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電子信息技術基本概念范文1

【關鍵詞】電子信息技術；教育管理；應用

1引言

目前隨著電子信息化技術的不斷提高，教育領域信息化的應用變得廣泛起來，這使得我國學校教育呈現出教育信息化的發展趨勢。將電子信息技術應用到教育管理領域，可以幫助各個部門進行資源整合，使相互能夠緊密配合，但是這也就意味著學校各部門需要對電子信息技術應用有較強的能力和對它的充分了解。因此本文主要會介紹教育管理信息化的基本概念，進而引出電子信息技術如何運用到教育管理工作中去，以提高教學效果。

2教育管理信息化概述

教育管理信息化是教育信息化的一個非常重要的部分，在開展教育管理的過程中，學院管理的職能得到了進一步的升華，并且可以非常有效地實現對學院進行監控和評價的作用。這樣的話，學院在制定一些政策和計劃的時候就能得到各部門的廣泛支持，從而促進學院教育質量的提高，達到良好的教學效果。我們提倡重視教育信息化，教育管理信息化，最主要的原因是因為學院是教育的主陣地，是為國家培養合格公民和人才的重要場所，傳統的教育管理模式已經出現很多弊端，不能緊跟社會和教育發展的要求，因此需要我們在這方面投入更多的精力，從而解決教育管理面臨的諸多問題。教育管理的信息化主要體現在以下三個方面：有效提高教育管理的質量和效率；規范教育管理的工作；教學資源可以得到更充分和高效地利用。對于教育管理的對象，也是非常豐富的，不但包括教師、學生這些實在的群體，還涉及諸如排課、選課、考試、整理學生成績等一些復雜對于學生今后的發展都非常重要，“學如初起之苗不見其增，日有所長”，任何一門課程的學習都可能會對他們今后產生影響，所以雖然按照課程的性質對這些課程進行了分類，但是這并不能代表其對學生重要性的大小。

3材料科學與工程專業實驗教學體系建設策略

正如上面所談到的，材料科學與工程專業屬于工科類專業，而工科類專業的一大特點就是對理論與實踐結合的要求較高，這就要求對高校實驗教學體系建設工作應該予以足夠的重視。“實踐是檢驗真理的唯一標準”，而對于學生來說，要想讓他們能夠真正意義上的體會到理論知識的重要性。

3.1構建材料科學與工程專業實驗教學平臺

構建材料科學與工程專業實驗教學平臺是進行該專業實驗教學體系建設工作的第一步，同時也是最重要的一步。只有當實驗教學平臺構建完畢以后，才能為師生提供學習、實踐平臺。在構建實驗平臺的過程中要始終秉承以“深化課程基礎實驗教學、加強綜合實驗能力訓練、注重創新意識和創新能力培養”為教學目標的教學理念，改革教學過程、教學方法，以提高學生實踐操作能力為教學重點，深化授課教師的教學責任，讓教師能夠承擔起教育學生、監督管理學生的責任，保證學生在實踐教學課堂的學習態度和學習質量。同時也為加強師生之間的互動而做出努力，活躍課堂氣氛，提高學生學習的熱情和興趣。

3.2為材料科學與工程專業實驗教學提供優質的師資隊伍

電子信息技術基本概念范文2

關鍵詞 電子信息工程 專業導論 教學內容 教學方法 教學效果

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

中學畢業考入大學是人生中一個非常重要的轉折點，許多方面將發生質變。學生在學校的教學管理模式、學校生活的安排、學習方法的改變，具體課程的學習，對專業的了解、大學生涯的規劃等諸多方面需要有效的指導，以便順利有效地進行大學階段的學習。在上海電機學院電子信息工程專業的培養計劃中，自2010級開始已經將專業導論列入專業基礎必修課程。專業導論課程是針對入校新生開展專業認知教育的一個重要環節，使學生在進入專業學習之前，對電子信息科學與技術的主要學科有一個全局性的了解，主要介紹電子信息工程專業的核心思想、基本理念、專業范圍及主要研究方向和就業領域，以幫助學生了解專業教學計劃中安排的各類課程和對后續的專業學習有初步的全面認識，為新生的專業學習和發展提供認知和心理上的準備，增強學習的針對性和主動性，引領學生步入該專業的大學學習階段。

1 教學內容的選取

作為“導論”，它的任務不是具體地為學生講授電子信息科學與技術領域的某些概念和知識，而是要高瞻遠矚地引導學生理解：什么是電子信息科學與技術？它的基本知識結構是什么？電子信息科學技術與其他相關科學技術的關系是什么？信息科學技術對經濟發展和社會進步具有什么作用？它的未來發展前景是什么？怎樣才能學好信息科學技術？這些正是信息類專業大學新生首先面臨的問題，也是他們離開中學進入大學之后最為關切的問題。

由于電子信息工程的知識體系是一個較為龐大的體系，各院校常根據自己的特點選擇適合自己學校的課程內容進行教學。我校的電子信息工程專業導論課程主要介紹電子信息科學與技術各學科發展的歷史、現狀和趨勢，電子信息技術各領域的應用和輝煌成就，讓新生了解該學科的核心思想、基本理念、專業范圍及主要研究方向和就業領域，為新生的專業發展提供認知和心理上的準備。在教學內容的選取和安排上主要考慮：注意介紹應用；著重介紹基本概念、技術發展歷程、當前的技術狀況和今后的發展走向，通俗易懂；注意介紹電子信息科學與技術中的重大發明、發明的背景和發明者的相關資料。

具體教學內容包括：課程概述（介紹課程的基本情況、學習要求、學習方法等，幫助學生學好本門課程）、消息數字化及應用（了解文字、語音和圖像的數字化技術，知道這些技術在通信、計算機、家用電子設備和電視系統中的應用）、電磁波及應用（了解電磁波的概念和應用領域，以及與相關大學課程和電子設備系統的聯系）、信息與通信工程（了解通信技術與通信網，建立電子信息類專業課程之間的聯系，提高后續課程學習的針對性）、計算機科學與技術（對計算機系統有一個整體的初步了解，為后續學習計算機相關課程奠定基礎）、互聯網與物聯網（了解計算機網絡的基本概念、計算機網絡的發展過程及特點，物聯網的概念和基本構成）、自動化與控制科學（了解自動控制的應用領域，學習自動控制和自動控制系統的基本概念，了解自動控制發展過程和自動控制系統分類）、光電信息技術（了解光電信息技術中的激光技術、光纖通信、自由空間光通信、激光雷達和光信息處理等方面的內容）。以及專業培養計劃介紹及討論（了解電子信息工程專業的培養計劃，在了解公共基礎課、專業基礎課、專業課等之間區別和聯系的基礎上，指導學生制訂專業學習規劃等）。

2 教學方法及教學實踐

2010、2011、2012年作者分別為10級、11級、12級三個年級8個班講授了專業導論課程。在教學過程中，進一步感到專業導論是一門非常必要且重要的專業基礎課。許多學生在高考填報志愿時，對電子信息工程專業知之甚少，入學后很是迷茫。如何講好電子信息工程專業導論這門課，作者在教學實踐中是逐漸摸索和體會的。在授課中采用教師講授、指導學生自學、學生分組學習之后在全班做PPT報告、教師課堂講評補充、課堂討論、播放視頻短片等多種教學模式，使學生了解了電子信息科學與技術各學科發展的歷史、現狀和趨勢，電子信息工程專業的內涵和外延，激發學生對本專業的興趣；通過專業導論課程的教學，學生也了解了本專業的培養計劃、課程設置、專業主干課程等內容，有利于學生規劃大學四年的學習。在考核方式上，注重學生平時課堂上的表現，做好課堂討論、提問、回答問題等情況的記錄，期末考核采取撰寫學習報告的形式，教師給出學習報告的基本要求：簡述電子信息科學與技術的主要學科領域；簡述電子信息科學與技術同產業及社會的聯系；簡述電子信息科學與技術對社會發展的重大貢獻；簡述本課程中你最感興趣的內容；提出一個本課程中你目前還不懂但想弄懂的問題；談談學習本課程的收獲和體會；簡單規劃4年的專業學習計劃。題目自擬，字數不少于2000字；提前準備，最后一次課上手寫提交。

這樣，初步讓學生感受到大學的多種教學考核方式，激發學生的學習興趣、提高教學效果。從近三年的期末學習報告來看，有不少題目擬得非常好。

3 教學建議

作者根據近三年電子信息工程專業導論的教學實踐，感到無論教學內容、教學方法、還是教學手段、考核要求等諸多方面還是有許多有待完善、改進和提高的。首先在教學內容上，應采用最新版本的相關教材，并及時補充最新的科技成果、更新最新的數據，如給學生介紹我國的北斗衛星導航系統，每年講授時這項科技成果都有新的進展，都發射了新的衛星；同時可以給學生多介紹推薦一些參考書，甚至一些好的網站、文章、視頻，也動員學生搜集共享；其次在教學方法和手段上，應加強教學互動，可以帶一些電子器件，如二極管、三極管、電阻、電容、集成電路等實物到課堂上，并適當帶領學生到相關實驗室參觀，認識示波器、電源、萬用表、頻譜分析儀等常用電子儀器，以提高學生的對本專業的感性認識。在考核上，應加強平時對學生的要求，可以讓學生預習下一章內容，寫出主要內容提綱，或提出一些問題，完成情況課作為平時成績的一部分，期末考查也可以結合學習報告讓學生分組做PPT來介紹一些內容。這樣不僅有利于調動學生學習的主動性，同時也有助于教師更多地了解學生、指導學生。

4 結論

專業導論課程是一門時效性很強的課程，內容要不斷更新，且內容寬泛，要求教師具有本學科專業扎實的基礎、廣博的知識、開闊的眼界，具有把握學科專業的核心、跟蹤學科專業的發展的綜合能力，教師要具有較好的教學科研基礎，才有可能講授好本課程，雖然課時不多，但容量大，教師每年都要花大量時間備課。此外，講好本門課，需要本課程的教學積累，通過上一屆的教學可以了解和掌握學生在專業方面的需求、學生在哪些章節的學習上感到困難、學生的主要興趣點在哪里、如何引導學生進入本專業的學習等等，為提高下一屆的教學效果提供必要的參考。

參考文獻

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電子信息技術基本概念范文3

在非微電子專業如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業開設集成電路設計技術相關課程，一方面，這些專業的學生有電子電路基礎知識，又有自己本專業的知識，可以從本專業的系統角度來理解和設計集成電路芯片，非常適合進行各種應用的集成電路芯片設計階段的工作，這些專業也是目前芯片設計需求最旺盛的領域；另一方面，對于這些專業學生的應用特點，不宜也不可能開設微電子專業的所有課程，也不宜將集成電路設計階段的許多技術（如低功耗設計、可測性設計等）開設為單獨課程，而是要將相應課程整合，開設一到二門集成電路設計的綜合課程，使學生既能夠掌握集成電路設計基本技術流程，也能夠了解集成電路設計方面更深層的技術和發展趨勢。因此，在課程的具體設置上，應該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設計技術是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術的飛速發展，采用EDA工具進行電路輔助設計，已經成為集成電路芯片主流的設計方法。因此，在理解電路和芯片設計的基本原理和流程的基礎上，了解和掌握相關設計工具，是掌握集成電路設計技術的重要環節。技能培訓與前瞻理論皆有在課程的內容設置中，既要有使學生掌握集成電路芯片設計能力和技術的講授和實踐，又有對集成電路芯片設計新技術和更高層技術的介紹。這樣通過本門課程的學習，一方面，學員掌握了一項實實在在有用的技術；另一方面，學員了解了該項技術的更深和更新的知識，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對集成電路芯片設計技術的繼續研究和學習。基礎理論和技術流程隔離由于是針對非微電子專業開設的課程，因此在課程講授中不涉及電路設計的一些原理性知識，如半導體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設計與實現技術上，這樣非微電子專業的學生能夠很容易入門，提高其學習興趣和熱情。

2非微電子專業集成電路設計課程實踐

根據以上原則，信息工程大學根據具體實際，在計算機、通信、信號處理、密碼等相關專業開設集成電路芯片設計技術課程，根據近兩年的教學情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優化的理論授課內容1）集成電路芯片設計概論：介紹IC設計的基本概念、IC設計的關鍵技術、IC技術的發展和趨勢等內容。使學員對IC設計技術有一個大概而全面的了解，了解IC設計技術的發展歷程及基本情況，理解IC設計技術的基本概念；了解IC設計發展趨勢和新技術，包括軟硬件協同設計技術、IC低功耗設計技術、IC可重用設計技術等。2）IC產業鏈及設計流程：介紹集成電路產業的歷史變革、目前形成的“四業分工”，以及數字IC設計流程等內容。使學員了解集成電路產業的變革和分工，了解設計、制造、封裝、測試等環節的一些基本情況，了解數字IC的整個設計流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗證與物理驗證及芯片面積優化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內容。3）RTL硬件描述語言基礎：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設計方法等內容。使學員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數字邏輯電路設計的基本語法，了解大型電路芯片的基本設計規則和設計方法，并通過設計實踐學習和鞏固硬件電路代碼編寫和調試能力。4）系統集成設計基礎：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統（SoC）、片上網絡（NoC）的基本概念和集成設計方法。使學員初步了解大規模系統級芯片架構設計的基礎方法及主要片內嵌入式處理器核。

豐富的實踐操作內容1）Verilog代碼設計實踐：學習通過課下編碼、上機調試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數字邏輯電路設計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設計能力。2）IC前端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數字集成電路前端設計平臺DesignCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優化、可測性設計等內容。3）IC后端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數字集成電路后端設計平臺ICCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設計的流程和方法，主要包括后端設計準備、版圖規劃與電源規劃、物理綜合與全局優化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優化等內容。靈活的考核評價機制1）IC設計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學員隊IC設計的一些基本知識，如基本概念、基本設計流程、簡單的代碼編寫等。2）IC設計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設計代碼，要求學員使用Synopsys公司數字集成電路設計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設計和驗證流程。3）IC設計相關領域報告：通過撰寫報告的形式，要求學員查閱IC設計領域的相關技術文獻，包括該領域的前沿研究技術、設計流程中相關技術點的深入研究、集成電路設計領域的發展歷程和趨勢等，撰寫相應的專題報告。

3結語

電子信息技術基本概念范文4

關鍵詞 條形碼 二維碼 公證 應用

作者簡介：陳穎，浙江省麗水市蓮城公證處，三級公證員，研究方向：公證理論實務研究;潘孫華，浙江省麗水市蓮城公證處。

隨著電子信息技術的快速發展，公證信息化建設進程也在快速推進，公證處對公證卷宗、公證書、證明材料以及各類其他文檔的電子化管理要求也不斷提高，這就要求公證計算機系統能通過一種有效的技術，快捷方便地標記、識別各類公證信息，提高計算機對這些信息的控制和管理水平。條形碼和二維碼可以說是實現這種技術最可行和有效的方法，本文就是探討如何使用條形碼和二維碼技術實現對各類公證信息的標記和識別。

本文這里說的條形碼指的是一維碼，就是我們常見的由寬度不等的多個黑條和空白排列而成的編碼圖案。條形碼是一種已經非常成熟的技術，在各個領域得到了廣泛的應用，但是由于條形碼是一維的，它能表示的信息量非常小，而且只能存儲數字和字母，在某些應用場合難以承載需要的信息，所以近些年來又出現了二維碼。二維碼是我們現在在手機和印刷制品上經常看到的“回”字型的編碼圖案，相對一維的條形碼，它能承載更多的信息量，而且不再局限于存儲數字和字母，還能存儲漢字、圖片等。所以作為對一維條形碼的補充和拓展，二維碼開始廣泛應用于一維條形碼能力外的各類其他領域。下面本文主要介紹條形碼和二維碼在公證系統中的應用。

一、條形碼和二維碼在公證系統中的應用范圍

條形碼和二維碼可以應用于公證機構的宣傳管理、公證業務信息的管理、行政人事信息的管理。

公證機構的宣傳管理主要是在業務辦證大廳、公證處網站以及一些公共場所等，使用條形碼和二維碼對公證處的名稱、地址、電話、服務內容等進行宣傳。

公證業務信息的管理主要指在辦證業務中對公證卷宗、公證書、當事人提供的各類證明材料、流轉過程中生成的各類文檔（申請表、通知書、詢問筆錄、簽發稿、送達回執等）進行條碼標識。

行政人事信息的管理主要指其他輔方面的管理，例如辦公系統中來往公文的管理、固定資產的管理、人事檔案的管理等。

條形碼一般適合標識存儲30個字符或數字以內的內容，過長則條形碼的印刷長度會很長;二維碼一般適合標識存儲150個漢字左右的內容，過多則二維碼的印刷方格面積會較大。同時，條形碼掃描槍的識別速度要快于二維碼掃描器，條形碼掃描槍的價格要低于二維碼掃描器的價格。所以，是使用條形碼還是二維碼要看具體的應用范圍。

二、 條形碼和二維碼在公證系統中的編碼設計

以下的編碼都是基于上面的基本格式進行設計。

（一）公證機構宣傳中的編碼設計

在公證處網站、辦證大廳等場合，可以使用二維碼標識公證處的名稱、地址、電話、服務內容等信息，如圖3所示。二維碼可以放置在網站首頁，辦證大廳門口等顯要位置，起到對公證處的正面宣傳作用。

（二）在卷宗管理上的編碼設計

公證卷宗是公證業務管理的最基本單元，承載著組織、移交、歸檔公證單元信息的任務，并最終可能和當地檔案館系統銜接。公證卷宗碼的設計上應該包含公證處編碼、類型編碼、年份、公證類別、流水號等信息，如圖5所示。

編碼第5位：類型碼，我們這里用1表示此編碼是卷宗號;

編碼第6位：年份，2014年表示為14;

編碼第8位：公證類別碼，這里用2表示涉外;

編碼第94位：卷宗流水號，這里是000736。

（三）在公證書管理上的編碼設計

公證書是公證業務管理中最敏感的部分，包含了證書號、正文、公證處及公證員名稱、出證日期等信息。公證書編碼可以使用條形碼或二維碼。

使用條形碼進行公證書編碼時，和卷宗號編碼類似，應該包含公證處編碼、類型編碼、年份、公證類別、證書流水號等信息，如圖7所示。例如：浙江省麗水市蓮城公證處公證書2014年涉外第6741號，如圖8所示。

編碼第5位：類型碼，我們這里用2表示此編碼是證書號;

編碼第6位：年份，2014年表示為14;

編碼第8位：公證類別碼，這里用2表示涉外;

編碼第94位：卷宗流水號，這里是006741。

如果使用二維碼進行公證書編碼，除了應該包含的公證處名稱、類型、年份、公證類別、證書流水號等信息外，最好還包含公證員姓名、出證日期、主要證詞等內容，如圖9所示。

（四）各類文檔的編碼設計

公證卷宗包含各類當事人提供的證明材料和辦理過程中產生的各類文檔，這些材料和文檔也可以統一進行編碼，為它們設置各自的唯一ID，為每份材料和文檔單獨編號將有助于把資料統一管理起來。這個編碼應該包含兩個部分：材料文檔所在的卷宗號、它在卷宗內的編號，如圖11所示。

（五）公證書防偽編碼設計

條碼防偽技術從實現方式上看有很多種，包括覆蓋式隱形條碼、光化學隱形條碼、金屬條碼等，從制作成本和公證行業現狀看，使用條碼和二維碼防偽是最可行的方法，它不需要附加磁條（芯片），不需要增加額外的物理設備。

條碼和二維碼防偽可以分為明碼防偽和密碼防偽。

1.明碼防偽。如上述圖8和圖10所示，將包含公證書相關信息的條碼或二維碼直接打印在公證書上，公證書使用單位或個人用相應的掃描設備直接掃描條碼或二維碼，獲取條碼或二維碼中包含的公證書相關信息，將這些信息與書面公證書內容進行比對，確認公證書真偽，如圖13所示。

該方法方便快捷、成本低。缺點是易被仿制，有時反而會誤導公證書使用者。

2.密碼防偽。編碼設計原理同上，只是在后續處理中采用強加密技術對存入其中的部分或全部信息（例如證書ID、申請人個人信息、正文關鍵內容等）進行統一加密處理，公證書使用單位或個人用相應的掃描設備掃描獲取到的是加密后的信息（加密碼），這些加密碼只有通過相應的解密算法或程序解密后才能得到可閱讀的公證書信息，然后將這些解密后的信息與書面公證書內容進行比對，確認公證書真偽，如圖14所示。

該方法具備較強的保密性，公證書使用者只有通過公證專用的硬件或軟件才能解密讀取，優點是防偽性強，缺點是操作成本較高。

三、條形碼和二維碼在公證系統中的應用展望

條碼包含條形碼、二維碼和彩色碼等，隨著電子信息技術的進一步發展，條碼在公證系統中的應用將會被進一步普及和接受，進而推動公證信息建設的快速發展。

1.條碼編碼規則的統一。公證協會制訂統一編碼規則，使各個公證處的公證文書能通過條碼掃描讀取，進一步推動公證文書的流通及應用。

2.卡片式公證書。比二維碼存儲更多信息的彩色碼技術已日漸成熟，以后或許可以將所有公證書內容存儲到一個彩色碼，并打印在一張卡片上。

電子信息技術基本概念范文5

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：

[1]高D.激光技術應用現狀與分析[J].物理通報，2007，（11）：50-52.

[2]龍泉.光通信發展的回顧與展望電信網技術[J].2008，（2）：30-32.

[3]曲鵬.光纖通信技術的應用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.

電子信息技術基本概念范文6

《數字通信原理》是電子信息類、計算機類專業的重要專業基礎課程，也是許多學校電子信息類專業碩士研究生入學考試的必考科目之一[1-3]。該課程是以《高等數學》、《概率論與數理統計》、《信號與系統》等為先修課程，又為后續的《移動通信技術》等課程打下理論基礎，其理論性強、數學公式推導多，抽象概念多、實踐性強、覆蓋面廣、從而增加了學生的學習難度[4-7]。目前，我院的教學情況是，受課時的限制，教學安排相對緊張，導致學生在學習過程中對知識點理解程度不夠、興趣不濃，很難達到該課程的基本要求。如何讓學生能夠在有限的理論課課堂中較好地掌握數字通信原理的理論知識，調動學生的學習興趣，提高學生學習的積極性，培養學生分析問題和解決問題的能力，適應現代通信技術發展的需求是亟待解決的問題。因此，改革和優化數字通信原理課程體系的教學內容、教學方法和教學手段勢在必行。

2 《數字通信原理》課程的教學改革與實踐研究

針對目前在教學過程中存在的問題，結合應用型人才培養目標，以夯實基礎、注重應用、實出能力為目的，根據兩年來的教學實踐，提出以下教學改革與實踐研究具體措施。

2.1 分層次教學內容探索

將教學內容劃分為基礎概念、重點知識和擴展閱讀三個層次，并劃分難點內容。其中基礎概念和重點知識都是一些基本概念、基本原理和基本分析方法等，故而要求所有學生必須掌握，也是考察的重點，在授課過程中，教師要對重點知識詳細講解，反復強調，包括公式推導，物理意義等；而擴展閱讀則往往都是一些結合實際通信系統的應用案例分析等，以便讓學有余力的學生進一步學習。當然，對于難點要有針對性地進行更為細致的講解。另外，對于一些相近的知識點，可以讓學生對比學習，進行分組自主討論學習，沒有必要在課堂教學上面面俱到。

2.2 現代化教學手段和傳統教學手段的結合

通信原理課程基本原理多、公式推導復雜、流程圖原理分析圖也很多，使用傳統的板書講授費時費力效果還不好，很多復雜公式的推導、原理分析都很慢，不夠清晰明了，所以采用多媒體教學和板書結合的方式，節省了時間，處理了內容多與學時少的矛盾，并且兩種方法還可以優勢互補。在課堂教學中使用現代化的教學手段，通過文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多種媒體對通信原理內容進行有機的整合和生動的表達，給教學注入生動翔實的內容和豐富的信息量，并用板書輔助講解，幫助學生理解，使講述內容更連貫。不但增強了課堂教學內容的生動性與形象性，而且增強了教學過程中的互動性，有利于知識的獲取與保持。

2.3 引用Matlab/Simulink仿真軟件到理論課堂中

在數字通信原理的課堂教學過程中，只利用課本中的相關公式和方框圖，對學生來說，缺乏可視化的直觀表現，學生難以理解，嚴重影響和制約了課程的教學效果。引用Matlab/Simulink仿真軟件到課堂中，可簡化計算過程，把計算結果以圖的形式形象地顯示出來，讓學生直觀地觀察各種調制解調信號波形、頻譜等，同時仿真軟件中的Simulink仿真工具可以仿真許多通信系統，通過改變某些參數來觀察通信系統的性能，增強學生的感性認識，加深學生對知識的理解，給學生清晰的學習思路，從而可以獲得比較好的教學效果。

2.4 實驗環節的完善

在課程的實驗教學和課程設計環節中大力發揮Matlab軟件的強大功能，可從三個方面設計數字通信原理實驗和課程設計的項目：①M文件編程仿真；②Simulink動態系統仿真；③GUI（圖形用戶界面）演示系統設計。學生在學習過程中可以根據所學內容自行設計實驗方案，通過對知識點的仿真分析，使學生更專注于問題的解決方法，而不是無意義的大量重復勞動，培養了學生的自主編程能力和創新能力。

2.5 注重培養學生的信息素養

信息素養是思維能力、問題解決能力、決策能力和合作能力的基礎。擁有良好的信息素養就等于擁有了創新的催化劑。它反映了人們在網絡時代中的一種數字化生存能力。數字通信原理課程的教學對象大都是電子信息類專業的學生。這些學生在將來的職業崗位上要接收和處理大量的技術信息，要適應未來數字信息化社會的急劇變化。教師在課堂中要積極培養學生收集信息、處理信息、獨立思考和解決新問題的能力。例如在講解通信領域時分復用技術時，教師可以要求學生課后了解復用技術的最新科研動態，并在下次課讓學生提出自己的認識和見解。這樣既可以培養學生處理信息的能力，又可以為學生將來深入研究、創新專業技術打下一定的理論基礎。

2.6 前沿通信技術相關知識與教學內容相融合

由于電子信息技術發展很快，數字通信原理課程的教材很難跟上科學技術的步伐。而學生要具有創新意識，就必須有大量的知識積累。教師在課堂教學中可以將與學生專業有關的前沿通信技術相關知識滲透到教學內容中去。例如在講解模擬調制系統抗噪聲性能時，教師可以簡要介紹最新的基于小波理論的信號降噪方法。這樣既可以讓學生了解最新的學科知識，又豐富了學生后續課程所需的專業知識。