光纖通信應(yīng)用型課程建設(shè)

王現(xiàn)彬 王穎莉 張晶 盧智嘉

摘要：文章根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型辦學(xué)定位的需求，結(jié)合“光纖通信技術(shù)”課程多年來(lái)的開(kāi)設(shè)情況，對(duì)應(yīng)用型課程教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段及應(yīng)用型課程建設(shè)措施等方面進(jìn)行了有益探索。其相關(guān)成果為高校應(yīng)用型轉(zhuǎn)型及應(yīng)用型課程建設(shè)提供了發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞：光纖通信；應(yīng)用型；優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）28-0175-02

一、引言

“光纖通信技術(shù)”課程是通信工程專業(yè)的一門(mén)主干專業(yè)課，本課程應(yīng)用性較強(qiáng)，而現(xiàn)在恰逢我校向“地方性應(yīng)用型高校”轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，“光纖通信技術(shù)”則在一定程度上承擔(dān)了通信工程專業(yè)向應(yīng)用型專業(yè)轉(zhuǎn)型的責(zé)任[1]。從國(guó)家層面看，光纖通信技術(shù)又是“寬帶中國(guó)”、“互聯(lián)網(wǎng)+”及“中國(guó)智造2025”等國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施的重要技術(shù)保障，這些國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施，對(duì)通信技術(shù)人才特別是具有扎實(shí)的光通信理論與技術(shù)的通信人才的需求勢(shì)必會(huì)猛增，由此可見(jiàn)，“光纖通信技術(shù)”課程在通信專業(yè)人才培養(yǎng)中占有舉足輕重的地位，其作用不容忽視[2，3]。根據(jù)我校應(yīng)用型高校辦學(xué)定位，結(jié)合“光纖通信技術(shù)”課程多年來(lái)的開(kāi)設(shè)情況，對(duì)應(yīng)用型課程教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容、應(yīng)用型課程教學(xué)方法和教學(xué)手段及應(yīng)用型課程建設(shè)措施等方面進(jìn)行了有益探索，從而為高校應(yīng)用型轉(zhuǎn)型及應(yīng)用型課程建設(shè)提供了發(fā)展思路。

二、應(yīng)用型課程教學(xué)大綱與內(nèi)容優(yōu)化

光纖通信是長(zhǎng)距離、大容量通信的主體，在現(xiàn)代有線通信領(lǐng)域具有舉足輕重的地位，而全光通信也是有線通信發(fā)展的趨勢(shì)。掌握一定的光纖通信系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)，具備一定的實(shí)踐動(dòng)手能力，對(duì)學(xué)生就業(yè)發(fā)展和國(guó)家通信事業(yè)建設(shè)都具有重要的意義。本課程的目的在于讓學(xué)生了解光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成，知曉光信號(hào)發(fā)射、光信號(hào)接收、光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)幕驹恚徽莆諘r(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)；了解光纖局域網(wǎng)、相干光通信系統(tǒng)和全光光纖通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等理論知識(shí)。在課程教學(xué)過(guò)程中根據(jù)實(shí)際教學(xué)效果逐年修訂教學(xué)大綱，為了保證課程內(nèi)容的先進(jìn)性，突出對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上培育課程特色，主要從以下幾方面對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行修改：

1.緊盯行業(yè)一線，結(jié)合企業(yè)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域人才的需求，使學(xué)生學(xué)的都是以后真的要用且用得上的知識(shí)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，緊跟科技前沿，研究熱點(diǎn)問(wèn)題，拓展學(xué)生的知識(shí)面；同時(shí)結(jié)合教師的科研課題，將之延伸到課堂和實(shí)踐教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)。

3.合理組織教學(xué)內(nèi)容，壓縮理論推導(dǎo)，突顯工程實(shí)際，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.增加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課時(shí)，以練代學(xué)，以學(xué)促練，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

“光纖通信技術(shù)”的課程教學(xué)主要通過(guò)課堂講解與實(shí)踐訓(xùn)練兩個(gè)環(huán)節(jié)配合完成：（1）任課教師在課堂上充分利用MATLAB、Multisim及Optisystem等軟件功能，結(jié)合制作高質(zhì)量的課件和flash動(dòng)畫(huà)，生動(dòng)、形象地講解課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)。（2）在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合光傳輸實(shí)訓(xùn)室，使學(xué)生充分了解各光器件模塊的功能與作用，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的驗(yàn)證與設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而為學(xué)生今后從事光通信行業(yè)打下基礎(chǔ)。

三、應(yīng)用型課程教學(xué)方法與手段優(yōu)化

理論教學(xué)以講授法為主，同時(shí)結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，使學(xué)生在有效的課堂時(shí)間內(nèi)盡量多地學(xué)習(xí)光纖通信知識(shí)。在課下對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并為每組分配與光纖通信相關(guān)的學(xué)習(xí)主題，讓其進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在實(shí)踐教學(xué)中，重視學(xué)生對(duì)實(shí)踐方法與實(shí)踐過(guò)程的理解程度，同時(shí)注重提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的掌握水平，力求每位學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中都能操作實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備，通過(guò)實(shí)踐提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，以使學(xué)生向“應(yīng)用型”過(guò)渡。

教學(xué)手段方面充分利用以下內(nèi)容，以提高教學(xué)效果：

（一）多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)相結(jié)合

多媒體教學(xué)充分利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大信號(hào)處理和信息存儲(chǔ)能力，將文字、聲音、圖形及視頻等多種媒體整合在一起。多媒體教學(xué)可提高授課質(zhì)量和教學(xué)效率，使學(xué)生輕松、愉快地學(xué)習(xí)，有利于加深其對(duì)基本概念、基本原理的理解。但對(duì)于一些重要的、思路嚴(yán)密的推導(dǎo)過(guò)程，仍需通過(guò)傳統(tǒng)板書(shū)的形式講授，這樣容易控制節(jié)奏，便于學(xué)生接受，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

（二）充分利用網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源

校園網(wǎng)已經(jīng)普及到了我校各教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓以及宿舍樓，因此可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行信息發(fā)布，同時(shí)借助QQ、微信等即時(shí)通信工具與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，這樣可以有效提高學(xué)生的參與度，進(jìn)而提升其學(xué)習(xí)興趣。

（三）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相輔相成

針對(duì)本課程的特點(diǎn)，在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合，課堂上重在理論研究，實(shí)踐過(guò)程中將課堂上的理論知識(shí)具體化，使兩者相互印證，以提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與把握程度，進(jìn)一步提升教學(xué)效果。

四、應(yīng)用型課程建設(shè)措施

（一）關(guān)注課程關(guān)聯(lián)，建立教學(xué)新體系

由于光纖通信技術(shù)涉及的知識(shí)面廣，如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、英語(yǔ)、電子線路、信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理等內(nèi)容都會(huì)在光纖通信教學(xué)中有所涉及，故在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生應(yīng)先充分學(xué)習(xí)這些課程，從而為本課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。這就要求我們整個(gè)教研室協(xié)調(diào)起來(lái)，從根源抓起這些基礎(chǔ)專業(yè)課程，全員參與搞改革，從而為“光纖通信技術(shù)”課程的應(yīng)用型建設(shè)提供支持。

（二）引進(jìn)仿真技術(shù)，構(gòu)建虛擬光通信

由于光纖通信設(shè)備價(jià)格昂貴，且技術(shù)更新?lián)Q代快，加上一般地方性本科院校在資金方面難以匹配，導(dǎo)致光纖通信實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，從而產(chǎn)生學(xué)生實(shí)踐環(huán)境和實(shí)踐技術(shù)與現(xiàn)有商用內(nèi)容差距較大的問(wèn)題，而引入仿真技術(shù)可在一定程度上解決此問(wèn)題。為此，可加強(qiáng)光纖通信應(yīng)用軟件的理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用的力度，如MATLAB、Multisim及Optisystem等工程軟件，以此增強(qiáng)學(xué)生的開(kāi)發(fā)和實(shí)踐能力。首先可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用MATLAB工程軟件，以對(duì)光纖通信中的各種光信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，隨后可使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)Multisim，以對(duì)光纖通信硬件模塊進(jìn)行仿真，而Optisystem的引入可使學(xué)生從工程實(shí)踐角度更深入、細(xì)致地學(xué)習(xí)光纖通信體系的各個(gè)方面。三者合力可以使學(xué)生在不接觸真實(shí)光纖通信系統(tǒng)的前提下全面理解光纖通信系統(tǒng)各層面的內(nèi)容，而這在一定程度上也可節(jié)約實(shí)踐成本。

（三）教學(xué)科研結(jié)合，提升實(shí)踐教學(xué)效果

常規(guī)的光纖通信實(shí)踐項(xiàng)目基本都依托于試驗(yàn)箱，項(xiàng)目單一且內(nèi)容簡(jiǎn)單，且以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)過(guò)程較難觀測(cè)，最終只能通過(guò)示波器或功率計(jì)做一些簡(jiǎn)單的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)效果差，對(duì)于學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提升有限，且阻礙了應(yīng)用型課程的發(fā)展。為此對(duì)于簡(jiǎn)單的實(shí)踐項(xiàng)目，可以借助光纖通信試驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，將對(duì)于設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，可以借助實(shí)驗(yàn)箱的二次開(kāi)發(fā)模塊，將綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)踐內(nèi)容與相關(guān)科研項(xiàng)目結(jié)合，在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中將河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“無(wú)線光纖通信系統(tǒng)中光載毫米波信號(hào)產(chǎn)生及傳輸所性能研究”的相關(guān)研究?jī)?nèi)容融入光纖通信實(shí)踐教學(xué)中，既能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，又能提升學(xué)生的科研意識(shí)，同時(shí)也有助于科研項(xiàng)目的順利實(shí)施。

五、結(jié)論

總之，應(yīng)用型課程建設(shè)本身就是一個(gè)整合教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法與手段、精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及體現(xiàn)應(yīng)用型的過(guò)程。通過(guò)幾年來(lái)的建設(shè)，在以上幾個(gè)方面取得了較好的效果，形成了自己的課程特色。但目前在應(yīng)用型課程建設(shè)過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，如教師隊(duì)伍年輕，在經(jīng)驗(yàn)與閱歷上需要進(jìn)一步培養(yǎng)和磨煉，科研能力也有待進(jìn)一步提高。另外，還需要繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，在實(shí)施中應(yīng)緊跟行業(yè)發(fā)展，提供更多密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的設(shè)計(jì)題目，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)還需進(jìn)一步完善，尤其是校外實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)比較薄弱，還需進(jìn)一步加強(qiáng)。這些也是我們今后改進(jìn)與發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王現(xiàn)彬.光纖通信實(shí)踐教學(xué)研究[J].石家莊學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，19（6）：132-134.

[2]黃震，畢衛(wèi)紅，張保軍，等.光纖通信教學(xué)實(shí)踐與總結(jié)[J].教學(xué)研究，2011，34（3）：58-59.

[3]龍青云，左敬龍，肖明.基于大工程觀的光纖通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，（8）：353-356.