光電信息工程論文范文

時間:2023-04-02 04:39:19

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光電信息工程論文

篇1

光纖通信技術之所以獲得如此高的評價,其原因在于它所擁有的卓越特點:一是通信距離遠,傳輸信息量大。在光纖這種特殊材質的媒介中,光波傳輸的損耗極其微小,在沒有中繼設施的狀態下可以傳輸上百公里,而且信息傳輸量極其巨大。二是抗電磁干擾能力強,光纖通信具有無線電通信所不具備的抗電磁干擾能力,能夠有效保障信號傳輸質量。三是易于施工和運輸。由于光纖體積小,重量輕,對于施工敷設和運輸儲存都很方便。四是光纖的主要成分是玻璃纖維,使用光纖通信技術可以節約大量的有色金屬,有利于環境保護。五是光纖使用壽命長,從而降低光纖通信的維護要求和成本。

2光纖通信技術在電力系統中的應用

隨著經濟的發展,電網規模不斷擴大。當前電力傳輸正向著大容量和長距離方向高速發展。電力企業不斷加強電力通信傳輸網絡的研究力度,以期盡可能地保障信息傳輸安全和通信網絡的高效運行,降低投資成本,提高經濟效益。和其他公共通信網絡相比,電力系統的通信系統有著突出的特點,業務總量巨大,業務單體容量偏小,信息傳遞可靠性要求極高,桿路資源豐富等。在使用光纖技術組建電力系統通信網絡時必須從電力通信自身的實際特點出發,盡可能地運用已有的優勢的基礎開展通信網絡建設工作。現階段電力系統通信網絡中常見的通信光纜有三種類型,分別是架空地線復合光纜(OPGW)、無金屬自撐式光纜(ADSS)、金屬自撐式架空光纜(AD-Lash)。

2.1架空地線復合光纜

架空地線復合光纜簡稱OPGW(OpticalFiberVompositeOver-headGroundWire),該種光纜是專門為電力系統通信而設計開發的,同時具有通信光纜和普通地線兩種特性。架空地線復合光纜具有三層結構,由外至內分別是鋁線、鋼芯和光纖。三層結構采取不同的方式進行組合,從而使OPGW分為層絞式、中心束管式、骨架式3種類型。它具有通信容量大、抗強電干擾能力強、溫度特性好、導電性能佳、機械強度高、安全可靠等特點。以該種光纜架設的架空地線復合光纜通信通道能夠有效節約光纜工程對空間和土地的占用。目前架空地線復合光纜普遍應用于110kV以上高壓線路中。

2.2無金屬自承式架空光纜

無金屬自承式架空光纜以芳綸纖維為抗張元件。芳綸纖維是一種極具彈性的輕質高強度纖維,同時還具有較好的防彈能力和負膨脹系數。芳綸纖維是通過松套層絞填充方式進行套裝而成,里層還有PE內護套、高強度、耐電痕護套等,從而具有很強的整體抗電腐蝕能力。另外,無金屬加強材料的使用,使纖維對于雷電和高溫等惡劣環境有很強的防護能力,電力線運行可靠性好。無金屬自承式架空光纜一般與高壓電力線路同塔架設,在電力系統中應用較多。

2.3金屬自承式架空光纜

金屬自承式架空光纜由多模或單模光纖、搞模量塑料、防水化合物、金屬加強芯、涂塑鋼鋁待、鋼絞線和聚乙烯護套組成。防水化合物能有效提高光纜的耐水解性,聚乙烯護套降低了光纜與其他接觸物體的摩擦,便于安裝施工,同時給光纜提供了良好的抗紫外線輻射能力。

3電力系統光纖通信組網技術

光纖通信組網方式是影響光纖傳輸速率的最主要因素。科學高效的通信組網方式對于對信息傳輸速度要求很高的電力系統通信網絡來說至關重要。當前,在電力系統通信中常用的組網方式是SDH技術、OTN技術、PTN技術和EPON技術有機結合的方式。

3.1SDH技術

同步數字體系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)是一種綜合信息傳送網絡,以網管系統為操作中樞,具有復接、線路傳輸及交換多種功能。在同步數字體系中,不同速度的數位信號具有不同的等級,通過標準的復用方法和映射方法,將低等級的SDH信號復用為高等級的,實現了網絡傳輸的同步,使局部網絡與核心網之間的接入問題獲得有效緩解,大幅提高了網絡帶寬的利用率。同時,SDH系統自我保護能力較好,能夠適應電力通信復雜苛刻的使用環境。

3.2OTN技術

OTN(OpticalTransmissionNet,光傳送網)結合了ASON與DWDM兩種技術的特點,不僅充分發揮了原有DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,密集波分復用)技術的優勢,并在此基礎之上賦予組網和電路調度工作靈活多變的特性。作為針對SDH與WDM網絡的缺陷所開發出來的新型光傳輸技術,OTN全面繼承了SDH和WDM網絡的優點,不僅具有WDM網絡超大容量的帶寬,更具有SDH網絡的運行管理性。同時,它還具有路由功能與信令功能,能夠為業務提供更為安全的保護策略和更高的傳輸效率。OTN的傳送帶寬大顆粒業務最為突出,從而受到廣大用戶歡迎,發展空間極為廣大。從現在電力通信的集中管理模式來看,未來電力通信網業務傳輸特點主要是匯聚,各地區供電局匯聚大量IP業務至省公司可采用OTN方式承載。

3.3PTN技術

PTN(分組傳送網,PacketTransportNetwork)最主要的特征是針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求在底層光傳輸媒質和IP業務之間設置一個層面,以分組業務為主,其他多種業務為輔開展工作,從而在保證光傳輸原有特點的基礎上有效降低整體成本。它所具有的光傳輸特點包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。數據業務是PTN的發展重點,可以實現數據業務的無縫對接,具有高效的帶寬管理機制和流量工程。

3.4EPON技術

EPON是一種采用點到多點結構的單纖雙向光接入網絡。它綜合了千兆以太網技術與無源光網絡(PON)的特點,具有樹型、星型、總線型等拓撲結構等多種拓撲結構,可以劃分為網絡側的光線路終端(OLT)、用戶側的光網絡單元(ONU)和光分配網絡(ODN)三個部分。隨著電網智能化程度的提高,配網自動化趨勢日漸明顯。針對配電終端分布分散、通信節點數量眾多、單個節點的通信數據量小,數據實時性要求和配電網停電區故障處理能力的要求高的特點,E-PON采取無源光網絡機制,有效應對上述問題,保障通信質量。另外,使用EPON技術,可以提高配網自動化水平,從而提高整個配電系統的管理水平和工作效率,進一步保障供電安全和供電質量。

4結束語

篇2

關鍵詞:電子信息工程 特色專業 就業

2007年年初,教育部啟動了“高等學校本科教學質量與教學改革工程”[1],提出要把高等教育重點放在提高質量上,特色專業建設點即是質量工程項目之一,目的是引導各級各類高等學校大力加強本科專業建設,發揮自身優勢,努力辦出特色。我校電子信息工程專業于2007年年底被批準為教育部特色專業建設點,結合自身發展優勢,突出專業特色,開辟了3個專業方向,分別側重于片上電子信息系統設計、嵌入式網絡多媒體通信、數字圖像和視頻處理,學生可根據自己的興趣進行選擇。其中,“片上電子信息系統設計”方向具有專業口徑寬、應用面廣的特點,學生通過專業課學習可掌握通用微處理器軟、硬件系統設計方法,初步具備實現信號采集、計算與處理、控制、顯示等工程實踐能力,拓寬了學生的就業面,增加了學生的就業機會。

1 電子信息工程專業培養方案

專業培養方案是開展專業教學工作的依據,體現了專業教育理念和特色,必須適應技術發展和社會需求的變化。電子信息工程專業具有寬口徑的特征,其主干學科包括電子科學與技術、信息與通信工程、計算機科學與技術,這些學科領域技術發展十分迅速,并在一定程度上出現了相互融合的趨勢。盡管技術發展很快,但該專業基本理論和基礎知識還是相對穩定的。按照教育部要求,高等學校尤其是國家重點建設高校要淡化專業意識,拓寬基礎,加強素質教育和能力培養。在考慮到就業需要的情況下,高等學校可以在寬口徑專業內靈活設置專業方向[2]。我校電子信息工程專業課程設置以培養目標和專業特色定位為依據,以專業主體知識為線索,將主要課程分別歸入幾個知識模塊之中,課程之間相互支撐與銜接,課程體系突出專業基礎,并設置技術應用方向,滿足應用型人才培養要求。該專業必修和限選課程體系結構如圖1所示。

專業課程體系按照知識模塊和支撐關系可分為公共基礎、專業基礎和專業應用模塊。其中公共基礎模塊主要包括數理和人文知識基礎。專業基礎模塊是本專業知識的核心,分為4組課程群,分別是電路基礎、信號與信息處理、電磁場與通信和計算機基礎,由12門必修課程組成,課程群內以知識線索貫穿,課程群之間學生從三年級開始在教師指導下結合自身特點來選擇。未被其選中的限選課程可作為任選課,其中限選組一側重于嵌入式網絡多媒體通信,限選組二側重于片上電子信息系統設計,限選組三則側重于數字圖像和視頻處理,三個限選組分別以嵌入式系統、FPGA和DSP為技術應用平臺。由于承擔本專業課程的教師分布在全校多個學院,因此,以本專業教學進程教學為線索,建立了跨學院的教師協調與溝通機制,定期召開本專業授課教師交流研討會,使培養計劃的設計思想在教學實踐中得以貫徹[3]。

2 “片上電子信息系統設計”方向的專業課程設置與特色

我們將電子信息工程專業設立了3個方向,專業課程體系按照知識模塊和支撐關系分為公共基礎模塊、專業基礎模塊和專業應用模塊,3個專業方向的公共基礎模塊和專業基礎模塊是一致的,主要區別在于專業應用模塊。學生通過公共基礎課和專業基礎課的學習后,進入第五學期,開始根據自己的興趣選擇學習方向。“片上電子信息系統設計”方向的專業應用模塊限選組課程群的構成如圖2所示。從下到上代表專業課知識梯度的增加。將該方向所需的專業知識層次及結構逐步展開,箭頭右側為該課要求的先開課程。

傳感技術主要以模擬電路為基礎。為了解決信號的采集問題,介紹了各種典型傳感器的工作原理,每種傳感器均以應用實例來描述,不僅使學生了解傳感器的基本工作原理,還訓練學生具備初步設計傳感器的能力。我們采用自編教材并且全部實例均來自于教師的科研或生活實際,有助于提高學生的學習興趣。例如,講授電渦流式傳感器時,以給首鋼設計的板材厚度的實時監控為例;講授壓磁式傳感器時,以電梯負荷測量為例;講授熱電式傳感器時,以科研課題貼片元器件封裝裝置設計中室溫自適應熱電偶溫度測試方法為例;講授光電式傳感器時,將教師科研課題“兒童視力保護器設計”中涉及的硅光電池和紅外發射接收對管的應用介紹給學生;在講授霍爾傳感器的應用,將北京站火車測速系統的工作原理教授給學生;在數字式傳感器一章,將應用在首鋼方坯連鑄機切割控制系統中的光電編碼器使用方法加以介紹……這樣極大地激發了學生的學習熱情。另外,我院有一支科研隊伍多年來一直致力于電氣安全性能測試技術的研究工作,其中有關絕緣電阻、接地電阻、泄漏電流等概念以及最新的IEC(International Electro-technical Commission—國際電工委員會)國際標準等內容會適度在緒論部分和傳感器一般特性中予以介紹,使學生能夠緊跟教師的科研進程并有可能參與其中。

現代電子技術及應用將模擬電路和數字電路中的內容進行綜合運用,實現了信號的放大、濾波、隔離、電平轉換、電流/電壓轉換、阻抗匹配等,解決了傳感器信號調理的問題。

可編程邏輯器件設計采用自編教材《復雜可編程邏輯器件及數字系統應用》,講授了各類基本組合邏輯電路模塊、時序邏輯電路模塊的設計,以及數字系統的設計方法與技巧。該課程授課時間占整個課時的1/2,絕大部分內容講解應用實例,甚至涉及科研中遇到的問題及解決方法、結果等。該課程最大亮點在于將科研成果引入綜合設計實例,例如,在科研“晶體頻率標定系統設計”中利用FPGA(Field Programmable Gate Array—現場可編程門陣列)設計了計數比較電路;在北京分析儀器廠設備國產化改造中,利用CPLD(Complex Programmable Logic Device—復雜可編程邏輯器件)替代了標準集成電路芯片,既提高了設備的可靠性又降低了成本;在科研調試中發現開發軟件中有關三態門的仿真存在缺陷,與廠家溝通促進了軟件的完善等。這些實例極大地調動了學生的學習興趣。該課程實用性強,與諸多電子公司數碼產品的研制技術直接掛鉤,每年都有學生以此為特長進入工作單位。

片上電子信息系統以單片機原理及應用和可編程邏輯器件設計為基礎,目的是實現數字系統的單片化集成,為實現設備的小型化奠定基礎。

3 通用微處理器系統設計理念的建立

開設上述專業應用課程,目的是為學生建立硬件系統設計基礎。圖3所示為通用微處理器(測—控—信號處理)硬件系統的構成,利用傳感器將被測量信號轉換成可用電信號(傳感技術一課所講授的內容),通過信號調理電路(現代電子技術及應用所解決的問題)將電信號轉換成A/D轉換器所能采集的信號,再進入微處理器(很多微處理器內都會集成A/D)。微處理器包括PC機(微機原理及應用專業基礎課、必修)、CPU(單片機原理及應用專業基礎課、選修)、PLC(可編程邏輯控制器原理及應用專業基礎課、選修)、ARM(嵌入式信息系統專業應用課、選修)、DSP(DSP原理及應用專業應用課、選修),數字邏輯全部集成在FPGA中(可編程邏輯器件設計所學習的內容),程序存儲在存儲器中,存儲器既包括常規的數據存儲器和程序存儲器,也包括Flash,再加上輸入輸出設備即構成了通用的微處理器硬件系統。通過C語言、VHDL語言等的支撐,該系統可實現測、控、信號處理等各種功能。

我們要求學生至少精通一種微處理器,并以此奠定就業方向。例如,有些學生對PLC掌握較好,其就業途徑為工業控制類企業或公司;有些學生對DSP感興趣,就業于數碼產品研制單位;有些學生喜歡FPGA,最終成為FPGA工程師;有些學生精通單片機,去了華為等著名大公司;有些學生對ARM情有獨鐘,具有更大的就業空間。

4 畢業設計題目注重與實際項目相結合

學生在完成全部課程學習(包括課程設計和專業綜合實踐環節)后,進入大學的最后一個教學環節—畢業設計。在該階段,我們讓學生深入教師科研(教師根據所進行的科研項目擬定畢設題目)或進入公司課題(學生進入公司實習,完成符合畢設要求的實際項目),并最終提交調試通過的軟硬件系統。每年都有一定數量的學生參加畢業設計成果展覽,展示自己的作品。

每年都有部分學生在相關單位做畢業設計并最終就業,這些單位有些是教師推薦的,大部分是學生自己應聘的,畢業設計期間他們在教師指導下動手能力在短期內獲得較大提升并被用人單位認可。由于從專業應用課程到畢業設計,我們始終堅持訓練學生掌握通用微處理器系統的設計方法,所以學生的畢業去向非常廣闊,在大學生就業形勢嚴峻的現狀下獨樹一幟。

參考文獻

[1] 教育部.教育部財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見[Z].教高(2007)1號,2007.

篇3

關鍵詞:應用型人才;專業方向;地方院校;培養模式

作者簡介:曹輝(1973-),男,湖南沅江人,佛山科學技術學院電子與信息工程學院副院長,副教授。(廣東 佛山 528000)

基金項目:本文系2012年度廣東省高等教育教學改革項目“光信息科學與技術專業應用型創新人才培養平臺建設與實踐”、佛山科學技術學院教學研究課題重大項目的研究成果。

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)35-0066-02

隨著社會經濟的不斷發展,我國高等教育已由精英教育轉變為大眾化教育。各地方高校競爭的焦點是能否培養出適應區域經濟發展需要的應用型人才,為地方經濟社會發展、產業結構調整、產業升級提供人才資源和智力支持。培養應用型人才既是地方院校的根本使命,也是未來發展中緊貼地方經濟發展需要、提升服務水平和質量的根本途徑。

光信息科學與技術專業應用型人才是指熟練掌握光電類社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能,能將光信息科學與技術專業知識和專業技能應用于所從事的專業社會實踐,為社會創造財富的一類專門人才。光信息科學與技術專業的培養目標是:培養在光電信息科學與工程領域具有寬厚的理論基礎、扎實的專業基礎知識、熟練的實驗技能,具有綜合運用光電信息科學理論和技術分析、解決工程問題的基本能力,能從事光電顯示、光源與照明、光學設計、光通信等領域的科學研究,以及相關領域的產品設計與制造、科技開發與應用、運行管理等工作,具有一定的實驗設計,創造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結果,撰寫論文、參與學術交流的能力,能夠適應當代信息化社會高速發展需要的應用型人才。對于實踐性、應用性要求較高的理工科專業,根據地方經濟發展需要調整專業方向、建設與之相應的應用型人才培養平臺顯得尤為迫切和重要。

佛山科學技術學院光信息科學與技術專業主動適應珠三角特別是佛山市地方經濟發展及其產業結構調整的需求,更好地與佛山“3+9”特色產業基地建設任務相銜接,積極調整專業方向,建設三層次應用型人才培養平臺。

一、專業方向的調整與優化

佛山“3+9”特色產業中“白色家電”、“新型顯示器件”、“光機電一體化”等產業基地建設與本專業建設關系密切,其建設需要光信息科學與技術專業能前瞻性地培養適應未來發展需要、引領行業發展的高素質人才,積累人力資源的先行優勢。為此,在“平臺+模塊”(即:公共課平臺、學科專業平臺和專業方向模塊)人才培養模式中,設置了“太陽能”、“電光源”、“光電顯示”、“LED照明”四個專業方向,以體現人才培養模式的地方特色、應用特色。

以往的人才培養計劃比較側重于電光源、光電器件和光電檢測三個專業方向,從2010年開始,人才培養計劃按照新規劃的“太陽能”、“電光源”、“光電顯示”、“LED照明”這四個專業方向分別制定,在保留“電光源”專業方向課程模塊的基礎上,按照佛山市優勢產業發展情況,將光電器件和光電檢測兩個專業方向課程模塊進一步調整為“太陽能”、“光電顯示”、“LED照明”三個專業方向的課程模塊,并以廣東省高等學校實驗教學示范中心——《大學物理實驗中心》建設為契機,完成專業實驗室建設。利用地域優勢順利完成專業方向調整。

1.發揮人力資源優勢,以省實驗教學示范中心建設帶動具有地方特色的優勢學科發展

當今世界已經跨入一個知識經濟的時代,其最重要的經濟因素就是智力資源的占有配置,以科學技術為主的知識生產、分配和使用的核心就是技術創新,這是社會經濟發展的原動力。與企業相比,佛山科學技術學院擁有的最大優勢就是人力資源優勢。本專業教師團隊通過自己培養和引進相結合,建立了一支年齡結構合理、研究方向明確的高素質教師隊伍,26人的團隊擁有教授4人,副教授10人,具有高級職稱的教師人數占教師總數的53.8%;具有博士學位的有10人(含博士后3人),具有碩士學位的有12人。近三年時間里,教師先后承擔了國家自然科學基金項目4項,廣東省自然科學基金項目4項,佛山市產學研及科技發展基金項目5項,橫向課題4項及20多項校級課題。由于學校擴招規模小,本專業生師比(12∶1)遠小于省內眾多高校的生師比(平均20∶1),因此該團隊與佛山優勢產業企業優勢互補,以省物理實驗教學示范中心建設和示范專業建設為契機,著力促進光信息科學與技術專業應用型人才培養,形成了具有地方特色的朝陽型專業和優勢學科。

2.以“服務中小企業”為突破,將光信息實驗室建設成中小企業的技術創新中心

在佛山及周邊地區的太陽能、光源、光電顯示、LED照明等產業圍繞著一些大型企業,以及成百上千家的中小企業,這些企業因為規模較小,很多企業的技術力量和檢測設備嚴重缺乏,企業發展急需“外腦”的介入。在光信息科學與技術專業實驗室建設中,選擇“服務中小企業”為另一個突破點,為中小企業培訓人才、提供技術支持,將光信息實驗室建設成為服務于太陽能、電光源和LED照明產業的“中小企業的技術創新中心”和人才培養基地。因此,光信息科學與技術專業發展策略是通過為地方優勢產業中規模較小的企業提供技術和人才,促進佛山地區光電子產業群的發展,為培養的應用型人才提供寬松的就業環境和良好的就業機會,確保本專業的長期穩定發展。

3.抓住產業升級機遇,與領軍企業合作建立產學研基地

一方面,佛山及周邊地區在光電子產業的若干領域,如電光源、光電顯示、LED照明等已經形成產業積聚群,形成了龐大的產業規模,其中的領軍企業佛山國星光電科技有限公司、雪萊特光電股份有限公司、奇美電子有限公司等都非常重視科技創新和產品的研究開發工作,分別建立了依托企業的省級工程技術中心,建立了高素質的研究開發隊伍,擁有先進的研究開發和檢測設備。另一方面,雖然佛山的光電子產業群已經初具規模,在國內處于領先地位,在國際上也具有相當大的影響,但是在世界范圍來看,佛山(包括中國其他很多以制造業為主的企業)主要是在模仿外國產品的基礎上進行若干改進,然后利用國內勞動力資源的優勢,進行大規模生產。這些企業“大”而不“強”的主要原因在于缺乏原創性的設計,企業建立的研究開發隊伍在工藝設計、改進等方面積累了大量、豐富的經驗,但是當一個產業出現重大技術突破,產業面臨重大技術升級和產業轉型時,單純依靠企業內部的技術人員很難把握住這一契機,此時,高等學校教師思維活躍、知識面廣、理論基礎雄厚的優勢就顯得尤為重要。佛山的光源、光電顯示、LED照明等產業正處于這樣的關鍵時刻,因此通過選擇好正確的切入點和突破點,光信息科學與技術專業團隊和領軍企業合作建立了一系列產學研基地,實現了優勢互補,在培養大批專業對口、實踐動手能力強的應用型人才的同時促進了佛山地區優勢產業的升級和換代,實現了專業、企業雙贏。提出了一個宏觀建設計劃——應用型人才培養平臺建設計劃和8大具體的微觀建設計劃與措施。

二、應用型人才培養平臺建設

根據廣東省教育廳《關于實施廣東省高等學校教學質量與教學改革工程的意見》,依據學校辦學定位,結合學校建設廣東省應用型創新人才培養模式改革示范院校的建設計劃和措施,為了實現將光信息科學與技術專業建設為應用型創新人才培養專業的目標,著力推進了以三層結構為模型的應用型人才培養平臺建設,具體措施如下:

1.建設光信息專業知識教育平臺

(1)構建以“全國優秀教師/南粵優秀教師”為引領,優秀青年教師、青年博士、教授/副教授為中堅的專業教學團隊。在平臺建設過程中,兩位副教授晉升為教授,三位博士晉升為副教授,新增“全國優秀教師”、“南粵優秀教師”各一名,同時選派骨干教師到臺灣、美國、澳大利亞訪學,參與國際學術合作,使光信息專業的教學團隊具有寬厚的工程和學術背景,真正做到培養教師與培養學生并舉,教師科研與教學并重。

(2)構建以省部級精品課程為核心的高水平課程體系和高質量的教材系列。將教師隊伍建設、教材建設與課程建設緊密結合,以精品課程建設成果作為教材建設與課程建設的具體目標,以此推動教師隊伍建設,并帶動本專業所有課程的建設。

建成的光信息專業知識教育平臺如圖1所示,其培養培育功能集中體現在傳授學生光信息專業知識、培養學生創新能力的同時培育高水平師資隊伍。

2.建設新知識新技術教育平臺

(1)搭建以高水平科研成果和專業最新動態為核心內容的新知識新技術教育平臺,通過教師講授、教材更新、省內外光電專家講座(佛山市科協的院士講座、佛山市政府開通的教授講壇、學校邀請的專家報告)、參觀深圳光電專業博覽會等形式讓學生學習和掌握最新的光電領域科學與技術的科研成果與知識。

(2)在已有的廣泛合作及國內科研院所合作關系的基礎上,繼續通過舉辦省內外專家系列講座、電信論壇等活動讓學生了解專業前沿發展動態。

所建成的新知識新技術教育平臺如圖2所示,其催化激勵功能突出表現在教師、省內外光電專家和各種社會資源通過新成果、新理論、新技術、新產品和新理念對學生的創新活動進行全方位的催發激勵作用。

3.建設創新實踐能力培養平臺

(1)以1個省級實驗教學示范中心(物理實驗教學中心),2個學生科技制作室、3個產學研基地(國星光電產學研基地、威而信產學研基地、天創東寶產學研基地),5個科研實驗室(光電子器件、光電檢測技術、LED照明技術、量子光學、量子信息實驗室),7個生產實習基地以及地方社會資源為依托,培養學生“奇思妙想”和“敢為天下先”的創新實踐能力提供平臺。

(2)在積極鼓勵和引導學生參加“挑戰杯”、“廣東省大學生物理實驗設計大賽”和“校學術科技作品競賽”等的基礎上,系統建立了具有專業特色的“物理實驗設計大賽”和“挑戰杯課外學術科技作品競賽”等活動,為培養學生的創新意識和實踐能力搭建了平臺。

(3)為了保證創新實踐能力培養平臺能有計劃、有目的、有組織地培養學生實踐創新能力,實施了“集約式開放,互動式創新”學生課題研究和課外科技活動。學生組隊、學生選題、學生選導師都采用集約式開放的形式,課題研究過程中包括師生互動、生生互動、組內外互動,這樣既調動了學生研究創新的興趣,提高了學生自身的創新能力,又能保證課題研究的順利進行和獲得高質量的研究結果。

(4)建立完善的鼓勵、扶持與獎勵機制。每年設立專門經費資助學生重大創新項目與競賽。在競賽中取得優異成績的學生,除了給予直接的精神和物質獎勵之外,還在班級測評中加分,特別優秀者畢業時可以直接推薦為優秀畢業生。

所建成的創新能力培養平臺如圖3所示,集中表現了各種硬件、軟件為學生創新實踐能力培養提供全面服務的功能。

三、總結

培養高素質的專業化應用型人才是地方院校的根本任務。光信息科學與技術專業主動適應珠三角特別是佛山市地方經濟發展及其產業結構調整的需求,積極調整專業方向,建設三層次應用型人才培養平臺,培養出適應區域經濟發展需要的應用型人才,為地方經濟社會發展、產業結構調整、光電類產業升級提供了人才資源和智力支持。

參考文獻:

[1]易麗.著力人才培養模式創新 提升服務區域經濟發展能力——地方應用型本科院校改革發展高層論壇[J].中國高等教育,2011,(21):58-59.

[2]鄒寧.地方性本科院校應用型人才培養研究[J].中國電力教育,2013,(19):34-36.

篇4

明確辦學指導思想、辦學定位和人才培養目標是通信工程專業建設的首要目標。在專業建設上,受師資、教學條件的限制,專業發展方向上不可能面面俱到,因此考慮到地方經濟發展對人才的需求和專業特點,通信工程專業人才培養的目標定位為:培養能夠掌握通信工程專業的基本理論、基本知識、基本技能的,具有通信系統開發、應用、維護和工程管理能力的,具有較強的實踐能力和創新精神的,能夠從事通信工程方面的教學、科研和應用開發工作的應用型工程技術人才和工程管理人才。在專業發展的方向上,把“通信網與交換”及“移動通信”作為專業建設方向的突破點。

二、通信工程專業建設的方案及策略

(一)重構課程體系,突出實踐創新與工程能力培養

緊密結合學校“培養具有社會主義覺悟,扎實理論基礎,較強實踐能力、創新精神的應用型高級工程技術人才和管理人才”的人才培養目標,突出專業能力、工程實踐能力、創新意識的培養;通過修訂培養方案、優化課程體系,科學合理設置理論教學、實踐教學和創新教育三個模塊,具有以下特點:科學設計課程體系,課程的設置既體現學科專業特點,也充分體現了本專業人才培養目標的要求;優化課程內容,改革教學方法,加強學生“三個能力”,即學習能力、實踐能力、創新能力的培養;加強實踐環節,完善實踐教學體系,增加工程實踐訓練及綜合性、設計性、創新性實驗、實習、課程設計和畢業設計等實踐教學環節學分比例;將創新教育納入教學體系,提高學生的創新意識和工程實踐能力。

(二)優化教學內容,加強工程意識與工程應用能力培養

技術基礎課程。對原有課程陳舊內容進行刪減,對內容重復交叉的相關課程進行重新整合;壓縮理論教學學時,增加實驗教學比重,由原來的25%增加到35%。專業成組課程。《專業成組選修課》的設置是根據專業方向〈通信網絡與交換〉而設置的。《現代交換原理》主要講述了現代通信網的幾種交換方式,即電路交換,分組交換原理。電路交換主要以程控數字電話交換原理為例,分組交換原理主要講述了以IP分組交換為代表的交換原理,符合當今電信網的發展。《光纖通信》主要講述了通信網絡的主要傳輸技術,即講述了光纖通信系統,同時講述了SDH同步數字系列傳輸技術,配合綜合通信平成SDH光網絡的設計與實現。《計算機網絡與通信》主要配合當今通信網的發展趨勢是IP通信,課程主要講述了TCP/IP協議,路由設置等,符合專業的發展要求。選修課程。對于學科技術基礎選修課,結合企業生產的需要,實施了專業選修課改革。專業選修課不是固定不變的,而是跟蹤通信前沿技術,不斷更新選修課的設置,如2013年開設了無線通信新技術。實驗課程。對于實踐性較強的專業課程實驗,采取獨立設課方式,如通信原理、高頻電子線路課程的實驗內容獨立設課;對原有陳舊、老化的實驗項目進行優化整合,更新實驗內容,增加與工程實踐相關的實驗項目;增加綜合性、設計性實驗比例。

(三)改革教學方法,注重學生創新創業能力綜合素質的培養

1.理論教學方法改革。

基礎課程采用引導啟發式教學方法;專業課程根據課程的性質和特點,采用項目驅動和工程案例等教學方法;選修課程聘請企業高級技術人員講授有關新知識、新技術方面的專業知識,采用討論式和任務布置式教學方法。通過搭建網絡教學平臺,拓寬學生的專業知識面,加強教師與學生的溝通與交流。

2.考試方法改革。

重要基礎課及專業主干課程采用“平時+期中+期末”的模式進行考核,通過題庫建設,實現教考分離,有利于提高學生的學習能力;應用性較強的專業課程根據實驗室條件分別采用“筆試+實驗技能測試”和“筆試+設計+答辯”的模式進行考核;選修課程采用與工程實踐相關的小論文和技能測試方式評定成績。

(四)重構實踐教學體系,改革實踐教學方法,強化實踐創新與工程應用能力培養

1.實驗教學方法改革。

采用“仿真+操作”的實驗方法。學生先在計算機上利用相關軟件對實驗內容進行仿真,得到正確結果后,再到實驗設備上進行實際驗證;采用多媒體輔助的教學手段,加強計算機技術及網絡信息技術在實驗教學中的應用;積極開放實驗室,做到“時間開放、內容開放”,讓學生自主選擇和預約實驗時間和項目。

2.課程設計。

針對課程內容,引入工程項目作為課程設計題目來源,加大工程實踐類題目所占比例;結合實驗室設備,對課程設計內容進行建模、仿真和數據分析;完成實物制作與調試,通過答辯的方式對課程設計進行考核。

3.畢業設計。

指導教師由校內和外聘的企業高級工程技術人員組成;畢業設計題目主要由合作企業的實際工程項目和教師科研項目組成;部分學生的畢業設計在合作企業完成,由外聘教師和校內教師聯合指導,參與企業實際項目的研發。

4.生產實習和畢業實習。

生產實習:依托錦州航星集團有限公司和遼工維森光電公司,將學生安排到企業,熟悉產品生產的各個環節,將所學知識與生產實踐相結合,增強工程實踐意識,引導后續專業課程的學習。通過參與企業的生產,提高學生的實際動手能力。畢業實習:安排學生分批去聯通公司和移動公司及錦州航星集團,以企業研發項目和實際產品作為畢業設計題目來源,根據畢業設計題目和設計內容,組織學生有針對性地去企業進行調研和實習。

(五)構建大學生科技創新教育體系,進一步提升工程應用能力與創新精神

1.將創新學分納入教學體系。

創新學分獲取途徑廣泛。通過參加開放性實驗項目、學科競賽、大學生創新創業訓練項目、教師的科研項目、發表學術論文、獲取資格認證等方式獲取創新學分,進一步提升學生的創新精神和創新能力。

2.建立大學生科技創新教育機制。

根據專業制定的人才培養方案和規格,結合專業服務領域對專業人才的要求、專業特點以及生源質量的具體情況,科學合理地選擇各層次各類科技創新活動,構成本專業的課外科技創新教育機制。

3.搭建大學生科技創新平臺。

以實驗室開放課題、大學生創新創業訓練項目和大學生科技競賽等為牽引,以培養學生應用能力和創新能力為目標,結合專業導師制與創新團隊搭建多層次、多形式的大學生創新平臺。

4.專業導師制。

遴選具有一定工程背景的教師和企業技術人員作為本科生專業導師。吸納大三、大四專業排名前20%及具有專業特長的學生,因材施教,使部分學有余力的學生更深入地研究專業知識、提高工程實踐能力。

5.創新團隊。

結合專業特點和企業發展需求,充分利用校企資源,外聘企業高級技術人員為校外指導教師,建立“通信工程”創新團隊。以項目為驅動,通過“小型授課”、“分組討論”等方式,在鞏固基礎課程的同時,加深專業知識學習,提高學生理論水平,擴展學生的知識面,提高學生的工程實踐能力和創新能力。

6.大學生科技創新活動。實驗室開放項目。

以工程實踐為背景,結合專業知識內容,設置多項開放性實驗課題,吸收學有余力的學生進行工程實際訓練,引導學生在實踐中學習通信工程領域的專業知識,系統掌握本專業領域必須的設計、計算、仿真、編程和調試操作的基本技能。基礎課程競賽。開展英語技能、數學建模、計算機能力、程序設計、電工電子等競賽活動,激發學生學習的積極性和主動性,掌握扎實的基礎理論知識,使學生具有較好的科技寫作、外語應用和計算機應用能力。專業技能競賽。開展EDA應用、數字信號處理、單片機應用、通信網絡設計與調試、嵌入式應用、軟件編程等競賽活動,將理論與實踐緊密結合,掌握扎實的專業理論知識,培養學生具有初步工程設計能力。創新創業訓練項目。通過校級、省級、國家級創新項目的申報和實施,引導學生參與實際工程項目的全過程,接受實際的演練,培養學生所學知識和技能的綜合運用能力,提高學生的創新能力、實際動手能力和團隊協作精神。大學生科技競賽。積極組織學生參加國家級、省級的各類科技競賽,如全國大學生電子設計競賽、“挑戰杯”競賽、全國大學生“嵌入式”設計競賽,計算機能力競賽等,進一步提高學生的實踐能力和創新能力。

(六)深化教學改革,提高中青年教師工程實踐能力

堅持年輕教師企業工程實踐能力的培養制度,逐步提高教師的工程實踐能力,側重考核教師在工程項目設計、產學合作和技術服務等方面的能力和成果。有計劃地組織中青年教師外出學習培訓,深入企業調研、實習,參與企業生產與實踐,豐富教師的實踐經驗,提升教師的整體教學能力與科研水平;通過參加院校兩級舉辦的青年教師講課大賽和教師專業綜合能力競賽,進一步提升教師的理論授課水平和工程實踐指導能力;引進高水平的學科、學術帶頭人,鼓勵青年教師攻讀更高學歷,提高教師自身的理論水平和工程實踐能力;聘請企業的高級工程技術人員作為本專業的客座教授,提高本專業教學團隊整體的工程實踐教學能力。

(七)建立校企合作培養機制,產學對接,培養學生工程實踐能力

以學校為主體,根據專業發展方向,結合企業的人才需求,聯合建立學生的培養機制。聘請行業內資深專家和企業高級技術人員組成專業指導委員會,對專業培養目標、課程體系、課程內容設置、培養過程及人才培養質量標準等一系列問題進行分析和研究,共同制定專業建設規劃。根據本專業的特點,確定畢業生應具備的專業技能結構和要素,進行人才培養的“頂層設計”。

三、結束語

篇5

[關鍵詞]多元化 培養方案 人才培養模式

[作者簡介]楊瓊(1981- ),女,吉林遼源人,長春理工大學教務處教學研究科,助理研究員,碩士,研究方向為教學管理。(吉林 長春 130022)

[課題項目]本文系吉林省高等教育教學改革項目“構建培養應用型創新人才的實踐教學平臺及實踐教學模式的研究”的階段性成果。

[中圖分類號]G647 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)33-0029-02

提高教育教學質量,努力造就世界一流科學家和科技領軍人才,注重培養一流的創新人才,成為新時期高校人才培養的重要任務和努力方向。在新的歷史發展時期,長春理工大學圍繞提高教育質量這個核心,全面貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》精神,以新觀念、新舉措迎接歷史的機遇與挑戰,探索設計人才培養方案的構建,完善人才培養機制,著力培養多元化創新型人才。

一、多元化人才培養的必要性

1.學校自身特點與特色的要求。任何的國家和地區學校之間,都呈現出一種多元化狀態。就目前吉林省省屬高校而言,即使培養人才的目標大致相同,培養應用型創新人才,但由于各院校依托行業背景不同、建校歷史不同、學生生源不同、培養具體目標定位不同,因而呈現出多元化的教育狀態。同一學校自身也存在多元化元素,只有從自身特點與特色出發,進行多元化建設與改革,才能在人才培養方面有所作為。

2.學生個性發展的要求。科學發展觀的核心是以人為本,教育的以人為本就是要關注每一個學生的發展,要一切從學生的發展角度出發,充分尊重學生的個體特長與全面發展。在教育教學中,結合學生個體特點,為適應不同學生的不同需要而確定不同的基本要求與培養目標,注重學生學習能力的培養,教會學生學習的方法并注重學生品格的塑造,制訂不同的人才培養方案①,施行因材施教、分類培養。

3.國家經濟社會發展對人才提出的要求。作為特色鮮明的教學研究型大學,不僅要培養應用型創新人才,還要培養拔尖創新人才、培養工程與管理等多學科交叉復合型人才、培養高素質的工程技術人才;不僅要滿足行業與企業的發展需求,還要滿足于國家經濟與社會的發展,乃至國際化的需求;不僅要有知識、能力和素質的整體目標要求,還要按照學生的個性發展,提供不同的發展方向,培養學生不僅能從事一般性科技與管理工作,還應具備創新能力,甚至將成為行業的領軍人才②。

二、多元化人才培養方案的內涵、總體原則、制定思路

1.多元化人才培養方案的內涵。多元化人才培養方案即根據培養目標不同,制訂應用型人才培養方案、復合型人才培養方案、拔尖創新人才培養方案以及“卓越工程師”人才培養方案。結合我校自身特點與發展優勢,既有不同專業培養方案培養人才類型不同,又有同一個專業培養多種不同類型人才的培養方案。

2.總體目標。面向社會經濟發展和國防現代化建設的需求,培養大批基礎寬厚,知識、能力、素質協調發展,具有較強的國際交流能力,身心健康,求真務實,敢于創新,勇于實踐,具有獻身精神的高素質研究應用型創新人才。在若干優勢學科專業領域造就一批具有國際視野、領導才能、開拓能力的拔尖創新人才,為其成長為各行業的精英人才和領軍人物打下堅實基礎。在部分學科專業培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才。

3.總體原則。(1)強調德、智、體、美全面發展的原則。以培養德、智、體、美全面發展的高素質創新型人才為目標,重視思想道德品質、科學文化素養與健康人格培育,重視傳授寬、厚、新的綜合基礎知識,重視學生創新實踐能力的培養。達到培養學生德、智、體、美全面發展的最終目的。(2)注重知識、能力、素質協調發展的原則。圍繞專業培養目標,整體設計專業培養方案,突出學生能力的培養和全面素質的提高,實現五個有機融合,即第一課堂和第二課堂的有機融合;加強基礎與強調適應性的有機融合;專業教育和通識教育的有機融合;科學教育和人文教育的有機融合;理論教學與實踐教學的有機融合。(3)突出課程體系和教學內容整體優化的原則。進一步處理好公共基礎、學科基礎、專業主干與專業方向課程的關系,處理好理論與實踐、主干學科與相鄰學科、課內與課外、教與學等方面的關系。重新審視教學內容,提高教學起點,注意知識內容的基礎性、系統性與先進性,加大原有課程的整合力度,增加研討型課程,提高課程的綜合化和現代化程度。注重研究國際高水平大學的課程體系,積極開發國際合作辦學計劃和海外學習計劃,構建學分互認課程,搭建聯合培養課程平臺。鼓勵學生獲得國際學習經歷。(4)注重因材施教、鼓勵學生個性化發展的原則。在滿足對人才培養目標和培養規格基本要求的前提下,進行多元化設計,推進分類、分層教學,充分發揮學生的個性、特長,給予學生較大的自主選擇空間,為實施因材施教和鼓勵學生個性發展創造條件。(5)強化實踐教學,注重創新精神培養的原則。工程實踐能力和創新意識是應用型人才培養目標的重要組成部分,也是創新能力發展的根基所在。但實踐能力的培養不是一蹴而就的,應該遵循一定的規律,循序漸進地培養,同時還應該與理論教學緊密結合③。學校根據創新型人才培養目標,真正將學生的實踐能力培養落到實處,加快實踐教學的改革,按學科專業大類優化實踐教學內容,建立多層次、模塊化、開放式的實踐教學體系。(6)堅持專業規范與專業特色相結合原則。培養方案將逐步與國際高等教育接軌,滿足專業認證標準或專業規范的基本要求,同時充分體現學校的辦學特色。特別是優勢學科專業要在課程體系、專業方向設置上,緊跟行業發展形勢,進一步強化專業優勢、突出專業特色。(7)注重創新創業教育的原則。創新創業教育是一項系統工程,創新創業人才的培養中產業是平臺,專業是基礎,學業是關鍵,就業是導向,創業是目標。在培養方案中將專題培訓、競賽活動、實驗實習相結合,創建“三位一體”分層次、全程式的創新創業教育模式。將創新創業意識滲透到整個培養方案的制訂中。同時采取系列的政策、舉措,培養學生創新意識,引領學生創業。

4.總體思路。在整體目標定位的的基礎上,緊緊抓住突出學生實踐能力和創新精神培養的關鍵點,依托學校的優勢與特色,著力培養應用型、研究型、復合型及“卓越工程師”四類創新人才。(1)依托重點學科,強化特色,加強實踐,培養高素質應用型人才。依托學校現有光電信息工程、機械設計制造及其自動化等7個國家級特色專業建設點,以光電技術為特色,光、機、電、算、材相結合為優勢,依托重點學科、高素質的師資隊伍、雄厚的科研實力,加強實驗及創新平臺建設,繼續增加設計性、綜合性和自主性實驗的比例,注重提高綜合性課程設計、畢業設計(論文)、實習、社會實踐活動等教學環節的質量和效果。加強專業實踐訓練,廣搭學生自主研學平臺,繼續深入開展實驗室(中心)向本科生的開放工作,繼續推進大學生科研訓練計劃,鼓勵學生參加各類學科競賽、科技創作和相關社團活動等,培養實踐能力強的高素質應用型人才。(2)強化基礎,鼓勵創新,培養拔尖創新人才。對學習優異的學生群體,開展人才培養的探索和改革,進一步做好國家級人才培養模式創新實驗區“王大珩科學技術學院”培養拔尖創新人才的工作。充分借鑒國外一流高校的人才培養理念、培養模式和培養方法,重點建設好大類學科基礎課程平臺。按照相通的學科設置共同的學科基礎課程,進一步拓寬跨學科學習領域,強化科研訓練,進一步加強研究分析能力培養及實踐動手能力,培養學生自主學習能力和創新研究的學術潛力。努力構筑跨學科課程平臺、高水平科研平臺、廣泛的國際交流平臺,為他們的成長提供廣闊的自由空間。改變傳統的英語教學模式,加強外教口語課程,突出外語應用能力的培養,更新教育觀念,以新的視野、新的思路,立足基礎學科領域,培養一批具有發展潛力和科學素養的拔尖創新人才。(3)突出實踐,校企結合,培養卓越工程師。我校是第二批卓越工程師教育培養計劃高校,學校部分專業將實施“卓越工程師培養計劃”。“卓越工程師教育”培養方案構建將注重學生工程能力、實踐能力。不但讓學生通過實際動手來掌握并實踐知識,更重要的通過基本的訓練,使學生養成良好工程實踐習慣,扎實工程實踐基本功底。將各級大學生大賽和創新實驗計劃納入實踐教學。要求“卓越工程師培養計劃”的每個學生在四年期間要有一次參加大賽或創新性實踐計劃的經歷,并獲得相應學分。進一步完善校企聯合培養機制,以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,充分發揮企業在工程人才培養中的作用,提升學生工程素養,培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才。(4)注重學科交叉融合,培養復合型人才。學校培養的人才不僅要具備扎實的專業基礎知識,更要培養具有寬厚基礎、跨學科背景和國家競爭力的復合型人才。為此,學校整體優化多學科創新人才培養方案,按照重視基礎、學科交叉的原則,構建學分互認課程,搭建聯合培養課程平臺,構建復合型人才培養方案。重視傳授寬、厚、新的綜合基礎知識,加強專業間的交叉融合。夯實理科基礎、強化工科優勢。在校院兩級基礎課程平臺上,繼續凝練專業主干課程,以二級學科口徑為主,按照專業內核要求,精煉教學內容,追蹤學科前沿和實際應用。反映學校、學科的特色,形成競爭優勢;注重構建本、碩共享課程,注重使用最新技術處理實際熱點問題。

三、加強管理,健全機制,推進多元化培養方案探索與實施工作

1.健全組織機構,加強校、院二級領導,確保工作順利進行。為保證“多元化人才培養方案”工作的順利實施,學校成立了“培養方案修訂”領導小組,負責組織協調、工作部署及工作保障,領導小組下設工作辦公室(設在教務處),各學院成立培養方案工作小組,負責本學院專業培養方案實施和日常工作。學校教學指導委員會對各培養環節進行指導與評估。

2.以提高人才培養質量為核心,轉變教育思想觀念。圍繞“提高教學質量”廣泛開展專業建設大討論,召開修訂本科專業人才培養方案工作會議,統一思想,明確各專業人才培養和專業建設目標,落實工作任務。

3.加強與行業企業的協作,進行聯合培養。由分管教學副校長、各學院院長、合作企業負責人、企業高級工程師等組成校企協作組,負責校企工作協調,校企聯合制訂培養方案,審定工程實踐實施方案,企業課程引進,校企課程共建組織實施等工作。

4.根據學校制訂的培養方案指導性意見,開展調研工作。全面了解國內外相關本科專業人才培養的現狀,同類院校相同或相關專業人才培養方案的目標定位、課程設置、學時分配等情況,明確專業的辦學定位和人才培養的指導思想,調研畢業生和用人單位意見,科學分析當前和今后一個時期國家產業發展戰略、地方社會經濟發展對人才的需求。

[注釋]

①關仲和.關于應用型人才培養模式的思考[J].中國大學教學,2010(6):7.