时间：2022-09-09 11:53:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇光电信息技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词 光电信息 实践教学 实验室建设
中图分类号：G424 文献标识码：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
按照国家专业目录的指导思想，我校光电信息工程专业的培养目标为：培养既具有扎实的数理基础，又熟练掌握光电技术、光学工程、信号处理、计算机应用与控制方面的知识和各种实验测试技能，了解有关光学工程、光纤通信技术、电子技术、光电图像处理等方面的基础知识，能在光电系统与信息处理、光纤通信与传感及其相关领域从事科研教学、科技开发、工程技术及生产管理的综合型人才。①与机械、电气、电子、材料等专业相比，光电信息工程专业具有非常鲜明的特点，就是其知识的广泛交叉性。②③本专业学生不仅在光电信息的获取、传递、处理及应用等方面具有坚实的理论基础，同时还需在光电信息处理、光电系统设计、光电技术及其应用等专业领域具有扎实的专业知识和熟练的实践技能。④
针对本专业实践教学中普遍存在的实验课课时数不足、学生开展自主创新实验机会不多、学生实验动手能力不强以及实验教学内容明显落后于技术发展等问题，本文提出以行业和社会需求为导向、鼓励学生自主探究和创新、专业实验与专业实践环节相结合的实践教学理念，构建科学的实践教学内容，建立分层次、多模块、系统的实践教学环节，进一步优化和完善学生知识结构体系，培养学生的创新精神和实践能力。
1 实践教学体系的设计
1.1 实践教学层次设计
根据本专业实践教学的要求、功能及特点，实验教学内容可由基础演示型、应用提高型、综合设计型以及研究创新型等四个不同层次的实验组成。
基础演示型实验：实验教学内容与光电专业基础理论课内容相对应，进行基本的专业技能训练。通过开展这类实验项目，帮助学生加深对所学专业课程内容的理解与掌握，并使学生有机会学习正确使用本学科领域的常用仪表和设备。
应用提高型实验：它是基础演示型实验的提高和拓展，根据本专业发展方向和实验室特点，主要实验内容应包括光纤通信与传感技术、光电检测技术以及激光技术等。通过开展这类实验项目帮助学生了解光电专业知识在实际生产生活中的应用领域、光电技术的应用原理和测量方法，提高学生解决实际问题的能力，增强学生的就业竞争能力。⑤
综合设计型实验：它涉及的专业知识内容较广泛，包括光电检测与传感的部分实验，光纤通信的部分实验以及激光技术的部分实验。这类实验内容比较丰富，实验仪器比较复杂，开展这类实验可以培养学生利用所学专业知识解决复杂问题的能力。实验可在老师指导下，由学生自行设计实验方案、实验步骤，并由学生自行实施完成。
通过以上三个层次实验课程的学习，学生学习如何做好实验，掌握研究光电规律和分析光电实验现象的思想和方法，学会分析和评价实验结果，达到激发学习热情、变被动学习为主动学习的目的。由以前教师安排好实验、准备好实验仪器、学生来做实验的状态，过渡到学生在老师的指导下，自己设计实验，自己准备实验仪器完成实验，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。
研究创新型实验：主要安排融合各分支学科和交叉学科的综合创新性实验。特别是突出光电技术与计算机技术、信息前沿科学发展的融合。部分实验项目采用项目式管理模式，题目由学生自由选择，实验时间不受限制，实验室对学生实行全方位开放。由学生自己查阅资料、设计实验方案、选择实验仪器、独立完成实验、撰写总结报告并口头交流，注重创新意识和创新能力的培养，为学生提供发展个性和施展才能的机会。
1.2 实践教学模块设计
本专业的实践教学模块可分为四类，如表1 所示。第一类是基础实验，主要开设在大一、大二学年。这一环节的实验内容主要有计算机语言程序设计、物理实验、数电模电实验以及工程基础训练。这一实验模块主要是学生自己动手进行实物制作，从而提高动手能力。第二类是专业课程设计，包括光电检测与信号处理课程设计、电子线路设计与PCB、光学软件设计、光电子系统课程设计等。课程设计内容与专业理论课知识相衔接，使学生将理论课中学到的知识应用到实践中去。大三年级以后，每学期都开设有专业课程设计环节，而且课程设计的内容逐步与生产实践相结合。第三类是专业综合类实验，包括学科基础实验、光电子学专业实验、毕业设计等。通过这类专业综合实验，来系统训练学生的光电信息专业知识，提升学生的光电信息专业素养。第四类是社会生产实践，包括生产实践、毕业实习等。这类实验包括大学生光电设计竞赛、大学生电子设计大赛、大学生数学建模大赛、寒暑期勤工俭学、毕业实习等。通过统筹安排这些实践内容，使学生尽快了解、认识社会、企业对光电信息专业的实际需求，真正理解专业学习目的，以增加学生毕业后的就业竞争力。
表1 光电信息工程专业实践教学模块
2 实践教学内容的实施
2.1 基础实验
在大二年级之前完成全部基础类实践教学环节，主要是关于仪器、仪表的使用、基本量测量、基本实验技能的训练和基本测量方法等，设计物理、电子学以及计算机技术实验的一些基本实验技能和基本知识点，培养学生的观察能力、分析能力和判断能力。除了传统的演示实验，还包含学生自己动手操作完成的实验，让学生在实验中通过探索获取知识和经验。
通过该实践教学环节，可以使学生具备基本实验技能，学会基本测量仪器的使用，掌握基本的实验方法和经验，为下一阶段的学习打下良好的基础。⑥
2.2 课程设计
课程设计是实践教学体系的重要环节，是理论课程的互补，理论课程中抽象的理论知识可以在课程设计中直观地反映。指导老师根据所学专业课内容给出多个设计题目，学生选择后自己查阅相关资料对所选题目做出课程设计报告。课程设计分布在第2学年与第3学年，这一阶段学生已经有了一定的理论基础及实践基础，可以完成相关课程设计要求。
通过课程设计这一实践教学环节，可以提升学生的思维能力，尤其是锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力。
2.3 专业实验
充分利用现有实验室设备设计专业实验，可将专业实验划分到多个实验室，指导教师在固定实验室指导，学生分组完成规定的实验，有效地克服了实验设备台数不足的问题。毕业设计是教学过程中最重要的实践性教学环节，是本专业学生毕业前的一个重要的综合性实践环节。该实践环节的任务是，通过指导教师对学生有针对性的指导，让学生系统完成选题、文献检索、文献综述、开题、实证研究、论文撰写、论文修改、答辩等各个具体环节，深入探讨专业知识，综合运用专业技能，学会选用合适的研究方法，从而完成毕业论文。毕业设计的目的在于通过这些环节，使学生巩固所学的光电专业知识和各项技能，对培养学生开拓务实的工作学习作风、拓宽专业视野、锻炼专业技能有很好的帮助作用。
2.4 社会实践
社会实践是本专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一，实践形式包括校内实践和校外实践。通过社会实践让学生真正接触、了解社会实际。一方面让学生认识到光电信息专业在社会经济建设中的地位和作用，了解光电信息技术的发展前沿;同时增加学生对光电信息专业的认识和理解，通过本专业知识在实际生产中的应用来巩固所学习的理论知识，培养学生分析和解决工程实际问题的能力;最后通过社会实践让学生熟悉工程技术人员的工作职责和工作程序，学习组织和管理生产的初步知识，培养学生严谨认真的科学态度和严谨求实的工作作风。
3 结束语
根据光电信息工程专业知识结构特点和社会对本专业学生的要求，结合我校实际对光电信息工程专业实践教学体系进行优化，在拓展学生专业知识面的同时，更加注重现代光电信息领域的高、新、尖技术，并且充分利用校内外教学资源，提高学生的综合素质，促进教学改革、科研和产业的发展。
基金项目：三峡大学教研项目（J2014069）
注释
① 中华人民共和国教育部高等教育司.中国普通高等学校本科专业设置大全[M].北京：高等教育出版社，2003：201-202.
② 郁道银，蔡怀宇，葛宝臻，李清，陈晓冬.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术，2007（S1）：293-294.
③ 刘向东，刘旭，刘玉玲.从高等教育的发展到光学工程类专业研究型人才培养方案再调整的思考[J].光学技术，2007（S1）：276-277，279.
④ 刘蓉，侯宏录，陈海滨.电子科学与技术专业实践教学体系优化建设的探索[J].科级信息，2011（19）：198-199.
论文摘要：光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。
如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义 的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。
1 世界光电子技术和产业的发展
光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。
Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用 1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激 光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9 亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30 亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。
2 我国的光电子技术和产业
近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。
国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高 技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。
掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器 战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。
但是，我们应当认识到在我国光电子技术发展中，光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分，但在整个系统和设备成本中所占的比重较小，其产值较低，目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段，光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破；国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求，导致国外器件占据国内市场相当多的份额；在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。
[关键词]电信业；广电业；出版业；产业分立；产业融合
[中图分类号]F062.9[文献标志码]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2012.06.017
随着数字技术的迅速发展，电信、广电和出版三大产业的融合已成为现代传媒经济发展的新趋势，并受到学术界的广泛关注。目前学者多从理论框架、路径选择、某一产业面临的困境及发展对策等方面对这一融合现象进行分析和研究。本文拟在综合电信、广电、出版三大产业融合成因分析的基础上，结合业界发展动态，揭示这三大产业在数字环境下的产业融合趋势。
一、传统电信、广电和出版三大产业的分立机械生产及其技术的发展改变了传统农业时代（农业社会）自给自足的经济方式，使生产与消费相分离，分工渐趋成熟，形成了具有固定边界的产业部门。这些固定化的产业边界与工业化生产方式联系在一起，使工业技术的每一步发展都在生产上扩大了分工，并对这种固定化的产业边界起到进一步强化作用，从而使产业边界越来越清晰。这种具有固定化边界的产业分工被称为产业分立。
产业边界是对产业分立进行分析的一个必要理论基础，然而产业边界这一概念在传统产业经济理论中并未明确提出。鉴于其对于研究产业分立的重要性，周振华[1]从理论抽象角度，确定产业边界的4种基本类型为：技术边界、业务边界、运作边界和市场边界。技术边界，即每一个产业是用一种特定的技术手段及装备和与此相适应的工艺流程来生产某一种产品；业务边界，即每一个产业通过不同的投入产出方式向消费者提供其产品或服务，并形成自身独特的价值链；运作边界，即每一个产业的活动有其特定的基础平台及其配套条件；市场边界，即每一个产业的交易是在一个特定的市场（包括其规模、区域等）通过不同的环节与流转方式进行。由于笔者认为运作边界和技术边界存在交叉之处，因此，本文着重就技术边界、业务边界和市场边界进行分析。据此，尽管电信、广电和出版三大产业提供的产品都可划归为信息产品或服务，但由于它们所提供的具体的产品和服务、使用的技术、市场领域等有很大差异，存在明显的技术边界、业务边界、运作边界和市场边界。因此，像其他产业部门一样，1990年代之前，它们在产业分类上通常被区分为电信业、广电业（广播电视业）和出版业三大类。
就技术边界而言，电信、广电、出版三大产业的分立集中表现在信息传送平台、信息接收终端的差异性。在信息传送平台方面，这三个产业拥有各自独立的传递信息产品或服务的网络平台。如电信业的电信网、广电业的广播电视网、出版业的有形分发网。在信息接收终端方面，这三个产业提供信息产品的终端设备均为专用设备，用户只能使用特定的设备接收特定的信息。例如，接收双向语音信息需要使用电话机；接收单向声音和图像需要分别使用收音机和电视机；接收单向的文字信息需要文本资料。尽管信息产品和传送网络会存在交叉现象，如传送双向文件和数据既可通过电信业的电信网，也可通过出版业的有形分发网，但从总体上来看，不同的信息产品与其传输网络和接收终端基本上存在一一对应关系。
就业务边界而言，电信、广电、出版三大产业的分立表现在分别提供不同的产品或服务。电信业提供的是点对点的信息传递，通常指电话、电报、传真等，信息在特定用户——发送方与接收方之间进行相互交换；广播电视业提供的是声音、图像等信息服务；出版业提供的是书、报、刊、CD等产品。这些信息产品或服务针对的是不同用户的不同需求，不具有替代性。
就市场边界而言，传统独立性媒介产业之间往往是一种纵向一体化的市场结构，有各自分割的市场领地。[2]电信、广电、出版三大产业各自在市场中相对独立，它们之间不存在直接的竞争关系。
二、数字环境下电信、广电、出版三大产业融合的成因1.电信、广电、出版三大产业融合的内部条件
早在1978年，美国麻省理工学院媒体实验室的尼葛洛教授就用三个圆圈来描述计算机、印刷和广播电视三者的技术边界，认为三个圆圈的相交处将会成为发展最快、创新最多的领域。随着产业融合发生的领域不断扩大，学术界关于产业融合的研究及其概念的界定也在不断发展。进入20世纪后，哈佛大学的欧丁格和法国作家罗尔与敏斯试图用创造的新词Compunctions和Telemetriqu来反映数字融合的发展趋势。[3]欧洲委员会绿皮书、美国学者Yoffie、日本经济学家植草益以及中国学者周振华、马健等[4-7]都对产业融合做出了不同的定义。无论怎样定义，产业融合都是对产业分立的否定，标志着原有固定化产业边界（技术边界、业务边界、市场边界）的模糊甚至消失，以及技术融合、业务融合与市场融合的实现。
（1）技术融合是产业融合的前提条件。技术是产业融合的内在驱动力。没有技术的迅速发展，就不会出现技术融合，而没有技术融合，产业融合也就无从谈起。19世纪中期到20世纪中期，在信息领域主要采用的是模拟技术。随着信息技术的不断发展，1990年代后期，数字技术与电子计算机相伴相生，它借助一定的设备将各种信息（图、文、声、像等）转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原，使媒介传输的信息产品或服务融合为一种传输方式，并导致在线报刊、在线视频等数字产品的大量涌现。此外，网络技术尤其是IP技术，以一种共同的地址界定方式和开放而非独家专用的标准，不仅将计算机联在一起，并采用分散式结构处理多媒体，而且使不同网络之间只需增加网络智能即可相联通，独立的各种网络联网时不需要进行复杂的信息交换。[8]随着IP 技术的发展，以IP 协议为基础的网络（互联网）正成为各种环境中的主流网络方式。
在信息化时代，信息传播技术在电信业、广电业、出版业之间扩散并广泛渗透，为这三大产业的融合提供了一个平台。此外，信息接收终端也不断趋于融合。例如，近些年随着手机功能的不断完善，手机已成为人们获取信息的重要阅读终端，人们可以通过手机上网、读书、看报、看电视……可见，信息化使电信、广电、出版三大产业之间有了共同的技术基础，原有的技术边界正在被打破。
（2）业务融合与技术融合是相关联的。打破技术壁垒，实现技术融合后，原有的核心技能和知识基础、产品生产流程、业务结构等都会受到不同程度的影响。在产业分立阶段，电信、广电、出版三大产业所经营的业务范围各不相同，但随着技术融合的不断推进，三大产业间的业务融合也进一步扩大。如手机增值业务使得手机电视、手机阅读等产品出现。与此相对应的服务融合同样使信息传播的方式及内容的选择具有了可替代性，为用户的生活方式和工作方式带来了很大程度的便利。
（3）市场融合是技术融合与业务融合的最终结果。业务融合后，电信、广电、出版三大产业间的业务联系日渐紧密，从而能为社会提供替代性很强的信息产品或服务。在共同的技术基础上，使用同一接收终端设备的用户由一种产品的消费者变成了多种产品的消费者，消费者趋向统一，进而导致消费市场趋向统一。产品融合后，原来呈线性的市场结构相互交叉，呈复杂的网状结构，并出现相互竞争-合作的关系。因此，市场融合只有做到技术与业务的融合，才能占有更大的市场份额。同时，技术融合和业务融合应以市场融合为导向，才能创造出新的产品或服务来满足更多的市场需求。
2.电信、广电、出版三大产业融合的外部原因
我们在讨论技术、业务、市场融合的同时，不能忽视相关产业政策的变化对产业融合的影响。制度就是产业融合的外部推动力。
由于我国电信和广电所属部门不同、体制不同、追求的效益也不同，一直以来，国家对电信、广电控制严格，严禁二者之间出现任何业务上的融合。但随着信息技术的发展，国家对电信、广电之间产业融合的政策逐步进行了调整。2008 年，在[2008]1号文中明确提出推进“三网融合”，要“在确保广播电视安全传输的前提下，建立和完善适应‘三网融合’发展要求的运营服务机制。鼓励广播电视机构利用国家公用通信网和广播电视网等信息网络提供数字电视服务和增值电信业务。在符合国家有关投融资政策的前提下，支持包括国有电信企业在内的国有资本参与数字电视接入网络建设和电视接收端数字化改造”[9]。国家广电总局在2009 年4 月14 日的《电子信息产业调整和振兴规划》中要求，“落实数字电视产业政策，推进“三网融合”[10]。2009 年5 月25 日，国发[2009]26 号文明确指出：“落实国家相关规定，实现广电和电信企业的双向进入，推动‘三网融合’取得实质性进展（工业和信息化部、广电总局、发改委、财政部负责）。”[11]国家对电信、广电等产业融合的相关政策贯穿始终，这对电信、广电、出版三大产业的融合产生了积极的推动作用。
三、数字环境下电信、广电、出版三大产业融合发展趋势在数字环境下，电信业、广电业和出版业之间相互渗透、融合，利用新的生产模式，产生新的信息产品，从而形成三大产业逐渐融合的发展趋势。
1.电信业的新发展
（1）电信业中的手机阅读发展势头良好。通过技术融合，网络运营商、软件开发商和电信公司不断渗透到出版行业中，其最直接的结果就是网络出版物和手机出版物的出现。作为便携式手持终端，手机是最被看好的新媒体。2008年底，中国移动在杭州建立了阅读基地，该基地意在依托中国移动的用户规模，集中各方资源来推广新的图书发行模式，推进G3电子阅读器的开发和推广。截至目前，与中国移动手机阅读基地开展战略合作的共有中国作家协会、中国出版集团等79家单位，入库图书30万册。[13]数据显示，2011年此举带来中国移动手机阅读信息费收入15亿元。[13]同样，中国联通“沃阅读”也有很好的发展，2011年访问量接近40亿次，与多家出版集团和内容提供商合作引入图书15万册。[14]
随着手机用户数量的激增及其自身功能的不断完善，手机逐渐成为人们获取信息的主要阅读终端，人们通过手机上网、读书、看报、娱乐等。因此，手机报、手机出版物的发展势头迅猛，其前景被多家出版机构看好。《扬州晚报》《新华日报》《扬子晚报》《上海日报》等纷纷推出了手机报业务。
（2）电信业正以3G技术为依托，全面开发3G业务。新一代通讯技术的发展，使电信、广电、出版三大产业在技术融合的基础上实现了产业融合。3G（第三代通讯技术），是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。[15]与2G相比较，其传输声音、数据的速度极大提高。未来的3G不仅能提供手机办公、视频通话、手机电视、手机网游等服务，还将和社区网站相结合，目前流行的微信、微博等已采取了此应用。
2.广电业的新发展
（1）广播电视数字化。我国广播电视事业发展迅猛，新技术使有线电视网络从原来的传输模拟节目向数字化业务领域扩展。广播电视数字化使电视机变成一个集公共传播、信息服务、文化娱乐、交流互动等多功能于一身的信息接收终端，可以向电信业和互联网领域提供具有可替代性的数字产品，实现业务融合。2004—2008年，全国有线数字电视用户数分别为97万、397万、1 266万、2 686万、4 528万户，增长势头明显。[16]截至2009年3月，全国已经有229个城市进行了数字化整体转换，其中106个城市已经完成转换，广西、宁夏等地基本实现数字化，北京、天津、青海、海南、贵州、吉林等地的城市有线数字电视用户比例超过了50%。[16]电视节目数字化制作取得突破性进展。
（2）大媒体集团渐成规模。基于技术融合与业务融合，电信业、广电业、出版业之间出现融合，它们之间打破了原有的产业分工的限制，实现了资源在大范围内的合理配置和有效利用。在产业重组、融合过程中，信息产业之间的联盟不仅是实现产业融合的一种有效形式，同时还可以使企业做大做强。2001年12月6日，中国最大的传媒集团——中国广播影视集团正式挂牌成立。中国广播影视集团整合了中央级广播电视、电影及广电网络公司的资源和力量，如中央电视台、中央人民广播电台、中国国际广播电台、中国电影集团公司等，成为综合性传媒集团，经营广播、电视、电影、传输网络、互联网站、报刊出版、影视艺术、科技开发、广告经营等业务，这使我国传媒集团跨行业整合成为可能。而在国际上，美国在线时代华纳公司、维旺迪环球公司、迪士尼公司、维亚康姆公司、贝塔斯曼公司等纷纷进军电影和出版业，形成横跨出版业、影视业的大媒体集团。
3.出版业的新发展
（1）出版业正积极拓展数字出版领域。信息技术、数字技术的发展，使内容——出版产品的重要组成因素——在担任传统出版的重要投入要素这一角色的同时，成为新兴出版物的生产要素。它们通过技术融合，实现影视书刊互动、报网互动，逐渐形成电信、广电、出版三大产业融合态势。网络运营商、技术提供商、电信运营商通过技术渗透到传统出版业中，通过开发电子书、网络出版物、手机出版物等新产品，改变传统出版物的内容和形式。一些硬件厂商，如汉王科技，通过研发“汉王阅读器”创造出新的阅读方式，人们可以通过电子阅读器直接在电子书上进行批注、修改和编辑。随着科技的进一步发展，发光电子书、可以卷起来的电子书相继出现，带给人们真实阅读的感觉。同时，一些数字出版企业，如龙源期刊、万方数据、中国知网、中文在线、盛大文学等，将大量的学术论文、文学作品、个人原创作品放到互联网上供人们下载阅读并广泛传播。除了这些新兴的数字出版企业外，传统出版社也积极向数字出版领域迈进。如中国大百科全书出版社自1993年开始研发《中国大百科全书》光盘版，截至2011年已出版了10多个版本；2011年出版了《中国大百科全书数据库》，开发了手机版的《中国大百科全书》；同时，与iPad合作的“掌上百科”也在积极研发过程中。再如，被誉为“工具书的王国”的商务印书馆开发的“商务印书馆·精品工具书数据库”，将传统的内容与现代化的数字技术完美结合，打造出我国首个权威性的工具书查检学习数字平台。这就逐渐打破了出版业和电信业、广电业的技术边界，实现了技术融合，为产业融合提供了前提条件。
（2）出版业正在颠覆传统图书出版产业的业务模式、业务流程和营销方式。为了应对出版业与其他产业的融合，它们进一步打破原有的业务边界，实现业务融合。传统出版社纷纷利用信息技术建立新的图书宣传和发行渠道。如利用网上书店、专业性的团购网站进行图书销售，解决了物流配送和库存问题；还通过网上书店中各类图书的销售排行榜、书评等影响读者的消费选择；利用微博对图书信息进行，开展作者与读者、出版社与读者之间的线上线下活动，开创一种新的媒体营销模式。此外，产业融合还减少了许多中间环节，节约了运营成本。据《纽约时报》报道，亚马逊开始和作者直接签约，并准备向他们开放部分后台数据。这样，过去是作者—经纪人—出版社—亚马逊—读者的产业链条，缩短为作者—亚马逊—读者。
（3）出版业积极利用新技术打造全媒体出版。电信、广电、出版三大产业的融合标志着全媒体出版时代的来临。全媒体出版，又称作“复合出版”或“跨媒体出版”，中文在线董事长兼总裁童之磊先生认为：“全媒体出版就是同一种内容通过多种媒体同步出版。包括纸质媒体，也包括互联网、手机、阅读器。”[12]这样，一方面将图书以传统方式进行纸质出版，另一方面以数字出版的方式将图书进行出版。在全媒体出版时代，传统出版、数字出版、影视传播实现产品服务一体化，2008年，冯小刚的影视作品《非诚勿扰》就是全媒体出版的首次尝试。
随着科技的发展，MPR出版物（多媒体印刷读物）成为全媒体出版的新成员。MPR是一种专有创新技术，它将二维条码编码解码技术、微距数码摄像技术、语音压缩及播放技术和现代出版印刷技术进行了整合，是集纸质印刷出版、音像出版、电子出版、网络出版为一体的全媒体出版，使用这种技术可以实现读者闻听看读的同步进行。目前MPR技术拥有方深圳天朗时代公司已推出多种应用成果，包括MPR版本的《诗经》《楚辞》，与书法家合作的MPR书法、国画作品，以及可以消除阅读障碍的MPR盲人读物等。
四、结语
信息产业的融合过程是一个全方位的动态过程，需要实现技术融合、业务融合及市场融合，它摧毁了传统产业经济运行的基础，呈现出一种新的产业经济形态。随着信息技术的发展和相关产业政策的不断调整，电信业、广电业、出版业之间的产业融合会迸发出更大的生命力，为经济增长注入新的活力。而在产业融合的过程中，电信、广电、出版三大产业也将会加强资源整合的力度，充分利用自身的优势资源在新一轮产业经济的发展中崭露头角。
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【关键词】地铁通信传输系统；OTN；SDH
随着现代信息技术的迅速发展，地铁通信传输系统的设计方案逐渐优化，突破传统的通信传输系统局限性，具有更加突出的便捷性和高速型。地铁的通信传输系统直接关系到整个地铁是否能够正常运行，随着地铁在全国范围内大中型城市的普及，对于通信传输系统的要求也逐渐提高，作为一种便捷高速的城市通信工具，地铁的通信传输系统需要更加符合其运行特征的设计方案，充分发挥优势，带来更为广泛的社会效益和经济效益。
一、地铁通信传输系统的现状分析
地铁作为一种新型的城市交通运输工具，在我国的运行时间并不长。随着城市
生活的质量提高，对交通运输的要求也提高，在先进的信息通信技术和科学技术的支持下，地铁具有非常广阔的发展和运用空间，因而对于地铁通信技术方案的研究也越来越重要。传统的地铁通信技术是在光纤传输子系统、泄露电缆传输子系统和无线集群通信子系统的综合运行下，结合中继器、程控电话子系统及路站监控子系统等结构而形成的具有高度的指挥和管理性能的运营结构。
地铁的通信传输系统是通过调度员统一信息，然后经过控制中心及无线移动交换机将发出的信号传送到集群基站，随后，集群基站将受到的信息指令通过光缆的形式传送到车站的中继器，并将其信号扩大，通过全线泄露电缆辐射到各个信息管理处，将信息有效的传送之后，列车值班人员和司机将能在有效的时间内受到调度员发出的信息，并按照其要求进行操作。而地铁通信中的信息回馈，则是通过相反的路径实现，通过值班人员或者手持台持有者将信息发出，通过泄露电缆进行接收，并及时将信息传送到中继器，信号放大之后，通过光合路器和光电转换设备进行信息接收，最后信息通过光缆传送回基站，再由控制中心将其传送给调度员。通过这种通信传输系统的建立，调度员和值班人员能够有效的互通信息，但是，随着现代技术的不断发展，公众对地铁通信传输技术的要求越来越高，在安全意识逐渐提高的前提下，强化公众无线和移动通信系统的认知是现代地铁通信技术需要加强的技术研究。现代地铁运营对于通信传输系统的建设有了更高的要求，对于信息的传递速度和稳定性提出了新的要求。
二、地铁通信传输系统的方案设计与分析
随着现代通信技术的不断发展，对于地铁的运营状况的深入了解，促进了通信传输技术的进一步升级，针对不同情况的地铁运营状况，采取不同的通信传输系统方案。总的来说，现代地铁通信传输系统方案根据其传输特点分为综合型、开放式、弹性式和异步式等几种设计方案。
第一，综合式地铁通信传输系统
综合式传输系统是一种综合业务式的信息传输形式，即SDH传输技术，是从二十世纪九十年代开始进行商用的同步数字传输。SDH传输技术具有比较稳定的可靠性和通用性，属于比较基础的现代电信网络传输形式，也是地铁通信传输的基础，比较广泛的运用于铁路、公路、电信网、石油和电力等领域。作为一种比较标准化和智能化的现代网络体系，SDH选用了统一的数据传输接口，通过多种兼容设备的链接，可以事先全网范围内的高度统一协调和管理操作，保障了信息通信业务的有效调度，且具有较高的网络自愈能力，能够提高对于网络资源的利用程度。综合业务传输通信系统根据电时分复用的方式来实现光纤通讯，不断的提高了传输速度，当前40Gbit/s的传输速度已经广泛的运用在商业中，在地铁的信息传输中得到了更高的速率实现，因而在地铁运营当中，可以有效的促进综合业务的实现，提高了地铁中媒体业务及宽带业务的广泛运用。
第二，开放式的通信传输系统方案
开放式的通信传输系统，即OTN传输系统，是在西门子研究的分复用技术基础上实现的，利用双光纤和双向的通道环路实现通信系统的网络拓扑结构，并以光纤链路为网络节点实现互联，形成反向循环的环路光纤结构。通过开放式的通信传输系统，将同一个环网上的信息实现数据帧的不断传递，实现结构中各节点的通信数据得到有效的传送。在开放式的通信结构中，以顺时针传输数据环为主环，而逆时针的数据传输环则是次环。一般情况下，地铁的信息数据都是通过主环传送，次环为备用，并对主环数据传输进行监督和控制，根据信息传输的实际情况，在必要的时候代替主环传输，从而保障信息不中断。因而主环和次环共同形成的双环网结构，保障了地铁在数据传输过程中信息的有效传输，保障每个节点都能正常的收集信息和发送信息。
第三，弹性式的通信传输方案
弹性式分组环通信传输技术，即RPR传输技术，是在IP为业务核心的基础上设计的适应网络需要的地铁通信传输系统方案，支持传统业务的同时，有利于互联和管理。弹性分组环技术是在环状的拓扑结构基础上，在每个分组环中配备同一逻辑的节点，实现节点的二层转换，通过发送时钟分组信和和晶振时钟信号，实现最高优先级别的通信传输方式，并对多余部分进行及时的悲愤，保障通信网络的统一同步。并且弹性式的系统方案的另一个优势是在分组环路中，保障了多个节点在系统中的同时传输，且相互之间没有影响。
第四，异步式通信传输系统方案
异步通信传输系统，即ATM技术系统，在以宽带综合业务的数字网实现为核心技术的现代通信传输系统，通过多种电路仿真和数据承载，有效的将图像和声音进行数据传送，在宽带传输技术的基础上，实现各种信息的接入和交换。这种传输系统的突出优势表现在能够实现异步分复数据传输，在标准化的链接方式基础上，保障其它通信传输系统的连接，并有效的实现统计复用，灵活的进行用户宽带分配，实现虚拟电路的网络连接。同样，异步通信传输系统方案也支持多媒体的应用，具有较高的网络可靠性。
结语：综上所述，地铁通信传输技术随着信息技术的不断改革而有了多样化的发展，在不同的城市交通运输需求下，利用不同特征的信息通信传输方案可以有效的加强地铁运营效率。随着研究的不断深入，运用于地铁交通的通信传输系统也不断完善，提高了数据业务，加强了网络传输的可靠性和稳定性。今后，在现代技术的不断发展下，地铁的通信传输系统将有更大的发展，地铁运营商根据其运营特点，结合自身发展实际，可以选择最优方案。
参考文献
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关键词:自动控制技术；智能化；仿生物系统化；绿色压力；机电一体化产品
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0116-02
机电一体化产品简单的理解就是机械产品与电子产品的融合，机械技术与电子技术的融合，机械零件与电子元件的融合。两者共同完成某一机电功能。这也只能是传统意义上的机电一体化产品的定义。
现实生活中的机电一体化产品举不胜数。我们日常生活中使用的空调、洗衣机、微波炉、油烟机、吸尘器、电吹风等都是典型的机电一体化产品；在机械制造领域中广泛使用的各种铸造设备、锻造设备及机床、数控加工中心等也是典型的机电一体化产品；在工程机械领域中的挖掘机、装载机、起重机、搅拌站、桩工机械、路面机械等，都是用得较为广泛的机电一体化产品；在冶金设备领域，高炉、转炉、连铸机、轧钢机等更是高度机电一体化产品。
一、机电一体化产品的技术构成
机电一体化技术是各种高新技术的融合体，它主要包括以下几方面技术：机械技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机与信息技术等交叉融合的系统技术等。
（一）机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，实现从机械原理的选择到机械结构的设计和机械零件的选材，都能达到最优化配置；并且保证最佳的使用性能与寿命；在维修保养上最大限度地做到简洁、明快，甚至达到免维护。
（二）自动控制技术
自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用自动控制装置使生产过程或生产机械自动地按照某种规律运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。
（三）传感检测技术
传感检测技术是机电一体化产品的系统感受器官，它负责把一线的实况用各种信号传递给机电一体化产品的指挥中枢，即计算机或自动控制单元，是将电子系统或光电系统无法处理的外界物理量或化学量转换为电信号的关键技术，它包括：电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、温度传感器及光电式和数字式、波式和射线式传感器，还有相应的测试电路和信号处理技术等。
（四）伺服传动技术
伺服传动技术是指在控制指令的指挥下，控制驱动执行机构，使机械系统的运动部件按照指令要求进行运动。采用不同的分类方法，可以得到不同类型的伺服系统。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有开环、闭环和半闭环三种形式；按被控制量性质不同有位移、速度、力和力矩等伺服系统形式；按驱动方式不同有电气、液压和气压等伺服驱动形式；按执行元件不同分为步进电机伺服、直流电机伺服和交流电机伺服形式。
（五）计算机与信息技术
机电一体化产品中的信息存取、交换、运算、判断与决策、记录等都属于此类范畴，计算机与信息技术在整个机电一体化产品中起到类似于人类大脑和中枢神经的作用，它是指导其它功能部分完成各自任务的总指挥。
二、机电一体化产品的未来发展趋势
“2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议”于2011年8月7日至10日于北京召开。IEEE 机电一体化与自动化国际会议（ICMA）是机电一体化、自动化领域的权威会议，在国际机器人及自动化等领域具有重要影响力。曾在中国、加拿大、中国香港、日本等国家和地区成功举办过7次。来自各国近440名学者参加了会议，围绕智能机电一体化、机器人系统和自动控制方面的最新研究成果及未来发展方向等问题充分交流。从此次会议的议题不难看出机电一体化的发展趋势趋向于智能机电一体化方向。
随着科学技术的飞速发展，机电一体化产品目前不仅向智能化方向发展，而且还向仿生物系统化方向发展，应用范围愈来愈广。
（一）智能化
随着人类文明的进步和科技的超越式发展，人类扮演的角色越来越趋于简单、明了化，人们追求高品质与快节奏的生活与工作方式，那么机电一体的发展也就越来越趋于“傻瓜”式与“一键操作”式，这样能把人类的活动从复杂的按部就班的程序化中解脱出来，用更多的时间来享受生活和工作给我们带来的诸多便捷。未来的机电一体化产品，在开发与设计的时候，顺其自然，第一先考虑的就是智能化。
智能化简单的说就是具有人工智能或模拟人类智能的系统。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品实现智能化的的主要核心技术。这四种技术相互关联，密切联系。随着机械制造与自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现问题进行分析、判断、推理、构思和决策。可以认为把类似于人类的“大脑”（人类高度文明的汇缩体）装在了机电一体化产品之上，产品随时启动，“大脑”随时工作，去判断人类想要达到的各种需求，并能做出令我们满意的行为。人类的大脑思维系统被模块化的复制到机电一体化产品之上。
目前机电一体化产品的智能化应用已成为趋势， 例如智能机器人和数控机床等。智能机器人是通过视觉、触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并做出判断与决定。数控机床的智能化体现在各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整与补偿，以保证加工过程的顺利进行，确保加工精度和质量要求，最后加工出合格的产品。
（二）仿生物系统化
今后的机电一体化对信息的处理会做得更加完美与准确，这就依赖先进的数据处理与模块仿真系统的支持。人们从动物那里获得了启示，依据动物对外界反应的习性与规律，模拟其习惯做法，把其应用到机电一体化方向。比如说我们开发的机电一体化产品，在接受外界刺激的时候，根据动物常规习性和一般反应规律，机电一体化产品应该做出类似于动物的反应动作或程序准备工作，根据目标完成任务独立选择最优的行为动作，来实现目标任务的准确反应与目标的圆满完成。
更准确地说，仿生物系统化是集动物习性、智能化于一身的技术。此类产品如仿生物宠物狗、动物园里的仿生物虎妈妈等，这都是研究的课题。考虑到仿生物系统化研究过程的复杂性，最关键的是被仿的生物习性与要完成的机电一体化产品行为之间的相似性研究与系统模块的生成，仿生物系统化的道路还有很长的路要走。
新的时代脉搏在涌动，赋予我们在新的领域更高层次的挑战，机电一体化的发展也被赋予了崭新的使命。在发展科技不辱使命的前提下，我们更应该注重人性化理念与伦理道德，科技和信息的快速发展带来的绿色压力，充分考虑科技与生存环境的关系，共同建设好一个和诣、健康、高度文明的国家。
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信息、生物、新材料三大前沿领域
信息、生物、新材料是21世纪前30年发展最快、最热门的三大领域，它们集结了当今世界最强势的研究力量。但在这些关系未来发展的关键领域中，我国许多核心技术仍依赖追踪、模仿和引进国外技术，原始创新能力明显不足。
从更宽的视野来看，不仅仅是这三个领域的发展需要高扬“自主创新”的信心与勇气。实际上，整个中国科技正面临着前所未有的发展压力：对外要适应国际科技竞争的紧迫形势，对内要满足经济社会发展进程中的重大战略性需求。而原始创新能力和技术创新能力的薄弱，已成为当前和未来相当长时期内影响我国整体竞争力的极大障碍。
面向未来15年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》即将，科技部等有关部门正在着手制定科技“十一五规划”——关于中国科技“未来”的探讨与关注，在最近一年多来达到了前所未有的程度。就是在这样带着几分焦灼、几分期待、几分信心的探讨氛围中，“自主创新”成为人们关于中国科技发展的共识。
带着这个共识，再来看中国科技发展面临的“压力”，在很大程度上已经变成了未来发展的重大机遇。未来10年，中国在这三大领域中最有可能实现自主创新的关键技术群究竟有哪些？有限的科技经费究竟应当投入到哪些突破口？
下一代移动通信技术
移动通信是人类社会发展中的一大奇迹。2004年12月，全球（蜂窝）移动通信用户总数已达17亿以上，超过已有百年发展历史的固定通信用户数。过去10年，移动通信技术完成了由第一代模拟通信技术向第二代数字通信技术的过渡，当前正处于由其巅峰状态向第三代（3G）移动通信技术过渡的进程中。
目前，世界发达国家纷纷投入力量进行第三代及下一代移动通信标准、技术和产品的开发。
——3G移动通信：国际电信联盟（ITU－T ）批准为3G 的三大标准分别是欧洲的WCDMA，美国高通公司的CDMA2000和中国大唐电信的TD－SCDMA。3G已在全球30多个国家开始商用。
——增强型3G（Enhanced 3G）：为了克服3G 技术不能很好支持流媒体等业务的不足，国际电信联盟已在制定增强型3G技术标准。专家预测，增强型3G技术将进入商用。
——4G（或Beyond 3G）：下一代移动通信即所谓超3G（以下统称Beyond 3G）技术的研究是国际上的热点。Beyond 3G具有更高的速率与更好的频谱利用率。 欧盟、日本、韩国等国家已开始4G框架的研究，预期Beyond 3G技术可望在2010年后开始商用。
中国移动用户总数已达3.34亿，居世界第一，总体技术水平与国际同步，处于由第二代向第三代的过渡时期。我国3G移动通信技术已经具备了实现产业化的能力，我国大唐电信2000年5月提出的TD－SCDMA标准已成为国际电信联盟正式采纳的三大标准之一。此外，在国家“863”计划的支持下，开展了Beyond 3G技术的研究，预期该技术可望在2010年后开始商用。
Beyond 3G技术对我国经济社会发展和国防建设具有十分重要的意义。 德尔菲专家调查统计结果显示，我国研发水平比领先国家落后5年左右， 通过自主开发或联合开发，在未来5年可能形成自主知识产权。以华为、 中兴为代表的一批高技术通信设备制造业公司，在第三代移动通信设备（3G）等研发方面紧跟国际前沿，打破了国外公司对高技术通信设备的垄断，开始参与国际通信标准的制定，开发具有自主知识产权的核心技术，具备了参与国际竞争的能力，具备实现技术和产业跨越式发展的契机。
中国下一代网络体系
下一代网络（NGN）泛指以IP为核心，同时可以支持语音、 数据和多媒体业务的因特网、移动通信网络和固定电话通信网络的融合网络。
世界各国和国际通信标准化组织都在积极开展下一代网络的研究开发工作。国际电信联盟电信标准化部门（ITU－T）、欧洲电信标准化协会（ETSI）、互联网工程任务组（IETF）、第三代伙伴组织计划（3GPP）等，都在致力于下一代网络体系的研究。目前，美国、日本、韩国、新加坡以及欧盟都已启动了下一代互联网研究计划，全面开展各项核心技术的研究和开发。
我国在下一代网络的研究方面已取得了较大进展。“九五”期间，863计划建成了“中国高速信息示范网”（CAINONET）、国家自然科学基金委支持的“中国高速互连研究试验网NSFCNET”等重大项目，目前已开始基于NGN的软交换技术在移动和多媒体通信中的应用研究。中兴、华为等企业还推出了基于软交换的NGN解决方案；在下一代互联网研究上，中兴、港湾网络等推出的高端路由交换机，可应用于国家骨干IP网络建设，以及大中型宽带IP城域网核心骨干和汇聚。国内公司还开始自行设计高端分组交换定制ASIC芯片。我国已成为少数几个能够提供全系列数据通信设备的国家之一。
下一代网络技术对促进我国高新技术的发展，以及对改造和提升我国传统产业具有举足轻重的作用，对国家安全至关重要。从总体上看，我国互联网技术跟随国外发展，在技术选择上缺乏系统研究，走过一些弯路，至今与国外仍存在较大差距。无论网络用户规模、网络应用、网络技术或网络产品都尚有很大的发展空间。从全局着眼，应不失时机地开展中国下一代网络体系的研究、应用试验、关键技术研究和产品开发。不能像第一代互联网那样，技术、标准都是外国的，给国家安全造成隐患。
纳米级芯片技术
当前，集成电路的发展仍遵循“摩尔定律”，即其集成度和产品性能每18个月增加一倍，按照器件特征尺寸缩小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和设计技术优化的途径继续发展。
自上世纪90年代以来， 全球集成电路制造技术升级换代速度加快。 当前国际上CMOS集成电路大规模生产的主流技术是130nm， 英特尔等部分技术先进的芯片制造公司已在用90nm进行高性能芯片生产。2005年，美国AMD公司已开始量产90nm的高性能芯片，国际上对65nm技术的开发也已成功。伴随130nm到90nm技术的升级， 考虑到扩大生产规模和降低成本，大多数公司将使用12英寸替代8英寸硅基片， 这也必将带来半导体设备的大量更新。
近年来我国一些先进集成电路制造公司的崛起，使国内集成电路制造工艺技术与国际先进水平的差距有了显著的缩小，但整体水平仍与先进国家相差2～3代。目前，我国集成电路设计公司年设计能力已超过500种，主流设计水平达到180nm，130nm技术正在开发中，90nm技术的研发也开始着手进行。从产业发展看，我国集成电路已初步形成由十多家芯片生产骨干企业、十多家重点封装厂、二十多家初具规模的设计公司、若干家关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体，设计、芯片制造、封装三业并举的蓬勃发展态势。以中科院计算所为代表的研究机构和企业在CPU研发方面所取得的新进展，标志着我国集成电路设计具有较强能力，与国际先进水平的差距进一步缩小。目前我国芯片业大多集中在低端的交通、通信、银行、信息管理、石油、劳动保障、身份识别、防伪等领域，IC卡芯片所占比重一直占据芯片总体市场的20％左右。
世界第一颗0.13微米工艺TD－SCDMA 3G手机核心芯片10月9日在重庆问世
今后的IC是纳米制造技术的时代，而纳米级芯片技术是我国赶超国际的关键，它的成功将会是我国IC工业发展史上的重要里程碑和持续发展的动力，专家认为应优先发展。
中文信息处理技术
包括汉字和少数民族文字在内的中文信息处理技术，是汉语言学和计算机科学技术的融合，是一门与语言学、计算机科学、心理学、数学、控制论、信息论、声学、自动化技术等多种学科相联系的边缘交叉性学科。
随着互联网的发展，中文信息处理技术已渗透到社会生活的各个方面。1994年，微软开始进入中文软件市场，微软的WORD把国产WPS挤出了市场，继而Windows中文版又把国产中文之星挤垮。微软凭借其强大的优势地位，使国产的中文信息处理软件举步维艰。中文版的Windows、Office等占据了大部分的中文软件市场，使中文信息处理逐渐丧失了其特殊地位。
经过二三十年的努力，我国的中文信息处理，包括中文的编码、字型、输入、显示、输出等的基本处理技术已经实用化，目前正在逐渐摆脱“字处理”阶段，处于向更高级阶段快速发展的时期。包括中文的文字识别机和手写文字识别、语音合成、语音识别、语言理解和智能接口等技术的研究已获得进展。中文的全文检索、内容管理、智能搜索、中文和其他文字之间的机器翻译等技术也正在开发、研制，并取得了较大进展，涌现了联想、方正、四通、汉王、华建等公司。
随着中国加入WTO与世界各国交流的逐渐扩大以及网络信息时代的来临， 中文信息处理技术越发显得重要，其自动化水平的提高，将大大促进我国科技、国民经济和社会发展，同时使中华民族的文化在信息时代得到新的发展。未来无疑应当加强中文信息处理技术的研发投入与政策倾斜。
人类功能基因组学研究
20世纪末启动的人类基因组计划被公认为生命科学发展史上的里程碑，其规模和意义超过了曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划。随着人类基因组、水稻基因组以及其他重要微生物等50多种生物基因组全序列测定工作的完成，国际基因组研究进入到功能基因组学新阶段。
功能基因组学已成为21世纪国际研究的前沿，代表基因分析的新阶段。它是利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究，是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。从1997年迄今已发表的有关功能基因组学的论文数以千计，其中不少发表在《细胞》《自然》《科学》等国际著名刊物上。
目前功能基因组研究的重点集中在四个方面：一是基因测序技术研究。预计今后几年内，测序技术将继续发展，特别是有一些重要的改进将直接用于功能基因组的研究；二是单核苷多态性（SNP）以及在此基础上建立的SNP单体型研究；三是基因组有序表达的规律研究。主要包括基因的深入鉴定、基因表达与转录组研究、蛋白和蛋白质组研究、代谢网络和代谢分子研究、基因表达调控研究等；四是计算生物学和系统生物学研究。
近几年来，在国家“863”计划、国家重大科技专项等的资助下，我国功能基因组学研究取得了一系列进展。中华民族占世界人口的1／5，有丰富的遗传疾病家系资源，这是我国发展功能基因组研究的有利因素。“十五”期间，我国参与国际蛋白质组计划、国际人类基因组单体型图计划，高质量按时完成了项目中所承担的21号染色体区域的任务，建立并完善了中华民族基因组和重要疾病相关基因SNPs及其单倍型的数据库的建设，在国际一流杂志上发表了一批高水平学术论文，申报了一批国家专利，收集、保存了一批宝贵的遗传资源，并初步建立了遗传资源收集网络和资源信息库的采集管理系统，组建了一批国家级基地，培养了一支队伍，建立了一批技术平台。但总体而言，我国在功能基因组研究及应用方面的原始创新成果数量较少，还不能为医药生物技术产业的发展提供足够的知识和产品。
未来研究重点包括：
——功能基因组研究。重点开展植物功能基因组研究、人类功能基因组研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因组研究；
——蛋白质组学研究。蛋白质组学是一个新生领域，目前还处于初期发展阶段，仍有许多困难有待克服。我国应选择具有特色的领域开展研究；
——生物信息技术。我国的研究重点应集中在生物信息数据库的构建、生物信息的开发、加工、利用及生物信息并行处理方面；
——生物芯片技术及产品。通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、生化反应芯片和样品制备芯片等。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。我国生物芯片研究紧跟国际前沿，它将对我国生命科学研究、医学诊断、新药筛选具有革命性的推动作用，也将对我国人口素质、农业发展、环境保护等作出巨大的贡献。
专家认为，我国人类功能基因组学研究的研发水平比领先国家落后5年左右， 若能高度重视，充分利用我国已有的技术和资源优势，未来10年我国可能实现人类功能基因组学研究的跨越发展。
蛋白质组学研究
随着被誉为解读人类生命“天书”的人类基因组计划的成功实施，生命科学的战略重点转移到以阐明人类基因组整体功能为目标的功能基因组学上。蛋白质作为生命活动的“执行者”，自然成为新的研究焦点。以研究一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白质组学自然就成为功能基因组学中的“中流砥柱”，构成了功能基因组学研究的战略制高点。
目前蛋白质组学的主要内容是建立和发展蛋白质组研究技术方法，进行蛋白质组分析。为了保证分析过程的精确性和重复性，大规模样品处理机器人也被应用到该领域。整个研究过程包括样品处理、蛋白质的分离、蛋白质丰度分析、蛋白质鉴定等步骤。
附图
自1995年蛋白质组一词问世到现在，蛋白质组学研究得到了突飞猛进的发展。我国的蛋白质组研究也在迅速开展，并取得了许多有意义的成果，中国科学家已经在重大疾病如肝癌，比较蛋白质组学的研究等方面取得了重要成就，在“973 ”计划的资助下，我国已经开始了二维电泳蛋白组分离研究、图像分析技术和蛋白质组鉴定质谱技术研究等。
如何抓住国际上蛋白质组学研究刚刚启动的时机，迅速地进入到蛋白质组学研究的国际前沿，是摆在我国生命科学研究发展方向上的一个重要课题。
目前我国在该领域的研发基础较好，只比先进国家落后5年左右。 蛋白质组学属科学前沿，专家建议结合我国现行的基因组研究及其他有我国特色或优势的领域开展研究，不要重复或追随国际已有的工作，而应走自己的路，未来10年内有可能取得重大科学突破。
生物制药技术
生物制药被称为生物技术的“第一次浪潮”，其诱人前景引起了全世界各国政府、科技界、企业界的高度关注。
在过去的30年间，全球生物技术取得了令人瞩目的成就。据美国著名咨询机构安永公司2004年和2005年发表的第十八和第十九次全球生物技术年度报告分析，2003年全球生物技术产业营收达410亿美元。目前已有190余种生物技术产品获准上市，激发起投资者对生物技术股与融资的兴趣。
近20年来，我国医药生物技术产业取得了长足的进步，据《中国生物技术发展报告2004》统计，我国已有25种基因工程药物和基因工程疫苗，具有自主知识产权的上市药物达9种，重组人ω－干扰素喷鼻剂2003年4月获得国家临床研究批文，可用于较大规模高危人群的预防。但总体上与世界先进水平相比还存在很大的差距，医药生物技术产品的销售收入仅占医药工业总销售额的7.5％左右。
为加快我国生物制药技术的发展，今后的研究开发重点是：
——生物技术药物（包括疫苗）及制备技术。围绕危害人民健康的神经系统、免疫系统、内分泌系统和肿瘤等重大疾病和疑难病症的防治与诊断，应用基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等技术，开发单克隆抗体、基因工程药物、反义药物、基因治疗药物、可溶性蛋白质药物和基因工程疫苗，拓宽医药新产品领域；
——高通量筛选技术。目前，国外许多制药公司已把高通量筛选作为发现先导化合物的主要手段。典型的高通量筛选模式为每次筛选1000个化合物，而超高通量筛选可每天筛选10万多个化合物。随着分析容量的增大，分析检测技术、液体处理及自动化、连续流动以及信息处理将成为未来高通量筛选技术研究的重点；
——天然药物原料制备。目前，已经发现人类患有3万多种疾病，其中1／3靠对症治疗，极少数人能够治愈，而大多数人缺乏有效的治疗药物。以往多用合成药物，随着科技的进步，人们自我保健意识增强，对天然药物的追求与日俱增。当前世界各国都在加强天然药物的研发。
生物信息学研究
在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析，对基因组研究相关生物信息获取、加工、储存、分配、分析和解释——上世纪80年代一经产生，生物信息学就得到了迅猛发展。其研究一方面是对海量数据的收集、整理与服务；另一方面是利用这些数据，从中发现新的规律。
具体地讲，生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头， 找到基因组序列中代表蛋白质和RNA基因的编码区；同时， 阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏在DNA序列中的遗传语言规律；在此基础上，归纳、 整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。另外生物信息学还利用基因组中编码区的信息进行蛋白质空间结构的模拟和蛋白质功能的预测，并将此类信息与生物体和生命过程的生理生化信息相结合，阐明其分子机理，最终进行蛋白质、核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。
生物信息学的发展已经将基因组信息学、蛋白质的结构计算与模拟以及药物设计有机地连接在一起，它将导致生物学、物理学、数学、计算机科学等多种科学文化的融合，造就一批新的交叉学科。
科学家们普遍相信，本世纪最初的若干年是人类基因组研究取得辉煌成果的时代，也是生物信息学蓬勃发展的时代。据预测，到2005年生物信息的全球市场价值将达到400亿美元。
我国生物信息学研究起步较早。20世纪80年代末，国内学者就在《自然》上报道了免疫球蛋白基因超家族计算机分析的工作。目前，多家大学和研究机构也相继成立了生物信息中心或研究所，各种原始数据库、镜像数据库和二级数据库也已经逐步建立，同时我国还建立了相关的工作站和网络服务器，实现了与国际主要基因组数据库及研究中心的网络连接，开发了用于核酸、蛋白结构、功能分析的计算工具以及蛋白质三维结构预测、并行化的高通量基因拼接和基于群论方法开发的基因预测等多种软件。中国学者还运用自主开发的电脑克隆程序，开展了大规模EST 数据分析，建立了一系列基因组序列分析新算法和新技术，并在国内外著名科学杂志上发表了一系列论文，取得了引人注目的进展，尤其在人类基因组基因数目的预测上获得了与目前的实验事实相当吻合的结果，在国际上获得普遍认可。
农作物新品种培育技术
最近几年，农业生物技术的发展对农业产业结构调整产生的巨大影响，已引起各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域研究中最活跃的是育种技术——应用现代分子生物学和细胞生物学技术进行品种改良，创造更加适合人类需要的新物种，获得高产、优质、抗病虫害新品种。这使得新品种层出不穷，品种在农业增产中的贡献率将由现在的30％提高到50％。国际水稻研究所已经培育出每公顷7500公斤的超级水稻，非洲培育出增产10倍的超级木薯。
我国该领域的基础研究和高技术研究取得了一批创新成果：如植物转基因技术、细胞培育技术、籼稻的全基因组测序、花粉管通道转基因方法等，使研制具有自主知识产权的转基因农作物新品种成为现实和可能。目前，已培育出亩产达到807.4公斤的超级杂交稻；2004年转基因抗虫棉的种植面积已占全国棉花种植面积的50％左右；利用细胞工程技术培育的抗白粉病、赤霉病和黄矮病等小麦新品种已累计推广1100多万亩；植物组织培养和快繁脱毒技术在马铃薯、甘蔗、花卉生产中发挥了重要的作用。
专家认为，我国农作物新品种培育的研发基础较好，整体科研技术与国外处于同等水平，只要充分利用资源，发挥优势，很可能在该领域取得突破。
纳米材料与纳米技术
纳米科技是上世纪末才逐步发展起来的新兴科学领域，它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑，传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。
近年来，科技强国在该领域均取得了相当重要的进展。
在纳米材料的制备与合成方面，美国科学家利用超高密度晶格和电路制作的新方法，获得直径8nm、线宽16nm的铂纳米线；法国科学家利用粉末冶金制成了具有完美弹塑性的纯纳米晶体铜，实现了对纳米结构生长过程中的形状、尺寸、生长模式和排序的原位、实时监测；德国科学家巧妙地利用交流电介电泳技术，将金属与半导体单壁碳纳米管成功分离；日本用单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料。
在纳米生物医学器件方面，科学家用特定的蛋白质或化合物取代用硅纳米线制成场效应晶体管的栅极用以诊断前列腺癌、直肠癌等疾病，成百倍地提高了诊断的灵敏度。另外，纳米技术在医学应用、纳米电子学、纳米加工、纳米器件等方面也有新进展。与此同时，国外大企业纷纷介入，推动了纳米技术产业化的进程。
当前纳米材料研究的趋势是，由随机合成过渡到可控合成；由纳米单元的制备，通过集成和组装制备具有纳米结构的宏观试样；由性能的随机探索发展到按照应用的需要制备具有特殊性能的纳米材料。
纳米材料和技术很可能在以下四个领域的应用上有所突破：一是IT产业（芯片、网络通讯和纳米器件）；二是在生物医药领域应用纳米生物传感的早期诊断和治疗，到2010年将给人类带来新的福音；三是在显示和照明领域的应用已有新的进展，纳米光纤、纳米微电极等已产生极大影响；四是纳米材料技术与生物技术相结合，在基因修复和标记各种蛋白酶等方面蕴育新的突破，预计2010年纳米技术对国际GDP的贡献将超过2万亿美元。
我国纳米材料研究起步较早，基础较好，整体科研水平与先进国家相比处于同等水平，部分技术落后5年左右。目前有300多个从事纳米材料基础研究和应用的研究单位，并在纳米材料研究上取得了一批重要成果，引起了国际上的广泛关注。据英国有关权威机构提供的调查显示，我国纳米专利申请件数排名世界第三位。
国内目前已建成100多条纳米材料生产线，产品质量大都达到或接近国际水平。与发达国家相比，我国的差距一是在纳米材料制备与合成方面尚处于粗放阶段，缺乏应用目标的牵引，集成不够；二是纳米材料计量、测量和表征技术明显落后于国外，对标准试样和标准方法的建立重视不够，对表征手段的建立投资不足；三是纳米材料的基础研究、应用研究和开发研究出现脱节，纳米材料研究缺乏针对性；四是学科交叉、技术集成不够。
链接：
信息技术正在发生结构性变革
目前，信息技术正在发生结构性的变革，在信息器件向高速化、微型化、一体化和网络化发展的同时，软件和信息服务成为发展重点。大规模集成电路正快速向系统芯片发展；移动通信技术正在向第三代、第四展，将提供更优质、更快速、更安全的服务，并带来巨大的经济利益；电信网、计算机网和有线电视网三网融合趋势进一步加快，无线网络成为世界关注的重点；全球化的信息网络将像电力、电话一样为社会公众提供各种信息服务，越来越深刻地改变着人们的学习、工作和生活方式，也将对产业结构调整产生重大影响。
微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术、网络技术等领域的发展方兴未艾，极有可能引发新一轮产业革命。
大显神通的新材料
高性能结构材料是具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材料，对支撑交通运输、能源动力、电子信息、航空航天以及国家重大工程起着关键性作用。
新型功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的材料，是信息技术、生物技术、能源技术和国防建设的重要基础材料。当前国际上功能材料及其应用技术正面临新的突破，诸如信息功能材料、超导材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料及其材料的分子、原子设计正处于日新月异的发展之中。
信息功能材料发展的重点是磁性材料、电子陶瓷材料、压电及光电(磁)晶体、高性能封装材料等方面。超导材料的主要特征是零电阻和排磁通效应，是20世纪留给人类开发核聚变能、高效运输工具、低耗传输电能和精密探测器件的新型功能材料。
关键词：无线电通信技术 方法发展历程
中图分类号： E271.7文献标识码：A文章编号：
前言
无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。从电磁场理化的建立至电磁波被发现，直至现今被广泛应用经历了近130年的历史。经历了漫长的岁月的考验，无线电通信技术迎来了其发展的时代。
1无线电通信技术的发展历程
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生，并当众展示了他发明的无线电接收机，那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日，波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米，做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。
1898年，年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信，第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年，他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信，从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。
随后，无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年，美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题，从此超短波转播站一些国家相继建立了，无线电通信技术迅速普及开来。
随着电子技术的高速发展，信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要，于人们生产与生活中被广泛使用；后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机信息处理功能大大增加，日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础，以计算机和通信技术为支撑，以信息处理技术为主题的技术系统的总称，是一门综合性的技术。今天的信息化时代，就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日，拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越，但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍，都是我们亟须解决的难题。
2无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术，是迅速发展起来的新技术领域，不需要传输媒质，部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替，无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃，实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半，优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面，我们可以总结
不受时空限制。大多数情况下，人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知，而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法，确保通信联络综合高效，语音、数据、图像的综合传输畅通无阻，随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往，无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门，尤其通信与网络的连接，通信技术踏上新的台阶。
具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性，尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。
可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性，一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通，这也是无线架输的最大特点。
无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题，但其信号容易受到干扰、影响，还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题，目前全球化经济愈演愈热，其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点，因此，无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
无线通信的展望无线通信具有跨越时空进行信息沟通的灵活性，以及全球无缝隙覆盖的特性，成为当今世界最具吸引力的通信方式。目前，无线通信特别是移动通信市场进入规模化大发展阶段，无线通信业务和技术呈现出从传统的话音领域向数据领域和宽带多媒体领域转变的态势，市场空前繁荣。
3无线电通信技术方法
3.1WiMAX技术
WiMAX技术即全球微波接入互操作系统，这种技术原在西方国家很受欢迎，如今在我国也掀起了热潮。它是一种宽带无限连接方案，对无限局域网的组建起到了不可替代的作用。它的数据传送距离和传送速度均优于Wi-Fi技术。
3.2Wi-Fi技术
Wi-Fi技术是无线局域网的接入技术，其技术标准为802.11，而我国网络均采用802.11b标准，它对移动通信起到了补充作用。
3.3 3.5GHz技术
3.5Ghz宽带固定无线接入技术MMDS，是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术，宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点，受到了业界的关注。其优点是可以远离入网，但在我国却受到带宽不足的限制。其缺点是易受外界因素的影响。
3.4 3G技术
3G，全称3rdGeneration，中文含义就是指第三代数字通信。其主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和我国拥有自主知识产权的TDS-CDMA为三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》。
3.5 Bluetooth（蓝牙）
Bluetooth（蓝牙），是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，可以使短距离内的众多设备略去繁多的线路接入。简化空间布局。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。
3.6 毫米波光载无线(MM-RoF)系统
毫米波光载无线(MM-RoF)系统是将光通信技术和无线毫米波技术相结合建立起来的。其特点是带宽大、体积小、重量轻、成本低、损耗小、抗电磁干扰及传输质量高等优点。MM-RoF可解决传统微波传输系统在毫米波段存在的损耗大、抗干扰能力弱等问题，同时可克服毫米波电子器件的电子“瓶颈”问题，非常有发展潜力。多格式多业务的MM-RoF技术将是MM-RoF系统今后发展的一个重要方向。
4 无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期，尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起，欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷，可以采取以下控制方法
4.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率，维持信号上的稳定，避免通信信号收到干扰，增大了系统通信容量，提供话音、图像和数据等多种通信服务，确保用户信息安全保密。
4.2 推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用，尤其近年来世界范围内全面展开，无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进，这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。
4.3推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话，能够有效地减低传输路线的信息量堵塞，大幅度提高通信的传播速度。
4.4提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署，一旦受到安全威胁，其后果不堪设想。因此，无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。
5结语
综上所述，在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷，这就使得我们在研究和开发的过程中对其展开全方位的施工方式，为无线电通信技术创新出谋划策，为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
参考文献
关键词：电子类专业；Matlab；主干课程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0032-03
基于《Matlab电路与系统实践》课程尝试了融合电子类专业主干课程的教学改革，将Matlab作为加深对专业知识理解的工具和沟通各专业课程的桥梁。在教学内容上对基础知识教学与主干课程应用教学、理论教学与实践教学、课堂教学与课外自学进行了合理安排；在教学手段上做出了一系列探索，有效的提高了Matlab课程教学的质量，培养了学生对专业知识融会贯通、综合应用的能力。本文提出的以应用型课程融合专业主干课程的思想对理工类专业教学体系及课程建设具有参考意义。
一、主干课程融合的需求与Matlab教学的定位
随着信息技术的不断发展，对电子类专业人才的需求越来越大，要求也越来越高。适应我国IT行业实际需要，作为从事光电功能材料、光电子元器件、新产品的研究、开发和管理工作的创新性人才，电子专业学生所需掌握的专业主干课程的知识涵盖了电子应用系统的诸多领域。如何将这些内容有效的进行串接和融合，使学生能牢固掌握专业知识，并将其应用于实践之中，是电子类专业课程体系建设面临的实际需求。近年来，Matlab凭借其强大的计算能力和良好的交互环境，在电子类专业诸多主干课程领域内均有着广泛的应用。在电子材料方向的研究可使用其完成材料特性的计算，如S.Kim等使用Matlab计算了应变遂穿声子晶体的能带结构；在电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实现了MOSFET器件的EKV模型；在应用系统方向的研究可使用其进行系统的分析和设计，如J.J.D’Azzo等对使用Matlab完成线性控制系统的设计给出了详细论述。Matlab对电子类专业学习和科研作用巨大，但相应的教学工作却显得较为滞后。传统Matlab教学要么是仅对某一具体的课程或知识点做简单应用，要么是脱离专业背景做纯粹软件工具学习。按照这两种思路组织的教学难以在电子类专业课程体系中拥有独立的地位。考虑到对电子类专业主干课程融合的要求和现有Matlab教学的困难，我们对电子科学与技术专业（专业代码080606，电子信息类专业的典型代表）开设了《Matlab电路与系统实践》课程。将Matlab定位为融合各专业课程（不限于电路与系统）的桥梁。在课程中对Matlab在电子材料、电子器件、电子电路、电子系统等各方向的应用做出探讨，加深学生对主干课程知识的理解，并培养其融会贯通、综合应用的能力。
二、融合专业主干课程的Matlab教学探索
在以Matlab为平台融合电子类专业主干课程的教学过程中，对教学内容和教学方法进行了探索和拓展，并取得了良好的教学效果。其中的一些心得体会列出如下，供相应的教学科研参考。
1.教学内容的安排。一方面，作为在科学研究及工程应用各领域都有着广泛应用的工具，Matlab涵盖的内容很广；但另一方面，能安排的教学学时又是有限的。因此教学内容的选择就十分关键。为此，我们从以下三个方面出发做出安排：①基本方法教学和专业方向应用教学的分配。为融合专业主干课程，Matlab基本方法集中的以“Matlab语言基础”和“Simulink仿真技术”两章的形式出现，其余章节内容按电子类专业知识脉络体系展开，如表一所示：
从表一可以看出，除去基本原理的讲授外，大部分章节的内容和电子类专业的主干课程相对应，在授课中结合相应课程的主体知识点设置Matlab实例和分析。这种内容安排方式使学生体会Matlab与该课程知识领域的联系，解决了传统教学中Matlab工具讲授与专业主干课程脱节的问题，并为学生今后在该领域开展科研应用打下基础。②理论教学和实践教学的分配。对Matlab基本方法和专业主干课程应用这两个主体内容的讲授，在以实践为主导的基础上，适当补充相应理论知识，保证学生既能将学到的知识投入应用，又能具有一定的理解深度。如在第四章“Simulink仿真技术”对Simulink这一Matlab基本方法做讲解的过程中，以Simulink仿真算法选择和仿真参数配置为切入点，展开介绍Simulink的工作原理，使学生深入理解其仿真过程，确保仿真的正确性。③课堂教学和课外自学的分配。受教学方案总课时数的限制，本门课程只有36个学时。在有限的时间内完成Matlab基础知识和其在电子类专业主干课程应用的讲授，必需向课堂外要时间，把部分内容安排在课外，依靠学生自学。考虑到课堂外的自学对学生学习的主动性和自觉性要求较高，在内容上做了以下两类知识的安排。一类是提高性知识，是在课堂讲授内容上的进一步发展。为方便学生自学，以课件的形式给出这些内容的讲解，并做到比课堂讲授内容的课件更加详细。如，第二章“Matlab语言基础”中布置了一个“查阅并总结Matlab与其他电子设计工具结合使用的文献资料”的习题。通过这种方式，一方面达到了掌握知识的目的，另一方面也培养了学生的文献查阅和分析的能力。
2.教学手段的探索。为达到良好的教学效果，在教学手段上也做出了相应的探索，列举如下：①理清知识脉络，向学生展示并强调本课程与电子类专业主干课程的联系、本课程内各章节之间的联系、以及每章内各知识点之间的联系。将这些联系作为经纬线，串接起讲授内容。学生在理解了知识点之间的内在逻辑关系后，纲举目张，加深了对专业主干课程的理解。②重视课堂实例的演示，让学生理解实践训练的重要性。相较于自学等其他教学方式，课堂教学对学生的影响最为深刻。因此，在课堂上安排了大量的演示实例，通过现场演示，加深学生对应实践技巧的感性认识。整个课程的36个课堂教学学时中，总共提供了基于电子类各主干课程的54个可运行的实例，所有实例均给出了Matlab代码或Simulink仿真模型，方便学生在课堂演示外自行验证和体会。③探索新的习题讲授方式，激发学生学习兴趣。传统的习题讲授，往往是教师直接给出标准答案，学生的参与度较低。为激发学生兴趣、提高课堂外的学习质量，在习题作业方面做出了探索。一方面，在内容上将一些扩展性的知识以习题的形式安排（已在“教学内容的安排”中讨论）；另一方面，在习题的讲授上，引导学生积极参与。具体而言，在习题批阅中，挑选完成情况优秀和具有普遍代表性的两类样本。讲授习题时，不是单纯给出标准答案，而是对这两种样本进行分析。通过这种新方法的实践，学生的积极性被成功调动，课程上建立了良性竞争的氛围，作业质量大为提高。④拓展教学反馈途径，激发学生沟通热情。教学反馈是教学中不可或缺的环节，通过它能了解学生对教学内容的掌握，并据此对教学方法做出调整，以保证良好的教学效果。但教学反馈又是教学中的难点，往往难以得到良好的落实。为破解这一难题，我们从拓展教学反馈途径和激发学生沟通热情这两方面做出了探索。缺乏反馈途径是直接约束教学反馈的瓶颈。为拓展教学反馈途径，构建了多个与学生交流的平台。首先在课堂上，鼓励学生对教学内容和方法提出意见和建议，这种面对面的交流方式最为直接；其次，通过电话、电子邮件等通讯手段，和学生进行课下沟通，对具体学术内容和个体问题进行讨论。学生缺乏沟通热情往往是教学反馈效率不高的另一个重要原因。为调动学生的积极性，尝试对教学反馈给出一定的激励。一方面在制度上鼓励交流，对良好的交流沟通，给出一定的平时成绩；另一方面，教师也积极投入，充分利用反馈渠道。通过一系列步骤，激发了学生的热情，提高了反馈的效率。本课程网站也得到了学生和学校的认可，在首届武汉大学“课程中心”优秀网站评选中获得了二等奖。
三、教学效果
通过上述探索，《Matlab电路与系统实践》课程取得了良好的教学效果。在最近一轮的包括“教学态度”、“教学内容”、“教学方式”、“教学管理”、“教学效果”等内容的武汉大学课堂教学质量评价中，学生对课程给出了较高的评价，课程综合评分达到了97.39（100满分）。除了对课程本身的评价外，更值得关心的是学生在学习了这门课程后能否加深对主干课程知识的理解并将其融合到实践应用之中。通过调查，我们欣喜的发现，不少学生已经在电子专业各主干方向的科研工作中将Matlab作为一项重要工具来使用。例如，2011级硕士生邓雄彰将Matlab选做其对纳米碳基器件进行器件建模的工具；电子科技系EDA实验室将Matlab确定为其FPGA电路设计的算法验证平台；2008级本科生田彩霞在Matlab上展开毕业论文，设计和分析闪电信号定位系统。从以上举例中可看出，Matlab在电子材料、电子器件、电子电路、电子系统等电子类专业主干课程领域均得到了应用，践行了设立这一课程的初衷，达到了课程定位的要求。
参考文献：
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关键词：创新能力；大学生创新性实验计划；人才培养
作者简介：邓湘（1965-），男，四川巴中人，北京交通大学机械与电子控制工程学院，副教授；唐宇（1971-），女，回族，北京人，北京交通大学机械与电子控制工程学院，讲师。（北京 100044）
基金项目：本文系2011年度北京交通大学大学生创新性实验计划国家级项目的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0027-02
创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。它起源于拉丁语，原有三层含义：更新；创造新的东西；改变。创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现形式。[1]所谓创新能力（Creativity）是一种提出或产出具有新颖性（独创或新异）和适切性（有用或适合特定需要）的工作成果的能力。[2]具体来说，创新能力是指人们产生新认识、新思想，发现新问题，提出新概念、新方法，建立新理论和发明新技术、新产品的创建性、发展性和开拓性能力。
大学生创新能力的高低在很大程度上影响着国家创新体系的可持续发展，因此对大学生创新能力的培养和如何提高大学生的创新能力水平已成为我国高等教育的头等大事。
一、大学生创新能力培养的途径和方法
大学生创新能力的培养是一个庞大复杂的系统工程，这是高等学校和高等教育必须面临和深入研究的问题。大学生创新能力的培养应从大学生创新思维、创新意识、创新实践能力和创新素质的培养等方面进行。[1]其培养途径和方法可从五个方面入手。
1.改革教学模式，开展研究性教学；倡导创造性学习，培养创新意识和创新思维
传统教育方式太注重知识灌输学习，是以考试为手段，以获取高分为目标。而研究性教学则是引导学生在独立地主动思考、探索、创造性学习与实践研究过程中吸收并应用知识、分析并解决问题，从而培养学生的创新精神和创造能力，提高学生综合素质的一种教学模式。[3]研究性教学倡导学生的创造性学习，把书本、理论知识和实践结合起来，学以致用，提高自己的创造性能力。
2.建立提高大学生创新能力水平的考核评价方式
目前存在大学生能得高分而无高能的现象，这与考核评价方式有直接关系。由于考核太注重书本知识考试的分数，而对学生学习知识后转换为能力或创新用知识储备能力的考量则太少，因此，有些学者（如Eisner）认为应综合检验学习效果。[4]
（1）可采用开卷、实验或社会调查、合作完成论文等方式，不一定是单一闭卷方式。
（2）内容要与教学大纲有关，但不一定完全局限于教学大纲内，最好能反映学术领域的价值，能体现学生知识的整体性。
（3）考核内容应能展示学生如何解决问题，而不是要学生仅提供一个答案；要注重学生分析和阐述问题的视角与价值观。
（4）与某领域发展情况结合，评价学生学了什么以及进步多大，不要只针对教学内容。
（5）可以让学生选择他们认为最能展示自己能力的考核评价方式。
3.开展学科竞赛和创新实践活动，激发大学生的创新潜能
紧密结合教学内容，以竞赛方式举办大学生科技竞赛活动不仅可以增加学生对知识的牢记和掌握程度，还可以锻炼学生理论联系实际和独立工作能力，可以磨练学生意志、增强自信心和激发创新潜能。北京交通大学所设立的机械创新设计、节能大赛、电子设计和“挑战杯”等就是很好的例子。自2007年起，学校开展了以大二、大三学生为主的“大学生创新性实验计划”项目，形成了校级、北京市级和国家级三个层次的创新实验项目与能力培养训练体系。笔者所指导完成的“新型粉体速度测量静电传感器研制”项目就被最终评定为国家级“大学生创新性实验计划”项目，并获得了校“挑战杯”一等奖。该项目对学生创新实践能力的培养确实起到了很好的作用。
4.建设创新型师资队伍，探索依托“导师制”进行创新能力培养
教师创新意识和能力的高低会直接影响学生创新意识和创新能力的培养。如果教师创新意识和能力强就会注重新知识和新技能的传播，会注重运用启发式、诱导式等方法培养学生的创新思维和意识，会潜移默化地影响到学生对创新方法和途径的领悟以及学生创造兴趣和潜能的激发等。因此，高校应同时注重教师创新意识和创新能力培养，这对依托“导师制”进行大学生创新能力培养至关重要。[5]
依托“导师制”培养大学生的创新能力就是大学生通过项目立项，在导师指导下开展学术或科研活动，可以使大学生自由地进入各种学术领域，促进学生对新知识的追求和探索，在实践中不断地发现和解决新问题，从而有效地激发创新精神和创造能力。
5.构建良好的校园文化氛围，营造宽松的创新教育人文环境
丰富多彩的校园文化能催人奋进，激发师生的学习和工作热情，陶冶师生情操，增进师生的坚强意志品质、良好心理素质和创新精神培养。[6]大学生社团和社会实践活动、学术报告会、大师名人讲座等均有助于开阔学生视野、拓宽知识面、培养学生主动探索和创造的兴趣与好奇心。
二、指导国家级“大学生创新性实验计划”项目的体会
“国家大学生创新性实验计划”是教育部首次在国家层面上实施的直接面向大学生立项、注重自主性、探索性、过程性、协作性和学科性的创新训练项目。笔者已完成指导北京交通大学的国家级和校级“大学生创新性实验计划”项目3项。下面谈谈具体的体会。
1.以学生为主体，本着“兴趣驱动、自主实验、重在过程”的原则进行选题和指导
强烈的好奇心、求知欲和探索精神才会使得人们不断发现和创新。因此，“大学生创新性实验计划”项目在选题时不仅要考虑题目的创新性，而且要充分考虑学生的兴趣、难易程度和一年时间内学生自主完成项目的可行性等。
“国家大学生创新性实验计划”项目在实施过程中，要以学生为主体，指导教师要充分调动学生的积极性、主动性和创造性，尽量激发学生的创新意识和创新思维。让兴趣驱动学生自主学习、自主实验，既独立又协作地完成好项目。笔者在指导项目的过程中发现有一个学生的专业是车辆工程而不是测控技术，但他对电非常感兴趣，于是笔者大胆鼓励和启用他去负责电方面的难点攻关问题。他不仅把项目完成得好，而且还主动自学了测控专业的多门课程，如传感器原理、电子电路原理与设计、PCB板设计等。同时他还学习和掌握了互相关测量理论知识，用硬件电路和软件算法分别实现了互相关运算与测速等。他对电方面知识学习和实践的浓厚兴趣也带动了项目组的其他成员。
2.明确项目研究内容、总体目标和阶段性任务
依托“导师制”，在实施过程中指导教师、学生都必须明确研究内容、总体目标和阶段性任务。指导教师要把控好全局和具体的阶段性任务，这样才能游刃有余地让学生大胆实践与创新。笔者在指导“新型粉体速度测量静电传感器研制”项目时就制定了阶段性研究任务：运用所学物理知识和传感器原理深刻分析粉体在管道中流动产生静电的机理，在此基础上设计出静电敏感型传感器；加工制作并安装相距为L的两静电敏感型传感器；静电电荷放大电路仿真与优化设计、PCB板加工制作与硬件电路焊接调试；基于USB数据采集、显示和存储；相关分析速度测量算法与软件编程实现；小型模拟实验装置研究与制作；结题报告撰写与总结。
由于总体目标和阶段性研究任务明确，从而顺利实现了目标。项目被评定为“国家级”。
3.进行过程监控和滚动评价，指导教师应严把质量和时间进度关
“大学生创新性实验计划”项目一般由3～5名本科生组成创新团队，通过双向选择和项目立项后，在导师指导下小组成员进行研究性自主学习与实验，独立完成项目的所有内容，包括总结报告等，时间为1年。项目实施过程中应进行动态监控和滚动评价，也就是在选题立项、期中检查和结题验收三个基本环节要通过专家进行评定。评定的级别实行滚动制。即立项被评为“校级”项目，在期中检查或结题答辩时可能升为“北京市级”或“国家级”，反之可能被降级。有的项目在阶段性检查确实完成得很差时，则立即停止实施。北京交通大学的选题立项、项目运行过程和结题验收都采用公开公正的项目评价机制。每个阶段都要学生公开答辩、专家打分评审、专家提问点评等。同时项目组在实施过程中要每周有详细记录，指导教师每月至少开会1次，听取进度汇报，进行阶段性评价，主动督促、启发、诊断和指导学生。
从这几个环节和滚动评价机制来看，指导教师首先要严把质量和任务完成时间进度关。表1所示就是项目组所制定的时间进度表，实施过程中严格按照此表进行督促检查，以此保证按计划完成所预期的目标。
表1 项目计划完成时间进度表
2010年5月至6月 查阅资料，深刻理解敏感机理
2010年7月至8月 传感器方案设计、加工和制作
2010年9月至10月 调理电路设计、制作调试
2010年11月至12月 数据采集、算法、编程与实现
2011年1月至2月 测速模拟实验研究
2011年3月至4月 总结、验收与答辩
三、结束语
指导和实施国家级“大学生创新性实验计划”项目的实践表明，该计划能有效地训练和培养大学生创新实践能力。对基于“大学生创新性实验计划”项目驱动的大学生创新能力培养方式的建议：项目评价和激励机制需进一步完善；创新项目的资金支持与保障力度应进一步加大；对“大学生创新性实验计划”项目团队确实取得好成绩的指导教师应给予奖励或计算工作量。
参考文献：
[1]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育，2011，（7）：25-27，29.
[2][美]罗伯特.J.斯滕伯格.创造力手册[M].施建农，译.北京：北京理工大学出版社，2005.
[3]唐宇，邓湘，陈广华.“光电信息技术”研究性教学的探索与实践[J].中国电力教育，2011，（30）：192-193.
[4]刘美.影响大学生创新能力的因素及创新能力培养途径[J].长沙大学学报，2011，25（2）：130-132.
[5]汪德彪，等.依托导师制培养大学生创新能力研究[J].职业时空，2010，6（8）：73-74.
