時間：2022-09-09 11:53:56
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篇光電信息技術論文，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 實踐教學 實驗室建設
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
Optical Engineering Professional Practice Teaching
System Construction and Exploration
XIAO Yanshan， WANG Fei， HE Huiling
（College of Science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）
Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements， combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization， raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives， build professional practice teaching content， build professional practice teaching hierarchical， multi-module， the system architecture to further improve students 'knowledge， cultivate students' innovative spirit and practical ability， so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.
Key words optical; practice teaching; laboratory construction
0 引言
按照國家專業目錄的指導思想，我校光電信息工程專業的培養目標為：培養既具有扎實的數理基礎，又熟練掌握光電技術、光學工程、信號處理、計算機應用與控制方面的知識和各種實驗測試技能，了解有關光學工程、光纖通信技術、電子技術、光電圖像處理等方面的基礎知識，能在光電系統與信息處理、光纖通信與傳感及其相關領域從事科研教學、科技開發、工程技術及生產管理的綜合型人才。①與機械、電氣、電子、材料等專業相比，光電信息工程專業具有非常鮮明的特點，就是其知識的廣泛交叉性。②③本專業學生不僅在光電信息的獲取、傳遞、處理及應用等方面具有堅實的理論基礎，同時還需在光電信息處理、光電系統設計、光電技術及其應用等專業領域具有扎實的專業知識和熟練的實踐技能。④
針對本專業實踐教學中普遍存在的實驗課課時數不足、學生開展自主創新實驗機會不多、學生實驗動手能力不強以及實驗教學內容明顯落后于技術發展等問題，本文提出以行業和社會需求為導向、鼓勵學生自主探究和創新、專業實驗與專業實踐環節相結合的實踐教學理念，構建科學的實踐教學內容，建立分層次、多模塊、系統的實踐教學環節，進一步優化和完善學生知識結構體系，培養學生的創新精神和實踐能力。
1 實踐教學體系的設計
1.1 實踐教學層次設計
根據本專業實踐教學的要求、功能及特點，實驗教學內容可由基礎演示型、應用提高型、綜合設計型以及研究創新型等四個不同層次的實驗組成。
基礎演示型實驗：實驗教學內容與光電專業基礎理論課內容相對應，進行基本的專業技能訓練。通過開展這類實驗項目，幫助學生加深對所學專業課程內容的理解與掌握，并使學生有機會學習正確使用本學科領域的常用儀表和設備。
應用提高型實驗：它是基礎演示型實驗的提高和拓展，根據本專業發展方向和實驗室特點，主要實驗內容應包括光纖通信與傳感技術、光電檢測技術以及激光技術等。通過開展這類實驗項目幫助學生了解光電專業知識在實際生產生活中的應用領域、光電技術的應用原理和測量方法，提高學生解決實際問題的能力，增強學生的就業競爭能力。⑤
綜合設計型實驗：它涉及的專業知識內容較廣泛，包括光電檢測與傳感的部分實驗，光纖通信的部分實驗以及激光技術的部分實驗。這類實驗內容比較豐富，實驗儀器比較復雜，開展這類實驗可以培養學生利用所學專業知識解決復雜問題的能力。實驗可在老師指導下，由學生自行設計實驗方案、實驗步驟，并由學生自行實施完成。
通過以上三個層次實驗課程的學習，學生學習如何做好實驗，掌握研究光電規律和分析光電實驗現象的思想和方法，學會分析和評價實驗結果，達到激發學習熱情、變被動學習為主動學習的目的。由以前教師安排好實驗、準備好實驗儀器、學生來做實驗的狀態，過渡到學生在老師的指導下，自己設計實驗，自己準備實驗儀器完成實驗，從而培養和提高學生的綜合思維和創造能力。
研究創新型實驗：主要安排融合各分支學科和交叉學科的綜合創新性實驗。特別是突出光電技術與計算機技術、信息前沿科學發展的融合。部分實驗項目采用項目式管理模式，題目由學生自由選擇，實驗時間不受限制，實驗室對學生實行全方位開放。由學生自己查閱資料、設計實驗方案、選擇實驗儀器、獨立完成實驗、撰寫總結報告并口頭交流，注重創新意識和創新能力的培養，為學生提供發展個性和施展才能的機會。
1.2 實踐教學模塊設計
本專業的實踐教學模塊可分為四類，如表1 所示。第一類是基礎實驗，主要開設在大一、大二學年。這一環節的實驗內容主要有計算機語言程序設計、物理實驗、數電模電實驗以及工程基礎訓練。這一實驗模塊主要是學生自己動手進行實物制作，從而提高動手能力。第二類是專業課程設計，包括光電檢測與信號處理課程設計、電子線路設計與PCB、光學軟件設計、光電子系統課程設計等。課程設計內容與專業理論課知識相銜接，使學生將理論課中學到的知識應用到實踐中去。大三年級以后，每學期都開設有專業課程設計環節，而且課程設計的內容逐步與生產實踐相結合。第三類是專業綜合類實驗，包括學科基礎實驗、光電子學專業實驗、畢業設計等。通過這類專業綜合實驗，來系統訓練學生的光電信息專業知識，提升學生的光電信息專業素養。第四類是社會生產實踐，包括生產實踐、畢業實習等。這類實驗包括大學生光電設計競賽、大學生電子設計大賽、大學生數學建模大賽、寒暑期勤工儉學、畢業實習等。通過統籌安排這些實踐內容，使學生盡快了解、認識社會、企業對光電信息專業的實際需求，真正理解專業學習目的，以增加學生畢業后的就業競爭力。
表1 光電信息工程專業實踐教學模塊
2 實踐教學內容的實施
2.1 基礎實驗
在大二年級之前完成全部基礎類實踐教學環節，主要是關于儀器、儀表的使用、基本量測量、基本實驗技能的訓練和基本測量方法等，設計物理、電子學以及計算機技術實驗的一些基本實驗技能和基本知識點，培養學生的觀察能力、分析能力和判斷能力。除了傳統的演示實驗，還包含學生自己動手操作完成的實驗，讓學生在實驗中通過探索獲取知識和經驗。
通過該實踐教學環節，可以使學生具備基本實驗技能，學會基本測量儀器的使用，掌握基本的實驗方法和經驗，為下一階段的學習打下良好的基礎。⑥
2.2 課程設計
課程設計是實踐教學體系的重要環節，是理論課程的互補，理論課程中抽象的理論知識可以在課程設計中直觀地反映。指導老師根據所學專業課內容給出多個設計題目，學生選擇后自己查閱相關資料對所選題目做出課程設計報告。課程設計分布在第2學年與第3學年，這一階段學生已經有了一定的理論基礎及實踐基礎，可以完成相關課程設計要求。
通過課程設計這一實踐教學環節，可以提升學生的思維能力，尤其是鍛煉學生應用理論知識解決實際問題的能力。
2.3 專業實驗
充分利用現有實驗室設備設計專業實驗，可將專業實驗劃分到多個實驗室，指導教師在固定實驗室指導，學生分組完成規定的實驗，有效地克服了實驗設備臺數不足的問題。畢業設計是教學過程中最重要的實踐性教學環節，是本專業學生畢業前的一個重要的綜合性實踐環節。該實踐環節的任務是，通過指導教師對學生有針對性的指導，讓學生系統完成選題、文獻檢索、文獻綜述、開題、實證研究、論文撰寫、論文修改、答辯等各個具體環節，深入探討專業知識，綜合運用專業技能，學會選用合適的研究方法，從而完成畢業論文。畢業設計的目的在于通過這些環節，使學生鞏固所學的光電專業知識和各項技能，對培養學生開拓務實的工作學習作風、拓寬專業視野、鍛煉專業技能有很好的幫助作用。
2.4 社會實踐
社會實踐是本專業教學計劃中非常重要的實踐性教學環節之一，實踐形式包括校內實踐和校外實踐。通過社會實踐讓學生真正接觸、了解社會實際。一方面讓學生認識到光電信息專業在社會經濟建設中的地位和作用，了解光電信息技術的發展前沿;同時增加學生對光電信息專業的認識和理解，通過本專業知識在實際生產中的應用來鞏固所學習的理論知識，培養學生分析和解決工程實際問題的能力;最后通過社會實踐讓學生熟悉工程技術人員的工作職責和工作程序，學習組織和管理生產的初步知識，培養學生嚴謹認真的科學態度和嚴謹求實的工作作風。
3 結束語
根據光電信息工程專業知識結構特點和社會對本專業學生的要求，結合我校實際對光電信息工程專業實踐教學體系進行優化，在拓展學生專業知識面的同時，更加注重現代光電信息領域的高、新、尖技術，并且充分利用校內外教學資源，提高學生的綜合素質，促進教學改革、科研和產業的發展。
基金項目：三峽大學教研項目（J2014069）
注釋
① 中華人民共和國教育部高等教育司.中國普通高等學校本科專業設置大全[M].北京：高等教育出版社，2003：201-202.
② 郁道銀，蔡懷宇，葛寶臻，李清，陳曉冬.光電信息工程專業建設的探索與實踐[J].光學技術，2007（S1）：293-294.
③ 劉向東，劉旭，劉玉玲.從高等教育的發展到光學工程類專業研究型人才培養方案再調整的思考[J].光學技術，2007（S1）：276-277，279.
④ 劉蓉，侯宏錄，陳海濱.電子科學與技術專業實踐教學體系優化建設的探索[J].科級信息，2011（19）：198-199.
論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義 的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1 世界光電子技術和產業的發展
光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用?，F在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用 1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激 光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9 億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30 億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。
2 我國的光電子技術和產業
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。
國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高 技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器 戰勝了國外器件，占領了100%的國內市場。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術發展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分，但在整個系統和設備成本中所占的比重較小，其產值較低，目前科研開發主要處于跟蹤和小批量生產階段，光電子產業所需的規?；?、產業化生產技術目前還未有實質突破；國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求，導致國外器件占據國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。
[關鍵詞]電信業；廣電業；出版業；產業分立；產業融合
[中圖分類號]F062.9[文獻標志碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2012.06.017
隨著數字技術的迅速發展，電信、廣電和出版三大產業的融合已成為現代傳媒經濟發展的新趨勢，并受到學術界的廣泛關注。目前學者多從理論框架、路徑選擇、某一產業面臨的困境及發展對策等方面對這一融合現象進行分析和研究。本文擬在綜合電信、廣電、出版三大產業融合成因分析的基礎上，結合業界發展動態，揭示這三大產業在數字環境下的產業融合趨勢。
一、傳統電信、廣電和出版三大產業的分立機械生產及其技術的發展改變了傳統農業時代（農業社會）自給自足的經濟方式，使生產與消費相分離，分工漸趨成熟，形成了具有固定邊界的產業部門。這些固定化的產業邊界與工業化生產方式聯系在一起，使工業技術的每一步發展都在生產上擴大了分工，并對這種固定化的產業邊界起到進一步強化作用，從而使產業邊界越來越清晰。這種具有固定化邊界的產業分工被稱為產業分立。
產業邊界是對產業分立進行分析的一個必要理論基礎，然而產業邊界這一概念在傳統產業經濟理論中并未明確提出。鑒于其對于研究產業分立的重要性，周振華[1]從理論抽象角度，確定產業邊界的4種基本類型為：技術邊界、業務邊界、運作邊界和市場邊界。技術邊界，即每一個產業是用一種特定的技術手段及裝備和與此相適應的工藝流程來生產某一種產品；業務邊界，即每一個產業通過不同的投入產出方式向消費者提供其產品或服務，并形成自身獨特的價值鏈；運作邊界，即每一個產業的活動有其特定的基礎平臺及其配套條件；市場邊界，即每一個產業的交易是在一個特定的市場（包括其規模、區域等）通過不同的環節與流轉方式進行。由于筆者認為運作邊界和技術邊界存在交叉之處，因此，本文著重就技術邊界、業務邊界和市場邊界進行分析。據此，盡管電信、廣電和出版三大產業提供的產品都可劃歸為信息產品或服務，但由于它們所提供的具體的產品和服務、使用的技術、市場領域等有很大差異，存在明顯的技術邊界、業務邊界、運作邊界和市場邊界。因此，像其他產業部門一樣，1990年代之前，它們在產業分類上通常被區分為電信業、廣電業（廣播電視業）和出版業三大類。
就技術邊界而言，電信、廣電、出版三大產業的分立集中表現在信息傳送平臺、信息接收終端的差異性。在信息傳送平臺方面，這三個產業擁有各自獨立的傳遞信息產品或服務的網絡平臺。如電信業的電信網、廣電業的廣播電視網、出版業的有形分發網。在信息接收終端方面，這三個產業提供信息產品的終端設備均為專用設備，用戶只能使用特定的設備接收特定的信息。例如，接收雙向語音信息需要使用電話機；接收單向聲音和圖像需要分別使用收音機和電視機；接收單向的文字信息需要文本資料。盡管信息產品和傳送網絡會存在交叉現象，如傳送雙向文件和數據既可通過電信業的電信網，也可通過出版業的有形分發網，但從總體上來看，不同的信息產品與其傳輸網絡和接收終端基本上存在一一對應關系。
就業務邊界而言，電信、廣電、出版三大產業的分立表現在分別提供不同的產品或服務。電信業提供的是點對點的信息傳遞，通常指電話、電報、傳真等，信息在特定用戶——發送方與接收方之間進行相互交換；廣播電視業提供的是聲音、圖像等信息服務；出版業提供的是書、報、刊、CD等產品。這些信息產品或服務針對的是不同用戶的不同需求，不具有替代性。
就市場邊界而言，傳統獨立性媒介產業之間往往是一種縱向一體化的市場結構，有各自分割的市場領地。[2]電信、廣電、出版三大產業各自在市場中相對獨立，它們之間不存在直接的競爭關系。
二、數字環境下電信、廣電、出版三大產業融合的成因1.電信、廣電、出版三大產業融合的內部條件
早在1978年，美國麻省理工學院媒體實驗室的尼葛洛教授就用三個圓圈來描述計算機、印刷和廣播電視三者的技術邊界，認為三個圓圈的相交處將會成為發展最快、創新最多的領域。隨著產業融合發生的領域不斷擴大，學術界關于產業融合的研究及其概念的界定也在不斷發展。進入20世紀后，哈佛大學的歐丁格和法國作家羅爾與敏斯試圖用創造的新詞Compunctions和Telemetriqu來反映數字融合的發展趨勢。[3]歐洲委員會綠皮書、美國學者Yoffie、日本經濟學家植草益以及中國學者周振華、馬健等[4-7]都對產業融合做出了不同的定義。無論怎樣定義，產業融合都是對產業分立的否定，標志著原有固定化產業邊界（技術邊界、業務邊界、市場邊界）的模糊甚至消失，以及技術融合、業務融合與市場融合的實現。
（1）技術融合是產業融合的前提條件。技術是產業融合的內在驅動力。沒有技術的迅速發展，就不會出現技術融合，而沒有技術融合，產業融合也就無從談起。19世紀中期到20世紀中期，在信息領域主要采用的是模擬技術。隨著信息技術的不斷發展，1990年代后期，數字技術與電子計算機相伴相生，它借助一定的設備將各種信息（圖、文、聲、像等）轉化為電子計算機能識別的二進制數字“0”和“1”后進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原，使媒介傳輸的信息產品或服務融合為一種傳輸方式，并導致在線報刊、在線視頻等數字產品的大量涌現。此外，網絡技術尤其是IP技術，以一種共同的地址界定方式和開放而非獨家專用的標準，不僅將計算機聯在一起，并采用分散式結構處理多媒體，而且使不同網絡之間只需增加網絡智能即可相聯通，獨立的各種網絡聯網時不需要進行復雜的信息交換。[8]隨著IP 技術的發展，以IP 協議為基礎的網絡（互聯網）正成為各種環境中的主流網絡方式。
在信息化時代，信息傳播技術在電信業、廣電業、出版業之間擴散并廣泛滲透，為這三大產業的融合提供了一個平臺。此外，信息接收終端也不斷趨于融合。例如，近些年隨著手機功能的不斷完善，手機已成為人們獲取信息的重要閱讀終端，人們可以通過手機上網、讀書、看報、看電視……可見，信息化使電信、廣電、出版三大產業之間有了共同的技術基礎，原有的技術邊界正在被打破。
（2）業務融合與技術融合是相關聯的。打破技術壁壘，實現技術融合后，原有的核心技能和知識基礎、產品生產流程、業務結構等都會受到不同程度的影響。在產業分立階段，電信、廣電、出版三大產業所經營的業務范圍各不相同，但隨著技術融合的不斷推進，三大產業間的業務融合也進一步擴大。如手機增值業務使得手機電視、手機閱讀等產品出現。與此相對應的服務融合同樣使信息傳播的方式及內容的選擇具有了可替代性，為用戶的生活方式和工作方式帶來了很大程度的便利。
（3）市場融合是技術融合與業務融合的最終結果。業務融合后，電信、廣電、出版三大產業間的業務聯系日漸緊密，從而能為社會提供替代性很強的信息產品或服務。在共同的技術基礎上，使用同一接收終端設備的用戶由一種產品的消費者變成了多種產品的消費者，消費者趨向統一，進而導致消費市場趨向統一。產品融合后，原來呈線性的市場結構相互交叉，呈復雜的網狀結構，并出現相互競爭-合作的關系。因此，市場融合只有做到技術與業務的融合，才能占有更大的市場份額。同時，技術融合和業務融合應以市場融合為導向，才能創造出新的產品或服務來滿足更多的市場需求。
2.電信、廣電、出版三大產業融合的外部原因
我們在討論技術、業務、市場融合的同時，不能忽視相關產業政策的變化對產業融合的影響。制度就是產業融合的外部推動力。
由于我國電信和廣電所屬部門不同、體制不同、追求的效益也不同，一直以來，國家對電信、廣電控制嚴格，嚴禁二者之間出現任何業務上的融合。但隨著信息技術的發展，國家對電信、廣電之間產業融合的政策逐步進行了調整。2008 年，在[2008]1號文中明確提出推進“三網融合”，要“在確保廣播電視安全傳輸的前提下，建立和完善適應‘三網融合’發展要求的運營服務機制。鼓勵廣播電視機構利用國家公用通信網和廣播電視網等信息網絡提供數字電視服務和增值電信業務。在符合國家有關投融資政策的前提下，支持包括國有電信企業在內的國有資本參與數字電視接入網絡建設和電視接收端數字化改造”[9]。國家廣電總局在2009 年4 月14 日的《電子信息產業調整和振興規劃》中要求，“落實數字電視產業政策，推進“三網融合”[10]。2009 年5 月25 日，國發[2009]26 號文明確指出：“落實國家相關規定，實現廣電和電信企業的雙向進入，推動‘三網融合’取得實質性進展（工業和信息化部、廣電總局、發改委、財政部負責）?！盵11]國家對電信、廣電等產業融合的相關政策貫穿始終，這對電信、廣電、出版三大產業的融合產生了積極的推動作用。
三、數字環境下電信、廣電、出版三大產業融合發展趨勢在數字環境下，電信業、廣電業和出版業之間相互滲透、融合，利用新的生產模式，產生新的信息產品，從而形成三大產業逐漸融合的發展趨勢。
1.電信業的新發展
（1）電信業中的手機閱讀發展勢頭良好。通過技術融合，網絡運營商、軟件開發商和電信公司不斷滲透到出版行業中，其最直接的結果就是網絡出版物和手機出版物的出現。作為便攜式手持終端，手機是最被看好的新媒體。2008年底，中國移動在杭州建立了閱讀基地，該基地意在依托中國移動的用戶規模，集中各方資源來推廣新的圖書發行模式，推進G3電子閱讀器的開發和推廣。截至目前，與中國移動手機閱讀基地開展戰略合作的共有中國作家協會、中國出版集團等79家單位，入庫圖書30萬冊。[13]數據顯示，2011年此舉帶來中國移動手機閱讀信息費收入15億元。[13]同樣，中國聯通“沃閱讀”也有很好的發展，2011年訪問量接近40億次，與多家出版集團和內容提供商合作引入圖書15萬冊。[14]
隨著手機用戶數量的激增及其自身功能的不斷完善，手機逐漸成為人們獲取信息的主要閱讀終端，人們通過手機上網、讀書、看報、娛樂等。因此，手機報、手機出版物的發展勢頭迅猛，其前景被多家出版機構看好?！稉P州晚報》《新華日報》《揚子晚報》《上海日報》等紛紛推出了手機報業務。
（2）電信業正以3G技術為依托，全面開發3G業務。新一代通訊技術的發展，使電信、廣電、出版三大產業在技術融合的基礎上實現了產業融合。3G（第三代通訊技術），是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。[15]與2G相比較，其傳輸聲音、數據的速度極大提高。未來的3G不僅能提供手機辦公、視頻通話、手機電視、手機網游等服務，還將和社區網站相結合，目前流行的微信、微博等已采取了此應用。
2.廣電業的新發展
（1）廣播電視數字化。我國廣播電視事業發展迅猛，新技術使有線電視網絡從原來的傳輸模擬節目向數字化業務領域擴展。廣播電視數字化使電視機變成一個集公共傳播、信息服務、文化娛樂、交流互動等多功能于一身的信息接收終端，可以向電信業和互聯網領域提供具有可替代性的數字產品，實現業務融合。2004—2008年，全國有線數字電視用戶數分別為97萬、397萬、1 266萬、2 686萬、4 528萬戶，增長勢頭明顯。[16]截至2009年3月，全國已經有229個城市進行了數字化整體轉換，其中106個城市已經完成轉換，廣西、寧夏等地基本實現數字化，北京、天津、青海、海南、貴州、吉林等地的城市有線數字電視用戶比例超過了50%。[16]電視節目數字化制作取得突破性進展。
（2）大媒體集團漸成規模?；诩夹g融合與業務融合，電信業、廣電業、出版業之間出現融合，它們之間打破了原有的產業分工的限制，實現了資源在大范圍內的合理配置和有效利用。在產業重組、融合過程中，信息產業之間的聯盟不僅是實現產業融合的一種有效形式，同時還可以使企業做大做強。2001年12月6日，中國最大的傳媒集團——中國廣播影視集團正式掛牌成立。中國廣播影視集團整合了中央級廣播電視、電影及廣電網絡公司的資源和力量，如中央電視臺、中央人民廣播電臺、中國國際廣播電臺、中國電影集團公司等，成為綜合性傳媒集團，經營廣播、電視、電影、傳輸網絡、互聯網站、報刊出版、影視藝術、科技開發、廣告經營等業務，這使我國傳媒集團跨行業整合成為可能。而在國際上，美國在線時代華納公司、維旺迪環球公司、迪士尼公司、維亞康姆公司、貝塔斯曼公司等紛紛進軍電影和出版業，形成橫跨出版業、影視業的大媒體集團。
3.出版業的新發展
（1）出版業正積極拓展數字出版領域。信息技術、數字技術的發展，使內容——出版產品的重要組成因素——在擔任傳統出版的重要投入要素這一角色的同時，成為新興出版物的生產要素。它們通過技術融合，實現影視書刊互動、報網互動，逐漸形成電信、廣電、出版三大產業融合態勢。網絡運營商、技術提供商、電信運營商通過技術滲透到傳統出版業中，通過開發電子書、網絡出版物、手機出版物等新產品，改變傳統出版物的內容和形式。一些硬件廠商，如漢王科技，通過研發“漢王閱讀器”創造出新的閱讀方式，人們可以通過電子閱讀器直接在電子書上進行批注、修改和編輯。隨著科技的進一步發展，發光電子書、可以卷起來的電子書相繼出現，帶給人們真實閱讀的感覺。同時，一些數字出版企業，如龍源期刊、萬方數據、中國知網、中文在線、盛大文學等，將大量的學術論文、文學作品、個人原創作品放到互聯網上供人們下載閱讀并廣泛傳播。除了這些新興的數字出版企業外，傳統出版社也積極向數字出版領域邁進。如中國大百科全書出版社自1993年開始研發《中國大百科全書》光盤版，截至2011年已出版了10多個版本；2011年出版了《中國大百科全書數據庫》，開發了手機版的《中國大百科全書》；同時，與iPad合作的“掌上百科”也在積極研發過程中。再如，被譽為“工具書的王國”的商務印書館開發的“商務印書館·精品工具書數據庫”，將傳統的內容與現代化的數字技術完美結合，打造出我國首個權威性的工具書查檢學習數字平臺。這就逐漸打破了出版業和電信業、廣電業的技術邊界，實現了技術融合，為產業融合提供了前提條件。
（2）出版業正在顛覆傳統圖書出版產業的業務模式、業務流程和營銷方式。為了應對出版業與其他產業的融合，它們進一步打破原有的業務邊界，實現業務融合。傳統出版社紛紛利用信息技術建立新的圖書宣傳和發行渠道。如利用網上書店、專業性的團購網站進行圖書銷售，解決了物流配送和庫存問題；還通過網上書店中各類圖書的銷售排行榜、書評等影響讀者的消費選擇；利用微博對圖書信息進行，開展作者與讀者、出版社與讀者之間的線上線下活動，開創一種新的媒體營銷模式。此外，產業融合還減少了許多中間環節，節約了運營成本。據《紐約時報》報道，亞馬遜開始和作者直接簽約，并準備向他們開放部分后臺數據。這樣，過去是作者—經紀人—出版社—亞馬遜—讀者的產業鏈條，縮短為作者—亞馬遜—讀者。
（3）出版業積極利用新技術打造全媒體出版。電信、廣電、出版三大產業的融合標志著全媒體出版時代的來臨。全媒體出版，又稱作“復合出版”或“跨媒體出版”，中文在線董事長兼總裁童之磊先生認為：“全媒體出版就是同一種內容通過多種媒體同步出版。包括紙質媒體，也包括互聯網、手機、閱讀器。”[12]這樣，一方面將圖書以傳統方式進行紙質出版，另一方面以數字出版的方式將圖書進行出版。在全媒體出版時代，傳統出版、數字出版、影視傳播實現產品服務一體化，2008年，馮小剛的影視作品《非誠勿擾》就是全媒體出版的首次嘗試。
隨著科技的發展，MPR出版物（多媒體印刷讀物）成為全媒體出版的新成員。MPR是一種專有創新技術，它將二維條碼編碼解碼技術、微距數碼攝像技術、語音壓縮及播放技術和現代出版印刷技術進行了整合，是集紙質印刷出版、音像出版、電子出版、網絡出版為一體的全媒體出版，使用這種技術可以實現讀者聞聽看讀的同步進行。目前MPR技術擁有方深圳天朗時代公司已推出多種應用成果，包括MPR版本的《詩經》《楚辭》，與書法家合作的MPR書法、國畫作品，以及可以消除閱讀障礙的MPR盲人讀物等。
四、結語
信息產業的融合過程是一個全方位的動態過程，需要實現技術融合、業務融合及市場融合，它摧毀了傳統產業經濟運行的基礎，呈現出一種新的產業經濟形態。隨著信息技術的發展和相關產業政策的不斷調整，電信業、廣電業、出版業之間的產業融合會迸發出更大的生命力，為經濟增長注入新的活力。而在產業融合的過程中，電信、廣電、出版三大產業也將會加強資源整合的力度，充分利用自身的優勢資源在新一輪產業經濟的發展中嶄露頭角。
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【關鍵詞】地鐵通信傳輸系統；OTN；SDH
隨著現代信息技術的迅速發展，地鐵通信傳輸系統的設計方案逐漸優化，突破傳統的通信傳輸系統局限性，具有更加突出的便捷性和高速型。地鐵的通信傳輸系統直接關系到整個地鐵是否能夠正常運行，隨著地鐵在全國范圍內大中型城市的普及，對于通信傳輸系統的要求也逐漸提高，作為一種便捷高速的城市通信工具，地鐵的通信傳輸系統需要更加符合其運行特征的設計方案，充分發揮優勢，帶來更為廣泛的社會效益和經濟效益。
一、地鐵通信傳輸系統的現狀分析
地鐵作為一種新型的城市交通運輸工具，在我國的運行時間并不長。隨著城市
生活的質量提高，對交通運輸的要求也提高，在先進的信息通信技術和科學技術的支持下，地鐵具有非常廣闊的發展和運用空間，因而對于地鐵通信技術方案的研究也越來越重要。傳統的地鐵通信技術是在光纖傳輸子系統、泄露電纜傳輸子系統和無線集群通信子系統的綜合運行下，結合中繼器、程控電話子系統及路站監控子系統等結構而形成的具有高度的指揮和管理性能的運營結構。
地鐵的通信傳輸系統是通過調度員統一信息，然后經過控制中心及無線移動交換機將發出的信號傳送到集群基站，隨后，集群基站將受到的信息指令通過光纜的形式傳送到車站的中繼器，并將其信號擴大，通過全線泄露電纜輻射到各個信息管理處，將信息有效的傳送之后，列車值班人員和司機將能在有效的時間內受到調度員發出的信息，并按照其要求進行操作。而地鐵通信中的信息回饋，則是通過相反的路徑實現，通過值班人員或者手持臺持有者將信息發出，通過泄露電纜進行接收，并及時將信息傳送到中繼器，信號放大之后，通過光合路器和光電轉換設備進行信息接收，最后信息通過光纜傳送回基站，再由控制中心將其傳送給調度員。通過這種通信傳輸系統的建立，調度員和值班人員能夠有效的互通信息，但是，隨著現代技術的不斷發展，公眾對地鐵通信傳輸技術的要求越來越高，在安全意識逐漸提高的前提下，強化公眾無線和移動通信系統的認知是現代地鐵通信技術需要加強的技術研究。現代地鐵運營對于通信傳輸系統的建設有了更高的要求，對于信息的傳遞速度和穩定性提出了新的要求。
二、地鐵通信傳輸系統的方案設計與分析
隨著現代通信技術的不斷發展，對于地鐵的運營狀況的深入了解，促進了通信傳輸技術的進一步升級，針對不同情況的地鐵運營狀況，采取不同的通信傳輸系統方案?？偟膩碚f，現代地鐵通信傳輸系統方案根據其傳輸特點分為綜合型、開放式、彈性式和異步式等幾種設計方案。
第一，綜合式地鐵通信傳輸系統
綜合式傳輸系統是一種綜合業務式的信息傳輸形式，即SDH傳輸技術，是從二十世紀九十年代開始進行商用的同步數字傳輸。SDH傳輸技術具有比較穩定的可靠性和通用性，屬于比較基礎的現代電信網絡傳輸形式，也是地鐵通信傳輸的基礎，比較廣泛的運用于鐵路、公路、電信網、石油和電力等領域。作為一種比較標準化和智能化的現代網絡體系，SDH選用了統一的數據傳輸接口，通過多種兼容設備的鏈接，可以事先全網范圍內的高度統一協調和管理操作，保障了信息通信業務的有效調度，且具有較高的網絡自愈能力，能夠提高對于網絡資源的利用程度。綜合業務傳輸通信系統根據電時分復用的方式來實現光纖通訊，不斷的提高了傳輸速度，當前40Gbit/s的傳輸速度已經廣泛的運用在商業中，在地鐵的信息傳輸中得到了更高的速率實現，因而在地鐵運營當中，可以有效的促進綜合業務的實現，提高了地鐵中媒體業務及寬帶業務的廣泛運用。
第二，開放式的通信傳輸系統方案
開放式的通信傳輸系統，即OTN傳輸系統，是在西門子研究的分復用技術基礎上實現的，利用雙光纖和雙向的通道環路實現通信系統的網絡拓撲結構，并以光纖鏈路為網絡節點實現互聯，形成反向循環的環路光纖結構。通過開放式的通信傳輸系統，將同一個環網上的信息實現數據幀的不斷傳遞，實現結構中各節點的通信數據得到有效的傳送。在開放式的通信結構中，以順時針傳輸數據環為主環，而逆時針的數據傳輸環則是次環。一般情況下，地鐵的信息數據都是通過主環傳送，次環為備用，并對主環數據傳輸進行監督和控制，根據信息傳輸的實際情況，在必要的時候代替主環傳輸，從而保障信息不中斷。因而主環和次環共同形成的雙環網結構，保障了地鐵在數據傳輸過程中信息的有效傳輸，保障每個節點都能正常的收集信息和發送信息。
第三，彈性式的通信傳輸方案
彈性式分組環通信傳輸技術，即RPR傳輸技術，是在IP為業務核心的基礎上設計的適應網絡需要的地鐵通信傳輸系統方案，支持傳統業務的同時，有利于互聯和管理。彈性分組環技術是在環狀的拓撲結構基礎上，在每個分組環中配備同一邏輯的節點，實現節點的二層轉換，通過發送時鐘分組信和和晶振時鐘信號，實現最高優先級別的通信傳輸方式，并對多余部分進行及時的悲憤，保障通信網絡的統一同步。并且彈性式的系統方案的另一個優勢是在分組環路中，保障了多個節點在系統中的同時傳輸，且相互之間沒有影響。
第四，異步式通信傳輸系統方案
異步通信傳輸系統，即ATM技術系統，在以寬帶綜合業務的數字網實現為核心技術的現代通信傳輸系統，通過多種電路仿真和數據承載，有效的將圖像和聲音進行數據傳送，在寬帶傳輸技術的基礎上，實現各種信息的接入和交換。這種傳輸系統的突出優勢表現在能夠實現異步分復數據傳輸，在標準化的鏈接方式基礎上，保障其它通信傳輸系統的連接，并有效的實現統計復用，靈活的進行用戶寬帶分配，實現虛擬電路的網絡連接。同樣，異步通信傳輸系統方案也支持多媒體的應用，具有較高的網絡可靠性。
結語：綜上所述，地鐵通信傳輸技術隨著信息技術的不斷改革而有了多樣化的發展，在不同的城市交通運輸需求下，利用不同特征的信息通信傳輸方案可以有效的加強地鐵運營效率。隨著研究的不斷深入，運用于地鐵交通的通信傳輸系統也不斷完善，提高了數據業務，加強了網絡傳輸的可靠性和穩定性。今后，在現代技術的不斷發展下，地鐵的通信傳輸系統將有更大的發展，地鐵運營商根據其運營特點，結合自身發展實際，可以選擇最優方案。
參考文獻
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關鍵詞:自動控制技術；智能化；仿生物系統化；綠色壓力；機電一體化產品
中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）04-0116-02
機電一體化產品簡單的理解就是機械產品與電子產品的融合，機械技術與電子技術的融合，機械零件與電子元件的融合。兩者共同完成某一機電功能。這也只能是傳統意義上的機電一體化產品的定義。
現實生活中的機電一體化產品舉不勝數。我們日常生活中使用的空調、洗衣機、微波爐、油煙機、吸塵器、電吹風等都是典型的機電一體化產品；在機械制造領域中廣泛使用的各種鑄造設備、鍛造設備及機床、數控加工中心等也是典型的機電一體化產品；在工程機械領域中的挖掘機、裝載機、起重機、攪拌站、樁工機械、路面機械等，都是用得較為廣泛的機電一體化產品；在冶金設備領域，高爐、轉爐、連鑄機、軋鋼機等更是高度機電一體化產品。
一、機電一體化產品的技術構成
機電一體化技術是各種高新技術的融合體，它主要包括以下幾方面技術：機械技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和計算機與信息技術等交叉融合的系統技術等。
（一）機械技術
機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，實現從機械原理的選擇到機械結構的設計和機械零件的選材，都能達到最優化配置；并且保證最佳的使用性能與壽命；在維修保養上最大限度地做到簡潔、明快，甚至達到免維護。
（二）自動控制技術
自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用自動控制裝置使生產過程或生產機械自動地按照某種規律運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉速等）或加工工藝按照預定要求變化的技術。自動控制系統主要由：控制器，被控對象，執行機構和變送器四個環節組成。
（三）傳感檢測技術
傳感檢測技術是機電一體化產品的系統感受器官，它負責把一線的實況用各種信號傳遞給機電一體化產品的指揮中樞，即計算機或自動控制單元，是將電子系統或光電系統無法處理的外界物理量或化學量轉換為電信號的關鍵技術，它包括：電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數字式、波式和射線式傳感器，還有相應的測試電路和信號處理技術等。
（四）伺服傳動技術
伺服傳動技術是指在控制指令的指揮下，控制驅動執行機構，使機械系統的運動部件按照指令要求進行運動。采用不同的分類方法，可以得到不同類型的伺服系統。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有開環、閉環和半閉環三種形式；按被控制量性質不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統形式；按驅動方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅動形式；按執行元件不同分為步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式。
（五）計算機與信息技術
機電一體化產品中的信息存取、交換、運算、判斷與決策、記錄等都屬于此類范疇，計算機與信息技術在整個機電一體化產品中起到類似于人類大腦和中樞神經的作用，它是指導其它功能部分完成各自任務的總指揮。
二、機電一體化產品的未來發展趨勢
“2011 IEEE 機電一體化與自動化國際會議”于2011年8月7日至10日于北京召開。IEEE 機電一體化與自動化國際會議（ICMA）是機電一體化、自動化領域的權威會議，在國際機器人及自動化等領域具有重要影響力。曾在中國、加拿大、中國香港、日本等國家和地區成功舉辦過7次。來自各國近440名學者參加了會議，圍繞智能機電一體化、機器人系統和自動控制方面的最新研究成果及未來發展方向等問題充分交流。從此次會議的議題不難看出機電一體化的發展趨勢趨向于智能機電一體化方向。
隨著科學技術的飛速發展，機電一體化產品目前不僅向智能化方向發展，而且還向仿生物系統化方向發展，應用范圍愈來愈廣。
（一）智能化
隨著人類文明的進步和科技的超越式發展，人類扮演的角色越來越趨于簡單、明了化，人們追求高品質與快節奏的生活與工作方式，那么機電一體的發展也就越來越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式，這樣能把人類的活動從復雜的按部就班的程序化中解脫出來，用更多的時間來享受生活和工作給我們帶來的諸多便捷。未來的機電一體化產品，在開發與設計的時候，順其自然，第一先考慮的就是智能化。
智能化簡單的說就是具有人工智能或模擬人類智能的系統。目前，專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法，是機電一體化產品實現智能化的的主要核心技術。這四種技術相互關聯，密切聯系。隨著機械制造與自動化程度的不斷提高，將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動，并會對制造中出現問題進行分析、判斷、推理、構思和決策?？梢哉J為把類似于人類的“大腦”（人類高度文明的匯縮體）裝在了機電一體化產品之上，產品隨時啟動，“大腦”隨時工作，去判斷人類想要達到的各種需求，并能做出令我們滿意的行為。人類的大腦思維系統被模塊化的復制到機電一體化產品之上。
目前機電一體化產品的智能化應用已成為趨勢， 例如智能機器人和數控機床等。智能機器人是通過視覺、觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態，根據實際變化過程反饋信息并做出判斷與決定。數控機床的智能化體現在各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數進行監測，并通過計算機系統做出判斷，自動對異?，F象進行調整與補償，以保證加工過程的順利進行，確保加工精度和質量要求，最后加工出合格的產品。
（二）仿生物系統化
今后的機電一體化對信息的處理會做得更加完美與準確，這就依賴先進的數據處理與模塊仿真系統的支持。人們從動物那里獲得了啟示，依據動物對外界反應的習性與規律，模擬其習慣做法，把其應用到機電一體化方向。比如說我們開發的機電一體化產品，在接受外界刺激的時候，根據動物常規習性和一般反應規律，機電一體化產品應該做出類似于動物的反應動作或程序準備工作，根據目標完成任務獨立選擇最優的行為動作，來實現目標任務的準確反應與目標的圓滿完成。
更準確地說，仿生物系統化是集動物習性、智能化于一身的技術。此類產品如仿生物寵物狗、動物園里的仿生物虎媽媽等，這都是研究的課題?？紤]到仿生物系統化研究過程的復雜性，最關鍵的是被仿的生物習性與要完成的機電一體化產品行為之間的相似性研究與系統模塊的生成，仿生物系統化的道路還有很長的路要走。
新的時代脈搏在涌動，賦予我們在新的領域更高層次的挑戰，機電一體化的發展也被賦予了嶄新的使命。在發展科技不辱使命的前提下，我們更應該注重人性化理念與倫理道德，科技和信息的快速發展帶來的綠色壓力，充分考慮科技與生存環境的關系，共同建設好一個和詣、健康、高度文明的國家。
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信息、生物、新材料三大前沿領域
信息、生物、新材料是21世紀前30年發展最快、最熱門的三大領域，它們集結了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關系未來發展的關鍵領域中，我國許多核心技術仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術，原始創新能力明顯不足。
從更寬的視野來看，不僅僅是這三個領域的發展需要高揚“自主創新”的信心與勇氣。實際上，整個中國科技正面臨著前所未有的發展壓力：對外要適應國際科技競爭的緊迫形勢，對內要滿足經濟社會發展進程中的重大戰略性需求。而原始創新能力和技術創新能力的薄弱，已成為當前和未來相當長時期內影響我國整體競爭力的極大障礙。
面向未來15年的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》即將，科技部等有關部門正在著手制定科技“十一五規劃”——關于中國科技“未來”的探討與關注，在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創新”成為人們關于中國科技發展的共識。
帶著這個共識，再來看中國科技發展面臨的“壓力”，在很大程度上已經變成了未來發展的重大機遇。未來10年，中國在這三大領域中最有可能實現自主創新的關鍵技術群究竟有哪些？有限的科技經費究竟應當投入到哪些突破口？
下一代移動通信技術
移動通信是人類社會發展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動通信用戶總數已達17億以上，超過已有百年發展歷史的固定通信用戶數。過去10年，移動通信技術完成了由第一代模擬通信技術向第二代數字通信技術的過渡，當前正處于由其巔峰狀態向第三代（3G）移動通信技術過渡的進程中。
目前，世界發達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術和產品的開發。
——3G移動通信：國際電信聯盟（ITU－T ）批準為3G 的三大標準分別是歐洲的WCDMA，美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD－SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。
——增強型3G（Enhanced 3G）：為了克服3G 技術不能很好支持流媒體等業務的不足，國際電信聯盟已在制定增強型3G技術標準。專家預測，增強型3G技術將進入商用。
——4G（或Beyond 3G）：下一代移動通信即所謂超3G（以下統稱Beyond 3G）技術的研究是國際上的熱點。Beyond 3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。 歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究，預期Beyond 3G技術可望在2010年后開始商用。
中國移動用戶總數已達3.34億，居世界第一，總體技術水平與國際同步，處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術已經具備了實現產業化的能力，我國大唐電信2000年5月提出的TD－SCDMA標準已成為國際電信聯盟正式采納的三大標準之一。此外，在國家“863”計劃的支持下，開展了Beyond 3G技術的研究，預期該技術可望在2010年后開始商用。
Beyond 3G技術對我國經濟社會發展和國防建設具有十分重要的意義。 德爾菲專家調查統計結果顯示，我國研發水平比領先國家落后5年左右， 通過自主開發或聯合開發，在未來5年可能形成自主知識產權。以華為、 中興為代表的一批高技術通信設備制造業公司，在第三代移動通信設備（3G）等研發方面緊跟國際前沿，打破了國外公司對高技術通信設備的壟斷，開始參與國際通信標準的制定，開發具有自主知識產權的核心技術，具備了參與國際競爭的能力，具備實現技術和產業跨越式發展的契機。
中國下一代網絡體系
下一代網絡（NGN）泛指以IP為核心，同時可以支持語音、 數據和多媒體業務的因特網、移動通信網絡和固定電話通信網絡的融合網絡。
世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網絡的研究開發工作。國際電信聯盟電信標準化部門（ITU－T）、歐洲電信標準化協會（ETSI）、互聯網工程任務組（IETF）、第三代伙伴組織計劃（3GPP）等，都在致力于下一代網絡體系的研究。目前，美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯網研究計劃，全面開展各項核心技術的研究和開發。
我國在下一代網絡的研究方面已取得了較大進展?！熬盼濉逼陂g，863計劃建成了“中國高速信息示范網”（CAINONET）、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網NSFCNET”等重大項目，目前已開始基于NGN的軟交換技術在移動和多媒體通信中的應用研究。中興、華為等企業還推出了基于軟交換的NGN解決方案；在下一代互聯網研究上，中興、港灣網絡等推出的高端路由交換機，可應用于國家骨干IP網絡建設，以及大中型寬帶IP城域網核心骨干和匯聚。國內公司還開始自行設計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數幾個能夠提供全系列數據通信設備的國家之一。
下一代網絡技術對促進我國高新技術的發展，以及對改造和提升我國傳統產業具有舉足輕重的作用，對國家安全至關重要。從總體上看，我國互聯網技術跟隨國外發展，在技術選擇上缺乏系統研究，走過一些彎路，至今與國外仍存在較大差距。無論網絡用戶規模、網絡應用、網絡技術或網絡產品都尚有很大的發展空間。從全局著眼，應不失時機地開展中國下一代網絡體系的研究、應用試驗、關鍵技術研究和產品開發。不能像第一代互聯網那樣，技術、標準都是外國的，給國家安全造成隱患。
納米級芯片技術
當前，集成電路的發展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產品性能每18個月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設計技術優化的途徑繼續發展。
自上世紀90年代以來， 全球集成電路制造技術升級換代速度加快。 當前國際上CMOS集成電路大規模生產的主流技術是130nm， 英特爾等部分技術先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產。2005年，美國AMD公司已開始量產90nm的高性能芯片，國際上對65nm技術的開發也已成功。伴隨130nm到90nm技術的升級， 考慮到擴大生產規模和降低成本，大多數公司將使用12英寸替代8英寸硅基片， 這也必將帶來半導體設備的大量更新。
近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起，使國內集成電路制造工藝技術與國際先進水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進國家相差2～3代。目前，我國集成電路設計公司年設計能力已超過500種，主流設計水平達到180nm，130nm技術正在開發中，90nm技術的研發也開始著手進行。從產業發展看，我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產骨干企業、十多家重點封裝廠、二十多家初具規模的設計公司、若干家關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產業群體，設計、芯片制造、封裝三業并舉的蓬勃發展態勢。以中科院計算所為代表的研究機構和企業在CPU研發方面所取得的新進展，標志著我國集成電路設計具有較強能力，與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領域，IC卡芯片所占比重一直占據芯片總體市場的20％左右。
世界第一顆0.13微米工藝TD－SCDMA 3G手機核心芯片10月9日在重慶問世
今后的IC是納米制造技術的時代，而納米級芯片技術是我國趕超國際的關鍵，它的成功將會是我國IC工業發展史上的重要里程碑和持續發展的動力，專家認為應優先發展。
中文信息處理技術
包括漢字和少數民族文字在內的中文信息處理技術，是漢語言學和計算機科學技術的融合，是一門與語言學、計算機科學、心理學、數學、控制論、信息論、聲學、自動化技術等多種學科相聯系的邊緣交叉性學科。
隨著互聯網的發展，中文信息處理技術已滲透到社會生活的各個方面。1994年，微軟開始進入中文軟件市場，微軟的WORD把國產WPS擠出了市場，繼而Windows中文版又把國產中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優勢地位，使國產的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據了大部分的中文軟件市場，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。
經過二三十年的努力，我國的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術已經實用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級階段快速發展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術也正在開發、研制，并取得了較大進展，涌現了聯想、方正、四通、漢王、華建等公司。
隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網絡信息時代的來臨， 中文信息處理技術越發顯得重要，其自動化水平的提高，將大大促進我國科技、國民經濟和社會發展，同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發展。未來無疑應當加強中文信息處理技術的研發投入與政策傾斜。
人類功能基因組學研究
20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發展史上的里程碑，其規模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成，國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。
功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結構基因組所提供的信息和產物，發展和應用新的實驗手段，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能，使生物學研究從對單一基因或蛋白質的研究轉向多個基因或蛋白質同時進行系統的研究，是在基因組靜態的堿基序列弄清楚之后轉入對基因組動態的生物學功能學研究。從1997年迄今已發表的有關功能基因組學的論文數以千計，其中不少發表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。
目前功能基因組研究的重點集中在四個方面：一是基因測序技術研究。預計今后幾年內，測序技術將繼續發展，特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態性（SNP）以及在此基礎上建立的SNP單體型研究；三是基因組有序表達的規律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉錄組研究、蛋白和蛋白質組研究、代謝網絡和代謝分子研究、基因表達調控研究等；四是計算生物學和系統生物學研究。
近幾年來，在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下，我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國發展功能基因組研究的有利因素?！笆濉逼陂g，我國參與國際蛋白質組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃，高質量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區域的任務，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關基因SNPs及其單倍型的數據庫的建設，在國際一流雜志上發表了一批高水平學術論文，申報了一批國家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網絡和資源信息庫的采集管理系統，組建了一批國家級基地，培養了一支隊伍，建立了一批技術平臺。但總體而言，我國在功能基因組研究及應用方面的原始創新成果數量較少，還不能為醫藥生物技術產業的發展提供足夠的知識和產品。
未來研究重點包括：
——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；
——蛋白質組學研究。蛋白質組學是一個新生領域，目前還處于初期發展階段，仍有許多困難有待克服。我國應選擇具有特色的領域開展研究；
——生物信息技術。我國的研究重點應集中在生物信息數據庫的構建、生物信息的開發、加工、利用及生物信息并行處理方面；
——生物芯片技術及產品。通過微加工技術和微電子技術在固體芯片表面構建的微型生物化學分析系統，以實現對細胞、蛋白質、DNA以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質芯片、生化反應芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿，它將對我國生命科學研究、醫學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用，也將對我國人口素質、農業發展、環境保護等作出巨大的貢獻。
專家認為，我國人類功能基因組學研究的研發水平比領先國家落后5年左右， 若能高度重視，充分利用我國已有的技術和資源優勢，未來10年我國可能實現人類功能基因組學研究的跨越發展。
蛋白質組學研究
隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施，生命科學的戰略重點轉移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質作為生命活動的“執行者”，自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質為特征的蛋白質組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”，構成了功能基因組學研究的戰略制高點。
目前蛋白質組學的主要內容是建立和發展蛋白質組研究技術方法，進行蛋白質組分析。為了保證分析過程的精確性和重復性，大規模樣品處理機器人也被應用到該領域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質的分離、蛋白質豐度分析、蛋白質鑒定等步驟。
附圖
自1995年蛋白質組一詞問世到現在，蛋白質組學研究得到了突飛猛進的發展。我國的蛋白質組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國科學家已經在重大疾病如肝癌，比較蛋白質組學的研究等方面取得了重要成就，在“973 ”計劃的資助下，我國已經開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術和蛋白質組鑒定質譜技術研究等。
如何抓住國際上蛋白質組學研究剛剛啟動的時機，迅速地進入到蛋白質組學研究的國際前沿，是擺在我國生命科學研究發展方向上的一個重要課題。
目前我國在該領域的研發基礎較好，只比先進國家落后5年左右。 蛋白質組學屬科學前沿，專家建議結合我國現行的基因組研究及其他有我國特色或優勢的領域開展研究，不要重復或追隨國際已有的工作，而應走自己的路，未來10年內有可能取得重大科學突破。
生物制藥技術
生物制藥被稱為生物技術的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業界的高度關注。
在過去的30年間，全球生物技術取得了令人矚目的成就。據美國著名咨詢機構安永公司2004年和2005年發表的第十八和第十九次全球生物技術年度報告分析，2003年全球生物技術產業營收達410億美元。目前已有190余種生物技術產品獲準上市，激發起投資者對生物技術股與融資的興趣。
近20年來，我國醫藥生物技術產業取得了長足的進步，據《中國生物技術發展報告2004》統計，我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識產權的上市藥物達9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文，可用于較大規模高危人群的預防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距，醫藥生物技術產品的銷售收入僅占醫藥工業總銷售額的7.5％左右。
為加快我國生物制藥技術的發展，今后的研究開發重點是：
——生物技術藥物（包括疫苗）及制備技術。圍繞危害人民健康的神經系統、免疫系統、內分泌系統和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應用基因工程、細胞工程、發酵工程和酶工程等技術，開發單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質藥物和基因工程疫苗，拓寬醫藥新產品領域；
——高通量篩選技術。目前，國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發現先導化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測技術、液體處理及自動化、連續流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術研究的重點；
——天然藥物原料制備。目前，已經發現人類患有3萬多種疾病，其中1／3靠對癥治療，極少數人能夠治愈，而大多數人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進步，人們自我保健意識增強，對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發。
生物信息學研究
在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析，對基因組研究相關生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經產生，生物信息學就得到了迅猛發展。其研究一方面是對海量數據的收集、整理與服務；另一方面是利用這些數據，從中發現新的規律。
具體地講，生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭， 找到基因組序列中代表蛋白質和RNA基因的編碼區；同時， 闡明基因組中大量存在的非編碼區的信息實質，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規律；在此基礎上，歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調控相關的轉錄譜和蛋白質譜的數據，從而認識代謝、發育、分化、進化的規律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區的信息進行蛋白質空間結構的模擬和蛋白質功能的預測，并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結合，闡明其分子機理，最終進行蛋白質、核酸的分子設計、藥物設計和個體化的醫療保健設計。
生物信息學的發展已經將基因組信息學、蛋白質的結構計算與模擬以及藥物設計有機地連接在一起，它將導致生物學、物理學、數學、計算機科學等多種科學文化的融合，造就一批新的交叉學科。
科學家們普遍相信，本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代，也是生物信息學蓬勃發展的時代。據預測，到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。
我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末，國內學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前，多家大學和研究機構也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數據庫、鏡像數據庫和二級數據庫也已經逐步建立，同時我國還建立了相關的工作站和網絡服務器，實現了與國際主要基因組數據庫及研究中心的網絡連接，開發了用于核酸、蛋白結構、功能分析的計算工具以及蛋白質三維結構預測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發的基因預測等多種軟件。中國學者還運用自主開發的電腦克隆程序，開展了大規模EST 數據分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術，并在國內外著名科學雜志上發表了一系列論文，取得了引人注目的進展，尤其在人類基因組基因數目的預測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結果，在國際上獲得普遍認可。
農作物新品種培育技術
最近幾年，農業生物技術的發展對農業產業結構調整產生的巨大影響，已引起各國政府和科學家的高度重視。農業生物技術領域研究中最活躍的是育種技術——應用現代分子生物學和細胞生物學技術進行品種改良，創造更加適合人類需要的新物種，獲得高產、優質、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農業增產中的貢獻率將由現在的30％提高到50％。國際水稻研究所已經培育出每公頃7500公斤的超級水稻，非洲培育出增產10倍的超級木薯。
我國該領域的基礎研究和高技術研究取得了一批創新成果：如植物轉基因技術、細胞培育技術、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉基因方法等，使研制具有自主知識產權的轉基因農作物新品種成為現實和可能。目前，已培育出畝產達到807.4公斤的超級雜交稻；2004年轉基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50％左右；利用細胞工程技術培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝；植物組織培養和快繁脫毒技術在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產中發揮了重要的作用。
專家認為，我國農作物新品種培育的研發基礎較好，整體科研技術與國外處于同等水平，只要充分利用資源，發揮優勢，很可能在該領域取得突破。
納米材料與納米技術
納米科技是上世紀末才逐步發展起來的新興科學領域，它的迅猛發展將在21世紀促使幾乎所有工業領域產生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發展極為重要的物質基礎，許多科技新領域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統產業的技術提升也急需納米材料和技術的支持。
近年來，科技強國在該領域均取得了相當重要的進展。
在納米材料的制備與合成方面，美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實現了對納米結構生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監測；德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術，將金屬與半導體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導電的聚合物納米管復合材料。
在納米生物醫學器件方面，科學家用特定的蛋白質或化合物取代用硅納米線制成場效應晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術在醫學應用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時，國外大企業紛紛介入，推動了納米技術產業化的進程。
當前納米材料研究的趨勢是，由隨機合成過渡到可控合成；由納米單元的制備，通過集成和組裝制備具有納米結構的宏觀試樣；由性能的隨機探索發展到按照應用的需要制備具有特殊性能的納米材料。
納米材料和技術很可能在以下四個領域的應用上有所突破：一是IT產業（芯片、網絡通訊和納米器件）；二是在生物醫藥領域應用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來新的福音；三是在顯示和照明領域的應用已有新的進展，納米光纖、納米微電極等已產生極大影響；四是納米材料技術與生物技術相結合，在基因修復和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破，預計2010年納米技術對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。
我國納米材料研究起步較早，基礎較好，整體科研水平與先進國家相比處于同等水平，部分技術落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎研究和應用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國際上的廣泛關注。據英國有關權威機構提供的調查顯示，我國納米專利申請件數排名世界第三位。
國內目前已建成100多條納米材料生產線，產品質量大都達到或接近國際水平。與發達國家相比，我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應用目標的牽引，集成不夠；二是納米材料計量、測量和表征技術明顯落后于國外，對標準試樣和標準方法的建立重視不夠，對表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎研究、應用研究和開發研究出現脫節，納米材料研究缺乏針對性；四是學科交叉、技術集成不夠。
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信息技術正在發生結構性變革
目前，信息技術正在發生結構性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網絡化發展的同時，軟件和信息服務成為發展重點。大規模集成電路正快速向系統芯片發展；移動通信技術正在向第三代、第四展，將提供更優質、更快速、更安全的服務，并帶來巨大的經濟利益；電信網、計算機網和有線電視網三網融合趨勢進一步加快，無線網絡成為世界關注的重點；全球化的信息網絡將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務，越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式，也將對產業結構調整產生重大影響。
微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術、網絡技術等領域的發展方興未艾，極有可能引發新一輪產業革命。
大顯神通的新材料
高性能結構材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關鍵性作用。
新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料，是信息技術、生物技術、能源技術和國防建設的重要基礎材料。當前國際上功能材料及其應用技術正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導材料、生物醫用材料、能源材料、生態環境材料及其材料的分子、原子設計正處于日新月異的發展之中。
信息功能材料發展的重點是磁性材料、電子陶瓷材料、壓電及光電(磁)晶體、高性能封裝材料等方面。超導材料的主要特征是零電阻和排磁通效應，是20世紀留給人類開發核聚變能、高效運輸工具、低耗傳輸電能和精密探測器件的新型功能材料。
關鍵詞：無線電通信技術 方法發展歷程
中圖分類號： E271.7文獻標識碼：A文章編號：
前言
無線電技術中使用的電磁波叫做無線電波。從電磁場理化的建立至電磁波被發現，直至現今被廣泛應用經歷了近130年的歷史。經歷了漫長的歲月的考驗，無線電通信技術迎來了其發展的時代。
1無線電通信技術的發展歷程
1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。
1896年3月24日，波波夫將無線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術拉開新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來。
隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，使電子計算機信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。
無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術的特點
近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結
不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸的最大特點。
無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。
無線通信的展望無線通信具有跨越時空進行信息溝通的靈活性，以及全球無縫隙覆蓋的特性，成為當今世界最具吸引力的通信方式。目前，無線通信特別是移動通信市場進入規模化大發展階段，無線通信業務和技術呈現出從傳統的話音領域向數據領域和寬帶多媒體領域轉變的態勢，市場空前繁榮。
3無線電通信技術方法
3.1WiMAX技術
WiMAX技術即全球微波接入互操作系統，這種技術原在西方國家很受歡迎，如今在我國也掀起了熱潮。它是一種寬帶無限連接方案，對無限局域網的組建起到了不可替代的作用。它的數據傳送距離和傳送速度均優于Wi-Fi技術。
3.2Wi-Fi技術
Wi-Fi技術是無線局域網的接入技術，其技術標準為802.11，而我國網絡均采用802.11b標準，它對移動通信起到了補充作用。
3.3 3.5GHz技術
3.5Ghz寬帶固定無線接入技術MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術，寬帶固定無線接入技術因為其高帶寬、建設速度快、接入方式靈活等特點，受到了業界的關注。其優點是可以遠離入網，但在我國卻受到帶寬不足的限制。其缺點是易受外界因素的影響。
3.4 3G技術
3G，全稱3rdGeneration，中文含義就是指第三代數字通信。其主要特征是可提供豐富多彩的移動多媒體業務，其傳輸速率在高速移動環境中支持144kb/s，步行慢速移動環境中支持384kb/s，靜止狀態下支持2Mb/s。國際電信聯盟(ITU)在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和我國擁有自主知識產權的TDS-CDMA為三大主流無線接口標準，寫入3G技術指導性文件《2000年國際移動通訊計劃》。
3.5 Bluetooth（藍牙）
Bluetooth（藍牙），是一種支持設備短距離通信（一般10m內）的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術，可以使短距離內的眾多設備略去繁多的線路接入。簡化空間布局。藍牙采用分散式網絡結構以及快跳頻和短包技術，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業、科學、醫學）頻段。其數據速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。
3.6 毫米波光載無線(MM-RoF)系統
毫米波光載無線(MM-RoF)系統是將光通信技術和無線毫米波技術相結合建立起來的。其特點是帶寬大、體積小、重量輕、成本低、損耗小、抗電磁干擾及傳輸質量高等優點。MM-RoF可解決傳統微波傳輸系統在毫米波段存在的損耗大、抗干擾能力弱等問題，同時可克服毫米波電子器件的電子“瓶頸”問題，非常有發展潛力。多格式多業務的MM-RoF技術將是MM-RoF系統今后發展的一個重要方向。
4 無線電通信技術之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷，可以采取以下控制方法
4.1采用了數字通信技術
提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。
4.2 推廣通信信息技術寬帶化的發展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。
4.3推廣個人信息化技術
個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
4.4提高無線通信網絡可持續性
無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性。
5結語
綜上所述，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這就使得我們在研究和開發的過程中對其展開全方位的施工方式，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。
參考文獻
關鍵詞：電子類專業；Matlab；主干課程
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0032-03
基于《Matlab電路與系統實踐》課程嘗試了融合電子類專業主干課程的教學改革，將Matlab作為加深對專業知識理解的工具和溝通各專業課程的橋梁。在教學內容上對基礎知識教學與主干課程應用教學、理論教學與實踐教學、課堂教學與課外自學進行了合理安排；在教學手段上做出了一系列探索，有效的提高了Matlab課程教學的質量，培養了學生對專業知識融會貫通、綜合應用的能力。本文提出的以應用型課程融合專業主干課程的思想對理工類專業教學體系及課程建設具有參考意義。
一、主干課程融合的需求與Matlab教學的定位
隨著信息技術的不斷發展，對電子類專業人才的需求越來越大，要求也越來越高。適應我國IT行業實際需要，作為從事光電功能材料、光電子元器件、新產品的研究、開發和管理工作的創新性人才，電子專業學生所需掌握的專業主干課程的知識涵蓋了電子應用系統的諸多領域。如何將這些內容有效的進行串接和融合，使學生能牢固掌握專業知識，并將其應用于實踐之中，是電子類專業課程體系建設面臨的實際需求。近年來，Matlab憑借其強大的計算能力和良好的交互環境，在電子類專業諸多主干課程領域內均有著廣泛的應用。在電子材料方向的研究可使用其完成材料特性的計算，如S.Kim等使用Matlab計算了應變遂穿聲子晶體的能帶結構；在電子器件方向的研究可使用其完成器件的建模，如G.V.Angelov等基于Matlab實現了MOSFET器件的EKV模型；在應用系統方向的研究可使用其進行系統的分析和設計，如J.J.D’Azzo等對使用Matlab完成線性控制系統的設計給出了詳細論述。Matlab對電子類專業學習和科研作用巨大，但相應的教學工作卻顯得較為滯后。傳統Matlab教學要么是僅對某一具體的課程或知識點做簡單應用，要么是脫離專業背景做純粹軟件工具學習。按照這兩種思路組織的教學難以在電子類專業課程體系中擁有獨立的地位?？紤]到對電子類專業主干課程融合的要求和現有Matlab教學的困難，我們對電子科學與技術專業（專業代碼080606，電子信息類專業的典型代表）開設了《Matlab電路與系統實踐》課程。將Matlab定位為融合各專業課程（不限于電路與系統）的橋梁。在課程中對Matlab在電子材料、電子器件、電子電路、電子系統等各方向的應用做出探討，加深學生對主干課程知識的理解，并培養其融會貫通、綜合應用的能力。
二、融合專業主干課程的Matlab教學探索
在以Matlab為平臺融合電子類專業主干課程的教學過程中，對教學內容和教學方法進行了探索和拓展，并取得了良好的教學效果。其中的一些心得體會列出如下，供相應的教學科研參考。
1.教學內容的安排。一方面，作為在科學研究及工程應用各領域都有著廣泛應用的工具，Matlab涵蓋的內容很廣；但另一方面，能安排的教學學時又是有限的。因此教學內容的選擇就十分關鍵。為此，我們從以下三個方面出發做出安排：①基本方法教學和專業方向應用教學的分配。為融合專業主干課程，Matlab基本方法集中的以“Matlab語言基礎”和“Simulink仿真技術”兩章的形式出現，其余章節內容按電子類專業知識脈絡體系展開，如表一所示：
從表一可以看出，除去基本原理的講授外，大部分章節的內容和電子類專業的主干課程相對應，在授課中結合相應課程的主體知識點設置Matlab實例和分析。這種內容安排方式使學生體會Matlab與該課程知識領域的聯系，解決了傳統教學中Matlab工具講授與專業主干課程脫節的問題，并為學生今后在該領域開展科研應用打下基礎。②理論教學和實踐教學的分配。對Matlab基本方法和專業主干課程應用這兩個主體內容的講授，在以實踐為主導的基礎上，適當補充相應理論知識，保證學生既能將學到的知識投入應用，又能具有一定的理解深度。如在第四章“Simulink仿真技術”對Simulink這一Matlab基本方法做講解的過程中，以Simulink仿真算法選擇和仿真參數配置為切入點，展開介紹Simulink的工作原理，使學生深入理解其仿真過程，確保仿真的正確性。③課堂教學和課外自學的分配。受教學方案總課時數的限制，本門課程只有36個學時。在有限的時間內完成Matlab基礎知識和其在電子類專業主干課程應用的講授，必需向課堂外要時間，把部分內容安排在課外，依靠學生自學?？紤]到課堂外的自學對學生學習的主動性和自覺性要求較高，在內容上做了以下兩類知識的安排。一類是提高性知識，是在課堂講授內容上的進一步發展。為方便學生自學，以課件的形式給出這些內容的講解，并做到比課堂講授內容的課件更加詳細。如，第二章“Matlab語言基礎”中布置了一個“查閱并總結Matlab與其他電子設計工具結合使用的文獻資料”的習題。通過這種方式，一方面達到了掌握知識的目的，另一方面也培養了學生的文獻查閱和分析的能力。
2.教學手段的探索。為達到良好的教學效果，在教學手段上也做出了相應的探索，列舉如下：①理清知識脈絡，向學生展示并強調本課程與電子類專業主干課程的聯系、本課程內各章節之間的聯系、以及每章內各知識點之間的聯系。將這些聯系作為經緯線，串接起講授內容。學生在理解了知識點之間的內在邏輯關系后，綱舉目張，加深了對專業主干課程的理解。②重視課堂實例的演示，讓學生理解實踐訓練的重要性。相較于自學等其他教學方式，課堂教學對學生的影響最為深刻。因此，在課堂上安排了大量的演示實例，通過現場演示，加深學生對應實踐技巧的感性認識。整個課程的36個課堂教學學時中，總共提供了基于電子類各主干課程的54個可運行的實例，所有實例均給出了Matlab代碼或Simulink仿真模型，方便學生在課堂演示外自行驗證和體會。③探索新的習題講授方式，激發學生學習興趣。傳統的習題講授，往往是教師直接給出標準答案，學生的參與度較低。為激發學生興趣、提高課堂外的學習質量，在習題作業方面做出了探索。一方面，在內容上將一些擴展性的知識以習題的形式安排（已在“教學內容的安排”中討論）；另一方面，在習題的講授上，引導學生積極參與。具體而言，在習題批閱中，挑選完成情況優秀和具有普遍代表性的兩類樣本。講授習題時，不是單純給出標準答案，而是對這兩種樣本進行分析。通過這種新方法的實踐，學生的積極性被成功調動，課程上建立了良性競爭的氛圍，作業質量大為提高。④拓展教學反饋途徑，激發學生溝通熱情。教學反饋是教學中不可或缺的環節，通過它能了解學生對教學內容的掌握，并據此對教學方法做出調整，以保證良好的教學效果。但教學反饋又是教學中的難點，往往難以得到良好的落實。為破解這一難題，我們從拓展教學反饋途徑和激發學生溝通熱情這兩方面做出了探索。缺乏反饋途徑是直接約束教學反饋的瓶頸。為拓展教學反饋途徑，構建了多個與學生交流的平臺。首先在課堂上，鼓勵學生對教學內容和方法提出意見和建議，這種面對面的交流方式最為直接；其次，通過電話、電子郵件等通訊手段，和學生進行課下溝通，對具體學術內容和個體問題進行討論。學生缺乏溝通熱情往往是教學反饋效率不高的另一個重要原因。為調動學生的積極性，嘗試對教學反饋給出一定的激勵。一方面在制度上鼓勵交流，對良好的交流溝通，給出一定的平時成績；另一方面，教師也積極投入，充分利用反饋渠道。通過一系列步驟，激發了學生的熱情，提高了反饋的效率。本課程網站也得到了學生和學校的認可，在首屆武漢大學“課程中心”優秀網站評選中獲得了二等獎。
三、教學效果
通過上述探索，《Matlab電路與系統實踐》課程取得了良好的教學效果。在最近一輪的包括“教學態度”、“教學內容”、“教學方式”、“教學管理”、“教學效果”等內容的武漢大學課堂教學質量評價中，學生對課程給出了較高的評價，課程綜合評分達到了97.39（100滿分）。除了對課程本身的評價外，更值得關心的是學生在學習了這門課程后能否加深對主干課程知識的理解并將其融合到實踐應用之中。通過調查，我們欣喜的發現，不少學生已經在電子專業各主干方向的科研工作中將Matlab作為一項重要工具來使用。例如，2011級碩士生鄧雄彰將Matlab選做其對納米碳基器件進行器件建模的工具；電子科技系EDA實驗室將Matlab確定為其FPGA電路設計的算法驗證平臺；2008級本科生田彩霞在Matlab上展開畢業論文，設計和分析閃電信號定位系統。從以上舉例中可看出，Matlab在電子材料、電子器件、電子電路、電子系統等電子類專業主干課程領域均得到了應用，踐行了設立這一課程的初衷，達到了課程定位的要求。
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關鍵詞：創新能力；大學生創新性實驗計劃；人才培養
作者簡介：鄧湘（1965-），男，四川巴中人，北京交通大學機械與電子控制工程學院，副教授；唐宇（1971-），女，回族，北京人，北京交通大學機械與電子控制工程學院，講師。（北京 100044）
基金項目：本文系2011年度北京交通大學大學生創新性實驗計劃國家級項目的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0027-02
創新是以新思維、新發明和新描述為特征的一種概念化過程。它起源于拉丁語，原有三層含義：更新；創造新的東西；改變。創新是人類特有的認識能力和實踐能力，是人類主觀能動性的高級表現形式。[1]所謂創新能力（Creativity）是一種提出或產出具有新穎性（獨創或新異）和適切性（有用或適合特定需要）的工作成果的能力。[2]具體來說，創新能力是指人們產生新認識、新思想，發現新問題，提出新概念、新方法，建立新理論和發明新技術、新產品的創建性、發展性和開拓性能力。
大學生創新能力的高低在很大程度上影響著國家創新體系的可持續發展，因此對大學生創新能力的培養和如何提高大學生的創新能力水平已成為我國高等教育的頭等大事。
一、大學生創新能力培養的途徑和方法
大學生創新能力的培養是一個龐大復雜的系統工程，這是高等學校和高等教育必須面臨和深入研究的問題。大學生創新能力的培養應從大學生創新思維、創新意識、創新實踐能力和創新素質的培養等方面進行。[1]其培養途徑和方法可從五個方面入手。
1.改革教學模式，開展研究性教學；倡導創造性學習，培養創新意識和創新思維
傳統教育方式太注重知識灌輸學習，是以考試為手段，以獲取高分為目標。而研究性教學則是引導學生在獨立地主動思考、探索、創造性學習與實踐研究過程中吸收并應用知識、分析并解決問題，從而培養學生的創新精神和創造能力，提高學生綜合素質的一種教學模式。[3]研究性教學倡導學生的創造性學習，把書本、理論知識和實踐結合起來，學以致用，提高自己的創造性能力。
2.建立提高大學生創新能力水平的考核評價方式
目前存在大學生能得高分而無高能的現象，這與考核評價方式有直接關系。由于考核太注重書本知識考試的分數，而對學生學習知識后轉換為能力或創新用知識儲備能力的考量則太少，因此，有些學者（如Eisner）認為應綜合檢驗學習效果。[4]
（1）可采用開卷、實驗或社會調查、合作完成論文等方式，不一定是單一閉卷方式。
（2）內容要與教學大綱有關，但不一定完全局限于教學大綱內，最好能反映學術領域的價值，能體現學生知識的整體性。
（3）考核內容應能展示學生如何解決問題，而不是要學生僅提供一個答案；要注重學生分析和闡述問題的視角與價值觀。
（4）與某領域發展情況結合，評價學生學了什么以及進步多大，不要只針對教學內容。
（5）可以讓學生選擇他們認為最能展示自己能力的考核評價方式。
3.開展學科競賽和創新實踐活動，激發大學生的創新潛能
緊密結合教學內容，以競賽方式舉辦大學生科技競賽活動不僅可以增加學生對知識的牢記和掌握程度，還可以鍛煉學生理論聯系實際和獨立工作能力，可以磨練學生意志、增強自信心和激發創新潛能。北京交通大學所設立的機械創新設計、節能大賽、電子設計和“挑戰杯”等就是很好的例子。自2007年起，學校開展了以大二、大三學生為主的“大學生創新性實驗計劃”項目，形成了校級、北京市級和國家級三個層次的創新實驗項目與能力培養訓練體系。筆者所指導完成的“新型粉體速度測量靜電傳感器研制”項目就被最終評定為國家級“大學生創新性實驗計劃”項目，并獲得了?！疤魬鸨币坏泉劇Ｔ擁椖繉W生創新實踐能力的培養確實起到了很好的作用。
4.建設創新型師資隊伍，探索依托“導師制”進行創新能力培養
教師創新意識和能力的高低會直接影響學生創新意識和創新能力的培養。如果教師創新意識和能力強就會注重新知識和新技能的傳播，會注重運用啟發式、誘導式等方法培養學生的創新思維和意識，會潛移默化地影響到學生對創新方法和途徑的領悟以及學生創造興趣和潛能的激發等。因此，高校應同時注重教師創新意識和創新能力培養，這對依托“導師制”進行大學生創新能力培養至關重要。[5]
依托“導師制”培養大學生的創新能力就是大學生通過項目立項，在導師指導下開展學術或科研活動，可以使大學生自由地進入各種學術領域，促進學生對新知識的追求和探索，在實踐中不斷地發現和解決新問題，從而有效地激發創新精神和創造能力。
5.構建良好的校園文化氛圍，營造寬松的創新教育人文環境
豐富多彩的校園文化能催人奮進，激發師生的學習和工作熱情，陶冶師生情操，增進師生的堅強意志品質、良好心理素質和創新精神培養。[6]大學生社團和社會實踐活動、學術報告會、大師名人講座等均有助于開闊學生視野、拓寬知識面、培養學生主動探索和創造的興趣與好奇心。
二、指導國家級“大學生創新性實驗計劃”項目的體會
“國家大學生創新性實驗計劃”是教育部首次在國家層面上實施的直接面向大學生立項、注重自主性、探索性、過程性、協作性和學科性的創新訓練項目。筆者已完成指導北京交通大學的國家級和校級“大學生創新性實驗計劃”項目3項。下面談談具體的體會。
1.以學生為主體，本著“興趣驅動、自主實驗、重在過程”的原則進行選題和指導
強烈的好奇心、求知欲和探索精神才會使得人們不斷發現和創新。因此，“大學生創新性實驗計劃”項目在選題時不僅要考慮題目的創新性，而且要充分考慮學生的興趣、難易程度和一年時間內學生自主完成項目的可行性等。
“國家大學生創新性實驗計劃”項目在實施過程中，要以學生為主體，指導教師要充分調動學生的積極性、主動性和創造性，盡量激發學生的創新意識和創新思維。讓興趣驅動學生自主學習、自主實驗，既獨立又協作地完成好項目。筆者在指導項目的過程中發現有一個學生的專業是車輛工程而不是測控技術，但他對電非常感興趣，于是筆者大膽鼓勵和啟用他去負責電方面的難點攻關問題。他不僅把項目完成得好，而且還主動自學了測控專業的多門課程，如傳感器原理、電子電路原理與設計、PCB板設計等。同時他還學習和掌握了互相關測量理論知識，用硬件電路和軟件算法分別實現了互相關運算與測速等。他對電方面知識學習和實踐的濃厚興趣也帶動了項目組的其他成員。
2.明確項目研究內容、總體目標和階段性任務
依托“導師制”，在實施過程中指導教師、學生都必須明確研究內容、總體目標和階段性任務。指導教師要把控好全局和具體的階段性任務，這樣才能游刃有余地讓學生大膽實踐與創新。筆者在指導“新型粉體速度測量靜電傳感器研制”項目時就制定了階段性研究任務：運用所學物理知識和傳感器原理深刻分析粉體在管道中流動產生靜電的機理，在此基礎上設計出靜電敏感型傳感器；加工制作并安裝相距為L的兩靜電敏感型傳感器；靜電電荷放大電路仿真與優化設計、PCB板加工制作與硬件電路焊接調試；基于USB數據采集、顯示和存儲；相關分析速度測量算法與軟件編程實現；小型模擬實驗裝置研究與制作；結題報告撰寫與總結。
由于總體目標和階段性研究任務明確，從而順利實現了目標。項目被評定為“國家級”。
3.進行過程監控和滾動評價，指導教師應嚴把質量和時間進度關
“大學生創新性實驗計劃”項目一般由3～5名本科生組成創新團隊，通過雙向選擇和項目立項后，在導師指導下小組成員進行研究性自主學習與實驗，獨立完成項目的所有內容，包括總結報告等，時間為1年。項目實施過程中應進行動態監控和滾動評價，也就是在選題立項、期中檢查和結題驗收三個基本環節要通過專家進行評定。評定的級別實行滾動制。即立項被評為“校級”項目，在期中檢查或結題答辯時可能升為“北京市級”或“國家級”，反之可能被降級。有的項目在階段性檢查確實完成得很差時，則立即停止實施。北京交通大學的選題立項、項目運行過程和結題驗收都采用公開公正的項目評價機制。每個階段都要學生公開答辯、專家打分評審、專家提問點評等。同時項目組在實施過程中要每周有詳細記錄，指導教師每月至少開會1次，聽取進度匯報，進行階段性評價，主動督促、啟發、診斷和指導學生。
從這幾個環節和滾動評價機制來看，指導教師首先要嚴把質量和任務完成時間進度關。表1所示就是項目組所制定的時間進度表，實施過程中嚴格按照此表進行督促檢查，以此保證按計劃完成所預期的目標。
表1 項目計劃完成時間進度表
2010年5月至6月 查閱資料，深刻理解敏感機理
2010年7月至8月 傳感器方案設計、加工和制作
2010年9月至10月 調理電路設計、制作調試
2010年11月至12月 數據采集、算法、編程與實現
2011年1月至2月 測速模擬實驗研究
2011年3月至4月 總結、驗收與答辯
三、結束語
指導和實施國家級“大學生創新性實驗計劃”項目的實踐表明，該計劃能有效地訓練和培養大學生創新實踐能力。對基于“大學生創新性實驗計劃”項目驅動的大學生創新能力培養方式的建議：項目評價和激勵機制需進一步完善；創新項目的資金支持與保障力度應進一步加大；對“大學生創新性實驗計劃”項目團隊確實取得好成績的指導教師應給予獎勵或計算工作量。
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