引论：我们为您整理了13篇量子科学应用范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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二、合理地使用影音资源
科学技术的发展为我们开发和利用影音资源提供了最广阔的空间。笔者鼓励学生收看英语电视节目,学唱英语歌曲,如希望英语、CCTV 一5 的体育英语、电影频道的英语等节目。这些电视节目对培养学生的语感、提高听力、扩大词汇量都大有好处。而众多耳熟能详的英语歌曲更是音乐爱好者乐意接受的课程资源。如西城男孩的Mandy,My love,后街男孩的I want it that way,Never disappear. 音乐是无国界的语言,学生对音乐的接受能力普遍较强,在这样一种没有压力、轻松愉快的环境下,英语学习演变为一种乐趣,因为有趣,很多蕴含在歌词中的语法现象、知识点学生都会主动去解决。此外,可让学生合理使用复读机跟读、复读,纠正错误读音,说出纯正流利的英语。
三、恰当地运用课件资源
在英语课堂教学中,尝试采用CAI 课件及多媒体组合进行教学,可以得到很多启示。笔者运用媒体导入新课,为学生创设了多种特定的情景和提供了大量英语刺激,使学生有身临其境的感觉,形成了说用英语说、想用英语想的学习氛围。例如,在学习课文computer 时,一开始,通过微机屏幕展示CAI 课件中的一幅立体电脑图形,图象在屏幕上旋转着,由大变小,由小变大,渐渐地演变成一个由若干电脑组合的电脑球体。教师还没来得及提问,学生便纷纷嚷道:全世界都在使用电脑,电脑已经变得越来越普及,作用越来越大。随即,教师因势利导提出问题,让学生根据课文要求找出答案,自然而然引出了新课。又如,在学习Country Music 时,借助录音机播放一首美国乡村音乐,同时在大屏幕上,一位美国流行歌手跃入学生眼帘,手弹吉它,昂首高歌。学生们情不自禁地左右晃动着,挥动手臂,跟着歌手唱了起来。音乐一停,当教师问学生们听的是什么音乐时,全班几乎异口同声地回答:美国乡村音乐。教师以此进一步启发学生用英语说出其他音乐的名称。然后将学生们熟悉的popular music、classical music、light music 、rock and roll等写在黑板上并进行归类,补充后引出新课。
四、运用信息网络资源拓展课程资源
现代的教材资源不再仅仅是传统的几本教科书、教师用书和练习册等,而是能够充分体现现阶段教育的时代性、基础性和选择性的科学体系。因此,新课程标准特别强调“要充分利用信息技术和互联网络”。并在英语课程标准目标总体描述中明确要求,“能有效利用网络等多种教育资源获取和处理信息,并根据需要对所获得的信息进行整理、归纳、分析。”新教材的话题天南地北、包罗万象,充分利用好信息网络资源对教师及学生显得尤为重要。
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工程类的“测量学”是一门专业基础课，课程的教学目的是掌握测量仪器的使用，地形测量方法及施工放样的基本知识。培养学生解决地形测量技术相关问题的能力及处理施工放样测量的能力。测量课是一门数字计算与实践性操作均要求较强的专业基础课，必须根据教学要求灵活应用各种教学方法。尤其在当前教育对象文化基础较差的情况下。提高学生工程测量动手的能力。在测量教学当中的很多部分我们都可以借助电子表格来进行说明，并且对于学生的以后的测量实习或是工作后，多于数据的相关处理都是很有帮助的。
1、 测量教学的要求
1.1课堂教学要求
传统测量课的理论课教学以章节为顺序，课时安排比例较大。达到了学生从理论上解决问题能力的目的。但缺乏动手能力提高的培养。例如，角度测量，就是以水平角原理为重点展开教学，其授课顺序为：
按以上框架讲课可以看出，虽然没有按教材的章节顺序讲解，但能引起学生的学习兴趣，提高学生的思维能力和利用理论知识解决操作问题的能力。测量教师在课堂上不能满堂灌，要激发学生的思维能力，达到产生教学互动，才能提高学生的自学能力及理解能力。课堂教学要抓住主要的理论概念以点带面，让学生充分发挥空间的想象力，如在讲水平角概念时把水平角原理写在黑板上，然后让同学们自由地讨论，并把同学们讨论的问题写在黑板上，老师再归纳讲解得出结论。
1.2实习教学要求
测量课是一门实践性很强的课程。要培养学生的动手操作能力．因此在教学的安排上要加大实习课的比重。要让学生对课堂的理论内容能及时消化，对操作的方法能及时掌握，还能让学生在实习中将理论上的知识融会贯通。提高学生在实际操作过程中的分析问题和解决问题的能力。课间实习是课堂教学的组成部分。加大课间实习的时间，目的是及时地将理论知识通过操作实习加以巩固，提高学生的动手能力，激发学生的学习积极性。在课间实习中不断提出问题让学生思考．除了要求学生掌握仪器的操作及各种测量方法外．还要提出一些在实践中遇到的问题。最后总结并告诉同学们正确的读数方法。在课间实习中。不断地提出问题让同学们讨论分析。充分发挥同学们的想象力，这样做不但可以提高学生们的兴趣，激发他们的学习热情，更主要的是要让同学们提高分析问题解决问题的能力，使学生学的知识更深刻更扎实。
1.3培养学生测量操作能力
测量综合实习，是在理论课结束后，进行的测量综合能力实践．作为一门独立的课程给学生评定成绩。为了较好地完成测量综合实习教学，保证同学们在实习中顺利地学会操作，需要编写《测量实习指导书》，指导书在实习的时间安排、工作任务、注意事项、上交成果、成绩评定标准等方面作了要求。同学们互相帮助、互相学习、互相尊重。培养了学生集体主义观念和谦虚好学的思想情操．使每位同学都能得到锻炼。从而提高同学们的测量技术能力。要求每个组都要参与测图过程的每个环节．并独立地去解决实习中出现的问题。实习指导老师在教学过程中．启发性地指导学生，让学生在实习中了解地形测量的每个环节，并将书本知识通过实习连贯起来，加深对书本知识的理解．强化了学生动手操作能力。
1.4教学与技能考核相结合
在实习时，将技能鉴定的标准和内容，安排到实习内容当中。让学生理解技能鉴定的内容，指导他们对技能考核内容的掌握。针对基础差的学生加大技能训练力度。使学生职业技能的水平和测量能力同步得以提高。为学生就业提供了竞争优势。
1.5提升学生的专业素质
老师在施教过程中，同时要对学生的专业素质进行教育和培养，如果学生的专业素质高其学习积极性也高．接受专业知识也快，就、世能力也强，因此在教学过程中蘑视学生专业素质的培养。有助于提高学生的专业兴趣和对专业的热受。一一个优秀的工程技术人员除了有较强的专业能力外。还应具备良好的思想品质．要具备爱岗敬，乐于奉献、吃苦耐劳的好品质。要有集体主义观念。
2、电子表格教学在其中的应用
2.1借鉴电子表格的教学模式
电子表格是计算机软件，对于我们青年学生来说学习计算机都是很感兴趣的，在测量教学中结合电子表格的教学不仅可以提高学生的兴趣，同时可以更形象的反应测量的基本原理，有利于学生的理解。
2.2电子表格在测量教学中的应用
电子表格中的关于数据的计算也是在测量当中很有用处的，在测量当中很大一部分就是涉及到数据的处理和计算，传统的手算已经不能适应社会快节奏的要求了，只有借助于计算机等辅助设备才能更好的完成测量的工作，同时提高了计算的准确性。
3、电子表格教学应用带来的好处
3.1增强学习的能力
测量的工作环境和设备都是在不断地更新的，而电子表格作为计算机的软件也是在不断地更新当中的，而且其更新的速度远远快于测量方面的速度，所以让学生在进行测量学习的同时加强电子表格的学习有利于提高其学习的能力，为以后的工作当中不断地学习做好准备。同时电子表格是一个很严谨的软件，学习它可以培养学生严谨的工作态度。而测量学是一门科学，要有严谨的科学态度和良好的职业道德，要把测量成果的真实性放在第一位．因为工程质量牵涉到百年大计，要严格按”测量规范”要求去操作，不能弄虚作假，不能伪造数据，牢固地树立实事求是的职业道德。实施教学过程中，除了激发学生的专业热情外．还要让学生理解测量专业是一门实践性很强的专业，野外操作性强且长期在野外日晒雨淋，十分艰苦，培养学生的吃苦精神。
3.2避免了手算带来的麻烦
在测量综合实习期间．电子表格可以很好的避免手算带来的麻烦。例如：极坐标放样，在课堂上讲解利用坐标反算方位角和边长。根据计算出来的角度和边长如何在地面上将点放出来．尽管老师使出了浑身数解进行讲解。由于概念抽象，学生还是难以理解如何进行极坐标放样。在施工现场，工地施工员把点坐标告诉同学，学生通过计算并现场放样，很快掌握了极坐标放样方法，而通过对电子表格的运用就很好的解决了这个问题。实习的主要内容有：角度测量、距离测量、距离放样、坐标测量、悬高测量、对边测量、面积测量等。主要是加强学生实际操作能力的培养，以工作任务的形式来提高学生的学习兴趣．激发学生的成就动机．提高学生的组织管理能力以及岗位适应能力。通过实习使我们获取了测量实际工作的初步经验，提高了动手操作能力，也提高了学生在测量过程发现问题解决问题的能力。特别是施工现场的实习．当学生将放样点在地面上标出来以后很有成就感。对学生今后走向工作岗位充满了信心也奠定了良好的心理准备。通
3.3有利于基本原理的讲解
运用计算机中的电子表格的形象的教学模式可以使同学们在讨论中对所学知识产生更深印象。课堂教学时要把握理论的深浅度，对于一些基本要领，如水准测量原理、角度原理等要讲透外，对一些公式推导要适当，主要是让学生懂得公式的用处和计算方法即可。在教学过程中。对于操作性强的内容，应用多媒体课件和现场操作演示，让学生在感观中同时熟悉操作内容。对于仪器操作的内容，运用现场演示的方法，老师现场边操作边讲解，讲解完后可以让同学进行操作．操作完毕后，老师对普遍性不正确的操作方法进行指正，然后再让同学们自己练习，通过反复操作，有利于学生直接理解操作过程的要领．记忆深刻。有助于学生规范操作程序，培养学生养成良好的工作习惯，提高了学生的操作能力。测量学中有一些概念非常抽象。如等高线等。适用模型演示的方式，等高线讲解更形象更直观。教学讲解时，先将模型给同学们看，然后一片一片地分开来，从山脚到山顶又一片一片的按照模型在黑板上勾划出来．展现在黑板上的是一圈一圈的闭合曲线．告诉同学们这些闭合曲线就是等高线。然后再根据勾划出来的等高线。讲解等高线的特性．通过这种模型演示的教学方法，学生较容易地理解了等高线的形成和概念。
3.4了解计算机测量专业的应用
电子表格作为计算机当中的一款软件，在测量教学中引入电子表格的教学可以让学生更好的接触到计算机，为以后在测量工作当中有效的运用计算机打下基础。随着科学技术的高速发展，测量新设备新技术不断更新，从传统的水准仪、经纬仪到全站仪、GPS等、特别是遥感技术．数字化测绘技术在各个领域得以广泛应用。因此在教学中必须让学生了解这些新设备新技术，拓展学生的专业知识面，让他们在生产单位接触新设备时，能较快地应用测绘新技术。学校通过各种教学方法用来提升学生的专业能力，作为一名学生，应该努力学习，不断地吸取新的技术，探索新的知识，才会使自己的专业能力不断地提升，才能成为一名合格的测量技术人员。
结束语
用EXCEL电子表格来处理测量计算数据，会使我们感到非常轻松、灵活。通过Excel电子表格制作的一些模块，只要把外业测量的数据输入到相对应地单元格中，要求的参数结果就可以马上显示出来，以达到事半功倍的效果。同时其生动、形象的教学模式也是在测量教学中值得相关的教学人员借鉴的。
参考文献
【1】何亮云，赵运林．新建本科院校提高教学质量浅议[J]．当代教育论坛2007(3)．
【2】何亮云．赵运林．关于新建本科院校学科建设若干问题的思考[J]．湖南城市学院学报，2005(6)．
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二、刻意强调安全生产，文明生产
出于学科的特点，本学科的大部分时间都是和电打交道。这就涉及到一个很严峻的问题，那就是安全问题。退一步讲，不论技术学得怎样，都要确保安全万无一失。要做到这一点，就是要严格要求。如不准学生在实训室内嬉闹，电源总开关不能忘记关闭，电源线漏电要及时维护，不要违章操作等。消除人为的安全隐患。师生齐抓共管，按章法办事，一丝不苟，不可粗心大意。除此之外，还要做到文明生产。不论课程的那一个环节，只要走进了实训室，就要在安全的前提下，做一个文明的学生。工具用完了，不要随意乱扔乱放；焊锡丝要节约使用；电烙铁要适时保养；万用表使用要规范，不能故意拉断表笔线，断了要及时焊上，使用完毕要关表；实训台要保持整洁，不经老师允许不得乱动实验装置，用完后单台关闭等。这些看起来都是容易做到的事，但也是容易忽视的小事，只要大家共同努力，形成习惯，就一定能够构建一个安全文明的学习环境，使学生学习专业技术的大道一路畅通。
三、夯实专业基础，激发学习兴趣
我们的学生入学程度绝大部分低于初中二年级水平，对本学科内容一无所知或知之甚少，近乎于启蒙教学。基于这一点，必须从头开始，进行点滴积累。在实际教学中根据学生的实际情况，根据自己对教材的理解和整体把握，依照“以就业为导向”的方针。力争做到以基本技能为主，以基础理论为辅，重在培养学生的动手能力。启发引导学生的专业思维，从日常生活出发，留心观察，寻找本学科与生活的关系，要求学生从认知常用电子元器件入手，从符号到实物，如电阻器、电容器、半导体二极管、三极管。通晓他们的功能及特性，同时，引导学生认识一些相对较生疏的元器件。如光敏电阻器、热敏电阻器、陶瓷滤波器、晶振，可控硅、驻极体、电子音乐芯片、电源变压器等，为下学期实践整机联装做好感性储备。
要想使学生真正打好基础，首要问题是要引发他们学习本学科的兴趣，激起他们的好奇心和学习欲望。具体的做法是：（1）列举自己最熟悉或喜欢的电子产品，如手机、mp3等；（2）学会操作先进的实训设备；（3）教学中引进竞赛机制，如用色标法判读电阻器的标称阻值及实际阻值的测量；用数码表示法判读电容器的标称容量及容量大小比较。看谁做得又快又准。（4）参观历届毕业生的优秀作品，感悟电子产品的无限魅力。
兴趣调动起来了，就要进一步着手对学生进行识图能力的培养。目的是让学生能读懂电子整机的原理图和印制电路板图，提高整机连装的速度和质量。从绘制一些简单的串并联电路开始，一步步由浅入深，以至于能够自行设计稍微复杂一点的电路。
四、指导学生认知并准确检测电子元器件
要做到准确检测电子元器件，首先必须学会检测工具的使用。常用的也是最基本的检测工具就是万用表。每位同学都必须掌握测量技术，否则，后面的学习将无法继续进行。
在实际教学中，要求学生能够使用万用表测量电阻器的实际阻值，判别晶体二极管的引脚极性，识别晶体三极管各极的位置及相关参数，判识电解电容器的引脚极性，元器件的质量判别等等，掌握了测量技术，是在前面基础上的一个飞跃。
五、教会学生掌握熟练的手工焊接技术
要组装出一部性能良好的整机，除具备上述能力之外，还要具有高超的手工焊接能力。首先要学会焊接工具及材料的使用。即电烙铁的握法、焊接的五步法、三步法；焊料供给要适量有度，焊剂不宜过多，做出圆润、光亮、美观的焊点，杜绝虚假焊、拉尖及桥连现象。所以我们也称手工焊接技术为手工焊接工艺。还要掌握拆焊技术，力争做到电路板和元器件两不损，这是技术全面的重要表现。只有熟练掌握手工焊接技术，才能进入下一环节的技能训练。
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0. 引言
人们通过测量来认知世界，揭示世界运行的客观规律，从而拥有改造世界的能力，可以说没有测量就没有科学，而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程，其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用，实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力，更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1，2]。
而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况，同时在电子测量与仪器的实验教学中，由于传统的实验教学模式与教学方法的限制，往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求，存在着严重的滞后问题，已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。
一般的电子测量实验教材理论分析较多，针对具体的问题的测量方法介绍较少，且实验过程也相对枯燥，往往学生们面对实验元件没有头绪，不知从何先手，所以需要更多的实践教学实验[4]。
1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题
《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程，其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献，并结合自身多年的电子测量实验教学经验，归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题，主要有以下几点[5]：
（1） 实验教学资源的匮乏
高职教育一般比较注重理论的教学，侧重于基本知识的传授，往往不重视实验室的建设，而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程，重在培养学生的技术能力和创新性，但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少，教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制，许多实验教学不能实践性地进行操作，只能进行理论知识的讲解，导致大部分学生不能准确把握知识点，难以理解电子测量实验的技术要点。
（2） 内容有些枯燥乏味。
实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用，如模拟式电压表的检波器基本原理与结构，数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成，万用表的组成原理等，都涉及了许多基础电路图和原理框图，内容比较枯燥乏味，难懂不易理解，学生易产生抵触厌学情绪。
（3） 测量仪器分类较多，但实验教学课时有限。
随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展，大量新的一代电子元器件诞生，电子测量仪器功能越来越丰富，技术指标和性能也不断提高，用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多，同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势，测量仪器分类越来越多。
2. 项目教学法和微课的实验教学实践
在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法，完全由学生独立设计与实施显然是不合适的，可先在老师的指导下，通过针对实验教学中某个实验任务，由学生和老师共同制作实验室微课，加快学生得到新知识和新技能的储备过程，然后实施项目教学法，加深学生对理论知识点理解，提高实际操作能力，最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频，通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。
（1）项目选择
由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分，因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间，如某型号信号发生器的演示视频，基于虚拟仪器的电压测量系统等等，经实践证明，通过微视频的播放，能极大的提高学生的学习兴趣，吸引学生的注意力，加快了学生的理论知识的理解和储备。
（2）项目设计
项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点，以工程实践需求对实验教学内容进行设定，项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定；项目设计时，不一定要涵盖所有实验知识点，但重点知识必须涵盖；根据实验项目总体要求，把实验教学内容隐含在具体的项目，让学生在执行的过程中自己提出问题，提高综合解决实践问题的能力。
（3）项目实施
首先老师可结合该项目才工程实践中的应用，讲解项目的目的和要求，让学生对整个项目有个总体的了解，其次，老师应确定好项目的分组情况，由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。
（4）目评价
项目的评价可分为三个阶段：自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下，项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题，怎样解决的，解决效果怎样，最终实验成果是否符合要求等方面，明确项目的得与失，并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下，各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果，然后通过公开答辩，且其他小组成员均可以对该项目提出问题，以评价促进学习，大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况，给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求，且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。
3. 总结
微课作为一种新出现的教学方式，很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展，结合项目教学法，可构成PDCA循环圈，且在整个循环圈中，学生都是直接的参与者，不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力，更可让学生明白团队的能量。通过实践证明，项目教学法和微课相结合的方法，必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果，同时，也更加的切合专业技术培养方向，为学生以后就业、创业和发展创造了条件。
参考文献：
[1]陈尚松.《电子测量与仪器》课程的沿革与发展[J].国外电子测量技术，28，（1）：3―4，2009.
[2]哈申图雅.项目教学法在高职电子专业中的应用[J].教育与职业，2014（21）：136―137.
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《电子测量技术》是高等职业院校电子信息类专业的一门专业课，其目的在于使学生理解常用电子测量仪器结构、原理，会正确选择和使用电子测量仪器进行测量，培养学生成为具有电子信息技术基本技能和综合职业能力的，在电子信息领域适应生产、建设、管理及服务第一线工作的高级技术应用型人才。该课程传统的教学方法多采用老师首先讲授理论，然后再实验室验证性实验的方法，随着现有高职生源水平的下降，传统的教学方法已经不能取得良好的教学效果，这就要求教师要根据实际情况，利用先进的教学手段和技术条件进行教学方法和形式上的改革。
多媒体技术是现代教育的一种有效的教学手段，教师可以将晦涩难懂的理论知识利用图片，动画等多种形式演示出来，既能引起学生兴趣也能使学生更容易理解知识。但是单纯的图片或者动画演示对于《电子测量技术》这门课程显然的不够的，它涉及到很多具体电路和仪器的工作原理，这些仪器的构成原理和使用方法较难理解。
2 Proteus仿真在电子测量教学中的应用
计算机仿真技术已成为现代工程中的一种有效手段，所以我们在教学过程中使用了电路仿真软件Proteus。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的一款EDA工具，它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件。
我们以信号发生器为例，将计算机仿真技术应用与教学中来，采用项目教学法，让学生利用之前所学的电路知识设计信号发生器。
信号发生器总方案如下：
信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波―方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生正弦波波―方波，再将方波变换成三角波的电路设计方法。由RC桥式正弦波振荡器产生正弦波，经过迟滞比较器产生方波，再由积分电路产生三角波。
学生通过设计信号发生器的电路了解了信号的发生器的结构原理，也对振荡器，延迟比较器和积分电路原理和应用有了更深的掌握。而且通过计算机仿真软件来设计和搭建电路也节约的时间和硬件等资源，同时也避免了搭建实际电路时，由于焊接水平影响而出现的一些问题和故障。
3 总结
将Proteus仿真技术应用于《电子测量技术》这门课中，不仅使教学方式和考核方式多样化，也激发了学生对学习的兴趣和主动性，提高了教学效果和实践能力，也有助与学生在国家电子类各项竞赛中取得优异成绩，对毕业设计，创新项目和课外活动也起到了一定作用。
【参考文献】
[1]徐杰.电子测量与仪器[M].北京：机械工业出版社，2015.
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应用型本科教育作为一种新的教育现象和教育类型在我国是20世纪90年代末随着科技进步、经济的快速发展和产业不断升级对知识与技能兼备的高层次应用型人才需求背景下产生的[1]。在我国，应用型大学是相对于研究型大学和教学研究大学而言的，它是按照我国目前大学培养的特点，在我国经济建设现代化和高等教育大众化推动下产生的一种新型的本科教育[2]。目前，我国本科高校总数的1/3定位为应用型大学，由于这类高校大多设在地级市，所以又称为地方应用型本科高校[1]。安徽科技学院于2009年获批安徽省示范应用型本科高校建设单位，2014年获批安徽省地方应用型高水平大学建设单位，确定了“地方性、应用型、高水平”的办学定位。
1 地方应用型本科高实践教学存在问题
实践教学是高等教育教学体系的重要组成部分，是培养学生基本技能、实践能力、创新精神的有效途径[3]。服务地方经济社会发展、面向行业内部的实际需要是地方应用型本科高校的立足之本；培养学生的知识应用和实际操作能力是地方应用型本科高校人才培养的根本出发点；培养基础知识比高职高专生深厚、实践能力比传统本科生强的应用型人才是地方应用型本科高校人才培养的优势[3-4]。因此，实践教学在地方应用型本科高校人才培养过程中具有举足轻重的作用。目前许多地方应用型本科高校在实践教学方面仍存在诸多问题，如师资制度不健全、队伍力量不够、基地建设不完善、评价体系不科学、监控不到位等等[5]。具体表现为：多数教师缺乏实践经验，新教师多数是从高校到高校，缺乏实践经验，老教师不能及时掌握现代实用技术，因此学生的实践应用能力不能得到很好的提高；资金和场所不能保障实践教学的正常运行，学生不能及时对课堂理论知识进行实际操作和现场实践；实践教学体系的构建合理、教学计划的制定与执行、教学质量的评价执行不到位，实践教学教师也各自为战，无统一的标准，监控与管理较为混乱；实践教学环节的评价不科学，多数仍采用传统的“笔试”形式，不能真正放映学生的实践教学水平，极大地挫伤了学生进行实践学习的主动性。
2 种子专业实践教学体系的构建与优化
为适应地方应用型本科高校建设的需要，我校种子专业主动出击、全面调研、统筹规划，紧紧围绕地方应用型高水平种业人才的培养目标，科学构建了与理论教学体系相对独立又相互呼应、课内外相结合、校内外相结合、集中与分散相结合、实习与实训相结合的“三能合一、十六个环节”的实践教学体系。在学科基本素质的基础上突出了专业知识应用能力、创新创业能力和社会活动能力的培养，“三能合一、十六个环节”即专业课程实习、专业生产实践、专业综合技能训练、专业技能大赛、职业技能鉴定、企业实训、毕业实习，创新创业培训、创新创业论坛、大学生创新课题、创新创业大赛、校企合作创业课题，个性化拓展实习、暑期社会实践、大学生村官、暑期企业营销实战。构建的实践教学体系中规定课内实践教学不少于26周、课外不少于17周，在166个总学分的人才培养方案中，实践教学环节占3分，加上课内实验折合的学分，实践学分占总学分的39.6%。此外，根据种子专业特点，实行农忙学期制（6月下旬至9月底），安排学生进入企业进行岗位实战训练，在培养学生专业知识应用能力的同时，更突出学生社会活动综合能力的培养。
3 种子专业实践教学质量保障与监控体系的构建与实践
为确保实践教学体系的顺利执行，并取得实效，我校从实践教学规章制度、实践师资队伍、实践基地、实践教材、实践经费、实践教学质量评价及监控等方面构建了以系统论为支撑，办学理念先进、培养方案科学、组织机构健全、管理制度完善、条件保障得力、运行机制规范、效果评价科学合理的地方用型本科高校种子专业实践教学质量保障和监控体系。
3.1 制定规章制度，确保实践教学有章可循 要确保实践教学各环节按计划有条不紊地进行，制定相关的规章制度是非常有必要的，因为只有制度健全了，才能保证实践教学活动有章可循、监控有制度可依。为此，我校在学校层面制定了实验教学管理办法、实验教学与成绩考核评定、课程实习管理规定、实践教学工作的若干意见、毕业论文（设计）管理工作细则等实践教学相关制度。学院结合种子专业特点，对相关制度进行了补充和细化，从实践课程、实践师资、实践教材、实践基地、实践教学考核办法及质量评价与监控等方面对实践教学相关环节进行了细化和完善。
3.2 强化队伍建设，确保实践教学师资力量 地方应用型本科高校要求教师不仅要有扎实理论知识，更要有丰富的行业企业专业实践经验和应用能力，但目前许多应用型高校教师主要来自刚毕业的（硕士、博士）研究生，这些青年教师大部分是从学生直接过渡到老师，缺乏实践教学的能力和经验，从而导师应用型本科高校所要求的“双能型”教师缺乏。针对这种情况，我校主要通过“内培”与“外引”相结合的方式来提升实践教师的专业实践技能。“内培”主要有以下几种形式：一是对新进青年教师实行导师制，由实践经验丰富的老教师担任其导师，制定指导计划，通过指导，2a内获得“双能型”教师资格。二是选派中青年教师到专业对口的企业挂职锻炼或利用课余和假期担任大学生假期社会实践的专业指导老师，以提高专业实践能力。三是鼓励和引导中青年教师参加行业、职业培训和相关资格考试，获取职业资格证书。四是鼓励教师积极参与产学研合作、项目申报、技术服务等，通过项目和实战提高教师专业实践能力。“外引”主要是通过弹性引进或聘请行业企业专家承担相关实践环节的指导教师，如种子生产、种子加工、种子营销等实践环节邀请种子企业技术人员或种子管理部门相关专家指导学生，以弥补校内实践教师的不足或实践经验的不足，从而提高实践教学效果。
3.3 加强基地建设，确保实践教学场所需求 实践教学场所一般包括专业实验室、校内实践基地（训练中心）和校外实习基地等。许多应用型本科高校的实践场所存在实验室利用效率不高、校内实践基地管理混乱、校外实习基地流于形式等问题。我校种子专业实践教学基地建设的具体做法是：一是加强实验室建设。通过国家综合改革试点专业、省级特色专业和省级卓越农艺师支撑计划等项目的建设改善实验室软硬设施，在原有遗传育种实验室和种子学实验室的基础上，筹建了分子育种室、种苗培育室（组织室）、创新实验室，并根据种业岗位群建立了种子检验室、种子加工室、种子发芽室等功能室，实验室面积超600m2以上，仪器设备价值1 000余万元，完全能满足种子专业实践和种子科技创新的室内要求。二是加强校内实践基地的建设和管理。利用省振兴计划和高水平大学创建专项资金加强校内实践基地的建设、规范管理，新建种质资源圃、种子生产试验田、微型种子仓库等，并推行校院二级管理，确保校内课程实习有保障。三是校企合作共建校外实习基地。与皖垦集团、安徽隆平等种业企业共同建立校外实习基地，选派专业教师到企业挂职，负责实习基地的建设与管理，聘请企业专家在种子生产、加工及销售等关键环节全程指导，从而确保校外实习见成效。
3.4 完善教材建设，确保实践教学地方特色 质量高、操作性强的实践教材是开展实践教学的有力保障。为了充分体现地方性、应用型和高水平的特点，学院组织种子专业课教师根据人才培养目标，深入行业、企业及生产一线进行专业调查，了解社会对现代种业人才的真正需求，结合专业人才培养目标，编写能体现地方特色、实用性强、系统规范的种子专业系列实践教材，如根据学校具体情况和安徽沿淮淮北种植业特点，编制地方性、操作性强的《种子生物学实验指导》《种子生产技术实验指导》《种子加工贮藏实验指导》《种子实践》和《种子实训》等实践教材。
3.5 多渠道筹集资金，确保实践教学经费 目前许多地方应用型本科高校由于实践经费得不到保障，使得实践教学停留于纸上，得不到很好的实施。我校主要采取以下措施保障充足的实践教学经费：一是学校每学期划拨实验室易耗品维持费，确保实验教学的正常开展。二是利用省级振兴计划、高水平大学创建等专项经费，确保实验室、校内实践基地硬件设施建设。三是利用国家综合改革试点专业、省级特色专业和省级卓越农艺师支撑计划等，通过项目驱动，确保专业综合技能训练、创新训练等正常运转。四是通过种业企业的横向合作经费，确保校外实习基地的建设。通过以上几种渠道，种子专业的实践教学经费充足，确保了实践教学扎实有效开展。
3.6 科学评价，确保实践教学质量 目前许多学校实践教学环节的评价仍采用传统的“笔试”形式或根据实践报告或实物进行评价，缺乏对过程的考核评，导致考核评价结果不能真正反映出实践过程，很难对教师的实践教学水平和学生的实践操作进行准确判断，不仅挫伤了学生实践学习的积极性、主动性，而且严重影响了实践教学的有效开展。我们根据学校和学院实际，构建了学生评价体系、教师评价体系以及企业、行业、学生家长、研究机构等利益相关方共同参与的第三方实践教学质量评价体系，通过以上3个层面的评价体系来衡量实践教学质量的好坏。学生评价体系主要以过程操作考核为主、结果（目标）考核为辅，旨在培养学生的实践技能，结果只作为评价的参考。教师评价体系主要依据实践教学计划的制定与执行、过程考核标准的制定及执行、专业技能大赛指导成绩等方面对实践课教师进行考核。利益相关方共同参与的第三方实践教学质量评价体系主要根据学生实习企业的评价、行业对实践内容及成效的评价、学生家长对学生掌握实践技能满意度以及被研究机构采用的评价指标等情况对实践教学进行评价。
3.7 全程监控，确保实践教W落到实处 一是实践教学计划的制定不能由任课教师说了算，要通过课程组、教研室和学院讨论后制定执行，避免了实践内容的重复性，保证实践内容的连贯性；二是学院督导组对实践教学过程的全程监督和指导，及时协调解决实践过程中出现的问题，保证实践教学顺利进行；三是学校督导组加强对实践教学的督导，杜绝师生散漫实践教学思想的产生。
4 种子专业实践教学成效显著
通过构建科学的实践教学体系及质量保障和监控体系，我校种子专业实践教学取得了明显成效。一是学生的实践技能显著提高。毕业生获得国家级“作物种子繁育员”和“农业技术指导员”的比率达100%，部分学生获得了省级种子检验员资格证书。二是学生创新创业意识明显增强。通过构建“三个环节、三项课题、三大训练、多种大赛的专业实践创新体系”（即“学科带动―项目驱动―教师指导三个环节，大学生创新课题、企业创新课题、科技创新兴趣课题三项课题，暑期专业技能训练、学生综合训练田、企业专业实训三大训练，种子检验技能大赛、生物标本制作大赛、农科学子风采展之农科专业技能大赛、挑战杯创新创业技能大赛”等），并以“三进二促一创”（即“应用性研究进课堂、进教材和进学生毕业论文，科研促实践教学和创新创业的开展，通过科研创造良好的学习氛围和平台”）为途径，学生参与科技创新创业的积极性明显增强，学生的科技创新项目和毕业论文90%以上源于教师的科研课题或生产实践，近3a来，学生参与申报专利的达20余人次，学生参与发表的论文达20余篇。三是毕业生就业率明显提高。2012-2014届种子专业毕业生就业率分别为98.4%、98.6%和100%，学院多次获校就业先进集体称号，学校连续3a荣获“安徽省普通高校毕业生就业工作标兵单位”荣誉称号。四是企业和社会对毕业生的满意度大幅度提升。从毕业生跟踪调查情况来看，用人单位对种子专业毕业生的能力素质给予高度评价，一致认为“思想道德素质”过硬，90.1%的单位认为专业基础扎实；在实践能力、人际交往能力、创新意识和能力的评价中，选择“很强”、“强”的分别占到93.8%、95.1%和92.6%；毕业生能“完全适应”或“基本适应”工作岗位要求，58.0%的毕业生获得过销售冠军、优秀员工、工会活动积极分子、优秀新闻奖等单位、县级、省级奖励；在对毕业生工作满意度、人才培养质量满意度的调研结果中，超过98.5%的用人单位表示“很满意”或“满意”，毕业生技能符合工作岗位要求的达到74.1%以上，29.6%的单位指出，种子专业社会需求处于供不应求的状态，需加大学科专业建设力度。
参考文献
[1]陈小虎，吴中江，李建启.新建应用型本科院校的特征及发展思考[J].中国大学教学，2010（6）：4-6.
[2]王良莹.地方应用型本科高校内涵式发展的战略思考[J].河南科技学院学报，2014（10）：10-13.
[3]金晶，陈斌，臧靖.对地方应用型本科院校实践教学管理改革的探索[J].科教文汇，2012（12）：27-28.
[4]王丽霞.地方应用型本科高校人才培养模式存在的问题及路径探索[J].湖北函授大学学报，2014，27（17）：13-14.
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一、量子通信技术的发展现状
在量子通信的概念上，不同的角度对其有不同的表述。总体来说，量子通信是一种新型的通信方式，是量子力学和通信科学的综合产物，它通过对量子纠缠效应的利用来传递信息。量子通信的基本思想主要包括两部分，一为量子密钥分发，二为量子态隐形传输。通过量子密钥分发可以对安全的通信密码加以建立，在一次一次的加密方式下，点对点方式的安全经典通信便得以实现，且这种安全性已经被数学严格证明，是迄今为止经典通信仍然做不到的。百公里量级的量子密钥分发，目前的量子密钥分发技术能够轻松完成的，在光开关等技术辅佐下量子密钥分发技术还可以实现量子密钥分发网络。量子态隐形传输是一种物理载体，能促使量子态（量子信息） 的空间转移的同时又不移动量子态的实现，类似于将从一个信封内将密封信件内容转移到另一个信封内且信息载体自身并不会被移动，这种经典通信中无法想象的事是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量完成的。量子中继器这种以量子态隐形传输技术和量子存储技术为基础的技术可以促使任意远距离量子密钥分发及网络的实现。
量子力学诞生于1926年，是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量子力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯坦、波多尔基斯和罗森论证后，约翰・贝尔于1964年提出贝尔理论，，阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。1989年第一次演示成功量子密钥传输，1997年量子态隐形传输的原理性实验验证由奥地利蔡林格小组在室内首次完成，2004年，该小组又将量子态隐形传输距离成功提高到600米。2007年开始我国架设了长达16 公里的自由空间量子信道，于2009年成功实现世界上量子隐形传态的最远距离。
二、量子通信技术的发展趋势
量子通信技术的研究方向除了包括量子隐形传态还包括量子安全直接通信等，突破了现有信息技术，引起了学术界和社会的高度重视。与传统通信技术相比，量子通信除具有超强抗干扰能力外且不需对传统信道进行借助；与此同时量子通信的密码被破译的可能性几乎没有，具有较强的保密性；另外，量子通信几乎不存在线路时延，传输速度很快。量子通信发展仅仅经历了20年左右，但其发展却十分迅猛，目前已经被很多国家和军方给予高度关注。
量子通信在国防和军事上具有广阔的应用前景，作为量子技术的最大特征，量子技术的安全性是传统加密通信所无可企及的。量子通信技术的超强保密性，能够有效保证己方军事密件和军事行动不被敌方破译及侦析，在国防和军事领域显示出无与伦比的魅力。另一方面，在破解复杂的加密算法上，也许现有计算机可能需要好几万年的时间，在现实中是完全无法接受且几乎没有实用价值的。但量子计算机却能在几分钟内将加密算法破解，如果未来这种技术被投入实用，传统的数学密码体制将处于危险之中，而量子通信技术则能能够抵御这种破解和威胁。此外，在民间通信领域量子通信技术的应用前景也同样广阔。中国科技大学在2009年对界上首个5 节点的全通型量子通信网络进行组建后，使得实时语音量子保密通信被首次实现，城市范围的安全量子通信网络在这种“城域量子通信网络”基础上成为了现实。
各国正是瞅准了量子通信技术的无限应用前景，纷纷加大对量子通信技术方面的投入力度。在未来的量子通信技术还应注意一些关键性的问题，如单光子源成本的降低、通信传输距离的加大以及检测概率的增强等，都仍需要进一步的研究。
参考文献
[1]新华.量子通信走进人们日常生活[J].军民两用技术与产品，2011，6（06）：55-57
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量子通信优势无法抗拒
在科技信息化高速发展的今天，出门可以不用带钱，不用带卡，不用带相机，带上手机就能直接微信支付宝支付，就能拍照留念。但承载你几乎全部信息的手机一旦将你的秘密暴露出去，后果不堪设想。如此一来，越来越多的人意识到信息安全的重要性。
但传统通信受传播网的限制，不仅传输用时长，而且容易被截获。即使想要继续往后发展，速度可能会变快，但还是要通过电话线、无线电、光纤等通信设备，这样信息被截获、窃听的风险依旧很高。
量子通信的安全主要由于量子具有量子纠缠和量子密钥两个特性。同时量子又是光的最小粒子，单个光量子在传输信息的时候能够做到不可分割和不可被精确复制，从而能保证信息的不可窃听和破解，所以哪怕黑客手段再强，也束手无策。
传统通信在强大的量子通信面前，就像是“裸奔”。中国科学技术大学教授潘建伟此前在接受某媒体采访时表示，同时该量子科学实验卫星将配合多个地面站实施，星-地量子纠缠分发、地-星量子隐形传态、同时也要进行星-地量子密钥分发等实验。在实现一系列量子通信科学实验目标的同时，尝试与地面光纤量子通信网络连接，为未来覆盖全球的天地一体化量子通信网络建立技术基础。
此次我国开世界之先河发射量子通信卫星，而不是采用传统的光纤网络，主要因为基于卫星等航天器的空间量子通信，有无法抗拒的优势。
首先是在同样距离下，光子在光纤中损耗很大。而光子在自由空间的损耗主要来自光斑的发散，大气对光子的吸收和散射比光纤小的多。其次受到地面条件的限制，很多地方无法铺设量子通信的专用光纤。因此想建设覆盖全球的量子通信网络，必须要有多颗量子通信卫星。最后这种全新的通信方式可以携带海量信息，这是普通卫星传输和光纤传输无法做到的，甚至在未来时空的5G也望尘莫及。
短期应用在特殊通信领域 走近大众尚需时日
量子通信时延低、安全性强、高保密，还可以携带海量信息，具有不可抗拒的优势。当量子通信网络大范围的建设成功，每个人的家里、手机上都会有一个量子加密芯片，当我们进行银行转账、使用电子账户等的涉密操作时，完全不用担心被盗的风险。
说到这，每个人都心潮澎湃想要尝尝量子通信的美味，但量子通信什么时候能用到公共通信网?
“量子通信的量子密钥特性具有高度的保密性，主要会应用在政府、军事等特殊通信领域。”中国联通研究院首席专家唐雄燕在接受《通信产业报》(网)记者采访时表示，量子通信与传统的光纤通信在传输技术方面存在很大差异，而且引入量子通信需要多少经费来支持也并不明确。目前量子通信主要应用于保密通信领域。对保密性要求较高的特殊行业比较适用，暂时不会被广泛应用在传统通信领域。
此前接受《通信产业报》(网)记者采访的几位北京邮电大学教授也表示，目前对量子通信技术并未做太多研究，预计对传统通信业暂时不会有大的影响，真正走进公网可能还尚需时日。
正如潘建伟院士此前在接受媒体采访时表示，量子通信一开始可能会应用于国防、金融、政务、科学研究等，之后随着量子通信网络大规模铺建，成本会降低，届时会在大众中广泛应用。他还给出了一个量子通信技术普及的“时间表”：5年左右很多机要部门开始使用，10年左右金融业、银行等大机构开始使用，15年的时间或许将走进千家万户。
根据潘建伟院士的时间表，“墨子号”成功发射后，我国还将继续发射“墨子二号”、“墨子三号”，形成量子星群。力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络。
此次国际竞跑 中国领头
正由于量子通信不可抗拒的魅力，不仅中国加快研发的脚步，国外许多发达国家也摩拳擦掌，准备在“量子革命”中抢占一席之地。
今年，欧美纷纷提出“第二次量子革命”计划，加大基础研究和产业发展方面的投入。
今年3月，欧盟委员会《量子宣言(草案)》，计划在2年投资10亿欧元进行量子技术研发。规划5年内突破量子中继器核心技术，实现点对点安全量子通信;10年内融合量子通信与传统通信，实现远距离量子网络、量子信用卡等应用，实现欧洲互联网安全。
美国国家科学技术委员会(NSTC)在7月份，了《推进量子信息科学：国家的挑战与机遇》的报告。报告中，美国国家科学技术委员会表示特别重视量子通信技术的研发，并且对量子通信的未来非常看好。
加拿大在量子通信领域投入很大心力。据《Nature》新闻杂志报道，加拿大的科研团队正提出在地面生成纠缠光子对，然后将其中部分发射至重量不到30公斤的微型卫星上。
此次世界上首颗量子卫星“墨子号”成功在中国发射，毫无疑问确立了我国量子通信研究的“领头军”地位。但距量子通信彻底走进生活中，至少还有10-20年的时间。
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量子通信的安全性，就是基于单个光子的不可分割性和量子态的不可复制性，从而保证了信息不被窃听和不可破解的安全性。
量子通信绝对安全，还因为量子有两个基本特性，即量子的叠加和量子纠缠。量子叠加，是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。也就是说，任何一个干扰包括光照都会使量子改变状态，即它刚才还在随机蹦Q，忽然就停止不动了，变幻莫测。
著名的“薛定谔虐猫”理论就形象描述了这一现象：装在盒子里的猫，在盒子没打开时，猫可以同时既是活的又是死的，只有打开看才知道。这表明，量子状态随机变化，两种状态可叠加存在，这就是量子的叠加态;量子纠缠，是指量子间具有像孙悟空和其分身那样“心有灵犀”的功能，两个量子无论相隔多远，若对其中一个量子态做任何改变，另一个会立刻感受到，并做相应的状态改变，这就为远距离同步传递不被破解的信息提供了可能性。
欧洲、美国、日本等国的科学家很早就对量子通信进行研究实验，但由于种种原因而成效甚微。我国研究量子通信虽然起步较晚，于2011年才启动量子卫星研制计划，然而在党和国家极其重视和大力支持下，一举获得开创性的突破，成功地发射了“墨子号”量子卫星，成为这一科技领域的领路者。
“墨子号”开创安全通信新时代
“墨子号”量子卫星发射后，将实验远距离传输不可破解信息的方式，即卫星升空后，其主要任务是建立一个量子密钥分发网络，并在太空中首次进行量子纠缠分发实验，从而展现一种让用户免受最精明的窃听者伤害的安全网络，开创安全通信的新时代。
潘建伟院士是研制“墨子号”量子卫星的领军人物。20世纪80年代初，法国科学家阿兰・阿斯佩首次用实验证实了“量子纠缠”现象存在后，潘建伟于20世纪90年代赴量子力学创始人薛定谔的祖国奥地利留学，学习最先进、最完整的量子科学知识，奠定了其在量子科学方面的基础。潘建伟学成回国后，很快就投入到量子通信方面的研究实验。
2003年，潘建伟研究小组正式成立，主攻自由空间量子通信方面的研究。他们在实验点制备出成对的纠缠光子，再利用专门设计加工的发射望远镜将容易发散的细小光束“增肥”后，向东西相距13千米的两个实验站发送。然后，实验站的接收端用同样型号的望远镜收集。实验人员发现，在如此远距离的传送中，竟有许多纠缠光子“夫妻对”仍能保持相互纠缠状态，其携带信息的数量和质量完全能满足基于卫星的全球化量子通信的要求。
在国家的大力支持下，量子卫星研制团队经过精心研究实验，终于在2016年8月16日将我国研制的世界首颗量子卫星成功发射。这次发射不仅使我国走到世界量子通信研究领域的最前沿，更重要的是，它使我们在获得网络安全“圣杯”（即令黑客无法渗透的数字通信系统）方面大大领先于全球竞争对手。
全球的量子通信网络，起步
首颗量子卫星上天，我国在国际上将率先实现高速星地量子通信，借助连接地面光纤量子通信网络，初步构成全球量子通信网络。
据潘建伟院士透露，京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网工程将于2016年下半年完工交付。该工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，并建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范研究平台。
参与量子卫星研制的奥地利科学家/潘建伟导师蔡林格强调说：“量子卫星有助于信息传递者和接收者远距离交换令信息无法破解的密钥，而量子卫星将首先同北京交换密钥，今后还可在北京和维也纳之间分发量子密钥”，逐步构筑成全球量子通信网络。
值得庆贺的是，“墨子号”卫星发射后一直表现很好，所有参数都已达标，有些甚至高于预期。“墨子号”卫星发射升空一周时，中科院国家天文台兴隆观测站观测到罕见的红、绿光束。人们形象地说，“墨子号”实现了天地“握手”， 这一观测显示“墨子号”可以正常通信联系了。
量子通信，许你美好未来
目前，量子通信这一“永不被破解”的信息安全传输方式，已在市场上得以产业应用，如工商银行等多家银行率先试用量子通信加密技术。工商银行通过国盾的量子加密技术，将数据从数据中心传输到同城的另一个机房内。这样做是因为通过设备产生量子密钥，再对数据进行加密传输是不会被窃取的，这对金融数据传输非常必要。
早在2008年10月，中国科技大学通过实验将合肥市内的本校区、杏林苑、滨湖新区三个本不相干的点连接在一起。由于这三个点组成三节点可扩展的量子通信网络，因而实现了全球首个量子保密电话系统建设，开创了量子通信网的先河。随后，五节点，四十六节点，合肥、济南城域网，“京沪”城际网……量子通信网在不断扩张。
如今量子通信卫星发射成功后，量子通信网络如虎添翼，就能真正升到“广域”“洲际”传播，为信息保密传输开辟了“天地一体”的广阔天地。预计今年12月贯通的量子通信京沪干线（总长2000多千米）建成后，将主要用于军事、金融、政务等领域的信息安全传输。此外，媒体、大型企业、金融机构等都可以成为量子通信用户。量子通信关键技术的研发，初步形成构建空地一体广域量子通信网络体系的能力，并在全天时量子通信上取得突破。
量子通信的应用前景美好，但普及应用是逐步进行的，就像电话、手机的普及过程一样。起初，量子通信会应用于科学研究、国防、政务和金融等领域，之后才会在大众中广泛应用。至于要让每个人都能用上，估计需要10至15年。届时，每个人的家里、手机上或许会有一个量子加密芯片，银行转款、电子账户等操作将不用担心被盗用或者遭到攻击。
量子计算机，有望走入现实
更引人注目的是，随着对量子科学的深入研究和量子卫星的成功发射，进一步促进了量子计算机的发展。
在“墨子号”发射前不久，中国科技大学量子实验室成功研发出半导体量子芯片和量子存储技术，取得了量子计算机研制的突破性进展。量子芯片用于计算机的逻辑运算和信息处理，被称为计算机的“大脑”;有了量子存储装置，科学家利用它能实现超远距离的量子信息传输。因此，该技术的突破特别振奋人心。
为什么要研制量子计算机？早在1981年，物理学家理查德・费曼就提出了此观点：如果用传统电子计算机模拟量子力学，那么微观粒子的数量越多，计算量就越大，也就越不可能实现模拟。这种情况下要实现量子力学的模拟，就必须用和它的原理相同的方式。人们认为他的说法有道理，而且也得到事实的证明。于是，量子力学和计算机科学便开始结合，人们开始研究量子计算机了。
量子计算机优势大，关键在于它一个量子位可同时处于0和1两个状态，这是由量子叠加特性决定的。与此形成对比的是，传统电子计算机中的晶体管一次只能处于0或1的状态。如此一来，如果要进行海量运算量子计算机更合适。
因为，传统电子计算机只能按时间顺序来进行运算;而量子计算机能做到超并行运算，即它的N个量子位可同时表示2的N次方个状态，数量呈指数增长。譬如，目前我国性能最强大的天河二号超级计算机需要100年才能处理的任务，一台量子计算机只需0.01秒就能完成。
因而，量子计算机适用于庞大运算量的项目，如太空探测、核爆模拟、密码破解、气候变化、药物研究和模拟复杂的化学反应等。量子计算机对解决精确的天气预报和大城市交通拥堵等难题，也能大显身手，迎接挑战。
篇10
什么是量子和量子通信
量子是物理世界里最小的、不可分割的基本个体。可以说，整个世界都是由量子组成的。而量子理论，被称为物理世界的百岁“幽灵”，连不少科学家都为其产生的神秘现象所迷惑，对于普通人来说自然更加高深。但若试着走近它，你会发现这个“幽灵”的魅力。
量子的奇妙之处首先在于它的奇妙特性――量子叠加原理和量子纠缠。
什么是量子叠加原理？就是说，量子有多个可能状态的叠加态，只有在被观测或测量时，才会随机地呈现出某种确定的状态，因此，对物质的测量意味着扰动，会改变被测量物质的状态。“这就好比孙悟空的分身术”，量子卫星首席科学家、中科院院士潘建伟解释道，“一个孙悟空同时出现在多个地方，孙悟空的各个分身就像是他的叠加态。在日常生活中，我不可能同时出现在两个地方，但在量子世界里，作为一个微观的客体，它同时出现在许多地方。”
而所谓的量子纠缠，则意味着两个纠缠在一起的量子就像有心电感应的双胞胎，不管两个人的距离有多远，当哥哥的状态发生变化时，弟弟的状态也跟着发生一样的变化。“如果这两个光量子呈纠缠态的话，哪怕是千公里量级或者更远的距离，大家认为，还是会出现遥远的点之间的诡异互动。”潘建伟补充道，两个处于纠缠状态的粒子无论相距多远，都能“感应”对方状态，爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”。科学家就可以利用这种效应将甲地某一粒子的未知量子态，在乙地的另一粒子上还原出来。
随着这两种特性被科学家不断认识，适用于实际应用的新技术也被逐渐开拓出来，量子通信就是其中之一。
以往用以微电子技术为基础的计算机技术传递信息极易遭遇窃听，但通过把量子物理与信息技术相结合，利用量子调控技术，能够用一种革命性的方式对信息进行编码、存储、传输和操纵，从而在确保信息安全、提高运算速度、提升测量精度等方面突破经典信息技术的瓶颈，这就是量子通信。
通常认为，量子通信分为两种，一种是量子保密通信（量子密钥分发）；另外一种是量子隐形传态。
量子保密通信，就好比一个人想要传递秘密给另外一个人，需要把存放秘密的箱子和一把钥匙传给接收方。接收方只有用这把钥匙打开箱子，才能取到秘密。没有这把钥匙，别人无法打开箱子，而且一旦这把钥匙被别人动过，传送者会立刻发现，原有的钥匙作废，再给一把新的钥匙，直到确保接收方本人拿到。
那么，为何钥匙被别人一碰，就能立刻被知晓呢？
因为，科学家利用了上面提到过的量子有多个叠加态的原理，用量子作为密钥。这样一来，一旦有人试图截获或测试量子密钥，就会改变量子状态，科学家便能立刻从改变中发现有人动了钥匙。所以，利用量子不可克隆和不可分割的特性，就能实现无条件安全的通信方式。
量子通信的另一种――量子隐形传态也利用了量子的两大特性，通过隐形传输实现信息传递。也就是说，将粒子的未知量子态精确传送到遥远地点而不用传送粒子本身。
为何要发射量子卫星
量子保密通信技术已经从实验室演示走向产业化。在城市里，通过光纤建构的城域量子网络通信已经开始尝试实际应用，我国在城域光纤量子通信方面已取得了国际领先的地位。
那为什么还要把量子实验室从地面搬到太空呢？
“由于光纤的固有损耗，在光纤中实现远距离量子通信面临着巨大挑战。”潘建伟说。
篇11
篇12
钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1,2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的Al-O键级基本一致，而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr，Ba原子键级与Sr-O，Ba-O共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-O共价键级，由此认为，含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。
将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。
（二）在金属及合金材料方面的应用
过渡金属(Fe、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。
量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。
二、在能源研究中的应用
（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用
煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。
量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子,如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian98程序中的半经验方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。
（二）在锂离子电池研究中的应用
锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。
锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。
随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。
三、在生物大分子体系研究中的应用
生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用,甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘,进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。
综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。
参考文献：
[1]程新.[学位论文].武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院,1994
[2]程新,冯修吉.武汉工业大学学报,1995,17(4):12
[3]李北星,程新.建筑材料学报,1999,2(2):147
[4]闵新民,沈尔忠,江元生等.化学学报,1990,48(10):973
[5]程新,陈亚明.山东建材学院学报,1994,8(2):1
[6]闵新民.化学学报,1992,50(5):449
[7]王宝俊,张玉贵,秦育红等.煤炭转化,2003,26(1):1
[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717
[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262
[10]SatoruK,MikioW,ShinighiK.ElectrochimicaActa1998,43(21-22):3127
篇13
伴随着电子产业和电子技术的进步和发展，不断出现新产品和新技术，特别是出现了传输信号速度更快的电子产品，同时也在提高传输频率，以往传统电子元器件虽然注重应用中布线布局情况，但是也不能完全保障完整的传输信号。并且随着生活水平的提高，人们日常生活生产中更加注重低成本、使用方便灵巧的产品，因此需要更加严格要求电子元器件的质量。基于此电子产品未来发展过程中更加注重各方面性能，同时也会提高性能的需求，基于此下文着重阐述了量子电子元器件的前景。
1 半导体器件发展历史
电子元器件发展过程中主要包括依据半导体分立器为关键的小型时代以及电子管的经典时代，随着科学技术的迅速发展，目前引进了高速、高频电子元器件时代，主要设备就是微电子元器件，此外，量子技术也得到了大力发展，并且逐渐朝着量子电子元器件方向发展。
2 量子电子元器件
量子效应实际上就是在特殊情况下，如超低温，利用大量粒子构成的量子现象，在半导体前提下形成的量子电子元器件，主要就是利用量子相应组织方式构建的智能化电子器件。量子电子元器件拥有开关时间、稳定温度系数、良好的高频特性，此外，也具备低功耗、耐高温、接近零的导通电压降等特点。实际操作过程中因为存在以上优势和特点，如果量子电子元器件能够获得大量应用，那么世界所有国家在建设中能够最大限度降低经济成本和能源的消耗，此外也能够获得良好的经济效益。这种元器件的研究和应用能够改善目前因为过高价格导致不少家庭不能应用智能化家居的问题。依据新材料、新工艺构建的量子电子元器件，能够在设计电子产品中获得良好的优势，此外，量子元器件是属于新机理、新结构的设备，此时能够在设计电子电路中应用量子电子元器件，以便于能够达到传输信号的目的，同时也确保设计产品拥有一定的稳定性，此外也能够有效解决目前设计半导体材料中出现的相关导体器件问题，从而能够在一定程度上降低更新电子产品的周期、节省设计成本，全面提高市场中电子行业的竞争力度。
3 量子电子元器件解决相关的问题
由于处理器逐渐朝着多核方向发展，处理器研究和应用中芯片高速通信的相关问题已经逐渐发展成为影响处理器应用水平和性能的关键，一般情况下多核高性能处理器外部都存在相应的高带宽数据吞吐量，例如，不能在高宽带、高速的情况进行外部系统数据交互，以至于会严重降低系统整体性能。高速传输信号的过程中，信号完整性的相关问题是系统运行中不可避免的现象，同时在接受和发送信号的过程中，端接电阻十分容易出现突变的问题，基于此就需要从怎样有效解决端接阻抗突变和高速传输信号两方面来分析量子电子元器件，以便于能够保障有效解决信号传输完整性的问题。
3.1 高速传输信号
现阶段，PCB中嵌入无源电子组件和有源电子组件（半导体器件），并且这种结构已经得到大量生产，PCB技术发展中组件埋嵌技术是改变集成电路的重要形式，此外，也会提高对元器件和裸芯片的需求。从宏观角度来说，信号完整性主要就是器件、电源、互联网等器件延时以及信号质量的问题。目前使用半导体应用在电路板中的时候，一般原材料都是二氧化硅，但是如果需要告诉传输电子信息的时候，系统需要在50MHz条件下进行工作，此时就会出现信号完整性的相关问题，随着不断提高器件频率和系统频率，越来越凸显信号完整性。电阻等普通电子元器件，不仅仅被当做电阻应用，需要能够等效在电阻上串联电容以及电感，此时不能顺利分析电路的实际情况，此外也会严重影响型号传输的质量和速度，例如，临近效应和容性负载等。
3.2 端接阻抗突变
接受和发送信号的过程中，如果发出端形成比较低的阻抗，但是接受端出现远大于一般输入阻抗的传输线特性阻抗，导致在两端点之间会对信号进行反弹，促使形成振铃的现象。信号接受中出现反射的主要因素就是阻抗突变。从理论角度来说，如果消除传输中任意部位的传输线阻抗突变，也就会消除反射。目前能够依据加入人为阻抗的方式来降低或者消除上述传输阻抗，但是实际传输信号的过程中也会出现毛刺的问题。随着科学技术的高速发展，逐渐形成量子电子元器件，自从出现上述设备以后，在未来研究电子产品的时候，不会在高速传输信号过程中出现上述问题，所以，量子电子元器件具备传输速率高、传输信号频率高的特点。在量子电子元器件解决以上信号完整性相关问题以后，人们能够进一步研究速度更高的芯片，以便于能够全面带动经济市场的发展。
4 结束语
综上，伴随着社会经济的进步和发展，也全面促进了电子元器件的发展，同时对于电子元器件的要求也更加严格，激发电子元器件朝着新方向、新领域发展。由于不断提高科学技术以及信息技术，不断健全各种技术参数，未来发展中量子电子元器件是必然趋势。电子元器件发展中量子化发展是改革的主要方向，也是一次重要的革命，因此我们期待未来发展中能够建立更完善、更科学的量子电子元器件，为以后进一步分析量子电子元器件奠定基础。
参考文献
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[2]华为创新敏捷分布式Wi-Fi解决方案/DARPA研发可按需自毁的电子元器件技术/中国电信高速高效长距离光纤传输系统技术创新与规模应用获突破/室温下半导体内的粒子实现了量子纠缠[J].军民两用技术与产品，2015（23）：22.
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[4]周惠平，王晓梅，张杨等.促进科技期刊科学发展的路径――以《量子电子学报》发展为例[C].2014：218-220.
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