時間：2023-05-30 10:00:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光電信息工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：光電信息工程專業建設；路線探索；現狀；問題；必要性；策略
我國光電信息工程專業的起源，可以追溯到二十世紀五十年代，由國家教育部門所創辦的“光學儀器”專業，在近70年的發展歷史里，該專業先后改名為“光學技術與光電儀器”專業、“信息工程（光電信息工程方向）”專業、“光電信息科學與技術”專業，最終形成了包含光學、機械學、電子學及計算機科學的交叉學科專業，主要為我國培養掌握光電信息工程領域中的光電信號獲取與分析、光電信息處理與傳遞、光電通信應用、光存儲、光顯示等基礎知識、基本技能，且能夠將這些知識、技能充分運用到工農業生產、國防軍工、生物醫療、環境監測、文化娛樂、科學研究等眾多領域中，推動與之密切相關的行業、部門里從事光電技術與系統相關產品的設計、制造、開發、應用、研究、教學、管理、營銷各個方面的工作開展，成為德、智、體、美全面發展的復合型高級專業性人才。
1. 我國光電信息工程專業建設的現狀分析
首先，從我國開辦有光電信息工程專業的高校數量上來講，包括了清華大學、四川大學、天津大學、重慶大學、上海理工大學、浙江大學等近百所知名高校，光電信息工程專業作為理工類最為重要的專業之一，是綜合型大學與理工院校最基礎的專業。其次，從我國光電信息工程專業的人才培養計劃工作而言，光電信息工程專業學生數量正逐年上漲，開辦光電信息工程專業的院校也越來越多，已開辦這一專業的院校也不斷擴充招生規模與擴展專業范圍，光電信息工程專業的人才建設得到了極大的發展。另外，從我國光電信息工程專業的師資隊伍建設方面來看，從事這一專業的教學老師數量得到了補充，教師的教學能力與專業素養也取得了一定的提高，對教師的二次培訓與再教育、終身學習工作的開展也比較到位，保障了光電信息工程專業教訓工作的正常有序開展。最后，從我國光電信息工程專業的教學教材與教學設施上講，該專業的教學內容不斷更新與完善，高校在對光電信息工程專業教學上投入的基礎設施建設資金越來越多，豐富了光電信息工程專業教學的形式，促使該專業的教學質量與教學效率得到了極大的提升。
2. 我國光電信息工程專業建設過程中出現的問題
結合我國各大高校的光電信息工程專業建設工作開展的實際情況與發展路線規劃，筆者認為當前我國光電信息工程專業建設過程中出現的問題，主要體現在以下三個方面：第一，光電信息工程專業的開設呈井噴狀，各地高校熱衷于開辦光電信息工程專業，導致光電信息工程專業所輸出的人才數量大于各行各業所需的實際數量，造成了人才過剩的情況；另外，由于某些高校并不是以發展光電信息工程專業的目的來開辦此專業的，而是以順應熱門專業潮流、提高院校經濟收入為目的來開辦此專業的，所以在教師資源、教學資源上得不到保障，學生在學校里根本就沒有受到高質量的光電信息工程專業教學。第二，光電信息工程專業建設路線，主要是根據生產領域、市場方面對光電信息工程技術性人才的需求進行方向選定的，所以在建設路線上會過多的偏向于收入較高的行業，在教學內容上出現“一頭重、一頭輕”的問題，所培養出的專業人才，只具備光電信息工程專業中某一方面的基礎知識與技能，并不是復合型、全面型的光電信息工程專業人才。第三，我國光電信息工程專業建設對師資隊伍的要求與教學基礎設施的完善依舊存在著較大的問題，一是聘用教師的流程不合理，過分看重教師的學歷與職稱高低，忽略了教師的教學能力與思想道德品質；二是對教師的專業能力再培訓、再教育工作的落實程度不夠，促進教師形成終身學習的思想工作力度也不足；三是對教師進行定期教學工作抽查的工作流于表面形式，運用的教師績效考評與薪資待遇機制不合理，造成教師出現負面情緒，影響教學質量與教學效率；四是在建設光電信息工程專業基礎設施方面雖然投入了一定的資金與人力，但是仍然無法滿足該專業不斷擴展的實際需求，不能給學生創造良好的實踐條件。
3. 我國光電信息工程專業建設路線探索的合理策略
3.1通過國家教育政策及地方教育部門的有效監管，科學合理的規劃光電信息工程專業建設內容
從上文中提到的各地高校大肆開辦、擴展光電信息工程專業的情況來看，必須及時對這一現象進行整頓，要通過我國教育部在這方面所制定的教育政策，以及地方教育部門對本地區所轄高校的監管作用，對高校光電信息工程專業的招生工作、規模擴展、專業開辦申請等進行有效監管，防止人才過剩問題的發生。另外，要科學合理的規劃光電信息工程專業建設的內容，不可盲目的依照市場需求上急需的專業技術來進行片面的光電信息工程專業教學工作，造成培養出的人才對光電信息工程片面化看待，在實際工作中出現重大失誤。
3.2加強高校光電信息工程專業的師資隊伍建設工作
高校光電信息工程專業的學生人數上去了，但是教師的數量與質量卻沒有跟上，導致教學工作效率不增反減，根本就談不上對人才的有效培養。因此，針對這一問題，筆者認為要完善教師聘用與晉升制度，在重視教師學歷水平與職稱高低的同時，也要對教師的個人教學能力與思想道德品質進行檢驗；還要改進教師的績效考評機制與薪資待遇機制，促使績效考評工作可以具體落實，公平公正公開的進行教師業務能力考評，合理調整教師的薪資待遇，減緩教師薪資差距過大的現象；要對本校教師進專業能力的再培訓與再教育工作，提高教師的專業知識水平、工作意識與責任意識，促使教師將最新的專業知識傳遞給學生。
3.3針對光電信息工程專業國際范圍內的最新知識，不斷完善專業內容
在技術發達的國家，與光電信息技術相關的產業，有的已經達到了其國民生產總值的一半，很多知識與技術都要領先于我國。而我國光電信息工程專業的教學，由于教學教材實行的幾年一次的整改與制定，所以不能及時的對最新光電信息技術與專業知識進行更新，學生學到的基礎知識與基礎技能在參與到實際工作中后，經常會覺得自身專業能力還不足，需要進一步的加強學習與提高。因此，我國光電信息工程專業建設的路線探索，應當注意對教學內容的更新與完善，加深對國內外有關專業最新技術、知識、技能的交流與合作，普遍提升教學的工作質量，從而培養出更多的具有專業性光電信息工程技術的人才，使其更好的作用于社會各行各業的光電信息工程建設工作中。
4.總結
綜上所述，我國光電信息工程建設的路線探索，要充分結合有關專業建設的實際情況，積極面對人才過剩、教學偏向、師資力量不足、專業設施不完善等問題，通過國家教育政策及地方教育部門的有效監管，科學合理的規劃光電信息工程專業建設內容，加強高校光電信息工程專業的師資隊伍建設工作，并針對光電信息工程專業國際范圍內的最新知識，不斷完善專業內容，從而正確合理的規劃我國光電信息工程專業建設的路線，促使光電信息工程專業教學工作為我國輸送高質量的專業性人才，推動相關光電信息技術應用工程的發展。
參考文獻
關鍵詞：光電信息；教學實踐；創新能力；教育教學模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）17-0237-02
一、工程實踐教學模式現狀分析
光電信息技術是光學工程、激光、光電檢測、光電子學、信息光學、信號處理、電子學、通信和計算機技術互相滲透而形成的一門高新技術學科，是實踐性很強的學科領域。加強教學的實踐環節、強調工程設計的基本能力訓練、引領學生的創新傾向是培養光電人才的關鍵。以設計為導向的實踐環節在專業課程教學中必不可少，而且起著相當重要的作用。1989年，麻省理工學院提出了“回歸工程”新觀念，很快就得到了包括世界大學的普遍認同。回歸工程主要指將普通工科高校的一切工作回到以技術創新為中心的素質教育。與國外大學相比，目前我國工程類專業的培養模式和課程設置體系存在諸多缺陷，突出表現在學生工程訓練不足、學生學習被動等方面，對實踐課程的認知和重視程度欠缺，而且普遍缺乏校內和校外實習基地。因此，學校教育與行業、企業對人才的需求脫節。為了改變這一現狀，實現先進的教育理念，培養具有廣闊視野和學科前瞻性的創造型人才，以設計為導向的實踐教學在國內的專業課程教學越來越得到廣泛重視。清華大學和浙江大學分別于1996年和1998年開展了大學生科研訓練計劃，之后，已有多所大學把培養創新型人才作為重要舉措。就深圳大學而言，近兩年來我校和學院每年均有大量經費投入，每年均有創新項目和各類設計項目立項，給一部分學生創造了進一步參與訓練的機會，這對于本科生較早進入研究和設計領域，鍛煉自己的實踐能力、團隊合作能力與創造能力具有不可或缺的作用。
二、關于光電信息技術教學模式的初步設想
光電信息技術是光電信息工程專業本科生需要掌握的基本專業技術，光電信息工程專業目前開設內容以工程光學、光電子技術、激光原理、光電檢測、成像與顯示技術等課程作為核心點構成光電信息工程的專業知識體系。大學一、二年級學生，尤其是一年級學生，在思想上和發展方向上，正處于一個轉變期，這個階段的學生開始獨立的生活和學習，急需盡快適應大學學習生活，確立能實現自身價值的目標，找到適合自己的學習方法和生活方式。按照他們所接觸和感興趣的事物的不同，學生的關注點和發展方向開始出現向多方向分化的趨勢。而通常專業教學計劃中大學二、三年級仍然以公共基礎課和專業基礎為主，這些課程是最佳知識結構的重要基石。但是，這些課程一時還不能夠體現社會的實際需要和專業知識的特色。為了在這一轉型時期使學生把基礎課與專業課銜接好，盡快明確專業技術的學習目標，激發學習動力和興趣，對光電信息技術有基本的認識，產生學習的興趣和自信心，激發學生自主學習的熱情，并指導學生今后在專業上的發展，我們結合課程教學適時開展以設計為導向的光電信息技術科研訓練。主要是引導學生了解專業技術的特點，建立對工程和科技的認知，了解專業領域研究的一些技術手段，研究方法和儀器設備，增加學生的感性認識，以期提高學生的綜合素質和實踐能力。具體做法是，教師結合自身的科研和研究體會，讓學生們真切的感受到實際的創新過程，實現科研成果盡早進課堂。通過以設計為導向的教學實踐，使同學們學會將知識融會貫通，提升創新思維，活躍學習氛圍，增加學習興趣，啟發和發現學生的非常規思維，萌發創新的念頭。為了適應本科生的能力和認知程度，把科研項目中一些與專業基礎課程內容的聯系提取出來，向學生提出問題，引領學生思考。如果學生能夠提出一些合理方案和新想法，都可以作為創新的思路加以培養，并可以讓學生帶著問題進入專業課學習。由于本項目參與的學生年級低，所以要引導學生逐步認識科學實踐的過程和基本素質要求，其次體現在對設計、實驗方法的指導。通過引導、啟發學生，多指方向、辦法，少給答案，讓學生主動進行多方面的學習，積極思考，綜合分析。
三、以設計為導向的教學模式探索與實踐
實踐教學中，圍繞超快光電信號的探測分析為主題，以QUANTELYAG皮秒激光器為信號源，選取學生熟悉的CCD攝像機圖像信息技術為背景，通過講解、實驗、制作、科技寫作和展示等五個需要學生動腦思維，動手制作的教學環節，從思想、興趣和學習方法等各個方面對學生加以引導和教育，鼓勵學生認真學好第一階段的課程，掌握必要的知識。主要包括以下幾個方面。
1.選擇所要了解和研究的光電信息探測分析技術專題。學生獨立完成科技創新活動的第一步就是選題，這要求學生具備初步的專業常識，并要掌握一定的實際工作方法和手段，綜合運用自身的智力和能力。
2.相關文獻檢索和綜述。在教師指導下，學生通過檢索閱讀有關的文獻資料，學習和補充與選題相關的理論知識和技術，在閱讀文獻的基礎之上了解在所選題目領域中的科技動態及發展現狀。在這一環節中，學生應能學習到文獻檢索方法、歸納判斷能力和靈活運用知識的能力。
3.方案對比、論證和確定。學生首先要清楚光電檢測方案的基本思想，提出幾個檢測備選方案，然后通過對比，對選題的可行性、可實現性以及選題的實際意義進行論述。學生經過在學習中討論，能夠增長知識，提高自學能力。在選定題目后，指導教師重點指導學生經過分類、甄別、遴選查閱檢索與光電信息技術研究課題相關的文獻資料，初步提出一些自己的研究設想。
4.設計、計算及仿真。在本環節中，學生按照教師的指導和講授，對光電探測器件的各種參數進行必要的計算或仿真，將設計方案落實到實際可用的具體成果。
5.實驗。教師幫助學生進行理論模擬和實驗，但注意充分發揮學生的創造性和主觀能動性。依據實驗框圖、光路圖和軟件流程圖，學生自己動手，完成一系列的原始試驗和原理演示驗證實驗。在實驗過程中，體會學習知識點，發現問題，記錄工作的過程和實驗數據，并對實驗結果進行分析和判斷。并對結果進行分析處理，運用分析、比較、歸納等思維方法，從而得出具有意義的研究結論。
在高考志愿填報時，關于信息工程專業的就業方向和前景怎么樣是很多考生所關心的。下面是由本站編輯為大家整理的“信息工程專業的就業方向和就業前景”。
信息工程專業就業方向
信息工程專業就業面較窄，畢業生可從事工業與電氣工程有關的運動控制、工業過程控制、電氣工程、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、研制開發、經濟管理等方面的工作。 信息工程專業學生畢業后可在政府機關、國家安全部門、銀行、金融、證券、通信領域從事各類信息工程系統、計算機工程系統的研究、設計、開發和管理工作，也可在IT領域從事計算機應用工作。
信息工程專業就業前景
信息工程專業是前沿學科，現代社會的各個領域及人們日常生活等都與電子信息技術有著緊密的聯系。全國各地從事電子技術產品的生產、開發、銷售和應用的企事業單位很多。
隨著改革步伐的加快，這樣的企事業單位會越來越多。為促進市場經濟的發展，培養一大批具有大專層次學歷，能綜合運用所學知識和技能，適應現代電子技術發展的要求，從事企事業單位與信息工程相關的產品及設備的生產、安裝調試、運行維護、銷售及售后服務、新產品技術開發等應用型技術人才和管理人才是社會發展和經濟建設的客觀需要，市場對該類人才的需求越來越大。為此電子信息工程專業的人才有著廣泛的就業前景。
信息工程專業培養目標
本專業培養具有信息的獲取、傳遞、處理以及利用等方面的知識，能在信息產業等國民經濟部門及國防部門從事信息系統的研究、設計、集成以及制造等方面工作的信息工程學科的高級工程技術人才。本專業是一個寬口徑專業，覆蓋了原電子信息類多數專業及光電信息工程及遙感信息工程等專業內容。
培養要求
本專業學生主要學習信息科學與技術的基本理論和基本知識，受到信息系統分析與設計等方面的基本訓練，具有設計、開發、集成及應用信息系統等方面的基本能力。
（來源：文章屋網 ）
重慶郵電大學王牌專業有：通信工程、計算機科學與技術、自動化、微電子科學與工程、軟件工程、傳感器與自動檢測技術、傳感器與自動檢測技術、現代交換原理等。
重慶郵電大學在重慶市高校之中位列前五，通信行業是非常有名的，在第四輪學科評估之中計算機科學與技術進入B+類專業，軟件工程進入B-類專業。
國家級特色專業：通信工程、計算機科學與技術、自動化、微電子科學與工程、軟件工程
重慶市特色專業：通信工程、自動化、計算機科學與技術、軟件工程、信息管理與信息系統、廣播電視編導、電子信息工程、測控技術與儀器、微電子學、信息與計算科學、光電信息科學與工程
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：測控技術與儀器；特色專業建設；人才培養
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0172-02
一、建設背景
進入21世紀，國際競爭日趨激烈，競爭的焦點是人才的競爭，是全民素質的競爭。隨著科學技術高速發展，專業發展出現了一些新問題，表現在專業之間的交叉不斷增加，相近專業內涵界限不清，專業與學科聯系更加密切。同時由于高等學校本科招生不斷擴大，勢必造成各專業辦學規模也不斷擴大，由于發展速度過快，教學質量參差不齊。同時由于“測控技術與儀器”是由十幾個專業合并而來，從名稱上體現不出特色與優勢。為此對于辦學有鮮明特色的學校，必須探索一個適合自身特點，形成一個既有歷史特色，又符合教育、教學發展規律的新專業。經過多年的教學實踐，總結長春理工大學“測控技術與儀器”專業的辦學基礎與特色，依據本科教學的規律，對該專業建設進行了全面地研究與規劃，制定出了一套全新的具有鮮明特色的專業培養方案，用以指導本專業的教學工作。
二、建設方法與步驟
1.建設指導思想。以當前人們普遍關注的本科生教學改革為對象，探討適合人才培養與特色教育發展的教學方法，形成具有創新意識與能力的人才培養機制。總結長春理工大學測控技術與儀器的特點，建設成為以光電測控技術為優勢的國家級特色專業，并以此形成辦學的特色與品牌。
2.建設主要內容和方法。主要從培養方案、課程體系、教學內容三個方面入手，重點進行教學計劃、教學大綱、課程建設、實驗實習、畢業設計（論文）等教學環節規范。在此基礎上完善教師隊伍、創新基地、實驗示范中心等內容建設。建設分五步進行，調研階段整理資料階段建設內容研討建設內容實施總結與交流。①調查研究。面向高校：通過到國內設有“測控技術與儀器”專業的大學走訪、實地考查、與教師座談等方式，對測控專業的辦學現狀有了進一步了解。國內目前設置該專業的院校由幾十所發展到140余所，其中此專業側重電信的有45%，側重機電的有35%，側重計算機的有10%，側重光電的有11所。以光電技術為主的學校多數集中在光通信、光電對抗等方面，進行光學精密儀器總體與結構為主并形成優勢的學校只有天津大學、浙江大學及長春理工大學3所。面向企業：通過兩種方式進行了調研：一是在每年的畢業生招聘會期間，與各企業相關人員座談，了解他們的需求和對往屆學生的評價；二是每年到與本專業相關的單位去實地調研，特別是近年來國外光學、光電相關企業在我國“長三角”、“珠三角”及周邊地區建廠，急需大量的光電測控方面人才。我校培養的“測控技術與儀器”專業的人才就業情況很好，特別是光學儀器方向的人才。我校培養光學、光電儀器方向的學生近五年來實際就業率達到85%以上，近幾年來社會對側重光電專業人才的需求有上升趨勢。跟蹤國際：通過訪問發達國家著名高校、聘請回國人員講座等辦法，了解國外高等學校辦學方式與經驗。國外控制技術伴隨計算機技術的發展已達到較高的水平，特別是機器人、多軸轉臺等的智能控制研究方面，美國、日本、英國等達到相當高的水平。而我校在光電檢測方面具有相當優勢，但控制方面教學與科研都是弱項，使得“測”、“控”出現嚴重脫節現象。②培養方案調整根據掌握的資料，結合實際情況進行綜合與分析。我校是以光學儀器發展而來，是以光學儀器創造品牌，這一點始終不能放棄。近年來許多大學遵循“寬口徑，厚基礎”原則，按專業培養學生。但我校一直沿用專業方向培養，這樣更有利于突出特色。我校“測控技術與儀器”專業原來下設4個專業方向：“光學儀器”、“檢測技術及儀器”、“精密儀器”和“光學工藝與光學設計”。由于近幾年教育部增加了一些有特色的目錄外專業，我校以“測控技術與儀器”專業中的“光學工藝與光學設計”方向分離出來，在2003年申辦了“光電信息工程”專業。這樣測控技術與儀器專業只有“光學儀器”、“檢測技術及儀器”和“精密儀器”3個方向。但在近幾年實際執行中，“測控技術與儀器”專業的“精密儀器”在分方向時很少有學生選擇，基本分不出班級，所以實際上本專業就是兩個方向。而“光學儀器”方向與“光電信息工程”的專業有交叉。所以在實際運行過程中，本方向越辦越窄，而且已失去了原有的優勢的地位。現代測控技術多學科的交叉，發揮我校在精密儀器基礎、憑借光學相關課程、實踐教學和光學儀器總體設計方面長處，結合現代控制技術的發展。對專業方向進行了重新調整，即形成“光學精密儀器”、“檢測技術及儀器”和“光電測控技術及系統”3個專業方向，形成以光學儀器和光學設計優勢，光電測控技術領先，檢測技術和信息處理并進的人才培養方案。
三、具體建設內容
根據社會對人才的需求、培養方案的具體內容，設立適應人才市場的培養方向，構建經濟社會發展需要的課程體系。同時設立“王大珩創新實驗班”進行創新人才培養方法的探索。具體建設內容如下。
關鍵詞：光電檢測技術；培養目標；教學改革
作者簡介：閆俊紅（1978-），女，內蒙古包頭人，內蒙古科技大學信息工程學院，講師；李文濤（1963-），女，內蒙古包頭人，內蒙古科技大學信息工程學院，教授。（內蒙古 包頭 014010）
基金項目：本文系內蒙古科技大學教改項目（項目編號：JY2011021）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0056-02
一、“光電檢測技術”課程教學現狀
光電檢測技術在科學技術的發展史上占有重要的地位，“光電檢測技術”的教學和研究也越來越得到國內外高等院校和科研機構的重視。目前國內開設“光電檢測技術”課程的高等院校達50多所，專業覆蓋了測控技術與儀器、光電信息工程、光信息科學與技術、電子信息工程、通信工程、應用物理、探測制導與控制、生物醫學工程等。[1-3]
內蒙古科技大學（以下簡稱“我校”）測控技術與儀器專業充分結合教育教學背景及教學資源，以培養寬口徑、綜合實踐型人才為目標，以光機電算一體化為主體，以光電為特色，開設了“光電檢測技術”課程，對于培養具有創新能力的綜合實踐型人才具有良好的促進作用。該課程銜接了“工程光學基礎”、“單片機原理及應用”、“智能儀器”等，不僅能夠使學生了解光電領域新技術的發展和應用，更有利于培養學生的綜合實踐能力和創新能力，拓寬測控技術與儀器專業的就業口徑。“光電檢測技術”課程具有內容多、應用性強、發展快等特點。如何通過課程教學與實踐，使學生熟練掌握各種光電檢測系統的設計，提高學生的綜合實踐能力，各高校測控技術與儀器專業都做了很多探索。[4，5]本文根據自身的教學實踐和對我校測控技術與儀器專業的教學開展情況，結合我校的培養目標對“光電檢測技術”課程的理論教學與實踐教學做出了改革探索，提高課程的教學質量。
二、“光電檢測技術”課程改革思路
“光電檢測技術”課程是我校測控技術與儀器專業一門重要的專業基礎課。該課程內容豐富、實踐性較強，著重培養學生計算機應用、測量與自動控制、智能儀器設計等領域的綜合實踐能力。根據培養目標和專業設置的變化，我校“光電檢測技術”課程經歷了幾次改革。第一，為適應光電檢測技術的蓬勃發展和學生就業的需要，開設了本課程，共50學時，包含了光電子和光電檢測兩部分，課程的內容主要是光電傳感、檢測原理及光電檢測系統等幾部分。第二，由于測控技術與儀器專業培養目標及培養方案的調整，為滿足我校學生的就業需求，將該課程的教學內容及教學學時數進行了改革，內容上著重光電檢測及光電檢測系統的設計，學時更改為32學時。第三，為突出本校的辦學特色及教育教學優勢，在教學過程中不僅注重基礎理論的講授，更注重對學生綜合實踐能力的培養，對“光電檢測技術”課程教學環節及實踐環節進行改革，以培養工程實踐型人才為目標，充分培養學生創新思維和綜合實踐能力，滿足社會對高層次檢測技術人才的需要。
三、“光電檢測技術”課程教學改革實踐
1.教學內容改革
由于開設“光電檢測技術”課程專業的多樣性，應根據各個專業的培養要求合理選擇教學內容。結合我校測控技術與儀器專業的培養目標，對“光電檢測技術”課程的教學內容進行了改革，目的在于使學生通過課程的學習，既了解光電檢測技術的發展前景、光電器件的工作原理及光電檢測的基本方法，又能對光電檢測系統的設計有整體的把握，達到課程的教學目的。具體改革方案如下：
（1）注重基礎，突出重點難點，合理安排教學內容。目前“光電檢測技術”教材內容各有優缺點，有些教材較注重基礎理論、基本原理，而對光電檢測系統設計的內容介紹較少；有些教材兼顧理論教學與實踐教學，但對于光電檢測領域新技術、新發展的介紹較少，使教材內容落后于光電產業的發展；有些英文教材在光電檢測技術新發展方面的編寫較為突出，但對光電檢測技術及光電檢測系統的整體性上把握較差，且與教學大綱不符。因此必須結合本專業需求，合理選擇“光電檢測技術”課程教材內容，做到基礎知識重點講授，難點重點精講細講。例如光電檢測器件是光電檢測技術的重要內容，在教學中著重講解光電器件的工作原理、結構、性能參數及應用范例，而對于光電檢測器件的偏置電路、前置放大電路、匹配濾波等前期課程中已經涉及的內容進行略講。光電探測器分為光電效應型和熱電效應型，由于熱電器件在“熱工測量儀表”課程中為重要學習內容，在本課程的教學中將熱電器件一章改為自學。而涉及計算機接口等內容由于在“單片機原理及應用”中詳細講解，在本門課程中將其刪去。
（2）結合測控技術與儀器專業的培養目標及專業設置，補充反映專業特色的內容。結合我校冶金背景、測控技術與儀器專業的培養目標及學生的就業需求，加強本課程與其他專業課程的銜接，對光電檢測的新理論、新技術、新應用和新成果進行了補充。例如在光電檢測方法的講解過程中以智能機器人定位技術為例介紹光電器件的應用，激發學生自主學習的動力。在講解光電位置傳感器時，以光電位置傳感器用于智能汽車防追尾系統為具體案例，啟發學生認真思考，激發學生的學習興趣。在講解激光器、光電耦合器件CCD的過程中，結合器件的應用背景，把器件最新的制作工藝、應用前景介紹給學生，并將光電耦合器件CCD的成像原理與手機采用CMOS的成像原理進行對比，激發學生的學習興趣。根據學生的就業需求，在課程的教授過程中補充與冶金企業生產過程密切相關的光電檢測系統。例如基于CCD的鍋爐燃燒控制系統，以光電耦合器件CCD獲取鍋爐內部燃燒圖像，用圖像信息確定爐膛內部的溫度分布，確定鍋爐內部燃燒機理，及時有效控制鍋爐燃燒效率，達到鍋爐溫度控制目標。結合科研課題“基于CCD的比色測溫研究”，將CCD的應用領域進行拓展，使學生系統全面地掌握光電系統的設計，培養學生的工程實踐能力。
（3）立足培養綜合實踐型人才，加強光電檢測實踐教學環節。實踐教學有利于培養學生的綜合實踐能力和創新精神，該教學環節學時有限，如何在有限的學時內完成預期的目標，必須對基礎驗證型實驗、綜合型實驗及創新型實驗的比例作出調整。光電檢測實踐教學以我校光電檢測實驗室為基礎，秋實科技創新實驗室為媒介，構建實用型光電檢測實驗教學平臺。在具體實踐教學中，采用基于項目設計的實驗教學方法，合理保證基礎驗證型實驗，并結合集中演示的方式進行教學，提高綜合型及創新型實驗的比例。我校光電檢測實驗室的主要實驗設備有CSY-2000型光電檢測實驗臺，包含光電傳感器模塊、信號采集模塊、信號處理及自動控制模塊等。在實驗室內不僅可以完成光電探測用光源、光電探測器原理及特性等驗證性實驗，還可以根據具體的對象搭建實用的光電檢測系統。秋實電子實驗室致力于鼓勵大學生完成科技創新活動，在光電檢測實驗平臺的基礎上，結合秋實電子實驗室現有設備，可以完成綜合設計型實驗，例如智能機器人視覺系統、智能小車競速系統、智能小車防追尾系統等設計，幫助學生在完成“光電檢測技術”基礎知識、系統理論學習的同時，提高學生的實踐動手能力，使學生通過實踐環節的學習，達到培養工程實踐型人才的目標，并結合科研課題增設創新型實驗，以具體的科研項目拓展實驗教學內容，及時反映光電檢測的最新發展情況，培養學生的科研創新能力。
2.教學方法改革
“光電檢測技術”是一門多學科交叉科學，如何提高教學質量、提升教學效果，使學生既能有效地掌握基礎理論、基本方法，又能靈活運用基本原理。傳統的以課堂教學為主、實驗教學為輔的教學模式必須進行改革。
（1）有效地將課堂教學、實踐教學相結合，引入多元化教學方式，增強教學效果。如講解光電效應的過程中，采用圖文并茂的多媒體課件形式，制作動畫效果，將涉及半導體理論的抽象原理直觀形象地演示出來，并以日常生活中光電探測器的應用為實例，激發學生的學習興趣，拓展學生的視野。在講授光電器件的性能參數過程中，量子轉化效率、光電響應度、光譜響應范圍、光電響應時間等性能參數均為抽象的物理參數，而光電器件的性能參數又是光電檢測系統設計的關鍵，在講授中以光電檢測系統中光電器件性能參數變化對系統測量結果產生的影響為例進行講解，以直觀的數據將抽象的物理參數簡單化。
（2）充分發揮學生的主觀能動性，提高學習效果。在課堂教學過程中，充分發揮學生的學習積極性，加強學生與教師的互動，活躍課堂氣氛，提高學生的學習效果。如緒論部分引入光電產業的發展前景，以日常生活中的小故事為例，引出光電產業的背景及發展趨勢；以創新型實驗為例，鼓勵學生根據日常生活中的測量參數設計光電檢測系統，發揮學生的主觀能動性，培養學生的綜合實踐能力。
（3）改變考核手段，注重培養學生的綜合能力。課程考核是評價課程教學質量的重要手段，傳統的考核方式均采用卷面形式，具有一定的局限性。本課程采用卷面考核成績、課堂提問、綜合設計作業成績相結合的考核方式。其中課堂提問成績根據課堂提問結果給出，及時考查學生對所學知識的掌握程度。綜合設計作業成績以學生所完成的綜合型創新型實驗報告書給出，全面考查學生的綜合能力。將三部分成績結合起來，合理反映學生對于本門課程的學習情況。實踐表明這種方式極大地調動了學生的學習積極性，取得了良好的效果。
四、結論
結合我校測控技術與儀器專業的培養目標及學生的就業情況，對“光電檢測技術”課程教學進行改革，首先對課程教學內容體系進行了優化，接著采用項目教學法對原有實踐教學環節進行改革，加大綜合型創新型實驗的比例，最后對教學方法進行改革，以有效的教學方式達到預期的教學效果。實踐結果表明，課程內容體系改革、實踐教學改革和教學方法改革提高了本課程的教學效果和人才培養質量。
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關鍵詞：電子信息技術；促進社會就業；拉動經濟增長；轉變發展方式
一、電子信息工程、電子信息產業的概念
電子信息工程是一門應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科，主要研究信息的獲取與處理，電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成。現在，電子信息工程已經涵蓋了社會的諸多方面，像電話交換局里怎么處理各種電話信號，手機是怎樣傳遞我們的聲音甚至圖像的，我們周圍的網絡怎樣傳遞數據，甚至信息化時代軍隊的信息傳遞中如何保密等都要涉及電子信息工程的應用技術。我們可以通過一些基礎知識的學習認識這些東西，并能夠應用更先進的技術進行新產品的研究和開發。本專業培養掌握現代電子技術理論、通曉電子系統設計原理與設計方法，具有較強的計算機、外語和相應工程技術應用能力，面向電子技術、自動控制和智能控制、計算機與網絡技術等電子、信息、通信領域的寬口徑、高素質、德智體全面發展的具有創新能力的高級工程技術人才開發。
電子信息產業是以電子信息產品為主要商品的產業。該產業技術業務融合和產業鏈分化整合的趨勢日漸明顯，行業界限日益模糊，需要對基于產業鏈的大行業管理模式進行新的探索。從政府層面看，我國政府為抵御國際經濟環境對我國的不利影響，實行了積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策，出臺了更加有力的擴大內需措施，為電子信息產業發展創造良好機遇，表現在以下兩個方面：一是國務院出臺10項措施促進經濟增長，2009年投資4萬億元擴大內需、央行出臺8項措施落實適度寬松的貨幣政策，為企業創造寬松的融資環境。二是各級政府、各部委為響應中央拉動內需的精神，積極出臺相關具體措施，加大投資力度。
二、電子信息工程的發展
1997年7月1日，美國了“全球電子商務綱要”，認為在因特網上進行商業交易應遵循民間主導發展的原則，政府應盡可能鼓勵民間企業自行建立交易規則。世界經濟全球化真正擴張于20世紀80年代，特別是90年代表現出加速的趨勢。其中，電子信息化功不可沒。世紀之交，世界經濟信息化浪潮洶涌。據聯合國最近報告表明，2000年全球電子商務交易額將達到3，770億美元，其后每年以翻一番的速度遞增，2003年占世界貿易總額的25%。
中國電子信息工程也得到了發展，特別是在高速公路管理信息系統的建設出現了值得關注的趨勢，系統管理范圍要求從單條路線擴展到整個高速公路網絡。綜合利用交通信息增強宏觀決策和調控能力的意識增強，制定高速公路管理信息系統的總體規劃，并以此作為分期實施的交通監控系統、收費系統、公眾信息系統等的宏觀指導方案。
在過去的一個世紀里，發展最為迅速，給我們生活帶來最大變化的技術恐怕就是電子科學了。隨便拿出幾個國際上知名電子企業，就可以非常容易地看出這門技術對推動全球經濟發展起了多么巨大的作用。大名鼎鼎的國際商用機器公司（IBM）、惠普公司（HP）、摩托羅拉公司（MOTOROLA）、西門子公司（SIMENS）等等，這些公司的杰出表現也正是電子技術蓬勃發展的體現之一。
按照現在發展勢頭得知，2004年我國的固定和移動電話用戶雙雙躍3億大關，移動市場將進一步擴大且領先固定市場。從對增加量的貢獻程度看，移動通信的作用最大，2003年新增業務收入中57.8%來自移動通信業務，本地電話貢獻了20.8%。據推算，2003年全年的電信業務收入可以達到4，600億元。
我國電子信息產業2001～2008年銷售收入年均增長28%，2003年我國電子信息產業銷售收入達1.88萬億元，比上年增長了34%。完成出口1，410億美元，占全國外貿出口額的近1/3。
21世紀的前20年是我國在科學技術領域趕超世界先進水平的關鍵時期，信息技術作為科學技術領域發展最快的門類之一，其重要作用已受到國內外的廣泛重視，并成為維護國家安全、增強綜合國力的關鍵所在。黨的“十六大”明確指出：“優先發展信息產業，在經濟和社會領域廣泛應用信息技術。”這是在新的歷史條件和時代進步背景下，加快我國信息技術發展的重大戰略部署。電子信息技術已經滲透到人們生產和生活的各個領域。
三、電子信息工程的發展目標及未來展望
關鍵詞：實踐教學；實踐能力；傳統教學；新型教學
中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（b）-0000-00
Study of undergraduate practical teachingsystem
Lin Chen1， Ying Lyu1，2， Hongzhi Jia1 and Boqing Xu1
1. School of Optical-Electrical and
Computer Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， 516 Jungong
Road， Shanghai 200093， People’s Republic of China
2. ESIGELEC， Rouen， France， 2015
AbstractPractice teaching method is an effective way to consolidate the theoretical knowledge deepen understanding of the theory knowledge，it’s an important part of cultivating high-quality engineers with a sense of innovation. It’s an important platform to improve students’ abilities of scientific methods’ usage and practical skills. It helps students form a positive attitude towards science. From the view of ElectronicsInformation Engineering， this article analyzes some disadvantages of traditional teaching method， puts forward a brand new teaching method that consists of three points which are “Put internship as a part of curriculum”， “Experimental teaching in each courses”，“Encourage designing experiments and series experiments ” which improves students’practical skills effectively.
Key word：practical teaching； practical ability；traditional teaching； new teaching
1.引言
電子信息工程目前在眾多領域得到廣泛應用，是一門應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科，主要研究信息的獲取與處理，電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成。電子信息工程已經涵蓋了社會的諸多方面。電子信息工程專業是集現代電子技術、信息技術、通信技術于一體的專業。
法國ESIGELEC擁有1900人（員工、學生與教授）。五個部門包括：信息技術、電信和電子、電氣工程與能源、嵌入式系統、人文，語言和管理以及八個自動化實驗室。16個雙學位課程。在40多個國家和地區的90份與大學或工程學校的協議進行了簽署：包括歐洲國家，中東國家，非洲國家，北美國家南美洲國家和亞洲國家。學生總人數：工程計劃占34%的是國際學生其中包括30名交流學生。3000個公司與ESIGELEC建立網絡關系，其中有350個法國境外公司（他們可以提供境外實習機會）。有大部分相關課程在IRSEEM實驗室完成，為更多的學生提供了實踐的平臺。
接下來，本文就電子信息工程專業的教學作為例子，深究法國魯昂高等工程師學院是如何針對學生所學的知識從而提高他們的實踐能力和創新能力。學校課程安排突出表現了較強的理論性與工程性、實踐性，著重培養學生分析問題和解決問題的能力，切實提高動手的實踐能力，為經后從事電子開發，嵌入式工程設計，電路設計以及軟件開發等綜合性研發的工作打下堅實的基礎[1]。
2.傳統實踐教學中存在的問題
與國外理論結合實踐的教育理念相比，傳統教學過程中存在的問題主要表現如下：
2.1 課堂氣氛不夠活躍
當前，我國的大學課堂教學很大程度上還是沿襲中學的填鴨式教學方式，即老師教，學生就被動學和接受，學生缺乏相應的主觀能動性，并不能將所學知識做到真正的融合貫通。
2.2 理論與實踐的比重不合理
由于資源的限制，我國的教學主要以上課為主，實驗為輔，學生剛剛開始動手，實驗課就結束了，而且除了在實驗課程時間可以進入實驗室，其他時間學生不被允許進入實驗室復習。追其原因，是因為實驗室有限，電路板有限，學校無法保證資源的合理分配。由于已完成焊接的電路板價格普遍比較昂貴，學生沒有經濟能力和沒有實驗任務的壓力下，無法保證自覺購買電路板進行長期性的實驗[2-3]。
2.3 學生眾多
國內的課堂，假設班級有50位同學，老師講課的時候，如果同學有問題，老師不太可能在上課時間解決這個問題，而是在課間時找老師詢問進行解答，原因是學生不太會在老師講課的時候打斷老師，進行詢問。一方面原因是由于考慮到班里同學太多了，耽誤其他同學；另一方面原因是考慮到老師的講課效率，妨礙老師的授課進度。
2.4 筆試成績比重大
中國的課堂，期末筆試一向占有很高的比重，很多同學在上課時睡覺，卻在期末中仍然可以考出好成績。這是為什么呢？因為作為考試的基礎是用書本中的知識，學生只需要認真記憶書本上的知識即可。但讓人遺憾的是，這種記憶是短暫的，根本沒有通過實踐來加深印象的過程和途徑。最后導致學生什么都不記得，掌握知識的程度并不全面。
3. 國外可借鑒的實踐教學方法
3.1大四上學期企業實習
在國內教學中是很多老師不允許的。但是在國外的教學中，工程師學院要求學生在每個暑假進行兩個月的實習，而大四上半學期進行四個到六個月的實習，算作課標的一部分。這樣切身體會作為一個工程師，到工作環境中應該具備如何的工作狀態，讓他們在實習結束之后對自己未來的工作有更加切實清晰的方向安排。
學生自己尋找實習的過程中，可以參加學校組織的招聘會或者網上投簡歷，有很大的選擇空間。工程師學院的前兩年可以選擇做與專業相關性不大的暑假實習；之后強制性在暑期做與本專業相關的實習；最后一年上學期實習為4到6個月，最后要以實習報告進行期末答辯。在實習期間，學校實習輔導導師會到公司進行考察，跟公司的公司實習導師 （mentor）了解實習情況。
校園中的學習和工作有一定的脫節，所以要靠實習來充分理解掌握所學知識。從這個角度來講，實習不僅僅是一個橋梁，更是讓學生提早適應社會的關鍵性一步。實習結束后，運用實習報告在學校進行畢業答辯。這有很好的意義。因為公司招聘實習生，一般來講是讓實習生做整個團隊一年或者兩年之后將要做的事情。例如在開發團隊不確定電路板能否在一個新的軟件環境下運行，公司團隊會讓實習生用半年的時間來探究。對公司而言，當團隊進行到這一模塊的時候，就會有可參照的資料（實習生論文），同時也可以知道一些已經出現的問題，幫助整個團隊節約了時間和成本。
對于實習生而言，在工作中得到充分的歷練，熟練了學校所學知識，了解了一個公司的工作情況，同時完成了屬于自己的小項目。對于學校而言，提高了學生的綜合能力。在實習報告中通常會介紹大量新的產品和新的軟件環境，學校可以根據學生在實習期間探究的項目，更加有針對性的培養學生的知識與實踐結合掌握的能力。
3.2每門課都開設實驗
3.2.1理論聯系實踐
以電子信息工程專業課程中Labview為例，學生上課是在實驗室，老師先使用PPT進行講解Labview的用途，如何打開界面和每個模塊的作用等等。然后在兩個小時中同學必須完成實驗一的前提下，有步驟教學生如何進行操作。通過這一環節，學生基本了解如何使用Labview環境中的器件和程序的功能。接下來完成練習一，這個練習沒有任何實驗指導，只有題目要求，完全需要學生自己思考設計電路圖。在實驗課過程中，學生可以隨意問老師問題。無論是實驗步驟，還是調試問題，老師都很熱心的幫助同學解答。由于課堂氣氛異常活躍，很多同學都有各種各樣的問題。四個小時后，絕大部分同學已經熟練掌握了幾個器件的使用。并且在兩周之后，部分同學已經可以自己編寫計算器的程序。
3.2.2 小組形式實驗教學
在國外的課堂中，小組活動是十分普遍的。一般由兩到三個人一組，比如在C語言的課程中，每個小組分配一塊電路板進行實驗。這樣做的目的，一方面讓學生不同的思路進行碰撞，互相學習；另一方面，也提高了學生之間的團隊合作能力。因為今后我們在科研工作中，團隊成員相互信任，協調合作，能事半功倍，加快研發效率，才能創造科研奇跡。
3.2.3合理規劃成績評定
在課程實驗設置中，基本上考試成績只占總成績的百分之五十到百分之六十。實驗課程占百分之三十到四十，出勤率占百分之十。基于這樣的考核比例，學生在平時非常重視實驗課，甚至在課后也會花時間和精力進行復習和研究。
3.3鼓勵設計性實驗及系列實驗
在法國魯昂高等工程師學院里，IRSEEM實驗室為公司提供技術，如：電子產品，自動化系統，數據處理，微處理器等。同時為學生或畢業生提供國家的最先進的技術進行項目研發，鼓勵他們創新，并且為企業創造收益。因此在學期結束大程序設計時，同學們就利用由公司提供的電路板和資料進行綜合的設計性實驗。課程要求用到給定的電路板，進行自我設計，語言編程，實現一定的功能。這不僅考驗了學生的動手實踐能力，更加考驗其創新能力和團隊合作能力。通過這樣綜合性的設計性實驗，讓學生將所學知識融會貫通，發揮長處的同時，又能激發學生興趣，完成他們的一個小作品[4-7]。
4.結論
學生畢業后基本都是到企業單位工作，很少有學生選擇讀博士搞學術研究。因此實踐變成是教學的重要的一個環節。電子信息工程主要面向已經掌握基礎的電路知識和電子知識的同學們，所以一定是學習和實踐相結合，是學以致用的。通過老師的講解和自己的動手實驗，就成了對所學有更深入的理解的目的。由于學校IRSEEM實驗室有長期與公司合作的項目，所以可以讓有興趣參與的同學有更加實際的操作和體會，為培養更強的動手能力的學生奠定了良好的基礎。
學校要培養的是有創新性和實踐性強的電子工程師們，而不是一味談論書本知識的“呆子學生”。只有切實提高自身的動手能力和創新能力，使得讓學生在工作中學以致用，在學生時代過去之后便開始的職業生涯，才能走得更加自信，更加順暢。
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關鍵詞：光纖通信；實驗教學；仿真技術
作者簡介：陳琳（1978-），女，江蘇常州人，上海電力學院電子與信息工程學院，副教授；朱武（1969-），男，湖北隨州人，上海電力學院電子與信息工程學院，教授。（上海 200090）
基金項目：本文系上海市教委重點課程資助項目（項目編號：滬教委高（2011）48號）的研究成果。
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0147-02
光纖通信是以光波為載波，以光導纖維作為傳輸媒質的一種信息傳輸方式。該技術因具有傳輸容量大、中繼距離長等優良傳輸特性，被廣泛應用于電力傳輸網、通信網和接入網等領域。
“光纖通信”作為通信工程、光電信息工程、電子信息工程專業的核心課程，主要講述了光纖通信的基本概念、傳輸理論、系統組成、新技術等內容。[1]該課程具有涉及內容廣、基礎理論深、知識更新快等特點。為了進一步提高“光纖通信”課程的教學質量，開設了光纖通信實驗課和光纖通信系統課程設計，加強了學生對理論知識的理解，培養了實際動手能力和創新能力。
傳統的實驗教學一般都是安排學生在硬件實驗箱上實現。此類實驗基本為驗證性實驗，只需根據實驗指導書進行簡單操作，無法調動學生的實驗興趣，也限制了對學生創新能力的培養。此外，光通信器件成本較高，需要及時維護，且隨著科技的進步，新的理論和技術迅速產生與發展，需要投入充足的設備經費，不斷更新實驗設備。[2]因此，實踐教學部分除了利用光纖通信實驗箱開設固定的驗證性實驗外，還可利用仿真軟件MATLAB和OPTISYSTEM構建光纖通信系統模型，以提高學生的實驗效率，有效地節省實驗教學成本。[3-6]
一、MATLAB仿真軟件的應用
由于“光纖通信”課程概念繁多，物理規律較為抽象，特別是其中的一些光學現象和規律缺乏細致的數學推導，為學生學習該課程帶來了諸多困難。因此，在“光纖通信”課程教學中可以適當地使用MATLAB仿真軟件所提供的可視化界面，使學生獲得對光學物理現象的感性認識，縮小理論與實際的差距，提高學習效率和效果。
MATLAB是Mathworks公司推出的一套高效數值計算和可視化軟件。它集數值分析、矩陣計算、信號處理和圖形顯示于一體，具有編程方式自由、簡單易學等特點，已廣泛應用于工程計算和系統仿真等開發環境。利用MATLAB軟件不但可以擺脫繁雜的大規模計算，而且還可以使學生自己動手進行編程，加深對光纖通信基本理論的理解。在編程過程中，可以通過改變仿真參數來直觀地對實驗結果進行計算和分析，大大節省了時間，提高了實驗效率。
在光纖傳輸原理章節中，對于波動理論，一般是通過求解麥克斯韋方程組來導出波動方程，分析電磁場的分布性質，最后獲得光纖的傳輸特性。公式推導過程繁雜，涉及的電磁場與數學知識較多，學生理解困難。因此，在課堂教學中除了引入多媒體的輔助教學手段外，還可以借助MATLAB仿真軟件，幫助學生理解多模和單模光纖的模場分布。
多模光纖中，存在更多的高階模式。根據LP模的特征方程，得到階躍型折射率光纖的模場分布。如第一個高次模LP11模的二維、三維模場分布如圖1（c）、（f）所示。從圖1可以看出，當歸一化頻率V=5時，LP11模有兩個對稱的主瓣，不存在旁瓣現象。
在“光纖通信”課程教學中，引入MATLAB仿真，能夠進一步加深對抽象概念的理解。通過仿真，學生弄清了數學公式和物理概念之間的內在聯系，使理論教學中枯燥的概念可視化，極大地調動了學習主動性和趣味性，有效地提高了教學質量。同時，在編程過程中，學生通過查詢文獻資料和相互討論，較好地培養了團隊合作精神，提高了創新能力。
二、OPTISYSTEM仿真軟件的應用
系統實驗有助于培養學生對理論知識的綜合運用。針對實驗箱可供開設的綜合性、系統性實驗項目較少的情況，可以利用OPTISYSTEM仿真軟件對光學器件和通信系統進行建模。通過仿真軟件對實際操作過程進行模擬，以獲得數據加以分析。
OPTISYSTEM是OPTIWAVE公司開發的一套光通信系統模擬軟件。它可以幫助用戶規劃、測試和模擬傳輸層的各種類型的光通信網絡，包括局域網、城域網和廣域網；同時提供了從組件、器件到系統各個層面的光通信系統設計和規劃，如TDM/WDM、SDH、光孤子通信等，并利用優化功能仿真計算系統的各項性能參數，通過數據分析和圖形顯示來獲得最佳系統性能。
在OPTISYSTEM系統仿真實驗中，學生可以通過調整參數，對一個光學元器件甚至整個通信系統進行優化設計，直觀地模擬整個光纖通信系統的傳輸過程。利用仿真軟件進行系統性能分析，有利于引導學生對復雜系統進行探索，提高學生對系統性能的全面認識。
例如，波分復用（WDM）系統是現行光纖通信系統的主要架構形式，利用波分復用技術可以實現大容量、長距離的網絡傳輸。但是由于傳統實驗箱的限制，WDM系統難以通過硬件平臺來構建。因此，可以通過OPTISYSTEM軟件來搭建WDM系統，并進行系統性能分析。
WDM系統實驗在OPTISYSTEM仿真平臺上完成。要求學生使用光傳輸系統仿真軟件，搭建8信道的WDM系統，如圖2（a）所示。該系統由波分復用器（WDM）、摻鉺光纖放大器（EDFA）、光纖鏈路、解復用器（WDM Demux）和光接收機等光學器件組成。學生自行設計和搭建系統，配置波分復用、解復用、調制器等參數，并利用虛擬光譜分析儀來觀察8通道波分復用系統的頻譜、誤碼率等特性，如圖2（b）、（c）所示。學生通過調整各模塊的參數、搭建系統模型和分析仿真結果，鞏固了EDFA、波分復用/解復用等方面的理論知識，也為今后對實際WDM系統規劃打下了堅實的基礎。
又如，用OPTISYSTEM軟件設計搭建單模光纖通信系統，如圖3（a）所示。傳輸速率是40Gbit/s，傳輸距離是60km。信源使用的是偽隨機碼發生器，它將數據流發送到非歸零（NRZ）碼電脈沖發生器。經NRZ調制的電信號具有緊湊的頻譜特性，經過馬赫曾德爾調制器（MZM）后轉換成光信號送往光纖信道。為了減小光纖傳輸損耗和色散的影響，在光纖鏈路上添加了摻鉺光纖放大器。接收端經過光纖信道傳輸過來的光信號接入PIN光電檢測器，轉化為電信號后送入低通貝塞爾濾波器。
為了觀測光信號的波形，在光纖通信系統中設置了觀察儀器：光譜儀、光時域信號觀察儀及誤碼率分析儀。對系統中的器件參數設置后進行系統仿真，得到調制后的光信號時域波形和頻譜，如圖3（b）、（c）所示。
這些光器件都可以在OPTISYSTEM軟件的器件庫中選取，并根據需要對每個器件設定參數來獲得較好的系統性能。因此，通過用OPTISYSTEM軟件設計分析，可以了解光通信系統各個器件節點處的波形和頻譜特點，簡單直觀、形象生動。教師可以根據教學大綱設置相應的實驗項目，讓學生課后學習OPTISYSTEM軟件，并引導學生根據實驗內容建立相應的系統模型進行仿真實驗分析。
三、結束語
運用MATLAB/OPTISYSTEM仿真軟件進行實驗教學，很好地彌補了缺少硬件實驗器件所帶來的不足，豐富了實驗教學內容；同時節省了實驗課堂教學時間，加深了學生對系統理論知識的理解和應用。通過對“光纖通信”實驗教學手段和內容的改革，學生對實驗的積極性和創造性得到了普遍提高，實驗教學效果和質量也得到了明顯提升。
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關鍵詞：電子信息科學與技術；教學改革；課程建設
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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1光纖通信課程的內容
本課程內容分為：光通信基本理論、光纖通信基本原理、光纖通信新技術特征等三大部分.主要內容為：緒論、光纖發展、光波導理論與光纖特性、光纜及工程應用、光發送與接收、光無源器件、光放大器、光纖通信系統與設計等.采用的教學方法以課堂教學為主，輔以實習實訓等.授課對象為我校本科專業自動化、通信工程、電子信息工程等專業，授課理論學時54，實習實訓18，各教學環節學時分配從近4年的教學看，大家普遍認為該課程理論較難、實訓操作難、而且理論與實訓結合較少.導致大學生們對該課程缺乏學習的主動性、積極性，不利于專業技能人才的培養.作者根據近4年的經驗和學生獲取該課程的知識、技能的效果，從課程的教學內容、教學方法、手段及見習實訓等幾個方面提出教研教改的意見.
2光纖通信課程理論教學
針對同學們反映本課程中難懂的理論知識、課前我補充了一些基礎知識.比如光波導理論、高等數學、光電子技術、電磁學等知識在該課程中要用到的重要理論.列出一些參考書目供學有余力的同學選讀，比如楊祥林編著的《光纖通信系統》，北京郵電大學出版社出版的顧畹儀編著《光纖通信系統》教材.我們采用多種方法分析一些抽象概念，逐步闡述.例如，光纖傳輸的波動理論是光纖通信理論中的一個重要內容，通常采用的方法就是波動方程和電磁場表達式求解，其過程繁雜，同學們很難將推導出的理論結果和實際上的物理意義對應.因此在該部分的教學中采用先引入并重點講解波導、導波等概念的方法，然后解釋傳輸模式，不同的模式對應不同的傳播角，產生不同的離散模式是由于光波在芯區和包層分界面上發生反射時產生相位移動引起的，在理解概念的基礎上，再運用特征方程理論推導出結論.充分利用多媒體的優勢，多媒體PPT教學與傳統教學模式相結合，以便提高教學質量.結合該學科的實際，作者制作了適合實際情況的PPT課件，課件的教學效果良好，比如在講解數字光纖通信系統組成的時候，結合PPT課件圖，直觀、形象生動的看出了系統由光發射機、光纖光纜、中繼器與光接收機等基本單元組成.此外還包括一些互連與光信號處理器件，如光纖連接器、隔離器、調制器、濾波器、光開關及路由器、分插復用器ADM等.
3光纖通信實訓教學環節
本課程的實訓環節除了安排常規的8個實驗，模擬信號電—光、光—電轉換傳輸實驗、數字信號電—光、光—電轉換傳輸實驗、光發送、接收模塊實驗、光纖無源器件特性測試實驗、數字光發送接口指標測試實驗、光纖傳輸特性測量實驗波分復用（WDM）光纖通信系統實驗等.另外，筆者引入了OpticSimu仿真實訓軟件，該軟件恰好可以克服以上硬件實驗平臺的不足，可以方便地配置各種光纖通信系統和網絡，形象地得到仿真實驗結果，配置各種光纖通信系統和光網絡，仿真其傳輸性能，方便、形象地獲得系統和網絡中各點的光譜、波形、眼圖、光信噪比和接收靈敏度.軟件界面如圖2所示.圖3是利用原子功能器件搭建的光分插復用器（OADM）和光交叉連接（OXC）結構.運用OADM和OXC，構建WDM光網絡，并對其進行傳輸性能仿真，為光網絡的設計和規劃提供參考.
4結束語
作者對現代光纖通信技術課程教學改革提出了幾點建議，從課程內容、理論教學、實訓教學環節等方面提出了教改方法，希望通過教改能將該課程抽象的問題、概念形象化、枯燥的理論趣味化，提高學生們的學習興趣，調動學生學習的積極性，最終達到培養高素質的光纖通信技術人才的目的.今后也可在通信工程、電信工程專業中適度增加一些光電子技術、通信原理等相關課程，以便適合21世紀對于通信技能人才的需求.
作者：許海峰劉鵬單位：宿州學院機械與電子工程學院
關鍵詞：手勢識別；非接觸；紅外；傳感器
中圖分類號：TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）11-0-03
0 引 言
人機交互技術的發展大大增強了應用系統的智能化設計[1]，手勢識別[2]也逐漸成為人機交互的核心技術。隨著人機界面技術和設計理念的進步，紅外線接近感應器正逐漸成為非接觸式手勢識別用戶界面的創新點。早期的傳統紅外線接近感應系統由老式光電探測器和光電斷路器組成，其觸發方式基于是否移動或中斷，但這些器件在應用方面受感應器尺寸、功耗和可配置性的限制[3-7]。相比于這些早期的紅外線接近傳感器，Silicon Labs的Si1143傳感器不僅體積更小、功耗更低，還可以驅動多個紅外線發光二極管，可實現高級的多維手勢輸入功能。本文結合面向人機界面應用的Si1143傳感器的優勢，給出了一種非接觸式手勢識別系統的設計方案。該方案支持兩個和三個LED實現更復雜的接近傳感器集成電路，使人們能夠更方便、更安全、更愉快的通過非接觸手勢識別用戶界面。
1 Si1143的基本特性
Si1143是基于反射的低功率紅外線臨近和環境光傳感器，其結構框圖如圖1所示。它包括ADC轉換器、可見光光電二極管、紅外線光電二極管、數字信號處理器以及集成的紅外線LED驅動器等。工作時LED發送紅外光被物理反射回來后，由可吸收波長850880 nm的紅外光電二極管接收，而環境光則由可接收波長在500600 nm范圍內的可見光光電二極管接收，然后轉化為電信號經AMUX送入ADC進行數據轉換，進而通過I2C總線將數據傳輸至控制器。接近傳感器的檢測距離和靈敏度由系統的信噪比（SNR）決定，SNR越高，距離越遠。多種可變因素影響系統的SNR，包括環境噪聲/光線補償、光電二極管靈敏度、濾波和模數轉換器（ADC）架構[8]。Si1143的聯合架構優化具有非常高的系統SNR，從而使Si1143接近傳感器具有較遠的感應距離、較高的靈敏度和較快的數據采集速度。
Si1143在廣泛的動態范圍和包括陽光直射在內的各種光源下可提供優異性能，高靈敏度支持在半透明的產品覆蓋物后面靈活放置紅外傳感器。光電二極管響應和關聯的數字轉換電路對人造光閃爍噪聲和自然光顫動噪聲具有優異的抗擾性。Si1143完備的IR感應架構也可在日光下工作[9]，其包含一個環境光傳感器，能夠感應高達128 kiloLux的光照度。此外，Si1143的先進架構能夠在25 s內完成接近感應測量，減少了極其耗電的紅外發光二極管的開啟時間，從而實現了低功耗。
Si1143包括最多3個紅外線LED驅動器，可以自由實現檢測距離超過50 cm的一維HI系統或檢測距離高達15 cm的具有手勢感應能力的多維系統。多個紅外線LED燈驅動器能夠實現高級動作和手勢感應，Si1143支持3個LED驅動，支持多軸式臨近運動探測，能夠在多維非接觸式控制中實現創新的三維動作感應[10]。
2 非接觸式手勢識別系統組成
圖2所示為Si1143與控制器的連接電路示意圖。Si1143可與Silicon Labs提供的多種電容式觸摸感應微控制器相結合，包括C8051F700、C8051F800或C8051F99x處理器，組成非接觸式的手勢識別系統，并能用于多種動作和手勢檢測，以及目標物體距離校準應用。Si1143器件的感應模式提供有用信息給MCU，用以確定背景光類型，如日光、熒光燈光或白熾燈光。這種信息具有廣泛應用，可改善IR接近感應、優化紅外感應功耗、增強顯示設備的背景亮度調節功能以及控制系統內的其他設備。
3 紅外技術實現手勢感應
Si1143接近環境光傳感器適用于非接觸式手勢感應，如讀者翻頁，滾動平板電腦或GUI導航。Si1143可提供高達三個LED驅動器，并可在715 cm產品互動區域內感知手勢。我們通過使用紅外線技術實現動作感應，主要采用基于位置和基于相位的手勢感應。
（1）基于位置的手勢感應通過計算對象的位置來實現手勢感應。
（2）基于相位的手勢檢測則通過定時信號的變化來判斷物體的運動方向。
3.1 基于位置的手勢感應
基于位置的運動傳感算法涉及三個主要步驟：
（1）將原始數據輸入轉換成可用的距離數據，
（2）使用距離數據來估計目標對象的位置，
（3）檢查位置數據移動的定時，以查看是否有手勢出現。
3.2 基于相位的手勢感應
基于相位的手勢感應包括從原始數據尋找鄰近測量和尋找每個LED的定時變化反饋。當手放在LED的正上方，將出現每個LED的最大反饋點。如果手掃過兩個LED，可以通過查看其LED首次出現的反饋來確定劃過的方向。
3.3 兩方法優缺點比較
基于位置方法的優點是可以提供目標的位置信息，并允許系統實現比例控制。基于位置方法的主要缺點是位置計算的精度。位置算法假定LED是球形輸出，但在實際應用中LED的輸出是圓錐形。該方法還假定LED的整個輸出是均勻光強，但實際情況中光強度會衰減。且該方法不考慮目標的形狀，一個獨特形狀的對象會導致位置輸出不一致。例如該系統區別不出手和手腕之間的差異，因此涉及該手腕運動的區域檢測則不太精確。該方法中提供的位置信息用于低分辨率系統是足夠的，但當前的定位算法并不太適合于定點應用。
對于不需要位置信息的應用，基于相位的方法提供了一個非常可靠的方法檢測手勢。每個手勢可以在可檢測區域任一入口或出口進行檢測，該方法的缺點是不能提供位置信息。這意味著可以實現手勢的數量比以位置為基礎的方法更有限。相位法只能從檢測區域區別出進入和退出的方向，無法檢測到可檢測區域中的任何運動。
3.4 兩方法結合提高手勢識別
系統將兩種方法結合，彌補了彼此的缺陷。基于位置的方法可提供某些位置信息進行比例控制，基于相位的方法可以用于檢測大多數的手勢。這兩種方法配合使用，可以給手勢感應提供強大的解決方案。
4 系統軟硬件設計相關
4.1 臨近感應
Si1143可以驅動三個單獨的紅外線LED。將這三個紅外線LED放入L形配置中時，可以對三維臨近場地內的物體進行三角測量。每當到PS測量時，Si1143會進行多達三次測量，具體依據CHLIST中啟用的參數而定。也可以修改這些測量的ADC參數，允許在不同環境光條件下正常運行。在這三次測量中，都可以對LED選擇進行設定。在默認情況下，每次測量打開一個LED驅動器，但容易顛倒測量順序，或讓所有LED同時打開。根據情況，可以將每次臨近測量值與主機設定的閾值進行比較。
為了動態支持不同的電源使用效率情形，每個輸出的紅外線LED電流都可以獨立設定，可在幾毫安到幾百毫安之間任意取值，因此主機可以動態地臨近探測性能或節能優化。此功能允許主機在一個物體已進入臨近范圍后降低LED電流，并在采用較低電流設置時仍然可以跟蹤該物體。最后通過靈活的電流設置，采用受控制的電流吸收器控制紅外線LED電流，從而提高精確度。
4.2 環境光
Si11413具有能夠同時測量可見光和紅外光的光電二極管，但可見光光電二極管也受紅外光影響。測量照明度時需要與人眼相同的光譜響應。如果需要準確測量照明度，則必須補償可見光光電二極管的額外IR響應。為了讓主控制器可以對紅外光的影響進行校正，Si1143在單獨通道報告紅外光的測量結果。單獨的可見光光電二極管和IR光電二極管適合于各種算法解決方案。主控制器可以執行兩次測量，運行算法推導出與人眼感覺相當的照明度。在主機中運行IR校正算法可以非常靈活地調節系統相關變量。如果在系統中使用的玻璃阻止的可見光超過紅外光，則需要調節IR校正。如果主機沒有進行任何紅外線校正，則可以在CHLIST參數中關閉紅外線測量。
4.3 主控制器接口
Si1143的主控制器接口由SCL、SDA及INT三個引腳組成，設計INT、SCL和SDA引腳的目的是使Si1143通過軟件命令進入關閉模式，而不會干擾總線上其他I2C器件的正常運行。Si1143的I2C從地址是0x5A，可響應全局地址（0x00）和全局復位命令（0x06），但僅支持7位I2C地址，不支持10位I2C地址。
4.4 運行模式
Si1143的運行模式包括關閉模式、初始化模式、備用模式、強制轉換模式和自發模式，在任何時候可以處于眾多運行模式中的一種。且必須考慮運行模式，因為該模式對Si1143的整體功耗有影響。
4.5 命令和響應結構
在讀取或寫入所有Si1143的I2C寄存器（除了寫入COMMAND寄存器之外）時都不喚醒內部定序器。Si1143可以在強制測量模式或自發模式中運行。處于強制測量模式時，除非主控制器通過特定命令明確請求Si1143進行測量，否則Si1143不進行任何測量。此時需要寫入CHLIST參數，以便讓Si1143知道要進行哪些測量。參數MEAS_RATE為零時會將內部定序器置于強制測量模式。處于強制測量模式時，僅當主控制器寫入COMMAND寄存器時，內部定時器才喚醒。處于強制測量模式時（MEAS_RATE=0），耗電量最低。當MEAS_RATE不為零時，Si1143在自發運行模式中運行。MEAS_RATE表示Si1143定期喚醒的時間間隔。內部定時器喚醒后，定序器根據PS_RATE和ALS_RATE寄存器管理內部PS計數器和ALS計數器。當內部PS計數器過期時，根據通過CHLIST參數高位啟用的測量，最多執行三個臨近測量（PS1、PS2和PS3）。順序執行這三個PS測量，從PS1測量通道開始。同樣當ALS計數器過期時，根據通過CHLIST參數高位啟用的測量，最多執行三個測量（ALS_VIS、ALS_IR和AUX）。
4.6 命令協議
與其他主機可寫入的I2C寄存器不同的是，COMMAND寄存器將內部定序器從備用模式喚醒，以處理主機請求。執行命令時，將更新 RESPONSE寄存器。通常在沒有錯誤時，高四位不為零。為了允許命令跟蹤，低四位實施4位循環計數器。一般而言，如果RESPONSE寄存器的高半字節不為零，則表示有錯誤或需要特殊處理。
5 結 語
在各種多元化的手勢識別環境中，當用戶的手被占用、出汗或手持物體而不利于觸摸屏操作時，就要用到非接觸式手勢識別。Si114x系列傳感器的手勢識別系統可以滿足非接觸的需求。Si114x系列傳感器具有高靈敏度、高效節能以及超長感應距離等優點，且封裝體積小，易用性高，能夠用于手機、電子閱讀器、平板電腦、個人媒體播放器、辦公設備、工業控制、安全系統、銷售終端和其他設備，可實現高級的接近感應和非接觸式界面。
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