光信息技术范文

光信息技术范文（精选12篇）

光信息技术 第1篇

随着科学技术的进一步发展, 人们将科技的研究重点放在了对各种科技的融合与创新上, 光信息科学与技术作为成功的将光学与电子信息技术相结合的一门新兴科技, 不仅仅是一项科研领域上的巨大成功, 更深刻的影响了人们的社会生产与生活。

光信息科学与技术在通信领域引发了一场技术革命, 改变了人们传统的通信方式, 并且对工业生产技术的提高也具有重大意义。本文将主要对光信息科学与技术及其在社会中的应用进行分析与研究。

1 光信息科学与光信息技术

作为信息科学与信息技术的分支, 光信息科学与光信息技术的发展是随着信息科学的发展与信息技术的发展而逐渐被人们重视起来的。在这样的背景下, 作为信息科学与信息技术的重要组成部分, 光信息科学与光信息技术在社会发展中所起到的作用也越来越重要[1]。

为了进一步满足人们的需要, 科研人员开始着力于将光学与信息科学这两种学科进行交叉研究, 并最终产生了光信息科学与技术这一门新兴学科。

光信息科学与技术将光学技术与电子信息技术和现代的通信技术三种技术融为一体, 以光纤通信、光学成像、光电检测与信息处理和光电网络这四部分为主要的发展方向, 并对社会生产生活领域带来了巨大的变革[2]。

2 光信息科学与技术在社会领域中的应用

2.1 光纤通信技术

光信息科学与技术自诞生以后, 就在我国的社会生产与生活领域产生了重大的影响, 并被应用于社会生产的各个领域。而最先就是在我国的通信领域获得了广泛的应用, 并为这一领域的发展带来了巨大的变革。我国的光纤通信技术以上世纪的七十年代为发展源头, 在近四十多年的发展历程中, 光纤通信已经逐渐成为了我国通信网络中最为重要的媒介。

光纤通信技术因为其资源消耗率低、通信传播速度快、性能优异与频率高等优点为我国大容量、长距离、长时间的通信系统带来了革命性的变革, 使得光纤通信技术成为了电话、互联网、国家电网、电视等多种信息传播领域中的重要支柱[3]。

2.2 新型光信息储存技术

传统的光信息存储技术往往会受光衍射的影响而不能将光完全聚焦在一个体积小于1010cm3的材料上, 这就致使我国目前的光学系统在存储上存在着巨大的障碍, 光学技术只能将信息存储在105bit/cm3的存储器上, 存储所占空间较大, 不能够被轻易携带, 人们在利用时十分反复、不简便。而光信息科学与技术在信息存储领域的应用则很好的解决了这一问题, 光学分子存储的方式不仅使信息存储的空间变小许多, 而且存储速度也更加快速, 并且存储效果十分稳定。光信息科学与技术的持续光谱烧孔技术在光信息存储领域的应用, 将传统陈旧的二维光信息存储技术提升了一个档次, 实现了现行的三维光信息存储, 极大的方便了人们的生产和生活[4]。

光信息科学与技术在信息存储领域的应用, 使得我国光学扫描仪、光学打印机、光学显示器等工业生产领域的发展也十分迅速, 极大的促进了人们群众物质生活的丰富。

2.3 全息信息存储技术

我国传统的存储方式主要以光盘存储为主, 这种存储方式虽然在存储容量上具有绝对性的优势, 然而由于其主要采用的是利用光学头来对信息进行记录并通过机械运动的方式实现对大量信息的存储, 这就造成了光盘存储的记忆时间长、精度受外界影响程度大、存储成本较大的缺点, 而且如果对光盘保护不周, 还会容易造成信息的损坏或丢失, 给人们带来不必要的麻烦[5]。

因此, 人们一直在致力于研究出一种不仅能够在较短的时间内完成存储与获取工作, 并且信息存储的成本较低, 用法简单快捷的存储方式。光信息科学与技术在全息信息存储中的应用则完美的实现了人们对方便快捷的进行大容量信息存储的要求。这种高效率的存储方式不仅能够节省人们的时间与空间, 并且价格低廉, 大众完全能够负担的起, 在便利人们生活的同时也提高了自己的效益。

全息信息存储这种借助光信息科学与技术的支持发展起来的新型存储技术, 能够快速的对人们存储的信息进行还原与再现, 在社会生产中的唱片制作与发行领域、电子数码照相机领域、网络多媒体领域取得了十分广泛的应用, 不仅使人们的工作效率得到了提高, 也对这些领域的进一步发展具有重要的作用与意义。

3 结束语

随着科学技术的不断发展, 光学与信息科学相交叉融合产生了光信息科学与技术这一科技产物。并对社会的生产生活领域产生了巨大的影响。

不仅推动了我国光纤通信技术的发展与光信息存储技术的发展, 对全息信息技术的发展也起到了重大的促进作用, 不仅极大的便利了人们的社会生产, 更丰富了人们的物质生活。

摘要：随着科学技术的不断发展与社会经济的不断进步, 我国的光纤通信技术也取得了较为显著的发展。光信息科学与技术作为光学与信息科学相结合的产物, 是一门融合了光子技术、电子信息技术、通信技术为一体的综合性学科, 更是一门在二十一世界新发展出来的学科, 具有着广阔的市场空间和极大的发展潜力。本文将主要对光信息科学与光信息技术进行分析与研究, 并对光信息科学与技术在社会领域中的应用于发展进行探讨。

关键词：光信息科学,光信息技术,应用

参考文献

[1]薛东旭, 杨勇, 张慧敏, 赵星, 袁小聪.一种改进型视角投影图像彩色计算全息术的三维重构算法[J].光子学报 (自然科学版) , 2011.

[2]徐建程, 王辉, 柴立群, 许乔.抑制相干噪声的环形光源技术[J].中国激光学报, 2010.

[3]胡敏, 苑继雄, 袁兆刚.计算全息双通道半色调编码技术的研究[J].电子质量, 2010.

[4]荣彰, 林舒, 黄严, 李滔, 徐晶.一种制作具有一定可视角度的傅里叶变换计算全息图的新方法[J].半导体光电, 2010.

光信息科学与技术专业 第2篇

一、培养目标

I、本专业培养具备激光技术与信息学科的基础理论、基本知识和基本技能，具有较强的英语语言能力、良好的人文素质和创新精神，能在应用光学、光电子学及相关的电子信息科学、计算机科学等领域（特别是光机电算一体化产业）从事科学研究、教学、产品设计、生产技术或管理工作的光信息科学与技术高级专门人才。

二、培养要求及特色

II、以电路、信号处理为基础，光电技术和信息处理为方向，不仅具有扎实的、宽广的理论基础，而且具有较强的工程实践和创新能力。修完学科大类平台课程后，可选择攻读电子、通信、计算机、自动化、电子信息、光信息和信息传感专业领域中的一个或两个专业。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、具有较扎实的数理基础；

2、掌握信息科学、光电子学、计算机科学的基本理论和方法；

3、具有研究激光及信息学科领域理论问题和解决实际问题的能力；

4、了解信息学科的发展动态和理论前沿；

5、具有较强的英语语言能力；

6、掌握文献检索、资料查询的方法和撰写科学论文的能力；

7、具有较好的人文社科知识和人文素质，以及较强的协调、组织能力；

8、具有较强的创新精神。

三、学制与学位

III、修业年限： 4年

授予学位：理学（或工学）学士学位

四、主干学科

IV、物理学、电子科学与技术、计算机科学与技术

五、主要课程

弯曲光传递信息距离创新纪录 第3篇

奥地利维也纳大学科学家安东·泽林格率领他的团队在加纳利群岛进行的实验中，成功地让弯曲激光束携带信息行进了143千米，创造了新的世界纪录，几乎比之前的纪录提高了50倍。这一新突破或能给卫星通讯方式带来革命性变化。只是目前编码和破译信息的速度还不及发送电报所用的摩斯密码。泽林格团队接下来会利用已有的自适应光学等技术，提高弯曲光系统的信息传输和编译速度。

2我国制成世界最大面积中阶梯光栅

由中科院长春光机所承担的国家重大科研装备研制项目“大型高精度衍射光栅刻划系统的研制”顺利通过验收。这标志着我国大面积高精度光栅制造中的相关技术已达到国际水平，结束了我国在高精度大尺寸光栅制造领域受制于人的局面。衍射光栅是一种具有纳米精度周期性微结构的精密光学元件，它作为核心色散单元器件，在光谱学、天文学、激光器、光通讯、信息存储、新能源等诸多领域中具有重要应用。

3中国科学家创造量子保密通信新纪录

中国科技大学潘建伟及其同事张强、陈腾云，与清华大学王向斌及中科院上海微系统所、济南量子技术研究院等单位科研人员合作，在国际上首次实现超过400千米抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发，极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信的发展。

4中国高速磁悬浮列车已提上日程

随着国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项“磁浮交通系统关键技术”项目启动，我国时速600千米高速磁浮研发正式拉开序幕。该项目由中车青岛四方机车车辆股份有限公司牵头组织实施，将建成一条长度不少于5千米的高速磁浮试验线。与国外同类高速磁浮相比，悬浮能耗降低35%、电磁铁温升降低40 ℃、单位有效载荷车辆减重6%以上，最终建成具有影响力的高速磁浮运输系统协同创新与集成化试验平台。

5新基因技术可提高作物光合作用效率

美国一项研究提出，通过改造植物中的相关基因，可以使植物更有效进行光合作用，从而提高作物产量。但如果植物接受过多光照，可能对进行光合作用的相关细胞器造成损害，因此植物需要利用一种名为“非光化学淬灭”的机制来保护自身。研究人员以烟草为研究对象，经过基因改造其产量可以提高14%～20%。

6艾滋病毒检测新法：30分钟内出结果

英国科学家研究出一种新型艾滋病测试设备，高效快捷，还可以通过U盘把病情测试数据输入自己的电脑。研究人员声称，该设备非常先进精确，可以对一滴血液中的病毒进行检测，生成一个能够由笔记本或手提设备读取的信号。这种技术可以帮助患者随时监控自己的治疗进程，并在短短30分钟内产生准确的结果，而不用等上好几天。

7基因可编程 返老还童不再是幻想

最近几年，一项被称为CRISPR（基因剪刀）的前沿技术备受关注，它是生物工程师眼中攻克疑难疾病的希望。简单来说，基因剪刀技术有两大功能，一个是GPS定位，另一个则像一把DNA的分子手术刀，精准剪切人体基因的某个位置。这与计算机编程的流程相似，我们可以“插入”一个基因，“删除”一个基因，或是“修改”一个错误的基因。

8“药物导弹”巧治脂肪肝

光信息技术 第4篇

1 研究背景分析

光信息科学与技术是光学工程一级学科下的一个二级学科, 是几何光学、物理光学、光电子学、光电检测、激光技术、电子学、通信技术和计算机技术互相渗透而形成的一门高新技术学科。它是一个以光学为基础的理科专业, 同时包含了光学工程领域的许多高新技术以及与这些技术紧密相关的其它工程技术。光信息科学与技术专业的学生既要具备光信息科学与技术的基础理论和基本技能, 同时, 又要能够在应用光学、光电子学及相关的电子信息科学、计算机科学等领域从事光信息传输、获取和处理、计算机技术、人工视觉等方面工作。作为以光学为基础的专业, 光信息科学与技术专业的光学类课程包括几何光学、物理光学、光电子学、激光原理、激光技术、光信息处理、光纤通信原理与技术以及光电集成等。激光技术作为该专业的必修专业课程, 地位十分重要。它不仅是专业基础课程几何光学和物理光学知识的延伸和升华, 而且是最能体现专业特色和培养学生专业能力的专业课程, 它是将光信息科学与技术专业与科技前沿紧密联系起来的一座桥梁, 也是培养学生动手能力和科技创新能力一门关键课程。对于地位如此重要专业课, 如果采用传统的教学方法和手段, 一定不能收到好的效果。因此, 对这门课程的教学方法进行探索和研究, 对于提高该课程的教学质量和教学效果, 培养光信息科学与技术专业学生的创新能力, 具有十分重要的现实意义。

2 激光技术及其课程的特点

激光是20世纪的重大发明之一, 它具有高亮度、良好的单色性和相干性及方向性好等优点, 而广泛应用于工业、军事、通信、医学和科学研究等诸多重要领域。然而, 从一台普通激光器输出的激光, 往往不一定能满足某些应用的要求。因此, 为了能适应各方而的需要, 多年来在研制各种激光器和开发各种应用的同时, 还不断研究和发展了许多旨在改善和提高激光性能的激光技术。

激光技术涉及多种学科的理论知识, 而且种类繁多, 发展日新月异, 但从基本原理着眼, 它们大都是基于利用光和各种物质相互作用所产生的物理效应 (如电光效应、声光效应、磁光效应、非线性光学效应等) , 采用不同的运用形式来控制激光的某些参数 (如能量、功率、偏振、模式、线宽、脉宽等) 而实现的。尽管各种激光技术器件功能各异, 且品种不断增多, 但“万变不离其宗”, 其基本物理规律是不变的, 因此, 只要很好地掌握了这些规律和知识, 就能“举一反三”地运用这些基本理论知识去解决众多的技术问题。

激光技术课程就是系统阐述如何对激光进行调制、如何提高激光的功率、如何控制激光光束质量以及如何解决激光应用中的一些关键技术难题等的课程。并针对目前应用比较广泛, 而且具有基础性和典型性的几种重要的激光技术予以重点介绍。该课程及其相关技术是光电子技术学科建设的重点, 也是从事光电子技术及其应用的科技工作者必须掌握的基础知识和基本技能。

3 创新教法的思路

3.1 紧密联系科技前沿, 增加课堂趣味性和实用性

激光从它诞生的那一天起, 就一直被认为是高科技, 激光技术与其它学科和技术相结合, 诞生了一些新的前沿技术。

激光技术与现代生物医学相结合, 开创了激光在生物医学中应用的新领域, 如激光美容、激光治疗近视和激光微创手术等高新技术。激光技术与现代农业相结合, 诞生了激光诱导育种新技术, 由此可以培育出新的优良品种, 提高农产品的产量。如果在教学中能够将这些前沿科技与相关章节的知识点联系起来, 不仅能够增加课堂教学趣味性, 而且使学生真正感觉到激光技术是实用性很强的一门技术课程, 这样无形之中会增加学生学习兴趣和积极性。因此, 这种方法会起到一石三鸟的效果。

3.2 紧密联系基础课程, 将基础理论和技术有机结合

激光技术是在学习完了基础课程几何光学和物理光学两门专业基础课以后才开设的, 教学过程中离不开基础课程的知识作铺垫。首先, 激光技术的应用过程中, 离不开具体光学系统的设计, 如聚光系统、光束均匀化系统以及各种分光系统的设计, 这必须应用几何光学的原理和光学设计软件来完成。其次, 在激光传输技术中, 激光通过大气介质、各类光学元件和大气介质时, 都会发生衍射, 造成光能量的损失和光束质量的下降。这部分知识需要利用物理光学的相关原理来解释。因此, 在教学过程中必须将基础知识的巩固与新课程教学有机结合起来。

3.3 紧密联系科研项目, 培养学生科研意识

教学与科研是我们高校教师的两个基本任务, 只搞教学不从事科研, 不利于提高业务水平, 长此以往, 就会跟不上科技前进的步伐, 教学也会因此变得枯燥无味, 缺乏说服力。因此, 要想提高教学效果和课堂教学的说服力, 必须在完成教学任务的同时, 积极从事与专业相关的科研。在课堂教学中, 如果能够将自己的科研恰如其分的贯穿于课堂教学之中, 一定会增加课堂教学的效果和说服力。

笔者曾经参与过半导体激光器和固体激光器及其应用方面的研究项目, 在讲述第二章激光调Q技术时, 笔者结合自己的科研项目“LD泵浦Yb YAG声光调Q绿光固体激光器研究”, 从项目申请、立项依据、研究方案、拟解决的关键技术问题以及具体研究过程等各个方面, 给学生进行了详细的阐述, 让学生不仅能学到课程知识, 而且身临其境地经历了一次真正的科学研究。平时爱打瞌睡的学生这时也聚精会神的听讲, 很多同学还在课间很感兴趣地询问一些与项目相关的问题。这样的现身说法, 不仅让学生牢固掌握了课程知识, 而且培养了学生的科研意识, 提高教师在学生心中的地位, 增强了课堂教学的说服力。

3.4 开设创新实验, 提高创新能力

人的本质是创造性与创新性的统一。教育是对人的这种创造、创新本质的延续、发扬和提升的塑造行为。长期以来, 在教育观念上难以取得真正的统一。但无论“学知”教育、“学做”教育或“综合素质”教育, 都不能忽视创新能力的培养, 都应该建立在创新能力教育这一支点上。教育本质上就是创新能力的生产或人类创新潜力开发的过程。有利于开发创新能力的教育模式, 是有效的教育模式, 具有创新能力的人才, 才是真正意义上的人才, 才是现代社会最受欢迎的人才。

激光技术是一门技术性和实用性很强课程, 也是最有利于培养光信息科学与技术专业学生创新能力的一门课程, 而这些创新能力的培养主要通过实验来实现。现在对该课程开始的实验主要有半导体激光器特性测试实验、气体激光器调腔实验和光束发散角测量等。这些都是验证性的实验, 都要求学生于固定的时间内在实验室完成, 这样不利于培养学生的创新能力。

为了培养学生的创新意识, 提高创新能力, 笔者认为可以设置一些创新性实验, 这类实验时间上可以放宽, 实验环境可以在室内, 也可以到室外, 实验设备上可以由学生根据实验室的条件自己选择, 对于一些实验室没有, 但价格又不贵的设备可以由学生提出, 实验老师帮助购买。在实验内容上也可以由学生自己选择, 只要与激光技术及其应用相关即可。在笔者的提议下, 学生自己设计了偏振激光主动目标识别的创新性实验, 获得了很好的实验效果, 撰写的科研论文还在专业核心期刊《激光与红外》上发表。

结束语

以上几种创新教学方法, 对于提高课堂教学质量、培养学生创新意识和创新能力是完全有效的。同时, 这些方法对于光信息科学与技术专业课程建设具有重要的参考价值和现实意义。

参考文献

[1]陈洁营, 马慧勇.论大学生创新能力培养.中国成人教育2008.4:21～22.

[2]蓝信钜.激光技术.北京, 科学出版社, 2004年第三版:1～5.

光信息科学与技术就业前景 第5篇

光信息科学与技术是结合物理学、电子学、光学和计算机科学等多种学科，对光信息科学与技术进行研究的一门新兴的交叉学科。研究涉及的领域包括用光取代电信号对声音、图像、数据等多媒体信息进行传输、存储和和信息交换的光通信技术;用光进行临床医疗、器械控制、精密测量、遥感探测、智能制导等应用的光电一体化控制技术等。光信息科学与技术属于理科专业，要求学习者有坚实的物理、数学基础和缜密的思维能力。

授课的内容――学习最新的知识

要系统地学习物理学、光电子学和计算机科学的专业理论知识，包括电子学、计算机科学、机械设计、波动光学、激光原理和光通信与通信网络等新技术。课程的学习一般都结合实验进行，比如：使用激光器进行距离测量，设计防盗报警器等光电器件进行机械控制，拍摄激光全息照片，使用光纤进行长距离通信测试等。学校还会通过各种方式组织学生到机控企业、电讯公司进行社会实践和生产实习。

毕业后干什么――广阔天地，大有所为

毕业生就业前景广阔，社会需求供不应求，供求比例一般都在1∶10以上。学生毕业后可以自主选择通信、计算机网络等高新技术领域的外资企业、通信运营商、科研院所等单位，从事各种电子材料、光电元件、光电子系统的研究、设计、开发工作。享受国家有关高新技术人才就业的优惠政策。一般毕业生的平均月薪为1500D3000元，如果去外企年薪最高可达十几万元。

光信息科学与技术专业就业方向要有下面几个方面：

1.光通信与光纤传感器件

光纤光缆，光电子材料，集成光电子器件，光电元、器件，光纤通信器件、光传输、光接入、光传送网产品、光纤数据传输设备等。

我国现有光纤通信企业320余家，其中光纤光缆193家，光电器件46家，光缆材料和配套件企业22家，通信专用仪表9家，光通信传输设备50家。产值240亿元，销售额262亿元。十五期间中国光通信产业发展重点为光传输、光接入、光传送网产品、光纤光缆和光电器件五个方面。

2.激光器件及应用

包括激光器件(光纤，半导体、固体、气体、准分子及其它)，激光加工，激光全息，激光医疗仪器，激光测距，激光雷达，激光跟踪，激光制导，光学陀螺仪，交通控制系统，光导航设备与系统，目标指示器，干扰发射机和通信设备等。

目前我国从事激光技术研究、激光应用产品研制生产的单位约有400余家(不含激光音像设备生产单位)，全国激光产品市场年销售额约为

微电子学是一门极为活跃的新型学科，也是近年来非常热门的专业之一。主要研究新型电子器件及大规模集成电路的设计、制造，计算机辅助集成电路分析，各种电子器件的基础理论、新型结构、制造工艺和测试技术，以及新型集成器件的开发。微电子学近年来的发展，使计算机能力成倍数地增加，硬件成本大幅度降低，从而极大地推动了工业以及信息产业的发展。还有如激光器的研究应用、传感器的研究等的当代热点研究领域，都是微电子的范畴或者与之紧密相关。微电子技术的发展，是现代工业的基础和信息化工业的基石和发展动力。

授课的内容 理论与实践兼顾，立足于应用又富于创新

主要课程有高等数学、近代物理、模拟与数字电路、微机原理及应用、程序设计、半导体物理、集成电路设计原理、微电子工艺及测量实验等。要求学习者掌握半导体物理、器件与工艺的理论和技术;掌握集成器件的设计方法与制造工艺;熟练使用计算机，有较强的科研能力和一定的解决实际问题的能力。有很多基础理论知识，也需要做很多的实验，如计算机辅助工艺模拟等。

毕业后干什么 微电子人才是社会最为稀缺的高级人才

本科毕业后在微电子学领域及相关的交叉学科领域(如集成电路的设计与制造、计算机技术的开发应用)从事科学研究、教学和应用技术等工作。

教师从事微电子或者相关专业教学的教师，起薪一般在1000～1500元/月。

硬件工程师器件制作和工艺，集成电路设计开发，起薪一般在3000～5000元/月。

浅析智能光网络技术 第6篇

【摘 要】近年来，智能光网络技术飞速发展，是目前最为流行的网络系统。本文介绍了智能网络通信及其功能，并对其发展趋势和存在问题进行了分析和讨论。

【关键词】智能光网络；发展

随着光通信技术的迅猛发展，新技术新产品层出不穷，迄今为止，光纤通信技术是传输量最大，传输速度最快的通信传输方式。随着通信业务进入到一个崭新的发展阶段，光网络技术也从以前一味追求超大容量的光组网方式，逐步转变到构建更经济有效的新一代光联网上来。

1.智能光网络的诞生和概念

智能光网络理念的出现并不是偶然的，是多方面因素共同作用的结果。该技术的提出和演进也正代表了这几年光组网思路的演进和变化。

1.1传统光网络面临的挑战

以IP为主的数据业务的指数式增长已经削弱了话音业务和专线业务的优势，可以期望这些数据业务在未来还将以较快的速度增加，因此传统的以环网为主的光网络（如SDH网络和WDM网络）在应对这样高速增加的业务时，会面临一些问题和挑战。

（1）环网的建设周期较长，使得在竞争激烈的市场上往往失去最好的投资机会。

（2）可扩展性问题。在扩展网络容量时，有时某些节点之间并不需要太大的容量，但是建设环网时通常要求所有相邻节点之间都要配置相同的资源，这样势必造成扩容后环网某些资源的闲置。

（3）连接配置时间较长。传统的光网络中的连接配置和拆除都是采用集中式的网络管理系统来进行的，连接建立时间相对都比较长，一般需要几天到几个月的时间，这种连接建立时间对于不需要频繁更改连接状态的永久连接来说还是可以忍受的。但是随着以IP为主的数据业务的不断增长，这样长的连接建立时间以及这样的连接管理系统已经不能满足用户新的需求，用户需要能在较短的时间内建立连接。

（4）业务的服务质量（QoS）单一。传统的光网络为用户提供多种QoS服务的能力是有限的，以环网为主的SDH网络和WDM网络可以为建立的连接提供少数几种保护措施，如1+l或1：1保护等，但是缺少更多的不同的QoS服务。

（5）从网络可靠性方面来讲，传统的光网络中的控制和管理方式一般都是集中式的，其中存在一个中央数据库。

（6）从业务连接的保护恢复机制上来考虑，以环网为主的传统光网络所提供的保护机制主要是环网保护，环网保护虽然能够快速地保护受保护的连接，但这是以牺牲网络50%的资源换得的，这些都给运营商带来了竞争上的压力。而基于网状网的光网络，不仅可提供各种不同的保护措施，如1+1、1：1和n：m链路或通道保護，以及（虚）环网保护，而且还可提供灵活的恢复机制，如基于共享风险链路组的通道共享恢复等。这些恢复机制不仅能在较短时间内恢复中断的业务连接，而且能有效节省有限的光网络资源。

（7）从应用方面来说，以前传统的光网络主要应用领域是骨干网，但随着视频点播（VOD）等需要较大带宽的业务发展，用户对带宽的需求也变得比以往任何时候都强烈。

2.2智能光网络概念

在当前以IP为主的数据业务日益占据主要的发展形势下，迫切需要一种能提供动态的连接建立的、具有基于网状网的保护和恢复功能的、具有更强的抗毁能力的、并能为用户提供不同带宽和不同类型业务的、以及能提供不同服务质量（QoS）的区分服务的新型的光网络——智能光网络（IntelligentOpticalNetworks）这是一种利用独立的ASTN/ASON控制面通过各种传送网（包括SDH或OTN）来实施自动连接管理的网络，这种具有独立控制面的光网络称为智能光传送网，简称智能光网络。“智能光网络”技术的重要任务就是定义一个通用标准的控制面来高效的控制网络资源。

2.智能光网络功能

简单来说，智能光网络就是符合上述要求的下一代光网络，具有自动发现功能，包括能够自动地发现业务、拓扑、资源的变化；具有强大的计算功能，能够根据网络环境的这些变化，进行计算、分析、推理和判断，根据资源有效配置这一原则最终做出决定；具有快速的动态的连接建立能力，并能为需要的业务提供保护和恢复功能；能够提供不同类型的、不同优先级的服务等。

快速和动态的连接建立能力是智能光网络的核心功能，其他功能都服务于这个核心功能，同时也对其他功能模块提出了挑战。例如，为了降低新到达连接的阻塞概率，网络系统需尽可能地利用当前最新的网络资源信息，因此如何在连接动态变化的网络环境下有效地分发网络资源信息就是智能光网络中路由分发模块必须解决的问题之一。此外在建立连接时，如何快速地在相关的链路上预留资源，并尽可能少地减小来自不同连接对相同链路上的资源的竞争，从而避免不必要的冲突所带来的连接的重新建立也是智能光网络中的信令模块需要解决的问题之一。

保护和恢复功能是智能光网络中最基本的功能之一，在智能光网络中，由于引入了基于网状网的保护恢复机制，所以能采用更加灵活的方式来保护和恢复中断的业务。如基于共享风险链路组（SRLG）的通道共享保护、在其基础上加以改进的分段通道共享保护、跨环网和网状网的保护恢复及虚拟环网保护等等，这些保护恢复机制不仅具有更大的灵活性，而且具有更有效的资源使用率。

智能光网络另一个重要的特征是能够为用户提供更新型、更多带宽的服务，如按需带宽业务、波长批发、波长出租、带宽交易、光虚拟专用网（OVPN）等。

3.智能光网络的发展趋势

未来光通信网络发展的主要趋势为：组网方式开始从简单的点到点传输向光层联网方式前进，改进组网效率和灵活性；光联网将从静态联网开始向智能化、动态联网方向发展，改进 网络响应和生存性是未来发展的一项主要任务；智能网络对于运营商在竞争中推出与众不同的服务，以及节省运营开支起着至关重要的作用。

对于全光网络的发展来说，目前还存在一些技术挑战，如光网络的网络管理、网络的互联和互操作、光性能的监视和测试等。网络管理除了基本的功能外，核心光网络的网络管理还应包括光层波长路由管理、端到端性能监控、保护与恢复、疏导和资源分配策略管理等功能。目前这方面的协议GMPLS已经由IETF工作组提出并逐步走向完善。

智能光网络技术是构建下一代通信网络中的核心技术之一，其创新的网络体系结构将对通信网络技术带来深远的积极影响，也为我们描绘了一个美好的未来。

参考文献：

[1] 张宁 纪越峰 《智能光网络技术及其发展》北京联合大学学报

[2] 杨鸯 孟利民《智能光网络的技术及其发展》中国无线电电子学 电信技术类核心期刊

光信息技术 第7篇

近年来, 国内许多重点大学和地方院校都相继设立了光信息科学与技术本科专业。据统计, 全国共有106所高校开设了这个专业, 广东高校就有将近10所, 各高校逐步形成了具有自身特点的人才培养模式和培养方案。重点高校由于具备深厚的学科基础和优质生源, 而且有光学硕士点和博士点, 其毕业生中有相当大的比例是继续考研深造, 其余的毕业生则选择就业。地方高校无论从师资力量、教学设施到学生的整体水平都无法与重点院校相比拟, 同专业的毕业生面对就业如何与重点院校的毕业生抗争?一般说来, 用人单位会倾向录用重点大学的毕业生。那么, 如何提高地方院校毕业生的竞争力就成为我们必须认真思考的问题。本文结合佛山科学技术学院在建设光信息科学与技术专业过程中的实际做法, 来讨论这个问题。

二、我校光信息专业建设过程中遇到的困惑

佛山科学技术学院是地方性应用型本科院校, 在人才培养方面要充分考虑区域经济对人才培养的需求, 及时了解区域经济的发展趋向, 适时地根据区域经济的发展来合理调整培养目标、课程体系和教学内容, 以便更好地服务于区域经济, 同时也可以在不断满足市场需求的同时, 自身得到更快的发展与提高。

我校的光信息科学与技术专业于2002年获得教育部批准正式招生。我校物理系原先只开设了物理学 (师范) 专业, 在申报新专业前的几年时间里, 引进了多名光学专业的教授和博士, 自身也培养了一部分光学专业的骨干教师。为了办好该专业, 我们组织了相关教师到省内的中山大学、华南师范大学、暨南大学等院校参观学习, 同时还和省外的同济大学、中国科技大学、西北工业大学、华中科技大学等重点高校有学术往来和交流, 聘请了华中科技大学的专家学者担任顾问。由于各个高校的学科优势与师资情况不同, 所开设的课程也有所不同。一般说来, 都会根据原有的学科基础来制订新专业的人才培养计划。我们想, 上一个新专业不容易, 要想办好新专业, 则需要在专业人才培养方案、课程设置、教学安排、实验室建设等方面都要有周密、合理的筹划。

我校于2001年在物理学专业里首先开设了光电子方向, 为办新专业打基础。当时开设的课程在原来专业的基础上增加了激光原理、光电子学和信息光学等几门光学和信息类课程。实验室的仪器设备不成规模, 专业实验项目少 (只有6个) , 实验时数36学时。随着新专业教学的需要, 实验室建设迫在眉睫。我们组织骨干教师和实验室技术人员到外校考察取经, 从理论课程的设置到实验课程的开出, 从实验项目的设置到仪器的规格、型号都借鉴了其他高校的做法, 筹建了光电信息与技术实验室。经过在02、03级学生的教学中实施, 基本能够满足教学需要, 但同时我们发现存在以下问题: (1) 所开的专业基础课和专业课与其他高校大同小异, 缺乏特色; (2) 实验室的建设也与其他高校雷同, 实验项目相差无几, 并且以验证性实验为主, 难以在实践方面提高学生的综合能力。

这种状况迫使我们反思:一味照搬别人的做法是不行的, 有特色才是生存的关键。2004年起, 珠三角地区的光电企业突起, 特别是LED产业得到国家的大力扶持, 普立华公司、国星光电公司、佛山照明、欧斯朗公司、联动科技公司、腾龙光学公司、奇美电子有限公司、中国网通公司、威而信科技有限公司等一批知名企业落户佛山, 这些企业是光信息专业学生的主要就业意向单位, 为本专业的学生提供了新的机会, 但同时对人才的要求也有所提高。

为此, 我们主动和相关企业联系, 到企业的人事、技术等部门进行调研。在与企业沟通的过程中, 企业向我们反馈:由于学校教育观念和教学内容的陈旧与落后, 学生所学的内容几乎在企业里都用不上, 而企业需要的知识却没有接触过, 理论脱离实际, 缺乏社会实践。由此而造成的后果是, 虽然近几年培养的本科以上毕业生在数量上有大幅度的增长, 而社会急需的能胜任研究、开发、设计、策划等工作并具有较强创新能力的工程技术人员仍然是目前非常紧缺的专门人才, 佛山本地的光电企业需要的人才要具备光学系统设计、光电检测、LED封装等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位, 目标创新人才培养模式, 更新课程设置

我们摆脱陈旧的教育观念, 将培养企业需要的技术人才作为合理的培养目标, 着手修订了2005级人才培养方案和教学大纲, 开设了以下专业基础与专业课程:波动光学与应用光学、激光原理与技术、微电子技术、EDA技术、光纤光学、光纤通信原理、信息光学、光电子学、光度学原理、光电检测技术、电光源原理等。

2.加大实验室建设投入, 实现模块化教学

从2002年至今, 光电信息与技术实验室共投入200多万元购买各类仪器设备。组建了3个实验分室:光信息处理与光电检测技术分室、光电子器件技术分室、电光源技术分室。经过7年的专业实验课程建设实践, 逐步形成较为系统的教学体系、先进的教学内容和开放的实验教学环境。

(1) 有机整合、独立开课, 构建了模块化实验教学体系

打破基础实验与专业基础实验、专业实验独立分块, 实验从属于理论课的传统实验教学体系, 将光信息科学与技术专业教学计划中的实验组成一个有机整体, 独立开课, 构建模块化实验教学新体系。

(2) 改革教学内容, 优化基础实验, 大幅增加综合性、设计性实验

光电信息与技术实验共108学时。由于多门实验有机整合为一门课, 总课时增加, 课程之间内容相互融合、渗透。因此, 可以开设足够数量的高质量的综合性、设计性和研究性实验。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系, 把学科最新发展成果和科研成果引入教学, 形成良性互动, 实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。结合企业需要, 我们开设了“电子镇流器电参数测量”“光源光强角分布测量”“光源色温测量”“光电显示面板亮度均匀性测量”“光致发光及荧光粉相对亮度测量”等实验项目。

3.重视师资队伍建设, 打造合理的人才梯队

开办新专业仅有好的课程设置和合理的实验室配置是不够的, 还需要有优良的师资队伍建设。从2002年起, 我系就注意引进光电人才, 共吸收了两名分别为LED照明和光学层析成像专业的博士后, 还有2名光学专业的博士, 多名光学专业硕士。新生力量的加入充实了教师队伍, 加强了科研的实力。另外, 我们还注重在职教师的学术进修。这几年, 通过在职攻读学位和利用访学得到提高的教师有十几人, 取得博士学位的有5人, 还在攻读博士的有3人, 攻读硕士的有2人。加强与国外的合作, 几年来, 派出3名教师到美国和台湾等地的高校进行学术访问和交流。也通过邀请国内名校的专家来校举行学术讲座。整个专业教师队伍呈现高学历、高职称的态势, 以中青年为主力的科研梯队充满活力。

4.重视实践环节, 提高学生的专业技能

这几年, 我们重视学生实习基地的建设, 与对口的企业建立了良好的关系。另外, 我们利用佛山与广州、深圳、中山等地路程不远, 交通便利的优势, 组织或鼓励学生参加光电照明等博览会, 让学生多接触专业知识的应用。

严格把握毕业论文的选题, 鼓励选择应用型课题, 让学生尽早参与教师的科研课题。比如, “基于LABVIEW的多路LED老化测量系统”“用脉冲光声技术测量吸收系数”“太阳能LED照明灯的设计”等课题, 是学生在大学三年级时就开始参与到指导教师的科研工作中完成的。

四、专业建设效果

毕业论文的质量有一定的提高, 紧密结合光电专业方向, 每年都有一定数量的论文具有创新性和应用价值。比如, 09届毕业生的论文中“大功率白光LED开关稳流电源的设计”“排线顺序正确性的自动检测系统设计”等论文获得了优秀毕业论文。

最近几年, 每年都有多名毕业生被国兴光电、滕龙光学有限公司等企业录用。根据毕业生质量跟踪的结果显示, 我们的一些毕业生在企业里能吃苦、肯钻研、表现良好, 得到了重用, 在企业的技术岗位上作出了一些成绩。另外, 我们在考研方面也取得胜利, 如今年32名光信息专业毕业生中, 有7名同学考上中山大学、华南师范大学、暨南大学和广东工业大学等高校的研究生。

近3年来, 我们培养的学生在“挑战杯”“广东省大学生物理实验设计大赛”等各类竞赛中获奖18项, 75人次获奖。通过竞赛, 学生将所学的知识运用到实践中, 有效提高了他们的综合素质。

五、思考与建议

经过7年的建设实践, 我们有过教训, 也取得一些经验, 总结如下:

(1) 合理动态地更新教学内容, 淘汰已经过时的内容, 特别体现在专业课程的教学内容和实验项目上。

(2) 要建设有特色的专业实验室, 推行模块化实验项目, 有助于学生针对就业意向来选择学习内容。

(3) 不足。专业设计软件的熟练使用是当今很多光学企业在招聘技术人员时强调的条件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等, 我们还没有开设相关的课程来介绍这类软件的使用。但我们已经在09级的人才培养方案中加入《科研训练》环节, 实施导师制, 让学生提前进入老师的科研项目, 为毕业设计做准备。

摘要：分析当前国内高校光信息科学与技术专业建设的现状, 根据光电企业对技术人才的要求, 结合我校7年来光信息专业建设的实践, 探讨地方高校在建设光信息专业上面临的困难与亟待解决的问题。提出了在人才培养模式、教学体系、课程设置、实验室建设、师资队伍等方面实施改革, 以适应社会对技术人才的需求。

关键词：光信息科学与技术,人才培养,教学改革,企业需求

参考文献

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[5]吕玮阁, 殷森余, 高红叶.光电信息专业实验教学中的创新能力培养[J].光学技术, 2007, (3) :303-304.

[6]徐慧娟.信息动力与大学生创新能力培养[J].武汉理工大学学报.信息与管理工程版, 2006, (9) :110-112.

光信息技术 第8篇

一、专业特点

1. 专业发展前景光明。

光电子产业是本世纪最具魅力的朝阳产业已是不争的事实。与电子技术不同, 现在的光电信息技术整个世界起步时间不长, 在光电子技术领域, 我国与发达国家几乎同时起步, 差距相对较小, 完全有迎头赶上的可能。而国家和地方政府也已从战略层面充分认识光电信息产业的前景, 新一代信息技术已经列入“十二五”新型战略性产业, 武汉、长春、广东、重庆纷纷开始实施“光谷计划”。如此发展前景, 是激励学生热爱专业, 刻苦学习最好动力。

2. 专业教学滞后。

光信息科学与技术专业, 以光学、信息技术、电子学技术为基础, 融合计算机和信息处理等相关技术, 培养具有扎实的光信息科学与技术专业的基础理论和实践技能的高级专业技术人才, 胜任光通信、光学工程、光电子等领域内从事研究、产品设计、高新技术开发及管理工作。信息技术日新月异, 今天的创新明天可能就变得不值一提, 光电信息科学与技术教材内容往往赶不上技术的进步。课堂内以教材听课为主的教学方式, 如果缺乏最重要的实践部分, 忽视了实践性一面, 与社会需求之间存在严重的脱节, 会导致人才培养模式改革危机。光电信息科学与技术是一个多学科交叉的领域, 传统的传授知识极易造成学生无所适从, 导致迷失在这一领域中。

3. 专业就业前景良好。

由于信息产业尤其是新兴的光电信息产业的崛起, 从事光通信、光存储、光电显示等信息行业的研究单和产业界对光电信息专业毕业生的需求增加, 光电信息工程专业的毕业生不仅掌握了光学工程技术所具备的特有的专业技能, 同时掌握了电子信息和计算机相关的专业知识, 在信息行业广泛受到欢迎, 学生呈现供不应求的局面。

二、学习设想之我见

1. 提高课堂学习效果。

大学知识最主要的获得渠道之一是老师上课的传授, 听好老师讲课非常重要。教师讲课是根据教学大纲的要求所进行的一种创造性的劳动, 而不是教科书的简单重复。学生课听不好, 往往要化几倍的时间才能弥补, 认真听好一堂课是高效率地接受新知识的一个重要途径。首先通过预习找到上课内容的难点和不理解的问题, 上课的时候要科学地做好笔记。我们不可能把教师讲的内容和在黑板上或PPT写的内容一字不漏地全记下来, 要在理解的基础上用自己的话, 关键之处或是书中没有的新内容或是预习时不懂的地方一定要记好, 尽量简单扼要地采用符号和图示记下关键知识点和疑难点, 这是课后查找资料或讨论的依据。

2. 积极参加实验。

光电信息技术实验的主要内容概括了光电信息技术中信息的产生、传播、处理和应用的整个过程, 遵循由浅入深、由理论验证到应用设计的原则进行, 使学生对这一技术领域有一个较为全面和清晰的认识。光电信息技术实验课程以培养学生综合运用系统知识、分析与解决实际问题、提高自主实验意识的创新能力为主。制定不同类型的实验可以锻炼和培养学生不同的实验能力;是拓宽学生实验思路, 提高学生解决实际问题的能力, 增强学生适应社会发展和科技进步的要求, 培养学生创新能力的有效途径。要使学生从学习方法和思维特色方面由以听为主的学习习惯向自主地、独立地思考转化;由理论学习为主向实验知识、实验技能学习转化;由以读书为主向以观察、分析为主的学习转换;从主要依靠记忆向综合运用各种思维方法分析、解决实际问题转化。综合性实验使用多门课程知识, 综合运用多方面知识和方法解决问题, 侧重基本理论和知识的验证、再现, 加深对知识的理解、记忆, 培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能、提高分析和解决问题的能力。光电信息技术实验过程在激发、培养学生的创新能力与科学素质方面独具优势, 为培养高质量的应用性人才, 发挥了重要的作用。

3. 尝试研究型学习。

研究型教学是融知识传授、能力培养和素质提高为一体的创新教学模式。研究型教学是实行教育与科研有机结合, 使学生有机会参与研究工作, 接触科技前沿, 在教学过程中融合学科知识与研究方法的一种教学方式。研究型教学让学生能围绕某一科学主题从发现问题、分析问题和解决问题得到能力训练, 以师生间的交流、探讨和互动取代被动、消极的讲座式课堂学习, 使学习成为主动发现和运用知识的过程。我国高校的研究型教学是当前各高校本科教育的重要改革方向与发展目标, 在专业课程授课上更具专业性、综合性和应用性。光电信息类专业课程与当代科技发展联系紧密, 知识更新快, 探索研究型教学之路, 从教学内容和教学模式上对光电信息类专业课的教学进行改革, 将最新的科研动态和教师的科研成果融于教学过程, 提高学生对专业知识的兴趣, 培养学生的研究能力, 是亟待解决的问题。坚持课堂、实践、科研融合学习方式, 提高学生的实践技能。国家推出大学生研究计划, 许多大学纷纷推出SRP (Student Research Program) 计划, 推行科研、教学与实践相结合的教学方式, 注重科研、教学相长。科研活动还能满足学生高层次探索的心理需要, 增强敢于攻坚、勇于突破的信心, 同时可以通过科研活动认识到自己的不足, 意识到进一步学习的重要性。富有探索性的学习是磨砺大学生思维的工具, 大学生参与科研活动具有十分重要的意义。

4. 学会应用性学习。

为增强学习的应用性与参与性, 学生可以自己找出一些与课程内容相关感兴趣的题目, 对问题进行深入思考, 在课外通过扩展阅读查阅资料后撰写小论文, 通过这种方式, 对所学知识有了更深入和系统的思考, 并且针对其感兴趣的问题进行了更深入的分析, 可对一些存在疑问的知识点了解得更为透彻, 同时拓展了知识面。毕业设计课题是应用性学习很好的一个环节。通过研究型毕业设计引导自己对专业课的相关方向进行深入研究, 是培养自己利用所学知识解决实际问题的能力的重要手段。通过毕业设计, 可以将教师的科研工作、教学内容和毕业设计课题有机结合起来, 使学生的毕业设计成为教师科研工作的组成部分, 并使教师科研成果和学生毕业设计成果成为教学内容的有益补充。

摘要：本文对光信息科学与技术专业特点与发展前景进行了分析, 同时就该专业学习中课堂听课、专业实验、参与研究以及实践应用等方法提出讨论。

关键词：光信息科学与技术,专业特点,学习

参考文献

[1]张光寅.二十一世纪信息技术产业发展的特点[J].世界科技研究与发展, 2003, 25 (5) :84-86.

[2]吴静荐.21世纪市场最大的经济增长点——光电信息产业[J].电工技术杂志, 2002, (5) :68.

[3]黄尚廉.光电信息产业——21世纪高科技主导产业[J].中国高校招生, 2000, (6) :1.

光信息技术 第9篇

1 专业实验室网络管理系统的建设意义

现华南农业大学理学院应用物理系开设了光信息科学与技术和电子信息科学与技术两个专业, 每年新增学生120多人, 且两个专业在课程设计上都重视学生实践能力的培养, 实验课程和专业课程设计较多, 学院和系大力鼓励学生参加实验竞赛、挑战杯和科技创新等相关培养实践技能项目, 而实验技术人员配备比例少, 为了更好地提高实验室的现代化管理水平和改革传统实验教学模式, 发展崭新的开放式实验教学模式, 专业实验室网络管理系统成为一个必要的途径和手段, 其意义影响深远: (1) 部分用于教师科研工作或学生毕业设计的贵重实验仪器, 学生对这部分仪器不了解, 甚至不知道这些仪器的存在, 因此这些仪器利用率不高。实验室网络管理系统可实现各种仪器设备和耗材的信息化管理, 学生和教师可自行在网上查阅仪器的使用情况、简介、操作注意事项后预约实验时间, 最大程度地提高和优化实验室和设备的使用率。 (2) 实验室网络管理系统中的实验预约功能可通过网络提前地对学生开放实验进行“时空”安排, 能高效方便地对众多实验室和实验学生进行管理。 (3) 实验室网络管理系统实现实验室各种仪器设备和耗材的信息化管理, 实验教师和实验技术员根据实验室情况填写的设备维修、报废、耗材申请等资料均可在网络系统中进行登记, 以避免传统的纸质文件填写的繁琐过程, 在较大程度上提高实验室的管理工作效率, 同时降低办公成本。

2 网站总体分析与设计

统过充分发挥计算机网络管理技术, 提高实验室使用效率, 合理分配和使用开放实验室资源, 提高信息管理水平, 加强决策支持, 充分调动学生进行实践教学的主动性。由于购买正版软件非常昂贵, 我们充分利用校园网资源, 采用Dreamweaver和MySQL软件来开发适合我们专业实验室的网络管理系统。实验室网络管理系统主要包括实验教学管理、仪器设备管理、实验室管理、人员信息管理、智能教学五大子模块, 其系统结构图1。

实验教学管理:包括实验开设、实验开设计划管理、实验计划查询和实验预约四部分, 实现对开设的实验课程和实验项目的管理。

仪器设备管理:包括仪器设备资料、低值易耗品、仪器维修记录、仪器报废记录和仪器借用登记六部分。对专业实验室各种仪器设备的综合管理和登记, 方便学生教师查阅设备资料, 提前熟悉实验内容, 提高实验的成功率。

实验室管理:包括实验室使用记录、实验室规章制度和实验室功能简介, 其记录信息方便统计实验室的开放率, 可以合理调度和提高实验室的利用率。

人员信息管理:包括教师基本信息管理、学生信息基本管理和实验员基本信息, 介绍专业实验室师资力量和实现师生实名制登陆的功能。

智能教学:包括实验指导、仪器操作指导、仿真实验和师生交流区。将专业实验课程的多媒体课件、教学大纲、仪器使用说明、操作规程发布到网上, 供学生在线学习和预习。 (如图1)

3 网站建设的流程

(1) 需求分析, 针对实验教学、教师、学生等进行调研, 分析系统架构的整体需求, 整理和分析调研结果。

(2) 系统架构设计, 在精心构思的基础上, 确定网站的链接结构, 对网站的不同功能、模块进行层次划分, 使用户对网站的功能、结构有清晰的概念, 从而增强网站的易用性。

(3) 系统建设的实现, 结合各种多媒体工具如:Photoshop, Dreamweaver, Flash等, 实现整体网站的建设。

(4) 系统的调试和运行, 在网站上传服务器前, 要彻底测试网站页面, 找出内容和排版方面的错误, 及时进行修改, 完成修改后再正式启用网站。

(5) 系统维护和完善, 在网站投入使用后, 要进行跟踪和调查教师和学生使用网站情况, 及时收集信息对网站进行维护、修改和更新。

4 结语

光信息科学与技术专业实验室网络管理系统实现了实验室管理的科学化、专业化和合理化, 提高了实验室的教学质量、管理水平和服务水平, 为实验室开放提供了有力保障, 有利于培养学生的实践能力和创新能力。本项目用新的实验室建设和管理的理念, 建立了一种新型的专业实验管理系统。

参考文献

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[2]高波, 王新.基于Internet的网络教学及其相关技术[J].中国远程教育, 2000 (2) :43-46.

光信息技术 第10篇

一、调整课程内容、寻找有效问题

信息光学是应用光学、计算机和信息科学相结合而发展起来的一门新的光学学科, 是信息科学的一个重要组成部分, 也是现代光学的核心。课程内容系统性强, 是光学和通信理论相结合而产生的交叉学科。它以线性系统理论和傅里叶分析方法构成整体框架, 从空间域和频率域展开讨论, 突出衍射的角谱理论, 指出和基尔霍夫衍射理论的区别和统一性, 理论体系严谨, 并大量引用通信和信息理论中的概念和思想, 包括调制、载波、编码、滤波、脉冲响应、传递函数等等, 对拓展学生知识面和提高学生分析能力非常有帮助。同时, 我校以空天信相融合为总体培养目标, 希望培养面向未来发展, 富有创新潜质, 具备团队精神, 善于学习实践的高层次高素质人才, 而光电信息专业, 要求学生具备扎实的数学物理基础, 系统掌握光电信息科学与技术的基本知识、基本理论和基本技能等, 这也构成了开设《信息光学》的必要性。为进一步拓展学生的知识面, 使得学生加深对光学的了解和应用, 还开设了校级公选课《现代光信息处理导论》。可以看出学生的基本特点是工科背景强, 学生对课程的实际应用有特殊的兴趣。而传统课程的内容从二维线性不变系统到标量衍射的角谱理论, 再进一步学习光学成像系统的频率特性, 对于数理基础相对薄弱的工科学生而言, 随着理论教学的深入, 很多知识和概念都理解不够透彻, 从而逐渐丧失学习兴趣。此外传统课程中, 公式繁多而抽象, 从用傅里叶变换表示频谱信息, 到透镜的傅里叶变换性质, 特别是后续章节的相干和非相干传递函数部分, 如果不能很好理解公式的物理含义, 将直接影响学生的学习效果。针对上述问题, 同时考虑课程的定位和专业培养目标, 在教学内容上既强调基础理论, 又注重介绍学科前沿具体成果。其中理论部分:我们缩减了一些深奥的理论, 比如部分相干理论, 而突出傅立叶变换这条主线, 强化空间域和频率域等基本概念, 把课程分为数学基础、标量衍射理论、透镜的傅立叶变换性质、成像系统的频谱特性和光信息处理及信息光学应用五大部分。而对于公选课, 进一步将内容集中在标量衍射理论、透镜的傅立叶变换性质和应用三部分上。但是要讲好这些内容, 学生主动学习性的调动就显得尤为重要, 正如著名教育心理学家布鲁纳所强调的:学习应是主动发现的过程, 而不是被动接受知识的过程。在实践中, 我们尝试采用问题驱动教学方法, 使得学生成为学习的积极探究者, 教师的作用转变为创设适合于学生学习探究的情境, 而不仅仅是知识的供给者。在“问题驱动教学”的过程中, 教师是整个教学过程的主导, 但是教学目的必须通过学生主体的实践得以实现, 教学效果是学生学习积极性的直接体现。问题地提出应该把学生已取得的信息作为发展的起点, 在探索中自己解决问题。实际中, 一方面应该鼓励学生独立思考, 帮助学生建立克服困难的毅力和勇气, 另一方面应该指导学生在独立思考的基础上用各种方式寻求帮助。在信息光学及光信息处理的教学中, “问题是教学的心脏”, 要培养学生的思维能力和探究能力, 培养学生的创新意识和实践能力, 提高学生的学习热情, 就要把问题作为教学的驱动力, 因此问题的选择就显得非常重要。问题驱动教学的核心是“问题构建”, “问题构建”要求在学生思维的最近发展区做足文章, 使学生在掌握信息光学知识的过程中, 发展思维, 提高能力, 培育理性精神。信息光学是一门理论体系完整、实际应用非常广泛的一门学科, 在教学中, 可以直接从数学理论的学习中开始构建问题, 讲解傅立叶变换的时候, 可以提出问题“为什么要进行傅立叶变换”, “傅立叶变换”和同学们接触过的拉普拉斯变换, z变换, 以及新近发展起来的小波变换的关系等等问题, 来调动起同学们前期的数学基础, 提升其对本课程枯燥数学基础的学习。从上面可以看出问题提出的重要性, 这同时需要考虑到学生本身的情况。在教学准备过程中, 通过前几次课的教学, 我们基本要了解和把握学生数学和光学知识点的现有水平, 据此得到下一步问题的来源:从教材中挖掘的;由教师设计的;由学生在教师的启发下或自己的探究下提出的, 其中最后者相对难度较大, 需要学生有比较强的主动性。对于这一问题, 我们在教学中通过适当的学生分组, 来协调学生基础和主动性上的差异。

实际教学过程, 我们尝试在以下几个教学环节的基础上推进“问题驱动”教学方法:第一个环节是创设问题情境, 提出具有针对性和挑战性的问题;比如讨论衍射问题时, 我们提出为什么再好的光学系统也无法实现点物形成点像。第二个环节是在教师的主导下, 引导学生讨论, 交流, 解决问题;比如我们提出空间滤波的应用时, 将“相衬显微”法作为一个典型例子进行讲解, 而这之前, 会让学生讨论和交流常用的位相检测方法。第三个环节是在解决问题的基础上, 由教师或学生或学生小组提出新的问题;比如讲解全息的发展过程中, 每一个阶段都有优点和缺点, 如何克服缺点就是需要引导学生来积极考虑。在教学中, 我们同时发现, 好的问题往往能激起学生强烈的学习热情, 这就涉及有效问题地提出, 对于有效问题, 应该具有的特征是: (1) 目的性 (针对性) :问题是针对一定的教学目标而提出来的, 问题有意义, 有明确的指向性, 针对性, 能反映当前学习的内容; (2) 适度性 (渐进性) :问题的难易程度要适合学生现有的发展水平, 有些问题可以保留, 等到后续章节的学习来水到渠成地解决; (3) 开放性 (挑战性和思辨性) :问题富有层次, 能入手, 又有开放性, 挑战性, 探究的空间较大, 有助于创新思维地发展, 而这类问题, 能极大地反映课程的前沿性和发展活力, 激发学生科学探索的精神。 (4) 体验性 (发展性) :问题能给学生提供探究和发现的体验, 有利于培养学生的问题意识和探究意识, 比如讲解振幅光栅衍射前, 让学生回忆光栅实验或者给出光栅衍射的照片, 提示学生为什么会有缺级现象。

二、实例问题、激发学习热情

近半个世纪光学发展历程中, 全息术和光学传递函数的概念结合, 使光学研究不再限于用光强、振幅的空间分布来描述光学图像, 而把图像看作是由缓慢变化的背景、粗的轮廓等比较低的“空间频率”成分和急剧变化的细节等比较高的“空间频率”成分构成的, 用频率的分布和变化来描述光学图像, 因此使得信息光学从传统的经典波动光学中脱颖而出。“信息光学”课程概念比较抽象, 如果在教学中仅以讲授为主, 容易导致学生对课程内容真正理解陷入一知半解, 其教学也就不能取得很好的效果, 对学生的发展不利。同时这种传统的教与学的模式不能反映出这门课程的前沿性、时代性和教学科研的结合。为配合面向21世纪光学课程教学内容地改革, 切实使得学生通过这门课程的学习, 不仅掌握该门课程的基本内容, 更重要的是让学生学会运用相关知识去解决一些实际中的问题。本项研究尝试在教学中引入“问题驱动”教学方法, 提升教学效果, 使得教与学能有机结合。下面将课程教学中的一些实例阐述如下, 希望得到同行斧正。在讲解二维抽样理论时, 公式推导过程中, 就提示学生这些公式代表什么样的图形, 如何用做图的方式更形象地描述公式的含义。通过这样的训练, 再后期讲解衍射计算、成像系统分析、滤波等理论分析时, 公式讲解的同时, 提出“图解”分析的问题, 锻炼学生将物理推导图解化可直观显示理论分析的思路, 并进一步加强了数学表达式和光学图像之间的联系。证明透镜的变换性质时, 提示空间域分析将得到频率域分析相同的结果, 在空间域讲解的同时, 提出频率域如何的问题, 使得同学始终处在积极思考阶段。同样, 在讲到全息术时, 提问同学通信中的载波技术, 考虑如何应用到全息上。讲不规则光栅衍射时, 提出这种令光谱学家讨厌的“鬼线”是否一定无用的问题, 激发同学探索意识。

综上所述, 考虑到信息光学课程的特点, 并结合我校学生的培养目标和实际情况, 针对课程理论性强, 数学公式繁杂, 学生学习兴趣不高的问题, 为更好地提高教学质量, 提出了基于“问题驱动”式的互动教学模式以及分层次的教学内容体系改革措施, 在实际教学中, 注重基础理论知识和实际应用地掌握, 通过合理设置启发式、探索式和温故式的问题, 激发学生学习热情, 通过课堂讨论、提问、建立小组等形式加强师生互动。虽然目前我们取得了一些成效, 学生反映良好, 但是应该看到信息光学是一门新兴学科, 并且有着极其广泛的发展空间, 如何教好这门课, 让学生从中受益, 是教学改革重要目标, 教改的意义深远, 我们将继续遵循教育教学规律和人才培养规律, 积极创新, 不断探索, 把教学改革深入下去, 找到一种适合于我校空天信融合特色的教学模式。

摘要：结合北京航空航天大学人才培养-空天信相融合的总体目标, 并考虑到“信息光学”课程是光电信息学科专业的一门重要专业课程, 具有理论难度大、公式推导复杂的特点, 为更好地提高教学质量, 提出了一种“问题驱动”式的互动教学模式以及分层次的教学内容体系改革措施, 探索一种适合工科专业且更能激发学生学习热情的教学方法。

关键词：信息光学,问题驱动,教学改革,光信息处理

参考文献

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[4]明海, 陈博, 章江英.大力加强光学专业的素质教育和创新能力培养[J].光电子技术与信息, 2004, (17) :15-17.

新型光技术有望改写摩尔定律 第11篇

在英特尔的实验中，电子信号在进入集成电路后被转换成激光，由光纤传出，在不到1秒的时间内被重新转换成电子信号，并且实现了用4种不同波长（颜色）的激光束向光纤射入信号。这套系统具有每秒50G比特的信息传输量，而一旦使用更多的激光束，传输量甚至可以达到每秒1T比特（1T=1000G）。这种硅晶光学集成电路能够取代计算机关键模块之间的连接，比如处理器和内存之间的电子连接器。

运用这种技术不仅可以有效提高数据传输速度，还可以通过光纤技术改变目前元器件的排列方式，提高计算机的运算速度。另外，更好的排列方式还能加强散热。要知道，不管是Facebook，还是提供银行记录的服务，几乎一半的运营成本都出自服务器制冷，因此，英特尔的这一新技术无疑将产生深远的影响。使用光学连接的另一个优势是节能。使用电气连接，能耗将随着时间的推移以指数形式增长，而光纤则允许低能信号传输得更远更快。

光信息技术 第12篇

双语是指在某个国家或某个地区有两个 (或两个以上) 民族同时存在, 并在两种或两种以上文化历史背景条件下, 可能或必须运用两种语言进行交流的情景。这两种语言中, 通常有一种是母语或本族语, 而另一种语言往往是后天习得的第二种语言或者是外国语。所谓双语教学就是将母语以外的另外一种语言直接应用于语言学科以外的其他学科的教学, 使第二语言的学习与各学科知识的获取同步 (在我国主要是指中文和英文) 。

光信息专业属于朝阳型新兴专业, 许多概念、名词、术语都是在最近几十年或几年内形成的, 在光信息专业课程中运用双语教学, 其目的在于让学生掌握课程内容的同时, 通过专业的英文原版教材, 扩充学生词汇量, 使学生能够运用英语这种国际学术语言, 在以后的工作和学习中不断了解和掌握专业领域最新的知识和技能。此外, 同时还能帮助学生理解第二语言及其思维方式差异, 培养多元文化与对非本土文化的理解能力, 从而为培养高素质应用型的专业人才打下坚实的基础。

二、 地方高校光信息专业开展双语教学所存在的问题

(一) 学生基础知识薄弱, 外语水平参差不齐。

不言而喻, 双语教学对学生素质有相当高的要求, 地方高校开展双语教学面临严峻的挑战。一方面, 地方高校学生英文总体水平普遍较低, 词汇量少, 应用能力较差, 水平参差不齐。突出表现在学生阅读英文教材的速度较慢, 读不完或读不懂教师布置的教材内容, 则双语教学课堂会成为“英语翻译课”, 影响教师的授课进度和系统性教学任务的完成。另一方面, 学生对课程的接受能力非常有限。有的学生, 用汉语教学都存在一定问题, 如果硬性地让学生听教师用英文讲解深奥的光信息专业知识, 学生既不能提高英文水平, 也难以掌握专业知识。

(二) 双语师资匮乏。

虽然双语师资是开展双语教学的关键, 但目前双语教学师资队伍严重不足。地方高校的实际情形是:光信息专业教师大多具有扎实的专业功底而其外语水平, 特别是口语表达能力相对较低。由于双语教学要求教师既要有扎实的学科知识, 还要有很强的口头表达能力和会话能力, 能够用准确的语言组织课堂教学, 把传授专业知识的技巧与经验有机地与英文相结合, 高校中这样的教师极其缺乏。

(三) 语言环境的缺失。

双语教学的语言环境是双语教学能否取得成功所必备的基本条件。我国是一个单语种国家, 社会交流均使用汉语。高校师生的英语大多仅限于上学时的英语课堂所学而少于实用训练。在校期间, 地方高校师生接触外国人的机会就很少, 家庭成员之间用外语交流的可能性更不大, 这种不够理想的社会外语环境影响了外语学习活动的真实性和实效性, 在这种情况下, 如何使学生时时、处处都能看到听到并使用外语, 拓展学生外语学习的空间, 同时给学生提供更多的外语学习的时间, 这些都是双语教学推行过程中遇到的问题。

(四) 地方高校双语教材缺乏。

双语教学必须有合适的双语教材作支撑, 否则双语教学就成了无源之水, 无本之木。通常, 双语教材分为国外引进原版教材、国内出版教材、学校自编或翻译教材, 这三种教材各有利弊。对于地方高校光信息专业双语教学而言, 需要的最好教材是有双语对照的教材, 至少在一些关键的章节、概念、定理定律的讲解上应该有双语对照, 而这种教材或参考书几乎是没有的。合适教学资源的短缺, 成为我国现阶段地方高校光信息专业双语教学的又一大限制。

(五) 教法学法不当影响教学效果。

对教师而言, 双语教学尤其要注重观念的转变和教学方法的更新。西方教育强调主动思维, 鼓励学生积极参加、强调师生互动。因语言因素的影响, 光信息专业双语教学活动的组织相对比较困难。教师容易采用传统的填鸭式教学方法, 上课内容或方法很单调乏味, 无法激发学生的学习兴趣, 双语教学课程使学生的注意力也较容易分散, 达不到预期的双语教学效果。对学生而言, 需要努力培养学习双语教学课程的自我效能感。教学质量是教与学结合的结果。学生在双语课程的学习过程中, 通常会有两大担忧:一是对外语的忧虑;二是对学科知识的忧虑。这两方面的担忧导致学生对双语课程心存恐惧, 对双语课程的学习呈现低自我效能感, 进而影响了双语教学的教学质量。

三、地方高校光信息专业开展双语教学的对策

(一) 端正态度、分层次教学、循序渐进。

开设双语课程应首先端正学生学习态度, 让学生深刻认识到开展双语教学是光电信息行业的行业要求、是就业与应对社会剧烈竞争的需要, 而不是学校或老师的一厢情愿。其次, 双语教学过程中要继续强化学生外语的理解和运用能力。笔者在《光电子学》的教学过程中, 有计划地引导学生做各种与专业相关的听、说、读、写、译的练习。另一值得注意的问题是, 双语教学课程开设时间不宜过早, 以大学二年级开始较可行, 另外, 应根据专业特点, 挑选部分专业知识难度较低操作性较强的课程先行开设, 如《光电子学》、《光电检测技术》等, 视学生的接受情况逐渐增加英语比例, 循序渐进。

(二) 培养和引进双语教师。

要解决双语师资严重匮乏的问题, 可以从培养和引进等方面入手。首先, 地方高校光信息专业可以选择有一定英文基础的专业课教师进行英文培训, 有条件的学校可畅通出国交流的渠道, 相反, 对于光信息专业而言, 通过对英文老师加强专业知识和技能培训以壮大双语教学教师队伍的方法是不可取的, 因为光信息专业知识面广, 一般英语老师是难以通过简短培训而达到专业课程授课的水平的。其次, 建立畅通的外籍教师聘用渠道, 积极引进双语教学人才。学校应采取特殊政策吸引来自国外的外籍专业教师或长期在国外留学的高层次专业人才来校任教, 让他们承担部分的双语教学任务。

(三) 创造良好的语言环境。

教育是需要环境的, 双语教学更需要语言环境。我国国内的客观现实是缺少外语环境, 但是语言环境可以自己去创造。通过精心设计校园环境和各种形式的校园文化来设置和优化双语教学环境, 要让学生一走进校门, 一踏入课室实验室, 就感到换了一个语言环境, 使学生时时、处处都能看到听到并使用外语, 拓展学生外语学习的空间。双语教师在课堂上鼓励学生用外语发言, 避免教师一言堂;在课外给学生布置外语作业和论文题目以及需要阅读的外文资料等。通过教师设计的各项活动, 以及学生的积极参与, 使得学生的专业知识和语言能力同时得到提高。

(四) 积极引进、编写教材、丰富教学资源。

原版的外文教材是众多高校的双语教材首选, 但以目前我国地方高校学生的英文水平和阅读能力, 容易使学生产生畏难情绪, 达不到双语教学所要求的教学目的。国家教育主管部门应积极组织国内专家与国外相关机构合作编写一些适合地方高校光信息专业双语教学的优秀教材, 并辅之以配套的教辅材料。这样可以避免造成语言表达上的偏差, 确保语言的准确性。在教材中还可以添加大量中国研究成果和产品作为案例, 从而克服原版教材中通篇都是国外例子的片面性。

(五) 不断完善和调整教与学的方式。

传授专业要提纲挈领, 要基于教材而又不限于课本, 还要使授课方式富于变化, 避免课堂单调乏味。实例会使理论更生动, 情感会使课堂更活跃。因此教师在授课的过程中首先要主动转变自己的角色, 从单纯的讲授者转向指导者, 把单向信息输出的课堂变成双向的信息沟通和交流, 使师生之间平等交流和讨论, 发表自己见解。学生变消极被动学习为积极主动学习, 调动自身内部学习动力机制。还应密切关注专业知识的动态发展, 要及时更新, 要灵活处理。在这方面, 笔者授课时常把国内知名企业的光电产品做案例, 结合专业知识进行教学, 并在教完后让学生自己选择光电企业, 深入企业生产线现场, 在实践中检验所学的知识, 更好地巩固双语教学的成果。

参考文献

[1].丁蔓, 闫开印.深化双语教学改革, 促进国际人才培养[J].北京大学学报 (哲学社会科学版) , 2007, 5:18～19