摘 "要:新一代信息技術(shù)為國務(wù)院確定的七個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,而光通信技術(shù)作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志,已成為現(xiàn)代化通信中非常重要的支柱。新一代信息技術(shù),不只是指信息領(lǐng)域的一些分支技術(shù),如光通信、集成電路、計(jì)算機(jī)等的縱向升級(jí),更主要的是指信息技術(shù)的整體平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)的代際變遷。為適應(yīng)這一挑戰(zhàn),光通信技術(shù)課程正在經(jīng)歷一場新時(shí)代的改革,課程改革是適應(yīng)通信技術(shù)領(lǐng)域快速發(fā)展的必要措施,也是培養(yǎng)高水平專業(yè)人才的重要手段。結(jié)合上海理工大學(xué)的實(shí)際授課情況,該文討論在新一代信息技術(shù)革命背景下,如何提高光通信技術(shù)課程的質(zhì)量和實(shí)踐教學(xué)。
關(guān)鍵詞:新一代信息技術(shù);光通信技術(shù);課程改革;教育創(chuàng)新;科技引領(lǐng)教學(xué)
中圖分類號(hào):G640 " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A " " " " "文章編號(hào):2096-000X(2025)10-0144-04
Abstract: The new generation of information technology is one of the seven strategic emerging industries identified by the State Council, and optical communication technology, as an important symbol of the global new generation of information technology revolution, has become a very important pillar of modern communication. The new generation of information technology not only refers to the vertical upgrade of some branch technologies in the field of information such as optical communication, integrated circuits, computers, etc., but more importantly refers to the overall platform of information technology and the intergenerational change of the industry. In order to adapt to this challenge, the course of Optical Communication Technology is undergoing a new era of reform, which is a necessary measure to adapt to the rapid development of the field of communication technology, and an important means to train high-level professionals. Combined with the actual teaching situation of the university of Shanghai for Science and Technology, this paper discusses how to improve the quality and practical teaching of the Optical Communication Technology course under the background of the new generation of information technology revolution.
Keywords: the new generation of information technology; the Optical Communication Technology; curriculum reform; education innovation; technology-driven teaching
“十四五”時(shí)期,是信息化進(jìn)入加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國的新階段。習(xí)近平總書記指出:“信息化為中華民族帶來了千載難逢的機(jī)遇。我們必須敏銳抓住信息化發(fā)展的歷史機(jī)遇。”黨中央、國務(wù)院高度重視新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2022年9月份在以“大力發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”為主題的“新時(shí)代工業(yè)和信息化發(fā)展”系列主題新聞發(fā)布會(huì)中指出新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。此外,在世界范圍內(nèi)新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速進(jìn)行,將同我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成歷史性交匯,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)[1]。大力發(fā)展新一代信息技術(shù),不斷催生出新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式和新業(yè)態(tài),這些對(duì)工程學(xué)科的發(fā)展和工程科技人才的培養(yǎng)提出了更新更高的要求。
新一代信息技術(shù)賦能下的新工科建設(shè)是我國高等工程教育對(duì)未來發(fā)展的嶄新思維和深度思考,是對(duì)科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的積極回應(yīng),是深化高等工程教育改革的必然路徑[2]。黨的十八大以來,高等工程教育改革加速發(fā)展,目前已建成了世界最大規(guī)模的工程教育體系,在校總?cè)藬?shù)占全球所有本科生的34%,全球工程教育總規(guī)模的35%。2023年2月教育部等五部門關(guān)于印發(fā)《普通高等教育學(xué)科專業(yè)設(shè)置調(diào)整優(yōu)化改革方案》的通知中指出:主動(dòng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,主動(dòng)服務(wù)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略,圍繞“新的工科專業(yè),工科專業(yè)的新要求,交叉融合再出新”,深化新工科建設(shè),加快學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。對(duì)現(xiàn)有工科專業(yè)全要素改造升級(jí),將相關(guān)學(xué)科專業(yè)發(fā)展前沿成果、最新要求融入人才培養(yǎng)方案和教學(xué)過程。
新一代信息技術(shù)賦能下新工科光通信技術(shù)是信息傳輸領(lǐng)域的重要組成部分,在互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和5G(第五代移動(dòng)通信技術(shù))等領(lǐng)域,光通信技術(shù)都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在新工科改革的背景下,為適應(yīng)新一代信息技術(shù)發(fā)展,服務(wù)并合理利用新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),包括光通信技術(shù)等工科課程的學(xué)習(xí)都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行新時(shí)代改革,應(yīng)盡可能把理論技術(shù)和實(shí)踐結(jié)合起來,通過項(xiàng)目實(shí)踐學(xué)習(xí)原理和技術(shù),進(jìn)一步讓原理和技術(shù)反哺于社會(huì)實(shí)踐產(chǎn)業(yè),從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。教育部高等教育司2023年工作要點(diǎn)中就提出推動(dòng)高等教育體制機(jī)制創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展,加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)并著力造就拔尖創(chuàng)新人才。因此,具備光通信知識(shí)和技能的專業(yè)人才成為了各行各業(yè)都爭相追求的目標(biāo)。
一 "課程新時(shí)代下的現(xiàn)狀與改革必然性
為了更好地應(yīng)對(duì)我國在高速發(fā)展和快速變化的世界科技與經(jīng)濟(jì)格局中的角色變換,國家及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略并提出一條全新的具有中國特色的工業(yè)化道路,為建設(shè)一個(gè)創(chuàng)新型、創(chuàng)造型的科技強(qiáng)國和人才強(qiáng)國的目標(biāo)提出了一系列戰(zhàn)略規(guī)劃:2010年6月,教育部在天津大學(xué)啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,主要目標(biāo)是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢,增強(qiáng)我國的核心競爭力和綜合國力。2016年我國正式加入國際工程教育《華盛頓協(xié)議》,標(biāo)志著我國的工程教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得到了國際許可,使我國的工程教育進(jìn)入全球工程教育的“第一方陣”。2017年國家開始全面推進(jìn)新工科建設(shè)工作,建設(shè)目標(biāo)是建設(shè)發(fā)展新興工科,持續(xù)深化工程教育改革,培養(yǎng)德學(xué)兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)工程人才,并以“五個(gè)更”,即更加注重理念引領(lǐng)、更加注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化、更加注重模式創(chuàng)新、更加注重質(zhì)量保障和更加注重分類發(fā)展的思想進(jìn)行更為深層次的工程人才培養(yǎng)和學(xué)科專業(yè)建設(shè),使我國的高等工程教育能夠?qū)崿F(xiàn)變軌超車直至領(lǐng)跑,打造世界工程創(chuàng)新中心和人才高地。其中認(rèn)為學(xué)與教、實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、本土化與國際化是三個(gè)關(guān)鍵任務(wù)。提出新工科必須突破現(xiàn)有的工科界定,重視經(jīng)濟(jì)、法律、新聞和醫(yī)學(xué)等其他非工科門類學(xué)科對(duì)工科的介入滲透,通過預(yù)測未來人才市場需求,進(jìn)行現(xiàn)有專業(yè)的改造升級(jí)建設(shè)[3],從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有學(xué)科專業(yè)的調(diào)整和完善的策略。
隨著科技和時(shí)代的發(fā)展,光學(xué)工程相關(guān)知識(shí)和技術(shù)正在不斷開發(fā)并應(yīng)用到各種領(lǐng)域上,光通信技術(shù)已然成為信息社會(huì)的重要支柱和基礎(chǔ)設(shè)施之一,支撐著互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)通信、有線電視、數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算等各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)作,并對(duì)全球的未來科技發(fā)展起到了越來越關(guān)鍵的作用。而近年科技的突飛猛進(jìn),更使光通信及其相關(guān)知識(shí)不斷滲透到多個(gè)領(lǐng)域,形成大量新的交叉學(xué)科產(chǎn)生許多全新的應(yīng)用,使光通信及其相關(guān)技術(shù)成為科技和教育普遍關(guān)注的重要專業(yè)內(nèi)容。近年來國家在高等教育改革推進(jìn)方面的一系列舉措,快速有力地扭轉(zhuǎn)了高等教育教學(xué)中的盲目性和單一性,不同層次的高校根據(jù)自身的特色卓有成效地開展了人才教育與培養(yǎng)的改革,使我國的本科教育在培養(yǎng)適量基礎(chǔ)型人才、學(xué)術(shù)型人才的同時(shí),著力培養(yǎng)多規(guī)格、多樣化的工程應(yīng)用型人才[4]。而多規(guī)格、多樣化的新型、復(fù)合型、工程應(yīng)用型人才是我國高等教育面臨的重點(diǎn)和難點(diǎn)。作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)性課程,目前電子信息大類下轄多個(gè)專業(yè)都在本科階段就開設(shè)了光通信技術(shù)類課程,并順序延伸到了碩士和博士階段,成為多個(gè)專業(yè)的核心課程。由此,積極配合和響應(yīng)國家對(duì)高等工程教育的長遠(yuǎn)規(guī)劃是高校未來教育改革和發(fā)展的重心。上海理工大學(xué)(以下簡稱“我校”)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)正是在這樣思路的引領(lǐng)下,不斷對(duì)專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程實(shí)施等方面進(jìn)行大幅度改革,并于2013年成為全校率先通過德國ASIIN認(rèn)證的專業(yè),2015年加入了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,又于2017年順利通過了《華盛頓協(xié)議》認(rèn)證。在整個(gè)發(fā)展歷程中,通過向國內(nèi)外高水平學(xué)校的取經(jīng)和學(xué)習(xí),不斷對(duì)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃、培養(yǎng)方案、課程體系、課程授課、課程考核和學(xué)生情況跟蹤等多個(gè)方面進(jìn)行了大力改革。尤其是課程體系通過對(duì)國內(nèi)外高水平學(xué)校的學(xué)習(xí)和參考,對(duì)以往的課程體系進(jìn)行認(rèn)真的梳理和較大幅度的改革。
為了更好地將光電相關(guān)專業(yè)與現(xiàn)代科技發(fā)展、現(xiàn)代信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相適應(yīng),各高校普遍將光通信技術(shù)課程列為電子信息大類下轄多個(gè)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的基本目標(biāo)要求掌握光通信技術(shù)的基本知識(shí)、基本原理、基本應(yīng)用技能等,對(duì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)、應(yīng)用各種光通信技術(shù)、器件,以及在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行拓展和應(yīng)用至關(guān)重要。以往該課程教學(xué)內(nèi)容主要以課堂上書本理論教學(xué)為主,教學(xué)手段也主要采用課件和板書投影配合現(xiàn)場講解開展。存在教學(xué)手段上不夠豐富,教學(xué)內(nèi)容的新穎性上相對(duì)滯后等明顯問題,已經(jīng)不能滿足高速發(fā)展的科研或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域需求,特別是在面對(duì)新一代信息技術(shù)的高速發(fā)展時(shí)顯得尤為不足夠。鑒于以上原因,需要對(duì)光通信技術(shù)課程進(jìn)行全面改革,明確新的教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化課程內(nèi)容,實(shí)施新的教學(xué)手段,以增強(qiáng)教學(xué)效果,適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展[5]。
光通信技術(shù)是我校光學(xué)工程專業(yè)的核心課程之一。學(xué)生在學(xué)習(xí)光通信技術(shù)課程之前已經(jīng)接受過光學(xué)和電子通信相關(guān)的基礎(chǔ)教學(xué),但光通信技術(shù)同時(shí)還會(huì)涉及很多其他領(lǐng)域知識(shí)和一些精密的光電器件,是一門相互交叉融合的課程,對(duì)于學(xué)生來說陌生且抽象[6]。對(duì)于學(xué)生而言,前期的學(xué)習(xí)可能存在對(duì)于前導(dǎo)課程相關(guān)知識(shí)的側(cè)重不同,在課程教學(xué)中出現(xiàn)認(rèn)知水平層次不一。另外受限于部分前導(dǎo)課程的實(shí)驗(yàn)條件,如半導(dǎo)體工藝制備課程,其涉及到的半導(dǎo)體加工設(shè)備較為昂貴,很難讓學(xué)生系統(tǒng)地在相關(guān)的儀器上實(shí)驗(yàn)操作,并接觸到現(xiàn)在先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)成果和實(shí)驗(yàn)理論。針對(duì)當(dāng)前的主流技術(shù),學(xué)生仍停留在簡單認(rèn)知狀態(tài),缺乏對(duì)前沿知識(shí)的了解,從而會(huì)影響光通信技術(shù)部分教學(xué)內(nèi)容的開展,例如先進(jìn)光波和光通信技術(shù)系統(tǒng)、全光信號(hào)處理和數(shù)字光通信技術(shù)系統(tǒng)等的關(guān)鍵技術(shù)的深入了解及研究[7]。
此外,光通信技術(shù)自身也是一項(xiàng)發(fā)展迅猛的技術(shù),新的光學(xué)器件、協(xié)議和通信標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)。光通信技術(shù)課程的內(nèi)容也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),緊跟前沿技術(shù)進(jìn)行拓展[8]。尤其要結(jié)合新一代信息技術(shù),特別是應(yīng)解決專業(yè)課程之間知識(shí)點(diǎn)重復(fù)、內(nèi)容陳舊、沒有引入最新知識(shí)前沿和最新技術(shù)講解等問題,切合現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展去剖析相關(guān)的知識(shí),為學(xué)生提供創(chuàng)新的想法。當(dāng)前,前沿技術(shù)發(fā)展迅速,最新科研成果迅速迭代,學(xué)生自我學(xué)習(xí)很難把握領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展進(jìn)度,無法獲取最新的科研方向,需要在課程中靈活增加相關(guān)內(nèi)容。
經(jīng)過近年的摸索和實(shí)踐發(fā)現(xiàn),雖然該課程的基礎(chǔ)理論內(nèi)容變化相對(duì)較小,但也需要隨時(shí)跟進(jìn)發(fā)展不斷更新,畢竟理論基礎(chǔ)是課程的根基,同時(shí)在課程教學(xué)中也要不斷補(bǔ)充新的知識(shí)和技術(shù)內(nèi)容,不斷將現(xiàn)有理論、知識(shí)和新的科技內(nèi)容相結(jié)合,才能幫助學(xué)生通過歷史發(fā)展到現(xiàn)狀有深入的理解,并激勵(lì)學(xué)生在相關(guān)領(lǐng)域有創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力和思想認(rèn)知。因此隨著光通信技術(shù)不斷進(jìn)步,需要教學(xué)課程改革不斷開展,才能使課程內(nèi)容與最新科學(xué)技術(shù)保持同步,確保學(xué)生在保證扎實(shí)的理論基礎(chǔ)前提下,又能獲取最新知識(shí),與光通信技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)接軌,為新一代信息技術(shù)發(fā)展筑基。同時(shí)還要響應(yīng)國家和認(rèn)證的思路,不能隨意增加理論課程的課時(shí)量,給學(xué)生帶來更多的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),并影響學(xué)生的實(shí)踐與能力。使得新時(shí)代下的課程教學(xué)內(nèi)容改革必須與行業(yè)需求相符,與社會(huì)市場需求緊密關(guān)聯(lián),以便更好地服務(wù)于未來中國的科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、規(guī)劃。
二 "新一代信息技術(shù)賦能新工科課程改革深化
我校光電信息科學(xué)與工程、通信工程等專業(yè)都將光通信技術(shù)課程作為專業(yè)核心必修課,并且延伸到了碩士研究生和博士研究生的課程教學(xué)中。本團(tuán)隊(duì)的光通信技術(shù)課程也是在現(xiàn)代課程教學(xué)改革需求的大背景下開展了長期、持續(xù)、閉環(huán)和可溯源的跟蹤、分析、研究與改革,并申請(qǐng)了上海市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,組建了完善、穩(wěn)定的課程組,教學(xué)團(tuán)隊(duì)梯隊(duì)合理人員優(yōu)化,配備了老中青三代優(yōu)秀的教師,均是博士學(xué)位且都具有光通信領(lǐng)域的科研工作經(jīng)歷,其中有10%的人員曾在光通信相關(guān)的國內(nèi)外知名企業(yè)有超過3年以上的工作或進(jìn)修經(jīng)歷。優(yōu)秀穩(wěn)定的團(tuán)隊(duì)為課程的優(yōu)化與改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),團(tuán)隊(duì)同時(shí)負(fù)責(zé)了本科、碩士和博士的光通信技術(shù)課程。課程組和教學(xué)團(tuán)隊(duì)每年都會(huì)根據(jù)教學(xué)情況對(duì)課程開展定期的總結(jié)與討論,同時(shí)結(jié)合不同學(xué)生的教學(xué)情況、課堂反應(yīng)、學(xué)生反饋等信息,對(duì)教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)內(nèi)容、授課方式和教學(xué)團(tuán)隊(duì)等內(nèi)容進(jìn)行共同的研究、討論,要求課程和授課都能做到與時(shí)俱進(jìn)、緊跟科技的發(fā)展現(xiàn)狀,并及時(shí)地關(guān)注國家和社會(huì)的發(fā)展,將思政教育和專業(yè)教學(xué)緊密結(jié)合。
(一) "改革促進(jìn)課堂理論與時(shí)俱進(jìn)
課程改革的先決條件在于確立符合新一代信息技術(shù)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。光通信技術(shù)課程的改革旨在賦予學(xué)生適應(yīng)和服務(wù)新一代信息技術(shù)發(fā)展所需的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能。首要改革是基于基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)創(chuàng)新,針對(duì)學(xué)生在光通信技術(shù)課程教育前的知識(shí)認(rèn)知層次差異的問題,可在課程開始前建立學(xué)習(xí)群體(如本校的WeLink可將學(xué)生由課程老師拉入群組),通過簡單的問卷調(diào)查或基礎(chǔ)知識(shí)測試,在學(xué)習(xí)群體中收集相關(guān)知識(shí)點(diǎn),建立教學(xué)前的大信息數(shù)據(jù)庫,教師可根據(jù)對(duì)問卷調(diào)查或測試結(jié)果的分析,選擇知識(shí)內(nèi)容的講解分配。為了幫助學(xué)生更好地理解和掌握該領(lǐng)域的知識(shí),可以借鑒其他課程的成功案例,將知識(shí)點(diǎn)分割成幾個(gè)板塊,例如,可按照光通信技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成層次分成光纖線路、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、數(shù)字光通信技術(shù)系統(tǒng)和光通信技術(shù)新器件五部分進(jìn)行教學(xué)[9],這樣的分塊教學(xué)有助于系統(tǒng)總結(jié)和逐級(jí)深入的教學(xué)。同時(shí)在每一板塊進(jìn)行簡單分類,例如光通信技術(shù)新器件部分就可分為有源器件和無源器件。若時(shí)間允許,可以對(duì)每個(gè)部分中代表性器件進(jìn)行詳細(xì)講解,例如在光發(fā)射機(jī)光源部分就可對(duì)集成可調(diào)諧窄頻激光器進(jìn)行詳細(xì)講解,讓學(xué)生對(duì)器件基礎(chǔ)知識(shí)有更深的了解。此外,課堂不僅需要教師的知識(shí)講解,還需要有相應(yīng)的教學(xué)書籍進(jìn)行配合補(bǔ)充學(xué)習(xí),如我校光通信技術(shù)使用《光纖通信》劉增基版書籍配合教學(xué)課堂使用,學(xué)生可在書籍中找到自己感興趣的部分進(jìn)行細(xì)致的補(bǔ)充學(xué)習(xí),同時(shí)書籍每章節(jié)之后的習(xí)題可以鞏固章節(jié)知識(shí)點(diǎn)。
光通信技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)講解完成之后,可按照上述教學(xué)內(nèi)容所劃分的部分,每部分找到一些代表性的前沿科技成果(高質(zhì)量論文或者新型光電器件)進(jìn)行課堂拓展分享,例如相干光通信技術(shù),100G/400Gb/s高速光模塊技術(shù)、光子集成電路和光傳送網(wǎng)等,從而拓展學(xué)生的科學(xué)視野,反復(fù)鞏固知識(shí),同時(shí)還可對(duì)學(xué)生的科研發(fā)展和學(xué)習(xí)提供一些建議,做到真正的科研興趣源于課堂。
(二) "實(shí)踐深化理論服務(wù)新一代信息技術(shù)
光通信技術(shù)課程的成功改革需要充分融入實(shí)踐教育,實(shí)踐教育在提高學(xué)生光通信技術(shù)課程質(zhì)量方面扮演著關(guān)鍵角色。實(shí)驗(yàn)通常包括解決問題的過程,學(xué)生需要分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、找出錯(cuò)誤并采取措施來修復(fù)問題,這有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題解決和創(chuàng)新能力。本課程改革設(shè)置在基礎(chǔ)理論知識(shí)和科技發(fā)展前沿學(xué)習(xí)結(jié)束之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,例如,通過獨(dú)立配套的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì),以促進(jìn)對(duì)光通信技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)器件和通信系統(tǒng)的深入理解。為保障安全,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前,教師須講解一些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論和必要的注意事項(xiàng),復(fù)雜實(shí)驗(yàn)由教師演示后,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并掌握相關(guān)器材的使用方法。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中,通過結(jié)合知識(shí)點(diǎn)劃分并完成實(shí)驗(yàn)操作計(jì)劃安排,我校課程開設(shè)了多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如光纖跳線的測量和使用、光模塊特性及眼圖測試、光模塊設(shè)計(jì)和光纖熔接等實(shí)驗(yàn),通過這些有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果分析,學(xué)生將更清晰地理解光通信技術(shù)系統(tǒng)的相關(guān)器件和實(shí)際應(yīng)用[10]。同時(shí),學(xué)校教師擁有豐富的科研實(shí)驗(yàn)室資源,可通過科研實(shí)驗(yàn)室為光通信技術(shù)課程提供調(diào)節(jié)。學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)期間,還將參與實(shí)驗(yàn)室中其他儀器和光電器件的操作,獲得基礎(chǔ)全面的了解,這將為之后的實(shí)驗(yàn)提供先導(dǎo)性幫助。并對(duì)實(shí)驗(yàn)室的研究背景、目的和創(chuàng)新進(jìn)行全面了解,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
尤其需要注意的是,新一代信息技術(shù)背景下,不斷地涌現(xiàn)出各類與光通信技術(shù)相關(guān)的新型仿真軟件及平臺(tái),這是尤為寶貴的教學(xué)資源。教師需要跟進(jìn)學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù),將理論仿真學(xué)習(xí)納入課程,達(dá)到最佳的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)效果,目前可以借助的一些仿真平臺(tái)有FDTD、COMSOL、OptiSystem等,通過這些平臺(tái)可以進(jìn)行基礎(chǔ)光電器件的仿真設(shè)計(jì),也可進(jìn)行系統(tǒng)模塊仿真實(shí)驗(yàn),如PDH光傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、DWDM系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)、EDFA模塊設(shè)計(jì)和FTTH網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等,教師可在線上平臺(tái)提供一些仿真資料,便于學(xué)生更快的操作學(xué)習(xí)。
以上,我們通過充實(shí)的實(shí)踐教育安排,確保學(xué)生在光通信技術(shù)課程中獲得全面、深入的理論與實(shí)踐結(jié)合的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),以更好地適應(yīng)光通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展與要求。
(三) "多樣化教學(xué)方式為新工科課程改革賦能增效
隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,線上教學(xué)已成為高校課程的重要組成部分。利用線上教學(xué)平臺(tái)(例如我校WeLink中的一網(wǎng)暢學(xué)平臺(tái)),可規(guī)劃課程內(nèi)容、理論要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)器件仿真視頻和課外習(xí)題,讓學(xué)生在課下自主完成教學(xué)大綱中的學(xué)習(xí)任務(wù)。同時(shí),引入人工智能模塊提供互動(dòng)學(xué)習(xí),豐富課程內(nèi)容。
為評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)成果并促進(jìn)有效學(xué)習(xí),可在線上平臺(tái)設(shè)立小組匯報(bào)制度。學(xué)生分組進(jìn)行特定課題的調(diào)研、討論和報(bào)告提交,評(píng)估其對(duì)課程內(nèi)容的理解和認(rèn)知,培養(yǎng)科研規(guī)范成果。這一過程可在線上平臺(tái)完成,實(shí)現(xiàn)全過程透明化管理,并作為平時(shí)成績的依據(jù)之一。
三 "結(jié)束語
新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,新技術(shù)的發(fā)展需要教育提升改革進(jìn)行支撐,同時(shí)也可服務(wù)于教育。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的新工科教育,作為新一代信息技術(shù)相關(guān)的光通信技術(shù)課程,其改革也是有必要的。課程改革將繼續(xù)推進(jìn)新一代信息技術(shù)的拓展,提高國家的競爭力。本文在上海市重點(diǎn)課程項(xiàng)目的資助下,結(jié)合我校的實(shí)際授課情況,建立了穩(wěn)定的教學(xué)團(tuán)隊(duì),認(rèn)真研究、討論了新一代信息技術(shù)賦能光通信技術(shù)課程改革與實(shí)踐提高的具體方法,指出在具體實(shí)施過程中,需要不斷更新課程內(nèi)容、注重實(shí)踐教育、引入多樣化的教學(xué)方法,共同推動(dòng)光通信技術(shù)教育的發(fā)展。同時(shí),課程團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)際情況,緊密結(jié)合國內(nèi)、國際的發(fā)展與變換,將科技發(fā)展與國家、民族社會(huì)等思政內(nèi)容緊密結(jié)合,在學(xué)生課程反饋中取得了很好的效果,為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。
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