“光纤通讯”课程教学模式改革初探

时间:2022-09-30 06:22:47

“光纤通讯”课程教学模式改革初探

摘 要:目前,我国光纤通讯学科是一门飞速发展的技术学科,学科具体内容为研究如何用光的方式在光纤上传输信息。学习光纤通信课程能够系统地掌握在光纤上传输信息的各种技术,了解光纤通讯技术的概念,并对光纤的传输特性做深入透彻的理解,熟悉光纤通讯系统的体系结构和基本原理。要想掌握光纤通讯技术,学习光纤通讯课程是十分有必要的。本文根据光纤通讯学科的特点、发展规律和光电信息人才的培养机制进行了分析,将光纤通讯知识结构与人才培养的重要性进行分析。在课程设置上要将光纤知识结构和对光纤教学内容进行组织和融合,使人才培养向专业化发展。

关键词:光纤通讯 教学改革 课程设置

中图分类号:G642         文献标识码:A        文章编号:1674-2117(2014)14-00-02

 近年来,我国信息技术飞速发展,带来了信息科技与技术高速发展的时代。信息科技产业发展的重点是光纤通信技术,它是一门飞速发展的技术学科。为了适应信息科技飞速发展和通信行业对人才需求的变化,我国许多高等学府都设立了光电信息通信类的专业。这些专业都以光信息科学技术为核心。光信息科学是一门综合性很强的学科,它包括光子技术、电子技术、通信技术和信息技术等。

光纤是大量信息传输的重要媒介和人们实现信息获取的重要途径。因此,在其专业课程的设置中,专业的核心主干课程应为光纤类课程,它既是专业类课程也是学科上的特色课程。我国高等学府对光纤传输的物理基础和光纤技术的应用进行全面的阐述并都设置了光纤类学科的课程。但是,由于光纤类学科课程在教学内容、课程设置上与社会所需人才培养上存在着一些问题,致使此类学科的改革刻不容缓。

1 光纤类学科课程体系的构建

当今社会经济、政治都发生了深刻的变化以及科技飞速的发展导致光电通信行业对人才的需求越来越多样化。多样化的人才需求促使我国的高等教育要实行改革,要向基础化和综合化的方向不断地发展。在人才培养上要加强专业基础理论的设置、扩宽专业口径的学习和素质教育。要实现宽口径、厚基础、强素质、广适应的信息人才的培养[1]。

1.1 光纤光学是获取信息的物理基础

专业的基础学科是培养过程中传授学科的基础知识,是高等教育的基本工作。在人才培养的过程中高等学府设置基础课程“光纤光学”,为学生提供宽厚的光导纤维的基础理论知识,讨论传输的模式理论、模耦合理论和光纤的传输特性。在这门专业基础课程的教学中,我们要着重强调基本理论的讲解。基本理论是整个学科的基础,在讲解上要尽量运用实例进行分析,这样才能让学生更加透彻地了解基本概念。理论是应用的基础,只有理论牢固,才能更好地学习以后的光纤技术应用的课程。

1.2 光纤通信和光纤传感是光纤技术的应用

光纤技术从信息领域的角度考察,主要是设计两个方面的内容,即信息的传输和采集。信息的传输是属于光纤通信技术,而信息的采集则是属于光纤传感技术。为了紧跟信息技术的发展,高等学府在教学设计和教学内容的设置上,应随着光纤信息技术的发展而发生变化。在课程设置上应有正确的定位,要通过光纤的基本原理和光器件原理对通讯网络进行阐述和讲解,使学生能够掌握光纤通信的基本原理。只有在原理的基础上方能够对信息的传播和采集有深刻的理解。总之在课程的设置上要把握研究光信息科学发展的基本规律与技术专业人才培养的机制,要以科学的方法为基础,更要把握国内外光纤类学科设置的现状、问题以及趋势,调整光纤类课程的结构体系,建立起基础性强、可操作性强的光纤类学科课程体系[2]。

2 教学课程内容的组织和融合

光纤通讯的人才是具有创新思维和创新能力的高素质、高能力的复合型人才。在光纤系列课程的设置上要针对以上特点并根据光电信息专业人才所需的知识、技术和能力从整体的高度打破传统的教学模式和课程体系,根据行业所需的人才设置光纤类学科课程,进而将其具体化。此外,还应该解决原来各课程中对单一对象和知识进行整合的问题,避免其内容的重复化,重新建立课程结构体系和内容,将教学的内容有机的结合,使其更加丰富。

2.1 理论教学内容的设置

由于光信息科学的发展有着自身的规律,在光纤通讯的课程的设置上要符合这一规律。在课程设置上要将光纤结构知识模块化,只有将其具体的模块化才能更加清晰地进行课程设置,具体分为以下模块:光纤传输理论模块、光纤特性模块、光纤器模块、光纤通信原理模块、光纤通信技术模块、光纤传感原理模块和光纤传感应用模块。见表1。

通过对光纤光学、光纤通讯原理与技术、光纤传感测试技术等三个课程的教学内容进行重新的组织和编排,使这三个课程相辅相成,形成一体。在对各个课程体系安排的同时要对每个课程的侧重点进行明显的突出,使其做到特点鲜明、协调统一。

2.2 实验教学内容的设置

现代人才的培养不仅要强调基础知识、对其创新意识和动手能力都有着一定的要求。实践教学过程已经成为理工科培养人才的重要环节。光信息学科是一门理论与技术相结合的新型学科,对于教学内容的设置上既要有理论知识,同时也要重视实验教学项目。在实验课程的设置上,好的实验仪器是必不可少的,如应配备光纤熔接机、光时域反射仪、光纤信息及传感实验系统等[3]。

(1)光纤基础操作实验。光纤基础实验是学生要掌握的基本实验内容。在实操时要在一定程度上能操作整个实验,这是这个学科实操的重点。基本操作实验是指:光纤数值孔径的性质和测量实验;管线传输耗损性质与测量实验、光源与光纤耦合方法实验、光纤可调衰减器特性实验、光纤隔离器特性及参数实验、半导体激光器和发光二极管特性测试实验、模拟信号光纤传输实验、数字信号光纤传输实验等基础的实验项目。这些实验都是本学科的基础,对学生了解光纤的基础知识有着重要的帮助,应将其内容设置到教学的课程中,要求学生能够掌握。

(2)特种光纤及模式功率分布传感原理实验、光纤分束器参数及MZ干涉仪原理实验、光纤传感的压力测量实验等。这里技术光纤技术实验的内容都为必修的实验内容。

在实验的操作中学校要给学生提供方便,对仪器的操作教师都应尽量地进行实际的指导,并对实验室进行全面开放,帮助学生进行仿真模拟实验。还可以根据学生的特点和兴趣点,选择一些实验项目或者以组单位自己搭建实验系统,这样不仅能够提高高校仪器是使用率,更重要的是培养学生做实验的兴趣和提升学生实际操作的能力[4]。

综上所述,光纤通讯是一个综合性强的学科,对理论和实际操作的能力都有着一定的要求。我们在该学科的设置上要符合光信息科学发展的基本规律,还要结合光信息科学与技术专业人才培养的机制。更要把握我国光纤教学现状以及问题,根据实际情况,构建适合光纤类课程的结构体系。在整个课程的设置方面要强调基础、突出应用。要将理论基础与实践教学相融合,同时教学改革思路也要遵循该原则对整个课程进行设置。要加强实验环节,要运用多种教学手段进行创新教育,使学生对原理知识理解的同时,努力提高对应用环节的操作,培养其动手的能力,使其学以致用。同时要有特色的教学内容,让学生对光纤通讯技术产生兴趣,把枯燥的知识变得有趣,使其适应社会的需求。

参考文献:

[1]敖,马春波,朱勇,敖发良.光纤通信课程教学改革探讨[J].广西教育,2012(11):37-38.

[2]苗逢春.信息及通讯技术与课程教学整合的国际趋势与借鉴[J].基础教育课程,2012(08):9-14.

[3]胡昌奎,杨应平,黎敏,刘辛,易迎彦.光电信息类专业光纤系列课程教学内容与课程体系的改革[J].高等理科教育,2008(02):16-18.

[4]杜云刚,李继军,柴俊霖.科技论文在“光纤通信”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2010(36):85-87.

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