發布時間：2023-03-07 15:04:59
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的光電信息技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：光電傳感器，光電檢控技術，應用
0.引言
隨著科學技術的迅猛發展和信息時代的到來，作為現代信息技術三大支柱技術之一的傳感器技術，已然成為監測和控制領域獲取物理信息的重要手段，在國民經濟建設中占據著極其重要的地位。比如，在工農業生產領域，工廠的自動流水生產線，全自動加工設備，許多智能化的檢測儀器設備，都大量地采用了各種各樣的傳感器；在礦產資源、海洋開發、生命科學、生物工程等領域傳感器的應用也是無處不在。可以說，沒有傳感器這個載體，任何先進的科學技術要實現這樣那樣的功能是不可能的。
1.光電傳感器及測控技術簡介
1.1基本概念
光電傳感器是以光電效應為基礎，是一種將光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。論文參考網。光電傳感器是在各種光電檢測系統中采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。其中，模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系，主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類型；脈沖(開關)式光電傳感器中，光電元件接收的光信號是斷續變化的，因此光電元件處于開關工作狀態，它輸出的光電流通常只有兩種穩定狀態的脈沖形式的信號，多用于光電計數和光電式轉速測量等場合。
光電檢測技術：是利用光電傳感器實現各類檢測。它將被測量的量轉化成光通量，再轉化成電量，并綜合利用信息傳送和處理技術，完成在線和自動測量。它具有高精度、高速度、遠距離和大量程、非接觸式檢測、壽命長、數字化和智能化的特點。
1.2光電傳感器工作原理
主要是把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號，其物理基礎是光電效應。它是由于物體吸收到光子能量后產生的電效應，通常把光電效應分為三類：
1.2.1外光電效應
在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應。基于該效應的光電器件有光電管、光電倍增管等。
1.2.2內光電效應
在光線作用下能使物體電阻率改變的稱為內光電效應，又稱光電導效應。基于該效應的光電器件有光敏電阻、光敏晶體管等。
1.2.3半導體光生伏特效應
在光線作用下能使物體產生一定方向電動勢的稱為半導體光生伏特效應。基于該效應的光電器件有光電池。
1.3光電傳感器特點
1.3.1 檢測距離長。
1.3.2 對檢測物體的限制少
由于以檢測物體的遮光和反射為檢測原理，所以都可以對金屬、玻璃、塑料、液體等幾乎所有物體進行檢測。
1.3.3 響應時間短
光本身為高速，并且傳感器的電路全都由電子零件構成，所以不包含機械工作時間，響應時間短。
1.3.4 分辨率高
能夠通過高級設計技術使投光光束集中在小光點上，或通過構成特殊的受光光學系統來實現高分辨率，也可進行微小物體檢測和高精度的位置檢測。
1.3.5可實現非接觸的檢測
可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對傳感器和檢測物體造成損傷，因此，傳感器能長期使用。
1.3.6可實現顏色辨別
通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率，根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這個特性，可對檢測物體進行顏色的檢測。
1.3.7便于調整
在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。
2.光電傳感器的研究應用
光電傳感器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。論文參考網。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。本文就光電傳感器最常見的應用實例來進一步說明。
2.1 在煙塵濁度監測儀上的應用
防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
2.2 光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
2.3 CCD圖像傳感器（電荷耦合器件）的應用
CCD傳感器應用時是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學元件結合，應用了光、機、電和計算機相結合的高新技術，作為一種非常有效的非接觸檢測方法，CCD被廣泛用于在線檢測尺寸、位移、速度、定位和自動調焦等方面。
2.3.1 利用CCD測量幾何量，CCD誕生后，首先在工業檢測中制成測量長度的光電傳感器，物體通過物鏡在CCD光敏元上造成影像，CCD輸出的脈沖表征測量工件的尺寸或缺陷。
2.3.2 用于傳真技術，文字、圖象識別。例如用CCD識別集成電路焊點圖案，代替光點穿孔機的作用。論文參考網。
2.3.3 自動流水線裝置，機床、自動售貨機、自動監視裝置、指紋機。
2.3.4 CCD固態圖像傳感器作為攝像機或像敏器件，取代攝像裝置的光學掃描系統（電子束掃描），與其它攝像器件相比，尺寸小、價廉、工作電壓低、功耗小，且不需要高壓。
2.3.5 M2A攝影膠囊（Mouthanus）,由發光二極管做光源，CCD做攝像機，每秒鐘兩次快門，信號發射到存儲器，存儲器取下后接入計算機將圖像進行下載。
2.3.6 CCD是數碼相機的電子眼，它革新了攝影術，現在光可以被電子化地記錄下來，取代了膠片。這一數字形式極大地方便了對圖像的處理和發送，”諾貝爾獎評選委員會稱贊說，“無論是我們大海中深邃之地，還是宇宙中的遙遠之處，它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”
2009年10月6日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學獎授予華人科學家高錕以及兩名美國科學家韋拉德-博伊爾(Willard Boyle)和喬治-史密斯(George Smith)，以獎勵他們在光纖和半導體領域上的開創性研究。高錕的獲獎理由為——“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創性成就”。兩位美國科學家的獲獎理由為——“發明了一種成像半導體電路，即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。
3.結束語
光電傳感器及檢控技術兩者間的有效結合，提高了工農業領域、軍用器械等等領域的生產率，降低了生產成本。可以預見，隨著信息技術和自動化技術的快速發展，光電傳感器、微/ 納米光電測控技術等在國民經濟建設中將繼續得到越來越廣泛的應用。
【參考文獻】
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論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1世界光電子技術和產業的發展
光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產業
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件，占領了100%的國內市場。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術發展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分，但在整個系統和設備成本中所占的比重較小，其產值較低，目前科研開發主要處于跟蹤和小批量生產階段，光電子產業所需的規模化、產業化生產技術目前還未有實質突破；國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求，導致國外器件占據國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。
關鍵詞：光纖通信；理論教學；實驗教學
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03
當代信息高速公路的骨干網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：
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關鍵詞：第一課堂；第二課堂；創新和創業；人才培養
作者簡介：田（1976-），男，湖南益陽人，湖南理工學院物理與電子學院，副教授；周峰（1986-），男，湖南常德人，湖南理工學院物理與電子學院，助教。（湖南 岳陽 414006）
基金項目：本文系湖南理工學院教學改革研究項目（項目編號：2012B06）的研究成果。
中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）14-0038-02
2010年《教育部關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》中指出大學生是最具創新、創業潛力的群體之一。[1]在高等學校開展創新創業教育，積極鼓勵高校學生自主創業，是教育系統深入學習實踐科學發展觀、服務于創新型國家建設的重大戰略舉措；是深化高等教育教學改革、培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑；是落實以創業帶動就業、促進高校畢業生充分就業的重要措施。[2]
高校作為人才培養和科學研究的基地，擔負著培養創新意識和創新人才的重任。長期以來，主要是通過課堂傳授與被動吸收知識、通過固定實驗的模仿與驗證來鍛煉實踐能力，因此對學生和教師的創新意識沒有起到最大的激發與促進作用。[2，3]高校作為學校教育和社會工作之間的紐帶，“學而優則仕”的觀念已經不適應現在的大學生。2013年我國大學畢業生達到700萬人，受國內經濟形勢和市場需求等因素的影響，就業形勢越來越嚴峻。如何培養學生的創新創業意識，鍛煉學生的創新和創業能力應成為大學越來越重要的任務之一。[4，5]
“兩堂”結合是將第一課堂和第二課堂結合，學生在第一課堂中獲得的豐富的基礎知識通過第二課堂的延伸和補充使之得到升華，來實現學生“雙創”能力的全面提升。[6-8]本文結合在電子科學與技術專業和光電信息科學與工程專業在人才培養上的一些實踐對“兩堂”結合下的“雙創”人才培養模式進行了初步探討。
一、創新和創業教育的相關性
近十年，各高校除了對大學生創新能力的培養外，如何提高他們的創業能力也越來越受到各高校的重視。清華大學、南開大學、浙江大學等著名高校都相繼成立創業研究中心，研究創業理論和實踐，培養創業精神和創業意識。創新是一個從新思想的產生到新知識、新技術、新產品或服務的發現、發明和設計制作的過程。創業是一個發現和捕捉機會并由此創造新產品或服務和實現其潛在價值的過程。創新注重價值發現，創業注重價值實現。[9]創業與創新有著必然的聯系，創新是創業活動的前提和基礎，是創業活動最核心的要素和最本質的特征，是創業的靈魂和關鍵，也是創業可持續性的保障。創業基于創新，創業推進創新。端正“雙創”教育觀念，就是要認識創新教育與創業教育是一個辨證統一體，兩者相互融合、相輔相成、相互促進、相互制約。
1.創新是創業活動的前提和基礎
創業者所從事的各項創業實踐活動都屬于創業范疇，這些活動建立在創新的基礎之上，只有通過認真、扎實學習創業實踐活動中所需的各項知識，并積極主動、充分調動知識儲備，將知識轉化為創新意識，服務于創業活動，創業才會取得相應的成果。沒有新的技術、制度、管理等創新活動，創業活動很難產生較好的經濟效益，創業也就是“曇花一現”。創業需要高潛質的創新，任何不是基于創新基礎的“創業”都不是真正意義上的“創業”。
2.創業推動和促進創新活動
創新的一個重要目的就是使創新成果走向社會、走向實踐，通過創業實踐活動來檢驗創新成果。創業作為檢驗創新成果的方法之一，創新成果的正確、優劣與否都可以通過創業活動體現，反之，創業實踐活動中體現出來的問題又推動和促進了創新活動，使創新成果更趨于合理和成熟。當然，并不是所有的創新活動都適合創業，創新也不一定導致必然的創業活動，同時創業活動也不等于創新，沒有創新的創業也就不會推動創新。
二、“兩堂”結合下的“雙創”人才培養
“兩堂”結合是將第一課堂和第二課堂結合。第一課堂主要是學生在以專業為主的教學計劃課程之內的一切教學活動，即課堂教學的所有活動；第二課堂是指相對于第一課堂而言的具有素質教育內涵的學習實踐活動，即學生在規定的教學計劃課程之外自愿參加、有組織地進行的各類活動。第二課堂的內容主要包括科技創新類、培訓講座類、競賽類、實踐類、社團類等。“兩堂”結合下的“雙創”人才培養是第一課堂獲得的豐富的基礎知識通過第二課堂的延伸和補充使之得到升華，最終實現學生創新創業能力的全面提升。培養具有創新和創業意識與能力的大學生，需要第一課堂和第二課堂緊密結合。
1.優化第一課堂教學，強化實踐教學，培養創新能力
針對第一課堂教學中的必修和選修理論課程，遵從“厚基礎、寬方向”方針，精選本專業最重要的基礎課程作為核心基礎課程。在核心基礎課程的授課上挑選具有豐富教學經驗的高職稱、高學歷教師擔任教學，在核心基礎課程在學分和課時的安排上多次組織相關教師討論，以充分保證教學質量的要求。在專業基礎課程教學上，教學內容嚴格精選，力求教學內容跟上科技發展的步伐、反映最新技術的前沿，同時避免多門課程中教學內容的重復。
強化第一課堂的實踐教學環節，采取“步步推進、環環相扣”的實驗教學模式來加強學生實踐技能培養。所謂“步步推進、環環相扣”，是指對整個大學四年的實踐教學通過分階段訓練，不同階段中不同的實驗內容之間相互銜接，逐步實現由基礎到專業、由驗證到綜合設計、由單一課程到多課程聯合的實踐培養目標。比如大學第一年和大學第二年通過基礎實驗、基本技能實驗和工藝實訓對學生進行基本技能的培訓。在大學第三年，實踐教學主要以實踐綜合設計為主。如：光電信息科學與工程專業在大學第五學期進行電子技術綜合設計，該課程主要是讓學生通過綜合利用模擬電子線路、數字電子線路和單片機等知識設計制作智能型的電子產品；在大學第六學期進行光電信息技術綜合設計，該課程主要是讓學生通過綜合利用光電技術、激光技術、光學技術等知識設計制作光電信息類產品。大四階段通過去企業實習，了解企業產品生產和管理，而后再通過畢業設計的綜合訓練對實踐技能進一步鞏固和提升。在實踐教學中，除了突出創新外，還和實際產品緊密結合，兩個綜合設計都是制作與專業知識直接聯系的相關產品，同時實踐制作和理論模擬相結合，通過相關的軟件對電子和光電的綜合設計進行仿真以提高產品性能。
2.加強第二課堂和第一課堂的銜接，培養創業意識
“兩堂”的結合首先是模糊第一課堂和第二課堂教學內容，將原來是第二課堂的部分內容引入第一課堂。如對一些最新理論和先進技術及其進展等相關知識，許多高校特別是一些教學型高校沒有明確的培養要求，多是通過講座、社團、培訓等活動對部分同學進行訓練。或者是部分教師在相關課程中，結合教學內容給學生進行簡單介紹。其缺陷：一是講授效果與教師的研究方向和能力緊密相關；二是學生的收益面較少；三是講授內容分散于各課程中。結合教師的科學研究方向和興趣，以課程的形式通過講座給學生開設，這樣學生能系統地感受到相關方向的研究熱點和進展。在創業訓練中，通過加強校企聯合、舉辦創業大賽、邀請企業家來校進行創業和就業指導、鼓勵學生自主創業、提供相關創業技能和考證服務等措施培養學生的創業精神和創業意識。
3.改變“雙創”人才培養考核評價
在兩堂結合的“雙創”人才培養模式下，培養人才的考核方式和評價體系需要相應調整。從兩方面來改變“雙創”人才培養考核評價。
（1）考核方式多樣化。通過對第一課堂和第二課堂課程的考核方式進行改革，實現考核方式多樣化。核心基礎課程通過考試進行考核，專業課程通過考試和考查相結合的方式考核。在考查中，不同課程的考核方式不同，如專業技術性強的課程采取設計、仿真和實物制作等方式來代替考試；對于研究性課程采用主題綜述論文、分組答辯的形式進行考核。
（2）評價體系多元化。對于“雙創”學生，要對不同的成績賦予不同的權重，對不同第一課堂課程成績和第二課堂課程成績同樣賦予不同的權重。同時還要加強對教師的考核，以充分調動教師的積極性和創造性，為“雙創”人才培養服務。
第一課堂和第二課堂結合，并在“兩堂”之中融合創新和創業教育，將學生的知識獲取和能力培養結合起來，有助于改變學生培養與社會需求的不匹配、學生的知識和能力不匹配等一些高等教育的現狀，也必將進一步增強大學的社會責任感和使命感。
參考文獻：
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【關鍵詞】 電子數據通信 網絡資源管理 應用分析
隨著數據通信企業的快速發展，網絡規模的不斷擴大，傳統的人工管理方法和手段也遠遠的不能滿足現有模式的管理和發展的需要，所以，為了實現科學規范的現代化管理數據，通信網絡資源管理系統的使用也越來越受到人們的重視。不過從我國現今的數據通信網絡資源管理系統中看，還存在著一定的不足之處，因此，我們也要在實踐的過程中，不斷地對其進行完善和改進，從而實現數據通信網絡資源管理系統的高效化、科學化管理模式 。
一、數據通信網絡資源管理系統的相關技術及理論分析
1、相關的數據通信網絡資源管理理論。數據通信網絡資源管理系統就是在信息網絡資源管理的角度去分析，以自身實際的發展條件為依據，從而對整個社會中的數據通信網絡資源進行信息整合處理，使數據通信網絡資源的信息能夠正常的傳輸，并安全可靠。而在我國數據通信網絡資源管理的發展過程中，企業也可以通過網絡資源管理系統對數據通信中存在的基礎信息數據處理進行有效的控制，從而保證數據通信企業的服務質量，進而有利于數據通信企業的穩定健康發展。因為，目前數據通信技術的網絡資源管理還沒有明確的系統管理要求，所以，在不同的國家和地區，對其的認識和理解的程度也不相同。因此，這也就成為數據通信網絡資源管理系統中的阻礙。
2、數據通信網絡資源管理系統的相關技術。隨著社會經濟的不斷發展，我國的科學研究水平也在不斷提高，數據通信網絡資源管理系統也在不斷更新。其中，通信資源管理系統的主體框架就包括：網絡文件服務器，主機終端模式，網絡客戶服務端等。這些不同的應用模式在實際的操作使用中都與企業中的數據通信網絡資源進行系統數據信息整合，并與系統中正常運行的數據有十分緊密的聯系。所以，在使用數據通信網絡資源管理系統時，一定要嚴格要求其使用性能，并合理選擇ASP、NET技術與MS、SQL、SERVER技術。
二、數據通信網絡資源管理系統設計
1、數據通信網絡資源管理系統的結構設計分析。目前，我國的數據通信網絡資源管理包括三大類數據通信專網：固定語音通信、寬帶互聯網通信技術、數據專線等，而網絡資源的拓撲結構也為星形拓撲結構。它的核心設計理念就是負責企業設備的數據信息交換，匯聚層設備轉發及管理接入層設備數據信息，路由器，接入層設備與傳輸資源系統為客戶端設備與匯聚機房設備中的數據進行通信控制。而從整體數據的信息網絡中分析，通信網資源管理的系統結構就包括：數據通信設備和相關的信息傳輸設備，而通信設備中的光電纜類資源則包括：電信號的傳輸設備，連接光電纜的系統設備。并且，數據通信資源管理系統的設計也可分為三個模塊，包括：傳輸數據資源管理模塊、數據信息管理模塊和客戶端資源管理模塊，并且，在數據通信網絡資源管理中，它的使用可在現實工作中實現網絡機房數據設備資源與設備連接情況的管理，從而有效的降低數據通信網絡資源管理系統的管理難度，提高工作人員的管理效率。
2、數據通信網絡資源管理系統結構設計的理念。數據通信網絡資源管理的設計結構有一獨立的形式為概念理論結構設計。它是數據庫中DBMS的獨立支持系統，它可以認為是網絡世界與現實世界發展的媒介，它可以充分的反應現實世界的環境，包括：信息實體與信息實體之間的聯系性。同時，這種聯系性也有利于數據信息向網絡資源信息的模型轉變，如：其中的網狀、層次、關系等。這種概念性的設計在使用的過程中，方便用戶理解，方便與不熟悉電腦網絡應用的客戶進行意見的交換，從而使更多的數據通信網絡用戶參與到資源管理系統當中，有效地提高其使用的效率。
3、數據通信資源的邏輯管理設計。數據通信網絡資源的設備主要包括：ERP編碼器、設備的名稱、型號、生產地、軟硬件的編碼、設備的配置信息、入網時間、機房的編碼號等。數據通信網絡設備的端口信息包括：端口的編碼、名稱、ERP的編碼及類型。還有傳輸設備的端口信息包括：傳輸端口的名稱、編碼、所屬設備的ERP編碼及類型等。
結語：總之，我國目前的數據通信網絡資源管理系統在發展中勢頭良好，有利于企業對其數據信息的管理與應用。并且，在使用的過程中，還有利于對數據通信信息的采集與處理，從而達到數據通信網絡資源信息共享的效果。雖然，在使用的過程中還存在不足，但是，在實踐的過程中，我們依然對其不斷完善，從而使其在使用的過程中，更加的穩定，創新能力更強。
參 考 文 獻
[1]張偉斌，姜宏偉.建設完善的網絡資源管理系統的探討[J].通信管理與技術.2010年02期
信息、生物、新材料三大前沿領域
信息、生物、新材料是21世紀前30年發展最快、最熱門的三大領域，它們集結了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關系未來發展的關鍵領域中，我國許多核心技術仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術，原始創新能力明顯不足。
從更寬的視野來看，不僅僅是這三個領域的發展需要高揚“自主創新”的信心與勇氣。實際上，整個中國科技正面臨著前所未有的發展壓力：對外要適應國際科技競爭的緊迫形勢，對內要滿足經濟社會發展進程中的重大戰略性需求。而原始創新能力和技術創新能力的薄弱，已成為當前和未來相當長時期內影響我國整體競爭力的極大障礙。
面向未來15年的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》即將，科技部等有關部門正在著手制定科技“十一五規劃”——關于中國科技“未來”的探討與關注，在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創新”成為人們關于中國科技發展的共識。
帶著這個共識，再來看中國科技發展面臨的“壓力”，在很大程度上已經變成了未來發展的重大機遇。未來10年，中國在這三大領域中最有可能實現自主創新的關鍵技術群究竟有哪些？有限的科技經費究竟應當投入到哪些突破口？
下一代移動通信技術
移動通信是人類社會發展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動通信用戶總數已達17億以上，超過已有百年發展歷史的固定通信用戶數。過去10年，移動通信技術完成了由第一代模擬通信技術向第二代數字通信技術的過渡，當前正處于由其巔峰狀態向第三代（3G）移動通信技術過渡的進程中。
目前，世界發達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術和產品的開發。
——3G移動通信：國際電信聯盟（ITU－T）批準為3G的三大標準分別是歐洲的WCDMA，美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD－SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。
——增強型3G（Enhanced3G）：為了克服3G技術不能很好支持流媒體等業務的不足，國際電信聯盟已在制定增強型3G技術標準。專家預測，增強型3G技術將進入商用。
——4G（或Beyond3G）：下一代移動通信即所謂超3G（以下統稱Beyond3G）技術的研究是國際上的熱點。Beyond3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究，預期Beyond3G技術可望在2010年后開始商用。
中國移動用戶總數已達3.34億，居世界第一，總體技術水平與國際同步，處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術已經具備了實現產業化的能力，我國大唐電信2000年5月提出的TD－SCDMA標準已成為國際電信聯盟正式采納的三大標準之一。此外，在國家“863”計劃的支持下，開展了Beyond3G技術的研究，預期該技術可望在2010年后開始商用。
Beyond3G技術對我國經濟社會發展和國防建設具有十分重要的意義。德爾菲專家調查統計結果顯示，我國研發水平比領先國家落后5年左右，通過自主開發或聯合開發，在未來5年可能形成自主知識產權。以華為、中興為代表的一批高技術通信設備制造業公司，在第三代移動通信設備（3G）等研發方面緊跟國際前沿，打破了國外公司對高技術通信設備的壟斷，開始參與國際通信標準的制定，開發具有自主知識產權的核心技術，具備了參與國際競爭的能力，具備實現技術和產業跨越式發展的契機。
中國下一代網絡體系
下一代網絡（NGN）泛指以IP為核心，同時可以支持語音、數據和多媒體業務的因特網、移動通信網絡和固定電話通信網絡的融合網絡。
世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網絡的研究開發工作。國際電信聯盟電信標準化部門（ITU－T）、歐洲電信標準化協會（ETSI）、互聯網工程任務組（IETF）、第三代伙伴組織計劃（3GPP）等，都在致力于下一代網絡體系的研究。目前，美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯網研究計劃，全面開展各項核心技術的研究和開發。
我國在下一代網絡的研究方面已取得了較大進展。“九五”期間，863計劃建成了“中國高速信息示范網”（CAINONET）、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網NSFCNET”等重大項目，目前已開始基于NGN的軟交換技術在移動和多媒體通信中的應用研究。中興、華為等企業還推出了基于軟交換的NGN解決方案；在下一代互聯網研究上，中興、港灣網絡等推出的高端路由交換機，可應用于國家骨干IP網絡建設，以及大中型寬帶IP城域網核心骨干和匯聚。國內公司還開始自行設計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數幾個能夠提供全系列數據通信設備的國家之一。
下一代網絡技術對促進我國高新技術的發展，以及對改造和提升我國傳統產業具有舉足輕重的作用，對國家安全至關重要。從總體上看，我國互聯網技術跟隨國外發展，在技術選擇上缺乏系統研究，走過一些彎路，至今與國外仍存在較大差距。無論網絡用戶規模、網絡應用、網絡技術或網絡產品都尚有很大的發展空間。從全局著眼，應不失時機地開展中國下一代網絡體系的研究、應用試驗、關鍵技術研究和產品開發。不能像第一代互聯網那樣，技術、標準都是外國的，給國家安全造成隱患。
納米級芯片技術
當前，集成電路的發展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產品性能每18個月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設計技術優化的途徑繼續發展。
自上世紀90年代以來，全球集成電路制造技術升級換代速度加快。當前國際上CMOS集成電路大規模生產的主流技術是130nm，英特爾等部分技術先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產。2005年，美國AMD公司已開始量產90nm的高性能芯片，國際上對65nm技術的開發也已成功。伴隨130nm到90nm技術的升級，考慮到擴大生產規模和降低成本，大多數公司將使用12英寸替代8英寸硅基片，這也必將帶來半導體設備的大量更新。
近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起，使國內集成電路制造工藝技術與國際先進水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進國家相差2～3代。目前，我國集成電路設計公司年設計能力已超過500種，主流設計水平達到180nm，130nm技術正在開發中，90nm技術的研發也開始著手進行。從產業發展看，我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產骨干企業、十多家重點封裝廠、二十多家初具規模的設計公司、若干家關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產業群體，設計、芯片制造、封裝三業并舉的蓬勃發展態勢。以中科院計算所為代表的研究機構和企業在CPU研發方面所取得的新進展，標志著我國集成電路設計具有較強能力，與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領域，IC卡芯片所占比重一直占據芯片總體市場的20％左右。
世界第一顆0.13微米工藝TD－SCDMA3G手機核心芯片10月9日在重慶問世
今后的IC是納米制造技術的時代，而納米級芯片技術是我國趕超國際的關鍵，它的成功將會是我國IC工業發展史上的重要里程碑和持續發展的動力，專家認為應優先發展。
中文信息處理技術
包括漢字和少數民族文字在內的中文信息處理技術，是漢語言學和計算機科學技術的融合，是一門與語言學、計算機科學、心理學、數學、控制論、信息論、聲學、自動化技術等多種學科相聯系的邊緣交叉性學科。
隨著互聯網的發展，中文信息處理技術已滲透到社會生活的各個方面。1994年，微軟開始進入中文軟件市場，微軟的WORD把國產WPS擠出了市場，繼而Windows中文版又把國產中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優勢地位，使國產的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據了大部分的中文軟件市場，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。
經過二三十年的努力，我國的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術已經實用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級階段快速發展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術也正在開發、研制，并取得了較大進展，涌現了聯想、方正、四通、漢王、華建等公司。
隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網絡信息時代的來臨，中文信息處理技術越發顯得重要，其自動化水平的提高，將大大促進我國科技、國民經濟和社會發展，同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發展。未來無疑應當加強中文信息處理技術的研發投入與政策傾斜。
人類功能基因組學研究
20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發展史上的里程碑，其規模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成，國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。
功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結構基因組所提供的信息和產物，發展和應用新的實驗手段，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能，使生物學研究從對單一基因或蛋白質的研究轉向多個基因或蛋白質同時進行系統的研究，是在基因組靜態的堿基序列弄清楚之后轉入對基因組動態的生物學功能學研究。從1997年迄今已發表的有關功能基因組學的論文數以千計，其中不少發表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。
目前功能基因組研究的重點集中在四個方面：一是基因測序技術研究。預計今后幾年內，測序技術將繼續發展，特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態性（SNP）以及在此基礎上建立的SNP單體型研究；三是基因組有序表達的規律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉錄組研究、蛋白和蛋白質組研究、代謝網絡和代謝分子研究、基因表達調控研究等；四是計算生物學和系統生物學研究。
近幾年來，在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下，我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國發展功能基因組研究的有利因素。“十五”期間，我國參與國際蛋白質組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃，高質量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區域的任務，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關基因SNPs及其單倍型的數據庫的建設，在國際一流雜志上發表了一批高水平學術論文，申報了一批國家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網絡和資源信息庫的采集管理系統，組建了一批國家級基地，培養了一支隊伍，建立了一批技術平臺。但總體而言，我國在功能基因組研究及應用方面的原始創新成果數量較少，還不能為醫藥生物技術產業的發展提供足夠的知識和產品。
未來研究重點包括：
——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；
——蛋白質組學研究。蛋白質組學是一個新生領域，目前還處于初期發展階段，仍有許多困難有待克服。我國應選擇具有特色的領域開展研究；
——生物信息技術。我國的研究重點應集中在生物信息數據庫的構建、生物信息的開發、加工、利用及生物信息并行處理方面；
——生物芯片技術及產品。通過微加工技術和微電子技術在固體芯片表面構建的微型生物化學分析系統，以實現對細胞、蛋白質、DNA以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質芯片、生化反應芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿，它將對我國生命科學研究、醫學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用，也將對我國人口素質、農業發展、環境保護等作出巨大的貢獻。
專家認為，我國人類功能基因組學研究的研發水平比領先國家落后5年左右，若能高度重視，充分利用我國已有的技術和資源優勢，未來10年我國可能實現人類功能基因組學研究的跨越發展。
蛋白質組學研究
隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施，生命科學的戰略重點轉移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質作為生命活動的“執行者”，自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質為特征的蛋白質組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”，構成了功能基因組學研究的戰略制高點。
目前蛋白質組學的主要內容是建立和發展蛋白質組研究技術方法，進行蛋白質組分析。為了保證分析過程的精確性和重復性，大規模樣品處理機器人也被應用到該領域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質的分離、蛋白質豐度分析、蛋白質鑒定等步驟。
附圖
自1995年蛋白質組一詞問世到現在，蛋白質組學研究得到了突飛猛進的發展。我國的蛋白質組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國科學家已經在重大疾病如肝癌，比較蛋白質組學的研究等方面取得了重要成就，在“973”計劃的資助下，我國已經開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術和蛋白質組鑒定質譜技術研究等。
如何抓住國際上蛋白質組學研究剛剛啟動的時機，迅速地進入到蛋白質組學研究的國際前沿，是擺在我國生命科學研究發展方向上的一個重要課題。
目前我國在該領域的研發基礎較好，只比先進國家落后5年左右。蛋白質組學屬科學前沿，專家建議結合我國現行的基因組研究及其他有我國特色或優勢的領域開展研究，不要重復或追隨國際已有的工作，而應走自己的路，未來10年內有可能取得重大科學突破。
生物制藥技術
生物制藥被稱為生物技術的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業界的高度關注。
在過去的30年間，全球生物技術取得了令人矚目的成就。據美國著名咨詢機構安永公司2004年和2005年發表的第十八和第十九次全球生物技術年度報告分析，2003年全球生物技術產業營收達410億美元。目前已有190余種生物技術產品獲準上市，激發起投資者對生物技術股與融資的興趣。
近20年來，我國醫藥生物技術產業取得了長足的進步，據《中國生物技術發展報告2004》統計，我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識產權的上市藥物達9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文，可用于較大規模高危人群的預防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距，醫藥生物技術產品的銷售收入僅占醫藥工業總銷售額的7.5％左右。
為加快我國生物制藥技術的發展，今后的研究開發重點是：
——生物技術藥物（包括疫苗）及制備技術。圍繞危害人民健康的神經系統、免疫系統、內分泌系統和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應用基因工程、細胞工程、發酵工程和酶工程等技術，開發單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質藥物和基因工程疫苗，拓寬醫藥新產品領域；
——高通量篩選技術。目前，國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發現先導化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測技術、液體處理及自動化、連續流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術研究的重點；
——天然藥物原料制備。目前，已經發現人類患有3萬多種疾病，其中1／3靠對癥治療，極少數人能夠治愈，而大多數人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進步，人們自我保健意識增強，對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發。
生物信息學研究
在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析，對基因組研究相關生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經產生，生物信息學就得到了迅猛發展。其研究一方面是對海量數據的收集、整理與服務；另一方面是利用這些數據，從中發現新的規律。
具體地講，生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭，找到基因組序列中代表蛋白質和RNA基因的編碼區；同時，闡明基因組中大量存在的非編碼區的信息實質，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規律；在此基礎上，歸納、整理與基因組遺傳信息釋放及其調控相關的轉錄譜和蛋白質譜的數據，從而認識代謝、發育、分化、進化的規律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區的信息進行蛋白質空間結構的模擬和蛋白質功能的預測，并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結合，闡明其分子機理，最終進行蛋白質、核酸的分子設計、藥物設計和個體化的醫療保健設計。
生物信息學的發展已經將基因組信息學、蛋白質的結構計算與模擬以及藥物設計有機地連接在一起，它將導致生物學、物理學、數學、計算機科學等多種科學文化的融合，造就一批新的交叉學科。
科學家們普遍相信，本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代，也是生物信息學蓬勃發展的時代。據預測，到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。
我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末，國內學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前，多家大學和研究機構也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數據庫、鏡像數據庫和二級數據庫也已經逐步建立，同時我國還建立了相關的工作站和網絡服務器，實現了與國際主要基因組數據庫及研究中心的網絡連接，開發了用于核酸、蛋白結構、功能分析的計算工具以及蛋白質三維結構預測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發的基因預測等多種軟件。中國學者還運用自主開發的電腦克隆程序，開展了大規模EST數據分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術，并在國內外著名科學雜志上發表了一系列論文，取得了引人注目的進展，尤其在人類基因組基因數目的預測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結果，在國際上獲得普遍認可。
農作物新品種培育技術
最近幾年，農業生物技術的發展對農業產業結構調整產生的巨大影響，已引起各國政府和科學家的高度重視。農業生物技術領域研究中最活躍的是育種技術——應用現代分子生物學和細胞生物學技術進行品種改良，創造更加適合人類需要的新物種，獲得高產、優質、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農業增產中的貢獻率將由現在的30％提高到50％。國際水稻研究所已經培育出每公頃7500公斤的超級水稻，非洲培育出增產10倍的超級木薯。
我國該領域的基礎研究和高技術研究取得了一批創新成果：如植物轉基因技術、細胞培育技術、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉基因方法等，使研制具有自主知識產權的轉基因農作物新品種成為現實和可能。目前，已培育出畝產達到807.4公斤的超級雜交稻；2004年轉基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50％左右；利用細胞工程技術培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝；植物組織培養和快繁脫毒技術在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產中發揮了重要的作用。
專家認為，我國農作物新品種培育的研發基礎較好，整體科研技術與國外處于同等水平，只要充分利用資源，發揮優勢，很可能在該領域取得突破。
納米材料與納米技術
納米科技是上世紀末才逐步發展起來的新興科學領域，它的迅猛發展將在21世紀促使幾乎所有工業領域產生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發展極為重要的物質基礎，許多科技新領域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統產業的技術提升也急需納米材料和技術的支持。
近年來，科技強國在該領域均取得了相當重要的進展。
在納米材料的制備與合成方面，美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實現了對納米結構生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監測；德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術，將金屬與半導體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導電的聚合物納米管復合材料。
在納米生物醫學器件方面，科學家用特定的蛋白質或化合物取代用硅納米線制成場效應晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術在醫學應用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時，國外大企業紛紛介入，推動了納米技術產業化的進程。
當前納米材料研究的趨勢是，由隨機合成過渡到可控合成；由納米單元的制備，通過集成和組裝制備具有納米結構的宏觀試樣；由性能的隨機探索發展到按照應用的需要制備具有特殊性能的納米材料。
納米材料和技術很可能在以下四個領域的應用上有所突破：一是IT產業（芯片、網絡通訊和納米器件）；二是在生物醫藥領域應用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來新的福音；三是在顯示和照明領域的應用已有新的進展，納米光纖、納米微電極等已產生極大影響；四是納米材料技術與生物技術相結合，在基因修復和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破，預計2010年納米技術對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。
我國納米材料研究起步較早，基礎較好，整體科研水平與先進國家相比處于同等水平，部分技術落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎研究和應用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國際上的廣泛關注。據英國有關權威機構提供的調查顯示，我國納米專利申請件數排名世界第三位。
國內目前已建成100多條納米材料生產線，產品質量大都達到或接近國際水平。與發達國家相比，我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應用目標的牽引，集成不夠；二是納米材料計量、測量和表征技術明顯落后于國外，對標準試樣和標準方法的建立重視不夠，對表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎研究、應用研究和開發研究出現脫節，納米材料研究缺乏針對性；四是學科交叉、技術集成不夠。
鏈接：
信息技術正在發生結構性變革
目前，信息技術正在發生結構性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網絡化發展的同時，軟件和信息服務成為發展重點。大規模集成電路正快速向系統芯片發展；移動通信技術正在向第三代、第四展，將提供更優質、更快速、更安全的服務，并帶來巨大的經濟利益；電信網、計算機網和有線電視網三網融合趨勢進一步加快，無線網絡成為世界關注的重點；全球化的信息網絡將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務，越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式，也將對產業結構調整產生重大影響。
微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術、網絡技術等領域的發展方興未艾，極有可能引發新一輪產業革命。
大顯神通的新材料
高性能結構材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關鍵性作用。
新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料，是信息技術、生物技術、能源技術和國防建設的重要基礎材料。當前國際上功能材料及其應用技術正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導材料、生物醫用材料、能源材料、生態環境材料及其材料的分子、原子設計正處于日新月異的發展之中。
本論文提出實現自動稱重的總體方案，應用功能設計理論，劃分出系統三個功能模塊,即稱重傳感器將機械量轉換成與其相對應的電信號；稱重模塊實現數據采集并處理該電信號，將其送入放大器，經A/D轉換器、濾波器、光電隔離器和安全線路作進一步信號處理，將處理后的電信號通過MCS－51串行通訊送入外部控制單元；單片機控制系統實現相關參數設置，監控自動稱重平臺的運行狀態，并且將其結果以數據形式輸出、保存。合理的硬件選擇和程序設計使該自動稱重平臺具有測量精度高、可靠性高等特點。系統的軟件開發是以單片機操作系統為基礎，采用匯編語言開發控制主程序，設計監控主程序。
關鍵詞：自動稱重，稱重模塊，帶式輸送機，自動控制，串行通訊，智能化稱
重控制儀表
中圖分類號： TU232 文獻標識碼： A 文章編號：
自動稱重平臺是一種用數字量顯示和輸出的工業上廣泛應用的稱重計量裝置，它一般由稱重傳感器、稱重控制顯示儀、附屬機械設備以及計算機、打印機等附件組成。由于它具有遠距離測量、測量迅速準確、使用方便、操作直觀等優點，目前已廣泛應用于石油、電力、化工、冶金、交通運輸、機械制造、軍事、商業等各個部門，是進行自動稱量、配料控制和生產過程自動化的必不可少的重要技術工具，對保證產品質量、提高勞動生產率、改善工作條件、提高工業自動化水平具有主要意義。
為了滿足制造及其設備現代化管理的需求，越來越多的公司要求在利用機械設備的基礎上，從傳感器到計算機設計一套性能可靠的自動稱重系統，實現精度在 2％以內，具有實時在線模擬、數據顯示、數據存儲、報警功能的高精度的自動稱重系統。該系統精度高，操作界面清晰、友好，操作簡單方便，不僅可以應用于公司產品的自動稱重，也可以用于其它各行各業的產品測量、檢測和監控，是準確計量行業中的重要環節，是實現機械自動化操作的必要組成部分，也是我國計量行業中的一大進步。
衡器是工業生產中進行稱重的主要計量工具，它是稱重系統的重要組成部分。德國的赫爾穆特.魏因貝格在《衡器的起源和未來》一文中提到，最早的衡器出現在公元前一千年中法老帝國時期的古代埃及，是等臂式天平，隨后古意大利出現了配有滑動稱錘的杠桿。從羅馬紀元一直到中世紀，衡器的發展趨于平緩，直到14世紀出現了大型滑動磅秤。這些遠古時期的衡器已經能完成一定的稱重功能。
隨著工業生產的發展，衡器也得到了快速發展。首先是傳統的機械式衡器進一步發展，出現了如液體靜力秤、“羅伯瓦爾稱重系統”、“貝蘭格原理”等技術和稱量理論。到了20世紀50年代，電子、晶體管、微處理器為這一時代新穎的物理測量原理的發展作出了巨大貢獻。出現了電阻測力法、電動力平衡、振弦測力裝置與陀螺測力裝置，而開始了機電式衡器的新紀元。
傳感器技術是現代信息社會的重要技術基礎，傳感器是各種信息采集系統的首要部件。現代微電子技術、計算機技術、微細加工技術、新材料技術、激光與光纖技術等高新技術的發展，為設計新型傳感器提供了技術和物質基礎。為了軍用與民用的目的，近年來，世界上主要工業發達國家都研制了一些制造傳感器的新的測量原理、新型的敏感元件材料和新的制造技術與工藝技術。研制出了精細陶瓷、非晶半導體、形狀記憶合金、恒彈性合金、碳纖維以及鈦酸鉛為主要材料研制的新型傳感器，現代傳感器技術在衡器中的廣泛應用為自動稱重系統的發展奠定了良好的基礎。
傳感、通訊、計算機技術構成現代化信息的三大基礎，80年代是個人計算機，90年代是計算機網絡，預計21世紀第一個十年熱點很可能是傳感、執行與檢測。傳感器的作用主要是獲取信息，是信息技術的源頭。在信息年代里，隨著各種系統的自動化程度和復雜性的增加，需要獲取的信息量愈來愈多，不僅對傳感器的精度、可靠性和響應要求愈來愈高，還要求傳感器是標準輸出形式以便和系統聯結。顯然傳統的傳感器因其功能差，體積大，很難滿足要求。發展高性能、高精度的傳感器已成為必然。
稱重傳感器是這樣一種傳感器，它是能把所謂粘貼在鋼制柱形或圓柱形應變體的周圍的電阻應變片的應變轉換為電阻的變化，并與負載按鈕相結合，它的計量結構是當荷重加于負載按鈕時，則其重量施加于應變體，因此就產生與重量成比例的應變，并使與應變量相對應的應變片的電阻發生變化，從而使通過應變片的電流發生變化，將該電流轉換成數字信號，并用數字來顯示該重量。
作為世界產業信息革命的代表技術之一的稱重傳感器技術，已成了各行各業關注的焦點。下面，就國內為在稱重傳感器的幾個方面的發展與現狀，談談個人的看法。
彈性元件材料
彈性元件材料是稱重傳感器之本，其基本要求是彈性極限高，熱處理后應有均勻穩定的晶相組織，熱膨脹系數小，彈性滯后盡量小。在國外，美、英、德、日本等國小量程傳感器較多使用鋁、銅、欽合金，其中鋁合金牌號以2024－T6、2024－T81、2025－T351居多。而在大量程規格中則普遍使用中碳鎳镕鋼，如AISH304、SNCM8等，但在東歐各國則較普遍使用中碳镕錳硅鋼或彈簧鋼，如35SA等。我國在七八十年代，在大量程鋼制傳感器中，借鑒西方國家材料成份，在大部分傳感器制造企業中均采用了40A的合金結構鋼。其特點是強度高、韌性與滲透性較好，蠕變很小，在850淬火，380℃回火狀態，韌性、滯后、穩定性均較好。目前國內原材料生產供貨一般以Lyl2一CZ居多，質量較穩定，價格亦較低，所以，作為傳感器生產廠家比較喜歡采用峨型并配以適當消除內應力措施。
用于稱重傳感器的彈性元件材料一般為高彈性合金，其彈性模量E隨溫度變化而帶來明顯的溫度誤差，所以，最好能有一種彈性模量溫度系數較小且穩定的材料。我國稱重傳感器用彈性元件材料是否需要采用恒彈性材料，而不需要進行楊氏模量溫度補償，從成本及發展前景上值得推敲。
2）、應變計
在稱重傳感器中起主導地位的電阻應變式傳感器的另一關鍵敏感元件是電阻應變計。一般電阻應變計由敏感柵、基底、面膠、粘合刑與引線組成，分金屬絲式與箔式兩種。我國七十年代以前的電阻應變式傳感器大多采用絲式應變計。此類應變計轉換元件是絲柵狀的電阻絲，缺點是電阻絲與彈性體表面結合不嚴，端線接頭極易損壞。七、八十年代以后，應變計技術發生變革，由于光刻腐蝕工藝的成熟，箔式應變計逐步在電阻式傳感器中占據主導地位。箔金屬材料一般為康銅、卡瑪合金、鎳镕錳硅合金等。基底材料在國外最早是以硝基纖維素紙基發展起來的。聚酰亞酸樹脂由于具有極好的韌性與柔性，延伸率高，耐溫性好曾風糜一時，但由于其粘附性差，長期穩定性不理想，所以只適用于準確度要求不高的場合。
3）、結構形式
目前電阻應變式結構形式按敏感元件變形形式可分為拉壓式、彎曲式、剪切式。我國在七十年代以中國計量科學研究院為代表的拉壓型傳感器技術已經成熟。其結構分圓柱形與板孔柱式，特別是后者，主圓孔四周開4個小孔，應力流線分布合理，輸出靈敏度高，具有良好的溫度均勻性，可制成拉壓兩用。在拉壓式傳感器中，日本大和公司的CC21型高精度搖柱壓式以其優良的蠕變、溫度、防潮防爆特性，很適用于汽車衡、軌道衡等場合，其最大特點是安裝于秤臺一般毋需調整四角誤差。與此類傳感器相似的還有德國Philips公司PR6201系列傳感器，美國SENSORONICS公司的整體多柱式65088型傳感器 。彎曲式傳感器主要有扁環式、弓形、懸臂梁式，特別是八十年代形成批量規模生產的S型與平行梁式結構。S型彎曲傳感器主要用于小型拉式測力稱重場合，其受力型式為開通孔，工作應變計貼于孔壁。平行梁式傳感器由于其結構簡單，加工性能好，對作用力點不敏感等優點廣泛應用于電子計價秤與電子臺秤上。此類傳感器在目前國內生產批量最大，上海大和公司現已有年產10萬臺的生產能力。剪切式傳感器在八十年代以來國內外均較流行，其最大特點是外形低、抗內向力強、加工簡單。其結構形式又可分為環裁剪切型、輪幅型、懸臂梁型、雙梁橋式、S型剪切式等.
本設計所研究的高精度，小量程稱量系統就是集機電于一體的現代化計算機集成系統，具有實時在線稱重、較稱、去皮、自動統計、查詢、實時模擬、掉電保護等功能。從而為工廠實現計算機網絡技術，便于將產品開發與設計自動化、生產管理自動化和車間制造自動化三者有機結合,對加強企業管理、提高技術水平、改進產品質量、增強企業競爭能力、解決供收雙方因計量問題帶來的矛盾具有重要作用。同時，也是對提高我國計量科技水平，加速現代化進程做貢獻。
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關鍵詞：面向對象程序設計；教學模式；實踐教學
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）09-0096-03
引言
“面向對象程序設計”是高校計算機專業中一門重要的專業課程，其教學目標是讓學生熟練掌握面向對象的程序設計思想，培養學生應用面向對象的思想解決和處理實際問題的能力。課程設置的目的符合應用型本科院校計算機專業“培養復合型應用軟件人才及產業急需的軟件工程高級管理人才”的培養目標[1]，其在整個專業教學體系中占據非常重要的地位。
傳統的“面向對象程序設計”課程教學模式以教師講授、學生被動接受為主，不但割裂了面向對象核心知識單元之間的內在聯系，而且重理論、輕實踐，使得學生在遇到具體問題時，往往不能分析、設計出符合面向對象編程思想的解決方案，在應聘時無法達到用人單位的要求。因此，基于就業導向和追求實用的心理，教師必須將面向對象程序設計的理論教學與實際應用相結合，以激發學生的自主學習興趣，從而提高教學質量。[2]本文從就業角度重新定位該課程，研究了以能力培養為導向、以實踐為核心的任務驅動教學模式，旨在激發學生的學習興趣，不斷提高課程的教學質量。
從就業需求出發進行課程的定位
計算機行業的快速發展不僅加快了社會信息技術、經濟等方面的發展速度，而且提高了就業市場對求職人員的專業水平和綜合素質的要求。在提升學生就業率以及培養應用型計算機人才的背景下，計算機專業的教學應從就業需求出發，在要求學生掌握必要的理論知識的基礎上，加強實踐教學環節，從而達到提高學生實踐能力和就業競爭力的目的。[3]為此，教師要認清當前軟件人才的培養與企業用人需求之間的差距，從就業需求的角度重新審視“面向對象程序設計”的課程定位，合理組織、安排和優化教學內容，以保證教授給學生的知識能滿足企業的要求。
目前，很多高校為了提高學生的就業競爭力，不僅開展了校內實踐、操作比賽，還積極與企業聯合，設置校外實習基地，作為專業課的教師也要從教學上積極配合，對課程重新定位，盡量在教學中引入實際工作環境下的現實問題，更好地培養學生解決問題的能力。大量實踐研究表明，以就業為導向進行課程定位，不僅能有效調動起學生的學習積極性，激發其學習興趣，而且也有助于他們樹立正確的學習觀，形成良好的學習習慣，使其終身受益。
引入軟件設計模式，從行業需求組織教學內容
找到解決問題的算法并用計算機實現是計算機解決實際問題的主要過程，它離不開軟件設計模式這一重要概念，隨著面向對象技術的發展和廣泛應用，軟件設計模式已成為軟件開發人員必須掌握的設計思想和開發技能。軟件設計模式是一套經過分類編目后被反復使用的面向對象的代碼設計經驗的總結[4]，它反映了軟件設計過程中以“重用”為重點的面向對象的設計思想，能夠構造出結構良好的程序，有效提高代碼的可重用性和可維護性。
“面向對象程序設計”課程核心內容――封裝性、繼承性和多態性本身就蘊含著設計模式的思想，同時也是設計模式的靈活應用和體現。因此，在組織教學內容時，從設計模式的角度分析封裝性、繼承性和多態性這些基本的面向對象核心的概念，讓學生不只從單個知識點的層面理解這些概念，還要明白這些面向對象的重要特性是如何體現先進的設計模式特色的，這樣不僅有利于學生對面向對象的思想有一個全面、整體的把握，而且也有利于培養他們在實踐過程中對專業知識的綜合應用能力，提高其專業素質。
初學面向對象程序設計時，學生為解決具體問題而設計出的程序多由簡單的變量和功能堆砌而成，體現不了面向對象的設計思想。教師可分別用基本的面向對象方法與引入設計模式后的程序進行對比講解，詳細分析后讓學生明白：未融入設計模式的程序設計方法雖然也能解決問題，但程序的可復用程度低、缺乏靈活性，后續的變更和功能擴展比較困難；而引入設計模式，代碼的復用性和擴展性就很好。因此，教師在分析、講解實例程序時，不僅要從設計語言的語法和邏輯上進行分析，而且要挖掘實例背后隱含的設計模式和思想。
以實踐教學模式提高學生的就業競爭力
1.構建“層次化、模塊化、漸進式”的實踐教學體系
對計算機專業人才培養實踐課程體系的不斷整合，以專業素質和創新能力培養為主線，實施“以項目實踐為核心、學生為主體、學用合一”的實踐教學模式，實踐內容由低到高依次分為基礎訓練、綜合應用訓練、研究創新訓練三個層次，實現了不同階段理論和實踐的有機的結合，這樣不僅滿足“實踐―認識―再實踐―再認識”的認識論規律，也符合應用型人才的培養目標和要求。
2.改革教學模式、教學內容和教學方法
在學習過程中，學生常會感覺面向對象的內容抽象，難以理解，因此，教師要向學生明確面向對象的思想的建立要循序漸進，教師要注意教學方法，對于基本的理論知識應結合實際應用問題來講授，以提高學生的學習興趣和學習主動性，具體可從以下幾方面著手。
①采用案例教學，將知識與生活中具體的內容聯系起來。案例教學法是在計算機課程教學中非常有用的一種教學方法。對課程中的某些內容，精選一些合適、有趣的實例，注意將例題與實際生活聯系起來，先讓學生對所學知識有一個感性的認識，再講解抽象的概念，激發學生的學習興趣。
②通過分析開源軟件領悟面向對象設計思想。許多開源軟件本身就是面向對象程序設計的經典范例，學生在教師的引導和輔助下，積極主動思考，從開源軟件中獲得啟示，領悟面向對象設計思想的真諦。教師從知識傳授者變為啟發者和引導者，學生成為學習的主體，充分調動了學生的主觀能動性。例如，Java工具包包含了附有源代碼的豐富實例，在教學中可以讓學生自己分析。對于面向對象設計能力掌握得較好的學生，教師可以鼓勵其根據自己的興趣向開源軟件社區中貢獻代碼，與高手交流、協作。
③注重抽象思維和技術的鍛煉。抽象思維和技術是人類理解和解決復雜問題最重要的工具之一，從抽象角度分析和理解面向對象設計技術的主要特性，也是面向對象程序設計中廣泛應用的原則之一。利用抽象技術，通過層次分類方法自上而下地對復雜問題逐步求精和模塊化，可以適當引入統一建模語言（UML）的符號與圖形表示方法，以簡潔、直觀的方式表達面向對象思想。
④以任務驅動教學方法實現實踐教學環節。任務驅動教學可以引導學生把學習的面向對象知識和思想靈活融入具體的實踐項目中去，體會基于面向對象思想的代碼設計和結構設計對軟件穩定性、擴展性和可維護性的影響。在教學過程中，針對課堂教學內容設置具有真實背景的項目由學生分組協作完成。教師要充分調動學生自主學習、積極探索的積極性，同時通過小組協作，從合作伙伴的反饋信息中形成對問題的再認識也有助于構建相互學習、共同提高的機制。
此外，積極鼓勵學生使用多種開發工具完成實驗，這樣不僅有利于加強學生對各種程序設計語言的理解，而且理論知識與編程實踐的結合能夠提高學生利用所學的程序設計語言、數據結構和算法分析等專業知識解決實際問題的能力[5]，使其更好地適應就業市場的需求。
3.發揮網絡教學優勢，建立課程教學網站
互聯網上有豐富的面向對象程序設計學習資源值得我們借鑒和學習，尤其是一些專門針對就業培訓的免費資源。為了有效整合這些資源，筆者通過開發“面向對象程序設計”課程學習網站延伸課堂教學內容，以彌補課堂教學與就業實踐的差距，把課堂上的教學難點、重點和未講授的面向對象程序設計應用實例通過網絡平臺展現給學生。借助學習網站，學生不僅可以便捷地獲取網絡上的各種學習資源和職業培訓資料，還可以與教師互動交流，解除疑惑，這些專業知識拓展信息對學生設計、完成相應的實踐項目和提高從業素質有很大的幫助，并且讓教學形式更加多元化，激發學生積極主動地鍛煉自身的能力以適應未來行業的專業需求。
結束語
“面向對象程序設計”是培養學生應用面向對象的思想解決和處理實際問題能力的核心專業課程。現階段，傳統的課堂教學已經不能滿足應用型本科院校計算機專業人才的要求，計算機專業課程的教學模式需要不斷改進，才能滿足培養企業、行業、社會發展的需求。以就業為導向，將“面向對象程序設計”課程的教學定位于學生的實踐操作與應用能力的培養，不但能讓學生以實踐的方式更好地理解和應用所學的理論知識，而且可以幫助他們達到就業市場對應用型人才的實踐應用能力的要求。因此，我們充分利用互聯網時代先進的教學方法和手段，給學生創造多樣化、彈性化的學習機會，注重程序設計實踐與抽象的面向對象理論的有效結合，強化課程知識的使用性，突出教學的針對性，從而調動學生的學習積極性，促進教學質量的提高。
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