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摘要：光纤通信已经成为有线传输的主干网络技术，在实际工程中应用广泛。如何提高教學质量，是教师要着重解决的问题。文章结合实验教学改革的实践和体会，结合本单位实验室建设状况，探讨了基于光纤通信系统综合测试平台的实验教学方法，并对应用型人才的培养提出了一些建议。
关键词：光纤通信；教学改革；实验教学
中图分类号：TN929.11；C45
1引言[1]
理论教学和实验教学是两种基本的教学方式；通过结合两种方式，以培养学生创新能力，设计研究能力为目标，建立实验型的教学模式有着重大的教学意义。在课堂上介绍理论课的同时，再向学生开设一些相关实验，让同学们在实验室里亲眼目睹光纤通信领域中的主要的先进仪器和先进技术，学习使用这些仪器及应用先进技术，做一些验证性、综合性和设计性实验，不但能够使学生加深对理论知识的理解，还能够锻炼学生的科学实践能力，提高他们的学习积极性.
2过去光纤通信实验教学中存在的问题[2～4]
2.1学生完成的实验内容少
从实验室条件看，近两年学院加大了在通讯光电子方面的投入，其中光传输实验室设备可以充分支持本课程的实验环节了。相应的实验内容也建立起来，在这门课开设了十三个实验，涵盖了光纤传输技术的各个方面。但因为课程学时有限，花在课堂理论讲授上的时间占比较大部分，而学生用来做实验的时间不够。另外在实验室资源的安排与分配上也还有待改进。这些原因造成了学生真正做到的实验并不多，不能在实际实验中学习到更多的知识。也限制了学生的主动性和积极性。
从实验室条件看，近两年学院加大了在通讯光电子方面的投入，其中光传输实验室设备可以充分支持本课程的实验环节。但还没有建立很好的管理制度，实验设备没有得到充分的利用，
2.2验证型实验多，综合型、设计型实验少
应该把重点放在常用仪器、基本模块的使用和综合型实验上。有兴趣的同学还可以利用实验室的资源，做一些设计型的实验。在验证型实验中，要让学生熟悉使用基本的常用仪器和基本模块，如“光时域反射计-光纤外特性参量及传输特性测量的使用”，光功率计的使用，光发送和光接收模块等，为后面的综合型实验打下坚实的基础。而在设计型实验中，可以利用以前学过的控制系统的知识，用单片机或CPLD对光纤通信系统进行控制或者进行二次开发。
加入最新的光纤通信的内容，一些新技术的具体应用，引起学生的学习兴趣，提高学生的参与实验的积极。例如时分复用，波分复用等技术是光纤传输容量得以提高利用率的重要技术，也是学生很感兴趣的地方。这对我们的课程理论与实际结合，实验与产业结合的接轨有着重要的意义。
由于实验题目少，不能全面地反映学生的实验能力，因此学生实验的考核成绩具有一定的片面性，导致学生对实验教学不重视，缺乏培养锻炼自己实践动手和理论联系实际能力的意愿。在光纤通信技术发展迅速的今天，只有提倡动手能力的实验型教学方式是才能培养出适应时代发展的高素质、高技术人才的。
2.3老师的实验演示效果不好
在验证型实验和常用仪器的使用中，老师做实验演示是一个很重要的环节。因为实验书上的描写，实验步骤的叙述与实际实验总有一些不同或者滞后，老师在实验前的指导和演示显得由为重要。实验演示可以让学生消除对仪器的陌生感，培训学生的观察学习能力，并在形象的实验操作中学习仪器的使用，并对实验步骤有直观的印象。但实际上实验演示的效果并不好。往往由于做实验的同学太多，实验演示时大家都围着老师，由于角度和距离等问题很多学生没有能看清楚演示，特别像光纤焊接等实验，操作很精细，看不到看不清楚的情况更加严重。演示的效果不好使学生对实验的具体操作不清楚，导致学生做实验失败，或都无法完成实验，严重的全造成仪器的损坏。这样也会打击学生做实验的积极性。可以通过投影到大屏幕的方式进行演示，以便所有的学生都可以清楚地看到。令外可以预先把实验演示录影下来，放在网站上，让学生可以预先了解到整个实验过程。这样如果学生有什么疑问就可以记下来。
3光纤通信实验型教学中的可行性问题
理论知识是实验的基础，在实验中理论知识发挥着不可或缺的作用。但实验型教学，可能使一些学生认为理论没有有了，轻视了理论知识的重要性。而实际上，要成功地做到课程的实验型教学，理论知识的教学一点也不能放松。减少理论课的课时，是为了有更多的实验课时、实验机会提供给学生，而不是理论就不重要了。所以，实验型教学必须做到，实验教学与理论教学的互相补充，互相结合。光纤实验可以与通信原理的课程相结合，巩固通信原理的知识。在设计型实验，还可以与单片机、数字系统设计等相关课程相结合，为进一步深化教学改革奠定良好的基础。
以实施创新教育为指导建立新的实验教学体系为目标培养。对光纤传输技术课程进行改革已势在必行。首先，在教学模式上，突破理论教学为主的观念，实行实验行教学，把实验教学放到更重要的地位。而且，实验教学从单一的验证型实验，延伸到更综合的实验，从而加强学生设计能力，培养学生思维能力和创新能力。其次，在理论和实际的关系问题上，既要重视实验教学对理论的验证功能，又要重视实验教学对理论的补充、深化和发展作用。在统一要求与个性发展的关系上，对“预习——讲解——实验——报告”的传统教学模式进行全面改革，要重视发挥学生的主动性和创新能力，让学生在实验教学中起主体作用。转变传统实验教学观念，建立新的实验教学体系，是实验教学改革的关建。要做到实验型教学，首先必须改变实验教学的从属地位，使其从理论课的辅助环节脱变成为主体环节。改变实验学时比例偏低的现状，是实验型改革的必要条件。在突出能力培养、创新教育的前提下，适应新形势的实验型教学方式遵循实验教学规律，充分体现实验教学与理论教学的有机结合。实现实验教学由从属、辅助地位变为具有能力培养和创新培养的重要环节，实现以理论知识为基础，结合新设备、新技术的应用，因材施教，开设多层次不同类型实验，和理论教学同步实施，从而形成理论教学与实验教学的相依托的实验型教学模式，有着重大意义。 4实验型教学的具体安排
4.1课堂理论教学与实验教学相辅相成
尽管实验内容比较多，但如果将理论课和实验课完全分开来进行，是不可取的。一定要强调二者的结合，在实验中加强对理论知识的理解和应用，才能切实提高教学的效率和效果，加强学生的综合研究能力。比如，对于数值孔径的测量，理论课有了比较详细的介绍，实验指导书上也有比较细节的实验方法。因此，这部分内容在理论课上介绍了，在实验课就不必再来解释，留出更多的时间来让学生在实验中体会一下数值孔径的实际意义。对于光源、光接收机、光探测器，由于课本上进行了详细全面的介绍，因此，在实验中就不必过多地讲解了。对于误码率和眼图这部分知识，概念性比较强，因此可以放在实验课中一边操作一边讲解，有利于学生更好地理解和掌握。这样可以适当减少理论课和实验课的过多重复性，而增加它们之间的互补性。
4.2抓好常用设备和器件的应用，为各种实验打好基础
常用仪器的使用是进行各种实验的基本要求，要通过一些验证型、和测量型实验培训学生使用这些仪器。如光时域反射计就在后面的实验中会用到，还有各种连接器，收发模块都会在综合性实验中用到。打好良好的基础，能熟练运用各种设备，才能在设计型实验中发挥学生的创新能力。
4.3制定标准的实验理论
为了很好地进行实验教学，我们精心编写了《光纤通信及光纤信息实验指导书》。标准实验指导书主要是发给同学们，以便指导他们预习实验和操作实验，其中指出了每个实验的目的和任务、实验原理、实验步骤和需要测量的实验数据，并提出了实验中可能遇到的问题，要求同学们思考并提出解决办法，并且要求学生在实验报告中写出实验心得。而教师的要制定好实验课讲稿，列出实验前要向同学们交代的一些注意事项，以及一些仪器的主要操作方法，以防止学生由于失误损坏仪器。做好实验课讲稿，避免一些知识点的遗漏，减少教师的负担，提高实验课讲解的效率。评分标准根据学生的预习情况、实验操作熟练程度、数据结果及其分析、思考题回答情况进行打分。针对学生提出的一些有意义的建议，或者发现以前“标准”中有不当的地方，可以发动学生进行思考。并根据学生们对思考题的回答进行分析解答。有必要时，对以前的实验理论进行修改和补充，使其逐渐完善。这也有利于发挥学生的主动性，在设计型實验中能够做得更好。
4.4利用有限的条件，合理安排实验课程，使所有同学都能亲自动手实验
为了解决设备数量不充足、设备需求冲突，就必须合理安排实验课程。实践证明，“多个实验并行开放，学生分批分组轮流进行”的安排方式可以很好地解决这个问题，同时，教学效果也很好。将需要交叉使用仪器的两个实验合为一组，保证每组实验中的每个学生都可以轮流地独立做实验。这样既节约了时间，每个学生又都能亲自动手做实验，充分利用有限资源，让每个学生均受到锻炼。其他的一些实验课的实践也证明这种方法在实验设备套数不多时是切实可行的。
4.5制作CAI课件和实验授课实况录像
通过制作CAI课件授课，将关键知识难点在课堂给予讲授点播，调动学生学习积极性，使他们主动在课外扩充相关的专业知识。可以制作一个实验授课录像，在录像中，介绍每个实验的要求、要使用的实验设备、实验内容和注意事项，以及教师进行的示范操作，同学们在课下预习时先观看，作好准备，以便能顺利的进行实验操作，并对实验现象进行认真的观察和思考。此外，实验授课实况录像还可以给予学生深刻印象，增加直观感受，激发学习热情，不断提高认识，自觉重视实验内容，这必将起到事半功倍的效果。
4.6开设一些综合研究性，设计性实验
在课程结束后，应当让学生参加一些综合研究性实验，即根据当前较为热门的题目，以课程设计方式进行研究设计。在指导教师的帮助下，主要让学生独立查阅资料，自行设计实验内容和步骤，对于出现的问题，学生自己进行分析、解决、并总结。这有利于学生复习、巩固、综合运用所学知识，培养学生的科学研究能力。可以单片机和CPLD芯片来控制通信系统，根据新的通信理论进行系统开发的实践。这对加强学生的全面的电子通信专业知识都是很有意义的。
4.7建立实验室开放和设备使用制度
由于学生计划实验学时有限，必做实验不能多。可以其他实验内容编入实验指导书中，在实验室开放的条件下，学生可以根据自己的兴趣和时间选作，从而培养学生实践操作和科学研究的爱好，激发学习热情。建立有序的实验室开放制度，才能实现这一目标。如：在建立网上预订设备使用的时间，这样对学生选做的实验都可预订安排好。实验室的出入，都要做好登记，制定仪器设备使用规定，并规定如有损坏怎么赔偿。从而保证仪器设备的安全使用。对仪器进行定期检查、维护。因仪器问题而造成的实验失败势必会影响学生作实验的积极性，达不到锻炼学生的目的。所以一定要做好仪器的维护和检修。
4.8学习使用光纤通信设计的仿真软件
让学生在设计实验可以在计算机上完成设计、测试和优化，再在实验室调试，完成硬件连接等。可以在仿真系统中根据系统对波导、衰减等参数的要求，调整使用的设备保证满足要求。这样可以让学生学会计算机辅助设计，并且可以减少不必要的错误，提高实验的成功率，提高学生的积极性。
5结束语
实验型教学模式，通过将理论教学方法与实验教学方法有效结合，会使得《光纤通信》课程的教学既涵盖了领域中的新技术，又注重了教学的基础性、系统性。从而不但能够使学生加深对理论知识的理解，还锻炼了他们的科学实践能力，提高了学生的学习积极性。
参考文献：
[1]席在芳，欧青立，曾照福，吴新开.信息论与编码实验教学的探索与实践[J].实验室研究与探索.2008（02）
[2]张椿玲，邓克岩，黄景廉.谈光纤通信课程的“三维一体”教学法[J].科技信息.2011（01）
[3]蔡丽萍，洪利，卢晓轩.基于SystemView的通信系统原理实验设计[J].实验室研究与探索.2006（08）
[4]卢晶琦，马云辉.《微波技术与天线》研究性教学初探[J].科技信息（科学教研）.2008（18）
关键词：光纤通信；教学改革；实验教学
中图分类号：TN929.11；C45
1引言[1]
理论教学和实验教学是两种基本的教学方式；通过结合两种方式，以培养学生创新能力，设计研究能力为目标，建立实验型的教学模式有着重大的教学意义。在课堂上介绍理论课的同时，再向学生开设一些相关实验，让同学们在实验室里亲眼目睹光纤通信领域中的主要的先进仪器和先进技术，学习使用这些仪器及应用先进技术，做一些验证性、综合性和设计性实验，不但能够使学生加深对理论知识的理解，还能够锻炼学生的科学实践能力，提高他们的学习积极性.
2过去光纤通信实验教学中存在的问题[2～4]
2.1学生完成的实验内容少
从实验室条件看，近两年学院加大了在通讯光电子方面的投入，其中光传输实验室设备可以充分支持本课程的实验环节了。相应的实验内容也建立起来，在这门课开设了十三个实验，涵盖了光纤传输技术的各个方面。但因为课程学时有限，花在课堂理论讲授上的时间占比较大部分，而学生用来做实验的时间不够。另外在实验室资源的安排与分配上也还有待改进。这些原因造成了学生真正做到的实验并不多，不能在实际实验中学习到更多的知识。也限制了学生的主动性和积极性。
从实验室条件看，近两年学院加大了在通讯光电子方面的投入，其中光传输实验室设备可以充分支持本课程的实验环节。但还没有建立很好的管理制度，实验设备没有得到充分的利用，
2.2验证型实验多，综合型、设计型实验少
应该把重点放在常用仪器、基本模块的使用和综合型实验上。有兴趣的同学还可以利用实验室的资源，做一些设计型的实验。在验证型实验中，要让学生熟悉使用基本的常用仪器和基本模块，如“光时域反射计-光纤外特性参量及传输特性测量的使用”，光功率计的使用，光发送和光接收模块等，为后面的综合型实验打下坚实的基础。而在设计型实验中，可以利用以前学过的控制系统的知识，用单片机或CPLD对光纤通信系统进行控制或者进行二次开发。
加入最新的光纤通信的内容，一些新技术的具体应用，引起学生的学习兴趣，提高学生的参与实验的积极。例如时分复用，波分复用等技术是光纤传输容量得以提高利用率的重要技术，也是学生很感兴趣的地方。这对我们的课程理论与实际结合，实验与产业结合的接轨有着重要的意义。
由于实验题目少，不能全面地反映学生的实验能力，因此学生实验的考核成绩具有一定的片面性，导致学生对实验教学不重视，缺乏培养锻炼自己实践动手和理论联系实际能力的意愿。在光纤通信技术发展迅速的今天，只有提倡动手能力的实验型教学方式是才能培养出适应时代发展的高素质、高技术人才的。
2.3老师的实验演示效果不好
在验证型实验和常用仪器的使用中，老师做实验演示是一个很重要的环节。因为实验书上的描写，实验步骤的叙述与实际实验总有一些不同或者滞后，老师在实验前的指导和演示显得由为重要。实验演示可以让学生消除对仪器的陌生感，培训学生的观察学习能力，并在形象的实验操作中学习仪器的使用，并对实验步骤有直观的印象。但实际上实验演示的效果并不好。往往由于做实验的同学太多，实验演示时大家都围着老师，由于角度和距离等问题很多学生没有能看清楚演示，特别像光纤焊接等实验，操作很精细，看不到看不清楚的情况更加严重。演示的效果不好使学生对实验的具体操作不清楚，导致学生做实验失败，或都无法完成实验，严重的全造成仪器的损坏。这样也会打击学生做实验的积极性。可以通过投影到大屏幕的方式进行演示，以便所有的学生都可以清楚地看到。令外可以预先把实验演示录影下来，放在网站上，让学生可以预先了解到整个实验过程。这样如果学生有什么疑问就可以记下来。
3光纤通信实验型教学中的可行性问题
理论知识是实验的基础，在实验中理论知识发挥着不可或缺的作用。但实验型教学，可能使一些学生认为理论没有有了，轻视了理论知识的重要性。而实际上，要成功地做到课程的实验型教学，理论知识的教学一点也不能放松。减少理论课的课时，是为了有更多的实验课时、实验机会提供给学生，而不是理论就不重要了。所以，实验型教学必须做到，实验教学与理论教学的互相补充，互相结合。光纤实验可以与通信原理的课程相结合，巩固通信原理的知识。在设计型实验，还可以与单片机、数字系统设计等相关课程相结合，为进一步深化教学改革奠定良好的基础。
以实施创新教育为指导建立新的实验教学体系为目标培养。对光纤传输技术课程进行改革已势在必行。首先，在教学模式上，突破理论教学为主的观念，实行实验行教学，把实验教学放到更重要的地位。而且，实验教学从单一的验证型实验，延伸到更综合的实验，从而加强学生设计能力，培养学生思维能力和创新能力。其次，在理论和实际的关系问题上，既要重视实验教学对理论的验证功能，又要重视实验教学对理论的补充、深化和发展作用。在统一要求与个性发展的关系上，对“预习——讲解——实验——报告”的传统教学模式进行全面改革，要重视发挥学生的主动性和创新能力，让学生在实验教学中起主体作用。转变传统实验教学观念，建立新的实验教学体系，是实验教学改革的关建。要做到实验型教学，首先必须改变实验教学的从属地位，使其从理论课的辅助环节脱变成为主体环节。改变实验学时比例偏低的现状，是实验型改革的必要条件。在突出能力培养、创新教育的前提下，适应新形势的实验型教学方式遵循实验教学规律，充分体现实验教学与理论教学的有机结合。实现实验教学由从属、辅助地位变为具有能力培养和创新培养的重要环节，实现以理论知识为基础，结合新设备、新技术的应用，因材施教，开设多层次不同类型实验，和理论教学同步实施，从而形成理论教学与实验教学的相依托的实验型教学模式，有着重大意义。 4实验型教学的具体安排
4.1课堂理论教学与实验教学相辅相成
尽管实验内容比较多，但如果将理论课和实验课完全分开来进行，是不可取的。一定要强调二者的结合，在实验中加强对理论知识的理解和应用，才能切实提高教学的效率和效果，加强学生的综合研究能力。比如，对于数值孔径的测量，理论课有了比较详细的介绍，实验指导书上也有比较细节的实验方法。因此，这部分内容在理论课上介绍了，在实验课就不必再来解释，留出更多的时间来让学生在实验中体会一下数值孔径的实际意义。对于光源、光接收机、光探测器，由于课本上进行了详细全面的介绍，因此，在实验中就不必过多地讲解了。对于误码率和眼图这部分知识，概念性比较强，因此可以放在实验课中一边操作一边讲解，有利于学生更好地理解和掌握。这样可以适当减少理论课和实验课的过多重复性，而增加它们之间的互补性。
4.2抓好常用设备和器件的应用，为各种实验打好基础
常用仪器的使用是进行各种实验的基本要求，要通过一些验证型、和测量型实验培训学生使用这些仪器。如光时域反射计就在后面的实验中会用到，还有各种连接器，收发模块都会在综合性实验中用到。打好良好的基础，能熟练运用各种设备，才能在设计型实验中发挥学生的创新能力。
4.3制定标准的实验理论
为了很好地进行实验教学，我们精心编写了《光纤通信及光纤信息实验指导书》。标准实验指导书主要是发给同学们，以便指导他们预习实验和操作实验，其中指出了每个实验的目的和任务、实验原理、实验步骤和需要测量的实验数据，并提出了实验中可能遇到的问题，要求同学们思考并提出解决办法，并且要求学生在实验报告中写出实验心得。而教师的要制定好实验课讲稿，列出实验前要向同学们交代的一些注意事项，以及一些仪器的主要操作方法，以防止学生由于失误损坏仪器。做好实验课讲稿，避免一些知识点的遗漏，减少教师的负担，提高实验课讲解的效率。评分标准根据学生的预习情况、实验操作熟练程度、数据结果及其分析、思考题回答情况进行打分。针对学生提出的一些有意义的建议，或者发现以前“标准”中有不当的地方，可以发动学生进行思考。并根据学生们对思考题的回答进行分析解答。有必要时，对以前的实验理论进行修改和补充，使其逐渐完善。这也有利于发挥学生的主动性，在设计型實验中能够做得更好。
4.4利用有限的条件，合理安排实验课程，使所有同学都能亲自动手实验
为了解决设备数量不充足、设备需求冲突，就必须合理安排实验课程。实践证明，“多个实验并行开放，学生分批分组轮流进行”的安排方式可以很好地解决这个问题，同时，教学效果也很好。将需要交叉使用仪器的两个实验合为一组，保证每组实验中的每个学生都可以轮流地独立做实验。这样既节约了时间，每个学生又都能亲自动手做实验，充分利用有限资源，让每个学生均受到锻炼。其他的一些实验课的实践也证明这种方法在实验设备套数不多时是切实可行的。
4.5制作CAI课件和实验授课实况录像
通过制作CAI课件授课，将关键知识难点在课堂给予讲授点播，调动学生学习积极性，使他们主动在课外扩充相关的专业知识。可以制作一个实验授课录像，在录像中，介绍每个实验的要求、要使用的实验设备、实验内容和注意事项，以及教师进行的示范操作，同学们在课下预习时先观看，作好准备，以便能顺利的进行实验操作，并对实验现象进行认真的观察和思考。此外，实验授课实况录像还可以给予学生深刻印象，增加直观感受，激发学习热情，不断提高认识，自觉重视实验内容，这必将起到事半功倍的效果。
4.6开设一些综合研究性，设计性实验
在课程结束后，应当让学生参加一些综合研究性实验，即根据当前较为热门的题目，以课程设计方式进行研究设计。在指导教师的帮助下，主要让学生独立查阅资料，自行设计实验内容和步骤，对于出现的问题，学生自己进行分析、解决、并总结。这有利于学生复习、巩固、综合运用所学知识，培养学生的科学研究能力。可以单片机和CPLD芯片来控制通信系统，根据新的通信理论进行系统开发的实践。这对加强学生的全面的电子通信专业知识都是很有意义的。
4.7建立实验室开放和设备使用制度
由于学生计划实验学时有限，必做实验不能多。可以其他实验内容编入实验指导书中，在实验室开放的条件下，学生可以根据自己的兴趣和时间选作，从而培养学生实践操作和科学研究的爱好，激发学习热情。建立有序的实验室开放制度，才能实现这一目标。如：在建立网上预订设备使用的时间，这样对学生选做的实验都可预订安排好。实验室的出入，都要做好登记，制定仪器设备使用规定，并规定如有损坏怎么赔偿。从而保证仪器设备的安全使用。对仪器进行定期检查、维护。因仪器问题而造成的实验失败势必会影响学生作实验的积极性，达不到锻炼学生的目的。所以一定要做好仪器的维护和检修。
4.8学习使用光纤通信设计的仿真软件
让学生在设计实验可以在计算机上完成设计、测试和优化，再在实验室调试，完成硬件连接等。可以在仿真系统中根据系统对波导、衰减等参数的要求，调整使用的设备保证满足要求。这样可以让学生学会计算机辅助设计，并且可以减少不必要的错误，提高实验的成功率，提高学生的积极性。
5结束语
实验型教学模式，通过将理论教学方法与实验教学方法有效结合，会使得《光纤通信》课程的教学既涵盖了领域中的新技术，又注重了教学的基础性、系统性。从而不但能够使学生加深对理论知识的理解，还锻炼了他们的科学实践能力，提高了学生的学习积极性。
参考文献：
[1]席在芳，欧青立，曾照福，吴新开.信息论与编码实验教学的探索与实践[J].实验室研究与探索.2008（02）
[2]张椿玲，邓克岩，黄景廉.谈光纤通信课程的“三维一体”教学法[J].科技信息.2011（01）
[3]蔡丽萍，洪利，卢晓轩.基于SystemView的通信系统原理实验设计[J].实验室研究与探索.2006（08）
[4]卢晶琦，马云辉.《微波技术与天线》研究性教学初探[J].科技信息（科学教研）.2008（18）