基于向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的光纖通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

張丹　時(shí)書麗

【摘 要】在高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的大背景下，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足社會(huì)不斷發(fā)展對(duì)人才的需求，必須進(jìn)行教學(xué)改革。本文以光纖通信實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和課程體系進(jìn)行了分析研究，對(duì)人才培養(yǎng)方向定位、師資培養(yǎng)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核機(jī)制提出了改革方案，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型；光纖通信；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

【Abstract】Under the background of the application type transformation in Colleges，the traditional experimental teaching mode has been unable to meet the needs of social development for talents， and the teaching reform must be carried out. The paper takes optical fiber communication experiment as an example， analyzes the experimental teaching mode and curriculum system， puts forward the reform plan of the orientation to talents cultivation ， teacher training，teaching methods， teaching content and assessment mechanism， perfect the experimental teaching system， and cultivate practical talents with strong practical ability.

【Key words】Application type； Optical fiber communication； Experiment teaching； Reform

0 引言

高等學(xué)校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變既是深化高等教育綜合改革、優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)、提高高等教育宏觀質(zhì)量、增強(qiáng)高等教育服務(wù)國(guó)家和遼寧經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能力的重要舉措，也是高校深化改革、內(nèi)涵發(fā)展，主動(dòng)服務(wù)地方需求、增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力的必然要求[1]。為深入貫徹落實(shí)《教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》和《遼寧省人民政府辦公廳關(guān)于推動(dòng)本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的實(shí)施意見》，我校通信工程專業(yè)作為轉(zhuǎn)型試點(diǎn)單位，積極進(jìn)行教學(xué)改革研究，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制。在此背景下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用的融合點(diǎn)，需要不斷改革創(chuàng)新，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，滿足社會(huì)對(duì)通信技術(shù)實(shí)踐能力人才的需求。

1 光纖通信實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀及問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育教學(xué)的重要組成部分，在創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)中占有重要的地位[2]。光纖通信作為目前信息傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù)，在全世界得到了廣泛的應(yīng)用和迅速的發(fā)展，而光纖通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性也隨著學(xué)科的發(fā)展而日益顯現(xiàn)出來[3]。

我院光纖通信原理實(shí)驗(yàn)作為獨(dú)立設(shè)課的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)通信專業(yè)學(xué)生開設(shè)?；诠饫w通信實(shí)驗(yàn)箱主要開設(shè)了固定速率及變速率時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用、光纖線路碼、PCM編譯碼、P-I特性曲線繪制、光發(fā)送機(jī)接口指標(biāo)測(cè)試、光接收機(jī)原理及眼圖觀測(cè)、數(shù)字及模擬信號(hào)的光-電、電-光轉(zhuǎn)換傳輸、語音圖像計(jì)算機(jī)傳輸系統(tǒng)、波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)題目。采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師講解指導(dǎo)，學(xué)生操作記錄數(shù)據(jù)并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

受到實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，在課程內(nèi)容安排上具有局限性。驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，可以在一定程度上增?qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與認(rèn)知，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，但缺少對(duì)學(xué)生創(chuàng)新型思維的鍛煉以及應(yīng)用型技能的提升，無法滿足不斷變化的社會(huì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的需求。教學(xué)方法上不夠靈活，不能很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，也就無法達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此，在高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的背景下，增設(shè)創(chuàng)新型應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法變得尤為重要。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

隨著高校人才培養(yǎng)定位越來越清晰，人們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面所發(fā)揮的作用也越來越重視[4]。要滿足社會(huì)對(duì)人才不斷變化的需求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也必須不斷改革，與時(shí)俱進(jìn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的人才培養(yǎng)方向定位

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重于幫助學(xué)生增強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解與融會(huì)貫通，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的模式旨在加強(qiáng)理解的基礎(chǔ)上提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。這種教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足社會(huì)不斷發(fā)展對(duì)人才的需求，現(xiàn)階段人才培養(yǎng)的方向要轉(zhuǎn)到服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合、校企結(jié)合、培養(yǎng)應(yīng)用型人才、增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來。需要結(jié)合社會(huì)對(duì)人才的需求，有針對(duì)性的培養(yǎng)人才。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資培養(yǎng)

要培養(yǎng)有能力的應(yīng)用型人才，就必須要有高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。為了提高教師的能力，需鼓勵(lì)教師參加工程實(shí)踐能力的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，不斷提高自身的教學(xué)實(shí)踐水平，并充分發(fā)揮產(chǎn)教融合、校企結(jié)合的效能，努力建設(shè)一支教學(xué)能力、工程實(shí)踐能力兼?zhèn)涞摹半p師雙能型”教師隊(duì)伍。在此背景下，專業(yè)多名教師先后參加了省教育部的教師實(shí)踐能力培訓(xùn)，對(duì)相關(guān)專業(yè)企業(yè)的研究方向與新興技術(shù)有了客觀的了解，與不同院校的專業(yè)教師交流教學(xué)心得，后續(xù)將繼續(xù)派出教師去進(jìn)行專業(yè)技能的培訓(xùn)。光纖實(shí)驗(yàn)的相關(guān)教師到合作企業(yè)進(jìn)行了參觀調(diào)研，對(duì)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的路邊基站、光纜入小區(qū)等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，對(duì)光纜故障排查維護(hù)等實(shí)地跟蹤考察，了解相關(guān)專業(yè)對(duì)口企業(yè)對(duì)人才的需求，開闊教師的教學(xué)思路，明確人才培養(yǎng)方向，收效較好。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)教學(xué)方法不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)[5]。要在教學(xué)中培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才，就需要改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)方法，把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來，把課堂教學(xué)與實(shí)訓(xùn)實(shí)踐結(jié)合起來，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生查閱相關(guān)資料的自學(xué)能力，這也是學(xué)生就業(yè)后必不可少的能力。為督促學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，可在課堂考察學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并納入考核機(jī)制。加入課堂討論，可由教師提供思考題目，引導(dǎo)學(xué)生思考，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與消化。例如光纖線路碼實(shí)驗(yàn)，可由淺入深，從特殊碼到一般碼，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論編碼，再通過實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

實(shí)驗(yàn)操作中，教師統(tǒng)一講解后采用巡回指導(dǎo)模式，由于不同學(xué)生的理解能力與動(dòng)手實(shí)踐能力的不同，對(duì)每組學(xué)生遇到的不同程度問題分別進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，力求每位學(xué)生都得到鍛煉提高。學(xué)生的課堂測(cè)試數(shù)據(jù)需經(jīng)教師檢查無誤后簽字確認(rèn)，留存供數(shù)據(jù)整理。課后布置思考題，由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，得出結(jié)論后整理到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，要求學(xué)生不僅要有動(dòng)手測(cè)試的能力，同時(shí)具有對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的處理能力與分析總結(jié)的能力。

通過校企結(jié)合，開設(shè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，在課堂教學(xué)中引入工程儀表的使用講解與演示，增設(shè)部分相關(guān)技能培訓(xùn)，使學(xué)生對(duì)通信工程應(yīng)用有個(gè)初步理解，并掌握相關(guān)基礎(chǔ)技能，后續(xù)可進(jìn)入企業(yè)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地對(duì)具體實(shí)踐操作能力做進(jìn)一步提升，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

2.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

現(xiàn)階段開設(shè)的光纖通信實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，限制了學(xué)生綜合實(shí)踐技能的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。在內(nèi)容開設(shè)上要適當(dāng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比重，增設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)題目，例如加入多種通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，運(yùn)用時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用等技術(shù)，對(duì)語音視頻等用戶信息一對(duì)多、多對(duì)多的單向雙向傳輸設(shè)計(jì)，讓學(xué)生多動(dòng)手多動(dòng)腦，在提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新型思維和提高系統(tǒng)構(gòu)建和設(shè)計(jì)能力。

要注重多種能力的綜合培養(yǎng)，例如對(duì)于通信傳輸中的各種編碼方法，不滿足于驗(yàn)證性應(yīng)用，基于可編程邏輯器件，由學(xué)生采用EDA技術(shù)進(jìn)行軟件編程實(shí)現(xiàn)各種通信編碼，借助下載器下載于可編程邏輯器件中并應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)。不僅有助于學(xué)生建立通信系統(tǒng)的概念，掌握各種通信編碼的方法與特點(diǎn)，還可增強(qiáng)學(xué)生的編程能力與實(shí)踐應(yīng)用能力。增設(shè)軟件仿真應(yīng)用，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)際測(cè)試的內(nèi)容，采用軟件模擬分析的方式來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)光纖通信系統(tǒng)的理解，提高學(xué)生的綜合能力。

結(jié)合社會(huì)上企業(yè)對(duì)專業(yè)型人才的需求，開設(shè)應(yīng)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題目，例如增設(shè)光纖熔接實(shí)驗(yàn)，講解光纖熔接的實(shí)際操作流程，光纖熔接機(jī)、光纖切割刀的使用方法，由教師演示并指導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐，掌握光纖熔接的基本技術(shù)。引進(jìn)現(xiàn)代實(shí)際工程相關(guān)測(cè)試儀器的使用介紹及應(yīng)用，如光功率計(jì)、光時(shí)域反射儀等，采用實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地階段性完成對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中光纖組網(wǎng)的搭建以及故障排除等應(yīng)用教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用型技能。

2.5 實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制的改革

過去的考核機(jī)制只針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)報(bào)告做評(píng)定，比較籠統(tǒng)寬泛。改革后需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的綜合情況進(jìn)行細(xì)化考核，包括預(yù)習(xí)情況、出勤情況、實(shí)驗(yàn)操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)、實(shí)驗(yàn)測(cè)試的綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。預(yù)習(xí)和出勤是實(shí)踐學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)操作情況可考察學(xué)生的動(dòng)手操作能力，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考察可側(cè)重?cái)?shù)據(jù)分析與結(jié)論的考核，檢測(cè)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的綜合分析處理能力，實(shí)驗(yàn)測(cè)試由每位學(xué)生通過抽簽方式確定測(cè)驗(yàn)題目后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)題目的操作與數(shù)據(jù)測(cè)試，并根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)題目作答，考察學(xué)生的綜合能力。每個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可，將其均納入考核機(jī)制可提高學(xué)生對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的重視程度，全面提升其綜合能力，為畢業(yè)后的創(chuàng)業(yè)就業(yè)打下基礎(chǔ)。

3 總結(jié)

培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才是當(dāng)前高校的重要任務(wù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變背景下高校改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通過合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以有效提高學(xué)生的積極性，使學(xué)生不斷提升綜合能力，更加適應(yīng)社會(huì)的需求。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及教學(xué)管理體制、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)等諸多因素[6]。我們?nèi)孕枰c時(shí)俱進(jìn)，不斷探索更加行之有效的課程體系與教學(xué)模式，在培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才目標(biāo)上繼續(xù)努力。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]