光电信息工程论文大全11篇

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篇（1）

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.

篇（2）

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.

篇（3）

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.

篇（4）

中图分类号：TP399文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)22-5393-03

Application of Network Optimization Methods to the Course of Optical Fiber Cable Line Design

LIU Feng-qing1, KANG Wen-jun1, MA Ding2

(1. College of Optoelectronic engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210046, China; 2. School of Electronics and Information Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)

Abstract: Optical fiber cable line design is an important part of the course of optical fiber technology and its application. The feasibility of introducing computer assisted instruction into optical fiber cable line design course is presented. Combining with the course contents, optimization design methods are given for shortest cable path routing and physical topology design of optical fiber cable networks. Two examples are given. The application of optimization design to optical fiber cable line design arouses students’interest, and help students understand how optical fiber cable line design is implemented. It also improves the teaching quality and efficiency.

Key words: optical fiber cable Line design; optimization design methods; computer assisted instruction

21世纪是信息科学与技术高速发展的时代，而光纤是信息获取和大容量信息传输的重要媒介，由于光纤媒质所具有的传输带宽大、传输损耗低等特点，使光纤通信技术在信息网络建设中始终占据着主导地位，并承载着信息网络中80%以上的信息流量。在光纤对信息的实际传输过程中，通常采用光纤成缆的方式进行传输，以实现对光纤的保护、便于施工和提高线路的传输容量。为了构建光纤传输网络，需要对光缆进行线路设计，光缆的线路设计（光缆路由）是光纤在通信网络和未来光纤传感网络中应用的一个必不可少和非常重要的内容[1]。

在“光电信息工程”、“光信息科学与技术”和“电子科学与技术”等专业中，光纤技术及应用课程是很重要的专业基础和专业特色课程。而光缆线路设计是光纤技术与应用课程的重要内容。在教学过程中，我们在光缆的线路设计中结合优化设计方法，以实际案例来讲解光缆的线路设计。案例教学是教学相长的有效模式，它能够激发教师转变教学理念，探索教学内容与教学方法的改革与创新，也能够激发学生浓厚的兴趣，不断地汲取营养和探索研究[2]。在实际教学中，我们也发现，采用网络优化设计的方法为示例网络进行光缆自动路由，对光缆网络寻找最优物理拓扑能极大地引起学生的兴趣，使学生对光缆线路设计的相关内容理解得更加透彻。为此，我们尝试在课程中引入网络优化设计方法进行计算机辅助教学，采用线性规划方法写出寻找光缆最短路由和对光缆拓扑进行规划设计的线性表达式，并采用线性规划软件Lingo求解。这种方法强调了寻找实际问题的解决方案，有利于培养学生分析和解决问题的能力，提高教学的质量和效率。

1光缆线路设计课程教学分析

本课程的教学对象是光电信息工程、光信息科学与技术和电子科学与技术专业的大四学生，已经学了较多的专业基础课，此时在学习态度上缺乏主动性和积极性，对课程的学习上喜欢死记硬背，以通过考试为目标。同时又面临着毕业找工作，迫切需求在工作中能实际应用的知识和技能，鉴于我校每年都有相当一部分毕业学生进入运营商和邮电规划设计院，对网络规划和优化设计技术比较感兴趣，因此在光缆线路设计的课程教学中采用网络优化设计具体案例的方法来进行辅助教学。

光缆线路设计的教学基本要求是了解光缆线路工程设计的原则和内容，理解线路设计和传输设计的方法；难点是光缆的线路设计；对难点的解决办法是多举实例，通过网络优化设计方法对具体实例的求解加深学生对知识点的理解，培养学生分析和解决问题的能力。

2利用优化设计方法进行光缆线路设计辅助教学的实例

这里以光缆最短路由和光缆网络的物理规划为例，说明如何采用优化设计方法，对光缆线路设计进行辅助教学。

2.1光缆最短路由

光缆有三种敷设方式：直埋、管道和架空。光缆线路路由的载体是地井管道架杆等基础资源，光缆线路设计的一项内容是为光缆在地井管道架杆上的布放设计出一条最优化（最短）的路由[3]。为实现光缆的自动路由，首先需要将光缆网络拓扑抽象化，建立网络优化模型，然后提出合适的优化算法进行计算。为此把管线网络看成一个无向图，地井架杆在图中视为无差别节点，而直埋路段、管段或杆路段视为链路，即图中的边，边的权值为对应设施的长度。

常见求最短路径的方法有Dijkstra和Floyd算法，这些算法求解速度快，但对实现者要求较高，要求具有较强的算法设计和编程能力，能对数据存储和算法进行较好的掌控。这里我们采用线性规划算法，提出优化目标和约束条件后，采用优化软件的模型编程语言进行描述，最后由优化软件直接求解，对设计者要求较低，且掌握这一方法后易应用于其它优化问题。

光缆最短路由的线性规划公式如下：

3结束语

通过光缆最短路由和光缆网络的物理规划这两个应用可知，把优化设计方法应用到光缆线路设计的课程教学中，能够直观形象地讲述光缆线路设计，激起学生的学习兴趣，使学生更容易领会教学内容，掌握教学难点和网络优化设计的方法。这种采用案例，强调实际问题解决方法的教学，将提高学生分析和解决问题的能力，从而培养具有综合素质和能力的信息人才，特别是复合型、具有创新思想和创新能力，能将理论和实际相结合的信息人才。

参考文献

[1]胡先志,邹林森,刘有信.光缆及工程应用[M].北京:人民邮电出版社,1998.239-247.

篇（5）

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。

篇（6）

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：

[1]周孟然,刘淮霞,杨岸,等.以电路理论精品课程建设推动电气信息类教学改革[J].安徽理工大学学报(社会科学版),2008,(1):78-80.

[2]董兴法,仲嘉霖,付保川,等.电子类专业培养模式的探讨与实现[J].电气电子教学学报,2004,(1):20-22.

[3]周萍,刘锦高.构建新的电子信息科学与技术本科专业培养计划与课程体系[J].高等理科教育,2004,(1):81-85.

[4]许福永.关于电子信息科学与技术专业课程体系结构的建议[J].高等理科教育,1999,(2):71-74.

[5]刘蓉,李欣,侯宏录.电子类专业本科课程体系优化设计的探索[J].科技信息,2010,(21):556.

[6]熊幸明,邓居祁,张文希.浅谈电子信息应用型人才的培养[J].长沙大学学报,2005,(2):67-80.

[7]李国彪.电子信息工程专业人才培养实践体系探讨[J].嘉应学院学报,2006,(3):30-33.

[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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【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0223-02

一、《光电子器件》双语课程的特点

科学技术的不断发展，让人类社会步入了信息量爆炸性增长的阶段。世界再也不是绕着圆形的地球在运转，人们将其描述为：“the world is flat”，即世界扁平化。信息传送不分昼夜，没有时差和地域的分别。面临这一特殊新时期，对于高科技工程领域而言，专业英语将是获得、掌握、利用这些信息、紧跟时展步伐的重要国际交流工具。当前，双语教学已经成为各大高校专业人才培养的关键，我国各高校根据自身情况开展双语教学课程具有重要意义[1-3]。

南京邮电大学长期以来一直高度重视双语教学在课程建设中的作用。在光学专业领域，先后开设了《应用光学》、《光电子学》和《光电子器件》等双语课程。其中，《光电子器件》双语课程作为光电信息工程专业的选修课程，旨于培养光电子科学与技术领域具有国际视野和竞争能力的科研与技术开发的后备人才。类似于其他工科类双语课程，该课程需要灵活地应用两种不同语言向学生传授知识理论，与学生进行交流和沟通，培养其双语信息的获取、处理、交流和创新能力。让学生掌握光电子技术专业理论知识的同时，了解该领域国际学术前沿，成为真正的创新型人才。此外，以小班为单位进行教学。不同于以往的大班授课模式，由于课堂规模的变化，对教师教学、课堂组织、课程考核等提出了新的要求，为培养创新型人才提供了一种新的方式。

二、《光电子器件》双语课程小班化教学的特殊性

新时期我国高等教育应用型人才的培养，应该以“综合素质”为方向，以应用为目标，以“能力”为主线和核心。不是培养只求一个职业饭碗、缺乏事业志向的人，而是培养具有知识、能力、观念，具有解决实际问题、应对实际工程问题的技术人才。和其他高等教育课程一样，《光电子器件》双语课程是一门应用型、实践性强的工程技术课程，强调理论联系实际，以培养光学工程领域应用型创新人才为目标，内容涉及光电子器件（如光源、光纤和光电探测器、光电调制器等器件）的工作原理和实际器件的设计与选型。部分内容需要紧跟技术发展前沿，体现最新技术的发展动态和现状。《光电子器件》双语课程采用小班化教学，由于其授课对象和课程安排的特殊性，为实现培养创新型人才的教学目标，需要在实际的教学实践中探索与研究有效的教学模式。

在大班双语教学课堂上，由于人数众多往往只采取一种教学策略：以教师为重的单向授课。采用一刀切的考核模式，教学空间的设置并不理想。由于双语课程语言使用的特殊性，学生的英语水平参差不齐，部分书面成绩优异的学生还存在口语表达能力方面的不足，授课过程被动接受将大大降低学生的学习效率，让其失去学习信心。此外，学生还存在团队合作能力不高、沟通能力较低、表达能力差、专业阅读量较少，解决实际问题的能力较差的不足。开展小班化教学的本质，并不仅仅体现在人数上。在学生较少的班级中，开展教育教学活动的教学内容、教学模式和评价方法都将产生全新变化，教育观念将更新，其关键在于促进每个学生的个性化发展。实施小班化教学，首先应树立：“学生为主导”的意识，即学生是教学的主体，处于教学活动的中心地位。主要体现于：学生有更多的时间与教师交流，得到教师的个别化教育，能充分享受教育的资源；其次，实施小班化教学，教师必须树立服务意识，需要根据每个学生的特点、需求，制定教学手段，创设和谐的教学意境，提高教学效率；最后，教师在小班化教学中的主导地位，主要体现于引导学生积极探索、有效地组织教学活动，例如准备课堂问题、组织课堂讨论、反馈学生问题等，培养学生知识探索的精神和学以致用的能力。小班教学中，师生交流的机会明显增多，学生最终的学习效率也将提高。

三、《光电子器件》双语教学小班化教学实施方法

以培养个性化创新型人才为目标，将小班化教学引入《光电子器件》双语课程，实施方法主要包括以下几个方面：

（1）教学活动中加入文献阅读、汇报，引入实际应用相结合的案例教学：前者是指教师布置专业英文文献阅读作业，学生在规定时间内完成阅读报告，并在课上用PPT向全班同学汇报阅读成果；后者旨于引导课后自主学习，多层次递进式教学，注重学用结合，发挥优秀学生的学习潜能，提高水平较弱学生的学习兴趣，教师积极给予学生鼓励。课上介绍实际应用案例，课后引导自主学习。例如：讲解光伏探测器在社会产业中的应用实例，让学生通过文献查阅、思考并总结如何提高电池效率以节约能源。这些实际问题需要应用光电子器件理论所学习到的相关知识去解决，使学生意识到，所学的知识与实际应用是紧密相连的，激发他们的学习兴趣。提出案例的伊始，并不在课堂上立即进行讲解，让学生课后思考。如激光器的封装需要考虑哪些因素？应采用什么结构？在下次课讨论时，学生的方法将丰富多彩，让其在掌握基本知识，学以致用的同时，了解了最新的光电子器件的发展现状。

（2）利用小班教学的优势，实施差异性教学：基于拓展性课题的研究性学习：安排拓展性课题，部分内容超出教学教材，由学生根据教学进度在不同周分组研究完成。让学生抽取题目，根据要求，完成资料搜索、整理、归纳总结知识点并完成报告。（目的：让学生在理解课堂教学内容的基础上展开课外的团队式探索学习、文献分析等活动，在扩充学生知识面的同时，强化其对所学理论知识的理解和应用。在传递知识的同时，通过安排探索性的学习任务培养学生科学严谨的思维习惯，为其将来的科学研究与工作打下良好基础）。如此方式安排难易不同的拓展性课题供学生选择，为优秀学生提供拓展思维、独立探索和发挥才能的机会；让水平弱一些的同学看到自身学习课程的收获。培养思考问题、解决问题的兴趣、提升主动学习的机会。根据学生差异、兴趣爱好和需求，进行同质或异质编组。同质：有利于教师重点辅导，使每个学生获得成功；异质：有利于同学互相帮助、合作互补，并且可在教案的制定上体现出不同分组和不同要求的特点。这种方式能够体现“以人为本”，“因材施教”的差异化培养理念，促进课程教学中的“教与学”、“教学和科研”的融合与相互促进。

（3）合理组织课堂的语言和内容安排：据情况合理搭配语言模式，根据不同学生的外语水平，在一个学期的不同阶段，合理搭配英语授课比例教学法，即每节课首先用英语复习上节课的内容，然后用中文讲授新课。注重活跃课堂气氛，进行师生同堂授课或者角色互换，体现教学民主、教学相长，营造温馨、愉快的氛围。许多研究都体现了师生互动、生生互动、学生―媒介―环境等多维互动对双语教学的重要性。

（4）重构《光电子器件》双语课程的考核模式：实现从注重知识点的考核向知识与能力并重考核的转变。例如，在掌握光电转换基本原理的基础上，要求学生通过文献阅读和课堂讨论，总结与思考，以撰写大论文的方式，递交基于理论知识获得的最新的关于光电子器件（如半导体激光器、光电导探测器等）的设计方案。安排课后作业采用英文题目，要求以英文形式完成，使学生学会使用一些简单句型来表达专业问题。课堂汇报则旨于提高学生独立思考及口语表达能力。教师结合课堂表现、课后作业、演讲汇报等内容进行综合考核，包括现场打分和汇报材料打分。以现场打分为主，包括汇报格式规范、思路清晰、表达流畅程度、对问题的分析应对能力、团队成员的协调能力等；在材料打分方面，主要为大作业报告及其演讲汇报材料的评判，主要评估对所选主题的理解是否透彻，是否抓住了问题的本质。是否具有创新性等。改进后的课程考核方式，将最终考核转变为过程考核占主导地位，体现学生的综合能力，发挥考试的真实体现价值。

（5）精选教材、丰富教学资源：采用难易适中的英文原版教材或原版教材搭配中文参考书的形式。选用原版教材的原因有原版教材内容更详尽，理论更系统更具前沿性，加快了国内与国际接轨教学。将教学过程分为课堂教学和课外学习网站，通过后者将每章的知识点、重点及难点提供给学生，让学生预习。在课堂上采用多维互动教学模式，系统针对性地进行知识点讲授，使学生在较短时间内掌握主要知识。最后，设计教学问卷，内容包括改课程的学习是否能提高英语水平、所选教材是否合适、授课方式是否合理、对授课内容（包括多媒体课件与板书等）是否满意、学生对老师的语言和专业知识是否肯定等。

四、总结

综上所述，双语教学是我国与国际接轨、教育改革发展的必然趋势。《光电子器件》双语课程作为一门培养工程技术领域国际化创新型人才的课程，需要充分考虑到班级学生的个体差异性，发挥小班教学在《光电子器件》课程教学中的优势，促进教育机会的平等，合作学习，保护学生的个性差异，增加师生互动和师生关系的融洽与和谐，增加学生学习的信心，成为创新型的个性化人才。

参考文献：

[1]张志颖，李忠，余丹.高校双语教学的问题与对策[J].黑龙江教育：高教研究与评估2012 （3）：27-28.

[2]龙国智.我国高校双语教学的现状评析[J].改革与开放，2011，2： 173-174.

[3]袁永锋，郭绍义，杨金林.工程材料课程开展双语教学的探讨[J].科教导刊，2014 （35）.

作者简介：

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(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。

篇（9）

作者简介：李锋（1970-），男，陕西商洛人，江苏科技大学电子信息学院，副教授；田雨波（1971-），男，满族，辽宁铁岭人，江苏科技大学电子信息学院，教授。（江苏 镇江 212003）

基金项目：本文系江苏省高校优势学科建设工程项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0099-02

作为社会信息化的支撑和依托，电子信息技术及相关产业迎来了高速发展的21世纪，并以前所未有的速度全方位地向社会的各个领域渗透。相应地，电子信息相关学科知识领域更新与增长越来越快，与其他学科之间的交叉与融合越来越紧密。伴随着学科发展方向不断分化、细化的同时，电子信息各学科、专业或方向之间的交叉基础知识更加多，专业界限越来越模糊。与此同时，市场经济对人才的需求呈现变化快、多元化的趋势。在这种形势下，实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养目标已成为高校教育教学改革的热点和共识。大类培养模式提倡按大类招生，实施厚基础、宽口径的通识教育，在此基础上进行分流培养，学生结合自身兴趣特点做出合理的选择。事实说明，大类培养利于提高办学效益，优化教学资源，促进学科之间的交叉和渗透，实现更广泛的通才教育，满足市场经济的发展及社会生活多元化对人才的需求。

一、开设“专业导论”课程的意义和目标

在大类培养模式下，学生在大一、大二期间主要是学习公共课和大类基础课，大三期间学习技术基础课和部分专业课，大四期间学习专业课程和接受综合实践训练。但是在专业人才培养实践中发现，尽管大类培养适应了学科专业发展趋势和市场需求，但要更好地发挥大类培养的优势，还必须加强大类学习到专业培养之间的衔接，否则将直接影响培养目标的实现。

1.开设“专业导论”课程的意义

在大类培养阶段，本科低年级学生对电子信息学科、专业缺乏整体认识，不了解自己的专业方向，不了解专业课程设置，不了解专业课程与基础通识课程的关系；在思想上准备不足，不知为何要学习这些课程，不知道这些课程对于专业学习和未来所从事的工作的作用，没有自己的专业目标和努力方向，缺少明晰的学业规划，甚至有不少高年级学生到了选择专业方向的时候对自己的专业都不甚了解。针对大学一、二年级学生展开的问卷调查及座谈会结果表明，在开设专业导论课程之前学生普遍存在迷茫情绪，找不到发展方向，不能心平气和、扎扎实实地学习，甚至出现了所谓“大一放松，大二打工，大三租房，大四求生”的情况。

大学阶段是青年人渴望自主成长的时期，抓好大类教育与专业教育的衔接可以缩短他们对大学生活的适应期，引导大学生做好学业规划，为实现培养目标、提升培养质量打下坚实的基础。“专业导论”作为专业启蒙课程，将学科专业教育、思想教育、就业教育等融为一体，旨在帮助学生认识就读的学科与专业，加深对所学专业的感情，激发学习本专业的兴趣和学习动力，掌握正确的学习方法，为后续课程做铺垫；同时引导学生做好学业规划，选择适合自己的发展方向。

2.“专业导论”课程的目标

在这种情况下，选择在第二学年下学期和第三学年的上学期开设“专业导论”课程——电子信息技术导论更加符合教学实际。该课程的目标是：介绍电子信息技术的基本概念、学科知识体系、技术发展历程、当前的技术状况及发展走向、前沿领域，激发学生学习专业课程的兴趣，激发部分学生对某些研究领域的兴趣；介绍本专业的专业培养目标、培养要求、专业特色、课程设置、进度安排、实践环节等；对学生进行学习方法指导，指导学生做好学涯规划和人生职业规划。

二、“专业导论”教学模式探索

由于“专业导论”课程的特殊性，为使该课程教学效果更加明显，应从课程安排、教学内容、任课教师、考核方式等方面入手，探索合适的教学模式。

1.课程安排

在大类培养机制下，大学一年级学生在专业方面接触的主要是大类基础课，对专业的认识比较肤浅，对于专业领域的知识理解能力非常有限。大学二年级开始，学生通过各种途径对专业的认识不断深化，了解专业的愿望也更加强烈。到了大学三年级，学生对自己所学专业的某个领域已经有了较为深入的了解，但还存在着一定的片面性和盲目性，不知道如何进行职业规划及选择自己的发展方向。因此，学校选择在大学二年级下学期初和大学三年级上学期初各开设16学时的“专业导论”课程。

2.教学内容

在大学二年级下学期初，针对即将进入专业学习的学生，着重介绍专业特色、专业课程及专业知识体系、实践环节；介绍电子信息技术的基本概念、专业技术发展历程、当前的技术状况及发展走向、前沿研究课题等；介绍电子信息产业的主要领域及与学科之间的关系，电子信息产业在国民经济中的重要地位，强调电子信息产业是国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业，让学生对自己所选专业产生认同感，激发学习专业课程的兴趣。

在大学三年级上学期，分若干模块介绍信息科学的各个学科各分支的研究内容及发展动态，如：电磁场与无线技术模块，通信技术与通信网模块，计算机技术、互联网技术与信息安全模块，微电子、集成电路及其应用模块，控制科学与工程模块，数字信号处理、图像、语音处理模块，光电信息技术等。介绍各模块所涉及的知识领域基本框架，与其他学科之间的关系等，使学生初步体会信息科学所涉及的领域范畴，相关的基础理论、基本技术和方法，达到拓展学生视野、激发学习兴趣的目的。

3.任课教师安排

为达到预期教学效果，采用课程教学小组的形式安排任课教师。小组长为课程的总负责教师，由主管教学的副院长或系主任担任，小组成员为专业骨干教师，根据每个教师的专长负责不同的模块。小组长负责介绍课程总体概况，包括主要学科领域、技术、产业、前沿课题等，突出介绍电子信息产业的战略性、基础性、先导性作用；其他任课教师分别向学生介绍各模块的基本理论、技术及发展动态等。课程教学小组经常针对专业导论课进行教学经验、教学内容、方式、方法及教学效果等方面的交流、探讨和研究。

4.课程考核

课程考核由课程组长负责，采用作业小论文+课程大论文的形式。每位教师根据自己负责的模块拟出若干题目让学生选择，最后课程组长综合各任课教师的评分给出本课程的总成绩。

作业小论文：若干题目自选，如电子信息技术可分为哪些产业，电子信息技术与国民经济及工业信息化之间的关系，电子信息技术各个学科与产业之间的联系，感兴趣的产业或领域，某领域的发展现状，大学期间专业学习与能力培养之间的关系等。

课程大论文：要求学生在学习完专业导论的基础上，通过调研对大学的专业学习及今后的发展进行规划，形成课程学习报告。包括各自特长和爱好是什么，自己的学习习惯、喜欢的职业，该领域当前的社会需求是什么，本科阶段应培养的能力有哪些，大学剩下的时间准备做哪些事情，毕业后的发展规划是什么，准备采取哪些措施去实施你的计划等。

三、对“专业导论”课程教学效果的思考

通过学生座谈会和问卷等形式对本课程教学效果进行了调查，结果表明，在本课程之前，很多学生都存在对所学专业不了解、学习动力不足等问题。这部分学生不知道如何规划大学期间的专业学习，对学业生涯定位模糊，对基础课不重视。以电子信息工程专业为例，该专业2009级学生在开课之前认为自己了解该专业的仅占14.3%，了解一点的占50.8%，认为自己对专业学科领域及相关产业了解的仅占9.5%，认为自己有明确专业爱好的仅占8%左右，不少学生渴望对专业有更深入的了解。经过课程学习之后，有70%左右的学生对自己大学阶段学习及今后专业发展提出了较为明确的规划。教学座谈会反馈结果表明学生和学生管理部门也对该课程持肯定态度。

由于“专业导论”课程的开设时间较短，在教学过程中还存在不少问题，如教学形式较为单一、与工程实际联系偏少、部分学生对课程的重视程度不够、教学时间安排不尽合理等。为进一步提高教学效果，针对存在的问题提出以下建议：

1.课程时间安排

“专业导论”作为大类招生专业的专业先导课程，具有教育和引导的多重功能，在低年级开设更有利于学生尽早了解专业，建立对专业的认同感，并尽早确立今后继续深造所要涉及的发展方向，减少专业上迷茫、学习精力分散等情况的发生；在中高年级开设有利于学生深入了解学科不同分支，并结合自身爱好特长对学业和今后发展方向做出合理规划。因此建议将“专业导论”课程的两部分内容分别安排在低年级和中高年级开设。

2.改革教学内容

密切跟踪学科发展，充分发挥不同研究方向教师的优势，充分把握学科及其分支的发展动态，把本学科最新的发展情况介绍给学生，帮助学生从不同角度了解专业内容及发展方向，并适当结合学校特色，构建特色化的教学内容。

3.重视条件建设，注重多种教学方法相结合

条件建设是课程建设的重要保证。进一步加强该课程的建设，包括教材、多媒体课件的制作、网络教学环境的建设；积极利用实验室、企业等条件开展实践教学；努力实现专题教学、多媒体教学、网络教学、实践教学等有机结合。

四、结语

在大类培养体制下，电子信息类“专业导论”课程在整个专业的课程体系中具有承上启下的重要作用。加强“专业导论”课程的教学研究，不断改进教学模式，充分发挥其引领、规划和导向作用，指导学生认识专业、规划未来，对提高教学质量乃至专业人才培养质量都具有重要的实际意义。

参考文献：

[1]刘光明，于斐，周雅，等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索[J].高教论坛，2007.2（1）：37-39.

篇（10）

作者简介：龙青云（1982-），女，苗族，湖南绥宁人，广东石油化工学院信息学院，讲师；肖明（1968-），男，四川南部人，广东石油化工学院信息学院，高级实验师。（广东 茂名 525000）

中图分类号：G642.41  文献标识码：A  文章编号：1007-0079（2011）36-0186-02

一、“光纤通信原理”课引入研讨式教学法的必要性

“光纤通信原理”不仅是高等院校通信专业的核心课程，而且已经成为电子信息类专业的必修课或重要选修课。“光纤通信原理”涉及的知识面很宽，不仅基于通信原理，而且与半导体光电子学、激光原理等紧密联系，其教学内容主要包括光纤通信基本原理、系统网络和新技术几大部分。课程教学过程中数学推导比较多，内容较为抽象，不易理解，它涉及到多方面的知识，尤其在光的传输原理中涉及到了较多的电磁场理论知识，致使学生感到该课程难学，学习积极性不高。而且，目前“光纤通信原理”教学受传统教学模式影响较大，教学常常是教师“独白式”的讲授，学生只是被动的接受。学生对这种过于单调的传统课堂教学的形式感到不满意。除此以外，课程考核方式普遍采用期末闭卷考试。考试内容以理论知识为主，客观题型的比例较大，导致学生的学习方法呆板，习惯死记硬背，表现出综合应用知识能力欠缺，学生作弊容易得手等弊端。抽象的理论内容，呆板的“一言堂”授课方式，单调的课程考核方式，与学生所追求的生动有趣、深刻全面的教学效果，存在着巨大的差距。因此，如何运用更加贴近实际、贴近学生的教学方式来开展“光纤通信原理”的教学改革就成为当务之急。

总理曾经指出，“要把学生作为教育的中心，使学生在学习的整个过程中保持着主动性，主动去提出问题，主动去思考问题，主动去探索问题。”而研讨式教学法是一种基于互动教学理论，注重发挥学生的主体精神，教师引导学生主动学习、分析和讨论，进行知识建构的教学模式。这种教学模式不仅符合现代教育教学规律，而且符合大学生主动获取知识、注重掌握方法和提高职业能力的心理倾向，具有很强的科学性和实践性。目前该教学模式在许多课程中得以广泛运用，并取得了良好的效果。鉴于此，笔者首次在“光纤通信原理”课程中引入研讨式教学法，以期突破该课程的教学难题，提高教学效果。

二、“光纤通信原理”研讨式教学模式的构建

1.制定计划，前期准备

制订计划前，教师先与学生交流，充分了解学生对光学、信号与系统、通信原理等知识的掌握情况，然后，再根据课程的教学目标和教学进度，制定一个包括研讨选题、研讨方式、阅读书目、时间分配等内容的教学计划。为了保证教学计划的有序进行，教师首先要上好第一节绪论课，激发学生对本门课程的学习热情，使学生深刻了解光纤通信的作用和就业前景而增加学习兴趣，为后面的研讨式学习打下良好的基础。然后，教师再讲授光纤通信传输原理及特性、光纤通信器件、光纤通信系统、网络等部分知识。在讲授过程中与平常教学不同，即不再是给学生“灌输”课程的所有知识，而是为学生能够进行“研讨”创造必要的基础理论背景和分析能力。

2.分成小组，设置选题

将全班学生按学号或宿舍6～7人的规模组合成课题小组。每个小组推选组长负责该课题组的组织、分工、协调等工作。教师设置若干个参考选题。选题是研讨式教学的关键要素，其难易程度、质量高低直接影响到研讨式教学的效果。选题设置应遵循如下原则：一是题目必须明确具体；二是题目要有新意、有吸引力，能够激发学生研讨的兴趣；三是题目要难易适度，有机动效应。就选题类型而言，可以分为三个层次：基础的知识性问题、具有分析和启发精神的思考性问题、体现学科前沿的研究性问题，以适应学生的能力层次要求。例如，笔者给广东石油化工学院电子信息工程专业2007级学生设置了如下选题：（1）光纤通信在石化企业中的应用。这个选题既凸显了我校的石油化工特色，又联系了该专业学生到石化企业就业的实际，很受学生的欢迎。（2）光纤通信厂商对业内人才的需求调查。这个选题主要是从通信行业的人才需求出发，关注本专业学生的就业前景，让学生主动了解通信行业所要求的专业素质和能力。（3）宽带光接入网的最新应用、“三网合一”与光纤通信的关系。这两个选题是专业的热点问题，可以让学生了解学科的前沿实际应用，激发学生的探索兴趣。（4）拉曼光纤放大器的最新发展，这个选题是笔者从事的科研项目，促进了科研与教学的有机融合。（5）智能光网络的核心技术及其新发展、MSTP的关键技术。这两个选题是教材的网络部分内容，主要是让学生熟悉教材，锻炼学生的归纳和表达能力，满足部分能力较差的学生的需要。每个课题小组选择自己感兴趣的相关题目，也可以在与教师讨论后对选题进行适当的调整。

3.独立探索，小组讨论

学生选定题目后，教师示范讲解小组研究、讨论的基本方法，传授资料的收集、整理分析以及研究报告撰写的方法。学生根据教师布置的内容和传授的方法进入自主学习状态。小组各成员间进行合理分工，独立探索。为了充分调动各成员的积极性，体现团队意识，考核成绩将以课题小组为单位。各小组成员在组内对独立探索的知识和心得展开讨论，将大家共同认可和补充的内容进行汇总，撰写本课题的论文或者调查报告，并制作成多媒体课件。小组研讨结束后，推荐1~2名同学汇总研究成果，并代表本组在全班进行交流。除此之外，如果学生能够带着选题走向社会进行实习调研，比如到电信、移动公司、网络中心去收集第一手的数据和资料，则锻炼价值更大。

4.全班交流，总结点评

各个小组推荐的发言代表上讲台做10～15分钟的交流发言，阐述本小组的研究情况，同组成员可以补充发言，以便于充分阐述本组的研究成果。汇报结束后，由考核委员会（考核委员会由任课教师和部分学生组成），根据每一小组的论文质量和其代表的汇报情况给出相应的加权分数，这一分数将作为该小组成员的课程考核成绩之一。研讨结束，教师进行总结点评，并让学生反馈体会和建议。

三、“光纤通信原理”研讨式教学效果分析

“光纤通信原理”课引入研讨式教学模式后，学生在学习过程中获得了学习的乐趣，学习积极性明显提高，教学质量也相应地有了很大的提高，该课程3年来的课堂教学效果评分都在92分以上，课程的研讨选题也成为学生毕业设计的“抢选”题目。按照课题小组评定成绩，论文与汇报相结合，学生参与考核委员会，这些都创新了课程的考核方式。尽管本课程是笔者所在学校电子信息工程和电子信息科学与技术专业的选修课，但是学生到课率很高，上课认真，讨论积极，学生对这种人人都参与、大家都动脑、团队合作的学习方式非常喜欢，积极与任课教师交流、讨论，并对改进这种教学方法提出了许多建议。比如有学生建议：考核前应该设置好考核标准，考核委员会应该在答辩过程提问等，这为进一步完善研讨式教学实践提供了十分有益的参考。之所以能够取得以上良好的教学效果，笔者分析，主要是因为“光纤通信原理”课研讨式教学体现了现代教学理念的三个基本精神。

1.科学定位师生角色，注重发挥学生的主体精神

研讨式教学法打破了“教师只管讲―学生只管听”的传统授课方式，代之以学生自学为主，教师指导、小组交流、大班讲评相结合的教学新方式。整个教学过程是以问题的提出与解决为中心，以探讨、交流与对话为形式，来激发学生强烈的求知欲和高涨的学习热情。在教学过程中，教师和学生的角色有了科学的定位，即教师是教学过程的组织者和学生学习引导者，学生是教学过程的积极参与者和自主学习者。教师以学生的主体需要为基础，合理利用各种教学资源，以达到发挥学生主体作用，培养学生创新能力的目的。学生积极参与教学过程各个环节，加强与老师、同学的交流与探讨，实现自我探索、自我教育。

2.转变教学主客体关系，促进师生对话、教学相长

研讨式教学是以师生对话、同学交流为基础的一种团队学习、合作研究的教学模式。在这种教学模式中，教师不再是对学生进行知识“灌输”，而是以对话的方式与学生一起交流和探讨问题。作为主体的学生，是在教师的帮助和指导下自主探索、合作研讨、相互沟通来解决问题。在课堂上学生不再是被动的倾听者，而是成为课堂发言、讨论的主体。学生上台讲课，老师台下听课，师生共同评课，使得师生可以互换角色，这样就创造了民主的新型师生关系，从而有利于增进师生的相互理解。而且，在研讨式教学过程中，教师还可以从学生那里发现问题，获得学术灵感，从而提高自身的教学、科研能力，促进教学相长。

3.突出学习能力培养，提高学生的综合素质

提高学生的综合素质是实行研讨式教学的基本出发点和主要归宿，也是实行这种教学改革最突出的亮点。传统教学模式注重教师教给学生多少知识，而不太关心学生是否具有转化知识、迁移知识、运用知识等方面的能力。而研讨式教学提倡教会学生自主学习的能力，即“授人以鱼”不如“授人以渔”。在教学过程中，学生要像教师一样上台讲课，因而学习目标较高，有很大的刺激性和挑战性，这对于提高学生课件制作和语言表达能力都有很好的作用。以课题组自主探索的学习方式，有利于培养他们的团队合作精神。课题论文或研究报告的撰写和汇报课件的制作都需要学生把材料和数据加以整理和取舍，归纳和提炼自己的观点，使之条理清楚、观点突出，这将有利于培养他们的学术科研素质，为他们的毕业设计和将来的工作奠定良好的基础。

四、结论

研讨式教学的提出和实施，不仅仅是教学手段、方法的改革与创新，更为重要的是它体现了现代教学理念的基本精神。将研讨式教学法应用于“光纤通信原理”教学，可以使学生处于教学主体地位，提高其综合素质和能力，充分发挥其进行研究与实践的能动性，同时能够促使任课教师不断加强自身修养，提高教学与科研水平，促进教学相长，有效地克服了“光纤通信原理”教学面临的主要难题，有力地提高了该课程的教学效果。

参考文献：

[1]在接见第五届高等教育国家级教学成果奖获奖代表时的讲话[J].中华人民共和国教育部公报,2005,(12):3-4.

篇（11）

一、引言

实践教学是高等教育人才培养的重要环节，对提高学生综合素质，培养学生创新能力，贯彻国家本科教学质量工程起着重要作用[1-2]。进入21世纪后，随着信息技术的飞速发展，电子信息学科所包含的知识体系内涵和外延不断扩大，如何实现电子信息类实践教学体系和内容的吐故纳新，适应学科发展要求和复合型人才培养需要，是目前实验教学面临和需要探索的一个关键问题。当今，科学技术综合化、整体化的发展趋势日益明显，学科交叉与融合成为了优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，人才培养的制高点。电子信息学科与其他学科之间的交叉集成越来越突显，学科交叉成为一个重要发展趋势[3]。由于综合性大学各专业为完成培养计划规定的教学任务“单兵作战”，实践教学模式缺少宏观性和整体性，实践教学方法陈旧单一，学生思维训练路径程式化、同质化。因此，构建立体交叉的电子信息实践教学模式和平台，对培养具有“厚基础、宽口径、强能力”的研究型、应用型和复合型创新人才具有重要意义。

立体交叉实践教学培养模式充分利用了综合性大学的学科优势，依据学科专业的相关度、知识的交叉性以及综合性大学的特点，使不同专业学生在本专业知识的基础上，开展超越专业界限的具有综合性、实践性、自主性和创造性的实践教学模式，为培养复合型创新人才提供有效途径。

二、构建实验教学新体系

依据学科专业定位和培养目标，按照“基础综合研究”循序渐进的教学理念，优化实践教学内容，构建“分层次、模块化、多元性”电子信息实验教学培养体系[4-5]。

分层次体现在：基础训练层，采用问题设置与背景反思模式，转变实验辅导为实验引导启发。综合设计层，加强模拟仿真实验技能，构建软件仿真和硬件实验相融合的实践教学模式。应用研究层，采取自主、开放、研讨相结合的模式，以科研实践为主题，以学生小组为组织形式，让学生直接参与到教师的各类科研课题当中。

模块化体现在：根据不同专业培养目标要求，按照模块化的方式组建实验教学内容，每个模块中设置必做实验、选做实验，不同专业背景的学生可以选择不同模块实验，不同水平的学生也可以按照实验的难易程度来选择模块，达到因材施教的效果。

多元性体现在：第一，实验课形式的多样性，实验教学由课堂实验、开放实验和校外工程应用实践等多种实验课形式组成；第二，实验要求的多样化，针对电子类、信息类、非电类不同专业实践要求存在差异，在实验不同阶段，包含了必做实验、选做实验、教师科研成果转化实验和自选实验。第三，人才培养的多元化，培养具有“厚基础、宽口径、综合性、强能力”的研究型、应用型和复合型创新人才。对电类学生进行前瞻性、应用性、创新能力的培养，对非电类学生进行厚基础、综合性、高素质培养。

三、整合实验教学内容

按照基础实验、专业综合实验、研究性实验的架构，主要开设电子电路类、通信技术类、计算机应用类、新技术与创新研究类实验课。紧紧围绕电子信息技术应用领域的广泛性、与其它学科的交叉性、技术发展的快速性等特点，优化实验教学内容[6]。

（一）整合不同学科专业的电子类公共实验教学模块

根据电子信息产业对创新人才能力和素质要求，对电子类公共实验教学内容整合优化，形成1个工程基础训练模块、2条学科基础主线实验模块、3个EDA实践模块和4种嵌入式系统应用模块。其中，工程训练模块是理工科类学生应具备的基本电子技能，它包括电路组装调试、电子仪器测量和电子工艺训练，这一模块是所有电类和非电类专业都应熟练掌握的。2个学科基础主线模块即电子电路基础实验、微机软硬件基础实验。电子电路实验包括模拟、数字电路设计和电路综合课程设计；微机软硬件实验主要涉及微机原理与接口设计、C语言程序设计、Matlab应用程序设计。3个EDA实践模块，包括电路仿真与PCB板设计、EDA硬件描述语言设计和集成电路版图设计。4个嵌入式系统应用模块，包括单片机、DSP、FPGA/CPLD和ARM系统应用。这四种集成芯片在智能控制、消费电子、航天国防和移动设备等领域应用广泛，对不同专业可以在四种嵌入式系统中选择其一或其二作为必修实验，使学生掌握嵌入式系统的开发方法，达到触类旁通的效果。

（二）强化电子信息新技术实验

随着现代通信技术发展，不断调整、扩充和更新专业实验内容。在电子信息类专业开设程控交换、移动通信、光纤通信、天线设计等实验基础上，跟随移动通信和网络技术的发展，开设移动业务数据平台分析、物联网应用、虚拟仪器技术实验。实验内容体现模拟与数字结合、软件仿真与硬件实现结合，实验教学与教师科研结合，让学生体会和掌握现代电子技术设计方法学革命带来的变化――科学化和高效化，搭建学生在校学习到就业的衔接平台。

（三）加大交叉创新研究实验力度和覆盖广度

根据山西大学学科优势，依托“量子光学与光量子器件”国家重点实验室，在电子信息与物理交叉学科，开展量子保密通信的交叉研究实验，开展全光纤分离调制的连续变量量子密钥分发设计的创新实验，开展基于光电联合检测的煤质检测仪和痕量气体检测的研究性实验，实现实验教学与科学研究的有机结合。依托“智能信息处理”教育部重点实验室，在电子信息与计算机学科交叉方向，开展脑-机交互与机器人运动系统的交叉研究实验。在电子信息与生物医学交叉方向，开展细胞生物电信号检测、人体生命体征实时监测系统和医学物联网应用等创新研究实验。创新实验覆盖范围从电子类、信息类专业扩展到一些非电类专业的优秀学生，创新研究实验小组由不同专业学生交叉构成，可以起到学科专业互补和广泛交流的作用。

（四）加强综合课程设计、科研训练和工程实习

山西大学为了加强学生的实践教学环节，从2007年实行三学期制，学生在小学期可以完成各类实践活动。根据不同专业课程群体系要求，小学期在非电类专业开设电子技能工程训练，在非电类专业开设电子电路综合课程设计，在电子类专业开设嵌入式系统综合课程设计，在信息类专业开展校外工程应用实习。通过课程设计和工程训练，达到课程内的综合、课程群落间的综合、学科应用的综合，使学生对所学知识更加融会贯通。

四、优化实验教学平台

（一）建设服务地方产业发展的工程应用实践平台

电子类与信息类专业是工程应用较强的专业，同时，与信息产业、煤炭产业、电力产业、环保产业、新能源产业等发展密切关联。为适应地方经济建设和产业发展，着力打造电子工程应用实验平台，建设太阳能光伏发电、煤质在线分析、痕量污染气体检测等应用性较强的工程应用实践教学平台。

（二）建设学科交叉集成的创新研究实验平台

为了更好的服务于学生的研究性实验，结合教师的各类科研项目，建设创新研究实验平台。基于电子信息学科与生物医学交叉集成，建设脑电事件相关电位测量系统、肌电信号检测与机器人开发系统、细胞膜片钳测量实验系统，从事脑-机交互、细胞生物电测量、生物医学信息检测的实验研究。

五、改革实验教学方法和手段

（一）采用导师负责制，全过程开展研究性实验

通过将基础实验、综合设计实验、应用研究实验与科研训练、大学生创新训练紧密结合，从基础到前沿，全过程实施研究性实验教学[5]。将提出问题作为切入点，建立以“问题为驱动”的实验研究思路和方法，把学生的实践活动引入问题之中，并不断扩展问题意识，让学生自然而然走上提出问题、解决问题的研究实践之路，提高学生创新思维意识。

在实验的各个环节中，指导教师充分利用实验中心的教学资源因材施教，给予学生个性化教育与指导。通过组建不同专业学生实验小组，引导学生选题、开展小组讨论、研讨实验方案、撰写研究论文等教学环节，使学生了解科学研究的方法和要求，初步培养科学研究能力。

（二）利用网络化资源平台，拓宽实验教学范围

建设网络化的实验教学平台，向学生提供多媒体实验课件、网络课件、电子教案、EDA软件工具、仪器使用手册、元器件手册、芯片设计应用资料、教学案例录像、电子产品生产工艺录像等网络教学资源。在网络交互平台上，实时实验疑难问题、学生反馈意见、教学情况调查、实验室利用情况等教学辅助工作。通过网络化实验教学平台为学生提供全方位、开放性的实验环境，拓宽实验教学范围和空间。

（三）以学生为实践主体，力求共性与个性培养相结合

教师设计的所有教学活动最终要以学生的掌握为落脚点，转变实验辅导解答为实验引导启发，教师不直接解答学生在实验中遇到的问题，而是给予原理性或方法性的引导与启发，让学生通过动手实践，自行找到问题的答案，变被动学习为主动实践。对于综合应用实验和研究性实验，既要突出实验的共性问题，又要能够与教师的科研背景相结合，让学生既达到基本要求，又开拓眼界，激发学生自主实验和探究的积极性，激励学生的个性发展。

六、结束语

构建科学合理的“四纵三横”立体交叉实验教学新模式，在宽口径专业教育引导下，夯实基础、注重实践、引导创新、实现多学科交叉、软硬件并重、教学与科研有机结合。该实践教学模式已在山西大学2010级、2011级和2012级本科相关专业实践教学中得到实施应用，取得了较好的成效，极大的调动了学生实践的积极性和主动性，实验教学在学生评教中获得了好评，学生获国家和省级大学生创新创业训练项目明显增多，在全国大学生电子设计大赛、挑战杯科技竞赛等各类学科竞赛中取得成绩显著，可为综合性大学电子信息类实践教学改革提供良好的借鉴。

基金项目：山西省高等教育教学改革项目资助（J2011005）；山西大学本科教学改革项目

[参考文献]

[1]于卫.综合性大学卓越工程师培养实践教学模式研究[J].扬州大学学报（高教研究版），2012，16（1）：91-96.

[2]王秋华.电子信息类专业实验教学体系改革[J].高等理科教育，2008，77（1）：64-66.

[3]刘宏.构建创新创业特色的电工电子实验教学体系[J].实验技术与管理，2011，28（1）：137-140.

[4]邓婉玲.电子信息类专业实践性创新人才培养体系的研究和探索{J}.武汉大学学报（理学版），2012，58（S2）：41-46.