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光通信技术及器件课程教学改革
2013-12-30 全球品牌网  王丽君

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     光通信技术的诞生和发展是电信史上的一次重要革命,与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的新技术。它是以光波作为信息载体,采用光导纤维作为传输介质,具有巨大的可用带宽和极低的损耗。近年来,光纤通信技术得到了飞速发展和广泛应用,目前光纤不但已经取代电缆成为有线信道最主要的传输方式而且仍在以惊人的速度向更高阶段发展,高水平的光纤通信技术不断涌现,如波分复用技术(WDM)、相干光通信(COFC)技术、光纤放大器和光孤子通信、光电集成和光集成等,随着这些技术的发展,光通信技术将会得到更快的发展。我们期待光通信技术有更长足的发展,给人类带来又一次质的飞跃。

  1.光通信技术及器件课程的教学改革背景

  光通信技术课程是一门系统介绍光纤通信理论和技术的基础课程,是电子信息工程专业、通信工程专业及电子科学与技术专业课程教学中的一门必修的专业基础课。由于其理论性、综合性、实践性都很强,因此也是学生一直反应难度很大的一门专业基础课程。

  光通信技术是以光纤通信技术为主导的一门课程,开设该课程旨在使得学生通过学习本门课程能够灵活应用所学知识分析和解决具体的光纤技术问题,从而为将来深入进行光纤领域的有关理论和实验研究以及从事光纤通信等方面的工程或研究开发工作打下扎实的基础。从该课程的特出发,结合实际教学经验,针对学生学习过程中存在的一些问题进行了分析,提出了坚持理论教学与实验教学相结合,将实验作为培养学生动能力重要环节的改进办法,以期能取得一定的效果。

  2.合理利用教材,把握难点与重点

  光通信技术及器件课程主要讲授了光纤通信系统和空间光通信系统的基本概念;通信用光源的发光机理、工作原理及主要特性;光通信信道;光探测器与光放大器的工作机理和类型;光学网络器件的类型、原理和主要特性;光纤通信系统组成、性能参数和设计;光时分复用、 光波分复用、光交换技术、光孤子通信、光接入网等光通信现代技术;光纤通信系统的仿真;空间光通信的捕获、瞄准、跟踪技术;空间光通信的光学系统。所以在选择课程内容时需要抓住光通信的核心, 把握难点及重点。光通信的核心是各种新技术的工作原理及工作过程,以及各种光通信过程中使用的各类器件的原理及应用,这也是此门课程的重点内容。至于难点在课程的核心也有体现,即是各种工作原理的理解。针对此门课程的特点,为了便于学生的学习及工作需要,期待进行的教学改革措施能有效促进学生对此类课程知识点的掌握及灵活运用。

  3. 传统授课方式与多媒体教学相结合

  在教学方式上采用传统黑板板书方式和多媒体相结合,多媒体授课能提高每堂课的知识量,能动态地显示繁杂的数学运算过程,也能形象地表达复杂的变化过程。特别是在多媒体教学中加入视频与Flash 动画能形象化的表达抽象的知识和理论, 能加强学生的理解能力和接收能力。另外,本门课程的理论性、综合性、实践性都很强,由于教学条件的限制性,有些实验在本校的实验室不能实际动手操作,这就使得多媒体的使用成了不可或缺的条件,利用多媒体就可以演示一些比较重要的实验过程,可以使得学生在学习理论知识的同时加强对其的理解和应用,使其能够达到不仅知其然,更要知其所以然。

  4. 注重实验,强化理论与实验的联系

  实验能使学生更加了解光通信系统的构成,加强对理论知识的理解和应用。在实验中加入一些小制作,如利用闲置的会发光发声的生日贺卡和医用橡胶管等器件制成光纤通信演示器。由于经费不足,学校有些器件没有购置,有效利用多媒体,使学生观看实验过程。从工程的角度来考虑问题,使学生在工作后能快速学以致用。在教学过程引导学生思考工程性问题:光纤坏了,可能是哪些原因造成的,可以采用什么方法确定坏的具体位置;假如在屏风校区和雁山校区建立光纤通信系统,应该采用哪种光纤,系统怎么设计。实践证明对这些问题深入地讨论能使学生举一反三、加深了学生的理解和实际应用能力。

  5.综合以上内容,关于光通信技术及器件课程的教学改革内容

  光通信技术课程改革的以培养科学思维与创新能力、提升理论素养与实验技能为教学理念,在教学过程中摒弃教师占据课堂教学的主体位置的观念,以学生为主体、教师为主导,形成活泼自由的教学气氛;将课程中讲授的重点内容与学校引进的实验设备相结合,设计相关实验,让学生对基本概念和理论的掌握更加深入。同时,通过设置一些开放式的实验内容,锻炼学生的设计能力,为今后攻读研究生奠定初步基础。由于教学改革与传统教学相比,侧重于培养学生的动手能力,实践操作能力,因此在考核方式上要更加全面、公平,考核内容上要涉及教学过程中对学生各方面技能培养的测试点。此外还要运用启发式教学,从而启迪学生思维、培养学生创造力放在首位;坚持以培养科学思维与创新能力为着眼点、重视基础知识教育与基本技能训练的原则,提升学生理论素质。

  总之,光通信技术课程教学中,转变办学理念,勇于推陈出新,打破以往陈旧的教学模式和考试方式,以课程的项目教学为带动,把学生作为主体,注重学生能力、知识、素质的综合培养。改革使学生的理论基础得到了加强,知识结构更加合理完备,动手与运用能力明显提高,在光电子及相关行业就业机会显著增多。

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