光电信息工程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇光电信息工程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

2光纤通信技术在电力系统中的应用

随着经济的发展，电网规模不断扩大。当前电力传输正向着大容量和长距离方向高速发展。电力企业不断加强电力通信传输网络的研究力度，以期尽可能地保障信息传输安全和通信网络的高效运行，降低投资成本，提高经济效益。和其他公共通信网络相比，电力系统的通信系统有着突出的特点，业务总量巨大，业务单体容量偏小，信息传递可靠性要求极高，杆路资源丰富等。在使用光纤技术组建电力系统通信网络时必须从电力通信自身的实际特点出发，尽可能地运用已有的优势的基础开展通信网络建设工作。现阶段电力系统通信网络中常见的通信光缆有三种类型，分别是架空地线复合光缆(OPGW）、无金属自撑式光缆(ADSS)、金属自撑式架空光缆(AD-Lash)。

2.1架空地线复合光缆

架空地线复合光缆简称OPGW（OpticalFiberVompositeOver－headGroundWire），该种光缆是专门为电力系统通信而设计开发的，同时具有通信光缆和普通地线两种特性。架空地线复合光缆具有三层结构，由外至内分别是铝线、钢芯和光纤。三层结构采取不同的方式进行组合，从而使OPGW分为层绞式、中心束管式、骨架式3种类型。它具有通信容量大、抗强电干扰能力强、温度特性好、导电性能佳、机械强度高、安全可靠等特点。以该种光缆架设的架空地线复合光缆通信通道能够有效节约光缆工程对空间和土地的占用。目前架空地线复合光缆普遍应用于110kV以上高压线路中。

2.2无金属自承式架空光缆

无金属自承式架空光缆以芳纶纤维为抗张元件。芳纶纤维是一种极具弹性的轻质高强度纤维，同时还具有较好的防弹能力和负膨胀系数。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成，里层还有PE内护套、高强度、耐电痕护套等，从而具有很强的整体抗电腐蚀能力。另外，无金属加强材料的使用，使纤维对于雷电和高温等恶劣环境有很强的防护能力，电力线运行可靠性好。无金属自承式架空光缆一般与高压电力线路同塔架设，在电力系统中应用较多。

2.3金属自承式架空光缆

金属自承式架空光缆由多模或单模光纤、搞模量塑料、防水化合物、金属加强芯、涂塑钢铝待、钢绞线和聚乙烯护套组成。防水化合物能有效提高光缆的耐水解性，聚乙烯护套降低了光缆与其他接触物体的摩擦，便于安装施工，同时给光缆提供了良好的抗紫外线辐射能力。

3电力系统光纤通信组网技术

光纤通信组网方式是影响光纤传输速率的最主要因素。科学高效的通信组网方式对于对信息传输速度要求很高的电力系统通信网络来说至关重要。当前，在电力系统通信中常用的组网方式是SDH技术、OTN技术、PTN技术和EPON技术有机结合的方式。

3.1SDH技术

同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）是一种综合信息传送网络，以网管系统为操作中枢，具有复接、线路传输及交换多种功能。在同步数字体系中，不同速度的数位信号具有不同的等级，通过标准的复用方法和映射方法，将低等级的SDH信号复用为高等级的，实现了网络传输的同步，使局部网络与核心网之间的接入问题获得有效缓解，大幅提高了网络带宽的利用率。同时，SDH系统自我保护能力较好，能够适应电力通信复杂苛刻的使用环境。

3.2OTN技术

OTN（OpticalTransmissionNet，光传送网）结合了ASON与DWDM两种技术的特点，不仅充分发挥了原有DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密集波分复用）技术的优势，并在此基础之上赋予组网和电路调度工作灵活多变的特性。作为针对SDH与WDM网络的缺陷所开发出来的新型光传输技术，OTN全面继承了SDH和WDM网络的优点，不仅具有WDM网络超大容量的带宽，更具有SDH网络的运行管理性。同时，它还具有路由功能与信令功能，能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN的传送带宽大颗粒业务最为突出，从而受到广大用户欢迎，发展空间极为广大。从现在电力通信的集中管理模式来看，未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚，各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。

3.3PTN技术

PTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）最主要的特征是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求在底层光传输媒质和IP业务之间设置一个层面，以分组业务为主，其他多种业务为辅开展工作，从而在保证光传输原有特点的基础上有效降低整体成本。它所具有的光传输特点包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。数据业务是PTN的发展重点，可以实现数据业务的无缝对接，具有高效的带宽管理机制和流量工程。

3.4EPON技术

EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。它综合了千兆以太网技术与无源光网络（PON）的特点，具有树型、星型、总线型等拓扑结构等多种拓扑结构，可以划分为网络侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）三个部分。随着电网智能化程度的提高，配网自动化趋势日渐明显。针对配电终端分布分散、通信节点数量众多、单个节点的通信数据量小，数据实时性要求和配电网停电区故障处理能力的要求高的特点，E－PON采取无源光网络机制，有效应对上述问题，保障通信质量。另外，使用EPON技术，可以提高配网自动化水平，从而提高整个配电系统的管理水平和工作效率，进一步保障供电安全和供电质量。

篇2

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0017-01

现代光电信息工程在科研、国防、工业、农业等各方面越来越突出其重要性，光电信息工程所研究的领域，如光学显示、光信息记录与存储、光通信等已成为现代高科技及产业的重要支柱。

“卓越工程师培养计划”是教育部着力实施的针对高等工程教育的重大改革项目，也是促进我国向工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。光电信息工程专业作为首批入选教育部“卓越工程师培养计划”的专业，南京邮电大学光电工程学院本着“培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新精神和社会责任感的信息科技及其他相关领域的高素质专门人才”的人才培养目标定位，确立了“加强理论基础，注重实验能力，提高综合素质，面向社会需求”的实验教学理念，积极探索新思路，改革实验教学方法，着重培养学生的创新意识和创新能力。

1 面向培养目标的实验教学课程体系建立

“卓越工程师”要求学生掌握扎实的基础知识，掌握光电器件原理及制作工艺，在此基础上具有创新意识。根据培养的要求，光电工程学院经过实践，提出了三层次即建立基础型（演示、验证性实验）、强化型（综合、设计性实验）、创新型（研究设计性实验）的多层次结构，实验内容围绕三模块即光电检测技术实验模块、光信息传输实验模块和光信息处理实验模块。

实施方案为相关验证性实验紧跟理论课程开设；强化型实验依托光电检测技术实验室、光信息传输实验室、光信息处理实验室开设，分模块独立设课，如光电传感实验，光纤信息与光纤通信实验等，学生可根据专业和兴趣需求选择模块中的项目组合成实验相应的强化型实验课程；开放性实验依托创新平台和辅助设计室以项目、毕业设计等形式开设。整合实验内容设计根据社会发展和专业需求，进一步丰富综合应用类实验项目，增加设计性、创新性实验比例。实现课内外教学互动、开放性的实验教学，极大地鼓励学生余力或感兴趣的同学想点子想方法解决实验中实际问题，培养学生创新思维和分析能力。

具体的实施方法为重视基础实验，加强基本实验技能的训练。着重加强光路调整，光学元器件认识等基础性实验技能的训练，规定组合，计划性强，鼓励学生提问，激发学生的学习热情；强化综合实验，加强综合实践能力的培养。重在知识点联系与理解，鼓励学生勤思考，激发学生的创新意识。提升创新实验，提高学生分析与解决问题的能力。合理运用综合实验技术和方法，培养学生运用基本技术和方法分析解决实际问题的能力。创新性实验自由选择组队，强调合作，培养学生的团队意识和项目管理意识，着重培养学生独立思考能力和解决实际问题的能力。

2 丰富开放性创新性实验项目内容

在北京理工大学光电信息工程专业卓越工程师培养目标中明确提出，着力培养具有良好的思想品质与职业道德、掌握光电信息工程坚实的基础理论、系统的专门知识，必要的生产实践及试验方面的知识和技能，具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的光电信息工程专业高素质人才。

针对创新型高素质人才培养目标，南京邮电大学专门设立了开放性实验项目的立项，丰富了创新性实验项目的内容。每个学期由学院组织申报，经学校主管部门批准后立项实施，项目费用由学校主管部门划拨，课题出处可以是科研项目，社会需求，竞赛需求等，直接面向光电工程学院本科学生。

开放性项目强调了学生主体地位，学生可以自由组合立项，注重研究过程中的自主性，协作性，探索性，科学性和创新性。要求学生教师的引导下经历前期查阅资料、制定实验方案、实验材料的准备工作，完成中期实验步骤的实施、结果的记录和分析工作，最终完成后期按研究论文形式撰写实验报告等工作，突出对学生独立工作能力的训练，极大激发了学生学习的积极性、主动性和创造性，有利于培养学生创新性思维和综合素质

我院开展开放性实验项目每学期有十数项之多，例如，液晶的性能测试与液晶盒的制作，THz吸收器的设计与仿真，1×8光分路器芯片的研究与设计，基于SPCE061A凌阳单片机的环境测量系统设计，基于LabVIEW与凌阳SPCE061A实现串口数据采集，可变液体透镜的制备与性能测试，电控毛细表面张力的实验研究，光纤熔接高压电源装置的设计，太阳能电池组的设计制作等等。项目内容丰富，涉及科学研究多个方向，学生可以根据兴趣爱好自由组合选择。

具体的实施方法为学校立项后公示开放实验项目，学院由专人负责统计学生所报的课题，并通知相当教师联系学生，项目实施时间为一学期，不限具体时刻，由教师和学生利用课余时间完成项目，项目完成后学校在规定时间内组织专家组验收，通过后给学生自主个性化学分。

3 认知实习、专业实训和企业实训相衔接实习实训体系

光电工程学院根据“卓越工程师”培养目标，结合社会对光电类专业人才的实际操作能力需求，建立了认知实习、专业实训和企业实训相衔接的实习实训体系，促进学生创新意识的加强和创新能力的培养。

具体实施过程为：第一层次组织低年级学生进行认识实习，内容包括去相关实验室和厂家参观，目的是增强专业认知；第二层次为二、三年级学生开设实训类选修课程，在本中心实训实验室内进行实物认识及基本操作技能培训，如光缆剥缆，光纤熔接，切割，光纤端面处理等实训；第三层次派遣学生去企业和学校共建实验室进行产品开发型实验研究，派遣学生去相关光电企业共建实验室实践，实践时间为暑期、专业实习期间；第四层次派遣学生去企业进行学习与相关课题的毕业设计，学生可以零距离接触相关企业的生产线，实际参与生产线上的生产过程。

这一系列由浅入深，循序渐进的实践体系能使学生很好地掌握专业基本操作技能，了解专业相关市场行情，了解光电类产品需求，并通过实训实践理解专业产品的设计思路与注意事项，深得同学们的好评，每年实训实践学生报名名额爆满，取得了非常好的实践效果。

4 结语

在卓越工程师的实验实践教学实施中，树立创新教育新理念，培养具备工程实践能力，探索、创新意识及创业精神，社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才是学校的重要职责，教师在教学过程中不仅要着眼于知识的传递与传授，更重要的是对学生运用知识解决具体问题能力的培养，鼓励学生加强创新意识，使本科卓越工程师人才培养上一个新台阶。

篇3

一、光信息科学与技术专业的地位与现状

近年来,国内许多重点大学和地方院校都相继设立了光信息科学与技术本科专业。据统计,全国共有106所高校开设了这个专业,广东高校就有将近10所,各高校逐步形成了具有自身特点的人才培养模式和培养方案。重点高校由于具备深厚的学科基础和优质生源,而且有光学硕士点和博士点,其毕业生中有相当大的比例是继续考研深造,其余的毕业生则选择就业。地方高校无论从师资力量、教学设施到学生的整体水平都无法与重点院校相比拟,同专业的毕业生面对就业如何与重点院校的毕业生抗争?一般说来,用人单位会倾向录用重点大学的毕业生。那么,如何提高地方院校毕业生的竞争力就成为我们必须认真思考的问题。本文结合佛山科学技术学院在建设光信息科学与技术专业过程中的实际做法,来讨论这个问题。

二、我校光信息专业建设过程中遇到的困惑

佛山科学技术学院是地方性应用型本科院校,在人才培养方面要充分考虑区域经济对人才培养的需求,及时了解区域经济的发展趋向,适时地根据区域经济的发展来合理调整培养目标、课程体系和教学内容,以便更好地服务于区域经济,同时也可以在不断满足市场需求的同时,自身得到更快的发展与提高。

我校的光信息科学与技术专业于2002年获得教育部批准正式招生。我校物理系原先只开设了物理学(师范)专业,在申报新专业前的几年时间里,引进了多名光学专业的教授和博士,自身也培养了一部分光学专业的骨干教师。为了办好该专业,我们组织了相关教师到省内的中山大学、华南师范大学、暨南大学等院校参观学习,同时还和省外的同济大学、中国科技大学、西北工业大学、华中科技大学等重点高校有学术往来和交流,聘请了华中科技大学的专家学者担任顾问。由于各个高校的学科优势与师资情况不同,所开设的课程也有所不同。一般说来,都会根据原有的学科基础来制订新专业的人才培养计划。我们想,上一个新专业不容易,要想办好新专业,则需要在专业人才培养方案、课程设置、教学安排、实验室建设等方面都要有周密、合理的筹划。

我校于2001年在物理学专业里首先开设了光电子方向,为办新专业打基础。当时开设的课程在原来专业的基础上增加了激光原理、光电子学和信息光学等几门光学和信息类课程。实验室的仪器设备不成规模,专业实验项目少(只有6个),实验时数36学时。随着新专业教学的需要,实验室建设迫在眉睫。我们组织骨干教师和实验室技术人员到外校考察取经,从理论课程的设置到实验课程的开出,从实验项目的设置到仪器的规格、型号都借鉴了其他高校的做法,筹建了光电信息与技术实验室。经过在02、03级学生的教学中实施,基本能够满足教学需要,但同时我们发现存在以下问题:(1)所开的专业基础课和专业课与其他高校大同小异,缺乏特色;(2)实验室的建设也与其他高校雷同,实验项目相差无几,并且以验证性实验为主,难以在实践方面提高学生的综合能力。

这种状况迫使我们反思:一味照搬别人的做法是不行的,有特色才是生存的关键。2004年起,珠三角地区的光电企业突起,特别是LED产业得到国家的大力扶持,普立华公司、国星光电公司、佛山照明、欧斯朗公司、联动科技公司、腾龙光学公司、奇美电子有限公司、中国网通公司、威而信科技有限公司等一批知名企业落户佛山,这些企业是光信息专业学生的主要就业意向单位,为本专业的学生提供了新的机会,但同时对人才的要求也有所提高。

为此,我们主动和相关企业联系,到企业的人事、技术等部门进行调研。在与企业沟通的过程中,企业向我们反馈:由于学校教育观念和教学内容的陈旧与落后,学生所学的内容几乎在企业里都用不上,而企业需要的知识却没有接触过,理论脱离实际, 缺乏社会实践。由此而造成的后果是,虽然近几年培养的本科以上毕业生在数量上有大幅度的增长,而社会急需的能胜任研究、开发、设计、策划等工作并具有较强创新能力的工程技术人员仍然是目前非常紧缺的专门人才,佛山本地的光电企业需要的人才要具备光学系统设计、光电检测、LED封装等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目标创新人才培养模式,更新课程设置

我们摆脱陈旧的教育观念,将培养企业需要的技术人才作为合理的培养目标,着手修订了2005级人才培养方案和教学大纲,开设了以下专业基础与专业课程:波动光学与应用光学、激光原理与技术、微电子技术、EDA技术、光纤光学、光纤通信原理、信息光学、光电子学、光度学原理、光电检测技术、电光源原理等。

2.加大实验室建设投入,实现模块化教学

从2002年至今,光电信息与技术实验室共投入200多万元购买各类仪器设备。组建了3个实验分室:光信息处理与光电检测技术分室、光电子器件技术分室、电光源技术分室。经过7年的专业实验课程建设实践,逐步形成较为系统的教学体系、先进的教学内容和开放的实验教学环境。

(1)有机整合、独立开课,构建了模块化实验教学体系

打破基础实验与专业基础实验、专业实验独立分块,实验从属于理论课的传统实验教学体系,将光信息科学与技术专业教学计划中的实验组成一个有机整体,独立开课,构建模块化实验教学新体系。

(2)改革教学内容,优化基础实验,大幅增加综合性、设计性实验

光电信息与技术实验共108学时。由于多门实验有机整合为一门课,总课时增加,课程之间内容相互融合、渗透。因此,可以开设足够数量的高质量的综合性、设计性和研究性实验。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系,把学科最新发展成果和科研成果引入教学,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。结合企业需要,我们开设了“电子镇流器电参数测量”“光源光强角分布测量”“光源色温测量”“光电显示面板亮度均匀性测量”“光致发光及荧光粉相对亮度测量”等实验项目。

3.重视师资队伍建设,打造合理的人才梯队

开办新专业仅有好的课程设置和合理的实验室配置是不够的,还需要有优良的师资队伍建设。从2002年起,我系就注意引进光电人才,共吸收了两名分别为LED照明和光学层析成像专业的博士后,还有2名光学专业的博士,多名光学专业硕士。新生力量的加入充实了教师队伍,加强了科研的实力。另外,我们还注重在职教师的学术进修。这几年,通过在职攻读学位和利用访学得到提高的教师有十几人,取得博士学位的有5人,还在攻读博士的有3人,攻读硕士的有2人。加强与国外的合作,几年来,派出3名教师到美国和台湾等地的高校进行学术访问和交流。也通过邀请国内名校的专家来校举行学术讲座。整个专业教师队伍呈现高学历、高职称的态势,以中青年为主力的科研梯队充满活力。

4.重视实践环节,提高学生的专业技能

这几年,我们重视学生实习基地的建设,与对口的企业建立了良好的关系。另外,我们利用佛山与广州、深圳、中山等地路程不远,交通便利的优势,组织或鼓励学生参加光电照明等博览会,让学生多接触专业知识的应用。

严格把握毕业论文的选题,鼓励选择应用型课题,让学生尽早参与教师的科研课题。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化测量系统”“用脉冲光声技术测量吸收系数”“太阳能LED照明灯的设计”等课题,是学生在大学三年级时就开始参与到指导教师的科研工作中完成的。

四、专业建设效果

毕业论文的质量有一定的提高,紧密结合光电专业方向,每年都有一定数量的论文具有创新性和应用价值。比如,09届毕业生的论文中“大功率白光LED开关稳流电源的设计”“排线顺序正确性的自动检测系统设计”等论文获得了优秀毕业论文。

最近几年,每年都有多名毕业生被国兴光电、滕龙光学有限公司等企业录用。根据毕业生质量跟踪的结果显示,我们的一些毕业生在企业里能吃苦、肯钻研、表现良好,得到了重用,在企业的技术岗位上作出了一些成绩。另外,我们在考研方面也取得胜利,如今年32名光信息专业毕业生中,有7名同学考上中山大学、华南师范大学、暨南大学和广东工业大学等高校的研究生。

近3年来,我们培养的学生在“挑战杯”“广东省大学生物理实验设计大赛”等各类竞赛中获奖18项,75人次获奖。通过竞赛,学生将所学的知识运用到实践中,有效提高了他们的综合素质。

五、思考与建议

经过7年的建设实践,我们有过教训,也取得一些经验,总结如下:

(1)合理动态地更新教学内容,淘汰已经过时的内容,特别体现在专业课程的教学内容和实验项目上。

(2)要建设有特色的专业实验室,推行模块化实验项目,有助于学生针对就业意向来选择学习内容。

(3)不足。专业设计软件的熟练使用是当今很多光学企业在招聘技术人员时强调的条件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我们还没有开设相关的课程来介绍这类软件的使用。但我们已经在09级的人才培养方案中加入《科研训练》环节,实施导师制,让学生提前进入老师的科研项目,为毕业设计做准备。

参考文献:

[1]王宁,贾传磊,焦志勇.光信息科学与技术专业人才培养现状分析与思考[J].科技信息,2008,(23):372.

[2]李晨霞,康娟,夏涛.光电信息工程专业人才培养研究[J].高等理科教育,2008,(6):35-37.

[3]韩军,张群,李纯青.光电类专业学生创新能力培养模式研究[J].中国成人教育,2005,(11):68-69.

[4]龙青云,李富全,张昌莘.光电信息技术实验教学改革的思考[J].高校实验室工作研究,2007,(3):21-23.

[5]吕玮阁,殷森余,高红叶.光电信息专业实验教学中的创新能力培养[J].光学技术,2007,(3):303-304.

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2007年年初，教育部启动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”[1]，提出要把高等教育重点放在提高质量上，特色专业建设点即是质量工程项目之一，目的是引导各级各类高等学校大力加强本科专业建设，发挥自身优势，努力办出特色。我校电子信息工程专业于2007年年底被批准为教育部特色专业建设点，结合自身发展优势，突出专业特色，开辟了3个专业方向，分别侧重于片上电子信息系统设计、嵌入式网络多媒体通信、数字图像和视频处理，学生可根据自己的兴趣进行选择。其中，“片上电子信息系统设计”方向具有专业口径宽、应用面广的特点，学生通过专业课学习可掌握通用微处理器软、硬件系统设计方法，初步具备实现信号采集、计算与处理、控制、显示等工程实践能力，拓宽了学生的就业面，增加了学生的就业机会。

1 电子信息工程专业培养方案

专业培养方案是开展专业教学工作的依据，体现了专业教育理念和特色，必须适应技术发展和社会需求的变化。电子信息工程专业具有宽口径的特征，其主干学科包括电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术，这些学科领域技术发展十分迅速，并在一定程度上出现了相互融合的趋势。尽管技术发展很快，但该专业基本理论和基础知识还是相对稳定的。按照教育部要求，高等学校尤其是国家重点建设高校要淡化专业意识，拓宽基础，加强素质教育和能力培养。在考虑到就业需要的情况下，高等学校可以在宽口径专业内灵活设置专业方向[2]。我校电子信息工程专业课程设置以培养目标和专业特色定位为依据，以专业主体知识为线索，将主要课程分别归入几个知识模块之中，课程之间相互支撑与衔接，课程体系突出专业基础，并设置技术应用方向，满足应用型人才培养要求。该专业必修和限选课程体系结构如图1所示。

专业课程体系按照知识模块和支撑关系可分为公共基础、专业基础和专业应用模块。其中公共基础模块主要包括数理和人文知识基础。专业基础模块是本专业知识的核心，分为4组课程群，分别是电路基础、信号与信息处理、电磁场与通信和计算机基础，由12门必修课程组成，课程群内以知识线索贯穿，课程群之间学生从三年级开始在教师指导下结合自身特点来选择。未被其选中的限选课程可作为任选课，其中限选组一侧重于嵌入式网络多媒体通信，限选组二侧重于片上电子信息系统设计，限选组三则侧重于数字图像和视频处理，三个限选组分别以嵌入式系统、FPGA和DSP为技术应用平台。由于承担本专业课程的教师分布在全校多个学院，因此，以本专业教学进程教学为线索，建立了跨学院的教师协调与沟通机制，定期召开本专业授课教师交流研讨会，使培养计划的设计思想在教学实践中得以贯彻[3]。

2 “片上电子信息系统设计”方向的专业课程设置与特色

我们将电子信息工程专业设立了3个方向，专业课程体系按照知识模块和支撑关系分为公共基础模块、专业基础模块和专业应用模块，3个专业方向的公共基础模块和专业基础模块是一致的，主要区别在于专业应用模块。学生通过公共基础课和专业基础课的学习后，进入第五学期，开始根据自己的兴趣选择学习方向。“片上电子信息系统设计”方向的专业应用模块限选组课程群的构成如图2所示。从下到上代表专业课知识梯度的增加。将该方向所需的专业知识层次及结构逐步展开，箭头右侧为该课要求的先开课程。

传感技术主要以模拟电路为基础。为了解决信号的采集问题，介绍了各种典型传感器的工作原理，每种传感器均以应用实例来描述，不仅使学生了解传感器的基本工作原理，还训练学生具备初步设计传感器的能力。我们采用自编教材并且全部实例均来自于教师的科研或生活实际，有助于提高学生的学习兴趣。例如，讲授电涡流式传感器时，以给首钢设计的板材厚度的实时监控为例；讲授压磁式传感器时，以电梯负荷测量为例；讲授热电式传感器时，以科研课题贴片元器件封装装置设计中室温自适应热电偶温度测试方法为例；讲授光电式传感器时，将教师科研课题“儿童视力保护器设计”中涉及的硅光电池和红外发射接收对管的应用介绍给学生；在讲授霍尔传感器的应用，将北京站火车测速系统的工作原理教授给学生；在数字式传感器一章，将应用在首钢方坯连铸机切割控制系统中的光电编码器使用方法加以介绍……这样极大地激发了学生的学习热情。另外，我院有一支科研队伍多年来一直致力于电气安全性能测试技术的研究工作，其中有关绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流等概念以及最新的IEC（International Electro-technical Commission—国际电工委员会）国际标准等内容会适度在绪论部分和传感器一般特性中予以介绍，使学生能够紧跟教师的科研进程并有可能参与其中。

现代电子技术及应用将模拟电路和数字电路中的内容进行综合运用，实现了信号的放大、滤波、隔离、电平转换、电流/电压转换、阻抗匹配等，解决了传感器信号调理的问题。

可编程逻辑器件设计采用自编教材《复杂可编程逻辑器件及数字系统应用》，讲授了各类基本组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块的设计，以及数字系统的设计方法与技巧。该课程授课时间占整个课时的1/2，绝大部分内容讲解应用实例，甚至涉及科研中遇到的问题及解决方法、结果等。该课程最大亮点在于将科研成果引入综合设计实例，例如，在科研“晶体频率标定系统设计”中利用FPGA（Field Programmable Gate Array—现场可编程门阵列）设计了计数比较电路；在北京分析仪器厂设备国产化改造中，利用CPLD（Complex Programmable Logic Device—复杂可编程逻辑器件）替代了标准集成电路芯片，既提高了设备的可靠性又降低了成本；在科研调试中发现开发软件中有关三态门的仿真存在缺陷，与厂家沟通促进了软件的完善等。这些实例极大地调动了学生的学习兴趣。该课程实用性强，与诸多电子公司数码产品的研制技术直接挂钩，每年都有学生以此为特长进入工作单位。

片上电子信息系统以单片机原理及应用和可编程逻辑器件设计为基础，目的是实现数字系统的单片化集成，为实现设备的小型化奠定基础。

3 通用微处理器系统设计理念的建立

开设上述专业应用课程，目的是为学生建立硬件系统设计基础。图3所示为通用微处理器（测—控—信号处理）硬件系统的构成，利用传感器将被测量信号转换成可用电信号（传感技术一课所讲授的内容），通过信号调理电路（现代电子技术及应用所解决的问题）将电信号转换成A/D转换器所能采集的信号，再进入微处理器（很多微处理器内都会集成A/D）。微处理器包括PC机（微机原理及应用专业基础课、必修）、CPU（单片机原理及应用专业基础课、选修）、PLC（可编程逻辑控制器原理及应用专业基础课、选修）、ARM（嵌入式信息系统专业应用课、选修）、DSP（DSP原理及应用专业应用课、选修），数字逻辑全部集成在FPGA中（可编程逻辑器件设计所学习的内容），程序存储在存储器中，存储器既包括常规的数据存储器和程序存储器，也包括Flash，再加上输入输出设备即构成了通用的微处理器硬件系统。通过C语言、VHDL语言等的支撑，该系统可实现测、控、信号处理等各种功能。

我们要求学生至少精通一种微处理器，并以此奠定就业方向。例如，有些学生对PLC掌握较好，其就业途径为工业控制类企业或公司；有些学生对DSP感兴趣，就业于数码产品研制单位；有些学生喜欢FPGA，最终成为FPGA工程师；有些学生精通单片机，去了华为等著名大公司；有些学生对ARM情有独钟，具有更大的就业空间。

4 毕业设计题目注重与实际项目相结合

学生在完成全部课程学习（包括课程设计和专业综合实践环节）后，进入大学的最后一个教学环节—毕业设计。在该阶段，我们让学生深入教师科研（教师根据所进行的科研项目拟定毕设题目）或进入公司课题（学生进入公司实习，完成符合毕设要求的实际项目），并最终提交调试通过的软硬件系统。每年都有一定数量的学生参加毕业设计成果展览，展示自己的作品。

每年都有部分学生在相关单位做毕业设计并最终就业，这些单位有些是教师推荐的，大部分是学生自己应聘的，毕业设计期间他们在教师指导下动手能力在短期内获得较大提升并被用人单位认可。由于从专业应用课程到毕业设计，我们始终坚持训练学生掌握通用微处理器系统的设计方法，所以学生的毕业去向非常广阔，在大学生就业形势严峻的现状下独树一帜。

参考文献

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改革之初，《移动通信》课程的教学现状如表1：

从上表可见，移动通信课程从上面六个方面都有不同程度的欠缺。尤其是以下两点：

一是实践教学所占比重不足，实验室设备比较简陋，学生也没有实习场所。

二是不能充分利用网络资源教学，可用教学软件太少，不能满足教学需求。

通过一年的教学改革，已取得的教学成果总结如下：

一是授课过程中，注重几代移动通信系统的关联和继承发展性，注重移动通信的网络结构和全程全网概型的建立。例如属于3G主流标准之一的cdma2000就是2G标准的之一的IS-95 CDMA平滑过渡而来。另一个3G标准WCDMA也是在2G标准GSM及2.5G标准GPRS的核心网的基础上，更换基站设备得到的。所以2G依然是讲课的重点，蜂窝式的网络结构依然是难点。有些教科书中把调制方式和均衡技术列为重点内容，我们在授课当中，把这部分给略去，因为在通信原理这门课中已经讲过。另外有些书把无线局域网列为主要内容，我觉得要根据课时适当介绍一到两次课就行了。所以选择教科书是非常重要的。在多媒体教学中，制作一些FLASH的动画有助于学生对重点难点内容的理解。我们制作了很多教学动画，如网络结构，信道组成等等，使教学生动形象，很受学生的欢迎。

二是考核方式的多样化：如在授课过程中，指导同学们对3G、4G的发展，基站的建立及未来的移动发展等感兴趣的知识为内容，查阅文献资料写成小论文作为考试成绩的一部分。另外用TD-SCDMA仿真软件建立移动通信网，用MATLAB仿真同频干扰等作为考试成绩的一部分。

三是充分利用网络资源，构建课程资源的网络平台。重视优质教学资源和网络信息资源的利用，把现代信息技术作为提高教学质量的重要手段，不断推进教学资源的共建共享，提高优质教学资源的使用效率，扩大受益面。可以建一个具有解答问题、提供更深更广的3G系统知识和技术，反映学生要求等功能的课程资源网络平台。一方面能对教学起到辅助作用，以适应教学课时减少、学生学习能力差异的需要，较好地解决学时与教学量、深与浅的矛盾；另一方面又有利于形成一个动态的教学反馈机制，以达到建立最优的教学模式的目的。

四是实践环节：我校引人了华为的商用机作为3G的核心网，组建的现代化的3G实验室。09届的学生已经在这个实验室进行了为期两周的课程设计。另外，我们已经着手与本地的电信运营商的代维商合作，让学生们能在现场进行观摩学习，了解通信机房，基站的运行设备与现场技术人员交流。另外，学生利用假期到生源所在地的通信企业实习，为以后的工作和进一步的深造打下坚实的基础。

总结：通过这一年的教学改革，目前的教学现状是：

学生的教学评价良好。

参考文献：

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二、教学方法的改革探索

按照课程大纲的要求，在讲授过程中，分别介绍了应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光纤、CCD、温度传感器等一些经典传感器的基本原理、特性、测量电路及其应用。各种传感器章节相对独立，可以适当地调整讲授的顺序。传感器的讲授基本遵循从组成结构、工作原理、分类、等效电路、特性参数到应用这一思路。另外结合较常见的被测量，教师适当地总结归纳常用的传感器的使用要点及其选择依据，如都是测量位移的传感器，应变式传感器、电容式传感器或电感式传感器在使用的时候区别在哪；又比如都是做开关，电容式传感器和电感式传感器在原理上是否有区别，等等。以前我校的教学模式是以课堂讲授为主，根据教学内容开设少量的验证性试验。这种教学模式过于注重原理的分析，学生只是机械化地记住了传感器的一些基本概念和工作原理，但是当要解决实际问题时却感觉无从下手，缺乏对传感器的直观认识，甚至有学生体会不到传感器的实际应用价值。鉴于此，我们有必要对传统的教学模式进行探讨，通过教学方法、教学模式的改革让学生切身感受到将“传感与检测技术”的知识学以致用的快乐，实现传统教学方法所未能达到的效果。

1.调动学生的积极性，激发学生学习的兴趣。

教学方法改革的一个关键问题就是如何吸引学生的注意力，培养学生对课程的学习兴趣。在《传感器与检测原理》课程的教学过程中，我们通过平时生活中比较常见的现象来引出相应的教学内容，如通过对吊扇和空调的对比，举出温度传感器的作用；又如教室里的自动感应灯、审讯室的监听设备、家用的电磁炉都是怎样工作的；又如医学上的进步：X照影技术、内窥镜手术等如何实施；机器人如何识别周围环境；最新研制的无人驾驶汽车怎么实现在高速路上的行驶；等等。通过分析吊扇和空调工作原理的区别，引出传感器的重要性。这些实例大大激发了学生的学习兴趣，使学生认识到了学习该课程的重要性，为学生学习该课程后续内容作了准备。

2.充分运用现代教学手段合理使用教具。

传感与检测技术课程的特点是原理多，公式复杂，推理较多。在传统以往的教学中，教师在黑板画原理图或组成图时，一方面图形较为复杂占用很多时间，另一方面图形缺乏立体感，无法形象地描述检测过程，无法激发学生的学习热情。因此在教学过程中，我们通过运用多媒体，让传感器参与的控制/检测系统的过程和结果比较形象化、立体化，让学生对其工作原理有了感性的认识；通过PPT，学生了解了各种不同类型传感器的形状，对传感器有了比较直观的印象。多媒体课件的引入充分激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂气氛，使学生对检测系统有了比较全面的认识。

3.教学与实验相结合。

为加强学生的动手能力、创新意识并促进学生对课堂知识的消化吸收，我们设置了相应的实验环节。通过实验学生自己动手接触各种不同类型传感器并搭建其相应的检测系统，一方面通过实验来验证原理，加强对基本定义的理解，另一方面增强了学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。

4.教学与科研相结合。

重视教学和科研的结合提高了学生的学习兴趣并拓展了学生的知识面，比如在讲霍尔传感器时，结合实际科研，采用霍尔传感器来定位，通过实际检测系统，对霍尔传感器的应用，包括霍尔元件的电路处理等进行介绍说明，加深学生对霍尔效应和对霍尔传感器工作原理的理解。又比方说，要设计一个测温系统，我们根据不同的测量温度和精度要求会选用不同的温度传感器。又比方结合我校光学工程的特色，在他们比较熟悉的光学类的科研项目中，通过具体的项目介绍各种不同光电类传感器的选取依据，包括不同类型的光源的选取。通过传感与检测原理知识在实际科研中的应用，学生可以更了解传感与检测原理课程学习的重要性。这种模式使学生认识到了传感与检测技术在科研中的重要性，并激发了学生学习的热情。

5.教学与生活、社会需求相结合。

目前，部分同学缺乏对课程学习的兴趣，不了解对本课程学习的意思，光学工程专业部分同学甚至认为跟他们以后的工作、研究方向没有关系，缺乏上课的积极性，不能很好地集中注意力。再加上枯燥理论的学习让他们很难集中精神听课，因此，在课程的讲授中最为重要的就是如何培养学生的学习兴趣，激发他们对本课程的学习热情。在知识点的讲授过程中，根据专业方向的不同，要有侧重点，通过一些热门的话题或他们比较感兴趣的话题引出知识点，如在介绍一种传感器的时候，通过列举一些现实生活中较常见的现象或者仪器，比如在介绍应变式传感器的时候，首先向学生介绍他们较为熟悉的电子秤重计的工作原理等，在介绍电感式传感器时可以先给大家介绍窃听器、拾音器等他们比较感兴趣的设备和比较感兴趣的话题。让学生比较直观地了解不同传感器的工作原理以及它的应用，让学生认识到，传感器在我们平时生活中随处可见，提高其学习的积极性。

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作者简介：曹辉（1973-），男，湖南沅江人，佛山科学技术学院电子与信息工程学院副院长，副教授。（广东 佛山 528000）

基金项目：本文系2012年度广东省高等教育教学改革项目“光信息科学与技术专业应用型创新人才培养平台建设与实践”、佛山科学技术学院教学研究课题重大项目的研究成果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0066-02

随着社会经济的不断发展，我国高等教育已由精英教育转变为大众化教育。各地方高校竞争的焦点是能否培养出适应区域经济发展需要的应用型人才，为地方经济社会发展、产业结构调整、产业升级提供人才资源和智力支持。培养应用型人才既是地方院校的根本使命，也是未来发展中紧贴地方经济发展需要、提升服务水平和质量的根本途径。

光信息科学与技术专业应用型人才是指熟练掌握光电类社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能，能将光信息科学与技术专业知识和专业技能应用于所从事的专业社会实践，为社会创造财富的一类专门人才。光信息科学与技术专业的培养目标是：培养在光电信息科学与工程领域具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能，具有综合运用光电信息科学理论和技术分析、解决工程问题的基本能力，能从事光电显示、光源与照明、光学设计、光通信等领域的科学研究，以及相关领域的产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作，具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文、参与学术交流的能力，能够适应当代信息化社会高速发展需要的应用型人才。对于实践性、应用性要求较高的理工科专业，根据地方经济发展需要调整专业方向、建设与之相应的应用型人才培养平台显得尤为迫切和重要。

佛山科学技术学院光信息科学与技术专业主动适应珠三角特别是佛山市地方经济发展及其产业结构调整的需求，更好地与佛山“3+9”特色产业基地建设任务相衔接，积极调整专业方向，建设三层次应用型人才培养平台。

一、专业方向的调整与优化

佛山“3+9”特色产业中“白色家电”、“新型显示器件”、“光机电一体化”等产业基地建设与本专业建设关系密切，其建设需要光信息科学与技术专业能前瞻性地培养适应未来发展需要、引领行业发展的高素质人才，积累人力资源的先行优势。为此，在“平台+模块”（即：公共课平台、学科专业平台和专业方向模块）人才培养模式中，设置了“太阳能”、“电光源”、“光电显示”、“LED照明”四个专业方向，以体现人才培养模式的地方特色、应用特色。

以往的人才培养计划比较侧重于电光源、光电器件和光电检测三个专业方向，从2010年开始，人才培养计划按照新规划的“太阳能”、“电光源”、“光电显示”、“LED照明”这四个专业方向分别制定，在保留“电光源”专业方向课程模块的基础上，按照佛山市优势产业发展情况，将光电器件和光电检测两个专业方向课程模块进一步调整为“太阳能”、“光电显示”、“LED照明”三个专业方向的课程模块，并以广东省高等学校实验教学示范中心——《大学物理实验中心》建设为契机，完成专业实验室建设。利用地域优势顺利完成专业方向调整。

1.发挥人力资源优势，以省实验教学示范中心建设带动具有地方特色的优势学科发展

当今世界已经跨入一个知识经济的时代，其最重要的经济因素就是智力资源的占有配置，以科学技术为主的知识生产、分配和使用的核心就是技术创新，这是社会经济发展的原动力。与企业相比，佛山科学技术学院拥有的最大优势就是人力资源优势。本专业教师团队通过自己培养和引进相结合，建立了一支年龄结构合理、研究方向明确的高素质教师队伍，26人的团队拥有教授4人，副教授10人，具有高级职称的教师人数占教师总数的53.8%；具有博士学位的有10人（含博士后3人），具有硕士学位的有12人。近三年时间里，教师先后承担了国家自然科学基金项目4项，广东省自然科学基金项目4项，佛山市产学研及科技发展基金项目5项，横向课题4项及20多项校级课题。由于学校扩招规模小，本专业生师比（12∶1）远小于省内众多高校的生师比（平均20∶1），因此该团队与佛山优势产业企业优势互补，以省物理实验教学示范中心建设和示范专业建设为契机，着力促进光信息科学与技术专业应用型人才培养，形成了具有地方特色的朝阳型专业和优势学科。

2.以“服务中小企业”为突破，将光信息实验室建设成中小企业的技术创新中心

在佛山及周边地区的太阳能、光源、光电显示、LED照明等产业围绕着一些大型企业，以及成百上千家的中小企业，这些企业因为规模较小，很多企业的技术力量和检测设备严重缺乏，企业发展急需“外脑”的介入。在光信息科学与技术专业实验室建设中，选择“服务中小企业”为另一个突破点，为中小企业培训人才、提供技术支持，将光信息实验室建设成为服务于太阳能、电光源和LED照明产业的“中小企业的技术创新中心”和人才培养基地。因此，光信息科学与技术专业发展策略是通过为地方优势产业中规模较小的企业提供技术和人才，促进佛山地区光电子产业群的发展，为培养的应用型人才提供宽松的就业环境和良好的就业机会，确保本专业的长期稳定发展。

3.抓住产业升级机遇，与领军企业合作建立产学研基地

一方面，佛山及周边地区在光电子产业的若干领域，如电光源、光电显示、LED照明等已经形成产业积聚群，形成了庞大的产业规模，其中的领军企业佛山国星光电科技有限公司、雪莱特光电股份有限公司、奇美电子有限公司等都非常重视科技创新和产品的研究开发工作，分别建立了依托企业的省级工程技术中心，建立了高素质的研究开发队伍，拥有先进的研究开发和检测设备。另一方面，虽然佛山的光电子产业群已经初具规模，在国内处于领先地位，在国际上也具有相当大的影响，但是在世界范围来看，佛山（包括中国其他很多以制造业为主的企业）主要是在模仿外国产品的基础上进行若干改进，然后利用国内劳动力资源的优势，进行大规模生产。这些企业“大”而不“强”的主要原因在于缺乏原创性的设计，企业建立的研究开发队伍在工艺设计、改进等方面积累了大量、丰富的经验，但是当一个产业出现重大技术突破，产业面临重大技术升级和产业转型时，单纯依靠企业内部的技术人员很难把握住这一契机，此时，高等学校教师思维活跃、知识面广、理论基础雄厚的优势就显得尤为重要。佛山的光源、光电显示、LED照明等产业正处于这样的关键时刻，因此通过选择好正确的切入点和突破点，光信息科学与技术专业团队和领军企业合作建立了一系列产学研基地，实现了优势互补，在培养大批专业对口、实践动手能力强的应用型人才的同时促进了佛山地区优势产业的升级和换代，实现了专业、企业双赢。提出了一个宏观建设计划——应用型人才培养平台建设计划和8大具体的微观建设计划与措施。

二、应用型人才培养平台建设

根据广东省教育厅《关于实施广东省高等学校教学质量与教学改革工程的意见》，依据学校办学定位，结合学校建设广东省应用型创新人才培养模式改革示范院校的建设计划和措施，为了实现将光信息科学与技术专业建设为应用型创新人才培养专业的目标，着力推进了以三层结构为模型的应用型人才培养平台建设，具体措施如下：

1.建设光信息专业知识教育平台

（1）构建以“全国优秀教师/南粤优秀教师”为引领，优秀青年教师、青年博士、教授/副教授为中坚的专业教学团队。在平台建设过程中，两位副教授晋升为教授，三位博士晋升为副教授，新增“全国优秀教师”、“南粤优秀教师”各一名，同时选派骨干教师到台湾、美国、澳大利亚访学，参与国际学术合作，使光信息专业的教学团队具有宽厚的工程和学术背景，真正做到培养教师与培养学生并举，教师科研与教学并重。

（2）构建以省部级精品课程为核心的高水平课程体系和高质量的教材系列。将教师队伍建设、教材建设与课程建设紧密结合，以精品课程建设成果作为教材建设与课程建设的具体目标，以此推动教师队伍建设，并带动本专业所有课程的建设。

建成的光信息专业知识教育平台如图1所示，其培养培育功能集中体现在传授学生光信息专业知识、培养学生创新能力的同时培育高水平师资队伍。

2.建设新知识新技术教育平台

（1）搭建以高水平科研成果和专业最新动态为核心内容的新知识新技术教育平台，通过教师讲授、教材更新、省内外光电专家讲座（佛山市科协的院士讲座、佛山市政府开通的教授讲坛、学校邀请的专家报告）、参观深圳光电专业博览会等形式让学生学习和掌握最新的光电领域科学与技术的科研成果与知识。

（2）在已有的广泛合作及国内科研院所合作关系的基础上，继续通过举办省内外专家系列讲座、电信论坛等活动让学生了解专业前沿发展动态。

所建成的新知识新技术教育平台如图2所示，其催化激励功能突出表现在教师、省内外光电专家和各种社会资源通过新成果、新理论、新技术、新产品和新理念对学生的创新活动进行全方位的催发激励作用。

3.建设创新实践能力培养平台

（1）以1个省级实验教学示范中心（物理实验教学中心），2个学生科技制作室、3个产学研基地（国星光电产学研基地、威而信产学研基地、天创东宝产学研基地），5个科研实验室（光电子器件、光电检测技术、LED照明技术、量子光学、量子信息实验室），7个生产实习基地以及地方社会资源为依托，培养学生“奇思妙想”和“敢为天下先”的创新实践能力提供平台。

（2）在积极鼓励和引导学生参加“挑战杯”、“广东省大学生物理实验设计大赛”和“校学术科技作品竞赛”等的基础上，系统建立了具有专业特色的“物理实验设计大赛”和“挑战杯课外学术科技作品竞赛”等活动，为培养学生的创新意识和实践能力搭建了平台。

（3）为了保证创新实践能力培养平台能有计划、有目的、有组织地培养学生实践创新能力，实施了“集约式开放，互动式创新”学生课题研究和课外科技活动。学生组队、学生选题、学生选导师都采用集约式开放的形式，课题研究过程中包括师生互动、生生互动、组内外互动，这样既调动了学生研究创新的兴趣，提高了学生自身的创新能力，又能保证课题研究的顺利进行和获得高质量的研究结果。

（4）建立完善的鼓励、扶持与奖励机制。每年设立专门经费资助学生重大创新项目与竞赛。在竞赛中取得优异成绩的学生，除了给予直接的精神和物质奖励之外，还在班级测评中加分，特别优秀者毕业时可以直接推荐为优秀毕业生。

所建成的创新能力培养平台如图3所示，集中表现了各种硬件、软件为学生创新实践能力培养提供全面服务的功能。

三、总结

培养高素质的专业化应用型人才是地方院校的根本任务。光信息科学与技术专业主动适应珠三角特别是佛山市地方经济发展及其产业结构调整的需求，积极调整专业方向，建设三层次应用型人才培养平台，培养出适应区域经济发展需要的应用型人才，为地方经济社会发展、产业结构调整、光电类产业升级提供了人才资源和智力支持。

参考文献：

[1]易丽.着力人才培养模式创新 提升服务区域经济发展能力——地方应用型本科院校改革发展高层论坛[J].中国高等教育，2011，（21）：58-59.

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1.前言

光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器，具有很多优点，例如可靠性能高、抵御冲击振动的能力强、启动速度快、使用寿命长、自身重量轻、生产成本低。决定惯性系统精度的因素很多，光纤陀螺输出随机噪声的滤除是重要之一。光纤陀螺产生的噪声必须要降低，为了更好地研究这项内容，目前，我们把研究的重点主要放在了改善材料工艺、构成以及努力来提高光纤陀螺的使用精度。对于分形噪声来说，虽然，其来源已经得到确定，但它的产生机理很复杂，因此，滤除分形噪声很困难，这也在很大程度上使光纤陀螺的应用收到了限制。所以，光纤陀螺的分形噪声滤除仍然需要进一步的探讨研究。

而小波分析具有很多的特性，是研究分形噪声的有效方法。它是调和分析数学领域工作的结晶。其基础理论知识涉及到泛函分析、数值统计分析，其应用涉及到很多研究领域，包括电子信息工程、电气自动化工程、通讯信息工程和计算机科学等领域。本文将对小波变换的相关理论及传统小波滤波方法作简要的介绍，然后探讨基于小波分析方法的光纤陀螺随机噪声滤除方法。

2.小波变分析的基本理论

我们设定(L2(R)表示平方可积的实数空间，是能量有限的全体信号的空间)，其FT为，当满足下面的允许条件：

时，而R*=R-{0}，我们称为一个小波的母函数。对于任意的(a，)，a>0，称下面的函数：

为由小波母函数生成的依赖于参数(a，)的连续小波函数，简称为小波。

对于任意的函数或信号f(x)，其连续小波变换的定义为：

因此，对于任意函数f(x)，该函数的小波变换是一元函数。我们称参数a为尺度参数，称参数τ为平移参数。

3.小波滤波算法

小波分析的重要应用为运用小波分析来进行信号的去噪处理工作。所以，我们在对信号的分析时，要进行必要的预处理操作，首先，信号的噪声部分要进行去除，有用的信号需要提取出来，而用传统的Fourier分析方法来处理这种信号却没有效果，而小波分析可以在时频域中同时对信号进行有效的分析，除此之外，具有自动变焦的特殊功能，也就是说，在频率域内分辨率高时，时间域内分辨率响应较低；在频率域内分辨较低时，时间域内响应分辨率较高，所以它能有效区分信号中的突变部分和噪声，从而实现信号的去噪。总之，在对非平稳信号的处理中，小波方法是更加适合的。

3.1 小波滤波算法的策略

小波去噪方法包括以下步骤：(1)进行分解信号；(2)进行选取阈值；(3)小波的重构；在滤波处理过程当中，阈值λ的取选是非常关键和最为重要的。小波去噪时，信号首先被分解，变成高频区和低频区；利用高通分解滤波器和低通分解滤波器，进而对信号进行相应的处理，当滤波器出现太宽的情形时，则会有大量的噪声存在滤波处理后的信号中；当滤波器太窄时，就会滤掉一部分有用信号。所以，我们需要采取量化处理小波分解系数。从小波消噪来说，选择阈值一般有以下的三种方法：

（1）强制阈值消噪处理

这种处理需要把高频部分全部滤除掉，然后再对信号进行重构处理。也就是要把小波分解结构中的高频系数全部变为0。虽然这种方法比较简单易行，而且会产生相对平滑的消噪信号，但会丢失信号的有用成分。

（2）给定阈值消噪处理

在实际的消噪处理过程当中，阈值是我们通过一些经验公式所获得的，因此，选取阈值是在非常熟悉的情况下所建立的。

（3）策略阈值消噪处理

当前，应用较为广泛的选取阈值策略包括无偏似然估计阈值选取、全局固定阈值选取、最优阈值选取、极大极小阈值选取。

3.1.1 无偏似然估计原理的自适应阈值选择

SURE-Shrink准则自适应阈值选取方法，对于光纤陀螺信号这种包含在很强噪声单的微弱信号采用这种方法会得到更好的效果。在小波分解的第m层上，SURE-Shrink准则按公式(2-1)及式(2-2)方法选择阈值。

(2-1)

(2-2)

其中，为第m层的小波系数，为第m层小于r的小波系数个数。

3.1.2 固定阈值选择

其等于。N是数字序列的长度，是噪声的标准偏差，因为是未知的，所以用第一层的小波分解高频系数以下公式作为噪声S的估计：

(2-3)

3.1.3 最优阈值选择

为自适应阈值和固定阈值选择的综合效果。当比较大的信噪出现时，我们采用固定值阈值；当比较小的信噪出现和较大扰动出现时，我们用软估计器来确定阈值。

3.1.4 极大极小值原理选择的阈值

其为固定阈值，极值方法选择的原理是按最小均方误差法则进行的。

极大极小阈值选取定义为：

(2-4)

其中，由下式确定

(2-5)

其中，，

3.2 小波滤波算法的过程

小波软阑值滤波方法是根据小波估计的理论提出的，该滤波方法卞要可分为以下三步：

(1)采用小波分解算法对测量信号进行处理获得小波分解系数；

(2)应用非线性阈值函数作用于小波分解系数得到新的小波分解系数，其中阈值，是一个常数；

(3)对小波分解系数进行重构，获得滤波后的信号。

Donoho和Johnstone指出为了简单起见，小波软阈值滤波方法中阈值可以选为。因此，对噪声强度进行估计后，可以选择阈值，进行小波软阈值滤波。

4.仿真实验及分析

4.1 仿真实验1(噪声强度的估计方法的检验)

采用公式：=MAD/0.6745，对信号s(t)=sin(0.01t)+n(t)，t=1，2，…，1000中的白噪声n(t)的强度进行估计，检验噪声强度估计方法的有效性。通过表3-1可以看出Donoho和Johnstone给出的噪声强度的估计方法是非常有效的，而目方法比较简单，因此可以用于小波软阑值滤波中噪声强度的估计，如表4-1所示。

4.2 仿真实验2(小波软阈值滤波方法的检验)

设原始信号成s(t)，噪声信号n(t)为白噪声，噪声强度为0.1，则含噪声信号f(t)=s(t)+n(t)，其中s(t)是非平稳的随机过程，t=1，2，…，1000，小波基函数选为db10，对信号f(t)进行小波软阈值滤波，并将滤波结果与FT进行信号低通滤波(滤波频率为0-100的相对频率)进行比较。

从图3-1和图3-2可以看出小波软阈值滤波较好地保留了信号中的突变部分，而FT对信号进行低通滤波时，一部分信号中的突变部分被滤掉了。这主要是因为：用FT进行低通滤波不能将有用信号中的高频部分和由噪声引起的高频干扰有效地区分开。若低通滤波器的频带太窄，滤波后信号中仍有大量噪声；若频带太宽，则一部分有用信号被当作噪声滤掉。小波软阈值滤波方法可以有效地对非平稳信号进行滤波，而FT却无能为力，因此，小波分析方法比FT更加优越。

5.结论

根据光纤陀螺随机噪声的非平稳特性以及小波变换方法优越的多尺度分析特性，讨论了几类基于不同的阈值策略及门限策略的小波滤波方法。仿真验证了小波分解、小波软阈值滤波方法、以及基于小波分析的光纤陀螺滤波方法。在应用传统小波或提升小波滤波方法时，阈值和门限的选择策略一定程度上影响了最终的滤波结果，如何选择还没有更可靠的理论依据，需要大量的实验积累。

参考文献

[1]党淑雯.光纤陀螺的信号分析及滤波技术研究[D].上海:上海交通大学博士学位论文,2010.

[2]程万娟.光纤陀螺信号分析处理及滤波技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学硕士学位论文,2009.

[3]赵忠华.基于小波理论的干涉式光纤陀螺系统信号处理的研究[D].上海:上海交通大学博士学位论文,2002.

[4]党淑雯,田蔚风,钱峰.基于提升小波的光纤陀螺分形噪声滤除方法[J].中国激光,2009,3.

篇9

(一)计算机基础课程的现状

我校从1979年就开设了算法语言课。在计算机技术飞速发展的情况下，计算机课程的内容也在不断扩充。伴随着计算机文化的形成，授课内容涵盖了数据结构、数据库和操作系统等基础学科领域。目前开设的计算机基础课程主要有《C程序设计》《计算机软件技术基础》等，讲授程序设计语言和计算机基础知识，使学生掌握用计算机解决实际问题的能力。目前的计算机基础课程大多采用传统教学模式，完成教学内容是课堂的首要教学任务，教师的讲授代替了学生主体活动，教师的认知结果代替了学生认知结果。在课堂上进行大量的讲授和习题训练，很少开展研究性学习。目前国内也已开展相关课题研究，但理论研究不够深入，在实践中也没有得到充分应用。

(二)创新教学模式的实践

我们在研究性学习的方法和理论指导下，进行创新教学，情感、知识、技能构成了新的教学模式。2010至2012连续三年，在《计算机软件技术基础》《C程序设计》等计算机基础课程中进行研究性学习的教学实践。

1．改革传统教学方法，灵活运用现代化教学手段在计算机基础课程创新教学模式实践过程中，教学方法的选择是关键环节之一。教师根据教学内容的难易不同，采用不同方法教授。学生自主预习课程内容，根据教师提出的问题在课堂上分析讨论。在教学中综合运用CAI课件等各种现代化教学手段，增强学习的主观能动性。采用现代化教学手段包括使用现代化的教学设备、采用新的教学模式等。在教学过程中引入科研活动，引导学生主动思考，探索知识。参加科研活动可以将新知识融入课堂教学，拓宽学生的知识面，增加学习兴趣。学生在亲身实践中获得了知识，提高了解决问题的能力。

2．重视学生自我发展，指导学生主动探究在计算机基础课程的教学中，课堂上以小组合作的形式提出问题并讨论解决方案。鼓励学生通过在课下收集资料、分析整理和处理信息等实践活动来学会学习，学会合作。学生在课堂上充分交流探讨，发表自己的观点。在课外自主研究，同学间积极合作。教师也要在学生的探究学习过程中，给予恰当的引导，给出学生探究的问题，最后要进行分析总结。

3．网络教学模式由于课堂上班级组织的限制，要实现按层次的分级教学比较困难。尝试在课外利用网络进行分级教学。网络教学系统包括分组讨论、分组教学、摇控辅导、答题示范等功能，彻底弥补了传统教学方式的不足。通过网络开展教学，在网上学生可以随时和教师交流沟通;教师利用网络完成课外答疑，将教案、课件和习题等放到网络上资源共享。学生不出门，就完成了答疑。这种方式深受学生喜爱，效果良好。此外，还可以通过在网上建立班级用户群，完成网络作业等方式，进行教学和辅导。班级用户间可进行相互讨论、互相答疑。学生网络讨论、网络作业完成等可计入平时成绩。对表现良好的学生给予奖励，从而激发学生的自主学习的兴趣。

4．反馈信息，及时评价实践教学期间，在我校理工科多个专业，针对各个学习阶段开展问卷调查，以全面了解学生对研究学习的态度、收获等。统计结果显示学生的主要收获是:促进了自主学习、主动学习;学会了利用网络收集资料;学到更多课外知识和有利于创新精神与创新能力的培养。2012年度，在本校光电工程学院的探测技术及仪器、光电信息工程等专业，进行了抽样调查。调查结果显示:85%的学生认可并喜欢研究性学习方式;通过采用研究性学习，实践前后学习兴趣和收获分别提高了28%和37%。实践结果表明，学生对计算机基础课的兴趣明显提高。实践教学中，教师充分与学生交流，学生参与学习的结果被及时地反馈回来，同时获得恰当的评价。教师注重激发并保持学生的学习热情，帮助学生逐步形成良好的认知结构。

(三)建设立体化教学资源与实现网络化考试管理在实践中，更新教学内容，完善基础课教材改革。教学内容和思想通过主教材体现，配合学生用书为学生提供实践指导。不断总结经验，形成综合理论、设计、实践于一体的立体化教学资源系统。为学生提供参考书目、案例教程、习题库等丰富的学习参考资源。改革考试管理，建立试题丰富、覆盖范围广泛的题库，用全自动考试系统完成组卷、考试、评分、试卷分析等全部过程，考试过程全部实现网络化管理。所有学生考试数据一律存储在数据库中，可以对其数据进行深层次的数据挖掘，对教学质量评估起到辅助决策的作用。除常规考试外还包括自选题目的论文(包括答辩)、自选题目的项目训练(包括答辩)等考核方式。考试过程实现计算机管理，学生的考试更加公平、公正、透明化、正规化。

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二、通信工程专业建设的方案及策略

（一）重构课程体系，突出实践创新与工程能力培养

紧密结合学校“培养具有社会主义觉悟，扎实理论基础，较强实践能力、创新精神的应用型高级工程技术人才和管理人才”的人才培养目标，突出专业能力、工程实践能力、创新意识的培养；通过修订培养方案、优化课程体系，科学合理设置理论教学、实践教学和创新教育三个模块，具有以下特点：科学设计课程体系，课程的设置既体现学科专业特点，也充分体现了本专业人才培养目标的要求；优化课程内容，改革教学方法，加强学生“三个能力”，即学习能力、实践能力、创新能力的培养；加强实践环节，完善实践教学体系，增加工程实践训练及综合性、设计性、创新性实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节学分比例；将创新教育纳入教学体系，提高学生的创新意识和工程实践能力。

（二）优化教学内容，加强工程意识与工程应用能力培养

技术基础课程。对原有课程陈旧内容进行删减，对内容重复交叉的相关课程进行重新整合；压缩理论教学学时，增加实验教学比重，由原来的25%增加到35%。专业成组课程。《专业成组选修课》的设置是根据专业方向〈通信网络与交换〉而设置的。《现代交换原理》主要讲述了现代通信网的几种交换方式，即电路交换，分组交换原理。电路交换主要以程控数字电话交换原理为例，分组交换原理主要讲述了以IP分组交换为代表的交换原理，符合当今电信网的发展。《光纤通信》主要讲述了通信网络的主要传输技术，即讲述了光纤通信系统，同时讲述了SDH同步数字系列传输技术，配合综合通信平成SDH光网络的设计与实现。《计算机网络与通信》主要配合当今通信网的发展趋势是IP通信，课程主要讲述了TCP/IP协议，路由设置等，符合专业的发展要求。选修课程。对于学科技术基础选修课，结合企业生产的需要，实施了专业选修课改革。专业选修课不是固定不变的，而是跟踪通信前沿技术，不断更新选修课的设置，如2013年开设了无线通信新技术。实验课程。对于实践性较强的专业课程实验，采取独立设课方式，如通信原理、高频电子线路课程的实验内容独立设课；对原有陈旧、老化的实验项目进行优化整合，更新实验内容，增加与工程实践相关的实验项目；增加综合性、设计性实验比例。

（三）改革教学方法，注重学生创新创业能力综合素质的培养

1.理论教学方法改革。

基础课程采用引导启发式教学方法；专业课程根据课程的性质和特点，采用项目驱动和工程案例等教学方法；选修课程聘请企业高级技术人员讲授有关新知识、新技术方面的专业知识，采用讨论式和任务布置式教学方法。通过搭建网络教学平台，拓宽学生的专业知识面，加强教师与学生的沟通与交流。

2.考试方法改革。

重要基础课及专业主干课程采用“平时+期中+期末”的模式进行考核，通过题库建设，实现教考分离，有利于提高学生的学习能力；应用性较强的专业课程根据实验室条件分别采用“笔试+实验技能测试”和“笔试+设计+答辩”的模式进行考核；选修课程采用与工程实践相关的小论文和技能测试方式评定成绩。

（四）重构实践教学体系，改革实践教学方法，强化实践创新与工程应用能力培养

1.实验教学方法改革。

采用“仿真+操作”的实验方法。学生先在计算机上利用相关软件对实验内容进行仿真，得到正确结果后，再到实验设备上进行实际验证；采用多媒体辅助的教学手段，加强计算机技术及网络信息技术在实验教学中的应用；积极开放实验室，做到“时间开放、内容开放”，让学生自主选择和预约实验时间和项目。

2.课程设计。

针对课程内容，引入工程项目作为课程设计题目来源，加大工程实践类题目所占比例；结合实验室设备，对课程设计内容进行建模、仿真和数据分析；完成实物制作与调试，通过答辩的方式对课程设计进行考核。

3.毕业设计。

指导教师由校内和外聘的企业高级工程技术人员组成；毕业设计题目主要由合作企业的实际工程项目和教师科研项目组成；部分学生的毕业设计在合作企业完成，由外聘教师和校内教师联合指导，参与企业实际项目的研发。

4.生产实习和毕业实习。

生产实习：依托锦州航星集团有限公司和辽工维森光电公司，将学生安排到企业，熟悉产品生产的各个环节，将所学知识与生产实践相结合，增强工程实践意识，引导后续专业课程的学习。通过参与企业的生产，提高学生的实际动手能力。毕业实习：安排学生分批去联通公司和移动公司及锦州航星集团，以企业研发项目和实际产品作为毕业设计题目来源，根据毕业设计题目和设计内容，组织学生有针对性地去企业进行调研和实习。

（五）构建大学生科技创新教育体系，进一步提升工程应用能力与创新精神

1.将创新学分纳入教学体系。

创新学分获取途径广泛。通过参加开放性实验项目、学科竞赛、大学生创新创业训练项目、教师的科研项目、发表学术论文、获取资格认证等方式获取创新学分，进一步提升学生的创新精神和创新能力。

2.建立大学生科技创新教育机制。

根据专业制定的人才培养方案和规格，结合专业服务领域对专业人才的要求、专业特点以及生源质量的具体情况，科学合理地选择各层次各类科技创新活动，构成本专业的课外科技创新教育机制。

3.搭建大学生科技创新平台。

以实验室开放课题、大学生创新创业训练项目和大学生科技竞赛等为牵引，以培养学生应用能力和创新能力为目标，结合专业导师制与创新团队搭建多层次、多形式的大学生创新平台。

4.专业导师制。

遴选具有一定工程背景的教师和企业技术人员作为本科生专业导师。吸纳大三、大四专业排名前20%及具有专业特长的学生，因材施教，使部分学有余力的学生更深入地研究专业知识、提高工程实践能力。

5.创新团队。

结合专业特点和企业发展需求，充分利用校企资源，外聘企业高级技术人员为校外指导教师，建立“通信工程”创新团队。以项目为驱动，通过“小型授课”、“分组讨论”等方式，在巩固基础课程的同时，加深专业知识学习，提高学生理论水平，扩展学生的知识面，提高学生的工程实践能力和创新能力。

6.大学生科技创新活动。实验室开放项目。

以工程实践为背景，结合专业知识内容，设置多项开放性实验课题，吸收学有余力的学生进行工程实际训练，引导学生在实践中学习通信工程领域的专业知识，系统掌握本专业领域必须的设计、计算、仿真、编程和调试操作的基本技能。基础课程竞赛。开展英语技能、数学建模、计算机能力、程序设计、电工电子等竞赛活动，激发学生学习的积极性和主动性，掌握扎实的基础理论知识，使学生具有较好的科技写作、外语应用和计算机应用能力。专业技能竞赛。开展EDA应用、数字信号处理、单片机应用、通信网络设计与调试、嵌入式应用、软件编程等竞赛活动，将理论与实践紧密结合，掌握扎实的专业理论知识，培养学生具有初步工程设计能力。创新创业训练项目。通过校级、省级、国家级创新项目的申报和实施，引导学生参与实际工程项目的全过程，接受实际的演练，培养学生所学知识和技能的综合运用能力，提高学生的创新能力、实际动手能力和团队协作精神。大学生科技竞赛。积极组织学生参加国家级、省级的各类科技竞赛，如全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”竞赛、全国大学生“嵌入式”设计竞赛，计算机能力竞赛等，进一步提高学生的实践能力和创新能力。

（六）深化教学改革，提高中青年教师工程实践能力

坚持年轻教师企业工程实践能力的培养制度，逐步提高教师的工程实践能力，侧重考核教师在工程项目设计、产学合作和技术服务等方面的能力和成果。有计划地组织中青年教师外出学习培训，深入企业调研、实习，参与企业生产与实践，丰富教师的实践经验，提升教师的整体教学能力与科研水平；通过参加院校两级举办的青年教师讲课大赛和教师专业综合能力竞赛，进一步提升教师的理论授课水平和工程实践指导能力；引进高水平的学科、学术带头人，鼓励青年教师攻读更高学历，提高教师自身的理论水平和工程实践能力；聘请企业的高级工程技术人员作为本专业的客座教授，提高本专业教学团队整体的工程实践教学能力。

（七）建立校企合作培养机制，产学对接，培养学生工程实践能力

以学校为主体，根据专业发展方向，结合企业的人才需求，联合建立学生的培养机制。聘请行业内资深专家和企业高级技术人员组成专业指导委员会，对专业培养目标、课程体系、课程内容设置、培养过程及人才培养质量标准等一系列问题进行分析和研究，共同制定专业建设规划。根据本专业的特点，确定毕业生应具备的专业技能结构和要素，进行人才培养的“顶层设计”。