光電信息工程論文范例6篇

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光電信息工程論文

光電信息工程論文范文1

關鍵詞 多學科 跨大學科平臺 研究生培養

在我國研究生規?;逃谋尘跋?,提高研究生教育質量,培養高層次創新人才是深化研究生教育改革的核心問題。當今,不同學科的交叉融合成為優勢學科的發展點、新興學科的生長點、重大創新的突破點,同時也是人才培養的制高點。構建跨大學科的科研平臺,探索跨學科研究生培養新模式成為解決高層次創新型人才培養核心問題的重要途徑。

1.跨大學科的科研平臺構建的必要性

隨著研究生招生規模持續增長和研究生培養的多樣化發展,跨學科、跨專業研究生的培養質量和創新能力成為高校關注的重要問題,而科研平臺是支撐學科建設、布局研究領域、整合科技資源、聚集科研人才、爭取重大項目、培育重大成果、促進合作交流的基礎,也是高層次人才培養的關鍵,科研平臺水平是高校教學、科學研究、人才培養、學科建設和管理水平的重要標志。圍繞著創新能力提升、高層次人才培養的核心任務,進行科研平臺的整體謀劃和布局調整,以跨學科大平臺的概念進行平臺構建成為必要。重慶郵電大學適時進行了科研大平臺的謀篇布局和規劃發展,其中光電科研大平臺是跨學科大平臺中的典型實例。

2.工理結合的光電科研大平臺

光電科研大平臺包括中央與地方共建光電器件及系統科研和能力提升平臺、微電子工程重點實驗室、中地共建光信息材料實驗室、中地共建射頻技術平臺,其整體統一在光電信息感測與傳輸技術重慶市科委重點實驗室下,是整合光電工程學院、數理學院等多個學院的科研能力,共同構成的覆蓋光電產業鏈上中下游的光電科研大平臺,平臺示意圖如圖1所示。平臺支撐電子科學技術、光學工程、理論物理、生物醫學工程等多學科的發展,并對信息與通信工程、控制科學與工程等學科的形成有力輻射。大平臺學科涉及面廣,學科交叉明顯,為跨學科的應用型、復合型、創新型高層次人才提供了支撐。

3.光電科研大平臺的研究生培養方向與內容

本跨學科科研平臺主要在光電感測材料、光電感測器件與技術、光電信息傳輸體制與系統三個方向進行研究和高層次人才培養。三個方向彼此關系密切,有機結合,支撐了電子科學技術、光學工程、理論物理、生物醫學工程等多學科的發展和高層次人才培養。

①光電信息材料的理論與技術

光電信息理論與技術體系的形成是光電感測技術應用的重要支撐,是發展新興戰略性產業的物質基礎和技術關鍵。關于光電信息材料的理論與技術的研究近年來在國際國內都十分活躍。本研究方向以信息技術領域的新型功能材料為主要研究對象,以材料的計算機模擬、設計和仿真為主要研究方法,為新型光電信息材料,特別是新型光電傳感材料的研發和改進提供理論指導,并在光電功能轉化、光纖放大器、生物熒光探針等技術方面進行探索。本方向的研究能夠有力支持理論物理專業、電子科學與技術中物理電子學專業的研究生培養。

②光電感測技術與器件

本方向主要對光電感測機理與技術、光電感測器件的設計與工藝技術進行研發。在光電感測機理方面,在光電信息材料理論與技術研究的基礎上,針對位移、振動、角速率、光譜、光熱、氣體痕量分析、生命體征信息等感測對象,對其感測機理進行探索,對慣性傳感、光纖傳感、溫度傳感、光敏傳感、氣敏傳感以及MEMS傳感等單元感測技術進行探討,對感知器件及系統的設計提出新的方案。在光電感測器件的設計與工藝技術方面,根據光電器件的基礎理論及關鍵工藝技術,結合感測信息對象的需求,開展MOEMS傳感器、角速率傳感器、振動傳感器、溫度傳感器、氣敏傳感器等器件及系統的設計與加工工藝技術研究,以此為基礎,研究感測片上微系統、光電混合微系統集成等工藝,為光電信息的傳輸與系統設計提供依托。本方向是電子科學與技術、光學工程研究生培養的重要方面。

③光電信息傳輸體制與系統

光電信息傳輸的目的是將光電器件感知檢測到的信息傳送至上層應用,是感知層與應用層之間的連接紐帶,負責總體數據傳輸和數據控制,提供傳輸連接服務和數據傳輸服務。在研究方向一光電材料理論探索和研究方向二光電感測器件設計的支撐下,結合國內外的技術發展和技術趨勢,本研究方向重點面向智慧醫療應用,主要攻克體征信號處理、信息傳輸體制與標準、微系統結構與應用集成等方面的技術難題,形成智慧醫療與健康信息服務領域完整的自主知識產權,形成基于光電感測與傳輸的共性技術體系,為光電技術的工程化應用提供支撐。本方向是電子科學與技術、生物醫學工程、通信與信息工程研究生培養重要依托。

4.基于跨學科科研大平臺的研究生培養導師團隊建設

學校在研究生培養過程中長期堅持導師團隊的管理方式?;诳鐚W科科研大平臺的研究生培養首先必須構建具備多學科學術背景、學術經歷和研究領域的教學科研團隊。在光電大平臺基礎上,所涉學院密切合作,形成了一支高素質的學緣結構、學歷結構、學科結構合理的導師團隊。團隊擁有研究生導師30余名,重慶市學術技術帶頭人1名,重慶市巴渝學者1名,擁有智慧醫療系統與核心技術重慶高校創新團隊,同時集成電路設計團隊獲得中國僑界創新團隊貢獻獎。團隊具有指導電子科學與技術、光學工程、理論物理、生物信息工程、信息與通信工程等多學科研究生的多年經驗,為跨學科研究生師生團隊培養模式的具體實施提供了人才保障。

5.人才培養成效

近5年來,本平臺在其他高校掛靠招收博士研究生3人,授予博士學位人數2人。累計招收碩士研究生已達到600余人,授予碩士學位人數超過400人,有20余名碩士生獲得重慶市優秀碩士學位論文。在“挑戰杯”等科技競賽中上百人次獲獎。同時,注重研究生創新實踐能力的培養和提高,健全了研究生培養保障體系和質量監控制度,保障了人才培養的質量。

參考文獻:

光電信息工程論文范文2

一、課程體系改革與創新模式

電子信息科學與技術是綜合電子技術、信息技術與計算機技術的交叉學科。[3-9]從專業特點和專業培養目標上,構建了“基礎理論課程體系”、“實踐技能課程體系”及“創新實驗課程體系”一系列互相聯系又相對獨立的課程體系。

1.建立新的學科課程體系,完善人才培養方案,擴展專業技能的課程體系湖南文理學院是教學科研型大學,傾向于教學。在新的課程體系中,學校根據培養目標,設置了學校及大類專業課程平臺模塊、學科基礎互通課程平臺模塊、專業共性課程平臺模塊及專業個性課程平臺模塊等四個課程體系平臺模塊。學校及大類專業課程平臺模塊主要是公共基礎課程、相關學科基礎課程(如高等數學、大學物理等)、文化素質創新能力課程。學科基礎互通課程平臺模塊主要是學科基礎課程,如電路、模擬與數字電路等。專業共性課程平臺模塊主要是專業課程、專業基礎課程和專業集中實踐。專業個性課程平臺模塊主要是專業方向課程和專業任選課程。新的培養方案注重培養學生職業技能和創新思想,針對社會職業需求,更新設置相應課程,基礎課程課時分配強調“基礎與新穎”。專業基礎與專業課程和企業需求對接進行甄選,重在技能訓練和創新精神的培養,建立以培養學生實踐能力和創新能力為核心的課程體系。加大了實踐教學課程的比例,制訂完善的實踐教學環節教學計劃,強化實踐教學與課程教學的銜接。

2.調整課程結構,增強實踐能力與創新精神根據專業建設需要和學校實際,學校調整了課程設置,修訂教學大綱,整合、更新教學內容,加強教學過程的檢查督促;建立實踐教學基地模式,實現與企業合作培養的對接。近年來,物電學院光學學科獲得了湖南省重點建設學科和湖南省重點實驗室“光電信息集成與光學制造技術”,建立了一系列光電信息技術專業實驗室;并計劃申請籌建光電信息工程本科專業,為打通相關專業培養模式,與物理學、現代教育技術專業一起構建了專業方向課程平臺。學校建立多門校級精品課程,設立完善的課程建設標準和完整的課程建設文檔,要求優質課程有完整的教學大綱、考試大綱、教案、教學手冊、試題庫;實現教考分離,從主講教師、隊伍結構、教學活動等全方位提升教學質量;強化實踐教學,建立實踐教學大綱,并納入教學計劃。實踐教學分為校內進行的綜合課程實踐和專業綜合設計課程訓練,以及校外進行的企業和社會實踐課程。校內基本專業基礎實踐教學提高學生的基本專業技能和專業素養;校外實踐教學提升和強化專業綜合應用技能,并與廣東、江蘇等地多家電子企業達成實習、就業以及人才培養等意向。

3.構建科學實踐教學體系,提升實踐綜合能力理論教學與實踐教學是相輔相成的。學校按照實踐教學功能的基本能力、專業能力、綜合應用能力培養目標,構建實踐教學內容和技能與創新思想相融的實踐課程,精心設計實踐教學課程體系,實現基礎實踐課程、專業實踐課程、綜合設計實踐課程的人才培養融合。為強化培養學生創新能力,優質課程的實驗教學環節,三分之二以上的實驗是創新和綜合設計性實驗。學校設立項目導師制,讓創新和實踐能力較強的學生參與教師的一些項目研發,或者申請學校的質量工程立項和產學研項目,師生共同參與項目建設,激發學生的學習興趣愛好,擴展視野。學校還通過設立創新實驗室,鼓勵學生積極參與項目實踐,提高學生的綜合能力,取得了良好的效果。通過多年辦學實踐,物電學院逐步形成了充分發揮和發展學生的興趣特長的人才培養理念,在要求學生具備本專業較扎實基礎的前提下,十分注重學生的興趣特長發展。近幾年來,學生獲得各種省級以上電子競賽(包括電子設計競賽、科技制作競賽)獎勵數十項;獲得三項國家專利,發表科研論文十余篇。學校進一步改革評價方式,成績評定與考核包括理論、操作實驗、實踐報告等多方式的能力考核。

二、教學內容改革與創新模式

課程體系建設是以知識服務社會經濟發展為宗旨,以校企合作培養人才需求為導向,走專業知識適應企業科技實踐的專業發展道路。按照電子信息專業人才培養目標的要求,通過改革與創新課程體系、構建理論課程教學體系與實踐課程教學體系、改革與創新教學方法,建立了培養學生在電子信息專業實踐與創新能力突出的、有特色的、科學合理的人才培養模式。為強化培養學生的創新精神和實踐能力,學校對教學內容修訂與改革作了明確的要求,要求教學內容要添加前沿性、實用性等新的專業知識;更新舊教材內容,把最新的電子信息類教學科研成果納入到教學內容之中,以滿足新的教學需求;理論課程的實驗課時增加,實驗課以創新性和綜合性實驗為主,減少驗證性實驗,激發學生對理論課程的學習動力,也強化了教師不斷獲取新知識的責任和思想活力,從而促進了學與教適應科技發展的步伐。實踐教學的目的是提高學生的動手能力和創新能力,實踐課程的教學內容,也作了全面的改革與創新,采取分階段實踐的辦法。課程實踐主要是系統建模、電子裝配、計算機程序應用設計、電子電路課程設計、電子技術課程綜合設計以及到企業實踐訓練實習等一系列專業課程實踐。從基礎硬件設計到軟件設計,再到綜合課程實踐,實踐教學分階段貫穿于整個人才培養全過程,使學生實踐能力和創新精神得到不斷提升與發展。課程設計實踐按照項目要求模式安排課題,讓學生自己思考問題、解決問題,使學生成為實踐的主導,教師只做服務性的指導。這樣學生實踐能力循序漸進、逐層提高,培養了學生的創新能力和可持續發展能力,擴展了理論知識的應用。

三、教學方法改革與創新模式

電子信息專業課程體系和教學內容的改革與創新,突出了電子信息專業特色,優化了基礎理論與實驗技能、強化了實踐能力與創新意識、拓寬融合了專業口徑;實現寬口徑、厚基礎、實踐能力與創新思想好、理工結合的高素質應用創新型人才培養目標;使學生專業基礎理論與知識構架更加科學合理,實踐能力與創新思想明顯提高;擴寬了學生在光、電、計相關行業的就業機會;也為教學方法改革與創新指明了方向。教學方法改革首先是教學思想的改革。由于教學內容豐富,教學課時緊張,學生接受能力不一,致使課堂教學大都是以教師的教為中心的單向教學模式。這種教學模式使學生在知識獲取過程中是一種被動獲取,嚴重阻礙學生解決問題能力與創新意識的發展。因此,針對不同課程特點,實行以學生為主體的現代教學模式是提高教學水平和教學方法的重要課題?;A理論課程的教學方法改革,主要采用啟發式、情景教學法、動態顯示法、引導討論等課堂教學模式。實踐課程的教學采取項目課題教學法與企業頂崗實訓法為主要教學模式,不斷優化教學過程,充分借助現代教學技術手段和多媒體課件,把抽象的電子信息課程知識具體形象化,使學生更容易理解接受。在實施課堂教學過程中,倡導課堂討論與師生的交流,通過交流觸發學生的思想和創新能力。課堂教學方法的改革是教學方法改革的主題,除此之外,改革和完善課堂外的教學工作也很重要。教師課前精心準備教案,課程多人參與備課的討論;精心布置與批閱作業;改革考試考核的方法;采取基礎知識與實踐考核并重的系統考核評價模式;對教師的教學過程與教學效果也進行系統的評介。教學方法的改革與創新,既提高了教師的教學水平和教學質量,也更好地培養了學生的實踐能力和創新精神。

光電信息工程論文范文3

關鍵詞:工程光學 教學改革 形象化教學 實踐

Exploration and practice of teaching reform of engineering optics

Zhou Muchun, Zhao Qi, Chen Yanru

Nanjing university of science and technology, Nanjing, 210094, China

Abstract: Engineering optics is an important course of photoelectric information engineering and measure and control technology and instrument specialty. There are problems such as formula being complex and content being abstract existed in the process of teaching. To solve these problems, measures including interesting teaching content, visualizing teaching means, and practical teaching methods are taken for reformation of the course system. The results show that the enthusiasm of students is increased obviously and good teaching effect is obtained.

Key words: engineering optics; teaching reform; imagery teaching; practicality

工程光學是當前高等院校光電信息科學與工程、光電子、測控技術與儀器等專業的必修基礎課程[1,2]。也是光電科學技術、光學工程等方向從事相關科研工作的重要基礎內容。因此,其教學質量影響著學生對后續專業課程的學習。工程光學主要有物理光學和幾何光學兩部分內容。幾何光學主要內容有幾何光學基本定律與成像概念、理想光學系統、平面棱鏡系統、光束限制與光闌、像差理論與典型光學系統;物理光學主要內容有光的電磁理論基礎、光的干涉、光的衍射、光的偏振及波導光學等[3]。

工程光學包含內容很多,教學中存在理論知識難以與實際應用結合,定義嚴格而又抽象的概念、符號較多,難以記憶;公式繁多,推導過程復雜,運用時易出現混淆和錯誤等難點[1,4]。導致學生對本課程的學習普遍感覺難度較大,較為抽象,進而學習主動性不高,興趣較低,很多學生在完成本課程的學習后效果不好[5]。針對這些問題,嘗試在教學內容上以趣味化問題為引導提高學生的學習興趣,在教學手段上注重形象化促進學生的認知,在教學方法注重強調自主探索和實踐增強學生的理解,通過以上幾個方面的改革與試驗,提高了學生學習的積極性,改進了工程光學的教學效果。

1 教學內容的趣味化

興趣是最好的老師,在教學過程中,首先調動學生對所學課程的興趣,使學生產生強烈的求知欲。在工程光學課堂上,如果能結合具體的教學內容,適當地引入趣味性問題,提起學生的興趣,吸引學生的注意力,促進學生的思考,則能獲得良好的效果。

1.1 自然現象中的趣味性問題

我們生活的這個世界五彩繽紛,自然界五彩斑斕的現象都是通過人眼感知的光學現象,光學知識在日常生活、科學技術和工程項目中有著越來越廣泛的應用。把自然現象中很多新奇、有趣、奇特的現象在講解相應章節之前作為問題提出來,利用人的好奇心提高學生的學習興趣。如講棱鏡的色散時可以先用彩虹的產生原理做問題,講薄膜干涉時可先用油膜呈彩色為引,其他如幻日現象、暈、華等成因都可作為問題。

1.2 科學研究中的前沿性問題

學生在學習中對所學內容的意義與應用不甚清楚,同時又希望對本專業的前沿問題及工程項目有所了解,在講授相關知識時,可以把相關的前沿熱點問題及應用加在其中介紹,如激光對原子的冷卻與捕獲,3D電影與立體視覺,“神光”項目,“嫦娥工程”中的光學系統等。前沿問題豐富了學生的知識,同時開闊了學生的視野,而且可以激發學生的學習興趣、加強對光學專業的向往,促使學生更積極主動地學習。

1.3 光學發展歷史中的人物故事

在工程光學教學過程中,可將部分章節內容回放到光學發展的歷史背景中,針對性地選擇一些光學發展史中的逸聞趣事,把科學家當時發現光學規律、解決相關問題過程中遇到的困難,采用的方法和思考方式以情景故事的方式呈現出來,也可以吸引學生的注意力,然后再放回到當前背景,指出不同時代對問題認識處理的差異。如在學習菲涅耳衍射時,可介紹泊松亮斑的由來。如果在教學中運用得好,能活躍課堂氣氛,使課程生動活潑。把科學家分析問題、解決問題的思維過程展示給學生,不僅傳授了知識,更重要的是對提高學生的分析概括能力和邏輯思維能力有很大幫助。

在問題的選擇上,要注意問題的新穎性和趣味性,另外還需深度挖掘問題,如在講授干涉原理之前,可以先用油膜、肥皂泡呈彩色的現象做引導,以干涉原理來解釋。一般此類課程教學中都會發掘到這一步,在討論到后面干涉系統的時間相干性或者光源單色性時,也可用此例子,白光下油膜呈彩色,但更厚的其他膜層卻沒有這種現象。學習楔形平板干涉時,討論到條紋的定域面時,油膜干涉也是一個很好的例子。這些內容公式繁多,學生難有興趣,但通過一個簡單的生活案例,就可以把這些問題串在一些,引發學生的學習興趣。最后還要引導學生自己發現問題,提出問題,追尋問題的答案,進而投身于創新活動之中。

2 教學手段的形象化

工程光學部分內容比較抽象,采用一般的講授方法學生難以完全接受和理解。如復雜的衍射,公式推導很難形成直觀的感受。人們對事物的認知規律是從感性到理性的漸進過程,可采用形象化的教學手段,如多媒體教學課件、視頻錄像、軟件仿真等手段促進學生的認知。

2.1 應用多媒體課件

應用多媒體課件將工程光學內容圖文并茂地展示給學生,教師易于講授,學生易于理解,提高學習的效率。如幾何光學中的光路圖,采用PPT動態演示功能使教學內容形象地展示出來,以此為基礎,可使學生更透徹地理解知識點。又如,在學習漸暈現象時,利用Flas演示不同光線在傳播過程中受到的限制情況,清楚地在屏幕上顯示出來,讓學生較快地理解和接受。

2.2 應用仿真軟件

在物理光學部分,尤其是討論干涉、衍射等內容時,公式比較復雜,難以對公式中每個參量的作用有直觀認識。利用仿真軟件,可以把物理光學中各種光學實驗的結果仿真出來,以一維或者多維圖像的方式清晰直觀地顯示出來,同時在仿真程序中更改相應的實驗參數,得到實時的仿真圖像,體會不同參量的作用效果。通過這種方式進行工程光學教學,同樣可以讓學生形象直觀地接受。

工程光學課程引入視頻、仿真軟件、PPT和Flas等,對物理公式進行形象直觀的描述,從而使學生在感性認識的基礎上逐漸上升到理性認識,加深對關鍵知識點的認識,避免對知識的死記硬背,進而有效地提高教學效果。

3 強調自主探索與實踐

通過趣味化問題的引導,使學生提高了學習的興趣,但工程光學知識點多,課程公式也較多且比較深奧,加上學生沒有具體的工程實踐經驗,學習時易停留于表面,缺乏透徹深入的理解和思考。這時可以把工程光學課程中抽象復雜的公式用于科學研究或工程應用的相關子課題,作為實踐案例,由學生自主探索。學生在解決具體課題或工程問題時,對課程內容有了深入的認識,理解也更容易一些,強化學生對工程光學課程知識的理解和應用,同時提高學生的科研實踐能力。

在具體形式上,通過小課題制作、小論文設計加強學生對光學知識的熟練掌握和應用,提高學生自主探索和創新研究的能力。引導學生參加一些和光學相關的科研訓練或創新競賽,把課程知識和具體工程問題結合起來,實現多角度的人才培養。通過課題設計進行實踐,深化了學生對知識的理解應用和對研究學習能力的培養。

4 結束語

通過對工程光學課堂教學方法與教學手段的探索與實踐,改進了傳統的教學方法,提高了教學內容的趣味性,調動了學生的課程學習積極性和主動性,把講課的重點逐漸從公式、知識點的講解傳授轉向培養學生利用知識分析解決問題的能力,使學生在學到具體知識的同時,學到獲取、利用知識的方法,提高了學生的創新能力和科學素質。

參考文獻

[1] 郭仁慧,高志山.談《應用光學》教學的改進方法[J].高教論壇,2009(1):90-93.

[2] 哈斯烏力吉,呂志偉,張愛紅.“物理光學”教學方法和考試方法的改革[J].電氣電子教學學報,2012(6):88-89,109.

[3] 郁道銀,談恒英.工程光學[M].第二版.北京:機械工業出版社,2006.

光電信息工程論文范文4

仿生多源異構信息融合的新思路

人和動物有不同的感官,他們用眼睛看、用耳朵聽、用舌頭嘗,由此獲得不同質的信息,如影像、聲音、味道等。大腦會把這些不同質的信息進行綜合處理,以判定對象的屬性、本質等,這就是自然界對異構信息的融合處理。隨著現代信息技術的發展,人們同樣需要不同質的傳感器對于各種對象(合作目標或非合作目標)進行信息獲取,而對獲取的這些異構信息就需要綜合處理以判定對象的類別屬性、運動規律等,這就是現代信息處理意義下的異構信息融合。

韓崇昭給“異構信息融合”這個晦澀難懂的概念賦予了一個形象的比喻。他還說,響尾蛇長了兩對“眼睛”,一對眼睛就是和其他動物一樣的“光眼”,還有一對紅外感知的“熱眼”。在動物中,用于目標識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。光眼接收周圍環境的可見光圖像信息,從而可以發現目標,但是對于掩藏在草叢中的獵物卻很難發現。響尾蛇的熱眼接收周圍環境的紅外圖像信息,由于溫差存在,它可以準確地發現掩藏在草叢中的目標。響尾蛇的大腦頂蓋對來自兩類眼睛的信息進行融合,最后判定是否為可捕捉的目標。韓崇昭告訴記者,根據國際科學界當前的研究成果認為,響尾蛇大腦頂蓋對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”的神經元對不同組合可見光和紅外信息響應的能力,是自然界多源異構信息融合的典型機制。

在異構信息融合理論研究方面,韓崇昭領導學術團隊發展了仿響尾蛇異構信息融合的新機制,他們利用國際數學界正在研究的一個熱門理論――隨機集理論,建立了基于隨機集的所謂“條件證據理論”。這種理論可以指導現代信息處理取得更好的結果?;谶@一理論成果,可以用來解決目前異構信息融合中處理差異信息的難題,可以對現代化戰爭應用中的目標跟蹤與識別、態勢分析與意圖推斷等做出新的結果。

為了有效實現科技成果的轉化與應用,韓崇昭教授帶領團隊用實踐檢驗了他們所建立的新理論方法。在目標跟蹤方面,他們利用新的理論發展了新的時空配準算法,提高了目標跟蹤精度。在完成國家“973”項目研究任務中,他們發明的一種基于誤差傳遞和估計誤差差分消除的目標航跡估計方法,顯著提高了非合作目標的航跡估計精度。經應用單位與傳統方法進行試驗相比,使得目標航跡估計精度提高了一個數量級,這是仿生信息技術的一個重要突破。此外,這一新的理論方法用于某重大項目的目標分類與識別,同樣取得令人矚目的效果。

隨機系統理論研究的必由之路

1968年末,韓崇昭大學畢業后被分配到西安的一家軍工廠從事軍工產品的研制生產,“援越抗美”的政治任務要求他們參與解決某航空產品中陀螺模擬計算的一個難題。所參考的文獻是前蘇聯提供的技術資料,其中多處提到“隨機擾動”和“不確定性”等術語。大學剛畢業的他,雖在學校學過《概率論》的簡單知識,卻難以理解這些術語的真正含義。在一些專家的帶領下,他慢慢體會到“隨機性”“統計規律”的奧妙。許多原來以為毫無規律的事情似乎仍有規律可循,這激發了他對“隨機現象”產生了極大的興趣。

在后來的工作和學習中,對“隨機系統”的興趣一直相伴著他。

1981年研究生畢業回到母校西安交通大學后,當時應新時代出版社邀請,他和同學張平平合作出版了平生第一本著作《決策、對策與管理》,其中大量列舉了決策中如何處理隨機問題的例證。期間,他所承擔的科研項目大都與“隨機現象”有關,也積累了大量相關的知識。1987年,他與萬百五先生、王月娟教授合作出版了全國研究生統編教材《隨機系統理論》。到了1980年代后期,信息融合在美國掀起研究熱,其開拓者Y. Bar Shalom教授就是隨機系統理論的集大成者。韓崇昭教授基于他在隨機系統理論研究的扎實基礎,于1990年代與美籍華人學者、新奧爾良大學李曉榕教授建立了密切的合作關系,共同研究估計融合的基本理論問題。

在韓崇昭看來,他在信息融合方面取得的成果,主要得益于在隨機系統理論方面的堅實基礎,只有擁有這樣堅實的理論基礎,才會在工程應用方面不斷產生更多的新思想和新方法,并不斷取得新成果。

“愿得此身長報國”的理念沉積

天資聰穎、勤奮好學的韓崇昭雖然出身貧寒家庭,但從小就學習成績優異,在大學時代更把科學報國作為他人生的最大理想。

1968年,韓崇昭從西安交通大學電機工程系畢業后本來計劃繼續深造,但當時文化革命尚未終結,他被分配到企業從事軍工產品的研制。在企業工作10年之后,才于1978~1981年在中國科學院研究生院攻讀了自動控制專業研究生,有幸得到我國首批授予的碩士學位。畢業后至今,他又回到母校西安交通大學扎根從事教學科研工作。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年被國務院學位辦批準為博士生導師。他也曾遠赴英國倫敦城市大學控制工程中心、維也納國際應用系統分析研究所(IIASA)和奧地利國家科研部所屬研究機構、奧地利維也納技術大學、美國新奧爾良大學等從事合作研究和技術交流,其最大的愿望就是獲得更多的知識為祖國服務。

他也曾長期擔任西安交通大學信息與控制工程系副主任、電子與信息工程學院副院長、控制科學與工程系主任,還擔任西安交通大學機械制造系統工程國家重點實驗室副主任、陜西省人民政府參事、中國自動化學會理事、《自動化學報》編委、《IET Proceeding Radar, Solar& Navigation》國際雜志編委、《Fronties of Electrical & Electronic Engineeing》編委、中國自動化學會智能建筑與樓宇自動化專業委員會副主任、陜西省自動化學會常務副理事長兼法人、全國高等學校自動化專業系列教材編審委員會顧問等。他對學術任職兢兢業業,任勞任怨,在自己的崗位上做出了應有的貢獻。

在他數十年的科研工作中,他時時刻刻針對國家的重大需求,勇于承擔各種艱巨的科研任務,一次又一次地取得重要的科研成果。

除了在自己的專業方面做貢獻之外,他也長期參與政府的決策咨詢等工作。1994年曾以聯合國工業發展組織專家的身份參與對陜西省的工業發展考察,并為國際合作做出了貢獻。后來以陜西省人民政府參事的身份多次對陜西的一些重大問題進行調研,撰寫了有價值的參事報告,為政府決策做出了重要貢獻。

如今,韓教授雖已年過70,但仍活躍在科技第一線。記者打趣地問他,你這么大年紀了,是否應該多和孫子玩玩?韓崇昭說:“當然,和孫子玩也很重要,但我的最大樂趣還是在科研工作上,能為國家解決一兩個實際問題我就其樂無窮?!庇浾呱钪O這句話的分量,原來他所取得的所有成果都是這“愿得此身長報國”理念的沉積?。?/p>

一路耕耘,一路收獲

從1982年初返回母校記起,韓崇昭30年如一日奮戰在科研、教學和管理一線,不論在基礎研究還是工程實踐應用中,都做出了重要貢獻。發表學術論文400多篇,以第一作者出版專著8本。

在八十、九十年代的很長時期內,他主要從事大系統優化理論和非線性系統頻譜分析的研究,做出了許多重要貢獻。在此期間,他參與主持“大型彩色顯像管玻璃窯爐計算機控制系統”項目,解決了當時彩色顯像管生產中的重大技術難題,為此獲得1988年度國家教委科技進步獎一等獎和1988年度電子部科技進步獎一等獎兩個獎項;參與“大規模工業過程優化理論研究”項目,獲1990年度國家教委科技進步獎二等獎;參與主持“中型合成氨工藝綜合計算機控制項目”,獲1991年度國家教委科技進步三等獎;主持“陜西省科技、經濟、社會協調發展宏觀決策支持系統原型”項目,獲1997年度國家教委科技進步獎三等獎。

在非線性系統理論研究方面,他早年曾對非線性隨機系統做過深入研究,關于雙重最優控制有一定建樹。1980年代,韓崇昭關于“非線性隨機系統雙重最優控制”的研究,得到國際著名學者美國哈佛大學何毓琦教授和康涅狄格大學Y. Bar Shalom教授的贊賞,其成果發表在《數學物理學報》。受英國學者Billings教授的影響,他從1990年起開始非線性頻譜分析理論的研究,關于用Volterra級數描述的非線性動態系統的穩定性研究方面也做出了有價值的結果。目前,這種方法應用于某型直升機電動舵機故障檢測診斷系統等的試驗研究、導彈引擎電子系統等的故障檢測與預報試驗,均取得非常好的效果。東南大學已故馮純伯院士給出的評價是“應用頻域方法研究非線性系統穩定性的常用工程方法是描述函數,該方法雖較實用,但致命的缺點是缺乏嚴格的理論基礎。以韓崇昭教授為首的研究小組另辟蹊徑在頻域內研究非線性系統……得到了良好的工程實用。此項工作在國內獨樹一幟,有很強的獨創性”。這一重要研究成果應用于三峽工程大型施工機械的故障檢測與預報,以及大壩建設混凝土生產輸送澆筑全過程的計算機綜合監控系統,取得重大的經濟效益和社會效益,為此獲得陜西省2004年度科學技術獎一等獎。

2002~2006年,他領銜完成國家“973”項目“復雜自然環境時空定量信息的獲取與融合理論、算法與應用”中“多源數據融合理論、算法與應用”和“目標與環境共存時的信息獲取”課題,其中兩項成果在2007年初通過國家教育部組織的專家鑒定,受到高度評價。在此期間,他帶領團隊在實驗室開發了分布式半實物仿真的“目標與環境共存時的信息獲取實驗系統”,在為中國船舶工業總公司系統工程部開發的“基于昆蟲復眼機理紅外陣列傳感信息融合的多目標航跡處理系統”,該成果為我國新一代偵察車的研制做出了貢獻,也可解決航空數據網絡中的關鍵技術問題。為此獲得國家發明專利“實時多目標跟蹤系統”,而“基于仿生學的戰場光電信息感知系統”成果獲中國船舶工業集團公司2011年度科學技術進步獎二等獎。

與此同時,他們還在“973”項目的支持下完成了“多天線GPS/INS融合姿態測量系統”的研究開發,獲得了高精度高動態的性能。該技術經過多家單位試用,均取得非常好的效果。該項成果于2007年1月通過國家教育部組織的的成果鑒定,獲2008年度陜西省科學技術獎二等獎。

2007~2011年,又主持完成國家“973”項目“基于視覺認知的非結構化信息處理理論與關鍵技術”中的“基于多源異構信息融合的空中目標跟蹤關鍵技術”課題,獲得“優秀”評價。針對國防領域信息處理的重大需求,與航天某單位合作,把“973”項目的研究成果應用于國家重大工程項目,取得重大應用成果?!盎诙嘣葱畔⑷诤系亩嗄繕烁櫪碚?、技術與應用系統”成果獲2010年度國家教育部科技進步獎一等獎,而“基于異構信息融合的非線性動態系統估計技術及應用”成果獲2011年度國家科技進步獎二等獎。

由于長期從事信息融合研究并取得令人矚目的研究成果,受總裝備部邀請擔任“導航、定位與測控技術專業組”專家,為國防建設獻計獻策。2009年起,主持某國防“973”項目中的“XXX目標融合理論和方法研究”課題,旨在提出新的異構信息融合處理方法以解決某軍事應用的重大理論問題;2012年起,又作為首席科學家主持1項國防“973”項目“XXX信息處理理論與方法研究”,為解決某復雜軍用網絡中的協同信息處理問題建立新的理論和方法。

在國家“973”項目的支持下,韓崇昭及其團隊初步研發了多平臺協同目標探測、跟蹤與識別方法。該方法是以多平臺之間的網絡傳輸通道進行支持,多平臺進行協同探測、協同攻擊和協同防御的信息系統。2010年,總裝備部科技委李濟生院士給出的評價認為:“西安交通大學在信息融合方面的研究成就得到國內同行專家,尤其是國防應用部門專家的高度認可,其成果有望為我國國防建設做出更大的貢獻。”

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,而其中一路走來的艱辛,唯有他自己才能咀嚼得到??梢钥隙ǖ氖牵诓粩嗟乃伎贾?,韓崇昭享受到了科研的奧妙和樂趣。

專家簡介:

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