软件设计对光电信息科学能力培养论文

软件设计对光电信息科学能力培养论文（共6篇）

篇1：软件设计对光电信息科学能力培养论文

软件设计对光电信息科学能力培养论文

1.LihgToools软件光学设计平台对光电信息科学与工程专业

大学生职业能力的作用社会发展而日新月异，劳动者的素质及能力也必将随之提高。教高[]16文件进一步明确培养“高素质技能型专门人才”的目标。高素质技能型专门人才不仅是能够将所学专业知识、技能应用于所从事岗位的专门人才,更应是职业能力和素质都高的专门人才。因此职业能力是人们从事某种职业的多种能力的综合,是胜任某种职业岗位的必要条件。而LightTools专业光学软件的教学既是光电信息专业的教学特色,也是培养学生职业能力的有效途径之一。LightTools是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系，提供最现代化的手段直接描述光学系统中的光源、透镜、反射镜、分束器、衍射光学元件、棱镜、扫描转鼓、机械结构以及光路设置。由于LightTools把光学和机械元件集合在统一的体系下处理，并配有“放置”光源、发射光线的非顺序面光线追迹的强大功能，使它在系统初步设计、复杂系统设计规划、光机一体设计、杂光分析、照明系统设计分析、单位各部门间学术交流和数据交换、课题论证或产品推广等各环节中均可发挥重要的作用，已是人们进行产品光学性能分析的必备工具之一。

2.使用LightTools专业软件进行案例教学方法的尝试

光电信息科学与工程专业大学生职业能力的全面培养与训练，涉及该专业培养目标的定位、专业课程设置、教学方法的选择等诸方面因素。然而，在软件教学中，通常是以介绍软件各种命令和操作步骤为主要课堂内容,一方面，易使学生因为枯燥的命令而失去学习兴趣和学习主动性。另一方面，也容易最后使学生学会了理论知识，但无法应用于实践，在培养学生的创新能力和创造性思维方面也有不足。因此，在多年的计算机辅助设计软件教学过程中，我们根据光电信息类工作岗位所需的职业能力要求，以服务为宗旨，就业为导向，以“必需、够用”为度，本着学以致用的原则，选取教学内容，发现采用案例教学法能够很好地解决了上述问题。在LightTools软件教学中，其教学计划分主要为两部分，第一部分是非成像光学理论知识的介绍，要求学生掌握非成像光学系统的设计思路、注意事项，评价标准等，以使学生在后续使用LightTools软件进行光学设计时能够在宏观上把握设计要领。这部分主要占总学时的5%。第二部分是案例设计，占总学时的95%。主要从最基本的案例(如导光管、手电筒设计)开始，逐渐过渡到较复杂光学系统的设计(如液晶显示器背光源系统、车灯系统、投影仪系统设计等)。由简到难，由浅入深的教学思路，能够使学生接受知识比较容易，同时学习情绪高涨，能够极大的`调动学生的学习热情。另外案例的选择在LightTools教学中也是至关重要的。我们选取的案例通常是光学设计公司的培训案例，以及他们公司简单的一些设计实例。

3.结束语

使用LightTools软件进行光学设计的过程是大学生自主学习、积极研究、探索的过程,是学生综合运用所学知识、解决相关光学设计问题、提高专业技能的过程，更是学生适应光学设计类就业岗位需求、不断提升职业能力的过程。整个光学系统的设计包含大量的专业及非专业知识，如光源的选择，光学系统结构的设计，设计结果能否满足需求，及其设计系统的合理性，可加工性等等都是需要考虑的内容，最终学生设计的光学系统既反馈了LightTools软件课程的教学效果、教改的内容，反映了学生光学软件知识和软件基本技能掌握的程度，同时也能够较全面的反映学生知识、技能运用于实际的能力，以及创新能力。

篇2：软件设计对光电信息科学能力培养论文

关键词：培养目标,专业认知度,算法设计,模块课程

信息与计算数学专业是高校本科数学类专业, 其专业培养目标是具有良好的数学基础和计算机技能的综合型人才。实际上, 不同的高校对专业的定位还可以有很大的自由度来创建自身的特色。不管主要方向是以培养研究型人才还是应用型人才为主, 信息与计算科学不应是理论数学与计算机操作的拼盘, 而应在科学计算方法设计上充分发挥数理逻辑思想的优势。教师在专业模块课程建设上应重视这一点。

一计算机专业学生与信息与计算机专业学生的比较

信息与计算科学专业有很大一部分毕业生走向了与IT行业相关的工作岗位。有人说, 信息与计算科学专业本科生就业是在抢计算机专业的饭碗, 其实不然。从就业岗位情况上看, 至少表面上信息与计算科学的毕业生确实与计算机类专业的毕业生一样, 从事计算机软件开发等工作的较多, 但是若干年以后会发现, 他们的发展方向有所区别, 他们的工作能力特长是不一样的。我所执教的杭州电子科技大学是一所以电子信息为特色的普通高校, 因担任数学建模课程以及全国竞赛的指导工作, 我有机会认识和了解一些来自我们学校数学、通信、电子信息、计算机软件与计算机技术、信息安全、财经和管理类的学生。他们都是所在学院成绩优秀的大二、大三的本科生。在研究如何利用数学方法解决大数据的实际应用问题时, 我发现大二学生已经具备了一些具有专业性的特色差异:将计算机类专业学生与信息与计算科学专业的学生作比较发现:计算机类学生思路很活跃, 搜索现代科技学术成果能力较强, 重视一种方法的计算实现, 具有较强的编程能力。他们比较注重计算结果的好坏, 也比较喜欢拿程序作为研究成果, 对数学方法原理的理解往往不够深入, 算法选择的随机性较大。而信息与计算科学专业的学生由于大规模数据计算实现能力的训练不足, 面临着长无所用的问题。得益于基础数学逻辑思维训练, 信息与计算科学专业学生数学方法的逻辑表述强于计算机类学生, 更注重于解决问题方法的合理性和数学方法本身的质量, 但是能把比较复杂的算法编程实现的学生很少, 对于数据存储与读取方法、算法设计技巧往往缺少足够的了解。也就是说, 该拿的学分都拿了, 学了不一定真正理解, 也不会应用。而事实是, 掌握计算实现能力的学生有能力解决实际问题, 而只有解决问题的思路却无法实现计算的学生, 没有别人的合作无法完成一个能解决大数据问题的算法实现。

二信息与计算科学专业建设应重视算法设计能力培养

信息与计算科学专业究竟要培育什么样的专业特色?毕业生将从事的研究或应用领域在什么方向?不同类别的学校可以根据自身条件来设计自己的专业特色。在大规模数据处理已成为通信、商业、交通管理、军事等领域的必要手段的今天, 快速、有效的算法设计方法研究及计算实现凸显了算法在现代社会经济发展中的重要位置。我们从算法设计能力培养对信息与计算科学专业建设的相关性、社会效益与可行性等方面, 来讨论专业建设在这一方面的必要性与现实意义。

1. 专业相关性

强化算法设计能力可以使数学方法与现代计算工具的使用有效结合, 这一目标与信息与计算科学专业的培养目标完全一致。算法设计能力的提升不仅仅有利于培养数学方法在科学计算方向的应用型人才, 以研究算法效能为目标的人才培养也是一个值得建设的专业模块。

2. 专业特长认知

算法设计能力培养有利于提升信息与计算科学专业学生对专业定位的认知度。了解自己专业的特点与长处, 明确自己的努力目标, 可以对自己的发展建立一个适合于自身条件的规划, 有利于激发学生潜在的学习热情。应让我们的教育对象真正认识到所学专业是现代社会有用和有很大发展空间的专业, 有了正确的认识和定位, 才能激发学生主动学习和研究的兴趣和动力。

3. 科学计算是信息与计算科学专业的特色方向

强化算法设计训练可以促使数学理论到生产实践问题计算实现的有效结合, 大数据综合问题的计算方法设计与实现研究可以加深学生对计算机计算原理的认识和理解, 从而激发科学计算方法的研究兴趣。有效的算法设计训练能使信息与计算科学专业的研究方向多元化, 学生的软件开发能力也更具备数学专业的特色与潜在优势。在专业模块课程设置中, 加强算法设计的理论与实践可以使专业理论课程与实践课程结合得更加紧密, 从而更有效地实现专业培养目标。

4. 社会效益

现代社会处于国际化大市场、大信息环境, 不管是通信、交通、生产、管理还是军事及安全部门都需要能及时处理大量错综复杂的各类数据, 提炼有用的信息与情报, 并依此做出正确的判断与决策的计算机人才。从社会需求角度看, 当前许多企业及行政管理机构的市场分析、经营管理与决策都需要大量这方面的人才。高校输出符合社会需求的毕业生将对高校的就业以及所产生的社会效益都将产生积极作用。从一些优秀毕业生的反馈情况来看, 与证券业或银行以及IT行业相关工作的毕业生中, 有相当一部分从事计算机算法研究有关的工作。

5. 可行性

目前全国设立信息与计算科学专业的高校多数都有计算机类专业, 只要制订培养计划的学校相关部门以及分院真正认识到算法设计在专业建设的必要性。我们通过师资培训以及增进数学专业与计算机专业的师资融合与交流, 随着计算机的普及, 强化编程实现训练的实验条件已经充分具备。

从已经毕业工作若干年的毕业生发展情况来看, 很多在工作岗位上表现得十分出色, 有从事投资与证券分析、电子商务网搜索算法设计、金融行业风险评估管理、市场分析与生产管理方面的各种工作的毕业生来自信息与计算科学专业。我们的专业特质和潜在能力有待于社会发现, 是因为这些优秀人才在社会上的影响力还没有形成规模。有很多单位提出要我们推荐一些数学能力与计算机编程都比较强、不经过培训就可以直接上岗的毕业生, 我们发现这方面的社会需求缺口很大, 有些IT行业对算法设计能力有比较高的要求, 甚至带着算法设计试卷到学校招聘。

经过我们对专业课程设置和实践环节系统的加强, 以及增加一些必要和有效的训练, 相信信息与计算科学专业会办得更有质量, 不仅仅是帮助本科生直接就业, 对于进入研究生学习阶段的学生来说, 良好的算法设计能力对于进一步研究数学的现代计算方法也是必不可少的。当毕业生在社会各行业和部门起到主导作用时, 信息与计算科学专业将获得社会的普遍认可。从培养应用型人才的角度考虑, 在理论课程与实践环节中强化信息与计算科学专业算法设计训练作为专业特色切合专业培养目标, 操作上可行, 同时符合社会需求和广大学生的利益。

三实践课程要从基础抓起

信息与计算科学专业设立至今经历了时间的检验, 培养目标大框架是教育部制定的, 学校的课程设置虽各有所侧重, 但基础数学课程和计算机语言都得到了普遍重视。问题是计算机编程实现能力在学生中的差异往往超过其他任何理论课程。不少学生计算机语言课程考试成绩不差, 但不能真正独立完成编程和计算实现。我们的教法是传统课堂讲解, 作业和考试几乎都是在纸上。俗话说:“万事开头难。”我们缺少在学生刚刚接触计算机语言时给予操作上的必要指导, 或在最初需要实践指导时教学环境没有及时跟上, 现实存在的课程体系分工太明确, 理论课归理论课, 实践课就是实践课, 缺少一种过渡过程的训练和氛围。像福州大学将数学与计算机合在一起设立学院是相当有远见的, 该校数学专业的本科毕业生在社会上就很受欢迎。

杭州电子科技大学信息与计算科学教研室除专业实验室正常实验教学活动外, 还成立了一个攀峰工作室, 由若干年轻教师负责在课外对学生进行一对一的计算机编程技术、图像处理、统计数据分析等传帮带工作, 这一项工作已经开展了许多年, 教师的付出是巨大的, 学生受益面很大, 学生还可以再带学生, 一年级第二学期开始跟随攀峰工作室的老师直到毕业的三年多时间, 这些学生群体在就业方面很受欢迎, 工作后个人发展空间比较大。

当前高校理工科类专业普遍重视数学基础的背景下, 数学专业的不少学生却对专业前景比较悲观, 在普通高校, 一些学生们感觉数学难学, 认为自己不是做研究的料, 而计算机应用能力又比不上计算机专业的, 不知道自己将来可以做什么。信息与计算科学专业的学生应充分利用自身良好的数学背景, 在新生入学阶段学会基础的计算机编程技术, 对算法设计与分析有一个感性的认识, 培养对计算科学的研究兴趣, 从而提升对信息与计算科学专业的认知度。正确的专业认知能激发学生的学习兴趣, 确立个人的努力方向和奋斗目标, 在本科阶段打下良好的研究基础, 为今后的发展做好准备。从长远的角度看, 强化算法设计能力不但有利于提升信息与计算科学专业本科毕业生的就业竞争力, 更有利于拓宽将来的职业发展空间。

参考文献

[1]谢海英、杨韧.信息与计算科学专业毕业设计的现状及改革研究[J].大学数学, 2012 (4) :22~24

篇3：软件设计对光电信息科学能力培养论文

关键词：卓越工程 实验实践 创新 培养

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0017-01

现代光电信息工程在科研、国防、工业、农业等各方面越来越突出其重要性，光电信息工程所研究的领域，如光学显示、光信息记录与存储、光通信等已成为现代高科技及产业的重要支柱。

“卓越工程师培养计划”是教育部着力实施的针对高等工程教育的重大改革项目，也是促进我国向工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。光电信息工程专业作为首批入选教育部“卓越工程师培养计划”的专业，南京邮电大学光电工程学院本着“培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新精神和社会责任感的信息科技及其他相关领域的高素质专门人才”的人才培养目标定位，确立了“加强理论基础，注重实验能力，提高综合素质，面向社会需求”的实验教学理念，积极探索新思路，改革实验教学方法，着重培养学生的创新意识和创新能力。

1 面向培养目标的实验教学课程体系建立

“卓越工程师”要求学生掌握扎实的基础知识，掌握光电器件原理及制作工艺，在此基础上具有创新意识。根据培养的要求，光电工程学院经过实践，提出了三层次即建立基础型（演示、验证性实验）、强化型（综合、设计性实验）、创新型（研究设计性实验）的多层次结构，实验内容围绕三模块即光电检测技术实验模块、光信息传输实验模块和光信息处理实验模块。

实施方案为相关验证性实验紧跟理论课程开设；强化型实验依托光电检测技术实验室、光信息传输实验室、光信息处理实验室开设，分模块独立设课，如光电传感实验，光纤信息与光纤通信实验等，学生可根据专业和兴趣需求选择模块中的项目组合成实验相应的强化型实验课程；开放性实验依托创新平台和辅助设计室以项目、毕业设计等形式开设。整合实验内容设计根据社会发展和专业需求，进一步丰富综合应用类实验项目，增加设计性、创新性实验比例。实现课内外教学互动、开放性的实验教学，极大地鼓励学生余力或感兴趣的同学想点子想方法解决实验中实际问题，培养学生创新思维和分析能力。

具体的实施方法为重视基础实验，加强基本实验技能的训练。着重加强光路调整，光学元器件认识等基础性实验技能的训练，规定组合，计划性强，鼓励学生提问，激发学生的学习热情；强化综合实验，加强综合实践能力的培养。重在知识点联系与理解，鼓励学生勤思考，激发学生的创新意识。提升创新实验，提高学生分析与解决问题的能力。合理运用综合实验技术和方法，培养学生运用基本技术和方法分析解决实际问题的能力。创新性实验自由选择组队，强调合作，培养学生的团队意识和项目管理意识，着重培养学生独立思考能力和解决实际问题的能力。

2 丰富开放性创新性实验项目内容

在北京理工大学光电信息工程专业卓越工程师培养目标中明确提出，着力培养具有良好的思想品质与职业道德、掌握光电信息工程坚实的基础理论、系统的专门知识，必要的生产实践及试验方面的知识和技能，具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的光电信息工程专业高素质人才。

针对创新型高素质人才培养目标，南京邮电大学专门设立了开放性实验项目的立项，丰富了创新性实验项目的内容。每个学期由学院组织申报，经学校主管部门批准后立项实施，项目费用由学校主管部门划拨，课题出处可以是科研项目，社会需求，竞赛需求等，直接面向光电工程学院本科学生。

开放性项目强调了学生主体地位，学生可以自由组合立项，注重研究过程中的自主性，协作性，探索性，科学性和创新性。要求学生教师的引导下经历前期查阅资料、制定实验方案、实验材料的准备工作，完成中期实验步骤的实施、结果的记录和分析工作，最终完成后期按研究论文形式撰写实验报告等工作，突出对学生独立工作能力的训练，极大激发了学生学习的积极性、主动性和创造性，有利于培养学生创新性思维和综合素质

我院开展开放性实验项目每学期有十数项之多，例如，液晶的性能测试与液晶盒的制作，THz吸收器的设计与仿真，1×8光分路器芯片的研究与设计，基于SPCE061A凌阳单片机的环境测量系统设计，基于LabVIEW与凌阳SPCE061A实现串口数据采集，可变液体透镜的制备与性能测试，电控毛细表面张力的实验研究，光纤熔接高压电源装置的设计，太阳能电池组的设计制作等等。项目内容丰富，涉及科学研究多个方向，学生可以根据兴趣爱好自由组合选择。

具体的实施方法为学校立项后公示开放实验项目，学院由专人负责统计学生所报的课题，并通知相当教师联系学生，项目实施时间为一学期，不限具体时刻，由教师和学生利用课余时间完成项目，项目完成后学校在规定时间内组织专家组验收，通过后给学生自主个性化学分。

3 认知实习、专业实训和企业实训相衔接实习实训体系

光电工程学院根据“卓越工程师”培养目标，结合社会对光电类专业人才的实际操作能力需求，建立了认知实习、专业实训和企业实训相衔接的实习实训体系，促進学生创新意识的加强和创新能力的培养。

具体实施过程为：第一层次组织低年级学生进行认识实习，内容包括去相关实验室和厂家参观，目的是增强专业认知；第二层次为二、三年级学生开设实训类选修课程，在本中心实训实验室内进行实物认识及基本操作技能培训，如光缆剥缆，光纤熔接，切割，光纤端面处理等实训；第三层次派遣学生去企业和学校共建实验室进行产品开发型实验研究，派遣学生去相关光电企业共建实验室实践，实践时间为暑期、专业实习期间；第四层次派遣学生去企业进行学习与相关课题的毕业设计，学生可以零距离接触相关企业的生产线，实际参与生产线上的生产过程。

这一系列由浅入深，循序渐进的实践体系能使学生很好地掌握专业基本操作技能，了解专业相关市场行情，了解光电类产品需求，并通过实训实践理解专业产品的设计思路与注意事项，深得同学们的好评，每年实训实践学生报名名额爆满，取得了非常好的实践效果。

4 结语

在卓越工程师的实验实践教学实施中，树立创新教育新理念，培养具备工程实践能力，探索、创新意识及创业精神，社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才是学校的重要职责，教师在教学过程中不仅要着眼于知识的传递与传授，更重要的是对学生运用知识解决具体问题能力的培养，鼓励学生加强创新意识，使本科卓越工程师人才培养上一个新台阶。

参考文献

[1]陈麟.光电信息工程本科生科研创新能力培养的探索[J].科教文汇，2010（8）：27-28.

篇4：软件设计对光电信息科学能力培养论文

随着全球经济的迅猛增长及科学技术水平的不断飞跃,作为21世纪信息技术发展的热点和竞争焦点的光电产业已成为信息时代的技术基础和不可或缺的新兴产业。据光电科技工业协进会(PIDA)的权威统计数据,近十年来,世界光电产业每年以超过10%的速度增长,光电技术已深层次地融入到信息的获取、传输、处理、存储、显示和控制等各个环节,其已成为20世纪末发展最快的产业,也是21世纪最具活力和潜力的产业。新时期及新形势下的光电产业,不仅是用于光发射、光调制、光传输、光传感等的电子学的一个分支,同时还包括了部分电光学、光子学、计算机科学和先进光学等新的内容,其涉及面也逐渐扩散,在光通讯、半导体照明、激光、光电显示、精密检测、太阳能光伏及物联网等领域发展的比较明显,逐渐融入更广的空间。这种变化使得光电子产业不再是以单一形式存在,而是一个由相关的基础设施和基础技术支撑的多类产业的结合体,必然导致对从业人员和人才的需求数量及质量的增加及提升。在此背景下,教育部为适应国内外光电信息技术和产业迅速发展对人才培养的需求,于2009年制定并发布了《全国高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范(征求意见稿)》,明确了该类专业的发展战略和专业规范,对本科教学的培养目标、教育内容、课程体系等方面进行了宏观说明,建议各个学校根据自己的传统与特色进行课程设置。

二、重庆大学光电信息科学与工程专业的教学现状

重庆大学光电工程学院传统优势学科———光学工程学科,是国家最早设立的、也是国家“211工程”和“985工程”重点建设的学科。以此为依托,重庆大学成立了光电信息科学与工程专业。

该专业的培养目标是:满足光电信息领域对高级工程技术人才和创新性研究型人才的迫切需求,培养具有坚实数理基础,掌握电子技术科学、光信息科学和计算机等领域较宽厚理论基础和专业知识和具备较强实验能力和创新能力,能从事光学仪器与系统、光电子技术与系统、光电成像系

统、光信息处理系统、光通讯系统、光电传感及系统等方面的设计与制造、研究与开发等方面工作的创新性高技术人才;培养具有较高的思想道德和文化素质修养、敬业精神和社会责任感,以及具有健康的体魄和良好的心理素质的高素质人才。本专业毕业生既可在科研、生产单位和高校从事光电信息科学与技术领域有关光电子器件、光电仪器与系统、光通讯系统、光图像处理系统的设计、研究、开发、应用及教学与管理的工作,也可从事其他与光学与光电子相关工作。从该专业建立至今,光电信息科学与工程专业的所有教职工秉承“艰苦奋斗,团结协作,努力拼搏,勇攀高峰”的“光机”精神,始终坚持以人才培养为中心,注重学生个性和创造性的培养,积极探索专业建设的新思路,努力构建新的课程体系,使得重庆大学光电工程学院成为我国光电信息技术相关领域高层次、创新人才培养与知识创新的一个重要基地。在新时期新形势下,为了迎合国家、社会对光电信息工程专业人才的新要求,经过半年时间的前期调研,我们发现我校光电信息科学与工程专业教学还面临以下问题和挑战:

问题1:相对于其他专业而言,光电信息专业产业涉及面广且知识更新速度非常快,大量新知识的出现,需要采用更多的学时,这样就造成了学校规定的有限学时与新知识,新课程内容扩展之间的矛盾。此外,教育部专业集中并且光电产业用人单位需求分散,那么如何体现专业特色而同时强调学生基础之间的矛盾,特别是国内100多所高校设有光电信息专业,专业同质化突出,我们如何突出自身的特色。

问题2:目前学校的新老校区距离太远,低年级学生在新校区,信息相对闭塞,学生角色转换较慢、学习主动性不高并且低年级的课程安排不饱满,导致高年级很多专业课程集中在很短的时间学习,降低了学习效果。

问题3:教学手段相对落后,专业教学思想过于传统,过分强调专业知识的传授,实验教学比较形式单一,学生的创新能力、实践能力以及运用专业知识的能力等都不能充分提高。

三、构建创新型人才培养体系的主要措施

(一)构建与创新人才培养体系相适应的教学体系

在我国加快经济发展方式转变,实施创新驱动战略,建立创新型国家的进程中,只有理论基础厚、专业口径宽、实践能力强、综合素质高,具有社会责任感、国际视野和创新精神,具有学习能力强,工程实践能力及分析和解决问题的能力强的人才,才能够适应和驾驭未来。鉴于此,从2012年开始,我们积极探索创新教育和素质教育背景下光电信息科学与工程专业人才培养目标,推动教育理念、教学方法和管理机制改革,建立高质量人才培养体系,以保证本科教学质量为前提,优化配置和统一使用学院教师与实验室等教学资源,加强学生基础课、实验课程教学与综合实践能力培养,促进本科生教学质量的提高,明确了自己的办学定位。新修订的人才培养方案由理论教学、实践教学和课外创新训练三部分组成,促进了学生在知识结构、能力结构、道德水准、科研能力和创新能力等方面协调发展。在具体的课程设置中,我们设立了新生研讨课,采用小班授课的方式,教授专家们展示学科发展前沿和社会需求,将众多学科的交叉、渗透、融合介绍给学生,使得学生能够在入校之出就能够了解现代科技的新成果、新进展、新成就以及新问题,这样既提高新生对本专业的认识和热情、激起学生学习的浓厚兴趣,又能充实学生的科学知识。此外,我们采用模块化的培养方法,即针对光电行业的特点,将某些相近产业领域的要求进行归纳、提炼,形成几个既有一定代表性、又有一定适应面的专业模块课程体系。这样不仅适合选修课程的开展,而且对课程的可持续发展起到重要的推动作用。从学生的角度来说,他们在低年级可以通过模块学习获得基础能力的培训,以完成科研的入门,在高年级可以通过某几个模块的深入研究来完成学生科研立项、参加科技竞赛或者掌握一技之长,从而提高自身创新和实践能力。最后,通过对课程的合理安排,将部分专业基础课、专业课合理地调整到一、二年级,减轻高年级课程学习压力,改善教学效果。

(二)深化教学改革,优化实践教学内容与体系

实践教学是高等教育的重要组成部分,我们在夯实理论教学基础上,在实践教学体系建设上坚持“重实践、重能力、重素质”的人才培养思路,努力构建适应经济社会和我校建设高水平大学的定位发展目标的、层次分明、相互衔接的实践教学体系。为此,在制定实验教学方案时,要遵循加强基础、强化能力、扩展实验技术手段、开拓设计、研究性实验能力的原则,更新、重组以及优化部分实验教学内容。按照该专业教学体系中光、电、机、算的脉络,我们将所有的课程分成四个不同的课程群,这样课与课之间、群与群之间就构建起了天衣无缝的衔接。所以,本专业的实验课分成两个层次,首先是基于个体课程的基础性实验,我们主要是以课程设计的形式开展,增加研究型、设计型题目的比重,从而激发学生的创新欲望,尊重学生的个性发展,这样有助于学生加深对基本知识和基本技能的理解,增加感性认识;其次是基于课程群的专业综合课程设计,以“团队、设计、工程”作为考查目标,训练和考查学生利用学到的知识解决实际工程中问题的能力,结合专业基础知识、工程知识以及工具使用、合作等多方面的知识,对学生进行综合能力的训练。通过教学实践也使我们更进一步体会到实验教学较之理论教学更能体现直观性、实践性、科研性、客观性和综合性,是高校培养技术应用型创新人才的最好方式。

(三)建设实践创新能力的培养平台和实践培训基地

学院通过对对实验室资源的梳理与整合,现已建立了1个重庆市实验教学示范中心和1个创新实验平台。为了给更多学生创造独立思考、自主发挥、自主学习的时间和空间,我们实施了开放式教学模式,即时间上的开放、内容上的开放、形式上的开放和管理上的开放,这样开阔学生眼界,激发学习兴趣,鼓励个性发展,培养创新人才,使学生的自主学习能力、实践能力和创新能力得到了较大的提升。此外,依托我院光电技术及系统教育部重点实验室,加大实验室向本科生开放的力度,为学生提供更多的科研训练机会,加大对大学生科技创新活动的支持力度,鼓励学生参加各类创新比赛,吸引更多的高水平教师参与指导大学生科研训练活动计划。

摘要：本文介绍了重庆大学在光电信息科学与工程专业创新型人才培养方面采取的一系列改革措施,包括建设模块专业体系,开设前沿知识讲座课程,优化实践教学内容与体系,建设实践创新能力的培养平台和实践培训基地。

关键词：光电信息科学与工程,创新型人才,探索与实践

参考文献

[1]黄尚廉.光电信息产业——21世纪高科技主导产业[J].中国高校招生,2000,(6):2.

[2]明海,陈博,章蒋英.大力加强光学专业学生的素质教育和创新能力培养——促进光学、光电类高等人才的培养[J].光电子技术与信息,2004,17(4):15-18.

篇5：软件设计对光电信息科学能力培养论文

经济和社会的快速发展对应用型人才培养质量的要求越来越高。本文主要探讨应用型本科院校如何提高软件工程专业学生的专业核心能力———编程能力。

1 科学制定人才培养计划

人才培养计划是人才培养的纲领性文件, 在教学中起着举足轻重的作用。在制定人才培养计划时要突出学生编程能力的培养。编程能力是软件工程专业学生必备的能力[1], 在制定人才培养计划时, 需考虑以下几个因素: (1) 编程能力的培养贯穿于学生在校学习整个阶段, 将编程类课程分散在不同的学期; (2) 遵循“循序渐进”的原则, 根据不同语言课程的难易程度和相关性, 合理安排课时和学习时间, 如面向对象的编程语言安排在面向过程的语言之后开设; (3) 体现出“差别化”, 分“模块”培养, 根据学生的不同需求和就业方向, 设置不同的课程模块; (4) 注重学生不同层次编程能力的培养, 阶梯培养学生的基础编程能力、综合能力和创造能力; (5) 适应时代发展, 适时修订培养计划。

2 注重编程课程教学

学生在校大部分时间是参加课堂教学活动, 需要充分利用课堂教学培养和提高学生编程能力。

(1) 科学制定教学大纲。课程大纲是一门课程的纲领性文件, 是实践教学活动的依据和参考。制定编程语言课程教学大纲时需考虑以下要素: (1) 合理分配理论教学和实践教学学时, 让学生有充足的时间进行编程练习; (2) 适当安排综合性实验和验证性项目。综合性试验需要学生综合使用专业知识, 有利于学生编程综合能力的提高, 需根据实验课时、学生学习进度及已有知识水平恰当设计。

(2) 注重编程示范理论教学。编程语言课程一般分为理论教学和实践教学两部分, 在讲解基本理论时, 可结合基本知识点适当穿插编程实例进行教学[2,3], 灵活选取学生易于接受和有趣的案例, 不仅提高学生编程兴趣, 还可训练学生编程习惯, 在不知不觉中提高编程能力。

(3) 提高实验课实效。编程语言实验课是对编程思想和语法的直接运用。实验内容安排要遵循以下原则: (1) 容量适中, 既不能太大导致多数学生做不完, 也不能太少让大部分学生剩余时间太多; (2) 难度适中, 让大多数学生都能很好地完成。此外, 对重要细节进行示范, 加深学生理解。

3 加强课程设计教学环节

编程语言课程结束后一般会安排1-2周课程设计。课程设计是综合性的实践教学环节[4]。课程设计要结合课程教学目标, 精心设计教学内容, 有效组织、实施多元评价[5], 提高学生编程能力。

(1) 精心设计课程选题, 让所选的开发项目能用到所学课程相关知识, 尤其是主要知识点。让学生主动参与, 尽量为每个学生制定不同的题目, 这对于教师来说有一定难度。在实际教学中, 可由教师事先拟定部分有代表性的题目供学生选择, 部分选题可由学生根据兴趣自选, 激发学生编程的积极性。

(2) 对课程设计过程进行有效监管。教学过程监管在教学中起到举足轻重的作用。需要在课程设计前制定详细的课程计划和具体任务安排, 细化到每节课, 使学生了解整个流程。在课程设计教学环节中, 教教师随时为学生答疑解惑。

(3) 创新考核方式。以往的考核方式主要以学生提交学习报告为主, 其弊端在于学生容易应付, 以至于课程设计过程中不会全力参与。鉴于此, 可以在原有考核方式的基础上, 可以增加平时表现和面试环节, 并加大其在总成绩中所占比重, 如平时表现分占总分30%, 面试占50%, 课程设计报告占20%。引导学生注重平时的学习积累。

4 注重课外辅助

(1) 建立软件学术社团。可以建立软件学术社团, 吸引对编程有兴趣的学生参与, 组织各类编程活动, 学校为社团开展活动提供一定便利条件, 如实验室开放等。一方面, 通过社团激发学生的编程热情, 促进水平提高;另一方面, 通过社团成员影响周围同学, 起到辐射和带动作用。

(2) 组织学生参加各类编程竞赛。可组织学生参加一些大型程序设计类竞赛, 如ACM程序设计大赛、“领航杯”信息技术应用技能大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、电子信息安全竞赛等, 也可以组织校级“软件设计”竞赛等。采取激励措施鼓励学生积极参与, 对在竞赛中取得优异成绩的学生给予适当奖励, 如根据奖项设置奖励学分。

(3) 布置编程任务。对于已经具备一定编程水平的学生, 可以为其布置实际编程任务, 如开发校内部门需要的应用软件, 使学生学以致用, 促使主动学习。

5 结语

软件工程专业学生的编程能力培养是专业教育的核心目标。可从课堂内外等多方面为学生提供编程环境, 激发学生编程兴趣, 提高学生编程能力。

参考文献

[1]郑旭飞, 方永慧.软件工程专业中澳合作办学模式和运行机制研究[J].西南师范大学学报:自然科学版, 2014 (5) :204-208.

[2]于启红.不同专业《计算机网络》课程案例教学探讨[J].现代计算机:专业版, 2011 (33) :46-48.

[3]刘远军.培养计算思维的C语言实验方案设计[J].软件导刊, 2014 (1) :189-190.

[4]王跃辉, 胡晓平, 李彩花.课程设计质量的有效值分析法评价[J].黑龙江教育 (高教研究与评估) , 2012 (12) :26-27.

篇6：软件设计对光电信息科学能力培养论文

单片机项目，一般都包括硬件和软件两部分，在上一期单片机编程能力培养项目设计———硬件部分[1]完成后，就可以进行软件项目的训练了。

1 主程序的设计

主程序主要负责初始化、调用显示程序以及检测按键，流程如图1所示。

须显示时，从由P1口送出时钟的显示段码，从P3口低6位送出时钟的位选信号，利用动态扫描的方式从而使时钟的显示功能得以实现。需要注意的是，共阳极的段码是由十六进制数来表示的，它的最高位都为1，因而在显示时P1.7被它强行置1，即将响铃直接关闭，因此在送给P1口之前要判断显示数据，若P1.7是0，则将显示数据与立即数7fH逻辑与；若P1.7是1，就不做任何直接输出处理。另外该设计中将小时的十位做灭零处理。

2 各子程序设计

2.1 定时器T0中断程序

闹钟控制、时钟计时和整点报时等是定时器T0主要要完成的功能。

2.2 计时的实现

定时器溢出中断周期是50ms，中断累计20次得到1秒，因而产生秒信号。在程序中，由秒到分钟，由分钟到小时的计时是通过数值比较与数值累加来实现的，详细的说就是，每产生1秒的定时，同“秒”相应的存储单元值在计数缓冲区中加1；继秒单元内容加到60时，那么1分钟信号就被产生，同“分钟”相应的存储单元在对应的计时缓冲区中加1，并且，把秒计数缓冲区做清零处理；分钟存储单元内容加到60时，那么1小时信号就被产生，同“小时”相应的存储单元在对应的计数缓冲区中加1，并且把分钟计数缓冲区做清零处理；小时存储单元内容加到24时会自动地清零，那么产生24小时的定时，进而达到24小时制的时钟目的。

2.3 整点报时的实现

每次小时加1的时候就是整点，这时将闹铃打开，并且把整点报时标志位06H置1，整点数赋给times，在以后进入中断就经过1秒定时初值R4判断闹铃打开亦或关闭，经过判断整点数times是否为零来结束响铃，进而达到整点报时，也就是整点时数同闹铃响的次数相等。

在整点报时程序中，考虑到在临晨0点到临晨6点一般不需要报时，所以，将整点报时关闭；当闹钟设置为整点，则闹钟优先，闹铃响时，不进行整点报时。

2.4 闹钟的实现

通过对闹钟存储单元的值和时钟存储单元的值是不是相等的比较，使闹钟得以实现，闹钟值设置好之后存放在7BH-7EH中，若闹钟有效，计时单元的小时及分钟与相对的闹钟存储单元每分钟比较一次，当时钟值等于闹钟值时，就会开始响闹铃；若有按键在响闹铃期间按下，就会停止闹铃；如果没有按键按下，则闹铃将持续响1分钟，然后自动停止。闹钟功能在停止闹铃的同时自动取消，要恢复闹铃功能，只有再次设置，因此实现的是一次闹铃功能。

2.5 T1中断服务程序

实现闪烁显示功能是T1中断服务程序的作用。在设置闹钟或调整时钟的状态下，在“熄灭符”数据（#0AH）与时间数据之间让对应显示单元的数据交替显示，间隔时间为0.3秒，目的是使对应的调整单元数据闪烁，这样调整就更便利。

2.6 调时程序

首要对长按与短按的标准进行下说明，铃声是其标志，若在铃响以前放开按键就是短按，长按是在响铃以后放开按键。调时程序的设计方法：连续两次短按进入到省电状态；先短按一次，接着长按一次进入到调时状态，这时将T0关闭，时钟停止，开始对时间进行调整，短按使分钟加1操作得以实现，继分钟调整完成，假如长按就会进入调整小时的状态，通过短按使小时加1操作得以实现，在小时调整完毕后，长按就会退出调整时间，打开T0，启动时钟。

2.7 闹钟调整程序

一次长按进入闹钟调整程序。其中闹钟调整和时钟调整的方法完全相同，只是时钟调整时关闭T0，而在闹钟调整程序中T0需要继续工作。

总而言之，在运用单片机设计的电路中，起着至关重要作用的就是程序设计，特别是当硬件电路比较简单时，这时其他的一些功能就需要由软件来完成与补充。主要思想为把总体功能分解成能够完成特定功能的若干个功能模块，并且将各个模块之间的关系确定下来，最终将所有的功能设计完成。

3 系统的调试

排除系统的硬件故障（已在文献[1]中给出）和纠正软件中的设计错误，并解决硬件和软件之间的协调问题，这是调试阶段的任务。经过程序的汇编、连接、执行从而发现程序中的逻辑和语法错误并进行纠正的过程就是软件的调试。事实上系统的软件调试与硬件调试是不能完全分开的，很多软件错误被发现是在硬件电路上运行之后，因此在调试时应将硬件和软件应结合起来。通过上述反复调试，此电路在5V电压供电的情况下，正常的现实24小时计时方式的时、分、秒显示以及调时、调闹钟、整点报时和省电状态等多种功能。

4 结语

此项目是应用AT89C2051进行设计的典型实例，而且锻炼了对数码管的使用，在对动态扫描原理的掌握方面比较有利。因外围电路比较简单，所以大部分功能利用软件来实现，这就达到了锻炼单片机编程能力的目的。由于软件中要完成的功能较多，所以通过该项目的实训，可以使同学们掌握单片机的一般编程方法，尤其是采用定时/计数器的应用。

摘要：为了培养学生动手实践能力和创新能力,以电信类专业为例设计了单片机能力培养项目。在设计过程中注意了项目在教学中的可操作性,以及学生学习兴趣的调动。设计的项目在实施后,取得了较为理想的效果,有一定的推广应用价值。

关键词：单片机,能力培养,软件

参考文献