光电信息科学与工程实验室项目可行性报告
一、项目概况
(一)项目基本情况
项目名称:光电信息科学与工程实验室
项目类别:省级重点学科建设项目□ 教学试验平台建设项目√
科研平台和专业能力实践基地建设项目□
公共服务体建设项目□ 人才培养和创新团队建设项目□
项目实施周期: 1年
(二)项目建设内容与目标
建设目标:
通过建设,使光电信息科学与工程实验室建立起有利于培养学生实践动手能力和创新能力的实验教学体系,能培养具有较高思想道德和文化素质修养、敬业精神和社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质,具备光电信息科学与工程方面知识和能力的宽基础、高素质、有创新意识和实践能力的专业人才。可开设电子技术及单片机、光电子技术、光电信息技术及技术光学等等方面的实验课程;能开展“电子技术课程设计与CAD”、“C语言课程设计”、“工程光学课程设计”、“光电信息课程设计”等课程设计;可提供“光网络OXC实训”、“光纤光缆工程实训”、“LED封装与测试应用实训”等工程实训;能满足光电信息科学与工程、应用物理(光电子方向)及物理专业学生的毕业设计需求。
建设完成后,能使长江大学光电信息科学与工程实验室仪器设备达到同类学校先进水平,光电信息科学与工程专业的实践教学开出率达到98%以上,综合设计性实验项目的比率超过50%;有相关的实验教材(讲义)、教学指导书及课程设计软件;建设成资源共享、开放服务的实验教学环境;有一支能满足实验教学需要的高素质教学队伍;有效运行的管理机制,仪器完好率达到97%以上。
建设依据:
教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会制定的“全国高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范”。
建设内容:
光电信息科学与工程实验室主要从以下二方面进行建设:
(1)实验室硬件建设。建设的实验室平台主要是:电子技术及单片机、光电子原理与技术、光电信息原理及技术、技术光学等实验室,学生课外科技实践与创新平台。
电子技术及单片机实验建设。电子技术及单片机是工科类大学生必需掌握的内容,它是学生进一步学习光电信息科学与工程的基础,通过电子技术及单片机实验的学习,使学生能掌握电子技术及单片机基本器件、仪器的调节与使用,掌握电子技术及单片机基本实验技能。主要建设内容有:电子技术及电路分析实验、电磁场与电磁波实验、单片机原理及C语言程序设计等实验,电子技术课程设计与CAD。
光电子原理与技术实验建设。使学生能理解光电器件测量原理,掌握其性能测试方法,掌握光学信号采集与处理方法;理解激光器基本原理,掌握激光器基本参数的测量方法和实验操作技能,能设计简单的激光器。主要建设内容有:光电倍增管的特性测量、CCD信号采集与处理、微通道板(MCP)特性测量、光学图像信息处理、激光器的特性测量、激光器的模式分析、激光器的设计及装调等。
光电信息原理及技术实验建设。使学生能理解及掌握LD/LED、等离子体显示、液晶显示的原理及技术;理解光通信的原理,掌握光通信器件及系统的参数测试方法及实验操作技能、数字光纤通信编译码技术;理解及掌握光信号存储的原理及测试方法。主要建设内容有:LD/LED参数测量与研究,等离子体显示(PDP)及液晶显示(LCD)的特性研究,光纤传感器特性研究,光纤与光源的耦合方法研究,光纤无源器件参数测量,数字光纤通信编译码技术,掺铒光纤放大,磁光克尔效应与磁光存储,相变光存储介质材料特性测量等。
技术光学实验建设。使学生能理解几何光学基本定律与成像概念、理想光学系统、光能及其传播计算、典型光学系统、像差概论、光学系统的像质评价、光的电磁理论基础、傅里叶光学、光的偏振和晶体光学。主要建设内容有:基础光学实验、工程光学实验、光度学基础、光源与调制、光电探测器、图像传感器、光电检测原理、典型光电检测系统等。
学生课外科技实践与创新平台建设。搭建学生科研实践平台,激发学生的创新热情,增强其创新意识。创新平台活动内容主要有:创新思维和创新方法的训练;光电信息学科研究方法的训练;大学生创新性实验;大学生创业训练。结合本专业的科学与工程技术实际问题,选择规模适当、相对独立的题目,或通过与企业紧密合作的实践教学活动来培养学生的科学研究能力,加强创新能力的培养。组织学生参加科技竞赛、科研项目、课外制作、技能培训、发表论文(文献综述)、申报科技成果等。
(2)实验室软件建设。软件建设的主要内容有:探讨适合于本校光电信息科学与工程实验课的教学模式、教学内容,构建多层次、多方向的、能培养具有实际工程能力的应用技术复合型专业人才的实验实训教学体系;编写适用于本校光电信息科学与工程实验课程及实训的教学大纲、教材、教学指导书等,设计出适合本校的光学和光电信息科学与工程课程设计软件;建立一支素质高、教科研能力强的实验教师和实验技术人员队伍;实现实验仪器设备的网络化管理,实验室的仪器设备及其场所等对学生的开放。
二、项目背景及必要性
(一)背景分析
(1)“光电信息科学与工程”类专业及培养要求
“光电信息科学与工程”类专业较早源于1952年全国高校大调整时批设立的专业之一“光学仪器”专业(当时全国高等学校共设置本科专业215种),即浙江大学于1952年建立的“光学仪器”专业,以及北京理工大学和南京理工大学1953年建立的“军用光学仪器”专业。
上世纪90年代后期以后,随着信息产业新技术的诞生与发展,光作为主要的信息载体,迎来了迅速发展的时期,出现了许多新的科学分支和技术增长点,国家建设需要大批具有信息工程知识背景、宽基础、高素质的专门人才。为了适应这种发展和需求形势,经过反复的调研和酝酿,借鉴众多的国内外大学经验,部分高校将本校原专业更名为“信息工程(光电信息方向)”、“电子科学与技术(光电方向)”、“信息显示与光电技术”、“应用物理学”、 “测控技术与仪器”、“光电信息工程”或“光电信息科学与工程”等专业。但不管这些专业的名称是什么,主要学习的内容都是光电信息技术中信息的产生、传输、处理、应用等。到目前为止,“光电信息科学与工程”类专业已发展到全国一百多所高校,充分反映出该专业发展态势良好,且正在进入蓬勃发展阶段。
“光电信息科学与工程”类专业所涉及的技术处于当前信息技术较活跃领域,随着理论、材料、工艺、处理技术等的不断发展,使得光电信息应用波段不断扩展、光谱分辨更精细,应用模式不断推陈出新,各种新概念的光电材料和探测器不断涌现,由此促进了新型光电信息技术的迅速发展。同时,光电信息技术与生命科学、空间和海洋探测、新型农业等学科领域是当前较活跃的交叉领域,由此不断产生许多新的概念、研究方向和创新技术。
“光电信息产业是21世纪魅力的朝阳产业,它将成为21世纪的高科技主导产业”这一观念得到越来越多人的肯定和认同,国家发展光电技术和产业的一系列战略决策不断出台,国内重点建立了多个“光谷”中心,各种光电高新技术企业得到迅速发展,特别是光通信、计算机外围光电器件、计算机内外部互连、传感智能化、民用航天等一大批光电信息领域的技术和产业相继出现,成为推动国民经济发展、促进就业需求的重要因素。同时,光电信息技术能满足国防重大需求,在远程战略侦察,制导,战场侦察、夜视观瞄、光电稳像、定向定位,航空航天、光信息处理、传输与显示等武器装备中大量采用了现代光电信息技术。因此,建设“光电信息科学与工程”类专业实验室对于光电信息科学与工程的发展、高新技术创新研究和产业发展的后备力量培养具有重要的意义。
为适应国内外光电信息技术和产业迅速发展对人才培养的需求,教育部“光电信息科学与工程”教学指导分委员会制定了“光电信息科学与工程”类专业的发展战略和专业规范。
在“全国高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范”中明确指示:学生主要学习光电信息科学与工程的基本理论和基本知识,接受光电信息系统分析、设计和研究方法等方面的基本训练,应具有研究、设计、开发、集成及应用光电信息系统的基本能力。学生应具有较强的综合实验能力、实践能力和综合应用所学知识解决实际问题的能力;具有一定的创造性思维能力,创新实践能力、科技开发能力、科学研究能力和跟踪掌握该领域新理论、新知识、新技术的能力。
(2)长江大学“光电信息科学与工程实验室”
长江大学光电信息科学与工程实验室是湖北省省级实验教学示范中心——“长江大学物理实验中心”的重要组成部分,是为光电子、光电信息及技术光学等高新技术产业提供具有光电信息科学与工程方面知识和实际工程能力的应用技术复合型专业人才的实践教学基地。实验室现具有仪器设备可达到218多台(套),总价值约300万元。
光电信息科学与工程实验室服务的本科专业主要有:光电信息科学与工程、应用物理学(光电子技术方向)、物理学、通信工程、电子信息工程、测控技术与仪器等。同时,光电信息科学与工程实验室还对全校其它理工科专业的教师、研究生开放。
光电信息科学与工程实验室依托于我院的省级重点学科(特色学科)——物理学和节能照明光源湖北省工程研究中心。
光电信息科学与工程实验室还具有双语示范课程——《力学》(双语);湖北省省级精品课程——《大学物理》、《大学物理实验》、《光学》、《力学》(双语);校级精品课程——《激光原理与技术》、《光电探测与信号处理》、《电动力学》、《理论力学》、《热学》,作为教学支撑。
经过光电信息科学与工程实验室培养的学生具有较强的实践动手能力,较高的综合素质和较强的创新意识,深受社会和市场欢迎。“十一五”期间我院考研率平均为30.2%,有半数以上的学生考取“985”、“211”等国内知名高校,考研率名列全校前茅。学生科技活动取得丰硕成果,我院学生获批国家大学生创新实验项目13项,获国家发明专利1项,实用新型专利11项。学生共发表论文38篇,其中有3篇文章被三大检索系统收录,有4篇文章在核心期刊上发表。共获得省部级大学生科技成果奖7项,其中一等奖1项,二等奖4项,在省级以上的竞赛中获奖56项,其中一等奖9项。
近年来,我校以光电信息科学与工程实验室为基础,形成了激光原理与技术、光纤通信、光电子学与光显示等具有一定特色的研究方向,在国内相关的研究领域中产生了一定的影响。在激光技术的研究方面,积极与中山大学开展合作科研,填补了我省在小型光泵亚毫米波激光方向理论研究的空白;在激光动力学非线性系统随机过程研究方向上开展了与华中科技大学物理系和华中科技大学国家激光重点实验室的合作科研,取得了一系列国内有影响的成果;在光电子学与光纤通信研究方向上,在光网络与系统、新型光电子器件等方面形成了一定的研究特色,在光电子器件设计、制作、测试以及数值模拟等方面上开展了与美国亚尼桑大光学中心的合作科研,该方面的研究已处于国内先进水平,在国际上也有一定影响;在光电材料方面,开展了有机聚合物电致发光器件、量子点敏化太阳能电池的调制机理与设计应用、纳米材料器件发光性能的改进及低维纳米材料光电功能特性等领域的研究;在激光雷达、卫星通信等光电系统中激光波前检测研究方向,与电子科技大学也开展了合作科研,并取得了“一种准直偏转光束波前测试仪及其测试方法(200910216634.X)”等国家发明专利。
(二)存在的问题与影响分析
近年来,伴随着光电子技术的飞速发展,在激光器件、光纤通信、光电检测及光显示等领域出现了很多新成果。然而,由于受经费的的困扰,我校的光电信息科学与工程实验仪器设备比较欠缺,开设的实验项目有些落后,这种情况影响了学生实践动手能力的培养,也影响了相关学科的发展。
(三)预期效益及持久性分析
项目完成后,光电信息科学与工程实验室可开设电子技术及单片机、光电子技术、光电信息技术及技术光学等方面的实验课程;能开展“电子技术课程设计与CAD”、“C语言课程设计”、“工程光学课程设计”、“光电信息课程设计”等课程设计;可提供“光网络OXC实训”、“光纤光缆工程实训”、“LED封装与测试应用实训”等工程实训;能进行相关专业的毕业设计;光电信息科学与工程类专业实验能开出59项,其中基础实验15项,综合设计及创新性实验44项,具体实验项目见表1;编写相关的实验教材(讲义)1本,开发1套课程设计软件。项目的完成将极大改善我校光电信息科学与工程类专业的实践教学环节条件,对该专业人才的培养有很大的促进作用。
通过本项目的实施,可取得以下成果及绩效:
(1)实验室硬件条件得以改善。项目拟购置实验仪器292台(套),包括电子技术及单片机、基础光学、激光及光纤技术、光学信息处理技术、光电技术及光显示等光学及光电信息科学与工程实验仪器。完成电子技术及单片机、光电子原理与技术、光电信息原理及技术、技术光学等实验室、学生课外科技实践与创新平台等实验平台的建设。项目实施后,光电信息科学与工程实验室具有的仪器设备可达到500多台(套),总价值约950万元。
(2)改善教学条件,促进实验室建设。按照光电信息科学与工程实验的建设标准,统筹规划,扩大实验室的规模,改善实验教学场所及环境,增强实验室的功能。实行场所、仪器设备等资源的共享和开放,提高资源的利用率。建立一套完整科学的实验室管理办法,进一步完善实验室仪器设备的科学管理,确保帐、物、卡相符,确保仪器工作正常,仪器完好率达到97%以上。
(3)推动实验教学研究与改革。在本项目的建设过程中,对光电信息科学与工程专业实验课程体系、教学内容、教学模式、教学方法和手段等进行系统的研究与改革。可建立起一个主要面向本科教学的、多层次多方向的,涵盖电子技术及单片机、基础光学、激光原理与技术、光电原理与技术和光纤通信原理与技术的,主要培养应用型人才的光电信息科学与工程实验教学体系。该教学体系能满足我校相关专业全日制本专科生、研究生的光电信息科学与工程专业实验课程教学所需,满足不同层次的实验技能教学要求,使光电信息科学与工程实验室达到教学内容前沿、设备先进完善、管理科学的开放性实验室。
(4)促进实验教学信息化建设。建设过程中,将对现有实验教学网站进一步完善,在现有基础上进一步建设网上仿真实验室、远程实验教学系统、网上实验数据处理系统及网上师生交互平台等,建立网上教学资源库(含教学大纲、教案、思考题参考答案、教学指导书等)、实验指导(含实验的重点和难点、实验仪器说明、实验方法、技术和实验结果分析方法讨论、实验仪器维护和操作指导等)、光电信息科学与工程实验系列知识等,提供给学生实验预习、实验设计、实验讨论及实验数据处理等一系列的学习资料及工具。
(5)提高学生的实践动手能力及创新能力。通过增加综合设计性实验项目,改善实验教学方法及手段,激发学生探讨光电现象的兴趣,提高学习的主动性;通过与理论教学有机结合、以能力培养为核心、分层次的实验教学体系的培训,可以提高学生发现、分析和解决问题的能力,增强学生的实践动手能力;通过课程设计及参与课外科技创新活动,能进一步增强学生的创新意识和创新能力。
(6)为本地区经济和社会发展做出贡献。湖北省是国内非常重要的光纤、光电产品生产基地,国内有名的“光谷”基地就建立在武汉。近几年来随着光电产业快速发展,该产业已是我省非常重要的支柱产业之一。同时,随着荆州壮腰工程战略的实施,承接产业转移示范区的建设,越来越多的光电企业也已落户在荆州,对荆州光电人才的需求也越来越大。我校光电信息科学与工程实验室的建设将为这些光电企业更好地培养:能够胜任光电产品的分析、设计、实现、测试和维护等方面的人才。
表1 建设完成后能开设的专业类实验项目(不含基础实验)
序号 |
实验题目 |
类型 |
备注 |
1 |
半导体激光器P-I特性测量 |
激光原理与技术 |
新增 |
2 |
半导体激光器光谱测量与分析 |
激光原理与技术 |
新增 |
3 |
半导体激光器阈值上下发光特性研究 |
激光原理与技术 |
新增 |
4 |
半导体激光器偏振度的测量与研究 |
激光原理与技术 |
新增 |
5 |
氦氖激光器模式分析实验 |
激光原理与技术 |
新增 |
6 |
电光调Q实验 |
激光原理与技术 |
改进 |
7 |
晶体角度匹配倍频实验 |
激光原理与技术 |
新增 |
8 |
非线性光学实验 |
激光原理与技术 |
改进 |
9 |
激光器的装调 |
激光原理与技术 |
改进 |
10 |
半导体光源P-I-V特性测量(LD/LED/OLED) |
光电原理与检测 |
改进 |
11 |
半导体光源光谱特性测量(LD/LED/OLED) |
光电原理与检测 |
新增 |
12 |
LED光强度、辐射量、光度量、发散角测量实验及色度学实验 |
光电原理与检测 |
新增 |
13 |
光电二极管、光电池的光电特性和伏安测量 |
光电原理与检测 |
新增 |
14 |
光电二极管和光电池光谱特性测量 |
光电原理与检测 |
新增 |
15 |
光敏电阻特性测量 |
光电原理与检测 |
新增 |
16 |
光敏电阻响应时间测量 |
光电原理与检测 |
新增 |
17 |
光电倍增管暗电流和灵敏度测量 |
光电原理与检测 |
新增 |
18 |
光电倍增管阳极伏安特性和电子倍增增益测量 |
光电原理与检测 |
改进 |
19 |
光电倍增管响应时间测量 |
光电原理与检测 |
改进 |
20 |
位置敏感探测器特性测量(PSD) |
光电原理与检测 |
新增 |
21 |
激光三维测量系统标定实验 |
光电原理与检测 |
新增 |
22 |
主动式光电报警系统设计 |
光电设计与应用 |
改进 |
23 |
光电自动寻的系统设计(激光制导) |
光电设计与应用 |
改进 |
24 |
人体远红外自动感知系统设计 |
光电设计与应用 |
改进 |
25 |
自由空间语音传输系统设计 |
光电设计与应用 |
改进 |
26 |
自由空间图像传输系统设计 |
光电设计与应用 |
改进 |
27 |
自由空间数据传输系统设计 |
光电设计与应用 |
改进 |
28 |
多碱光电阴极光谱响应与极限电流密度测量 |
光电信号采集与成像 |
改进 |
29 |
微光像增强器电子透镜调节与增益测量 |
光电信号采集与成像 |
改进 |
30 |
CCD信号采集与处理 |
光电信号采集与成像 |
改进 |
31 |
微通道板(MCP)电流增益与噪声测量 |
光电信号采集与成像 |
新增 |
32 |
CCD光电摄像系统特性测量 |
光电信号采集与成像 |
改进 |
33 |
辉光放电与等离子体显示(PDP) |
光电信号采集与成像 |
改进 |
34 |
液晶显示器(LCD)电光特性研究 |
光电信号采集与成像 |
改进 |
35 |
光学图像信息处理实验 |
光电信号采集与成像 |
新增 |
36 |
阿贝成像与空间滤波实验 |
光电信号采集与成像 |
新增 |
37 |
全息图评价与图像频谱滤波实验 |
光电信号采集与成像 |
新增 |
38 |
二维线性系统傅里叶分析实验 |
光电信号采集与成像 |
新增 |
39 |
光学系统的分辨率测量及OCR识别实验 |
光电信号采集与成像 |
新增 |
40 |
光纤传感器实验 |
光纤通信 |
改进 |
41 |
光纤与光源的耦合方法研究 |
光纤通信 |
新增 |
42 |
光纤无源器件参数测量 |
光纤通信 |
改进 |
43 |
光纤时域反射测量(OTDR) |
光纤通信 |
改进 |
44 |
数字光纤通信编译码技术 |
光纤通信 |
新增 |
45 |
数字光发送机和接收机指标测试 |
光纤通信 |
新增 |
46 |
光纤通信系统传输特性测试 |
光纤通信 |
新增 |
47 |
语言、图像光纤传输及波分复用(WDM) |
光纤通信 |
改进 |
48 |
单模光纤损耗特性和截止波长测量 |
光纤通信 |
改进 |
49 |
光纤色散测量 |
光纤通信 |
改进 |
50 |
掺铒光纤放大(EDFA) |
光纤通信 |
改进 |
51 |
光纤非弹性散射及喇曼放大(FRA) |
光纤通信 |
改进 |
52 |
光纤激光器参数测量 |
光纤通信 |
改进 |
53 |
电吸收调制(EAM) |
光纤通信 |
新增 |
54 |
光纤端面处理、耦合及熔接 |
光纤通信 |
改进 |
55 |
光纤衰减系数测量 |
光纤通信 |
改进 |
56 |
光缆故障自动分析与定位 |
光纤通信 |
新增 |
57 |
光致变色反应与非线性光学双稳态 |
光信息存储 |
新增 |
58 |
磁光克尔效应与磁光存储 |
光信息存储 |
新增 |
59 |
相变光存储介质材料激光热效应测量 |
光信息存储 |
新增 |
三、实施条件
(一)人员条件
1.项目负责人情况
姓名:徐大海 性别: 男
年龄:56 职务: 物理实验中心主任
职称:教授 学历: 硕士研究生
专业:光学 联系电话: 0716--8060942
传真: 0716--8060942 E-mail:dhxu@yangtzeu.edu.cn
相关工作业绩:
徐大海教授先后担任原荆州师范学院信息科学与技术学院院长、长江大学物理科学与技术学院院长、物理实验中心主任。有34年的高校教龄,先后主讲过《大学物理实验》、《光学》、《工程光学》、《光学课程设计》、《电磁学》、《激光原理与技术》、《光学实验》等本科生和研究生的课程;先后承担和完成了教学、科研项目共16项,其中省(部)级12项。获湖北省教学成果二等奖3项(1项排序第1,1项排序第2,1项排序第4);获长江大学教学成果特等奖2项,一等奖2项;发表教学研究论文12篇;出版实验教材1部(主编)、教学参考书1部(副主编);省级精品课程《光学》主持人;获长江大学自然科学二等奖1项;发表科研论文30余篇,其中有11篇被SCI、EI收录。
2.其他人员情况
表2:项目组其他成员基本情况
序号 |
姓名 |
性别 |
年龄 |
职称 |
学位及专业 |
对项目熟悉情况 |
1 |
田永红 |
男 |
51 |
教授 |
硕士,光学 |
熟悉 |
2 |
陈海燕 |
男 |
47 |
教授 |
博士,光纤通信 |
熟悉 |
3 |
李太全 |
男 |
51 |
副教授 |
博士,空间物理 |
熟悉 |
4 |
王阳恩 |
男 |
46 |
副教授 |
硕士,光谱分析 |
熟悉 |
5 |
孙利辉 |
女 |
35 |
副教授 |
博士,光学 |
熟悉 |
6 |
曾 晖 |
男 |
31 |
副教授 |
博士,凝聚态 |
熟悉 |
7 |
肖 循 |
男 |
42 |
副教授 |
博士,固体物理 |
熟悉 |
8 |
熊 艳 |
男 |
33 |
副教授 |
博士,光显示 |
熟悉 |
9 |
张华峰 |
男 |
41 |
副教授 |
博士,光学 |
熟悉 |
10 |
邹金花 |
女 |
33 |
副教授 |
博士,光学 |
熟悉 |
11 |
陈一之 |
男 |
51 |
实验师 |
本科,物理 |
熟悉 |
12 |
李 军 |
男 |
35 |
实验师 |
硕士,光学 |
熟悉 |
13 |
黄春雄 |
男 |
32 |
实验师 |
硕士,光学 |
熟悉 |
14 |
姚 平 |
男 |
35 |
实验师 |
学士,物理 |
熟悉 |
15 |
吴望生 |
男 |
34 |
实验师 |
硕士,物理 |
熟悉 |
3.团队配备的合理性
项目组共16位成员。其中,教授3人,副高职称9人,中级职称4人,具有副高以上职称的占75%;博士8人,硕士6人,硕士以上学历占87%;46岁以上6人,36—45岁2人,35岁以下8人,45岁以下的占63%。
项目组成员中,有长期从事管理及科研工作的实验室中心主任,有长期从事光学及光纤通信等科研、教学的教授,有从事实验仪器调试、维修及管理的实验师,也有富有创新精神的青年教师,项目组成员的合理配备能使项目的管理、仪器的配置及调试、实验的开发及实验室其它软件建设工作顺利进行。
表3:项目组成员年龄、职称及学历结构表
年
龄
结
构 |
35岁以下
(%) |
36-45岁
(%) |
46-55岁
(%) |
56-60岁
(%) |
61岁以上
(%) |
人数合计 |
50 |
13 |
31 |
6 |
0 |
16 |
职
称
结
构 |
教授 (%) |
副高职称 (%) |
实验师 (%) |
助教 (%) |
具有博士学位 (%) |
具有硕士学位 (%) |
19 |
56 |
25 |
0 |
50 |
38 |
(二)资金条件
本项目预计投入总资金689.82万元,其中申请中央财政专项资金400万元,省市财政配套资金144.91万元,学校自筹资金144.91万元。
长江大学是湖北省属院校中规模的综合性大学,是湖北省重点建设的学校,地方政府将全力支持学校的建设。
我校近三年财政状况良好,每年都能做到收支平衡,学校有能力保证配套资金的落实。
(三)基础条件
光电信息科学与工程实验室建在长江大学的主教学楼,也是学校的省级实验教学示范中心大楼。该教学楼是2003年建成的综合实验大楼,水、电、网络及安全防盗等基础设施已全部安装。学校已为该项目的建设预留了主教学楼15楼的6间、约360平方米的实验室,足够用来安放待购置设备,可限度的发挥拟购置设备的功能。
四、实施可行性
(一)项目基础
(1)我校的光学及光信息科学学科从1992年开始建设,开始主要从事量子光学理论方面的研究,1995年后不断派出教师到国内外攻读学位和访学,研究方向不断扩展,队伍不断充实和优化,光学学科被批准为湖北省“十·五”、“十一·五”期间的省级重点建设学科(省建),物理学一级学科于2012年被批准为“十二五”湖北省省级重点学科(特色学科),拥有物理学硕士学位授予权、楚天学者特聘教授岗位。节能照明光源工程研究中心于2012年被湖北省发展与改革委员会批准为节能照明光源湖北省工程研究中心。在省教育厅、科技厅和长江大学的领导下,光学及光信息科学学科得到了迅速发展,形成了激光原理与技术、量子光学、光纤通信、光电子学及光显示等研究方向,在省内外产生了一定的影响。“十一·五”期间,光学及光信息科学学科主持、参与国家自然科学基金、“863”项目及其它科研项目59项,科研经费约321.7万元。出版学术专著1部,获校级科技进步一等奖3项、二等奖3项,发表论文187篇,其中被SCI、EI、ISTP收录73篇。主持省级、校级教学研究项目9项,出版教材4部,发表教学研究论文58篇。共获得教学成果奖8项,其中省级教学成果二等奖2项,校级教学成果特等奖2项,一等奖2项,二等奖2项。《光学》、《大学物理》、《大学物理实验》和《力学(双语)》等四门课程被评为省级精品课程。
光学及光信息科学学科现有教授5人,副教授11人,讲师14人,学术队伍中具有博士学位的人数比例已超过47%,其它教师都具有硕士学位。有享受国务院政府津贴专家1人,湖北省有突出贡献的中青年专家1人,湖北省新世纪高层次人才工程第二层次人选1人、第三层次人选4人,楚天学者讲座教授1人。1人获得全国教育系统职业道德建设标兵,1人获得湖北省五一劳动奖章,1人被评为湖北省教育工作者,1人被评为湖北省班主任标兵,2人被评为湖北省教学能手。光学及光电信息科学与工程学科还聘请了5名国内知名专家和学者担任兼职或客座教授。
(2)光电信息科学与工程实验室目前建有:基础光学、激光原理及技术、光电子原理及技术和光纤通信原理及技术等实验分室。有实验室用房5间,实验室总面积约为540平方米。现有专业类实验教学仪器218台套,仪器总值约300万元(不含基础光学实验仪器)。
(3)物理学院有较丰富的实验室建设与管理经验。物理实验中心多次被评为湖北省实验室,于1991年被国家教育部授予“全国高校实验室工作先进集体”。1997年通过了湖北省基础课实验室合格评估,2007年被批准为湖北省第五批实验教学示范中心建设单位,并于当年12月获“湖北省省级实验教学示范中心”称号。2012年获批为“节能照明光源湖北省工程研究中心”。
(4)物理学院有一支素质高、结构合理的实验室建设队伍。实验室建设小组的负责人由教授或有丰富教学经验的副教授担任,人员包括教师和实验技术人员,他们中既有经验丰富的老教师,也有朝气蓬勃的青年教师,还有实践动手能力强的实验师,通过“湖北省省级实验教学示范中心”、“节能照明光源湖北省工程研究中心”的建设工作,形成了一个好的实验教学和实验室建设团队。
(5)有较完善的规章制度。光电信息科学与工程实验室已建立各种较完善的规章制度和发展规划,这从制度上保证了实验室建设和管理的顺利进行。
(二)预算方案的合理性
根据实验教学基本要求及教学大纲,在保证学科系统性的前提下,充分考虑到本校的人才培养目标,优先考虑基础类实验项目,确保综合设计性实验项目,引进工程实训仪器设备。
基础实验每项配置10或30台套;其它实验每项配置4台套;单价高于10万元的仪器不超过2台套;单价高于20万元的仪器不超过1台套。
根据上述原则,以目前市场供应商提供的报价作为依据,考虑仪器的性价比及厂家的售后报务,在充分调研、比较的基础上,提出了经费预算。
项目资金主要用于仪器设备购置、仪器设备开发及旧仪器改造维修、教材建设(含课程设计软件开发)和实验室环境改造等,具体安排见表4。
项目准备购置实验仪器292台(套),包括电子技术及单片机、基础光学、激光及光纤技术、光学信息处理技术、光电技术等光学及光电信息科学与工程实验仪器。主要有:光学平台,固体激光调Q 技术与应用综合实验仪,光纤通信原理综合实验系统,光电信号采集与成像综合实验系统,光信息储存实验系统,LED封装、测试与设计应用实训系统,光网络OXC实训系统,光纤光缆工程测量与接续实训系统,光纤连接器制作与测试实训系统等仪器。项目完成后,光电信息科学与工程实验室具有的仪器、设备可达到500多台(套),总价值达到约950多万元。
具体购置实验仪器清单见附表“教学实验平台建设项目计划表”。
表4 光电信息科学与工程实验室建设资金预算
投入 |
支出 |
序号 |
来源 |
经费(万元) |
序号 |
支出事项 |
经费(万元) |
1 |
中央财政 |
400 |
1 |
仪器设备购置费(94.2%) |
649.82 |
2 |
省厅财政 |
144.91 |
2 |
仪器设备开发费、旧仪器改造维修费(1.45%) |
10.00 |
3 |
学校投入 |
144.91 |
3 |
教材建设费(含课程设计软件开发)(1.45%) |
10.00 |
4 |
实验室环境改造费(2.9%) |
20.00 |
|
合计 |
689.82 |
|
合计 |
689.82 |
(三)主要工作思路与设想
1、机构落实
组建以学校主管实验室建设的校长为组长,以教务处、国有资产管理处、财务处、后勤管理处及物理学院等部门负责人为成员的领导小组;
组建以物理学院院长为组长,以物理学院主管教学、主管实验室建设的领导、中心主任及各实验建设小组组长为成员的工作小组;
组建以富有实验室建设经验、高水平、高职称的教师作为组长,以动手能力强的教师及实验技术人员为成员的实验建设小组;
积极依靠其它实验教师及实验技术人员,充分发挥他们多年的实验教学和实验室管理经验,使他们成为光电信息科学与工程实验室建设的补充力量;
聘请国内其它高校光电信息科学与工程实验教学、实验室建设专家及本校实验室建设专家为顾问,指导光电信息科学与工程实验室的建设;
加强与校内其它院系的联系与沟通,聘请其它院系的专家参与光电信息科学与工程实验室的建设,争取将光电信息科学与工程建设成校内多学科的、资源共享的专业实验教学大平台。
2、人员落实
通过志愿申请与推荐,将本校物理、光学与光信息科学业务能力强、具有敬业奉献精神及从事过实验研究改革与建设的学术带头人聘请为实验室建设小组的负责人,同时各小组配备踏实肯干、业务能力强的骨干教师及实验技术人员作为建设小组成员,形成了一支能力较强、素质较高、经验丰富、年龄结构比较合理的总人数为16人的建设队伍。
3、制度落实
学校按照《中央财政支持地方高校发展专项资金管理办法》制定了学校的“专项资金管理办法”、“项目负责人管理制度”、“项目跟踪检查管理制度”、“实验室设备采购管理制度”、“实验室开放运行管理办法”等规章制度,能确保实验室建设的顺利进行,为项目实施并发挥效益提供可靠的政策保障。
实验室的建设是一个系统工程,牵涉到学校及职能部门、物理学院及建设小组教师。同时,建设的内容多、任务重、时间紧,必须对所有参加建设的组织机构、成员明确各自的职责、目标和任务,并以正式的方件下发到每一个参与者手中。
根据实验室建设标准,制定每一项建设的质量标准,对实验室建设、改革及研究的具体内容进行量化管理,分阶段、定期对每一个建设小组进行考核评估,考核结果与奖励挂钩,以激励机制鼓励大家按高标准建设实验中心。
4、措施落实
实验室建设的内容多、要求高、责任重大,因此在建设前,必须制定出详细的、可行的实施方案。对每一个建设方案的确定,必须经过由粗——细——粗——细等几轮的讨论、论证,反复修改,确保方案的相对完善。
在建设过程中,必须采取有力的措施,确保方案的顺利实施。
(1)聘请校内外实验室建设专家组成顾问小组,指导实验室的建设。
(2)制定实验室建设相关的各项规章制度,在建设过程中按制度办事。
(3)分阶段、定期考核建设小组的工作,以评促建、以评促改,使实验室的建设标准落实到每一个建设小组、每一个建设阶段中去。
(4)建立专家论证、评审制度。方案的制定、项目的立项必须通过专家的论证后方可实施,也必须通过专家的评审后才可结题。
(5)重视、加大特色建设。对特色建设采取优先考虑的政策,在人力、经费、场所及奖励等方面向特色建设倾斜。
(6)重视建设过程中的软件建设。在建设过程中要结合本校的特点,在实验教学模式、教学体系等方面建立起有一定特色的软件体系。编写相关的实验讲义,开发课程设计软件。
(7)重视研发与本校优势学科、专业相关的实验教学仪器,建立与本校优势学科、专业相关的特色实验项目。
5、监督检查、评估落实
按照“公开、公平、公正”原则,落实财务管理,做到专款专用。以公开、公正的方式招标采购,保证实验仪器设备的质量,防止经费的流失和乱用;采用专家评审的方法,确保经费的正确使用;采用建设小组组长、中心主任及物理学院院领导共同签字管理经费的办法,确保建设经费能发挥的效益;充分发挥学校财务、审计、国资、纪检监察及广大教职工的监督作用,加强经费的透明度,确保经费用到实处,保证实验室建设的质量和水平;接受中央、省、学校及学院专家组的随机和定期检查评估,分期分段自检、自评总结,积极整改。
五、进度与计划安排
(1)2013年1月-5月
成立长江大学光电信息科学与工程实验室建设项目工作小组及指导小组,明确各小组的职责、权力。
项目申报立项,撰写申请书。调研国内其它高校光电信息科学与工程实验室建设情况,进行项目可行性论证,编写规划书。
实验室原有仪器设备维修,新购仪器设备论证。
(2)2013年6月-10月
设备购置、安装、调试。
实验室场所、桌椅及其它配套环境的建设。
学习仪器设备的操作和维护技能。
(3)2013年11月-12月
实验室管理制度、实验教材(讲义)、教学指导书及课程设计软件建设。
实验室试运行。
整理各项论证与建设的结题材料,迎接专家组的评估验收。
六、风险与不确定性分析
本项目存在的主要风险有:
1、资金、物质采购风险:学校有相关的经费使用、实验室建设配套经费政策,能确保经费的专款专用;仪器采购采取专家论证及有上级部门监督的公开招标,能确保仪器设备采购的公开、公正性,能确保仪器的性价比。因此,在资金、物质采购上基本不存在风险。
2、人员组织风险:本项目由具有丰富实验室管理、实验教学经验的省级实验教学示范中心主任担任负责人,由熟悉光电行业科技发展趋势的、业务能力较强的、且从事过实验室建设的学术带头人为小组负责人,同时各小组配备踏实肯干的年轻骨干教师及实验技术人员作为建设小组成员,可确保项目实施的顺利进展。因此,在人员组织上不存在风险。
3、生源风险: 激光、光纤通信、光电子技术及光显示是近十几年来发展起来的高新技术,与此相关的学科在当前乃至未来相当长的时期内都将是国家重点支持、发展的学科。因此,生源有保障,不存在风险。
4、环境条件风险:光电信息科学与工程实验室建设不需要特殊的环境要求,不需要国家有关环保部门的审批。因此,在这方面完全不存在风险。
5、效益风险:学校有一支高水平的、能够从事光电信息科学与工程教学及科研工作的教师队伍,能保证拟购设备的正常使用及维护。光电信息科学与工程实验室服务的本科专业有:光电信息科学与工程、应用物理学(光电子技术方向)、物理学、通信工程、电子信息工程、测控技术与仪器等。面向的专业及学生人数较多,能使实验室发挥出较大的效益。因此,不存在效益风险。
综上所述,本项目不存在风险。
七、主要结论
光电信息科学与工程实验室是我校重点建设的、已具备一定基础的专业实验室。该实验室的进一步建设,可改善光信息科学的科研和教学条件,从而促进教学、科研水平的提高,为实现我校以教学为主转向于教学科研并重的目标提供保障;可为国家武汉“光谷”基地、湖北省激光、光电及光纤通信、光源及光显示等产业培养应用型人才创造良好的实验条件,将对我省的经济发展起到一定的促进作用。
光电信息科学与工程实验室具备了建设该项目的基础条件:有学科及专业支撑,有一支从事光学及光信息科学的教学科研队伍;已拥有一定的实验室基础条件;能保证项目建设的配套资金。项目建设目标明确,进度安排、资金预算比较合理,建设措施比较具体,实施方案可行。
“长江大学光电信息科学与工程实验室建设”项目申报符合财政部财教[2010]21号文件的有关要求,请求“中央财政支持地方高校发展专项资金”能够大力支持本项目的建设。