光电信息工程论文范文
时间:2023-04-02 04:39:19
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篇1
光纤通信技术之所以获得如此高的评价,其原因在于它所拥有的卓越特点:一是通信距离远,传输信息量大。在光纤这种特殊材质的媒介中,光波传输的损耗极其微小,在没有中继设施的状态下可以传输上百公里,而且信息传输量极其巨大。二是抗电磁干扰能力强,光纤通信具有无线电通信所不具备的抗电磁干扰能力,能够有效保障信号传输质量。三是易于施工和运输。由于光纤体积小,重量轻,对于施工敷设和运输储存都很方便。四是光纤的主要成分是玻璃纤维,使用光纤通信技术可以节约大量的有色金属,有利于环境保护。五是光纤使用寿命长,从而降低光纤通信的维护要求和成本。
2光纤通信技术在电力系统中的应用
随着经济的发展,电网规模不断扩大。当前电力传输正向着大容量和长距离方向高速发展。电力企业不断加强电力通信传输网络的研究力度,以期尽可能地保障信息传输安全和通信网络的高效运行,降低投资成本,提高经济效益。和其他公共通信网络相比,电力系统的通信系统有着突出的特点,业务总量巨大,业务单体容量偏小,信息传递可靠性要求极高,杆路资源丰富等。在使用光纤技术组建电力系统通信网络时必须从电力通信自身的实际特点出发,尽可能地运用已有的优势的基础开展通信网络建设工作。现阶段电力系统通信网络中常见的通信光缆有三种类型,分别是架空地线复合光缆(OPGW)、无金属自撑式光缆(ADSS)、金属自撑式架空光缆(AD-Lash)。
2.1架空地线复合光缆
架空地线复合光缆简称OPGW(OpticalFiberVompositeOver-headGroundWire),该种光缆是专门为电力系统通信而设计开发的,同时具有通信光缆和普通地线两种特性。架空地线复合光缆具有三层结构,由外至内分别是铝线、钢芯和光纤。三层结构采取不同的方式进行组合,从而使OPGW分为层绞式、中心束管式、骨架式3种类型。它具有通信容量大、抗强电干扰能力强、温度特性好、导电性能佳、机械强度高、安全可靠等特点。以该种光缆架设的架空地线复合光缆通信通道能够有效节约光缆工程对空间和土地的占用。目前架空地线复合光缆普遍应用于110kV以上高压线路中。
2.2无金属自承式架空光缆
无金属自承式架空光缆以芳纶纤维为抗张元件。芳纶纤维是一种极具弹性的轻质高强度纤维,同时还具有较好的防弹能力和负膨胀系数。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成,里层还有PE内护套、高强度、耐电痕护套等,从而具有很强的整体抗电腐蚀能力。另外,无金属加强材料的使用,使纤维对于雷电和高温等恶劣环境有很强的防护能力,电力线运行可靠性好。无金属自承式架空光缆一般与高压电力线路同塔架设,在电力系统中应用较多。
2.3金属自承式架空光缆
金属自承式架空光缆由多模或单模光纤、搞模量塑料、防水化合物、金属加强芯、涂塑钢铝待、钢绞线和聚乙烯护套组成。防水化合物能有效提高光缆的耐水解性,聚乙烯护套降低了光缆与其他接触物体的摩擦,便于安装施工,同时给光缆提供了良好的抗紫外线辐射能力。
3电力系统光纤通信组网技术
光纤通信组网方式是影响光纤传输速率的最主要因素。科学高效的通信组网方式对于对信息传输速度要求很高的电力系统通信网络来说至关重要。当前,在电力系统通信中常用的组网方式是SDH技术、OTN技术、PTN技术和EPON技术有机结合的方式。
3.1SDH技术
同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)是一种综合信息传送网络,以网管系统为操作中枢,具有复接、线路传输及交换多种功能。在同步数字体系中,不同速度的数位信号具有不同的等级,通过标准的复用方法和映射方法,将低等级的SDH信号复用为高等级的,实现了网络传输的同步,使局部网络与核心网之间的接入问题获得有效缓解,大幅提高了网络带宽的利用率。同时,SDH系统自我保护能力较好,能够适应电力通信复杂苛刻的使用环境。
3.2OTN技术
OTN(OpticalTransmissionNet,光传送网)结合了ASON与DWDM两种技术的特点,不仅充分发挥了原有DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,密集波分复用)技术的优势,并在此基础之上赋予组网和电路调度工作灵活多变的特性。作为针对SDH与WDM网络的缺陷所开发出来的新型光传输技术,OTN全面继承了SDH和WDM网络的优点,不仅具有WDM网络超大容量的带宽,更具有SDH网络的运行管理性。同时,它还具有路由功能与信令功能,能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN的传送带宽大颗粒业务最为突出,从而受到广大用户欢迎,发展空间极为广大。从现在电力通信的集中管理模式来看,未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚,各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。
3.3PTN技术
PTN(分组传送网,PacketTransportNetwork)最主要的特征是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求在底层光传输媒质和IP业务之间设置一个层面,以分组业务为主,其他多种业务为辅开展工作,从而在保证光传输原有特点的基础上有效降低整体成本。它所具有的光传输特点包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。数据业务是PTN的发展重点,可以实现数据业务的无缝对接,具有高效的带宽管理机制和流量工程。
3.4EPON技术
EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。它综合了千兆以太网技术与无源光网络(PON)的特点,具有树型、星型、总线型等拓扑结构等多种拓扑结构,可以划分为网络侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)三个部分。随着电网智能化程度的提高,配网自动化趋势日渐明显。针对配电终端分布分散、通信节点数量众多、单个节点的通信数据量小,数据实时性要求和配电网停电区故障处理能力的要求高的特点,E-PON采取无源光网络机制,有效应对上述问题,保障通信质量。另外,使用EPON技术,可以提高配网自动化水平,从而提高整个配电系统的管理水平和工作效率,进一步保障供电安全和供电质量。
4结束语
篇2
关键词:电子信息工程 特色专业 就业
2007年年初,教育部启动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”[1],提出要把高等教育重点放在提高质量上,特色专业建设点即是质量工程项目之一,目的是引导各级各类高等学校大力加强本科专业建设,发挥自身优势,努力办出特色。我校电子信息工程专业于2007年年底被批准为教育部特色专业建设点,结合自身发展优势,突出专业特色,开辟了3个专业方向,分别侧重于片上电子信息系统设计、嵌入式网络多媒体通信、数字图像和视频处理,学生可根据自己的兴趣进行选择。其中,“片上电子信息系统设计”方向具有专业口径宽、应用面广的特点,学生通过专业课学习可掌握通用微处理器软、硬件系统设计方法,初步具备实现信号采集、计算与处理、控制、显示等工程实践能力,拓宽了学生的就业面,增加了学生的就业机会。
1 电子信息工程专业培养方案
专业培养方案是开展专业教学工作的依据,体现了专业教育理念和特色,必须适应技术发展和社会需求的变化。电子信息工程专业具有宽口径的特征,其主干学科包括电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术,这些学科领域技术发展十分迅速,并在一定程度上出现了相互融合的趋势。尽管技术发展很快,但该专业基本理论和基础知识还是相对稳定的。按照教育部要求,高等学校尤其是国家重点建设高校要淡化专业意识,拓宽基础,加强素质教育和能力培养。在考虑到就业需要的情况下,高等学校可以在宽口径专业内灵活设置专业方向[2]。我校电子信息工程专业课程设置以培养目标和专业特色定位为依据,以专业主体知识为线索,将主要课程分别归入几个知识模块之中,课程之间相互支撑与衔接,课程体系突出专业基础,并设置技术应用方向,满足应用型人才培养要求。该专业必修和限选课程体系结构如图1所示。
专业课程体系按照知识模块和支撑关系可分为公共基础、专业基础和专业应用模块。其中公共基础模块主要包括数理和人文知识基础。专业基础模块是本专业知识的核心,分为4组课程群,分别是电路基础、信号与信息处理、电磁场与通信和计算机基础,由12门必修课程组成,课程群内以知识线索贯穿,课程群之间学生从三年级开始在教师指导下结合自身特点来选择。未被其选中的限选课程可作为任选课,其中限选组一侧重于嵌入式网络多媒体通信,限选组二侧重于片上电子信息系统设计,限选组三则侧重于数字图像和视频处理,三个限选组分别以嵌入式系统、FPGA和DSP为技术应用平台。由于承担本专业课程的教师分布在全校多个学院,因此,以本专业教学进程教学为线索,建立了跨学院的教师协调与沟通机制,定期召开本专业授课教师交流研讨会,使培养计划的设计思想在教学实践中得以贯彻[3]。
2 “片上电子信息系统设计”方向的专业课程设置与特色
我们将电子信息工程专业设立了3个方向,专业课程体系按照知识模块和支撑关系分为公共基础模块、专业基础模块和专业应用模块,3个专业方向的公共基础模块和专业基础模块是一致的,主要区别在于专业应用模块。学生通过公共基础课和专业基础课的学习后,进入第五学期,开始根据自己的兴趣选择学习方向。“片上电子信息系统设计”方向的专业应用模块限选组课程群的构成如图2所示。从下到上代表专业课知识梯度的增加。将该方向所需的专业知识层次及结构逐步展开,箭头右侧为该课要求的先开课程。
传感技术主要以模拟电路为基础。为了解决信号的采集问题,介绍了各种典型传感器的工作原理,每种传感器均以应用实例来描述,不仅使学生了解传感器的基本工作原理,还训练学生具备初步设计传感器的能力。我们采用自编教材并且全部实例均来自于教师的科研或生活实际,有助于提高学生的学习兴趣。例如,讲授电涡流式传感器时,以给首钢设计的板材厚度的实时监控为例;讲授压磁式传感器时,以电梯负荷测量为例;讲授热电式传感器时,以科研课题贴片元器件封装装置设计中室温自适应热电偶温度测试方法为例;讲授光电式传感器时,将教师科研课题“儿童视力保护器设计”中涉及的硅光电池和红外发射接收对管的应用介绍给学生;在讲授霍尔传感器的应用,将北京站火车测速系统的工作原理教授给学生;在数字式传感器一章,将应用在首钢方坯连铸机切割控制系统中的光电编码器使用方法加以介绍……这样极大地激发了学生的学习热情。另外,我院有一支科研队伍多年来一直致力于电气安全性能测试技术的研究工作,其中有关绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流等概念以及最新的IEC(International Electro-technical Commission—国际电工委员会)国际标准等内容会适度在绪论部分和传感器一般特性中予以介绍,使学生能够紧跟教师的科研进程并有可能参与其中。
现代电子技术及应用将模拟电路和数字电路中的内容进行综合运用,实现了信号的放大、滤波、隔离、电平转换、电流/电压转换、阻抗匹配等,解决了传感器信号调理的问题。
可编程逻辑器件设计采用自编教材《复杂可编程逻辑器件及数字系统应用》,讲授了各类基本组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块的设计,以及数字系统的设计方法与技巧。该课程授课时间占整个课时的1/2,绝大部分内容讲解应用实例,甚至涉及科研中遇到的问题及解决方法、结果等。该课程最大亮点在于将科研成果引入综合设计实例,例如,在科研“晶体频率标定系统设计”中利用FPGA(Field Programmable Gate Array—现场可编程门阵列)设计了计数比较电路;在北京分析仪器厂设备国产化改造中,利用CPLD(Complex Programmable Logic Device—复杂可编程逻辑器件)替代了标准集成电路芯片,既提高了设备的可靠性又降低了成本;在科研调试中发现开发软件中有关三态门的仿真存在缺陷,与厂家沟通促进了软件的完善等。这些实例极大地调动了学生的学习兴趣。该课程实用性强,与诸多电子公司数码产品的研制技术直接挂钩,每年都有学生以此为特长进入工作单位。
片上电子信息系统以单片机原理及应用和可编程逻辑器件设计为基础,目的是实现数字系统的单片化集成,为实现设备的小型化奠定基础。
3 通用微处理器系统设计理念的建立
开设上述专业应用课程,目的是为学生建立硬件系统设计基础。图3所示为通用微处理器(测—控—信号处理)硬件系统的构成,利用传感器将被测量信号转换成可用电信号(传感技术一课所讲授的内容),通过信号调理电路(现代电子技术及应用所解决的问题)将电信号转换成A/D转换器所能采集的信号,再进入微处理器(很多微处理器内都会集成A/D)。微处理器包括PC机(微机原理及应用专业基础课、必修)、CPU(单片机原理及应用专业基础课、选修)、PLC(可编程逻辑控制器原理及应用专业基础课、选修)、ARM(嵌入式信息系统专业应用课、选修)、DSP(DSP原理及应用专业应用课、选修),数字逻辑全部集成在FPGA中(可编程逻辑器件设计所学习的内容),程序存储在存储器中,存储器既包括常规的数据存储器和程序存储器,也包括Flash,再加上输入输出设备即构成了通用的微处理器硬件系统。通过C语言、VHDL语言等的支撑,该系统可实现测、控、信号处理等各种功能。
我们要求学生至少精通一种微处理器,并以此奠定就业方向。例如,有些学生对PLC掌握较好,其就业途径为工业控制类企业或公司;有些学生对DSP感兴趣,就业于数码产品研制单位;有些学生喜欢FPGA,最终成为FPGA工程师;有些学生精通单片机,去了华为等著名大公司;有些学生对ARM情有独钟,具有更大的就业空间。
4 毕业设计题目注重与实际项目相结合
学生在完成全部课程学习(包括课程设计和专业综合实践环节)后,进入大学的最后一个教学环节—毕业设计。在该阶段,我们让学生深入教师科研(教师根据所进行的科研项目拟定毕设题目)或进入公司课题(学生进入公司实习,完成符合毕设要求的实际项目),并最终提交调试通过的软硬件系统。每年都有一定数量的学生参加毕业设计成果展览,展示自己的作品。
每年都有部分学生在相关单位做毕业设计并最终就业,这些单位有些是教师推荐的,大部分是学生自己应聘的,毕业设计期间他们在教师指导下动手能力在短期内获得较大提升并被用人单位认可。由于从专业应用课程到毕业设计,我们始终坚持训练学生掌握通用微处理器系统的设计方法,所以学生的毕业去向非常广阔,在大学生就业形势严峻的现状下独树一帜。
参考文献
[1] 教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[Z].教高(2007)1号,2007.
篇3
关键词:应用型人才;专业方向;地方院校;培养模式
作者简介:曹辉(1973-),男,湖南沅江人,佛山科学技术学院电子与信息工程学院副院长,副教授。(广东 佛山 528000)
基金项目:本文系2012年度广东省高等教育教学改革项目“光信息科学与技术专业应用型创新人才培养平台建设与实践”、佛山科学技术学院教学研究课题重大项目的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0066-02
随着社会经济的不断发展,我国高等教育已由精英教育转变为大众化教育。各地方高校竞争的焦点是能否培养出适应区域经济发展需要的应用型人才,为地方经济社会发展、产业结构调整、产业升级提供人才资源和智力支持。培养应用型人才既是地方院校的根本使命,也是未来发展中紧贴地方经济发展需要、提升服务水平和质量的根本途径。
光信息科学与技术专业应用型人才是指熟练掌握光电类社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能,能将光信息科学与技术专业知识和专业技能应用于所从事的专业社会实践,为社会创造财富的一类专门人才。光信息科学与技术专业的培养目标是:培养在光电信息科学与工程领域具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能,具有综合运用光电信息科学理论和技术分析、解决工程问题的基本能力,能从事光电显示、光源与照明、光学设计、光通信等领域的科学研究,以及相关领域的产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作,具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文、参与学术交流的能力,能够适应当代信息化社会高速发展需要的应用型人才。对于实践性、应用性要求较高的理工科专业,根据地方经济发展需要调整专业方向、建设与之相应的应用型人才培养平台显得尤为迫切和重要。
佛山科学技术学院光信息科学与技术专业主动适应珠三角特别是佛山市地方经济发展及其产业结构调整的需求,更好地与佛山“3+9”特色产业基地建设任务相衔接,积极调整专业方向,建设三层次应用型人才培养平台。
一、专业方向的调整与优化
佛山“3+9”特色产业中“白色家电”、“新型显示器件”、“光机电一体化”等产业基地建设与本专业建设关系密切,其建设需要光信息科学与技术专业能前瞻性地培养适应未来发展需要、引领行业发展的高素质人才,积累人力资源的先行优势。为此,在“平台+模块”(即:公共课平台、学科专业平台和专业方向模块)人才培养模式中,设置了“太阳能”、“电光源”、“光电显示”、“LED照明”四个专业方向,以体现人才培养模式的地方特色、应用特色。
以往的人才培养计划比较侧重于电光源、光电器件和光电检测三个专业方向,从2010年开始,人才培养计划按照新规划的“太阳能”、“电光源”、“光电显示”、“LED照明”这四个专业方向分别制定,在保留“电光源”专业方向课程模块的基础上,按照佛山市优势产业发展情况,将光电器件和光电检测两个专业方向课程模块进一步调整为“太阳能”、“光电显示”、“LED照明”三个专业方向的课程模块,并以广东省高等学校实验教学示范中心——《大学物理实验中心》建设为契机,完成专业实验室建设。利用地域优势顺利完成专业方向调整。
1.发挥人力资源优势,以省实验教学示范中心建设带动具有地方特色的优势学科发展
当今世界已经跨入一个知识经济的时代,其最重要的经济因素就是智力资源的占有配置,以科学技术为主的知识生产、分配和使用的核心就是技术创新,这是社会经济发展的原动力。与企业相比,佛山科学技术学院拥有的最大优势就是人力资源优势。本专业教师团队通过自己培养和引进相结合,建立了一支年龄结构合理、研究方向明确的高素质教师队伍,26人的团队拥有教授4人,副教授10人,具有高级职称的教师人数占教师总数的53.8%;具有博士学位的有10人(含博士后3人),具有硕士学位的有12人。近三年时间里,教师先后承担了国家自然科学基金项目4项,广东省自然科学基金项目4项,佛山市产学研及科技发展基金项目5项,横向课题4项及20多项校级课题。由于学校扩招规模小,本专业生师比(12∶1)远小于省内众多高校的生师比(平均20∶1),因此该团队与佛山优势产业企业优势互补,以省物理实验教学示范中心建设和示范专业建设为契机,着力促进光信息科学与技术专业应用型人才培养,形成了具有地方特色的朝阳型专业和优势学科。
2.以“服务中小企业”为突破,将光信息实验室建设成中小企业的技术创新中心
在佛山及周边地区的太阳能、光源、光电显示、LED照明等产业围绕着一些大型企业,以及成百上千家的中小企业,这些企业因为规模较小,很多企业的技术力量和检测设备严重缺乏,企业发展急需“外脑”的介入。在光信息科学与技术专业实验室建设中,选择“服务中小企业”为另一个突破点,为中小企业培训人才、提供技术支持,将光信息实验室建设成为服务于太阳能、电光源和LED照明产业的“中小企业的技术创新中心”和人才培养基地。因此,光信息科学与技术专业发展策略是通过为地方优势产业中规模较小的企业提供技术和人才,促进佛山地区光电子产业群的发展,为培养的应用型人才提供宽松的就业环境和良好的就业机会,确保本专业的长期稳定发展。
3.抓住产业升级机遇,与领军企业合作建立产学研基地
一方面,佛山及周边地区在光电子产业的若干领域,如电光源、光电显示、LED照明等已经形成产业积聚群,形成了庞大的产业规模,其中的领军企业佛山国星光电科技有限公司、雪莱特光电股份有限公司、奇美电子有限公司等都非常重视科技创新和产品的研究开发工作,分别建立了依托企业的省级工程技术中心,建立了高素质的研究开发队伍,拥有先进的研究开发和检测设备。另一方面,虽然佛山的光电子产业群已经初具规模,在国内处于领先地位,在国际上也具有相当大的影响,但是在世界范围来看,佛山(包括中国其他很多以制造业为主的企业)主要是在模仿外国产品的基础上进行若干改进,然后利用国内劳动力资源的优势,进行大规模生产。这些企业“大”而不“强”的主要原因在于缺乏原创性的设计,企业建立的研究开发队伍在工艺设计、改进等方面积累了大量、丰富的经验,但是当一个产业出现重大技术突破,产业面临重大技术升级和产业转型时,单纯依靠企业内部的技术人员很难把握住这一契机,此时,高等学校教师思维活跃、知识面广、理论基础雄厚的优势就显得尤为重要。佛山的光源、光电显示、LED照明等产业正处于这样的关键时刻,因此通过选择好正确的切入点和突破点,光信息科学与技术专业团队和领军企业合作建立了一系列产学研基地,实现了优势互补,在培养大批专业对口、实践动手能力强的应用型人才的同时促进了佛山地区优势产业的升级和换代,实现了专业、企业双赢。提出了一个宏观建设计划——应用型人才培养平台建设计划和8大具体的微观建设计划与措施。
二、应用型人才培养平台建设
根据广东省教育厅《关于实施广东省高等学校教学质量与教学改革工程的意见》,依据学校办学定位,结合学校建设广东省应用型创新人才培养模式改革示范院校的建设计划和措施,为了实现将光信息科学与技术专业建设为应用型创新人才培养专业的目标,着力推进了以三层结构为模型的应用型人才培养平台建设,具体措施如下:
1.建设光信息专业知识教育平台
(1)构建以“全国优秀教师/南粤优秀教师”为引领,优秀青年教师、青年博士、教授/副教授为中坚的专业教学团队。在平台建设过程中,两位副教授晋升为教授,三位博士晋升为副教授,新增“全国优秀教师”、“南粤优秀教师”各一名,同时选派骨干教师到台湾、美国、澳大利亚访学,参与国际学术合作,使光信息专业的教学团队具有宽厚的工程和学术背景,真正做到培养教师与培养学生并举,教师科研与教学并重。
(2)构建以省部级精品课程为核心的高水平课程体系和高质量的教材系列。将教师队伍建设、教材建设与课程建设紧密结合,以精品课程建设成果作为教材建设与课程建设的具体目标,以此推动教师队伍建设,并带动本专业所有课程的建设。
建成的光信息专业知识教育平台如图1所示,其培养培育功能集中体现在传授学生光信息专业知识、培养学生创新能力的同时培育高水平师资队伍。
2.建设新知识新技术教育平台
(1)搭建以高水平科研成果和专业最新动态为核心内容的新知识新技术教育平台,通过教师讲授、教材更新、省内外光电专家讲座(佛山市科协的院士讲座、佛山市政府开通的教授讲坛、学校邀请的专家报告)、参观深圳光电专业博览会等形式让学生学习和掌握最新的光电领域科学与技术的科研成果与知识。
(2)在已有的广泛合作及国内科研院所合作关系的基础上,继续通过举办省内外专家系列讲座、电信论坛等活动让学生了解专业前沿发展动态。
所建成的新知识新技术教育平台如图2所示,其催化激励功能突出表现在教师、省内外光电专家和各种社会资源通过新成果、新理论、新技术、新产品和新理念对学生的创新活动进行全方位的催发激励作用。
3.建设创新实践能力培养平台
(1)以1个省级实验教学示范中心(物理实验教学中心),2个学生科技制作室、3个产学研基地(国星光电产学研基地、威而信产学研基地、天创东宝产学研基地),5个科研实验室(光电子器件、光电检测技术、LED照明技术、量子光学、量子信息实验室),7个生产实习基地以及地方社会资源为依托,培养学生“奇思妙想”和“敢为天下先”的创新实践能力提供平台。
(2)在积极鼓励和引导学生参加“挑战杯”、“广东省大学生物理实验设计大赛”和“校学术科技作品竞赛”等的基础上,系统建立了具有专业特色的“物理实验设计大赛”和“挑战杯课外学术科技作品竞赛”等活动,为培养学生的创新意识和实践能力搭建了平台。
(3)为了保证创新实践能力培养平台能有计划、有目的、有组织地培养学生实践创新能力,实施了“集约式开放,互动式创新”学生课题研究和课外科技活动。学生组队、学生选题、学生选导师都采用集约式开放的形式,课题研究过程中包括师生互动、生生互动、组内外互动,这样既调动了学生研究创新的兴趣,提高了学生自身的创新能力,又能保证课题研究的顺利进行和获得高质量的研究结果。
(4)建立完善的鼓励、扶持与奖励机制。每年设立专门经费资助学生重大创新项目与竞赛。在竞赛中取得优异成绩的学生,除了给予直接的精神和物质奖励之外,还在班级测评中加分,特别优秀者毕业时可以直接推荐为优秀毕业生。
所建成的创新能力培养平台如图3所示,集中表现了各种硬件、软件为学生创新实践能力培养提供全面服务的功能。
三、总结
培养高素质的专业化应用型人才是地方院校的根本任务。光信息科学与技术专业主动适应珠三角特别是佛山市地方经济发展及其产业结构调整的需求,积极调整专业方向,建设三层次应用型人才培养平台,培养出适应区域经济发展需要的应用型人才,为地方经济社会发展、产业结构调整、光电类产业升级提供了人才资源和智力支持。
参考文献:
[1]易丽.着力人才培养模式创新 提升服务区域经济发展能力——地方应用型本科院校改革发展高层论坛[J].中国高等教育,2011,(21):58-59.
[2]邹宁.地方性本科院校应用型人才培养研究[J].中国电力教育,2013,(19):34-36.
篇4
明确办学指导思想、办学定位和人才培养目标是通信工程专业建设的首要目标。在专业建设上,受师资、教学条件的限制,专业发展方向上不可能面面俱到,因此考虑到地方经济发展对人才的需求和专业特点,通信工程专业人才培养的目标定位为:培养能够掌握通信工程专业的基本理论、基本知识、基本技能的,具有通信系统开发、应用、维护和工程管理能力的,具有较强的实践能力和创新精神的,能够从事通信工程方面的教学、科研和应用开发工作的应用型工程技术人才和工程管理人才。在专业发展的方向上,把“通信网与交换”及“移动通信”作为专业建设方向的突破点。
二、通信工程专业建设的方案及策略
(一)重构课程体系,突出实践创新与工程能力培养
紧密结合学校“培养具有社会主义觉悟,扎实理论基础,较强实践能力、创新精神的应用型高级工程技术人才和管理人才”的人才培养目标,突出专业能力、工程实践能力、创新意识的培养;通过修订培养方案、优化课程体系,科学合理设置理论教学、实践教学和创新教育三个模块,具有以下特点:科学设计课程体系,课程的设置既体现学科专业特点,也充分体现了本专业人才培养目标的要求;优化课程内容,改革教学方法,加强学生“三个能力”,即学习能力、实践能力、创新能力的培养;加强实践环节,完善实践教学体系,增加工程实践训练及综合性、设计性、创新性实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节学分比例;将创新教育纳入教学体系,提高学生的创新意识和工程实践能力。
(二)优化教学内容,加强工程意识与工程应用能力培养
技术基础课程。对原有课程陈旧内容进行删减,对内容重复交叉的相关课程进行重新整合;压缩理论教学学时,增加实验教学比重,由原来的25%增加到35%。专业成组课程。《专业成组选修课》的设置是根据专业方向〈通信网络与交换〉而设置的。《现代交换原理》主要讲述了现代通信网的几种交换方式,即电路交换,分组交换原理。电路交换主要以程控数字电话交换原理为例,分组交换原理主要讲述了以IP分组交换为代表的交换原理,符合当今电信网的发展。《光纤通信》主要讲述了通信网络的主要传输技术,即讲述了光纤通信系统,同时讲述了SDH同步数字系列传输技术,配合综合通信平成SDH光网络的设计与实现。《计算机网络与通信》主要配合当今通信网的发展趋势是IP通信,课程主要讲述了TCP/IP协议,路由设置等,符合专业的发展要求。选修课程。对于学科技术基础选修课,结合企业生产的需要,实施了专业选修课改革。专业选修课不是固定不变的,而是跟踪通信前沿技术,不断更新选修课的设置,如2013年开设了无线通信新技术。实验课程。对于实践性较强的专业课程实验,采取独立设课方式,如通信原理、高频电子线路课程的实验内容独立设课;对原有陈旧、老化的实验项目进行优化整合,更新实验内容,增加与工程实践相关的实验项目;增加综合性、设计性实验比例。
(三)改革教学方法,注重学生创新创业能力综合素质的培养
1.理论教学方法改革。
基础课程采用引导启发式教学方法;专业课程根据课程的性质和特点,采用项目驱动和工程案例等教学方法;选修课程聘请企业高级技术人员讲授有关新知识、新技术方面的专业知识,采用讨论式和任务布置式教学方法。通过搭建网络教学平台,拓宽学生的专业知识面,加强教师与学生的沟通与交流。
2.考试方法改革。
重要基础课及专业主干课程采用“平时+期中+期末”的模式进行考核,通过题库建设,实现教考分离,有利于提高学生的学习能力;应用性较强的专业课程根据实验室条件分别采用“笔试+实验技能测试”和“笔试+设计+答辩”的模式进行考核;选修课程采用与工程实践相关的小论文和技能测试方式评定成绩。
(四)重构实践教学体系,改革实践教学方法,强化实践创新与工程应用能力培养
1.实验教学方法改革。
采用“仿真+操作”的实验方法。学生先在计算机上利用相关软件对实验内容进行仿真,得到正确结果后,再到实验设备上进行实际验证;采用多媒体辅助的教学手段,加强计算机技术及网络信息技术在实验教学中的应用;积极开放实验室,做到“时间开放、内容开放”,让学生自主选择和预约实验时间和项目。
2.课程设计。
针对课程内容,引入工程项目作为课程设计题目来源,加大工程实践类题目所占比例;结合实验室设备,对课程设计内容进行建模、仿真和数据分析;完成实物制作与调试,通过答辩的方式对课程设计进行考核。
3.毕业设计。
指导教师由校内和外聘的企业高级工程技术人员组成;毕业设计题目主要由合作企业的实际工程项目和教师科研项目组成;部分学生的毕业设计在合作企业完成,由外聘教师和校内教师联合指导,参与企业实际项目的研发。
4.生产实习和毕业实习。
生产实习:依托锦州航星集团有限公司和辽工维森光电公司,将学生安排到企业,熟悉产品生产的各个环节,将所学知识与生产实践相结合,增强工程实践意识,引导后续专业课程的学习。通过参与企业的生产,提高学生的实际动手能力。毕业实习:安排学生分批去联通公司和移动公司及锦州航星集团,以企业研发项目和实际产品作为毕业设计题目来源,根据毕业设计题目和设计内容,组织学生有针对性地去企业进行调研和实习。
(五)构建大学生科技创新教育体系,进一步提升工程应用能力与创新精神
1.将创新学分纳入教学体系。
创新学分获取途径广泛。通过参加开放性实验项目、学科竞赛、大学生创新创业训练项目、教师的科研项目、发表学术论文、获取资格认证等方式获取创新学分,进一步提升学生的创新精神和创新能力。
2.建立大学生科技创新教育机制。
根据专业制定的人才培养方案和规格,结合专业服务领域对专业人才的要求、专业特点以及生源质量的具体情况,科学合理地选择各层次各类科技创新活动,构成本专业的课外科技创新教育机制。
3.搭建大学生科技创新平台。
以实验室开放课题、大学生创新创业训练项目和大学生科技竞赛等为牵引,以培养学生应用能力和创新能力为目标,结合专业导师制与创新团队搭建多层次、多形式的大学生创新平台。
4.专业导师制。
遴选具有一定工程背景的教师和企业技术人员作为本科生专业导师。吸纳大三、大四专业排名前20%及具有专业特长的学生,因材施教,使部分学有余力的学生更深入地研究专业知识、提高工程实践能力。
5.创新团队。
结合专业特点和企业发展需求,充分利用校企资源,外聘企业高级技术人员为校外指导教师,建立“通信工程”创新团队。以项目为驱动,通过“小型授课”、“分组讨论”等方式,在巩固基础课程的同时,加深专业知识学习,提高学生理论水平,扩展学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力。
6.大学生科技创新活动。实验室开放项目。
以工程实践为背景,结合专业知识内容,设置多项开放性实验课题,吸收学有余力的学生进行工程实际训练,引导学生在实践中学习通信工程领域的专业知识,系统掌握本专业领域必须的设计、计算、仿真、编程和调试操作的基本技能。基础课程竞赛。开展英语技能、数学建模、计算机能力、程序设计、电工电子等竞赛活动,激发学生学习的积极性和主动性,掌握扎实的基础理论知识,使学生具有较好的科技写作、外语应用和计算机应用能力。专业技能竞赛。开展EDA应用、数字信号处理、单片机应用、通信网络设计与调试、嵌入式应用、软件编程等竞赛活动,将理论与实践紧密结合,掌握扎实的专业理论知识,培养学生具有初步工程设计能力。创新创业训练项目。通过校级、省级、国家级创新项目的申报和实施,引导学生参与实际工程项目的全过程,接受实际的演练,培养学生所学知识和技能的综合运用能力,提高学生的创新能力、实际动手能力和团队协作精神。大学生科技竞赛。积极组织学生参加国家级、省级的各类科技竞赛,如全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”竞赛、全国大学生“嵌入式”设计竞赛,计算机能力竞赛等,进一步提高学生的实践能力和创新能力。
(六)深化教学改革,提高中青年教师工程实践能力
坚持年轻教师企业工程实践能力的培养制度,逐步提高教师的工程实践能力,侧重考核教师在工程项目设计、产学合作和技术服务等方面的能力和成果。有计划地组织中青年教师外出学习培训,深入企业调研、实习,参与企业生产与实践,丰富教师的实践经验,提升教师的整体教学能力与科研水平;通过参加院校两级举办的青年教师讲课大赛和教师专业综合能力竞赛,进一步提升教师的理论授课水平和工程实践指导能力;引进高水平的学科、学术带头人,鼓励青年教师攻读更高学历,提高教师自身的理论水平和工程实践能力;聘请企业的高级工程技术人员作为本专业的客座教授,提高本专业教学团队整体的工程实践教学能力。
(七)建立校企合作培养机制,产学对接,培养学生工程实践能力
以学校为主体,根据专业发展方向,结合企业的人才需求,联合建立学生的培养机制。聘请行业内资深专家和企业高级技术人员组成专业指导委员会,对专业培养目标、课程体系、课程内容设置、培养过程及人才培养质量标准等一系列问题进行分析和研究,共同制定专业建设规划。根据本专业的特点,确定毕业生应具备的专业技能结构和要素,进行人才培养的“顶层设计”。
三、结束语
篇5
[关键词]多元化 培养方案 人才培养模式
[作者简介]杨琼(1981- ),女,吉林辽源人,长春理工大学教务处教学研究科,助理研究员,硕士,研究方向为教学管理。(吉林 长春 130022)
[课题项目]本文系吉林省高等教育教学改革项目“构建培养应用型创新人才的实践教学平台及实践教学模式的研究”的阶段性成果。
[中图分类号]G647 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)33-0029-02
提高教育教学质量,努力造就世界一流科学家和科技领军人才,注重培养一流的创新人才,成为新时期高校人才培养的重要任务和努力方向。在新的历史发展时期,长春理工大学围绕提高教育质量这个核心,全面贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》精神,以新观念、新举措迎接历史的机遇与挑战,探索设计人才培养方案的构建,完善人才培养机制,着力培养多元化创新型人才。
一、多元化人才培养的必要性
1.学校自身特点与特色的要求。任何的国家和地区学校之间,都呈现出一种多元化状态。就目前吉林省省属高校而言,即使培养人才的目标大致相同,培养应用型创新人才,但由于各院校依托行业背景不同、建校历史不同、学生生源不同、培养具体目标定位不同,因而呈现出多元化的教育状态。同一学校自身也存在多元化元素,只有从自身特点与特色出发,进行多元化建设与改革,才能在人才培养方面有所作为。
2.学生个性发展的要求。科学发展观的核心是以人为本,教育的以人为本就是要关注每一个学生的发展,要一切从学生的发展角度出发,充分尊重学生的个体特长与全面发展。在教育教学中,结合学生个体特点,为适应不同学生的不同需要而确定不同的基本要求与培养目标,注重学生学习能力的培养,教会学生学习的方法并注重学生品格的塑造,制订不同的人才培养方案①,施行因材施教、分类培养。
3.国家经济社会发展对人才提出的要求。作为特色鲜明的教学研究型大学,不仅要培养应用型创新人才,还要培养拔尖创新人才、培养工程与管理等多学科交叉复合型人才、培养高素质的工程技术人才;不仅要满足行业与企业的发展需求,还要满足于国家经济与社会的发展,乃至国际化的需求;不仅要有知识、能力和素质的整体目标要求,还要按照学生的个性发展,提供不同的发展方向,培养学生不仅能从事一般性科技与管理工作,还应具备创新能力,甚至将成为行业的领军人才②。
二、多元化人才培养方案的内涵、总体原则、制定思路
1.多元化人才培养方案的内涵。多元化人才培养方案即根据培养目标不同,制订应用型人才培养方案、复合型人才培养方案、拔尖创新人才培养方案以及“卓越工程师”人才培养方案。结合我校自身特点与发展优势,既有不同专业培养方案培养人才类型不同,又有同一个专业培养多种不同类型人才的培养方案。
2.总体目标。面向社会经济发展和国防现代化建设的需求,培养大批基础宽厚,知识、能力、素质协调发展,具有较强的国际交流能力,身心健康,求真务实,敢于创新,勇于实践,具有献身精神的高素质研究应用型创新人才。在若干优势学科专业领域造就一批具有国际视野、领导才能、开拓能力的拔尖创新人才,为其成长为各行业的精英人才和领军人物打下坚实基础。在部分学科专业培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。
3.总体原则。(1)强调德、智、体、美全面发展的原则。以培养德、智、体、美全面发展的高素质创新型人才为目标,重视思想道德品质、科学文化素养与健康人格培育,重视传授宽、厚、新的综合基础知识,重视学生创新实践能力的培养。达到培养学生德、智、体、美全面发展的最终目的。(2)注重知识、能力、素质协调发展的原则。围绕专业培养目标,整体设计专业培养方案,突出学生能力的培养和全面素质的提高,实现五个有机融合,即第一课堂和第二课堂的有机融合;加强基础与强调适应性的有机融合;专业教育和通识教育的有机融合;科学教育和人文教育的有机融合;理论教学与实践教学的有机融合。(3)突出课程体系和教学内容整体优化的原则。进一步处理好公共基础、学科基础、专业主干与专业方向课程的关系,处理好理论与实践、主干学科与相邻学科、课内与课外、教与学等方面的关系。重新审视教学内容,提高教学起点,注意知识内容的基础性、系统性与先进性,加大原有课程的整合力度,增加研讨型课程,提高课程的综合化和现代化程度。注重研究国际高水平大学的课程体系,积极开发国际合作办学计划和海外学习计划,构建学分互认课程,搭建联合培养课程平台。鼓励学生获得国际学习经历。(4)注重因材施教、鼓励学生个性化发展的原则。在满足对人才培养目标和培养规格基本要求的前提下,进行多元化设计,推进分类、分层教学,充分发挥学生的个性、特长,给予学生较大的自主选择空间,为实施因材施教和鼓励学生个性发展创造条件。(5)强化实践教学,注重创新精神培养的原则。工程实践能力和创新意识是应用型人才培养目标的重要组成部分,也是创新能力发展的根基所在。但实践能力的培养不是一蹴而就的,应该遵循一定的规律,循序渐进地培养,同时还应该与理论教学紧密结合③。学校根据创新型人才培养目标,真正将学生的实践能力培养落到实处,加快实践教学的改革,按学科专业大类优化实践教学内容,建立多层次、模块化、开放式的实践教学体系。(6)坚持专业规范与专业特色相结合原则。培养方案将逐步与国际高等教育接轨,满足专业认证标准或专业规范的基本要求,同时充分体现学校的办学特色。特别是优势学科专业要在课程体系、专业方向设置上,紧跟行业发展形势,进一步强化专业优势、突出专业特色。(7)注重创新创业教育的原则。创新创业教育是一项系统工程,创新创业人才的培养中产业是平台,专业是基础,学业是关键,就业是导向,创业是目标。在培养方案中将专题培训、竞赛活动、实验实习相结合,创建“三位一体”分层次、全程式的创新创业教育模式。将创新创业意识渗透到整个培养方案的制订中。同时采取系列的政策、举措,培养学生创新意识,引领学生创业。
4.总体思路。在整体目标定位的的基础上,紧紧抓住突出学生实践能力和创新精神培养的关键点,依托学校的优势与特色,着力培养应用型、研究型、复合型及“卓越工程师”四类创新人才。(1)依托重点学科,强化特色,加强实践,培养高素质应用型人才。依托学校现有光电信息工程、机械设计制造及其自动化等7个国家级特色专业建设点,以光电技术为特色,光、机、电、算、材相结合为优势,依托重点学科、高素质的师资队伍、雄厚的科研实力,加强实验及创新平台建设,继续增加设计性、综合性和自主性实验的比例,注重提高综合性课程设计、毕业设计(论文)、实习、社会实践活动等教学环节的质量和效果。加强专业实践训练,广搭学生自主研学平台,继续深入开展实验室(中心)向本科生的开放工作,继续推进大学生科研训练计划,鼓励学生参加各类学科竞赛、科技创作和相关社团活动等,培养实践能力强的高素质应用型人才。(2)强化基础,鼓励创新,培养拔尖创新人才。对学习优异的学生群体,开展人才培养的探索和改革,进一步做好国家级人才培养模式创新实验区“王大珩科学技术学院”培养拔尖创新人才的工作。充分借鉴国外一流高校的人才培养理念、培养模式和培养方法,重点建设好大类学科基础课程平台。按照相通的学科设置共同的学科基础课程,进一步拓宽跨学科学习领域,强化科研训练,进一步加强研究分析能力培养及实践动手能力,培养学生自主学习能力和创新研究的学术潜力。努力构筑跨学科课程平台、高水平科研平台、广泛的国际交流平台,为他们的成长提供广阔的自由空间。改变传统的英语教学模式,加强外教口语课程,突出外语应用能力的培养,更新教育观念,以新的视野、新的思路,立足基础学科领域,培养一批具有发展潜力和科学素养的拔尖创新人才。(3)突出实践,校企结合,培养卓越工程师。我校是第二批卓越工程师教育培养计划高校,学校部分专业将实施“卓越工程师培养计划”。“卓越工程师教育”培养方案构建将注重学生工程能力、实践能力。不但让学生通过实际动手来掌握并实践知识,更重要的通过基本的训练,使学生养成良好工程实践习惯,扎实工程实践基本功底。将各级大学生大赛和创新实验计划纳入实践教学。要求“卓越工程师培养计划”的每个学生在四年期间要有一次参加大赛或创新性实践计划的经历,并获得相应学分。进一步完善校企联合培养机制,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,充分发挥企业在工程人才培养中的作用,提升学生工程素养,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。(4)注重学科交叉融合,培养复合型人才。学校培养的人才不仅要具备扎实的专业基础知识,更要培养具有宽厚基础、跨学科背景和国家竞争力的复合型人才。为此,学校整体优化多学科创新人才培养方案,按照重视基础、学科交叉的原则,构建学分互认课程,搭建联合培养课程平台,构建复合型人才培养方案。重视传授宽、厚、新的综合基础知识,加强专业间的交叉融合。夯实理科基础、强化工科优势。在校院两级基础课程平台上,继续凝练专业主干课程,以二级学科口径为主,按照专业内核要求,精炼教学内容,追踪学科前沿和实际应用。反映学校、学科的特色,形成竞争优势;注重构建本、硕共享课程,注重使用最新技术处理实际热点问题。
三、加强管理,健全机制,推进多元化培养方案探索与实施工作
1.健全组织机构,加强校、院二级领导,确保工作顺利进行。为保证“多元化人才培养方案”工作的顺利实施,学校成立了“培养方案修订”领导小组,负责组织协调、工作部署及工作保障,领导小组下设工作办公室(设在教务处),各学院成立培养方案工作小组,负责本学院专业培养方案实施和日常工作。学校教学指导委员会对各培养环节进行指导与评估。
2.以提高人才培养质量为核心,转变教育思想观念。围绕“提高教学质量”广泛开展专业建设大讨论,召开修订本科专业人才培养方案工作会议,统一思想,明确各专业人才培养和专业建设目标,落实工作任务。
3.加强与行业企业的协作,进行联合培养。由分管教学副校长、各学院院长、合作企业负责人、企业高级工程师等组成校企协作组,负责校企工作协调,校企联合制订培养方案,审定工程实践实施方案,企业课程引进,校企课程共建组织实施等工作。
4.根据学校制订的培养方案指导性意见,开展调研工作。全面了解国内外相关本科专业人才培养的现状,同类院校相同或相关专业人才培养方案的目标定位、课程设置、学时分配等情况,明确专业的办学定位和人才培养的指导思想,调研毕业生和用人单位意见,科学分析当前和今后一个时期国家产业发展战略、地方社会经济发展对人才的需求。
[注释]
①关仲和.关于应用型人才培养模式的思考[J].中国大学教学,2010(6):7.