時間：2022-06-06 02:49:31
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超寬帶（UWB,Ultra Wide Band）無線技術(shù)在無線電通信、雷達、跟蹤、精確定位、成像、武器控制等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，因此被認為是未來幾年電信熱門技術(shù)之一。1990年，美國國防部首先定義了“超寬帶”概念，超寬帶無線通信開始得到美國軍方和政府部門的重視。2002年4月，美國FCC通過了超寬帶技術(shù)的商用許可，超寬帶無線通信在民用領(lǐng)域開始受到普遍關(guān)注。目前“超寬帶”的定義只是針對信號頻譜的相對帶寬（或絕對帶寬）而言，沒有界定的時域波形特征。因此，有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號。其中，最典型的方法是利用納秒級的窄脈沖（又稱為沖激脈沖）的頻譜特性來實現(xiàn)[1]。
超寬帶無線電是對基于正弦載波的常規(guī)無線電的一次突破。幾十年來，無線通信都是以正弦載波為信息載體，而超寬帶無線通信則以納秒級的窄脈沖作為信息載體。其信號產(chǎn)生、調(diào)制解調(diào)、信號隱蔽性、系統(tǒng)處理增益等方面，具有獨特的優(yōu)勢，尤其是能夠在密集的多徑環(huán)境下實現(xiàn)高速傳輸。由于脈沖持續(xù)時間很短，多徑分量在時域上不易重疊，多徑分辨能力高，通過先進的多徑分離技術(shù)或瑞克接收機，可以充分利用多徑分量。
目前，典型的超寬帶無線通信調(diào)制方式以TH-PPM、TH-PAM為主，本論文中，介紹超寬帶無線通信中的調(diào)制技術(shù)，主要討論TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且對比調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點，性能的好壞，并進行動態(tài)的仿真，從仿真圖中較清楚的研究調(diào)制方式，從而得出正確的結(jié)論，細致的研究超寬帶無線通信中的調(diào)制技術(shù)。
關(guān)鍵字：超寬帶 調(diào)制方式 PPM調(diào)制 PAM調(diào)制 OFDM調(diào)制
2 概述
2.1 總述
近幾年來,超寬帶短距離無線通信引起了全球通信技術(shù)領(lǐng)域極大的重視。超寬帶通信技術(shù)以其傳輸速率高、抗多徑干擾能力強等優(yōu)點成為短距離無線通信極具競爭力和發(fā)展前景的技術(shù)之一。FCC(美國通信委員會) 對超寬帶系統(tǒng)的最新定義是:相對帶寬(在- 10dB 點處) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分別為帶寬的高端頻率、低端頻率和中心頻率) 或者總帶寬BW> 500MHz。[1]它與現(xiàn)有的無線電系統(tǒng)比較,在花費更小的制造成本的條件下,能夠做到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(100～500MbPs) 、更強的抗干擾能力(處理增益50dB 以上) ,同時具有極好的抗多徑性能和十分精確的定位能力(精度在cm 以內(nèi)) 。
2.2 UWB基本原理
發(fā)射超寬帶(UWB) 信號最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射一種時域上很短(占空比低達0. 5 %) 的沖激脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖擊無線電( IR) ”.UWB - IR 又被稱為基帶無載波無線電,因為它不像傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中使用正弦波把信號調(diào)制到更高的載頻上,而是用基帶信號直接驅(qū)動天線輸出的[6];由信息數(shù)據(jù)對脈沖進行調(diào)制,同時,為了形成所產(chǎn)生信號的頻譜而用偽隨即序列對數(shù)據(jù)符號進行編碼。因此沖擊脈沖和調(diào)制技術(shù)就是超寬帶的兩大關(guān)鍵所在。
2.2.1 脈沖信號
從本質(zhì)上講,產(chǎn)生脈沖寬度為納秒級的信號源是UWB 技術(shù)的前提條件。目前產(chǎn)生脈沖信號源的方法有兩類: ①光電方法,基本原理是利用光導(dǎo)開關(guān)導(dǎo)通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號。由于作為激發(fā)源的激光脈沖信號可以有很陡的前沿,所以得到的脈沖寬度可達到皮秒(10 - 12 ) 量級。另外,由于光導(dǎo)開關(guān)是采用集成方法制成的,可以獲得很好的一致性,因此是最有發(fā)展前景的一種方法。②電子方法,利用微波雙極性晶體管雪崩特性,在雪崩導(dǎo)通瞬間,電流呈“雪崩”式迅速增長,從而獲得具有陡峭前沿的波形,成形后得到極短脈沖。在電路設(shè)計中,采用多個晶體管串行級聯(lián),使用并行同步觸發(fā)的方式,加快了雪崩過程,從而達到進一步降低脈沖寬度的目的[7]。
沖激脈沖通常采用單周期高斯脈沖,典型的單周期高斯脈沖的時域和頻域數(shù)學模型分別表示為:
(2-1)
(2-2)
單周期脈沖的寬度在納秒級(0. 1～1. 5ns) ,重復(fù)周期為25～1000ns ,具有很寬的頻譜,如圖2-1 所示。實際通信中使用的是一長串的脈沖,由于時域中信號的周期性造成了頻譜的離散化,周期性的單脈沖序列頻譜中出現(xiàn)了強烈的能量尖峰。這些尖峰將會對信號構(gòu)成干擾,通過數(shù)據(jù)信息和偽隨機碼來進行編碼P調(diào)制,改變脈沖與脈沖間的時間間隔,可以降低頻譜的尖峰幅度[2]。
圖2-1 單周期脈沖的時間域和頻率域的表示
2.2.2 UWB的調(diào)制技術(shù)
超寬帶系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)對脈沖的調(diào)制方法可以有多種。脈沖位置調(diào)制( PPM) 和脈沖幅度調(diào)制(PAM) 是UWB 最常用的兩種調(diào)制方式。通常UWB信號模型為:
(2-3)
其中,w ( t) 表示發(fā)送的單周期脈沖, dj , tj 分別表示單脈沖的幅度和時延。
a PAM- UWB
PAM是一種通過改變那些基于需傳輸數(shù)據(jù)的傳輸脈沖幅度的調(diào)制技術(shù)。在PAM調(diào)制系統(tǒng)中,一系列的脈沖幅度被用來代表需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。任何形狀的脈沖都是通過其幅度調(diào)制使傳輸數(shù)據(jù)在{ - 1 , + 1}之間變化(對于雙極性信號) 或在M 個值之間變化(對于M 元PAM) 。增加傳輸脈沖所占的帶寬或減少脈沖重復(fù)頻率,都可以增加一個固定平均功率譜密度的UWB 系統(tǒng)所能達到的吞吐量和傳輸距離,可以看出這一效果與增加傳輸功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脈沖幅度調(diào)制(PAM)的超寬帶信號波形如下:[4]
(2-4)
其中, dj 是信息序列, Tf 是脈沖重復(fù)周期。根據(jù)dj 的不同取值, 可將PAM調(diào)制方式分為以下三種:
（1） OOK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為0) ;
（2）PPAM(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為β1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為β2) ;
（3）BPSK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為- 1) 。
對于這三種方式,在超寬帶的PAM調(diào)制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脈沖位置調(diào)制(PPM) 又稱時間調(diào)制(TM) ,是用每個脈沖出現(xiàn)的位置落后或超前某一標準或特定時刻來表示某個特定信息的[3]。二進制PPM 是超寬帶無線通信系統(tǒng)經(jīng)常使用的一種調(diào)制方法,相對其它調(diào)制方法來說也是較早使用的一種方法。采用PPM的一個重要原因是它能夠使用零相差的相關(guān)接收機來接收檢測信號,而這種接收機有著非常好的性能。采用脈沖位置調(diào)制( PPM) 的超寬帶信號波形如下:
(2-5)
其中, dj 取0 或1 ,δ為調(diào)制因子, 與脈沖寬度Tm (1/Tf ) 是一個數(shù)量級。當發(fā)送數(shù)據(jù)為1 時脈沖就會相應(yīng)滯后一個時延δ。
圖2-2 給出了上述四種調(diào)制方法的信號波形圖,對這四種調(diào)制方式給出了一個比較直觀的描述。
除了這些對脈沖的調(diào)制方法外,用偽隨機碼或偽隨機噪聲(PN) 對數(shù)據(jù)符號進行編碼以得到所產(chǎn)生信號的頻譜時,根據(jù)編碼的不同即擴頻和多址技術(shù)不同,超寬帶系統(tǒng)又被分為跳時的超寬帶系統(tǒng)(TH - UWB) 、直擴的超寬帶系統(tǒng)(DS - UWB) 、跳頻的超寬帶系統(tǒng)(FH - UWB) 和基帶多載波超寬帶系統(tǒng)(MC - UWB) 等[9]。
圖2-2 不同調(diào)制方式的信號波形[4]
2.3 UWB 技術(shù)特點
由于UWB 與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比,工作原理迥異,因此UWB 具有如下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)無法比擬的技術(shù)特點[4]:
(1)系統(tǒng)容量大。香農(nóng)公式給出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠遠大于信號功率上升所帶來的效應(yīng),這一點也正是提出超寬帶技術(shù)的理論機理。超寬帶無線電系統(tǒng)用戶數(shù)量大大高于3G系統(tǒng)。
(2)高速的數(shù)據(jù)傳輸。UWB 系統(tǒng)使用上GHz 的超寬頻帶,根據(jù)香農(nóng)信道容量公式,即使把發(fā)送信號功率密度控制得很低,也可以實現(xiàn)高的信息速率。一般情況下,其最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達到幾百Mbps～1Gbps。
(3)多徑分辨能力強。UWB 由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號在時間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發(fā)射信號的能量。實驗表明,對常規(guī)無線電信號多徑衰落深達10～30dB 的多徑環(huán)境,UWB 信號的衰落最多不到5dB。
(4)隱蔽性好。因為UWB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 設(shè)備對于其他設(shè)備的干擾就非常低。
(5)定位精確。沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無線電通信,可在室內(nèi)和地下進行精確定位,而GPS 定位系統(tǒng)只能工作在GPS 定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS 提供絕對地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對位置, 其定位精度可達厘米級。
(6)抗干擾能力強。UWB 擴頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發(fā)送每個比特所用的脈沖數(shù)。UWB 的占空比一般為0. 01～0. 001 ,具有比其它擴頻系統(tǒng)高得多的處理增益,抗干擾能力強。一般來說,UWB 抗干擾處理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 無線通信系統(tǒng)接收機沒有本振、功放、鎖相環(huán)( PLL) 、壓控振蕩器(VCO) 、混頻器等, 因而結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備成本將很低。由于UWB 信號無需載波,而是使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時間很短,一般在0. 20ns～1. 5ns之間,有很低的占空因數(shù),所以它只需要很低的電源功率。一般UWB 系統(tǒng)只需要50～70mW 的電源,是藍牙技術(shù)的十分之一[10]。盡管如此,UWB 在技術(shù)上面臨一定的挑戰(zhàn), 還有諸多技術(shù)的問題有待研究解決,比如需要更好地理解UWB 傳播信道的特點,建立信道模型,解決多徑傳播;需要進一步研究高速脈沖信號的生成、處理等技術(shù);研究新的調(diào)制技術(shù),進一步降低收發(fā)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度等。
2.4 UWB發(fā)射機和接收機組成框圖
2.4.1 UWB發(fā)射機組成框圖
UWB發(fā)射機直接發(fā)送納秒級脈沖來傳輸數(shù)據(jù)而不需使用載波電路。所以，UWB發(fā)射機比現(xiàn)有的無線發(fā)射設(shè)備要簡單得多。TH-UWB發(fā)射機組成框圖如圖2-3所示[5]。
圖2-3 UWB發(fā)射機組成框圖
調(diào)制后的數(shù)據(jù)與偽碼產(chǎn)生器生成的偽碼一起送入可編程延遲電路，可編程延遲電路產(chǎn)生的時延控制脈沖信號發(fā)生器的發(fā)送時刻，脈沖信號發(fā)生器輸出的UWB信號由天線輻射出去。脈沖信號產(chǎn)生電路的一個關(guān)鍵部分是天線，它的作用相當于一個濾波器。
2.4.2 UWB接收機組成框圖
TH-UWB接收機采用相關(guān)接收方式，接收機框圖如圖4所示。圖4中虛線內(nèi)的部分是相關(guān)器。它由乘法器、積分器和取樣/保持電路三部分組成[5]。
接收機與發(fā)射機類似，兩者的區(qū)別在于接收機的基帶信號處理器從取樣/保持電路中解調(diào)數(shù)據(jù)，基帶信號處理器的輸出控制可編程時延電路，為可編程時延電路提供定時跟蹤信號，保證相關(guān)器正確解調(diào)出數(shù)據(jù)。
圖2-4 UWB接收機組成框圖
2.5 UWB 技術(shù)的應(yīng)用前景
UWB 系統(tǒng)在很低的功率譜密度的情況下,UWB具有巨大的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)勢,最大可以提供高達1000Mbps 以上的傳輸速率,使UWB 同其它短距離無線通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢非常明顯,如表1 所示。現(xiàn)有的各種無線解決方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 則在10m 左右的范圍之內(nèi)打破了這一限制,UWB 的應(yīng)用將使人們可以擺脫更多線纜的牽絆,通信因而變得更為方便[6]。
2.6 結(jié)束語
無線通信已經(jīng)迅速滲入我們的生活當中,對容量不斷增長的要求需要一種不對現(xiàn)有的通信系統(tǒng)造成影響的新的無線通信方案,超寬帶脈沖無線電系統(tǒng)正好滿足了這一要求。UWB 技術(shù)對于無線短距離的高速數(shù)據(jù)通信是非常有競爭力的,隨著研究的深入,憑借多方面的優(yōu)勢,它將在很多領(lǐng)域占有一席之地。特別是短距離傳輸?shù)暮?G領(lǐng)域,UWB 將有廣闊的發(fā)展空間[8]。
表1 幾種短距離無線通信比較
IEEE802. 11a
Bluetooth
UWB
工作頻率
2. 4GHz
2. 402～2. 48GHz
3. 1～10. 6GHz
傳輸速率
54Mbps
小于1Mbps
大于480Mbps
通信距離
10m～100m
10m
小于10m
發(fā)射功率
1 瓦以上
1 毫瓦～100毫瓦
1 毫瓦以下
容量空間
80kbps/m2
30kbps/m2
1000kbps/m2
應(yīng)用范圍
無線局域網(wǎng)
家庭和辦公室互連
近距離多媒體
終端類型
筆記本、臺式電腦、掌上電腦、因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
筆記本、移動電話、掌上電腦、移動設(shè)備
無線電視、DVD , 高速因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
3 MATLAB 軟件工具介紹
3.1 MATLAB語言的概述
MATLAB是一種科學計算軟件，適用于工程應(yīng)用各領(lǐng)域的分析設(shè)計與復(fù)雜計算，它使用方便，輸入簡捷，運算高效且內(nèi)容豐富，很容易由用戶自行擴展。因此，它已成為大學教學和科學研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩陣實驗室”（MATrix LABoratoy）的縮寫，它是一種以矩陣運算為基礎(chǔ)的交互式程序語言，著重針對科學計算、工程計算和繪圖的需求。與其他計算機語言相比，其特點是簡潔和智能化，適應(yīng)科技專業(yè)人員的思維方式和書寫習慣，使得編程和調(diào)試效率大大提高。它用解釋方式工作，鍵入程序立即得出結(jié)果，人機交互性能好，為科技人員所樂于接受。特別是它可適應(yīng)多種平臺，并且隨計算機硬、軟件的更新而用時升級。因而，MATLAB語言是數(shù)值計算用得最頻繁的電子信息類學科工具。它大大提高了課程教學、解題作業(yè)、分析研究的效率。
3.2 MATLAB的歷史
在1980年前后，美國的Cleve Moler博士在New Mexico大學講授線性代數(shù)課程時，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用其他高級語言編程極為不便，便構(gòu)思并開發(fā)了MATLAB（MATrix LABoratory，矩陣實驗室），它是集命令翻譯、科學計算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)，經(jīng)過在該大學進行了幾次的試用之后，于1984年推出了該軟件的正式版本。它是以著名的線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征計算軟件包EISPACK中的子程序為基礎(chǔ)發(fā)展而成的一種開放型程序設(shè)計語言，其基本的數(shù)據(jù)單元是一個維數(shù)不加限制的矩陣，這就允許用戶可以根據(jù)數(shù)值計算問題的復(fù)雜程序，對問題進行分段甚至逐句編程處理，顯然這與C、FORTRAN等傳統(tǒng)高級語言完全不同。在MATLAB下，矩陣的運算變得異常的容易，后來的版本中又增添了豐富多彩的圖形圖像處理及多媒體功能，使得MATLAB的應(yīng)用范圍越來越廣泛，Moler博士等一批數(shù)學家與軟件專家組建了名為MathWorks的軟件開發(fā)公司，專門擴展并改進MATLAB。
為了準確地把一個控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入給計算機，然后對之進行進一步的分析與仿真，1990年MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具，并定名為SIMULAB，該工具很快在控制界得致函廣泛的使用。但因其名字與著名的軟件SIMULA類似，所以在1992年正式改名為SIMULINK。此軟件有兩個明顯的功能：仿真與連接，亦即可以利用鼠標在模型窗口上畫出所需的控制系統(tǒng)模型，然后利用該軟件提供的功能來對系統(tǒng)直接進行仿真。很明顯，這種做法使得一個很復(fù)雜系統(tǒng)的輸入變得相當容易。SIMULINK的出現(xiàn)，更使得MATLAB的控制系統(tǒng)的仿真與其在CAD中的應(yīng)用打開了嶄新的局面。
3.3 MATLAB語言的特點
MATLAB語言有以下特點。
(1) 起點高
每個變量代表一個矩陣，以矩陣運算見長。當前的科學計算中，幾乎無處不用矩陣運算，這使它的優(yōu)勢得到了充分的體現(xiàn)。
(2) 人機界面適合科技人員
MATLAB的語言規(guī)則與筆算式相似。MATLAB的程序與科技人員的書寫習慣相近，因此，易寫易讀，易于在科技人員之間交流。矩陣的行列數(shù)無需定義。MATLAB不必有階數(shù)定義，輸入數(shù)據(jù)的行列數(shù)就決定了它的階數(shù)。鍵入算式立即得到結(jié)果，無需編譯。MATLAB是以解釋方式工作的，即它對每條語句解釋后立即執(zhí)行，若有錯誤也立即做出反應(yīng)，便于編程者立即改正。這些都大大減輕了編程和調(diào)試的工作量。
(3) 強大而簡易的做圖功能
能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動確定坐標繪圖，能規(guī)定多種坐標系，（極坐標系、對數(shù)坐標系等），能繪制三維坐標中的曲線和曲面，可設(shè)置不同顏色、線型、視角等。如果數(shù)據(jù)齊全，通常只需一條命令即可出圖。
(4) 智能化程度高
繪圖時自動選擇坐標，大大方便了用戶；做數(shù)值積分時自動按精度選擇步長；自動檢測和顯示程序錯誤的能力強，易于調(diào)試。
(5) 功能豐富，可擴展性強
MATLAB軟件包括基本部分和專業(yè)擴展兩大部分。
基本部分包括矩陣的運算和各種變換、代數(shù)和超越方程的求解、數(shù)據(jù)處理和傅立葉變換及數(shù)值積分等等。可以充分滿足大學理工科學生的計算需要。
擴展部分稱為工具箱。它實際上是用MATLAB的基本語句編成的各種子程序集，用于解決某一方面的專門問題，或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法。現(xiàn)在已經(jīng)有控制系統(tǒng)、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及小波分析等工具箱，并且向公式推導(dǎo)、系統(tǒng)仿真和實時運行等領(lǐng)域發(fā)展。
MATLAB的核心內(nèi)容在于它的基本部分，所有的工具箱子程序都是用它的基本語句編寫的。
3.4 MATLAB仿真
通過利用所學的理論知識，建立一個完整、準確的需求說明，清楚、準確地提出仿真試驗所要解決的問題。
對所提出的仿真系統(tǒng)給出詳細定義，明確系統(tǒng)中的模塊、系統(tǒng)構(gòu)成、模塊之間的相互關(guān)系，系統(tǒng)的輸入輸出、邊界條件以及系統(tǒng)的約束條件，并明確仿真所要達到的目標。
根據(jù)仿真系統(tǒng)分析的結(jié)果，確定系統(tǒng)中的參數(shù)、變量及其互之間的關(guān)系，并以數(shù)學形式將這些關(guān)系描述出來，從而構(gòu)成仿真系統(tǒng)的數(shù)學模型。數(shù)學建模是系統(tǒng)仿真中最關(guān)鍵的一步，所建立的數(shù)學模型必須盡可能準確地反映所關(guān)心的真實系統(tǒng)的特性，而又不能過于復(fù)雜，以免降低模型的效率，增加不必要的計算過程，即建模需要根據(jù)求解問題的要求，在模型的近似程度與復(fù)雜程度之間折中。電子與通信系統(tǒng)的數(shù)學模型通常以方框圖形式或數(shù)學方程形式來表達。
根據(jù)建立的數(shù)學模型所需要的數(shù)據(jù)元素，收集與模型系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)學模型建立系統(tǒng)的計算機仿真模型，收集數(shù)據(jù)，確定其中各子模塊的結(jié)構(gòu)，輸入輸出接口，輸入輸出的數(shù)據(jù)表達形式，數(shù)據(jù)的存儲方式等。然后編制相應(yīng)的程序流程，用MATLAB語言實現(xiàn)。
仿真模型驗證的目的是確定計算機仿真模型是否準確表達了數(shù)學模型。仿真模型驗證通常的方法是將數(shù)學模型的解析結(jié)果（或理論結(jié)果）與仿真所得到的數(shù)值結(jié)果相比較來完成的；或通過已知的系統(tǒng)輸入輸出結(jié)果，對比在相同條件下的系統(tǒng)仿真結(jié)果來驗證仿真模型的正確性。
根據(jù)仿真試驗設(shè)計的方案，讓計算機執(zhí)行計算，并在執(zhí)行計算的過程中了解仿真模型對于各種不同輸入信號以及不同參數(shù)和仿真機制下的輸出，得出試驗數(shù)據(jù)，從而預(yù)測系統(tǒng)在實際環(huán)境中的運行情況。
對仿真模型的運行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，其目的是從運行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中找出系統(tǒng)運行規(guī)律，對仿真系統(tǒng)的性能做出評價，為系統(tǒng)方案的最終決策提供輔助支持。對仿真結(jié)果進行分析，對仿真數(shù)據(jù)的可靠性、一致性、置信度等做出判定，最終將仿真結(jié)果以曲線、圖表和文字等形式形成論文。
4 超寬帶無線的調(diào)制技術(shù)
發(fā)射超寬帶（UWB）信號最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射時域上很短的脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖激無線電”（Impulse Radio,簡寫為IR）。信息數(shù)據(jù)符號對脈沖進行調(diào)制，其調(diào)制方式可以有多種。脈沖位置調(diào)制（PPM）和脈沖幅度調(diào)制（PAM）是最常用的兩種調(diào)制方式。除了要對脈沖進行調(diào)制外，為了形成所產(chǎn)生的信號的頻譜，還要用偽隨機碼或偽隨機噪聲（PN）對數(shù)據(jù)符號進行編碼。一般是，編碼后的數(shù)據(jù)符號引起脈沖在時間軸上的偏移，這就是所謂的跳時超寬帶（TH-UWB，Time-Hopping UWB）。直接序列擴譜（DS-SS）就是編碼后的數(shù)據(jù)符號對基本脈沖的幅度進行調(diào)制，這在沖激無線電（IR）中被稱為直接序列超寬帶（DS-UWB，Direct-Sequence UWB），這種調(diào)制方式似乎非常有吸引力[1]。
對于超寬帶信號，也可以通過很高的數(shù)據(jù)速率來產(chǎn)生而根本不需要具備脈沖的特性。只要UWB定義所要求的相對帶寬或最小帶寬在整個傳輸過程中得到滿足，那么，靠發(fā)射高速率數(shù)據(jù)而不是窄脈沖所產(chǎn)生的具有UWB射頻帶寬的系統(tǒng)，就不應(yīng)該被排除在UWB系統(tǒng)之外。諸如正交頻分復(fù)用（OFDM），在數(shù)據(jù)速率適當?shù)那闆r下也可產(chǎn)生UWB信號。因此，OFDM也是一種超寬帶的調(diào)制方式。
本文主要討論TH-UWB、DS-UWB和OFDM調(diào)制方式。
4.1 PPM-TH-UWB 調(diào)制方式
4.1.1 跳時超寬帶信號的產(chǎn)生
在結(jié)合了二進制PPM的TH-UWB(二進制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中,UWB信號的產(chǎn)生可以系統(tǒng)地描述如下(參見圖4-1描繪的發(fā)射鏈路) [1]。
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖4-1 PPM-TH-UWB信號的發(fā)射方案
給定待發(fā)射的二進制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率Rb=1/Tb (b/s)，圖4-1中的第一個模塊使每個比特重復(fù)Ns次，產(chǎn)生一個二進制序列：
(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=
(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a
新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。這個模塊引入了冗余，其實是一種被稱為重復(fù)碼的(Ns,1)分組編碼器。一般術(shù)語上稱為信道編碼。
第二個模塊是傳輸編碼器，就是應(yīng)用整數(shù)值碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二進制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),產(chǎn)生一個新序列d，序列d的一般元素表達式如下：
dj=cjTc+aj （4-1）
式中,Tc和 是常量，對所有的cj滿足條件cjTc+ <Ts，通常 <Tc。
這里的d是一個實數(shù)值序列，而a是二進制序列，c是整數(shù)值序列.現(xiàn)在我們遵循最常用的方法，假定c是企業(yè)界隨機碼序列，它的元素cj是整數(shù)，且滿足
0 cj Nh-1。 碼序列c可能為周期序列，其周期表示為Np。兩種特殊情況值得討論。第一種,碼是非周期的，即 ；第二種是Np=Ns，這是最常用的一種，這時的編碼周期與二進制碼重復(fù)的次數(shù)相等。我們必須牢記：傳輸編碼扮演了碼分多址編碼和發(fā)射信號的頻譜形成雙重角色[1]。
實數(shù)值序列d輸入到第三個模塊，即PPM調(diào)制模塊，產(chǎn)生了一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts(脈沖/s)的單位脈沖(Dirac pulses ) 序列。這些脈沖在時間軸上的位置為 ，因此脈沖位置在jTs基礎(chǔ)上偏移了dj，脈沖的發(fā)生時間也可表示為( )。注意是碼序列對c信號引入了TH位移，也正因為此，c被稱為TH碼。還要注意一點就是由PPM調(diào)制引起的位移 ，通常比TH碼引起的位移cjTc小得多，即： ，cj=0除外。Tc稱為碼片時間(chip time)。
最后一個模塊是脈沖形成濾波器，其沖激響應(yīng)為。必須保證脈沖形成濾波器輸出的脈沖序列不能有任何的重疊。
以上所有系統(tǒng)級聯(lián)以后的輸出信號 可表示如下：
(4-2)
比特間隔或比特持續(xù)時間，也即用于傳輸一個比特的時間Tb，可表示為：Tb=NsTs。在式(4-2)中，cjTc定義了脈沖的隨機性或者說是相對于Ts整數(shù)倍時刻的抖動。如果用隨機TH抖動 來表示由TH編碼cjTc引起的時間上的位移，并假定 在0和 之間分布，則可得到：
(4-3)
正如前面提到的， 通常遠大于 。這兩個量的整體效果是產(chǎn)生一個分布在0和 之間的時間隨機位移量，用 表示這個時間隨機位移，可得發(fā)射信號的如下表達式：
(4-4)
更一般性地概括式(4-2)所表示的信號，其思想是：對于信息比特“0”和“1”，可以發(fā)射兩個不同的脈沖波形 和 來分別表示。上面分析的PPM調(diào)制的例子，引入了 這個時間位移量，它的值根據(jù)它所代表的比特而有所不同，其實是上述思想的特殊例子，其中的 是 位移以后的波形。一種更一般的表達式：
(4-5)
當將 設(shè)置為- 時，式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的結(jié)合，即PAM-TH-UWB模型[1]。
4.1.2 PPM-TH-UWB的發(fā)射鏈路 系統(tǒng)模型如圖4-2所示
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圖4-2 PPM-TH-UWB 發(fā)射器的系統(tǒng)模型
圖4-2中的第一個模塊表示二進制源。這個模塊的輸出是發(fā)射到物理信道的二進制流。第二個模塊表示重復(fù)碼編碼器。二進制流的每一個比特都被重復(fù)次。第三個模塊仿真TH編碼和二進PPM。這里考慮偽隨機TH碼。最后一個模塊是脈沖形成。這個模塊的沖激響應(yīng)表示要發(fā)射的UWB信號的基本脈沖波形[1]。
4.1.3 PPM-TH-UWB 仿真結(jié)果及其分析
圖（4-3）顯示了參數(shù)設(shè)置如下時所產(chǎn)生的UWB信號
以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow， 信號的抽樣頻率fc， 由二進制源產(chǎn)生的比特數(shù)numbits， 平均脈沖重復(fù)時間Ts（單位為秒），每個比特映射的脈沖數(shù)Ns， 碼片時間Tc（秒）， 跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應(yīng)持續(xù)時間Tm, 脈沖波形形成因子tau（秒）， PPM時移dPPM（秒）。
Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5,
Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,
dPPM=0.5e-9
由圖4-3中可以看到輸出序列的前五個脈沖在其對應(yīng)時隙的中間位置，而后五個脈沖則在其對應(yīng)時隙的起始位置。
圖4-3 PPM-TH-UWB 發(fā)射機產(chǎn)生的信號
圖4-4 PPM-TH-UWB的幅度譜
由圖4-4可以看出，TH編碼和PPM調(diào)制都對幅度譜的高斯形狀產(chǎn)生扭曲。PPM-TH-UWB信號的幅度譜將完全包含在無TH編碼和無PPM調(diào)制的幅度譜包絡(luò)中，這是因為以同樣的形狀和同樣的平均功率傳輸?shù)乳g隔脈沖的結(jié)果。
4.2 PAM-DS-UWB調(diào)制方式
4.2.1 直接序列超寬帶信號的產(chǎn)生
直接序列擴譜（DS-SS）是一種著名的數(shù)字調(diào)制方式。這里，我們先回顧DS-SS的基本原理，并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。
具有UWB特性的信號可以通過下面的過程產(chǎn)生：首先，用偽隨機碼或二進制PN碼序列對要發(fā)射的二進制進行編碼；其次，對一串窄脈沖進行幅度調(diào)制。這一過程可以看做是目前使用DS-SS系統(tǒng)的一種極端方式，此時脈沖在時域上是具有典型時間的奈奎斯特型脈沖或方波。讓脈沖寬度遠遠小于切普間隔，很容易得到DS-SS-UWB的解析表達式。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，RF發(fā)射信號是對載波進行幅度調(diào)制后得到的，通常使用二進制相移鍵控BPSK方式。而在DS-UWB中，如果沒有專門的要求，這一過程可省略。[1]
更詳細地，上述信號可以通過如下過程產(chǎn)生（見圖所示發(fā)射鏈路）。
SHAPE \* MERGEFORMAT 圖4-5 PAM-DS-UWB 信號的發(fā)射方案
假定待發(fā)射的二進制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率為Rb=1/Tb (b/s)，圖4-5中的第一個系統(tǒng)將每個比特重復(fù)Ns次，得到序列：(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*，其速率為Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。與TH方式相似，系統(tǒng)引入的冗余相當于一個參數(shù)為(Ns,1)的重復(fù)碼編碼器。
第二個系統(tǒng)將a*序列轉(zhuǎn)換成只含有正值和負值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，轉(zhuǎn)換公式為：( ).
發(fā)射編碼器將一個由 1組成、周期為Np的二進制碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)應(yīng)用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，產(chǎn)生一個新序列d=a·c，其組成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns，更具一般性的假定是Np等于Ns的整數(shù)倍。注意，序列d的元素值為 1，這一點與序列a相同，其速率為Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。
序列d進入第三個系統(tǒng)——PAM調(diào)制器，產(chǎn)生一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts （脈沖/s）的單位脈沖（Dirac脈沖 ）序列，其位置在jTs處[6]。
調(diào)制器輸出的信號進入沖洲響應(yīng)為p(t)的脈沖形成濾波器。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，沖激響應(yīng)p(t)是持續(xù)時間為Ts的矩形脈沖。而在DS-UWB系統(tǒng)中，與TH方式相似，p(t)是持續(xù)時間遠小于Ts的脈沖。
以上系統(tǒng)級聯(lián)后的輸出信號可以表示為
(4-6)
注意，與TH方式相似，比特間隔或比特持續(xù)時間，即傳輸一個比特所用的時間是Tb=NsTs。
輸出的波形顯然是一個PAM波形。很容易知道，由于沒有時移而且脈沖以規(guī)則的時間間隔出現(xiàn)，計算式(4-6)所示信號的PSD要比計算式(4-2)所示信號的PSD更容易。
上述方式的一種變形是使用PPM調(diào)制器代替PAM調(diào)制器，得到的信號可表示為：
(4-7)
注意到在式(4-7)中，由于碼的偽隨機特性，編碼會起到白化頻譜的作用。
4.2.2 PAM-DS-UWB 發(fā)射鏈路 其系統(tǒng)模型如圖4-6所示.
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖4-6 PAM-DS-UWB 發(fā)射機系統(tǒng)模型
圖4-6中的前兩個模塊分別表示二進制源和重復(fù)碼編碼器。第三個模塊是在重復(fù)碼編碼器的輸出端實現(xiàn)DS編碼和二進制PAM調(diào)制。我們考慮偽隨機DS碼，分配給一般用戶的是長度為NP的二進制碼序列。最后一個模塊是脈沖形成器[1]。
4.2.3 PAM-DS-UWB 仿真結(jié)果及其分析
圖4- 7 由PAM-DS-UWB發(fā)射機產(chǎn)生的信號
圖（4-7）顯示了參數(shù)設(shè)置如下時所產(chǎn)生的UWB信號
以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow， 信號的抽樣頻率fc， 由二進制源產(chǎn)生的比特數(shù)numbits， 平均脈沖重復(fù)時間Ts（單位為秒），每個比特映射的脈沖數(shù)Ns， 碼片時間Tc（秒）， 跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應(yīng)持續(xù)時間Tm, 脈沖波形形成因子tau（秒）， PPM時移dPPM（秒）。
Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9,
Ns=10, Np=10, Tm=0.5e-9,
tau=0.25e-9,
這個信號由兩組脈沖序列組成，每組包含10個脈沖，每組映射信息源的一個比特。從圖4-7中可以看出每二組的10個脈沖與第一組的10個脈沖在極性上是相反的。
圖4-8 PAM-DS-UWB的幅度譜
由圖4-8可以看出，幅度譜的包絡(luò)具有基本脈沖的傅氏變換的形狀，即高斯形狀。且Np（信號每比特發(fā)射脈沖數(shù)）值越大，圖形分布越寬，即幅度峰值越小。
4.3 OFDM調(diào)制技術(shù)
4．3．1 概述
多頻帶（MB）方式與本章前兩節(jié)分析研究的IR原理不同。根據(jù)2002年，F(xiàn)CC公布的UWB定義，帶寬超過500MHz的信號都是UWB信號。因此，按照FCC規(guī)定的頻帶范圍3.1~10.6GHz，將此7.5 GHz的帶寬分割成最小帶寬為500MHz的若干個頻帶。為了盡量減小同窄帶通信系統(tǒng)的相互干擾，UWB采用較小的功率，于是UWB信號對于窄帶通信系統(tǒng)來說相當于熱噪聲，并不被窄帶通信系統(tǒng)的接收機檢測到，也可以避免特定頻帶上的非人為干擾[1]。
在每個子頻帶內(nèi)可以使用不同的數(shù)據(jù)調(diào)制類型，并不一定要用IR方式，正確的頻譜帶寬可以通過合適的比特速率實現(xiàn)。應(yīng)用最廣泛的是眾所周知的正交頻分復(fù)用（OFDM）。
4．3．2 多頻段OFDM-UWB信號產(chǎn)生
一個已調(diào)的OFDM信號由調(diào)制在不同載波頻率 上的同個并行發(fā)射的信號組成。這些載波等間隔地位于頻域上，其間隔為 。OFDM調(diào)制器輸入的二進制序列每K比特編為一組，以產(chǎn)生具有N個符號的數(shù)據(jù)塊{ }，這里假定 是L個可能的取值中的一個，K=N1bL。最后，每個符號調(diào)制一個不同的載波。為了并行傳輸數(shù)據(jù)塊的N個符號，不同的調(diào)制載波信號在頻率上必須正交[8]。
所有調(diào)制器使用相同的矩形波，其持續(xù)時間為T：
（4-8）
如果符號 在星座圖中的點用 表示，OFDM信號中有N個符號的數(shù)據(jù)塊的表達式如下[1]：
（4-9）
而相應(yīng)的復(fù)包絡(luò)是
（4-10）
其中 ，S（t）是周期為T0的周期函數(shù)。
式（4-9）中OFDM信號的數(shù)字變換相當于傳輸式（4-10）中復(fù)數(shù)包絡(luò)的抽樣值，也就是說傳輸序列可表示如下：
（4-11）
tc是抽樣周期。
仿真OFDM調(diào)制信號，考慮的是OFDM各個載波使用QPSK調(diào)制的情況。仿真整個發(fā)射鏈路，產(chǎn)生式（4-9）的信號。
4．3．3 OFDM仿真結(jié)果及其分析 要發(fā)射的總比特數(shù)numbits； 調(diào)制信號的中心頻率fp； 抽樣頻率fc； 每個符號在其相應(yīng)載波上的傳輸時間T0； 循環(huán)前綴的持續(xù)時間TP；保護間隔時間TG， 矩形脈沖響應(yīng)的幅度為A， OFDM系統(tǒng)的子載波數(shù)N。
(1) numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;
TP=60.6e-9; TG=70.1e-9; A=1; N=4;
圖4-9 OFDM-UWB信號
圖4-10 OFDM-UWB幅度譜
圖4-10中的幅度譜由子載波的幅度譜疊加而成。
(2)numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;
TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2;
圖4-11 OFDM-UWB信號圖
圖4-11 OFDM-UWB信號幅度譜
對比以上兩圖，可以看出，在同樣的時間里為了傳輸更多的符號，是以增加帶寬為代價的，也就是增加子載波的數(shù)量。
4.4 總結(jié)
通過一系列的仿真,我們可以得出以下結(jié)論:PAM、PPM兩種調(diào)制方法主要是為了進行信息數(shù)據(jù)符號對脈沖的調(diào)制，而信號中的偽隨機TH碼和DS碼主要是為了產(chǎn)生信號的頻譜，使信號的功率譜密度在采用偽隨機碼調(diào)制后變得更加平滑，不能干擾到其它已經(jīng)存在的窄帶系統(tǒng)[9]。
OFDM具有良好的抗多徑干擾性能，通過頻率的合理選擇，能夠同現(xiàn)存的窄帶系統(tǒng)和開放頻段的通信系統(tǒng)具有很好的共存性，同傳統(tǒng)的超寬帶系統(tǒng)相比有很大的優(yōu)勢[11]。
5 性能分析及應(yīng)用前景
5.1 脈位調(diào)制(PPM)和脈幅調(diào)制(PAM)
脈位調(diào)制(PPM)是一種利用脈沖位置承載數(shù)據(jù)信息的調(diào)制方式。按照采用的離散數(shù)據(jù)符號的狀態(tài)數(shù)可以分為二進制PPM(2PPM)和多進制(MPPM)。在這種調(diào)制方式中，一個脈沖重復(fù)周期內(nèi)脈沖可能出現(xiàn)的位置有2個或M個，脈沖位置與符號狀態(tài)一一對應(yīng)。根據(jù)相鄰脈位之間距離與脈沖寬度之間關(guān)系，又可分為部分重疊的PPM和正交PPM（OPPM）。在部分重疊的PPM中，為保證系統(tǒng)傳輸可靠性，通常選擇相鄰脈位互為脈沖自相關(guān)函數(shù)的負峰值點，從而使相鄰符號的歐氏距離最大化。在OPPM中，通常以脈沖寬度為間隔確定脈沖位置。接收機利用相關(guān)器在相應(yīng)位置進行相干檢測。鑒于UWB系統(tǒng)的復(fù)雜度和功率限制，實際應(yīng)用中，常用的調(diào)制方式為2PPM或2OPPM[3]。
PPM的優(yōu)點在于：它僅需要根據(jù)數(shù)據(jù)符號控制脈沖位置，不需要進行脈沖幅度和極性的控制，便于以較低的復(fù)雜度實現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)。因此，PPM是UWB系統(tǒng)廣泛采用的調(diào)制方式。但是，由于PPM信號為單極性，其輻射譜中往往存在幅度較高的離散譜線。對此超寬帶信號的幅度譜仿真也證明了這一點。如果不對這些譜線進行抑制，將很難滿足FCC對輻射譜的要求[10]。
脈幅調(diào)制（PAM）是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)最為常用的調(diào)制方式之一。在UWB系統(tǒng)中，考慮到實現(xiàn)復(fù)雜度和功率有效性，不宜采用多進制PAM（MPAM）。UWB系統(tǒng)常用的PAM有兩種方式：開關(guān)鍵控（OOK）和二進制相移鍵控（BPSK）。前者可以采用非相干檢測降低接收機復(fù)雜度，而后者采用相干檢測可以更好地保證傳輸可靠性[3]。
當發(fā)射能量相同時，使用二進制PAM調(diào)制的信號可以比使用二進制PPM調(diào)制的信號獲得更好的性能。
5.2 OFDM調(diào)制
OFDM有很多優(yōu)點：能夠提供較大的系統(tǒng)容量，具有較強的抗多徑干擾、抗頻率選擇性衰落和頻率擴散能力，適應(yīng)多徑和移動信道傳播條件，能夠適應(yīng)不同設(shè)計需求，靈活分配數(shù)據(jù)容量和功率，可提供靈活的高速和變速綜合數(shù)據(jù)傳輸可以實現(xiàn)較高的安全傳輸性能，允許數(shù)據(jù)在復(fù)數(shù)的高速的射頻上被編碼。由于OFDM技術(shù)的良好性能使得它在無線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用[12]。
OFDM技術(shù)是將頻道資源分成若干個子信道，每個子信帶再采用一定的調(diào)制技術(shù)，提高頻率利用率。OFDM可與PPM、PAM等結(jié)合使用，將會有性能更好的調(diào)制技術(shù)出現(xiàn)。
5.3 UWB的應(yīng)用前景
超寬帶技術(shù)在通信、雷達和無線定位等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，人們對超寬帶技術(shù)深入的研究使超寬帶技術(shù)在系統(tǒng)理論、功率放大器、脈沖的產(chǎn)生與接收、同步、集成電路等方面取得了重大進步，尤其是在超寬帶無線產(chǎn)生領(lǐng)域的技術(shù)進步，使超寬帶通信成為無線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分成為可能。
相對于傳統(tǒng)的窄帶無線通信系統(tǒng)，超寬帶無線產(chǎn)生系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點和潛力，使超寬帶無線產(chǎn)生成為中短距無線網(wǎng)絡(luò)的理想接入技術(shù)。根據(jù)產(chǎn)生速率不同，擠兌超寬帶無線傳輸系統(tǒng)也具有不同的特點和應(yīng)用領(lǐng)域。
利用超寬帶技術(shù)可以提供高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)哪芰εc定位功能，可以設(shè)計依賴定位信息優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源管理的WPAN或WLAN，并應(yīng)用于多媒體傳輸、計算機通信和家庭娛樂等領(lǐng)域。
利用脈沖超寬帶信號對障礙物的良好穿透特性與精確測距功能，可以設(shè)計既具有通信功能也具有定位功能的超寬帶脈沖無線通信與定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳輸距離遠（通信速率低）、頒布式移動定位、便攜、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特點。因而可以廣泛用于傳感器網(wǎng)絡(luò)、消防、公共安全、庫存盤點、人員監(jiān)護與救生等重要領(lǐng)域。利用超寬帶脈沖信號低截獲概率、保密性高和體積小的優(yōu)點，該系統(tǒng)還可以應(yīng)用與偵察、情報收集、傷員救護、武器制導(dǎo)等軍事領(lǐng)域[8]。
超寬帶信號具有很低的輻射功率，而這樣的輻射功率分布在某些方面GHz的頻率范圍內(nèi)，功率譜密度極低，類似白噪聲頻譜，具有低干擾、低截獲概率特性；同時由于使用窄脈沖為信號載體并采用跳時擴頻，接收端必須已知發(fā)射端擴頻碼的條件下才能解調(diào)出發(fā)射數(shù)據(jù)來，加上它對多徑干擾具有很好的魯棒特性，非常適合在軍事保密通信的應(yīng)用。非常低的輻射功率可以避免過量的電磁波對人體的傷害[7]。
結(jié)論
超寬帶無線通信技術(shù)是目前發(fā)展的熱門技術(shù)。它以其自身的優(yōu)點，被研究人員廣泛關(guān)注。超寬帶無線電技術(shù)大體包括基帶脈沖傳輸方式和帶通載波調(diào)制傳輸?shù)姆绞絻纱箢悺Ｃ}沖傳輸?shù)奶攸c是把信息調(diào)制在離散脈沖信號上發(fā)射，而帶通載波調(diào)制傳輸?shù)奶攸c則是把信息調(diào)制在正弦載波上發(fā)射。本論文是以采用基帶脈沖傳輸技術(shù)的經(jīng)典超寬帶無線電通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)進行研究的。
為了更好地了解超寬帶通信系統(tǒng)，本文先概括地介紹了超寬帶無線通信的基礎(chǔ)知識。接著將仿真的基本工具MATLAB的使用說明簡單介紹。然后，重點介紹超寬帶通信的調(diào)制方式，主要包括對TH-PPM、DS-PAM和OFDM調(diào)制方式的介紹，并通過仿真圖像加以對比，說明調(diào)制方式的優(yōu)缺點。
常采用不同的調(diào)制方案，對系統(tǒng)傳輸速率、搞多徑干擾能力有很大影響。對它們進行分析比較，對系統(tǒng)調(diào)制信號的設(shè)計具有一定的參考意義。通常，在一個通信系統(tǒng)中，應(yīng)用何種調(diào)制方式不僅要看調(diào)制方式本身性能，還要根據(jù)系統(tǒng)總的設(shè)計加以考慮。
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0引言
會計假設(shè)亦稱會計假定，對某些未被認識的會計現(xiàn)象，根據(jù)客觀的正常情況或趨勢所作的合乎情理的判斷和估計，從而形成會計信息系統(tǒng)賴以存在的構(gòu)成會計思想基礎(chǔ)的公理或假定。依據(jù)這些假設(shè)，會計核算的范圍、內(nèi)容與期間能得以界定，會計人員也能確定收集加工會計信息的程序和方法。現(xiàn)代國際公認的四大假設(shè)即會計主體假設(shè)、持續(xù)經(jīng)營假設(shè)、會計分期假設(shè)、貨幣計量假設(shè)。
1新經(jīng)濟時代會計假設(shè)面臨的挑戰(zhàn)
科學技術(shù)的發(fā)展使企業(yè)所面臨的經(jīng)濟環(huán)境發(fā)生了很大的變化：企業(yè)之間越來越多地通過網(wǎng)絡(luò)來進行貿(mào)易和各種經(jīng)濟信息的交換；企業(yè)內(nèi)部，也更多地依靠Intranet來進行信息的溝通和管理。會計所需處理的數(shù)據(jù)及其處理的過程，愈來愈多地以電子形式直接存在于網(wǎng)絡(luò)之中，使傳統(tǒng)的手工計算技術(shù)以及理論與方法體系受到了挑戰(zhàn)。作為會計實務(wù)與理論基石的會計假設(shè)，在信息時代的經(jīng)濟環(huán)境下需要與時俱進。
1．1會計主體假設(shè)
會計主體假設(shè)強調(diào)的是會計為之服務(wù)的特定實體，這個組織實體從空間上界定了會計工作的具體核算范圍。
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，企業(yè)之間的聯(lián)系越來越方便、緊密，多個企業(yè)可以組成聯(lián)合體，成立網(wǎng)絡(luò)公司，有效地向市場提供商品和服務(wù)，以解決單個企業(yè)不能完成的市場功能。這類公司分合迅速，協(xié)作方式多樣，所以，強調(diào)單個的、獨立的企業(yè)實體的傳統(tǒng)會計假設(shè)已不能適應(yīng)計算機網(wǎng)絡(luò)上各獨立法人企業(yè)組成的臨時聯(lián)合體的新形式。
現(xiàn)代企業(yè)的社會成本，社會績效考核及人力資源等信息延伸到了企業(yè)的外部，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動不僅僅為了經(jīng)濟增長，還肩負著社會責任，企業(yè)的會計核算內(nèi)容隨之擴大。
近年來世界各國紛紛出現(xiàn)了企業(yè)兼并浪潮，企業(yè)的規(guī)模不斷擴大，再加上跨國公司的增多，使得企業(yè)的空間范圍在無限地延伸和擴展。合并財務(wù)報表業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，實質(zhì)上是對不同會計主體的會計信息進行調(diào)整、歸集和合并，體現(xiàn)出一個更大范圍、更高層次主體的財務(wù)狀況，也從某種程度上拓展了原有的會計主體理論。
1．2持續(xù)經(jīng)營假設(shè)
持續(xù)經(jīng)營假設(shè)假定企業(yè)將長期地以現(xiàn)時的形式和目標不斷經(jīng)營下去，體現(xiàn)了企業(yè)所有者和經(jīng)營者的目的和愿望，旨在解決企業(yè)的資產(chǎn)計價和費用分配等問題。然而在新經(jīng)濟時代，該假設(shè)也存有很大的局限性。
科技的迅速發(fā)展，市場需求的千變?nèi)f化，高新技術(shù)企業(yè)不斷產(chǎn)生，但是研究和開發(fā)適合市場的產(chǎn)品的成功率很低，企業(yè)的經(jīng)營面臨很大的風險，倒閉、清算的威脅不言而喻。加之并購潮流的涌現(xiàn)，使得企業(yè)持續(xù)經(jīng)營的靜態(tài)觀受到了挑戰(zhàn)。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)公司、虛擬企業(yè)作為存在于計算機網(wǎng)絡(luò)之中的臨時性聯(lián)合體，其完全可以根據(jù)市場需要適時介入、退出和轉(zhuǎn)換，一旦完成某項交易立即解散，具有隨時性和隨機性。這對相對穩(wěn)定的持續(xù)經(jīng)營假設(shè)提出了挑戰(zhàn)。
1．3會計分期假設(shè)
會計分期的目的是為了及時提供會計信息，滿足企業(yè)內(nèi)部和外部決策的需要。而會計分期所強調(diào)的時間段落劃分會受到信息提供的成本，企業(yè)對會計信息的多層次多元化需求等諸多因素的影響。
電子信息，其信息成本與手工會計環(huán)境比是極其低廉的。信息成本與會計循環(huán)次數(shù)成反比，從信息成本角度講，會計電算化的到來已為縮短會計期間、提高信息的及時性提供了可能，這為投資者和管理者帶來了福音。
投資者可以及時地了解企業(yè)的經(jīng)營狀況，適時地對投資做出反應(yīng)，避免由于獲取信息時間上的不對稱而減少收益。管理者通過從靜態(tài)走向動態(tài)的財務(wù)管理系統(tǒng)，任何時候都可以從網(wǎng)絡(luò)上獲得最新的財務(wù)報告，對企業(yè)風險進行監(jiān)控。
傳統(tǒng)會計分期假設(shè)的權(quán)責發(fā)生制原則和配比原則，采用“應(yīng)計”、“遞延”、“預(yù)提”、“待攤”等特殊程序來處理應(yīng)付和預(yù)付款項，預(yù)提和待攤費用，其中包括許多人為“估計”的成分，帶有很大的武斷性。成為引起會計信息失真的制度原因，這是會計分期假設(shè)固有的缺陷，在新經(jīng)濟時代仍將繼續(xù)受到挑戰(zhàn)。
1．4貨幣計量假設(shè)
貨幣作為會計計量的尺度，是商品經(jīng)濟發(fā)展到．一定階段的產(chǎn)物。貨幣計量只是會計計量史上的一個階段，本身也存有缺陷，隨著新經(jīng)濟時代的到來，其局限性越來越多地表現(xiàn)出來了。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，國際間資本流動的加快，使得資本市場交易更活躍，資本決策可以在瞬間完成，各種現(xiàn)實貨幣之間的匯率變動更為頻繁，加劇了會計主體所面臨的貨幣風險，沖擊了幣值不變這一假設(shè)。電子貨幣的出現(xiàn)將對以某種紙幣作為主要計量手段的傳統(tǒng)方式產(chǎn)生重大影響，企業(yè)之間的交易不再使用看得見、摸得著的鈔票和單證作為交易媒介。這一現(xiàn)象也引發(fā)了貨幣革命和支付革命。
知識經(jīng)濟的到來，單純用貨幣計量提供的會計信息，越來越不能滿足信息使用者的需求。在現(xiàn)代電子商務(wù)中，諸如創(chuàng)新能力、客戶滿意度、市場占有率、虛擬企業(yè)創(chuàng)建速度等表現(xiàn)企業(yè)競爭力方面的指標更能代表一個企業(yè)未來的獲利能力，而它們卻又不能在報表上用貨幣表示。
2新經(jīng)濟時代會計假設(shè)
通過對上述新經(jīng)濟時代下會計假設(shè)面臨的挑戰(zhàn)的分析，我們更能感覺到會計假設(shè)與時代環(huán)境相關(guān)的密切性，隨著經(jīng)濟環(huán)境不斷向前發(fā)展，會計假設(shè)也需要不斷發(fā)展改進。
2．1會計主體假設(shè)的改進
如今信息技術(shù)的先進性造就的網(wǎng)上公司突破了會計主體原有的空間范圍，因為網(wǎng)上公司屬于虛擬公司，并以人力資源和知識資本為主要資產(chǎn)，會計主體由此擴展為企業(yè)實主體和虛主體。基于此，會計主體假設(shè)應(yīng)由過去強調(diào)單個絕對實體的信息使用觀轉(zhuǎn)向信息時代的相對主體信息使用觀，使其成為一個開放性的主體假設(shè)。相應(yīng)地，可將會計主體假設(shè)定義為“經(jīng)濟利益聯(lián)合體”以適應(yīng)形勢的不斷變化。只要是為了共同的經(jīng)濟利益而相互協(xié)調(diào)的聯(lián)合體，不管他由多少個部門或多少個獨立的企業(yè)組成，都可以將其視為一個會計主體。這一定義以經(jīng)濟利益的高度統(tǒng)一性作為衡量和判斷會計主體的標準，對“虛”的空間主體的“網(wǎng)絡(luò)公司”或“實”的企業(yè)或企業(yè)間的兼并、破產(chǎn)及母子集團均可加以界定。
2．2持續(xù)經(jīng)營假設(shè)的改進
許多學者提議由破產(chǎn)清算假設(shè)替代持續(xù)經(jīng)營假設(shè)，這種提法并不是最合適的。具體原因有兩個方面：會計核算要以企業(yè)持續(xù)的正常的經(jīng)營活動為前提，這樣，企業(yè)才能夠按原定的用途去使用現(xiàn)有的資產(chǎn)，按過去和現(xiàn)在承諾的條件去清償各種債務(wù)；持續(xù)經(jīng)營是對企業(yè)經(jīng)營過程的描述，是一個無限的時間段概念，而破產(chǎn)是對某一時刻企業(yè)經(jīng)營過程的描述，意味著一個企業(yè)持續(xù)經(jīng)營的終止。虛擬企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)公司雖然也要在企業(yè)契約到期或中途解散，但其設(shè)立的初衷是為了生存和發(fā)展，并不是為了破產(chǎn)。
盡管相對破產(chǎn)清算假設(shè)而言，持續(xù)經(jīng)營假設(shè)存在一些可取性，但從現(xiàn)代企業(yè)組織形式的特點出發(fā)，持續(xù)經(jīng)營假設(shè)還有待進一步改善。對于生產(chǎn)經(jīng)營比較穩(wěn)定的企業(yè)，可以繼續(xù)使用持續(xù)經(jīng)營假設(shè)；對于穩(wěn)定性差的企業(yè)或經(jīng)營期短的企業(yè)，可以用“項目經(jīng)營假設(shè)”來替代持續(xù)經(jīng)營假設(shè)，這種假設(shè)可理解為：經(jīng)濟利益聯(lián)合體，從開始組建到實現(xiàn)其經(jīng)營目標為止為其存續(xù)期間，以利于一些業(yè)務(wù)和收益、費用等的處理，同時也避免跨期攤配等調(diào)整事項；對于網(wǎng)絡(luò)公司，可以以“暫時性假設(shè)”來替代持續(xù)經(jīng)營假設(shè)，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)公變化迅速的特征。
2．3會計分期假設(shè)的改進
新經(jīng)濟時代，計算機強大的運算能力以及網(wǎng)絡(luò)迅速的傳輸功能，克服了會計數(shù)據(jù)搜集和處理的障礙。每一時點的會計報告使會計分期的時間間隔可以趨向于無窮小，而各個時點的報告連在一起可以反映一個企業(yè)連續(xù)經(jīng)營過程的全貌，而且信息使用者也可以通過互聯(lián)網(wǎng)在線查閱財務(wù)會計信息。這種即時財務(wù)會計報告的存在性，使得有些學者提出了交易期假設(shè)的建議。
交易期假設(shè)其自身存有一些局限性，從理論上看，即期財務(wù)報告似乎可行，但做進一步分析，就會發(fā)現(xiàn)即期財務(wù)報告有其固有的缺陷。首先，會計原始信息雖然可以在線錄入，由計算機進行分布和集中處理，并生成報表，但還是有許多重要的原始信息的搜集、審核、確認工作需要會計人員完成。其次，在即期財務(wù)報告系統(tǒng)下，企業(yè)的一切信息包括商業(yè)秘密將公布于眾，這些信息有利于滿足信息使用者的要求，但也被競爭對手所利用，危害企業(yè)的利益。相對于即期財務(wù)報告系統(tǒng)而言，定期報告系統(tǒng)只提供會計結(jié)果，不反映數(shù)據(jù)流程，則沒有這種弊端。再次，企業(yè)的財務(wù)會計報告需經(jīng)注冊會計師鑒定，其信息的完整性、真實性、公允性才能予以保證。在即時報告時，要做到及時鑒定，目前尚不可能。最后，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還有其不安全隱患。
對于會計分期假設(shè)是否應(yīng)以交易期來替代，要具體問題具體分析。我們知道，知識經(jīng)濟時代，科技的迅速發(fā)展引發(fā)了虛擬企業(yè)的盛行，而虛擬企業(yè)中有短期項目合作，中長期項目和較大項目合作，戰(zhàn)略性合作。在短期項目合作下，此類企業(yè)生命周期極短，參與方交易完成后即進行利益分配。虛擬企業(yè)本身平時不需要進行會計核算，無需考慮持續(xù)經(jīng)營，更無需考慮會計分期了。至于中長期和戰(zhàn)略性合作項目，其持續(xù)時間往往超過一年，有的甚至幾十年，采用交易期作為報告期間，其弊端顯而易見。此外，同行業(yè)不同企業(yè)的交易更加不一致，信息使用者無法對企業(yè)的財務(wù)狀況和贏利能力進行比較分析，也無法正確選擇投資對象。即使同一企業(yè)不同項目的交易期也不一致，同樣也不利于管理者進行財務(wù)管理和業(yè)績評價。
通過分析，比較好的處理是：原來的會計分期假設(shè)涵義仍將繼續(xù)保留，但對于一些完成交易后即行解散的臨時性組織即實施短期項目合作的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)可以不對其進行分期，而直接把交易期作為報表報告期；而對于實施中長期和較大項目合作、戰(zhàn)略性合作的企業(yè)可以適當?shù)乜s短會計期間，如以旬為單位進行分期，提供旬報。這樣既克服了即時報告的缺陷，又滿足了及時性的要求。
2．4貨幣計量假設(shè)的改進
會計計量手段不應(yīng)僅僅局限于貨幣，而應(yīng)實現(xiàn)多元化。會計的最終目的是全面系統(tǒng)地反映企業(yè)的財務(wù)狀況和經(jīng)營成果，提供對決策有用的信息。貨幣僅僅可以反映能予以計價和量化的事項，但現(xiàn)代企業(yè)中還存在大量不能通過量化和計價揭示的事項，它可以運用非貨幣性指標和定性而非定量指標來予以反映，諸如有關(guān)人力資源價值，知識資本和信息價值等方面的信息，如果能在現(xiàn)行財務(wù)報表之外增加，將會大大提高財務(wù)報告的有用性。
隨著知識創(chuàng)新和技術(shù)進步，電子商務(wù)中電子貨幣的運用不斷擴大，國際交往中貨幣收支，資本流動的管理要漸漸地接受“幣值變動”，以豐富會計假設(shè)的內(nèi)涵。
關(guān)鍵詞：產(chǎn)學研；土木工程專業(yè)；應(yīng)用型；創(chuàng)新人才；畢業(yè)設(shè)計
隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展及知識經(jīng)濟時代的到來，創(chuàng)新成為推動社會科技進步與經(jīng)濟不斷發(fā)展的決定性力量[1]。城市經(jīng)濟的發(fā)展、建筑工程的規(guī)模逐漸擴大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術(shù)也不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，同時也要求高校土木工程專業(yè)[2]培養(yǎng)大量應(yīng)用型創(chuàng)新高等工程技術(shù)人才。畢業(yè)設(shè)計論文作為土木工程本科專業(yè)中最后的一個理論性與實踐性綜合的教學環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學生獨立分析與解決工程技術(shù)問題，最終使學生符合應(yīng)用型創(chuàng)新工程人才的基本要求。因此，畢業(yè)設(shè)計[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創(chuàng)新相結(jié)合的特點。企業(yè)、高校與科研院所[5]之間通過生產(chǎn)、教學和科研緊密結(jié)合，在課程教學與實踐過程中有機結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實踐與科研創(chuàng)新，可以較好地培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、能力以及創(chuàng)新能力。同時，使學生在實際畢業(yè)設(shè)計論文過程中，提升科學研究能力與團隊合作精神，增強設(shè)計與參與生產(chǎn)實踐的事業(yè)心和責任感[6]，在更好地運用綜合專業(yè)知識提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的同時，達到應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標。
1創(chuàng)新土木工程畢業(yè)設(shè)計模式
產(chǎn)學研有機結(jié)合土木工程畢業(yè)設(shè)計論文的創(chuàng)新，就是在畢業(yè)設(shè)計與研究論文中，實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計[7]、教學與土木工程實踐相結(jié)合的創(chuàng)新模式，提升土木工程專業(yè)學生的實踐能力。土木工程產(chǎn)學研項目中，結(jié)合科研創(chuàng)新與生產(chǎn)實踐來優(yōu)化課程教學，培養(yǎng)土木工程學生的實習實踐能力，有助于全面培養(yǎng)有能力的土木工程專業(yè)學生。在具體的土木工程畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新模式之中，可以優(yōu)化開展實施產(chǎn)學研合作，有效建立健全當前土木工程教育中產(chǎn)學研結(jié)合教育課程評價[8]及調(diào)控機制，改變傳統(tǒng)的土木工程教育模式。同時，也有助于實現(xiàn)企業(yè)、高校以及研究機構(gòu)間的優(yōu)勢資源互補，優(yōu)化培養(yǎng)應(yīng)用型土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才。
2基于產(chǎn)學研土木工程畢業(yè)設(shè)計的意義
利用產(chǎn)學研機制與應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標進行創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設(shè)計論文的選題，從工程實際與學術(shù)問題的聯(lián)合創(chuàng)新出發(fā)，豐富與擴展課題的研究目標，將產(chǎn)學研科研或工程項目轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新型的實驗項目、依據(jù)工程實際與實驗?zāi)Ｐ团囵B(yǎng)學生的動手能力、擴展創(chuàng)新能力。同時，創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設(shè)計過程中，也可以提升學生的論文寫作能力，優(yōu)化學生力學模型計算能力，培養(yǎng)技術(shù)學術(shù)交流，擴展學生思維，具有重要創(chuàng)新意義。基于產(chǎn)學研的課程實踐與畢業(yè)設(shè)計工作，能夠優(yōu)化提高土木工程產(chǎn)學研合作水平和效率，實現(xiàn)共贏，共同發(fā)展。創(chuàng)新模式，搭建土木工程產(chǎn)學研平臺，優(yōu)化服務(wù)，能夠優(yōu)化推進企業(yè)與高校、科研院合作，提高合作層次，有效實踐產(chǎn)學研合作，提升土木工程畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，發(fā)揮積極影響。而且，在土木工程專業(yè)中，其畢業(yè)設(shè)計與實際工程密切相關(guān)，使其與產(chǎn)學研相結(jié)合，有助于培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，也可以提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，具有重要意義。
3基于產(chǎn)學研土木工程畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新的實現(xiàn)措施
3.1完善產(chǎn)學研結(jié)合體系
密切協(xié)調(diào)土木工程教學與后期畢業(yè)設(shè)計間的聯(lián)系，基于產(chǎn)學研創(chuàng)新模式，設(shè)置課程教學與生產(chǎn)實踐，最終為畢業(yè)設(shè)計的選題、實習與設(shè)施打下基礎(chǔ)，增強課程試驗與畢業(yè)設(shè)計等與外部生產(chǎn)與科研創(chuàng)創(chuàng)新等因素之間的關(guān)系，提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。考察學生的知識綜合應(yīng)用能力，解決工程中與企業(yè)科技生產(chǎn)中的實際問題，從而使學生能夠更好的理解工程畢業(yè)設(shè)計題目，使其能夠聚精會神地投入到畢業(yè)設(shè)計中，提升學生參加土木工程畢業(yè)設(shè)計的熱情。
3.2提升土木工程專業(yè)產(chǎn)學研基地實力
高校院系加強與地方科研生產(chǎn)合作，建立完善土木工程專業(yè)的產(chǎn)學研基地，鼓勵教師參與生產(chǎn)實踐，提升其實踐指導(dǎo)實力，為畢業(yè)設(shè)計與論文提升工程實際的支撐，激發(fā)土木工程學生在畢業(yè)設(shè)計中的潛在能力。通過土木工程專業(yè)產(chǎn)學研聯(lián)合的課程教學實踐與畢業(yè)設(shè)計，更深層次地讓學生通過融入到土木工程設(shè)計實踐中。
3.3提升選題水平
創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計論文選題工作，必須要確保選題符合土木工程專業(yè)的實際特點，切合應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標要求，保障土木工程畢業(yè)設(shè)計的選題深度可為學生所接受，一方面避免選題簡單重復(fù)的陳舊題目，適應(yīng)經(jīng)濟與社會發(fā)展的需要；另一方面避免在畢業(yè)設(shè)計中選題過深、題目過大而脫離生產(chǎn)實際的情況，確保學生切實完成畢業(yè)設(shè)計工作。
3.4提高畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)質(zhì)量
院系在畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)中，應(yīng)細化到具體教學指導(dǎo)單位，根據(jù)各專業(yè)學生畢業(yè)設(shè)計的專業(yè)特點，制定適合創(chuàng)新模式的畢業(yè)設(shè)計論文指導(dǎo)細則。指導(dǎo)教師在學生畢業(yè)設(shè)計中，能夠積極引導(dǎo)學生去創(chuàng)新思維，建立學生對畢業(yè)設(shè)計的多元文化意識，培養(yǎng)土木學生的工作、人際交流能力。
3.5協(xié)調(diào)畢業(yè)設(shè)計考核環(huán)節(jié)
建立基于產(chǎn)學研的畢業(yè)設(shè)計分階段考核方法，首先對指導(dǎo)教師要求其書面陳述畢業(yè)設(shè)計課題來源、選題依據(jù)、設(shè)計論文內(nèi)容、難以程度及工作量等情況，由院系討論與考核設(shè)計選題。在此基礎(chǔ)上，增加創(chuàng)新學分與創(chuàng)新能力的評價標準，使學生更加有積極性地投入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時，激勵教師培育基于產(chǎn)學研等的創(chuàng)新課程與畢業(yè)設(shè)計的實踐，給予相應(yīng)的政策支持。基于產(chǎn)學研的畢業(yè)設(shè)計論文實施過程，可以根據(jù)實際情況，適當?shù)恼{(diào)節(jié)增加實踐環(huán)節(jié)的考核，以保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量提升。
4產(chǎn)學研創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計論文案例探索
鹽城工學院土木工程學院依據(jù)江蘇省特色專業(yè)和國家特色專業(yè)建設(shè)點，逐步推行創(chuàng)新教學與科技管理體制改革，努力提高科技水平，走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路，積極為地方社會經(jīng)濟服務(wù)，承擔了大量的企業(yè)科技開發(fā)項目。土木工程學院在基于產(chǎn)學研的教學與畢業(yè)設(shè)計改革上，利用校企協(xié)同育人平臺，引入企業(yè)深度參與教學實踐，開發(fā)了“企業(yè)文化、建筑工業(yè)化技術(shù)、施工安全管理、現(xiàn)代施工關(guān)鍵技術(shù)、建筑信息化技術(shù)、綠色建筑技術(shù)、建筑設(shè)備工程”等校企網(wǎng)絡(luò)課程。進一步，加強教學方法改革，利用校企網(wǎng)絡(luò)共享絡(luò)課程，鼓勵開展學生主動學習、研究性學習與合作性學習；對“土木工程測量、土木工程材料與工程結(jié)構(gòu)測試技術(shù)訓練”等課程實施以能力考核為主的考核方式改革，為切實完成實踐課程培養(yǎng)目標與創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計論文工作提供有力保障。學院教師團隊目前承擔的產(chǎn)學研項目，緊密結(jié)合土木工程教學與企業(yè)生產(chǎn)實踐科技問題，為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才進行卓有成效的探索。筆者所在的課題組，目前承擔“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關(guān)鍵技術(shù)研究”產(chǎn)學研項目，旨在結(jié)合教學與工程實踐科技創(chuàng)新的同時，進行土木工程創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計與應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等探索工作。在教學中，針對鹽城多河地區(qū)特點，分析深大基坑開挖的設(shè)計、施工與環(huán)境影響特點，將工程難點問題引入課堂與試驗及實習實踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題，在“樁基工程”課程的設(shè)計與施工檢測等課程中，進行針對性的分析，充分調(diào)動學生的學習興趣，利用課程試驗與產(chǎn)學研課題研究試驗有機的結(jié)合，引導(dǎo)學生參與科研試驗研究，為創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計提供知識能力的積累。在此基礎(chǔ)上，進行基于產(chǎn)學研的畢業(yè)設(shè)計論文工作，根據(jù)學生情況并結(jié)合項目特點，畢業(yè)設(shè)計選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設(shè)計與施工”“鹽城多河地區(qū)的基坑支護形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎(chǔ)設(shè)計與施工方案”等，創(chuàng)新了土木工程畢業(yè)設(shè)計論文的形式，并推動了工程生產(chǎn)實踐與企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新等工作。
5結(jié)語
在土木工程教學、試驗實踐及畢業(yè)設(shè)計的各階段，基于產(chǎn)學研聯(lián)合研究項目改革教學方法與畢業(yè)設(shè)計選題及實施，促進土木工程本科畢業(yè)設(shè)計論文的創(chuàng)新與實踐，使學生在畢業(yè)設(shè)計階段直接接觸到工程實例與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實踐，可有效保證學生完成土木工程專業(yè)的教育培養(yǎng)計劃，培養(yǎng)學生的專業(yè)創(chuàng)新能力，為完成土木工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標發(fā)揮重大作用。
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[關(guān)鍵詞]畢業(yè)設(shè)計；經(jīng)管專業(yè)；頂峰體驗；過程管理
[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）12-0012-03
畢業(yè)設(shè)計（論文）模式最初由前蘇聯(lián)引進。從1952年起，中國開始學習前蘇聯(lián)模式的高等教育改革，其中前蘇聯(lián)關(guān)于高等教育的環(huán)節(jié)：講授、課堂討論、習題、答疑、實驗、實習、課程設(shè)計（論文）、畢業(yè)設(shè)計（論文）等是重要的學習內(nèi)容之一。[1]
目前，國內(nèi)高校從高職高專、獨立學院（民辦學院）到普通本科學校在大學生最后階段基本都開展畢業(yè)設(shè)計（論文）課程。2004年，國家教育部辦公廳《關(guān)于加強普通高等學校畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的通知》（以下簡稱“通知”），該通知中指出了高等學校開展畢業(yè)設(shè)計（論文）的重要意義及加強畢業(yè)設(shè)計（論文）的教學管理、指導(dǎo)教師管理及學風建設(shè)等意見。[2]但是早在2001年就有復(fù)旦大學的一項關(guān)于“本科畢業(yè)設(shè)計（論文）是否應(yīng)該取消”的調(diào)查，結(jié)果有相當一部分學生認為應(yīng)該取消。而關(guān)于畢業(yè)設(shè)計（論文）存廢之爭的激烈論辯，主要集中出現(xiàn)在2004年和2009年。[3]這兩次論辯都是由某個特定事件引起的，網(wǎng)上辯論雙方針對畢業(yè)設(shè)計（論文）的意義和缺點展開了激烈的討論，但是關(guān)于其存或棄仍然是眾說紛紜。[4]雖然本科畢業(yè)設(shè)計（論文）成果質(zhì)量堪憂，但筆者認為，畢業(yè)設(shè)計（論文）的存在仍然具有重要意義。目前，畢業(yè)設(shè)計（論文）存在相當多的問題和不足，這是導(dǎo)致其質(zhì)量下滑的重要原因。
一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的重要意義以及存在的缺點和不足
早在1983年，王廣生等就認為畢業(yè)設(shè)計（論文）不同于課堂教學，其所學的內(nèi)容是書本上找不到的，是需要通過發(fā)揮主觀能動性、運用創(chuàng)造性思維去探索和發(fā)現(xiàn)的。[5]劉繼紅認為，畢業(yè)設(shè)計（論文）是一項包括學習、探索、創(chuàng)新相結(jié)合的綜合教學環(huán)節(jié)，是大學期間檢驗學生知識技能的手段，并且能為學生將來工作做準備[6]；劉秀紅認為，畢業(yè)設(shè)計（論文）是加強素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，其培養(yǎng)了學生運用各方面知識分析問題、解決問題及自學的能力[7]；肖翔認為畢業(yè)設(shè)計（論文）是理論與實踐結(jié)合的一次重要機會，有助于提高學生的綜合能力、創(chuàng)新思維能力，讓學生掌握實踐和創(chuàng)新技能。[8]
筆者認為，畢業(yè)設(shè)計（論文）本身就是一個小的系統(tǒng)，其包含系統(tǒng)內(nèi)部及外部環(huán)境：系統(tǒng)內(nèi)部是利益相關(guān)者（高校、教師、學生）之間的組合及連接，外部環(huán)境是系統(tǒng)所處的政治、經(jīng)濟、社會環(huán)境等。關(guān)于畢業(yè)設(shè)計（論文）的意義及不足可以從系統(tǒng)的角度出發(fā)來進行探討。本文分別從外部環(huán)境角度、高校角度、教師角度、學生角度等四個視角分析畢業(yè)設(shè)計（論文）的重要意義及不足之處，并將其總結(jié)如表1所示。
鑒于畢業(yè)設(shè)計（論文）存在的問題，王宇提出“在從計劃經(jīng)濟向社會主義市場經(jīng)濟過渡的過程中，畢業(yè)設(shè)計這個在計劃經(jīng)濟體制下模仿前蘇聯(lián)的辦學方式是否會有所變化，有待于進一步實踐探索”。[14]美國作為眾所周知的全球高等教育最發(fā)達的國家，在長期教育實踐發(fā)展過程中，也經(jīng)歷了一系列的困境和反思，其與畢業(yè)設(shè)計（論文）類似的頂峰體驗課程的開設(shè)和歷次改革對我國的畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)模式的創(chuàng)新提供了思路和啟示。
二、 借鑒美國頂峰體驗經(jīng)驗構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計（論文）新模式
“capstone”（頂峰體驗）一詞最初是指建筑物上的“拱頂石”或者“壓頂石”。當建筑物上放置“capstone”時，預(yù)示著工程的完結(jié)。因此，“capstone”引申為事業(yè)、工作等達到圓滿時的頂點。在教育行業(yè)中，頂峰體驗課程被認為是通往一段學業(yè)、研究行將結(jié)束時所提供的課程[15]，它主要是針對大學準畢業(yè)生在大學階段能夠?qū)⑺@得的知識進行應(yīng)用的課程或者經(jīng)歷[16]，其含義與“大四研討會”無二。頂峰體驗的形式不是固定不變的，它可以是一段實習經(jīng)歷、制作關(guān)于專業(yè)發(fā)展的報告、在校外發(fā)表的會議論文，等等。重要的是，我們要認識到頂峰體驗課程的內(nèi)容不是通用的，頂峰體驗課程應(yīng)該可以為學生提供系統(tǒng)化學科知識技能的實踐活動，以使得他們在將來能夠把知識應(yīng)用于真實的環(huán)境。
自從我國開展廣泛的教學改革以來，許多高校都進行了深入的研究和實踐，而且有些在實踐過程中也取得了較好的效果。教學改革源于在教學過程中的總結(jié)和反思。頂峰體驗課程在美國作為一種教學體系的設(shè)置，在我國也得到了廣泛的借鑒研究。頂峰體驗課程在我國很多高校的文科類、工程類專業(yè)中有不少的研究借鑒，它還應(yīng)用于實踐教學、教學體系設(shè)置及畢業(yè)設(shè)計改革等方面。
由當前畢業(yè)設(shè)計（論文）的缺點和不足可以看出，畢業(yè)設(shè)計（論文）總體上存在忽視學生主體地位、課程目標和評價標準不一致以及忽視畢業(yè)設(shè)計（論文）后的跟蹤反饋情況等問題。國內(nèi)學者在針對畢業(yè)設(shè)計（論文）的過程管理方面也有不少的研究。桑玉軍將全面質(zhì)量管理理念融入畢業(yè)設(shè)計（論文）過程管理，提出構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計（論文）全面質(zhì)量管理體系，并且在實踐中取得了一定的成效。[17]施小平從全面質(zhì)量管理理念出發(fā)，結(jié)合具體實踐，探討畢業(yè)設(shè)計（論文）全面質(zhì)量管理的策略。[18]本文在借鑒頂峰體驗課程管理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建如圖1所示的畢業(yè)設(shè)計（論文）全過程管理模式。
畢業(yè)設(shè)計（論文）全過程管理模式就是在課程目標的指引下，高校投入必要的資源（教師、財物、時間等），對畢業(yè)設(shè)計（論文）的整個過程進行全方位的監(jiān)控和管理。畢業(yè)設(shè)計（論文）開始之前召開動員會，確定整個畢業(yè)設(shè)計（論文）流程，對指導(dǎo)教師進行培訓和指導(dǎo)，根據(jù)學生主觀能動性、個人興趣愛好、將來職業(yè)發(fā)展方向等優(yōu)化選題方案，對學生進行必要的計算機技能及寫作方法論等方面的指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計（論文）進行過程中，學校畢業(yè)設(shè)計（論文）主管部門應(yīng)加強監(jiān)督管理，通過中期檢查等手段獲知畢業(yè)設(shè)計（論文）進展、師生信息溝通等方面的信息，有效調(diào)控畢業(yè)設(shè)計（論文）的時間、資源等方面的投入。在畢業(yè)設(shè)計（論文）最后的檢驗和評價階段，畢業(yè)設(shè)計（論文）主管部門應(yīng)通過與目標和標準的對比，科學合理的評分，及時總結(jié)經(jīng)驗，將整個流程中出現(xiàn)的問題和經(jīng)驗反饋到下個年度的畢業(yè)設(shè)計（論文）實踐過程中。
[ 參 考 文 獻 ]
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關(guān)鍵詞 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目申報 選題模式 過程管理
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
Thesis Reform of Electronic Information in Private Colleges
YAN Lihong
(School of Information Engineering, Xian Eurasia University, Xi'an, Shaanxi 710065)
Abstract Private-colleges face the employment pressure to reform the model of graduation design. Pay attention to the subject application, conversion topic mode, increase the process management, improve performance and, at the same time, the corresponding measures for the motivation, improving teachers' and students' subjective initiative and enthusiasm, to ensure the quality of the graduation design.
Key words thesis; subject application; topic mode; process management
畢業(yè)設(shè)計（論文）是一項衡量學生對四年來所學專業(yè)知識的一個綜合性考察環(huán)節(jié)，是體現(xiàn)教師業(yè)務(wù)能力，學生知識運用能力的重要階段。作為民辦高校，對本科的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)也予以了重視，但也只是照搬許多公辦院校模式，結(jié)果沒有凸現(xiàn)民辦本科培養(yǎng)的特點，再加上就業(yè)壓力大，使學生對畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)不夠重視。針對這些問題，有必要從提高畢業(yè)生和輔導(dǎo)教師的工作積極性出發(fā)，對現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計模式進行改革。
1 目前的現(xiàn)狀
（1）題目申報；（2）選題；（3）動員大會；（4）見面。以上幾點看似很全面，但在各個環(huán)節(jié)上卻考慮不夠全面。主要表現(xiàn)在：題目申報時部分內(nèi)容不足以體現(xiàn)學生的應(yīng)用能力；選題帶有強制性在里面，沒有考慮到學生的興趣；動員大會沒有起到動員目的而是走形式。總之，學生的積極性沒有調(diào)動起來，教師的責任心也沒有得到提高。鑒于以上現(xiàn)狀，本文旨在各方面提出改革。
2 改進措施
合理利用民辦院校有兼職教師的優(yōu)勢，發(fā)揮他們的實際工程應(yīng)用能力，要求畢業(yè)設(shè)計具有專業(yè)性、實踐性、可行性、創(chuàng)新性等方面的特點，學院制定積極有效的激勵措施，提高學生和教師的積極性和主動性。
2.1 申報題目
電子信息類畢業(yè)設(shè)計的題目大體可分為三類：工程型、科研型和理論型。針對民辦院校應(yīng)用性的培養(yǎng)模式，對于純理論型的題目應(yīng)一律不許申報。其中題目申報類型可以包括：
（1）鑒于本校電子競賽的優(yōu)勢，可以將大賽中的內(nèi)容進行延伸由暑假已參加大賽的學生自主選題。（2）根據(jù)教師科研課題的分支，擬定題目。（3）對電子信息類專業(yè)還可以根據(jù)其自身專業(yè)的性質(zhì)，加強學生對EDA技術(shù)的掌握和熟練應(yīng)用，教師可以提供相應(yīng)電子系統(tǒng)的設(shè)計和仿真的題目。
2.2 選題環(huán)節(jié)
（1）選題模式。據(jù)統(tǒng)計，目前許多高校的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)都存在選題不當?shù)默F(xiàn)象。就選題模式來說，大部分高校主要采用以教師選題為主、學生選題為輔的傳統(tǒng)選題方式。這種模式可以發(fā)揮教師的優(yōu)勢，但沒有考慮學生的興趣，脫離學生的主觀愿望和客觀實習條件，使學生不能或不愿積極主動地學習。因此，在選題環(huán)節(jié)，應(yīng)充分體現(xiàn)學生為中心的原則，以充分調(diào)動學生積極性為前提。可以把教師所擬題目按類型分類，進而根據(jù)學生的興趣讓學生自己來選題。同時學生也可以根據(jù)平時授課過程中各教師的研究方向結(jié)合自己的特長，自選題目。（2）選題時間。盡早將題目告知學生讓學生可以盡早了解設(shè)計內(nèi)容。（3）選擇原則。在以往選擇過程中，有部分教師帶8-12人，弊端很多，如教師管不過來，學生應(yīng)付較多，論文質(zhì)量很差等。因此，在選題時，每個教師最好控制在4個學生左右，最多6人。
2.3 管理措施
加強過程控制可以提高自覺性和主動性，杜絕抄襲。為了進一步加大畢業(yè)設(shè)計改革的力度，必須加大中間環(huán)節(jié)的督促與檢查，增加相應(yīng)的激勵制度。主要表現(xiàn)在：
（1）加大對指導(dǎo)教師的監(jiān)督與激勵。目前學院對畢業(yè)設(shè)計的檢查工作通常都是針對學生的，對指導(dǎo)教師的檢查相對薄弱。要保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，必須加大對指導(dǎo)教師的監(jiān)督，包括：工作態(tài)度，責任心，與學生見面輔導(dǎo)的次數(shù)和學生對指導(dǎo)教師的評價等。在分院進行中期檢查時應(yīng)讓輔導(dǎo)教師對所帶學生的進度及存在問題及時給予綜述和闡述，并將其存檔，在畢業(yè)設(shè)計結(jié)束時將其作為評價教師工作量的一項重要指標，這樣對教師的責任心和教學水平都是一種促進。
（2）加大對學生的監(jiān)督與指導(dǎo)。畢業(yè)設(shè)計的主要參與者是學生，所以加大對學生的監(jiān)督與指導(dǎo)是很關(guān)鍵的。首先學生應(yīng)第一時間向指導(dǎo)教師提供其聯(lián)系方式，包括電話、QQ、電子郵件等及時、快速地將設(shè)計中遇到的問題與老師進行探討。同時，盡可能地保證見面輔導(dǎo)，將這兩種方式結(jié)合起來使用才能更加適應(yīng)當前畢業(yè)生的實際情況。通過對學生和教師進行問題探討次數(shù)和提出問題質(zhì)量進行記錄和評價，可以提高并督促畢業(yè)生高度重視畢業(yè)設(shè)計，同時也可作為成績評判的參考依據(jù)。
（3）提高平時成績在畢業(yè)設(shè)計成績中所占比例。重視并強調(diào)平時成績的重要性可以大大提高學生對畢業(yè)設(shè)計的態(tài)度。
目前我院畢業(yè)設(shè)計成績的評定是按照指導(dǎo)教師、評閱教師、軟硬件驗收和答辯小組等四部分組成，其比例分配是3：2：2：3。這樣的組織方法基本上能夠保證畢業(yè)設(shè)計結(jié)果的客觀性和公正性，又能夠?qū)^程進行監(jiān)控，分布還算合理，但仍然存在一個普遍性的問題，即對學生中期檢查和指導(dǎo)教師中期或設(shè)計后期階段所提交的學生設(shè)計過程中學習態(tài)度等方面沒有被體現(xiàn)出來，而且作為電子信息類等工科學生來說，軟硬件驗收階段很能反映出來學生平時的學習過程，其所占比例較小，這樣的評分標準對工作態(tài)度的激勵性是不足的。同時在執(zhí)行時發(fā)現(xiàn)學生對此驗收環(huán)節(jié)不夠認真，有應(yīng)付的想法，這些都應(yīng)在成績比例中有體現(xiàn)。
提高平時成績和中期檢查成績的比例可以使畢業(yè)生養(yǎng)成定期總結(jié)和階段性小結(jié)的良好的慣，能夠及時發(fā)現(xiàn)學習過程中的問題，及時積極地予以反饋和改正。還能夠有效與指導(dǎo)教師進行交流，方便教師及時調(diào)整階段性目標和工作方法。這樣可以有助于提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。同時還可以建立形式多樣的成績評價體系，來提高學生對其的重視度，如可以用學生在論文設(shè)計過程中發(fā)表的論文或產(chǎn)品等材料替代畢業(yè)設(shè)計(論文)。
3 總結(jié)
鑒于畢業(yè)生就業(yè)壓力大，改革目前的畢業(yè)設(shè)計模式，重視題目申報環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換選題模式、加大過程管理，提高平時成績的比例可以滿足當前大學生大四畢業(yè)設(shè)計階段的需要，通過檢查輔導(dǎo)記錄、教師綜述及學生評價等手段提高教師的責任感。同時輔以相應(yīng)的激勵措施，增強教師和學生的主觀能動性、積極性和責任心，使學生能夠很好地處理畢業(yè)設(shè)計與就業(yè)之間的關(guān)系，保證本科畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量。
參考文獻
[1] 黃芳，李軍旗．本科畢業(yè)論文(設(shè)計)的實和思考[J].貴州工業(yè)大學學報，2007.9(增刊):172-174．
高校畢業(yè)論文管理信息系統(tǒng)的研究，主要研究的對象是云南省曲靖師范學院，從曲靖師范學院的實際情況出發(fā)進行研究和開發(fā)，在對學院實際情況分析研究的前提下，采用軟件工程方法對系統(tǒng)進行系統(tǒng)模型選擇，結(jié)合ASP技術(shù)，以MicrosoftVisualStudio2005和SQLsevter2000作為開發(fā)工具，設(shè)計開發(fā)一個基于ASP的高校畢業(yè)論文管理信息系統(tǒng)。以實現(xiàn)畢業(yè)論文設(shè)計和論文撰寫的管理信息化和網(wǎng)絡(luò)化，減少師生在畢業(yè)設(shè)計中的工作量為目的，系統(tǒng)設(shè)計完成后管理員能對導(dǎo)師及學生進行相應(yīng)的管理，導(dǎo)師選題后需經(jīng)過管理員審核才能被學生選擇。導(dǎo)師可通過網(wǎng)絡(luò)提交自己的論文題目和資料，瀏覽已經(jīng)選了論文題目的學生信息資料；學生可通過網(wǎng)絡(luò)直接選老師在網(wǎng)絡(luò)上的論文題目，在系統(tǒng)中完善自身資料，提交開題報告等功能；高校畢業(yè)論文管理信息系統(tǒng)的開發(fā)，主要是為了使高校畢業(yè)論文管理能快捷、方便的進行，以提高工作效率，最終減少師生工作量的目的，高校畢業(yè)論文管理系統(tǒng)的開發(fā)對改進教學管理，提高教學質(zhì)量有著十分重要的意義。
1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
隨著教育產(chǎn)業(yè)化進程的逐步推進，許多高校走上了強強聯(lián)合的道路，高校的規(guī)模不斷的擴大，為合理的利用教學資源，加強教學管理工作，對學生進行網(wǎng)絡(luò)化管理已經(jīng)成為一種趨勢。目前，很多高校都具備了相關(guān)的管理軟件對學生的學籍、成績等都采用了網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)，但畢業(yè)論文的管理大多采用單機管理模式。這種管理模式只能簡單的完成論文的輸入和輸出工作，而畢業(yè)設(shè)計過程中如：出題、選題、資料交流論文檢查等任務(wù)只能靠師生的手工操作來實現(xiàn)。
國外高校很早就開發(fā)了實現(xiàn)畢業(yè)論文管理網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)，如英國諾丁漢大學很早就開發(fā)了專門的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)用于實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計的網(wǎng)上雙向選擇，國內(nèi)高校近幾年也有了相關(guān)軟件來實現(xiàn)畢業(yè)論文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)化管理，但在服務(wù)范圍、服務(wù)質(zhì)量、機構(gòu)設(shè)置等方面與國外高校相比都存在一定的差距，造成這種現(xiàn)狀的原因是國外信息化建設(shè)起步早，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及設(shè)計都更見成熟并具有穩(wěn)定的技術(shù)隊伍，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展穩(wěn)定，而國內(nèi)信息化的建設(shè)與國外相比就顯得起步較晚，雖然發(fā)展迅猛，但由于缺乏像國外那樣成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加上信息化發(fā)展時間較短。在實現(xiàn)校園管理信息化的進程中，國內(nèi)各高校面臨既要不斷投資購建各種硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)，又要不斷開發(fā)各類應(yīng)用于教學、教務(wù)、科研、辦公管理等應(yīng)用系統(tǒng)的兩大難題，在信息起步晚，技術(shù)隊伍不穩(wěn)定規(guī)模不大的背景下，國內(nèi)高校經(jīng)過發(fā)展雖然也初步形成了具有一定規(guī)模的信息化建設(shè)體系，但是由于整體信息化程度落后，信息化建設(shè)任務(wù)多而重、經(jīng)費短缺，理論體系不完善等原因，導(dǎo)致國內(nèi)高校教務(wù)管理系統(tǒng)仍然不完善。
2.高校畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容
高校畢業(yè)論文管理信息系統(tǒng)的設(shè)計采用ASP的C#編程技術(shù)和SQLserver2000數(shù)據(jù)庫工作平臺結(jié)合Dreamweaver作為開發(fā)工具進行設(shè)計，本系統(tǒng)研究的最終目的是實現(xiàn)以下功能：
（1）學生：能實現(xiàn)選擇自己的導(dǎo)師及畢業(yè)論文設(shè)計題目，瀏覽公告、修改信息、給導(dǎo)師留言等功能。
（2）導(dǎo)師：能夠通過網(wǎng)站給學生畢業(yè)設(shè)計的課題，供學生選擇；可以瀏覽本站的所有信息，可以給自己的學生、其他教師和管理員進行留言，并查收自己的留言。
（3）管理員：可以對學生、導(dǎo)師、通知等的基本信息進行修改、刪除等的操作。
3.高校畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)功能介紹
系統(tǒng)的主要功能是通過幾個功能模塊來實現(xiàn)的。具體的設(shè)計過程如下：
（1）系統(tǒng)登錄模塊：將用戶分為學生、教師和管理員三種不同的角色登錄以實現(xiàn)用戶權(quán)限的管理，加強系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。
（2）學生模塊：①查看通知②查看論文題目導(dǎo)師信息并進行選擇③留言：提供學生和導(dǎo)師之間的相互留言。
（3）導(dǎo)師模塊：①查看通知②提交論文題目③留言：提供學生和導(dǎo)師之間的相互留言。
（4）管理員模塊：編輯、刪除、添加用戶，對老師論文題目進行審核，查看修改學生基本信息、導(dǎo)師基本信息、學生和導(dǎo)師之間的留言等，對系統(tǒng)進行全面管理。
4.畢業(yè)論文管理信息系統(tǒng)的設(shè)計
系統(tǒng)要具備易操作、美觀、安全等特點，所以在對系統(tǒng)進行外觀設(shè)計時，要充分考慮到網(wǎng)站的可視性及美觀性，界面設(shè)計要力求達到層次分明、簡單大氣、兼顧美觀、突出重點、有吸引力等特點。在系統(tǒng)的后臺代碼設(shè)計上要能夠精煉，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性。
4.1 系統(tǒng)登陸界面的設(shè)計
系統(tǒng)的登錄界面能起到管理系統(tǒng)安全性的作用，高校畢業(yè)論文管理信息系統(tǒng)的用戶名和用戶密碼保存在用戶表中，本系統(tǒng)有三種權(quán)限學生用戶：學生、導(dǎo)師和管理員。不同的用戶在不同的角色選框中進行登陸，系統(tǒng)通過在用戶表中加入power屬性來判斷用戶的權(quán)限并進行身份驗證，若用戶名和密碼都正確，系統(tǒng)將跳轉(zhuǎn)到與角色相對應(yīng)的頁面，若用戶或密碼錯誤，則提示“您必須輸入有效的用戶名和密碼的提示信息。”
4.2 系統(tǒng)主要界面設(shè)計
本系統(tǒng)的主要界面如下：
（1）學生選題界面：本界面主要包含我的信息、修改密碼、修改資料、可選題目、幫助信息、打印本頁、退出等選項，學生從登錄界面正確登錄后將跳轉(zhuǎn)到本頁面，學生在本界面可以根據(jù)自己的實際情況進行相應(yīng)的操作，可進行修改個人的資料修改密碼，查看可選題目及教師相關(guān)信息等操作。
（2）學生個人資料修改界面：本界面的提供學生的基本信息修改功能，學生可在本界面下對自己的功能進行修改和完善。
（3）教師提交選題界面：本界面主要功能是讓教師通過本網(wǎng)站進行畢業(yè)論文題目及論文說明的，通過本界面提交畢業(yè)論文題目，在通過管理員審核后即可作為學生選題。
（4）系統(tǒng)功能設(shè)定界面：此界面是在管理員模塊中的一個子模塊，通過本界面的相關(guān)操作，可以實現(xiàn)對選題系統(tǒng)、添加課題、審核課題、學生注冊等功能的開通和關(guān)閉操作、實現(xiàn)網(wǎng)站的分時處理，在相應(yīng)時刻提供相應(yīng)操作，減少了系統(tǒng)的開發(fā)加大了系統(tǒng)的安全性。
（5）審核題目界面：本界面羅列出各教師的相關(guān)畢業(yè)論文課題的相關(guān)信息，通過本界面可以知道老師的畢業(yè)論文所面向的專業(yè)、學生選擇狀態(tài)的信息，通過功能選項可實現(xiàn)對教師作廢畢業(yè)論文的刪除操作。
5.畢業(yè)論文管理系統(tǒng)的測試
由于條件限制，系統(tǒng)未能經(jīng)過大規(guī)模訪問及超大容量數(shù)據(jù)庫測試，僅進行了小范圍及叫囂數(shù)據(jù)庫測試。測試結(jié)果為基本測試：測試顯示系統(tǒng)的用戶功能全部實現(xiàn)，能夠滿足用戶的各項要求。并發(fā)性測試：系統(tǒng)的并發(fā)性測試顯示多用戶同時登錄時未出現(xiàn)不正常狀態(tài)，服務(wù)器對不同用戶請求進行分布處理，工作正常。容錯性測試：系統(tǒng)對非法請求進行限制，對非法操作進行正確提示，限制非法用戶訪問頁面。
關(guān)鍵詞 畢業(yè)設(shè)計；畢業(yè)論文；應(yīng)用型本科高校；環(huán)境工程；人才培養(yǎng)方案
中圖分類號 G642.477
文獻標識碼 A
文章編號 1005-4634（2012）05-0033-03
畢業(yè)設(shè)計（論文）可以培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)技術(shù)解決問題的基本技能和素質(zhì)，培養(yǎng)和提高學生綜合分析問題與獨立解決問題的能力。同時也是檢驗學生學識、能力、素質(zhì)等方面實際狀況、評價學校和教師教育教學質(zhì)量的有效方式和手段，是很重要的教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計（論文）是最重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一，是對大學生學習的總結(jié)、檢驗和鞏固，重要性可想而知。目前很多高校都設(shè)立了環(huán)境工程專業(yè)，為我國環(huán)境工程及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展提供了較多的工程技術(shù)人員，這些高校畢業(yè)生也是我國環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域的生力軍；隨著高校碩士研究生的擴招，不少畢業(yè)生進入碩士階段進修，為后續(xù)科學研究提供人才支持。
近年來，由于擴招使新建本科院校學生整體素質(zhì)下降、就業(yè)率較低、師資隊伍薄弱，多重壓力導(dǎo)致很多新建應(yīng)用型本科院校中的環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量有較大滑坡。下面針對目前新建應(yīng)用型本科院校環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中存在的問題進行全面解析，并在此基礎(chǔ)上提出新建應(yīng)用型本科院校環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量控制及評價機制的思路。
1 癥結(jié)問題解析
1.1學校的管理問題
據(jù)調(diào)查，很多新建應(yīng)用型本科院校畢業(yè)設(shè)計（論文）都較為靈活，可以進入相關(guān)的環(huán)境保護公司、市政設(shè)計（研究）院參與實際工程設(shè)計等或留在學校進行畢業(yè)設(shè)計（論文）。但是有些高校擔心學生的設(shè)計（論文）質(zhì)量，只允許畢業(yè)生進入乙級以上設(shè)計院，而不能進入環(huán)境保護公司特別是私企。目前環(huán)境工程專業(yè)學生的就業(yè)形勢不容樂觀，所以很多學生通過自己的努力或者人脈關(guān)系找到了環(huán)境保護公司，很多環(huán)境保護公司都是私企，但是這與學校的要求相抵觸，很多學生只能隱瞞學校進入，這給學生造成了精神壓力，影響了學生畢業(yè)設(shè)計（論文）的進度和質(zhì)量。很多學校不是根據(jù)自身學校的層次、學生素質(zhì)等靈活應(yīng)對，管理制度過于死板。
很多高校對畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求都表現(xiàn)的“頭重腳輕”，即開始時對同學們提出較高的要求，到后面則是草草收場。特別是畢業(yè)答辯過程中，設(shè)計（論文）有無達到要求、格式是否規(guī)范、學生對設(shè)計（論文）的熟悉程度等不強烈要求，這種風氣容易被下屆的畢業(yè)生所“借鑒”，形成了一種惡性循環(huán)。
畢業(yè)設(shè)計（論文）的時間很短，一般為6～10周，再除去碩士研究生入學面試時間1～2周，剩下的時間內(nèi)做出一個完整的畢業(yè)設(shè)計就不錯了，更別說質(zhì)量控制了。對于畢業(yè)論文就更不用說，由于實驗時間很短導(dǎo)致數(shù)據(jù)非常缺乏，如果進行有關(guān)“活性污泥法污水處理”等方面的試驗研究論文，有可能微生物還沒有生長穩(wěn)定，更別說進行詳細的試驗研究。以運用活性污泥法處理生活污水的試驗研究為例，資料查詢、方案設(shè)計、試驗準備需要3～4周，活性污泥培養(yǎng)和馴化需要3～4周，以上這些時間都占據(jù)了6～8周，根本沒時間進行真正的測試和研究。
1.2畢業(yè)生自身問題
畢業(yè)生自身對畢業(yè)設(shè)計（論文）的重視不夠，造成這些問題的根源很多，比如長期以來某些新建應(yīng)用型本科院校、老師對畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量控制不力使學生產(chǎn)生麻痹思想，學生對知識的接受和掌握程度不佳，存在較為嚴重的知識缺漏問題等。
畢業(yè)生對畢業(yè)設(shè)計（論文）不重視表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）表格圖形沒有表頭和圖名，表格不是三線表；（2）格式和拼寫草率，如pH值寫成PH值，mg/L或mg·L-1寫成mg/l，上標下標缺失和混淆；（3）設(shè)計圖紙從網(wǎng)上下載，或者論文數(shù)據(jù)源自網(wǎng)絡(luò)而非自己親自實驗所得，或從網(wǎng)上直接下載綜述性論文代替論文（設(shè)計）。
1.3指導(dǎo)老師責任心不強
一般來說畢業(yè)設(shè)計（論文）進行時間為10周左右（視各個院校具體課程設(shè)置情況、教學周長短等情況各異），由于師資缺乏，每個教師指導(dǎo)學生數(shù)量較多，再加上繁重的教學任務(wù)和科研任務(wù)以及教學過程中繁多的瑣事，使有些指導(dǎo)老師對分配給自己指導(dǎo)的學生的任務(wù)實施、進程等過程不聞不問，或無心過問，任由學生自己設(shè)計（試驗），也不對畢業(yè)設(shè)計（論文）進行過程控制和終端控制等質(zhì)量控制，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量低，缺乏師生間的互動。有些指導(dǎo)老師對學生剽竊得到的成果采取默許的態(tài)度，助長了學生的剽竊風氣；另外，有些老師要求不嚴格，將畢業(yè)論文軟化，如忽視進行試驗研究才能寫畢業(yè)論文的要求，私自默許學生撰寫綜述性論文。
此外，有些老師責任心不強表現(xiàn)在相關(guān)設(shè)計參數(shù)不合實際，卻不加查閱，反而隨意估寫。如某老師在對學生的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書進行編寫時錯誤的將水設(shè)計中的重要參數(shù)COD定為500～600mg/L，眾所周知，我國城市污水的水質(zhì)COD一般低于200mg/L，北方城市又略低于南方城市。某些指導(dǎo)老師對畢業(yè)設(shè)計（論文）來源不明的資料和數(shù)據(jù)不進行批評，任其發(fā)展。也有一些老師由于工程經(jīng)驗（科研工作經(jīng)驗）缺乏，對畢業(yè)設(shè)計（論文）不能進行有效的指導(dǎo)。
1.4師資缺乏導(dǎo)致供需不平衡
環(huán)境工程專業(yè)目前較為熱門的方向有環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境影響評價、大氣污染控制工程、污染水體生態(tài)修復(fù)工程、土壤污染修復(fù)等領(lǐng)域，也是目前國內(nèi)較為缺乏相應(yīng)工程技術(shù)專業(yè)人才的領(lǐng)域，但是目前這些領(lǐng)域的師資非常缺乏，導(dǎo)致多數(shù)新建應(yīng)用型本科院校目前環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計仍然停留在以水污染控制工程為主、輔以少量的大氣污染控制工程領(lǐng)域和教師的科學研究課題等，沒有真正培養(yǎng)出社會所需要的專門人才。而國內(nèi)對水污染控制領(lǐng)域的人才量需求不大，導(dǎo)致環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)困難，這就造成供需之間的失調(diào)。
2 質(zhì)量控制及評價機制探討
提高畢業(yè)設(shè)計（論文）水平是關(guān)系到新建應(yīng)用型本科院校辦學質(zhì)量、人才培養(yǎng)方案實施和學生素質(zhì)的大事，筆者根據(jù)多年的經(jīng)驗提出如下幾點建議，希望對新建應(yīng)用型本科院校畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量提高能有所幫助和借鑒。
2.1更新學校層面畢業(yè)設(shè)計（論文）管理理念
改變傳統(tǒng)觀念，打破新建應(yīng)用型本科院校畢業(yè)生必須以設(shè)計為主、論文為輔的思路，針對專業(yè)特點和就業(yè)需要，選擇畢業(yè)設(shè)計或畢業(yè)論文。據(jù)不完全統(tǒng)計，環(huán)境工程專業(yè)35%～50%的畢業(yè)生可能進入較好的高校（科研所）進行深造，所以科學研究方法是非常重要的，也為攻讀碩士研究生做準備。另外，很多學生會進入污水處理廠，那么污水處理廠的運行管理知識是其必須的，所以建議學校因人而異，不能搞“一刀切”，全部搞畢業(yè)設(shè)計，否定畢業(yè)論文的作用。有的畢業(yè)生考取碩士研究生，則可選擇跟著指導(dǎo)老師進行簡單的實驗科學研究，有的學生畢業(yè)后擬進入工礦企業(yè)從事環(huán)境保護工作，為積累工作經(jīng)驗可進入某些工礦企業(yè)進行現(xiàn)場作業(yè)練習。這就需要指導(dǎo)老師的配合，根據(jù)學生的具體情況合理的分配畢業(yè)設(shè)計（論文）題目。
高校應(yīng)該多給青年教師或低學歷、低文憑且經(jīng)驗不足的教師提供工程設(shè)計經(jīng)驗、運行管理經(jīng)驗及科研經(jīng)驗等學習提高的機會，使其有能力指導(dǎo)好畢業(yè)生的設(shè)計（論文）。
有些高校的課時量要求較高，使很多沒有指導(dǎo)能力的老師加入到畢業(yè)生指導(dǎo)的行列，所以高校的課時量問題需要妥善安排。盡可能提高畢業(yè)設(shè)計（論文）的時間，保證設(shè)計（研究）充足的實踐，建議畢業(yè)設(shè)計時間應(yīng)該為12～15周。
最后，建議提高對畢業(yè)設(shè)計（論文）過程的資金投入，因為對工科專業(yè)學生來說，一個優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計（論文）離不開充足的經(jīng)費、良好的實驗設(shè)施和實驗條件、充足的設(shè)計資料等。很多指導(dǎo)老師因為沒有足夠的經(jīng)費而不得不放棄很多該做的測試，更有老師直接放棄所有的研究，這也是有些畢業(yè)生的畢業(yè)論文是綜述性論文的主要原因之一。
2.2加強畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師能力的提升
很多新建應(yīng)用型本科院校由于升本時間很短，師資隊伍很薄弱，很多指導(dǎo)老師沒有接觸過工程實例，對很多設(shè)計圖紙的畫法、比例、管線布置、標高等概念非常模糊。此外，近些年來，很多新建應(yīng)用型本科院校迎接教育部教學水平評估對教師學歷的需要，提高了對博士學位人員的引進力度。而這些博士學位指導(dǎo)老師經(jīng)驗更為缺乏，特別對于跨學科攻讀的碩士、博士來說，可能他們擅長之處就是科學研究，而不是工程設(shè)計。所以這些老師應(yīng)該加強學習，提高知識的更新速度和工程素質(zhì)。所以對于一些工程類高校來說，培養(yǎng)指導(dǎo)老師的過程控制是非常重要的。對于指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計（論文）的老師來說，應(yīng)根據(jù)學生的水平、愛好，設(shè)計適合的研究內(nèi)容，這無疑也能提高指導(dǎo)老師的指導(dǎo)水平和畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量，發(fā)揮其知識層次的優(yōu)勢。
另一方面，指導(dǎo)老師的責任心也是影響畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。經(jīng)常檢查學生畢業(yè)設(shè)計（論文）的進展，并及時解決學生設(shè)計過程中出現(xiàn)的疑難問題，保證畢業(yè)論文順利進行，這是對學生負責、對自己負責、對社會負責。為此，新建應(yīng)用型本科院校必須加強畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量標準及評價方案的制定和實施工作。
2.3嚴格畢業(yè)生管理和要求
近些年來，新建應(yīng)用型本科院校考慮到畢業(yè)生的就業(yè)壓力大，為提高畢業(yè)生就業(yè)率而讓學生把大量的時間和精力花費在求職和單位面試上，更有畢業(yè)生以求職、面試為由做一些與畢業(yè)設(shè)計（論文）無關(guān)的事情，而降低了對畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求。表面上看這只是短期現(xiàn)象，但很多高校卻沒有發(fā)覺它的負鏈式反應(yīng)。這種現(xiàn)象會一屆一屆呈負鏈式反應(yīng)下去，即“惡性循環(huán)”，這必將廢掉人才培養(yǎng)的目標，使畢業(yè)生的就業(yè)壓力越來越大。
提高畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求，表面上看犧牲了畢業(yè)生的求職時間或?qū)嵙晻r間，但是提高了畢業(yè)生的學習質(zhì)量，促進高校教學質(zhì)量呈良性循環(huán)發(fā)展。最主要的是，要使畢業(yè)生明白畢業(yè)設(shè)計（論文）過程是對整個大學所學知識的一個全面總結(jié)，是對自身分析問題、解決問題、理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)過程，要建立起學習上的整體和長遠目標，從思想上提高對畢業(yè)設(shè)計（論文）的重視程度。
2.4做好答辯工作，提高畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量控制機制
答辯過程是對指導(dǎo)教師創(chuàng)新能力和創(chuàng)新成果的檢測過程。因此應(yīng)認真組織好答辯工作，規(guī)范答辯過程，科學、合理、公正地考核畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量，確保答辯過程的嚴肅性、成績評定的合理性和評價結(jié)果的公正性。避免不管畢業(yè)設(shè)計（論文）好壞與否，畢業(yè)生同樣畢業(yè)，指導(dǎo)老師仍然指導(dǎo)下一屆畢業(yè)設(shè)計（論文）的現(xiàn)象。對于畢業(yè)設(shè)計（論文）不能達標的畢業(yè)生和指導(dǎo)老師都必須給予相應(yīng)處罰，如：畢業(yè)生進行二次答辯或延遲答辯或推遲畢業(yè)，取消指導(dǎo)老師下一年指導(dǎo)畢業(yè)生設(shè)計（論文）等工作。提高畢業(yè)設(shè)計（論文）的二次答辯或推遲畢業(yè)的幾率，提高畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量，嚴格控制畢業(yè)答辯的“走過場”行為。
2.5提高畢業(yè)設(shè)計（論文）的評價機制
目前，畢業(yè)設(shè)計（論文）的評價包括指導(dǎo)老師評價、評閱老師評價和答辯小組評價等三個評價結(jié)果的綜合，其中指導(dǎo)老師評價是最主要的部分，占60%左右，評閱老師和答辯小組各占20%。這種評價機制會因為某些老師的水平、責任心等問題而導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計（論文）評價結(jié)果的失真。應(yīng)該改變這種評價機制，提高答辯小組評價分值比例，因為答辯小組是多名教師共同審閱下的結(jié)果，能比較全面的代表畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量。另外，新建應(yīng)用型本科院校雖然對畢業(yè)設(shè)計（論文）成績等級進行規(guī)定，如：優(yōu)秀不超過20%，良好不超過40%，但是由于指導(dǎo)老師評定份額較大以及對自己指導(dǎo)學生的偏袒使畢業(yè)設(shè)計（論文）成績偏高，優(yōu)秀在50%以上，最差的成績也是良好以上。
總之，新建應(yīng)用型本科院校畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量受多方面因素影響，必須通過多方面努力方能促進畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量的提高。這對為我國輸送合格的環(huán)境工程高級工程技術(shù)人員至關(guān)重要，必須引起廣泛的重視。
關(guān)鍵詞： B/S結(jié)構(gòu)；畢業(yè)論文；信息化；；Access
畢業(yè)設(shè)計是高校教學的重要組成部分，培養(yǎng)大學生綜合運用所學基本理論、基本知識、基本技能分析和解決學科內(nèi)某一實際問題的能力，使學生的科研能力得到一次完整的綜合性訓練。在提高學生綜合運用知識、培養(yǎng)分析與解決問題能力方面有著重要作用，是完成專
業(yè)培養(yǎng)目標的重要實踐教學環(huán)節(jié)。但當前不少高等院校在畢業(yè)設(shè)計（論文）這一環(huán)節(jié)的管理主要還是采取傳統(tǒng)人工管理模式，在資料整理、資源共享、選題、論文撰寫及指導(dǎo)、格式檢查等諸多方面存在管理成本高、效率低、效果差等系列問題。而且傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計中的畢業(yè)論文管理沒有合適的交流平臺，都是教師和學生單向溝通。
1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及開發(fā)環(huán)境
當前高校畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)與畢業(yè)生實習、找工作等環(huán)節(jié)相互交織，導(dǎo)致他們與指導(dǎo)教師之間經(jīng)常存在時間和空間上的沖突。根據(jù)上述情況，本文將設(shè)計基于B/S結(jié)構(gòu)的畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于基于B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)能夠通過Internet實現(xiàn)網(wǎng)上操作，打破時間和地域空間的限制，克服傳統(tǒng)管理方式下指導(dǎo)教師與學生必須見面交流或打電話交流等存在的不足。該信息化系統(tǒng)主要完成對畢業(yè)生選題的管理、教師指導(dǎo)課題至最終給出論文成績過程的管理以及管理員對學生和教師信息的管理等。
該信息化系統(tǒng)采用B/S三層體系結(jié)構(gòu)：表示層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層，如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)三層體系結(jié)構(gòu)圖
其中表示層提供應(yīng)用程序的用戶界面，即客戶端瀏覽器，用戶通過瀏覽器訪問本系統(tǒng)；應(yīng)用層實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能，是系統(tǒng)的核心部分，這一層為表示層提供功能調(diào)用，同時它又通過調(diào)用數(shù)據(jù)層所提供的功能來訪問數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)層位于底層，以為接口，主要處理應(yīng)用層對數(shù)據(jù)的請求。數(shù)據(jù)層可以對數(shù)據(jù)庫中存放的數(shù)據(jù)進行插入、修改和刪除等操作。
該信息化系統(tǒng)運用 3.5+CSS+C#技術(shù)，以Visual Web Developer 2008為開發(fā)平臺，基于B/S結(jié)構(gòu)，使用IIS構(gòu)架Web站點，以Access為后臺數(shù)據(jù)庫，通過訪問數(shù)據(jù)庫。
2 系統(tǒng)需求分析
根據(jù)畢業(yè)設(shè)計進行的過程，畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)主要分為三個模塊：管理員，教師和學生。該信息化系統(tǒng)工作流程如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)工作流程圖
管理員首先在登錄界面登錄系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的身份驗證后，進入管理員界面進行操作。管理員主要進行公告公布，對用戶進行添加、刪除、密碼修改等操作。同時可以查看系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)，提取及整理數(shù)據(jù)，將結(jié)果向上級報告。
學生用戶與教師用戶的功能相對應(yīng)，先選報指導(dǎo)教師和相應(yīng)課題。如果該學生未被所選報的指導(dǎo)教師選擇，可改選其他指導(dǎo)教師。若被指導(dǎo)教師選擇為所指導(dǎo)的學生，將不能再改報其他指導(dǎo)教師。選報指導(dǎo)教師成功的學生可以在該指導(dǎo)教師的課題方向中做出選擇，指導(dǎo)教師可以根據(jù)選報學生的具體情況確定該學生的選題，或指定該學生做某方向的課題。課題選定后學生方可進行畢業(yè)論文的相關(guān)工作，撰寫論文后上傳論文，并查看指導(dǎo)教師的點評，重新修改論文以及重新上傳論文。論文通過后，學生可以通過畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)查看自己的論文成績。
該信息化系統(tǒng)實現(xiàn)了畢業(yè)論文選題過程中的雙向選擇。學生可以選擇指導(dǎo)教師并選擇其提供的課題，同時指導(dǎo)教師也可以根據(jù)學生情況及課題的被選擇情況選擇合適的學生及其課題。使學生的論文選報工作靈活、高效。同時要求教師有較高的教學及論文指導(dǎo)水平，否則可能面臨沒有學生選報的尷尬處境。這也是教學改革中的一個重大進步。
3 系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)功能設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)需求分析，在整個系統(tǒng)中用戶登錄模塊首先進行身份（管理員、教師和學生）驗證。當身份驗證成功后，分別進入不同的模塊進行相應(yīng)操作，具體的功能模塊圖如圖3所示。
圖3 功能模塊圖
3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
該信息化系統(tǒng)的功能就是在進入畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)后，教師指導(dǎo)學生進行畢業(yè)設(shè)計。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要包含學生表、教師表、管理員表、系統(tǒng)公告表和系統(tǒng)狀態(tài)表等。數(shù)據(jù)庫主要約束關(guān)系如圖4所示。
圖4 數(shù)據(jù)庫約束關(guān)系圖
3.3 功能實現(xiàn)
3.3.1 登錄功能
首先用戶通過登錄界面選擇相應(yīng)的身份進行登錄，把用戶輸入的用戶名和密碼與數(shù)據(jù)庫中存儲的用戶名和密碼相比較，如果正確無誤則進入相應(yīng)身份的操作頁面，如果錯誤，將進行提示。
本系統(tǒng)主要分三類用戶類型，將三類用戶登錄界面合而為一實現(xiàn)，只需選擇不同的用戶類型即可。實現(xiàn)代碼如下：
if
（Roles.FindUsersInRole（DropDownList1.SelectedValue.ToString（）.Trim（），user_no.Text.Trim（））.Length>0）
{ RegisterStartupScript（""，"alert（'登錄成功！'）"）；//清空文本框
Session["logid"] = user_no.Text.Trim（）；
Session["Roler"] =DropDownList1.SelectedValue；
if （Session["Roler"] =="管理員"）
Response.Redirect（"ManagerMain.aspx"，false）；
if （Session["Roler"] == "指導(dǎo)老師"）
Response.Redirect（"TMain.aspx"， false）；
if （Session["Roler"] == "畢業(yè)生"）
Response.Redirect（"SMain.aspx"， false）；
user_pass.Text = user_no.Text = ""；
}
3.3.2 管理員功能的實現(xiàn)
管理員界面的功能包括公告、學生用戶管理、教師用戶管理、分組管理等。
導(dǎo)航菜單是一個系統(tǒng)的導(dǎo)航圖，用戶能快速、熟練地使用系統(tǒng)中的各個功能就必須要有一個清晰的導(dǎo)航菜單。導(dǎo)航菜單使用C#、CSS、圖片等技術(shù)實現(xiàn)，能夠點擊展開或收縮。并在右側(cè)顯示相應(yīng)內(nèi)容，便于操作。
3.3.3 教師功能實現(xiàn)
教師界面包括查看系統(tǒng)公告、學生信息、學生選報情況等，教師在此界面下可以對學生進行選擇等操作，修改密碼、課題方向和添加個人信息等。
3.3.4 學生功能實現(xiàn)
學生主界面包括查看教師信息，課題選擇、論文提交、查看點評、成績查詢、修改密碼等功能。
4 總結(jié)
基于B/S結(jié)構(gòu)的畢業(yè)論文信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)了網(wǎng)上選題、網(wǎng)上指導(dǎo)學生進行畢業(yè)設(shè)計等工作，使得學生可以在任意地點、任意時間進行選題。同時實現(xiàn)了教師與學生的雙向選擇，既提高選題質(zhì)量和效率，確保選題的公平、公正、合理，也為指導(dǎo)教師和學生順利高效地完成畢業(yè)論文整個工作提供了便利的平臺。■
參考文獻
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關(guān)鍵詞：本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）；課程設(shè)置體系；學科前沿；團隊
作者簡介：李春先（1977-），女，湖北黃岡人，長沙理工大學物理與電子科學學院，講師；王成志（1974-），男，山東濰坊人，長沙理工大學物理與電子科學學院，講師。（湖南 長沙 410114）
基金項目：本文系湖南省教改課題“探索物理學專業(yè)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）教學新模式，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才”（批準號：湘教通[2011]308號）的研究成果。
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0177-02
本科畢業(yè)論文（設(shè)計）（以下簡稱“畢業(yè)論文”）是學生在系統(tǒng)學習完本專業(yè)的基礎(chǔ)課后，按照科學的思維方法和規(guī)范化的研究進程，系統(tǒng)完成一項具有綜合性和創(chuàng)新性的科研活動。它是本科教育的最后一個環(huán)節(jié)，其目的是總結(jié)、消化在校期間的學習成果，使學生能夠初步掌握運用所學知識分析問題和解決問題的方法以及學會科學研究的基本程序，培養(yǎng)學生的科學研究能力和創(chuàng)新實踐能力。畢業(yè)論文要求具有一定的創(chuàng)見性，能夠較好地解決學科領(lǐng)域中不太復(fù)雜的問題，立論要科學，觀點要創(chuàng)新，論據(jù)要翔實嚴密。由此可見，畢業(yè)論文是本科教育中很重要的一個實踐環(huán)節(jié)，但近年來高校本科畢業(yè)論文的質(zhì)量受到諸多因素的影響，出現(xiàn)了一定的下滑，并引起了學術(shù)界關(guān)于畢業(yè)論文是否有必要存在的爭議。因此分析影響本科畢業(yè)論文質(zhì)量的因素，探索提高畢業(yè)論文質(zhì)量的有效方法與措施，確保畢業(yè)論文的質(zhì)量，應(yīng)是當前高校教學研究工作中的重要課題之一。[1]近幾年，畢業(yè)論文課題組把畢業(yè)論文的改革與課程設(shè)置體系的改革有機地結(jié)合起來，對如何提高本科畢業(yè)論文質(zhì)量進行了有益探索，取得了較好的效果。近幾屆本科畢業(yè)論文的質(zhì)量顯著提高，在學校檢查中名列前茅，并且取得了一系列學術(shù)成果，本科生以第一作者分別在《物理學報》[2-5]等權(quán)威期刊上發(fā)表多篇學術(shù)論文。這些成果不僅為學生進一步科學研究奠定了基礎(chǔ)，同時也說明只要改革得當，研究的質(zhì)量會顯著提高，產(chǎn)生高水平的成果是可能的。以物理學專業(yè)為例，下面對提高畢業(yè)論文質(zhì)量的做法和體會進行闡述。
一、 改革課程設(shè)置體系，大力開設(shè)前沿選修課是提高畢業(yè)論文質(zhì)量的前提
根據(jù)教師科研方向，把教師劃分為六個科研團隊：分子器件科研團隊、光電信息物理科研團隊、凝聚態(tài)物理科研團隊、空間物理科研團隊、量子光學和量子信息科研團隊、電子信息技術(shù)科研團隊。在傳統(tǒng)必修基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上，大力增加前沿選修課，規(guī)定每個科研團隊開展1～2門具有前沿性且與科研相結(jié)合的選修課，例如“石墨烯分子器件物理基礎(chǔ)”、“光電檢測技術(shù)”、“太陽能電池”、“光信息處理”、“凝聚態(tài)物理前沿專題”、“空間物理現(xiàn)象的物理基礎(chǔ)”、“量子光學導(dǎo)論”、“量子信息基礎(chǔ)”、“電子設(shè)計和制作”等選修課，一般為48個課時。由于選修課具有新穎性和前沿性，因此深受學生的歡迎。
對于這些選修課，在教學方法上與傳統(tǒng)基礎(chǔ)課不同，采取討論和探索式教學的方式，手段靈活多樣，不拘一格。針對物理課概念性強的特點，在討論中加深了對課程內(nèi)容的理解和基本方法的掌握，形成了“勤于思考，樂于探討”的學術(shù)氛圍。在課堂上教師只講解要點，其他內(nèi)容和相關(guān)問題留給學生。把學生分成幾個組，給予每組相應(yīng)的內(nèi)容和問題，幾個人一組通過查找文獻完成給定的任務(wù)，然后教師要求學生在課堂上展示自己的答案。另外，課程的內(nèi)容和要求要與該課程的相關(guān)科研手段和方法匹配，這樣學生不但學到了基礎(chǔ)知識和基本技能，而且學到了與該課程相關(guān)的科研方法和手段，為今后的畢業(yè)論文奠定了基礎(chǔ)。因此，在該前沿方向中選擇一些問題作為本科畢業(yè)論文題目，不但具有可行性、前沿性、新穎性和專業(yè)性，而且有利于鍛煉學生利用知識解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，這正是畢業(yè)論文的目的所在。
二、選題是提高畢業(yè)論文的基礎(chǔ)
選題就是指導(dǎo)教師確定畢業(yè)論文的研究內(nèi)容。一個好的選題，要充分鍛煉學生利用本專業(yè)知識理論解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。選題是畢業(yè)論文的第一個環(huán)節(jié)，也是畢業(yè)論文的基礎(chǔ)。課題組可從以下幾個方面進行選題：
第一，與本專業(yè)相結(jié)合，即在本專業(yè)范圍內(nèi)選題。
第二，與科研結(jié)合，與學科前沿結(jié)合，做到選題新穎。將本學科的前沿、熱點問題融于畢業(yè)論文之中，把科研中遇到的問題轉(zhuǎn)化為畢業(yè)論文的課題。只有題目新，才能有創(chuàng)新的空間，只有內(nèi)容新，才能有新的結(jié)果和結(jié)論。從學生選題來看，學生對科研型題目的選擇熱情逐年增高，使得這些題目具有較好的需求基礎(chǔ)。特別是計劃考研的學生很愿意接受一次科研訓練，從而為以后從事科研工作提供一定的基礎(chǔ)。
第三，可行性。選題難度要適中，既要考慮學生的學識水平，又要考慮學生潛能的最大發(fā)揮。前沿選修課為學生提供了一定的基礎(chǔ)，只要選題得當，本科生同樣能對學科前沿問題進行深入研究。例如，量子相干態(tài)兩個正交分量在相空間的幾何表示是橢圓，但教材和文獻上沒有給出系統(tǒng)的證明，但是只要理解了《量子光學基礎(chǔ)》的一些定義和物理意義就可以利用學過的數(shù)學知識給出完整的證明。
第四，實行雙向選擇。指導(dǎo)教師把題目放在網(wǎng)上，實行雙向選擇。在過去，選題方式一般由教師給學生單方面定題，學生缺乏主動性，限制了學生的主觀能動性，學生對導(dǎo)師的研究方向和進行的課題缺乏了解，在選題方面存在被動接受的情況；在選題過程中，留給學生選題的時間過少，普遍存在著“指導(dǎo)教師報題隨意、學生選題盲目”等問題。目前教師把題目、內(nèi)容和要求詳細顯示在網(wǎng)絡(luò)上，給出足夠的時間讓學生選。在選題的過程中，師生可以通過網(wǎng)絡(luò)充分交流使學生對課題有充分的了解。在教學網(wǎng)絡(luò)上學生確定題目，然后出題教師與選定該題目的學生進行面試或者交流，雙方滿意即可確定指導(dǎo)和被指導(dǎo)的關(guān)系。這樣既避免了選題的盲目性，也有利于因材施教。
三、指導(dǎo)方式是提高畢業(yè)論文質(zhì)量的關(guān)鍵
為了加強對畢業(yè)論文的指導(dǎo)可實行團隊指導(dǎo)。如前所述，有六個科研團隊，研究方向相同的學生歸到相應(yīng)的團隊內(nèi)，實行分類指導(dǎo)和團隊指導(dǎo)。團隊內(nèi)的資源共同利用，學生統(tǒng)一管理，集體答疑，定期對學生畢業(yè)論文進行答疑和檢查，了解和解決學生遇到的困難，提出每一階段的要求和任務(wù)，確保論文的質(zhì)量和進度。共同組織針對選題的學術(shù)講座、學術(shù)交流會和論文寫作交流會，組團可大大提高指導(dǎo)效率，節(jié)約成本。指導(dǎo)教師之間密切協(xié)作，充分利用了教師資源，大大提高了指導(dǎo)效率，節(jié)約了資源。團隊內(nèi)的學生各有所長，共同討論問題，發(fā)現(xiàn)對方的長處，取長補短，還可以培養(yǎng)學生團隊合作的精神。
四、學院和教研室強有力的管理與監(jiān)管是提高畢業(yè)論文質(zhì)量的保障
根據(jù)學校的有關(guān)精神，實行學院、教研室兩級管理，學院制定制度和措施，教研室負責具體執(zhí)行。
1.成立院畢業(yè)論文領(lǐng)導(dǎo)小組及答辯領(lǐng)導(dǎo)小組
院畢業(yè)論文領(lǐng)導(dǎo)小組負責全院畢業(yè)論文工作的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)，包括擬訂畢業(yè)論文工作計劃、向全院教師布置畢業(yè)論文任務(wù)、選配畢業(yè)論文指導(dǎo)教師、組織畢業(yè)論文題目的審定并報學校審批。
2.物理學專業(yè)教研室成立畢業(yè)論文指導(dǎo)小組
畢業(yè)論文指導(dǎo)小組負責畢業(yè)論文的具體工作，包括組織畢業(yè)論文題目審查、確定畢業(yè)論文指導(dǎo)教師，并報院審核；組織學生選題；組織畢業(yè)論文指導(dǎo)教師向?qū)W生下達任務(wù)書；負責畢業(yè)論文進行過程的管理、檢查并及時整理有關(guān)材料；設(shè)立畢業(yè)論文答辯小組，具體負責各組的論文審查、論文答辯。
3.課題實行兩級審評制度，嚴把課題關(guān)
物理學教研室組織指導(dǎo)畢業(yè)論文豐富的教師對所報題目進行審批，不符合學校和學院要求的題目要撤掉，或者通知出題者進行修改，直到滿足要求為止。教研室把評審符合要求的題目匯總，交給學院畢業(yè)論文指導(dǎo)小組評審，檢查是否有不符合要求的課題，合格的課題方可進入選題系統(tǒng)供學生選擇。
4.對畢業(yè)論文的各個環(huán)節(jié)進行檢查和監(jiān)控
組織指導(dǎo)教師開會，明確指導(dǎo)教師的任務(wù)。指導(dǎo)教師需提出論文應(yīng)達到的目的與要求；介紹主要參考文獻；指導(dǎo)學生制訂論文撰寫計劃；檢查學生論文撰寫的進度質(zhì)量，并給予及時指導(dǎo)幫助；指導(dǎo)學生修改論文初稿；審閱畢業(yè)論文并提出論文答辯資格及給出成績評定建議；參加論文答辯；撰寫指導(dǎo)總結(jié)。在論文指導(dǎo)過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)注重對學生勤奮、嚴謹、求實的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神的培養(yǎng)。教研室在整個畢業(yè)論文期間擔負著管理和監(jiān)督的職責，應(yīng)進行嚴格管理，組織畢業(yè)論文中期檢查或抽查，并對檢查工作進行認真總結(jié)。
五、結(jié)束語
近幾年采取把畢業(yè)論文的改革和課程設(shè)置體系的改革有機結(jié)合、把科研前沿融入畢業(yè)論文中、團隊指導(dǎo)、強有力的行政監(jiān)管等措施對如何提高畢業(yè)論文進行了初步改革和探索，取得了較好的效果，學生和教師的積極性提高了，論文質(zhì)量大幅提高，學生的創(chuàng)造性得到了增強，不僅使本科生取得了一系列學術(shù)成果，發(fā)表了一些有價值的學術(shù)論文，而且得到了學校主管部門與學生的一致好評。
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