光電信息工程論文大全11篇

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篇（1）

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

按照國家專業目錄的指導思想，我校光電信息工程專業的培養目標為：培養既具有扎實的數理基礎，又熟練掌握光電技術、光學工程、信號處理、計算機應用與控制方面的知識和各種實驗測試技能，了解有關光學工程、光纖通信技術、電子技術、光電圖像處理等方面的基礎知識，能在光電系統與信息處理、光纖通信與傳感及其相關領域從事科研教學、科技開發、工程技術及生產管理的綜合型人才。①與機械、電氣、電子、材料等專業相比，光電信息工程專業具有非常鮮明的特點，就是其知識的廣泛交叉性。②③本專業學生不僅在光電信息的獲取、傳遞、處理及應用等方面具有堅實的理論基礎，同時還需在光電信息處理、光電系統設計、光電技術及其應用等專業領域具有扎實的專業知識和熟練的實踐技能。④

針對本專業實踐教學中普遍存在的實驗課課時數不足、學生開展自主創新實驗機會不多、學生實驗動手能力不強以及實驗教學內容明顯落后于技術發展等問題，本文提出以行業和社會需求為導向、鼓勵學生自主探究和創新、專業實驗與專業實踐環節相結合的實踐教學理念，構建科學的實踐教學內容，建立分層次、多模塊、系統的實踐教學環節，進一步優化和完善學生知識結構體系，培養學生的創新精神和實踐能力。

1 實踐教學體系的設計

1.1 實踐教學層次設計

根據本專業實踐教學的要求、功能及特點，實驗教學內容可由基礎演示型、應用提高型、綜合設計型以及研究創新型等四個不同層次的實驗組成。

基礎演示型實驗：實驗教學內容與光電專業基礎理論課內容相對應，進行基本的專業技能訓練。通過開展這類實驗項目，幫助學生加深對所學專業課程內容的理解與掌握，并使學生有機會學習正確使用本學科領域的常用儀表和設備。

應用提高型實驗：它是基礎演示型實驗的提高和拓展，根據本專業發展方向和實驗室特點，主要實驗內容應包括光纖通信與傳感技術、光電檢測技術以及激光技術等。通過開展這類實驗項目幫助學生了解光電專業知識在實際生產生活中的應用領域、光電技術的應用原理和測量方法，提高學生解決實際問題的能力，增強學生的就業競爭能力。⑤

綜合設計型實驗：它涉及的專業知識內容較廣泛，包括光電檢測與傳感的部分實驗，光纖通信的部分實驗以及激光技術的部分實驗。這類實驗內容比較豐富，實驗儀器比較復雜，開展這類實驗可以培養學生利用所學專業知識解決復雜問題的能力。實驗可在老師指導下，由學生自行設計實驗方案、實驗步驟，并由學生自行實施完成。

通過以上三個層次實驗課程的學習，學生學習如何做好實驗，掌握研究光電規律和分析光電實驗現象的思想和方法，學會分析和評價實驗結果，達到激發學習熱情、變被動學習為主動學習的目的。由以前教師安排好實驗、準備好實驗儀器、學生來做實驗的狀態，過渡到學生在老師的指導下，自己設計實驗，自己準備實驗儀器完成實驗，從而培養和提高學生的綜合思維和創造能力。

研究創新型實驗：主要安排融合各分支學科和交叉學科的綜合創新性實驗。特別是突出光電技術與計算機技術、信息前沿科學發展的融合。部分實驗項目采用項目式管理模式，題目由學生自由選擇，實驗時間不受限制，實驗室對學生實行全方位開放。由學生自己查閱資料、設計實驗方案、選擇實驗儀器、獨立完成實驗、撰寫總結報告并口頭交流，注重創新意識和創新能力的培養，為學生提供發展個性和施展才能的機會。

1.2 實踐教學模塊設計

本專業的實踐教學模塊可分為四類，如表1 所示。第一類是基礎實驗，主要開設在大一、大二學年。這一環節的實驗內容主要有計算機語言程序設計、物理實驗、數電模電實驗以及工程基礎訓練。這一實驗模塊主要是學生自己動手進行實物制作，從而提高動手能力。第二類是專業課程設計，包括光電檢測與信號處理課程設計、電子線路設計與PCB、光學軟件設計、光電子系統課程設計等。課程設計內容與專業理論課知識相銜接，使學生將理論課中學到的知識應用到實踐中去。大三年級以后，每學期都開設有專業課程設計環節，而且課程設計的內容逐步與生產實踐相結合。第三類是專業綜合類實驗，包括學科基礎實驗、光電子學專業實驗、畢業設計等。通過這類專業綜合實驗，來系統訓練學生的光電信息專業知識，提升學生的光電信息專業素養。第四類是社會生產實踐，包括生產實踐、畢業實習等。這類實驗包括大學生光電設計競賽、大學生電子設計大賽、大學生數學建模大賽、寒暑期勤工儉學、畢業實習等。通過統籌安排這些實踐內容，使學生盡快了解、認識社會、企業對光電信息專業的實際需求，真正理解專業學習目的，以增加學生畢業后的就業競爭力。

表1 光電信息工程專業實踐教學模塊

2 實踐教學內容的實施

2.1 基礎實驗

在大二年級之前完成全部基礎類實踐教學環節，主要是關于儀器、儀表的使用、基本量測量、基本實驗技能的訓練和基本測量方法等，設計物理、電子學以及計算機技術實驗的一些基本實驗技能和基本知識點，培養學生的觀察能力、分析能力和判斷能力。除了傳統的演示實驗，還包含學生自己動手操作完成的實驗，讓學生在實驗中通過探索獲取知識和經驗。

通過該實踐教學環節，可以使學生具備基本實驗技能，學會基本測量儀器的使用，掌握基本的實驗方法和經驗，為下一階段的學習打下良好的基礎。⑥

2.2 課程設計

課程設計是實踐教學體系的重要環節，是理論課程的互補，理論課程中抽象的理論知識可以在課程設計中直觀地反映。指導老師根據所學專業課內容給出多個設計題目，學生選擇后自己查閱相關資料對所選題目做出課程設計報告。課程設計分布在第2學年與第3學年，這一階段學生已經有了一定的理論基礎及實踐基礎，可以完成相關課程設計要求。

通過課程設計這一實踐教學環節，可以提升學生的思維能力，尤其是鍛煉學生應用理論知識解決實際問題的能力。

2.3 專業實驗

充分利用現有實驗室設備設計專業實驗，可將專業實驗劃分到多個實驗室，指導教師在固定實驗室指導，學生分組完成規定的實驗，有效地克服了實驗設備臺數不足的問題。畢業設計是教學過程中最重要的實踐性教學環節，是本專業學生畢業前的一個重要的綜合性實踐環節。該實踐環節的任務是，通過指導教師對學生有針對性的指導，讓學生系統完成選題、文獻檢索、文獻綜述、開題、實證研究、論文撰寫、論文修改、答辯等各個具體環節，深入探討專業知識，綜合運用專業技能，學會選用合適的研究方法，從而完成畢業論文。畢業設計的目的在于通過這些環節，使學生鞏固所學的光電專業知識和各項技能，對培養學生開拓務實的工作學習作風、拓寬專業視野、鍛煉專業技能有很好的幫助作用。

2.4 社會實踐

社會實踐是本專業教學計劃中非常重要的實踐性教學環節之一，實踐形式包括校內實踐和校外實踐。通過社會實踐讓學生真正接觸、了解社會實際。一方面讓學生認識到光電信息專業在社會經濟建設中的地位和作用，了解光電信息技術的發展前沿;同時增加學生對光電信息專業的認識和理解，通過本專業知識在實際生產中的應用來鞏固所學習的理論知識，培養學生分析和解決工程實際問題的能力;最后通過社會實踐讓學生熟悉工程技術人員的工作職責和工作程序，學習組織和管理生產的初步知識，培養學生嚴謹認真的科學態度和嚴謹求實的工作作風。

3 結束語

根據光電信息工程專業知識結構特點和社會對本專業學生的要求，結合我校實際對光電信息工程專業實踐教學體系進行優化，在拓展學生專業知識面的同時，更加注重現代光電信息領域的高、新、尖技術，并且充分利用校內外教學資源，提高學生的綜合素質，促進教學改革、科研和產業的發展。

基金項目：三峽大學教研項目（J2014069）

注釋

① 中華人民共和國教育部高等教育司.中國普通高等學校本科專業設置大全[M].北京：高等教育出版社，2003：201-202.

② 郁道銀，蔡懷宇，葛寶臻，李清，陳曉冬.光電信息工程專業建設的探索與實踐[J].光學技術，2007（S1）：293-294.

③ 劉向東，劉旭，劉玉玲.從高等教育的發展到光學工程類專業研究型人才培養方案再調整的思考[J].光學技術，2007（S1）：276-277，279.

篇（2）

一、光信息科學與技術專業的地位與現狀

近年來,國內許多重點大學和地方院校都相繼設立了光信息科學與技術本科專業。據統計,全國共有106所高校開設了這個專業,廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點的人才培養模式和培養方案。重點高校由于具備深厚的學科基礎和優質生源,而且有光學碩士點和博士點,其畢業生中有相當大的比例是繼續考研深造,其余的畢業生則選擇就業。地方高校無論從師資力量、教學設施到學生的整體水平都無法與重點院校相比擬,同專業的畢業生面對就業如何與重點院校的畢業生抗爭?一般說來,用人單位會傾向錄用重點大學的畢業生。那么,如何提高地方院校畢業生的競爭力就成為我們必須認真思考的問題。本文結合佛山科學技術學院在建設光信息科學與技術專業過程中的實際做法,來討論這個問題。

二、我校光信息專業建設過程中遇到的困惑

佛山科學技術學院是地方性應用型本科院校,在人才培養方面要充分考慮區域經濟對人才培養的需求,及時了解區域經濟的發展趨向,適時地根據區域經濟的發展來合理調整培養目標、課程體系和教學內容,以便更好地服務于區域經濟,同時也可以在不斷滿足市場需求的同時,自身得到更快的發展與提高。

我校的光信息科學與技術專業于2002年獲得教育部批準正式招生。我校物理系原先只開設了物理學(師范)專業,在申報新專業前的幾年時間里,引進了多名光學專業的教授和博士,自身也培養了一部分光學專業的骨干教師。為了辦好該專業,我們組織了相關教師到省內的中山大學、華南師范大學、暨南大學等院校參觀學習,同時還和省外的同濟大學、中國科技大學、西北工業大學、華中科技大學等重點高校有學術往來和交流,聘請了華中科技大學的專家學者擔任顧問。由于各個高校的學科優勢與師資情況不同,所開設的課程也有所不同。一般說來,都會根據原有的學科基礎來制訂新專業的人才培養計劃。我們想,上一個新專業不容易,要想辦好新專業,則需要在專業人才培養方案、課程設置、教學安排、實驗室建設等方面都要有周密、合理的籌劃。

我校于2001年在物理學專業里首先開設了光電子方向,為辦新專業打基礎。當時開設的課程在原來專業的基礎上增加了激光原理、光電子學和信息光學等幾門光學和信息類課程。實驗室的儀器設備不成規模,專業實驗項目少(只有6個),實驗時數36學時。隨著新專業教學的需要,實驗室建設迫在眉睫。我們組織骨干教師和實驗室技術人員到外校考察取經,從理論課程的設置到實驗課程的開出,從實驗項目的設置到儀器的規格、型號都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術實驗室。經過在02、03級學生的教學中實施,基本能夠滿足教學需要,但同時我們發現存在以下問題:(1)所開的專業基礎課和專業課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實驗室的建設也與其他高校雷同,實驗項目相差無幾,并且以驗證性實驗為主,難以在實踐方面提高學生的綜合能力。

這種狀況迫使我們反思:一味照搬別人的做法是不行的,有特色才是生存的關鍵。2004年起,珠三角地區的光電企業突起,特別是LED產業得到國家的大力扶持,普立華公司、國星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯動科技公司、騰龍光學公司、奇美電子有限公司、中國網通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業落戶佛山,這些企業是光信息專業學生的主要就業意向單位,為本專業的學生提供了新的機會,但同時對人才的要求也有所提高。

為此,我們主動和相關企業聯系,到企業的人事、技術等部門進行調研。在與企業溝通的過程中,企業向我們反饋:由于學校教育觀念和教學內容的陳舊與落后,學生所學的內容幾乎在企業里都用不上,而企業需要的知識卻沒有接觸過,理論脫離實際, 缺乏社會實踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養的本科以上畢業生在數量上有大幅度的增長,而社會急需的能勝任研究、開發、設計、策劃等工作并具有較強創新能力的工程技術人員仍然是目前非常緊缺的專門人才,佛山本地的光電企業需要的人才要具備光學系統設計、光電檢測、LED封裝等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目標創新人才培養模式,更新課程設置

我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養企業需要的技術人才作為合理的培養目標,著手修訂了2005級人才培養方案和教學大綱,開設了以下專業基礎與專業課程:波動光學與應用光學、激光原理與技術、微電子技術、EDA技術、光纖光學、光纖通信原理、信息光學、光電子學、光度學原理、光電檢測技術、電光源原理等。

2.加大實驗室建設投入,實現模塊化教學

從2002年至今,光電信息與技術實驗室共投入200多萬元購買各類儀器設備。組建了3個實驗分室:光信息處理與光電檢測技術分室、光電子器件技術分室、電光源技術分室。經過7年的專業實驗課程建設實踐,逐步形成較為系統的教學體系、先進的教學內容和開放的實驗教學環境。

(1)有機整合、獨立開課,構建了模塊化實驗教學體系

打破基礎實驗與專業基礎實驗、專業實驗獨立分塊,實驗從屬于理論課的傳統實驗教學體系,將光信息科學與技術專業教學計劃中的實驗組成一個有機整體,獨立開課,構建模塊化實驗教學新體系。

(2)改革教學內容,優化基礎實驗,大幅增加綜合性、設計性實驗

光電信息與技術實驗共108學時。由于多門實驗有機整合為一門課,總課時增加,課程之間內容相互融合、滲透。因此,可以開設足夠數量的高質量的綜合性、設計性和研究性實驗。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,把學科最新發展成果和科研成果引入教學,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。結合企業需要,我們開設了“電子鎮流器電參數測量”“光源光強角分布測量”“光源色溫測量”“光電顯示面板亮度均勻性測量”“光致發光及熒光粉相對亮度測量”等實驗項目。

3.重視師資隊伍建設,打造合理的人才梯隊

開辦新專業僅有好的課程設置和合理的實驗室配置是不夠的,還需要有優良的師資隊伍建設。從2002年起,我系就注意引進光電人才,共吸收了兩名分別為LED照明和光學層析成像專業的博士后,還有2名光學專業的博士,多名光學專業碩士。新生力量的加入充實了教師隊伍,加強了科研的實力。另外,我們還注重在職教師的學術進修。這幾年,通過在職攻讀學位和利用訪學得到提高的教師有十幾人,取得博士學位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強與國外的合作,幾年來,派出3名教師到美國和臺灣等地的高校進行學術訪問和交流。也通過邀請國內名校的專家來校舉行學術講座。整個專業教師隊伍呈現高學歷、高職稱的態勢,以中青年為主力的科研梯隊充滿活力。

4.重視實踐環節,提高學生的專業技能

這幾年,我們重視學生實習基地的建設,與對口的企業建立了良好的關系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠,交通便利的優勢,組織或鼓勵學生參加光電照明等博覽會,讓學生多接觸專業知識的應用。

嚴格把握畢業論文的選題,鼓勵選擇應用型課題,讓學生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測量系統”“用脈沖光聲技術測量吸收系數”“太陽能LED照明燈的設計”等課題,是學生在大學三年級時就開始參與到指導教師的科研工作中完成的。

四、專業建設效果

畢業論文的質量有一定的提高,緊密結合光電專業方向,每年都有一定數量的論文具有創新性和應用價值。比如,09屆畢業生的論文中“大功率白光LED開關穩流電源的設計”“排線順序正確性的自動檢測系統設計”等論文獲得了優秀畢業論文。

最近幾年,每年都有多名畢業生被國興光電、滕龍光學有限公司等企業錄用。根據畢業生質量跟蹤的結果顯示,我們的一些畢業生在企業里能吃苦、肯鉆研、表現良好,得到了重用,在企業的技術崗位上作出了一些成績。另外,我們在考研方面也取得勝利,如今年32名光信息專業畢業生中,有7名同學考上中山大學、華南師范大學、暨南大學和廣東工業大學等高校的研究生。

近3年來,我們培養的學生在“挑戰杯”“廣東省大學生物理實驗設計大賽”等各類競賽中獲獎18項,75人次獲獎。通過競賽,學生將所學的知識運用到實踐中,有效提高了他們的綜合素質。

五、思考與建議

經過7年的建設實踐,我們有過教訓,也取得一些經驗,總結如下:

(1)合理動態地更新教學內容,淘汰已經過時的內容,特別體現在專業課程的教學內容和實驗項目上。

(2)要建設有特色的專業實驗室,推行模塊化實驗項目,有助于學生針對就業意向來選擇學習內容。

(3)不足。專業設計軟件的熟練使用是當今很多光學企業在招聘技術人員時強調的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設相關的課程來介紹這類軟件的使用。但我們已經在09級的人才培養方案中加入《科研訓練》環節,實施導師制,讓學生提前進入老師的科研項目,為畢業設計做準備。

參考文獻:

[1]王寧,賈傳磊,焦志勇.光信息科學與技術專業人才培養現狀分析與思考[J].科技信息,2008,(23):372.

[2]李晨霞,康娟,夏濤.光電信息工程專業人才培養研究[J].高等理科教育,2008,(6):35-37.

[3]韓軍,張群,李純青.光電類專業學生創新能力培養模式研究[J].中國成人教育,2005,(11):68-69.

[4]龍青云,李富全,張昌莘.光電信息技術實驗教學改革的思考[J].高校實驗室工作研究,2007,(3):21-23.

[5]呂瑋閣,殷森余,高紅葉.光電信息專業實驗教學中的創新能力培養[J].光學技術,2007,(3):303-304.

篇（3）

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絡是由光纖通信網絡構成的，若沒有光纖的發明及相關有源和無源光纖器件的發明和發展，當今的高速信息網絡是無法想象的。但是當今信息產業的高速發展得益于微電子學、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的課程知識以外，也應該熟悉現代信息技g的其他相關主要知識，比如光纖通信網絡及其相關器件等。本文從光纖通信技術的研究內容、應用及發展等方面說明其在電子信息工程專業教育中的重要性，并研討電子信息工程專業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，并投入實際應用。激光器的發明和應用，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）發表了關于傳輸介質新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進行信息傳輸的可能性和技術途徑，奠定了現代光通信――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年成為光纖通信發展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網絡的逐步商用化帶動了相關信息產業鏈的蓬勃發展[3]。

由于在光纖通信系統中，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點。綜上所述，可見光纖通信技術在現代信息產業技術中的重要地位，因此，光纖通信技術這門課程不僅是光學工程專業的基礎必修課程[5]，也應該作為電子信息工程專業的專業選修課程來開設。

二、光纖通信課程教學研究

（一）光纖通信課程的理論教學

電子信息工程專業的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關聯的層次和內容，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，光纖通信系統和網絡；第四部分，光纖與光纖通信系統測量。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。可以先講解光纖通信技術的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術的發展，光通信的必要性及技術基礎，光纖通信技術的歷史、現狀與未來。此處，可詳細介紹人類對光通信探索的歷史及現代光纖通信技術從學術研究到商業應用的發展里程，并附帶介紹微波通信的發展里程，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缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進行通信的優缺點，讓學生了解光纖通信的巨大優勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸的基礎理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現象，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。總之，筆者認為，第一部分內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必不可少的部件，學好這部分內容有利于理解后面學習的光纖通信網絡的內容。這部分內容包括：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。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環形器和衰減器等；光學濾波器的內容包括Fabry-Perot濾波器、介質膜濾波器、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容包括：普通的半導體激光器（LD）和發光二極管（LED）、FP型雙異質結構激光器、動態單縱模激光器、半導體光放大器（OSA）、PN結光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件，講解內容包括這些光纖器件的結構、工作原理、具體參數、應用場合等，應結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，光纖通信系統和網絡。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統、光纖通信網、全光網技術及其發展三大部分。其中，光纖傳輸系統的內容包含：光纖傳輸系統的基本組成、光發送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯、色散調節技術、光纖傳輸系統設計、光纖傳輸系統性能評估。光通信網絡的內容包含：通信網的拓撲結構和分類、準同步數字系統（PDH）、同步數字系統（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯網協議、光纖通信網的管理/保護/恢復。全光網技術及其發展的內容包含：通信網絡的發展過程、全光網絡中的傳輸技術（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術）、無源光網絡（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網（G.709OTN）、自動交換光網絡、全光網的網絡管理、全光網的安全問題。對于每一種光纖網絡技術，講解內容包括這些光纖網絡結構、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，是培養光纖通信工程師的基礎技能知識部分。該部分的內容包括：光功率計的使用、光纖幾何參數的測量、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范圍的測量、光纖通信系統誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統的在線監測技術。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而言，畢竟培養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本身都有很多屬于自己專業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該專業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。

根據筆者10年來給電子信息工程專業本科學生講授這門課的經驗，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。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數。掌握插入法測量光纖損耗系數的原理，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）系統實驗及其誤碼率測量構建1310nm/1550nm光纖波分復用系統并測試其誤碼率，了解光波分復用傳輸系統的工作原理和系統組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學時設置為2個課時。

4.數字光纖通信系統信號眼圖測試。構建數字光纖通信系統并且用數字示波器觀測系統的信號眼圖，并從眼圖中確定數字光纖通信系統的性能。了解眼圖產生的基礎，根據眼圖測量數字通信系統性能的原理；學習通過數字示波器調試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質量的指標；熟練使用數字示波器和誤碼儀。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學生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結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的設計實驗。測量光環行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數；利用PC光譜儀、光環行器和光纖光柵設計光纖光柵光譜特性的測試系統；了解光環行器的工作原理和主要功能；了解光環行器性能參數的測試原理；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；利用光耦合器或者光環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的基本器件、基本測量系統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、結束語

光纖通信技術在國家的信息產業、國防工業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合也越來越緊密。對于當今的電子信息工程專業的學生而言，除了需要掌握本專業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展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業特點和光纖通信課程內容的分析，討論了該門課程與該專業的內在聯系，分析其重要性，并根據筆者10年來在重慶理工大學電子信息工程專業講授該門課程的經驗，提出了本門課程在電子信息工程專業中的理論及實驗的教學內容、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：

[1]高D.激光技術應用現狀與分析[J].物理通報，2007，（11）：50-52.

[2]龍泉.光通信發展的回顧與展望電信網技術[J].2008，（2）：30-32.

篇（4）

中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：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世紀是信息科學與技術高速發展的時代，而光纖是信息獲取和大容量信息傳輸的重要媒介，由于光纖媒質所具有的傳輸帶寬大、傳輸損耗低等特點，使光纖通信技術在信息網絡建設中始終占據著主導地位，并承載著信息網絡中80%以上的信息流量。在光纖對信息的實際傳輸過程中，通常采用光纖成纜的方式進行傳輸，以實現對光纖的保護、便于施工和提高線路的傳輸容量。為了構建光纖傳輸網絡，需要對光纜進行線路設計，光纜的線路設計（光纜路由）是光纖在通信網絡和未來光纖傳感網絡中應用的一個必不可少和非常重要的內容[1]。

在“光電信息工程”、“光信息科學與技術”和“電子科學與技術”等專業中，光纖技術及應用課程是很重要的專業基礎和專業特色課程。而光纜線路設計是光纖技術與應用課程的重要內容。在教學過程中，我們在光纜的線路設計中結合優化設計方法，以實際案例來講解光纜的線路設計。案例教學是教學相長的有效模式，它能夠激發教師轉變教學理念，探索教學內容與教學方法的改革與創新，也能夠激發學生濃厚的興趣，不斷地汲取營養和探索研究[2]。在實際教學中，我們也發現，采用網絡優化設計的方法為示例網絡進行光纜自動路由，對光纜網絡尋找最優物理拓撲能極大地引起學生的興趣，使學生對光纜線路設計的相關內容理解得更加透徹。為此，我們嘗試在課程中引入網絡優化設計方法進行計算機輔助教學，采用線性規劃方法寫出尋找光纜最短路由和對光纜拓撲進行規劃設計的線性表達式，并采用線性規劃軟件Lingo求解。這種方法強調了尋找實際問題的解決方案，有利于培養學生分析和解決問題的能力，提高教學的質量和效率。

1光纜線路設計課程教學分析

本課程的教學對象是光電信息工程、光信息科學與技術和電子科學與技術專業的大四學生，已經學了較多的專業基礎課，此時在學習態度上缺乏主動性和積極性，對課程的學習上喜歡死記硬背，以通過考試為目標。同時又面臨著畢業找工作，迫切需求在工作中能實際應用的知識和技能，鑒于我校每年都有相當一部分畢業學生進入運營商和郵電規劃設計院，對網絡規劃和優化設計技術比較感興趣，因此在光纜線路設計的課程教學中采用網絡優化設計具體案例的方法來進行輔助教學。

光纜線路設計的教學基本要求是了解光纜線路工程設計的原則和內容，理解線路設計和傳輸設計的方法；難點是光纜的線路設計；對難點的解決辦法是多舉實例，通過網絡優化設計方法對具體實例的求解加深學生對知識點的理解，培養學生分析和解決問題的能力。

2利用優化設計方法進行光纜線路設計輔助教學的實例

這里以光纜最短路由和光纜網絡的物理規劃為例，說明如何采用優化設計方法，對光纜線路設計進行輔助教學。

2.1光纜最短路由

光纜有三種敷設方式：直埋、管道和架空。光纜線路路由的載體是地井管道架桿等基礎資源，光纜線路設計的一項內容是為光纜在地井管道架桿上的布放設計出一條最優化（最短）的路由[3]。為實現光纜的自動路由，首先需要將光纜網絡拓撲抽象化，建立網絡優化模型，然后提出合適的優化算法進行計算。為此把管線網絡看成一個無向圖，地井架桿在圖中視為無差別節點，而直埋路段、管段或桿路段視為鏈路，即圖中的邊，邊的權值為對應設施的長度。

常見求最短路徑的方法有Dijkstra和Floyd算法，這些算法求解速度快，但對實現者要求較高，要求具有較強的算法設計和編程能力，能對數據存儲和算法進行較好的掌控。這里我們采用線性規劃算法，提出優化目標和約束條件后，采用優化軟件的模型編程語言進行描述，最后由優化軟件直接求解，對設計者要求較低，且掌握這一方法后易應用于其它優化問題。

光纜最短路由的線性規劃公式如下：

3結束語

通過光纜最短路由和光纜網絡的物理規劃這兩個應用可知，把優化設計方法應用到光纜線路設計的課程教學中，能夠直觀形象地講述光纜線路設計，激起學生的學習興趣，使學生更容易領會教學內容，掌握教學難點和網絡優化設計的方法。這種采用案例，強調實際問題解決方法的教學，將提高學生分析和解決問題的能力，從而培養具有綜合素質和能力的信息人才，特別是復合型、具有創新思想和創新能力，能將理論和實際相結合的信息人才。

參考文獻

[1]胡先志,鄒林森,劉有信.光纜及工程應用[M].北京:人民郵電出版社,1998.239-247.

篇（5）

二、教學方法的改革探索

按照課程大綱的要求，在講授過程中，分別介紹了應變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經典傳感器的基本原理、特性、測量電路及其應用。各種傳感器章節相對獨立，可以適當地調整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結構、工作原理、分類、等效電路、特性參數到應用這一思路。另外結合較常見的被測量，教師適當地總結歸納常用的傳感器的使用要點及其選擇依據，如都是測量位移的傳感器，應變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時候區別在哪；又比如都是做開關，電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區別，等等。以前我校的教學模式是以課堂講授為主，根據教學內容開設少量的驗證性試驗。這種教學模式過于注重原理的分析，學生只是機械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理，但是當要解決實際問題時卻感覺無從下手，缺乏對傳感器的直觀認識，甚至有學生體會不到傳感器的實際應用價值。鑒于此，我們有必要對傳統的教學模式進行探討，通過教學方法、教學模式的改革讓學生切身感受到將“傳感與檢測技術”的知識學以致用的快樂，實現傳統教學方法所未能達到的效果。

1.調動學生的積極性，激發學生學習的興趣。

教學方法改革的一個關鍵問題就是如何吸引學生的注意力，培養學生對課程的學習興趣。在《傳感器與檢測原理》課程的教學過程中，我們通過平時生活中比較常見的現象來引出相應的教學內容，如通過對吊扇和空調的對比，舉出溫度傳感器的作用；又如教室里的自動感應燈、審訊室的監聽設備、家用的電磁爐都是怎樣工作的；又如醫學上的進步：X照影技術、內窺鏡手術等如何實施；機器人如何識別周圍環境；最新研制的無人駕駛汽車怎么實現在高速路上的行駛；等等。通過分析吊扇和空調工作原理的區別，引出傳感器的重要性。這些實例大大激發了學生的學習興趣，使學生認識到了學習該課程的重要性，為學生學習該課程后續內容作了準備。

2.充分運用現代教學手段合理使用教具。

傳感與檢測技術課程的特點是原理多，公式復雜，推理較多。在傳統以往的教學中，教師在黑板畫原理圖或組成圖時，一方面圖形較為復雜占用很多時間，另一方面圖形缺乏立體感，無法形象地描述檢測過程，無法激發學生的學習熱情。因此在教學過程中，我們通過運用多媒體，讓傳感器參與的控制/檢測系統的過程和結果比較形象化、立體化，讓學生對其工作原理有了感性的認識；通過PPT，學生了解了各種不同類型傳感器的形狀，對傳感器有了比較直觀的印象。多媒體課件的引入充分激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，使學生對檢測系統有了比較全面的認識。

3.教學與實驗相結合。

為加強學生的動手能力、創新意識并促進學生對課堂知識的消化吸收，我們設置了相應的實驗環節。通過實驗學生自己動手接觸各種不同類型傳感器并搭建其相應的檢測系統，一方面通過實驗來驗證原理，加強對基本定義的理解，另一方面增強了學生的測試技能、動手能力及實際問題的分析能力。

4.教學與科研相結合。

重視教學和科研的結合提高了學生的學習興趣并拓展了學生的知識面，比如在講霍爾傳感器時，結合實際科研，采用霍爾傳感器來定位，通過實際檢測系統，對霍爾傳感器的應用，包括霍爾元件的電路處理等進行介紹說明，加深學生對霍爾效應和對霍爾傳感器工作原理的理解。又比方說，要設計一個測溫系統，我們根據不同的測量溫度和精度要求會選用不同的溫度傳感器。又比方結合我校光學工程的特色，在他們比較熟悉的光學類的科研項目中，通過具體的項目介紹各種不同光電類傳感器的選取依據，包括不同類型的光源的選取。通過傳感與檢測原理知識在實際科研中的應用，學生可以更了解傳感與檢測原理課程學習的重要性。這種模式使學生認識到了傳感與檢測技術在科研中的重要性，并激發了學生學習的熱情。

5.教學與生活、社會需求相結合。

目前，部分同學缺乏對課程學習的興趣，不了解對本課程學習的意思，光學工程專業部分同學甚至認為跟他們以后的工作、研究方向沒有關系，缺乏上課的積極性，不能很好地集中注意力。再加上枯燥理論的學習讓他們很難集中精神聽課，因此，在課程的講授中最為重要的就是如何培養學生的學習興趣，激發他們對本課程的學習熱情。在知識點的講授過程中，根據專業方向的不同，要有側重點，通過一些熱門的話題或他們比較感興趣的話題引出知識點，如在介紹一種傳感器的時候，通過列舉一些現實生活中較常見的現象或者儀器，比如在介紹應變式傳感器的時候，首先向學生介紹他們較為熟悉的電子秤重計的工作原理等，在介紹電感式傳感器時可以先給大家介紹竊聽器、拾音器等他們比較感興趣的設備和比較感興趣的話題。讓學生比較直觀地了解不同傳感器的工作原理以及它的應用，讓學生認識到，傳感器在我們平時生活中隨處可見，提高其學習的積極性。

篇（6）

作者簡介：彭光含（1973-），男，湖南洞口人，湖南文理學院物理與電子科學學院，副教授。（湖南常德415000）

中圖分類號：G642.3     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）10-0050-02

質量工程建設是教育部為實現加快我國高等教育建設和發展，提高我國高等教育水平所采取的重要舉措；而精品課程建設是高等學校質量工程建設和教學改革的重要內容之一，是提高教學質量的基礎。精品課程建設的標準是“一流教師隊伍，一流教學內容，一流教學方法，一流教材，一流教學管理”。[1，2]這就要求在師資隊伍建設、教學內容和方法、教學過程管理模式等諸多方面嘗試課程教學改革和實踐模式的創新。傳統的教學模式是以教師傳授書本知識的課堂為中心的單一教學模式，課堂教學缺乏靈性與活力。由于電子信息類專業課程的嚴謹性和邏輯性，課堂教學顯得猶為沉悶。因此，電子信息類本科專業課程的教學改革和教學模式的創新，已成為各個高校急需解決的重要課題。湖南文理學院作為地方本科院校，電子信息類專業辦學歷史較短，在開辦電子信息科學與技術專業時主要參照國內重點大學來制訂自己的方案。由于學校實驗室條件、師資力量、生源等諸多方面的差異，在學生培養過程中不可避免地遇到了許多困難和疑惑。經過10余年的教學實踐，該專業的辦學思想與理念有了比較成熟的想法和特色。湖南文理學院為加強課程建設，全面打造特色專業，把2011年定為“課程建設年”。2011年，湖南文理學院物電學院在課程體系改革、教學內容、教學方法與理念等方面對電子信息科學與技術專業進行了全面打造和升級，取得了豐富的成果。

一、課程體系改革與創新模式

電子信息科學與技術是綜合電子技術、信息技術與計算機技術的交叉學科。[3-9]從專業特點和專業培養目標上，構建了“基礎理論課程體系”、“實踐技能課程體系”及“創新實驗課程體系”一系列互相聯系又相對獨立的課程體系。

1.建立新的學科課程體系，完善人才培養方案，擴展專業技能的課程體系

湖南文理學院是教學科研型大學，傾向于教學。在新的課程體系中，學校根據培養目標，設置了學校及大類專業課程平臺模塊、學科基礎互通課程平臺模塊、專業共性課程平臺模塊及專業個性課程平臺模塊等四個課程體系平臺模塊。學校及大類專業課程平臺模塊主要是公共基礎課程、相關學科基礎課程（如高等數學、大學物理等）、文化素質創新能力課程。學科基礎互通課程平臺模塊主要是學科基礎課程，如電路、模擬與數字電路等。專業共性課程平臺模塊主要是專業課程、專業基礎課程和專業集中實踐。專業個性課程平臺模塊主要是專業方向課程和專業任選課程。新的培養方案注重培養學生職業技能和創新思想，針對社會職業需求，更新設置相應課程，基礎課程課時分配強調“基礎與新穎”。專業基礎與專業課程和企業需求對接進行甄選，重在技能訓練和創新精神的培養，建立以培養學生實踐能力和創新能力為核心的課程體系。加大了實踐教學課程的比例，制訂完善的實踐教學環節教學計劃，強化實踐教學與課程教學的銜接。

2.調整課程結構，增強實踐能力與創新精神

根據專業建設需要和學校實際，學校調整了課程設置，修訂教學大綱，整合、更新教學內容，加強教學過程的檢查督促；建立實踐教學基地模式，實現與企業合作培養的對接。近年來，物電學院光學學科獲得了湖南省重點建設學科和湖南省重點實驗室“光電信息集成與光學制造技術”，建立了一系列光電信息技術專業實驗室；并計劃申請籌建光電信息工程本科專業，為打通相關專業培養模式，與物理學、現代教育技術專業一起構建了專業方向課程平臺。學校建立多門校級精品課程，設立完善的課程建設標準和完整的課程建設文檔，要求優質課程有完整的教學大綱、考試大綱、教案、教學手冊、試題庫；實現教考分離，從主講教師、隊伍結構、教學活動等全方位提升教學質量；強化實踐教學，建立實踐教學大綱，并納入教學計劃。實踐教學分為校內進行的綜合課程實踐和專業綜合設計課程訓練，以及校外進行的企業和社會實踐課程。校內基本專業基礎實踐教學提高學生的基本專業技能和專業素養；校外實踐教學提升和強化專業綜合應用技能，并與廣東、江蘇等地多家電子企業達成實習、就業以及人才培養等意向。

3.構建科學實踐教學體系，提升實踐綜合能力

理論教學與實踐教學是相輔相成的。學校按照實踐教學功能的基本能力、專業能力、綜合應用能力培養目標，構建實踐教學內容和技能與創新思想相融的實踐課程，精心設計實踐教學課程體系，實現基礎實踐課程、專業實踐課程、綜合設計實踐課程的人才培養融合。為強化培養學生創新能力，優質課程的實驗教學環節，三分之二以上的實驗是創新和綜合設計性實驗。學校設立項目導師制，讓創新和實踐能力較強的學生參與教師的一些項目研發，或者申請學校的質量工程立項和產學研項目，師生共同參與項目建設，激發學生的學習興趣愛好，擴展視野。學校還通過設立創新實驗室，鼓勵學生積極參與項目實踐，提高學生的綜合能力，取得了良好的效果。通過多年辦學實踐，物電學院逐步形成了充分發揮和發展學生的興趣特長的人才培養理念，在要求學生具備本專業較扎實基礎的前提下，十分注重學生的興趣特長發展。近幾年來，學生獲得各種省級以上電子競賽（包括電子設計競賽、科技制作競賽）獎勵數十項；獲得三項國家專利，發表科研論文十余篇。學校進一步改革評價方式，成績評定與考核包括理論、操作實驗、實踐報告等多方式的能力考核。

二、教學內容改革與創新模式

課程體系建設是以知識服務社會經濟發展為宗旨，以校企合作培養人才需求為導向，走專業知識適應企業科技實踐的專業發展道路。按照電子信息專業人才培養目標的要求，通過改革與創新課程體系、構建理論課程教學體系與實踐課程教學體系、改革與創新教學方法，建立了培養學生在電子信息專業實踐與創新能力突出的、有特色的、科學合理的人才培養模式。為強化培養學生的創新精神和實踐能力，學校對教學內容修訂與改革作了明確的要求，要求教學內容要添加前沿性、實用性等新的專業知識；更新舊教材內容，把最新的電子信息類教學科研成果納入到教學內容之中，以滿足新的教學需求；理論課程的實驗課時增加，實驗課以創新性和綜合性實驗為主，減少驗證性實驗，激發學生對理論課程的學習動力，也強化了教師不斷獲取新知識的責任和思想活力，從而促進了學與教適應科技發展的步伐。

實踐教學的目的是提高學生的動手能力和創新能力，實踐課程的教學內容，也作了全面的改革與創新，采取分階段實踐的辦法。課程實踐主要是系統建模、電子裝配、計算機程序應用設計、電子電路課程設計、電子技術課程綜合設計以及到企業實踐訓練實習等一系列專業課程實踐。從基礎硬件設計到軟件設計，再到綜合課程實踐，實踐教學分階段貫穿于整個人才培養全過程，使學生實踐能力和創新精神得到不斷提升與發展。課程設計實踐按照項目要求模式安排課題，讓學生自己思考問題、解決問題，使學生成為實踐的主導，教師只做服務性的指導。這樣學生實踐能力循序漸進、逐層提高，培養了學生的創新能力和可持續發展能力，擴展了理論知識的應用。

三、教學方法改革與創新模式

電子信息專業課程體系和教學內容的改革與創新，突出了電子信息專業特色，優化了基礎理論與實驗技能、強化了實踐能力與創新意識、拓寬融合了專業口徑；實現寬口徑、厚基礎、實踐能力與創新思想好、理工結合的高素質應用創新型人才培養目標；使學生專業基礎理論與知識構架更加科學合理，實踐能力與創新思想明顯提高；擴寬了學生在光、電、計相關行業的就業機會；也為教學方法改革與創新指明了方向。

教學方法改革首先是教學思想的改革。由于教學內容豐富，教學課時緊張，學生接受能力不一，致使課堂教學大都是以教師的教為中心的單向教學模式。這種教學模式使學生在知識獲取過程中是一種被動獲取，嚴重阻礙學生解決問題能力與創新意識的發展。因此，針對不同課程特點，實行以學生為主體的現代教學模式是提高教學水平和教學方法的重要課題。基礎理論課程的教學方法改革，主要采用啟發式、情景教學法、動態顯示法、引導討論等課堂教學模式。實踐課程的教學采取項目課題教學法與企業頂崗實訓法為主要教學模式，不斷優化教學過程，充分借助現代教學技術手段和多媒體課件，把抽象的電子信息課程知識具體形象化，使學生更容易理解接受。在實施課堂教學過程中，倡導課堂討論與師生的交流，通過交流觸發學生的思想和創新能力。課堂教學方法的改革是教學方法改革的主題，除此之外，改革和完善課堂外的教學工作也很重要。教師課前精心準備教案，課程多人參與備課的討論；精心布置與批閱作業；改革考試考核的方法；采取基礎知識與實踐考核并重的系統考核評價模式；對教師的教學過程與教學效果也進行系統的評介。教學方法的改革與創新，既提高了教師的教學水平和教學質量，也更好地培養了學生的實踐能力和創新精神。

四、結束語

通過對電子信息專業本科課程教學改革與創新模式的研究與實踐，教學質量與教學效果明顯提高；學生實際動手能力和創新意識明顯加強；學生獲得省教育廳和學校的各種立項明顯增多；學生發表的科研論文、國家專利、以及學校和省級以上電子競賽獲獎數明顯增多；學生專業基礎知識和自主學習能力明顯增強，考上研究生的比例穩步上升。電子信息本科課程建設是一個動態變化的過程，這個過程需要不斷地對課程體系和教學進行改革和創新，這樣才能使本學科充滿活力與生機。筆者也將繼續努力，通過對電子信息專業課程體系的結構特點與教育規律探索，凝練學校電子信息專業特色方向――光電信息方向，培育核心競爭力的學科方向，提高教育教學質量，培養更多更好的實踐與創新能力強的高素質人才。

參考文獻：

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[8]裴留慶,姚力,孟麗艷.電子信息類專業課程體系結構的一種框架[J].

篇（7）

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0223-02

一、《光電子器件》雙語課程的特點

科學技術的不斷發展，讓人類社會步入了信息量爆炸性增長的階段。世界再也不是繞著圓形的地球在運轉，人們將其描述為：“the world is flat”，即世界扁平化。信息傳送不分晝夜，沒有時差和地域的分別。面臨這一特殊新時期，對于高科技工程領域而言，專業英語將是獲得、掌握、利用這些信息、緊跟時展步伐的重要國際交流工具。當前，雙語教學已經成為各大高校專業人才培養的關鍵，我國各高校根據自身情況開展雙語教學課程具有重要意義[1-3]。

南京郵電大學長期以來一直高度重視雙語教學在課程建設中的作用。在光學專業領域，先后開設了《應用光學》、《光電子學》和《光電子器件》等雙語課程。其中，《光電子器件》雙語課程作為光電信息工程專業的選修課程，旨于培養光電子科學與技術領域具有國際視野和競爭能力的科研與技術開發的后備人才。類似于其他工科類雙語課程，該課程需要靈活地應用兩種不同語言向學生傳授知識理論，與學生進行交流和溝通，培養其雙語信息的獲取、處理、交流和創新能力。讓學生掌握光電子技術專業理論知識的同時，了解該領域國際學術前沿，成為真正的創新型人才。此外，以小班為單位進行教學。不同于以往的大班授課模式，由于課堂規模的變化，對教師教學、課堂組織、課程考核等提出了新的要求，為培養創新型人才提供了一種新的方式。

二、《光電子器件》雙語課程小班化教學的特殊性

新時期我國高等教育應用型人才的培養，應該以“綜合素質”為方向，以應用為目標，以“能力”為主線和核心。不是培養只求一個職業飯碗、缺乏事業志向的人，而是培養具有知識、能力、觀念，具有解決實際問題、應對實際工程問題的技術人才。和其他高等教育課程一樣，《光電子器件》雙語課程是一門應用型、實踐性強的工程技術課程，強調理論聯系實際，以培養光學工程領域應用型創新人才為目標，內容涉及光電子器件（如光源、光纖和光電探測器、光電調制器等器件）的工作原理和實際器件的設計與選型。部分內容需要緊跟技術發展前沿，體現最新技術的發展動態和現狀。《光電子器件》雙語課程采用小班化教學，由于其授課對象和課程安排的特殊性，為實現培養創新型人才的教學目標，需要在實際的教學實踐中探索與研究有效的教學模式。

在大班雙語教學課堂上，由于人數眾多往往只采取一種教學策略：以教師為重的單向授課。采用一刀切的考核模式，教學空間的設置并不理想。由于雙語課程語言使用的特殊性，學生的英語水平參差不齊，部分書面成績優異的學生還存在口語表達能力方面的不足，授課過程被動接受將大大降低學生的學習效率，讓其失去學習信心。此外，學生還存在團隊合作能力不高、溝通能力較低、表達能力差、專業閱讀量較少，解決實際問題的能力較差的不足。開展小班化教學的本質，并不僅僅體現在人數上。在學生較少的班級中，開展教育教學活動的教學內容、教學模式和評價方法都將產生全新變化，教育觀念將更新，其關鍵在于促進每個學生的個性化發展。實施小班化教學，首先應樹立：“學生為主導”的意識，即學生是教學的主體，處于教學活動的中心地位。主要體現于：學生有更多的時間與教師交流，得到教師的個別化教育，能充分享受教育的資源；其次，實施小班化教學，教師必須樹立服務意識，需要根據每個學生的特點、需求，制定教學手段，創設和諧的教學意境，提高教學效率；最后，教師在小班化教學中的主導地位，主要體現于引導學生積極探索、有效地組織教學活動，例如準備課堂問題、組織課堂討論、反饋學生問題等，培養學生知識探索的精神和學以致用的能力。小班教學中，師生交流的機會明顯增多，學生最終的學習效率也將提高。

三、《光電子器件》雙語教學小班化教學實施方法

以培養個性化創新型人才為目標，將小班化教學引入《光電子器件》雙語課程，實施方法主要包括以下幾個方面：

（1）教學活動中加入文獻閱讀、匯報，引入實際應用相結合的案例教學：前者是指教師布置專業英文文獻閱讀作業，學生在規定時間內完成閱讀報告，并在課上用PPT向全班同學匯報閱讀成果；后者旨于引導課后自主學習，多層次遞進式教學，注重學用結合，發揮優秀學生的學習潛能，提高水平較弱學生的學習興趣，教師積極給予學生鼓勵。課上介紹實際應用案例，課后引導自主學習。例如：講解光伏探測器在社會產業中的應用實例，讓學生通過文獻查閱、思考并總結如何提高電池效率以節約能源。這些實際問題需要應用光電子器件理論所學習到的相關知識去解決，使學生意識到，所學的知識與實際應用是緊密相連的，激發他們的學習興趣。提出案例的伊始，并不在課堂上立即進行講解，讓學生課后思考。如激光器的封裝需要考慮哪些因素？應采用什么結構？在下次課討論時，學生的方法將豐富多彩，讓其在掌握基本知識，學以致用的同時，了解了最新的光電子器件的發展現狀。

（2）利用小班教學的優勢，實施差異性教學：基于拓展性課題的研究性學習：安排拓展性課題，部分內容超出教學教材，由學生根據教學進度在不同周分組研究完成。讓學生抽取題目，根據要求，完成資料搜索、整理、歸納總結知識點并完成報告。（目的：讓學生在理解課堂教學內容的基礎上展開課外的團隊式探索學習、文獻分析等活動，在擴充學生知識面的同時，強化其對所學理論知識的理解和應用。在傳遞知識的同時，通過安排探索性的學習任務培養學生科學嚴謹的思維習慣，為其將來的科學研究與工作打下良好基礎）。如此方式安排難易不同的拓展性課題供學生選擇，為優秀學生提供拓展思維、獨立探索和發揮才能的機會；讓水平弱一些的同學看到自身學習課程的收獲。培養思考問題、解決問題的興趣、提升主動學習的機會。根據學生差異、興趣愛好和需求，進行同質或異質編組。同質：有利于教師重點輔導，使每個學生獲得成功；異質：有利于同學互相幫助、合作互補，并且可在教案的制定上體現出不同分組和不同要求的特點。這種方式能夠體現“以人為本”，“因材施教”的差異化培養理念，促進課程教學中的“教與學”、“教學和科研”的融合與相互促進。

（3）合理組織課堂的語言和內容安排：據情況合理搭配語言模式，根據不同學生的外語水平，在一個學期的不同階段，合理搭配英語授課比例教學法，即每節課首先用英語復習上節課的內容，然后用中文講授新課。注重活躍課堂氣氛，進行師生同堂授課或者角色互換，體現教學民主、教學相長，營造溫馨、愉快的氛圍。許多研究都體現了師生互動、生生互動、學生―媒介―環境等多維互動對雙語教學的重要性。

（4）重構《光電子器件》雙語課程的考核模式：實現從注重知識點的考核向知識與能力并重考核的轉變。例如，在掌握光電轉換基本原理的基礎上，要求學生通過文獻閱讀和課堂討論，總結與思考，以撰寫大論文的方式，遞交基于理論知識獲得的最新的關于光電子器件（如半導體激光器、光電導探測器等）的設計方案。安排課后作業采用英文題目，要求以英文形式完成，使學生學會使用一些簡單句型來表達專業問題。課堂匯報則旨于提高學生獨立思考及口語表達能力。教師結合課堂表現、課后作業、演講匯報等內容進行綜合考核，包括現場打分和匯報材料打分。以現場打分為主，包括匯報格式規范、思路清晰、表達流暢程度、對問題的分析應對能力、團隊成員的協調能力等；在材料打分方面，主要為大作業報告及其演講匯報材料的評判，主要評估對所選主題的理解是否透徹，是否抓住了問題的本質。是否具有創新性等。改進后的課程考核方式，將最終考核轉變為過程考核占主導地位，體現學生的綜合能力，發揮考試的真實體現價值。

（5）精選教材、豐富教學資源：采用難易適中的英文原版教材或原版教材搭配中文參考書的形式。選用原版教材的原因有原版教材內容更詳盡，理論更系統更具前沿性，加快了國內與國際接軌教學。將教學過程分為課堂教學和課外學習網站，通過后者將每章的知識點、重點及難點提供給學生，讓學生預習。在課堂上采用多維互動教學模式，系統針對性地進行知識點講授，使學生在較短時間內掌握主要知識。最后，設計教學問卷，內容包括改課程的學習是否能提高英語水平、所選教材是否合適、授課方式是否合理、對授課內容（包括多媒體課件與板書等）是否滿意、學生對老師的語言和專業知識是否肯定等。

四、總結

綜上所述，雙語教學是我國與國際接軌、教育改革發展的必然趨勢。《光電子器件》雙語課程作為一門培養工程技術領域國際化創新型人才的課程，需要充分考慮到班級學生的個體差異性，發揮小班教學在《光電子器件》課程教學中的優勢，促進教育機會的平等，合作學習，保護學生的個性差異，增加師生互動和師生關系的融洽與和諧，增加學生學習的信心，成為創新型的個性化人才。

參考文獻：

[1]張志穎，李忠，余丹.高校雙語教學的問題與對策[J].黑龍江教育：高教研究與評估2012 （3）：27-28.

[2]龍國智.我國高校雙語教學的現狀評析[J].改革與開放，2011，2： 173-174.

[3]袁永鋒，郭紹義，楊金林.工程材料課程開展雙語教學的探討[J].科教導刊，2014 （35）.

作者簡介：

篇（8）

(一)計算機基礎課程的現狀

我校從1979年就開設了算法語言課。在計算機技術飛速發展的情況下，計算機課程的內容也在不斷擴充。伴隨著計算機文化的形成，授課內容涵蓋了數據結構、數據庫和操作系統等基礎學科領域。目前開設的計算機基礎課程主要有《C程序設計》《計算機軟件技術基礎》等，講授程序設計語言和計算機基礎知識，使學生掌握用計算機解決實際問題的能力。目前的計算機基礎課程大多采用傳統教學模式，完成教學內容是課堂的首要教學任務，教師的講授代替了學生主體活動，教師的認知結果代替了學生認知結果。在課堂上進行大量的講授和習題訓練，很少開展研究性學習。目前國內也已開展相關課題研究，但理論研究不夠深入，在實踐中也沒有得到充分應用。

(二)創新教學模式的實踐

我們在研究性學習的方法和理論指導下，進行創新教學，情感、知識、技能構成了新的教學模式。2010至2012連續三年，在《計算機軟件技術基礎》《C程序設計》等計算機基礎課程中進行研究性學習的教學實踐。

1．改革傳統教學方法，靈活運用現代化教學手段在計算機基礎課程創新教學模式實踐過程中，教學方法的選擇是關鍵環節之一。教師根據教學內容的難易不同，采用不同方法教授。學生自主預習課程內容，根據教師提出的問題在課堂上分析討論。在教學中綜合運用CAI課件等各種現代化教學手段，增強學習的主觀能動性。采用現代化教學手段包括使用現代化的教學設備、采用新的教學模式等。在教學過程中引入科研活動，引導學生主動思考，探索知識。參加科研活動可以將新知識融入課堂教學，拓寬學生的知識面，增加學習興趣。學生在親身實踐中獲得了知識，提高了解決問題的能力。

2．重視學生自我發展，指導學生主動探究在計算機基礎課程的教學中，課堂上以小組合作的形式提出問題并討論解決方案。鼓勵學生通過在課下收集資料、分析整理和處理信息等實踐活動來學會學習，學會合作。學生在課堂上充分交流探討，發表自己的觀點。在課外自主研究，同學間積極合作。教師也要在學生的探究學習過程中，給予恰當的引導，給出學生探究的問題，最后要進行分析總結。

3．網絡教學模式由于課堂上班級組織的限制，要實現按層次的分級教學比較困難。嘗試在課外利用網絡進行分級教學。網絡教學系統包括分組討論、分組教學、搖控輔導、答題示范等功能，徹底彌補了傳統教學方式的不足。通過網絡開展教學，在網上學生可以隨時和教師交流溝通;教師利用網絡完成課外答疑，將教案、課件和習題等放到網絡上資源共享。學生不出門，就完成了答疑。這種方式深受學生喜愛，效果良好。此外，還可以通過在網上建立班級用戶群，完成網絡作業等方式，進行教學和輔導。班級用戶間可進行相互討論、互相答疑。學生網絡討論、網絡作業完成等可計入平時成績。對表現良好的學生給予獎勵，從而激發學生的自主學習的興趣。

4．反饋信息，及時評價實踐教學期間，在我校理工科多個專業，針對各個學習階段開展問卷調查，以全面了解學生對研究學習的態度、收獲等。統計結果顯示學生的主要收獲是:促進了自主學習、主動學習;學會了利用網絡收集資料;學到更多課外知識和有利于創新精神與創新能力的培養。2012年度，在本校光電工程學院的探測技術及儀器、光電信息工程等專業，進行了抽樣調查。調查結果顯示:85%的學生認可并喜歡研究性學習方式;通過采用研究性學習，實踐前后學習興趣和收獲分別提高了28%和37%。實踐結果表明，學生對計算機基礎課的興趣明顯提高。實踐教學中，教師充分與學生交流，學生參與學習的結果被及時地反饋回來，同時獲得恰當的評價。教師注重激發并保持學生的學習熱情，幫助學生逐步形成良好的認知結構。

(三)建設立體化教學資源與實現網絡化考試管理在實踐中，更新教學內容，完善基礎課教材改革。教學內容和思想通過主教材體現，配合學生用書為學生提供實踐指導。不斷總結經驗，形成綜合理論、設計、實踐于一體的立體化教學資源系統。為學生提供參考書目、案例教程、習題庫等豐富的學習參考資源。改革考試管理，建立試題豐富、覆蓋范圍廣泛的題庫，用全自動考試系統完成組卷、考試、評分、試卷分析等全部過程，考試過程全部實現網絡化管理。所有學生考試數據一律存儲在數據庫中，可以對其數據進行深層次的數據挖掘，對教學質量評估起到輔助決策的作用。除常規考試外還包括自選題目的論文(包括答辯)、自選題目的項目訓練(包括答辯)等考核方式。考試過程實現計算機管理，學生的考試更加公平、公正、透明化、正規化。

篇（9）

作者簡介：李鋒（1970-），男，陜西商洛人，江蘇科技大學電子信息學院，副教授；田雨波（1971-），男，滿族，遼寧鐵嶺人，江蘇科技大學電子信息學院，教授。（江蘇 鎮江 212003）

基金項目：本文系江蘇省高校優勢學科建設工程項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）25-0099-02

作為社會信息化的支撐和依托，電子信息技術及相關產業迎來了高速發展的21世紀，并以前所未有的速度全方位地向社會的各個領域滲透。相應地，電子信息相關學科知識領域更新與增長越來越快，與其他學科之間的交叉與融合越來越緊密。伴隨著學科發展方向不斷分化、細化的同時，電子信息各學科、專業或方向之間的交叉基礎知識更加多，專業界限越來越模糊。與此同時，市場經濟對人才的需求呈現變化快、多元化的趨勢。在這種形勢下，實現“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的人才培養目標已成為高校教育教學改革的熱點和共識。大類培養模式提倡按大類招生，實施厚基礎、寬口徑的通識教育，在此基礎上進行分流培養，學生結合自身興趣特點做出合理的選擇。事實說明，大類培養利于提高辦學效益，優化教學資源，促進學科之間的交叉和滲透，實現更廣泛的通才教育，滿足市場經濟的發展及社會生活多元化對人才的需求。

一、開設“專業導論”課程的意義和目標

在大類培養模式下，學生在大一、大二期間主要是學習公共課和大類基礎課，大三期間學習技術基礎課和部分專業課，大四期間學習專業課程和接受綜合實踐訓練。但是在專業人才培養實踐中發現，盡管大類培養適應了學科專業發展趨勢和市場需求，但要更好地發揮大類培養的優勢，還必須加強大類學習到專業培養之間的銜接，否則將直接影響培養目標的實現。

1.開設“專業導論”課程的意義

在大類培養階段，本科低年級學生對電子信息學科、專業缺乏整體認識，不了解自己的專業方向，不了解專業課程設置，不了解專業課程與基礎通識課程的關系；在思想上準備不足，不知為何要學習這些課程，不知道這些課程對于專業學習和未來所從事的工作的作用，沒有自己的專業目標和努力方向，缺少明晰的學業規劃，甚至有不少高年級學生到了選擇專業方向的時候對自己的專業都不甚了解。針對大學一、二年級學生展開的問卷調查及座談會結果表明，在開設專業導論課程之前學生普遍存在迷茫情緒，找不到發展方向，不能心平氣和、扎扎實實地學習，甚至出現了所謂“大一放松，大二打工，大三租房，大四求生”的情況。

大學階段是青年人渴望自主成長的時期，抓好大類教育與專業教育的銜接可以縮短他們對大學生活的適應期，引導大學生做好學業規劃，為實現培養目標、提升培養質量打下堅實的基礎。“專業導論”作為專業啟蒙課程，將學科專業教育、思想教育、就業教育等融為一體，旨在幫助學生認識就讀的學科與專業，加深對所學專業的感情，激發學習本專業的興趣和學習動力，掌握正確的學習方法，為后續課程做鋪墊；同時引導學生做好學業規劃，選擇適合自己的發展方向。

2.“專業導論”課程的目標

在這種情況下，選擇在第二學年下學期和第三學年的上學期開設“專業導論”課程——電子信息技術導論更加符合教學實際。該課程的目標是：介紹電子信息技術的基本概念、學科知識體系、技術發展歷程、當前的技術狀況及發展走向、前沿領域，激發學生學習專業課程的興趣，激發部分學生對某些研究領域的興趣；介紹本專業的專業培養目標、培養要求、專業特色、課程設置、進度安排、實踐環節等；對學生進行學習方法指導，指導學生做好學涯規劃和人生職業規劃。

二、“專業導論”教學模式探索

由于“專業導論”課程的特殊性，為使該課程教學效果更加明顯，應從課程安排、教學內容、任課教師、考核方式等方面入手，探索合適的教學模式。

1.課程安排

在大類培養機制下，大學一年級學生在專業方面接觸的主要是大類基礎課，對專業的認識比較膚淺，對于專業領域的知識理解能力非常有限。大學二年級開始，學生通過各種途徑對專業的認識不斷深化，了解專業的愿望也更加強烈。到了大學三年級，學生對自己所學專業的某個領域已經有了較為深入的了解，但還存在著一定的片面性和盲目性，不知道如何進行職業規劃及選擇自己的發展方向。因此，學校選擇在大學二年級下學期初和大學三年級上學期初各開設16學時的“專業導論”課程。

2.教學內容

在大學二年級下學期初，針對即將進入專業學習的學生，著重介紹專業特色、專業課程及專業知識體系、實踐環節；介紹電子信息技術的基本概念、專業技術發展歷程、當前的技術狀況及發展走向、前沿研究課題等；介紹電子信息產業的主要領域及與學科之間的關系，電子信息產業在國民經濟中的重要地位，強調電子信息產業是國民經濟戰略性、基礎性、先導性支柱產業，讓學生對自己所選專業產生認同感，激發學習專業課程的興趣。

在大學三年級上學期，分若干模塊介紹信息科學的各個學科各分支的研究內容及發展動態，如：電磁場與無線技術模塊，通信技術與通信網模塊，計算機技術、互聯網技術與信息安全模塊，微電子、集成電路及其應用模塊，控制科學與工程模塊，數字信號處理、圖像、語音處理模塊，光電信息技術等。介紹各模塊所涉及的知識領域基本框架，與其他學科之間的關系等，使學生初步體會信息科學所涉及的領域范疇，相關的基礎理論、基本技術和方法，達到拓展學生視野、激發學習興趣的目的。

3.任課教師安排

為達到預期教學效果，采用課程教學小組的形式安排任課教師。小組長為課程的總負責教師，由主管教學的副院長或系主任擔任，小組成員為專業骨干教師，根據每個教師的專長負責不同的模塊。小組長負責介紹課程總體概況，包括主要學科領域、技術、產業、前沿課題等，突出介紹電子信息產業的戰略性、基礎性、先導性作用；其他任課教師分別向學生介紹各模塊的基本理論、技術及發展動態等。課程教學小組經常針對專業導論課進行教學經驗、教學內容、方式、方法及教學效果等方面的交流、探討和研究。

4.課程考核

課程考核由課程組長負責，采用作業小論文+課程大論文的形式。每位教師根據自己負責的模塊擬出若干題目讓學生選擇，最后課程組長綜合各任課教師的評分給出本課程的總成績。

作業小論文：若干題目自選，如電子信息技術可分為哪些產業，電子信息技術與國民經濟及工業信息化之間的關系，電子信息技術各個學科與產業之間的聯系，感興趣的產業或領域，某領域的發展現狀，大學期間專業學習與能力培養之間的關系等。

課程大論文：要求學生在學習完專業導論的基礎上，通過調研對大學的專業學習及今后的發展進行規劃，形成課程學習報告。包括各自特長和愛好是什么，自己的學習習慣、喜歡的職業，該領域當前的社會需求是什么，本科階段應培養的能力有哪些，大學剩下的時間準備做哪些事情，畢業后的發展規劃是什么，準備采取哪些措施去實施你的計劃等。

三、對“專業導論”課程教學效果的思考

通過學生座談會和問卷等形式對本課程教學效果進行了調查，結果表明，在本課程之前，很多學生都存在對所學專業不了解、學習動力不足等問題。這部分學生不知道如何規劃大學期間的專業學習，對學業生涯定位模糊，對基礎課不重視。以電子信息工程專業為例，該專業2009級學生在開課之前認為自己了解該專業的僅占14.3%，了解一點的占50.8%，認為自己對專業學科領域及相關產業了解的僅占9.5%，認為自己有明確專業愛好的僅占8%左右，不少學生渴望對專業有更深入的了解。經過課程學習之后，有70%左右的學生對自己大學階段學習及今后專業發展提出了較為明確的規劃。教學座談會反饋結果表明學生和學生管理部門也對該課程持肯定態度。

由于“專業導論”課程的開設時間較短，在教學過程中還存在不少問題，如教學形式較為單一、與工程實際聯系偏少、部分學生對課程的重視程度不夠、教學時間安排不盡合理等。為進一步提高教學效果，針對存在的問題提出以下建議：

1.課程時間安排

“專業導論”作為大類招生專業的專業先導課程，具有教育和引導的多重功能，在低年級開設更有利于學生盡早了解專業，建立對專業的認同感，并盡早確立今后繼續深造所要涉及的發展方向，減少專業上迷茫、學習精力分散等情況的發生；在中高年級開設有利于學生深入了解學科不同分支，并結合自身愛好特長對學業和今后發展方向做出合理規劃。因此建議將“專業導論”課程的兩部分內容分別安排在低年級和中高年級開設。

2.改革教學內容

密切跟蹤學科發展，充分發揮不同研究方向教師的優勢，充分把握學科及其分支的發展動態，把本學科最新的發展情況介紹給學生，幫助學生從不同角度了解專業內容及發展方向，并適當結合學校特色，構建特色化的教學內容。

3.重視條件建設，注重多種教學方法相結合

條件建設是課程建設的重要保證。進一步加強該課程的建設，包括教材、多媒體課件的制作、網絡教學環境的建設；積極利用實驗室、企業等條件開展實踐教學；努力實現專題教學、多媒體教學、網絡教學、實踐教學等有機結合。

四、結語

在大類培養體制下，電子信息類“專業導論”課程在整個專業的課程體系中具有承上啟下的重要作用。加強“專業導論”課程的教學研究，不斷改進教學模式，充分發揮其引領、規劃和導向作用，指導學生認識專業、規劃未來，對提高教學質量乃至專業人才培養質量都具有重要的實際意義。

參考文獻：

[1]劉光明，于斐，周雅，等.大學低年級課程中開設專業導論課的探索[J].高教論壇，2007.2（1）：37-39.

篇（10）

作者簡介：龍青云（1982-），女，苗族，湖南綏寧人，廣東石油化工學院信息學院，講師；肖明（1968-），男，四川南部人，廣東石油化工學院信息學院，高級實驗師。（廣東 茂名 525000）

中圖分類號：G642.41  文獻標識碼：A  文章編號：1007-0079（2011）36-0186-02

一、“光纖通信原理”課引入研討式教學法的必要性

“光纖通信原理”不僅是高等院校通信專業的核心課程，而且已經成為電子信息類專業的必修課或重要選修課。“光纖通信原理”涉及的知識面很寬，不僅基于通信原理，而且與半導體光電子學、激光原理等緊密聯系，其教學內容主要包括光纖通信基本原理、系統網絡和新技術幾大部分。課程教學過程中數學推導比較多，內容較為抽象，不易理解，它涉及到多方面的知識，尤其在光的傳輸原理中涉及到了較多的電磁場理論知識，致使學生感到該課程難學，學習積極性不高。而且，目前“光纖通信原理”教學受傳統教學模式影響較大，教學常常是教師“獨白式”的講授，學生只是被動的接受。學生對這種過于單調的傳統課堂教學的形式感到不滿意。除此以外，課程考核方式普遍采用期末閉卷考試。考試內容以理論知識為主，客觀題型的比例較大，導致學生的學習方法呆板，習慣死記硬背，表現出綜合應用知識能力欠缺，學生作弊容易得手等弊端。抽象的理論內容，呆板的“一言堂”授課方式，單調的課程考核方式，與學生所追求的生動有趣、深刻全面的教學效果，存在著巨大的差距。因此，如何運用更加貼近實際、貼近學生的教學方式來開展“光纖通信原理”的教學改革就成為當務之急。

總理曾經指出，“要把學生作為教育的中心，使學生在學習的整個過程中保持著主動性，主動去提出問題，主動去思考問題，主動去探索問題。”而研討式教學法是一種基于互動教學理論，注重發揮學生的主體精神，教師引導學生主動學習、分析和討論，進行知識建構的教學模式。這種教學模式不僅符合現代教育教學規律，而且符合大學生主動獲取知識、注重掌握方法和提高職業能力的心理傾向，具有很強的科學性和實踐性。目前該教學模式在許多課程中得以廣泛運用，并取得了良好的效果。鑒于此，筆者首次在“光纖通信原理”課程中引入研討式教學法，以期突破該課程的教學難題，提高教學效果。

二、“光纖通信原理”研討式教學模式的構建

1.制定計劃，前期準備

制訂計劃前，教師先與學生交流，充分了解學生對光學、信號與系統、通信原理等知識的掌握情況，然后，再根據課程的教學目標和教學進度，制定一個包括研討選題、研討方式、閱讀書目、時間分配等內容的教學計劃。為了保證教學計劃的有序進行，教師首先要上好第一節緒論課，激發學生對本門課程的學習熱情，使學生深刻了解光纖通信的作用和就業前景而增加學習興趣，為后面的研討式學習打下良好的基礎。然后，教師再講授光纖通信傳輸原理及特性、光纖通信器件、光纖通信系統、網絡等部分知識。在講授過程中與平常教學不同，即不再是給學生“灌輸”課程的所有知識，而是為學生能夠進行“研討”創造必要的基礎理論背景和分析能力。

2.分成小組，設置選題

將全班學生按學號或宿舍6～7人的規模組合成課題小組。每個小組推選組長負責該課題組的組織、分工、協調等工作。教師設置若干個參考選題。選題是研討式教學的關鍵要素，其難易程度、質量高低直接影響到研討式教學的效果。選題設置應遵循如下原則：一是題目必須明確具體；二是題目要有新意、有吸引力，能夠激發學生研討的興趣；三是題目要難易適度，有機動效應。就選題類型而言，可以分為三個層次：基礎的知識性問題、具有分析和啟發精神的思考性問題、體現學科前沿的研究性問題，以適應學生的能力層次要求。例如，筆者給廣東石油化工學院電子信息工程專業2007級學生設置了如下選題：（1）光纖通信在石化企業中的應用。這個選題既凸顯了我校的石油化工特色，又聯系了該專業學生到石化企業就業的實際，很受學生的歡迎。（2）光纖通信廠商對業內人才的需求調查。這個選題主要是從通信行業的人才需求出發，關注本專業學生的就業前景，讓學生主動了解通信行業所要求的專業素質和能力。（3）寬帶光接入網的最新應用、“三網合一”與光纖通信的關系。這兩個選題是專業的熱點問題，可以讓學生了解學科的前沿實際應用，激發學生的探索興趣。（4）拉曼光纖放大器的最新發展，這個選題是筆者從事的科研項目，促進了科研與教學的有機融合。（5）智能光網絡的核心技術及其新發展、MSTP的關鍵技術。這兩個選題是教材的網絡部分內容，主要是讓學生熟悉教材，鍛煉學生的歸納和表達能力，滿足部分能力較差的學生的需要。每個課題小組選擇自己感興趣的相關題目，也可以在與教師討論后對選題進行適當的調整。

3.獨立探索，小組討論

學生選定題目后，教師示范講解小組研究、討論的基本方法，傳授資料的收集、整理分析以及研究報告撰寫的方法。學生根據教師布置的內容和傳授的方法進入自主學習狀態。小組各成員間進行合理分工，獨立探索。為了充分調動各成員的積極性，體現團隊意識，考核成績將以課題小組為單位。各小組成員在組內對獨立探索的知識和心得展開討論，將大家共同認可和補充的內容進行匯總，撰寫本課題的論文或者調查報告，并制作成多媒體課件。小組研討結束后，推薦1~2名同學匯總研究成果，并代表本組在全班進行交流。除此之外，如果學生能夠帶著選題走向社會進行實習調研，比如到電信、移動公司、網絡中心去收集第一手的數據和資料，則鍛煉價值更大。

4.全班交流，總結點評

各個小組推薦的發言代表上講臺做10～15分鐘的交流發言，闡述本小組的研究情況，同組成員可以補充發言，以便于充分闡述本組的研究成果。匯報結束后，由考核委員會（考核委員會由任課教師和部分學生組成），根據每一小組的論文質量和其代表的匯報情況給出相應的加權分數，這一分數將作為該小組成員的課程考核成績之一。研討結束，教師進行總結點評，并讓學生反饋體會和建議。

三、“光纖通信原理”研討式教學效果分析

“光纖通信原理”課引入研討式教學模式后，學生在學習過程中獲得了學習的樂趣，學習積極性明顯提高，教學質量也相應地有了很大的提高，該課程3年來的課堂教學效果評分都在92分以上，課程的研討選題也成為學生畢業設計的“搶選”題目。按照課題小組評定成績，論文與匯報相結合，學生參與考核委員會，這些都創新了課程的考核方式。盡管本課程是筆者所在學校電子信息工程和電子信息科學與技術專業的選修課，但是學生到課率很高，上課認真，討論積極，學生對這種人人都參與、大家都動腦、團隊合作的學習方式非常喜歡，積極與任課教師交流、討論，并對改進這種教學方法提出了許多建議。比如有學生建議：考核前應該設置好考核標準，考核委員會應該在答辯過程提問等，這為進一步完善研討式教學實踐提供了十分有益的參考。之所以能夠取得以上良好的教學效果，筆者分析，主要是因為“光纖通信原理”課研討式教學體現了現代教學理念的三個基本精神。

1.科學定位師生角色，注重發揮學生的主體精神

研討式教學法打破了“教師只管講―學生只管聽”的傳統授課方式，代之以學生自學為主，教師指導、小組交流、大班講評相結合的教學新方式。整個教學過程是以問題的提出與解決為中心，以探討、交流與對話為形式，來激發學生強烈的求知欲和高漲的學習熱情。在教學過程中，教師和學生的角色有了科學的定位，即教師是教學過程的組織者和學生學習引導者，學生是教學過程的積極參與者和自主學習者。教師以學生的主體需要為基礎，合理利用各種教學資源，以達到發揮學生主體作用，培養學生創新能力的目的。學生積極參與教學過程各個環節，加強與老師、同學的交流與探討，實現自我探索、自我教育。

2.轉變教學主客體關系，促進師生對話、教學相長

研討式教學是以師生對話、同學交流為基礎的一種團隊學習、合作研究的教學模式。在這種教學模式中，教師不再是對學生進行知識“灌輸”，而是以對話的方式與學生一起交流和探討問題。作為主體的學生，是在教師的幫助和指導下自主探索、合作研討、相互溝通來解決問題。在課堂上學生不再是被動的傾聽者，而是成為課堂發言、討論的主體。學生上臺講課，老師臺下聽課，師生共同評課，使得師生可以互換角色，這樣就創造了民主的新型師生關系，從而有利于增進師生的相互理解。而且，在研討式教學過程中，教師還可以從學生那里發現問題，獲得學術靈感，從而提高自身的教學、科研能力，促進教學相長。

3.突出學習能力培養，提高學生的綜合素質

提高學生的綜合素質是實行研討式教學的基本出發點和主要歸宿，也是實行這種教學改革最突出的亮點。傳統教學模式注重教師教給學生多少知識，而不太關心學生是否具有轉化知識、遷移知識、運用知識等方面的能力。而研討式教學提倡教會學生自主學習的能力，即“授人以魚”不如“授人以漁”。在教學過程中，學生要像教師一樣上臺講課，因而學習目標較高，有很大的刺激性和挑戰性，這對于提高學生課件制作和語言表達能力都有很好的作用。以課題組自主探索的學習方式，有利于培養他們的團隊合作精神。課題論文或研究報告的撰寫和匯報課件的制作都需要學生把材料和數據加以整理和取舍，歸納和提煉自己的觀點，使之條理清楚、觀點突出，這將有利于培養他們的學術科研素質，為他們的畢業設計和將來的工作奠定良好的基礎。

四、結論

研討式教學的提出和實施，不僅僅是教學手段、方法的改革與創新，更為重要的是它體現了現代教學理念的基本精神。將研討式教學法應用于“光纖通信原理”教學，可以使學生處于教學主體地位，提高其綜合素質和能力，充分發揮其進行研究與實踐的能動性，同時能夠促使任課教師不斷加強自身修養，提高教學與科研水平，促進教學相長，有效地克服了“光纖通信原理”教學面臨的主要難題，有力地提高了該課程的教學效果。

參考文獻：

[1]在接見第五屆高等教育國家級教學成果獎獲獎代表時的講話[J].中華人民共和國教育部公報,2005,(12):3-4.

篇（11）

一、引言

實踐教學是高等教育人才培養的重要環節，對提高學生綜合素質，培養學生創新能力，貫徹國家本科教學質量工程起著重要作用[1-2]。進入21世紀后，隨著信息技術的飛速發展，電子信息學科所包含的知識體系內涵和外延不斷擴大，如何實現電子信息類實踐教學體系和內容的吐故納新，適應學科發展要求和復合型人才培養需要，是目前實驗教學面臨和需要探索的一個關鍵問題。當今，科學技術綜合化、整體化的發展趨勢日益明顯，學科交叉與融合成為了優勢學科的發展點、新興學科的生長點、重大創新的突破點，人才培養的制高點。電子信息學科與其他學科之間的交叉集成越來越突顯，學科交叉成為一個重要發展趨勢[3]。由于綜合性大學各專業為完成培養計劃規定的教學任務“單兵作戰”，實踐教學模式缺少宏觀性和整體性，實踐教學方法陳舊單一，學生思維訓練路徑程式化、同質化。因此，構建立體交叉的電子信息實踐教學模式和平臺，對培養具有“厚基礎、寬口徑、強能力”的研究型、應用型和復合型創新人才具有重要意義。

立體交叉實踐教學培養模式充分利用了綜合性大學的學科優勢，依據學科專業的相關度、知識的交叉性以及綜合性大學的特點，使不同專業學生在本專業知識的基礎上，開展超越專業界限的具有綜合性、實踐性、自主性和創造性的實踐教學模式，為培養復合型創新人才提供有效途徑。

二、構建實驗教學新體系

依據學科專業定位和培養目標，按照“基礎綜合研究”循序漸進的教學理念，優化實踐教學內容，構建“分層次、模塊化、多元性”電子信息實驗教學培養體系[4-5]。

分層次體現在：基礎訓練層，采用問題設置與背景反思模式，轉變實驗輔導為實驗引導啟發。綜合設計層，加強模擬仿真實驗技能，構建軟件仿真和硬件實驗相融合的實踐教學模式。應用研究層，采取自主、開放、研討相結合的模式，以科研實踐為主題，以學生小組為組織形式，讓學生直接參與到教師的各類科研課題當中。

模塊化體現在：根據不同專業培養目標要求，按照模塊化的方式組建實驗教學內容，每個模塊中設置必做實驗、選做實驗，不同專業背景的學生可以選擇不同模塊實驗，不同水平的學生也可以按照實驗的難易程度來選擇模塊，達到因材施教的效果。

多元性體現在：第一，實驗課形式的多樣性，實驗教學由課堂實驗、開放實驗和校外工程應用實踐等多種實驗課形式組成；第二，實驗要求的多樣化，針對電子類、信息類、非電類不同專業實踐要求存在差異，在實驗不同階段，包含了必做實驗、選做實驗、教師科研成果轉化實驗和自選實驗。第三，人才培養的多元化，培養具有“厚基礎、寬口徑、綜合性、強能力”的研究型、應用型和復合型創新人才。對電類學生進行前瞻性、應用性、創新能力的培養，對非電類學生進行厚基礎、綜合性、高素質培養。

三、整合實驗教學內容

按照基礎實驗、專業綜合實驗、研究性實驗的架構，主要開設電子電路類、通信技術類、計算機應用類、新技術與創新研究類實驗課。緊緊圍繞電子信息技術應用領域的廣泛性、與其它學科的交叉性、技術發展的快速性等特點，優化實驗教學內容[6]。

（一）整合不同學科專業的電子類公共實驗教學模塊

根據電子信息產業對創新人才能力和素質要求，對電子類公共實驗教學內容整合優化，形成1個工程基礎訓練模塊、2條學科基礎主線實驗模塊、3個EDA實踐模塊和4種嵌入式系統應用模塊。其中，工程訓練模塊是理工科類學生應具備的基本電子技能，它包括電路組裝調試、電子儀器測量和電子工藝訓練，這一模塊是所有電類和非電類專業都應熟練掌握的。2個學科基礎主線模塊即電子電路基礎實驗、微機軟硬件基礎實驗。電子電路實驗包括模擬、數字電路設計和電路綜合課程設計；微機軟硬件實驗主要涉及微機原理與接口設計、C語言程序設計、Matlab應用程序設計。3個EDA實踐模塊，包括電路仿真與PCB板設計、EDA硬件描述語言設計和集成電路版圖設計。4個嵌入式系統應用模塊，包括單片機、DSP、FPGA/CPLD和ARM系統應用。這四種集成芯片在智能控制、消費電子、航天國防和移動設備等領域應用廣泛，對不同專業可以在四種嵌入式系統中選擇其一或其二作為必修實驗，使學生掌握嵌入式系統的開發方法，達到觸類旁通的效果。

（二）強化電子信息新技術實驗

隨著現代通信技術發展，不斷調整、擴充和更新專業實驗內容。在電子信息類專業開設程控交換、移動通信、光纖通信、天線設計等實驗基礎上，跟隨移動通信和網絡技術的發展，開設移動業務數據平臺分析、物聯網應用、虛擬儀器技術實驗。實驗內容體現模擬與數字結合、軟件仿真與硬件實現結合，實驗教學與教師科研結合，讓學生體會和掌握現代電子技術設計方法學革命帶來的變化――科學化和高效化，搭建學生在校學習到就業的銜接平臺。

（三）加大交叉創新研究實驗力度和覆蓋廣度

根據山西大學學科優勢，依托“量子光學與光量子器件”國家重點實驗室，在電子信息與物理交叉學科，開展量子保密通信的交叉研究實驗，開展全光纖分離調制的連續變量量子密鑰分發設計的創新實驗，開展基于光電聯合檢測的煤質檢測儀和痕量氣體檢測的研究性實驗，實現實驗教學與科學研究的有機結合。依托“智能信息處理”教育部重點實驗室，在電子信息與計算機學科交叉方向，開展腦-機交互與機器人運動系統的交叉研究實驗。在電子信息與生物醫學交叉方向，開展細胞生物電信號檢測、人體生命體征實時監測系統和醫學物聯網應用等創新研究實驗。創新實驗覆蓋范圍從電子類、信息類專業擴展到一些非電類專業的優秀學生，創新研究實驗小組由不同專業學生交叉構成，可以起到學科專業互補和廣泛交流的作用。

（四）加強綜合課程設計、科研訓練和工程實習

山西大學為了加強學生的實踐教學環節，從2007年實行三學期制，學生在小學期可以完成各類實踐活動。根據不同專業課程群體系要求，小學期在非電類專業開設電子技能工程訓練，在非電類專業開設電子電路綜合課程設計，在電子類專業開設嵌入式系統綜合課程設計，在信息類專業開展校外工程應用實習。通過課程設計和工程訓練，達到課程內的綜合、課程群落間的綜合、學科應用的綜合，使學生對所學知識更加融會貫通。

四、優化實驗教學平臺

（一）建設服務地方產業發展的工程應用實踐平臺

電子類與信息類專業是工程應用較強的專業，同時，與信息產業、煤炭產業、電力產業、環保產業、新能源產業等發展密切關聯。為適應地方經濟建設和產業發展，著力打造電子工程應用實驗平臺，建設太陽能光伏發電、煤質在線分析、痕量污染氣體檢測等應用性較強的工程應用實踐教學平臺。

（二）建設學科交叉集成的創新研究實驗平臺

為了更好的服務于學生的研究性實驗，結合教師的各類科研項目，建設創新研究實驗平臺。基于電子信息學科與生物醫學交叉集成，建設腦電事件相關電位測量系統、肌電信號檢測與機器人開發系統、細胞膜片鉗測量實驗系統，從事腦-機交互、細胞生物電測量、生物醫學信息檢測的實驗研究。

五、改革實驗教學方法和手段

（一）采用導師負責制，全過程開展研究性實驗

通過將基礎實驗、綜合設計實驗、應用研究實驗與科研訓練、大學生創新訓練緊密結合，從基礎到前沿，全過程實施研究性實驗教學[5]。將提出問題作為切入點，建立以“問題為驅動”的實驗研究思路和方法，把學生的實踐活動引入問題之中，并不斷擴展問題意識，讓學生自然而然走上提出問題、解決問題的研究實踐之路，提高學生創新思維意識。

在實驗的各個環節中，指導教師充分利用實驗中心的教學資源因材施教，給予學生個性化教育與指導。通過組建不同專業學生實驗小組，引導學生選題、開展小組討論、研討實驗方案、撰寫研究論文等教學環節，使學生了解科學研究的方法和要求，初步培養科學研究能力。

（二）利用網絡化資源平臺，拓寬實驗教學范圍

建設網絡化的實驗教學平臺，向學生提供多媒體實驗課件、網絡課件、電子教案、EDA軟件工具、儀器使用手冊、元器件手冊、芯片設計應用資料、教學案例錄像、電子產品生產工藝錄像等網絡教學資源。在網絡交互平臺上，實時實驗疑難問題、學生反饋意見、教學情況調查、實驗室利用情況等教學輔助工作。通過網絡化實驗教學平臺為學生提供全方位、開放性的實驗環境，拓寬實驗教學范圍和空間。

（三）以學生為實踐主體，力求共性與個性培養相結合

教師設計的所有教學活動最終要以學生的掌握為落腳點，轉變實驗輔導解答為實驗引導啟發，教師不直接解答學生在實驗中遇到的問題，而是給予原理性或方法性的引導與啟發，讓學生通過動手實踐，自行找到問題的答案，變被動學習為主動實踐。對于綜合應用實驗和研究性實驗，既要突出實驗的共性問題，又要能夠與教師的科研背景相結合，讓學生既達到基本要求，又開拓眼界，激發學生自主實驗和探究的積極性，激勵學生的個性發展。

六、結束語

構建科學合理的“四縱三橫”立體交叉實驗教學新模式，在寬口徑專業教育引導下，夯實基礎、注重實踐、引導創新、實現多學科交叉、軟硬件并重、教學與科研有機結合。該實踐教學模式已在山西大學2010級、2011級和2012級本科相關專業實踐教學中得到實施應用，取得了較好的成效，極大的調動了學生實踐的積極性和主動性，實驗教學在學生評教中獲得了好評，學生獲國家和省級大學生創新創業訓練項目明顯增多，在全國大學生電子設計大賽、挑戰杯科技競賽等各類學科競賽中取得成績顯著，可為綜合性大學電子信息類實踐教學改革提供良好的借鑒。

基金項目：山西省高等教育教學改革項目資助（J2011005）；山西大學本科教學改革項目

[參考文獻]

[1]于衛.綜合性大學卓越工程師培養實踐教學模式研究[J].揚州大學學報（高教研究版），2012，16（1）：91-96.

[2]王秋華.電子信息類專業實驗教學體系改革[J].高等理科教育，2008，77（1）：64-66.

[3]劉宏.構建創新創業特色的電工電子實驗教學體系[J].實驗技術與管理，2011，28（1）：137-140.

[4]鄧婉玲.電子信息類專業實踐性創新人才培養體系的研究和探索{J}.武漢大學學報（理學版），2012，58（S2）：41-46.