光電信息技術(shù)論文范文
時(shí)間:2023-04-06 07:54:51
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篇1
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);優(yōu)勢(shì);接入技術(shù)
0引言
近年來(lái)隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí),隨著業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來(lái)的語(yǔ)音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì),現(xiàn)有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來(lái)越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
1光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽(tīng),光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問(wèn)題。
2光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1頻帶極寬,通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長(zhǎng)窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)增加傳輸?shù)娜萘?,特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低,中繼距離長(zhǎng)目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)得多。
如果將來(lái)采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過(guò)光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對(duì)于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),即不會(huì)產(chǎn)生與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會(huì)受到電磁干擾。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問(wèn)題,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽(tīng),只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說(shuō)無(wú)線通信方式。
光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會(huì)跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒(méi)有。更何況長(zhǎng)途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號(hào)一般不會(huì)泄漏,因此電通信中常見(jiàn)的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
3光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加,業(yè)務(wù)種類也更加豐富,人們不僅需要語(yǔ)音業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)、高保真音樂(lè)、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無(wú)源器件組成,不包括任何有源節(jié)點(diǎn),則這種光接入網(wǎng)就是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段,無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT-Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次,在長(zhǎng)距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務(wù)種類豐富,運(yùn)維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對(duì)集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國(guó)從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動(dòng)下,開(kāi)始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢(shì)頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制門(mén)了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國(guó)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無(wú)源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說(shuō)的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國(guó)內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對(duì)大中型企業(yè)用戶來(lái)說(shuō),是比較理想的接入方式。
篇2
對(duì),都出現(xiàn)了鏡子。從本質(zhì)上說(shuō),都和光學(xué)有關(guān)。
大到探月的嫦娥衛(wèi)星,小到日常生活中的單反相機(jī)、CD光盤(pán),無(wú)論是國(guó)家進(jìn)步,還是你我的生活質(zhì)量,都與光學(xué)工程息息相關(guān)。由于光學(xué)工程的應(yīng)用實(shí)踐要求十分嚴(yán)格,相關(guān)本科專業(yè)的畢業(yè)生往往無(wú)力承擔(dān)與光學(xué)工程科學(xué)技術(shù)研究直接相關(guān)的工作。因此,每年有大量相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生選擇考研。
由于光學(xué)工程是一門(mén)高層次、高門(mén)檻的學(xué)科,相較于機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè),開(kāi)設(shè)此專業(yè)的院校并不多??傮w看來(lái),光學(xué)工程專業(yè)的考研競(jìng)爭(zhēng)比較激烈,尤其是在一些光學(xué)工程名校之中,2012年浙江大學(xué)光學(xué)工程的報(bào)錄比就曾高達(dá)17∶1。
目前,我國(guó)具有光學(xué)工程博士一級(jí)授予資格的高校共38所。具有光學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的高校共有清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、天津大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等9所,具有國(guó)家重點(diǎn)(培育)學(xué)科的高校有上海理工大學(xué)、電子科技大學(xué)兩所,具有博士培養(yǎng)資格的中國(guó)科學(xué)院相關(guān)研究院所主要有長(zhǎng)春光機(jī)所、西安光機(jī)所、上海光機(jī)所、上海技術(shù)物理所、安徽光機(jī)所、成都光電所等6所。
我們?nèi)绾卧跒閿?shù)不多的頂級(jí)名?;蚩蒲性核羞x擇一所最適合自己的院校呢?
第一,重視院校綜合實(shí)力,避免依賴單一數(shù)據(jù)。
各種評(píng)估結(jié)果中的得分、排名等數(shù)據(jù)往往只能反映院校的宏觀指標(biāo),且不同機(jī)構(gòu)均有不一樣的標(biāo)準(zhǔn),很難客觀真實(shí)地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨(dú)具特色,互有長(zhǎng)短,具體到每個(gè)研究方向,實(shí)力強(qiáng)弱更不相同,比如,光學(xué)設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域,普遍認(rèn)為實(shí)力強(qiáng)弱依次為清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)等。同樣的道理,單純地看重院校的院士、長(zhǎng)江學(xué)者數(shù)量、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、研究經(jīng)費(fèi)等指標(biāo)也是不科學(xué)的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質(zhì)量的好壞,院校的導(dǎo)師構(gòu)成、地理區(qū)位與就業(yè)環(huán)境、同學(xué)本科來(lái)源的層次與學(xué)術(shù)氛圍等軟實(shí)力也不是量化指標(biāo)可以衡量的,然而這些因素對(duì)研究生階段的學(xué)術(shù)成就以及未來(lái)的職業(yè)發(fā)展,往往比宏觀數(shù)據(jù)具備更大的影響,萬(wàn)萬(wàn)不可忽視。
第二,光學(xué)工程不是什么院校都能“玩得轉(zhuǎn)”。
在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,從而選擇考研難度相對(duì)較小的“211工程”院校深造。不可否認(rèn),一些“211工程”院校在其傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科上的確不比“985院?!辈睿踔粮袃?yōu)勢(shì)。但是,光學(xué)工程是一門(mén)“高富帥”的學(xué)科,只有高層次的院校才能承載光學(xué)工程這門(mén)學(xué)科,而優(yōu)秀的光學(xué)工程人才往往也出自優(yōu)秀的院校。主要原因體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,光學(xué)工程精密程度非常高,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和資金的依賴性比較強(qiáng),缺少國(guó)家重視和資金上的傾斜,院校很難承擔(dān)昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,從而限制研究生的發(fā)展;第二,“985”院校導(dǎo)師的視野更加開(kāi)闊,對(duì)研究生的基本要求更加嚴(yán)格、培養(yǎng)目標(biāo)更高,甚至某些院校的本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下也能在諸如Optical Letters等國(guó)際頂級(jí)光學(xué)期刊上。此外,高層次的院校學(xué)術(shù)氛圍更加濃厚,出國(guó)深造、就業(yè)等方面也具備更大的優(yōu)勢(shì)。
在此背景下,有必要對(duì)光學(xué)工程相關(guān)院校及其考研情況進(jìn)行深度解讀。本文將以擁有國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、天津大學(xué)、南開(kāi)大學(xué),以及中國(guó)科學(xué)院的上海光機(jī)所為例進(jìn)行具體分析。
浙江大學(xué):為強(qiáng)者而生
學(xué)科地位:浙江大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立于光電信息工程學(xué)系內(nèi),該系前身為浙江大學(xué)光學(xué)儀器專業(yè),是中國(guó)光學(xué)工程學(xué)科的誕生地,具有雄厚的學(xué)科實(shí)力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中均排名第一。
學(xué)科特色:有現(xiàn)代光學(xué)儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家光學(xué)儀器工程技術(shù)研究中心、國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家級(jí)研究基地。目前設(shè)置有光學(xué)工程研究所、光電信息及檢測(cè)技術(shù)研究所、光電子技術(shù)研究所、光電顯示技術(shù)研究所、先進(jìn)納米光子學(xué)研究所和光及電磁波研究中心、光學(xué)慣性技術(shù)工程研究中心等機(jī)構(gòu)。
研究領(lǐng)域:浙江大學(xué)光學(xué)工程主要研究領(lǐng)域十分寬廣,包括微納光學(xué)與介觀光學(xué)與器件、光學(xué)光電子薄膜、光電顯示技術(shù)、高精度光纖傳感、光電成像技術(shù)、微納米精密檢測(cè)技術(shù)、生物光子學(xué)、新型激光與光電子技術(shù)、光電子集成器件與系統(tǒng),光通信技術(shù)與系統(tǒng)和新穎人工光電介質(zhì)等。
師資力量:光及電磁波研究中心以長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授何賽靈為領(lǐng)軍人物,大部分導(dǎo)師均為杰出“海歸”或外籍教授,在光子學(xué)和電磁波的理論和實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域開(kāi)展了大量工作,獲得了許多具有國(guó)際影響的學(xué)術(shù)成果。
地理區(qū)位:長(zhǎng)江三角洲地區(qū)具有規(guī)模龐大的光電產(chǎn)業(yè)集群,具有國(guó)際化、起點(diǎn)高的特點(diǎn),相較于珠三角地區(qū)以封裝、為主的光電―半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言具有廣闊的發(fā)展前景。
競(jìng)爭(zhēng)情況:浙江大學(xué)就讀光學(xué)工程的研究生中超過(guò)半數(shù)來(lái)自于浙江大學(xué)、天津大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等名校的推免生??佳懈?jìng)爭(zhēng)極為激烈,從近年報(bào)錄比便可見(jiàn)一斑。
考試特色:浙江大學(xué)光學(xué)工程考研參考書(shū)為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》。浙江大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)課考試較其他學(xué)校包括的內(nèi)容更多,報(bào)考的同學(xué)需要復(fù)習(xí)幾何像差、傅里葉光學(xué)等本科階段較為薄弱的知識(shí)板塊。此外,也會(huì)考查一定的激光原理知識(shí)。
華中科技大學(xué):光谷傳奇
學(xué)科地位:華中科技大學(xué)光學(xué)工程近年來(lái)發(fā)展迅速,實(shí)力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)目前僅有的幾個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一,學(xué)科地位非同一般。華中科技大學(xué)在2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中與浙江大學(xué)并列第一。
學(xué)科特色:光學(xué)與電子信息學(xué)院設(shè)有武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、激光加工技術(shù)國(guó)家工程研究中心、下一代互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地、教育部電子信息功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(B類)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機(jī)構(gòu)。其中武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是由教育部、湖北省和武漢市共建,依托于華中科技大學(xué),聯(lián)合武漢郵電科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所共同組建,已投入4億多元建立了12個(gè)科學(xué)研究平臺(tái)以及1個(gè)光電公共測(cè)試平臺(tái)。
研究領(lǐng)域:華中科技大學(xué)主要研究方向?yàn)楣怆姕y(cè)控技術(shù)、光電信息存儲(chǔ)、光通信技術(shù)、基礎(chǔ)光子學(xué)、激光科學(xué)與工程、光電子器件與集成、納米光電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、能源光子學(xué)、太赫茲技術(shù)。
地理區(qū)位:華中科技大學(xué)地處著名的武漢光谷,當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)集群形成的產(chǎn)學(xué)研體系研究水平很高,產(chǎn)業(yè)價(jià)值巨大,尤其在光通信、激光等領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì),就業(yè)前景看好。
競(jìng)爭(zhēng)情況:華中科技大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數(shù)60人左右,隨當(dāng)年推免生比例有所波動(dòng)。
考試特色:華中科技大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)課考試偏向物理光學(xué)、電子學(xué)、激光原理相關(guān)知識(shí)。需要注意的是有兩個(gè)單位可以接收光學(xué)工程的碩士生,分別是光電學(xué)院和武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。
天津大學(xué):精益求精
學(xué)科地位:天津大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立在天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院,是我國(guó)較早設(shè)立光學(xué)工程的高校之一。天津大學(xué)光學(xué)工程在2007―2009年教育部學(xué)科評(píng)估中名列第二,2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中名列第三。此外,天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院也是教育部“教育教學(xué)改革特別試驗(yàn)區(qū)”的15個(gè)全國(guó)試點(diǎn)學(xué)院之一。
學(xué)科特色:所在學(xué)院設(shè)有精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精密儀器中心、現(xiàn)代光學(xué)研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術(shù)研究所、光電測(cè)控技術(shù)研究所、激光與光電子技術(shù)研究所、生物光學(xué)研究所、安全防偽技術(shù)研究中心等研究和開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)。
研究方向:超快激光理論與應(yīng)用研究、光學(xué)信息處理及其應(yīng)用、光學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用、數(shù)字圖像處理技術(shù)、光學(xué)傳感器技術(shù)、先進(jìn)固體激光及非線性頻率變化技術(shù)、光電子學(xué)與光通信技術(shù)、激光與光電子應(yīng)用技術(shù)等。
師資力量:中國(guó)科學(xué)院院士1人,中國(guó)工程院院士1人,長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授4人。天津大學(xué)光學(xué)工程的師資隊(duì)伍配置十分合理,老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學(xué)科的頂級(jí)實(shí)力,中年學(xué)科骨干如劉鐵根教授近年來(lái)在光纖傳感領(lǐng)域碩果累累,超快激光實(shí)驗(yàn)室的胡明列教授是天津大學(xué)最年輕的教授,學(xué)術(shù)前景十分光明。
地理區(qū)位:既緊挨近年來(lái)得到長(zhǎng)足發(fā)展的天津?yàn)I海新區(qū),又毗鄰首都北京,就業(yè)環(huán)境較為優(yōu)越。
競(jìng)爭(zhēng)情況:就讀于天津大學(xué)的研究生中,本校生源占有較大比例。天津大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分,2012年為335分,2009―2011光學(xué)工程報(bào)錄比如下:
考試特色:天津大學(xué)考研參考書(shū)目為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》和周炳著的《激光原理》,建議欲報(bào)考的同學(xué)參考天津大學(xué)蔡懷宇教授編寫(xiě)的《工程光學(xué)復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》。
南開(kāi)大學(xué):雖小而精
學(xué)科地位:南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程設(shè)立于南開(kāi)大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所內(nèi),隸屬于電子信息與光學(xué)工程學(xué)院?,F(xiàn)代光學(xué)研究所由光學(xué)工程元老母國(guó)光院士創(chuàng)建,是全國(guó)高校中最早取得光學(xué)和光學(xué)工程兩個(gè)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)的單位。在2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中,南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程名列第五。
學(xué)科特色:設(shè)有教育部光電信息技術(shù)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及博士后流動(dòng)站。
師資力量:南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程規(guī)模較小,共有教師28人,教授、研究員18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生導(dǎo)師13人,但導(dǎo)師隊(duì)伍水平相當(dāng)優(yōu)秀,哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)等歐美名校留學(xué)、訪問(wèn)研究的經(jīng)歷非常普遍,近年來(lái)在Nature、Science等國(guó)際最頂尖期刊發(fā)表多篇論文,令國(guó)內(nèi)同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授,在Nature發(fā)表兩篇論文,在Physical Review Letters發(fā)表兩篇論文,主要研究方向?yàn)楸砻娴入x子體等微納光學(xué)的相關(guān)理論。
培養(yǎng)模式:南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程招生規(guī)模較小,幾乎與導(dǎo)師人數(shù)平齊,每個(gè)研究生均能得到導(dǎo)師的大量指導(dǎo),研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃基本相同,這與其他學(xué)校的培養(yǎng)模式有所區(qū)別。
研究領(lǐng)域:相比其他高校,南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程的研究方向的理論特色較為明顯,其研究領(lǐng)域主要有:光學(xué)/數(shù)字圖象處理科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)處理與光計(jì)算技術(shù)、激光與非線性光學(xué)科學(xué)與技術(shù)、現(xiàn)代光通信技術(shù)、光波電子學(xué)、光子技術(shù)、眼視覺(jué)光學(xué)和共焦顯微技術(shù)、飛秒激光技術(shù)、微納光學(xué)。
地理區(qū)位:與天津大學(xué)相同。
競(jìng)爭(zhēng)情況:南開(kāi)大學(xué)近年來(lái)考研報(bào)錄情況如下所示,可見(jiàn)相較于其他院校,南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程的性價(jià)比較高。
考試特色:南開(kāi)大學(xué)光學(xué)工程往年專業(yè)課參考書(shū)是趙凱華、鐘錫華編著的《光學(xué)》,專業(yè)課考試風(fēng)格自2013年起有所變化,并且2014年考研沒(méi)有提供參考書(shū)目,需要考生注意。
中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所:臥虎藏龍
學(xué)科地位:上海光機(jī)所是我國(guó)建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所。
學(xué)科特色:上海光機(jī)所現(xiàn)設(shè)8個(gè)研究室,分別是:強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、空間激光信息技術(shù)研究中心(含:中科院空間激光通信及檢驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)、信息光學(xué)與光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高密度光存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光單元技術(shù)研究與發(fā)展中心。
值得一提的是,上海光機(jī)所建成了國(guó)內(nèi)僅有國(guó)際上也為數(shù)不多的“神光”系列高功率大型激光裝置,用于激光分離同位素的激光與光學(xué)系統(tǒng)、超短超強(qiáng)激光系統(tǒng)、激光原子冷卻裝置、空間全固態(tài)激光器研制平臺(tái)。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面,也進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)水平,是我國(guó)現(xiàn)代光學(xué)和激光與光電子領(lǐng)域取得研究成果最多的單位之一。
研究領(lǐng)域:強(qiáng)激光技術(shù)、強(qiáng)場(chǎng)物理與強(qiáng)光光學(xué)、信息光學(xué)、量子光學(xué)、激光與光電子器件、光學(xué)材料等。顯而易見(jiàn)的是,上海光機(jī)所的研究方向非常偏向于理論研究,因而十分適合于光學(xué)工程理論方向的深造。
地理區(qū)位:地處長(zhǎng)三角的核心上海,地理區(qū)位優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。
競(jìng)爭(zhēng)情況:每年有許多來(lái)自清華大學(xué)、浙江大學(xué)等頂尖學(xué)府的畢業(yè)生通過(guò)推免進(jìn)入上海光機(jī)所,研究所人才濟(jì)濟(jì)。近年來(lái)上海光機(jī)所光學(xué)工程的復(fù)試分?jǐn)?shù)線為:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人數(shù)在40―50人,隨當(dāng)年推免比例有所浮動(dòng)。
培養(yǎng)模式:上海光機(jī)所的專業(yè)型碩士與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃相近,且第一年是在安徽合肥的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)。
篇3
【關(guān)鍵詞】光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè);實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新體系
中圖分類號(hào):G6420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-0278(2012)02-128-01
光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于新增專業(yè),增設(shè)的目的就是為了適應(yīng)科技發(fā)展的需要,培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才,本專業(yè)具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,構(gòu)建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系十分必要。
一、光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵和特征
(一)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵
實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系在內(nèi)涵上分為狹義和廣義,我們一般理解的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系就是實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系,在教學(xué)計(jì)劃中經(jīng)常使用的教學(xué)體系,這屬于狹義的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系;廣義的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系不僅包含實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系,還包括實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系、管理體系、條件支撐體系等,在教學(xué)的過(guò)程中,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系不僅要發(fā)揮主要作用,目標(biāo)體系、管理體系等也要發(fā)揮各自的作用,體系之間相互協(xié)調(diào)與配合,實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)體系的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用光和信息知識(shí)的能力,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、操作等教學(xué)方式,讓學(xué)生掌握理論知識(shí)和實(shí)踐操作能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。
(二)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的特征
由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上都具有綜合性,因此時(shí)間教學(xué)體系本身就具有綜合性;光信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有很強(qiáng)的實(shí)踐性,很多教學(xué)內(nèi)容都是對(duì)光電子器件的實(shí)際運(yùn)用,以理論知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐,因此時(shí)間教學(xué)體系具有實(shí)踐性;光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的目的就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)光信息科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,在教學(xué)過(guò)程中,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐需要依靠光電子和信息產(chǎn)業(yè),教學(xué)的過(guò)程、實(shí)驗(yàn)的形式和內(nèi)容都要依靠光信息技術(shù),因此實(shí)踐教學(xué)體系又具有開(kāi)放性。實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展不僅需要學(xué)校的努力,還需要光信息和光電子等相關(guān)企業(yè)的積極參與,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供場(chǎng)所、產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn),因此實(shí)踐教學(xué)體系具有主體性。
二、實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的構(gòu)建
(一)構(gòu)建校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)
由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,高校應(yīng)該建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái),集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)與一體,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容圍繞光信息和光電子器件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),并不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、創(chuàng)新性、開(kāi)放性。在條件上,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)應(yīng)該布局合理、科學(xué),使平臺(tái)具有良好的操作環(huán)境,在內(nèi)容上,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)該注重理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合,把相關(guān)的理論知識(shí)運(yùn)用于光信息技術(shù)研究中去,在管理上,應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)設(shè)備、師資建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容等方面的管理,使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)成為一個(gè)有機(jī)組合的整體,各個(gè)部分都在發(fā)揮著功效。
(二)構(gòu)建校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)
校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)與校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的基本屬性、建設(shè)方法、管理模式和功能都有很大的區(qū)別,校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的補(bǔ)充,兩者都發(fā)揮著重要的作用。在條件上,校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)一定要具備足夠的場(chǎng)所、設(shè)備、師資力量和實(shí)踐資源,這是最基本的條件,能夠保證校外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的正常運(yùn)行,在管理上,校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)應(yīng)該借鑒相關(guān)企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),請(qǐng)企業(yè)成功人士參與管理,與校內(nèi)教師進(jìn)行良好的配合,在運(yùn)行上,學(xué)校需要建立有效的溝通機(jī)制,豐富教學(xué)內(nèi)容和形式,以光信息和光電子相關(guān)企業(yè)為主,利用好社會(huì)資源,加強(qiáng)校企合作。
(三)構(gòu)建校企合作的實(shí)踐教學(xué)模式
高校教學(xué)的目的就是為社會(huì)培養(yǎng)更多人才,因此,人才的培養(yǎng)和社會(huì)需求是分不開(kāi)的,如果只是把學(xué)生關(guān)在學(xué)校里,使教學(xué)脫離了社會(huì)實(shí)際,那么培養(yǎng)出來(lái)的人才也不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。學(xué)校應(yīng)該和本地區(qū)內(nèi)光電子信息企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系,通過(guò)校企合作,請(qǐng)企業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校傳授經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生去企業(yè)內(nèi)親身實(shí)踐,不但使學(xué)生加深了對(duì)光信息科學(xué)與技術(shù)的了解,還鍛煉了學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力,使學(xué)校教學(xué)和社會(huì)發(fā)展需求相適應(yīng),培養(yǎng)出了更多適合社會(huì)需要的人才。
參考文獻(xiàn):
[1]郭祥群,胡榮宗,穆紀(jì)千.著眼于素質(zhì)和創(chuàng)新精神構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2004,21(2):183-188.
篇4
全世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模己達(dá)1萬(wàn)億美元,國(guó)外光電子產(chǎn)業(yè)主要集中在美國(guó)、西歐和日本等國(guó)家和地區(qū)。近十年來(lái),中國(guó)光電子技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率始終保持兩位數(shù)的高速增長(zhǎng)。隨著信息光電子技術(shù)、激光加工、激光醫(yī)療、顯示、照明等光電技術(shù)的快速發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)形成市場(chǎng)可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)。2006年,《國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要》明確提出,未來(lái)5~15年15個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)中就包括了光電子技術(shù),聲明要重點(diǎn)發(fā)展激光器、光電探測(cè)器、光傳輸和光傳感設(shè)備、微光機(jī)電系統(tǒng)、半導(dǎo)體照明等產(chǎn)品。[6]2010年10月,國(guó)務(wù)院正式《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,進(jìn)一步明確了光電產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,包括新型顯示器件、LED等在內(nèi)的細(xì)分產(chǎn)業(yè)都在國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中明確提到。[7]可見(jiàn),在光電產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)和生產(chǎn)能力快速提高的情況下,對(duì)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的需求量也將逐年增大。
光信息科學(xué)與技術(shù)具有旺盛的生命力,處于高速發(fā)展時(shí)期。目前,在光通信、光電檢測(cè)、光電照明、光學(xué)元件與系統(tǒng)、光伏產(chǎn)業(yè)、激光技術(shù)、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料等方面都有廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)社會(huì)的發(fā)展和貢獻(xiàn)不可估量。作為高校,除了科研、教學(xué),還要服務(wù)于社會(huì),服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,這些不僅體現(xiàn)在科學(xué)研究和教師兼職方面,也體現(xiàn)在人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案上。光信息科學(xué)與技術(shù)同光學(xué)、機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科的知識(shí)息息相關(guān),但也不能面面俱到,所以十分有必要結(jié)合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的發(fā)展,調(diào)整學(xué)科的發(fā)展、人才培養(yǎng)計(jì)劃,為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù),加強(qiáng)科學(xué)研究,引領(lǐng)社會(huì)的發(fā)展。三峽大學(xué)地處湖北省域副中心城市的宜昌,經(jīng)濟(jì)活躍,交通方便?,F(xiàn)在高鐵開(kāi)通后,宜昌到武漢的時(shí)間已經(jīng)減少到2小時(shí)左右。隨著國(guó)內(nèi)光電照明、太陽(yáng)能、光電顯示產(chǎn)業(yè)如火如荼地發(fā)展。宜昌太陽(yáng)能、光電照明等光電企業(yè)也有較大的發(fā)展,如中國(guó)南玻集團(tuán)宜昌南玻硅材料有限公司(一期項(xiàng)目已累計(jì)投資20多億元,專門(mén)從事高純多晶硅材料、太陽(yáng)能硅片及電池片生產(chǎn)的大型制造企業(yè))等等一大批光電企業(yè)。這些企業(yè)主要集中在光伏產(chǎn)業(yè)、節(jié)能照明、LED、光學(xué)冷加工等方面。這些光電企業(yè)有著旺盛的人員需求,對(duì)本專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。2011年出臺(tái)的《宜昌市科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011至2015年)》明確提出,在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展方向要圍繞光電子產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)開(kāi)發(fā),搶占背景光源行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新制高點(diǎn),加快液晶照明燈、LED背光源及照明產(chǎn)業(yè)化。圍繞太陽(yáng)能技術(shù)開(kāi)發(fā),加快太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品系列開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。[8]由此可見(jiàn),在地方政府的扶持下光電子相關(guān)產(chǎn)業(yè)會(huì)得到快速發(fā)展,這些都為光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)結(jié)合本地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)提供了難得的機(jī)遇。根據(jù)三峽大學(xué)理學(xué)院發(fā)展的需要,結(jié)合產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)措施如下:
改革本科教學(xué)培養(yǎng)方案,加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí),鞏固專業(yè)思想教育光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)需要學(xué)生在系統(tǒng)、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和在光電子技術(shù)、光通信及應(yīng)用等方面具有較寬廣的專業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力,并成為在電光源、光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)材料、光纖通信等專業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)或兩個(gè)方向具有特色的人才。畢業(yè)生能在光信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域從事信息科學(xué)與技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)、集成及開(kāi)發(fā)、制造、技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型人才。因此要加強(qiáng)幾何光學(xué)中的光學(xué)設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、光電檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械原理和設(shè)計(jì)等課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),同時(shí)要加強(qiáng)專業(yè)思想教育,了解社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài),密切了解光電信息的最新發(fā)展和應(yīng)用,掌握一些主流軟件的應(yīng)用。另外,為了使培養(yǎng)方案切合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際,我們廣泛征求本地企業(yè)的意見(jiàn),積極邀請(qǐng)了相關(guān)企業(yè)參與了光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂工作。
加大力度開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),開(kāi)足基本實(shí)驗(yàn),充分利用專業(yè)實(shí)驗(yàn),開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐要加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué),更新教學(xué)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐教學(xué),充實(shí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。條件允許的情況下,將安排學(xué)生到實(shí)習(xí)基地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。另外,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的設(shè)立為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的培養(yǎng)提供了良好的工作平臺(tái)。雖然這個(gè)方面的工作才剛開(kāi)始,但是已經(jīng)受到學(xué)生的積極評(píng)價(jià)。
拓展實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐教學(xué),提升專業(yè)技能在目前聯(lián)系的實(shí)習(xí)基地基礎(chǔ)上,增強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓怆娖髽I(yè)聯(lián)系,經(jīng)常參觀了解企業(yè)的發(fā)展和社會(huì)需求,同時(shí)能爭(zhēng)取進(jìn)入相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí),鍛煉培養(yǎng)專業(yè)能力。我們已經(jīng)同宜昌勁森光電(主要從事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明開(kāi)發(fā)、制造、銷售的高新技術(shù)企業(yè))、中船重工388廠(光學(xué)冷加工、光電系統(tǒng))、匡通照明(LED封裝)等相關(guān)的光電企業(yè)建立了實(shí)質(zhì)的合作關(guān)系。陸續(xù)有學(xué)生進(jìn)入上述企業(yè)實(shí)習(xí),一些優(yōu)秀的學(xué)生也相繼進(jìn)入這些企業(yè)工作。教師參與了勁森照明新型節(jié)能燈具的開(kāi)發(fā)。與匡通照明組建了聯(lián)合的工程試驗(yàn)中心,投入1000萬(wàn)元左右,很快試驗(yàn)設(shè)備就將到位。這些不僅僅提高了教師的科研能力,反過(guò)來(lái)又提高了教師的教學(xué)水平,同時(shí)也為本專業(yè)的學(xué)生實(shí)習(xí)提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)習(xí)基地的建立是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要與生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行有效地溝通,制訂實(shí)習(xí)項(xiàng)目,并且跟蹤學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的反饋,建立有效的實(shí)習(xí)效果的評(píng)估體制,保證學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力得到實(shí)質(zhì)的訓(xùn)練。學(xué)生實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步拓展一直是迫切的需要,多方位多角度的實(shí)習(xí)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有利,有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻了解產(chǎn)業(yè)界對(duì)本專業(yè)的要求,反過(guò)來(lái)會(huì)激勵(lì)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)欲望。
人才培養(yǎng)與科研開(kāi)發(fā)相結(jié)合人才培養(yǎng)能力與科研能力息息相關(guān),科研不僅能提高教師的教學(xué)能力,也增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的信心。在橫向科研項(xiàng)目上,盡可能讓部分能力強(qiáng)的學(xué)生參與進(jìn)來(lái),直接培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。實(shí)踐證明,學(xué)生參與科研項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的及其有效的手段。比如學(xué)生的畢業(yè)論文有些涉及到大壩光纖傳感、節(jié)能燈設(shè)計(jì)等實(shí)踐性很強(qiáng)的課題。鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)學(xué)校針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新基金項(xiàng)目,雖然經(jīng)費(fèi)不多,但是對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分有益的,同時(shí)也提高了學(xué)生參與科研的熱情。隨著相關(guān)科研能力的快速提高,可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的幾年內(nèi),伴隨著學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,至少有一部分本科生的科研能力也會(huì)得到極大的提高。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
人才專職與兼職相結(jié)合以“雙師型”教師為重點(diǎn),加強(qiáng)專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè),加大專業(yè)教師的培訓(xùn)力度。依托相關(guān)的大中型企業(yè),共建“雙師型”教師培養(yǎng)培訓(xùn)基地。一方面要努力完善教師定期到企業(yè)實(shí)踐制度。本專業(yè)的教師在條件許可的情況下,要輪流、定期到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)或者兼職工作一段時(shí)間,力爭(zhēng)在3~5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有專業(yè)教師都有在相關(guān)企業(yè)工作的經(jīng)歷。另一方面,要聘任(聘用)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員和高技能人才擔(dān)任本專業(yè)專兼職教師,到學(xué)校指導(dǎo)教學(xué)、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù),甚至可以參與本科畢業(yè)論文的指導(dǎo)。這種指導(dǎo)可以是單獨(dú)的,也可以是合作形式的。只要是有利于人才培養(yǎng),有利于教學(xué),這種合作的形式是靈活的。
篇5
關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);教學(xué)方法;編程能力
中圖分類號(hào):TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)16-3865-02
1 概述
2008年11月16日,中國(guó)科協(xié)成立50周年新聞會(huì)在北京召開(kāi)。在新聞會(huì)上,“五個(gè)10”系列評(píng)選活動(dòng),即10位傳播科技的優(yōu)秀人物、10部公眾喜愛(ài)的科普作品、10個(gè)公眾關(guān)注的科技問(wèn)題、10個(gè)影響中國(guó)的科技事件、10項(xiàng)引領(lǐng)未來(lái)的科學(xué)技術(shù)評(píng)選結(jié)果揭曉。10項(xiàng)引領(lǐng)未來(lái)的科學(xué)技術(shù)是:基因修飾技術(shù);未來(lái)家庭機(jī)器人;新型電池;人工智能技術(shù);超高速交通工具;干細(xì)胞技術(shù);光電信息技術(shù);可服用診療芯片;感冒疫苗;無(wú)線能量傳輸技術(shù)。
人工智能技術(shù)學(xué)科是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。指人類的各種腦力勞動(dòng)或智能行為,諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問(wèn)題求解等思維活動(dòng),可以用某種智能化的機(jī)器來(lái)予以人工實(shí)現(xiàn)[1]。
通過(guò)《人工智能技術(shù)》課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展概況、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域有深入了解、對(duì)主要技術(shù)及應(yīng)用有一定掌握,并對(duì)現(xiàn)代人工智能技術(shù)發(fā)展的方向有所研究。通過(guò)人工智能技術(shù)課程的學(xué)習(xí)與研究,啟發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的興趣,培養(yǎng)知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力,并能將人工智能技術(shù)融入到今后所開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件之中。
《人工智能技術(shù)》是一門(mén)眾多學(xué)科交叉的新興課程,其涵蓋范圍廣,涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)更新快,內(nèi)容抽象,不容易理解,理論性強(qiáng),而且需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力,這給該課程的講授帶來(lái)了一定困難。《人工智能技術(shù)》也是一門(mén)應(yīng)用型學(xué)科,怎樣將理論運(yùn)用到實(shí)踐中,使學(xué)生將學(xué)到的人工智能技術(shù)知識(shí)和思想運(yùn)用到自己的實(shí)際課題,這也是該課程需要解決的問(wèn)題之一。
因此,對(duì)《人工智能技術(shù)》課程教學(xué)來(lái)說(shuō),我們要了解課程的最新信息,把握課程的特點(diǎn),幫助學(xué)生找到好的學(xué)習(xí)方法,使他們能充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維能力,提高學(xué)習(xí)興趣,該文給出了《人工智能技術(shù)》課程的教學(xué)與實(shí)踐的探索。
2 教學(xué)與實(shí)踐的探索
2.1 教材和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取
1) 人工智能技術(shù)是整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快,知識(shí)更新最快,最前沿的學(xué)科之一。在教材選用方面,我們采用了蔡自興教授等主編,由高等教育出版社出版的《人工智能基礎(chǔ)》這本教材。蔡自興教授的主要研究領(lǐng)域?yàn)槿斯ぶ悄?、機(jī)器人學(xué)和智能控制等。這本教材是作者在美國(guó)國(guó)家工程院院士、普度大學(xué)教授傅京孫先生的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下編寫(xiě),借鑒了國(guó)內(nèi)外人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)<业淖钚卵芯砍晒蛯W(xué)術(shù)書(shū)籍的長(zhǎng)處,該書(shū)比較全面地介紹了人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù),材料新,易于理解,兼顧基礎(chǔ)及應(yīng)用[2]。
此外,我們還給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供多種類型的學(xué)習(xí)資料,其中包括參考書(shū)目,如:Russel S, Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》一書(shū),人工智能技術(shù)國(guó)內(nèi)外期刊,如電子學(xué)報(bào),計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),人工智能與模式識(shí)別,Artificial Intelligence,Journal of Artificial Intelligence Research,Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence,AAAI: American Association for AI National Conference等人工智能技術(shù)會(huì)議,使學(xué)生能夠掌握人工智能技術(shù)的更多前沿動(dòng)態(tài),提高學(xué)習(xí)興趣。
2) 配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。《人工智能技術(shù)》是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)該課程尤為重要。除了完成課本上的作業(yè)之外,還注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、算法設(shè)計(jì)能力和編程能力。首先,每個(gè)章節(jié)設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的考慮,如:五子棋游戲,產(chǎn)生式系統(tǒng),旅行商問(wèn)題,傳教士和野人問(wèn)題,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的分類,遺傳算法、人工生命程序等,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)章節(jié)的知識(shí),獨(dú)立地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理及方法,給出程序設(shè)計(jì)流程圖,源程序清單,實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析等內(nèi)容,通過(guò)這種方式,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的信息獲取能力和研究能力。
2.2 教學(xué)方法和手段的改革
人工智能技術(shù)課程交叉性強(qiáng),涉及面廣,傳統(tǒng)的教學(xué)方法手段單一,缺少交流,課堂氣氛沉悶,激發(fā)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不理想。人工智能技術(shù)這門(mén)課程內(nèi)容抽象,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程需要解決的主要問(wèn)題,也是關(guān)系教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。本課程需采用多種方法進(jìn)行教學(xué),以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1) 問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)。《人工智能技術(shù)》這門(mén)課程中有很多似是而非、引人入勝的問(wèn)題,主要是用計(jì)算機(jī)模擬人類的智能來(lái)解決這種問(wèn)題。在教學(xué)中,有目的的提出這些問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生思考,提出自己的想法和解決方案,并進(jìn)行分析和比較,這樣強(qiáng)化學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí),提高學(xué)習(xí)積極性[3]。
2) 個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教。學(xué)生中存在計(jì)算機(jī)專業(yè)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的差別,由于他們每個(gè)人的基礎(chǔ)不同,有的計(jì)算機(jī)知識(shí)比較匱乏,因此有必要針對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,課堂作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估,對(duì)學(xué)生提出個(gè)性化的教學(xué)。例如:在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求有能力和興趣的學(xué)生可以做探究性和創(chuàng)新性的附加實(shí)驗(yàn),從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮個(gè)性的空間,而對(duì)稍微吃力的學(xué)生則要求完成基本的實(shí)驗(yàn),更注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和夯實(shí),這樣就能達(dá)到因材施教的目的。同時(shí)對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行分析,進(jìn)一步提出學(xué)習(xí)建議,并進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)。
3) 多媒體使用和多學(xué)科知識(shí)的融合。本課程PPT課件圖文并茂,提綱挈領(lǐng),便于學(xué)生理解。課堂講授、板書(shū)與PPT手段相結(jié)合,注重課程中的關(guān)鍵詞用英文表示,并適當(dāng)指定英文參考書(shū),使學(xué)生能夠接觸國(guó)外文獻(xiàn)資料,加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,獲得更寬廣的知識(shí)。PPT課件運(yùn)用了大量多媒體技術(shù),如動(dòng)畫(huà)、聲音、圖像,通過(guò)動(dòng)畫(huà)和視頻演示抽象的概念、算法和過(guò)程,使人工智能技術(shù)中抽象的知識(shí)形象化,在課件中融入了文學(xué),歷史等其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí),便于學(xué)生較好地理解知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)[4]。
4) 師生互動(dòng)和課內(nèi)外答疑。在教學(xué)中,改變了傳統(tǒng)的老師講,學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)模式。針對(duì)人工智能技術(shù)的實(shí)用性,適當(dāng)提問(wèn),收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況,盡量使用實(shí)例進(jìn)行講解。設(shè)置了實(shí)驗(yàn)講解互動(dòng)課程,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的講解,學(xué)生可以提出疑問(wèn),然后在課堂上展開(kāi)討論,學(xué)生可以看到問(wèn)題從提出、分析到解決的整個(gè)過(guò)程,讓學(xué)生自己在討論中總結(jié)結(jié)論。為了解決教學(xué)中存在的疑難問(wèn)題,還設(shè)有課后答疑,使學(xué)生能將所有的問(wèn)題都理解透徹。
5) 理論研究與實(shí)踐結(jié)合。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,注重學(xué)生的理論研究和動(dòng)手能力,適當(dāng)布置一些課程相關(guān)的論文和實(shí)驗(yàn)編程。通過(guò)課程論文,可以培養(yǎng)學(xué)生鉆研問(wèn)題的興趣; 通過(guò)查閱科技文獻(xiàn)使學(xué)生掌握如何查找相關(guān)文獻(xiàn)的技能,可以培養(yǎng)學(xué)生撰寫(xiě)科技論文的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,使學(xué)生可以更加清楚地了解人工智能技術(shù)基本概念和難點(diǎn),也能了解算法的設(shè)計(jì)具體運(yùn)行過(guò)程,并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,提高了學(xué)生的編程能力和和學(xué)習(xí)興趣。
6) 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個(gè)值得探討的問(wèn)題,本課程應(yīng)采用多種綜合考試方法,注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念、知識(shí)和基本的技能的掌握以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。平時(shí)作業(yè)考核成績(jī),實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)成績(jī)、提交課程論文成績(jī),以及最后的期末考試成績(jī)形成一種有效的考試考核方法,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)在于算法設(shè)計(jì)、編程的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。課程論文評(píng)價(jià)指是選題是否嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)和具可研究性,論文結(jié)構(gòu)、思路是否嚴(yán)謹(jǐn),論文內(nèi)容科學(xué)性、正確性,能否提出自己的見(jiàn)解??疾椴殚喛萍嘉墨I(xiàn)的能力主要通過(guò)是否查找到權(quán)威的、最新文獻(xiàn)以及撰寫(xiě)是否規(guī)范。
2.3 學(xué)生學(xué)好《人工智能技術(shù)》課程的建議
《人工智能技術(shù)》是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用課程,學(xué)生如何學(xué)習(xí)這么課程,也是我們應(yīng)該探討的問(wèn)題。
學(xué)生應(yīng)該正確看待《人工智能技術(shù)》這門(mén)科學(xué)的發(fā)展。人工智能技術(shù)孕育于20世紀(jì)30、40年代,形成于60、70年代,發(fā)展至今,人工智能技術(shù)只有短短60多年的歷史,它是一門(mén)不斷發(fā)展和完善的嶄新學(xué)科,還有許多課題處于探索中,理論和技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟,我們應(yīng)該對(duì)它有科學(xué)的認(rèn)識(shí)。
針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的學(xué)生,除了課堂聽(tīng)講之外,還應(yīng)該課下自學(xué)該課程的先修課程,如:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)等課程。人工智能技術(shù)中涉及到大量的數(shù)學(xué)知識(shí),如:模式識(shí)別需要具有較好的概率論,數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),另外還會(huì)用到少量隨機(jī)過(guò)程、模糊數(shù)學(xué)的一些知識(shí)。人工智能技術(shù)是一門(mén)應(yīng)用課程,編程語(yǔ)言的掌握必不可少,涉及到SVM算法,粒子群算法,免疫算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),遺傳算法等算法,實(shí)現(xiàn)這些算法要求學(xué)生具有較強(qiáng)的編程能力。
學(xué)生應(yīng)該多讀,多查閱資料,特別是國(guó)外的期刊文獻(xiàn)和重要國(guó)際會(huì)議論文,多了解人工智能技術(shù)最前沿的信息,理論聯(lián)系實(shí)際,加深對(duì)基本算法的理解,并將人工智能技術(shù)的知識(shí)運(yùn)用到自己所研究的領(lǐng)域,以做到學(xué)以致用。
3 結(jié)論
人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿,該文對(duì)《人工智能技術(shù)》的課程教學(xué)進(jìn)行了一些探討,教學(xué)與實(shí)踐效果有了顯著提高,但仍然有許多方面還需要我們繼續(xù)探討和改進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
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[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng),等.樹(shù)立精品意識(shí)搞好人工智能技術(shù)課程建設(shè)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.
篇6
關(guān)鍵詞 Arduino;WiFi;科技創(chuàng)新
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2014)04-0017-03
在青少年當(dāng)中開(kāi)展科技活動(dòng),能夠促進(jìn)各個(gè)學(xué)科之間、科學(xué)和技術(shù)之間的有效融合,彌補(bǔ)傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)中學(xué)生知識(shí)面不廣、學(xué)科之間聯(lián)系薄弱和知識(shí)儲(chǔ)備匱乏的缺點(diǎn)。科技活動(dòng)的內(nèi)容能夠貼近生活,源自社會(huì),所解決問(wèn)題的基本模式也和人們?cè)谏鐣?huì)中解決實(shí)際問(wèn)題的情境和過(guò)程相同。這也符合八年級(jí)物理課本所提出的STS理念,即科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、社會(huì)(Society)。因此,青少年科技活動(dòng)的推廣對(duì)培養(yǎng)適合當(dāng)今社會(huì)需求的復(fù)合型人才具有重要的意義。
經(jīng)合組織在2012年了PISA(Programme for Inter-
national Student Assessment,國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目)的第18份專題報(bào)告《如果學(xué)校提供課外活動(dòng),學(xué)生的參與度是否會(huì)更高?》。從調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)看,只有48%的學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生參加課外科技項(xiàng)目,42%的學(xué)校組織過(guò)科技展覽,41%的學(xué)校擁有科學(xué)俱樂(lè)部。根據(jù)31個(gè)經(jīng)合組織國(guó)家、17個(gè)伙伴國(guó)和經(jīng)濟(jì)體的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),在大部分國(guó)家(地區(qū)),學(xué)校開(kāi)展的課外科技活動(dòng)越多,學(xué)生的科學(xué)成績(jī)就越好[1]。
本文探討在青少年科技活動(dòng)中引入Arduino WiFi小車(chē)(以下簡(jiǎn)稱小車(chē)),根據(jù)中學(xué)生好奇好動(dòng)、求知欲強(qiáng)的特點(diǎn),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)學(xué)生對(duì)小車(chē)的使用與學(xué)習(xí),既可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣,點(diǎn)燃他們的科學(xué)熱情之火,還可以幫助他們從小養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣
1 Arduino WiFi小車(chē)的來(lái)源構(gòu)造與技術(shù)核心
來(lái)源與構(gòu)造 Arduino是由意大利一所高科技設(shè)計(jì)學(xué)校的教師Massimo Banzi和其他人一起發(fā)明的一款便捷靈活、方便上手的開(kāi)源電子原型平臺(tái)。Arduino包含硬件(各種型號(hào)的arduino板)和軟件(arduinoIDE)。Arduino能通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境,通過(guò)控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來(lái)反饋、影響環(huán)境。而小車(chē)則利用WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)載體,通過(guò)控制數(shù)據(jù)、音視頻雙向數(shù)據(jù)交換而達(dá)到控制小車(chē)和視頻監(jiān)控等功能。
從構(gòu)造上來(lái)說(shuō),筆者所使用的小車(chē)主要由小車(chē)固定底盤(pán)、小車(chē)車(chē)輪、萬(wàn)向輪、直流減速電機(jī)、超聲波模塊、藍(lán)核atmeg168、WiFi模塊、18650電池、云臺(tái)、小車(chē)控制主板、USB攝像頭、9V/2A電源等器材組裝而成。小車(chē)的運(yùn)作過(guò)程如圖1所示。
技術(shù)與核心
1)根據(jù)搭載不同類型的傳感器,小車(chē)可以有各種各樣的應(yīng)用。例如:搭載光電阻傳感器的小車(chē)可以根據(jù)光源位置不同來(lái)改變小車(chē)的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)的智能引導(dǎo);搭載超聲波傳感器的小車(chē)則可以對(duì)大幅的平面進(jìn)行靜止測(cè)距,從而實(shí)現(xiàn)繞過(guò)障礙物通行。
2)小車(chē)的動(dòng)力裝置是采用雙直流電機(jī)加萬(wàn)向輪的驅(qū)動(dòng)方式,通過(guò)控制左右直流電機(jī)來(lái)控制小車(chē)的前進(jìn)、后退或左右轉(zhuǎn)向。
3)小車(chē)速度的控制則是通過(guò)利用紅外線遇黑線被吸收、遇白線被反射的原理,在小車(chē)兩路車(chē)軸上分別設(shè)計(jì)兩組紅外反射式傳感器,將小車(chē)的轉(zhuǎn)速和位移以脈沖的方式反饋給Arduino控制器??刂破鲗⒚}沖信號(hào)在單位時(shí)間計(jì)數(shù)后,就可以得到小車(chē)的實(shí)際速度。將實(shí)際速度和設(shè)計(jì)輸出速度相比較后,可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)小車(chē)的速度[3]。
4)基于openwrt系統(tǒng)的WiFi模塊可以使用電腦通過(guò)WiFi環(huán)境對(duì)小車(chē)進(jìn)行控制,由于小車(chē)配備有USB攝像頭,可以在移動(dòng)監(jiān)控和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等方面有各種各樣的應(yīng)用。
5)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上正在不斷開(kāi)發(fā)更新的編程擴(kuò)展庫(kù),小車(chē)在控制直流電機(jī)、伺服電機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、液晶顯示、獲取溫度與濕度等方面都有非常廣闊的應(yīng)用。
3 Arduino WiFi小車(chē)在青少年科技活動(dòng)中的應(yīng)用實(shí)例
中學(xué)物理探究實(shí)驗(yàn) 以2012人教版八年級(jí)物理新教材第八章“運(yùn)動(dòng)和力”當(dāng)中的牛頓第一定律的探究實(shí)驗(yàn)為例,可以用小車(chē)代替普通小車(chē)從軌道上滑落到粗糙程度不同的介質(zhì)表面,利用小車(chē)搭載的攝像頭可以記錄下滑過(guò)程中的第一人稱視角,讓學(xué)生可以通過(guò)電腦實(shí)時(shí)感受在粗糙程度不同表面上車(chē)子逐漸慢下來(lái)的過(guò)程,小車(chē)還可以將車(chē)子運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到電腦上,讓學(xué)生進(jìn)行分析和探討。
小車(chē)不僅可以極大提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)可以讓教師的教學(xué)創(chuàng)新教學(xué)能力得到擴(kuò)展與發(fā)揮的空間。法拉第曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“沒(méi)有觀察,就沒(méi)有科學(xué)??茖W(xué)發(fā)現(xiàn)誕生于仔細(xì)的觀察之中?!毙≤?chē)提供了一個(gè)另類視角讓學(xué)生去認(rèn)真觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造火花。利用小車(chē)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生求異質(zhì)疑,激勵(lì)學(xué)生多提問(wèn)題,鼓勵(lì)他們以研究者和創(chuàng)造者的姿態(tài)去獨(dú)立思考。讓學(xué)生興趣盎然地投入學(xué)習(xí),大膽地進(jìn)行創(chuàng)造性思維。
基于物聯(lián)網(wǎng)的科技探究活動(dòng) 按照國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的定義,物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品(Thing to Thing,T2T)、人到物品(Human to Thing,H2T)、人到人(Human to Human,H2H)之間的互連[3]。將傳感器材安裝在小車(chē)上,可在任意時(shí)間、地點(diǎn)用電腦或手機(jī)等信息技術(shù)處理設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)感知實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作狀況,并遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)器材來(lái)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(如溫度、溫度、力、壓力、壓強(qiáng)、流量、物位、轉(zhuǎn)速等),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和分析后的結(jié)果傳遞給實(shí)驗(yàn)者,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材全天候?yàn)閷W(xué)生服務(wù)的目標(biāo)。
以主題為環(huán)保的青少年科技活動(dòng)為例,小車(chē)可以搭載傳感器探測(cè)河湖的水質(zhì),收集數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的分析;也可以搭載傳感器探測(cè)不同位置空氣的質(zhì)量,收集數(shù)據(jù)分析空氣受到污染的程度和原因,進(jìn)而提出有效的環(huán)保措施。這些數(shù)據(jù)都可以借由小車(chē)所搭配的WiFi模塊與互聯(lián)網(wǎng)連接,實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)與小組成員進(jìn)行分享與分析,借由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)所支撐的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),會(huì)使得作為成果的環(huán)保小論文遠(yuǎn)比空喊口號(hào)式的文章要來(lái)得更加實(shí)際。
整合電子線路的學(xué)習(xí)與研究 小車(chē)的組裝過(guò)程本身對(duì)學(xué)生就是一種巨大的挑戰(zhàn),能夠?qū)⑿≤?chē)完整地組裝起來(lái),就已經(jīng)能夠給學(xué)生帶來(lái)巨大的成就感。在組裝過(guò)程教會(huì)學(xué)生辨識(shí)各種芯片與接口,也是一種非常寶貴的學(xué)習(xí)資源。當(dāng)學(xué)生熟悉各種芯片的原理以后,就可以讓學(xué)生動(dòng)手挑戰(zhàn)增加各種其他的模塊,在逐步的深入了解過(guò)程中慢慢摸索電子線路的世界。
與傳統(tǒng)的機(jī)器人教育教學(xué)相比,小車(chē)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
1)價(jià)格低廉,唾手可得。很多教師在交流的過(guò)程中普遍認(rèn)為機(jī)器人教育是“錢(qián)堆出來(lái)的噱頭”。機(jī)器人器材動(dòng)輒幾千元,競(jìng)賽器材更是進(jìn)入萬(wàn)元大關(guān)。而一套完整的小車(chē)裝置總價(jià)也就在400元左右,如此親民的價(jià)格可以讓每個(gè)有興趣涉足這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)生都能夠輕易開(kāi)始學(xué)習(xí)。
2)無(wú)限的擴(kuò)展性。現(xiàn)行的教育機(jī)器人在二次開(kāi)發(fā)和功能拓展方面非常單一,甚至困難重重,學(xué)生在使用過(guò)程中無(wú)非就是照搬固有的模式進(jìn)行組裝與設(shè)置,華麗的外殼封裝的不僅僅是機(jī)器人,還禁錮了學(xué)生的發(fā)散思維。Arduino開(kāi)源平臺(tái)的無(wú)限擴(kuò)展性可以給學(xué)生廣闊的想象空間,讓知識(shí)更多元化,讓實(shí)踐更實(shí)體化,讓創(chuàng)新更持續(xù)化。
3)外觀千變?nèi)f化。筆者曾經(jīng)到機(jī)器人競(jìng)賽場(chǎng)地進(jìn)行參觀,發(fā)現(xiàn)參賽的作品外觀都大同小異,相似度非常高。無(wú)論是指導(dǎo)教師還是參賽學(xué)生,都受到機(jī)器人競(jìng)賽“重制作、輕設(shè)計(jì)”大環(huán)境影響,學(xué)生所缺乏的是經(jīng)歷設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、調(diào)整設(shè)計(jì)、再驗(yàn)證的循環(huán)過(guò)程。小車(chē)的外觀可以千變?nèi)f化,Arduino平臺(tái)放到飛行器(如模型直升飛機(jī))上,就可以用來(lái)航拍或者進(jìn)行空中數(shù)據(jù)的采集;也可以加上履帶變身成為坦克,在相對(duì)比較惡劣的地面環(huán)境中進(jìn)行工作。千變?nèi)f化的外型可以極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與設(shè)計(jì)能力。
了解豐富多彩的編程世界 編程對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是一件遙不可及的事。依據(jù)《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》和《信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》進(jìn)行編寫(xiě)的廣州市《信息技術(shù)》(初中第二冊(cè))教科書(shū)中第2章“程序設(shè)計(jì)初步”就有關(guān)于Visual Basic的初步教學(xué)。
有了VB編程基礎(chǔ)的學(xué)生可以進(jìn)一步容易掌握和使用Arduino的編程器。對(duì)于復(fù)雜的編程功能,學(xué)生可以通過(guò)直接調(diào)用已有函數(shù)或SDK開(kāi)發(fā)包實(shí)現(xiàn)編程,簡(jiǎn)單快捷。Arduino的編程器可以在互聯(lián)網(wǎng)上免費(fèi)下載,學(xué)生在入門(mén)的過(guò)程中可以先將網(wǎng)上開(kāi)發(fā)好的SDK開(kāi)發(fā)包和ADK工具包應(yīng)用到小車(chē)中,通過(guò)逐步的熟悉與摸索,慢慢嘗試自己進(jìn)行編寫(xiě)。
創(chuàng)新意識(shí)來(lái)源于后天養(yǎng)成,直接受制于人們所受的教育。讓學(xué)生自主嘗試編程的技巧不僅有利于營(yíng)造輕松和平等的環(huán)境與氛圍。把學(xué)生從被動(dòng)地接受知識(shí)傳授中解放出來(lái),使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分發(fā)揮,從而培養(yǎng)學(xué)生積極的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。
4 結(jié)束語(yǔ)
青少年科技活動(dòng)的開(kāi)展不應(yīng)該是功利性或帶有目的性的,有的學(xué)生在接觸小車(chē)的過(guò)程中也許只是把它當(dāng)作一個(gè)玩具,并沒(méi)有什么靠譜的成果論文。但是筆者在推廣和使用小車(chē)的過(guò)程中,更注重的不是活動(dòng)是否達(dá)到了預(yù)期的效果,而是看重學(xué)生對(duì)這活動(dòng)的反應(yīng)和收獲,學(xué)生得到了哪些直接經(jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn),學(xué)生創(chuàng)造性思維能力有沒(méi)有得到培養(yǎng)等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生在玩樂(lè)中學(xué)習(xí),筆者認(rèn)為小車(chē)能夠促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和良好習(xí)慣、堅(jiān)強(qiáng)意志的形成。
參考文獻(xiàn)
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篇7
【關(guān)鍵詞】觸摸屏;聲波式;表面聲波;彎曲聲波;體波聲波;專利
1.引言
觸摸屏技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代美國(guó)的軍方[1],隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及電子設(shè)備的普及,觸摸屏作為一種輸入輸出設(shè)備,其在電子設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,尤其是移動(dòng)電子設(shè)備的普及,使得觸摸屏替代傳統(tǒng)的輸入輸出設(shè)備成為了主流。目前,觸摸屏大體上可分為電阻式、電容式、光電式、聲波式、電磁式和新型觸摸屏六大類。聲波式觸摸屏是觸摸屏的重要組成,其包括表面聲波式、彎曲聲波式和體波聲波式,最早記載聲波式觸摸屏技術(shù)的文獻(xiàn)為A.E.Brenner和P.de.Bruyne于1970年6月在IEEE上發(fā)表的技術(shù)論文“A Sonic Pen:A digital stylus system”[2],其隨著觸控技術(shù)的發(fā)展日趨成熟。
2.聲波式觸摸屏
聲波是物體振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,其本質(zhì)是一種機(jī)械波,具備折射、反射、衍射、散射特性。通過(guò)聲波相關(guān)的物理量(如振幅、波長(zhǎng)、頻率、周期、速度等)應(yīng)用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的觸摸屏統(tǒng)稱為聲波式觸摸屏。狹義上,聲波式觸摸屏指表面聲波式觸摸屏,然而,隨著觸控技術(shù)的多元化發(fā)展,聲波式觸摸屏產(chǎn)生許多衍生技術(shù)。整理而言,聲波式觸摸屏包括三種:表面聲波觸摸屏、彎曲聲波觸摸屏和體波聲波觸摸屏。
聲波式觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)包括:基板、控制電路以及連接基板和控制電路的柔性帶,如圖1所示,基板通常為透明材質(zhì),在基板上設(shè)置有聲電轉(zhuǎn)換裝置,用于實(shí)現(xiàn)聲波和電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換,控制電路中一般包括用于增益信號(hào)的信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器以及連接主設(shè)備的通信接口。
3.表面聲波觸摸屏
最早出現(xiàn)的聲波式觸摸屏為表面聲波觸摸屏,表面聲波(SAW)是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波,常見(jiàn)的表面聲波包括Lamb波、Love波和Rayleigh波。
3.1 早期的聲波觸摸屏
早期的聲波式觸摸屏通常包括控制電路、玻璃基板、X/Y軸發(fā)射換能器和X/Y軸接收換能器,如圖3所示,由控制電路控制X/Y軸發(fā)射換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲波,并由對(duì)應(yīng)的X/Y軸接收換能器檢測(cè)聲波。當(dāng)用戶通過(guò)手指或物體觸碰玻璃基板時(shí),沿X和Y方向的聲波會(huì)因受阻而衰減,X/Y軸接收換能器便會(huì)接收到衰減后的信號(hào),控制電路根據(jù)回收的信號(hào)狀況,確定出用戶觸碰的位置。
3.2 改進(jìn)的表面聲波觸摸屏
隨著技術(shù)的發(fā)展,聲波觸摸屏通過(guò)減少換能器數(shù)量,大幅降低了生產(chǎn)成本。如圖3所示,表面聲波觸摸屏的屏體部分為玻璃基板,帶箭頭的虛線為在玻璃基板表面上傳播的聲波。
以X軸為例,控制電路產(chǎn)生發(fā)射電信號(hào),該信號(hào)經(jīng)X軸發(fā)射換能器轉(zhuǎn)換成厚度方向振動(dòng)的聲波x1,聲波x1在傳播途中遇到X軸發(fā)射換能器下方的45度傾斜的由疏到密間隔的反射條紋后發(fā)生反射,產(chǎn)生和入射波x1成90度并與Y軸平行的分量x2,分量x2傳至玻璃基板X(qián)方向的另一邊遇到X軸接收換能器下方的45度傾斜的反射條紋,經(jīng)再次反射產(chǎn)生分量x3沿與聲波x1相反的方向傳至X軸接收換能器。X軸接收換能器將回收到的聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。控制電路對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行處理得到表征玻璃基板聲波能量分布的波形。
用戶觸碰屏體時(shí),干擾聲波的傳輸,部分聲波能量被吸收,回收到的信號(hào)會(huì)發(fā)生衰減,控制電路通過(guò)預(yù)定的程序分析衰減情況,判斷出X方向上的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。同理,可以判斷出Y軸方向上的坐標(biāo),兩個(gè)方向的坐標(biāo)一旦確定,觸摸點(diǎn)便唯一地確定下來(lái)。
目前,表面聲波式觸摸屏的技術(shù)相對(duì)比較成熟,改進(jìn)后的表面聲波觸摸屏按照功能可以分為普通型、防暴型、防塵型、斜角型、防眩光型等。
4.彎曲聲波觸摸屏
彎曲聲波觸摸屏與表面聲波觸摸屏的不同在于,表面聲波觸摸屏所涉及的聲波是有聲電轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的,而彎曲聲波觸摸屏所涉及的彎曲波是指在點(diǎn)、線力驅(qū)動(dòng)下,或者入射聲波的激勵(lì)下,使得基板彎曲振動(dòng)并向周?chē)臻g輻射的聲波。彎曲聲波觸摸技術(shù)包括:振波感應(yīng)式技術(shù)(DST)和聲脈沖識(shí)別技術(shù)(APR)。
4.1 DST觸摸屏
DST技術(shù)由美國(guó)3M創(chuàng)新有限公司和英國(guó)揚(yáng)聲器公司共同開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)技術(shù),如圖4,DST觸摸屏的基板由彎曲材質(zhì)構(gòu)成,在受到物體的驅(qū)動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生彎曲波,當(dāng)用戶觸碰基板時(shí),基板會(huì)向四周散射彎曲波,通過(guò)設(shè)置于基板四周的壓電傳感器,可以檢測(cè)散射的彎曲波,通過(guò)對(duì)檢測(cè)到的散射彎曲波的處理分析,確定出用戶的觸碰位置。其中,分析觸碰位置的方法采用雷達(dá)及聲納領(lǐng)域檢測(cè)目標(biāo)物置的技術(shù)方法。
4.2 ARP觸摸屏
APR技術(shù)是由美國(guó)埃羅接觸系統(tǒng)公司首創(chuàng)的一項(xiàng)彎曲波觸控技術(shù)。APR是以一種簡(jiǎn)單的聲音辨識(shí)方式來(lái)測(cè)量玻璃上被接觸點(diǎn)的位置,其關(guān)鍵是在玻璃上每個(gè)位置觸壓時(shí)都會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的聲波[1]。APR觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)如圖5所示,觸摸屏的基板同樣由彎曲材質(zhì)構(gòu)成,其不同在于,通過(guò)特殊的加工處理,彎曲材質(zhì)基板每一個(gè)位置所散射出的彎曲波都具有獨(dú)特性,當(dāng)用戶觸碰基板的點(diǎn)a和點(diǎn)b時(shí),壓電傳感器所檢測(cè)的由兩點(diǎn)散射出彎曲波的特性是不同的,控制電路更具預(yù)先設(shè)定的彎曲波與坐標(biāo)對(duì)應(yīng)表,可以根據(jù)檢測(cè)到的彎曲波的特性確定出彎曲波的產(chǎn)生位置。
5.體波聲波觸摸屏
體波聲波技術(shù)是在表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種新型的觸摸屏技術(shù)。體波聲波觸摸屏與表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的最大不同在于,體波聲波觸摸屏的聲波能量是在觸摸屏的屏體內(nèi)傳遞,而不是在表面?zhèn)鬟f。
如圖6所示,體波聲波觸摸屏的實(shí)現(xiàn)方法有兩種:
第一種方式為在表面聲波觸摸屏外面增加一層懸空的防刮薄膜,此時(shí)的由發(fā)射換能器發(fā)出的表面聲波在向接收換能器發(fā)送的過(guò)程中,用戶通過(guò)手指或物體通過(guò)擠壓薄膜阻斷聲波,使聲波信號(hào)會(huì)發(fā)生衰減,控制電路通過(guò)分析衰減情況,判斷觸控位置。
另一種是利用外加的彎曲材質(zhì)基板,當(dāng)用戶觸碰彎曲材質(zhì)基板的外表面時(shí),彎曲材質(zhì)基板會(huì)因?yàn)槭芰Ξa(chǎn)生震動(dòng),通過(guò)壓電傳感器檢測(cè)彎曲材質(zhì)基板內(nèi)表面散射的聲波,確定觸摸點(diǎn)彎曲材質(zhì)基板內(nèi)表面的應(yīng)力分布,應(yīng)力的改變會(huì)影響到聲波波形的變化,根據(jù)接收波形檢測(cè)并定位觸摸位置。
6.聲波式觸摸屏的專利現(xiàn)狀
國(guó)際專利分類法(簡(jiǎn)稱IPC)是一種國(guó)際通用的管理和利用專利文獻(xiàn)的工具,聲波式觸摸屏的IPC分類號(hào)為G06F 3/043。利用IPC分類號(hào)在中國(guó)專利檢索系統(tǒng)全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNTXT)和德溫特世界索引數(shù)據(jù)庫(kù)(簡(jiǎn)稱DWPI)進(jìn)行檢索,可以確定截止2014年3月,涉及聲波式觸摸屏的中國(guó)專利申請(qǐng)共385篇,全球?qū)@暾?qǐng)共1322篇。
在涉及聲波式觸摸屏的中國(guó)專利申請(qǐng)中,最早被公開(kāi)的專利申請(qǐng)為CN1228182A,公開(kāi)日為1999年9月8日,對(duì)應(yīng)的全球?qū)@暾?qǐng)中,最早被公開(kāi)的專利申請(qǐng)為DE2434650A1,公開(kāi)日為1975年2月6。
自2000年至2013年,聲波式觸摸屏被公開(kāi)的專利數(shù)量的變化情況如圖7所示。從圖中可以獲知,無(wú)論是CNTXT還是DWPI公開(kāi)的聲波式觸摸屏的專利都呈現(xiàn)出振蕩上升的態(tài)勢(shì)。2005年以前,CNTXT公開(kāi)的聲波式觸摸屏的專利數(shù)量極少,約為DWPI的二十分之一,2005年之后,CNTXT的公開(kāi)數(shù)量與DWPI呈同步上升趨勢(shì)。
7.小結(jié)
目前,聲波式觸控技術(shù)已經(jīng)有了四十多年的發(fā)展歷史,聲波式觸摸屏相對(duì)于其它類型的觸摸屏,具有更好的透光性和防暴性,因而能夠有較長(zhǎng)的使用壽命,其中,表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,體波聲波觸摸屏兼具表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的技術(shù)優(yōu)勢(shì),而且能夠很好地隔離外界聲源的干擾,是未來(lái)聲波式觸摸屏發(fā)展的方向。
參考文獻(xiàn)
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篇8
[關(guān)鍵詞] 電子電路 抗干擾
一、干擾信號(hào)
在測(cè)控裝置電路中出現(xiàn)的無(wú)用的信號(hào)稱為噪聲,當(dāng)噪聲使電路無(wú)法正常工作時(shí),噪聲就稱為干擾。衡量噪聲對(duì)有用信號(hào)的影響常用信噪比(S/N)來(lái)表示,它是指信號(hào)通道中有用信號(hào)功率PS和噪聲功率PN之比或有用信號(hào)電壓US與噪聲電壓UN之比。信噪比常用對(duì)數(shù)形式來(lái)表示,單位為分貝(dB) 。干擾信號(hào)可分為兩大類型:傳導(dǎo)型和輻射型。
二、抗干擾措施
干擾的形成必須同時(shí)具備三個(gè)因素,即干擾源、干擾途徑和對(duì)噪聲敏感性較高的接收器??垢蓴_從這三個(gè)方面入手。
1、消除或抑制干擾源
噪聲干擾來(lái)自于干擾源,只有仔細(xì)地分析其種類和形式,才能提出有效的抗干擾措施。
(1)機(jī)械干擾
機(jī)械干擾是指機(jī)械的振動(dòng)或沖擊使檢測(cè)裝置中的元件發(fā)生振動(dòng)、變形,使連接導(dǎo)線發(fā)生位移,使儀表指針發(fā)生抖動(dòng)等。對(duì)于機(jī)械干擾主要采取減震措施來(lái)解決,例如采用減震彈簧或減震橡皮墊等。
(2)熱干擾
設(shè)備和元器件在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量所引起的溫度波動(dòng),以及環(huán)境溫度的變化等使電路參數(shù)發(fā)生變化,或產(chǎn)生附加的熱電勢(shì)等,從而影響檢測(cè)裝置的正常工作。
對(duì)于熱干擾,工程上常采取下列防護(hù)措施:在電路中采用溫度補(bǔ)償元件和采用差分放大電路、電橋電路等對(duì)稱平衡結(jié)構(gòu)來(lái)抗干擾,在測(cè)控環(huán)境中盡量在恒溫室內(nèi)進(jìn)行,還可采用熱屏蔽,即用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料做成防護(hù)罩,將某些對(duì)溫度變化敏感的元器件和電路中的關(guān)鍵元器件或組件,甚至整臺(tái)裝置包圍起來(lái),以使罩內(nèi)溫度場(chǎng)均勻和恒定,有效地防止熱電勢(shì)的產(chǎn)生。
(3)光干擾
在測(cè)控裝置中廣泛使用著各種半導(dǎo)體元器件,由于半導(dǎo)體材料在光照作用下會(huì)激發(fā)空穴――電子對(duì),使半導(dǎo)體元器件產(chǎn)生電勢(shì)或引起阻值的變化,從而影響測(cè)控裝置的正常工作。
為了防止光干擾,將半導(dǎo)體元器件封裝在不透光的殼體內(nèi),對(duì)于具有光敏作用的元器件,尤其應(yīng)注意光的屏蔽問(wèn)題。
(4)濕度干擾
環(huán)境濕度增大會(huì)使絕緣體的絕緣電阻下降,漏電流增大;使電介質(zhì)的介電常數(shù)增大,造成電容器的電容量增大;使電感線圈的Q值(品質(zhì)因數(shù))下降;使金屬材料生銹等,勢(shì)必影響測(cè)控裝置的正常工作。
為此在設(shè)計(jì)、制造和使用時(shí)應(yīng)考慮潮濕的防護(hù)與隔離問(wèn)題。例如,電氣元件和印刷電路板的浸漆、環(huán)氧樹(shù)脂封灌和硅橡膠封灌等。
(5)化學(xué)干擾
對(duì)化學(xué)物品,如酸、堿、鹽及腐蝕氣體等,一方面通過(guò)其化學(xué)腐蝕作用損壞裝置的元器件;另一方面與金屬導(dǎo)體形成化學(xué)電勢(shì)。因此,良好的密封和注意清潔,對(duì)測(cè)控裝置是非常重要的防護(hù)化學(xué)干擾的措施。
(6)固有噪聲干擾
在電路中,電子元件本身產(chǎn)生的、具有隨機(jī)性、寬頻帶的噪聲稱為固有噪聲[1]。最重要的固有噪聲源是電阻熱噪聲、半導(dǎo)體散粒噪聲和接觸噪聲。
電阻熱噪聲:任何電阻即使不與電源相接,在它的兩端也有一定的噪聲電壓產(chǎn)生,這個(gè)噪聲電壓是由于電阻中的電子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)引起的。
散粒噪聲:在半導(dǎo)體中,載流子的隨機(jī)擴(kuò)散以及電子――空穴對(duì)隨機(jī)發(fā)生及復(fù)合形成的噪聲稱為散粒噪聲。從整體看,散粒噪聲使流過(guò)半導(dǎo)體的電流產(chǎn)生隨機(jī)性的漲落,干擾測(cè)量結(jié)果。減小半導(dǎo)體器件的電流,減小電路的帶寬,能減小散粒噪聲的影響。
接觸噪聲:接觸噪聲是由元器件之間的不完全接觸,從而形成電導(dǎo)率的起伏而引起的,它發(fā)生在兩個(gè)導(dǎo)體連接的地方,如開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、電阻、晶體管內(nèi)部的不良接觸等。接觸噪聲是低頻電路中的主要噪聲,減小流過(guò)觸點(diǎn)的直流電流可減小接觸噪聲的影響。
2、破壞干擾途徑
干擾必須通過(guò)一定的干擾途徑侵入測(cè)控裝置才會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。干擾途徑有“路”和“場(chǎng)”兩種形式。凡干擾源通過(guò)電路的形式作用于擾對(duì)象的,都屬于“路”的干擾,如通過(guò)漏電阻、電源及接地線的公共阻抗等引入的干擾。凡干擾源通過(guò)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的形式作用于擾對(duì)象的,都屬于“場(chǎng)”的干擾,如通過(guò)分布電容、分布互感等引入的干擾。
(1)抑制以“路”形式侵入的干擾
1)通過(guò)泄漏電阻的干擾
元件支架、探頭、接線柱、印刷電路以及電容器絕緣不良,使噪聲源得以通過(guò)這些漏電阻作用于有關(guān)電路而造成的干擾稱為泄漏電阻的干擾。擾點(diǎn)的等效阻抗越高,由泄漏而產(chǎn)生的干擾影響越大。
要消除由泄漏電阻引起干擾的一種辦法是使用接地保護(hù)環(huán),所謂接地保護(hù)環(huán)是在印刷電路板上,制做一個(gè)接地的環(huán)狀印刷電路,將高輸人阻抗的元件電路及單元包圍在環(huán)的里面,由泄漏電阻引起的泄漏電流直接通過(guò)接地保護(hù)環(huán)流人地線而不影響被保護(hù)電路。
2)通過(guò)共阻抗耦合的干擾
共阻抗耦合的干擾是指當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路共同享有或使用一段公共的線路,而這段線路又具有一定的阻抗時(shí),這個(gè)阻抗成為這兩個(gè)電路的共阻抗,第二個(gè)電路的電流流過(guò)這個(gè)共阻抗所產(chǎn)生的壓降就成為第一個(gè)電路的干擾電壓。
3)經(jīng)電源配電回路引入的干擾
交流供電配電線路在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的分布相當(dāng)于一個(gè)吸收各種干擾的網(wǎng)絡(luò),而且十分方便地以電路傳導(dǎo)的形式傳遍各處,并經(jīng)檢測(cè)裝置的電源線進(jìn)入儀器內(nèi)部造成干擾。最明顯的是電壓突跳和交流電源波形畸變使工頻的高次諧波經(jīng)電源線進(jìn)入儀器的前級(jí)電路。
對(duì)于以“路”的形式侵入的干擾,可采取諸如提高絕緣性能的方法以抑制泄漏電流的干擾途徑;采用隔離變壓器、光電繼電器等切斷干擾途徑;采用濾波、選頻、屏蔽等技術(shù)手段將干擾信號(hào)引開(kāi);對(duì)數(shù)字信號(hào)可采用整形、限幅等信號(hào)處理方法切斷干擾途徑;改變接地形式以消除共阻抗耦合干擾途徑等。
(2)抑制以“場(chǎng)”形式侵入的干擾
對(duì)于“場(chǎng)”的形式侵入的干擾,一般采取各種屏蔽措施,如靜電屏蔽、磁屏蔽、電場(chǎng)屏蔽等,也可以兼用對(duì)付“路”的某種措施。
通常,電磁感應(yīng)用兩種,一種是靜電感應(yīng),一種是磁感應(yīng)。由于靜電感應(yīng)是通過(guò)靜電電容(C)構(gòu)成的,故一般也稱作C耦合。而磁感應(yīng)是通過(guò)磁場(chǎng)相互感應(yīng)(M)構(gòu)成的,故一般也稱作M耦合。為控制這兩種耦合,通常采用靜電屏蔽和電磁屏蔽。
1)靜電感應(yīng)與靜電屏蔽
所謂靜電感應(yīng),即當(dāng)兩條線路位于地線之上時(shí),若相對(duì)于地線對(duì)半導(dǎo)體l加U1的電壓,則導(dǎo)體2也將產(chǎn)生與U1成比例的電壓U2。也就是說(shuō),由于導(dǎo)體之間必然存在靜電電容,若設(shè)電容為C10、C12和C20,則電壓U1就被C12和C20分為兩部分,該被分開(kāi)的電壓就為U2,控制電壓U2的就是靜電感應(yīng)電壓。對(duì)付靜電感應(yīng)干擾的辦法是靜電屏蔽。屏蔽線就是利用這一原理的線路。屏蔽線的首要目的是靜電屏蔽,但也可有效地用于控制M耦合。根據(jù)上述說(shuō)明,顯然在采用屏蔽線實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽時(shí),屏蔽必須接地才能收到好的效果。
2)電磁感應(yīng)與電磁屏蔽
所謂電磁感應(yīng),即回路與回路之間(也可說(shuō)是指線圈與線圈之間,但傳感器回路很少使用線圈,故回路大多為配線方面的問(wèn)題)的電磁耦合。對(duì)付電磁感應(yīng)干擾的辦法是電磁屏蔽。
3、削弱接收電路對(duì)噪聲干擾的敏感性
高輸入阻抗的電路比低輸人阻抗的電路易受干擾,模擬電路比數(shù)字電路抗干擾能力差等,這些都說(shuō)明,對(duì)于擾對(duì)象來(lái)說(shuō)存在著對(duì)干擾的敏感性問(wèn)題。
在電路中采用選頻措施就是削弱電路對(duì)全頻帶噪聲的敏感性;在電路中采用負(fù)反饋就是削弱電子裝置內(nèi)部噪聲源影響的有力措施;其它如對(duì)信號(hào)傳輸線采用雙絞線、對(duì)輸入電路采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)等措施,都是削弱電子裝置對(duì)噪聲的敏感性。
4、接地技術(shù)
(1)地線的種類
接地起源于強(qiáng)電技術(shù),它的本意是接大地,主要著眼于安全。這種地線也稱為“保安地線”(Safe wire)。
1)模擬信號(hào)地線它是模擬信號(hào)的零信號(hào)電位公共線,因?yàn)槟M信號(hào)有時(shí)較弱、易受干擾,所以對(duì)模擬信號(hào)地線的面積、走向、連接有較高的要求。
2)數(shù)字信號(hào)地線它是數(shù)字信號(hào)的零電子公共線。由于數(shù)字信號(hào)處于脈沖工作狀態(tài),動(dòng)態(tài)脈沖電流在接地阻抗上產(chǎn)生的壓降往往成為微弱模擬信號(hào)的干擾源,為了避免數(shù)字信號(hào)的干擾,所以它應(yīng)與模擬信號(hào)地線分別設(shè)置為宜。
3)信號(hào)源地線傳感器可看作是測(cè)量裝置的信號(hào)源,通常傳感器裝設(shè)在生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),而測(cè)量裝置設(shè)在離現(xiàn)場(chǎng)一定距離的控制室內(nèi),從測(cè)量裝置的角度看,可以認(rèn)為傳感器的地線就是信號(hào)源地線。它必須與測(cè)量裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接才能提高整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力。
(2)一點(diǎn)接地原則
對(duì)于上述四種地線一般應(yīng)分別設(shè)置,在電位需要連通時(shí),也必須仔細(xì)選擇合適的點(diǎn),在一個(gè)地方相連,才能消除各地線之間的干擾。
1)單級(jí)電路的一點(diǎn)接地原則
現(xiàn)舉單級(jí)選擇放大器為例來(lái)說(shuō)明單級(jí)電路的一點(diǎn)接地原則。
2)多級(jí)電路的一點(diǎn)接地原則
3)檢測(cè)系統(tǒng)的一點(diǎn)接地原則
(3)屏蔽浮置技術(shù)
若測(cè)量裝置電路與大地之間沒(méi)有任何導(dǎo)電性的直流聯(lián)系就稱為浮置,采用干電池的萬(wàn)用表就是浮置的特例。
采用三重靜電屏蔽的目的,一是不使電網(wǎng)的交流干擾電壓引入測(cè)量裝置內(nèi),二是使大地電位差產(chǎn)生的干擾電流無(wú)法流經(jīng)信號(hào)線。
必須指出的是,浮置屏蔽是一種十分復(fù)雜的技術(shù),在設(shè)計(jì)、安裝檢測(cè)系統(tǒng)時(shí),必須注意不使屏蔽線外皮與測(cè)量裝置的外殼短路;應(yīng)盡量減小各不同類型屏蔽之間的分布電容及漏電;盡量保證電路對(duì)地的對(duì)稱性等等,否則“浮置”的結(jié)果有時(shí)反而會(huì)引起意想不到的嚴(yán)重干擾。
5、濾波技術(shù)
濾波器(Filter)是抑制交流差模干擾的有效手段之一。下面分別介紹檢測(cè)技術(shù)中常用的幾種濾波電路。
(1)RC濾波器
當(dāng)信號(hào)源為熱電偶、應(yīng)變片等信號(hào)變化緩慢的傳感器時(shí),利用小體積、低成本的無(wú)源RC濾波器將會(huì)對(duì)差模干擾有較好的抑制效果。應(yīng)該注意的是,RC濾波器是以犧牲系統(tǒng)帶寬為代價(jià)來(lái)減小差模干擾的[2]。
(2)直流電源濾波器
直流電源往往為幾個(gè)電路所共用,為了避免通過(guò)電源內(nèi)阻造成幾個(gè)電路間互相干擾,應(yīng)在每個(gè)電路的直流電源上加只LC濾波器。由于電解電容采用卷制工藝而含有一定的電感,在高頻時(shí)阻抗反而增大,所以需要在電解電容旁邊并聯(lián)一個(gè)0.01uF左右的磁介電容,用來(lái)濾除高頻噪聲。
6、光電耦合技術(shù)
目前,檢測(cè)系統(tǒng)越來(lái)越多地采用光電耦合器來(lái)提高系統(tǒng)的抗共模干擾能力。光電耦合器是一種電一光一電耦合gS件,它的輸入量是電流,輸出量也是電流,可是兩者之間從電氣上看卻是絕緣的。發(fā)光二極管一般采用砷化鎵紅外發(fā)光二極管,而光敏元件可以是光敏二極管、光敏三極管、達(dá)林頓管,甚至可以是光敏晶閘管、光敏集成電路等,發(fā)光二極管與光敏元件的軸線對(duì)準(zhǔn)并保持一定的間隙。
這樣就實(shí)現(xiàn)了以光為媒介的電信號(hào)的傳輸。光電耦合器有如下特點(diǎn):
(1)輸人、輸出回路絕緣電阻高(大于10~oQ)、耐壓超過(guò)lkV;
(2)因?yàn)楣獾膫鬏斒菃蜗虻模暂敵鲂盘?hào)不會(huì)反饋影響輸入端:
(3)輸入輸出回路完全是隔離的,能很好地解決不同電位,不同邏輯電路之間的隔離和傳輸?shù)拿堋?/p>
從上述幾個(gè)特點(diǎn)可以看出,使用光電耦合器能比較徹底地切斷大地電位差形成的環(huán)路電流。近年來(lái),線性光電耦合6S的性能不斷提高,誤差可以小于千分之幾。
使用光電耦合的另一種辦法是先將前置放大器的輸出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后通過(guò)光電耦合器用數(shù)字脈沖的形式,把代表模擬信號(hào)的數(shù)字信號(hào)耦合到諸如計(jì)算機(jī)之類的數(shù)字處理系統(tǒng)去作數(shù)據(jù)處理,從而將模擬電路與數(shù)據(jù)處理電路隔離開(kāi)來(lái),有效地切斷共模干擾的環(huán)路。在這種方式中,必須配置多路光電耦合器(視A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)而定),由于光電耦合器是工作在數(shù)字脈沖狀態(tài),所以可以采用廉價(jià)的光電耦合器件。
參考文獻(xiàn):
篇9
仿生多源異構(gòu)信息融合的新思路
人和動(dòng)物有不同的感官,他們用眼睛看、用耳朵聽(tīng)、用舌頭嘗,由此獲得不同質(zhì)的信息,如影像、聲音、味道等。大腦會(huì)把這些不同質(zhì)的信息進(jìn)行綜合處理,以判定對(duì)象的屬性、本質(zhì)等,這就是自然界對(duì)異構(gòu)信息的融合處理。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,人們同樣需要不同質(zhì)的傳感器對(duì)于各種對(duì)象(合作目標(biāo)或非合作目標(biāo))進(jìn)行信息獲取,而對(duì)獲取的這些異構(gòu)信息就需要綜合處理以判定對(duì)象的類別屬性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等,這就是現(xiàn)代信息處理意義下的異構(gòu)信息融合。
韓崇昭給“異構(gòu)信息融合”這個(gè)晦澀難懂的概念賦予了一個(gè)形象的比喻。他還說(shuō),響尾蛇長(zhǎng)了兩對(duì)“眼睛”,一對(duì)眼睛就是和其他動(dòng)物一樣的“光眼”,還有一對(duì)紅外感知的“熱眼”。在動(dòng)物中,用于目標(biāo)識(shí)別異類信息融合的典型例子就是響尾蛇的這種光眼和熱眼。光眼接收周?chē)h(huán)境的可見(jiàn)光圖像信息,從而可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo),但是對(duì)于掩藏在草叢中的獵物卻很難發(fā)現(xiàn)。響尾蛇的熱眼接收周?chē)h(huán)境的紅外圖像信息,由于溫差存在,它可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)掩藏在草叢中的目標(biāo)。響尾蛇的大腦頂蓋對(duì)來(lái)自兩類眼睛的信息進(jìn)行融合,最后判定是否為可捕捉的目標(biāo)。韓崇昭告訴記者,根據(jù)國(guó)際科學(xué)界當(dāng)前的研究成果認(rèn)為,響尾蛇大腦頂蓋對(duì)兩類信息的融合模式共有六種。這六種模式反映的是“多模式”的神經(jīng)元對(duì)不同組合可見(jiàn)光和紅外信息響應(yīng)的能力,是自然界多源異構(gòu)信息融合的典型機(jī)制。
在異構(gòu)信息融合理論研究方面,韓崇昭領(lǐng)導(dǎo)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)展了仿響尾蛇異構(gòu)信息融合的新機(jī)制,他們利用國(guó)際數(shù)學(xué)界正在研究的一個(gè)熱門(mén)理論――隨機(jī)集理論,建立了基于隨機(jī)集的所謂“條件證據(jù)理論”。這種理論可以指導(dǎo)現(xiàn)代信息處理取得更好的結(jié)果?;谶@一理論成果,可以用來(lái)解決目前異構(gòu)信息融合中處理差異信息的難題,可以對(duì)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)應(yīng)用中的目標(biāo)跟蹤與識(shí)別、態(tài)勢(shì)分析與意圖推斷等做出新的結(jié)果。
為了有效實(shí)現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用,韓崇昭教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用實(shí)踐檢驗(yàn)了他們所建立的新理論方法。在目標(biāo)跟蹤方面,他們利用新的理論發(fā)展了新的時(shí)空配準(zhǔn)算法,提高了目標(biāo)跟蹤精度。在完成國(guó)家“973”項(xiàng)目研究任務(wù)中,他們發(fā)明的一種基于誤差傳遞和估計(jì)誤差差分消除的目標(biāo)航跡估計(jì)方法,顯著提高了非合作目標(biāo)的航跡估計(jì)精度。經(jīng)應(yīng)用單位與傳統(tǒng)方法進(jìn)行試驗(yàn)相比,使得目標(biāo)航跡估計(jì)精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),這是仿生信息技術(shù)的一個(gè)重要突破。此外,這一新的理論方法用于某重大項(xiàng)目的目標(biāo)分類與識(shí)別,同樣取得令人矚目的效果。
隨機(jī)系統(tǒng)理論研究的必由之路
1968年末,韓崇昭大學(xué)畢業(yè)后被分配到西安的一家軍工廠從事軍工產(chǎn)品的研制生產(chǎn),“援越抗美”的政治任務(wù)要求他們參與解決某航空產(chǎn)品中陀螺模擬計(jì)算的一個(gè)難題。所參考的文獻(xiàn)是前蘇聯(lián)提供的技術(shù)資料,其中多處提到“隨機(jī)擾動(dòng)”和“不確定性”等術(shù)語(yǔ)。大學(xué)剛畢業(yè)的他,雖在學(xué)校學(xué)過(guò)《概率論》的簡(jiǎn)單知識(shí),卻難以理解這些術(shù)語(yǔ)的真正含義。在一些專家的帶領(lǐng)下,他慢慢體會(huì)到“隨機(jī)性”“統(tǒng)計(jì)規(guī)律”的奧妙。許多原來(lái)以為毫無(wú)規(guī)律的事情似乎仍有規(guī)律可循,這激發(fā)了他對(duì)“隨機(jī)現(xiàn)象”產(chǎn)生了極大的興趣。
在后來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中,對(duì)“隨機(jī)系統(tǒng)”的興趣一直相伴著他。
1981年研究生畢業(yè)回到母校西安交通大學(xué)后,當(dāng)時(shí)應(yīng)新時(shí)代出版社邀請(qǐng),他和同學(xué)張平平合作出版了平生第一本著作《決策、對(duì)策與管理》,其中大量列舉了決策中如何處理隨機(jī)問(wèn)題的例證。期間,他所承擔(dān)的科研項(xiàng)目大都與“隨機(jī)現(xiàn)象”有關(guān),也積累了大量相關(guān)的知識(shí)。1987年,他與萬(wàn)百五先生、王月娟教授合作出版了全國(guó)研究生統(tǒng)編教材《隨機(jī)系統(tǒng)理論》。到了1980年代后期,信息融合在美國(guó)掀起研究熱,其開(kāi)拓者Y. Bar Shalom教授就是隨機(jī)系統(tǒng)理論的集大成者。韓崇昭教授基于他在隨機(jī)系統(tǒng)理論研究的扎實(shí)基礎(chǔ),于1990年代與美籍華人學(xué)者、新奧爾良大學(xué)李曉榕教授建立了密切的合作關(guān)系,共同研究估計(jì)融合的基本理論問(wèn)題。
在韓崇昭看來(lái),他在信息融合方面取得的成果,主要得益于在隨機(jī)系統(tǒng)理論方面的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),只有擁有這樣堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),才會(huì)在工程應(yīng)用方面不斷產(chǎn)生更多的新思想和新方法,并不斷取得新成果。
“愿得此身長(zhǎng)報(bào)國(guó)”的理念沉積
天資聰穎、勤奮好學(xué)的韓崇昭雖然出身貧寒家庭,但從小就學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異,在大學(xué)時(shí)代更把科學(xué)報(bào)國(guó)作為他人生的最大理想。
1968年,韓崇昭從西安交通大學(xué)電機(jī)工程系畢業(yè)后本來(lái)計(jì)劃繼續(xù)深造,但當(dāng)時(shí)文化革命尚未終結(jié),他被分配到企業(yè)從事軍工產(chǎn)品的研制。在企業(yè)工作10年之后,才于1978~1981年在中國(guó)科學(xué)院研究生院攻讀了自動(dòng)控制專業(yè)研究生,有幸得到我國(guó)首批授予的碩士學(xué)位。畢業(yè)后至今,他又回到母校西安交通大學(xué)扎根從事教學(xué)科研工作。雖然從教年齡偏大,但他因工作勤奮于1987年晉升副教授,1990年破格晉升教授,1993年被國(guó)務(wù)院學(xué)位辦批準(zhǔn)為博士生導(dǎo)師。他也曾遠(yuǎn)赴英國(guó)倫敦城市大學(xué)控制工程中心、維也納國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IIASA)和奧地利國(guó)家科研部所屬研究機(jī)構(gòu)、奧地利維也納技術(shù)大學(xué)、美國(guó)新奧爾良大學(xué)等從事合作研究和技術(shù)交流,其最大的愿望就是獲得更多的知識(shí)為祖國(guó)服務(wù)。
他也曾長(zhǎng)期擔(dān)任西安交通大學(xué)信息與控制工程系副主任、電子與信息工程學(xué)院副院長(zhǎng)、控制科學(xué)與工程系主任,還擔(dān)任西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、陜西省人民政府參事、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事、《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》編委、《IET Proceeding Radar, Solar& Navigation》國(guó)際雜志編委、《Fronties of Electrical & Electronic Engineeing》編委、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能建筑與樓宇自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)副主任、陜西省自動(dòng)化學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼法人、全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材編審委員會(huì)顧問(wèn)等。他對(duì)學(xué)術(shù)任職兢兢業(yè)業(yè),任勞任怨,在自己的崗位上做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
在他數(shù)十年的科研工作中,他時(shí)時(shí)刻刻針對(duì)國(guó)家的重大需求,勇于承擔(dān)各種艱巨的科研任務(wù),一次又一次地取得重要的科研成果。
除了在自己的專業(yè)方面做貢獻(xiàn)之外,他也長(zhǎng)期參與政府的決策咨詢等工作。1994年曾以聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織專家的身份參與對(duì)陜西省的工業(yè)發(fā)展考察,并為國(guó)際合作做出了貢獻(xiàn)。后來(lái)以陜西省人民政府參事的身份多次對(duì)陜西的一些重大問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研,撰寫(xiě)了有價(jià)值的參事報(bào)告,為政府決策做出了重要貢獻(xiàn)。
如今,韓教授雖已年過(guò)70,但仍活躍在科技第一線。記者打趣地問(wèn)他,你這么大年紀(jì)了,是否應(yīng)該多和孫子玩玩?韓崇昭說(shuō):“當(dāng)然,和孫子玩也很重要,但我的最大樂(lè)趣還是在科研工作上,能為國(guó)家解決一兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題我就其樂(lè)無(wú)窮?!庇浾呱钪O這句話的分量,原來(lái)他所取得的所有成果都是這“愿得此身長(zhǎng)報(bào)國(guó)”理念的沉積啊!
一路耕耘,一路收獲
從1982年初返回母校記起,韓崇昭30年如一日奮戰(zhàn)在科研、教學(xué)和管理一線,不論在基礎(chǔ)研究還是工程實(shí)踐應(yīng)用中,都做出了重要貢獻(xiàn)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文400多篇,以第一作者出版專著8本。
在八十、九十年代的很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),他主要從事大系統(tǒng)優(yōu)化理論和非線性系統(tǒng)頻譜分析的研究,做出了許多重要貢獻(xiàn)。在此期間,他參與主持“大型彩色顯像管玻璃窯爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”項(xiàng)目,解決了當(dāng)時(shí)彩色顯像管生產(chǎn)中的重大技術(shù)難題,為此獲得1988年度國(guó)家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和1988年度電子部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng);參與“大規(guī)模工業(yè)過(guò)程優(yōu)化理論研究”項(xiàng)目,獲1990年度國(guó)家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);參與主持“中型合成氨工藝綜合計(jì)算機(jī)控制項(xiàng)目”,獲1991年度國(guó)家教委科技進(jìn)步三等獎(jiǎng);主持“陜西省科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展宏觀決策支持系統(tǒng)原型”項(xiàng)目,獲1997年度國(guó)家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
在非線性系統(tǒng)理論研究方面,他早年曾對(duì)非線性隨機(jī)系統(tǒng)做過(guò)深入研究,關(guān)于雙重最優(yōu)控制有一定建樹(shù)。1980年代,韓崇昭關(guān)于“非線性隨機(jī)系統(tǒng)雙重最優(yōu)控制”的研究,得到國(guó)際著名學(xué)者美國(guó)哈佛大學(xué)何毓琦教授和康涅狄格大學(xué)Y. Bar Shalom教授的贊賞,其成果發(fā)表在《數(shù)學(xué)物理學(xué)報(bào)》。受英國(guó)學(xué)者Billings教授的影響,他從1990年起開(kāi)始非線性頻譜分析理論的研究,關(guān)于用Volterra級(jí)數(shù)描述的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究方面也做出了有價(jià)值的結(jié)果。目前,這種方法應(yīng)用于某型直升機(jī)電動(dòng)舵機(jī)故障檢測(cè)診斷系統(tǒng)等的試驗(yàn)研究、導(dǎo)彈引擎電子系統(tǒng)等的故障檢測(cè)與預(yù)報(bào)試驗(yàn),均取得非常好的效果。東南大學(xué)已故馮純伯院士給出的評(píng)價(jià)是“應(yīng)用頻域方法研究非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的常用工程方法是描述函數(shù),該方法雖較實(shí)用,但致命的缺點(diǎn)是缺乏嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。以韓崇昭教授為首的研究小組另辟蹊徑在頻域內(nèi)研究非線性系統(tǒng)……得到了良好的工程實(shí)用。此項(xiàng)工作在國(guó)內(nèi)獨(dú)樹(shù)一幟,有很強(qiáng)的獨(dú)創(chuàng)性”。這一重要研究成果應(yīng)用于三峽工程大型施工機(jī)械的故障檢測(cè)與預(yù)報(bào),以及大壩建設(shè)混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過(guò)程的計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng),取得重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為此獲得陜西省2004年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
2002~2006年,他領(lǐng)銜完成國(guó)家“973”項(xiàng)目“復(fù)雜自然環(huán)境時(shí)空定量信息的獲取與融合理論、算法與應(yīng)用”中“多源數(shù)據(jù)融合理論、算法與應(yīng)用”和“目標(biāo)與環(huán)境共存時(shí)的信息獲取”課題,其中兩項(xiàng)成果在2007年初通過(guò)國(guó)家教育部組織的專家鑒定,受到高度評(píng)價(jià)。在此期間,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了分布式半實(shí)物仿真的“目標(biāo)與環(huán)境共存時(shí)的信息獲取實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”,在為中國(guó)船舶工業(yè)總公司系統(tǒng)工程部開(kāi)發(fā)的“基于昆蟲(chóng)復(fù)眼機(jī)理紅外陣列傳感信息融合的多目標(biāo)航跡處理系統(tǒng)”,該成果為我國(guó)新一代偵察車(chē)的研制做出了貢獻(xiàn),也可解決航空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。為此獲得國(guó)家發(fā)明專利“實(shí)時(shí)多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)”,而“基于仿生學(xué)的戰(zhàn)場(chǎng)光電信息感知系統(tǒng)”成果獲中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司2011年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
與此同時(shí),他們還在“973”項(xiàng)目的支持下完成了“多天線GPS/INS融合姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)”的研究開(kāi)發(fā),獲得了高精度高動(dòng)態(tài)的性能。該技術(shù)經(jīng)過(guò)多家單位試用,均取得非常好的效果。該項(xiàng)成果于2007年1月通過(guò)國(guó)家教育部組織的的成果鑒定,獲2008年度陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2007~2011年,又主持完成國(guó)家“973”項(xiàng)目“基于視覺(jué)認(rèn)知的非結(jié)構(gòu)化信息處理理論與關(guān)鍵技術(shù)”中的“基于多源異構(gòu)信息融合的空中目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)”課題,獲得“優(yōu)秀”評(píng)價(jià)。針對(duì)國(guó)防領(lǐng)域信息處理的重大需求,與航天某單位合作,把“973”項(xiàng)目的研究成果應(yīng)用于國(guó)家重大工程項(xiàng)目,取得重大應(yīng)用成果。“基于多源信息融合的多目標(biāo)跟蹤理論、技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)”成果獲2010年度國(guó)家教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),而“基于異構(gòu)信息融合的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)估計(jì)技術(shù)及應(yīng)用”成果獲2011年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
由于長(zhǎng)期從事信息融合研究并取得令人矚目的研究成果,受總裝備部邀請(qǐng)擔(dān)任“導(dǎo)航、定位與測(cè)控技術(shù)專業(yè)組”專家,為國(guó)防建設(shè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。2009年起,主持某國(guó)防“973”項(xiàng)目中的“XXX目標(biāo)融合理論和方法研究”課題,旨在提出新的異構(gòu)信息融合處理方法以解決某軍事應(yīng)用的重大理論問(wèn)題;2012年起,又作為首席科學(xué)家主持1項(xiàng)國(guó)防“973”項(xiàng)目“XXX信息處理理論與方法研究”,為解決某復(fù)雜軍用網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)同信息處理問(wèn)題建立新的理論和方法。
在國(guó)家“973”項(xiàng)目的支持下,韓崇昭及其團(tuán)隊(duì)初步研發(fā)了多平臺(tái)協(xié)同目標(biāo)探測(cè)、跟蹤與識(shí)別方法。該方法是以多平臺(tái)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道進(jìn)行支持,多平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同探測(cè)、協(xié)同攻擊和協(xié)同防御的信息系統(tǒng)。2010年,總裝備部科技委李濟(jì)生院士給出的評(píng)價(jià)認(rèn)為:“西安交通大學(xué)在信息融合方面的研究成就得到國(guó)內(nèi)同行專家,尤其是國(guó)防應(yīng)用部門(mén)專家的高度認(rèn)可,其成果有望為我國(guó)國(guó)防建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)?!?/p>
繁華與喧囂褪盡,回望韓崇昭的每一次成功,我們看到的都是光環(huán),而其中一路走來(lái)的艱辛,唯有他自己才能咀嚼得到??梢钥隙ǖ氖?,在不斷的思考中,韓崇昭享受到了科研的奧妙和樂(lè)趣。
專家簡(jiǎn)介:
篇10
「關(guān)鍵詞盈余管理;上市公司;博弈行為
一、盈余管理:追求利益最大化的博弈行為
盈余管理是會(huì)計(jì)學(xué)界廣泛的課題。關(guān)于盈余管理的概念,會(huì)計(jì)學(xué)界一直存在著諸多不同意見(jiàn)。美國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)家斯考特(William.K.Scott)在其《財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)》(Financial Accounting ory)一書(shū)中認(rèn)為,盈余管理是指在一定范圍內(nèi),通過(guò)對(duì)會(huì)計(jì)政策的選擇使經(jīng)營(yíng)者自身利益或市場(chǎng)價(jià)值達(dá)到最大化的行為。另一位美國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)家凱瑟琳。雪珀(KatherineShipper)則將盈余管理的定義建立在會(huì)計(jì)數(shù)字是一種有用的信息基礎(chǔ)之上,認(rèn)為盈余管理實(shí)際上是企業(yè)管理人員通過(guò)有目的地控制對(duì)外財(cái)務(wù)報(bào)告過(guò)程,以獲取某些私人利益的“披露管理”。
國(guó)內(nèi)許多學(xué)者從不同角度、基于不同的研究目的給出過(guò)盈余管理的定義。陳建岐(2000)認(rèn)為,盈余管理是指當(dāng)企業(yè)有選擇會(huì)計(jì)政策的自由時(shí),選擇使其效用最大化或使企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值最大化的一種行為。顧兆峰(2000)分析了廣義和狹義的盈余管理的含義后認(rèn)為,廣義的盈余管理不僅包括對(duì)損益表中盈余數(shù)字的控制,還包括對(duì)資產(chǎn)負(fù)債表以及財(cái)務(wù)報(bào)告中其他如附注等輔助信息的管理。魏明海(2000)在從“收益觀”和“信息觀”兩個(gè)角度分析盈余管理的概念后認(rèn)為,從“信息觀”角度來(lái)看待盈余管理更有意義。盈余管理的信息觀假定公司經(jīng)理?yè)碛兴饺诵畔ⅰT谝惶准榷ǖ奈衅跫s下,公司經(jīng)理不僅可以就會(huì)計(jì)程序做出選擇,而且還可據(jù)此程序做出不同的估計(jì)。因此,盈余管理是企業(yè)管理當(dāng)局為了誤導(dǎo)其他會(huì)計(jì)信息使用者對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)的理解,在編制財(cái)務(wù)報(bào)告和“構(gòu)造”交易事件以改變財(cái)務(wù)報(bào)告時(shí)做出判斷和會(huì)計(jì)選擇的過(guò)程。姚婕(2001)認(rèn)為,盈余管理是管理當(dāng)局對(duì)自身利益或企業(yè)利益最大化的一種追求行為。鄒小芃、陳雪潔(2002)認(rèn)為,盈余管理是指企業(yè)管理者為了公司價(jià)值的最大化,迫于相關(guān)利益集團(tuán)對(duì)其達(dá)到盈利預(yù)期的壓力,在公認(rèn)會(huì)計(jì)原則的約束下選擇最有利的會(huì)計(jì)政策,或控制應(yīng)計(jì)項(xiàng)目,使報(bào)告盈余達(dá)到預(yù)期水準(zhǔn)。
從以上介紹中可以看出,學(xué)者們對(duì)盈余管理的認(rèn)識(shí)盡管存在著一些差別,但這些有差別的定義隱含了幾個(gè)共同的關(guān)鍵詞:盈余管理的主體是企業(yè)管理當(dāng)局,目的是自身利益最大化,手段是選擇性行為。我們認(rèn)為,這幾點(diǎn)正好符合博弈論的實(shí)質(zhì):在經(jīng)濟(jì)主體理性的條件下,行為主體根據(jù)給定的條件及對(duì)方的行為(策略等),來(lái)決定自己的行為(策略),從而使自己的利益最大化。在這里,經(jīng)濟(jì)主體理性是指?jìng)€(gè)體的行為始終都是以實(shí)現(xiàn)自身利益最大化為目標(biāo)。從博弈論的觀點(diǎn)看,盈余管理博弈中,主體是企業(yè)管理當(dāng)局,對(duì)方是企業(yè)的利益相關(guān)人,對(duì)方的策略是會(huì)計(jì)準(zhǔn)則、制度和、法規(guī)。因此,可以說(shuō),盈余管理的實(shí)質(zhì)是企業(yè)管理當(dāng)局追求利益最大化的一種博弈行為。從總體上講,我國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)界從博弈論角度對(duì)盈余管理少有研究。而引入博弈論的研究這個(gè)問(wèn)題,對(duì)認(rèn)識(shí)盈余管理的條件、動(dòng)機(jī),對(duì)研究防范、消除盈余管理不良的對(duì)策,均可以得出一些新的結(jié)論。
二、盈余管理存在條件的博弈分析
博弈論原理表明,在博弈過(guò)程中,博弈各方可能會(huì)達(dá)成一定的協(xié)議。經(jīng)濟(jì)學(xué)家納什對(duì)博弈論的經(jīng)典案例——“囚犯困境”給出的解表明(1),協(xié)議被遵守的前提是,遵守協(xié)議的收益大于破壞協(xié)議的收益,或者破壞協(xié)議的損失大于遵守協(xié)議的損失。否則,各方不會(huì)有遵守協(xié)議的興趣。我們認(rèn)為,博弈論的這些基本思想對(duì)我們認(rèn)識(shí)盈余管理的動(dòng)機(jī)、條件,有很大的借鑒意義。
第一,會(huì)計(jì)原則、會(huì)計(jì)準(zhǔn)則、其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)法規(guī)等,實(shí)質(zhì)上是有關(guān)管理機(jī)構(gòu)與企業(yè)管理當(dāng)局達(dá)成的協(xié)議。并且,從博弈論的角度講,在自身利益最大化的驅(qū)動(dòng)下,博弈雙方都有“破壞”協(xié)議、不遵守“協(xié)議”的動(dòng)機(jī)。因?yàn)?,?huì)計(jì)原則、準(zhǔn)則和其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)法規(guī)等,是在特定條件下達(dá)成的“協(xié)議”。條件變化后,博弈各方原先的利益均衡狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。理性的經(jīng)濟(jì)主體在遵守或破壞“協(xié)議”的收益后,會(huì)做出遵守或破壞“協(xié)議”的選擇。條件的穩(wěn)定是相對(duì)的,變化是絕對(duì)的。因此,企業(yè)管理當(dāng)局為實(shí)現(xiàn)特定利益目標(biāo)而選擇盈余管理的博弈行為,是不可避免的,是非常的。
第二,國(guó)內(nèi)外會(huì)計(jì)學(xué)者對(duì)盈余管理的存在條件作了許多分析。在這些認(rèn)識(shí)中,學(xué)者們一致認(rèn)同盈余管理的根本原因在于存在委托關(guān)系。如陳致平(2001)認(rèn)為,企業(yè)管理者之所以能在盈余管理上擁有自由發(fā)揮的空間,其根本原因在于委托——關(guān)系產(chǎn)生的信息不對(duì)稱。在現(xiàn)實(shí)中,會(huì)計(jì)信息提供者(企業(yè)管理當(dāng)局)通常比會(huì)計(jì)信息使用者了解更多的企業(yè)內(nèi)部信息,從而使管理當(dāng)局利用盈余管理獲得有利財(cái)務(wù)成果的行為成為可能。有學(xué)者認(rèn)為,契約磨擦和溝通磨擦是盈余管理存在的兩個(gè)基本前提。如果委托人與人之間沒(méi)有契約磨擦,他們之間的溝通也是完全透明的,委托人可以掌握并使用充分信息,盈余管理也就不可能發(fā)生。這些觀點(diǎn)給人的直觀印象是,盈余管理只會(huì)發(fā)生在存在委托關(guān)系的情形下。我們不同意這種觀點(diǎn)。公司制企業(yè)存在委托關(guān)系,會(huì)發(fā)生盈余管理問(wèn)題,這是否意味著傳統(tǒng)的、不存在委托關(guān)系的個(gè)人業(yè)主企業(yè)就不會(huì)發(fā)生盈余管理問(wèn)題呢?邏輯和實(shí)證分析表明,這個(gè)答案是否定的。企業(yè)出于債務(wù)契約、避稅等方面的目的,也會(huì)從事盈余管理(姚捷,2001;顧兆峰,2000;陳建岐,2000)。而個(gè)人業(yè)主企業(yè)為滿足債務(wù)契約、避稅等方面目的,也會(huì)在既定的會(huì)計(jì)準(zhǔn)則、法規(guī)下,選擇對(duì)自己最為有利的行為,從事盈余管理,使自身利益最大化。所以,我們認(rèn)為,從廣義的角度講,盈余管理產(chǎn)生的前提條件是博弈關(guān)系:只要存在通過(guò)博弈使自身利益最大化的條件,就一定會(huì)發(fā)生盈余管理。這就意味著存在委托關(guān)系的現(xiàn)代公司制企業(yè)和不存在委托關(guān)系的傳統(tǒng)業(yè)主企業(yè)(2),都會(huì)發(fā)生盈余管理。在我國(guó),這個(gè)結(jié)論提示人們:不能將盈余管理研究的重點(diǎn)僅僅放在現(xiàn)代企業(yè)、上市公司這個(gè)層面上,還要關(guān)注傳統(tǒng)企業(yè)(如合伙企業(yè)、家族企業(yè))的盈余管理問(wèn)題。
第三,博弈雙方對(duì)自身利益追求的結(jié)果,會(huì)誘使當(dāng)事人產(chǎn)生不遵守協(xié)議的動(dòng)機(jī)。會(huì)計(jì)原則、會(huì)計(jì)準(zhǔn)則及其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)法規(guī)等,是一種協(xié)議。那么,怎樣保證這種協(xié)議得到實(shí)施、能有效約束當(dāng)事各方,尤其是企業(yè)管理當(dāng)局的行為呢?根據(jù)“納什均衡”的基本思想,可以認(rèn)為,問(wèn)題的關(guān)鍵在于:會(huì)計(jì)原則、會(huì)計(jì)準(zhǔn)則及其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)法規(guī)等的設(shè)計(jì)、實(shí)施,要使遵守的人得到的收益大于破壞的人得到的收益。合理的制度設(shè)計(jì)以及嚴(yán)格按照制度辦事、遵守制度、在制度面前人人平等,是使協(xié)議達(dá)到“納什均衡”的關(guān)鍵前提。我們不能抱怨盈余管理中出現(xiàn)的“上有政策、下有對(duì)策”的選擇性行為,但應(yīng)該防止出現(xiàn)沒(méi)有從事、或很少?gòu)氖掠喙芾淼摹袄蠈?shí)人”吃虧的結(jié)果。因?yàn)檫@意味著制度沒(méi)有達(dá)到“納什均衡”。如果遵守協(xié)議的“老實(shí)人”反而吃虧,那誰(shuí)還對(duì)遵守協(xié)議有興趣呢?
三、我國(guó)上市公司盈余管理動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步分析
我國(guó)許多會(huì)計(jì)學(xué)者認(rèn)為,盈余管理的動(dòng)機(jī)不外乎以下幾類:管理人員追求自身利益最大化,證券市場(chǎng)上爭(zhēng)取配股資格或免受特別處理,規(guī)避債務(wù)契約約束,緩解成本壓力等。大量的實(shí)證材料顯示,我國(guó)上市公司有強(qiáng)烈的盈余管理動(dòng)機(jī)。如《證券時(shí)報(bào)》與聯(lián)合證券公司的調(diào)查表明(1999),上市公司經(jīng)理人員中,有40.91%的人認(rèn)為利潤(rùn)包裝值得做(3),但要適當(dāng);有54.55%的人認(rèn)為利潤(rùn)包裝不值得,應(yīng)控制;另有4.54%的人認(rèn)為利潤(rùn)包裝值得做,且有利于公司。利潤(rùn)包裝的手段主要是:關(guān)聯(lián)交易占55.56%;巧用會(huì)計(jì)政策的占4444%.關(guān)聯(lián)購(gòu)銷和資產(chǎn)置換是關(guān)聯(lián)交易的主要手法。在巧用會(huì)計(jì)政策中,改變折舊方式和合理避稅被用得最多,占4444%;其次為潛虧掛帳,占28.98%;利息資本化的比例為20%.此次調(diào)查還顯示,上市公司包裝利潤(rùn)的主要?jiǎng)右蚴谦@得配股資格。有99.11%的被調(diào)查上市公司認(rèn)為利潤(rùn)包裝的目的是保持或重獲配股資格。有57.68%的經(jīng)理人員認(rèn)為利潤(rùn)包裝的動(dòng)機(jī)是改善公司在二級(jí)市場(chǎng)的形象。有26.67%的上市公司是為了實(shí)現(xiàn)計(jì)劃目標(biāo)而進(jìn)行利潤(rùn)包裝。分別有17.78%和13.3%的經(jīng)理人員認(rèn)為,利潤(rùn)包裝的目的是為了防止出現(xiàn)連續(xù)虧損和扭虧為盈。其他方面的研究也大體上與這些結(jié)論一致,如原紅旗(1999),蔣義宏(1999),陳小悅等(2000)和于海燕、李增泉(2001)。
在推行上市公司的績(jī)效與其經(jīng)理人員的收入掛鉤的激勵(lì)政策后,許多人認(rèn)為盈余管理的一個(gè)動(dòng)機(jī)是自身報(bào)酬最大化,如陳致平(2001)。但李增泉(2000)的研究表明,上市公司經(jīng)理人員的年度報(bào)酬與企業(yè)績(jī)效并不相關(guān),而與企業(yè)規(guī)模相關(guān)。我們的考察結(jié)果表明,我國(guó)上市公司經(jīng)理人員持股狀況使得年度報(bào)酬與企業(yè)績(jī)效相關(guān)、誘發(fā)盈余管理的動(dòng)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)。我們隨機(jī)選取了在上海證券交易所上市的38家信息技術(shù)類公司,作為實(shí)例予以分析。在這38家上市公司中,董事長(zhǎng)及總經(jīng)理均未擁有公司股權(quán)的有27家,所占比例為71 05%.在余下的28.95%公司中,董事長(zhǎng)及總經(jīng)理均擁有股權(quán)的有15.79%(有2家公司為一人兼任董事長(zhǎng)及總經(jīng)理),董事長(zhǎng)擁有公司股權(quán)而總經(jīng)理沒(méi)有擁有股權(quán)的公司有5.26%,總經(jīng)理?yè)碛泄蓹?quán)而董事長(zhǎng)不擁有股權(quán)的有7.89%.
我國(guó)上市公司盈余管理的另一重要角色財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人的持股狀況,也可說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。表1給出了部分上市公司財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人于2002年年底的持股情況(為方便起見(jiàn),我們將CFO、總會(huì)計(jì)師、財(cái)務(wù)總監(jiān)等統(tǒng)稱為財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人)。
表1部分上市公司財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人持股狀況(單位:股)
────────┬─────────┬────────
│上市公司名稱│總股份數(shù)│財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人持股數(shù)│
├──┬─────┼─────────┼────────┤
│信│ 上海金陵 │ 524,082,351│ 52,874 │
│息├─────┼─────────┼────────┤
│技│ 上海 │ 151,262,212│5828│
│術(shù)├─────┼─────────┼────────┤
│類│ 上海郵通 │ 304,925,337│4160│
│( ├─────┼─────────┼────────┤
│38│ 飛樂(lè)股份 │ 484,002,022│3000│
│家├─────┼─────────┼────────┤
│) │ 青鳥(niǎo)華光 │ 253,216,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 浪潮軟件 │ 165,220,800│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 長(zhǎng)安信息 │87,333,441│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 華東電腦 │ 171,031,500│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 方正科技 │ 373,248,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 兆維科技 │ 167,023,116│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 大恒科技 │ 210,000,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 大唐電信 │ 438,986,400│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 波導(dǎo)股份 │ 160,000,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 工大首創(chuàng) │ 192,291,840│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 中天科技 │ 208,310,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 宏圖高科 │ 319,200,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 南京熊貓 │ 655,015,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 中軟股份 │84,172,824│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 永鼎光纜 │ 272,110,462│ 無(wú)可查資料 │
├──┼─────┼─────────┼────────┤
│金│ 浦發(fā)銀行 │ 3,615,000,000│ 0│
│融├─────┼─────────┼────────┤
│證│ 民生銀行 │ 2,586,721,322│ 0│
│券├─────┼─────────┼────────┤
│類│ 招商銀行 │ 5,706,818,030│ 0│
│(6││││
│家) ││││
├──┼─────┼─────────┼────────┤
││ 新潮實(shí)業(yè) │ 204,869,501│ 36,914 │
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 廣電信息 │ 819,812,485│2640│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 安彩高科 │ 440,000,000│4200│
│├─────┼─────────┼────────┤
│電│ 大顯股份 │ 490,779,000│ 17327│
│子├─────┼─────────┼────────┤
│產(chǎn)│ 科大創(chuàng)新 │75,000,000│ 0│
│品├─────┼─────────┼────────┤
│制│ 四川長(zhǎng)虹 │ 2,164,211,400│ 0│
│造├─────┼─────────┼────────┤
│業(yè)│ 成都福地 │ 230,000,000│ 0│
│(21 ├─────┼─────────┼────────┤
│家) │ 浙江陽(yáng)光 │ 123,160,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 天通股份 │ 229,470,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 精倫 │ 123,022,300│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 旭光股份 │無(wú)可查資料│ 無(wú)可查資料 │
├──┼─────┼─────────┼────────┤
││ST興業(yè)│ 194,641,920│ 6,088│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 中華企業(yè) │ 697,455,097│ 15716│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 天房發(fā)展 │ 423707417│ 3,000│
│├─────┼─────────┼────────┤
│房│ 南京高科 │ 344,145,888│ 23323│
│地├─────┼─────────┼────────┤
│產(chǎn)│ 天鴻寶業(yè) │ 173,200,000│ 0│
│類├─────┼─────────┼────────┤
│(25 │ 先鋒置業(yè) │92,000,000│ 0│
│家) ├─────┼─────────┼────────┤
││ 廣匯股份 │ 721,717,704│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 天創(chuàng)置業(yè) │99,000,00D│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 長(zhǎng)春經(jīng)開(kāi) │ 306,000,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 棲霞建設(shè) │ 140,000,000│ 0│
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 浦東金橋 │ 767,624,000│ 無(wú)可查資料 │
│├─────┼─────────┼────────┤
││ST海泰│ 148,980,783│ 無(wú)可查資料 │
│├─────┼─────────┼────────┤
││ 東華實(shí)業(yè) │ 200,000,000│ 無(wú)可查資料 │
──┴─────┴─────────┴────────
──────────┬────────┬────────
│上市公司名稱│總股份數(shù)│財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人持股數(shù)│
├──┬───────┼────────┼────────┤
│信│ 浙大網(wǎng)新 │478,260,879 │8890│
│息├───────┼────────┼────────┤
│技│ 東軟股份 │281,451,690 │3808│
│術(shù)├───────┼────────┼────────┤
│類│ 實(shí)達(dá)電腦 │351,558,349 │ 0│
│( ├───────┼────────┼────────┤
│38│ 新宇軟件 │ 11,000,000 │ 0│
│家├───────┼────────┼────────┤
│) │ 寶信軟件 │262,244,070 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 鼎天科技 │ 76,010,200 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 前鋒電子 │197,586,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 用友軟件 │100,000,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 青鳥(niǎo)天橋 │179,077,832 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 新太科技 │208,180,180 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 億陽(yáng)信通 │105,890,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ST龍科│38,984,40 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 烽火通信 │410,000,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 長(zhǎng)江通信 │198,000,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 宏智科技 │110,000,000 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││ 清華同方 │574,612,295 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││ 聯(lián)通 │ 無(wú)可查資料 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││ 東方通信 │ 無(wú)可查資料 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││信雅達(dá)│ 無(wú)可查資料 │ 無(wú)可查資料 │
├──┬───────┼────────┼────────┤
│金│ 鞍山信托 │454,109,778 │ 0│
│融├───────┼────────┼────────┤
│證│ 愛(ài)建股份 │460,687,964 │ 無(wú)可查資料 │
│券├───────┼────────┼────────┤
│類│ 中信證券 │ 無(wú)可查資料 │ 無(wú)可查資料 │
│(6││││
│家) ││││
├──┼───────┼────────┼────────┤
││ 法拉電子 │ 無(wú)可查資料 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 福日股份 │256,400,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 海信電器 │493,767,810 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
│電│ 彩虹股份 │421,148,800 │ 0│
│子├───────┼────────┼────────┤
│產(chǎn)│ 廣電電子 │927,227,733 │ 0│
│品├───────┼────────┼────────┤
│制│ 華微電子 │118,000,000 │ 0│
│造├───────┼────────┼────────┤
│業(yè)│ 聯(lián)創(chuàng)光電 │247,204,500 │ 0│
│(21 ├───────┼────────┼────────┤
│家) │ST廈華│370,818,715 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││ST廈新│358,200,000 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││ 上海貝嶺 │564,764,200 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
│││││
├──┼───────┼────────┼────────┤
││ 海鳥(niǎo)發(fā)展 │ 87,207,283 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││新黃浦│561,163,988 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 運(yùn)盛實(shí)業(yè) │341,010,182 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
│房│陸家嘴│ 1,867,684,000│ 0│
│地├───────┼────────┼────────┤
│產(chǎn)│ 浙江廣廈 │483,633,492 │ 0│
│類├───────┼────────┼────────┤
│(25 │ 珠江實(shí)業(yè) │187,039,387 │ 0│
│家) ├───────┼────────┼────────┤
││ 金地集團(tuán) │270,000,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ST新城│331,914,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 蘇州高新 │457,470,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 沈陽(yáng)新開(kāi) │190,000,000 │ 0│
│├───────┼────────┼────────┤
││ 中遠(yuǎn)發(fā)展 │447,865,971 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
││外高橋│745,057,500 │ 無(wú)可查資料 │
│├───────┼────────┼────────┤
│││││
──┴───────┴────────┴────────
資料來(lái)源:根據(jù)上海證券交易所公布的有關(guān)上市公司的資料整理而成。
表1資料表明:
第一,信息技術(shù)業(yè)38家上市公司中,除6家沒(méi)有相關(guān)資料可查詢外,財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人擁有股份的占這32家的18.75%,不擁有的占81 25%.
第二,保險(xiǎn)業(yè)6家上市公司中,有2家沒(méi)有相關(guān)資料可供查詢,其余4家公司的財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人均不擁有公司股份。
第三,產(chǎn)品制造業(yè)21家上市公司中,除4家沒(méi)有相關(guān)資料可供查詢外,其余17家公司中,財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人擁有股份的占23.53%,不擁有的占76.47%.
第四,房地產(chǎn)業(yè)25家上市公司中,除5家沒(méi)有相關(guān)資料可供查詢外,其余20家中財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人擁有股份的占20%,不擁有的占80%.
表1是隨機(jī)取得的一些數(shù)據(jù)。但窺一斑而略知全豹,它大體可以說(shuō)明我國(guó)的上市公司中,持有股份的財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人是較少的。所以,出于報(bào)酬最大化動(dòng)機(jī)而實(shí)施盈余管理的可能性較小。
對(duì)上述材料作一綜合,可以得到以下結(jié)論。
第一,上市公司存在著強(qiáng)烈的盈余管理動(dòng)機(jī)。在列舉的動(dòng)機(jī)中,我們認(rèn)為最基本的動(dòng)機(jī),是通過(guò)博弈追求利益的最大化。這表現(xiàn)為提升市場(chǎng)價(jià)值、獲得配股資格、建立良好的二級(jí)市場(chǎng)形象等。這說(shuō)明,只要存在實(shí)施盈余管理比不實(shí)施這種管理獲得更多利益的博弈條件,上市公司肯定會(huì)破壞“協(xié)議”,實(shí)施盈余管理。因此,我們認(rèn)為,博取利益是上市公司盈余管理的基本動(dòng)機(jī)。
第二,我國(guó)上市公司的管理者實(shí)施盈余管理使自身收益最大化的動(dòng)機(jī),在體現(xiàn)得不是很充分。這可能有以下幾方面的原因:(1)我國(guó)大部分上市公司是由國(guó)企改制而成的。國(guó)企長(zhǎng)期存在的平均主義觀念,使得管理者不能、也不敢取得較高的報(bào)酬。(2)許多上市公司的高層管理者還保留著“干部”身份,他們還可能進(jìn)入政府部門(mén)擔(dān)任要職。這使得許多高層管理者在任期間不是關(guān)心自身的收益,而是關(guān)心公司的形象、規(guī)模、速度等,為升遷打開(kāi)通道。我們認(rèn)為,許多上市公司的管理者不是基于自身收益、而是出于升遷等動(dòng)機(jī)實(shí)施盈余管理,也可以說(shuō)是博弈的結(jié)果:對(duì)許多企業(yè)管理者而言,選擇升遷策略比追求收益策略更為有利。
四、規(guī)范上市公司盈余管理行為的博弈分析
我國(guó)學(xué)者對(duì)規(guī)范上市公司盈余管理行為提出了很多政策建議。包括改進(jìn)證券市場(chǎng)監(jiān)管的相關(guān)制度安排,消除誘發(fā)盈余管理的政策因素;加強(qiáng)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則和會(huì)計(jì)制度建設(shè),減少盈余管理的施展空間;改革上市公司治理結(jié)構(gòu),構(gòu)造規(guī)范盈余管理的內(nèi)部約束機(jī)制;完善現(xiàn)行信貸評(píng)估指標(biāo)體系,減少企業(yè)債務(wù)安排方面的不當(dāng)盈余管理行為;強(qiáng)化注冊(cè)會(huì)計(jì)師的審計(jì)監(jiān)督,增強(qiáng)對(duì)盈余管理的外部監(jiān)控;提高市場(chǎng)參與者的素質(zhì),增強(qiáng)識(shí)破盈余管理的能力等。應(yīng)該說(shuō),這些對(duì)策建議有很強(qiáng)的操作性。作為對(duì)這些對(duì)策的補(bǔ)充,我們從博弈論的角度提出兩點(diǎn)建議。
第一,通過(guò)改變審計(jì)委托人來(lái)調(diào)整盈余管理的博弈方,以強(qiáng)化審計(jì)監(jiān)督。前面已經(jīng)談到,盈余管理是企業(yè)管理當(dāng)局與其他利益相關(guān)人追求自身利益最大化的一種博弈行為。博弈策略的選擇在很大程度上依賴于對(duì)信息的占有。而信息是不對(duì)稱的。所以,根據(jù)信息不對(duì)稱原理設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)范盈余管理的政策,是有意義的。下面從完善企業(yè)內(nèi)控制度、強(qiáng)化審計(jì)監(jiān)督的角度說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。
審計(jì)表明,審計(jì)機(jī)構(gòu)和審計(jì)人員是受托完成審計(jì)工作的。在審計(jì)過(guò)程中,審計(jì)機(jī)構(gòu)和相關(guān)人員需要大量的信息,以利于做出評(píng)價(jià)、得出審計(jì)結(jié)論。從一定的意義上講,審計(jì)是搜集、分析信息,并驗(yàn)證信息的過(guò)程。信息不對(duì)稱理論表明,這個(gè)過(guò)程中存在著信息不對(duì)稱現(xiàn)象。有關(guān)當(dāng)事人出于各種目的,會(huì)做出提供不完全的信息,甚至是虛假信息的博弈選擇。這會(huì)增大審計(jì)工作的難度。但是,審計(jì)機(jī)構(gòu)和人員的基本職責(zé),就是要充分尋找證據(jù)和傳遞審計(jì)信息,以向企業(yè)的所有者及其他利益相關(guān)人做出企業(yè)的內(nèi)控制度是否完善、會(huì)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)是否真實(shí)等結(jié)論。信息不對(duì)稱理論提出的在信息不對(duì)稱條件下,規(guī)范有關(guān)當(dāng)事人博弈行為的原則、激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)原理,對(duì)審計(jì)理論和實(shí)務(wù)操作有很大的借鑒作用。如審計(jì)機(jī)構(gòu)在接受有關(guān)當(dāng)事人的審計(jì)委托后,便與它建立了一種委托關(guān)系。在這里,委托人與人都擁有一些自己最為了解、而對(duì)方不太清楚的信息。如何將這些信息最大限度地傳遞給對(duì)方,是做好審計(jì)工作、得出公正結(jié)論的重要保證。信息學(xué)理論表明,只要存在委托關(guān)系,就會(huì)有信息不對(duì)稱,就會(huì)有“逆向選擇”和“道德風(fēng)險(xiǎn)”。這就要求委托人設(shè)計(jì)一套機(jī)制,調(diào)動(dòng)人(審計(jì)機(jī)構(gòu)及其工作人員)的審計(jì)積極性。但是,從我國(guó)目前的實(shí)際做法看,在多數(shù)情況下,設(shè)計(jì)這樣的機(jī)制是不可能的。例如,在上市公司的中報(bào)、年報(bào)審計(jì)事項(xiàng)的委托關(guān)系中,現(xiàn)實(shí)中的做法是被審計(jì)單位——上市公司以審計(jì)委托方的身份出現(xiàn)。在企業(yè)的產(chǎn)權(quán)關(guān)系中,股東與管理層建立了一種委托關(guān)系。從信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度講,管理層在接受股東委托后,難免產(chǎn)生“逆向選擇”和“道德風(fēng)險(xiǎn)”問(wèn)題。在內(nèi)控制度的設(shè)計(jì)、實(shí)施方面,他們擁有一些私人占有信息、且又極力回避股東監(jiān)督。而這正是要通過(guò)審計(jì)予以充分披露的。此時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一種非常典型的“審計(jì)博弈悖論”:擁有私人信息、且盡量回避監(jiān)督的人(管理層)聘請(qǐng)審計(jì)機(jī)構(gòu)、并設(shè)計(jì)激勵(lì)機(jī)制來(lái)充分挖掘自己擁有的私人信息。這在邏輯上是不能成立的。另外,企業(yè)聘請(qǐng)審計(jì)機(jī)構(gòu)對(duì)自己進(jìn)行審計(jì),審計(jì)機(jī)構(gòu)第三方的立場(chǎng)也無(wú)法充分體現(xiàn)。從現(xiàn)實(shí)來(lái)看,上市公司會(huì)計(jì)信息失真的情況非常普遍,但審計(jì)機(jī)構(gòu)少有披露。即使在近幾年有關(guān)監(jiān)督機(jī)構(gòu)強(qiáng)化對(duì)審計(jì)機(jī)構(gòu)、上市公司的監(jiān)管后,還是很少有出具保留意見(jiàn)或者拒絕表示意見(jiàn)的審計(jì)報(bào)告見(jiàn)諸于世?!班嵃傥摹卑?、“銀廣夏”案說(shuō)明這些企業(yè)的內(nèi)控制度形同虛設(shè),也說(shuō)明現(xiàn)有審計(jì)監(jiān)督對(duì)上市公司內(nèi)控制度沒(méi)有起到應(yīng)有的評(píng)估作用。所以,從信息不對(duì)稱及審計(jì)要充分披露這種不對(duì)稱信息的角度講,必須改變我國(guó)上市公司目前的由其管理層(實(shí)質(zhì)上是總經(jīng)理或董事長(zhǎng))聘請(qǐng)審計(jì)機(jī)構(gòu)的做法,而由上市公司的所有者股東聘請(qǐng)審計(jì)機(jī)構(gòu)。當(dāng)然,股東的許多權(quán)利是通過(guò)決議的方式委托董事會(huì)行使的。所以,審計(jì)機(jī)構(gòu)受聘于董事會(huì)、并向董事會(huì)提交審計(jì)報(bào)告,是可行的操作辦法。現(xiàn)實(shí)中,我國(guó)很多上市公司的董事會(huì)與經(jīng)理層“合謀”、聯(lián)手欺騙所有者的事經(jīng)常發(fā)生。這使許多人對(duì)這樣的制度安排的性、合理性產(chǎn)生懷疑。但是,應(yīng)該說(shuō),這類問(wèn)題的逐步解決已經(jīng)具備了一些制度條件。如我國(guó)已經(jīng)引入了獨(dú)立董事制度,并且獨(dú)立董事還具有向董事會(huì)提議聘用或解聘審計(jì)機(jī)構(gòu)的特別職權(quán)。只要我們嚴(yán)格照章辦事、充分發(fā)揮獨(dú)立董事的作用,審計(jì)機(jī)構(gòu)受聘于董事會(huì)的制度安排就能有效運(yùn)行,審計(jì)機(jī)構(gòu)促使企業(yè)強(qiáng)化內(nèi)控制度的作用就能有效發(fā)揮出來(lái)。而這就是讓董事會(huì)扮演規(guī)范盈余管理行為的博弈方角色。
第二,建立重復(fù)交易機(jī)制,強(qiáng)化管理者的誠(chéng)信觀。眾所周知,我國(guó)上市公司財(cái)務(wù)報(bào)告的可信度差,而盈余管理是其直接原因。那么,怎樣建立上市公司的信譽(yù)度呢?下面從博弈論的角度簡(jiǎn)要給予說(shuō)明。
博弈論的逆推法表明,任何有限次數(shù)的交易都難以產(chǎn)生良好的合作關(guān)系。學(xué)家張繼焦(1999)認(rèn)為,商業(yè)中最有力的道德執(zhí)法者是與客戶保持持續(xù)的交易關(guān)系。A今天借錢(qián)給B,不在于A信任B,而在于A認(rèn)為B明天會(huì)借錢(qián)給他。這當(dāng)然包含信任,但這不是充分條件。也就是說(shuō),誠(chéng)信者之間不一定會(huì)發(fā)生交易。只有在誠(chéng)信者之間會(huì)發(fā)生持續(xù)的合作關(guān)系時(shí),交易才會(huì)發(fā)生。因此,從博弈論的角度講,撇開(kāi)其他因素不論,信任的一個(gè)關(guān)鍵前提是重復(fù)博弈,即有無(wú)限次數(shù)交易的可能。所以,重建上市公司的信譽(yù),就是建立重復(fù)交易機(jī)制。怎樣達(dá)到這一目的呢?根據(jù)盈余管理的博弈主體是企業(yè)管理當(dāng)局的特點(diǎn),應(yīng)從建立管理者的重復(fù)交易機(jī)制入手解決這個(gè)問(wèn)題。
我們?cè)谇懊嬲劦?,我?guó)許多上市公司的高層管理者均具備“干部”身份,是組織部門(mén)考察確定的,股東大會(huì)的選舉只是一種形式。高層管理者中的一些人熱衷于盈余管理,動(dòng)機(jī)在于為升遷準(zhǔn)備政績(jī);而另有一些人即使在企業(yè)沒(méi)有做出業(yè)績(jī),也可以達(dá)到“當(dāng)不好廠長(zhǎng)當(dāng)局長(zhǎng)”的目的。這意味著目前許多盈余管理的博弈主體與另外的主體(如股東)間建立的是一種有限次數(shù)的博弈關(guān)系。根據(jù)上述的分析,這是難以建立信任關(guān)系的。解決問(wèn)題的辦法,是使他們間的盈余管理博弈建立在持續(xù)交易的基礎(chǔ)上。逐步取消企業(yè)管理者的“干部”身份、行政級(jí)別,讓其真正職業(yè)化,是一種現(xiàn)實(shí)的選擇。
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《證券時(shí)報(bào)》、聯(lián)合證券公司調(diào)研組。1999.上市公司利潤(rùn)包裝該不該?證券時(shí)報(bào),01~08
(1)這個(gè)解通常被稱為“納什均衡”。
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