《光傳輸技術(shù)》課程教學(xué)改革與探索

鄭培超　王金梅

摘要：《光傳輸技術(shù)》是光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。本文針對(duì)該課程教學(xué)過(guò)程容易出現(xiàn)的問(wèn)題，從更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式等幾個(gè)方面進(jìn)行改革，提高《光傳輸技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：光傳輸技術(shù) 教學(xué)改革 課程建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2015）09-0002-02

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著信息需求的急劇增加，光纖通信技術(shù)憑借其巨大的潛在帶寬容量，成為支撐通信業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)的最重要的通信技術(shù)之一。目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)。光纖通信系統(tǒng)也必將成為國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。在我們這樣一所具有通信系統(tǒng)行業(yè)背景的高校，光纖通信類(lèi)課程無(wú)論是對(duì)自己在未來(lái)工作崗位上的實(shí)踐或是今后的進(jìn)一步深造都具有重要的意義。

一、課程建設(shè)的目的

光傳輸技術(shù)是主要研究以光作為信息載體的信號(hào)在光波導(dǎo)（如光纖）中傳輸原理、傳輸特性、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)的工作原理和基本特征及其在局域網(wǎng)中基本應(yīng)用的一門(mén)課程。它的許多理論廣泛應(yīng)用于與光通信有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，是光通信技術(shù)的基礎(chǔ)。

《光傳輸技術(shù)》課程是光纖通信類(lèi)課程群中的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)對(duì)《光傳輸技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生對(duì)光纖傳輸和光纖通信系統(tǒng)的基本概念、基本技術(shù)和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課打下基礎(chǔ)。光傳輸技術(shù)是每個(gè)從事光電信息產(chǎn)業(yè)的工程技術(shù)人員的必備知識(shí)，對(duì)光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程起著很重要的鋪墊作用。通過(guò)本課程的教學(xué)和實(shí)踐，應(yīng)使學(xué)生分別從了解、理解和掌握三個(gè)層次把握光傳輸技術(shù)中的有關(guān)研究方法、基本理論、概念和應(yīng)用，并能充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的光傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

《光傳輸技術(shù)》課程主要介紹以光作為信息載體的信號(hào)在光波導(dǎo)（如光纖）中傳輸原理、傳輸特性、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)的工作原理和基本特征及其在局域網(wǎng)中基本應(yīng)用的一門(mén)課程。它的許多理論廣泛應(yīng)用于與光通信有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，是光通信技術(shù)的基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)校讓學(xué)生了解光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握光信號(hào)發(fā)射、光信號(hào)接收、光信號(hào)在光纖中傳輸原理與設(shè)計(jì)；掌握時(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)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程和今后從事與信息通信領(lǐng)域的工作和研究奠定良好的理論和思想方法基礎(chǔ)。

在教材方面，我們選擇了袁國(guó)良、李元元編寫(xiě)的《光纖通信簡(jiǎn)明教程》（清華大學(xué)出版社）作為教材。這本教材的內(nèi)容章節(jié)安排合理，知識(shí)點(diǎn)覆蓋面廣，理論體系較為完整，同時(shí)這本教材是在大學(xué)的普通物理學(xué)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)的，從光纖通信的物理學(xué)基礎(chǔ)出發(fā)，著重闡明光通信系統(tǒng)的物理概念并對(duì)光纖通信系統(tǒng)各部分的基本理論都有較好的介紹，盡量避免過(guò)多的理論計(jì)算，以掌握光纖通信系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn)為主要目的。因此這本教材的內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)講不難理解，所講授的內(nèi)容比較容易掌握。

三、教學(xué)手段的改革

為適應(yīng)新時(shí)期“培養(yǎng)創(chuàng)新型人才”的需求，結(jié)合我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)，以及我院光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，充分吸收多種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，認(rèn)真探索和實(shí)踐有效的課堂教學(xué)模式。在近幾年的教學(xué)中，圍繞課堂教學(xué)質(zhì)量的提高，也為了改變傳統(tǒng)的“教師一言堂”的死板局面，提出了“教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主式教學(xué)模式”。對(duì)于少部分不是非常重要的章節(jié)，先由教師提出一些帶有線(xiàn)索性的思考題，再由學(xué)生帶著問(wèn)題去自學(xué)，然后主動(dòng)上講臺(tái)就某個(gè)思考題發(fā)表演講，痛快地過(guò)把“教師癮”，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉學(xué)生的能力和膽量，培養(yǎng)學(xué)生的上進(jìn)心和自信心。學(xué)生講解不足之處再由教師做糾正和補(bǔ)充。這樣，可以有效地幫助學(xué)生快速地抓著問(wèn)題的本質(zhì)和核心，理清知識(shí)條理和脈絡(luò)，找到自學(xué)的竅門(mén)。

教學(xué)過(guò)程中引入計(jì)算機(jī)的多媒體功能。比如為了增強(qiáng)光在光纖傳輸過(guò)程中教學(xué)中關(guān)于光場(chǎng)模式分布的直觀(guān)性，采用快速傅立葉變換法求解傍軸近似波動(dòng)方程，計(jì)算模擬光場(chǎng)模式分布，可以直觀(guān)地給出三維穩(wěn)態(tài)分布圖，融合計(jì)算機(jī)的靈活性、新穎性和光學(xué)現(xiàn)象的直觀(guān)性及趣味性。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們觀(guān)察到各種光學(xué)現(xiàn)象，展現(xiàn)了“百聞不如一見(jiàn)”的效果，使學(xué)生進(jìn)一步加深了對(duì)課程內(nèi)容的理解，激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心，刺激同學(xué)們的思考。

同時(shí)，我們建立了課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，將《光傳輸技術(shù)》課程的教學(xué)大綱、授課教案、習(xí)題和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考目錄等內(nèi)容放到課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站上并做到及時(shí)更新，建立完善基于網(wǎng)絡(luò)資源的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)環(huán)境，逐步完善支持服務(wù)規(guī)范，為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供高質(zhì)量的支持服務(wù)。學(xué)生可以在任意地點(diǎn)下載教師的教案進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且就學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題通過(guò)討論版提出，尋求老師或者同學(xué)們的幫助。

四、考核方式的改革

考核方式已成為課程改革的一部分，與課程的實(shí)施方法相輔相成的。考核方式上，我們打破了一張考卷的評(píng)價(jià)方式，采取多種方式綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)展?jié)摿?。在?shí)際的考核過(guò)程中，我們逐漸加大平時(shí)成績(jī)的比例，減少閉卷筆試成績(jī)的比例。例如我們可以通過(guò)學(xué)期論文、參與科研活動(dòng)中的表現(xiàn)等來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)意識(shí)、獨(dú)立科研意識(shí)和能力，達(dá)到素質(zhì)型人才培養(yǎng)之目的。考試內(nèi)容以課堂講授知識(shí)體系為主，包括學(xué)科基本概念、基礎(chǔ)理論和理論應(yīng)用，綜合學(xué)科與科研相結(jié)合的知識(shí)應(yīng)用，試題形式有選擇、簡(jiǎn)答、綜合應(yīng)用等。考試形式的改變，已由過(guò)去的檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)內(nèi)容掌握向培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和學(xué)生的創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)變。

光纖通信課程群的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程。如何提高《光傳輸技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量，如何優(yōu)化和深化理論教學(xué)是一個(gè)長(zhǎng)期的課題。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式等方面進(jìn)行改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、從事科學(xué)研究和撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文的能力，提高他們的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。

（責(zé)任編輯 全玲）