前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇光电信息技术论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
光电信息技术实验是高等院校中应用物理学和光信息科学与技术等本科专业必修的一门重要的专业实验课程,如何发挥光电信息技术实验教学的功能,更好地培养学生的创新能力和实践能力是需要重视和解决的一个问题。
1 基于创新能力培养的光电信息技术
光电信息技术实验课程体系的设计关系到实验课程教学目标的确定和对学生能力培养的要求,为此,我们结合学生的专业特点以及国内外相关学科的前沿发展动态,应用现代先进的教学方法,进行实验课程的整体设计;从人才培养体系整体出发,建立以培养能力为主线,分层次、多模块、相互衔接的科学体系的实验教学体系,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合;改造传统的实验教学内容和实验技术方法,加强综合性、设计性等创新性的实验项目;建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的实验方法,鼓励学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学模式。
在实验内容选择上,兼顾理论与应用、基础和前沿。光电信息技术实验的主要内容,包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分,概括了光电信息技术中信息的产生、传播、处理和应用的整个过程,遵循由浅入深、由理论验证到应用设计的原则进行,有利于学生对这一技术领域有一个较为全面和清晰的认识。
在实验类型上,包括验证性实验、综合性实验和设计性实验等各类实验。以培养学生综合运用系统知识、分析与解决实际问题、提高自主实验意识的创新能力为主,制定不同类型的实验可以锻炼和培养学生不同的实验能力,改变了实验教学依附于理论教学的传统观念。综合性实验使用多门课程知识,综合运用多方面知识和方法解决问题,侧重在基本理论和知识的验证和再现,加深对知识的理解和记忆,培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能、提高分析和解决问题的能力。
2 综合性实验和设计性实验是培养学生创新能力的有效途径
光电信息技术实验的主要目的是拓宽学生实验思路,提高学生解决实际问题的能力,增强学生适应社会发展和科技进步的要求。在实验内容贴近学科发展和实际应用的基础上,利用“综合性”、“设计性”实验整合教学内容,是培养学生创新能力的有效途径。
在综合性实验和设计性实验的教学过程中,教师作用更多体现在科学研究方法的指导上。这就要求教学方法从传统的以教师为主色模式,转变为学生为主的模式,更好地促进学生开展自主学习,激发学生学习兴趣和激情。光电信息技术实验主要包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分。其中激光技术实验、光纤光学实验和光电探测综合实验属于光学和电学结合的综合性实验。激光加工实验属于设计性实验,需要学生根据实验指导书的具体要求,自己设计加工样品,然后操作激光雕刻机进行样品的加工,使学生在实验过程中主动地学习新知识,独立地进行设计和加工,极大地激发了学生的学习兴趣,增强了实践能力,使学生的创造才能得以充分发挥。
光电信息实验的内涵丰富,覆盖的知识面和包含的信息量以及对学生的专业技能训练的内容宽广,除本专业的电磁学、光学、光电子学、光纤通信、激光原理等课程内容以外,还涉及到数学、计算机技术等学科知识。同时还要对学生进行实验思想、实验方法、实验条件、实验设计、实验操作、实验数据处理等多方面的训练。
从学习方法和思维特色方面来说,要使学生由以听为主的学习习惯向自主地、独立地思考转化;由理论学习为主向实验知识、实验技能学习转化;由以读书为主向以观察、分析为主的学习转换;从主要依靠记忆向综合运用各种思维方法分析、解决实际问题转化。可以说,光电信息技术实验过程在激发、培养学生的创新能力与科学素质方面独具优势,为培养高质量的应用性人才,起到了重要的作用。
3 改进教学手段,提高实验教学效果
对于新建实验室,每个实验的仪器设备台套数量有限,如果采用传统的班级授课制,将导致学生动手操作的机会和时间受到限制,得不到充分的实践训练,也不利于培养学生独立实验的能力,为此我们采用少人数、多批次的方法来解决这一问题,降低每组的人数,基本上能够实现两人一组,将实验课转变为以学生为主体,教师为主导,使学生在实验教学这个环节,真正把握好实践的机会,得到充分的操作时间。同时,客观上促使每个学生必须独立动手实验,独立解决遇到的问题,避免了少数同学实验,多数同学旁观的现象,提高了实验教学的效果。
值得注意的是,该实验课开课之际正值大四学生准备全国研究生入学考试的最后冲刺阶段,这些学生中的大部分人把准备考研课程作为重中之重,人虽然坐在课堂上,但对教师所讲内容似听非听,对于实验课,更是心烦生厌,无心做实验。为解决两者之间的矛盾,我们本着一切为了学生的原则,设想将教学计划进行适当调整,把光电信息技术实验集中安排在大四下学期的前几周完成,使学生能有更多的时间专心用于考研复习,这样不但有可能减轻学校毕业生的就业压力,而且在学生即将进行毕业论文写作之际上实验课产生意想不到的好效果。
由于面向21世纪的光电信息技术实验教学必须有利于培养学生的实践能力、竞争能力和创新能力,因此,只有掌握光电信息技术实验教学的特点,发挥专业实验教学的优势,加强实验师资队伍的建设,立足学生终身发展以及参与未来竞争的需求,转变教育思想,树立以育人为本的观念,才能适应时展和科技进步的需求,才能培养出具有创新精神和实践能力的人才。
参考文献
[1] 陈庆鄂,欧阳林,程晓萱.在实验教学中培养学生创新能力[J].理工高教研究,2005,(6):113-114
关键词:光电子学;教学方法;教学改革;实践环节
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0138-02
一、介绍
光电子技术是由光信息技术和电子技术的相互结合而形成的新的光电子技术,涉及光信息处理、光纤通信、激光技术等领域,是未来社会发展和进步的核心技术。光电子技术不仅研究内容非常广泛,而且也是未来信息技术中的重要推动力量,它包含光信号的产生、光信息的传递、光电信号的转换和处理和光电功能材料相关的内容,如:光电功能材料的发光机理、制备方法和工艺应用范围、光电器件的加工与制作和光电系统的集成等一系列从基础理论到实际工程应用等各个领域的研究。涉及光子学、光信息科学、电子学、材料科学、计算机技术等前沿学科理论,它是由多个学科之间的交叉而形成的一门高新技术学科。
光电子技术在经历上述学科之间的交叉渗透后,其技术水平和工程应用技术取得了很多突破,在社会发展中以及社会信息化中起着越来越重要的作用,光电子技术的相关产品也越来越多地影响我们的生活。目前,国内外正掀起一股光电子技术和光电子产业的研究和发展的热潮。一些国家把大量资金投入光电子学和光电子技术的研究和开发中,许多以光电子技术为研究方向的研究中心、实验室和公司越来越多的建立起来。光电子技术的发展决定了未来产业的发展方向,将给工业和社会带来比电子技术更大的技术冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中起到至关重要的作用。
因此,光电子学基础是光电子专业学生必备的基础知识,也是未来光电子产业需求的人才中需要掌握的重要基础知识。
二、课程特点及专业培养目标
光电子学基础是整个专业中的基础专业课程,在学生专业思想和未来培养目标及要求的实现上发挥重要的作用,也是未来该专业研究生必需的基础课程储备。该课程注重理论联系实际,注重对学习者能力的培养,重点培养学生综合分析、解决问题能力,为将来从事光电技术领域的科研、开发和应用工作奠定基础。
我们的培养目标为:培养在光电子技术科学领域具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和熟练的实验技能,德、智、体全面发展的高级光电子技术科学人才,使学生具有在光学、光电子学、光通信技术、激光科学、光波导与光电集成技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域开展创新性基础理论研究以及从事设计、开发应用和管理等工作应具备的理论和技术基础。因此,基于我们的专业培养目标和光电子学基础课程的自身特点,我们在教学过程中进行了改革探索。
三、教学改革探索
1.教学内容改革。①授课体系和讲授重点。该课程根据学生培养需要,从光电子器件和光电子技术在未来工程应用的需要的角度出发,研究原理及系统构成在光电检测技术、光纤通讯领域中的常用光电器件的技术。重点讲述光学基础、光纤通讯的构成、半导体物理、光纤器件、光电子现象和光电转换器件,重点讲解光电子器件的结构、工作机理、工作特性和在工程技术上的具体应用。为了更好地将所学应用到未来的技术发展上,对各类光电器件的系统集成、信号的调制、解调技术也作了详细的讲解,同时给出在工程中的实际例子。②课堂教学内容紧跟科学发展的步伐。光电子课程的教材对于快速发展的光电子技术来说,既是基本的原理内容,但又是滞后的技术,若授课时只是按照教材内容讲解,往往会带来知识不新、内容与技术发展脱节的后果,易使学生对该课程的学习积极性和兴趣下降。因此,在教学过程中补充和及时更新教学内容,增加一部分现代光电子技术的发展前沿、新出现的技术及需求,从而能给学生提供更多的学习探索和求真的空间。③加强该课程与应用技术之间的联系。专业基础课程的基本功能是让学生了解和掌握所学专业的发展方向,培养的学生能在以后的学习中、工作中涉及光电子技术方面上进行继续学习和钻研。因此在给同学们讲解课程中的内容时,要与现代信息技术的发展紧密结合。针对在光电检测技术、激光应用技术、光纤通讯技术等内容进行重点讲解,结合当前社会已有的需求的技术发展进行讲解,使该专业的学生明确所学课程内容在技术应用、研究发展及市场前景,对未来的从事的专业充满信心。④为了更加与国际接轨,尝试了双语教学。在平时提供给学生光电子相关的外文读物和论文,指导学生学习专业词汇,在课堂中进行讲解,开阔同学们的视野,引导学生进行初步科研潜力的培养和学习,调动学生的积极性,引导他们进行文献学习,进一步了解国外光电子技术的发展现状,激发兴趣。⑤教学内容与市场技术应用及需求的结合。结合本校本地区特点,系统规划、组织,实施产、学、研一体化模式。针对光电子技术和光电子产业市场密切联系的特点,在课程内容上跟上市场技术需求,结合本地区经济发展的实际情况,培养既有专业知识和跨学科知识,又有极强的实际操作能力、适应性强的学生,全面提升学生的理论素养和实践能力,增强学生在未来光电子产业上的竞争力。
2.教学方法探索。①充分利用多媒体技术进行教学,利用多媒体课件在表达上形象直观、方便,在效率上和容量上很大的特点和优势。既能使课程中的各种图片资料得到清晰展示,还能节约课程上的时间,从而能在课堂教学中讲解更多的课程内容,较大地提升了授课中课堂的信息量。因此我们认真积极地制作教学课件,充分利用网络上丰富的信息资源,并与兄弟院校的老师展开课程教学交流,共享多媒体课件。极大地激发学生对该门课程的学习兴趣。②采用课堂教学和专题讲座结合的教学方法。在进行课堂理论教学的同时,利用其他时间安排、组织团队教师举办《光电子技术专题讲座》,开展光电子技术专题研究,如液晶显示、光电转换及系统集成、光纤传感及应用和近场光学中的探测技术等,既能强化学生所学的基础理论,又能激发学习兴趣,培养学生的科研意识。吸引学生参与到大学生训练计划和参与到老师研究的课题中,提前打下科学研究基础。③在方法改革中,在富有开放性的问题情境中进行实验探究。对参与到老师研究的课题或参加大学生训练计划的老师,帮助学生制定合理的研究计划,选择合适的研究方案和方法,积极发动研究光电子技术的老师,为这些同学们提供必要的实验条件,由学生自己动手去实验,考证研究方法和方案,来寻求实验结果中的答案。这时,教师起到的是一个组织者的角色,指导、规范学生的探索过程。这样的过程,不仅仅是要让学生学量的知识,更重要的是要学习科学研究的过程或方法。
3.教学实践环节探索。在光电子学基础课程中,本来并没有设置时间环节,而且多数放置在大三或大四学习,实验环节很少开始。我们为了能够更好地提升学生实践技能和掌握技术设备的结合,先在原有课程体系中安排三分之一的时间来安排实践环节,开设具体的、有针对性的实验内容,让同学们能更有效地了解、认识和掌握知识和技能。在普通物理实验、电子实验和光学实验的基础上,开设如固体光电子耦合器件、热电耦器件、发光器件及光子器件。对光通讯系统的传输和光电子器件的作用有了直观的认识和理解。在此基础上,结合地方实际,联系相关光电子产业中的企业,组织学生进行参观学习,从而让学生自己体会从书本上理论到实验实际,再从实验实际再到光电子技术,从光电子技术再到光电子商品的过程,能一下子把整个知识到技术到效益的过程展现在同学们的内心中,从而更能培养和激发学生兴趣,也能将培养目标中的产业式人才完成,弥补普通高等教育中最缺失的人才与市场的不对接的不足。
4.教学目标实现探索。在光电子学基础课程改革中,把教学目标从以知识教育为主转变为实现人才培养和科学人才需求的融合,培养具有创新、探索精神的新时代新型人才。长时间以来,我们在教学过程和专业培养中,存在着理论与实际技术需求的相脱离的现象,造成理工科学生对于市场技术需求常识缺乏。我们把教学内容、教学方法和教学实践环节都做了有意义的初步探索。进一步增强了理论学习到实践环节、实践环节到市场技术发展的学习过程,极大地激发和培养学生的学习兴趣,为将来从事该专业打下坚实的基础和牢固的信心。在近三年中,我们培养的本科毕业生就业率95%以上,该专业毕业生考研成功率30%以上,使光信息科学与工程专业的学生形成了良好的学习氛围,形成了争赶超的局面。同时,针对光信息科学和工程专业的学生,我们注意在进行科学知识教育的同时注重培养市场技术需求方面的培养,增加了企业参观及动手实践等环节,同时讲授在科学研究中人文素养培养的重要性,从而使之潜移默化地对学生进行自然的而不是勉强的人文教育。
参考文献:
[1]陶然,王越,单涛.信息对抗技术专业人才培养模式研究[J].中国电子教育,2008,(4)3:9-43.
[2]张向华.专业课教学应遵循的教学规律[J].辽宁教育学院学报,2014,(4):71.
[3]陈小刚,陈俊风,林善明.《光电子技术》课程设计改革的探索[A].光电技术与系统文选[C].2005.
[4]梁红兵.提速光电子技术与产业[N].中国电子报,2001.
[5]柴金华.《光电子学基础》课程“两结合”与“三要素”教学内容的研究与实践[A].中国光学学会,2010年光学大会论文集[C].2010.
一、课程体系改革与创新模式
电子信息科学与技术是综合电子技术、信息技术与计算机技术的交叉学科。[3-9]从专业特点和专业培养目标上,构建了“基础理论课程体系”、“实践技能课程体系”及“创新实验课程体系”一系列互相联系又相对独立的课程体系。
1.建立新的学科课程体系,完善人才培养方案,扩展专业技能的课程体系湖南文理学院是教学科研型大学,倾向于教学。在新的课程体系中,学校根据培养目标,设置了学校及大类专业课程平台模块、学科基础互通课程平台模块、专业共性课程平台模块及专业个性课程平台模块等四个课程体系平台模块。学校及大类专业课程平台模块主要是公共基础课程、相关学科基础课程(如高等数学、大学物理等)、文化素质创新能力课程。学科基础互通课程平台模块主要是学科基础课程,如电路、模拟与数字电路等。专业共性课程平台模块主要是专业课程、专业基础课程和专业集中实践。专业个性课程平台模块主要是专业方向课程和专业任选课程。新的培养方案注重培养学生职业技能和创新思想,针对社会职业需求,更新设置相应课程,基础课程课时分配强调“基础与新颖”。专业基础与专业课程和企业需求对接进行甄选,重在技能训练和创新精神的培养,建立以培养学生实践能力和创新能力为核心的课程体系。加大了实践教学课程的比例,制订完善的实践教学环节教学计划,强化实践教学与课程教学的衔接。
2.调整课程结构,增强实践能力与创新精神根据专业建设需要和学校实际,学校调整了课程设置,修订教学大纲,整合、更新教学内容,加强教学过程的检查督促;建立实践教学基地模式,实现与企业合作培养的对接。近年来,物电学院光学学科获得了湖南省重点建设学科和湖南省重点实验室“光电信息集成与光学制造技术”,建立了一系列光电信息技术专业实验室;并计划申请筹建光电信息工程本科专业,为打通相关专业培养模式,与物理学、现代教育技术专业一起构建了专业方向课程平台。学校建立多门校级精品课程,设立完善的课程建设标准和完整的课程建设文档,要求优质课程有完整的教学大纲、考试大纲、教案、教学手册、试题库;实现教考分离,从主讲教师、队伍结构、教学活动等全方位提升教学质量;强化实践教学,建立实践教学大纲,并纳入教学计划。实践教学分为校内进行的综合课程实践和专业综合设计课程训练,以及校外进行的企业和社会实践课程。校内基本专业基础实践教学提高学生的基本专业技能和专业素养;校外实践教学提升和强化专业综合应用技能,并与广东、江苏等地多家电子企业达成实习、就业以及人才培养等意向。
3.构建科学实践教学体系,提升实践综合能力理论教学与实践教学是相辅相成的。学校按照实践教学功能的基本能力、专业能力、综合应用能力培养目标,构建实践教学内容和技能与创新思想相融的实践课程,精心设计实践教学课程体系,实现基础实践课程、专业实践课程、综合设计实践课程的人才培养融合。为强化培养学生创新能力,优质课程的实验教学环节,三分之二以上的实验是创新和综合设计性实验。学校设立项目导师制,让创新和实践能力较强的学生参与教师的一些项目研发,或者申请学校的质量工程立项和产学研项目,师生共同参与项目建设,激发学生的学习兴趣爱好,扩展视野。学校还通过设立创新实验室,鼓励学生积极参与项目实践,提高学生的综合能力,取得了良好的效果。通过多年办学实践,物电学院逐步形成了充分发挥和发展学生的兴趣特长的人才培养理念,在要求学生具备本专业较扎实基础的前提下,十分注重学生的兴趣特长发展。近几年来,学生获得各种省级以上电子竞赛(包括电子设计竞赛、科技制作竞赛)奖励数十项;获得三项国家专利,发表科研论文十余篇。学校进一步改革评价方式,成绩评定与考核包括理论、操作实验、实践报告等多方式的能力考核。
二、教学内容改革与创新模式
课程体系建设是以知识服务社会经济发展为宗旨,以校企合作培养人才需求为导向,走专业知识适应企业科技实践的专业发展道路。按照电子信息专业人才培养目标的要求,通过改革与创新课程体系、构建理论课程教学体系与实践课程教学体系、改革与创新教学方法,建立了培养学生在电子信息专业实践与创新能力突出的、有特色的、科学合理的人才培养模式。为强化培养学生的创新精神和实践能力,学校对教学内容修订与改革作了明确的要求,要求教学内容要添加前沿性、实用性等新的专业知识;更新旧教材内容,把最新的电子信息类教学科研成果纳入到教学内容之中,以满足新的教学需求;理论课程的实验课时增加,实验课以创新性和综合性实验为主,减少验证性实验,激发学生对理论课程的学习动力,也强化了教师不断获取新知识的责任和思想活力,从而促进了学与教适应科技发展的步伐。实践教学的目的是提高学生的动手能力和创新能力,实践课程的教学内容,也作了全面的改革与创新,采取分阶段实践的办法。课程实践主要是系统建模、电子装配、计算机程序应用设计、电子电路课程设计、电子技术课程综合设计以及到企业实践训练实习等一系列专业课程实践。从基础硬件设计到软件设计,再到综合课程实践,实践教学分阶段贯穿于整个人才培养全过程,使学生实践能力和创新精神得到不断提升与发展。课程设计实践按照项目要求模式安排课题,让学生自己思考问题、解决问题,使学生成为实践的主导,教师只做服务性的指导。这样学生实践能力循序渐进、逐层提高,培养了学生的创新能力和可持续发展能力,扩展了理论知识的应用。
三、教学方法改革与创新模式
电子信息专业课程体系和教学内容的改革与创新,突出了电子信息专业特色,优化了基础理论与实验技能、强化了实践能力与创新意识、拓宽融合了专业口径;实现宽口径、厚基础、实践能力与创新思想好、理工结合的高素质应用创新型人才培养目标;使学生专业基础理论与知识构架更加科学合理,实践能力与创新思想明显提高;扩宽了学生在光、电、计相关行业的就业机会;也为教学方法改革与创新指明了方向。教学方法改革首先是教学思想的改革。由于教学内容丰富,教学课时紧张,学生接受能力不一,致使课堂教学大都是以教师的教为中心的单向教学模式。这种教学模式使学生在知识获取过程中是一种被动获取,严重阻碍学生解决问题能力与创新意识的发展。因此,针对不同课程特点,实行以学生为主体的现代教学模式是提高教学水平和教学方法的重要课题。基础理论课程的教学方法改革,主要采用启发式、情景教学法、动态显示法、引导讨论等课堂教学模式。实践课程的教学采取项目课题教学法与企业顶岗实训法为主要教学模式,不断优化教学过程,充分借助现代教学技术手段和多媒体课件,把抽象的电子信息课程知识具体形象化,使学生更容易理解接受。在实施课堂教学过程中,倡导课堂讨论与师生的交流,通过交流触发学生的思想和创新能力。课堂教学方法的改革是教学方法改革的主题,除此之外,改革和完善课堂外的教学工作也很重要。教师课前精心准备教案,课程多人参与备课的讨论;精心布置与批阅作业;改革考试考核的方法;采取基础知识与实践考核并重的系统考核评价模式;对教师的教学过程与教学效果也进行系统的评介。教学方法的改革与创新,既提高了教师的教学水平和教学质量,也更好地培养了学生的实践能力和创新精神。
近年来,国内许多重点高校和普通高校都相继开设光信息科学与技术专业,并逐步形成具有自身特点的人才培养模式和培养方案[5].重点高校具有深厚的学科基础和优质资源,有的还有光学硕士和博士点;普通高校特别是新开设此专业,开始阶段从师资力量、实验室建设,以及学生的整体水平等都与重点高校相比存在差距.当前有企业反映高校毕业生存在理论脱离实际、缺乏实践的倾向,社会急需的是能胜任研究、开发、设计策划等工作高素质、应用型的复合型人才.那么,如何完善具有自身特点的人才培养模式和培养方案,如何培养适应社会不同层次需要的人才,如何提高毕业生的竞争力等,就成为必须认真思考的问题.蚌埠学院的光信息科学与技术专业已正式招生,该专业的人才培养方案、教学体系设置、师资队伍建设、实践教学、实验室建设等方面都需要认真思考与实践,不断完善和创新[2-5].
1.1人才培养模式的改革探讨
社会的发展对高校人才的发展提出新的挑战,要培养适应现代社会发展需要的高素质、应用型的复合人才,就必须改革人才的培养模式.结合蚌埠学院的特点,构建适合社会发展、学生发展的人才培养模式,成为专业建设中的首要问题.随着科学与技术的发展,各种学科之间的相互渗透已成为学科发展的主要趋势.面向21世纪,我校提出了加强基础,拓宽知识面,注重培养创新精神和实践能力,增强适应性和竞争性的总体要求,推进学科建设.实现专业与基础的结合,理论与实际的结合,相邻、相关学科的交叉、渗透和融合.其目的就是培养具有坚实基础和创新能力的复合型人才.致力于光电子学在信息领域的科学研究与技术应用,结合本校特点,本专业办学指导思想是:实基础、适口径、重应用、强素质、理工结合.培养学生具有坚定的社会主义政治方向、较强的创新意识、良好的职业道德和身心素质,并系统掌握光信息科学与技术的基本理论和基本知识,受到电子技术实训、光信息专业的基础实验和课程设计、毕业设计等方面的基本训练,具备从事光电子、光信息、光电技术及其相关学科工作的基本能力.本专业的培养目标是:培养适应经济社会发展需要的德智体美全面发展的,具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识、基本技能和专业知识,能在光电子学、光通信、光学信息处理、光电检测、光电信息显示与存储,以及相关的电子信息科学、计算机科学等技术领域,从事产品设计与开发、生产制造与管理、科学研究、教学工作的应用型高级专门人才.按照社会需求,结合学生兴趣和学院办学定位和人才培养规格等,我们需要努力不断探讨和改革人才培养模式,以培养应用型人才.
1.2合理构建课程体系,优化教学内容
由于光信息科学与技术专业在国家目录上编列的时间不长以及社会日新月异的需求,目前课程体系中还存在一些问题,例如课程大纲、教材内容不统一和怎样符合不同学校的办学特色,不同课程内容相互重复,课程设置时课程先后顺序、学时分配的矛盾等.合理构建课程体系,优化教学内容,对人才培养具有决定性的作用,因此要以知识全面性和学习者为中心,结合学校办学特色来设计课程和培养环节,要合理安排通识课程、专业课程以及其它诸如实验课程等的比例,安排应突出学生知识、能力、素质结构的优化组合,强化学生应用和工程意识,另外要更多渠道优化,为学生研究性学习和创新能力的培养提供较大的时间和空间,诸如校选课制、网络课堂等.光信息科学与技术更新和发展飞速,在课程建设方面,我们要以构建“适应需求为导向的课程体系”为龙头,带动教学内容的更新,合理动态更新教学内容,淘汰过时的,促进课程质量的提高;其次根据课程设置对光学和光电子技术系列课程进行修订、整合,使课程体系少重复、层次清晰、拓宽知识面;再次为了反映当代科技的重大成就和前沿,我们除了完善光通信原理、光电子技术、激光原理与技术等专业基础课,还考虑研究生课程打通,考虑实际应用,增设了光信息科学与技术方面的选修课,如激光光谱技术、非线性光学、信号与系统、光信息存储与现实、MATLAB光学模拟技术、太阳能基础、传感器与检测技术等,以适应国内外迅速发展的光电子技术的要求,培养“理实交融”的复合型的光信息科学与技术人才.另外,由于光信息科学与技术属于应用面广,实战性强的专业,建立光学与光电子技术实验课程新体系也尤为重要.围绕本专业培养目标和市场对人才需求的特点,结合本院学科特点,经过反复调研、酝酿和会议讨论,我们设置光信息科学与技术专业的主要课程为高等数学、大学物理、物理光学、应用光学、电磁场与电磁波、模拟电子技术、数字电子技术、原子物理、量子力学、数学物理方法、光电子学、信息光学、光通信原理、光电子技术、光电检测技术及应用等.学位课程中的专业基础课、专业课,从以上主要课程中选取.
1.3实验与实践教学光信息科学与技术专业科学和技术关系密切
理论知识与实践能力并重,所以围绕专业方向和培养目标,以深化实验教学和实践教学以及实践锻炼、注重实验和实践能力、鼓励创新能力作为指导思想,加强校内外教学和实践环节的实效性,注重建立高素质的实验和实践教师队伍和教学考核办法,努力构建创新人才培养的实验与实践教学体系[1,6,7].围绕本专业培养目标和市场对人才需求的特点,根据本专业特点以及我校专业实验室建设指导思想和发展目标,全面考虑主要实验课程包括大学物理实验、光学基础实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、数字图像处理实验、光电子技术实验、光通信与光信息技术实验、激光原理与技术实验和光电检测技术及应用实验,精心设计实验内容和创建实验室.实验室要建出特色、建出水平、形成优势,发挥示范作用.基础课实验室要提高建设水平和教学质量,同时重视专业实验室建设,重视用高新技术提高实验室建设水平,强度基础性和完整性建设的同时,增加有利于学生动手能力培养的设计性、探究性、创新性类实验项目.我们利用已有光学实验室、数学建模实验室、电子技术实验室,强化建设信号与系统、EDA、电子工艺设计、近代光学实验、信息光学实验、激光实验室、光通信实验室、电子线路实验、光电技术实验等专业基础实验室,需要努力争取校领导及各职能部门的支持,确保经费到位,计划1年内基本建成,可以满足新专业教学和研究工作的需要.本专业主要实践教学环节包括军事训练、社会实践、金工实习、电工电子实习、光信息专业基础实验、光电子学课程设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)等.我们需要进一步努力在原有校内、外实习基地的基础上,通过更多知名光电信息企业和重点实验室争取建立实践能力强、技术前沿以及管理一流的实习基地,主动与相关企业联系调研,理论联系实际,实现学校培养与市场需求的有机结合.此外,争取实施校园网进教室和实验室计划,增加图书馆馆藏文献资料数量,丰富教学手段,激发学生兴趣和创新动力.
1.4务必拥有自己的核心资源
开办新专业仅有良好的课程设置和合理的实验室建设是不够的,还需要优良的师资队伍建设.进一步加强教师队伍建设,教师队伍的数量、结构、素质、水平达到较高先进水平.计划到2014年,在学历结构上,教师中具有博士学位的比例达到30%左右;35岁以下专任教师中具有硕士学位的占90%以上.在职称结构上,教授占教师总数20%以上,副教授占教师总数40%以上.全力推进科学研究工作,以科研促教学,走产学研相结合的路子.充分发挥学科带头人的作用,多出一些高质量的研究成果.深入到蚌埠市及周边地区的企业,了解他们在生产中碰到的技术难题,寻找一些我们可以解决的问题作为研究课题,进行合作研究,为地方经济建设服务.同时建立与本地区科研院所的联系,加强合作,共同申报科研课题.建立科研激励机制,培养合理的科研梯队.广泛开展学术研讨、学术交流活动,形成浓厚的学术氛围,加大科技开发和成果转化力度.目前存在一个问题是该专业课教师数量不够,迫切需要加入新生力量充实教师队伍,加强教学和科研实力,还要注重在职教师的教学和学术进修.光信息科学与技术的建设必须拥有大量的人才资源,包括高素质的师资队伍、各种教辅人员、高效精干的行政管理人员.必须拥有较好的办学“硬件设施”和“软件平台”,包括教学和科研设施和服务、与外界交流的各种平台和渠道,以及各项政策法规、规章制度等.
2结语
论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。
1 无线电通信技术的发展历程
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。
1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。
随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。
随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加, 日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。
2 无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下:
不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。
具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。
可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。
无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
3 无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点:
3.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。
3.2 推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。
3.3 推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。
3.4 拓新接入网络的样式
技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 转贴于
3.5 过渡电路交换网络
关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。
3.6 使用Blue tooth技术作为信号传感器
Blue tooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。
3.7 推广软件无线电
软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。
3.8 提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。
结束语
回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
参考文献
[1]《信号与系统(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大学出版社 2000年.
[2]《数字与模拟通信系统》 Leon W.Couch,II电子工业出版社.