光通信類課程教學改革探索

摘要：光通信類課程是高等院校通信專業廣泛開設的專業基礎課程，對學生的理論素養和實踐能力都有著較高的要求。隨著光通信技術的迅猛發展，社會對學生的光通信技術能力提出了更高的要求。本文針對過去光通信教學過程中存在的一些問題，結合創新的教學方法，從教學方式改革、培養目標改革、培養方式改革和考核方式改革等四個方面，介紹了新時代背景下光通信教學改革的思考，并提出了相應的具體改革對策，以期為光通信課程的教學改革提供參考。

關鍵詞：光通信；教學改革；理論教學；實踐教學

一、引言

光通信類課程是系統介紹光纖通信原理和技術的專業課程，也是通信類專業開設的主要學科之一。隨著信息技術的飛速發展以及“互聯網+”等國家戰略的出臺，我國的光通信事業進入迅猛發展階段，成立了眾多的光通信公司，并迫切需要大量熟悉光通信知識的人才。作為新時代的高等院校，如何為國家飛速發展的光通信事業培養杰出人才已成為迫在眉睫的問題。然而，傳統的光通信類課程教學方式存在教學方式單調、培養目標與市場脫節、培養方式陳舊以及考核方式單一等諸多問題。

在過去的教學研究工作中，許多教育研究工作者已經認識到光通信類課程教學改革的緊迫性，并進行了大量的研究，提出了許多創新的方案，取得了豐富的教學改革成果。

以光通信虛擬實驗教學為例，楊九如等人進行了深入研究，詳細介紹了課程的內容以及實驗室建設和實施方法[1]。孫春艷等人分析了光通信原理課程中理論課程和實驗課程的不足，提出了如何在兩者之間建立良好的銜接[2]。黃永清等人從理論教學和實踐教學兩個方面探討了光通信課程，并強調理論與實踐同等重要，以培養學生的分析、解決問題能力和應用創新能力[3]。賈婷等人在光通信課程改革方面進行了探索，結合實際教學經驗，分析了學生學習中的問題，并提出了將實驗作為培養學生動手能力的重要環節，堅持理論教學與實驗教學相結合的改進辦法[4]。孔維進等人以光通信技術課程為例，闡述了虛擬仿真實驗系統的建立和工作過程，并總結了虛擬仿真實驗系統在提升教學質量方面的重要作用[5]。針對光纖通信原理課程和當代大學生學習現狀，王超等人探索了高速光通信背景下普通本科院校光纖通信課程的教學改革[6]。王貝貝等人通過分析光通信技術發展形勢以及當前高校光通信人才培養的現狀，提出了在“新工科”背景下光通信國際化人才培養的變革思路[7]。吳玉萍等人在成果導向教育（OBE）理念的基礎上，從重構課程目標、反向設計教學內容和改革考核方式等方面設計了翻轉課堂教學的考核評價體系[8]。

二、目前存在的問題

（一）教學方式單一

光通信類課程本身具有知識面廣、與技術發展結合緊密等特點。但隨著互聯網時代的到來，大量的網絡資源沖擊著傳統的教學模式，新型教學方式如線上線下混合式教學等開始興起。盡管如此，在光通信類課程中，這些創新的教學方式并沒有得到廣泛推廣運用，很多教師依然采用傳統的教學方式，即教師對照PPT講解，學生做筆記掌握知識點，然后爭取在考試中取得較好的成績。這種教學方式過于單一，很難培養出社會需要的復合型人才。因此，要想改善教學效果，教師必須打破單一教學方式的桎梏，做到與時俱進，將最新的教學方法應用于課堂。

（二）培養模式與社會需求脫節

隨著光通信技術的迅猛發展，光通信公司對人才的需求量大增。但傳統的高校培養模式并不能滿足社會對人才的需求，它們過于注重考試成績，忽視了學生的實踐能力和綜合素質。另外，技術的快速發展使得課本知識無法跟上社會主流技術的步伐。與之前的學習階段相比，大學階段的培養模式需要進行適當調整。作為學生們最后一個系統學習階段，大學扮演著準備踏入社會的重要角色。因此，學校應更加注重培養學生的實踐能力，并使知識與社會需求接軌。

三、教學改革的具體舉措

（一）教學方式的改革

1.推廣線上線下相結合的混合教學方式

傳統的教學方法是通過教師線下講授來傳播知識。然而，現階段許多學校已經開始嘗試采用線上線下相結合的混合教學方式。在學期開始前，任課教師會將教學資料上傳到網絡學習軟件（如學習通等），學生可以登錄這些軟件并下載相關學習資料。學生可以在課前預習和課后復習，從而提高自主學習能力并鞏固所學知識。除此之外，教師還可以利用在線學習軟件來布置一些課堂任務，如搶答、隨機抽問和小組討論，以活躍課堂氛圍，促使學生更深度地參與教學過程。

2.嘗試翻轉課堂等教學方式

翻轉課堂的教學方式將學生從單純的知識接受者變為知識的傳播者，教師也由知識的傳播者變為知識傳播的輔助者。在此教學方式中，安排學生上臺進行講解是一種很好的教學方法，它可以使教師和學生的思維角度發生轉變。教師從學生的視角來理解和接受知識，學生則從教師的角度加深對知識的理解。這樣的角色互換可以促進學生自主學習能力的培養。然而，對于這種教學方式，教師需要注意輔助和引導的作用，及時糾正學生對知識的理解偏差和疑惑，而不僅僅是扮演教學過程的接受者。對于學生來說，要想在翻轉課堂中扮演好知識傳播者的角色，就必須深入理解所要傳播的知識。這種角色轉換的學習方式可以鍛煉學生的自主學習能力，同時教師也可以通過聽取學生的講解，了解課程內容中不利于學生理解的薄弱環節，并有針對性地進行指導和補充。

3.與慕課等網絡資源相結合的教學方式

光通信類課程是高等院校廣泛開設的一門課程，慕課平臺為這門課程提供了豐富的網絡資源。在慕課平臺上，有多達十余種光通信類課程可供學生選擇。學生可以通過訪問慕課網站來深入學習網絡課程的知識，這種教學方式有助于加深學生對知識點的記憶和理解，同時也拓寬了學生的知識面。

在慕課平臺上，授課教師都是學校精挑細選的優秀教師，有些甚至是知名高校的教師。學生可以通過和這些教師的在線互動，與他們進行學習交流，這樣有助于提高學生的學習興趣。學生可以通過“面對面”接觸方方式與優秀教師進行交流，更好地理解和掌握光通信領域的知識。

隨著互聯網時代的興起，許多新興的主流技術都可以通過互聯網獲取相關的技術資源。有些技術資料甚至比傳統的書本知識更為前沿。因此，為了不與社會主流技術脫節，教師需要引入互聯網上的技術資料在課堂上進行講授。光通信技術因其廣泛的應用而受到關注，許多公司和培訓機構提供與光通信技術相關的培訓課程和資料。

例如，華為、中興等公司提供了光通信技術的相關培訓課程，學生可以在網上查詢到相關的培訓資料。光通信類課程對學生的實踐應用能力有著較高的要求，因此學生不應僅限于學習書本知識，還應關注前沿技術，并將其應用于學習中。與教科書上的知識相比，這些公司提供的技術培訓資料更貼近實際應用，涵蓋了更多當前的主流技術，并滿足了公司的需求，有助于提升學生的社會適應能力。從教學效果來看，學生更有興趣學習與實際應用相關的知識，他們的學習積極性也更高。

（二）培養目標的改革

1.培養理論知識與實踐能力兼備的人才

光通信課程的培養目標目前主要是培養理論型人才，但隨著時代的發展，社會對人才實踐能力的要求越來越高。特別是光通信領域所培養的學生需要具備大中小公司要求的實踐能力，因此，必須加強對人才實踐能力的培養。

首先，培養學生的實踐能力不僅僅是培養他們具備實際操作的動手能力，還應包括培養他們掌握貼合實際需求的理論知識。以光纖為例，光纖是光通信傳輸過程中不可或缺的媒介，但許多光通信課程更偏向于介紹光纖原理，而缺乏對實際應用中的光纖知識的介紹。比如，學生應該了解有哪些種類的光纖、每種光纖的特點，以及應用于哪些場景。然而，許多學生在實踐中甚至連如何選擇適合的光纖都不知道，有些學生學完光通信課程后甚至未曾親眼見過實際光纖。這導致學生與行業需求脫節，產生實踐能力的“代溝”。

其次，培養學生的實踐能力還包括培養他們具備與行業應用相關的能力。在光通信課程中，所學知識不僅僅是理論知識，而是已廣泛應用于市場的實踐知識。因此，培養學生的實踐能力必須緊密結合市場需求。教師應關注市場上的主流技術，并在教學中引入相關知識。只有這樣，才能確保學生能夠迅速將所學知識應用到未來的工作中。

最后，培養學生的實踐能力還包括培養他們的動手能力。光通信課程不應局限于理論教學，更應注重實際應用。在未來的工作中，學生將與各種設備打交道，如信號源、示波器等，還需熟練掌握主流光通信設備的調試。提高學生的實踐能力和動手能力，需要通過實際操作來培養。由于光通信設備往往價格昂貴，教師應強調使用儀器設備的注意事項，避免由于缺乏常識性知識而導致設備損壞。

2.采用知識能力與家國情懷并重的培養目標

在“互聯網+”時代背景下，學生的價值觀受到多元化、多維度的沖擊。因此，課程教育需要更好地融入課程思政的相關元素，培養學生對技術的熱愛以及愛家愛國的家國情懷。特別是在光通信領域，中國的發展屢屢受到國外反華勢力的阻撓，這使得中國的光通信事業在迅猛發展的同時也面臨不公。

在光通信課程中，教師應該加強對學生使命感和緊迫感的培養，結合行業發展熱點事件深入挖掘課程思政的內容，使學生明白今天的成果來之不易，并增強學生為中華復興而學習的責任感，讓他們在互聯網思潮的沖擊下堅守初心。

（三）培養方式的改革

1.采用理論教學與實驗教學相結合的培養方式

在過去的光通信課程教學過程中，存在著重理論輕實驗的現象。這樣的思維方式不僅影響了課程教師，也影響了學生對課程的認識。隨著這種思維方式的深入，教師和學生往往會忽視實驗教學的重要性。有些學校將理論教學和實驗教學分給不同的教師負責，導致理論教師缺乏實踐經驗，實驗教師則較難提高自己的理論水平。

為了解決這個問題，首先建議由同一教師負責光通信課程的理論教學和實驗教學。這樣可以更好地理解理論知識與實驗操作之間的關聯，將理論教學與實際操作相結合，提高教學質量和效果。

其次，在實驗課中，應結合教師的演示實驗和學生的動手實驗。通過教師的示范和指導，學生可以更好地理解實驗操作過程并加深對實驗內容的理解。同時，在設計實驗內容時，需要注重實驗的啟發性和趣味性，激發學生的興趣和積極性。教師可以設置與光通信領域相關的實際應用場景，鼓勵學生通過實驗解決問題，培養學生的創新思維能力。在講授實驗過程時，教師應將理論知識與實驗現象相結合，幫助學生理解實驗過程中的理論基礎，并培養學生的實驗思維能力。通過實驗啟發學生的主動思考，提高他們學習和探索的能力。

最后，可以定期開放實驗室，鼓勵學生利用實驗條件自主設計或嘗試課堂實驗以外的實驗內容，以加深對光通信知識的理解。

2.引入仿真軟件教學的培養方式

隨著光通信技術的發展，一些常用的專業仿真軟件如VPI、Optisystem等在光通信行業被廣泛應用。這些仿真軟件能夠對整個光通信系統的性能進行仿真設計，并且仿真結果與實驗結果非常接近。同時，它們還涵蓋了光通信系統中常用的器件。

仿真技術為科研人員提供了一種有效的理論實踐教學方法，而仿真計算則可以減少勞動力開銷，降低實驗強度，更好地滿足教學需求。這些教學仿真軟件具有接近真實情況的數值計算和分析功能，易于學習的操作界面以及便捷的工作環境。相比枯燥的理論教學，仿真結果更加直觀。

將這類軟件應用于課堂教學，讓學生通過模擬物理、光學和光電轉換等過程，有助于將課堂內容與實際應用相結合，激發學生的學習興趣，并提高學生對系統和器件的理解。仿真是理論課程和實驗課程的有益補充，可以極大地促進學生對知識的掌握和理解。

（四）考核方式的改革

考核的目的在于調動學生的積極性，讓學生能夠直觀地了解自己的學習情況，并推進課堂教學目標的實現。然而，傳統的考核方式形式單一，主要關注學生的考試成績，這并不利于教學工作者全面了解學生的學習情況。因此，在設計考核方式時，教師應考慮引入更多考核環節，與課程培養目標相契合。

為了實現綜合考核，教師可以從學生的團隊協作能力、實踐操作能力和語言表達能力等多個方面入手，結合考試成績對學生進行綜合評估。這樣可以避免學生片面追求考試成績，更重要的是注重培養學生解決實際問題的能力和綜合素養。考核評價不應局限于學生對課程知識的理解和掌握程度，還應考察學生在課堂過程中的能力。

例如，通過翻轉課堂鍛煉學生的表達能力，教師可以為參與翻轉課堂的學生獎勵相應的分值；采用小組實驗方式可以培養學生的實踐能力、溝通交流能力和團隊合作能力。在考核方式上，可以采用“結果導向教育”（OBE）的理念，強調結果反饋和持續改進。教師可邀請參與課程的學生對考核方式提供反饋意見和建議，便于教師在全面考慮后調整和完善考核方式。這樣能夠提高考核的準確性和公平性，促進學生全面發展。

三、結束語

光通信類課程作為通信專業廣泛開設的專業基礎課，在信息時代扮演著愈發重要的角色。但隨著新時期的到來，對光通信課程的教學模式提出了更高的要求。本文從教學方式、培養目標、培養方式和考核方式等方面，分析了當前光通信類課程教學所面臨的一些問題，并針對這些問題提出了改革的具體舉措。總而言之，為了培養更加適合社會需求的光通信技術人才，教師需要加強對學生的實踐能力培養，以培養綜合型人才作為目標。同時，在教學方法上，為了取得更好的教學效果，教師可以嘗試或引入近年來教學改革中提出的新教法和新思路。光通信課程的教授與時代發展中的教法和技術的進步密不可分，從教者需要拓寬思路、反復思考、與時俱進。

參" 考" 文" 獻

[1]楊九如，韓雪冰.光通信技術課程虛擬實驗教學改革研究[J].學理論，2015（15）：212-213.

[2]孫春艷，白金.《光通信原理》理論教學與實驗教學相結合的研究[J].科技視界，2018（06）：148，152.

[3]黃永清，陳雪，李蔚，等.“光纖通信”課程的教學改革[J].電氣電子教學學報，2010（06）：12-13.

[4]賈婷，馮暖，李娜，等.光通信技術課程教學改革探索[J].黑龍江科技信息，2013（13）：261.

[5]孔維敬，倪曉昌，曲芳，等.基于虛擬仿真的光通信教學改革研究與實踐[J].教育教學論壇，2018（36）：119-120.

[6]王超，林凱，曹蘇群.高速光通信背景下光纖通信教學改革探索[J].光源與照明，2022（07）：64-66.

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[8]吳玉萍，李志梅.基于OBE的翻轉課堂教學考核評價體系構建——以計算機辦公技術與應用課程為例[J].教育觀察，2023（01）：114-117.