光纖通信課程教學(xué)改革的困境與出路

摘? 要：光纖通信是上海電機(jī)學(xué)院通信工程專業(yè)的核心課程。文章結(jié)合光纖通信在實(shí)際教學(xué)中的內(nèi)容和特點(diǎn)，分析了光纖通信課程教學(xué)中存在的問題，探討了光纖通信課程采用的教學(xué)改革思路和方法。

關(guān)鍵詞：光纖通信;多元化教學(xué);專題討論;課程考核

作者簡(jiǎn)介：朱一群，博士，上海電機(jī)學(xué)院電子信息學(xué)院講師，研究方向?yàn)樾畔踩?。（上?200136）

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1671-0568（2019）21-0103-02

目前，光纖通信已經(jīng)成為各大高校通信工程專業(yè)的重要專業(yè)課程。同時(shí)，光纖通信課程已被上海電機(jī)學(xué)院（簡(jiǎn)稱“我院”）列為通信工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。光纖通信課程具有理論多、公式多、推導(dǎo)多、發(fā)展迅速、理論與工程實(shí)踐結(jié)合緊密等特點(diǎn)，涉及電磁場(chǎng)與電磁波、數(shù)電、模電、通信原理等多個(gè)科目知識(shí)。筆者從課程教學(xué)中存在的問題出發(fā)，探討課程的教學(xué)改革，提出一些思路和方法。

一、光纖通信課程教學(xué)存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容較為陳舊。光纖通信是一門飛速發(fā)展的技術(shù)。光纖通信課程內(nèi)容也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。在很多高校教學(xué)內(nèi)容中，存在知識(shí)點(diǎn)重復(fù)的現(xiàn)象、內(nèi)容陳舊、沒有引入知識(shí)前沿、對(duì)最新技術(shù)沒有講解等問題。

2.教學(xué)形式較為單一。光纖通信課程包含大量的理論知識(shí)，需要涉及很多數(shù)學(xué)分析推導(dǎo)。在授課過程中，教師容易陷入大量公式推導(dǎo)、證明分析等過程，導(dǎo)致課堂上氣氛不夠活躍，師生互動(dòng)性差。

3.教學(xué)理論性較強(qiáng)。光纖通信理論較多，教師經(jīng)常只是講解基本原理，根據(jù)課本講解知識(shí)，不注重理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行講解，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，不能積極主動(dòng)融入課堂學(xué)習(xí)中，沒有主動(dòng)深入探討意識(shí)。

二、光纖通信課程的教學(xué)改革探討

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。光纖通信課程是一門結(jié)合光學(xué)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的課程，課程具有原理多、公式多、知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容多、應(yīng)用面廣等特點(diǎn)。按照課程“注重能力培養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量”的總體目標(biāo)，依據(jù)通信工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的課程定位，在課程內(nèi)容體系的設(shè)計(jì)上，經(jīng)過反復(fù)研討和論證，充分借鑒國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的研究成果，仔細(xì)遴選，確定了課程教學(xué)內(nèi)容的基本框架體系，將光纖通信的理論課程教學(xué)內(nèi)容確立為光器件、光纖通信系統(tǒng)、光通信網(wǎng)絡(luò)、新光通信技術(shù)、光纖測(cè)量五部分，這五個(gè)部分關(guān)系層層遞進(jìn)，逐漸深入。

在教材的選用中，筆者發(fā)現(xiàn)有些教材前后內(nèi)容重復(fù)較多;有些教材沒有新理論和新技術(shù)的介紹;有些教材內(nèi)容講解對(duì)原理的闡述不夠深入。根據(jù)我院制訂的課程內(nèi)容體系框架，在教學(xué)中盡量選用新教材，并增加光纖通信領(lǐng)域最新技術(shù)的講解，如大容量WDM系統(tǒng)超長(zhǎng)傳輸技術(shù)、量子通信技術(shù)、光時(shí)分復(fù)用技術(shù)等，理論與實(shí)際結(jié)合緊密，講解這些技術(shù)的原理、結(jié)構(gòu)、功能等。

2.改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。在光纖通信的理論課程基礎(chǔ)上，針對(duì)內(nèi)容框架體系，我院設(shè)置了相應(yīng)的具體實(shí)踐內(nèi)容，實(shí)踐類型包括驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性、工程實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容。光器件部分。設(shè)置了下列驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、模式濾除實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體光源P-I特性曲線、數(shù)字光接收機(jī)時(shí)鐘和眼圖實(shí)驗(yàn);光通信系統(tǒng)部分設(shè)置了下列設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)：模擬信號(hào)與模擬話音光纖傳輸系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)與數(shù)字話音光纖傳輸系統(tǒng)、WDM光纖通信系統(tǒng)、光線路碼實(shí)驗(yàn);光纖網(wǎng)絡(luò)部分設(shè)置了綜合實(shí)踐：SDH的光傳輸?shù)墓こ虒?shí)踐訓(xùn)練;光纖測(cè)量部分貫穿在各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分。通過這些有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果分析，學(xué)生對(duì)光纖通信系統(tǒng)的相關(guān)器件、通信系統(tǒng)能有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)，能更深刻理解光纖器件和系統(tǒng)的基本原理和基本特性、實(shí)踐用法，為將來在具體的工程設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐應(yīng)用中打下一定的基礎(chǔ)。

3.采用多元化教學(xué)方法。在光纖通信的課堂理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者結(jié)合了多元化的教學(xué)方法，對(duì)各個(gè)模塊知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)生動(dòng)的教學(xué)展示，以便學(xué)生能夠更加直觀、深刻地理解和掌握各類知識(shí)點(diǎn)。

（1）采用課件講解，并穿插動(dòng)畫視頻演示。在光纖通信理論和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，在采用課件講解的基礎(chǔ)上，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，筆者穿插了對(duì)應(yīng)的動(dòng)畫和視頻演示，能為學(xué)生直觀地講解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

（2）教學(xué)案例講解。光纖通信的知識(shí)點(diǎn)比較多，在教學(xué)活動(dòng)中，筆者經(jīng)常結(jié)合一些案例進(jìn)行分析講解。如光纖通信的光器件分為有源器件和無(wú)源器件，各類器件的種類和功能都比較多，結(jié)合各類具體的光器件的原理、功能、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等進(jìn)行具體教學(xué)案例講解，以便學(xué)生能夠?qū)@部分內(nèi)容有個(gè)更為深入的理解。

（3）開展專題討論。光纖通信技術(shù)發(fā)展更新很快，市場(chǎng)上也經(jīng)常會(huì)推出一些新的一些設(shè)備。當(dāng)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)介紹結(jié)束后，筆者會(huì)要求學(xué)生調(diào)研這個(gè)知識(shí)點(diǎn)涉及當(dāng)前哪些新的設(shè)備及其采用的技術(shù)，撰寫調(diào)研報(bào)告，并在課堂上加以介紹和討論交流，學(xué)生經(jīng)過自己的調(diào)查和研究分析，能夠?qū)@部分知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，能夠更好地掌握這部分內(nèi)容。

（4）開展課題討論。學(xué)生學(xué)習(xí)到一定階段時(shí)，教師開始要求學(xué)生組成一些小組，由組長(zhǎng)明確每個(gè)組員負(fù)責(zé)的任務(wù)和責(zé)任。同時(shí)，教師布置一些課題。各個(gè)小組拿到課題后，開始進(jìn)行課題相關(guān)文獻(xiàn)和資料的查閱、搜集，并完成資料的概括、總結(jié)、分析，制訂課題方案，進(jìn)行可行性分析，課題設(shè)計(jì)完成等工作。最后，學(xué)生將前期階段的研究成果和內(nèi)容，寫成課題的研究報(bào)告，并制作匯報(bào)的PPT，在課堂上向教師和其他學(xué)生進(jìn)行具體的匯報(bào)和講解工作。課題討論能夠充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作和與人相處交流溝通能力。

4.建立綜合評(píng)價(jià)體系。學(xué)生的成績(jī)應(yīng)當(dāng)能綜合反映學(xué)生學(xué)習(xí)光纖通信課程的情況。根據(jù)教學(xué)方法中的專題報(bào)告和課題討論環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)建立終結(jié)性評(píng)價(jià)與形成性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系中，學(xué)生的考核成績(jī)?yōu)槠谀┛荚嚦煽?jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)?nèi)?xiàng)綜合組成。

（1）期末考試成績(jī)。期末考試成績(jī)目前比例最大，基本能夠反映學(xué)生對(duì)光纖通信的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握和靈活運(yùn)用情況。

（2）實(shí)驗(yàn)成績(jī)。考慮到有些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告敷衍了事，抄襲同學(xué)報(bào)告，不能真實(shí)地反映其實(shí)際實(shí)驗(yàn)水平的情況，實(shí)驗(yàn)成績(jī)將學(xué)生的課堂表現(xiàn)納入考核范疇。實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要考慮了學(xué)生的出勤、課堂實(shí)驗(yàn)態(tài)度和表現(xiàn)，以及各份實(shí)驗(yàn)報(bào)告所得出的一個(gè)綜合成績(jī)，這樣從不同角度反映了學(xué)生水平，提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度。

（3）平時(shí)成績(jī)。在以往考慮作業(yè)、考勤、課堂表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，增加專題討論和課題討論兩部分環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)成績(jī)，能更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生在光纖通信課程的學(xué)習(xí)情況，調(diào)動(dòng)學(xué)生課后學(xué)習(xí)的積極性。

三、結(jié)語(yǔ)

光纖通信技術(shù)在國(guó)家的信息產(chǎn)業(yè)、國(guó)防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，通信技術(shù)與光通信技術(shù)結(jié)合越來越緊密。學(xué)生除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識(shí)和技能之外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)也是十分必要的。筆者通過對(duì)光纖通信課程特點(diǎn)和問題的分析，討論并總結(jié)了光纖通信課程的理論內(nèi)容體系框架及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，對(duì)教學(xué)改革的思路和方法提出一些建議。

參考文獻(xiàn)：

[1] 耿敏明，張振榮.光纖通信課程教學(xué)改革探索[J]. 大眾科技，2014，（7）：158-159.

[2] 羅彬彬，鄒學(xué)，石勝輝，湯斌，鐘年丙，宋濤，趙明富.電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程教學(xué)方法研究[J].教育教學(xué)論壇，2017，（8）：167-169.

[3] 胡海翔.《光纖通信》課程教學(xué)改革探討.西部素質(zhì)教育[J].2015，（9）：77.

[4] 杜云剛，李繼軍，劉閩華. 光纖通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，（8）：168-170.

[5] 葉磊.以提高技能為核心的光纖通信課程教學(xué)探索與實(shí)踐[J].黑龍江科技信息，2017，（2）：151.

[6] 呂小毅，莫家慶，張菊玲.光纖通信課程的教學(xué)改革探討[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2015，（14）：100-101.

[7] 湯泰青，張寧，張斯楷.多層次教學(xué)在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（21）：147.

[8] 汪靜麗.課題討論法在“光纖通信系統(tǒng)與原理”教改中的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊，2016，（2）：46-47.

責(zé)任編輯? 胡江華