新工科要求培养宽口径、厚基础的创新型、复合型人才，对学生的跨学科视野和交叉创新实践能力提出了要求。实践教学作为人才培养的关键环节，必须与时俱进，采用新的教学理念，探索符合新工科人才培养需求的课程教学模式和内容。针对通识实践课程对专业知识要求高，而选课学生基础薄弱的突出矛盾，以Arduino小车项目为例，采用成果导向的教学理念，分层次、模块化的教学思路，构建兴趣驱动的四环节教学体系及多维度综合考核评价机制。并探索了将图形化编程软件App Inventor 2和Mixly分别应用于手机端和Arduino小车端的编程，实现了对Arduino小车的“黑箱式”蓝牙遥控，大大降低了编程的难度，激发了学生的自主学习兴趣，拓展了其创新实践能力。

在新工科人才培养的新要求下，工程实践教学改革的目标是培养更多卓越的工程创新型人才。实践设计是新型人才创新实践能力培养的重要载体，为解决课堂知识侧重基本理论与创新思维人才培养之间的矛盾。四川大学电路实验室将基于LABVIEW可视化图形编程软件开发的具有信号分析、数据采集、数据处理、数据保存、数据图形化显示等功能的实验教学系统应用在本科电路实验教学当中。通过固纬GDS-1000B、AFG-2225、科睿源KA3010P硬件平台以及 LABVIEW软件，对串联谐振以及单管放大电路的电压、频率以及波形数据进行采集和处理，实现了谐振频率的自主分析和波形数据的有效存储。实验结果表明该系统性能稳定，具有较高的测量精度，并且可以应用到其他实验以及科研项目当中，具有较好的移植性。

为实现软光子晶体图案的多重信息加密或存储，本文基于硫醇-丙烯酸酯Michael加成和光聚合反应设计并制备了一种刺激响应性胆甾型液晶（cholesteric liquid crystal，CLC）软光子彩膜。首先，通过改变反应混合物中手性剂的比重调节初始彩膜结构色；其次，用小分子液晶稀释液晶前聚体；最后，通过紫外光固化对单层软光子彩膜进行交联密度的时间编程，同时借助掩膜曝光技术对其纳米结构进行空间编程。实验结果表明，虽然在超600 min的反应过程中软光子彩膜的布拉格反射中心波长仅移动了19 nm，但是通过时间-空间双重编程局部修改其变色响应，可使带有隐形图案的软光子薄膜在应力作用下逐渐呈现从红到绿的多彩外观，反射波长覆盖范围超过100 nm。这种刺激响应性软光子彩膜在光子晶体图案的动态显示、防伪、信息存储等领域具有重要的应用价值。

本文设计了一种使用嵌入式Linux可编程控制的基于扫描反射镜的光开关，在触摸显示器的UI界面上进行光纤阵列通道间的具体切换操作。此外，还可以预先设定光开关的切换顺序、停留时间。光开关光路可自动对光校准来保证每个通道的输出功率最大。本文分析了此种光开关的设计原理，通过实验测试了光开关的性能。实验结果表明：当使用单模光纤阵列时，平均插入损耗小于17 dB，相邻通道间的平均串扰低于30 dB，相邻通道间切换时间小于1.3 ms；对于多模光纤阵列，平均插入损耗小于2.4 dB。本文所设计的光开关具有低损耗、低延时、高精度、高稳定性、高重复性、通道间串扰小、人机交互良好等优点，可用于波分复用器件、多路光波导传感器等光学器件的测试。

给定物体三刺激值, 重建物体反射率在跨媒体颜色复制领域有着重要应用。 常见的重建反射率算法包括基向量法、 维纳估计法、 加权伪逆方法等, 这些方法大多都是为了建立由低维度三刺激值或者RGB向高维度光谱反射率的映射关系, 以重建的反射率与原始反射率的接近程度为评价指标, 并且需要光谱反射率数据进行训练。 但是很多工业领域在产品设计时都需要考虑到颜色恒常性(CII)问题, 以保证产品颜色在不同光照条件下具有相近的颜色表现。 光谱反射率是决定物体颜色恒常的重要属性, 为解决重建反射率进行颜色复现后产生颜色恒常性问题, Takahama 和Nyatani提出具有颜色恒常性的线性规划光谱反射率重建方法, 测试结果发现该方法重建的反射率呈现出类似“台阶”的形状, 与实际物体色反射率差别太大。 之后, Berns等在Takahama和Nyatani算法基础上, 增加了色相角等约束, 但重建出的反射率波动太大。 Li和Luo提出具有光滑约束的二次规划颜色恒常性重建反射率算法, 重建的反射率具有光滑性, 比较接近实际物体色的反射率。 提出一种非线性约束优化方法重建物体反射率, 使之具有良好的颜色恒常性和光滑性。 文中使用标准Munsell色卡中1 560个色块测量的反射率数据集对新算法进行测试, 并与其他方法进行比较。 结果表明, 该方法不仅在重建反射率的颜色恒常性指标上远比Takahama和Nyatani方法, Berns等的方法以及Li和Luo的方法要好, 而且重建反射率与原始反射率接近程度指标: 均方根误差(RMSE)和拟合优度系数(GFC)也好于其他方法。 因此该新方法对重建反射率时具有颜色恒常性要求的行业有着重要的应用价值。