時間：2023-03-27 16:39:06
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇量子通信論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：量子通信定義 量子通信理論由來 駁倒愛因斯坦的實驗論據
一、量子通信定義
量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和信息論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，并向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基于量子力學的基本原理，量子通信具有高效率和絕對安全等特點，并因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。
二、量子通信理論由來
“1935年5月的一天早晨，愛因斯坦像往常一樣準時來到普林斯頓高等研究院的辦公室。他來普林斯頓小鎮快兩年了，已經熟悉并開始喜歡這個恬靜的“室外桃園”。辦公桌上放著他和助手波多爾斯基、羅森一起剛剛發表在《物理評論》上的論文。他拿起來看了看，臉上露出孩子般頑皮的微笑――這回他終于可以戰勝老對手玻爾了。與此同時，在大西洋彼岸的哥本哈根大學玻爾研究所，愛因斯坦的文章立刻引起了物理學家玻爾的關注和不安。這對他來說簡直是個晴天霹靂！玻爾立刻放下所有的工作，他說：‘我們必須睡在問題上。’愛因斯坦和玻爾是20世紀兩位最偉大的物理學家，他們都為量子理論的建立做出了奠基性的貢獻。然而，他們對于這個理論的含義卻一直爭論不休。這一爭論被稱為‘關于物理學靈魂的論戰’。”――引自郭光燦院士《愛因斯坦的幽靈：量子糾纏之謎》。
郭光燦院士書中所指的“物理學靈魂”的論戰，與“量子糾纏”現象有著莫大的關系。 在量子力學中，有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著某種糾纏關系，不管它們被分開多遠，只要一個粒子發生變化就能立即影響到另外一個粒子，即兩個處于糾纏態的粒子無論相距多遠，都能“感知”和影響對方的狀態，這就是量子糾纏。盡管愛因斯坦最早注意到微觀世界中這一現象的存在，但卻不愿意接受它，并斥之為“幽靈般的超距作用（spooky action at a distance）”。
三、駁倒愛因斯坦的實驗論據
對EPR實驗的驗證始于1960年，在1980年終于獲得有說服力的結果。這些是實驗大多都是以光子來做為自旋關聯。主要是利用院子的級聯輻射，選擇出光子動量為0的情形。1982年，法國物理學家艾倫•愛斯派克特（Alain Aspect）和他的小組成功地完成了一項實驗，證實了微觀粒子“量子糾纏”（quantum entanglement）的現象確實存在，這一結論對西方科學的主流世界觀產生了重大的沖擊。它證實了任何兩種物質之間，不管距離多遠，都有可能相互影響，不受四維時空的約束，是非局域的（nonlocal），宇宙在冥冥之中存在深層次的內在聯系。
四、突破傳統的通信方式
1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位來自不同國家的科學家，提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案：將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原來的粒子仍留在原處。在量子通信系統中，共享信息的兩個人必須共享幾乎一致的兩個成對產生并永遠纏結在一起的光子。一旦信息被帶到第一個光子上，它將會消失并重現在第二個光子上，以實現不加外力方式傳輸信息。不加外力傳輸的概念是以量子物理學為基礎的，它所使用的是具有波、粒兩重性但沒有電荷和質量的光子，而不是常規使用的電子。在量子通信中，報文是以不加外力傳輸方式傳輸的。不加外力傳輸方式就是使信息在一個地方消失，從而使其能在另一個地方出現的過程。它不需要通過空中、太空或線路傳輸。在這一過程中，發送者與接收者共享所需光子的數量，決于所發送報文的長度。在量子通信中，由于光子只能成對產生，因此，所有量子的不加外力方式只能在一個發送者和一個接收者之間進行。如果接收者需要將報文傳送給其他人，則每次必須共享和使用纏結在一起的新的一對光子。因此，量子網絡必須一個鏈路一個鏈路地建立。
利用量子信息技術之一量子密碼術，可實其基本思想是：將原物的信息分成經典信息和量子信息兩部分，它們分別經由經典通道和量子通道傳送給接收者。經典信息是發送者對原物進行某種測量而獲得的，量子信息是發送者在測量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后，就可以制備出原物量子態的完全復制品。該過程中傳送的僅僅是原物的量子態，而不是原物本身。發送者甚至可以對這個量子態一無所知，而接收者是將別的粒子處于原物的量子態上。在這個方案中，糾纏態的非定域性起著至關重要的作用。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規律具有重要意義，而且可以用量子態作為信息載體，通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸，實現原則上不可破譯的量子保密通信。
五、量子通信的發展狀況
量子通信具有傳統通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。
為了讓量子通信從理論走到現實,從上世紀90年代開始,國內外科學家做了大量的研究工作。自1993年美國IBM的研究人員提出量子通信理論以來，美國國家科學基金會、國防高級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究，歐盟在1999年集中國際力量致力于量子通信的研究，研究項目多達12個，日本郵政省把量子通信作為21世紀的戰略項目。我國從上世紀80年代開始從事量子光學領域的研究，近幾年來，中國科技大學的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績。
2006年夏,我國中國科技大學教授潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學―維也納大學聯合研究小組各自獨立實現了誘騙態方案，同時實現了超過100公里的誘騙態量子密鑰分發實驗，由此打開了量子通信走向應用的大門。2008年底，潘建偉的科研團隊成功研制了基于誘騙態的光纖量子通信原型系統，在合肥成功組建了世界上首個3節點鏈狀光量子電話網，成為國際上報道的絕對安全的實用化量子通信網絡實驗研究的兩個團隊之一（另一小組為歐洲聯合實驗團隊）。
1.空間激光通信發展概述
2.考慮電力通信網可靠性的業務路由優化分配方法
3.廣域后備保護通信模式及其性能評估
4.衛星通信的近期發展與前景展望
5.空間激光通信研究現狀及發展趨勢
6.現代化礦井通信技術與系統
7.高速鐵路移動通信系統關鍵技術的演進與發展
8.智能變電站通信網絡狀態監測信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學的學科性質、發展歷程與研究主題
10.構建新一代智能配用電通信網建議
11.基于EPOCHS平臺的智能配電網通信系統仿真
12.電力通信網脆弱性分析
13.通信電臺電磁輻射效應機理
14.4G通信技術綜述
15.電力和信息通信系統混合仿真方法綜述
16.面向智能電網的配用電通信網絡研究
17.基于SDH光網絡的分層區域式保護通信系統的可靠性研究
18.調度與變電站一體化系統鏈路狀態監測與TCP通信方案
19.煤礦事故特點與煤礦通信、人員定位及監視新技術
20.Tor匿名通信流量在線識別方法
21.煤礦安全生產監控與通信技術
22.配電通信網業務斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網中的應用
25.WAMS通信業務的系統有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術
27.第五代移動通信網絡體系架構及其關鍵技術
28.量子通信現狀與展望
29.配電網EPON通信接入與分區自治
30.基于業務的電力通信網風險評價方法
31.移動通信技術擴散的實證研究:基于中國1990-2012年的統計數據
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨立的重傳機制
33.空間激光通信捕獲、對準、跟蹤系統動態演示實驗
34.基于時頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網絡能耗分析與節能技術應用
36.“日盲”紫外光通信網絡中節點覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統
38.淺談4G移動通信系統的關鍵技術與發展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護故障信息系統在線通信報文分析工程方案
41.光纖通信的發展趨勢及應用
42.智能配電網通信組網技術研究及應用
43.基于空間激光通信組網四反射鏡動態對準研究
44.運用虛擬仿真實驗改革通信原理實驗教學
45.淺談超寬帶無線通信技術的發展
46.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術
47.SM2加密體系在智能變電站站內通信中的應用
48.現代信息安全與混沌保密通信應用研究的進展
49.中美4G移動通信技術專利信息比較研究
50.衛星激光通信現狀與發展趨勢
51.VC中應用MSComm控件實現串口通信
52.青海—西藏交直流聯網工程輸電線路在線監測通信網絡設計與應用
53.移動通信網絡中的協作通信
54.空間激光通信組網光學原理研究
55.計算機技術在通信中的應用研究
56.面向5G無線通信系統的關鍵技術綜述
57.基于C8051F020單片機的RS485串行通信設計
58.智能變電站過程層網絡報文特性分析與通信配置研究
59.基于業務風險均衡度的電力通信網可靠性評估算法
60.基于4G通信技術的無線網絡安全通信分析
61.無線激光通信系統弱光干擾技術
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統的設計
63.10kV電力線載波通信自動組網算法
64.數控系統現場總線可靠通信機制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應急救援無線通信系統的研究
66.機載激光通信系統發展現狀與趨勢
67.軟件定義的能源互聯網信息通信技術研究
68.一點對多點同時空間激光通信光學跟瞄技術研究
69.開放式自動需求響應通信規范的發展和應用綜述
70.兆瓦(MW)級海島微電網通信網絡架構研究及工程應用
71.帶通信約束的多無人機協同搜索中的目標分配
72.基于信道認知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統部分序列參數辨識的混沌保密通信方法
74.智能配電網無線傳感器網絡數據通信的QoS-MAC層模型
75.無線紫外光散射通信中多信道接入技術研究
76.水下無線通信技術發展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機制的無線傳感器網絡及其MAC協議研究
80.不可靠通信環境下無線傳感器網絡最小能耗廣播算法
81.中間環節市場結構與價值鏈治理者的決定——以2G和3G時代中國移動通信產業為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環境研究
83.太赫茲通信技術的研究與展望
84.一種分布式電源并網監控通信適應性評價方法
85.不同耦合方式和耦合強度對電力-通信耦合網絡的影響
86.太赫茲通信技術研究進展
87.低壓電力線通信網絡特性模型與組網算法
88.基于LabVIEW的監控界面設計與單片機的串行通信
89.聯盟網絡的小世界性對企業創新影響的實證研究——基于中國通信設備產業的分析
90.基于共享內存的Xen虛擬機間通信的研究
91.考慮通信系統影響的電力系統綜合脆弱性評估
92.貓眼逆向調制自由空間激光通信技術的研究進展
93.擴頻通信技術淺談
94.基于信息熵的電力通信網脆弱性評價方法
95.安全高效礦井通信系統技術要求
96.無線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無線接入網的綠色無線通信關鍵技術研究
98.量子通信技術發展現狀及應用前景分析
關鍵詞：量子定位 量子糾纏 Hong-Ou-Mandel干涉
中圖分類號：TN918 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0007-02
Abstract：For the traditional satellite navigation and global positioning system， the positioning accuracy is limited by the energy and bandwidth of electromagnetic pulses. With the development of quantum mechanics， laser pulses are used to replace the electromagnetic pulse signal and realize a high positioning precision approximating the physical limits because of their quantum entanglement properties， which is named as“quantum positioning system”. To describe the basic principle and characteristics of the quantum positioning advantages， while its key technologies and the broad application prospect in the future are analyzed as well.
Key Words：Quantum Positioning；quantum entanglement；Hong-Ou-Mandel interference
衛星導航定位技術以天基人造衛星為基本平臺，能夠為全球海、陸、空、天各類軍民用載體提供全天候、二十四小時連續不間斷的高精度三維位置、速度和時間信息。目前技術成熟的衛星導航定位系統，包括美國的全球定位系統（Global Position System，GPS），歐洲導航定位衛星系統，我國的北斗導航系統，廣泛應用于交通導航、衛星授時應用、應急指揮、民用水情測報服務等，發揮了非常重要的作用。
雖然GPS在導航定位領域獲得了前所未有的成功，但仍然存在以下幾個方面的問題。
（1）定位精度仍然不夠高，系統體制仍存在著物理極限。因為GPS定位的原理是通過重復地向空間發射電磁波信號，檢測電磁波到達待測點的時間延遲來實現的，這種以經典物理學為基礎的方法受到所能實現的可利用功率及帶寬的限制，其測量精度很難獲得進一步的提高。此外，電磁波信號受到電離層和對流層的干擾，特別在城市、山區等復雜自然環境下，由于高層建筑、樹木等對信號的影響，會導致信號的非直線傳播，從而使得不同環境下的導航效果具有比較大的差異。
（2）保密性較差，美國斯坦福大學設立有一個專業實驗室，主要截獲并分析全球所有的衛星信號，華裔學者Grace Xingxin Gao在2008年的博士論文《Towards navigation based on 120 satellites： analyzing the new signals》，較為詳細地闡述了衛星信號的跟蹤與破譯方法，雖然不能確信是否能夠破譯所有的偽隨機碼，但至少是可以部分破譯的。
（3）抗干擾能力差，與其他傳感器系統相比，GPS信號強度很弱，因此更加容易受到電磁干擾，使基于GPS的導航系統存在穩定性漏洞。
由于存在著這些缺陷，美國投入巨資完善并發展GPS系統。基于量子技術的量子定位系統（Quantum Positioning System， QPS）作為一種定位精度高、保密性能強的導航定位技術，就是其發展重點之一。量子定位的概念最先是由美國麻省理工學院研究人員于2001年提出，其與傳統定位系統的本質區別在于所采用信號的不同。傳統定位如GPS系統采用的是基于重復發送電磁波脈沖測量信號達到時間，通過計算得到距離信息，而量子定位系統采用的是具有量子特性的光子脈沖。利用光子的微觀量子特性，如量子糾纏和量子壓縮態，量子定位系統就能夠超越經典測量中能量、帶寬和精度的限制，精度可接近海森堡測不準原理所限定的物理極限。
1 量子定位技術的關鍵技術
1.1 量子定位系統的原理
量子定位技術利用具有量子特性的激光脈沖，取代傳統GPS的微波信號來實現精確定位。區別于微波信號的長波長波束覆蓋寬，激光的波長很短指向性很高，衛星與用戶間的傳統同步方法不再適用。因此量子定位系統的定位不應是取代現有GPS，而是與GPS相結合，實現安全高精度的定位目的。通過對量子定位技術原理的研究與優選，提出具有實用性的量子定位系統體系架構以及面向用戶的應用模式，才能將量子定位系統推廣應用。
量子定位系統由量子糾纏態光源、HOM干涉測量部分以及系統控制部分組成，其基本原理與關鍵特性如下。
（1）高性能量子糾纏態光源。在光與非線性晶體相互作用的過程中，能夠產生一種非線性光學效應，這種效應一對低頻率光子具有很強的量子糾纏、關聯和非定域特性，可實現時間和空間上的高精度測量。作為光源，光子糾纏態的糾纏純度、退相干時間對系統性能將產生巨大的影響。
（2）高穩定HOM干涉測量與處理。在量子力學的Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉中，由于雙光子的糾纏特性，干涉是不可區分的雙光子整體態。當兩個光子在時域上同時到達分束片上時，雙光子態不可區分，此時干涉出現，兩個探測器的計數出現強的反關聯。反之，當我們改變一條鏈路中的延時，致使復合計數出現強的反關聯時，即可知道此時兩個光子在時域上不可區分。這正是利用HOM干涉實現量子定位系統的基本原理。
（3）高精度ATP與時間同步技術：在單組基線的系統中，需通過改變可控反射模塊來實現基線與待測點r0之間建立穩定的光鏈路。二者的精確指向將影響到最終定位的精度，因此對反射模塊的反射角度需要進行反饋控制。在利用參考光實現對于待測點ATP（獲取、跟蹤、瞄準）之后，定位過程將通過精密調整延時并觀測探測器的復合計數來實現。
1.2 量子定位系統與量子保密通信的結合技術
原理上，量子定位系統與量子保密通信都是基于量子糾纏態的分發與后處理。因此，在同一套系統中實現兩種功能具有可行性。研究在量子定位過程中引入量子保密通信的技術，實現對交互信息的保密處理，提高量子定位系統的安全性。兩者相結合，能夠充分發揮量子定位系統技術優勢的方法，能有效提升量子定位的使用程度，是未來量子定位系統的一個應用方向。
1.3 大氣、重力場環境的干擾校正技術
與GPS類似，為了實現寬覆蓋、全天候工作，星載平臺將是未來量子定位系統走向實用化的最佳平臺。對于LEO低軌衛星等自由空間傳輸的星地鏈路而言，大氣的損耗、湍流、散射，重力場對于授時的影響都是系統中必須考慮的因素，必須通過對環境的建模與仿真，分析對信息傳輸鏈路的影響，以實現量子定位系統的校正。
2 量子定位技術的發展前景
量子定位技術作為一種不同于傳統GPS的新型精確定位技術，是量子光學和通信導航技術相融合的典范。這項技術的深入研究，能為下一代高精度導航系統提供量子水平的定位精度。特別是在以下兩個方面。
（1）量子定位系統技術理論和工程實現將促進電子信息系統進入量子時代。
隨著信息化社會的發展，未來將逐步進入量子的時代。在量子領域的實用化進程中，高性能、大規模的量子設備（如星地量子保密通信、量子計算處理芯片、高性能糾纏源）已逐步面世。這也為量子定位技術逐步實用化提供了良好的基礎。
（2）量子定位系統與量子密碼技術的結合是未來實用化的最佳途徑。
目前量子密碼是目前最具有實用性的量子技術。將量子定位系統與量子密碼技術相結合，擴展研發系統的功能，改善系統的安全性與抗干擾性。這對于軍用安全電子以及電子對抗裝備意味著創新的實現。同時作為一種全新的交叉領域的產物，針對量子定位系統技術的深入研究和實際系統研制，將大力促進我國在量子領域、激光通信等相關學科的快速發展。
1995年5月22一26日,在美國馬里蘭州巴爾的摩召開的第15屆“激光與光電子學(CLEO)”和第5屆“量子電子學與激光科學(QELS)”會議,是世界規模最大的激光一光電子一量子電子學領域的重要的國際會議。本會議一個特別新的內容是激光在生物學與醫學上的應用。同時,還舉辦了一個龐大的技術展覽會,展覽了許多與生物醫學有關的新產品。會上千余篇,內容主要側重固態與半導體激光器、非線性光學、超短脈沖激光光源、激光在醫學生物學中的應用等。這些論文反映了近年來激光科學技術的進展,現分述如下。
1半導體激光
十分引人注目的是半導體激光器件研究方面的成果。其中有關新材料及其處理過程,器件工作物理機制,器件的設計思想,器件工作向短波段的延拓等,都有很大的發展。光子帶隙、半導體量子電子學的理論和實驗研究逐步使量子阱異質結激光器邁向實用階段,并導致光學和光電子學用的量子阱器件以及超短脈沖半導體激光器和高速光探測器件的迅速發展。這對推動高速通訊的發展是十分重要的。垂直腔面發射激光器(VCSEL)的功率轉換效率已經高于50%,闌值電流200拼A,工作體積7只7(拜m)2;半導體納米結構材料已經可以制作出微腔激光器。一個10nm的腔體可產生1000nm波長的窄頻帶輻射。可見區,特別是藍綠波段半導體激光器研制令人鼓舞,一旦進入實用階段,勢必劇烈改變小功率可見區激光器銷售市場的狀況,并將大大擴展激光在科技和生活領域的使用范圍。長波可見段630nm,650nm和670nm的紅色激光二極管(LD)制作成本較前兩年已大大下降。目前可以預感到:在激光顯示、激光準直、激光印刷、激光醫學生物學應用等方面,半導體紅光激光二極管將會迅速占領氦氖激光器的原有市場,取而代之。與此有關的藍色發光二極管(LED)已開始以遠較紅、黃、綠色發光二極管高昂的價格投放市場(隨著技術改進,將很快降低成本),形成了大型彩色顯示屏幕蓬勃發展態勢。在半導體激光領域,近年備受關注且影響著該領域進一步發展的課題是半導體納米結構和微腔以及在這類器件中的相干現象的研究。
2固體激光
迅速發展的另一領域是固體激光器。近兩年,明顯看到:纖維激光和波導固體激光,可調諧固態激光,特別是用半導體激光二極管陣列泵浦的“全固態化”固體激光器的實用化,將可以達到許多目的:相對廉價、穩定性好、壽命長、波長可調諧范圍寬、脈沖寬度窄,還可以具有優良的空間分布光束質量等。因此,具有廣泛的應用價值。它已開始取代優質、高功率的氣體激光器,用于微束打印和數據存儲。尤其值得一提的是:“全固態化”的欽寶石激光器,在連續操作時.波長可調諧范圍甚寬(從600~1100nm),功率很易達到瓦級水平。在鎖模脈沖運轉時,可以產生自鎖模,脈寬達數十飛鈔,平均功率已達瓦級。如此一來,再配合非線性頻率變換辦法,可以把激光波段擴展到很大的范圍。再加這類激光器的裝里有牢靠、調節簡便的優點,可以做成車載、機載系統。顯然,在不遠的將來,有可能由它淘汰染料激光。
3非線性光學
非線性光學領域的論文最為吸引人的是一些新的無機或有機光學材料的誕生和應用。目前從紫外到中紅外的實用的光學參童振蕩器已商品化。此外,與高速信息公路有關的孤子激光產生和傳翰問題,其成果已陸續投人實際使用。
4超短超快激光
會議中研討的一個特殊領域是超短脈沖激光的產生與測量及其在電子學、醫學、成象和超快過程控制方面的應用。欽寶石的鎖模飛秒激光裝置以及光纖激光器的鎖模是與當前研究超短光脈沖發生技術的熱點。其中有關的機理與技術已趨成熟,將會很快開辟通信、化學、生物學的應用。
5激光生物醫學應用
這次會議的一個新穎論題是:激光在生物醫學領域的應用。看來,由于激光技術裝置的穩定、成熟、易于操作、價格下降以及其特有的難予取代的優點,將很快滲入生物學研究。以及極其審慎的臨床醫學應用領域。其中成效特別顯著的一個方面是激光誘發熒光技術應用于細胞動力學的數字顯微成象和生物學過程監測。高速時間分辨熒光光譜技術已開始成功地用于臨床醫學診治。
論文摘要：針對鄭州輕工業學院量子力學教學現狀，結合“量子力學”的課程特點，立足于提高學生學習積極性和培養學生科學探索精神及創新能力，簡要介紹了近年來在教學內容、教學方法、教學手段和考核方法等方面進行的一些改革嘗試。
論文關鍵詞：量子力學；教學改革；物理思想
“量子力學”是20世紀物理學對科學研究和人類文明進步的兩大標志性貢獻之一，已經成為物理學專業及部分工科專業最重要的基礎課程之一，是學習“固體物理”、“材料科學”、“材料物理與化學”和“激光原理”等課程的重要基礎。通過這門課程的學習，學生能熟練掌握量子力學的基本概念和基本理論，具備利用量子力學理論分析問題和解決問題的能力。同時，這門課程對培養學生的探索精神和創新意識及科學素養亦具有十分重要的意義。然而，“量子力學”本身是一門非常抽象的課程，眾多學生談“量子”色變，教學效果可想而知。如何激發學生學習本課程的熱情，充分調動學生的積極性和主動性，提高量子力學的教學水平和教學質量，已經成為擺在教師面前的重要課題。近年來，筆者在借鑒前人經驗的基礎上，結合鄭州輕工業學院（以下簡稱“我校”）教學實際，在“量子力學”的教學內容和教學方法方面做了一些有益的改革嘗試，取得了較好的效果。
一、“量子力學”教學內容的改革
量子力學理論與學生長期以來接觸到的經典物理體系相去甚遠，尤其是處理問題的思路和手段與經典物理截然不同，但它們之間又不無關聯，許多量子力學中的基本概念和基本理論是類比經典物理中的相關內容得出的。因此，在“量子力學”教學中，一方面需要學生摒棄在經典物理學習中形成的固有觀念和認識，另一方面在學習某些基本概念和基本理論時又要求學生建立起與經典物理之間的聯系以形成較為直觀的物理圖像，這種思維上的沖突導致學生在學習這門課程時困惑不堪。此外，這門課程理論性較強，眾多學生陷于煩瑣的數學推導之中，導致學習興趣缺失。針對以上教學中發現的問題，筆者對“量子力學”課程的教學內容作了一些有益的調整。
1.理清脈絡，強化知識背景
從經典物理所面臨的困難出發，到半經典半量子理論的形成，最終到量子理論的建立，對量子力學的發展脈絡進行細致的、實事求是的分析，特別是對量子理論早期的概念發展有一個準確清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已經證明為正確并得到公認的，還存在哪些不完善的地方。這樣一方面可使學生對量子力學中基本概念和基本理論的形成和建立的科學歷史背景有一深刻了解，有助于學生理清經典物理與量子理論之間的界限和區別，加深他們對這些基本概念和基本理論的理解；另一方面，可使學生對蘊藏在這一歷程中的智慧火花和科學思維方法有一全面的了解，有助于培養學生的創新意識及科學素養。比如：對于玻爾理論，由于對量子化假設很難用已經成形的經典理論來解釋，學生往往會覺得不可思議，難以理解。為此，在講解這部分內容時，很有必要介紹一下玻爾理論產生的歷史背景，告訴學生在玻爾的量子化假設之前就已經出現了普朗克的量子論和愛因斯坦的光量子概念，且大量關于原子光譜的實驗數據也已經被掌握，之前盧瑟福提出的簡單行星模型卻與經典物理理論及實驗事實存在嚴重背離。為了解決這些問題，玻爾理論才應運而生。在用量子力學求解氫原子定態波函數時，還可以通過定態波函數的概率分布圖，向學生介紹所謂的玻爾軌道并不是真實存在的，只是電子出現幾率比較大的區域。通過這樣講述，學生可以清晰地體會到玻爾理論的承上啟下的作用，而又不至于將其與量子力學中的概念混為一談。
2.重在物理思想，壓縮數學推導
在物理學研究中，數學只是用來表述物理思想并在此基礎上進行邏輯演算的工具，教師不能將深刻的物理思想淹沒在復雜的數學形式之中。因此，在教學過程中，教師要著重于加強基本概念和基本理論的講授，把握這些概念和理論中所蘊含的物理實質。對一些涉及繁難數學推導的內容，在教學中刻意忽略具體數學推導過程，著重于使學生掌握其中的思想方法。例如：在一維線性諧振子問題的教學中，對于數學方面的問題，只要求學生能正確寫出薛定諤方程、記住其結論即可，重點放在該類問題所蘊含的物理意義及對現成結論的應用上。這樣，學生就不會感到枯燥無味，而能始終保持較高的學習熱情。
二、教學方法改革
傳統的“填鴨式”教學法把課堂變成了教師的“一言堂”，使得學生在教學活動中始終處于被動接受地位，極大地壓制了學生學習的主觀能動性，十分不利于知識的獲取以及對學生創新能力及科學思維的培養。而且，“量子力學”這門課程本身實驗基礎薄弱、理論性較強，物理圖像不夠直觀，一味采取灌輸式教學，學生勢必感到枯燥，甚至厭煩。長期以往，學習積極性必然受挫，學習效果自然大打折扣。為了提高學生學習興趣，激發其學習的積極性，培養其科學探索精神及創新能力，筆者在教學方法上進行了一些有益的探索。
1.發揮學生主體作用
除卻必要的教學內容講解外，每節課都留出一定的師生互動時間。教師通過創設問題情景，引導學生進行研究討論，或者針對已講授內容，使學生對已學內容進行復習、總結、辨析，以加深理解；或者針對未講授內容，激發學生學習新知識的興趣（比如，在講授完一維無限深方勢阱和一維線性諧振子這兩個典型的束縛態問題后就可引導學生思考“非束縛態下微觀粒子又將表現出什么樣的行為”），這樣學生就會積極地預習下節內容；或者選擇一些有代表性的習題，讓學生提出不同的解決辦法，培養學生的創新能力。對于在課堂上不能解決的問題，積極鼓勵學生利用圖書館及網絡資源等尋求解決，培養學生的科學探索精神。此外，還可使學生自由組合，挑選他們感興趣的與課程有關的題目進行討論、調研并完成小組論文，這一方面激發學生的自主學習積極性，另一方面使其接受初步的科研訓練，一舉兩得。 轉貼于
2.注重構建物理圖像
在實際教學中著重注意物理圖像的構建，使學生對一些難以理解的概念和理論形成較為直觀的印象，從而形成深刻的記憶和理解。例如：借助電子束衍射實驗，通過三個不同的實驗過程（強電子束、弱電子束及弱電子束長時間曝光），即可為實物粒子的波粒二象性構建出一幅清晰的物理圖像；借助電子束衍射實驗圖像，再以光波類比電子波，即可凝練出波函數的統計解釋；借助電子雙縫衍射實驗圖像，可使學生更易接受和理解態疊加原理；借助解析幾何中的坐標系，可很好地為學生建立起表象的物理圖像。盡管這其中光波和電子波、坐標系和表象這些概念之間有本質上的區別，但借助這些學生已經熟知和深刻理解的概念，可使學生非常容易地接受和理解量子力學中難以言明的概念和理論，同時，也可使學生掌握這種物理圖像的構建能力，對培養學生的創新思維具有非常積極地作用。
三、教學手段和考核方式改革
1.課程教學采用多種先進的教學方式
如安排小組討論課，對難于理解的概念和規律進行討論。先是各小組內討論，再是小組間辯論，最后老師對各小組討論和辯論的觀點進行評述和指正。例如，在講到微觀粒子的波函數時，有的學生認為是全部粒子組成波函數，有的學生認為是經典物理學的波。這些問題的討論激發了學生的求知欲望，從而進一步激發了學生對一些不易理解的概念和量子原理進行深入理解，直至最后充分理解這些內容。另外課程作業布置小論文，邀請國內外專家開展系列量子力學講座等都是不錯的方式。
2.堅持研究型教學方式
把課程教學和科研相結合，在教學過程中針對教學內容，吸取科研中的研究成果，通過結合最新的科研動態，向學生講授在相關領域的應用以培養學生學習興趣。在量子力學誕生后，作為現代物理學的兩大支柱之一的現代物理學的每一個分支及相關的邊緣學科都離不開量子力學這個基礎，量子理論與其他學科的交叉越來越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚態物理到中子星、黑洞各個層次的研究以量子力學為基礎；量子力學在通信和納米技術中的應用；量子理論在生物學中的應用；量子力學與正在研究的量子計算機的關系等，在教學中適當地穿插這些知識，擴大學生的知識面，消除學生對量子力學的片面認識，提高學生學習興趣和主動性。
3.利用量子力學課程將人文教育與專業教學相結合
量子力學從誕生到發展的物理學史所包含的創新思維是迄今為止哪一門學科都難以比擬的。在19世紀末至20世紀初，經典物理學晴空萬里，然而黑體輻射、光電效應、原子光譜等物理現象的實驗結果嚴重沖擊經典物理學理論，讓經典物理學陷入危機四伏的境地。1900年，德國物理學家普朗克創造性地引入了能量子的概念，成功地解釋了黑體輻射現象，量子概念誕生。1905年，愛因斯坦進一步完善了量子化觀念，指出能量不僅在吸收和輻射時是不連續的（普朗克假設），而且在物質相互作用中也是不連續的。1913年，玻爾將量子化概念引入到原子中，成功解釋了有近30年歷史的巴爾末經驗光譜公式。泡利突破玻爾半經典、半量子論的局限，給予了令玻爾理論不安的反常塞曼效應以合理解釋。1924年，德布羅意突破普朗克能量子觀念提出微觀粒子具有波粒二象性，開始與經典理論分庭抗禮。和學生一起重溫量子力學史的發展之路，在教學過程中展現量子力學數學形式之美，使學生在科學海洋中得到美的享受，從精神上熏陶他們的創新精神。
4.考試方式改革
在本課程的教學中采用了教考分離，通過小考題的形式復習章節內容，根據學生的實際水平適當輔導答疑，注重學生對量子力學基礎知識理解的考核。對于評價系統的建立，其中平時成績（包括作業、討論、綜合表現等）占30％，期末考試占70％。從實施的效果來看，督促了學生的學習，收到了較好的效果，受到學生的歡迎。
6月11日，惠普在其每年一度的Discover大會上宣布了惠普機器（The Machine）計劃。惠普公司CEO惠特曼在主題演講中稱，惠普正從零開始建立起一種新的計算方式，構建全新計算機a架構。
惠普機器主要由憶阻器存儲、硅光子通信、專用處理器和定制化操作系統構成，而最具革命性創新的核心技術在于憶阻器。按惠普時間表，惠普機器將于2019年投放市場。
按照經典電子學理論，無源器件只有電阻、電容和電感三種。1971年，美國加州大學伯克利分校教授蔡少棠，通過理論研究推斷存在第四種無源器件：憶阻器（memristors）。憶阻器的電阻值隨電流增加而減小，電流停止，電阻就停在當前值，且不消失。直到接到反向電流，電阻值才會增加。測得電阻值便可知之前的電流數值，蔡少棠將這種具有記憶功能的無源器件稱之為憶阻器。
2008年，惠普實驗室研究人員發表題為《尋獲下落不明的憶阻器》的論文。惠普研究人員發現，將二氧化鈦薄膜置于兩個電極之間，其電學特性與蔡少棠所述憶阻器一致。
憶阻器的發現產生了強烈震撼，評論認為是自發明晶體管以來電子學最重要的發現。單個憶阻器物理尺寸僅3納米見方，狀態轉換時間約為0.1納秒，與DRAM相當。憶阻器可制成陣列并多層堆疊，如將其作為存儲，每平方厘米容量可達100GB，每立方厘米容量可達1000TB。作為存儲，其存儲密度、功耗、讀寫時間遠遠勝過閃存。而存儲密度甚至可與磁性存儲相媲美。
憶阻器不僅能用于存儲，還能進行二進制布爾運算，有望開發出融存儲與處理于一體的新型器件。國防科技大學專家稱，理論上憶阻器可以完全替代現在所有的數字邏輯電路。業界普遍認為，10納米為摩爾定律的極限，且當前半導體技術已逼近該極限。憶阻器只有3納米，且有完全不同的電學特性，是摩爾定律失效后最重要的技術方向，其現實意義遠大于量子計算、碳納米器件和生物計算。
根據公開的資料看，惠普機器與傳統體系結構上最大的不同是采用憶阻器存儲體，替代傳統的RAM、閃存、磁盤，將外存與內存合一。系統的多核處理器以硅光子通信方式連接憶阻器存儲體。硅光子通信經過多年的發展已相對成熟，其數據傳輸速度比傳統方式快100倍，且更為節能。
在會上，惠普給出了憶阻器系統的一些關鍵數據。每機架的存儲容量可達160PB，一部手機的容量可達100TB，數據傳輸速率可達每秒6TB。在能耗方面，惠普稱當前性能最高的7300個SPARC節點的富士通系統能耗為12600KW，而性能與之相當的惠普機器能耗僅為160KW。
基于憶阻器的新型計算機架構將從根本上改變當前的用戶體驗。啟動時不需要將數據從磁盤等存儲介質向RAM加載，手機、平板、筆記本電腦等都可實現加電即可用。由于不分內存外存，因此掉電不會丟失任何數據。在現有系統中，存儲仍是能耗大戶，由于憶阻器功耗極低，這一塊能耗有望大大降低，有媒體評論指出，手機一周充電一次已不再是夢想。
據美國《商業評論》報道，惠普實驗室已投入73%的力量開發惠普機器。對于目前處境艱難的惠普而言，完成憶阻器及其系統的研發并不輕松。然而這并不重要，重要的是憶阻器技術打開了我們通往未來的一扇大門。
基于憶阻器的新型計算機架構將從根本上改變當前的用戶體驗。
信息安全論文3900字(一)：探究計算機網絡信息安全中的數據加密技術論文
【摘要】隨著近幾年網絡信息技術的發展，社會生產和生活對網絡數據的依賴程度越來越越高，人們對網絡信息安全重視程度也隨之提升。對于網絡信息而言，信息數據安全非常重要，一旦發生數據泄露或丟失，不僅會影響人們正常生活和財產安全，甚至還會影響社會穩定和安全。在此基礎上，本文將分析計算機網絡信息安全管理現狀，探索有效的數據加密技術，為網絡環境安全和質量提供保障。
【關鍵詞】計算機；網絡信息安全；數據加密技術
引言：信息技術的普及為人們生活帶來了許多便利和幫助，但是由于信息安全風險問題，人們的隱私數據安全也受到了威脅。但是，目前計算機網絡環境下，數據泄露、信息被竊取問題非常常見，所以計算機網絡信息安全保護必須重視這些問題，利用數據加密技術解決此難題，才能維護網絡用戶的信息安全。因此，如何優化數據加密技術，如何提升網絡信息保護質量，成為計算機網絡發展的關鍵。
1.計算機網絡安全的基本概述
所謂計算機網絡安全就是網絡信息儲存和傳遞的安全性。技術問題和管理問題是影響計算機網絡安全的主要因素，所以想要提升網絡信息安全性能，必須優化信息加密技術和加強信息管理控制，才能為計算機網絡安全提供保障。將數據加密技術應用于計算機網絡安全管理中，不僅可以提升數據保護權限，限制數據信息的可讀性，確保數據儲存和運輸過程不會被惡意篡改和盜取，還會提高網絡數據的保密性，營造良好的網絡運行環境。因此，在計算機網絡快速發展的環境下，重視網絡信息安全管理工作，不斷優化數據加密技術，對維護用戶信息安全、保護社會穩定非常有利。
2.計算機網絡信息安全現狀問題
2.1網絡信息安全問題的緣由
根據網絡信息發展現狀，信息安全面臨的風險多種多樣，大體可分為人文因素和客觀因素。首先：網絡信息安全的客觀因素。在計算機網絡運行中，病毒危害更新換代很快，其攻擊能力也在不斷提升，如果計算機防御系統沒有及時更新優化，很容易遭受新病毒的攻擊。例如，部分計算機由于系統長時間沒有升級，無法識別新木馬病毒，這樣便已遺留下一些安全漏洞，增加了信息安全風險。同時，部分計算機防火墻技術局限，必須安裝外部防護軟件，才能提升計算機網絡防護能力。其次：網絡信息安全的人文因素。所謂人為因素，就是工作人員在操作計算機時，缺乏安全防護意識，計算機操作行為不當，如：隨意更改權限、私自讀取外部設備、隨意下載上傳文件等等，嚴重影響了計算機網絡數據的安全性，涉密數據安全也得不到保障。例如，在連接外部設備時，忽視設備安全檢查工作，隨意插入電腦外部接口，容易導致計算機感染設備病毒，導致計算機網絡信息安全受到威脅。
2.2計算機網絡信息安全技術有待提升
信息安全是計算機網絡通信的重要內容，也是計算機網絡通信發展必須攻擊的難題。隨著信息技術的發展，我國計算機信息安全防御技術也在不斷創新升級，能夠有效應對病毒沖擊危害，但是相比先進國家而言，我國計算機信息技術起步較晚，網絡信息安全技術也有待提升。例如，根據我國計算機網絡信息安全現狀，對新病毒的辨識能力和清除能力較弱，無法有效控制病毒侵害，這對信息安全保護和系統運行都非常不利。因此，技術人員可以借鑒他國安全技術經驗，構建出針對性的信息安全防護技術，優化計算機系統安全性能，才能為網絡信息安全傳輸提供保障，避免造成嚴重的安全事故。
3.數據加密技術分析
3.1對稱加密技術
所謂對稱機密技術，就是指網絡信息傳輸中所采用的密鑰功能，利用加密和解密的方式，提升傳輸數據的安全性，常常被應用于電子郵件傳輸中。同時，對稱加密技術具有加密和解密密鑰相同的特征，所以密鑰內容可以通過其中一方進行推算，具備較強的可應用性。例如，在利用電子郵件傳輸信息時，傳輸者可以采用加密算法將郵件內容轉化為不可直接閱讀的密文，待郵件接收者收到數據信息文件后，再采用解密算法將密文還原可讀文字，既可以實現數據傳輸加密的目的，又能確保交流溝通的安全性。從應用角度來講，對稱加密技術操作簡捷方便，并且具備較高的安全度，可以廣泛應用于信息傳輸中。但是，對稱加密技術欠缺郵件傳輸者和接收者的身份驗證，郵件傳輸雙方密鑰有效的獲取途徑，所以也存在一定的安全風險。
3.2公私鑰加密技術
相對于對稱加密技術而言，公私鑰加密技術在進行信息加密時，加密密鑰和解密密鑰不具備一致性，密鑰安全性更佳。在公私鑰加密技術中，信息數據被設置了雙層密碼，即私有密碼和公開密碼，其中公開密碼實現了信息數據加密工作，并采用某種非公開途徑告知他人密鑰信息，而私有密碼是由專業人員保管，信息保密程度高。因此，在采用公私鑰加密技術時，需要先對文件進行公開密鑰加密，然后才能發送給接收者，而文件接收者需要采用私有密鑰進行解密，才能獲取文件信息。在這樣的加密模式下，網絡數據信息安全度提升，密碼破解難度也進一步加大，但是這種加密方式程序較為復雜，加密速度慢，無法實現高效率傳播，加密效率相對較低，不適用于日常信息交流傳輸。
3.3傳輸加密和儲存加密技術
在計算機網絡信息安全保護中，數據傳輸加密、儲存加密是重點保護內容，也是信息數據保護的重要手段，其主要目的是避免在數據傳輸過程中被竊取和篡改風險問題。線路加密和端對端加密是兩種主要的傳輸加密方式，實現了傳輸端和傳輸過程的信息安全保護工作。例如，傳輸加密是對網絡信息傳輸過程中的安全保護，通過加密傳輸數據線路，實現信息傳輸過程保護，如果想要停止加密保護，必須輸入正確的密鑰，才能更改數據加密保護的狀態。端對端加密技術是在信息發送階段，對數據信息實施自動加密操作，讓數據信息在傳遞過程中呈現出不可讀的狀態，直到數據信息到達接收端，加密密碼會自動解除，將數據信息轉變為可讀性的明文。此外，存取控制和密文儲存是儲存加密的兩種形式。在存取控制模式中，信息數據讀取需要審核用戶的身份和權限，這樣既可以避免非法用戶訪問數據的問題，又能限制合法用戶的訪問權限，實現了數據信息安全等級分層保護。
4.計算機網絡信息安全中數據加密技術的合理應用
4.1數據隱藏技術
在網絡信息數據加密保護中，將數據信息屬性轉變為隱藏性，可以提升數據信息的可讀權限，提升信息安全度。因此，將信息隱藏技術應用于網絡信息加密工程中，利用隱蔽算法結構，將數據信息傳輸隱蔽載體中，可以將明文數據轉變為密文數據，在確保信息安全到達傳輸目的地時，再采用密鑰和隱蔽技術對數據信息進行還原，將密文數據還原成明文數據。例如，在企業內部區域網絡信息傳輸時，便可以采用數據隱蔽技術控制讀取權限，提升網絡信息傳遞的安全性。因為在企業運行模式下，一些企業信息只限于部分員工可讀取，尤其是一些涉及企業內部機密、財務經濟等數據，所以需要采用隱蔽載體技術，通過密鑰將隱藏的提取數據信息。在這樣的加密模式下，企業數據信息安全性得到保障，不僅可以實現信息數據高效率傳播，還降低了二次加密造成的安全隱患，控制了員工讀取權限，對企業穩定發展非常有利。
4.2數字簽名技術
相比公私鑰加密技術而言，數字簽名技術更加快捷便利，是公私鑰加密技術的發展和衍生。將數字簽名技術應用于網絡信息安全中，在數據傳輸之前，傳輸者需要先將數據文件進行私有密鑰加密，加密方式則是數字簽名信息，而數據文件接收者在收到文件信息后，要使用公共密鑰解密文件。由此可見，數字簽名技術在公私鑰加密技術的基礎上，增加了權限身份的審核程序，即利用數字簽名的方式，檢查數據文件傳輸者的權限和身份，進一步提升了網絡信息傳輸的安全性。同時，在計算機網絡信息安全管理中，根據信息數據管理要求，靈活運用對稱加密技術、公私鑰加密技術和數字簽名技術，充分發揮各項加密技術的優勢作用，落實數據傳輸和存儲加密工作。例如，針對保密程度較低的數據信息而言，可采用靈活便利的對稱加密技術，而對于保密級別較高的數據而言，即可采用數字簽名技術進行加密。通過這樣的方式，不僅可以保障網絡信息傳輸效率，優化信息傳輸的安全性能，還可以提升數據加密技術水平，為網絡信息安全提供保障。
4.3量子加密技術
隨著計算機信息技術的發展，數據加密技術也在不斷創新和優化，信息安全保護質量也隨之提升。相比以往的數據加密技術而言，量子加密技術的安全性更好，對數據安全控制效果更佳。將量子力學與加密技術進行有效融合，既可以實現數據傳輸時的加密操作，又能同時傳遞解密信息，節省了單獨的密鑰傳輸操作，加密方式也更加智能化。例如，在網絡信息傳輸中，一旦發現數據傳輸存在被竊取和被篡改的風險，量子加密技術會及時作出反應，轉變數據傳輸狀態，而數據傳輸者和接收者也能及時了解數據傳輸狀況。這種數據加密方式一旦發生狀態轉變是不可復原的，雖然有效避免的數據泄漏風險，但可能會造成數據自毀和破壞問題。同時，由于量子加密技術專業性強，并且仍處于開發試用狀態，應用范圍和領域比較局限，無法實現大范圍應用。
5.結束語
總而言之，為了提升計算機網絡信息的安全性，落實各項數據加密技術應用工作非常必要。根據網絡信息安全現狀問題，分析了對稱加密、公私鑰加密、數據隱蔽等技術的應用優勢和弊端，指出其合理的應用領域。通過合理運用這些數據加密技術，不僅強化了數據傳輸、存儲的安全性，營造了良好的網絡信息環境，還有利于提升用戶的數據加密意識，促進數據加密技術優化發展。
信息安全畢業論文范文模板(二)：大數據時代計算機網絡信息安全與防護研究論文
摘要：大數據技術的快速發展和廣泛應用為計算機網絡提供了重要的技術支持，有效提高了社會經濟建設的發展水平。計算機網絡的開放性和虛擬性特征決定了技術的應用必須考慮信息安全與防護的相關問題。本文介紹了大數據時代計算機網絡安全的特征和問題，研究了如何保證網絡信息安全，提出了3點防護策略。
關鍵詞：大數據時代；計算機網絡；信息安全與防護
進入信息時代，計算機網絡技術已經逐步成為人們的日常工作、學習和生活必備的工具，如電子商務、網絡辦公、社交媒體等。計算機網絡相關技術的發展也在不斷改變人類社會的生產模式和工作效率，實現全球各地區人們的無障礙溝通。但在網絡世界中，信息的傳播和交流是開放和虛擬的，并沒有防止信息泄露和被非法利用的有效途徑，這就需要從技術層面上考慮如何提高計算機網絡信息安全。特別是近年來大數據技術的高速發展，海量數據在網絡中傳播，如何保證這些數據的可靠性和安全性，是目前網絡信息安全研究的一個重要方向。
1大數據時代計算機網絡信息安全的特征
大數據是指信息時代產生的海量數據，對這些數據的描述和定義并加以利用和創新是目前大數據技術發展的主要方向。大數據的產生是伴隨著全球信息化網絡的發展而出現的，在這個背景下誕生了大量的商業企業和技術組織，也為各行各業提高生產力水平和改變生產模式提供了有效幫助。大數據時代的網絡特征首先是非結構化的海量數據，傳統意義上的海量數據是相關業務信息，而大數據時代由于社交網絡、移動互聯和傳感器等新技術與工具快速發展產生了大量非結構化的數據，這些數據本身是沒有關聯性的，必須通過大數據的挖掘和分析才能產生社會價值；其次，大數據時代的網絡信息種類和格式繁多，包括文字、圖片、視頻、聲音、日志等等，數據格式的復雜性使得數據處理的難度加大；再次，有用信息的比例較低，由于是非結構化的海量數據，數據價值的提煉要經過挖掘、分析、統計和提煉才能產生，這個周期還不宜過長否則會失去時效性，數據的技術和密度都會加大數據挖掘的難度；最后，大數據時代的信息安全問題更加突出，被非法利用、泄露和盜取的數據信息往往會給國家和人民群眾造成較大的經濟社會損失。傳統計算機網絡的信息安全防護主要是利用網絡管理制度和監控技術手段來提高信息存儲、傳輸、解析和加密的保密性來實現的。在大數據時代背景下，網絡信息的規模、密度、傳播渠道都是非常多樣化的和海量的，網絡信息安全防護的措施也需要不斷補充和發展。目前網絡信息安全的主要問題可以概括為：一是網絡的自由特征會對全球網絡信息安全提出較大的挑戰；二是海量數據的防護需要更高的軟硬件設備和更有效的網絡管理制度才能實現；三是網絡中的各類軟件工具自身的缺陷和病毒感染都會影響信息的可靠性；第四是各國各地區的法律、社會制度、宗教信仰不同，部分法律和管理漏洞會被非法之徒利用來獲取非法利益。
2大數據時代背景下計算機網絡安全防護措施
2.1防范非法用戶獲取網絡信息
利用黑客技術和相關軟件入侵他人計算機或網絡賬戶謀取不法利益的行為稱為黑客攻擊，黑客攻擊是目前網絡信息安全防護體系中比較常見的一類防護對象。目前針對這部分網絡信息安全隱患問題一般是從如下幾個方面進行設計的：首先是完善當地的法律法規，從法律層面對非法用戶進行約束，讓他們明白必須在各國法律的范疇內進行網絡活動，否則會受到法律的制裁；其次是構建功能完善的網絡信息安全防護管理系統，從技術層面提高數據的可靠性；再次是利用物理隔離和防火墻，將關鍵數據進行隔離使用，如銀行、證券機構、政府部門都要與外部網絡隔離；最后是對數據進行不可逆的加密處理，使得非法用戶即使獲取了信息也無法解析進而謀利。
2.2提高信息安全防護技術研究的效率
大數據技術的發展是非常迅速的，這對信息安全防護技術的研究和發展提出了更高的要求。要針對網絡中的病毒、木馬和其他非法軟件進行有效識別和防護，這都需要國家和相關企業投入更多的人力物力成本才能實現。目前信息安全防護技術可以概括為物理安全和邏輯安全兩個方面，其中物理安全是保證網路系統中的通信、計算、存儲、防護和傳輸設備不受到外部干擾；邏輯安全則是要保障數據完整性、保密性和可靠性。目前主要的研究方向是信息的邏輯安全技術，包括安全監測、數據評估、撥號控制、身份識別等。這些技術研究的效率直接影響著網絡信息安全，必須組織科研人員深入研究，各級監管部門也要積極參與到網絡管理制度的建立和完善工作中來，從技術和制度兩個方面來提高信息防護技術的研究效率。
2.3提高社會大眾的信息安全防護意識
目前各國都對利用網絡進行詐騙、信息盜取等行為進行法律約束，也利用報紙、電視、廣播和網絡等途徑進行信息安全防護的宣傳教育。社會大眾要認識到信息安全的重要性，在使用網絡時才能有效杜絕信息的泄露和盜用，如提高個人電腦防護措施、提高密碼強度等。各級教育部門也要在日常的教學活動中對網絡信息安全的相關事宜進行宣傳和教育，提高未成年人的安全意識，這都是有效提高信息安全防護能力的有效途徑。
關鍵詞：科技英語 詞匯 句法 特征
科技英語常見的文體內容包括（1）科技著述、科技論文和報告、實驗報告和方案；（2）各類科技情報和文字資料；（3）科技實用手冊的結構描述和操作規程；（4）有關科技問題的會談、回憶、交談的用語；（5）有關科技的影片、錄像、光盤等有聲資料的解說詞，等等。通過對這些科技文獻的研究，我們不難發現科技英語有其獨特的特征。為了更好地呈現科技英語的這些特征，下文將分別從詞匯和句法兩個方面對這些特征進行研究。
一、科技英語的詞匯特征
隨著現代科學技術的迅速發展，越來越多的技術詞語進入了英語詞匯，從第二次世界大站中轟動一時的雷達、原子彈到后來的激光、計算機、互聯網、克隆等，他們不僅大大地豐富了語言寶庫，而且在各方面影響著人們的日常生活。大量使用專業術語是科技問題的基本特征。科技文章是有關科學發展或者科技事實，為了概括社會和自然現象，揭示客觀事物的發展規律，科技文章必須使用能夠準確傳達意思的專業術語。如上文所表述的，大量的科技術語用于英語中，構成了科技文體的語言基礎，而且科技文體的專業術語是一般專業外讀者很難理解的，如Quantum Teleportation（量子隱形傳送）、Rufloxacin（蘆氟沙星）等。
除上文所說的專業術語外，科技文體中還有很多準專業術語。準專業術語指那些即可用于科學技術領域，又可用于日常生活領域的詞匯，但是他們在不同領域的所指卻大不相同。如prescription在日常英語里指“指示、法規”，而在醫學英語里卻是“藥方，處方”的意思。所以，在進行科技文獻翻譯的時候，一定要注意這類詞匯在不同領域的不同含義，否則就無法嚴謹準確地表達原文的意思。
二、科技英語的句法特征
科技英語在句法方面主要包括以下五方面的特征：
1、較多地使用長句、復雜句
漢語的句子一般簡短，而科技英語文章為了表述邏輯嚴密、結構緊湊，其句子與日常用語、文學語言相比，則結構嚴密而冗長。且一般情況下，文獻的學術型越強，采用的句子就越長。
例 1. Each cylinder therefore is encased in a water jacket， which forms part of a circuit through which water is pumped continuously， and cooled by means of air drawn in from the outside atmosphere by large rotary fans， worked off the main crankshaft， or， in the larger diesel electric locomotives， by auxiliary motors.
譯文：因而每個汽缸都用一個水套圍著，水套形成循環回路的一部分，由水泵驅使水在回路中不停地流動，并用由外部鼓進的空氣來使水冷卻。鼓風用的大型旋轉風扇是由主曲軸帶動的，而在大型電傳動內燃機車上，則由輔助電機帶動。
2、較多地使用被動句式
被動句式的廣泛使用體現了科技英語以客觀、冷靜的表達方式敘述客觀事實和真理，凸顯起科學性，因而在進行科技英語寫作時，作者要盡量避免使用人稱作主語，而是讓事物以客觀的口氣呈現出來。
例 2. A diagram of the basic units comprising a communication system is shown in Figure 3.1.
譯文：組成通信系統的基本單元的簡圖如圖3.1所示。
3、較多地使用名詞化結構
大量使用名詞化結構是科技英語的重要特點之一。科技文體要求行文簡潔，表達客觀，內容準確，而且科技英語類文章的信息量一般很大；強調存在的事實，而非某一行為；而名詞化表達避免了主觀語氣，有利于表達抽象的概念和深奧的科技知識。
例 3. The definition of an electric current as the flow of electric charge is familiar to all of us.
譯文：把電流定義為電荷的流動是大家所熟悉的。
4、較多地使用非限定性動詞結構
非限定性動詞結構在科技英語中使用的較為頻繁。此類結構的頻繁使用，恰可以滿足科技文章所要求的行文簡練和結構緊湊。通常情況下，科技英語經常使用非限定性動詞結構來取代定語從句或者狀語從句。這樣不僅簡化了句子結構，而且也使句子所要表達的意思更加清晰明了。
例 4. A capacitor is a device consisting of two conductors separated by a nonconductor.
譯文：電容器是由絕緣體隔開的兩個導體組成的一種器件。
5、較多地使用后置定語
后置定語的較多使用也是科技英語的重要特點之一。常見的后置定語主要包括：介詞短語，形容詞短語，副詞，分詞短語及定語從句。
例 5. The distance from the radar set to the target is called the range.
譯文：從雷達機到目標的距離被稱為作用范圍。
例 6. A quality greater than any number is called infinity.
關鍵詞：信息論；哲學；本體論；自我
信息論的創始人申農為解決通訊技術中的信息編碼問題，提出通訊系統的一般模型，發表了《通信的數學理論》《噪聲中的通信》兩篇論文，從而奠定了信息論的理論基礎。他指出“信息論（狹義的）的基本結果，都是針對某些非常特殊的問題的，它們未必切合像心理學、經濟學以及其他一些社會科學領域。”[1]因此，信息論分為廣義信息論和狹義信息論。狹義信息論即申農早期的研究成果為主，它以編碼理論為中心，主要研究信息系統模型、信息的度量、信息容量、編碼理論及噪聲理論等。廣義信息論又稱信息科學，主要研究以計算機處理為中心的信息處理的基本理論，包括評議、文字的處理、圖像識別、學習理論及其各種應用。維納認為“信息既不是物質，也不是能量，信息就是信息，不懂得它，就不懂得唯物主義。[2]”雖然維納并沒有給出信息的確切定義，但卻第一次將信息科學映射到哲學問題上。
此后，信息科學的發展沖擊了20世紀下半葉以來的哲學思想路線，重新開啟了對哲學形而上問題的探討。雖然從物理角度來說，信息是按照一定的方式排列組合起來的信號序列，它借助于某種介質作為通道來傳遞、加工和貯存。但是隨著現代科學技術的發展，信息科學技術建構起了全新的語言環境、精神環境，“把我們從對事物的直接領悟中順順當當地推到由邏輯間隔隔開的世界中[3]”，使“知識源保持著一種抽象的控制論意義下的距離[4]”，從而消解了現實中的語言涵義。而現代人類依靠網絡空間高速傳播的思想，將世界空間縮小，人們憑借大眾傳播媒介或個人或組織給予的信息來建構起世界的“腦海圖景”，并以此來判斷世界并給予回應。正如“洞穴”隱喻一般，真實移動的“實體”不再真實，而意識、信息構筑的世界更“實際”，真實的世界成為“符號的宇宙”。哲學家海姆認為虛擬現實表現為七大特征：模擬性、交互作用、人工性、沉浸性、遙在、全身沉浸和網絡通信。正統哲學都是基于客觀實在現實性范疇框架內的哲學，客體是意識的容器，在主體和客體之間具有明顯界限，而信息科學技術的發展，“電子化”的語言方式可快捷地掃描人的思想，意識的力量在某種程度上得以強化。由此，使我們不得不重新思考信息科學是否揭示并決定著我們對世界的認知和發問方式。
哲學本以人本意識為主，是自覺之自我的最高意識成就，它依賴于社會的發展而發展。在康德建立了系統完善的形而上學之后，尼采宣布了“上帝已死”，海德格爾對“自我”“存在”的考證也對人類自身發展做了完備的總結，維特根斯坦認為“哲學僅余下的任務是語言分析！”，似乎哲學沒落到只囿于語言這一狹小領域，但信息科學技術的發展為自我、本體等哲學概念提出了重新思考的空間。信息科學在自身運動、發展的進程中，呈現出自身歷史的反映、自身性質的規定、自身發展的種種可能性這三種自在、自為、再生的基本形態，這三種關于事物歷史、現狀、未來的間接存在凝結在一個具有特定結構和狀態的直接存在物中，這種直接存在的結構和狀態被凝結著它的間接存在所規定。也即是說，自我、本體等概念被信息科學尤指信息技術、互聯網這一間接存在所規定。方東美先生認為：“希臘人把時間的體系化成空間的體系，然后再就時間來看，表面上是有過去、現在、未來的實踐連續性，而這個過去、現在、未來，都可以化成現在的影像。換句話說，是把真實現在變成空間化的現在，這樣就便于把過去的影像納入了現在，把未來的影像也以前瞻的方式把它收到現實當中，然后以一個空間化的現在籠罩一切過去現在和未來”[5]。這樣一種“了解時間的不重要，才是智慧之門[6]”，因此，哲學關于“我”、“本體”、“存在”等概念的思考由時間、空間的三維方向轉向一維的趨向。
此外，分析哲學家卡爾納普對語義信息的關注，將申農的信息論引向人類領域，認為由于人的選擇、接受、記憶的選擇性存在，信息本身存在著解讀的很大不確定性和可能性，因此有主觀與客觀、低級與高級、自然與社會信息等之分。生物信息學認為生物信息包括遺傳信息、神經――激素信息、代謝信息和人腦信息等多方面。物理學家T.Stonier在《信息物理學》提出的“信息子”認為“有組織就必然有結構，有結構就必然有信息”。在信息N論中，信息不是具有“粒子性”的能夠構成世界的“本原”，而是具有演繹性的能夠生成世界的“生元”，信息的“生成”特性使世界本體成為一種過程本體，也就成了一個信息集合體。這些在信息論基礎上發展起來眾多交叉學科，如量子信息學、生物信息學、物理信息學等等，他們都試圖從信息主義解釋萬物緣由的本體論論調，暫且不論對錯，但其提供的視角也是一種哲學嘗試。雖然信息科學技術在某種程度上剝離了對生命的人文關懷，使其變得些許冰冷，但對一些哲學概念的分析給飄散在浩浩蕩蕩信息長流中的理論派別提供了一種更深層次、更基礎的思維范式，從而推及對人類、宇宙的認識。
（作者單位：四川省社會科學院研究生院）
參考文獻：
[1]鐘義信.信息科學原理[M].福建人民出版社，1988，26.
[2]N.維納.控制論[M].北京：科學教育出版社，1962，48.
[論文摘要]多媒體技術是當今信息技術領域發展最快、最活躍的技術，是新一代電子技術發展和競爭的焦點。多媒體技術融計算機、聲音、文本、圖像、動畫、視頻和通信等多種功能于一體，借助日益普及的高速信息網，可實現計算機的全球聯網和信息資源共享，因此被廣泛應用在咨詢服務、圖書、教育、通信、軍事、金融、醫療等諸多行業，并正潛移默化地改變著我們生活的面貌。
隨著計算機多媒體技術的突飛猛進，多媒體憑借著自身的優勢越來越被受到廣泛關注和應用，已經在不知不覺中影響到了我們生活的很多方面，本文簡要介紹了計算機多媒體技術及其相關概念，對計算機的主要應用做了概括性總結。
一、計算機多媒體技術的概述
所謂多媒體，就是融合了兩種或兩種以上媒體的一種人機交互式信息交流和傳播的媒體，其使用的媒體包括文字(Text)、圖像(Image)、圖形(Graph)、動畫(animation)、音頻(audio)、視頻(Video)。各種媒體表現形式各不同。但都為數字化形式存在，即計算機二進制數字文件。
二、多媒體包括
（1）文本：由語言文字和符號字符組成的數據文件。
（2）圖像：通過描述畫面中各個像素的亮度和顏色等組成的數據文件。也叫點位圖或位圖圖像。
（3）圖形：矢量圖形的簡稱。即生成一幅圖形由數學方法組成的數據文件。一般可將圖形看作是圖像的抽象。
（4）動畫：將靜態的圖像、圖形及連環圖畫等按一定時間順序顯示而形成連續的動態畫面。
（5）音頻：聲音信號，即相應于人類聽覺可感知范圍內的頻率。
（6）視頻：可視信號，即計算機屏幕上顯示出來的動態信息，如動態圖形、動態圖像、動畫等。而多媒體技術，是指采用計算機技術，將各種媒體以數字化的方式集成在一起，從而使計算機具有了能同時獲取、處理、編輯、存儲和展示多體信息的能力。
計算機多媒體技術主要特性：
計算機化至少對終端用戶來說媒體信息的播放是由計算機控制的。
集成化涉及的設備的類型與數量盡可能地單一。包括存儲集成化、捕捉集成化、播放集成化、網絡集成化（ISTN與ISPN）。
三、數字化主要是指媒體信息表示的數字化、模擬信號數字信號
采樣、量化、編碼、AD/DA，有利于計算機與集成化，方便存儲、傳輸與處理、但是也存在失真等的問題，數字化的精確性（采樣速率與編碼位數）與（存儲器與網絡）寬帶的權衡也是很抉擇的。交互性主要體系在四種用戶定制化程度上媒體播放開始時間、媒體播放次序、媒體播放速度、播放形式。
四、與多媒體有關的概念與國際標準
（一）與計算機多媒體相關的概念
1．多媒體信息處理技術。多媒體信息處理技術就是能夠同時捕捉、處理、編輯、儲存和播放兩種以上不同類型信息媒體的技術。常見信息媒體類型包括：文本、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻等。
2．靜態媒體與連續媒體。靜態媒體（如文本）是沒有時間維的媒體，即其播放速度不會影響所含信息的再現。
連續媒體（如音頻和視頻）是由媒體“量子（如音頻采樣和視頻幀）組成的，具有隱含的時間維，播放速度影響其所含信息的再現，因此，需要在一段特定的時間里按特定的速度播放；如果播放速度得不到滿足，媒體信息的完整性就會收到影響。
3．捕捉媒體與合成媒體。捕捉媒體是指從現實世界中捕捉到的真實媒體信息。合成媒體是指通過計算機合成的媒體。
五、常見國際標準
（一）ISO指定的國際標準
JPEG標準：JPEG(JointphotographicExpertCroup)小組1991年3月提出了ISOCD10918用于連續色調灰度級或彩色圖像的壓縮標準，采用離散余弦變換、量化、行程與哈夫曼編碼等技術，支持幾種操作模式，包括無損（壓縮比2：1）與各種類型的有損模式（壓縮比可達30：1且沒有明顯的品質退化）。
MPEG系列標準：ISO于1992年制定了運動圖像數據壓縮編碼的標準ISOCD11172，簡稱MPEG(MotionPictureExpertGroup)標準，它是視頻圖像壓縮的一個重要標準。MEPG編碼技術的發展十分迅速，從MPEG_1、MPEG_2到MPEG_4，甚至現在流行的MPEG_7不僅圖像質量得到了很大提高，而且在編碼的可伸縮性方面，也有了很大的靈活性。
（二）ITU指定的國際標準
H.320:H.320(其原名為NarrowBandTSDNvisualtelephonesystemsandterminalequipment),但是H.320標準僅僅只適合在ISDN、EL、T1等高速率的數字網上運行，而不適合在電話線這種窄寬帶網上使用。
H.324:H.324是通過一般電話線傳送音頻和視頻信息，并對音頻及視頻信息進行編碼及解碼的國際標準。一般電話系統獲得廣泛采用的原因是使用方便，而且有數量龐大的用戶。H.324標準可以將電視會議帶給數以百萬計的，沒有加入ISDN的用戶。
六、計算機多媒體技術的應用
計算機多媒體技術應用在我們生活中的很多地方，例如：數字化圖書館融入了多媒體技術后，使得數字化圖書館更加生動真實。遠程教育等領域也是應用了計算機多媒體技術，東北大學就在我國開始建設遠程教育網是投了巨資，從沈陽一直鋪光纜到秦皇島，成為了在中國規模最大的網絡教育網絡之一，他們就用了多媒體技術和網絡技術的結合進行教學，使更多的學生受到了名師學校的教育。由此可見多媒體技術方便了我們生活的很多方面。由于計算機相關技術的飛速發展，多媒體技術無論是在硬件上還是在軟件上都應經是很成熟的技術了，但是對于圖像和音頻的壓縮編碼規范還很混亂有些壓縮編碼規范已經公開，有些對外界還是秘密，這對整合音視頻壓縮編碼很不利。在資源共享，開源的思想占主流的當今的技術界，多媒體技術這部分也需要把各種音視頻的壓縮技術整合起來，是對多媒體技術更加規范和成熟，這樣計算機多媒體技術才能夠發展的更好。
參考文獻：
[1]曾塵，多媒體技術在教學環節中的應用探討[J].寧波廣播電視學報.2006.4（4）：100－102.
[2]黃春雷，淺談多媒體技術的實際應用[J].徐州工程學院學報.2006.21（9）：25－26.
[3]林福宗，多媒體技術基礎及應用[M].北京：清華大學出版社，2002.8：10－25.
近年來，國內許多重點高校和普通高校都相繼開設光信息科學與技術專業，并逐步形成具有自身特點的人才培養模式和培養方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎和優質資源，有的還有光學碩士和博士點；普通高校特別是新開設此專業，開始階段從師資力量、實驗室建設，以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業反映高校畢業生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向，社會急需的是能勝任研究、開發、設計策劃等工作高素質、應用型的復合型人才.那么，如何完善具有自身特點的人才培養模式和培養方案，如何培養適應社會不同層次需要的人才，如何提高畢業生的競爭力等，就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術專業已正式招生，該專業的人才培養方案、教學體系設置、師資隊伍建設、實踐教學、實驗室建設等方面都需要認真思考與實踐，不斷完善和創新[2-5].
1.1人才培養模式的改革探討
社會的發展對高校人才的發展提出新的挑戰，要培養適應現代社會發展需要的高素質、應用型的復合人才，就必須改革人才的培養模式.結合蚌埠學院的特點，構建適合社會發展、學生發展的人才培養模式，成為專業建設中的首要問題.隨著科學與技術的發展，各種學科之間的相互滲透已成為學科發展的主要趨勢.面向21世紀，我校提出了加強基礎，拓寬知識面，注重培養創新精神和實踐能力，增強適應性和競爭性的總體要求，推進學科建設.實現專業與基礎的結合，理論與實際的結合，相鄰、相關學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養具有堅實基礎和創新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領域的科學研究與技術應用，結合本校特點，本專業辦學指導思想是：實基礎、適口徑、重應用、強素質、理工結合.培養學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創新意識、良好的職業道德和身心素質，并系統掌握光信息科學與技術的基本理論和基本知識，受到電子技術實訓、光信息專業的基礎實驗和課程設計、畢業設計等方面的基本訓練，具備從事光電子、光信息、光電技術及其相關學科工作的基本能力.本專業的培養目標是：培養適應經濟社會發展需要的德智體美全面發展的，具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識、基本技能和專業知識，能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲，以及相關的電子信息科學、計算機科學等技術領域，從事產品設計與開發、生產制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求，結合學生興趣和學院辦學定位和人才培養規格等，我們需要努力不斷探討和改革人才培養模式，以培養應用型人才.
1.2合理構建課程體系，優化教學內容
由于光信息科學與技術專業在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求，目前課程體系中還存在一些問題，例如課程大綱、教材內容不統一和怎樣符合不同學校的辦學特色，不同課程內容相互重復，課程設置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構建課程體系，優化教學內容，對人才培養具有決定性的作用，因此要以知識全面性和學習者為中心，結合學校辦學特色來設計課程和培養環節，要合理安排通識課程、專業課程以及其它諸如實驗課程等的比例，安排應突出學生知識、能力、素質結構的優化組合，強化學生應用和工程意識，另外要更多渠道優化，為學生研究性學習和創新能力的培養提供較大的時間和空間，諸如校選課制、網絡課堂等.光信息科學與技術更新和發展飛速，在課程建設方面，我們要以構建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭，帶動教學內容的更新，合理動態更新教學內容，淘汰過時的，促進課程質量的提高；其次根據課程設置對光學和光電子技術系列課程進行修訂、整合，使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面；再次為了反映當代科技的重大成就和前沿，我們除了完善光通信原理、光電子技術、激光原理與技術等專業基礎課，還考慮研究生課程打通，考慮實際應用，增設了光信息科學與技術方面的選修課，如激光光譜技術、非線性光學、信號與系統、光信息存儲與現實、MATLAB光學模擬技術、太陽能基礎、傳感器與檢測技術等，以適應國內外迅速發展的光電子技術的要求，培養“理實交融”的復合型的光信息科學與技術人才.另外，由于光信息科學與技術屬于應用面廣,實戰性強的專業，建立光學與光電子技術實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點，結合本院學科特點，經過反復調研、醞釀和會議討論，我們設置光信息科學與技術專業的主要課程為高等數學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術、數字電子技術、原子物理、量子力學、數學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術、光電檢測技術及應用等.學位課程中的專業基礎課、專業課，從以上主要課程中選取.
1.3實驗與實踐教學光信息科學與技術專業科學和技術關系密切
理論知識與實踐能力并重，所以圍繞專業方向和培養目標，以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創新能力作為指導思想，加強校內外教學和實踐環節的實效性，注重建立高素質的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法，努力構建創新人才培養的實驗與實踐教學體系[1,6,7].圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點，根據本專業特點以及我校專業實驗室建設指導思想和發展目標，全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、數字圖像處理實驗、光電子技術實驗、光通信與光信息技術實驗、激光原理與技術實驗和光電檢測技術及應用實驗，精心設計實驗內容和創建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優勢，發揮示范作用.基礎課實驗室要提高建設水平和教學質量，同時重視專業實驗室建設，重視用高新技術提高實驗室建設水平，強度基礎性和完整性建設的同時，增加有利于學生動手能力培養的設計性、探究性、創新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數學建模實驗室、電子技術實驗室，強化建設信號與系統、EDA、電子工藝設計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術實驗等專業基礎實驗室，需要努力爭取校領導及各職能部門的支持，確保經費到位，計劃1年內基本建成，可以滿足新專業教學和研究工作的需要.本專業主要實踐教學環節包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業基礎實驗、光電子學課程設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計、畢業實習、畢業設計（論文）等.我們需要進一步努力在原有校內、外實習基地的基礎上，通過更多知名光電信息企業和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術前沿以及管理一流的實習基地，主動與相關企業聯系調研，理論聯系實際，實現學校培養與市場需求的有機結合.此外，爭取實施校園網進教室和實驗室計劃，增加圖書館館藏文獻資料數量，豐富教學手段，激發學生興趣和創新動力.
1.4務必擁有自己的核心資源
開辦新專業僅有良好的課程設置和合理的實驗室建設是不夠的，還需要優良的師資隊伍建設.進一步加強教師隊伍建設，教師隊伍的數量、結構、素質、水平達到較高先進水平.計劃到2014年，在學歷結構上，教師中具有博士學位的比例達到30%左右；35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結構上，教授占教師總數20%以上，副教授占教師總數40%以上.全力推進科學研究工作，以科研促教學，走產學研相結合的路子.充分發揮學科帶頭人的作用，多出一些高質量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區的企業，了解他們在生產中碰到的技術難題，尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題，進行合作研究，為地方經濟建設服務.同時建立與本地區科研院所的聯系，加強合作，共同申報科研課題.建立科研激勵機制，培養合理的科研梯隊.廣泛開展學術研討、學術交流活動，形成濃厚的學術氛圍，加大科技開發和成果轉化力度.目前存在一個問題是該專業課教師數量不夠，迫切需要加入新生力量充實教師隊伍，加強教學和科研實力，還要注重在職教師的教學和學術進修.光信息科學與技術的建設必須擁有大量的人才資源，包括高素質的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設施”和“軟件平臺”，包括教學和科研設施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道，以及各項政策法規、規章制度等.
2結語
1、各國競相出臺納米科技發展戰略和計劃
由于納米技術對國家未來經濟、社會發展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區）紛紛將納米技術的研發作為21世紀技術創新的主要驅動器，相繼制定了發展戰略和計劃，以發表和推進本國納米科技的發展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發。
（1）發達國家和地區雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術計劃（NNI），其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發工作方面的協調。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發法案》，這標志著納米技術已成為聯邦的重大研發計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養等全面展開。
日本政府將納米技術視為“日本經濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環境技術和納米技術作為4大重點研發領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發展和加強國際競爭力的研發。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發展的5個關鍵措施：增加研發投入，形成勢頭；加強研發基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業創新，將知識轉化為產品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家還制定了各自的納米技術研發計劃。
（2）新興工業化經濟體瞄準先機
意識到納米技術將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業化經濟體，為了保持競爭優勢，也紛紛制定納米科技發展戰略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發實施規則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產業化”為目標，意在引領臺灣知識經濟的發展，建立產業競爭優勢。
（3）發展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發展中國家為了迎頭趕上發達國家納米科技發展的勢頭，也制定了自己的納米科技發展戰略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發展綱要》，并先后建立了國家納米科技發表協調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發展綱要將明確中國納米科技發展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發任務，以便在國家層面上進行發表與協調，集中力量、發揮優勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰略，可望在2005年度執行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發。
2、納米科技研發投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發熱潮，現在無論是富裕的工業化大國還是渴望富裕的工業化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內，聯邦政府的納米技術研發經費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據《21世紀納米技術研究開發法》，在2005～2008財年聯邦政府將對納米技術計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發的經費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。
在歐洲，根據第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。
中國期望今后5年內中央政府的納米技術研究支出達到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術研發公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。
另外，據致力于納米技術行業研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發展各有千秋
各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優勢，但現在尚無確定的贏家和輸家。
（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據中國科技信息研究所進行的納米論文統計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優勢領先于其他國家，3年累計論文數超過10000篇，幾乎占全部論文產出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經超過德國，位居世界第三位，與日本接近。
在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發表的論文數也較多，各國3年累計論文總數都超過了1000篇，且每年的論文數排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。（2）在申請納米技術發明專利方面美國獨占鰲頭
據統計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數據來源美國專利商標局，所以美國的專利數量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數也較多，所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數國家納米論文數與專利數所占比例的反差較大，在論文數最多的20個國家和地區中，專利數所占比例超過論文數所占比例的國家和地區只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。
（3）就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫學領域。醫學納米技術已經被列為美國國家的優先科研計劃。在納米醫學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年，美國國立衛生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫學相結合，實現2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業化。
雖然醫學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。
日本納米技術的研究開發實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。
在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現有方法，同時積極開發新的制造技術，特別是批量生產技術。細川公司展出的低溫連續燒結設備引起關注。它能以每小時數千克的速度制造粒徑在數十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內即可進入批量生產階段。
日本高度重視開發檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現了諸如數字式顯微鏡、內藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產品。科學家村田和廣成功開發出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。
日本企業、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫學材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫學研究方面與發達國家有明顯差距。
4、納米技術產業化步伐加快
目前，納米技術產業化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業前景。據統計：2004年全球納米技術的年產值已經達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現納米技術的產業化，都在加緊采取措施，促進產業化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發緊密結合在一起。美國聯邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業合作，使最新基礎研究成果盡快實現產業化。其研究領域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破，并生產出商業產品。一個由專業、商業和學術組織組成的網絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯系，加速納米技術應用。
日本企業界也加強了對納米技術的投入。關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區納米技術的研發和產業化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產業中。
歐盟于2003年建立納米技術工業平臺，推動納米技術在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術工業平臺的目的是使工程師、材料學家、醫療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協同作戰，把納米技術應用到信息技術、化妝品、化學產品和運輸領域，生產出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術工業平臺和增加納米技術研究投資使其在納米技術方面盡快趕上美國。
