發(fā)布時間：2023-03-07 15:04:59
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的光電信息技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：光電傳感器，光電檢控技術，應用
0.引言
隨著科學技術的迅猛發(fā)展和信息時代的到來，作為現(xiàn)代信息技術三大支柱技術之一的傳感器技術，已然成為監(jiān)測和控制領域獲取物理信息的重要手段，在國民經(jīng)濟建設中占據(jù)著極其重要的地位。比如，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域，工廠的自動流水生產(chǎn)線，全自動加工設備，許多智能化的檢測儀器設備，都大量地采用了各種各樣的傳感器；在礦產(chǎn)資源、海洋開發(fā)、生命科學、生物工程等領域傳感器的應用也是無處不在?？梢哉f，沒有傳感器這個載體，任何先進的科學技術要實現(xiàn)這樣那樣的功能是不可能的。
1.光電傳感器及測控技術簡介
1.1基本概念
光電傳感器是以光電效應為基礎，是一種將光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。論文參考網(wǎng)。光電傳感器是在各種光電檢測系統(tǒng)中采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。其中，模擬式光電傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流，它與被測量間呈單值關系，主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類型；脈沖(開關)式光電傳感器中，光電元件接收的光信號是斷續(xù)變化的，因此光電元件處于開關工作狀態(tài)，它輸出的光電流通常只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖形式的信號，多用于光電計數(shù)和光電式轉(zhuǎn)速測量等場合。
光電檢測技術：是利用光電傳感器實現(xiàn)各類檢測。它將被測量的量轉(zhuǎn)化成光通量，再轉(zhuǎn)化成電量，并綜合利用信息傳送和處理技術，完成在線和自動測量。它具有高精度、高速度、遠距離和大量程、非接觸式檢測、壽命長、數(shù)字化和智能化的特點。
1.2光電傳感器工作原理
主要是把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，其物理基礎是光電效應。它是由于物體吸收到光子能量后產(chǎn)生的電效應，通常把光電效應分為三類：
1.2.1外光電效應
在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應。基于該效應的光電器件有光電管、光電倍增管等。
1.2.2內(nèi)光電效應
在光線作用下能使物體電阻率改變的稱為內(nèi)光電效應，又稱光電導效應?；谠撔墓怆娖骷泄饷綦娮?、光敏晶體管等。
1.2.3半導體光生伏特效應
在光線作用下能使物體產(chǎn)生一定方向電動勢的稱為半導體光生伏特效應。基于該效應的光電器件有光電池。
1.3光電傳感器特點
1.3.1 檢測距離長。
1.3.2 對檢測物體的限制少
由于以檢測物體的遮光和反射為檢測原理，所以都可以對金屬、玻璃、塑料、液體等幾乎所有物體進行檢測。
1.3.3 響應時間短
光本身為高速，并且傳感器的電路全都由電子零件構成，所以不包含機械工作時間，響應時間短。
1.3.4 分辨率高
能夠通過高級設計技術使投光光束集中在小光點上，或通過構成特殊的受光光學系統(tǒng)來實現(xiàn)高分辨率，也可進行微小物體檢測和高精度的位置檢測。
1.3.5可實現(xiàn)非接觸的檢測
可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測，因此不會對傳感器和檢測物體造成損傷，因此，傳感器能長期使用。
1.3.6可實現(xiàn)顏色辨別
通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率，根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這個特性，可對檢測物體進行顏色的檢測。
1.3.7便于調(diào)整
在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調(diào)整。
2.光電傳感器的研究應用
光電傳感器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。論文參考網(wǎng)。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業(yè)自動化裝置中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創(chuàng)了新的一頁。本文就光電傳感器最常見的應用實例來進一步說明。
2.1 在煙塵濁度監(jiān)測儀上的應用
防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務之一。為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監(jiān)測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
2.2 光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結(jié)構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉(zhuǎn)換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監(jiān)視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
2.3 CCD圖像傳感器（電荷耦合器件）的應用
CCD傳感器應用時是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學元件結(jié)合，應用了光、機、電和計算機相結(jié)合的高新技術，作為一種非常有效的非接觸檢測方法，CCD被廣泛用于在線檢測尺寸、位移、速度、定位和自動調(diào)焦等方面。
2.3.1 利用CCD測量幾何量，CCD誕生后，首先在工業(yè)檢測中制成測量長度的光電傳感器，物體通過物鏡在CCD光敏元上造成影像，CCD輸出的脈沖表征測量工件的尺寸或缺陷。
2.3.2 用于傳真技術，文字、圖象識別。例如用CCD識別集成電路焊點圖案，代替光點穿孔機的作用。論文參考網(wǎng)。
2.3.3 自動流水線裝置，機床、自動售貨機、自動監(jiān)視裝置、指紋機。
2.3.4 CCD固態(tài)圖像傳感器作為攝像機或像敏器件，取代攝像裝置的光學掃描系統(tǒng)（電子束掃描），與其它攝像器件相比，尺寸小、價廉、工作電壓低、功耗小，且不需要高壓。
2.3.5 M2A攝影膠囊（Mouthanus）,由發(fā)光二極管做光源，CCD做攝像機，每秒鐘兩次快門，信號發(fā)射到存儲器，存儲器取下后接入計算機將圖像進行下載。
2.3.6 CCD是數(shù)碼相機的電子眼，它革新了攝影術，現(xiàn)在光可以被電子化地記錄下來，取代了膠片。這一數(shù)字形式極大地方便了對圖像的處理和發(fā)送，”諾貝爾獎評選委員會稱贊說，“無論是我們大海中深邃之地，還是宇宙中的遙遠之處，它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”
2009年10月6日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學獎授予華人科學家高錕以及兩名美國科學家韋拉德-博伊爾(Willard Boyle)和喬治-史密斯(George Smith)，以獎勵他們在光纖和半導體領域上的開創(chuàng)性研究。高錕的獲獎理由為——“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創(chuàng)性成就”。兩位美國科學家的獲獎理由為——“發(fā)明了一種成像半導體電路，即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。
3.結(jié)束語
光電傳感器及檢控技術兩者間的有效結(jié)合，提高了工農(nóng)業(yè)領域、軍用器械等等領域的生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本?？梢灶A見，隨著信息技術和自動化技術的快速發(fā)展，光電傳感器、微/ 納米光電測控技術等在國民經(jīng)濟建設中將繼續(xù)得到越來越廣泛的應用。
【參考文獻】
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論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內(nèi)外光電子技術及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產(chǎn)業(yè)，第一是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1世界光電子技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用?，F(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產(chǎn)業(yè)
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。國內(nèi)光電子有關產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領了國內(nèi)較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產(chǎn)品還取得國際市場相關產(chǎn)品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高技術公司的許多產(chǎn)品填補了國內(nèi)相關產(chǎn)品的空白，打破國外產(chǎn)品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關鍵部件，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國內(nèi)市場40%的份額。我國也是目前國際上少數(shù)幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領國際市場。國內(nèi)移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產(chǎn)器件，國產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國外器件，占領了100%的國內(nèi)市場。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產(chǎn)業(yè)的關鍵部分，但在整個系統(tǒng)和設備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術目前還未有實質(zhì)突破；國內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統(tǒng)的要求，導致國外器件占據(jù)國內(nèi)市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場相互脫離的狀況。
關鍵詞：光纖通信；理論教學；實驗教學
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03
當代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡是由光纖通信網(wǎng)絡構成的，若沒有光纖的發(fā)明及相關有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當今的高速信息網(wǎng)絡是無法想象的。但是當今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學、光電子學、計算機技術及通信工程等多門學科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術領域的電子信息工程師、計算機工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關主要知識，比如光纖通信網(wǎng)絡及其相關器件等。本文從光纖通信技術的研究內(nèi)容、應用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實驗教學方法。
一、光纖通信技術簡介
1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實際應用。激光器的發(fā)明和應用，使沉睡了80年的光通信進入一個嶄新的階段。
1966年，英籍華裔學者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實質(zhì)性的進展。1977年，貝爾實驗室研制的半導體激光器壽命達到10萬小時（約11.4年），外推壽命達到100萬小時，完全滿足實用化的要求。由于光纖和半導體激光器的技術進步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡的逐步商用化帶動了相關信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。
由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。綜上所述，可見光纖通信技術在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術中的重要地位，因此，光纖通信技術這門課程不僅是光學工程專業(yè)的基礎必修課程[5]，也應該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設。
二、光纖通信課程教學研究
（一）光纖通信課程的理論教學
電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術的基礎；第二部分，光纖通信器件技術基礎；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個部分的關系層層遞進，逐漸深入。理論學時總共32學時。
第一部分，光纖技術的基礎?？梢韵戎v解光纖通信技術的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術的發(fā)展，光通信的必要性及技術基礎，光纖通信技術的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處，可詳細介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術從學術研究到商業(yè)應用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過比較使用光波進行通信和使用微波進行通信的優(yōu)缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進行通信的優(yōu)缺點，讓學生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點知識?？傊P者認為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深奧，而應該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學生易于接受，才能提高學生對這門課程的興趣，從而繼續(xù)學習往后部分的相對枯燥的知識。該部分學時安排為6H。
第二部分，光纖通信器件技術基礎。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件，這些器件是構成一個完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學好這部分內(nèi)容有利于理解后面學習的光纖通信網(wǎng)絡的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學濾波器、光纖放大器和半導體光電子器件?；竟饫w器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構、工作原理、具體參數(shù)、應用場合等，應結(jié)合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實物給學生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價格便宜、體積小的光纖器件。該部分學時安排為10H。
第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術、光纖傳輸系統(tǒng)設計、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構和分類、準同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護/恢復。全光網(wǎng)技術及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡中的傳輸技術（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術）、無源光網(wǎng)絡（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動交換光網(wǎng)絡、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡技術，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡結(jié)構、功能、應用場合等，應盡量使用PPT的圖片、動畫進行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學時安排為12H。
第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實施、檢測中一些常用的設備和儀器，在本門課程的實驗教學中都要使用到這些設備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機械特性和強度測量、光時域反射計（OTDR）的使用；光接收機靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術。其中，重點講解光功率計、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設備的功能和使用方法。該部分學時安排為4H。
（二）光纖通信課程的實驗教學
對于電子信息工程本科專業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學生不屬于光學工程或光電子技術領域的人才，而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實驗課程及課程設計，因此，筆者認為光纖通信技術課程的實驗教學應根據(jù)該專業(yè)學生的理論基礎和將來他們最可能需要的工程能力而設置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學時設置為48學時，理論教學學時為32學時，7個實驗的教學學時為16學r。
根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學生講授這門課的經(jīng)驗，認為具體的實驗課程設置如下。
1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學時設置為2個課時。
2.光時域反射計（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時域反射計測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。了解光時域反射計工作原理及操作方法，學習用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。學時設置為2個課時。
3.光波分復用（WDM）系統(tǒng)實驗及其誤碼率測量構建1310nm/1550nm光纖波分復用系統(tǒng)并測試其誤碼率，了解光波分復用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學時設置為2個課時。
4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎，根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學習通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學時設置為3個課時。
5.光纖切割與焊接技術演示實驗。利用全自動熔接機向?qū)W生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結(jié)構和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學時設置為2個課時。
6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設計實驗。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設計光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學習PC光譜儀的使用方法。學時設置為3個課時。
7.光帶通濾波器的設計。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設計光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項參數(shù)的測試方法。學時設置為2個課時。
通過以上實驗課程，能夠使電子信息工程本科學生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個比較感觀的認識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設計及進一步深造中奠定基礎。
三、結(jié)束語
光纖通信技術在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術與光學信息技術的結(jié)合也越來越緊密。對于當今的電子信息工程專業(yè)的學生而言，除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術的基礎知識和相關的技術發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗，提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實驗的教學內(nèi)容、教學重點、教學方法及課程設置等方面的一些意見和建議。
參考文獻：
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[3]曲鵬.光纖通信技術的應用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.
關鍵詞：第一課堂；第二課堂；創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)；人才培養(yǎng)
作者簡介：田（1976-），男，湖南益陽人，湖南理工學院物理與電子學院，副教授；周峰（1986-），男，湖南常德人，湖南理工學院物理與電子學院，助教。（湖南 岳陽 414006）
基金項目：本文系湖南理工學院教學改革研究項目（項目編號：2012B06）的研究成果。
中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）14-0038-02
2010年《教育部關于大力推進高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中指出大學生是最具創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)潛力的群體之一。[1]在高等學校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，積極鼓勵高校學生自主創(chuàng)業(yè)，是教育系統(tǒng)深入學習實踐科學發(fā)展觀、服務于創(chuàng)新型國家建設的重大戰(zhàn)略舉措；是深化高等教育教學改革、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑；是落實以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)、促進高校畢業(yè)生充分就業(yè)的重要措施。[2]
高校作為人才培養(yǎng)和科學研究的基地，擔負著培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新人才的重任。長期以來，主要是通過課堂傳授與被動吸收知識、通過固定實驗的模仿與驗證來鍛煉實踐能力，因此對學生和教師的創(chuàng)新意識沒有起到最大的激發(fā)與促進作用。[2，3]高校作為學校教育和社會工作之間的紐帶，“學而優(yōu)則仕”的觀念已經(jīng)不適應現(xiàn)在的大學生。2013年我國大學畢業(yè)生達到700萬人，受國內(nèi)經(jīng)濟形勢和市場需求等因素的影響，就業(yè)形勢越來越嚴峻。如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，鍛煉學生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力應成為大學越來越重要的任務之一。[4，5]
“兩堂”結(jié)合是將第一課堂和第二課堂結(jié)合，學生在第一課堂中獲得的豐富的基礎知識通過第二課堂的延伸和補充使之得到升華，來實現(xiàn)學生“雙創(chuàng)”能力的全面提升。[6-8]本文結(jié)合在電子科學與技術專業(yè)和光電信息科學與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)上的一些實踐對“兩堂”結(jié)合下的“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)模式進行了初步探討。
一、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)教育的相關性
近十年，各高校除了對大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)外，如何提高他們的創(chuàng)業(yè)能力也越來越受到各高校的重視。清華大學、南開大學、浙江大學等著名高校都相繼成立創(chuàng)業(yè)研究中心，研究創(chuàng)業(yè)理論和實踐，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)業(yè)意識。創(chuàng)新是一個從新思想的產(chǎn)生到新知識、新技術、新產(chǎn)品或服務的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和設計制作的過程。創(chuàng)業(yè)是一個發(fā)現(xiàn)和捕捉機會并由此創(chuàng)造新產(chǎn)品或服務和實現(xiàn)其潛在價值的過程。創(chuàng)新注重價值發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)業(yè)注重價值實現(xiàn)。[9]創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新有著必然的聯(lián)系，創(chuàng)新是創(chuàng)業(yè)活動的前提和基礎，是創(chuàng)業(yè)活動最核心的要素和最本質(zhì)的特征，是創(chuàng)業(yè)的靈魂和關鍵，也是創(chuàng)業(yè)可持續(xù)性的保障。創(chuàng)業(yè)基于創(chuàng)新，創(chuàng)業(yè)推進創(chuàng)新。端正“雙創(chuàng)”教育觀念，就是要認識創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育是一個辨證統(tǒng)一體，兩者相互融合、相輔相成、相互促進、相互制約。
1.創(chuàng)新是創(chuàng)業(yè)活動的前提和基礎
創(chuàng)業(yè)者所從事的各項創(chuàng)業(yè)實踐活動都屬于創(chuàng)業(yè)范疇，這些活動建立在創(chuàng)新的基礎之上，只有通過認真、扎實學習創(chuàng)業(yè)實踐活動中所需的各項知識，并積極主動、充分調(diào)動知識儲備，將知識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新意識，服務于創(chuàng)業(yè)活動，創(chuàng)業(yè)才會取得相應的成果。沒有新的技術、制度、管理等創(chuàng)新活動，創(chuàng)業(yè)活動很難產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益，創(chuàng)業(yè)也就是“曇花一現(xiàn)”。創(chuàng)業(yè)需要高潛質(zhì)的創(chuàng)新，任何不是基于創(chuàng)新基礎的“創(chuàng)業(yè)”都不是真正意義上的“創(chuàng)業(yè)”。
2.創(chuàng)業(yè)推動和促進創(chuàng)新活動
創(chuàng)新的一個重要目的就是使創(chuàng)新成果走向社會、走向?qū)嵺`，通過創(chuàng)業(yè)實踐活動來檢驗創(chuàng)新成果。創(chuàng)業(yè)作為檢驗創(chuàng)新成果的方法之一，創(chuàng)新成果的正確、優(yōu)劣與否都可以通過創(chuàng)業(yè)活動體現(xiàn)，反之，創(chuàng)業(yè)實踐活動中體現(xiàn)出來的問題又推動和促進了創(chuàng)新活動，使創(chuàng)新成果更趨于合理和成熟。當然，并不是所有的創(chuàng)新活動都適合創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)新也不一定導致必然的創(chuàng)業(yè)活動，同時創(chuàng)業(yè)活動也不等于創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新的創(chuàng)業(yè)也就不會推動創(chuàng)新。
二、“兩堂”結(jié)合下的“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)
“兩堂”結(jié)合是將第一課堂和第二課堂結(jié)合。第一課堂主要是學生在以專業(yè)為主的教學計劃課程之內(nèi)的一切教學活動，即課堂教學的所有活動；第二課堂是指相對于第一課堂而言的具有素質(zhì)教育內(nèi)涵的學習實踐活動，即學生在規(guī)定的教學計劃課程之外自愿參加、有組織地進行的各類活動。第二課堂的內(nèi)容主要包括科技創(chuàng)新類、培訓講座類、競賽類、實踐類、社團類等?！皟商谩苯Y(jié)合下的“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)是第一課堂獲得的豐富的基礎知識通過第二課堂的延伸和補充使之得到升華，最終實現(xiàn)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的全面提升。培養(yǎng)具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識與能力的大學生，需要第一課堂和第二課堂緊密結(jié)合。
1.優(yōu)化第一課堂教學，強化實踐教學，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
針對第一課堂教學中的必修和選修理論課程，遵從“厚基礎、寬方向”方針，精選本專業(yè)最重要的基礎課程作為核心基礎課程。在核心基礎課程的授課上挑選具有豐富教學經(jīng)驗的高職稱、高學歷教師擔任教學，在核心基礎課程在學分和課時的安排上多次組織相關教師討論，以充分保證教學質(zhì)量的要求。在專業(yè)基礎課程教學上，教學內(nèi)容嚴格精選，力求教學內(nèi)容跟上科技發(fā)展的步伐、反映最新技術的前沿，同時避免多門課程中教學內(nèi)容的重復。
強化第一課堂的實踐教學環(huán)節(jié)，采取“步步推進、環(huán)環(huán)相扣”的實驗教學模式來加強學生實踐技能培養(yǎng)。所謂“步步推進、環(huán)環(huán)相扣”，是指對整個大學四年的實踐教學通過分階段訓練，不同階段中不同的實驗內(nèi)容之間相互銜接，逐步實現(xiàn)由基礎到專業(yè)、由驗證到綜合設計、由單一課程到多課程聯(lián)合的實踐培養(yǎng)目標。比如大學第一年和大學第二年通過基礎實驗、基本技能實驗和工藝實訓對學生進行基本技能的培訓。在大學第三年，實踐教學主要以實踐綜合設計為主。如：光電信息科學與工程專業(yè)在大學第五學期進行電子技術綜合設計，該課程主要是讓學生通過綜合利用模擬電子線路、數(shù)字電子線路和單片機等知識設計制作智能型的電子產(chǎn)品；在大學第六學期進行光電信息技術綜合設計，該課程主要是讓學生通過綜合利用光電技術、激光技術、光學技術等知識設計制作光電信息類產(chǎn)品。大四階段通過去企業(yè)實習，了解企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和管理，而后再通過畢業(yè)設計的綜合訓練對實踐技能進一步鞏固和提升。在實踐教學中，除了突出創(chuàng)新外，還和實際產(chǎn)品緊密結(jié)合，兩個綜合設計都是制作與專業(yè)知識直接聯(lián)系的相關產(chǎn)品，同時實踐制作和理論模擬相結(jié)合，通過相關的軟件對電子和光電的綜合設計進行仿真以提高產(chǎn)品性能。
2.加強第二課堂和第一課堂的銜接，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)意識
“兩堂”的結(jié)合首先是模糊第一課堂和第二課堂教學內(nèi)容，將原來是第二課堂的部分內(nèi)容引入第一課堂。如對一些最新理論和先進技術及其進展等相關知識，許多高校特別是一些教學型高校沒有明確的培養(yǎng)要求，多是通過講座、社團、培訓等活動對部分同學進行訓練。或者是部分教師在相關課程中，結(jié)合教學內(nèi)容給學生進行簡單介紹。其缺陷：一是講授效果與教師的研究方向和能力緊密相關；二是學生的收益面較少；三是講授內(nèi)容分散于各課程中。結(jié)合教師的科學研究方向和興趣，以課程的形式通過講座給學生開設，這樣學生能系統(tǒng)地感受到相關方向的研究熱點和進展。在創(chuàng)業(yè)訓練中，通過加強校企聯(lián)合、舉辦創(chuàng)業(yè)大賽、邀請企業(yè)家來校進行創(chuàng)業(yè)和就業(yè)指導、鼓勵學生自主創(chuàng)業(yè)、提供相關創(chuàng)業(yè)技能和考證服務等措施培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)業(yè)意識。
3.改變“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)考核評價
在兩堂結(jié)合的“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)模式下，培養(yǎng)人才的考核方式和評價體系需要相應調(diào)整。從兩方面來改變“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)考核評價。
（1）考核方式多樣化。通過對第一課堂和第二課堂課程的考核方式進行改革，實現(xiàn)考核方式多樣化。核心基礎課程通過考試進行考核，專業(yè)課程通過考試和考查相結(jié)合的方式考核。在考查中，不同課程的考核方式不同，如專業(yè)技術性強的課程采取設計、仿真和實物制作等方式來代替考試；對于研究性課程采用主題綜述論文、分組答辯的形式進行考核。
（2）評價體系多元化。對于“雙創(chuàng)”學生，要對不同的成績賦予不同的權重，對不同第一課堂課程成績和第二課堂課程成績同樣賦予不同的權重。同時還要加強對教師的考核，以充分調(diào)動教師的積極性和創(chuàng)造性，為“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)服務。
第一課堂和第二課堂結(jié)合，并在“兩堂”之中融合創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)教育，將學生的知識獲取和能力培養(yǎng)結(jié)合起來，有助于改變學生培養(yǎng)與社會需求的不匹配、學生的知識和能力不匹配等一些高等教育的現(xiàn)狀，也必將進一步增強大學的社會責任感和使命感。
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【關鍵詞】 電子數(shù)據(jù)通信 網(wǎng)絡資源管理 應用分析
隨著數(shù)據(jù)通信企業(yè)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的人工管理方法和手段也遠遠的不能滿足現(xiàn)有模式的管理和發(fā)展的需要，所以，為了實現(xiàn)科學規(guī)范的現(xiàn)代化管理數(shù)據(jù)，通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的使用也越來越受到人們的重視。不過從我國現(xiàn)今的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)中看，還存在著一定的不足之處，因此，我們也要在實踐的過程中，不斷地對其進行完善和改進，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的高效化、科學化管理模式 。
一、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的相關技術及理論分析
1、相關的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理理論。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)就是在信息網(wǎng)絡資源管理的角度去分析，以自身實際的發(fā)展條件為依據(jù)，從而對整個社會中的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源進行信息整合處理，使數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源的信息能夠正常的傳輸，并安全可靠。而在我國數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理的發(fā)展過程中，企業(yè)也可以通過網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)通信中存在的基礎信息數(shù)據(jù)處理進行有效的控制，從而保證數(shù)據(jù)通信企業(yè)的服務質(zhì)量，進而有利于數(shù)據(jù)通信企業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。因為，目前數(shù)據(jù)通信技術的網(wǎng)絡資源管理還沒有明確的系統(tǒng)管理要求，所以，在不同的國家和地區(qū)，對其的認識和理解的程度也不相同。因此，這也就成為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)中的阻礙。
2、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的相關技術。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的科學研究水平也在不斷提高，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)也在不斷更新。其中，通信資源管理系統(tǒng)的主體框架就包括：網(wǎng)絡文件服務器，主機終端模式，網(wǎng)絡客戶服務端等。這些不同的應用模式在實際的操作使用中都與企業(yè)中的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息整合，并與系統(tǒng)中正常運行的數(shù)據(jù)有十分緊密的聯(lián)系。所以，在使用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)時，一定要嚴格要求其使用性能，并合理選擇ASP、NET技術與MS、SQL、SERVER技術。
二、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)設計
1、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的結(jié)構設計分析。目前，我國的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理包括三大類數(shù)據(jù)通信專網(wǎng)：固定語音通信、寬帶互聯(lián)網(wǎng)通信技術、數(shù)據(jù)專線等，而網(wǎng)絡資源的拓撲結(jié)構也為星形拓撲結(jié)構。它的核心設計理念就是負責企業(yè)設備的數(shù)據(jù)信息交換，匯聚層設備轉(zhuǎn)發(fā)及管理接入層設備數(shù)據(jù)信息，路由器，接入層設備與傳輸資源系統(tǒng)為客戶端設備與匯聚機房設備中的數(shù)據(jù)進行通信控制。而從整體數(shù)據(jù)的信息網(wǎng)絡中分析，通信網(wǎng)資源管理的系統(tǒng)結(jié)構就包括：數(shù)據(jù)通信設備和相關的信息傳輸設備，而通信設備中的光電纜類資源則包括：電信號的傳輸設備，連接光電纜的系統(tǒng)設備。并且，數(shù)據(jù)通信資源管理系統(tǒng)的設計也可分為三個模塊，包括：傳輸數(shù)據(jù)資源管理模塊、數(shù)據(jù)信息管理模塊和客戶端資源管理模塊，并且，在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理中，它的使用可在現(xiàn)實工作中實現(xiàn)網(wǎng)絡機房數(shù)據(jù)設備資源與設備連接情況的管理，從而有效的降低數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的管理難度，提高工作人員的管理效率。
2、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)結(jié)構設計的理念。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理的設計結(jié)構有一獨立的形式為概念理論結(jié)構設計。它是數(shù)據(jù)庫中DBMS的獨立支持系統(tǒng)，它可以認為是網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實世界發(fā)展的媒介，它可以充分的反應現(xiàn)實世界的環(huán)境，包括：信息實體與信息實體之間的聯(lián)系性。同時，這種聯(lián)系性也有利于數(shù)據(jù)信息向網(wǎng)絡資源信息的模型轉(zhuǎn)變，如：其中的網(wǎng)狀、層次、關系等。這種概念性的設計在使用的過程中，方便用戶理解，方便與不熟悉電腦網(wǎng)絡應用的客戶進行意見的交換，從而使更多的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡用戶參與到資源管理系統(tǒng)當中，有效地提高其使用的效率。
3、數(shù)據(jù)通信資源的邏輯管理設計。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源的設備主要包括：ERP編碼器、設備的名稱、型號、生產(chǎn)地、軟硬件的編碼、設備的配置信息、入網(wǎng)時間、機房的編碼號等。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡設備的端口信息包括：端口的編碼、名稱、ERP的編碼及類型。還有傳輸設備的端口信息包括：傳輸端口的名稱、編碼、所屬設備的ERP編碼及類型等。
結(jié)語：總之，我國目前的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)在發(fā)展中勢頭良好，有利于企業(yè)對其數(shù)據(jù)信息的管理與應用。并且，在使用的過程中，還有利于對數(shù)據(jù)通信信息的采集與處理，從而達到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡資源信息共享的效果。雖然，在使用的過程中還存在不足，但是，在實踐的過程中，我們依然對其不斷完善，從而使其在使用的過程中，更加的穩(wěn)定，創(chuàng)新能力更強。
參 考 文 獻
[1]張偉斌，姜宏偉.建設完善的網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的探討[J].通信管理與技術.2010年02期
信息、生物、新材料三大前沿領域
信息、生物、新材料是21世紀前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領域，它們集結(jié)了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關系未來發(fā)展的關鍵領域中，我國許多核心技術仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術，原始創(chuàng)新能力明顯不足。
從更寬的視野來看，不僅僅是這三個領域的發(fā)展需要高揚“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實際上，整個中國科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力：對外要適應國際科技競爭的緊迫形勢，對內(nèi)要滿足經(jīng)濟社會發(fā)展進程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術創(chuàng)新能力的薄弱，已成為當前和未來相當長時期內(nèi)影響我國整體競爭力的極大障礙。
面向未來15年的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》即將，科技部等有關部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關于中國科技“未來”的探討與關注，在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創(chuàng)新”成為人們關于中國科技發(fā)展的共識。
帶著這個共識，再來看中國科技發(fā)展面臨的“壓力”，在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機遇。未來10年，中國在這三大領域中最有可能實現(xiàn)自主創(chuàng)新的關鍵技術群究竟有哪些？有限的科技經(jīng)費究竟應當投入到哪些突破口？
下一代移動通信技術
移動通信是人類社會發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動通信用戶總數(shù)已達17億以上，超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年，移動通信技術完成了由第一代模擬通信技術向第二代數(shù)字通信技術的過渡，當前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代（3G）移動通信技術過渡的進程中。
目前，世界發(fā)達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術和產(chǎn)品的開發(fā)。
——3G移動通信：國際電信聯(lián)盟（ITU－T）批準為3G的三大標準分別是歐洲的WCDMA，美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD－SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。
——增強型3G（Enhanced3G）：為了克服3G技術不能很好支持流媒體等業(yè)務的不足，國際電信聯(lián)盟已在制定增強型3G技術標準。專家預測，增強型3G技術將進入商用。
——4G（或Beyond3G）：下一代移動通信即所謂超3G（以下統(tǒng)稱Beyond3G）技術的研究是國際上的熱點。Beyond3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究，預期Beyond3G技術可望在2010年后開始商用。
中國移動用戶總數(shù)已達3.34億，居世界第一，總體技術水平與國際同步，處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術已經(jīng)具備了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力，我國大唐電信2000年5月提出的TD－SCDMA標準已成為國際電信聯(lián)盟正式采納的三大標準之一。此外，在國家“863”計劃的支持下，開展了Beyond3G技術的研究，預期該技術可望在2010年后開始商用。
Beyond3G技術對我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設具有十分重要的意義。德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示，我國研發(fā)水平比領先國家落后5年左右，通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)，在未來5年可能形成自主知識產(chǎn)權。以華為、中興為代表的一批高技術通信設備制造業(yè)公司，在第三代移動通信設備（3G）等研發(fā)方面緊跟國際前沿，打破了國外公司對高技術通信設備的壟斷，開始參與國際通信標準的制定，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的核心技術，具備了參與國際競爭的能力，具備實現(xiàn)技術和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機。
中國下一代網(wǎng)絡體系
下一代網(wǎng)絡（NGN）泛指以IP為核心，同時可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡和固定電話通信網(wǎng)絡的融合網(wǎng)絡。
世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡的研究開發(fā)工作。國際電信聯(lián)盟電信標準化部門（ITU－T）、歐洲電信標準化協(xié)會（ETSI）、互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）、第三代伙伴組織計劃（3GPP）等，都在致力于下一代網(wǎng)絡體系的研究。目前，美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃，全面開展各項核心技術的研究和開發(fā)。
我國在下一代網(wǎng)絡的研究方面已取得了較大進展?！熬盼濉逼陂g，863計劃建成了“中國高速信息示范網(wǎng)”（CAINONET）、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網(wǎng)NSFCNET”等重大項目，目前已開始基于NGN的軟交換技術在移動和多媒體通信中的應用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的NGN解決方案；在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上，中興、港灣網(wǎng)絡等推出的高端路由交換機，可應用于國家骨干IP網(wǎng)絡建設，以及大中型寬帶IP城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國內(nèi)公司還開始自行設計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數(shù)幾個能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設備的國家之一。
下一代網(wǎng)絡技術對促進我國高新技術的發(fā)展，以及對改造和提升我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用，對國家安全至關重要。從總體上看，我國互聯(lián)網(wǎng)技術跟隨國外發(fā)展，在技術選擇上缺乏系統(tǒng)研究，走過一些彎路，至今與國外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡用戶規(guī)模、網(wǎng)絡應用、網(wǎng)絡技術或網(wǎng)絡產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼，應不失時機地開展中國下一代網(wǎng)絡體系的研究、應用試驗、關鍵技術研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣，技術、標準都是外國的，給國家安全造成隱患。
納米級芯片技術
當前，集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產(chǎn)品性能每18個月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設計技術優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。
自上世紀90年代以來，全球集成電路制造技術升級換代速度加快。當前國際上CMOS集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術是130nm，英特爾等部分技術先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產(chǎn)。2005年，美國AMD公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片，國際上對65nm技術的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術的升級，考慮到擴大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本，大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片，這也必將帶來半導體設備的大量更新。
近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起，使國內(nèi)集成電路制造工藝技術與國際先進水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進國家相差2～3代。目前，我國集成電路設計公司年設計能力已超過500種，主流設計水平達到180nm，130nm技術正在開發(fā)中，90nm技術的研發(fā)也開始著手進行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設計公司、若干家關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體，設計、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。以中科院計算所為代表的研究機構和企業(yè)在CPU研發(fā)方面所取得的新進展，標志著我國集成電路設計具有較強能力，與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領域，IC卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場的20％左右。
世界第一顆0.13微米工藝TD－SCDMA3G手機核心芯片10月9日在重慶問世
今后的IC是納米制造技術的時代，而納米級芯片技術是我國趕超國際的關鍵，它的成功將會是我國IC工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動力，專家認為應優(yōu)先發(fā)展。
中文信息處理技術
包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術，是漢語言學和計算機科學技術的融合，是一門與語言學、計算機科學、心理學、數(shù)學、控制論、信息論、聲學、自動化技術等多種學科相聯(lián)系的邊緣交叉性學科。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，中文信息處理技術已滲透到社會生活的各個方面。1994年，微軟開始進入中文軟件市場，微軟的WORD把國產(chǎn)WPS擠出了市場，繼而Windows中文版又把國產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優(yōu)勢地位，使國產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。
經(jīng)過二三十年的努力，我國的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術已經(jīng)實用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級階段快速發(fā)展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術也正在開發(fā)、研制，并取得了較大進展，涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。
隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網(wǎng)絡信息時代的來臨，中文信息處理技術越發(fā)顯得重要，其自動化水平的提高，將大大促進我國科技、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展，同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發(fā)展。未來無疑應當加強中文信息處理技術的研發(fā)投入與政策傾斜。
人類功能基因組學研究
20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發(fā)展史上的里程碑，其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成，國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。
功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構基因組所提供的信息和產(chǎn)物，發(fā)展和應用新的實驗手段，通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能，使生物學研究從對單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個基因或蛋白質(zhì)同時進行系統(tǒng)的研究，是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對基因組動態(tài)的生物學功能學研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關功能基因組學的論文數(shù)以千計，其中不少發(fā)表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。
目前功能基因組研究的重點集中在四個方面：一是基因測序技術研究。預計今后幾年內(nèi)，測序技術將繼續(xù)發(fā)展，特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態(tài)性（SNP）以及在此基礎上建立的SNP單體型研究；三是基因組有序表達的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡和代謝分子研究、基因表達調(diào)控研究等；四是計算生物學和系統(tǒng)生物學研究。
近幾年來，在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下，我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國發(fā)展功能基因組研究的有利因素。“十五”期間，我國參與國際蛋白質(zhì)組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃，高質(zhì)量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區(qū)域的任務，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關基因SNPs及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設，在國際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學術論文，申報了一批國家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡和資源信息庫的采集管理系統(tǒng)，組建了一批國家級基地，培養(yǎng)了一支隊伍，建立了一批技術平臺。但總體而言，我國在功能基因組研究及應用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少，還不能為醫(yī)藥生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識和產(chǎn)品。
未來研究重點包括：
——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；
——蛋白質(zhì)組學研究。蛋白質(zhì)組學是一個新生領域，目前還處于初期發(fā)展階段，仍有許多困難有待克服。我國應選擇具有特色的領域開展研究；
——生物信息技術。我國的研究重點應集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面；
——生物芯片技術及產(chǎn)品。通過微加工技術和微電子技術在固體芯片表面構建的微型生物化學分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、DNA以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿，它將對我國生命科學研究、醫(yī)學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用，也將對我國人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護等作出巨大的貢獻。
專家認為，我國人類功能基因組學研究的研發(fā)水平比領先國家落后5年左右，若能高度重視，充分利用我國已有的技術和資源優(yōu)勢，未來10年我國可能實現(xiàn)人類功能基因組學研究的跨越發(fā)展。
蛋白質(zhì)組學研究
隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施，生命科學的戰(zhàn)略重點轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質(zhì)作為生命活動的“執(zhí)行者”，自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”，構成了功能基因組學研究的戰(zhàn)略制高點。
目前蛋白質(zhì)組學的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術方法，進行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復性，大規(guī)模樣品處理機器人也被應用到該領域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。
附圖
自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在，蛋白質(zhì)組學研究得到了突飛猛進的發(fā)展。我國的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國科學家已經(jīng)在重大疾病如肝癌，比較蛋白質(zhì)組學的研究等方面取得了重要成就，在“973”計劃的資助下，我國已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術研究等。
如何抓住國際上蛋白質(zhì)組學研究剛剛啟動的時機，迅速地進入到蛋白質(zhì)組學研究的國際前沿，是擺在我國生命科學研究發(fā)展方向上的一個重要課題。
目前我國在該領域的研發(fā)基礎較好，只比先進國家落后5年左右。蛋白質(zhì)組學屬科學前沿，專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領域開展研究，不要重復或追隨國際已有的工作，而應走自己的路，未來10年內(nèi)有可能取得重大科學突破。
生物制藥技術
生物制藥被稱為生物技術的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關注。
在過去的30年間，全球生物技術取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機構安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術年度報告分析，2003年全球生物技術產(chǎn)業(yè)營收達410億美元。目前已有190余種生物技術產(chǎn)品獲準上市，激發(fā)起投資者對生物技術股與融資的興趣。
近20年來，我國醫(yī)藥生物技術產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步，據(jù)《中國生物技術發(fā)展報告2004》統(tǒng)計，我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識產(chǎn)權的上市藥物達9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文，可用于較大規(guī)模高危人群的預防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距，醫(yī)藥生物技術產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5％左右。
為加快我國生物制藥技術的發(fā)展，今后的研究開發(fā)重點是：
——生物技術藥物（包括疫苗）及制備技術。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術，開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗，拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領域；
——高通量篩選技術。目前，國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測技術、液體處理及自動化、連續(xù)流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術研究的重點；
——天然藥物原料制備。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病，其中1／3靠對癥治療，極少數(shù)人能夠治愈，而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進步，人們自我保健意識增強，對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發(fā)。
生物信息學研究
在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析，對基因組研究相關生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經(jīng)產(chǎn)生，生物信息學就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務；另一方面是利用這些數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。
具體地講，生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭，找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和RNA基因的編碼區(qū)；同時，闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實質(zhì)，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規(guī)律；在此基礎上，歸納、整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù)，從而認識代謝、發(fā)育、分化、進化的規(guī)律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區(qū)的信息進行蛋白質(zhì)空間結(jié)構的模擬和蛋白質(zhì)功能的預測，并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合，闡明其分子機理，最終進行蛋白質(zhì)、核酸的分子設計、藥物設計和個體化的醫(yī)療保健設計。
生物信息學的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學、蛋白質(zhì)的結(jié)構計算與模擬以及藥物設計有機地連接在一起，它將導致生物學、物理學、數(shù)學、計算機科學等多種科學文化的融合，造就一批新的交叉學科。
科學家們普遍相信，本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代，也是生物信息學蓬勃發(fā)展的時代。據(jù)預測，到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。
我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末，國內(nèi)學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前，多家大學和研究機構也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立，同時我國還建立了相關的工作站和網(wǎng)絡服務器，實現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡連接，開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構、功能分析的計算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構預測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預測等多種軟件。中國學者還運用自主開發(fā)的電腦克隆程序，開展了大規(guī)模EST數(shù)據(jù)分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術，并在國內(nèi)外著名科學雜志上發(fā)表了一系列論文，取得了引人注目的進展，尤其在人類基因組基因數(shù)目的預測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結(jié)果，在國際上獲得普遍認可。
農(nóng)作物新品種培育技術
最近幾年，農(nóng)業(yè)生物技術的發(fā)展對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響，已引起各國政府和科學家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術領域研究中最活躍的是育種技術——應用現(xiàn)代分子生物學和細胞生物學技術進行品種改良，創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻率將由現(xiàn)在的30％提高到50％。國際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級水稻，非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級木薯。
我國該領域的基礎研究和高技術研究取得了一批創(chuàng)新成果：如植物轉(zhuǎn)基因技術、細胞培育技術、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等，使研制具有自主知識產(chǎn)權的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實和可能。目前，已培育出畝產(chǎn)達到807.4公斤的超級雜交稻；2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50％左右；利用細胞工程技術培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝；植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。
專家認為，我國農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎較好，整體科研技術與國外處于同等水平，只要充分利用資源，發(fā)揮優(yōu)勢，很可能在該領域取得突破。
納米材料與納米技術
納米科技是上世紀末才逐步發(fā)展起來的新興科學領域，它的迅猛發(fā)展將在21世紀促使幾乎所有工業(yè)領域產(chǎn)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎，許多科技新領域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術提升也急需納米材料和技術的支持。
近年來，科技強國在該領域均取得了相當重要的進展。
在納米材料的制備與合成方面，美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實現(xiàn)了對納米結(jié)構生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監(jiān)測；德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術，將金屬與半導體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導電的聚合物納米管復合材料。
在納米生物醫(yī)學器件方面，科學家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場效應晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術在醫(yī)學應用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時，國外大企業(yè)紛紛介入，推動了納米技術產(chǎn)業(yè)化的進程。
當前納米材料研究的趨勢是，由隨機合成過渡到可控合成；由納米單元的制備，通過集成和組裝制備具有納米結(jié)構的宏觀試樣；由性能的隨機探索發(fā)展到按照應用的需要制備具有特殊性能的納米材料。
納米材料和技術很可能在以下四個領域的應用上有所突破：一是IT產(chǎn)業(yè)（芯片、網(wǎng)絡通訊和納米器件）；二是在生物醫(yī)藥領域應用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來新的福音；三是在顯示和照明領域的應用已有新的進展，納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響；四是納米材料技術與生物技術相結(jié)合，在基因修復和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破，預計2010年納米技術對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。
我國納米材料研究起步較早，基礎較好，整體科研水平與先進國家相比處于同等水平，部分技術落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎研究和應用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國際上的廣泛關注。據(jù)英國有關權威機構提供的調(diào)查顯示，我國納米專利申請件數(shù)排名世界第三位。
國內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量大都達到或接近國際水平。與發(fā)達國家相比，我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應用目標的牽引，集成不夠；二是納米材料計量、測量和表征技術明顯落后于國外，對標準試樣和標準方法的建立重視不夠，對表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎研究、應用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié)，納米材料研究缺乏針對性；四是學科交叉、技術集成不夠。
鏈接：
信息技術正在發(fā)生結(jié)構性變革
目前，信息技術正在發(fā)生結(jié)構性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡化發(fā)展的同時，軟件和信息服務成為發(fā)展重點。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展；移動通信技術正在向第三代、第四展，將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務，并帶來巨大的經(jīng)濟利益；電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢進一步加快，無線網(wǎng)絡成為世界關注的重點；全球化的信息網(wǎng)絡將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務，越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式，也將對產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整產(chǎn)生重大影響。
微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術、網(wǎng)絡技術等領域的發(fā)展方興未艾，極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。
大顯神通的新材料
高性能結(jié)構材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關鍵性作用。
新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料，是信息技術、生物技術、能源技術和國防建設的重要基礎材料。當前國際上功能材料及其應用技術正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設計正處于日新月異的發(fā)展之中。
本論文提出實現(xiàn)自動稱重的總體方案，應用功能設計理論，劃分出系統(tǒng)三個功能模塊,即稱重傳感器將機械量轉(zhuǎn)換成與其相對應的電信號；稱重模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并處理該電信號，將其送入放大器，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器、濾波器、光電隔離器和安全線路作進一步信號處理，將處理后的電信號通過MCS－51串行通訊送入外部控制單元；單片機控制系統(tǒng)實現(xiàn)相關參數(shù)設置，監(jiān)控自動稱重平臺的運行狀態(tài)，并且將其結(jié)果以數(shù)據(jù)形式輸出、保存。合理的硬件選擇和程序設計使該自動稱重平臺具有測量精度高、可靠性高等特點。系統(tǒng)的軟件開發(fā)是以單片機操作系統(tǒng)為基礎，采用匯編語言開發(fā)控制主程序，設計監(jiān)控主程序。
關鍵詞：自動稱重，稱重模塊，帶式輸送機，自動控制，串行通訊，智能化稱
重控制儀表
中圖分類號： TU232 文獻標識碼： A 文章編號：
自動稱重平臺是一種用數(shù)字量顯示和輸出的工業(yè)上廣泛應用的稱重計量裝置，它一般由稱重傳感器、稱重控制顯示儀、附屬機械設備以及計算機、打印機等附件組成。由于它具有遠距離測量、測量迅速準確、使用方便、操作直觀等優(yōu)點，目前已廣泛應用于石油、電力、化工、冶金、交通運輸、機械制造、軍事、商業(yè)等各個部門，是進行自動稱量、配料控制和生產(chǎn)過程自動化的必不可少的重要技術工具，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善工作條件、提高工業(yè)自動化水平具有主要意義。
為了滿足制造及其設備現(xiàn)代化管理的需求，越來越多的公司要求在利用機械設備的基礎上，從傳感器到計算機設計一套性能可靠的自動稱重系統(tǒng)，實現(xiàn)精度在 2％以內(nèi)，具有實時在線模擬、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、報警功能的高精度的自動稱重系統(tǒng)。該系統(tǒng)精度高，操作界面清晰、友好，操作簡單方便，不僅可以應用于公司產(chǎn)品的自動稱重，也可以用于其它各行各業(yè)的產(chǎn)品測量、檢測和監(jiān)控，是準確計量行業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)機械自動化操作的必要組成部分，也是我國計量行業(yè)中的一大進步。
衡器是工業(yè)生產(chǎn)中進行稱重的主要計量工具，它是稱重系統(tǒng)的重要組成部分。德國的赫爾穆特.魏因貝格在《衡器的起源和未來》一文中提到，最早的衡器出現(xiàn)在公元前一千年中法老帝國時期的古代埃及，是等臂式天平，隨后古意大利出現(xiàn)了配有滑動稱錘的杠桿。從羅馬紀元一直到中世紀，衡器的發(fā)展趨于平緩，直到14世紀出現(xiàn)了大型滑動磅秤。這些遠古時期的衡器已經(jīng)能完成一定的稱重功能。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，衡器也得到了快速發(fā)展。首先是傳統(tǒng)的機械式衡器進一步發(fā)展，出現(xiàn)了如液體靜力秤、“羅伯瓦爾稱重系統(tǒng)”、“貝蘭格原理”等技術和稱量理論。到了20世紀50年代，電子、晶體管、微處理器為這一時代新穎的物理測量原理的發(fā)展作出了巨大貢獻。出現(xiàn)了電阻測力法、電動力平衡、振弦測力裝置與陀螺測力裝置，而開始了機電式衡器的新紀元。
傳感器技術是現(xiàn)代信息社會的重要技術基礎，傳感器是各種信息采集系統(tǒng)的首要部件?，F(xiàn)代微電子技術、計算機技術、微細加工技術、新材料技術、激光與光纖技術等高新技術的發(fā)展，為設計新型傳感器提供了技術和物質(zhì)基礎。為了軍用與民用的目的，近年來，世界上主要工業(yè)發(fā)達國家都研制了一些制造傳感器的新的測量原理、新型的敏感元件材料和新的制造技術與工藝技術。研制出了精細陶瓷、非晶半導體、形狀記憶合金、恒彈性合金、碳纖維以及鈦酸鉛為主要材料研制的新型傳感器，現(xiàn)代傳感器技術在衡器中的廣泛應用為自動稱重系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的基礎。
傳感、通訊、計算機技術構成現(xiàn)代化信息的三大基礎，80年代是個人計算機，90年代是計算機網(wǎng)絡，預計21世紀第一個十年熱點很可能是傳感、執(zhí)行與檢測。傳感器的作用主要是獲取信息，是信息技術的源頭。在信息年代里，隨著各種系統(tǒng)的自動化程度和復雜性的增加，需要獲取的信息量愈來愈多，不僅對傳感器的精度、可靠性和響應要求愈來愈高，還要求傳感器是標準輸出形式以便和系統(tǒng)聯(lián)結(jié)。顯然傳統(tǒng)的傳感器因其功能差，體積大，很難滿足要求。發(fā)展高性能、高精度的傳感器已成為必然。
稱重傳感器是這樣一種傳感器，它是能把所謂粘貼在鋼制柱形或圓柱形應變體的周圍的電阻應變片的應變轉(zhuǎn)換為電阻的變化，并與負載按鈕相結(jié)合，它的計量結(jié)構是當荷重加于負載按鈕時，則其重量施加于應變體，因此就產(chǎn)生與重量成比例的應變，并使與應變量相對應的應變片的電阻發(fā)生變化，從而使通過應變片的電流發(fā)生變化，將該電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并用數(shù)字來顯示該重量。
作為世界產(chǎn)業(yè)信息革命的代表技術之一的稱重傳感器技術，已成了各行各業(yè)關注的焦點。下面，就國內(nèi)為在稱重傳感器的幾個方面的發(fā)展與現(xiàn)狀，談談個人的看法。
彈性元件材料
彈性元件材料是稱重傳感器之本，其基本要求是彈性極限高，熱處理后應有均勻穩(wěn)定的晶相組織，熱膨脹系數(shù)小，彈性滯后盡量小。在國外，美、英、德、日本等國小量程傳感器較多使用鋁、銅、欽合金，其中鋁合金牌號以2024－T6、2024－T81、2025－T351居多。而在大量程規(guī)格中則普遍使用中碳鎳镕鋼，如AISH304、SNCM8等，但在東歐各國則較普遍使用中碳镕錳硅鋼或彈簧鋼，如35SA等。我國在七八十年代，在大量程鋼制傳感器中，借鑒西方國家材料成份，在大部分傳感器制造企業(yè)中均采用了40A的合金結(jié)構鋼。其特點是強度高、韌性與滲透性較好，蠕變很小，在850淬火，380℃回火狀態(tài)，韌性、滯后、穩(wěn)定性均較好。目前國內(nèi)原材料生產(chǎn)供貨一般以Lyl2一CZ居多，質(zhì)量較穩(wěn)定，價格亦較低，所以，作為傳感器生產(chǎn)廠家比較喜歡采用峨型并配以適當消除內(nèi)應力措施。
用于稱重傳感器的彈性元件材料一般為高彈性合金，其彈性模量E隨溫度變化而帶來明顯的溫度誤差，所以，最好能有一種彈性模量溫度系數(shù)較小且穩(wěn)定的材料。我國稱重傳感器用彈性元件材料是否需要采用恒彈性材料，而不需要進行楊氏模量溫度補償，從成本及發(fā)展前景上值得推敲。
2）、應變計
在稱重傳感器中起主導地位的電阻應變式傳感器的另一關鍵敏感元件是電阻應變計。一般電阻應變計由敏感柵、基底、面膠、粘合刑與引線組成，分金屬絲式與箔式兩種。我國七十年代以前的電阻應變式傳感器大多采用絲式應變計。此類應變計轉(zhuǎn)換元件是絲柵狀的電阻絲，缺點是電阻絲與彈性體表面結(jié)合不嚴，端線接頭極易損壞。七、八十年代以后，應變計技術發(fā)生變革，由于光刻腐蝕工藝的成熟，箔式應變計逐步在電阻式傳感器中占據(jù)主導地位。箔金屬材料一般為康銅、卡瑪合金、鎳镕錳硅合金等。基底材料在國外最早是以硝基纖維素紙基發(fā)展起來的。聚酰亞酸樹脂由于具有極好的韌性與柔性，延伸率高，耐溫性好曾風糜一時，但由于其粘附性差，長期穩(wěn)定性不理想，所以只適用于準確度要求不高的場合。
3）、結(jié)構形式
目前電阻應變式結(jié)構形式按敏感元件變形形式可分為拉壓式、彎曲式、剪切式。我國在七十年代以中國計量科學研究院為代表的拉壓型傳感器技術已經(jīng)成熟。其結(jié)構分圓柱形與板孔柱式，特別是后者，主圓孔四周開4個小孔，應力流線分布合理，輸出靈敏度高，具有良好的溫度均勻性，可制成拉壓兩用。在拉壓式傳感器中，日本大和公司的CC21型高精度搖柱壓式以其優(yōu)良的蠕變、溫度、防潮防爆特性，很適用于汽車衡、軌道衡等場合，其最大特點是安裝于秤臺一般毋需調(diào)整四角誤差。與此類傳感器相似的還有德國Philips公司PR6201系列傳感器，美國SENSORONICS公司的整體多柱式65088型傳感器 。彎曲式傳感器主要有扁環(huán)式、弓形、懸臂梁式，特別是八十年代形成批量規(guī)模生產(chǎn)的S型與平行梁式結(jié)構。S型彎曲傳感器主要用于小型拉式測力稱重場合，其受力型式為開通孔，工作應變計貼于孔壁。平行梁式傳感器由于其結(jié)構簡單，加工性能好，對作用力點不敏感等優(yōu)點廣泛應用于電子計價秤與電子臺秤上。此類傳感器在目前國內(nèi)生產(chǎn)批量最大，上海大和公司現(xiàn)已有年產(chǎn)10萬臺的生產(chǎn)能力。剪切式傳感器在八十年代以來國內(nèi)外均較流行，其最大特點是外形低、抗內(nèi)向力強、加工簡單。其結(jié)構形式又可分為環(huán)裁剪切型、輪幅型、懸臂梁型、雙梁橋式、S型剪切式等.
本設計所研究的高精度，小量程稱量系統(tǒng)就是集機電于一體的現(xiàn)代化計算機集成系統(tǒng)，具有實時在線稱重、較稱、去皮、自動統(tǒng)計、查詢、實時模擬、掉電保護等功能。從而為工廠實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡技術，便于將產(chǎn)品開發(fā)與設計自動化、生產(chǎn)管理自動化和車間制造自動化三者有機結(jié)合,對加強企業(yè)管理、提高技術水平、改進產(chǎn)品質(zhì)量、增強企業(yè)競爭能力、解決供收雙方因計量問題帶來的矛盾具有重要作用。同時，也是對提高我國計量科技水平，加速現(xiàn)代化進程做貢獻。
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關鍵詞：面向?qū)ο蟪绦蛟O計；教學模式；實踐教學
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）09-0096-03
引言
“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”是高校計算機專業(yè)中一門重要的專業(yè)課程，其教學目標是讓學生熟練掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O計思想，培養(yǎng)學生應用面向?qū)ο蟮乃枷虢鉀Q和處理實際問題的能力。課程設置的目的符合應用型本科院校計算機專業(yè)“培養(yǎng)復合型應用軟件人才及產(chǎn)業(yè)急需的軟件工程高級管理人才”的培養(yǎng)目標[1]，其在整個專業(yè)教學體系中占據(jù)非常重要的地位。
傳統(tǒng)的“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”課程教學模式以教師講授、學生被動接受為主，不但割裂了面向?qū)ο蠛诵闹R單元之間的內(nèi)在聯(lián)系，而且重理論、輕實踐，使得學生在遇到具體問題時，往往不能分析、設計出符合面向?qū)ο缶幊趟枷氲慕鉀Q方案，在應聘時無法達到用人單位的要求。因此，基于就業(yè)導向和追求實用的心理，教師必須將面向?qū)ο蟪绦蛟O計的理論教學與實際應用相結(jié)合，以激發(fā)學生的自主學習興趣，從而提高教學質(zhì)量。[2]本文從就業(yè)角度重新定位該課程，研究了以能力培養(yǎng)為導向、以實踐為核心的任務驅(qū)動教學模式，旨在激發(fā)學生的學習興趣，不斷提高課程的教學質(zhì)量。
從就業(yè)需求出發(fā)進行課程的定位
計算機行業(yè)的快速發(fā)展不僅加快了社會信息技術、經(jīng)濟等方面的發(fā)展速度，而且提高了就業(yè)市場對求職人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)的要求。在提升學生就業(yè)率以及培養(yǎng)應用型計算機人才的背景下，計算機專業(yè)的教學應從就業(yè)需求出發(fā)，在要求學生掌握必要的理論知識的基礎上，加強實踐教學環(huán)節(jié)，從而達到提高學生實踐能力和就業(yè)競爭力的目的。[3]為此，教師要認清當前軟件人才的培養(yǎng)與企業(yè)用人需求之間的差距，從就業(yè)需求的角度重新審視“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”的課程定位，合理組織、安排和優(yōu)化教學內(nèi)容，以保證教授給學生的知識能滿足企業(yè)的要求。
目前，很多高校為了提高學生的就業(yè)競爭力，不僅開展了校內(nèi)實踐、操作比賽，還積極與企業(yè)聯(lián)合，設置校外實習基地，作為專業(yè)課的教師也要從教學上積極配合，對課程重新定位，盡量在教學中引入實際工作環(huán)境下的現(xiàn)實問題，更好地培養(yǎng)學生解決問題的能力。大量實踐研究表明，以就業(yè)為導向進行課程定位，不僅能有效調(diào)動起學生的學習積極性，激發(fā)其學習興趣，而且也有助于他們樹立正確的學習觀，形成良好的學習習慣，使其終身受益。
引入軟件設計模式，從行業(yè)需求組織教學內(nèi)容
找到解決問題的算法并用計算機實現(xiàn)是計算機解決實際問題的主要過程，它離不開軟件設計模式這一重要概念，隨著面向?qū)ο蠹夹g的發(fā)展和廣泛應用，軟件設計模式已成為軟件開發(fā)人員必須掌握的設計思想和開發(fā)技能。軟件設計模式是一套經(jīng)過分類編目后被反復使用的面向?qū)ο蟮拇a設計經(jīng)驗的總結(jié)[4]，它反映了軟件設計過程中以“重用”為重點的面向?qū)ο蟮脑O計思想，能夠構造出結(jié)構良好的程序，有效提高代碼的可重用性和可維護性。
“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”課程核心內(nèi)容――封裝性、繼承性和多態(tài)性本身就蘊含著設計模式的思想，同時也是設計模式的靈活應用和體現(xiàn)。因此，在組織教學內(nèi)容時，從設計模式的角度分析封裝性、繼承性和多態(tài)性這些基本的面向?qū)ο蠛诵牡母拍睿寣W生不只從單個知識點的層面理解這些概念，還要明白這些面向?qū)ο蟮闹匾匦允侨绾误w現(xiàn)先進的設計模式特色的，這樣不僅有利于學生對面向?qū)ο蟮乃枷胗幸粋€全面、整體的把握，而且也有利于培養(yǎng)他們在實踐過程中對專業(yè)知識的綜合應用能力，提高其專業(yè)素質(zhì)。
初學面向?qū)ο蟪绦蛟O計時，學生為解決具體問題而設計出的程序多由簡單的變量和功能堆砌而成，體現(xiàn)不了面向?qū)ο蟮脑O計思想。教師可分別用基本的面向?qū)ο蠓椒ㄅc引入設計模式后的程序進行對比講解，詳細分析后讓學生明白：未融入設計模式的程序設計方法雖然也能解決問題，但程序的可復用程度低、缺乏靈活性，后續(xù)的變更和功能擴展比較困難；而引入設計模式，代碼的復用性和擴展性就很好。因此，教師在分析、講解實例程序時，不僅要從設計語言的語法和邏輯上進行分析，而且要挖掘?qū)嵗澈箅[含的設計模式和思想。
以實踐教學模式提高學生的就業(yè)競爭力
1.構建“層次化、模塊化、漸進式”的實踐教學體系
對計算機專業(yè)人才培養(yǎng)實踐課程體系的不斷整合，以專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，實施“以項目實踐為核心、學生為主體、學用合一”的實踐教學模式，實踐內(nèi)容由低到高依次分為基礎訓練、綜合應用訓練、研究創(chuàng)新訓練三個層次，實現(xiàn)了不同階段理論和實踐的有機的結(jié)合，這樣不僅滿足“實踐―認識―再實踐―再認識”的認識論規(guī)律，也符合應用型人才的培養(yǎng)目標和要求。
2.改革教學模式、教學內(nèi)容和教學方法
在學習過程中，學生常會感覺面向?qū)ο蟮膬?nèi)容抽象，難以理解，因此，教師要向?qū)W生明確面向?qū)ο蟮乃枷氲慕⒁驖u進，教師要注意教學方法，對于基本的理論知識應結(jié)合實際應用問題來講授，以提高學生的學習興趣和學習主動性，具體可從以下幾方面著手。
①采用案例教學，將知識與生活中具體的內(nèi)容聯(lián)系起來。案例教學法是在計算機課程教學中非常有用的一種教學方法。對課程中的某些內(nèi)容，精選一些合適、有趣的實例，注意將例題與實際生活聯(lián)系起來，先讓學生對所學知識有一個感性的認識，再講解抽象的概念，激發(fā)學生的學習興趣。
②通過分析開源軟件領悟面向?qū)ο笤O計思想。許多開源軟件本身就是面向?qū)ο蟪绦蛟O計的經(jīng)典范例，學生在教師的引導和輔助下，積極主動思考，從開源軟件中獲得啟示，領悟面向?qū)ο笤O計思想的真諦。教師從知識傳授者變?yōu)閱l(fā)者和引導者，學生成為學習的主體，充分調(diào)動了學生的主觀能動性。例如，Java工具包包含了附有源代碼的豐富實例，在教學中可以讓學生自己分析。對于面向?qū)ο笤O計能力掌握得較好的學生，教師可以鼓勵其根據(jù)自己的興趣向開源軟件社區(qū)中貢獻代碼，與高手交流、協(xié)作。
③注重抽象思維和技術的鍛煉。抽象思維和技術是人類理解和解決復雜問題最重要的工具之一，從抽象角度分析和理解面向?qū)ο笤O計技術的主要特性，也是面向?qū)ο蟪绦蛟O計中廣泛應用的原則之一。利用抽象技術，通過層次分類方法自上而下地對復雜問題逐步求精和模塊化，可以適當引入統(tǒng)一建模語言（UML）的符號與圖形表示方法，以簡潔、直觀的方式表達面向?qū)ο笏枷搿?/p>
④以任務驅(qū)動教學方法實現(xiàn)實踐教學環(huán)節(jié)。任務驅(qū)動教學可以引導學生把學習的面向?qū)ο笾R和思想靈活融入具體的實踐項目中去，體會基于面向?qū)ο笏枷氲拇a設計和結(jié)構設計對軟件穩(wěn)定性、擴展性和可維護性的影響。在教學過程中，針對課堂教學內(nèi)容設置具有真實背景的項目由學生分組協(xié)作完成。教師要充分調(diào)動學生自主學習、積極探索的積極性，同時通過小組協(xié)作，從合作伙伴的反饋信息中形成對問題的再認識也有助于構建相互學習、共同提高的機制。
此外，積極鼓勵學生使用多種開發(fā)工具完成實驗，這樣不僅有利于加強學生對各種程序設計語言的理解，而且理論知識與編程實踐的結(jié)合能夠提高學生利用所學的程序設計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構和算法分析等專業(yè)知識解決實際問題的能力[5]，使其更好地適應就業(yè)市場的需求。
3.發(fā)揮網(wǎng)絡教學優(yōu)勢，建立課程教學網(wǎng)站
互聯(lián)網(wǎng)上有豐富的面向?qū)ο蟪绦蛟O計學習資源值得我們借鑒和學習，尤其是一些專門針對就業(yè)培訓的免費資源。為了有效整合這些資源，筆者通過開發(fā)“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”課程學習網(wǎng)站延伸課堂教學內(nèi)容，以彌補課堂教學與就業(yè)實踐的差距，把課堂上的教學難點、重點和未講授的面向?qū)ο蟪绦蛟O計應用實例通過網(wǎng)絡平臺展現(xiàn)給學生。借助學習網(wǎng)站，學生不僅可以便捷地獲取網(wǎng)絡上的各種學習資源和職業(yè)培訓資料，還可以與教師互動交流，解除疑惑，這些專業(yè)知識拓展信息對學生設計、完成相應的實踐項目和提高從業(yè)素質(zhì)有很大的幫助，并且讓教學形式更加多元化，激發(fā)學生積極主動地鍛煉自身的能力以適應未來行業(yè)的專業(yè)需求。
結(jié)束語
“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”是培養(yǎng)學生應用面向?qū)ο蟮乃枷虢鉀Q和處理實際問題能力的核心專業(yè)課程?，F(xiàn)階段，傳統(tǒng)的課堂教學已經(jīng)不能滿足應用型本科院校計算機專業(yè)人才的要求，計算機專業(yè)課程的教學模式需要不斷改進，才能滿足培養(yǎng)企業(yè)、行業(yè)、社會發(fā)展的需求。以就業(yè)為導向，將“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”課程的教學定位于學生的實踐操作與應用能力的培養(yǎng)，不但能讓學生以實踐的方式更好地理解和應用所學的理論知識，而且可以幫助他們達到就業(yè)市場對應用型人才的實踐應用能力的要求。因此，我們充分利用互聯(lián)網(wǎng)時代先進的教學方法和手段，給學生創(chuàng)造多樣化、彈性化的學習機會，注重程序設計實踐與抽象的面向?qū)ο罄碚摰挠行ЫY(jié)合，強化課程知識的使用性，突出教學的針對性，從而調(diào)動學生的學習積極性，促進教學質(zhì)量的提高。
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