光电信息技术论文大全11篇

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1.光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。

2.光纤通信技术的特点

(1)频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。

(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。

有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。

现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展。

参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)

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中图分类号：G424 文献标识码：A

Optical Engineering Professional Practice Teaching

System Construction and Exploration

XIAO Yanshan， WANG Fei， HE Huiling

（College of Science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements， combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization， raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives， build professional practice teaching content， build professional practice teaching hierarchical， multi-module， the system architecture to further improve students 'knowledge， cultivate students' innovative spirit and practical ability， so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.

Key words optical; practice teaching; laboratory construction

0 引言

按照国家专业目录的指导思想，我校光电信息工程专业的培养目标为：培养既具有扎实的数理基础，又熟练掌握光电技术、光学工程、信号处理、计算机应用与控制方面的知识和各种实验测试技能，了解有关光学工程、光纤通信技术、电子技术、光电图像处理等方面的基础知识，能在光电系统与信息处理、光纤通信与传感及其相关领域从事科研教学、科技开发、工程技术及生产管理的综合型人才。①与机械、电气、电子、材料等专业相比，光电信息工程专业具有非常鲜明的特点，就是其知识的广泛交叉性。②③本专业学生不仅在光电信息的获取、传递、处理及应用等方面具有坚实的理论基础，同时还需在光电信息处理、光电系统设计、光电技术及其应用等专业领域具有扎实的专业知识和熟练的实践技能。④

针对本专业实践教学中普遍存在的实验课课时数不足、学生开展自主创新实验机会不多、学生实验动手能力不强以及实验教学内容明显落后于技术发展等问题，本文提出以行业和社会需求为导向、鼓励学生自主探究和创新、专业实验与专业实践环节相结合的实践教学理念，构建科学的实践教学内容，建立分层次、多模块、系统的实践教学环节，进一步优化和完善学生知识结构体系，培养学生的创新精神和实践能力。

1 实践教学体系的设计

1.1 实践教学层次设计

根据本专业实践教学的要求、功能及特点，实验教学内容可由基础演示型、应用提高型、综合设计型以及研究创新型等四个不同层次的实验组成。

基础演示型实验：实验教学内容与光电专业基础理论课内容相对应，进行基本的专业技能训练。通过开展这类实验项目，帮助学生加深对所学专业课程内容的理解与掌握，并使学生有机会学习正确使用本学科领域的常用仪表和设备。

应用提高型实验：它是基础演示型实验的提高和拓展，根据本专业发展方向和实验室特点，主要实验内容应包括光纤通信与传感技术、光电检测技术以及激光技术等。通过开展这类实验项目帮助学生了解光电专业知识在实际生产生活中的应用领域、光电技术的应用原理和测量方法，提高学生解决实际问题的能力，增强学生的就业竞争能力。⑤

综合设计型实验：它涉及的专业知识内容较广泛，包括光电检测与传感的部分实验，光纤通信的部分实验以及激光技术的部分实验。这类实验内容比较丰富，实验仪器比较复杂，开展这类实验可以培养学生利用所学专业知识解决复杂问题的能力。实验可在老师指导下，由学生自行设计实验方案、实验步骤，并由学生自行实施完成。

通过以上三个层次实验课程的学习，学生学习如何做好实验，掌握研究光电规律和分析光电实验现象的思想和方法，学会分析和评价实验结果，达到激发学习热情、变被动学习为主动学习的目的。由以前教师安排好实验、准备好实验仪器、学生来做实验的状态，过渡到学生在老师的指导下，自己设计实验，自己准备实验仪器完成实验，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。

研究创新型实验：主要安排融合各分支学科和交叉学科的综合创新性实验。特别是突出光电技术与计算机技术、信息前沿科学发展的融合。部分实验项目采用项目式管理模式，题目由学生自由选择，实验时间不受限制，实验室对学生实行全方位开放。由学生自己查阅资料、设计实验方案、选择实验仪器、独立完成实验、撰写总结报告并口头交流，注重创新意识和创新能力的培养，为学生提供发展个性和施展才能的机会。

1.2 实践教学模块设计

本专业的实践教学模块可分为四类，如表1 所示。第一类是基础实验，主要开设在大一、大二学年。这一环节的实验内容主要有计算机语言程序设计、物理实验、数电模电实验以及工程基础训练。这一实验模块主要是学生自己动手进行实物制作，从而提高动手能力。第二类是专业课程设计，包括光电检测与信号处理课程设计、电子线路设计与PCB、光学软件设计、光电子系统课程设计等。课程设计内容与专业理论课知识相衔接，使学生将理论课中学到的知识应用到实践中去。大三年级以后，每学期都开设有专业课程设计环节，而且课程设计的内容逐步与生产实践相结合。第三类是专业综合类实验，包括学科基础实验、光电子学专业实验、毕业设计等。通过这类专业综合实验，来系统训练学生的光电信息专业知识，提升学生的光电信息专业素养。第四类是社会生产实践，包括生产实践、毕业实习等。这类实验包括大学生光电设计竞赛、大学生电子设计大赛、大学生数学建模大赛、寒暑期勤工俭学、毕业实习等。通过统筹安排这些实践内容，使学生尽快了解、认识社会、企业对光电信息专业的实际需求，真正理解专业学习目的，以增加学生毕业后的就业竞争力。

表1 光电信息工程专业实践教学模块

2 实践教学内容的实施

2.1 基础实验

在大二年级之前完成全部基础类实践教学环节，主要是关于仪器、仪表的使用、基本量测量、基本实验技能的训练和基本测量方法等，设计物理、电子学以及计算机技术实验的一些基本实验技能和基本知识点，培养学生的观察能力、分析能力和判断能力。除了传统的演示实验，还包含学生自己动手操作完成的实验，让学生在实验中通过探索获取知识和经验。

通过该实践教学环节，可以使学生具备基本实验技能，学会基本测量仪器的使用，掌握基本的实验方法和经验，为下一阶段的学习打下良好的基础。⑥

2.2 课程设计

课程设计是实践教学体系的重要环节，是理论课程的互补，理论课程中抽象的理论知识可以在课程设计中直观地反映。指导老师根据所学专业课内容给出多个设计题目，学生选择后自己查阅相关资料对所选题目做出课程设计报告。课程设计分布在第2学年与第3学年，这一阶段学生已经有了一定的理论基础及实践基础，可以完成相关课程设计要求。

通过课程设计这一实践教学环节，可以提升学生的思维能力，尤其是锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力。

2.3 专业实验

充分利用现有实验室设备设计专业实验，可将专业实验划分到多个实验室，指导教师在固定实验室指导，学生分组完成规定的实验，有效地克服了实验设备台数不足的问题。毕业设计是教学过程中最重要的实践性教学环节，是本专业学生毕业前的一个重要的综合性实践环节。该实践环节的任务是，通过指导教师对学生有针对性的指导，让学生系统完成选题、文献检索、文献综述、开题、实证研究、论文撰写、论文修改、答辩等各个具体环节，深入探讨专业知识，综合运用专业技能，学会选用合适的研究方法，从而完成毕业论文。毕业设计的目的在于通过这些环节，使学生巩固所学的光电专业知识和各项技能，对培养学生开拓务实的工作学习作风、拓宽专业视野、锻炼专业技能有很好的帮助作用。

2.4 社会实践

社会实践是本专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一，实践形式包括校内实践和校外实践。通过社会实践让学生真正接触、了解社会实际。一方面让学生认识到光电信息专业在社会经济建设中的地位和作用，了解光电信息技术的发展前沿;同时增加学生对光电信息专业的认识和理解，通过本专业知识在实际生产中的应用来巩固所学习的理论知识，培养学生分析和解决工程实际问题的能力;最后通过社会实践让学生熟悉工程技术人员的工作职责和工作程序，学习组织和管理生产的初步知识，培养学生严谨认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

3 结束语

根据光电信息工程专业知识结构特点和社会对本专业学生的要求，结合我校实际对光电信息工程专业实践教学体系进行优化，在拓展学生专业知识面的同时，更加注重现代光电信息领域的高、新、尖技术，并且充分利用校内外教学资源，提高学生的综合素质，促进教学改革、科研和产业的发展。

基金项目：三峡大学教研项目（J2014069）

注释

① 中华人民共和国教育部高等教育司.中国普通高等学校本科专业设置大全[M].北京：高等教育出版社，2003：201-202.

② 郁道银，蔡怀宇，葛宝臻，李清，陈晓冬.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术，2007（S1）：293-294.

③ 刘向东，刘旭，刘玉玲.从高等教育的发展到光学工程类专业研究型人才培养方案再调整的思考[J].光学技术，2007（S1）：276-277，279.

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0.引言

随着科学技术的迅猛发展和信息时代的到来，作为现代信息技术三大支柱技术之一的传感器技术，已然成为监测和控制领域获取物理信息的重要手段，在国民经济建设中占据着极其重要的地位。比如，在工农业生产领域，工厂的自动流水生产线，全自动加工设备，许多智能化的检测仪器设备，都大量地采用了各种各样的传感器；在矿产资源、海洋开发、生命科学、生物工程等领域传感器的应用也是无处不在。可以说，没有传感器这个载体，任何先进的科学技术要实现这样那样的功能是不可能的。

1.光电传感器及测控技术简介

1.1基本概念

光电传感器是以光电效应为基础，是一种将光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。论文参考网。光电传感器是在各种光电检测系统中采用光电元件作为检测元件的传感器，它一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。其中，模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值关系，主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻档)三大类型；脉冲(开关)式光电传感器中，光电元件接收的光信号是断续变化的，因此光电元件处于开关工作状态，它输出的光电流通常只有两种稳定状态的脉冲形式的信号，多用于光电计数和光电式转速测量等场合。

光电检测技术：是利用光电传感器实现各类检测。它将被测量的量转化成光通量，再转化成电量，并综合利用信息传送和处理技术，完成在线和自动测量。它具有高精度、高速度、远距离和大量程、非接触式检测、寿命长、数字化和智能化的特点。

1.2光电传感器工作原理

主要是把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，其物理基础是光电效应。它是由于物体吸收到光子能量后产生的电效应，通常把光电效应分为三类：

1.2.1外光电效应

在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。基于该效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。

1.2.2内光电效应

在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应，又称光电导效应。基于该效应的光电器件有光敏电阻、光敏晶体管等。

1.2.3半导体光生伏特效应

在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称为半导体光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池。

1.3光电传感器特点

1.3.1 检测距离长。

1.3.2 对检测物体的限制少

由于以检测物体的遮光和反射为检测原理，所以都可以对金属、玻璃、塑料、液体等几乎所有物体进行检测。

1.3.3 响应时间短

光本身为高速，并且传感器的电路全都由电子零件构成，所以不包含机械工作时间，响应时间短。

1.3.4 分辨率高

能够通过高级设计技术使投光光束集中在小光点上，或通过构成特殊的受光光学系统来实现高分辨率，也可进行微小物体检测和高精度的位置检测。

1.3.5可实现非接触的检测

可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对传感器和检测物体造成损伤，因此，传感器能长期使用。

1.3.6可实现颜色辨别

通过检测物体形成的光的反射率和吸收率，根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这个特性，可对检测物体进行颜色的检测。

1.3.7便于调整

在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。

2.光电传感器的研究应用

光电传感器可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。论文参考网。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置中获得广泛应用。近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。本文就光电传感器最常见的应用实例来进一步说明。

2.1 在烟尘浊度监测仪上的应用

防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。

2.2 光电池在光电检测和自动控制方面的应用

光电池作为光电探测使用时，其基本原理与光敏二极管相同，但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压；光电转换效率高，光谱范围宽，频率特性好，噪声低等，它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。

2.3 CCD图像传感器（电荷耦合器件）的应用

CCD传感器应用时是将不同光源与透镜、镜头、光导纤维、滤光镜及反射镜等各种光学元件结合，应用了光、机、电和计算机相结合的高新技术，作为一种非常有效的非接触检测方法，CCD被广泛用于在线检测尺寸、位移、速度、定位和自动调焦等方面。

2.3.1 利用CCD测量几何量，CCD诞生后，首先在工业检测中制成测量长度的光电传感器，物体通过物镜在CCD光敏元上造成影像，CCD输出的脉冲表征测量工件的尺寸或缺陷。

2.3.2 用于传真技术，文字、图象识别。例如用CCD识别集成电路焊点图案，代替光点穿孔机的作用。论文参考网。

2.3.3 自动流水线装置，机床、自动售货机、自动监视装置、指纹机。

2.3.4 CCD固态图像传感器作为摄像机或像敏器件，取代摄像装置的光学扫描系统（电子束扫描），与其它摄像器件相比，尺寸小、价廉、工作电压低、功耗小，且不需要高压。

2.3.5 M2A摄影胶囊（Mouthanus）,由发光二极管做光源，CCD做摄像机，每秒钟两次快门，信号发射到存储器，存储器取下后接入计算机将图像进行下载。

2.3.6 CCD是数码相机的电子眼，它革新了摄影术，现在光可以被电子化地记录下来，取代了胶片。这一数字形式极大地方便了对图像的处理和发送，”诺贝尔奖评选委员会称赞说，“无论是我们大海中深邃之地，还是宇宙中的遥远之处，它都能给我们带来水晶般清晰的影像。”

2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予华人科学家高锟以及两名美国科学家韦拉德-博伊尔(Willard Boyle)和乔治-史密斯(George Smith)，以奖励他们在光纤和半导体领域上的开创性研究。高锟的获奖理由为——“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”。两位美国科学家的获奖理由为——“发明了一种成像半导体电路，即CCD(电荷耦合器件)传感器”。

3.结束语

光电传感器及检控技术两者间的有效结合，提高了工农业领域、军用器械等等领域的生产率，降低了生产成本。可以预见，随着信息技术和自动化技术的快速发展，光电传感器、微/ 纳米光电测控技术等在国民经济建设中将继续得到越来越广泛的应用。

【参考文献】

[1] 彭军.传感器与检测技术.西安:西安电子科技大学出版社,2003.

[2] 谢向花.光电传感器检测技术研究.中国科技信息,2005 年第7 期.

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光电信息工程专业是一门融合了光学、电子学、机械学、计算机科学的交叉性学科，被广泛应用于电子信息学、光纤通信、光电子学等领域之中，是我国高校各专业之中，最为重要的理工类专业之一。近年来，随着国家对教育事业的扶持力度越来越大，在高校专业教育教学方面的要求也更加明确，如何高效培养具有光电信息工程专业知识与专业技能的人才，使其投身于国家各行各业光电信息技术研究、开发、管理等工作中，促使我国光电信息工程技术不断取得新突破，这已经成为高校光电信息工程专业教学者、管理者、国家教育部门重点关注的工作内容。基于这一点，笔者认为应该首先从开办有光电信息工程专业的高校，在课程体系方面进行构建与完善，适当增加与删减专业课程，突出本院校的光电西夏女工程专业特色，结合市场需求进行定向式专业人才培养的课程体系改革。

1.光电信息工程专业课程体系构建的现状

结合有关高校的光电信息工程专业课程体系构建情况与教学工作效率来看，笔者认为当前我国光电信息工程专业课程体系的构建现状，其主要特点可以归纳为以下三个方面：第一，高校光电信息工程专业课程体系的构建思路与实际工作正在不断完善与深入中，但是由于受到我国专业教材更新慢、教学基础设施不完善等问题的影响，导致光电信息工程专业课程体系的构建处于缓慢发展的阶段，无法与高速发展的光电信息工程科学与日益迫切需求的市场人才要求相符合，极大的影响了我国高校对光电信息工程专业人才的培养工作。第二，高校光电信息工程专业课程体系主要包括了物理光学、信息光学、电路、基础电子技术、集成电子技术、信号与系统、数字信号处理、激光原理与技术、光电传感技术、光电仪器设计、数字图像处理、光纤通讯、计算机原理、单片机原理、自动控制原理、精密机械学等众多学科，在课程体系的构建上具有非常大的难度，在这方面，我国高校管理者与光电西夏女工程专业的领头人、教学者对课程体系构建的能力有待进一步提高。第三，我国光电信息工程专业的课程体系，其制定在当前阶段，主要还是考虑到对教师教学工作的合理分配与有序安排，而不是为了更好的搭配教学科目、提高教学效果而进行课程体系构建的，所以，从这一点上来讲，高校光电信息工程专业课程体系的目的性不合理，需要在今后我国高校光电信息工程专业的课程体系构建与完善过程中，重视对专业各科目的合理搭配与次序排列，促使教学连贯与相互联系，使学生对光电信息工程专业的知识学习与技能掌握更加高效。

2.光电信息工程专业课程体系构建的必要性分析

根据各大高校踊跃开办光电信息工程专业与国外光电信息工程专业的开办情况来看，笔者认为构建光电信息工程专业课程体系的必要性，主要体现在以下三个方面：第一，加强光电信息工程专业课程体系构建工作，是高校提升自身专业竞争力、教学质量的必要举措，通过对光电信息工程专业课程的合理选择与科学排列，促使教学工作环环相扣、井然有序，学生的学习生活也更加的有规律，能够跟上教师的教学步伐，并提高了学生的学习效率，促使高校培养出的专业人才在知识与技能方面，要优胜于其他高校，使高校自身的专业地位在全国高校中得以提升。第二，光电信息工程专业课程体系的构建与完善，是我国教育部门明确规定的具体要求，随着近年来高校在光电信息工程专业上的不断扩展，以及光电信息工程专业内容的不断丰富，高校的光电信息工程专业课程体系也应当跟上时展的脚步，通过结合高校自身发展的实际情况与教学体系、师资力量的配备，合理的构建课程体系，使光电信息工程专业的教学工作在合理的课程体系下，发挥出积极的教学作用。第三，国外高校光电信息工程专业的课程体系，有别于我国高校的光电信息工程专业的课程体系，由于国外高校的教学专业实施齐全、教学思路开放，所以国外光电信息工程教学更多的倾向于实践与理论并行的教学方式，在课程体系上自然也是理论课与实践课相辅相成，而我国光电信息工程专业的教学工作，则受到这一方面的限制，主要是进行理论教学，课程体系上也就过多的偏向于理论课，并且在不同学科的理论课排列上缺乏考虑，经常出现这一堂课与下一堂的教学内容，发生大的跳跃式改变。

3.构建与完善高校光电信息工程专业课程体系的理性策略

3.1通过国家教育政策与地方教育部门，加强高校光电信息工程专业课程体系构建与完善工作的监管力度

我国光电信息工程专业课程体系的构建与完善，其最有效的动力就是国家政策的合理规定与地方教育部门的有效监督管理，如果脱离了这两个方面的帮助与监管，我国高校光电信心工程专业的课程体系改革工作，就常常会成为纸上谈兵，只喊口号不作为。因此，笔者认为我国教育部门，应该针对我国各大高校光电信息工程课程体系的具体情况，提出合理的改进意见，并由地方教育局对本地区高校的课程体系改革工作进行监督管理，确保光电信息工程专业课程体系改革的有序进行。作为我国高校光电信息工程专业课程体系监管的主要力量，国家及地方教育部门要切实履行自身的教育工作监督与管理的职责，及时发现必指出光电信息工程专业课程体系构建的不足之处，结合相关教育专家的意见，提出完善建议。

3.2加强高校师资力量建设，丰富高校光电信息工程专业课程内容，加深对国内外高校课程体系的经验交流与学习

我国光电信息工程专业的课程体系构建与完善，应当从自身的教师团队上寻找原因，由于从事光电信息工程专业教学的人员在专业能力与课程规划能力上的不足，以及各科教师的缺乏，导致课程体系的制定偏向于教师教学任务的分配，忽视了利用课程的合理搭配来提升教学质量，所以必须要加强高校的师资力量建设，确保光电信息工程专业教师的充足。另外，应当结合目前国际中最新的光电信息专业的知识与技术，及时对教学教材与教学知识进行更新与完善，像学生传递最新的专业知识与技能。同时，结合国外高校在光电信息工程专业课程体系上的优势进行分析，发现自身的不足之处，加深国内外对课程体系构建的经验交流与学习，进一步完善我国高校光电信息工程专业的课程体系，使其更加合理化、高效化。

4.总结

我国高校光电信息工程专业课程体系的构建与完善，应当深入了解我国各大高校在光电信息工程专业课程体系构建上方面的实际情况，明确课程体系构建的重要性，通过国家教育政策与地方教育部门，加强高校光电信息工程专业课程体系构建与完善工作的监管力度，加强高校师资力量建设，丰富高校光电信息工程专业课程内容，加深对国内外高校课程体系的经验交流与学习等措施，进一步完善我国光电信息工程专业的课程体系，从而取得更好的教学效果，为我国输送更多的具有扎实专业知识与技能的光电信息工程专业人才。

参考文献

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如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。

篇（6）

如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。

篇（7）

高速集成光电子器件研究取得重大进展

在前期工作的基础上，开展了集成光源管芯端面抗反镀膜工艺的优化。利用双频PECVD沉积方案实现了MPa量级的低应力SiNx薄膜的沉积，并研究了影响镀膜应力的关键因素，从而提高了镀膜厚度和应力的可重复性和一致性。通过优化端面抗反镀膜，有效地抑止了集成光源高频调制响应中因端面光反馈引起的异常起伏，为实现40 Gb/s大信号调制工作奠定了基础。同时，开展了高速集成光源模块封装结构设计研究，初步确定了封装的基本形式。重点对同轴―共面波导转换结构及低损耗共面波导传输线进行了设计和优化。通过理论模拟和实验测试研究了封装对高频调制响应的影响，特别是对平板波导模式引起的谐振峰的抑制。在此基础上，成功地制作出应用于40 Gb/s高速光纤系统的DFB+EA单片集成光源模块原型器件，并对其大信号调制特性进行了测试，获得了张开度良好的眼图。这是国内首次制作成功40 Gb/s集成光源模块，标志着我国高速集成光电子器件的研究水平上了一个新台阶。

面向量子信息技术的微纳光电子器件的研制

作为切入点，研究了可用于量子保密通信和线性光学量子计算的单光子光源，包括器件的设计和特性模拟以及制作工艺。提出了一种新的微腔结构，即由点缺陷二维平板光子晶体作为微腔的主体，微腔下面加入DBR反射器以提高光子出射效率。研究了该结构的单光子发射效率、发射光子的偏振特性和不可区分度，分析了改进单光子特性的思路。此外，还提出了一种可适用于各种特性衬底的纳米小球自组织方法来制作二维光子晶体结构。在此基础上，申请并获得国家“973”计划子课题“微纳结构新型光电子集成器件及模式耦合研究”的资助，为该领域的深入研究提供了保证。

功率型GaN基蓝光LED的制作和应用技术取得多项突破性进展

提出了载流子输运和复合的物理机制，设计出新型的LED外延材料结构，并优化了器件制备工艺。提出了具有自主知识产权的倒装焊功率型GaN基LED的制作工艺，包括高质量III－V族氮化物材料的金属有机化合物气相外延生长，低热阻、高效率的器件结构设计及其制作技术，获得器件的性能为国内最好水平之一。同时，功率型GaN基LED的封装和系统应用技术取得重大突破。基于非成像光学，设计了具有自主知识产权的LED光学系统，开发了实用化的具有矩形照度分布的新型高效LED路灯。在保持较好的照明均匀度和稳定平均照度的情形下，新型LED路灯不仅具有寿命长、照度分布均匀、显色性较好的优点，而且在实际耗电功率上具有明显的优势。该研究目前得到国家“十一五”“863”计划半导体照明工程重大项目课题“高效率GaN外延材料制备”的支持。

微纳光电子集成器件技术取得创新性进展

篇（8）

[中图分类号]F062.9[文献标志码]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2012.06.017

随着数字技术的迅速发展，电信、广电和出版三大产业的融合已成为现代传媒经济发展的新趋势，并受到学术界的广泛关注。目前学者多从理论框架、路径选择、某一产业面临的困境及发展对策等方面对这一融合现象进行分析和研究。本文拟在综合电信、广电、出版三大产业融合成因分析的基础上，结合业界发展动态，揭示这三大产业在数字环境下的产业融合趋势。

一、传统电信、广电和出版三大产业的分立机械生产及其技术的发展改变了传统农业时代（农业社会）自给自足的经济方式，使生产与消费相分离，分工渐趋成熟，形成了具有固定边界的产业部门。这些固定化的产业边界与工业化生产方式联系在一起，使工业技术的每一步发展都在生产上扩大了分工，并对这种固定化的产业边界起到进一步强化作用，从而使产业边界越来越清晰。这种具有固定化边界的产业分工被称为产业分立。

产业边界是对产业分立进行分析的一个必要理论基础，然而产业边界这一概念在传统产业经济理论中并未明确提出。鉴于其对于研究产业分立的重要性，周振华[1]从理论抽象角度，确定产业边界的4种基本类型为：技术边界、业务边界、运作边界和市场边界。技术边界，即每一个产业是用一种特定的技术手段及装备和与此相适应的工艺流程来生产某一种产品；业务边界，即每一个产业通过不同的投入产出方式向消费者提供其产品或服务，并形成自身独特的价值链；运作边界，即每一个产业的活动有其特定的基础平台及其配套条件；市场边界，即每一个产业的交易是在一个特定的市场（包括其规模、区域等）通过不同的环节与流转方式进行。由于笔者认为运作边界和技术边界存在交叉之处，因此，本文着重就技术边界、业务边界和市场边界进行分析。据此，尽管电信、广电和出版三大产业提供的产品都可划归为信息产品或服务，但由于它们所提供的具体的产品和服务、使用的技术、市场领域等有很大差异，存在明显的技术边界、业务边界、运作边界和市场边界。因此，像其他产业部门一样，1990年代之前，它们在产业分类上通常被区分为电信业、广电业（广播电视业）和出版业三大类。

就技术边界而言，电信、广电、出版三大产业的分立集中表现在信息传送平台、信息接收终端的差异性。在信息传送平台方面，这三个产业拥有各自独立的传递信息产品或服务的网络平台。如电信业的电信网、广电业的广播电视网、出版业的有形分发网。在信息接收终端方面，这三个产业提供信息产品的终端设备均为专用设备，用户只能使用特定的设备接收特定的信息。例如，接收双向语音信息需要使用电话机；接收单向声音和图像需要分别使用收音机和电视机；接收单向的文字信息需要文本资料。尽管信息产品和传送网络会存在交叉现象，如传送双向文件和数据既可通过电信业的电信网，也可通过出版业的有形分发网，但从总体上来看，不同的信息产品与其传输网络和接收终端基本上存在一一对应关系。

就业务边界而言，电信、广电、出版三大产业的分立表现在分别提供不同的产品或服务。电信业提供的是点对点的信息传递，通常指电话、电报、传真等，信息在特定用户——发送方与接收方之间进行相互交换；广播电视业提供的是声音、图像等信息服务；出版业提供的是书、报、刊、CD等产品。这些信息产品或服务针对的是不同用户的不同需求，不具有替代性。

就市场边界而言，传统独立性媒介产业之间往往是一种纵向一体化的市场结构，有各自分割的市场领地。[2]电信、广电、出版三大产业各自在市场中相对独立，它们之间不存在直接的竞争关系。

二、数字环境下电信、广电、出版三大产业融合的成因1.电信、广电、出版三大产业融合的内部条件

早在1978年，美国麻省理工学院媒体实验室的尼葛洛教授就用三个圆圈来描述计算机、印刷和广播电视三者的技术边界，认为三个圆圈的相交处将会成为发展最快、创新最多的领域。随着产业融合发生的领域不断扩大，学术界关于产业融合的研究及其概念的界定也在不断发展。进入20世纪后，哈佛大学的欧丁格和法国作家罗尔与敏斯试图用创造的新词Compunctions和Telemetriqu来反映数字融合的发展趋势。[3]欧洲委员会绿皮书、美国学者Yoffie、日本经济学家植草益以及中国学者周振华、马健等[4-7]都对产业融合做出了不同的定义。无论怎样定义，产业融合都是对产业分立的否定，标志着原有固定化产业边界（技术边界、业务边界、市场边界）的模糊甚至消失，以及技术融合、业务融合与市场融合的实现。

（1）技术融合是产业融合的前提条件。技术是产业融合的内在驱动力。没有技术的迅速发展，就不会出现技术融合，而没有技术融合，产业融合也就无从谈起。19世纪中期到20世纪中期，在信息领域主要采用的是模拟技术。随着信息技术的不断发展，1990年代后期，数字技术与电子计算机相伴相生，它借助一定的设备将各种信息（图、文、声、像等）转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原，使媒介传输的信息产品或服务融合为一种传输方式，并导致在线报刊、在线视频等数字产品的大量涌现。此外，网络技术尤其是IP技术，以一种共同的地址界定方式和开放而非独家专用的标准，不仅将计算机联在一起，并采用分散式结构处理多媒体，而且使不同网络之间只需增加网络智能即可相联通，独立的各种网络联网时不需要进行复杂的信息交换。[8]随着IP 技术的发展，以IP 协议为基础的网络（互联网）正成为各种环境中的主流网络方式。

在信息化时代，信息传播技术在电信业、广电业、出版业之间扩散并广泛渗透，为这三大产业的融合提供了一个平台。此外，信息接收终端也不断趋于融合。例如，近些年随着手机功能的不断完善，手机已成为人们获取信息的重要阅读终端，人们可以通过手机上网、读书、看报、看电视……可见，信息化使电信、广电、出版三大产业之间有了共同的技术基础，原有的技术边界正在被打破。

（2）业务融合与技术融合是相关联的。打破技术壁垒，实现技术融合后，原有的核心技能和知识基础、产品生产流程、业务结构等都会受到不同程度的影响。在产业分立阶段，电信、广电、出版三大产业所经营的业务范围各不相同，但随着技术融合的不断推进，三大产业间的业务融合也进一步扩大。如手机增值业务使得手机电视、手机阅读等产品出现。与此相对应的服务融合同样使信息传播的方式及内容的选择具有了可替代性，为用户的生活方式和工作方式带来了很大程度的便利。

（3）市场融合是技术融合与业务融合的最终结果。业务融合后，电信、广电、出版三大产业间的业务联系日渐紧密，从而能为社会提供替代性很强的信息产品或服务。在共同的技术基础上，使用同一接收终端设备的用户由一种产品的消费者变成了多种产品的消费者，消费者趋向统一，进而导致消费市场趋向统一。产品融合后，原来呈线性的市场结构相互交叉，呈复杂的网状结构，并出现相互竞争-合作的关系。因此，市场融合只有做到技术与业务的融合，才能占有更大的市场份额。同时，技术融合和业务融合应以市场融合为导向，才能创造出新的产品或服务来满足更多的市场需求。

2.电信、广电、出版三大产业融合的外部原因

我们在讨论技术、业务、市场融合的同时，不能忽视相关产业政策的变化对产业融合的影响。制度就是产业融合的外部推动力。

由于我国电信和广电所属部门不同、体制不同、追求的效益也不同，一直以来，国家对电信、广电控制严格，严禁二者之间出现任何业务上的融合。但随着信息技术的发展，国家对电信、广电之间产业融合的政策逐步进行了调整。2008 年，在[2008]1号文中明确提出推进“三网融合”，要“在确保广播电视安全传输的前提下，建立和完善适应‘三网融合’发展要求的运营服务机制。鼓励广播电视机构利用国家公用通信网和广播电视网等信息网络提供数字电视服务和增值电信业务。在符合国家有关投融资政策的前提下，支持包括国有电信企业在内的国有资本参与数字电视接入网络建设和电视接收端数字化改造”[9]。国家广电总局在2009 年4 月14 日的《电子信息产业调整和振兴规划》中要求，“落实数字电视产业政策，推进“三网融合”[10]。2009 年5 月25 日，国发[2009]26 号文明确指出：“落实国家相关规定，实现广电和电信企业的双向进入，推动‘三网融合’取得实质性进展（工业和信息化部、广电总局、发改委、财政部负责）。”[11]国家对电信、广电等产业融合的相关政策贯穿始终，这对电信、广电、出版三大产业的融合产生了积极的推动作用。

三、数字环境下电信、广电、出版三大产业融合发展趋势在数字环境下，电信业、广电业和出版业之间相互渗透、融合，利用新的生产模式，产生新的信息产品，从而形成三大产业逐渐融合的发展趋势。

1.电信业的新发展

（1）电信业中的手机阅读发展势头良好。通过技术融合，网络运营商、软件开发商和电信公司不断渗透到出版行业中，其最直接的结果就是网络出版物和手机出版物的出现。作为便携式手持终端，手机是最被看好的新媒体。2008年底，中国移动在杭州建立了阅读基地，该基地意在依托中国移动的用户规模，集中各方资源来推广新的图书发行模式，推进G3电子阅读器的开发和推广。截至目前，与中国移动手机阅读基地开展战略合作的共有中国作家协会、中国出版集团等79家单位，入库图书30万册。[13]数据显示，2011年此举带来中国移动手机阅读信息费收入15亿元。[13]同样，中国联通“沃阅读”也有很好的发展，2011年访问量接近40亿次，与多家出版集团和内容提供商合作引入图书15万册。[14]

随着手机用户数量的激增及其自身功能的不断完善，手机逐渐成为人们获取信息的主要阅读终端，人们通过手机上网、读书、看报、娱乐等。因此，手机报、手机出版物的发展势头迅猛，其前景被多家出版机构看好。《扬州晚报》《新华日报》《扬子晚报》《上海日报》等纷纷推出了手机报业务。

（2）电信业正以3G技术为依托，全面开发3G业务。新一代通讯技术的发展，使电信、广电、出版三大产业在技术融合的基础上实现了产业融合。3G（第三代通讯技术），是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。[15]与2G相比较，其传输声音、数据的速度极大提高。未来的3G不仅能提供手机办公、视频通话、手机电视、手机网游等服务，还将和社区网站相结合，目前流行的微信、微博等已采取了此应用。

2.广电业的新发展

（1）广播电视数字化。我国广播电视事业发展迅猛，新技术使有线电视网络从原来的传输模拟节目向数字化业务领域扩展。广播电视数字化使电视机变成一个集公共传播、信息服务、文化娱乐、交流互动等多功能于一身的信息接收终端，可以向电信业和互联网领域提供具有可替代性的数字产品，实现业务融合。2004—2008年，全国有线数字电视用户数分别为97万、397万、1 266万、2 686万、4 528万户，增长势头明显。[16]截至2009年3月，全国已经有229个城市进行了数字化整体转换，其中106个城市已经完成转换，广西、宁夏等地基本实现数字化，北京、天津、青海、海南、贵州、吉林等地的城市有线数字电视用户比例超过了50%。[16]电视节目数字化制作取得突破性进展。

（2）大媒体集团渐成规模。基于技术融合与业务融合，电信业、广电业、出版业之间出现融合，它们之间打破了原有的产业分工的限制，实现了资源在大范围内的合理配置和有效利用。在产业重组、融合过程中，信息产业之间的联盟不仅是实现产业融合的一种有效形式，同时还可以使企业做大做强。2001年12月6日，中国最大的传媒集团——中国广播影视集团正式挂牌成立。中国广播影视集团整合了中央级广播电视、电影及广电网络公司的资源和力量，如中央电视台、中央人民广播电台、中国国际广播电台、中国电影集团公司等，成为综合性传媒集团，经营广播、电视、电影、传输网络、互联网站、报刊出版、影视艺术、科技开发、广告经营等业务，这使我国传媒集团跨行业整合成为可能。而在国际上，美国在线时代华纳公司、维旺迪环球公司、迪士尼公司、维亚康姆公司、贝塔斯曼公司等纷纷进军电影和出版业，形成横跨出版业、影视业的大媒体集团。

3.出版业的新发展

（1）出版业正积极拓展数字出版领域。信息技术、数字技术的发展，使内容——出版产品的重要组成因素——在担任传统出版的重要投入要素这一角色的同时，成为新兴出版物的生产要素。它们通过技术融合，实现影视书刊互动、报网互动，逐渐形成电信、广电、出版三大产业融合态势。网络运营商、技术提供商、电信运营商通过技术渗透到传统出版业中，通过开发电子书、网络出版物、手机出版物等新产品，改变传统出版物的内容和形式。一些硬件厂商，如汉王科技，通过研发“汉王阅读器”创造出新的阅读方式，人们可以通过电子阅读器直接在电子书上进行批注、修改和编辑。随着科技的进一步发展，发光电子书、可以卷起来的电子书相继出现，带给人们真实阅读的感觉。同时，一些数字出版企业，如龙源期刊、万方数据、中国知网、中文在线、盛大文学等，将大量的学术论文、文学作品、个人原创作品放到互联网上供人们下载阅读并广泛传播。除了这些新兴的数字出版企业外，传统出版社也积极向数字出版领域迈进。如中国大百科全书出版社自1993年开始研发《中国大百科全书》光盘版，截至2011年已出版了10多个版本；2011年出版了《中国大百科全书数据库》，开发了手机版的《中国大百科全书》；同时，与iPad合作的“掌上百科”也在积极研发过程中。再如，被誉为“工具书的王国”的商务印书馆开发的“商务印书馆·精品工具书数据库”，将传统的内容与现代化的数字技术完美结合，打造出我国首个权威性的工具书查检学习数字平台。这就逐渐打破了出版业和电信业、广电业的技术边界，实现了技术融合，为产业融合提供了前提条件。

（2）出版业正在颠覆传统图书出版产业的业务模式、业务流程和营销方式。为了应对出版业与其他产业的融合，它们进一步打破原有的业务边界，实现业务融合。传统出版社纷纷利用信息技术建立新的图书宣传和发行渠道。如利用网上书店、专业性的团购网站进行图书销售，解决了物流配送和库存问题；还通过网上书店中各类图书的销售排行榜、书评等影响读者的消费选择；利用微博对图书信息进行，开展作者与读者、出版社与读者之间的线上线下活动，开创一种新的媒体营销模式。此外，产业融合还减少了许多中间环节，节约了运营成本。据《纽约时报》报道，亚马逊开始和作者直接签约，并准备向他们开放部分后台数据。这样，过去是作者—经纪人—出版社—亚马逊—读者的产业链条，缩短为作者—亚马逊—读者。

（3）出版业积极利用新技术打造全媒体出版。电信、广电、出版三大产业的融合标志着全媒体出版时代的来临。全媒体出版，又称作“复合出版”或“跨媒体出版”，中文在线董事长兼总裁童之磊先生认为：“全媒体出版就是同一种内容通过多种媒体同步出版。包括纸质媒体，也包括互联网、手机、阅读器。”[12]这样，一方面将图书以传统方式进行纸质出版，另一方面以数字出版的方式将图书进行出版。在全媒体出版时代，传统出版、数字出版、影视传播实现产品服务一体化，2008年，冯小刚的影视作品《非诚勿扰》就是全媒体出版的首次尝试。

随着科技的发展，MPR出版物（多媒体印刷读物）成为全媒体出版的新成员。MPR是一种专有创新技术，它将二维条码编码解码技术、微距数码摄像技术、语音压缩及播放技术和现代出版印刷技术进行了整合，是集纸质印刷出版、音像出版、电子出版、网络出版为一体的全媒体出版，使用这种技术可以实现读者闻听看读的同步进行。目前MPR技术拥有方深圳天朗时代公司已推出多种应用成果，包括MPR版本的《诗经》《楚辞》，与书法家合作的MPR书法、国画作品，以及可以消除阅读障碍的MPR盲人读物等。

四、结语

信息产业的融合过程是一个全方位的动态过程，需要实现技术融合、业务融合及市场融合，它摧毁了传统产业经济运行的基础，呈现出一种新的产业经济形态。随着信息技术的发展和相关产业政策的不断调整，电信业、广电业、出版业之间的产业融合会迸发出更大的生命力，为经济增长注入新的活力。而在产业融合的过程中，电信、广电、出版三大产业也将会加强资源整合的力度，充分利用自身的优势资源在新一轮产业经济的发展中崭露头角。

[参考文献]

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[3]汤文仙.技术融合的理论内涵研究[J].科学管理研究，2006（4）：31.

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[5]刘宇青.对旅游产业发展融合化的认识[J].商场现代化，2009（25）：124.

[6]周振华.信息化与产业融合[M].上海：三联书店，2003.

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[8]许道友.信息通讯产业融合下的产业边界和市场结构分析[J].科技和产业，2007（9）：11.

[9]国家广播电影电视总局.国务院办公厅转发发展改革委等部门关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知（[2008]1 号）[DB/OL].（2008-01-18）[2012-08-26]..

[10]国家广播电影电视总局.电子信息产业调整和振兴规划[DB/OL].（2009-04-15）[2012-08-26]..

[13]网易.中国移动阅读信息费收入去年达15亿元[EB/OL].（2012-04-06）[2012-08-26]..

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中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0167-03

当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的，若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展，当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此，要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师，除了需要掌握本专业的课程知识以外，也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识，比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性，并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。

一、光纤通信技术简介

1960年，美国人梅曼（Maiman）发明了第一台红宝石激光器[1]，给光通信带来了新的希望。和普通光相比，激光具有波谱宽度窄，方向性极好，亮度极高，以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光，它的特性和无线电波相似，是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出现，并投入实际应用。激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。

1966年，英籍华裔学者高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤（Optical Fiber）进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中，波长为1.55μm的光纤损耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年，作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时（约11.4年），外推寿命达到100万小时，完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步，使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中，光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。

由于在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4]，因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点。综上所述，可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位，因此，光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5]，也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

二、光纤通信课程教学研究

（一）光纤通信课程的理论教学

电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容，它们分别是：第一部分，光纤技术的基础；第二部分，光纤通信器件技术基础；第三部分，光纤通信系统和网络；第四部分，光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进，逐渐深入。理论学时总共32学时。

第一部分，光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识，比如：电信技术的发展，光通信的必要性及技术基础，光纤通信技术的历史、现状与未来。此处，可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程，并附带介绍微波通信的发展里程，然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点，让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象，重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中，光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性，这是该部分的重点知识。总之，笔者认为，第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的，不宜讲得深奥，而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理，使学生易于接受，才能提高学生对这门课程的兴趣，从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。

第二部分，光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件，这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件，学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括：基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等；光学滤波器的内容包括Fabry-Perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、Mach-Zender型滤波器、光纤光栅等；光纤放大器的内容包括：掺饵光纤放大器（EDFA）、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括：普通的半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）、FP型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器（OSA）、PN结光电二极管、PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件，讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等，应结合动画或者视频讲解，甚至如果有条件的话，可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解，比如光纤活动连接器、LD、LED、光纤光栅、PIN光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。

第三部分，光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分，包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中，光纤传输系统的内容包含：光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含：通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统（PDH）、同步数字系统（SDH）、异步传输模式（ATM）、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含：通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术（WDM、OTDM、OCDMA和分组交换技术）、无源光网络（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光传送网（G.709OTN）、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术，讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等，应尽量使用PPT的图片、动画进行讲解，PPT上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。

第四部分，光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器，在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备，是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括：光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计（OTDR）的使用；光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中，重点讲解光功率计、OTDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。

（二）光纤通信课程的实验教学

对于电子信息工程本科专业而言，毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才，而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计，因此，笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而，笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时，理论教学学时为32学时，7个实验的教学学时为16学r。

根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验，认为具体的实验课程设置如下。

1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理，熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。

2.光时域反射计（OTDR）测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法，学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。

3.光波分复用（WDM）系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率，了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。

4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图，并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础，根据眼图测量数字通信系统性能的原理；学习通过数字示波器调试、观测眼图；掌握判别眼图质量的指标；熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。

5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程，了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理；了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。

6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数；利用PC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统；了解光环行器的工作原理和主要功能；了解光环行器性能参数的测试原理；了解光纤光栅的光谱特性；学习PC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。

7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数；利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。

通过以上实验课程，能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识，而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性，为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。

三、结束语

光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位，电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言，除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外，了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析，讨论了该门课程与该专业的内在联系，分析其重要性，并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验，提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。

参考文献：

[1]高D.激光技术应用现状与分析[J].物理通报，2007，（11）：50-52.

[2]龙泉.光通信发展的回顾与展望电信网技术[J].2008，（2）：30-32.

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作者简介：彭光含（1973-），男，湖南洞口人，湖南文理学院物理与电子科学学院，副教授。（湖南常德415000）

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）10-0050-02

质量工程建设是教育部为实现加快我国高等教育建设和发展，提高我国高等教育水平所采取的重要举措；而精品课程建设是高等学校质量工程建设和教学改革的重要内容之一，是提高教学质量的基础。精品课程建设的标准是“一流教师队伍，一流教学内容，一流教学方法，一流教材，一流教学管理”。[1，2]这就要求在师资队伍建设、教学内容和方法、教学过程管理模式等诸多方面尝试课程教学改革和实践模式的创新。传统的教学模式是以教师传授书本知识的课堂为中心的单一教学模式，课堂教学缺乏灵性与活力。由于电子信息类专业课程的严谨性和逻辑性，课堂教学显得犹为沉闷。因此，电子信息类本科专业课程的教学改革和教学模式的创新，已成为各个高校急需解决的重要课题。湖南文理学院作为地方本科院校，电子信息类专业办学历史较短，在开办电子信息科学与技术专业时主要参照国内重点大学来制订自己的方案。由于学校实验室条件、师资力量、生源等诸多方面的差异，在学生培养过程中不可避免地遇到了许多困难和疑惑。经过10余年的教学实践，该专业的办学思想与理念有了比较成熟的想法和特色。湖南文理学院为加强课程建设，全面打造特色专业，把2011年定为“课程建设年”。2011年，湖南文理学院物电学院在课程体系改革、教学内容、教学方法与理念等方面对电子信息科学与技术专业进行了全面打造和升级，取得了丰富的成果。

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。

四、结束语

通过对电子信息专业本科课程教学改革与创新模式的研究与实践，教学质量与教学效果明显提高；学生实际动手能力和创新意识明显加强；学生获得省教育厅和学校的各种立项明显增多；学生发表的科研论文、国家专利、以及学校和省级以上电子竞赛获奖数明显增多；学生专业基础知识和自主学习能力明显增强，考上研究生的比例稳步上升。电子信息本科课程建设是一个动态变化的过程，这个过程需要不断地对课程体系和教学进行改革和创新，这样才能使本学科充满活力与生机。笔者也将继续努力，通过对电子信息专业课程体系的结构特点与教育规律探索，凝练学校电子信息专业特色方向――光电信息方向，培育核心竞争力的学科方向，提高教育教学质量，培养更多更好的实践与创新能力强的高素质人才。

参考文献：

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[8]裴留庆,姚力,孟丽艳.电子信息类专业课程体系结构的一种框架[J].

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随着现代信息技术的迅速发展，地铁通信传输系统的设计方案逐渐优化，突破传统的通信传输系统局限性，具有更加突出的便捷性和高速型。地铁的通信传输系统直接关系到整个地铁是否能够正常运行，随着地铁在全国范围内大中型城市的普及，对于通信传输系统的要求也逐渐提高，作为一种便捷高速的城市通信工具，地铁的通信传输系统需要更加符合其运行特征的设计方案，充分发挥优势，带来更为广泛的社会效益和经济效益。

一、地铁通信传输系统的现状分析

地铁作为一种新型的城市交通运输工具，在我国的运行时间并不长。随着城市

生活的质量提高，对交通运输的要求也提高，在先进的信息通信技术和科学技术的支持下，地铁具有非常广阔的发展和运用空间，因而对于地铁通信技术方案的研究也越来越重要。传统的地铁通信技术是在光纤传输子系统、泄露电缆传输子系统和无线集群通信子系统的综合运行下，结合中继器、程控电话子系统及路站监控子系统等结构而形成的具有高度的指挥和管理性能的运营结构。

地铁的通信传输系统是通过调度员统一信息，然后经过控制中心及无线移动交换机将发出的信号传送到集群基站，随后，集群基站将受到的信息指令通过光缆的形式传送到车站的中继器，并将其信号扩大，通过全线泄露电缆辐射到各个信息管理处，将信息有效的传送之后，列车值班人员和司机将能在有效的时间内受到调度员发出的信息，并按照其要求进行操作。而地铁通信中的信息回馈，则是通过相反的路径实现，通过值班人员或者手持台持有者将信息发出，通过泄露电缆进行接收，并及时将信息传送到中继器，信号放大之后，通过光合路器和光电转换设备进行信息接收，最后信息通过光缆传送回基站，再由控制中心将其传送给调度员。通过这种通信传输系统的建立，调度员和值班人员能够有效的互通信息，但是，随着现代技术的不断发展，公众对地铁通信传输技术的要求越来越高，在安全意识逐渐提高的前提下，强化公众无线和移动通信系统的认知是现代地铁通信技术需要加强的技术研究。现代地铁运营对于通信传输系统的建设有了更高的要求，对于信息的传递速度和稳定性提出了新的要求。

二、地铁通信传输系统的方案设计与分析

随着现代通信技术的不断发展，对于地铁的运营状况的深入了解，促进了通信传输技术的进一步升级，针对不同情况的地铁运营状况，采取不同的通信传输系统方案。总的来说，现代地铁通信传输系统方案根据其传输特点分为综合型、开放式、弹性式和异步式等几种设计方案。

第一，综合式地铁通信传输系统

综合式传输系统是一种综合业务式的信息传输形式，即SDH传输技术，是从二十世纪九十年代开始进行商用的同步数字传输。SDH传输技术具有比较稳定的可靠性和通用性，属于比较基础的现代电信网络传输形式，也是地铁通信传输的基础，比较广泛的运用于铁路、公路、电信网、石油和电力等领域。作为一种比较标准化和智能化的现代网络体系，SDH选用了统一的数据传输接口，通过多种兼容设备的链接，可以事先全网范围内的高度统一协调和管理操作，保障了信息通信业务的有效调度，且具有较高的网络自愈能力，能够提高对于网络资源的利用程度。综合业务传输通信系统根据电时分复用的方式来实现光纤通讯，不断的提高了传输速度，当前40Gbit/s的传输速度已经广泛的运用在商业中，在地铁的信息传输中得到了更高的速率实现，因而在地铁运营当中，可以有效的促进综合业务的实现，提高了地铁中媒体业务及宽带业务的广泛运用。

第二，开放式的通信传输系统方案

开放式的通信传输系统，即OTN传输系统，是在西门子研究的分复用技术基础上实现的，利用双光纤和双向的通道环路实现通信系统的网络拓扑结构，并以光纤链路为网络节点实现互联，形成反向循环的环路光纤结构。通过开放式的通信传输系统，将同一个环网上的信息实现数据帧的不断传递，实现结构中各节点的通信数据得到有效的传送。在开放式的通信结构中，以顺时针传输数据环为主环，而逆时针的数据传输环则是次环。一般情况下，地铁的信息数据都是通过主环传送，次环为备用，并对主环数据传输进行监督和控制，根据信息传输的实际情况，在必要的时候代替主环传输，从而保障信息不中断。因而主环和次环共同形成的双环网结构，保障了地铁在数据传输过程中信息的有效传输，保障每个节点都能正常的收集信息和发送信息。

第三，弹性式的通信传输方案

弹性式分组环通信传输技术，即RPR传输技术，是在IP为业务核心的基础上设计的适应网络需要的地铁通信传输系统方案，支持传统业务的同时，有利于互联和管理。弹性分组环技术是在环状的拓扑结构基础上，在每个分组环中配备同一逻辑的节点，实现节点的二层转换，通过发送时钟分组信和和晶振时钟信号，实现最高优先级别的通信传输方式，并对多余部分进行及时的悲愤，保障通信网络的统一同步。并且弹性式的系统方案的另一个优势是在分组环路中，保障了多个节点在系统中的同时传输，且相互之间没有影响。

第四，异步式通信传输系统方案

异步通信传输系统，即ATM技术系统，在以宽带综合业务的数字网实现为核心技术的现代通信传输系统，通过多种电路仿真和数据承载，有效的将图像和声音进行数据传送，在宽带传输技术的基础上，实现各种信息的接入和交换。这种传输系统的突出优势表现在能够实现异步分复数据传输，在标准化的链接方式基础上，保障其它通信传输系统的连接，并有效的实现统计复用，灵活的进行用户宽带分配，实现虚拟电路的网络连接。同样，异步通信传输系统方案也支持多媒体的应用，具有较高的网络可靠性。

结语：综上所述，地铁通信传输技术随着信息技术的不断改革而有了多样化的发展，在不同的城市交通运输需求下，利用不同特征的信息通信传输方案可以有效的加强地铁运营效率。随着研究的不断深入，运用于地铁交通的通信传输系统也不断完善，提高了数据业务，加强了网络传输的可靠性和稳定性。今后，在现代技术的不断发展下，地铁的通信传输系统将有更大的发展，地铁运营商根据其运营特点，结合自身发展实际，可以选择最优方案。

参考文献