光纖通信應(yīng)用型課程建設(shè)

李 強 廖穆鋒 徐學(xué)博

1.中國人民解放軍31401部隊 吉林 梅河口 135000；2.中國人民解放軍31401部隊 吉林 白城 137000

引言

“光纖通信技術(shù)”課程是通信工程專業(yè)的一門主干專業(yè)課,本課程應(yīng)用性較強,而現(xiàn)在恰逢我校向“地方性應(yīng)用型高?！鞭D(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,“光纖通信技術(shù)”則在一定程度上承擔(dān)了通信工程專業(yè)向應(yīng)用型專業(yè)轉(zhuǎn)型的責(zé)任。從國家層面看,光纖通信技術(shù)又是“寬帶中國”、“互聯(lián)網(wǎng)+”及“中國智造2025”等國家戰(zhàn)略實施的重要技術(shù)保障,這些國家戰(zhàn)略的實施,對通信技術(shù)人才特別是具有扎實的光通信理論與技術(shù)的通信人才的需求勢必會猛增,由此可見,“光纖通信技術(shù)”課程在通信專業(yè)人才培養(yǎng)中占有舉足輕重的地位,其作用不容忽視。

1 應(yīng)用型課程教學(xué)大綱與內(nèi)容優(yōu)化

光纖通信是長距離、大容量通信的主體,在現(xiàn)代有線通信領(lǐng)域具有舉足輕重的地位,而全光通信也是有線通信發(fā)展的趨勢。掌握一定的光纖通信系統(tǒng)基礎(chǔ)知識,具備一定的實踐動手能力,對學(xué)生就業(yè)發(fā)展和國家通信事業(yè)建設(shè)都具有重要的意義。本課程的目的在于讓學(xué)生了解光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成,知曉光信號發(fā)射、光信號接收、光信號在光纖中傳輸?shù)幕驹?；掌握時分復(fù)用、波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)的原理與設(shè)計；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。在課程教學(xué)過程中根據(jù)實際教學(xué)效果逐年修訂教學(xué)大綱,為了保證課程內(nèi)容的先進性,突出對學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng),在此基礎(chǔ)上培育課程特色,主要從以下幾方面對教學(xué)大綱進行修改:1)緊盯行業(yè)一線,結(jié)合企業(yè)對相關(guān)領(lǐng)域人才的需求,使學(xué)生學(xué)的都是以后真的要用且用得上的知識,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。2)結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢,緊跟科技前沿,研究熱點問題,拓展學(xué)生的知識面；同時結(jié)合教師的科研課題,將之延伸到課堂和實踐教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。3)合理組織教學(xué)內(nèi)容,壓縮理論推導(dǎo),突顯工程實際,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。4)增加實驗實踐課時,以練代學(xué),以學(xué)促練,培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。“光纖通信技術(shù)”的課程教學(xué)主要通過課堂講解與實踐訓(xùn)練兩個環(huán)節(jié)配合完成:(1)任課教師在課堂上充分利用MATLAB、Multisim 及Optisystem 等軟件功能,結(jié)合制作高質(zhì)量的課件和flash動畫,生動、形象地講解課程的重點與難點。(2)在實踐教學(xué)過程中,結(jié)合光傳輸實訓(xùn)室,使學(xué)生充分了解各光器件模塊的功能與作用,在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)內(nèi)容的驗證與設(shè)計,以培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決實際問題的能力,從而為學(xué)生今后從事光通信行業(yè)打下基礎(chǔ)。

2 應(yīng)用型課程教學(xué)方法與手段優(yōu)化

2.1 多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合 多媒體教學(xué)充分利用計算機的強大信號處理和信息存儲能力,將文字、聲音、圖形及視頻等多種媒體整合在一起。多媒體教學(xué)可提高授課質(zhì)量和教學(xué)效率,使學(xué)生輕松、愉快地學(xué)習(xí),有利于加深其對基本概念、基本原理的理解。但對于一些重要的、思路嚴(yán)密的推導(dǎo)過程,仍需通過傳統(tǒng)板書的形式講授,這樣容易控制節(jié)奏,便于學(xué)生接受,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

2.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源 校園網(wǎng)已經(jīng)普及到了我校各教學(xué)樓、實驗樓以及宿舍樓,因此可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進行信息發(fā)布,同時借助QQ、微信等即時通信工具與學(xué)生進行實時溝通,這樣可以有效提高學(xué)生的參與度,進而提升其學(xué)習(xí)興趣。

2.3 理論教學(xué)與實踐教學(xué)相輔相成 針對本課程的特點,在實際實施過程中將教學(xué)內(nèi)容與實踐內(nèi)容相結(jié)合,課堂上重在理論研究,實踐過程中將課堂上的理論知識具體化,使兩者相互印證,以提高學(xué)生對知識的理解與把握程度,進一步提升教學(xué)效果。

3 應(yīng)用型課程建設(shè)措施

3.1 關(guān)注課程關(guān)聯(lián),建立教學(xué)新體系 由于光纖通信技術(shù)涉及的知識面廣,如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、英語、電子線路、信號與系統(tǒng)、通信原理等內(nèi)容都會在光纖通信教學(xué)中有所涉及,故在學(xué)習(xí)本課程之前,學(xué)生應(yīng)先充分學(xué)習(xí)這些課程,從而為本課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。這就要求我們整個教研室協(xié)調(diào)起來,從根源抓起這些基礎(chǔ)專業(yè)課程,全員參與搞改革,從而為“光纖通信技術(shù)”課程的應(yīng)用型建設(shè)提供支持。

3.2 引進仿真技術(shù),構(gòu)建虛擬光通信 由于光纖通信設(shè)備價格昂貴,且技術(shù)更新?lián)Q代快,加上一般地方性本科院校在資金方面難以匹配,導(dǎo)致光纖通信實驗設(shè)備陳舊,從而產(chǎn)生學(xué)生實踐環(huán)境和實踐技術(shù)與現(xiàn)有商用內(nèi)容差距較大的問題,而引入仿真技術(shù)可在一定程度上解決此問題。為此,可加強光纖通信應(yīng)用軟件的理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用的力度,如MATLAB、Multisim 及Optisystem 等工程軟件,以此增強學(xué)生的開發(fā)和實踐能力。首先可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用MATLAB工程軟件,以對光纖通信中的各種光信號進行相關(guān)分析,隨后可使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)Multisim,以對光纖通信硬件模塊進行仿真,而Optisystem 的引入可使學(xué)生從工程實踐角度更深入、細(xì)致地學(xué)習(xí)光纖通信體系的各個方面。三者合力可以使學(xué)生在不接觸真實光纖通信系統(tǒng)的前提下全面理解光纖通信系統(tǒng)各層面的內(nèi)容,而這在一定程度上也可節(jié)約實踐成本。

3.3 教學(xué)科研結(jié)合,提升實踐教學(xué)效果 常規(guī)的光纖通信實踐項目基本都依托于試驗箱,項目單一且內(nèi)容簡單,且以驗證性實驗為主,實驗過程較難觀測,最終只能通過示波器或功率計做一些簡單的測試,實驗效果差,對于學(xué)生實踐動手能力的提升有限,且阻礙了應(yīng)用型課程的發(fā)展。為此對于簡單的實踐項目,可以借助光纖通信試驗箱進行驗證性的實驗,將對于設(shè)計性的實驗,可以借助實驗箱的二次開發(fā)模塊,將綜合性和創(chuàng)新性的實踐內(nèi)容與相關(guān)科研項目結(jié)合,在實際實施過程中將河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項目“無線光纖通信系統(tǒng)中光載毫米波信號產(chǎn)生及傳輸所性能研究”的相關(guān)研究內(nèi)容融入光纖通信實踐教學(xué)中,既能鍛煉學(xué)生的實踐動手能力,又能提升學(xué)生的科研意識,同時也有助于科研項目的順利實施。

結(jié)語

總之,應(yīng)用型課程建設(shè)本身就是一個整合教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法與手段、精選實驗項目及體現(xiàn)應(yīng)用型的過程。通過幾年來的建設(shè),在以上幾個方面取得了較好的效果,形成了自己的課程特色。但目前在應(yīng)用型課程建設(shè)過程中還存在一些問題,如教師隊伍年輕,在經(jīng)驗與閱歷上需要進一步培養(yǎng)和磨煉,科研能力也有待進一步提高。