引論：我們?yōu)槟砹?3篇量子科學(xué)應(yīng)用范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
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二、合理地使用影音資源
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為我們開(kāi)發(fā)和利用影音資源提供了最廣闊的空間。筆者鼓勵(lì)學(xué)生收看英語(yǔ)電視節(jié)目,學(xué)唱英語(yǔ)歌曲,如希望英語(yǔ)、CCTV 一5 的體育英語(yǔ)、電影頻道的英語(yǔ)等節(jié)目。這些電視節(jié)目對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)感、提高聽(tīng)力、擴(kuò)大詞匯量都大有好處。而眾多耳熟能詳?shù)挠⒄Z(yǔ)歌曲更是音樂(lè)愛(ài)好者樂(lè)意接受的課程資源。如西城男孩的Mandy,My love,后街男孩的I want it that way,Never disappear. 音樂(lè)是無(wú)國(guó)界的語(yǔ)言,學(xué)生對(duì)音樂(lè)的接受能力普遍較強(qiáng),在這樣一種沒(méi)有壓力、輕松愉快的環(huán)境下,英語(yǔ)學(xué)習(xí)演變?yōu)橐环N樂(lè)趣,因?yàn)橛腥?很多蘊(yùn)含在歌詞中的語(yǔ)法現(xiàn)象、知識(shí)點(diǎn)學(xué)生都會(huì)主動(dòng)去解決。此外,可讓學(xué)生合理使用復(fù)讀機(jī)跟讀、復(fù)讀,糾正錯(cuò)誤讀音,說(shuō)出純正流利的英語(yǔ)。
三、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用課件資源
在英語(yǔ)課堂教學(xué)中,嘗試采用CAI 課件及多媒體組合進(jìn)行教學(xué),可以得到很多啟示。筆者運(yùn)用媒體導(dǎo)入新課,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了多種特定的情景和提供了大量英語(yǔ)刺激,使學(xué)生有身臨其境的感覺(jué),形成了說(shuō)用英語(yǔ)說(shuō)、想用英語(yǔ)想的學(xué)習(xí)氛圍。例如,在學(xué)習(xí)課文computer 時(shí),一開(kāi)始,通過(guò)微機(jī)屏幕展示CAI 課件中的一幅立體電腦圖形,圖象在屏幕上旋轉(zhuǎn)著,由大變小,由小變大,漸漸地演變成一個(gè)由若干電腦組合的電腦球體。教師還沒(méi)來(lái)得及提問(wèn),學(xué)生便紛紛嚷道:全世界都在使用電腦,電腦已經(jīng)變得越來(lái)越普及,作用越來(lái)越大。隨即,教師因勢(shì)利導(dǎo)提出問(wèn)題,讓學(xué)生根據(jù)課文要求找出答案,自然而然引出了新課。又如,在學(xué)習(xí)Country Music 時(shí),借助錄音機(jī)播放一首美國(guó)鄉(xiāng)村音樂(lè),同時(shí)在大屏幕上,一位美國(guó)流行歌手躍入學(xué)生眼簾,手彈吉它,昂首高歌。學(xué)生們情不自禁地左右晃動(dòng)著,揮動(dòng)手臂,跟著歌手唱了起來(lái)。音樂(lè)一停,當(dāng)教師問(wèn)學(xué)生們聽(tīng)的是什么音樂(lè)時(shí),全班幾乎異口同聲地回答:美國(guó)鄉(xiāng)村音樂(lè)。教師以此進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生用英語(yǔ)說(shuō)出其他音樂(lè)的名稱。然后將學(xué)生們熟悉的popular music、classical music、light music 、rock and roll等寫在黑板上并進(jìn)行歸類,補(bǔ)充后引出新課。
四、運(yùn)用信息網(wǎng)絡(luò)資源拓展課程資源
現(xiàn)代的教材資源不再僅僅是傳統(tǒng)的幾本教科書、教師用書和練習(xí)冊(cè)等,而是能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)階段教育的時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性的科學(xué)體系。因此,新課程標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)“要充分利用信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”。并在英語(yǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)總體描述中明確要求,“能有效利用網(wǎng)絡(luò)等多種教育資源獲取和處理信息,并根據(jù)需要對(duì)所獲得的信息進(jìn)行整理、歸納、分析。”新教材的話題天南地北、包羅萬(wàn)象,充分利用好信息網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)教師及學(xué)生顯得尤為重要。
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工程類的“測(cè)量學(xué)”是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的教學(xué)目的是掌握測(cè)量?jī)x器的使用，地形測(cè)量方法及施工放樣的基本知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生解決地形測(cè)量技術(shù)相關(guān)問(wèn)題的能力及處理施工放樣測(cè)量的能力。測(cè)量課是一門數(shù)字計(jì)算與實(shí)踐性操作均要求較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，必須根據(jù)教學(xué)要求靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法。尤其在當(dāng)前教育對(duì)象文化基礎(chǔ)較差的情況下。提高學(xué)生工程測(cè)量動(dòng)手的能力。在測(cè)量教學(xué)當(dāng)中的很多部分我們都可以借助電子表格來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，并且對(duì)于學(xué)生的以后的測(cè)量實(shí)習(xí)或是工作后，多于數(shù)據(jù)的相關(guān)處理都是很有幫助的。
1、 測(cè)量教學(xué)的要求
1.1課堂教學(xué)要求
傳統(tǒng)測(cè)量課的理論課教學(xué)以章節(jié)為順序，課時(shí)安排比例較大。達(dá)到了學(xué)生從理論上解決問(wèn)題能力的目的。但缺乏動(dòng)手能力提高的培養(yǎng)。例如，角度測(cè)量，就是以水平角原理為重點(diǎn)展開(kāi)教學(xué)，其授課順序?yàn)椋?/p>
按以上框架講課可以看出，雖然沒(méi)有按教材的章節(jié)順序講解，但能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的思維能力和利用理論知識(shí)解決操作問(wèn)題的能力。測(cè)量教師在課堂上不能滿堂灌，要激發(fā)學(xué)生的思維能力，達(dá)到產(chǎn)生教學(xué)互動(dòng)，才能提高學(xué)生的自學(xué)能力及理解能力。課堂教學(xué)要抓住主要的理論概念以點(diǎn)帶面，讓學(xué)生充分發(fā)揮空間的想象力，如在講水平角概念時(shí)把水平角原理寫在黑板上，然后讓同學(xué)們自由地討論，并把同學(xué)們討論的問(wèn)題寫在黑板上，老師再歸納講解得出結(jié)論。
1.2實(shí)習(xí)教學(xué)要求
測(cè)量課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力．因此在教學(xué)的安排上要加大實(shí)習(xí)課的比重。要讓學(xué)生對(duì)課堂的理論內(nèi)容能及時(shí)消化，對(duì)操作的方法能及時(shí)掌握，還能讓學(xué)生在實(shí)習(xí)中將理論上的知識(shí)融會(huì)貫通。提高學(xué)生在實(shí)際操作過(guò)程中的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課間實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的組成部分。加大課間實(shí)習(xí)的時(shí)間，目的是及時(shí)地將理論知識(shí)通過(guò)操作實(shí)習(xí)加以鞏固，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課間實(shí)習(xí)中不斷提出問(wèn)題讓學(xué)生思考．除了要求學(xué)生掌握儀器的操作及各種測(cè)量方法外．還要提出一些在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。最后總結(jié)并告訴同學(xué)們正確的讀數(shù)方法。在課間實(shí)習(xí)中。不斷地提出問(wèn)題讓同學(xué)們討論分析。充分發(fā)揮同學(xué)們的想象力，這樣做不但可以提高學(xué)生們的興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，更主要的是要讓同學(xué)們提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生學(xué)的知識(shí)更深刻更扎實(shí)。
1.3培養(yǎng)學(xué)生測(cè)量操作能力
測(cè)量綜合實(shí)習(xí)，是在理論課結(jié)束后，進(jìn)行的測(cè)量綜合能力實(shí)踐．作為一門獨(dú)立的課程給學(xué)生評(píng)定成績(jī)。為了較好地完成測(cè)量綜合實(shí)習(xí)教學(xué)，保證同學(xué)們?cè)趯?shí)習(xí)中順利地學(xué)會(huì)操作，需要編寫《測(cè)量實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》，指導(dǎo)書在實(shí)習(xí)的時(shí)間安排、工作任務(wù)、注意事項(xiàng)、上交成果、成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等方面作了要求。同學(xué)們互相幫助、互相學(xué)習(xí)、互相尊重。培養(yǎng)了學(xué)生集體主義觀念和謙虛好學(xué)的思想情操．使每位同學(xué)都能得到鍛煉。從而提高同學(xué)們的測(cè)量技術(shù)能力。要求每個(gè)組都要參與測(cè)圖過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)．并獨(dú)立地去解決實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題。實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師在教學(xué)過(guò)程中．啟發(fā)性地指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生在實(shí)習(xí)中了解地形測(cè)量的每個(gè)環(huán)節(jié)，并將書本知識(shí)通過(guò)實(shí)習(xí)連貫起來(lái)，加深對(duì)書本知識(shí)的理解．強(qiáng)化了學(xué)生動(dòng)手操作能力。
1.4教學(xué)與技能考核相結(jié)合
在實(shí)習(xí)時(shí)，將技能鑒定的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容，安排到實(shí)習(xí)內(nèi)容當(dāng)中。讓學(xué)生理解技能鑒定的內(nèi)容，指導(dǎo)他們對(duì)技能考核內(nèi)容的掌握。針對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生加大技能訓(xùn)練力度。使學(xué)生職業(yè)技能的水平和測(cè)量能力同步得以提高。為學(xué)生就業(yè)提供了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
1.5提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)
老師在施教過(guò)程中，同時(shí)要對(duì)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行教育和培養(yǎng)，如果學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)高其學(xué)習(xí)積極性也高．接受專業(yè)知識(shí)也快，就、世能力也強(qiáng)，因此在教學(xué)過(guò)程中蘑視學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。有助于提高學(xué)生的專業(yè)興趣和對(duì)專業(yè)的熱受。一一個(gè)優(yōu)秀的工程技術(shù)人員除了有較強(qiáng)的專業(yè)能力外。還應(yīng)具備良好的思想品質(zhì)．要具備愛(ài)崗敬，樂(lè)于奉獻(xiàn)、吃苦耐勞的好品質(zhì)。要有集體主義觀念。
2、電子表格教學(xué)在其中的應(yīng)用
2.1借鑒電子表格的教學(xué)模式
電子表格是計(jì)算機(jī)軟件，對(duì)于我們青年學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)都是很感興趣的，在測(cè)量教學(xué)中結(jié)合電子表格的教學(xué)不僅可以提高學(xué)生的興趣，同時(shí)可以更形象的反應(yīng)測(cè)量的基本原理，有利于學(xué)生的理解。
2.2電子表格在測(cè)量教學(xué)中的應(yīng)用
電子表格中的關(guān)于數(shù)據(jù)的計(jì)算也是在測(cè)量當(dāng)中很有用處的，在測(cè)量當(dāng)中很大一部分就是涉及到數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算，傳統(tǒng)的手算已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)快節(jié)奏的要求了，只有借助于計(jì)算機(jī)等輔助設(shè)備才能更好的完成測(cè)量的工作，同時(shí)提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性。
3、電子表格教學(xué)應(yīng)用帶來(lái)的好處
3.1增強(qiáng)學(xué)習(xí)的能力
測(cè)量的工作環(huán)境和設(shè)備都是在不斷地更新的，而電子表格作為計(jì)算機(jī)的軟件也是在不斷地更新當(dāng)中的，而且其更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于測(cè)量方面的速度，所以讓學(xué)生在進(jìn)行測(cè)量學(xué)習(xí)的同時(shí)加強(qiáng)電子表格的學(xué)習(xí)有利于提高其學(xué)習(xí)的能力，為以后的工作當(dāng)中不斷地學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。同時(shí)電子表格是一個(gè)很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)能浖瑢W(xué)習(xí)它可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。而測(cè)量學(xué)是一門科學(xué)，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)道德，要把測(cè)量成果的真實(shí)性放在第一位．因?yàn)楣こ藤|(zhì)量牽涉到百年大計(jì)，要嚴(yán)格按”測(cè)量規(guī)范”要求去操作，不能弄虛作假，不能偽造數(shù)據(jù)，牢固地樹立實(shí)事求是的職業(yè)道德。實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，除了激發(fā)學(xué)生的專業(yè)熱情外．還要讓學(xué)生理解測(cè)量專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，野外操作性強(qiáng)且長(zhǎng)期在野外日曬雨淋，十分艱苦，培養(yǎng)學(xué)生的吃苦精神。
3.2避免了手算帶來(lái)的麻煩
在測(cè)量綜合實(shí)習(xí)期間．電子表格可以很好的避免手算帶來(lái)的麻煩。例如：極坐標(biāo)放樣，在課堂上講解利用坐標(biāo)反算方位角和邊長(zhǎng)。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的角度和邊長(zhǎng)如何在地面上將點(diǎn)放出來(lái)．盡管老師使出了渾身數(shù)解進(jìn)行講解。由于概念抽象，學(xué)生還是難以理解如何進(jìn)行極坐標(biāo)放樣。在施工現(xiàn)場(chǎng)，工地施工員把點(diǎn)坐標(biāo)告訴同學(xué)，學(xué)生通過(guò)計(jì)算并現(xiàn)場(chǎng)放樣，很快掌握了極坐標(biāo)放樣方法，而通過(guò)對(duì)電子表格的運(yùn)用就很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容有：角度測(cè)量、距離測(cè)量、距離放樣、坐標(biāo)測(cè)量、懸高測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、面積測(cè)量等。主要是加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，以工作任務(wù)的形式來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．激發(fā)學(xué)生的成就動(dòng)機(jī)．提高學(xué)生的組織管理能力以及崗位適應(yīng)能力。通過(guò)實(shí)習(xí)使我們獲取了測(cè)量實(shí)際工作的初步經(jīng)驗(yàn)，提高了動(dòng)手操作能力，也提高了學(xué)生在測(cè)量過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。特別是施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)．當(dāng)學(xué)生將放樣點(diǎn)在地面上標(biāo)出來(lái)以后很有成就感。對(duì)學(xué)生今后走向工作崗位充滿了信心也奠定了良好的心理準(zhǔn)備。通
3.3有利于基本原理的講解
運(yùn)用計(jì)算機(jī)中的電子表格的形象的教學(xué)模式可以使同學(xué)們?cè)谟懻撝袑?duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生更深印象。課堂教學(xué)時(shí)要把握理論的深淺度，對(duì)于一些基本要領(lǐng)，如水準(zhǔn)測(cè)量原理、角度原理等要講透外，對(duì)一些公式推導(dǎo)要適當(dāng)，主要是讓學(xué)生懂得公式的用處和計(jì)算方法即可。在教學(xué)過(guò)程中。對(duì)于操作性強(qiáng)的內(nèi)容，應(yīng)用多媒體課件和現(xiàn)場(chǎng)操作演示，讓學(xué)生在感觀中同時(shí)熟悉操作內(nèi)容。對(duì)于儀器操作的內(nèi)容，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)演示的方法，老師現(xiàn)場(chǎng)邊操作邊講解，講解完后可以讓同學(xué)進(jìn)行操作．操作完畢后，老師對(duì)普遍性不正確的操作方法進(jìn)行指正，然后再讓同學(xué)們自己練習(xí)，通過(guò)反復(fù)操作，有利于學(xué)生直接理解操作過(guò)程的要領(lǐng)．記憶深刻。有助于學(xué)生規(guī)范操作程序，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，提高了學(xué)生的操作能力。測(cè)量學(xué)中有一些概念非常抽象。如等高線等。適用模型演示的方式，等高線講解更形象更直觀。教學(xué)講解時(shí)，先將模型給同學(xué)們看，然后一片一片地分開(kāi)來(lái)，從山腳到山頂又一片一片的按照模型在黑板上勾劃出來(lái)．展現(xiàn)在黑板上的是一圈一圈的閉合曲線．告訴同學(xué)們這些閉合曲線就是等高線。然后再根據(jù)勾劃出來(lái)的等高線。講解等高線的特性．通過(guò)這種模型演示的教學(xué)方法，學(xué)生較容易地理解了等高線的形成和概念。
3.4了解計(jì)算機(jī)測(cè)量專業(yè)的應(yīng)用
電子表格作為計(jì)算機(jī)當(dāng)中的一款軟件，在測(cè)量教學(xué)中引入電子表格的教學(xué)可以讓學(xué)生更好的接觸到計(jì)算機(jī)，為以后在測(cè)量工作當(dāng)中有效的運(yùn)用計(jì)算機(jī)打下基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，測(cè)量新設(shè)備新技術(shù)不斷更新，從傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀到全站儀、GPS等、特別是遙感技術(shù)．?dāng)?shù)字化測(cè)繪技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。因此在教學(xué)中必須讓學(xué)生了解這些新設(shè)備新技術(shù)，拓展學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，讓他們?cè)谏a(chǎn)單位接觸新設(shè)備時(shí)，能較快地應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)。學(xué)校通過(guò)各種教學(xué)方法用來(lái)提升學(xué)生的專業(yè)能力，作為一名學(xué)生，應(yīng)該努力學(xué)習(xí)，不斷地吸取新的技術(shù)，探索新的知識(shí)，才會(huì)使自己的專業(yè)能力不斷地提升，才能成為一名合格的測(cè)量技術(shù)人員。
結(jié)束語(yǔ)
用EXCEL電子表格來(lái)處理測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)，會(huì)使我們感到非常輕松、靈活。通過(guò)Excel電子表格制作的一些模塊，只要把外業(yè)測(cè)量的數(shù)據(jù)輸入到相對(duì)應(yīng)地單元格中，要求的參數(shù)結(jié)果就可以馬上顯示出來(lái)，以達(dá)到事半功倍的效果。同時(shí)其生動(dòng)、形象的教學(xué)模式也是在測(cè)量教學(xué)中值得相關(guān)的教學(xué)人員借鑒的。
參考文獻(xiàn)
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二、刻意強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)，文明生產(chǎn)
出于學(xué)科的特點(diǎn)，本學(xué)科的大部分時(shí)間都是和電打交道。這就涉及到一個(gè)很嚴(yán)峻的問(wèn)題，那就是安全問(wèn)題。退一步講，不論技術(shù)學(xué)得怎樣，都要確保安全萬(wàn)無(wú)一失。要做到這一點(diǎn)，就是要嚴(yán)格要求。如不準(zhǔn)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)嬉鬧，電源總開(kāi)關(guān)不能忘記關(guān)閉，電源線漏電要及時(shí)維護(hù)，不要違章操作等。消除人為的安全隱患。師生齊抓共管，按章法辦事，一絲不茍，不可粗心大意。除此之外，還要做到文明生產(chǎn)。不論課程的那一個(gè)環(huán)節(jié)，只要走進(jìn)了實(shí)訓(xùn)室，就要在安全的前提下，做一個(gè)文明的學(xué)生。工具用完了，不要隨意亂扔亂放；焊錫絲要節(jié)約使用；電烙鐵要適時(shí)保養(yǎng)；萬(wàn)用表使用要規(guī)范，不能故意拉斷表筆線，斷了要及時(shí)焊上，使用完畢要關(guān)表；實(shí)訓(xùn)臺(tái)要保持整潔，不經(jīng)老師允許不得亂動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置，用完后單臺(tái)關(guān)閉等。這些看起來(lái)都是容易做到的事，但也是容易忽視的小事，只要大家共同努力，形成習(xí)慣，就一定能夠構(gòu)建一個(gè)安全文明的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)的大道一路暢通。
三、夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
我們的學(xué)生入學(xué)程度絕大部分低于初中二年級(jí)水平，對(duì)本學(xué)科內(nèi)容一無(wú)所知或知之甚少，近乎于啟蒙教學(xué)。基于這一點(diǎn)，必須從頭開(kāi)始，進(jìn)行點(diǎn)滴積累。在實(shí)際教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，根據(jù)自己對(duì)教材的理解和整體把握，依照“以就業(yè)為導(dǎo)向”的方針。力爭(zhēng)做到以基本技能為主，以基礎(chǔ)理論為輔，重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生的專業(yè)思維，從日常生活出發(fā)，留心觀察，尋找本學(xué)科與生活的關(guān)系，要求學(xué)生從認(rèn)知常用電子元器件入手，從符號(hào)到實(shí)物，如電阻器、電容器、半導(dǎo)體二極管、三極管。通曉他們的功能及特性，同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)一些相對(duì)較生疏的元器件。如光敏電阻器、熱敏電阻器、陶瓷濾波器、晶振，可控硅、駐極體、電子音樂(lè)芯片、電源變壓器等，為下學(xué)期實(shí)踐整機(jī)聯(lián)裝做好感性儲(chǔ)備。
要想使學(xué)生真正打好基礎(chǔ)，首要問(wèn)題是要引發(fā)他們學(xué)習(xí)本學(xué)科的興趣，激起他們的好奇心和學(xué)習(xí)欲望。具體的做法是：（1）列舉自己最熟悉或喜歡的電子產(chǎn)品，如手機(jī)、mp3等；（2）學(xué)會(huì)操作先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備；（3）教學(xué)中引進(jìn)競(jìng)賽機(jī)制，如用色標(biāo)法判讀電阻器的標(biāo)稱阻值及實(shí)際阻值的測(cè)量；用數(shù)碼表示法判讀電容器的標(biāo)稱容量及容量大小比較。看誰(shuí)做得又快又準(zhǔn)。（4）參觀歷屆畢業(yè)生的優(yōu)秀作品，感悟電子產(chǎn)品的無(wú)限魅力。
興趣調(diào)動(dòng)起來(lái)了，就要進(jìn)一步著手對(duì)學(xué)生進(jìn)行識(shí)圖能力的培養(yǎng)。目的是讓學(xué)生能讀懂電子整機(jī)的原理圖和印制電路板圖，提高整機(jī)連裝的速度和質(zhì)量。從繪制一些簡(jiǎn)單的串并聯(lián)電路開(kāi)始，一步步由淺入深，以至于能夠自行設(shè)計(jì)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的電路。
四、指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知并準(zhǔn)確檢測(cè)電子元器件
要做到準(zhǔn)確檢測(cè)電子元器件，首先必須學(xué)會(huì)檢測(cè)工具的使用。常用的也是最基本的檢測(cè)工具就是萬(wàn)用表。每位同學(xué)都必須掌握測(cè)量技術(shù)，否則，后面的學(xué)習(xí)將無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。
在實(shí)際教學(xué)中，要求學(xué)生能夠使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻器的實(shí)際阻值，判別晶體二極管的引腳極性，識(shí)別晶體三極管各極的位置及相關(guān)參數(shù)，判識(shí)電解電容器的引腳極性，元器件的質(zhì)量判別等等，掌握了測(cè)量技術(shù)，是在前面基礎(chǔ)上的一個(gè)飛躍。
五、教會(huì)學(xué)生掌握熟練的手工焊接技術(shù)
要組裝出一部性能良好的整機(jī)，除具備上述能力之外，還要具有高超的手工焊接能力。首先要學(xué)會(huì)焊接工具及材料的使用。即電烙鐵的握法、焊接的五步法、三步法；焊料供給要適量有度，焊劑不宜過(guò)多，做出圓潤(rùn)、光亮、美觀的焊點(diǎn)，杜絕虛假焊、拉尖及橋連現(xiàn)象。所以我們也稱手工焊接技術(shù)為手工焊接工藝。還要掌握拆焊技術(shù)，力爭(zhēng)做到電路板和元器件兩不損，這是技術(shù)全面的重要表現(xiàn)。只有熟練掌握手工焊接技術(shù)，才能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的技能訓(xùn)練。
篇4
0. 引言
人們通過(guò)測(cè)量來(lái)認(rèn)知世界，揭示世界運(yùn)行的客觀規(guī)律，從而擁有改造世界的能力，可以說(shuō)沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有科學(xué)，而電子測(cè)量的應(yīng)用在科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中幾乎涉及到所有的技術(shù)領(lǐng)域。《電子測(cè)量與儀器》是高職各電子類專業(yè)的必修核心課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生掌握常規(guī)測(cè)量?jī)x器的原理、選用原則、如何進(jìn)行電子產(chǎn)品調(diào)試和測(cè)量等方面起到至關(guān)重要的作用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提高學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更好的培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)職業(yè)技能及實(shí)際動(dòng)手操作能力[1，2]。
而目前國(guó)內(nèi)許多大中專學(xué)校都存在實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍人員缺少、人員能力的不足、實(shí)驗(yàn)室管理體制不健全、實(shí)驗(yàn)設(shè)備過(guò)于成就和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏創(chuàng)新等情況，同時(shí)在電子測(cè)量與儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與教學(xué)方法的限制，往往學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)室所做的實(shí)驗(yàn)跟不上實(shí)際企業(yè)的需求，存在著嚴(yán)重的滯后問(wèn)題，已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展對(duì)電子人才的需求[3]。
一般的電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)教材理論分析較多，針對(duì)具體的問(wèn)題的測(cè)量方法介紹較少，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程也相對(duì)枯燥，往往學(xué)生們面對(duì)實(shí)驗(yàn)元件沒(méi)有頭緒，不知從何先手，所以需要更多的實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)[4]。
1. 當(dāng)前《電子測(cè)量與儀器》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中問(wèn)題
《電子測(cè)量與儀器》是高職各電子類專業(yè)的必修核心課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)提高的實(shí)踐動(dòng)手能力和電子測(cè)量水平對(duì)至關(guān)重要。筆者通過(guò)查找和參照相關(guān)的的文獻(xiàn)，并結(jié)合自身多年的電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，歸納和總結(jié)了當(dāng)前《電子測(cè)量與儀器》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn)[5]：
（1） 實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的匱乏
高職教育一般比較注重理論的教學(xué)，側(cè)重于基本知識(shí)的傳授，往往不重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，而《電子測(cè)量與儀器》是一門突出實(shí)踐性和應(yīng)用性的課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)能力和創(chuàng)新性，但受實(shí)驗(yàn)室管理體制不健全、軟硬件資源的缺少，教師隊(duì)伍建設(shè)不足和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏創(chuàng)新等方面的限制，許多實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能實(shí)踐性地進(jìn)行操作，只能進(jìn)行理論知識(shí)的講解，導(dǎo)致大部分學(xué)生不能準(zhǔn)確把握知識(shí)點(diǎn)，難以理解電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)的技術(shù)要點(diǎn)。
（2） 內(nèi)容有些枯燥乏味。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程主要內(nèi)容是關(guān)于各類電子測(cè)量?jī)x器及系統(tǒng)的工作原理與應(yīng)用，如模擬式電壓表的檢波器基本原理與結(jié)構(gòu)，數(shù)字式電壓表中A/D轉(zhuǎn)換器的的分類及主要原理框圖組成，萬(wàn)用表的組成原理等，都涉及了許多基礎(chǔ)電路圖和原理框圖，內(nèi)容比較枯燥乏味，難懂不易理解，學(xué)生易產(chǎn)生抵觸厭學(xué)情緒。
（3） 測(cè)量?jī)x器分類較多，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)有限。
隨著電子產(chǎn)品新材料、新工藝、新制造技術(shù)的不斷更新發(fā)展，大量新的一代電子元器件誕生，電子測(cè)量?jī)x器功能越來(lái)越豐富，技術(shù)指標(biāo)和性能也不斷提高，用于特定的測(cè)量對(duì)象和測(cè)量條件的電子測(cè)量?jī)x器也越來(lái)越多，同時(shí)也促使電子測(cè)量技術(shù)和電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生了新概念和新發(fā)展趨勢(shì)，測(cè)量?jī)x器分類越來(lái)越多。
2. 項(xiàng)目教學(xué)法和微課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐
在理論基礎(chǔ)欠缺的情況下實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，完全由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)與實(shí)施顯然是不合適的，可先在老師的指導(dǎo)下，通過(guò)針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中某個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，由學(xué)生和老師共同制作實(shí)驗(yàn)室微課，加快學(xué)生得到新知識(shí)和新技能的儲(chǔ)備過(guò)程，然后實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)理解，提高實(shí)際操作能力，最后讓學(xué)生以自己的視角設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并制作微課視頻，通過(guò)PDCA循環(huán)進(jìn)一步的改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
（1）項(xiàng)目選擇
由于《電子測(cè)量與儀器》這門課程與工程實(shí)踐應(yīng)用密不可分，因此老師在實(shí)驗(yàn)授課時(shí)通過(guò)播放與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的微視頻來(lái)縮短理論知識(shí)講解時(shí)間，如某型號(hào)信號(hào)發(fā)生器的演示視頻，基于虛擬儀器的電壓測(cè)量系統(tǒng)等等，經(jīng)實(shí)踐證明，通過(guò)微視頻的播放，能極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力，加快了學(xué)生的理論知識(shí)的理解和儲(chǔ)備。
（2）項(xiàng)目設(shè)計(jì)
項(xiàng)目設(shè)計(jì)的目的為了讓學(xué)生更好的掌握理論知識(shí)點(diǎn)，以工程實(shí)踐需求對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定，項(xiàng)目的具體任務(wù)要讓學(xué)生結(jié)合自身的知識(shí)素養(yǎng)和能力而定；項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，不一定要涵蓋所有實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)，但重點(diǎn)知識(shí)必須涵蓋；根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總體要求，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容隱含在具體的項(xiàng)目，讓學(xué)生在執(zhí)行的過(guò)程中自己提出問(wèn)題，提高綜合解決實(shí)踐問(wèn)題的能力。
（3）項(xiàng)目實(shí)施
首先老師可結(jié)合該項(xiàng)目才工程實(shí)踐中的應(yīng)用，講解項(xiàng)目的目的和要求，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)項(xiàng)目有個(gè)總體的了解，其次，老師應(yīng)確定好項(xiàng)目的分組情況，由項(xiàng)目小組成員共同推薦項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和各個(gè)成員的職責(zé)。
（4）目評(píng)價(jià)
項(xiàng)目的評(píng)價(jià)可分為三個(gè)階段：自評(píng)、互評(píng)和綜合評(píng)價(jià)。自評(píng)是在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的主持下，項(xiàng)目小組成員通過(guò)反思在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中遇到什么樣的問(wèn)題，怎樣解決的，解決效果怎樣，最終實(shí)驗(yàn)成果是否符合要求等方面，明確項(xiàng)目的得與失，并探討失敗的原因和改進(jìn)的措施。互評(píng)是在老師的主持下，各個(gè)項(xiàng)目小組負(fù)責(zé)人展示自己實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成果，然后通過(guò)公開(kāi)答辯，且其他小組成員均可以對(duì)該項(xiàng)目提出問(wèn)題，以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)，大家共同提高。綜合評(píng)價(jià)是老師總結(jié)各個(gè)項(xiàng)目小組完成情況，給出的完成類似項(xiàng)目應(yīng)該具備的理論知識(shí)和技能要求，且老師應(yīng)注重學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的考核，對(duì)在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)予特別鼓勵(lì)，全面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生能力。
3. 總結(jié)
微課作為一種新出現(xiàn)的教學(xué)方式，很適合在《電子測(cè)量與儀器》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)展，結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)法，可構(gòu)成PDCA循環(huán)圈，且在整個(gè)循環(huán)圈中，學(xué)生都是直接的參與者，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的思考、分析、解決和創(chuàng)新等綜合能力，更可讓學(xué)生明白團(tuán)隊(duì)的能量。通過(guò)實(shí)踐證明，項(xiàng)目教學(xué)法和微課相結(jié)合的方法，必將極大的推動(dòng)《電子測(cè)量與儀器》的教學(xué)效果，同時(shí)，也更加的切合專業(yè)技術(shù)培養(yǎng)方向，為學(xué)生以后就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和發(fā)展創(chuàng)造了條件。
參考文獻(xiàn)：
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[2]哈申圖雅.項(xiàng)目教學(xué)法在高職電子專業(yè)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè)，2014（21）：136―137.
篇5
《電子測(cè)量技術(shù)》是高等職業(yè)院校電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)課，其目的在于使學(xué)生理解常用電子測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)、原理，會(huì)正確選擇和使用電子測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量，培養(yǎng)學(xué)生成為具有電子信息技術(shù)基本技能和綜合職業(yè)能力的，在電子信息領(lǐng)域適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理及服務(wù)第一線工作的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才。該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法多采用老師首先講授理論，然后再實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的方法，隨著現(xiàn)有高職生源水平的下降，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能取得良好的教學(xué)效果，這就要求教師要根據(jù)實(shí)際情況，利用先進(jìn)的教學(xué)手段和技術(shù)條件進(jìn)行教學(xué)方法和形式上的改革。
多媒體技術(shù)是現(xiàn)代教育的一種有效的教學(xué)手段，教師可以將晦澀難懂的理論知識(shí)利用圖片，動(dòng)畫等多種形式演示出來(lái)，既能引起學(xué)生興趣也能使學(xué)生更容易理解知識(shí)。但是單純的圖片或者動(dòng)畫演示對(duì)于《電子測(cè)量技術(shù)》這門課程顯然的不夠的，它涉及到很多具體電路和儀器的工作原理，這些儀器的構(gòu)成原理和使用方法較難理解。
2 Proteus仿真在電子測(cè)量教學(xué)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為現(xiàn)代工程中的一種有效手段，所以我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中使用了電路仿真軟件Proteus。Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的一款EDA工具，它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及器件。
我們以信號(hào)發(fā)生器為例，將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)中來(lái)，采用項(xiàng)目教學(xué)法，讓學(xué)生利用之前所學(xué)的電路知識(shí)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器。
信號(hào)發(fā)生器總方案如下：
信號(hào)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成電路。產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多種，如首先產(chǎn)生正弦波，然后通過(guò)整形電路將正弦波變換成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以首先產(chǎn)生三角波―方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊取１菊n題采用先產(chǎn)生正弦波波―方波，再將方波變換成三角波的電路設(shè)計(jì)方法。由RC橋式正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波，經(jīng)過(guò)遲滯比較器產(chǎn)生方波，再由積分電路產(chǎn)生三角波。
學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器的電路了解了信號(hào)的發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理，也對(duì)振蕩器，延遲比較器和積分電路原理和應(yīng)用有了更深的掌握。而且通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件來(lái)設(shè)計(jì)和搭建電路也節(jié)約的時(shí)間和硬件等資源，同時(shí)也避免了搭建實(shí)際電路時(shí)，由于焊接水平影響而出現(xiàn)的一些問(wèn)題和故障。
3 總結(jié)
將Proteus仿真技術(shù)應(yīng)用于《電子測(cè)量技術(shù)》這門課中，不僅使教學(xué)方式和考核方式多樣化，也激發(fā)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，提高了教學(xué)效果和實(shí)踐能力，也有助與學(xué)生在國(guó)家電子類各項(xiàng)競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新項(xiàng)目和課外活動(dòng)也起到了一定作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]徐杰.電子測(cè)量與儀器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
篇6
應(yīng)用型本科教育作為一種新的教育現(xiàn)象和教育類型在我國(guó)是20世紀(jì)90年代末隨著科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)對(duì)知識(shí)與技能兼?zhèn)涞母邔哟螒?yīng)用型人才需求背景下產(chǎn)生的[1]。在我國(guó)，應(yīng)用型大學(xué)是相對(duì)于研究型大學(xué)和教學(xué)研究大學(xué)而言的，它是按照我國(guó)目前大學(xué)培養(yǎng)的特點(diǎn)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)現(xiàn)代化和高等教育大眾化推動(dòng)下產(chǎn)生的一種新型的本科教育[2]。目前，我國(guó)本科高校總數(shù)的1/3定位為應(yīng)用型大學(xué)，由于這類高校大多設(shè)在地級(jí)市，所以又稱為地方應(yīng)用型本科高校[1]。安徽科技學(xué)院于2009年獲批安徽省示范應(yīng)用型本科高校建設(shè)單位，2014年獲批安徽省地方應(yīng)用型高水平大學(xué)建設(shè)單位，確定了“地方性、應(yīng)用型、高水平”的辦學(xué)定位。
1 地方應(yīng)用型本科高實(shí)踐教學(xué)存在問(wèn)題
實(shí)踐教學(xué)是高等教育教學(xué)體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生基本技能、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的有效途徑[3]。服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、面向行業(yè)內(nèi)部的實(shí)際需要是地方應(yīng)用型本科高校的立足之本；培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用和實(shí)際操作能力是地方應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)的根本出發(fā)點(diǎn)；培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)比高職高專生深厚、實(shí)踐能力比傳統(tǒng)本科生強(qiáng)的應(yīng)用型人才是地方應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)[3-4]。因此，實(shí)踐教學(xué)在地方應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)過(guò)程中具有舉足輕重的作用。目前許多地方應(yīng)用型本科高校在實(shí)踐教學(xué)方面仍存在諸多問(wèn)題，如師資制度不健全、隊(duì)伍力量不夠、基地建設(shè)不完善、評(píng)價(jià)體系不科學(xué)、監(jiān)控不到位等等[5]。具體表現(xiàn)為：多數(shù)教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，新教師多數(shù)是從高校到高校，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，老教師不能及時(shí)掌握現(xiàn)代實(shí)用技術(shù)，因此學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力不能得到很好的提高；資金和場(chǎng)所不能保障實(shí)踐教學(xué)的正常運(yùn)行，學(xué)生不能及時(shí)對(duì)課堂理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際操作和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐；實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建合理、教學(xué)計(jì)劃的制定與執(zhí)行、教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)執(zhí)行不到位，實(shí)踐教學(xué)教師也各自為戰(zhàn)，無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控與管理較為混亂；實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)不科學(xué)，多數(shù)仍采用傳統(tǒng)的“筆試”形式，不能真正放映學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)水平，極大地挫傷了學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
2 種子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與優(yōu)化
為適應(yīng)地方應(yīng)用型本科高校建設(shè)的需要，我校種子專業(yè)主動(dòng)出擊、全面調(diào)研、統(tǒng)籌規(guī)劃，緊緊圍繞地方應(yīng)用型高水平種業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，科學(xué)構(gòu)建了與理論教學(xué)體系相對(duì)獨(dú)立又相互呼應(yīng)、課內(nèi)外相結(jié)合、校內(nèi)外相結(jié)合、集中與分散相結(jié)合、實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的“三能合一、十六個(gè)環(huán)節(jié)”的實(shí)踐教學(xué)體系。在學(xué)科基本素質(zhì)的基礎(chǔ)上突出了專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和社會(huì)活動(dòng)能力的培養(yǎng)，“三能合一、十六個(gè)環(huán)節(jié)”即專業(yè)課程實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、專業(yè)綜合技能訓(xùn)練、專業(yè)技能大賽、職業(yè)技能鑒定、企業(yè)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)論壇、大學(xué)生創(chuàng)新課題、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、校企合作創(chuàng)業(yè)課題，個(gè)性化拓展實(shí)習(xí)、暑期社會(huì)實(shí)踐、大學(xué)生村官、暑期企業(yè)營(yíng)銷實(shí)戰(zhàn)。構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系中規(guī)定課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)不少于26周、課外不少于17周，在166個(gè)總學(xué)分的人才培養(yǎng)方案中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占3分，加上課內(nèi)實(shí)驗(yàn)折合的學(xué)分，實(shí)踐學(xué)分占總學(xué)分的39.6%。此外，根據(jù)種子專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)行農(nóng)忙學(xué)期制（6月下旬至9月底），安排學(xué)生進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行崗位實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力的同時(shí)，更突出學(xué)生社會(huì)活動(dòng)綜合能力的培養(yǎng)。
3 種子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量保障與監(jiān)控體系的構(gòu)建與實(shí)踐
為確保實(shí)踐教學(xué)體系的順利執(zhí)行，并取得實(shí)效，我校從實(shí)踐教學(xué)規(guī)章制度、實(shí)踐師資隊(duì)伍、實(shí)踐基地、實(shí)踐教材、實(shí)踐經(jīng)費(fèi)、實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)及監(jiān)控等方面構(gòu)建了以系統(tǒng)論為支撐，辦學(xué)理念先進(jìn)、培養(yǎng)方案科學(xué)、組織機(jī)構(gòu)健全、管理制度完善、條件保障得力、運(yùn)行機(jī)制規(guī)范、效果評(píng)價(jià)科學(xué)合理的地方用型本科高校種子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量保障和監(jiān)控體系。
3.1 制定規(guī)章制度，確保實(shí)踐教學(xué)有章可循 要確保實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)按計(jì)劃有條不紊地進(jìn)行，制定相關(guān)的規(guī)章制度是非常有必要的，因?yàn)橹挥兄贫冉∪耍拍鼙ＷC實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)有章可循、監(jiān)控有制度可依。為此，我校在學(xué)校層面制定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理辦法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與成績(jī)考核評(píng)定、課程實(shí)習(xí)管理規(guī)定、實(shí)踐教學(xué)工作的若干意見(jiàn)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）管理工作細(xì)則等實(shí)踐教學(xué)相關(guān)制度。學(xué)院結(jié)合種子專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)相關(guān)制度進(jìn)行了補(bǔ)充和細(xì)化，從實(shí)踐課程、實(shí)踐師資、實(shí)踐教材、實(shí)踐基地、實(shí)踐教學(xué)考核辦法及質(zhì)量評(píng)價(jià)與監(jiān)控等方面對(duì)實(shí)踐教學(xué)相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行了細(xì)化和完善。
3.2 強(qiáng)化隊(duì)伍建設(shè)，確保實(shí)踐教學(xué)師資力量 地方應(yīng)用型本科高校要求教師不僅要有扎實(shí)理論知識(shí)，更要有豐富的行業(yè)企業(yè)專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用能力，但目前許多應(yīng)用型高校教師主要來(lái)自剛畢業(yè)的（碩士、博士）研究生，這些青年教師大部分是從學(xué)生直接過(guò)渡到老師，缺乏實(shí)踐教學(xué)的能力和經(jīng)驗(yàn)，從而導(dǎo)師應(yīng)用型本科高校所要求的“雙能型”教師缺乏。針對(duì)這種情況，我校主要通過(guò)“內(nèi)培”與“外引”相結(jié)合的方式來(lái)提升實(shí)踐教師的專業(yè)實(shí)踐技能。“內(nèi)培”主要有以下幾種形式：一是對(duì)新進(jìn)青年教師實(shí)行導(dǎo)師制，由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師擔(dān)任其導(dǎo)師，制定指導(dǎo)計(jì)劃，通過(guò)指導(dǎo)，2a內(nèi)獲得“雙能型”教師資格。二是選派中青年教師到專業(yè)對(duì)口的企業(yè)掛職鍛煉或利用課余和假期擔(dān)任大學(xué)生假期社會(huì)實(shí)踐的專業(yè)指導(dǎo)老師，以提高專業(yè)實(shí)踐能力。三是鼓勵(lì)和引導(dǎo)中青年教師參加行業(yè)、職業(yè)培訓(xùn)和相關(guān)資格考試，獲取職業(yè)資格證書。四是鼓勵(lì)教師積極參與產(chǎn)學(xué)研合作、項(xiàng)目申報(bào)、技術(shù)服務(wù)等，通過(guò)項(xiàng)目和實(shí)戰(zhàn)提高教師專業(yè)實(shí)踐能力。“外引”主要是通過(guò)彈性引進(jìn)或聘請(qǐng)行業(yè)企業(yè)專家承擔(dān)相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)教師，如種子生產(chǎn)、種子加工、種子營(yíng)銷等實(shí)踐環(huán)節(jié)邀請(qǐng)種子企業(yè)技術(shù)人員或種子管理部門相關(guān)專家指導(dǎo)學(xué)生，以彌補(bǔ)校內(nèi)實(shí)踐教師的不足或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)的不足，從而提高實(shí)踐教學(xué)效果。
3.3 加強(qiáng)基地建設(shè)，確保實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所需求 實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所一般包括專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)實(shí)踐基地（訓(xùn)練中心）和校外實(shí)習(xí)基地等。許多應(yīng)用型本科高校的實(shí)踐場(chǎng)所存在實(shí)驗(yàn)室利用效率不高、校內(nèi)實(shí)踐基地管理混亂、校外實(shí)習(xí)基地流于形式等問(wèn)題。我校種子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)的具體做法是：一是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。通過(guò)國(guó)家綜合改革試點(diǎn)專業(yè)、省級(jí)特色專業(yè)和省級(jí)卓越農(nóng)藝師支撐計(jì)劃等項(xiàng)目的建設(shè)改善實(shí)驗(yàn)室軟硬設(shè)施，在原有遺傳育種實(shí)驗(yàn)室和種子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，籌建了分子育種室、種苗培育室（組織室）、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并根據(jù)種業(yè)崗位群建立了種子檢驗(yàn)室、種子加工室、種子發(fā)芽室等功能室，實(shí)驗(yàn)室面積超600m2以上，儀器設(shè)備價(jià)值1 000余萬(wàn)元，完全能滿足種子專業(yè)實(shí)踐和種子科技創(chuàng)新的室內(nèi)要求。二是加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)踐基地的建設(shè)和管理。利用省振興計(jì)劃和高水平大學(xué)創(chuàng)建專項(xiàng)資金加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)踐基地的建設(shè)、規(guī)范管理，新建種質(zhì)資源圃、種子生產(chǎn)試驗(yàn)田、微型種子倉(cāng)庫(kù)等，并推行校院二級(jí)管理，確保校內(nèi)課程實(shí)習(xí)有保障。三是校企合作共建校外實(shí)習(xí)基地。與皖墾集團(tuán)、安徽隆平等種業(yè)企業(yè)共同建立校外實(shí)習(xí)基地，選派專業(yè)教師到企業(yè)掛職，負(fù)責(zé)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)與管理，聘請(qǐng)企業(yè)專家在種子生產(chǎn)、加工及銷售等關(guān)鍵環(huán)節(jié)全程指導(dǎo)，從而確保校外實(shí)習(xí)見(jiàn)成效。
3.4 完善教材建設(shè)，確保實(shí)踐教學(xué)地方特色 質(zhì)量高、操作性強(qiáng)的實(shí)踐教材是開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的有力保障。為了充分體現(xiàn)地方性、應(yīng)用型和高水平的特點(diǎn)，學(xué)院組織種子專業(yè)課教師根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，深入行業(yè)、企業(yè)及生產(chǎn)一線進(jìn)行專業(yè)調(diào)查，了解社會(huì)對(duì)現(xiàn)代種業(yè)人才的真正需求，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，編寫能體現(xiàn)地方特色、實(shí)用性強(qiáng)、系統(tǒng)規(guī)范的種子專業(yè)系列實(shí)踐教材，如根據(jù)學(xué)校具體情況和安徽沿淮淮北種植業(yè)特點(diǎn)，編制地方性、操作性強(qiáng)的《種子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》《種子生產(chǎn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》《種子加工貯藏實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》《種子實(shí)踐》和《種子實(shí)訓(xùn)》等實(shí)踐教材。
3.5 多渠道籌集資金，確保實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi) 目前許多地方應(yīng)用型本科高校由于實(shí)踐經(jīng)費(fèi)得不到保障，使得實(shí)踐教學(xué)停留于紙上，得不到很好的實(shí)施。我校主要采取以下措施保障充足的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)：一是學(xué)校每學(xué)期劃撥實(shí)驗(yàn)室易耗品維持費(fèi)，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開(kāi)展。二是利用省級(jí)振興計(jì)劃、高水平大學(xué)創(chuàng)建等專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，確保實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)實(shí)踐基地硬件設(shè)施建設(shè)。三是利用國(guó)家綜合改革試點(diǎn)專業(yè)、省級(jí)特色專業(yè)和省級(jí)卓越農(nóng)藝師支撐計(jì)劃等，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，確保專業(yè)綜合技能訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練等正常運(yùn)轉(zhuǎn)。四是通過(guò)種業(yè)企業(yè)的橫向合作經(jīng)費(fèi)，確保校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。通過(guò)以上幾種渠道，種子專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)充足，確保了實(shí)踐教學(xué)扎實(shí)有效開(kāi)展。
3.6 科學(xué)評(píng)價(jià)，確保實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量 目前許多學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)仍采用傳統(tǒng)的“筆試”形式或根據(jù)實(shí)踐報(bào)告或?qū)嵨镞M(jìn)行評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)過(guò)程的考核評(píng)，導(dǎo)致考核評(píng)價(jià)結(jié)果不能真正反映出實(shí)踐過(guò)程，很難對(duì)教師的實(shí)踐教學(xué)水平和學(xué)生的實(shí)踐操作進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，不僅挫傷了學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，而且嚴(yán)重影響了實(shí)踐教學(xué)的有效開(kāi)展。我們根據(jù)學(xué)校和學(xué)院實(shí)際，構(gòu)建了學(xué)生評(píng)價(jià)體系、教師評(píng)價(jià)體系以及企業(yè)、行業(yè)、學(xué)生家長(zhǎng)、研究機(jī)構(gòu)等利益相關(guān)方共同參與的第三方實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，通過(guò)以上3個(gè)層面的評(píng)價(jià)體系來(lái)衡量實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的好壞。學(xué)生評(píng)價(jià)體系主要以過(guò)程操作考核為主、結(jié)果（目標(biāo)）考核為輔，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，結(jié)果只作為評(píng)價(jià)的參考。教師評(píng)價(jià)體系主要依據(jù)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的制定與執(zhí)行、過(guò)程考核標(biāo)準(zhǔn)的制定及執(zhí)行、專業(yè)技能大賽指導(dǎo)成績(jī)等方面對(duì)實(shí)踐課教師進(jìn)行考核。利益相關(guān)方共同參與的第三方實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系主要根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)企業(yè)的評(píng)價(jià)、行業(yè)對(duì)實(shí)踐內(nèi)容及成效的評(píng)價(jià)、學(xué)生家長(zhǎng)對(duì)學(xué)生掌握實(shí)踐技能滿意度以及被研究機(jī)構(gòu)采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)等情況對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.7 全程監(jiān)控，確保實(shí)踐教W落到實(shí)處 一是實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的制定不能由任課教師說(shuō)了算，要通過(guò)課程組、教研室和學(xué)院討論后制定執(zhí)行，避免了實(shí)踐內(nèi)容的重復(fù)性，保證實(shí)踐內(nèi)容的連貫性；二是學(xué)院督導(dǎo)組對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的全程監(jiān)督和指導(dǎo)，及時(shí)協(xié)調(diào)解決實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，保證實(shí)踐教學(xué)順利進(jìn)行；三是學(xué)校督導(dǎo)組加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的督導(dǎo)，杜絕師生散漫實(shí)踐教學(xué)思想的產(chǎn)生。
4 種子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)成效顯著
通過(guò)構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系及質(zhì)量保障和監(jiān)控體系，我校種子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)取得了明顯成效。一是學(xué)生的實(shí)踐技能顯著提高。畢業(yè)生獲得國(guó)家級(jí)“作物種子繁育員”和“農(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)員”的比率達(dá)100%，部分學(xué)生獲得了省級(jí)種子檢驗(yàn)員資格證書。二是學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)明顯增強(qiáng)。通過(guò)構(gòu)建“三個(gè)環(huán)節(jié)、三項(xiàng)課題、三大訓(xùn)練、多種大賽的專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新體系”（即“學(xué)科帶動(dòng)―項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)―教師指導(dǎo)三個(gè)環(huán)節(jié)，大學(xué)生創(chuàng)新課題、企業(yè)創(chuàng)新課題、科技創(chuàng)新興趣課題三項(xiàng)課題，暑期專業(yè)技能訓(xùn)練、學(xué)生綜合訓(xùn)練田、企業(yè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)三大訓(xùn)練，種子檢驗(yàn)技能大賽、生物標(biāo)本制作大賽、農(nóng)科學(xué)子風(fēng)采展之農(nóng)科專業(yè)技能大賽、挑戰(zhàn)杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能大賽”等），并以“三進(jìn)二促一創(chuàng)”（即“應(yīng)用性研究進(jìn)課堂、進(jìn)教材和進(jìn)學(xué)生畢業(yè)論文，科研促實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的開(kāi)展，通過(guò)科研創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍和平臺(tái)”）為途徑，學(xué)生參與科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性明顯增強(qiáng)，學(xué)生的科技創(chuàng)新項(xiàng)目和畢業(yè)論文90%以上源于教師的科研課題或生產(chǎn)實(shí)踐，近3a來(lái)，學(xué)生參與申報(bào)專利的達(dá)20余人次，學(xué)生參與發(fā)表的論文達(dá)20余篇。三是畢業(yè)生就業(yè)率明顯提高。2012-2014屆種子專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率分別為98.4%、98.6%和100%，學(xué)院多次獲校就業(yè)先進(jìn)集體稱號(hào)，學(xué)校連續(xù)3a榮獲“安徽省普通高校畢業(yè)生就業(yè)工作標(biāo)兵單位”榮譽(yù)稱號(hào)。四是企業(yè)和社會(huì)對(duì)畢業(yè)生的滿意度大幅度提升。從畢業(yè)生跟蹤調(diào)查情況來(lái)看，用人單位對(duì)種子專業(yè)畢業(yè)生的能力素質(zhì)給予高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為“思想道德素質(zhì)”過(guò)硬，90.1%的單位認(rèn)為專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)；在實(shí)踐能力、人際交往能力、創(chuàng)新意識(shí)和能力的評(píng)價(jià)中，選擇“很強(qiáng)”、“強(qiáng)”的分別占到93.8%、95.1%和92.6%；畢業(yè)生能“完全適應(yīng)”或“基本適應(yīng)”工作崗位要求，58.0%的畢業(yè)生獲得過(guò)銷售冠軍、優(yōu)秀員工、工會(huì)活動(dòng)積極分子、優(yōu)秀新聞獎(jiǎng)等單位、縣級(jí)、省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)；在對(duì)畢業(yè)生工作滿意度、人才培養(yǎng)質(zhì)量滿意度的調(diào)研結(jié)果中，超過(guò)98.5%的用人單位表示“很滿意”或“滿意”，畢業(yè)生技能符合工作崗位要求的達(dá)到74.1%以上，29.6%的單位指出，種子專業(yè)社會(huì)需求處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，需加大學(xué)科專業(yè)建設(shè)力度。
參考文獻(xiàn)
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一、量子通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在量子通信的概念上，不同的角度對(duì)其有不同的表述。總體來(lái)說(shuō)，量子通信是一種新型的通信方式，是量子力學(xué)和通信科學(xué)的綜合產(chǎn)物，它通過(guò)對(duì)量子糾纏效應(yīng)的利用來(lái)傳遞信息。量子通信的基本思想主要包括兩部分，一為量子密鑰分發(fā)，二為量子態(tài)隱形傳輸。通過(guò)量子密鑰分發(fā)可以對(duì)安全的通信密碼加以建立，在一次一次的加密方式下，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的安全經(jīng)典通信便得以實(shí)現(xiàn)，且這種安全性已經(jīng)被數(shù)學(xué)嚴(yán)格證明，是迄今為止經(jīng)典通信仍然做不到的。百公里量級(jí)的量子密鑰分發(fā)，目前的量子密鑰分發(fā)技術(shù)能夠輕松完成的，在光開(kāi)關(guān)等技術(shù)輔佐下量子密鑰分發(fā)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。量子態(tài)隱形傳輸是一種物理載體，能促使量子態(tài)（量子信息） 的空間轉(zhuǎn)移的同時(shí)又不移動(dòng)量子態(tài)的實(shí)現(xiàn)，類似于將從一個(gè)信封內(nèi)將密封信件內(nèi)容轉(zhuǎn)移到另一個(gè)信封內(nèi)且信息載體自身并不會(huì)被移動(dòng)，這種經(jīng)典通信中無(wú)法想象的事是基于量子糾纏態(tài)的分發(fā)與量子聯(lián)合測(cè)量完成的。量子中繼器這種以量子態(tài)隱形傳輸技術(shù)和量子存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)可以促使任意遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)及網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。
量子力學(xué)誕生于1926年，是人類對(duì)微觀世界加以認(rèn)識(shí)的理論基礎(chǔ)之一。量子力學(xué)和相對(duì)論之間的不相容性在1935年被愛(ài)因斯坦、波多爾基斯和羅森論證后，約翰?貝爾于1964年提出貝爾理論，，阿斯派克等人于1982年證明了超光速響應(yīng)的存在。1989年第一次演示成功量子密鑰傳輸，1997年量子態(tài)隱形傳輸?shù)脑硇詫?shí)驗(yàn)驗(yàn)證由奧地利蔡林格小組在室內(nèi)首次完成，2004年，該小組又將量子態(tài)隱形傳輸距離成功提高到600米。2007年開(kāi)始我國(guó)架設(shè)了長(zhǎng)達(dá)16 公里的自由空間量子信道，于2009年成功實(shí)現(xiàn)世界上量子隱形傳態(tài)的最遠(yuǎn)距離。
二、量子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
量子通信技術(shù)的研究方向除了包括量子隱形傳態(tài)還包括量子安全直接通信等，突破了現(xiàn)有信息技術(shù)，引起了學(xué)術(shù)界和社會(huì)的高度重視。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，量子通信除具有超強(qiáng)抗干擾能力外且不需對(duì)傳統(tǒng)信道進(jìn)行借助；與此同時(shí)量子通信的密碼被破譯的可能性幾乎沒(méi)有，具有較強(qiáng)的保密性；另外，量子通信幾乎不存在線路時(shí)延，傳輸速度很快。量子通信發(fā)展僅僅經(jīng)歷了20年左右，但其發(fā)展卻十分迅猛，目前已經(jīng)被很多國(guó)家和軍方給予高度關(guān)注。
量子通信在國(guó)防和軍事上具有廣闊的應(yīng)用前景，作為量子技術(shù)的最大特征，量子技術(shù)的安全性是傳統(tǒng)加密通信所無(wú)可企及的。量子通信技術(shù)的超強(qiáng)保密性，能夠有效保證己方軍事密件和軍事行動(dòng)不被敵方破譯及偵析，在國(guó)防和軍事領(lǐng)域顯示出無(wú)與倫比的魅力。另一方面，在破解復(fù)雜的加密算法上，也許現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可能需要好幾萬(wàn)年的時(shí)間，在現(xiàn)實(shí)中是完全無(wú)法接受且?guī)缀鯖](méi)有實(shí)用價(jià)值的。但量子計(jì)算機(jī)卻能在幾分鐘內(nèi)將加密算法破解，如果未來(lái)這種技術(shù)被投入實(shí)用，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)密碼體制將處于危險(xiǎn)之中，而量子通信技術(shù)則能能夠抵御這種破解和威脅。此外，在民間通信領(lǐng)域量子通信技術(shù)的應(yīng)用前景也同樣廣闊。中國(guó)科技大學(xué)在2009年對(duì)界上首個(gè)5 節(jié)點(diǎn)的全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組建后，使得實(shí)時(shí)語(yǔ)音量子保密通信被首次實(shí)現(xiàn)，城市范圍的安全量子通信網(wǎng)絡(luò)在這種“城域量子通信網(wǎng)絡(luò)”基礎(chǔ)上成為了現(xiàn)實(shí)。
各國(guó)正是瞅準(zhǔn)了量子通信技術(shù)的無(wú)限應(yīng)用前景，紛紛加大對(duì)量子通信技術(shù)方面的投入力度。在未來(lái)的量子通信技術(shù)還應(yīng)注意一些關(guān)鍵性的問(wèn)題，如單光子源成本的降低、通信傳輸距離的加大以及檢測(cè)概率的增強(qiáng)等，都仍需要進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn)
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篇8
量子通信優(yōu)勢(shì)無(wú)法抗拒
在科技信息化高速發(fā)展的今天，出門可以不用帶錢，不用帶卡，不用帶相機(jī)，帶上手機(jī)就能直接微信支付寶支付，就能拍照留念。但承載你幾乎全部信息的手機(jī)一旦將你的秘密暴露出去，后果不堪設(shè)想。如此一來(lái)，越來(lái)越多的人意識(shí)到信息安全的重要性。
但傳統(tǒng)通信受傳播網(wǎng)的限制，不僅傳輸用時(shí)長(zhǎng)，而且容易被截獲。即使想要繼續(xù)往后發(fā)展，速度可能會(huì)變快，但還是要通過(guò)電話線、無(wú)線電、光纖等通信設(shè)備，這樣信息被截獲、竊聽(tīng)的風(fēng)險(xiǎn)依舊很高。
量子通信的安全主要由于量子具有量子糾纏和量子密鑰兩個(gè)特性。同時(shí)量子又是光的最小粒子，單個(gè)光量子在傳輸信息的時(shí)候能夠做到不可分割和不可被精確復(fù)制，從而能保證信息的不可竊聽(tīng)和破解，所以哪怕黑客手段再?gòu)?qiáng)，也束手無(wú)策。
傳統(tǒng)通信在強(qiáng)大的量子通信面前，就像是“裸奔”。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉此前在接受某媒體采訪時(shí)表示，同時(shí)該量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星將配合多個(gè)地面站實(shí)施，星-地量子糾纏分發(fā)、地-星量子隱形傳態(tài)、同時(shí)也要進(jìn)行星-地量子密鑰分發(fā)等實(shí)驗(yàn)。在實(shí)現(xiàn)一系列量子通信科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的同時(shí)，嘗試與地面光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)連接，為未來(lái)覆蓋全球的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)建立技術(shù)基礎(chǔ)。
此次我國(guó)開(kāi)世界之先河發(fā)射量子通信衛(wèi)星，而不是采用傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)，主要因?yàn)榛谛l(wèi)星等航天器的空間量子通信，有無(wú)法抗拒的優(yōu)勢(shì)。
首先是在同樣距離下，光子在光纖中損耗很大。而光子在自由空間的損耗主要來(lái)自光斑的發(fā)散，大氣對(duì)光子的吸收和散射比光纖小的多。其次受到地面條件的限制，很多地方無(wú)法鋪設(shè)量子通信的專用光纖。因此想建設(shè)覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)，必須要有多顆量子通信衛(wèi)星。最后這種全新的通信方式可以攜帶海量信息，這是普通衛(wèi)星傳輸和光纖傳輸無(wú)法做到的，甚至在未來(lái)時(shí)空的5G也望塵莫及。
短期應(yīng)用在特殊通信領(lǐng)域 走近大眾尚需時(shí)日
量子通信時(shí)延低、安全性強(qiáng)、高保密，還可以攜帶海量信息，具有不可抗拒的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)量子通信網(wǎng)絡(luò)大范圍的建設(shè)成功，每個(gè)人的家里、手機(jī)上都會(huì)有一個(gè)量子加密芯片，當(dāng)我們進(jìn)行銀行轉(zhuǎn)賬、使用電子賬戶等的涉密操作時(shí)，完全不用擔(dān)心被盜的風(fēng)險(xiǎn)。
說(shuō)到這，每個(gè)人都心潮澎湃想要嘗嘗量子通信的美味，但量子通信什么時(shí)候能用到公共通信網(wǎng)?
“量子通信的量子密鑰特性具有高度的保密性，主要會(huì)應(yīng)用在政府、軍事等特殊通信領(lǐng)域。”中國(guó)聯(lián)通研究院首席專家唐雄燕在接受《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))記者采訪時(shí)表示，量子通信與傳統(tǒng)的光纖通信在傳輸技術(shù)方面存在很大差異，而且引入量子通信需要多少經(jīng)費(fèi)來(lái)支持也并不明確。目前量子通信主要應(yīng)用于保密通信領(lǐng)域。對(duì)保密性要求較高的特殊行業(yè)比較適用，暫時(shí)不會(huì)被廣泛應(yīng)用在傳統(tǒng)通信領(lǐng)域。
此前接受《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))記者采訪的幾位北京郵電大學(xué)教授也表示，目前對(duì)量子通信技術(shù)并未做太多研究，預(yù)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)通信業(yè)暫時(shí)不會(huì)有大的影響，真正走進(jìn)公網(wǎng)可能還尚需時(shí)日。
正如潘建偉院士此前在接受媒體采訪時(shí)表示，量子通信一開(kāi)始可能會(huì)應(yīng)用于國(guó)防、金融、政務(wù)、科學(xué)研究等，之后隨著量子通信網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模鋪建，成本會(huì)降低，屆時(shí)會(huì)在大眾中廣泛應(yīng)用。他還給出了一個(gè)量子通信技術(shù)普及的“時(shí)間表”：5年左右很多機(jī)要部門開(kāi)始使用，10年左右金融業(yè)、銀行等大機(jī)構(gòu)開(kāi)始使用，15年的時(shí)間或許將走進(jìn)千家萬(wàn)戶。
根據(jù)潘建偉院士的時(shí)間表，“墨子號(hào)”成功發(fā)射后，我國(guó)還將繼續(xù)發(fā)射“墨子二號(hào)”、“墨子三號(hào)”，形成量子星群。力爭(zhēng)在2030年前后率先建成全球化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。
此次國(guó)際競(jìng)跑 中國(guó)領(lǐng)頭
正由于量子通信不可抗拒的魅力，不僅中國(guó)加快研發(fā)的腳步，國(guó)外許多發(fā)達(dá)國(guó)家也摩拳擦掌，準(zhǔn)備在“量子革命”中搶占一席之地。
今年，歐美紛紛提出“第二次量子革命”計(jì)劃，加大基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的投入。
今年3月，歐盟委員會(huì)《量子宣言(草案)》，計(jì)劃在2年投資10億歐元進(jìn)行量子技術(shù)研發(fā)。規(guī)劃5年內(nèi)突破量子中繼器核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)安全量子通信;10年內(nèi)融合量子通信與傳統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)、量子信用卡等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)歐洲互聯(lián)網(wǎng)安全。
美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)(NSTC)在7月份，了《推進(jìn)量子信息科學(xué)：國(guó)家的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》的報(bào)告。報(bào)告中，美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)表示特別重視量子通信技術(shù)的研發(fā)，并且對(duì)量子通信的未來(lái)非常看好。
加拿大在量子通信領(lǐng)域投入很大心力。據(jù)《Nature》新聞雜志報(bào)道，加拿大的科研團(tuán)隊(duì)正提出在地面生成糾纏光子對(duì)，然后將其中部分發(fā)射至重量不到30公斤的微型衛(wèi)星上。
此次世界上首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”成功在中國(guó)發(fā)射，毫無(wú)疑問(wèn)確立了我國(guó)量子通信研究的“領(lǐng)頭軍”地位。但距量子通信徹底走進(jìn)生活中，至少還有10-20年的時(shí)間。
篇9
量子通信的安全性，就是基于單個(gè)光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性，從而保證了信息不被竊聽(tīng)和不可破解的安全性。
量子通信絕對(duì)安全，還因?yàn)榱孔佑袃蓚€(gè)基本特性，即量子的疊加和量子糾纏。量子疊加，是指一個(gè)量子系統(tǒng)可以處在不同量子態(tài)的疊加態(tài)上。也就是說(shuō)，任何一個(gè)干擾包括光照都會(huì)使量子改變狀態(tài)，即它剛才還在隨機(jī)蹦Q，忽然就停止不動(dòng)了，變幻莫測(cè)。
著名的“薛定諤虐貓”理論就形象描述了這一現(xiàn)象：裝在盒子里的貓，在盒子沒(méi)打開(kāi)時(shí)，貓可以同時(shí)既是活的又是死的，只有打開(kāi)看才知道。這表明，量子狀態(tài)隨機(jī)變化，兩種狀態(tài)可疊加存在，這就是量子的疊加態(tài);量子糾纏，是指量子間具有像孫悟空和其分身那樣“心有靈犀”的功能，兩個(gè)量子無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，若對(duì)其中一個(gè)量子態(tài)做任何改變，另一個(gè)會(huì)立刻感受到，并做相應(yīng)的狀態(tài)改變，這就為遠(yuǎn)距離同步傳遞不被破解的信息提供了可能性。
歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)的科學(xué)家很早就對(duì)量子通信進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)，但由于種種原因而成效甚微。我國(guó)研究量子通信雖然起步較晚，于2011年才啟動(dòng)量子衛(wèi)星研制計(jì)劃，然而在黨和國(guó)家極其重視和大力支持下，一舉獲得開(kāi)創(chuàng)性的突破，成功地發(fā)射了“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星，成為這一科技領(lǐng)域的領(lǐng)路者。
“墨子號(hào)”開(kāi)創(chuàng)安全通信新時(shí)代
“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星發(fā)射后，將實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)距離傳輸不可破解信息的方式，即衛(wèi)星升空后，其主要任務(wù)是建立一個(gè)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，并在太空中首次進(jìn)行量子糾纏分發(fā)實(shí)驗(yàn)，從而展現(xiàn)一種讓用戶免受最精明的竊聽(tīng)者傷害的安全網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)創(chuàng)安全通信的新時(shí)代。
潘建偉院士是研制“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的領(lǐng)軍人物。20世紀(jì)80年代初，法國(guó)科學(xué)家阿蘭?阿斯佩首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了“量子糾纏”現(xiàn)象存在后，潘建偉于20世紀(jì)90年代赴量子力學(xué)創(chuàng)始人薛定諤的祖國(guó)奧地利留學(xué)，學(xué)習(xí)最先進(jìn)、最完整的量子科學(xué)知識(shí)，奠定了其在量子科學(xué)方面的基礎(chǔ)。潘建偉學(xué)成回國(guó)后，很快就投入到量子通信方面的研究實(shí)驗(yàn)。
2003年，潘建偉研究小組正式成立，主攻自由空間量子通信方面的研究。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)點(diǎn)制備出成對(duì)的糾纏光子，再利用專門設(shè)計(jì)加工的發(fā)射望遠(yuǎn)鏡將容易發(fā)散的細(xì)小光束“增肥”后，向東西相距13千米的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)站發(fā)送。然后，實(shí)驗(yàn)站的接收端用同樣型號(hào)的望遠(yuǎn)鏡收集。實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，在如此遠(yuǎn)距離的傳送中，竟有許多糾纏光子“夫妻對(duì)”仍能保持相互糾纏狀態(tài)，其攜帶信息的數(shù)量和質(zhì)量完全能滿足基于衛(wèi)星的全球化量子通信的要求。
在國(guó)家的大力支持下，量子衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)精心研究實(shí)驗(yàn)，終于在2016年8月16日將我國(guó)研制的世界首顆量子衛(wèi)星成功發(fā)射。這次發(fā)射不僅使我國(guó)走到世界量子通信研究領(lǐng)域的最前沿，更重要的是，它使我們?cè)讷@得網(wǎng)絡(luò)安全“圣杯”（即令黑客無(wú)法滲透的數(shù)字通信系統(tǒng)）方面大大領(lǐng)先于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)，起步
首顆量子衛(wèi)星上天，我國(guó)在國(guó)際上將率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信，借助連接地面光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)，初步構(gòu)成全球量子通信網(wǎng)絡(luò)。
據(jù)潘建偉院士透露，京滬干線大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)工程將于2016年下半年完工交付。該工程將構(gòu)建千公里級(jí)高可信、可擴(kuò)展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)，并建成大尺度量子通信技術(shù)驗(yàn)證、應(yīng)用研究和應(yīng)用示范研究平臺(tái)。
參與量子衛(wèi)星研制的奧地利科學(xué)家/潘建偉導(dǎo)師蔡林格強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“量子衛(wèi)星有助于信息傳遞者和接收者遠(yuǎn)距離交換令信息無(wú)法破解的密鑰，而量子衛(wèi)星將首先同北京交換密鑰，今后還可在北京和維也納之間分發(fā)量子密鑰”，逐步構(gòu)筑成全球量子通信網(wǎng)絡(luò)。
值得慶賀的是，“墨子號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射后一直表現(xiàn)很好，所有參數(shù)都已達(dá)標(biāo)，有些甚至高于預(yù)期。“墨子號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空一周時(shí)，中科院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站觀測(cè)到罕見(jiàn)的紅、綠光束。人們形象地說(shuō)，“墨子號(hào)”實(shí)現(xiàn)了天地“握手”， 這一觀測(cè)顯示“墨子號(hào)”可以正常通信聯(lián)系了。
量子通信，許你美好未來(lái)
目前，量子通信這一“永不被破解”的信息安全傳輸方式，已在市場(chǎng)上得以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，如工商銀行等多家銀行率先試用量子通信加密技術(shù)。工商銀行通過(guò)國(guó)盾的量子加密技術(shù)，將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心傳輸?shù)酵堑牧硪粋€(gè)機(jī)房?jī)?nèi)。這樣做是因?yàn)橥ㄟ^(guò)設(shè)備產(chǎn)生量子密鑰，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸是不會(huì)被竊取的，這對(duì)金融數(shù)據(jù)傳輸非常必要。
早在2008年10月，中國(guó)科技大學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)將合肥市內(nèi)的本校區(qū)、杏林苑、濱湖新區(qū)三個(gè)本不相干的點(diǎn)連接在一起。由于這三個(gè)點(diǎn)組成三節(jié)點(diǎn)可擴(kuò)展的量子通信網(wǎng)絡(luò)，因而實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)量子保密電話系統(tǒng)建設(shè)，開(kāi)創(chuàng)了量子通信網(wǎng)的先河。隨后，五節(jié)點(diǎn)，四十六節(jié)點(diǎn)，合肥、濟(jì)南城域網(wǎng)，“京滬”城際網(wǎng)……量子通信網(wǎng)在不斷擴(kuò)張。
如今量子通信衛(wèi)星發(fā)射成功后，量子通信網(wǎng)絡(luò)如虎添翼，就能真正升到“廣域”“洲際”傳播，為信息保密傳輸開(kāi)辟了“天地一體”的廣闊天地。預(yù)計(jì)今年12月貫通的量子通信京滬干線（總長(zhǎng)2000多千米）建成后，將主要用于軍事、金融、政務(wù)等領(lǐng)域的信息安全傳輸。此外，媒體、大型企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)等都可以成為量子通信用戶。量子通信關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，初步形成構(gòu)建空地一體廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)體系的能力，并在全天時(shí)量子通信上取得突破。
量子通信的應(yīng)用前景美好，但普及應(yīng)用是逐步進(jìn)行的，就像電話、手機(jī)的普及過(guò)程一樣。起初，量子通信會(huì)應(yīng)用于科學(xué)研究、國(guó)防、政務(wù)和金融等領(lǐng)域，之后才會(huì)在大眾中廣泛應(yīng)用。至于要讓每個(gè)人都能用上，估計(jì)需要10至15年。屆時(shí)，每個(gè)人的家里、手機(jī)上或許會(huì)有一個(gè)量子加密芯片，銀行轉(zhuǎn)款、電子賬戶等操作將不用擔(dān)心被盜用或者遭到攻擊。
量子計(jì)算機(jī)，有望走入現(xiàn)實(shí)
更引人注目的是，隨著對(duì)量子科學(xué)的深入研究和量子衛(wèi)星的成功發(fā)射，進(jìn)一步促進(jìn)了量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。
在“墨子號(hào)”發(fā)射前不久，中國(guó)科技大學(xué)量子實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)出半導(dǎo)體量子芯片和量子存儲(chǔ)技術(shù)，取得了量子計(jì)算機(jī)研制的突破性進(jìn)展。量子芯片用于計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算和信息處理，被稱為計(jì)算機(jī)的“大腦”;有了量子存儲(chǔ)裝置，科學(xué)家利用它能實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的量子信息傳輸。因此，該技術(shù)的突破特別振奮人心。
為什么要研制量子計(jì)算機(jī)？早在1981年，物理學(xué)家理查德?費(fèi)曼就提出了此觀點(diǎn)：如果用傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)模擬量子力學(xué)，那么微觀粒子的數(shù)量越多，計(jì)算量就越大，也就越不可能實(shí)現(xiàn)模擬。這種情況下要實(shí)現(xiàn)量子力學(xué)的模擬，就必須用和它的原理相同的方式。人們認(rèn)為他的說(shuō)法有道理，而且也得到事實(shí)的證明。于是，量子力學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)便開(kāi)始結(jié)合，人們開(kāi)始研究量子計(jì)算機(jī)了。
量子計(jì)算機(jī)優(yōu)勢(shì)大，關(guān)鍵在于它一個(gè)量子位可同時(shí)處于0和1兩個(gè)狀態(tài)，這是由量子疊加特性決定的。與此形成對(duì)比的是，傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)中的晶體管一次只能處于0或1的狀態(tài)。如此一來(lái)，如果要進(jìn)行海量運(yùn)算量子計(jì)算機(jī)更合適。
因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)電子計(jì)算機(jī)只能按時(shí)間順序來(lái)進(jìn)行運(yùn)算;而量子計(jì)算機(jī)能做到超并行運(yùn)算，即它的N個(gè)量子位可同時(shí)表示2的N次方個(gè)狀態(tài)，數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)。譬如，目前我國(guó)性能最強(qiáng)大的天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要100年才能處理的任務(wù)，一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)只需0.01秒就能完成。
因而，量子計(jì)算機(jī)適用于龐大運(yùn)算量的項(xiàng)目，如太空探測(cè)、核爆模擬、密碼破解、氣候變化、藥物研究和模擬復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)等。量子計(jì)算機(jī)對(duì)解決精確的天氣預(yù)報(bào)和大城市交通擁堵等難題，也能大顯身手，迎接挑戰(zhàn)。
篇10
什么是量子和量子通信
量子是物理世界里最小的、不可分割的基本個(gè)體。可以說(shuō)，整個(gè)世界都是由量子組成的。而量子理論，被稱為物理世界的百歲“幽靈”，連不少科學(xué)家都為其產(chǎn)生的神秘現(xiàn)象所迷惑，對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)自然更加高深。但若試著走近它，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)“幽靈”的魅力。
量子的奇妙之處首先在于它的奇妙特性――量子疊加原理和量子糾纏。
什么是量子疊加原理？就是說(shuō)，量子有多個(gè)可能狀態(tài)的疊加態(tài)，只有在被觀測(cè)或測(cè)量時(shí)，才會(huì)隨機(jī)地呈現(xiàn)出某種確定的狀態(tài)，因此，對(duì)物質(zhì)的測(cè)量意味著擾動(dòng)，會(huì)改變被測(cè)量物質(zhì)的狀態(tài)。“這就好比孫悟空的分身術(shù)”，量子衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院院士潘建偉解釋道，“一個(gè)孫悟空同時(shí)出現(xiàn)在多個(gè)地方，孫悟空的各個(gè)分身就像是他的疊加態(tài)。在日常生活中，我不可能同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)地方，但在量子世界里，作為一個(gè)微觀的客體，它同時(shí)出現(xiàn)在許多地方。”
而所謂的量子糾纏，則意味著兩個(gè)糾纏在一起的量子就像有心電感應(yīng)的雙胞胎，不管兩個(gè)人的距離有多遠(yuǎn)，當(dāng)哥哥的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，弟弟的狀態(tài)也跟著發(fā)生一樣的變化。“如果這兩個(gè)光量子呈糾纏態(tài)的話，哪怕是千公里量級(jí)或者更遠(yuǎn)的距離，大家認(rèn)為，還是會(huì)出現(xiàn)遙遠(yuǎn)的點(diǎn)之間的詭異互動(dòng)。”潘建偉補(bǔ)充道，兩個(gè)處于糾纏狀態(tài)的粒子無(wú)論相距多遠(yuǎn)，都能“感應(yīng)”對(duì)方狀態(tài)，愛(ài)因斯坦稱之為“幽靈般的超距作用”。科學(xué)家就可以利用這種效應(yīng)將甲地某一粒子的未知量子態(tài)，在乙地的另一粒子上還原出來(lái)。
隨著這兩種特性被科學(xué)家不斷認(rèn)識(shí)，適用于實(shí)際應(yīng)用的新技術(shù)也被逐漸開(kāi)拓出來(lái)，量子通信就是其中之一。
以往用以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)技術(shù)傳遞信息極易遭遇竊聽(tīng)，但通過(guò)把量子物理與信息技術(shù)相結(jié)合，利用量子調(diào)控技術(shù)，能夠用一種革命性的方式對(duì)信息進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)、傳輸和操縱，從而在確保信息安全、提高運(yùn)算速度、提升測(cè)量精度等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的瓶頸，這就是量子通信。
通常認(rèn)為，量子通信分為兩種，一種是量子保密通信（量子密鑰分發(fā)）；另外一種是量子隱形傳態(tài)。
量子保密通信，就好比一個(gè)人想要傳遞秘密給另外一個(gè)人，需要把存放秘密的箱子和一把鑰匙傳給接收方。接收方只有用這把鑰匙打開(kāi)箱子，才能取到秘密。沒(méi)有這把鑰匙，別人無(wú)法打開(kāi)箱子，而且一旦這把鑰匙被別人動(dòng)過(guò)，傳送者會(huì)立刻發(fā)現(xiàn)，原有的鑰匙作廢，再給一把新的鑰匙，直到確保接收方本人拿到。
那么，為何鑰匙被別人一碰，就能立刻被知曉呢？
因?yàn)椋茖W(xué)家利用了上面提到過(guò)的量子有多個(gè)疊加態(tài)的原理，用量子作為密鑰。這樣一來(lái)，一旦有人試圖截獲或測(cè)試量子密鑰，就會(huì)改變量子狀態(tài)，科學(xué)家便能立刻從改變中發(fā)現(xiàn)有人動(dòng)了鑰匙。所以，利用量子不可克隆和不可分割的特性，就能實(shí)現(xiàn)無(wú)條件安全的通信方式。
量子通信的另一種――量子隱形傳態(tài)也利用了量子的兩大特性，通過(guò)隱形傳輸實(shí)現(xiàn)信息傳遞。也就是說(shuō)，將粒子的未知量子態(tài)精確傳送到遙遠(yuǎn)地點(diǎn)而不用傳送粒子本身。
為何要發(fā)射量子衛(wèi)星
量子保密通信技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室演示走向產(chǎn)業(yè)化。在城市里，通過(guò)光纖建構(gòu)的城域量子網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)開(kāi)始嘗試實(shí)際應(yīng)用，我國(guó)在城域光纖量子通信方面已取得了國(guó)際領(lǐng)先的地位。
那為什么還要把量子實(shí)驗(yàn)室從地面搬到太空呢？
“由于光纖的固有損耗，在光纖中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子通信面臨著巨大挑戰(zhàn)。”潘建偉說(shuō)。
篇11
篇12
鈣礬石相是許多水泥品種的主要水化產(chǎn)物相之一，它對(duì)水泥石的強(qiáng)度起著關(guān)鍵作用。程新等[1,2]在假設(shè)材料的力學(xué)強(qiáng)度決定于化學(xué)鍵強(qiáng)度的前提下，研究了幾種鈣礬石相力學(xué)強(qiáng)度的大小差異。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，含Ca鈣礬石、含Ba鈣礬石和含Sr鈣礬石的Al-O鍵級(jí)基本一致，而含Sr鈣礬石、含Ba鈣礬石中的Sr，Ba原子鍵級(jí)與Sr-O，Ba-O共價(jià)鍵級(jí)都分別大于含Ca鈣礬石中的Ca原子鍵級(jí)和Ca-O共價(jià)鍵級(jí)，由此認(rèn)為，含Sr、Ba硫鋁酸鹽的膠凝強(qiáng)度高于硫鋁酸鈣的膠凝強(qiáng)度[3]。
將量子化學(xué)理論與方法引入水泥化學(xué)領(lǐng)域，是一門前景廣闊的研究課題，它將有助于人們直接將分子的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能聯(lián)系起來(lái)，也為水泥材料的設(shè)計(jì)提供了一條新的途徑[3]。
（二）在金屬及合金材料方面的應(yīng)用
過(guò)渡金屬(Fe、Co、Ni)中氫雜質(zhì)的超精細(xì)場(chǎng)和電子結(jié)構(gòu)，通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算表明，含有雜質(zhì)石原子的磁矩要降低，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常一致。閔新民等[4]通過(guò)量子化學(xué)方法研究了鑭系三氟化物。結(jié)果表明，在LnF3中Ln原子軌道參與成鍵的次序是：d＞f＞p＞s，其結(jié)合能計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值定性趨勢(shì)一致。此方法還廣泛用于金屬氧化物固體的電子結(jié)構(gòu)及光譜的計(jì)算[5]。再比如說(shuō)，NbO2是一個(gè)在810℃具有相變的物質(zhì)(由金紅石型變成四方體心)，其高溫相的NbO2的電子結(jié)構(gòu)和光譜也是通過(guò)量子化學(xué)方法進(jìn)行的計(jì)算和討論，并通過(guò)計(jì)算指出它和低溫NbO2及其等電子化合物VO2在性質(zhì)方面存在的差異[6]。
量子化學(xué)方法因其精確度高，計(jì)算機(jī)時(shí)少而廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)中，并取得了許多有意義的結(jié)果。隨著量子化學(xué)方法的不斷完善，同時(shí)由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用范圍將不斷得到拓展，將為材料科學(xué)的發(fā)展提供一條非常有意義的途徑[5]。
二、在能源研究中的應(yīng)用
（一）在煤裂解的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面的應(yīng)用
煤是重要的能源之一。近年來(lái)隨著量子化學(xué)理論的發(fā)展和量子化學(xué)計(jì)算方法以及計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，量子化學(xué)方法對(duì)于深入探索煤的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性之間的關(guān)系成為可能。
量子化學(xué)計(jì)算在研究煤的模型分子裂解反應(yīng)機(jī)理和預(yù)測(cè)反應(yīng)方向方面有許多成功的例子,如低級(jí)芳香烴作為碳/碳復(fù)合材料碳前驅(qū)體熱解機(jī)理方面的研究已經(jīng)取得了比較明確的研究結(jié)果。由化學(xué)知識(shí)對(duì)所研究的低級(jí)芳香烴設(shè)想可能的自由基裂解路徑，由Guassian98程序中的半經(jīng)驗(yàn)方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的從頭計(jì)算方法和考慮了電子相關(guān)效應(yīng)的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法對(duì)設(shè)計(jì)路徑的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算。由理論計(jì)算方法所得到的主反應(yīng)路徑、熱力學(xué)變量和表觀活化能等結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比有較好的一致性，對(duì)煤熱解的量子化學(xué)基礎(chǔ)的研究有重要意義[7]。
（二）在鋰離子電池研究中的應(yīng)用
鋰離子二次電池因?yàn)榫哂须娙萘看蟆⒐ぷ麟妷焊摺⒀h(huán)壽命長(zhǎng)、安全可靠、無(wú)記憶效應(yīng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們稱之為“最有前途的化學(xué)電源”，被廣泛應(yīng)用于便攜式電器等小型設(shè)備，并已開(kāi)始向電動(dòng)汽車、軍用潛水艇、飛機(jī)、航空等領(lǐng)域發(fā)展。
鋰離子電池又稱搖椅型電池，電池的工作過(guò)程實(shí)際上是Li+離子在正負(fù)兩電極之間來(lái)回嵌入和脫嵌的過(guò)程。因此，深入鋰的嵌入-脫嵌機(jī)理對(duì)進(jìn)一步改善鋰離子電池的性能至關(guān)重要。Ago等[8]用半經(jīng)驗(yàn)分子軌道法以C32H14作為模型碳結(jié)構(gòu)研究了鋰原子在碳層間的插入反應(yīng)。認(rèn)為鋰最有可能摻雜在碳環(huán)中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子軌道法對(duì)摻鋰的芳香族碳化合物的研究表明，隨著鋰含量的增加，鋰的離子性減少，預(yù)示在較高的摻鋰狀態(tài)下有可能存在一種Li-C和具有共價(jià)性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子軌道計(jì)算法，對(duì)低結(jié)晶度的炭素材料的摻鋰反應(yīng)進(jìn)行了研究，研究表明，鋰優(yōu)先插入到石墨層間反應(yīng)，然后摻雜在石墨層中不同部位里[11]。
隨著人們對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和計(jì)算機(jī)水平的更高發(fā)展，相信量子化學(xué)原理在鋰離子電池中的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更廣泛、更深入、更具指導(dǎo)性。
三、在生物大分子體系研究中的應(yīng)用
生物大分子體系的量子化學(xué)計(jì)算一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，尤其是生物大分子體系的理論研究具有重要意義。由于量子化學(xué)可以在分子、電子水平上對(duì)體系進(jìn)行精細(xì)的理論研究，是其它理論研究方法所難以替代的。因此要深入理解有關(guān)酶的催化作用、基因的復(fù)制與突變、藥物與受體之間的識(shí)別與結(jié)合過(guò)程及作用方式等，都很有必要運(yùn)用量子化學(xué)的方法對(duì)這些生物大分子體系進(jìn)行研究。毫無(wú)疑問(wèn)，這種研究可以幫助人們有目的地調(diào)控酶的催化作用,甚至可以有目的地修飾酶的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)并合成人工酶；可以揭示遺傳與變異的奧秘,進(jìn)而調(diào)控基因的復(fù)制與突變，使之造福于人類；可以根據(jù)藥物與受體的結(jié)合過(guò)程和作用特點(diǎn)設(shè)計(jì)高效低毒的新藥等等，可見(jiàn)運(yùn)用量子化學(xué)的手段來(lái)研究生命現(xiàn)象是十分有意義的。
綜上所述，我們可以看出在材料、能源以及生物大分子體系研究中，量子化學(xué)發(fā)揮了重要的作用。在近十幾年來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)計(jì)算變得更加迅速和方便。可以預(yù)言，在不久的將來(lái)，量子化學(xué)將在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
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篇13
伴隨著電子產(chǎn)業(yè)和電子技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，不斷出現(xiàn)新產(chǎn)品和新技術(shù)，特別是出現(xiàn)了傳輸信號(hào)速度更快的電子產(chǎn)品，同時(shí)也在提高傳輸頻率，以往傳統(tǒng)電子元器件雖然注重應(yīng)用中布線布局情況，但是也不能完全保障完整的傳輸信號(hào)。并且隨著生活水平的提高，人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中更加注重低成本、使用方便靈巧的產(chǎn)品，因此需要更加嚴(yán)格要求電子元器件的質(zhì)量。基于此電子產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展過(guò)程中更加注重各方面性能，同時(shí)也會(huì)提高性能的需求，基于此下文著重闡述了量子電子元器件的前景。
1 半導(dǎo)體器件發(fā)展歷史
電子元器件發(fā)展過(guò)程中主要包括依據(jù)半導(dǎo)體分立器為關(guān)鍵的小型時(shí)代以及電子管的經(jīng)典時(shí)代，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，目前引進(jìn)了高速、高頻電子元器件時(shí)代，主要設(shè)備就是微電子元器件，此外，量子技術(shù)也得到了大力發(fā)展，并且逐漸朝著量子電子元器件方向發(fā)展。
2 量子電子元器件
量子效應(yīng)實(shí)際上就是在特殊情況下，如超低溫，利用大量粒子構(gòu)成的量子現(xiàn)象，在半導(dǎo)體前提下形成的量子電子元器件，主要就是利用量子相應(yīng)組織方式構(gòu)建的智能化電子器件。量子電子元器件擁有開(kāi)關(guān)時(shí)間、穩(wěn)定溫度系數(shù)、良好的高頻特性，此外，也具備低功耗、耐高溫、接近零的導(dǎo)通電壓降等特點(diǎn)。實(shí)際操作過(guò)程中因?yàn)榇嬖谝陨蟽?yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，如果量子電子元器件能夠獲得大量應(yīng)用，那么世界所有國(guó)家在建設(shè)中能夠最大限度降低經(jīng)濟(jì)成本和能源的消耗，此外也能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。這種元器件的研究和應(yīng)用能夠改善目前因?yàn)檫^(guò)高價(jià)格導(dǎo)致不少家庭不能應(yīng)用智能化家居的問(wèn)題。依據(jù)新材料、新工藝構(gòu)建的量子電子元器件，能夠在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品中獲得良好的優(yōu)勢(shì)，此外，量子元器件是屬于新機(jī)理、新結(jié)構(gòu)的設(shè)備，此時(shí)能夠在設(shè)計(jì)電子電路中應(yīng)用量子電子元器件，以便于能夠達(dá)到傳輸信號(hào)的目的，同時(shí)也確保設(shè)計(jì)產(chǎn)品擁有一定的穩(wěn)定性，此外也能夠有效解決目前設(shè)計(jì)半導(dǎo)體材料中出現(xiàn)的相關(guān)導(dǎo)體器件問(wèn)題，從而能夠在一定程度上降低更新電子產(chǎn)品的周期、節(jié)省設(shè)計(jì)成本，全面提高市場(chǎng)中電子行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力度。
3 量子電子元器件解決相關(guān)的問(wèn)題
由于處理器逐漸朝著多核方向發(fā)展，處理器研究和應(yīng)用中芯片高速通信的相關(guān)問(wèn)題已經(jīng)逐漸發(fā)展成為影響處理器應(yīng)用水平和性能的關(guān)鍵，一般情況下多核高性能處理器外部都存在相應(yīng)的高帶寬數(shù)據(jù)吞吐量，例如，不能在高寬帶、高速的情況進(jìn)行外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，以至于會(huì)嚴(yán)重降低系統(tǒng)整體性能。高速傳輸信號(hào)的過(guò)程中，信號(hào)完整性的相關(guān)問(wèn)題是系統(tǒng)運(yùn)行中不可避免的現(xiàn)象，同時(shí)在接受和發(fā)送信號(hào)的過(guò)程中，端接電阻十分容易出現(xiàn)突變的問(wèn)題，基于此就需要從怎樣有效解決端接阻抗突變和高速傳輸信號(hào)兩方面來(lái)分析量子電子元器件，以便于能夠保障有效解決信號(hào)傳輸完整性的問(wèn)題。
3.1 高速傳輸信號(hào)
現(xiàn)階段，PCB中嵌入無(wú)源電子組件和有源電子組件（半導(dǎo)體器件），并且這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到大量生產(chǎn)，PCB技術(shù)發(fā)展中組件埋嵌技術(shù)是改變集成電路的重要形式，此外，也會(huì)提高對(duì)元器件和裸芯片的需求。從宏觀角度來(lái)說(shuō)，信號(hào)完整性主要就是器件、電源、互聯(lián)網(wǎng)等器件延時(shí)以及信號(hào)質(zhì)量的問(wèn)題。目前使用半導(dǎo)體應(yīng)用在電路板中的時(shí)候，一般原材料都是二氧化硅，但是如果需要告訴傳輸電子信息的時(shí)候，系統(tǒng)需要在50MHz條件下進(jìn)行工作，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)完整性的相關(guān)問(wèn)題，隨著不斷提高器件頻率和系統(tǒng)頻率，越來(lái)越凸顯信號(hào)完整性。電阻等普通電子元器件，不僅僅被當(dāng)做電阻應(yīng)用，需要能夠等效在電阻上串聯(lián)電容以及電感，此時(shí)不能順利分析電路的實(shí)際情況，此外也會(huì)嚴(yán)重影響型號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度，例如，臨近效應(yīng)和容性負(fù)載等。
3.2 端接阻抗突變
接受和發(fā)送信號(hào)的過(guò)程中，如果發(fā)出端形成比較低的阻抗，但是接受端出現(xiàn)遠(yuǎn)大于一般輸入阻抗的傳輸線特性阻抗，導(dǎo)致在兩端點(diǎn)之間會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行反彈，促使形成振鈴的現(xiàn)象。信號(hào)接受中出現(xiàn)反射的主要因素就是阻抗突變。從理論角度來(lái)說(shuō)，如果消除傳輸中任意部位的傳輸線阻抗突變，也就會(huì)消除反射。目前能夠依據(jù)加入人為阻抗的方式來(lái)降低或者消除上述傳輸阻抗，但是實(shí)際傳輸信號(hào)的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)毛刺的問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，逐漸形成量子電子元器件，自從出現(xiàn)上述設(shè)備以后，在未來(lái)研究電子產(chǎn)品的時(shí)候，不會(huì)在高速傳輸信號(hào)過(guò)程中出現(xiàn)上述問(wèn)題，所以，量子電子元器件具備傳輸速率高、傳輸信號(hào)頻率高的特點(diǎn)。在量子電子元器件解決以上信號(hào)完整性相關(guān)問(wèn)題以后，人們能夠進(jìn)一步研究速度更高的芯片，以便于能夠全面帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展，也全面促進(jìn)了電子元器件的發(fā)展，同時(shí)對(duì)于電子元器件的要求也更加嚴(yán)格，激發(fā)電子元器件朝著新方向、新領(lǐng)域發(fā)展。由于不斷提高科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)，不斷健全各種技術(shù)參數(shù)，未來(lái)發(fā)展中量子電子元器件是必然趨勢(shì)。電子元器件發(fā)展中量子化發(fā)展是改革的主要方向，也是一次重要的革命，因此我們期待未來(lái)發(fā)展中能夠建立更完善、更科學(xué)的量子電子元器件，為以后進(jìn)一步分析量子電子元器件奠定基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介
