論《光纖通信》教學(xué)實踐中存在的問題與對策

平蘭蘭

（安徽建筑大學(xué)電信學(xué)院，安徽合肥230601）

論《光纖通信》教學(xué)實踐中存在的問題與對策

平蘭蘭

（安徽建筑大學(xué)電信學(xué)院，安徽合肥230601）

光纖通信在有限傳輸網(wǎng)絡(luò)中有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，已成為通信專業(yè)的主干課程.本文闡述了《光纖通信》課程教學(xué)實踐中存在的問題，并提出了一系列行之有效的解決方案，培養(yǎng)和鍛煉了當(dāng)代大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和動手能力，提高了教學(xué)質(zhì)量和效率.

光纖通信；教學(xué)實踐；問題；解決方案

進(jìn)入21世紀(jì)以來，通信行業(yè)發(fā)展十分迅速，人們越來越注重通信系統(tǒng)的質(zhì)量與通信服務(wù)的多樣性，這樣通信系統(tǒng)的容量、距離、可靠性等問題越來成為人們關(guān)注的熱點.對此，光纖有著傳輸容量大、不受電磁干擾、保密性好、材料來源豐富等優(yōu)點，在通信的應(yīng)用領(lǐng)域起著舉足輕重的作用.光纖通信具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，主要用于市話中繼線，光纖通信的優(yōu)點在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應(yīng)用.還用于長途干線通信如：全球通信網(wǎng)、各國的公共電信網(wǎng)等.由此可見，社會對光纖通信專業(yè)的技術(shù)人才有著很大的需求[1].我校通信工程專業(yè)開設(shè)了《光纖通信》[2]課程，該課程詣在為社會培養(yǎng)有著豐富理論知識和實踐動手能力的技術(shù)人才.因此，該課程成為我專業(yè)的重點專業(yè)課程之一.通過該課程多年的教學(xué)，作者對該課程學(xué)習(xí)中存在的問題有著以下幾點體會，并提出了相關(guān)的解決方案.

1 教學(xué)實踐中存在的問題

《光纖通信》課程在本專業(yè)開設(shè)多年，已由之前的48學(xué)時變?yōu)槟壳暗?0個學(xué)時，其中有8個學(xué)時的實驗課程，雖然課時逐步減少但本課程覆蓋的內(nèi)容并未減少，涉及的知識點十分豐富，因此對課本中的內(nèi)容不能深入的講解.同時光纖技術(shù)的發(fā)展日新月異，新的大量的前沿知識無法在有限的課堂教學(xué)中展開，使得學(xué)生無法對光纖通信系統(tǒng)很好的掌握，并很難吸收大量新技術(shù)，不管在學(xué)習(xí)的深度還是在廣度上都不能達(dá)到這門課的教學(xué)要求，因此如何提高教學(xué)質(zhì)量，如何培養(yǎng)具有研究性和創(chuàng)新性的人才提出了嚴(yán)峻的考驗.

雖然，國家提出素質(zhì)教育，大力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，但目前大部分高校的教學(xué)模式仍舊為應(yīng)試教育模式，基本上仍是教師在課堂上教學(xué)，學(xué)生在下面被動的接受知識，缺乏主動渴求知識的動力，教師和學(xué)生之間缺乏交流互動，教學(xué)效果一般[3].大部分學(xué)生主要是為了對付考試而學(xué)習(xí)，缺乏主觀能動性，對學(xué)習(xí)此課程，今后有什么用并不清楚，理論和實踐脫節(jié)，理論知識不能很好的融入實踐之中，因此對課程缺乏興趣，教學(xué)質(zhì)量得不到提高.

光纖通信是一門應(yīng)用性較強的課程，對學(xué)生的動手能力要求較高，一般的教學(xué)中存在著注重理論教學(xué)輕視實踐環(huán)節(jié)，這是一種應(yīng)試教育的表現(xiàn).一切的理論教學(xué)都是為實踐服務(wù)，同時實踐學(xué)習(xí)反過來會加深對理論知識的理解，二者是相輔相成的關(guān)系，因此實踐教學(xué)同樣十分重要.很多學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的理解僅局限于書本上文字的描述和圖片，缺乏感性認(rèn)識，到了工作崗位甚至連最基本的光纜都不清楚，對今后的學(xué)習(xí)和工作帶來很大的不利.因此，注重實踐教學(xué)非常重要.

在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于光纖系統(tǒng)設(shè)備費用昂貴，大部分實驗都是以實驗箱來完成的，這些實驗一般只能做一些驗證性的實驗和系統(tǒng)的部分性能指標(biāo)的測量，用到的設(shè)備比較單一，如萬用表、示波器等實驗室常用的設(shè)備，對光纖通信系統(tǒng)常實際需要使用的設(shè)備不甚了解，與現(xiàn)場應(yīng)用的新技術(shù)和需要掌握的實踐動手能力要求相差甚遠(yuǎn).這樣的實驗教學(xué)環(huán)境下培養(yǎng)出來的大學(xué)生如何能適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需求？

本課程考核方式單一，一般采用傳統(tǒng)的期末考試的方法作為主要考核標(biāo)準(zhǔn)，這也是使學(xué)生重視理論輕視實踐的一個誘因之一.考試成績并不能體現(xiàn)學(xué)生掌握這門課的程度，考試前的突擊就可以在考試中取得不錯的成績，但對知識點的理解并不深入，只有學(xué)以致用，才能真正的掌握.因此，深化考核方式也是十分必要的.

2 解決的對策

以上提出了在教學(xué)過程中存在的問題，經(jīng)過反復(fù)實踐，作者提出相應(yīng)的解決方案，對提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力起到了一定的積極作用.

2.1 上好第一堂課

良好的開端是成功的一半，一堂好的緒論課，對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)，乃至今后的發(fā)展均十分重要.那么該如何上好一堂優(yōu)質(zhì)的緒論課呢？首先，營造輕松和諧的氣氛，培養(yǎng)師生之間的親和力，為今后課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ).其次，以趣激學(xué)，并突出學(xué)習(xí)本課程的重要性.俗話說：“興趣是最好的老師.”學(xué)生對該課程是否感興趣，能否從心靈深處想學(xué)，與第一節(jié)的緒論課是密不可分的.可以通過在緒論課上講解一些能使學(xué)生畢業(yè)后在光纖通信行業(yè)中有所發(fā)展的信息，介紹一下國內(nèi)外近幾年光纖通信發(fā)展需要、就業(yè)情況和相關(guān)公司信息.對于考研的學(xué)生，可以講些該課程的研究方向，及其畢業(yè)后就業(yè)動向等問題.這樣要求教師要不斷地查找資料，掌握大量信息，能融會貫通而避免生搬硬套的授課模式.最后，指導(dǎo)學(xué)習(xí)的方法.只有讓學(xué)生真正掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，才能最終有效地傳授知識，培養(yǎng)學(xué)生的能力.

2.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)當(dāng)今社會的發(fā)展，知識的日新月異以及學(xué)生對新知識渴求度的增加，教師一定要轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)思路和方法.板書可以使教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)更加清晰，重點突出，分析透徹，學(xué)生易于理解，但方式單調(diào)枯燥，信息容量小.多媒體教學(xué)知識容量大，能補充很多課本以外新知識，同時多媒體課件中可以加入一些Flash，使一些抽象的理論和知識形象化，有助于學(xué)生理解和接受，但多媒體教學(xué)講授過程較快，內(nèi)容覆蓋較廣，對于一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)學(xué)生一時無法明白不如板書理解透徹，因此多媒體教學(xué)也存在著一些弊端.教師應(yīng)根據(jù)《光纖通信》課程的特點，有效的結(jié)合二者之間的優(yōu)點，采用合適的教學(xué)手段[4].例如：在緒論中，教師可以收集相關(guān)的光纖通信的發(fā)展史以及光纖通信的應(yīng)用和相關(guān)企業(yè)的視頻資料，讓學(xué)生能夠?qū)饫w通信這門課有個總體的認(rèn)識，產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣.當(dāng)講到第二章光纖的傳輸原理及特性時，通常講述了兩種方法：幾何光學(xué)法和光纖傳輸?shù)牟▌永碚?對于幾何光學(xué)法可以采用板式的方式將復(fù)雜的推導(dǎo)公式講透徹有助于學(xué)生理解.當(dāng)采用波動理論方法時，該方法公式推導(dǎo)繁瑣難以理解，我們可采用一些軟件給學(xué)生演示不同的模式場的分布來加深理解，如：MATLAB軟件[5]有著強大的可視化功能和常用的數(shù)值分析技術(shù)，還可以動態(tài)地顯示畫面，形象有趣可給學(xué)生帶來耳目一新的感覺，同時可以給學(xué)生布置一些類似的小題目，要學(xué)生課下查找資料完成，再課堂上進(jìn)行演講和討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，很多同學(xué)對此產(chǎn)生了興趣，打算畢業(yè)設(shè)計時選擇有關(guān)課題進(jìn)行深入研究.

在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多本科生查找資料僅限于百度等網(wǎng)站上去尋找老師布置的有關(guān)內(nèi)容，這些資料存在著一些問題：不全面、不系統(tǒng)、不科學(xué)、無法下載等問題，因此本課程開設(shè)了科技論文閱讀活動.比如：講到光纖的種類時，除了書上介紹的幾種常用的類型外，課下要同學(xué)們到學(xué)校圖書館中下載相關(guān)的論文，然后課堂上與大家分享看到的文章，通過對科技論文的研讀使同學(xué)了解了各式各樣的光纖種類及其它們應(yīng)用的場合，如：摻氟光纖、紅外光纖、氟化物光纖、塑料光纖、復(fù)臺光纖等等，大大開闊了學(xué)生們的視野，同時教師也從中受益匪淺.

2.3 注重實驗環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

光纖通信實踐環(huán)節(jié)一直是個難點，相對于光纖通信技術(shù)的發(fā)展，實驗內(nèi)容和手段嚴(yán)重滯后.由于種種原因，本校實驗室采用了實驗箱型的實驗方式，由于實驗箱封裝性強、集成度高、操作方便但學(xué)生無法深入了解光纖通信系統(tǒng)的全貌，對線纜的連接采用拔插式方式很難起到動手能力的鍛煉，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，不能對相關(guān)知識點進(jìn)行很好的掌握.為了提高實驗課的教學(xué)質(zhì)量，可以通過以下幾個方面解決：

2.3.1 在實驗箱可以做些驗證性實驗并測量一下重要參數(shù)，要求學(xué)生課前做好對本實驗的預(yù)習(xí)工作，上課時可對學(xué)生對實驗?zāi)康?、?nèi)容及注意事項進(jìn)行提問.這樣學(xué)生對本次實驗完成什么目的、需要怎么做有個清楚的認(rèn)識.同時利用光纖通信實驗箱上的CPLD模塊進(jìn)行二次開發(fā)實驗，需要學(xué)生提前完成實驗內(nèi)容設(shè)計，實驗前交給教師查看，通過指導(dǎo)完成實驗，這樣可以提高學(xué)生參與實驗的積極性.

2.3.2 購進(jìn)一批先進(jìn)的實驗設(shè)備，并設(shè)計實驗內(nèi)容，編寫新的實驗教材.例如：光纖熔接機和光時域反射儀[6].通過光纖熔接機可以開設(shè)光纖的切割與熔接的實驗，通過光時域反射儀可以測量光纖的衰減、長度等問題.同時還可以用一些比較常用的設(shè)備來光纖的施工，例如：利用剪刀完成光纖的剪切，利用迷你剝線鉗完成光纖的剝?nèi)?、利用酒精棉進(jìn)行光纖的清潔、利用不銹鋼拋光球進(jìn)行關(guān)系的研磨等等.在此過程中既鍛煉動手能力又提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

2.3.3 對于一些昂貴的實驗設(shè)備，硬件無法完成的實驗，學(xué)生可以通過仿真軟件[7]來完成.例如：Optiwave系列，該軟件是加拿大國家實驗室開發(fā)的軟件，主要應(yīng)用于有源器件和無源器件設(shè)計.包括光放大器、光波導(dǎo)、EDFA、半導(dǎo)體激光器等器件設(shè)計，并可與許多大廠進(jìn)行策略聯(lián)盟，如matlab、corning、fibercore等.PTDS軟件也是光纖通信系統(tǒng)常用軟件，該軟件具有電光聯(lián)合設(shè)計的能力，包括模擬和數(shù)字信號處理的建模和仿真.通過對這些軟件的學(xué)習(xí)，可以提高光纖通信系統(tǒng)的總體設(shè)計能力，為今后從事研究型、創(chuàng)新型工作打下基礎(chǔ).

2.3.4 可以采用多媒體的實踐手段.教師可以將實驗過程制作成視頻，循環(huán)在教室播放，這樣學(xué)生如“身臨其境”一般，遇到不懂的操作可以自己解決，同時教師可以有充足的時間來指導(dǎo)學(xué)生完成一些復(fù)雜的設(shè)計性實驗，提高實驗完成質(zhì)量和效率.

2.3.5 同時由于實驗課時有限，對于一些學(xué)有余力的學(xué)生，可以將實驗室對其開放，在課余時間里學(xué)生可以到實驗室完成一些感興趣的綜合性實驗，這樣對學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力的提高起到很大的作用.

2.4 加強校企聯(lián)合辦學(xué)，掌握最新技術(shù)與成果

知識的探求是無止境、無領(lǐng)域的，當(dāng)今市場競爭激烈，大學(xué)生畢業(yè)后面領(lǐng)找工作問題，很多用人單位反映本科生動手能力差，所學(xué)知識與當(dāng)代市場經(jīng)濟脫軌，因此加強校企之間的合作可以為社會輸送合格的人才.校企合作是一種注重培養(yǎng)質(zhì)量，注重在校學(xué)習(xí)與企業(yè)實踐，注重學(xué)校與企業(yè)資源、信息共享的“雙贏”模式[8].校企合作做到了應(yīng)社會所需，與市場接軌，與企業(yè)合作，實踐與理論相結(jié)合的全新理念，為教育行業(yè)發(fā)展帶來了一片春天.

校企合作的方式有很多，比如：企業(yè)優(yōu)秀管理者或技術(shù)人員到學(xué)校授課，促進(jìn)校企雙方互聘，企業(yè)工程師走進(jìn)學(xué)校給學(xué)生授課，同時學(xué)校教師給企業(yè)員工培訓(xùn)，提高員工的素質(zhì).通過校企雙方的互聘，使學(xué)生在教學(xué)中獲得技能訓(xùn)練的過程，既是提高專業(yè)技能的過程，也為企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品、為企業(yè)創(chuàng)造價值的過程，既解決了實訓(xùn)材料費緊缺的矛盾，又練就了學(xué)生過硬的本領(lǐng)，真正實現(xiàn)在育人中創(chuàng)收、在創(chuàng)收中育人.

在與企業(yè)的交流中，可以使學(xué)生了解很多新的有關(guān)知識，如：集成光電子器件、光空分交換技術(shù)、光波長交換技術(shù)和自動交換的光網(wǎng)等，了解一些例如華為中興等知名企業(yè)[9]的SDH光傳輸設(shè)備、光端機等先進(jìn)的設(shè)備，開闊了學(xué)生的視野，對今后的發(fā)展起到了十分重要的作用.

2.5 采用多種考核方法

學(xué)生的成績不僅僅從期末考試成績上反應(yīng)，而應(yīng)當(dāng)反映學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的全面情況，課程的學(xué)習(xí)不僅包括理論課的掌握情況還應(yīng)注重實驗課的成績，這樣可以加強學(xué)生對實驗課重視程度.

理論課的成績也是多種角度去考核[10]，比如期末考試成績、查找科技文獻(xiàn)能力、課堂研討、制作PPT等綜合評定.實驗課程可以從實驗報告完成情況、實驗內(nèi)容掌握程度、軟件仿真作業(yè)、綜合性實驗等等.實驗報告中要注意對實驗結(jié)果的分析和對實驗中產(chǎn)生問題的思考，還要根據(jù)實驗中學(xué)生實際完成的情況綜合考察.

3 結(jié)束語

本文根據(jù)《光纖通信》課程中內(nèi)容和特點，總結(jié)了教學(xué)實踐過程的一些問題，并提出了相關(guān)的整改措施，通過采用多樣化教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的積極性，并創(chuàng)設(shè)豐富的實踐課程鍛煉學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力.今后，教師應(yīng)把教學(xué)、實踐和科研三者有機融合在一起，提高自己的教學(xué)水平，促進(jìn)該課程的發(fā)展.

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〔2〕劉增基.光纖通信（第二版）[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2008.

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〔5〕陳明陽.MATLB在光纖通信課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].計算機教育,2006,229-230.

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