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1.光纖通信技術

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。

2.光纖通信技術的特點

(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低;若將來采用非石英系統極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數目的減少,系統成本和復雜性可大大降低。

(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。

(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導結構中,而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內光纖總數很多,相鄰信道也不會出現串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。

除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。

3.光纖通信技術在有線電視網絡中的應用

20世紀90年代以來,我國光通信產業發展極其迅速,特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加,全網的管理和維護,設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統,鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播,采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字,通道設置成廣播方式,同樣的電視節目在各地都可以下載,也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。

有線電視網絡在全國各地已基本形成,在有線電視網絡現有的基礎上,比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡,因此在目前的情況下,不應完全廢除現有的有線電視網,而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區的CATV已經是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。可以通過電信網PSTN中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應用的Internet網。

現在光通信網絡的容量雖然已經很大,但還有許多應用能力在閑置,今后隨著社會經濟的不斷發展,作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現有網絡能力,推動通信網絡的繼續發展。因此,光纖通信技術在應用需求的推動下,一定不斷會有新的發展。

參考文獻:

[1]王磊,裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息,2006,(4)

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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.

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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】

[1] 彭軍.傳感器與檢測技術.西安:西安電子科技大學出版社,2003.

[2] 謝向花.光電傳感器檢測技術研究.中國科技信息,2005 年第7 期.

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光電信息工程專業是一門融合了光學、電子學、機械學、計算機科學的交叉性學科，被廣泛應用于電子信息學、光纖通信、光電子學等領域之中，是我國高校各專業之中，最為重要的理工類專業之一。近年來，隨著國家對教育事業的扶持力度越來越大，在高校專業教育教學方面的要求也更加明確，如何高效培養具有光電信息工程專業知識與專業技能的人才，使其投身于國家各行各業光電信息技術研究、開發、管理等工作中，促使我國光電信息工程技術不斷取得新突破，這已經成為高校光電信息工程專業教學者、管理者、國家教育部門重點關注的工作內容。基于這一點，筆者認為應該首先從開辦有光電信息工程專業的高校，在課程體系方面進行構建與完善，適當增加與刪減專業課程，突出本院校的光電西夏女工程專業特色，結合市場需求進行定向式專業人才培養的課程體系改革。

1.光電信息工程專業課程體系構建的現狀

結合有關高校的光電信息工程專業課程體系構建情況與教學工作效率來看，筆者認為當前我國光電信息工程專業課程體系的構建現狀，其主要特點可以歸納為以下三個方面：第一，高校光電信息工程專業課程體系的構建思路與實際工作正在不斷完善與深入中，但是由于受到我國專業教材更新慢、教學基礎設施不完善等問題的影響，導致光電信息工程專業課程體系的構建處于緩慢發展的階段，無法與高速發展的光電信息工程科學與日益迫切需求的市場人才要求相符合，極大的影響了我國高校對光電信息工程專業人才的培養工作。第二，高校光電信息工程專業課程體系主要包括了物理光學、信息光學、電路、基礎電子技術、集成電子技術、信號與系統、數字信號處理、激光原理與技術、光電傳感技術、光電儀器設計、數字圖像處理、光纖通訊、計算機原理、單片機原理、自動控制原理、精密機械學等眾多學科，在課程體系的構建上具有非常大的難度，在這方面，我國高校管理者與光電西夏女工程專業的領頭人、教學者對課程體系構建的能力有待進一步提高。第三，我國光電信息工程專業的課程體系，其制定在當前階段，主要還是考慮到對教師教學工作的合理分配與有序安排，而不是為了更好的搭配教學科目、提高教學效果而進行課程體系構建的，所以，從這一點上來講，高校光電信息工程專業課程體系的目的性不合理，需要在今后我國高校光電信息工程專業的課程體系構建與完善過程中，重視對專業各科目的合理搭配與次序排列，促使教學連貫與相互聯系，使學生對光電信息工程專業的知識學習與技能掌握更加高效。

2.光電信息工程專業課程體系構建的必要性分析

根據各大高校踴躍開辦光電信息工程專業與國外光電信息工程專業的開辦情況來看，筆者認為構建光電信息工程專業課程體系的必要性，主要體現在以下三個方面：第一，加強光電信息工程專業課程體系構建工作，是高校提升自身專業競爭力、教學質量的必要舉措，通過對光電信息工程專業課程的合理選擇與科學排列，促使教學工作環環相扣、井然有序，學生的學習生活也更加的有規律，能夠跟上教師的教學步伐，并提高了學生的學習效率，促使高校培養出的專業人才在知識與技能方面，要優勝于其他高校，使高校自身的專業地位在全國高校中得以提升。第二，光電信息工程專業課程體系的構建與完善，是我國教育部門明確規定的具體要求，隨著近年來高校在光電信息工程專業上的不斷擴展，以及光電信息工程專業內容的不斷豐富，高校的光電信息工程專業課程體系也應當跟上時展的腳步，通過結合高校自身發展的實際情況與教學體系、師資力量的配備，合理的構建課程體系，使光電信息工程專業的教學工作在合理的課程體系下，發揮出積極的教學作用。第三，國外高校光電信息工程專業的課程體系，有別于我國高校的光電信息工程專業的課程體系，由于國外高校的教學專業實施齊全、教學思路開放，所以國外光電信息工程教學更多的傾向于實踐與理論并行的教學方式，在課程體系上自然也是理論課與實踐課相輔相成，而我國光電信息工程專業的教學工作，則受到這一方面的限制，主要是進行理論教學，課程體系上也就過多的偏向于理論課，并且在不同學科的理論課排列上缺乏考慮，經常出現這一堂課與下一堂的教學內容，發生大的跳躍式改變。

3.構建與完善高校光電信息工程專業課程體系的理性策略

3.1通過國家教育政策與地方教育部門，加強高校光電信息工程專業課程體系構建與完善工作的監管力度

我國光電信息工程專業課程體系的構建與完善，其最有效的動力就是國家政策的合理規定與地方教育部門的有效監督管理，如果脫離了這兩個方面的幫助與監管，我國高校光電信心工程專業的課程體系改革工作，就常常會成為紙上談兵，只喊口號不作為。因此，筆者認為我國教育部門，應該針對我國各大高校光電信息工程課程體系的具體情況，提出合理的改進意見，并由地方教育局對本地區高校的課程體系改革工作進行監督管理，確保光電信息工程專業課程體系改革的有序進行。作為我國高校光電信息工程專業課程體系監管的主要力量，國家及地方教育部門要切實履行自身的教育工作監督與管理的職責，及時發現必指出光電信息工程專業課程體系構建的不足之處，結合相關教育專家的意見，提出完善建議。

3.2加強高校師資力量建設，豐富高校光電信息工程專業課程內容，加深對國內外高校課程體系的經驗交流與學習

我國光電信息工程專業的課程體系構建與完善，應當從自身的教師團隊上尋找原因，由于從事光電信息工程專業教學的人員在專業能力與課程規劃能力上的不足，以及各科教師的缺乏，導致課程體系的制定偏向于教師教學任務的分配，忽視了利用課程的合理搭配來提升教學質量，所以必須要加強高校的師資力量建設，確保光電信息工程專業教師的充足。另外，應當結合目前國際中最新的光電信息專業的知識與技術，及時對教學教材與教學知識進行更新與完善，像學生傳遞最新的專業知識與技能。同時，結合國外高校在光電信息工程專業課程體系上的優勢進行分析，發現自身的不足之處，加深國內外對課程體系構建的經驗交流與學習，進一步完善我國高校光電信息工程專業的課程體系，使其更加合理化、高效化。

4.總結

我國高校光電信息工程專業課程體系的構建與完善，應當深入了解我國各大高校在光電信息工程專業課程體系構建上方面的實際情況，明確課程體系構建的重要性，通過國家教育政策與地方教育部門，加強高校光電信息工程專業課程體系構建與完善工作的監管力度，加強高校師資力量建設，豐富高校光電信息工程專業課程內容，加深對國內外高校課程體系的經驗交流與學習等措施，進一步完善我國光電信息工程專業的課程體系，從而取得更好的教學效果，為我國輸送更多的具有扎實專業知識與技能的光電信息工程專業人才。

參考文獻

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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。

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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。

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高速集成光電子器件研究取得重大進展

在前期工作的基礎上，開展了集成光源管芯端面抗反鍍膜工藝的優化。利用雙頻PECVD沉積方案實現了MPa量級的低應力SiNx薄膜的沉積，并研究了影響鍍膜應力的關鍵因素，從而提高了鍍膜厚度和應力的可重復性和一致性。通過優化端面抗反鍍膜，有效地抑止了集成光源高頻調制響應中因端面光反饋引起的異常起伏，為實現40 Gb/s大信號調制工作奠定了基礎。同時，開展了高速集成光源模塊封裝結構設計研究，初步確定了封裝的基本形式。重點對同軸―共面波導轉換結構及低損耗共面波導傳輸線進行了設計和優化。通過理論模擬和實驗測試研究了封裝對高頻調制響應的影響，特別是對平板波導模式引起的諧振峰的抑制。在此基礎上，成功地制作出應用于40 Gb/s高速光纖系統的DFB+EA單片集成光源模塊原型器件，并對其大信號調制特性進行了測試，獲得了張開度良好的眼圖。這是國內首次制作成功40 Gb/s集成光源模塊，標志著我國高速集成光電子器件的研究水平上了一個新臺階。

面向量子信息技術的微納光電子器件的研制

作為切入點，研究了可用于量子保密通信和線性光學量子計算的單光子光源，包括器件的設計和特性模擬以及制作工藝。提出了一種新的微腔結構，即由點缺陷二維平板光子晶體作為微腔的主體，微腔下面加入DBR反射器以提高光子出射效率。研究了該結構的單光子發射效率、發射光子的偏振特性和不可區分度，分析了改進單光子特性的思路。此外，還提出了一種可適用于各種特性襯底的納米小球自組織方法來制作二維光子晶體結構。在此基礎上，申請并獲得國家“973”計劃子課題“微納結構新型光電子集成器件及模式耦合研究”的資助，為該領域的深入研究提供了保證。

功率型GaN基藍光LED的制作和應用技術取得多項突破性進展

提出了載流子輸運和復合的物理機制，設計出新型的LED外延材料結構，并優化了器件制備工藝。提出了具有自主知識產權的倒裝焊功率型GaN基LED的制作工藝，包括高質量III－V族氮化物材料的金屬有機化合物氣相外延生長，低熱阻、高效率的器件結構設計及其制作技術，獲得器件的性能為國內最好水平之一。同時，功率型GaN基LED的封裝和系統應用技術取得重大突破。基于非成像光學，設計了具有自主知識產權的LED光學系統，開發了實用化的具有矩形照度分布的新型高效LED路燈。在保持較好的照明均勻度和穩定平均照度的情形下，新型LED路燈不僅具有壽命長、照度分布均勻、顯色性較好的優點，而且在實際耗電功率上具有明顯的優勢。該研究目前得到國家“十一五”“863”計劃半導體照明工程重大項目課題“高效率GaN外延材料制備”的支持。

微納光電子集成器件技術取得創新性進展

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[中圖分類號]F062.9[文獻標志碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2012.06.017

隨著數字技術的迅速發展，電信、廣電和出版三大產業的融合已成為現代傳媒經濟發展的新趨勢，并受到學術界的廣泛關注。目前學者多從理論框架、路徑選擇、某一產業面臨的困境及發展對策等方面對這一融合現象進行分析和研究。本文擬在綜合電信、廣電、出版三大產業融合成因分析的基礎上，結合業界發展動態，揭示這三大產業在數字環境下的產業融合趨勢。

一、傳統電信、廣電和出版三大產業的分立機械生產及其技術的發展改變了傳統農業時代（農業社會）自給自足的經濟方式，使生產與消費相分離，分工漸趨成熟，形成了具有固定邊界的產業部門。這些固定化的產業邊界與工業化生產方式聯系在一起，使工業技術的每一步發展都在生產上擴大了分工，并對這種固定化的產業邊界起到進一步強化作用，從而使產業邊界越來越清晰。這種具有固定化邊界的產業分工被稱為產業分立。

產業邊界是對產業分立進行分析的一個必要理論基礎，然而產業邊界這一概念在傳統產業經濟理論中并未明確提出。鑒于其對于研究產業分立的重要性，周振華[1]從理論抽象角度，確定產業邊界的4種基本類型為：技術邊界、業務邊界、運作邊界和市場邊界。技術邊界，即每一個產業是用一種特定的技術手段及裝備和與此相適應的工藝流程來生產某一種產品；業務邊界，即每一個產業通過不同的投入產出方式向消費者提供其產品或服務，并形成自身獨特的價值鏈；運作邊界，即每一個產業的活動有其特定的基礎平臺及其配套條件；市場邊界，即每一個產業的交易是在一個特定的市場（包括其規模、區域等）通過不同的環節與流轉方式進行。由于筆者認為運作邊界和技術邊界存在交叉之處，因此，本文著重就技術邊界、業務邊界和市場邊界進行分析。據此，盡管電信、廣電和出版三大產業提供的產品都可劃歸為信息產品或服務，但由于它們所提供的具體的產品和服務、使用的技術、市場領域等有很大差異，存在明顯的技術邊界、業務邊界、運作邊界和市場邊界。因此，像其他產業部門一樣，1990年代之前，它們在產業分類上通常被區分為電信業、廣電業（廣播電視業）和出版業三大類。

就技術邊界而言，電信、廣電、出版三大產業的分立集中表現在信息傳送平臺、信息接收終端的差異性。在信息傳送平臺方面，這三個產業擁有各自獨立的傳遞信息產品或服務的網絡平臺。如電信業的電信網、廣電業的廣播電視網、出版業的有形分發網。在信息接收終端方面，這三個產業提供信息產品的終端設備均為專用設備，用戶只能使用特定的設備接收特定的信息。例如，接收雙向語音信息需要使用電話機；接收單向聲音和圖像需要分別使用收音機和電視機；接收單向的文字信息需要文本資料。盡管信息產品和傳送網絡會存在交叉現象，如傳送雙向文件和數據既可通過電信業的電信網，也可通過出版業的有形分發網，但從總體上來看，不同的信息產品與其傳輸網絡和接收終端基本上存在一一對應關系。

就業務邊界而言，電信、廣電、出版三大產業的分立表現在分別提供不同的產品或服務。電信業提供的是點對點的信息傳遞，通常指電話、電報、傳真等，信息在特定用戶——發送方與接收方之間進行相互交換；廣播電視業提供的是聲音、圖像等信息服務；出版業提供的是書、報、刊、CD等產品。這些信息產品或服務針對的是不同用戶的不同需求，不具有替代性。

就市場邊界而言，傳統獨立性媒介產業之間往往是一種縱向一體化的市場結構，有各自分割的市場領地。[2]電信、廣電、出版三大產業各自在市場中相對獨立，它們之間不存在直接的競爭關系。

二、數字環境下電信、廣電、出版三大產業融合的成因1.電信、廣電、出版三大產業融合的內部條件

早在1978年，美國麻省理工學院媒體實驗室的尼葛洛教授就用三個圓圈來描述計算機、印刷和廣播電視三者的技術邊界，認為三個圓圈的相交處將會成為發展最快、創新最多的領域。隨著產業融合發生的領域不斷擴大，學術界關于產業融合的研究及其概念的界定也在不斷發展。進入20世紀后，哈佛大學的歐丁格和法國作家羅爾與敏斯試圖用創造的新詞Compunctions和Telemetriqu來反映數字融合的發展趨勢。[3]歐洲委員會綠皮書、美國學者Yoffie、日本經濟學家植草益以及中國學者周振華、馬健等[4-7]都對產業融合做出了不同的定義。無論怎樣定義，產業融合都是對產業分立的否定，標志著原有固定化產業邊界（技術邊界、業務邊界、市場邊界）的模糊甚至消失，以及技術融合、業務融合與市場融合的實現。

（1）技術融合是產業融合的前提條件。技術是產業融合的內在驅動力。沒有技術的迅速發展，就不會出現技術融合，而沒有技術融合，產業融合也就無從談起。19世紀中期到20世紀中期，在信息領域主要采用的是模擬技術。隨著信息技術的不斷發展，1990年代后期，數字技術與電子計算機相伴相生，它借助一定的設備將各種信息（圖、文、聲、像等）轉化為電子計算機能識別的二進制數字“0”和“1”后進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原，使媒介傳輸的信息產品或服務融合為一種傳輸方式，并導致在線報刊、在線視頻等數字產品的大量涌現。此外，網絡技術尤其是IP技術，以一種共同的地址界定方式和開放而非獨家專用的標準，不僅將計算機聯在一起，并采用分散式結構處理多媒體，而且使不同網絡之間只需增加網絡智能即可相聯通，獨立的各種網絡聯網時不需要進行復雜的信息交換。[8]隨著IP 技術的發展，以IP 協議為基礎的網絡（互聯網）正成為各種環境中的主流網絡方式。

在信息化時代，信息傳播技術在電信業、廣電業、出版業之間擴散并廣泛滲透，為這三大產業的融合提供了一個平臺。此外，信息接收終端也不斷趨于融合。例如，近些年隨著手機功能的不斷完善，手機已成為人們獲取信息的重要閱讀終端，人們可以通過手機上網、讀書、看報、看電視……可見，信息化使電信、廣電、出版三大產業之間有了共同的技術基礎，原有的技術邊界正在被打破。

（2）業務融合與技術融合是相關聯的。打破技術壁壘，實現技術融合后，原有的核心技能和知識基礎、產品生產流程、業務結構等都會受到不同程度的影響。在產業分立階段，電信、廣電、出版三大產業所經營的業務范圍各不相同，但隨著技術融合的不斷推進，三大產業間的業務融合也進一步擴大。如手機增值業務使得手機電視、手機閱讀等產品出現。與此相對應的服務融合同樣使信息傳播的方式及內容的選擇具有了可替代性，為用戶的生活方式和工作方式帶來了很大程度的便利。

（3）市場融合是技術融合與業務融合的最終結果。業務融合后，電信、廣電、出版三大產業間的業務聯系日漸緊密，從而能為社會提供替代性很強的信息產品或服務。在共同的技術基礎上，使用同一接收終端設備的用戶由一種產品的消費者變成了多種產品的消費者，消費者趨向統一，進而導致消費市場趨向統一。產品融合后，原來呈線性的市場結構相互交叉，呈復雜的網狀結構，并出現相互競爭-合作的關系。因此，市場融合只有做到技術與業務的融合，才能占有更大的市場份額。同時，技術融合和業務融合應以市場融合為導向，才能創造出新的產品或服務來滿足更多的市場需求。

2.電信、廣電、出版三大產業融合的外部原因

我們在討論技術、業務、市場融合的同時，不能忽視相關產業政策的變化對產業融合的影響。制度就是產業融合的外部推動力。

由于我國電信和廣電所屬部門不同、體制不同、追求的效益也不同，一直以來，國家對電信、廣電控制嚴格，嚴禁二者之間出現任何業務上的融合。但隨著信息技術的發展，國家對電信、廣電之間產業融合的政策逐步進行了調整。2008 年，在[2008]1號文中明確提出推進“三網融合”，要“在確保廣播電視安全傳輸的前提下，建立和完善適應‘三網融合’發展要求的運營服務機制。鼓勵廣播電視機構利用國家公用通信網和廣播電視網等信息網絡提供數字電視服務和增值電信業務。在符合國家有關投融資政策的前提下，支持包括國有電信企業在內的國有資本參與數字電視接入網絡建設和電視接收端數字化改造”[9]。國家廣電總局在2009 年4 月14 日的《電子信息產業調整和振興規劃》中要求，“落實數字電視產業政策，推進“三網融合”[10]。2009 年5 月25 日，國發[2009]26 號文明確指出：“落實國家相關規定，實現廣電和電信企業的雙向進入，推動‘三網融合’取得實質性進展（工業和信息化部、廣電總局、發改委、財政部負責）。”[11]國家對電信、廣電等產業融合的相關政策貫穿始終，這對電信、廣電、出版三大產業的融合產生了積極的推動作用。

三、數字環境下電信、廣電、出版三大產業融合發展趨勢在數字環境下，電信業、廣電業和出版業之間相互滲透、融合，利用新的生產模式，產生新的信息產品，從而形成三大產業逐漸融合的發展趨勢。

1.電信業的新發展

（1）電信業中的手機閱讀發展勢頭良好。通過技術融合，網絡運營商、軟件開發商和電信公司不斷滲透到出版行業中，其最直接的結果就是網絡出版物和手機出版物的出現。作為便攜式手持終端，手機是最被看好的新媒體。2008年底，中國移動在杭州建立了閱讀基地，該基地意在依托中國移動的用戶規模，集中各方資源來推廣新的圖書發行模式，推進G3電子閱讀器的開發和推廣。截至目前，與中國移動手機閱讀基地開展戰略合作的共有中國作家協會、中國出版集團等79家單位，入庫圖書30萬冊。[13]數據顯示，2011年此舉帶來中國移動手機閱讀信息費收入15億元。[13]同樣，中國聯通“沃閱讀”也有很好的發展，2011年訪問量接近40億次，與多家出版集團和內容提供商合作引入圖書15萬冊。[14]

隨著手機用戶數量的激增及其自身功能的不斷完善，手機逐漸成為人們獲取信息的主要閱讀終端，人們通過手機上網、讀書、看報、娛樂等。因此，手機報、手機出版物的發展勢頭迅猛，其前景被多家出版機構看好。《揚州晚報》《新華日報》《揚子晚報》《上海日報》等紛紛推出了手機報業務。

（2）電信業正以3G技術為依托，全面開發3G業務。新一代通訊技術的發展，使電信、廣電、出版三大產業在技術融合的基礎上實現了產業融合。3G（第三代通訊技術），是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。[15]與2G相比較，其傳輸聲音、數據的速度極大提高。未來的3G不僅能提供手機辦公、視頻通話、手機電視、手機網游等服務，還將和社區網站相結合，目前流行的微信、微博等已采取了此應用。

2.廣電業的新發展

（1）廣播電視數字化。我國廣播電視事業發展迅猛，新技術使有線電視網絡從原來的傳輸模擬節目向數字化業務領域擴展。廣播電視數字化使電視機變成一個集公共傳播、信息服務、文化娛樂、交流互動等多功能于一身的信息接收終端，可以向電信業和互聯網領域提供具有可替代性的數字產品，實現業務融合。2004—2008年，全國有線數字電視用戶數分別為97萬、397萬、1 266萬、2 686萬、4 528萬戶，增長勢頭明顯。[16]截至2009年3月，全國已經有229個城市進行了數字化整體轉換，其中106個城市已經完成轉換，廣西、寧夏等地基本實現數字化，北京、天津、青海、海南、貴州、吉林等地的城市有線數字電視用戶比例超過了50%。[16]電視節目數字化制作取得突破性進展。

（2）大媒體集團漸成規模。基于技術融合與業務融合，電信業、廣電業、出版業之間出現融合，它們之間打破了原有的產業分工的限制，實現了資源在大范圍內的合理配置和有效利用。在產業重組、融合過程中，信息產業之間的聯盟不僅是實現產業融合的一種有效形式，同時還可以使企業做大做強。2001年12月6日，中國最大的傳媒集團——中國廣播影視集團正式掛牌成立。中國廣播影視集團整合了中央級廣播電視、電影及廣電網絡公司的資源和力量，如中央電視臺、中央人民廣播電臺、中國國際廣播電臺、中國電影集團公司等，成為綜合性傳媒集團，經營廣播、電視、電影、傳輸網絡、互聯網站、報刊出版、影視藝術、科技開發、廣告經營等業務，這使我國傳媒集團跨行業整合成為可能。而在國際上，美國在線時代華納公司、維旺迪環球公司、迪士尼公司、維亞康姆公司、貝塔斯曼公司等紛紛進軍電影和出版業，形成橫跨出版業、影視業的大媒體集團。

3.出版業的新發展

（1）出版業正積極拓展數字出版領域。信息技術、數字技術的發展，使內容——出版產品的重要組成因素——在擔任傳統出版的重要投入要素這一角色的同時，成為新興出版物的生產要素。它們通過技術融合，實現影視書刊互動、報網互動，逐漸形成電信、廣電、出版三大產業融合態勢。網絡運營商、技術提供商、電信運營商通過技術滲透到傳統出版業中，通過開發電子書、網絡出版物、手機出版物等新產品，改變傳統出版物的內容和形式。一些硬件廠商，如漢王科技，通過研發“漢王閱讀器”創造出新的閱讀方式，人們可以通過電子閱讀器直接在電子書上進行批注、修改和編輯。隨著科技的進一步發展，發光電子書、可以卷起來的電子書相繼出現，帶給人們真實閱讀的感覺。同時，一些數字出版企業，如龍源期刊、萬方數據、中國知網、中文在線、盛大文學等，將大量的學術論文、文學作品、個人原創作品放到互聯網上供人們下載閱讀并廣泛傳播。除了這些新興的數字出版企業外，傳統出版社也積極向數字出版領域邁進。如中國大百科全書出版社自1993年開始研發《中國大百科全書》光盤版，截至2011年已出版了10多個版本；2011年出版了《中國大百科全書數據庫》，開發了手機版的《中國大百科全書》；同時，與iPad合作的“掌上百科”也在積極研發過程中。再如，被譽為“工具書的王國”的商務印書館開發的“商務印書館·精品工具書數據庫”，將傳統的內容與現代化的數字技術完美結合，打造出我國首個權威性的工具書查檢學習數字平臺。這就逐漸打破了出版業和電信業、廣電業的技術邊界，實現了技術融合，為產業融合提供了前提條件。

（2）出版業正在顛覆傳統圖書出版產業的業務模式、業務流程和營銷方式。為了應對出版業與其他產業的融合，它們進一步打破原有的業務邊界，實現業務融合。傳統出版社紛紛利用信息技術建立新的圖書宣傳和發行渠道。如利用網上書店、專業性的團購網站進行圖書銷售，解決了物流配送和庫存問題；還通過網上書店中各類圖書的銷售排行榜、書評等影響讀者的消費選擇；利用微博對圖書信息進行，開展作者與讀者、出版社與讀者之間的線上線下活動，開創一種新的媒體營銷模式。此外，產業融合還減少了許多中間環節，節約了運營成本。據《紐約時報》報道，亞馬遜開始和作者直接簽約，并準備向他們開放部分后臺數據。這樣，過去是作者—經紀人—出版社—亞馬遜—讀者的產業鏈條，縮短為作者—亞馬遜—讀者。

（3）出版業積極利用新技術打造全媒體出版。電信、廣電、出版三大產業的融合標志著全媒體出版時代的來臨。全媒體出版，又稱作“復合出版”或“跨媒體出版”，中文在線董事長兼總裁童之磊先生認為：“全媒體出版就是同一種內容通過多種媒體同步出版。包括紙質媒體，也包括互聯網、手機、閱讀器。”[12]這樣，一方面將圖書以傳統方式進行紙質出版，另一方面以數字出版的方式將圖書進行出版。在全媒體出版時代，傳統出版、數字出版、影視傳播實現產品服務一體化，2008年，馮小剛的影視作品《非誠勿擾》就是全媒體出版的首次嘗試。

隨著科技的發展，MPR出版物（多媒體印刷讀物）成為全媒體出版的新成員。MPR是一種專有創新技術，它將二維條碼編碼解碼技術、微距數碼攝像技術、語音壓縮及播放技術和現代出版印刷技術進行了整合，是集紙質印刷出版、音像出版、電子出版、網絡出版為一體的全媒體出版，使用這種技術可以實現讀者聞聽看讀的同步進行。目前MPR技術擁有方深圳天朗時代公司已推出多種應用成果，包括MPR版本的《詩經》《楚辭》，與書法家合作的MPR書法、國畫作品，以及可以消除閱讀障礙的MPR盲人讀物等。

四、結語

信息產業的融合過程是一個全方位的動態過程，需要實現技術融合、業務融合及市場融合，它摧毀了傳統產業經濟運行的基礎，呈現出一種新的產業經濟形態。隨著信息技術的發展和相關產業政策的不斷調整，電信業、廣電業、出版業之間的產業融合會迸發出更大的生命力，為經濟增長注入新的活力。而在產業融合的過程中，電信、廣電、出版三大產業也將會加強資源整合的力度，充分利用自身的優勢資源在新一輪產業經濟的發展中嶄露頭角。

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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。

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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。

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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].

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隨著現代信息技術的迅速發展，地鐵通信傳輸系統的設計方案逐漸優化，突破傳統的通信傳輸系統局限性，具有更加突出的便捷性和高速型。地鐵的通信傳輸系統直接關系到整個地鐵是否能夠正常運行，隨著地鐵在全國范圍內大中型城市的普及，對于通信傳輸系統的要求也逐漸提高，作為一種便捷高速的城市通信工具，地鐵的通信傳輸系統需要更加符合其運行特征的設計方案，充分發揮優勢，帶來更為廣泛的社會效益和經濟效益。

一、地鐵通信傳輸系統的現狀分析

地鐵作為一種新型的城市交通運輸工具，在我國的運行時間并不長。隨著城市

生活的質量提高，對交通運輸的要求也提高，在先進的信息通信技術和科學技術的支持下，地鐵具有非常廣闊的發展和運用空間，因而對于地鐵通信技術方案的研究也越來越重要。傳統的地鐵通信技術是在光纖傳輸子系統、泄露電纜傳輸子系統和無線集群通信子系統的綜合運行下，結合中繼器、程控電話子系統及路站監控子系統等結構而形成的具有高度的指揮和管理性能的運營結構。

地鐵的通信傳輸系統是通過調度員統一信息，然后經過控制中心及無線移動交換機將發出的信號傳送到集群基站，隨后，集群基站將受到的信息指令通過光纜的形式傳送到車站的中繼器，并將其信號擴大，通過全線泄露電纜輻射到各個信息管理處，將信息有效的傳送之后，列車值班人員和司機將能在有效的時間內受到調度員發出的信息，并按照其要求進行操作。而地鐵通信中的信息回饋，則是通過相反的路徑實現，通過值班人員或者手持臺持有者將信息發出，通過泄露電纜進行接收，并及時將信息傳送到中繼器，信號放大之后，通過光合路器和光電轉換設備進行信息接收，最后信息通過光纜傳送回基站，再由控制中心將其傳送給調度員。通過這種通信傳輸系統的建立，調度員和值班人員能夠有效的互通信息，但是，隨著現代技術的不斷發展，公眾對地鐵通信傳輸技術的要求越來越高，在安全意識逐漸提高的前提下，強化公眾無線和移動通信系統的認知是現代地鐵通信技術需要加強的技術研究。現代地鐵運營對于通信傳輸系統的建設有了更高的要求，對于信息的傳遞速度和穩定性提出了新的要求。

二、地鐵通信傳輸系統的方案設計與分析

隨著現代通信技術的不斷發展，對于地鐵的運營狀況的深入了解，促進了通信傳輸技術的進一步升級，針對不同情況的地鐵運營狀況，采取不同的通信傳輸系統方案。總的來說，現代地鐵通信傳輸系統方案根據其傳輸特點分為綜合型、開放式、彈性式和異步式等幾種設計方案。

第一，綜合式地鐵通信傳輸系統

綜合式傳輸系統是一種綜合業務式的信息傳輸形式，即SDH傳輸技術，是從二十世紀九十年代開始進行商用的同步數字傳輸。SDH傳輸技術具有比較穩定的可靠性和通用性，屬于比較基礎的現代電信網絡傳輸形式，也是地鐵通信傳輸的基礎，比較廣泛的運用于鐵路、公路、電信網、石油和電力等領域。作為一種比較標準化和智能化的現代網絡體系，SDH選用了統一的數據傳輸接口，通過多種兼容設備的鏈接，可以事先全網范圍內的高度統一協調和管理操作，保障了信息通信業務的有效調度，且具有較高的網絡自愈能力，能夠提高對于網絡資源的利用程度。綜合業務傳輸通信系統根據電時分復用的方式來實現光纖通訊，不斷的提高了傳輸速度，當前40Gbit/s的傳輸速度已經廣泛的運用在商業中，在地鐵的信息傳輸中得到了更高的速率實現，因而在地鐵運營當中，可以有效的促進綜合業務的實現，提高了地鐵中媒體業務及寬帶業務的廣泛運用。

第二，開放式的通信傳輸系統方案

開放式的通信傳輸系統，即OTN傳輸系統，是在西門子研究的分復用技術基礎上實現的，利用雙光纖和雙向的通道環路實現通信系統的網絡拓撲結構，并以光纖鏈路為網絡節點實現互聯，形成反向循環的環路光纖結構。通過開放式的通信傳輸系統，將同一個環網上的信息實現數據幀的不斷傳遞，實現結構中各節點的通信數據得到有效的傳送。在開放式的通信結構中，以順時針傳輸數據環為主環，而逆時針的數據傳輸環則是次環。一般情況下，地鐵的信息數據都是通過主環傳送，次環為備用，并對主環數據傳輸進行監督和控制，根據信息傳輸的實際情況，在必要的時候代替主環傳輸，從而保障信息不中斷。因而主環和次環共同形成的雙環網結構，保障了地鐵在數據傳輸過程中信息的有效傳輸，保障每個節點都能正常的收集信息和發送信息。

第三，彈性式的通信傳輸方案

彈性式分組環通信傳輸技術，即RPR傳輸技術，是在IP為業務核心的基礎上設計的適應網絡需要的地鐵通信傳輸系統方案，支持傳統業務的同時，有利于互聯和管理。彈性分組環技術是在環狀的拓撲結構基礎上，在每個分組環中配備同一邏輯的節點，實現節點的二層轉換，通過發送時鐘分組信和和晶振時鐘信號，實現最高優先級別的通信傳輸方式，并對多余部分進行及時的悲憤，保障通信網絡的統一同步。并且彈性式的系統方案的另一個優勢是在分組環路中，保障了多個節點在系統中的同時傳輸，且相互之間沒有影響。

第四，異步式通信傳輸系統方案

異步通信傳輸系統，即ATM技術系統，在以寬帶綜合業務的數字網實現為核心技術的現代通信傳輸系統，通過多種電路仿真和數據承載，有效的將圖像和聲音進行數據傳送，在寬帶傳輸技術的基礎上，實現各種信息的接入和交換。這種傳輸系統的突出優勢表現在能夠實現異步分復數據傳輸，在標準化的鏈接方式基礎上，保障其它通信傳輸系統的連接，并有效的實現統計復用，靈活的進行用戶寬帶分配，實現虛擬電路的網絡連接。同樣，異步通信傳輸系統方案也支持多媒體的應用，具有較高的網絡可靠性。

結語：綜上所述，地鐵通信傳輸技術隨著信息技術的不斷改革而有了多樣化的發展，在不同的城市交通運輸需求下，利用不同特征的信息通信傳輸方案可以有效的加強地鐵運營效率。隨著研究的不斷深入，運用于地鐵交通的通信傳輸系統也不斷完善，提高了數據業務，加強了網絡傳輸的可靠性和穩定性。今后，在現代技術的不斷發展下，地鐵的通信傳輸系統將有更大的發展，地鐵運營商根據其運營特點，結合自身發展實際，可以選擇最優方案。

參考文獻