这些“拦路虎”,我们该怎么办?别急,一步一步来。

第一步:调整心态,接受现实,但别放弃希望。

看到“难”字就先腿软,这是人之常情。但你选择这个专业,说明你或多或少是对它有些兴趣的,或者觉得它有前途。承认它确实有难度,但也要相信,难不等于不可能。很多人跟你一样,都经历过这个阶段。关键在于你如何去面对它,而不是被它打倒。把“学不好”变成“还在学习中”,心态会好很多。

第二步:吃透基础,万丈高楼平地起。

这是最最重要的一步!很多时候,你觉得现在的课难,不是因为现在的知识本身有多么高深莫测,而是因为你前面的一些基础知识没有真正掌握。

数学: 务必把大学的数学课程,尤其是高等数学(微积分、线性代数)、概率论与数理统计、复变函数等打牢。不要只为了考试而学,要理解这些数学工具是怎么为物理现象服务的。当你在光电课上看到一个复杂的积分或者矩阵运算时,如果你能立刻知道它代表的物理意义,那你就离掌握不远了。如果觉得某个数学概念又忘了,千万别犹豫,赶紧翻书或者找资源复习。
物理: 电磁学、光学基础、近代物理(涉及半导体、量子力学基础)是光电专业的核心。把这些课程的教材认真读一遍,理解其中的概念和原理。特别是电磁场与电磁波,它是很多光电现象的底层逻辑。
电路分析: 作为电子工程的基础,电路分析的知识点(欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理等)是理解光电器件工作原理的基础。

具体怎么做?

精读教材: 不要只是浏览一遍,每一章、每一个公式都要仔细看。遇到看不懂的,多看几遍,尝试自己推导一遍。
做习题: 教材后面的例题和习题是检验你理解程度的最好方式。做题不仅是为了巩固记忆,更是为了培养解题思路。遇到不会做的,先自己思考,实在不行再看答案,但看答案时要理解答案的解题过程,而不是死记硬背。
找不同来源的解释: 如果教材的讲法你不理解,可以找其他同领域的优秀教材、网络课程(Coursera、edX、慕课网、B站上有很多质量很高的课程)、或者科普文章来辅助理解。同一个概念,换个角度解释,可能就豁然开朗了。

第三步:建立知识体系,融会贯通。

光电信息科学与工程的特点就是学科交叉。你需要知道,光和电是怎么联系起来的,信息是怎么通过光和电来传输和处理的。

画思维导图: 把每个章节的知识点以及它们之间的联系画成思维导图。比如,一个关于激光的章节,你可以画出激光产生的原理(受激辐射),激光器结构,激光的特性(单色性、相干性),以及激光在通信、测量等领域的应用。这样可以让你看到知识的全局。
主动思考联系: 在学习新的知识点时,主动去想它和之前学过的知识有什么关联。例如,学到了光电探测器,就要想想它和电磁波的传播、半导体材料的性质有什么关系。

第四步:积极与老师和同学交流,寻求帮助。

请教老师: 这是最直接有效的方式。不要害怕老师,他们是这个领域的专家,愿意帮助学生。把你的困惑整理好,在课后或者答疑时间去问老师。问问题的时候,说明你已经尝试了哪些方法,是什么地方卡住了,这样老师能更准确地找到你的问题所在。
组建学习小组: 和同学一起学习是个非常好的方法。每个人都有自己的长处和理解角度,你们可以互相讨论、解答疑问,甚至一起完成课程作业和实验。有时候,同学的一句话就能让你茅塞顿开。
利用好助教: 很多课程的助教也是研究生,他们对课程内容非常熟悉,而且通常比教授更容易接近。

第五步:重视实验,动手实践是王道。

光电信息科学与工程是一个非常注重实践的专业。实验不仅是为了验证理论,更是培养你解决实际工程问题的能力。

课前预习: 认真阅读实验指导书,理解实验原理、步骤、仪器使用方法以及可能遇到的问题。
实验过程中: 严格按照步骤操作,注意仪器参数设置,细致记录实验数据。
实验后总结: 分析实验数据,和理论值进行对比,找出误差原因。反思实验过程中遇到的问题,以及你是如何解决的。写实验报告时,不仅要写清楚过程,更要写出你的思考和分析。
多做仿真: 很多时候,在正式实验前,可以利用一些仿真软件(如MATLAB、LabVIEW、COMSOL等)进行模拟,这能帮助你提前熟悉实验流程和原理,减少实际操作中的错误。

第六步:找到适合自己的学习方法和节奏。

每个人都有自己的学习习惯。有些人喜欢在安静的环境下独自钻研,有些人则需要讨论交流才能进步。

时间管理: 光电专业课程多,内容深,需要合理规划时间。把学习任务分解成小块,每天坚持学习一部分,避免拖延症。
学习方式多样化: 不要只局限于看书。可以听听与课程相关的播客、TED演讲,看看纪录片,甚至找一些入门级的科普视频,让学习变得更有趣。
找到“点燃点”: 尝试找到让你觉得这个专业“有趣”的点在哪里。可能是某个具体的器件(如LED、激光器、光纤),也可能是某个应用领域(如通信、医疗、显示技术)。一旦找到了你的兴趣点,学习的动力就会大大增强。

第七步:利用好校内外资源。

图书馆: 除了教材,图书馆还有很多参考书、期刊杂志,是深入了解某个知识点的好去处。
学术会议和讲座: 如果学校有举办与光电相关的学术会议或专家讲座,一定要积极参加。这能让你了解到最新的研究进展和行业动态,也能开阔眼界。
实习: 如果有机会,可以尝试在本科阶段找一些相关的实习机会。在实际工作中遇到的问题,会让你对课堂知识有更深刻的理解。

最后,再跟你分享一句我当时一位学长说过的话,我现在也经常以此激励自己:“光电难是正常的,你觉得容易了,那才是真的有问题了。”

别把“难”看作是能力的否定,而是把它看作是成长的机会。光电信息科学与工程专业培养的是能够解决复杂问题的工程师和科学家,这个过程本身就是充满挑战的。只要你愿意投入时间和精力,找到正确的学习方法,并且坚持下去,我相信你一定能克服眼前的困难,在这个充满魅力的领域里找到属于自己的位置。加油!

网友意见

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题主只是一个本科生,未来的路还有千万条。我看到这个问题觉得很感慨,因为我与题主经历过同样的迷茫困顿,我来分享一下作为一个普通学渣的成长经历吧,感觉更多的也是写给自己,如果我这一点点努力可以给你些许慰藉,那我会更加愉快。

我是NKU/TJU联培的光电本科毕业生,现在在ZJU光工硕博连读。

我的大一大二在以文理见长、教学严谨的NKU度过,因为课程排得非常满,每学期的必修课基本都是30多学分,整个人一直处于疲于奔命的状态,甚至有时候周末也在上课。自己智商平平,感觉许多课难度很大,跟不上进度,一度曾想过放弃,也申请过转到经济类专业,但是阴差阳错始终没有离开。大二的时候我已经知道以我的绩点是基本不可能保研了,家庭经济状况一般,应该也没有条件让我出国。那时候我也不知道我的未来在哪里,整个人都处在学业挫折的郁闷之中。尤其到大二下学期的时候感觉自己都快要放弃了,精神状态很糟糕,上课的时候永远在睡觉、发呆或者看一些“闲”书,有时候甚至课上到一半抓起书包就走了,因为实在是听不懂。

当时NKU有为本科生开设的科研项目“百项工程”,抱着“既然绩点此路不通,不如换个方向努力”的心态,我将自己投入到了实验室的研究中,虽然很多理论基础有缺失,但是仍然亦步亦趋地在老师的悉心指导下看文献查资料、做实验、写申请,项目组的三个队友学习成绩都很好,但是对我们研究的Nano-photonics的热情各有不同。印象最深刻的是快要期末考试的时候我还在做实验,遇到了问题去找老师,老师奇怪为什么只有我一个人在实验室,我黯然地回答说他们都去复习了,我的总成绩太差拿高分已经没有意义了。我的老师KDF老师是一个非常重视培养学生的好老师,虽然实验室的硬件条件一般,但是我们在长达两年的实验室研究中收获了良好的科研习惯,虽然论文最终还是被拒了,但我们的工作却足以让我们从一两百支队伍中脱颖而出,收获了学校的认可。我们的项目组组队的时候是四个人,大概两个月之后就基本只有三个人在坚持了,一年后就只有两个人了。最后一年的工作几乎是我和另外一个小伙伴坚持下来的,我们俩既经历过早起在漫天风雪中走去实验室,也经历过在酷暑难熬中做实验写论文到凌晨4点。虽然我们的很多努力后来看来并没有太多实质性的意义,但是这种事情,大概感动自己就足够了吧。最后我们组的四个人,同样坚持了两年的小伙伴拿到全奖去美国读phD,坚持了一年的小伙伴在TJU读博,第一年就有Advanced Material入账,最早退出的小伙伴也如愿保研到了中科院,而我依然不能保研,最终仍然踏上考研的路途,此是后话了。

我的大三大四是在工科见长的TJU度过的,许多专业课都是在TJU的教室里完成的(有些课仍然是NKU的老师来上)。进入专业课学习阶段之后,每学期的学分终于低于30分了,我发现终于渐渐没有了那种喘不过气来的压迫感,可以更加从容地去听课和思考,有些课程需要知识基础,没关系,翻书重新学,不懂就问嘛。我在大三刚刚开始的时候完成了一次越野比赛,我意识到自己其实还这么年轻有活力啊,过去两年的挫败,再多的消沉和郁闷,那不过是这漫长人生中的小小插曲罢了,没什么了不起的啊。有句话不是说嘛,“当你觉得为时已晚的时候,恰恰是最早的时候”。我觉得自己又重新活了过来,图书馆依然还是我的家,不过除了物理哲学和文史诗词以外,偶尔也会看一些光电相关的内容。课程作业终于可以完全是独立完成的了,一些课程设计比如光学系统CAD甚至可以带带节奏了。深知自己错失的两年也许带来了无法弥补的差距,因此也倍加谦虚和努力。大三结束的时候,学渣竟然勉强能参与学年评奖评优,我觉得又一次感动了自己。

正如别的答主提到的一样,光电本科确实就业不好,因此我们专业的同学往往会选择继续深造,由于我又特别喜欢大学图书馆给我的感觉,所以我几乎没有考虑过就业就选择了考研。在仔细分析了自己的课程成绩之后,发现自己的工科课程如C++/光学系统CAD等成绩普遍比理科课程如数学物理方法/量子力学成绩要高,感觉自己可能更适合应用性较强的工科吧。我找了一间安静的教室把所有可能的考研院校列出来,从各个维度去评价这些可能的目标,最后选择了西子湖畔的ZJU。考研准备了大概6个月,除了中间休整过一个月以外,基本上坚持每天复习10个小时以上,最后是在数百名报考考生中以第一名的成绩考进了ZJU光电系。考研的成功给了我一定的信心,但是我始终清醒自己的“血统”仍然不及保研与出国的学霸们,他们真正扎实的专业基础,真正出色的理解能力,他们远远在前的步伐仍然值得我长期的追寻。勤奋能不能补拙我并不知道,我只知道我厌恶大一大二时颓废消沉的自己。

考完研我选择了一个与视光学相关的毕业设计,在真正离开了课程教学、离开了应试时我觉得自己动力十足,我坐在实验室的书柜旁边,休息的时候就看看书柜里这个领域都涉及哪些内容,虽然很多东西还是不懂,但是在几个月的时间之内还是做了一些对于改善老年人视觉并非毫无意义的工作吧。《傅里叶光学导论》译者秦克诚老先生在结语中所说,与他一同翻译这本教材的老先生早已作古,他仍然希望在他的有生之年能为祖国的光学事业添砖加瓦,我觉得自己也负有这种使命感,即使自己只是一个微不足道甚至可以说尚未入门的本科生。毕业答辩满满都是信心和自然流露出的热情,结束时有评审老师问我的毕业去向,回答说是ZJU,老师叹惋到这样的学生他们却没能留下来。一时我真是感慨万千,是啊,我是那个曾经想过要放弃的学渣、连保研面试资格都没有的学渣,而此刻我终于可以抬起头从这里毕业,说出那句被铭记了近一个世纪的话:“我是爱NK的”。

在准备考研的时间里我把光学的基础知识重新按章推导了一遍公式,基本上涵盖了学过的所有专业课程,在修完了大部分专业课之后再回头来审视学过的每一个光学分支,重新审视过去几年的学习,这时候我发现,一些以往学习起来感觉非常困难的科目其实并没有那么难。当把整个知识体系构建起来之后,我发现本科学的这些知识其实是很美丽的——从信号与系统到傅里叶光学,从电动力学到偏振光学,从量子力学到激光原理,每门课之间充满了内在的联系,而彼此的联系又催生出一些新的研究。寻求对光本质上的理解与寻求宇宙世界、寻求人生存在价值的努力其实是一致的,学习光学也改变了我的思维方式,改变了我对世界的认知和理解。我喜欢看经典教材的前言和结语,从这些细碎的记叙中去窥见这些先驱的人生,窥见他们对这门学科的洞见。

我渐渐觉得,也正如别的答主所说,光电信息其实是一个涵盖大量学科的“专业”,这个“专业”可能会导致你的职业定位不明确,但如果你热爱的是求知本身,这个专业给了你无限的空间。不严格区分地说,往物理走你可以做量子光学、微纳光子学,往材料&器件走你可以做变换光学、表面等离激元、超表面,往机械和仪器走你可以做光机系统设计如光谱仪、干涉仪、各类激光雷达、MOEMS技术,往生物走你可以做OCT、PET以及诺奖相关的超分辨显微成像,往电子工程/计算机走可以做机器视觉,往化学走可以做光刻工艺,往通信走可以做集成光学和光纤通信。我觉得很多答主对于CS/EE/ECE的理解略显狭隘,光电信息与这些学科是交融而不是严格划分的,有区别的并不是专业,而是方向。

我也在民营500强的光学公司实习过,就我有限的认识而言,公司更关注的是技能并且是能直接创造价值的技能,大学与技校的区别就在于大学并非直接传授给你技能,更多地是传授给你一些新的认知世界的方式。想从一个本科专业里去学“技能”,这是违背大学本身的目的的。大部分人真正用以赚钱养家的技能都是在大学课堂以外习得的。此外,不同的技能在市场中也有供需关系,评估和满足这个供需关系的任务不属于大学这样需要沉淀知识的机构(PS: 我将永远感谢我的母校NKU,它平和宁静的氛围和厚重的历史陶铸了我的精神气质和纯粹的求知欲)。我也觉得,这个世界上并不是只有个人职业收入才是唯一的考量,很多工作它的收入也许并不高,但是总是需要有人踏踏实实去做好的。

回到题主的迷茫和困顿来,我仍然诚恳地建议你能好好地把基础课尤其是数学课学好,就算是去了CS/EE这些方向,随便做下优化做下模式分类都需要线代高数概率论,如果你还到了机器视觉领域,那熟悉光学基本原理对你也将十分有帮助。

写这么长的带有鸡汤性质的文章在知乎这样的网站似乎并不受欢迎。我是万千学渣中的一员,更是处在知乎鄙视链底层的一个低年级土鳖博士,我之所以腆脸写下这么多勉强称为字的东西,是想告诉你并不是只有你一个人经历了这些艰难阶段。我热爱这个学科,为它给世界带来的视野和美丽而惊叹,也为国内学界工业界的不尽人意感到担忧。苟利国家生死以,岂因祸福避趋之,如今太行王屋依然崔嵬,我们这些不惠已甚的愚公既应该要有弘毅之精神,也不妨在前行之馀,在这里寻求天地之大美、四时之明法、万物之成理,暂且将个人的蜗角虚名、蝇头微利换一曲满庭芳。

肺腑之间,或有偏颇,请诸位看官明辨。

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