论文部分内容阅读
摘 要： 本文从光纤通信课程的特点出发，结合教学经验，从理论教学和实验教学两个方面对光纤通信课程的教学方法进行了探讨。通过采用生动有趣的多媒体教学，将实验箱和仿真软件相结合以丰富实验手段，不断跟进新技术的发展，使课程教学内容更符合学生的需要，以期更好地培养适合社会发展的专业技术人才。
关键词： 光纤通信 教学改革 实践教学
1.引言
自上个世纪光纤通信技术问世以来，光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，是现代信息社会的神经系统，具有高速率、大容量、传输信号质量高、损耗低、原材料丰富、抗电磁干扰等优点[1]，已成为当今最主要的有线通信方式，在长途骨干网、城域网、接入网中都有广泛的应用。而社会和经济的不断发展，使通信业务的种类越来越多，信息容量日益剧增，光纤通信技术随之迅速发展。如今“宽带中国”战略的提出，更极大地推动了国内光纤通信市场需求和产业规模的扩大，为光纤通信产业带来新的发展机遇。因此，光纤通信专业的人才需求必定激增。通信工程专业的教育工作者如何培养光纤通信技术人才以适应社会的需求是我们要解决的问题。
光纤通信课程是通信工程专业一门重要的专业必修课程。该课程具有理论深，知识更新快，与工程实际结合紧密等特点。因其涵盖的知识面广，理论抽象，学生普遍反应课程内容较难。如何帮助学生理解抽象难懂的知识点，如何提高学生的学习积极性，如何增强学生的动手能力，都是在教学过程中经常思考的问题。笔者根据以往的教学经验，从理论教学方法及实验教学手段等方面对光纤通信课程的教学进行了探讨。
2.理论教学探索
光纤通信课程的主要内容包括光纤通信系统的基本构成、光纤的传输理论、光发射机、光接收机、光放大器、光同步数字传输网及光纤通信系统的总体设计、光波分复用系统等[1]。我校的通信工程专业结合本专业特色，将《光纤通信原理》定为专业必修课。该课程包括理论与实验两大部分，授课总学时共40学时，其中理论讲授34学时，实验课6学时，课堂教学内容多，学时短。在34个学时里，要将整个光纤通信系统的原理及以上各个知识点都讲透彻是不现实的，所以要充分调动学生自主学习的积极性，课堂上把握重点内容，课下要求学生自主学习相关内容，加深对课堂所学知识的理解。
光纤通信课程的内容与其他通信工程的专业基础课结合紧密，比如光在光纤中的传输模式部分，涉及电磁场与电磁波里的波动光学理论；光发送机的线路编码在通信原理中有详细的介绍；而光接收机的噪声及灵敏度的计算则涉及概率论与随机过程的知识等。这些基础课开设在大一大二，不少学生因为之前的专业课没有学好，在学习这些内容的时候会感觉比较困难。所以在讲解这些部分的时候，要先将涉及的基础知识进行回顾，再讲授新课，效果会更好。在此同时，要求学生在课后将相关联的专业基础课知识进行复习。
在教学手段方面，因为该课程理论性较深，学生学习起来感觉比较枯燥，所以需要采用生动有趣的多媒体教学手段帮助学生理解，提高学生上课的积极性。比如激光原理的能级的三种跃迁及法布里-珀罗谐振腔的理论等部分，我们采用动画的方式演示。学生普遍反应：用动画的方式展现，理解更容易，更直观更有趣。
近些年，光纤通信技术迅速发展，新的理论和技术不断产生。光纤通信课程教学中的知识更新较快，比如高级调制格式、全光网络的发展及各种新器件的出现等。教师要时时跟进最新的研究进展，将这些新知识新技术介绍给学生。
3.实践教学探索
我校的光纤通信课程开设有6学时的实验课。我们的实验采用光纤通信实验箱作为实验设备。开设有光纤线路接口码型、伪SDH帧结构及其传输、模拟信号光纤传输实验、数字信号光纤传输实验等。这些实验基本上都是验证性实验，主要为配合光纤通信课程的理论教学，帮助学生理解光纤通信系统原理。然而在实验中发现，因为实验箱封装性强，不利于学生深入理解光纤通信系统的组成，学生在完成实验后对系统的原理仍不是很清楚。并且用实验箱实验，学生不能对系统进行自主设计。实验课应对“教”与“学”起到促进作用，利用实验验证和帮助理解书上的理论，并根据兴趣自己设计实验[2]。为解决这些问题，我们探索引入Opti System仿真技术进行光纤通信系统的实验教学，与实验箱的验证性实验一起，加深学生对整个光纤通信系统的理解，发挥学生的自主性，提高学生的动手能力。我们要求学生利用Opti System仿真软件，对光发射机、光接收机及单模光纤通信系统进行设计仿真。在采用直接调制、间接调制这些不同的光源调制方式时，观察调制前后的光信号时域波形与频谱。观察采用APD和PIN型光电检测器时的信号眼图，对误码率进行分析。因实验课时有限，要求学生利用课外时间进行部分仿真实验，以实验作业的形式布置给学生。我们在课堂上，对学生的仿真结果进行分析，以直观的方式展现分析结果。学生通过对一个完整的光纤通信系统进行设计仿真后，反应对系统的理解更深入。因此，加入Opti System仿真实验，能激发学生的兴趣，提高学生实验的参与程度，进一步强化课堂理论教学的效果，将“教”与“学”更好地结合在一起。
4.结语
在光纤通信课程教学过程中，始终应以学生为第一位。我们在教学中采用的手段、方法，应激发学生的学习兴趣，发展学生的思维，培养学生的创新精神。在理论教学中，要抓住重点，讲透难点，对一些抽象难懂的知识点采用动画、仿真演示等多种手段帮助学生理解。实验课程部分应能提高学生对知识的综合应用能力和独立设计能力，通过教学，对学生的理论素养和工程素质进行综合培养，为学生将来走向工作岗位打下良好的基础。
参考文献：
[1]顾畹仪，李国瑞.光纤通信系统（修订版）[M].北京：北京邮电大学出版社，2006.
[2]刘冬，赵欣.浅谈改善光纤通信教学效果的主要途径[J].科技信息，2010（12）：109.
关键词： 光纤通信 教学改革 实践教学
1.引言
自上个世纪光纤通信技术问世以来，光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，是现代信息社会的神经系统，具有高速率、大容量、传输信号质量高、损耗低、原材料丰富、抗电磁干扰等优点[1]，已成为当今最主要的有线通信方式，在长途骨干网、城域网、接入网中都有广泛的应用。而社会和经济的不断发展，使通信业务的种类越来越多，信息容量日益剧增，光纤通信技术随之迅速发展。如今“宽带中国”战略的提出，更极大地推动了国内光纤通信市场需求和产业规模的扩大，为光纤通信产业带来新的发展机遇。因此，光纤通信专业的人才需求必定激增。通信工程专业的教育工作者如何培养光纤通信技术人才以适应社会的需求是我们要解决的问题。
光纤通信课程是通信工程专业一门重要的专业必修课程。该课程具有理论深，知识更新快，与工程实际结合紧密等特点。因其涵盖的知识面广，理论抽象，学生普遍反应课程内容较难。如何帮助学生理解抽象难懂的知识点，如何提高学生的学习积极性，如何增强学生的动手能力，都是在教学过程中经常思考的问题。笔者根据以往的教学经验，从理论教学方法及实验教学手段等方面对光纤通信课程的教学进行了探讨。
2.理论教学探索
光纤通信课程的主要内容包括光纤通信系统的基本构成、光纤的传输理论、光发射机、光接收机、光放大器、光同步数字传输网及光纤通信系统的总体设计、光波分复用系统等[1]。我校的通信工程专业结合本专业特色，将《光纤通信原理》定为专业必修课。该课程包括理论与实验两大部分，授课总学时共40学时，其中理论讲授34学时，实验课6学时，课堂教学内容多，学时短。在34个学时里，要将整个光纤通信系统的原理及以上各个知识点都讲透彻是不现实的，所以要充分调动学生自主学习的积极性，课堂上把握重点内容，课下要求学生自主学习相关内容，加深对课堂所学知识的理解。
光纤通信课程的内容与其他通信工程的专业基础课结合紧密，比如光在光纤中的传输模式部分，涉及电磁场与电磁波里的波动光学理论；光发送机的线路编码在通信原理中有详细的介绍；而光接收机的噪声及灵敏度的计算则涉及概率论与随机过程的知识等。这些基础课开设在大一大二，不少学生因为之前的专业课没有学好，在学习这些内容的时候会感觉比较困难。所以在讲解这些部分的时候，要先将涉及的基础知识进行回顾，再讲授新课，效果会更好。在此同时，要求学生在课后将相关联的专业基础课知识进行复习。
在教学手段方面，因为该课程理论性较深，学生学习起来感觉比较枯燥，所以需要采用生动有趣的多媒体教学手段帮助学生理解，提高学生上课的积极性。比如激光原理的能级的三种跃迁及法布里-珀罗谐振腔的理论等部分，我们采用动画的方式演示。学生普遍反应：用动画的方式展现，理解更容易，更直观更有趣。
近些年，光纤通信技术迅速发展，新的理论和技术不断产生。光纤通信课程教学中的知识更新较快，比如高级调制格式、全光网络的发展及各种新器件的出现等。教师要时时跟进最新的研究进展，将这些新知识新技术介绍给学生。
3.实践教学探索
我校的光纤通信课程开设有6学时的实验课。我们的实验采用光纤通信实验箱作为实验设备。开设有光纤线路接口码型、伪SDH帧结构及其传输、模拟信号光纤传输实验、数字信号光纤传输实验等。这些实验基本上都是验证性实验，主要为配合光纤通信课程的理论教学，帮助学生理解光纤通信系统原理。然而在实验中发现，因为实验箱封装性强，不利于学生深入理解光纤通信系统的组成，学生在完成实验后对系统的原理仍不是很清楚。并且用实验箱实验，学生不能对系统进行自主设计。实验课应对“教”与“学”起到促进作用，利用实验验证和帮助理解书上的理论，并根据兴趣自己设计实验[2]。为解决这些问题，我们探索引入Opti System仿真技术进行光纤通信系统的实验教学，与实验箱的验证性实验一起，加深学生对整个光纤通信系统的理解，发挥学生的自主性，提高学生的动手能力。我们要求学生利用Opti System仿真软件，对光发射机、光接收机及单模光纤通信系统进行设计仿真。在采用直接调制、间接调制这些不同的光源调制方式时，观察调制前后的光信号时域波形与频谱。观察采用APD和PIN型光电检测器时的信号眼图，对误码率进行分析。因实验课时有限，要求学生利用课外时间进行部分仿真实验，以实验作业的形式布置给学生。我们在课堂上，对学生的仿真结果进行分析，以直观的方式展现分析结果。学生通过对一个完整的光纤通信系统进行设计仿真后，反应对系统的理解更深入。因此，加入Opti System仿真实验，能激发学生的兴趣，提高学生实验的参与程度，进一步强化课堂理论教学的效果，将“教”与“学”更好地结合在一起。
4.结语
在光纤通信课程教学过程中，始终应以学生为第一位。我们在教学中采用的手段、方法，应激发学生的学习兴趣，发展学生的思维，培养学生的创新精神。在理论教学中，要抓住重点，讲透难点，对一些抽象难懂的知识点采用动画、仿真演示等多种手段帮助学生理解。实验课程部分应能提高学生对知识的综合应用能力和独立设计能力，通过教学，对学生的理论素养和工程素质进行综合培养，为学生将来走向工作岗位打下良好的基础。
参考文献：
[1]顾畹仪，李国瑞.光纤通信系统（修订版）[M].北京：北京邮电大学出版社，2006.
[2]刘冬，赵欣.浅谈改善光纤通信教学效果的主要途径[J].科技信息，2010（12）：109.