課題討論法在“光纖通信系統(tǒng)與原理”教改中的創(chuàng)新與實踐

汪靜麗

摘 要 基于“興趣是最好的老師”這一原理，本文提出將課題討論法運用于課堂，激發(fā)學生對課程的學習興趣。按照分階段、遞進式的教學改革思路，構(gòu)建光纖通信系統(tǒng)課程的一系列子課題，創(chuàng)新課程的教學和實踐方案。實踐表明：課題討論法在課程中的靈活運用，有利于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)、探索精神和自學能力，提高教學效率。

關(guān)鍵詞 課題討論法 光纖通信原理與系統(tǒng) 教學改革

中圖分類號：G642?文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.01.022

The Practice and Innovation of Topic Discussion Method in Principle and System of Optical Fiber Communication Teaching Reform

WANG Jingli

（College of Optoelectronic Engineering， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing， Jiangsu 210003）

Abstract As everyone knows， interest is the best teacher. A topic discussion method is proposed in the paper for stimulating students' interest in learning. According to the staged and progressive teaching reform ideas， a series of sub topics are designed and teaching and practice are changed. The practice of topic discussion method is helpful to train students' comprehensive quality， creative spirit and self-learning ability， which also improves teaching efficiency.

Key words topic discussion method; principle and system of optical fiber communication; teaching reform

1960年梅曼發(fā)明了世界上第一臺激光器，隨后科學家高錕提出光纖，伴隨兩者發(fā)展促進了光纖通信的不斷進步。目前國家級的電信網(wǎng)骨干大部分采用光纖通信系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)也已深入社會各層面，是現(xiàn)代社會基礎設施中的關(guān)鍵。近年來，“光纖通信原理與系統(tǒng)”課程作為國內(nèi)外高校電子信息、通信工程、光電子等專業(yè)的重要課程，具有較強的實用性、前沿性和探索性，在整個學科建設中占有重要地位。

“光纖通信原理與系統(tǒng)”課程的特點是理論部分難度較大、知識點更新快、具有一定的工程性，還涉及若干現(xiàn)代通信設備。現(xiàn)實狀況是教材更新慢、實驗設備落后行業(yè)發(fā)展，課時不斷減少。因此，如何高效利用有限課時，將課程的理論知識、光纖通信系統(tǒng)的最新技術(shù)以及相關(guān)光器件介紹給學生，是教師面臨的巨大挑戰(zhàn)。基于此，我們提出將課題討論法運用于課堂，改變過去單一的課堂講授方法，激發(fā)學生的主體性，提高學生對課程的學習興趣。

1 課題討論法的定義

課題討論法是指教師在課堂教學活動中，利用師生以及學生間平等、民主、和諧的時空環(huán)境，就與課堂教學內(nèi)容有關(guān)的某一子課題，以小組或者班級為單位開展積極的討論、爭論甚至辯論，拓寬思路，各抒己見，交換看法，互相啟發(fā)，取長補短，從而理解知識、掌握真理、受到教育、培養(yǎng)素質(zhì)與能力的一種教學方法與教學模式。①②

2 課題討論法的運用

課題討論法的實施需要按照兩步走：（1）基礎層次：子課題相關(guān)的理論教學，以教師講授為主，輔以相關(guān)的教學方法的創(chuàng)新和教學內(nèi)容的優(yōu)化;（2）提高層次：子課題相關(guān)的拓寬及應用，以學生為主，進行匯報和討論。

2.1 基礎層次

2.1.1 教學方法創(chuàng)新

摒棄傳統(tǒng)教學方法的某些弊端，在課程教授過程中基于不同教學內(nèi)容，采用不同的教學方法。例如：（1）可以充分發(fā)揮多媒體技術(shù)在現(xiàn)代教學中的作用，播放與知識點相關(guān)的圖片、動畫以及視頻，增強學生的感官印象，使其更容易接受。（2）為了加深學生對光纖器件的理解，掌握器件的類型、特性、參數(shù)及用途，盡可能給學生展示器件實物。（3）在課堂中穿插一些合適的例題和隨堂練習，提高學生參與學習的積極性，提高聽課效率。

2.1.2 優(yōu)化教學內(nèi)容

本課程中，有些內(nèi)容在先修課程中已經(jīng)學過，例如第三章《光發(fā)送機》，其中關(guān)于光源的物理基礎、半導體激光器和LED 的介紹，以及第四章《光接收機》中的檢測器的介紹，均是對之前課程（“光電子學”和“激光原理”）中知識點的重復。進行教學內(nèi)容的改革，可以削減已學知識點的學習課時，適當增加光纖通信領(lǐng)域最新的技術(shù)和器件的講解。

教材的選用對提高教學質(zhì)量和學生動手能力有著重要作用，故而應該盡量選擇和教學大綱一致的教材。然而，現(xiàn)實情況是找到這樣教材的機會不多，教學時總要增加或者刪除部分內(nèi)容，不能達到最佳的教學效果。一方面，在教學中盡量采用新教材，注重新技術(shù)和新理論的介紹。另一方面，補充和修訂現(xiàn)有教材，希望能夠通過團隊的努力，編寫出合適的教材。

2.2 提高層次

通過基礎層次的訓練，學生已經(jīng)掌握了與子課題相關(guān)的知識點的理論基礎。提高層次中，要求學生帶著教師設計的子課題任務，進行文獻的查閱、資料的概括、方案制定、可行性分析、設計、仿真以及某些元器件的采購等工作。這個階段應該充分發(fā)揮學生的積極性和主動性，分析解決實際問題，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。具體實施如下：

2.2.1 學生分組

分組之前，需要教師做好功課。各組學生由學習好、一般和基礎較差的同學搭配組合。課程內(nèi)容，除緒論部分，其余章節(jié)都會安排子課題任務，任務會提前下達到各組。每組需要自己選舉組長，在組長的組織安排下進行資料的搜集和概括、任務的分解和執(zhí)行等工作。課堂會安排時間，讓各組匯報、討論各個子課題，老師和各組選派的代表進行打分，分數(shù)最終記入期末成績中。在這個過程中，也有一些需要注意的地方：（1）各組的匯報，教師可以要求每次選舉不同的代表上臺進行陳述，這樣就可以使得每個同學都參與其中，每個個體都能得到鍛煉。（2）各組匯報完畢，安排自由討論。在討論過程中，教師要注意把握現(xiàn)場，適當引導，切忌部分討論慢慢偏離主題，或者個別討論太過激烈。有時如果問題較少，需要教師適當提示，將討論進一步深化、細化。（3）各組匯報和討論結(jié)束后，教師進行總結(jié)。教師應該提前對子課題進行最新前沿的資料調(diào)研總結(jié)，如果學生在課堂涉及、討論過的部分可以簡略，部分學生未能查閱的內(nèi)容，可以進行詳細的補充。這樣，經(jīng)過師生合力，可以將每個子課題討論充分、將其發(fā)展了解清楚。（4）各組匯報時，教師和各組代表進行打分，教師可以提前制定打分標準，其中包括：匯報內(nèi)容的準備情況、PPT的制作精美程度、代表上臺發(fā)言的表現(xiàn)（聲音是否洪亮、表達是否清晰、思路是否敏捷等）、各組參與討論的積極程度等，盡量劃分全面細致，有所偏重，體現(xiàn)公平公正。

其次，各個分組也是相應的學習小組，大家除去共同準備完成子課題任務，還增加了相互接觸的機會。利用這樣的機會，小組中基礎差的同學可在學習能力較強的學生幫助下，克服學習中遇到的困難。大家一起學習，一起進步。

此外，多人共同完成一個任務有助于發(fā)揮團隊協(xié)作精神。這個過程可以培養(yǎng)學生與人相處的能力、遇到問題如何有效溝通、接到任務如何利用團隊的力量完成、學會進行任務的分解和落實到個人以及體驗到集體的榮譽感等。這些能力和品質(zhì)的培養(yǎng)，比在這過程中學會的一些書本知識更為重要。

2.2.2 設計子課題

課程內(nèi)容涉及到光纖光纜、光源與光發(fā)送機、光檢測器與光接收機、光放大器、光無源器件和光波通信系統(tǒng)的設計。教師需要在子課題任務的設計方面花費心思，下達既有新意又有實際意義的任務。

由于整個課程的授課順序是先介紹構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的各個部分，后講解系統(tǒng)設計。可以在各構(gòu)成部件的講解章節(jié)中，下達查閱最新光器件發(fā)展的任務，例如：新型光纖光纜結(jié)構(gòu)、光源（LD和LED）的發(fā)展情況、檢測器件的性能、最新光器件的種類。原本這些知識點，如果采用教師查閱課堂講授的方式，一是無法查閱全面，其次講解只能蜻蜓點水，學生聽得稀里糊涂。現(xiàn)在通過子課題任務的方式，學生在上課之前，已經(jīng)利用課余時間學習了最新的技術(shù)和器件，對其已經(jīng)有所了解，課堂的匯報討論又將這一子課題的內(nèi)容擴充完善，印象加深。另外，進行這類光器件的介紹與討論時，可從實驗室借來一些真實的器件，并在子課題中設置一些器件使用方面的任務;也可以采購若干常用的光器件分發(fā)到各組，布置與其相關(guān)的小任務。這能夠在一定程度上解決理論和實踐脫節(jié)的問題，加強學生實際動手能力，幫助其學以致用。最后一章光波系統(tǒng)設計的講解時，受到實際條件的限制，也許無法搭建一個真實的系統(tǒng)，但是此處可以巧用仿真軟件來實現(xiàn)系統(tǒng)的設計。此時子課題就可以布置用軟件仿真進行系統(tǒng)設計的模擬，該任務需要占用較長的課后時間，在具體考核時可以適當增加這部分內(nèi)容的分數(shù)。

2.3 建立全面的評價體系

借助提高層次中課題分組討論環(huán)節(jié)，打破以往單一的期末閉卷考試方式。建立起既重理論，又重實踐;既重結(jié)果，也重過程的考核方式。此外，為了提高學生積極性，減輕學生的負擔，適當提高分組討論環(huán)節(jié)得分在期末總成績中占的比例。通過這樣的方式，可以增加學生課后學習的積極性，接觸到更多該領(lǐng)域的前沿知識。

3 總結(jié)

“光纖通信原理與系統(tǒng)”是一門非常重要的專業(yè)課，通過本課程的學習，學生能夠了解光纖通信發(fā)展的歷史;知道光纖通信技術(shù)及光器件的最新發(fā)展動態(tài);掌握光纖、光源、光發(fā)送機、光接收機、光放大器等的工作原理和特性;理解光纖通信系統(tǒng)設計的思路、方法及檢驗標準。為學生進行畢業(yè)前的職業(yè)準備，使學生在畢業(yè)后能夠順利地、獨立地從事光纖通信方面的工作。

通過本項目的開展，一方面有利于提高教學水平、促進課程建設;另一方面可以有效提高學生的學習興趣，更好地掌握光纖通信方面的專業(yè)知識，為人才培養(yǎng)提供有力的支持。同時可供我校其他院系及國內(nèi)普通工科高校開設和建設“光纖通信原理與系統(tǒng)”課程的同行們作一個參考。

注釋

① 楊玉琪.創(chuàng)新教育的一種重要方法——討論式教學法.懷化學院學報，2004.23（1）..

② 何金旗，喻麗，唐匯龍.討論教學法的組織和運用.保險職業(yè)學院學報，2005（5）.