1、 初探光通信原理与应用课程的教学改革和教学设计思想薛永培（电子与信息工程学院 新疆伊宁 835000）摘 要：光通信原理与应用是电子类各专业的一门技术基础课程，主要研究通信、光纤、器件、及系统等内容。为了提高教学质量，其课程改革方向是，整合课程内容，拓宽知识面，增加信息量；采用精讲多练、加强自学、分析讨论三环节相结合，以启发式教育为主的教学方法；利用现代教学手段，增强教学的直观性；重视理论与实践教学，使学生学有所用；搞好课程设计，培养学生的综合技能。本文就该课程的教学内容、教学方法和教学效果等方面的改革提出一些看法。关键词：光通信；教学改革；教学方法；课程设计中图分类号： 文献标识码： 文章编
2、号：引言光通信原理与应用是高等教育弱电学专业的一门技术基础课程。本书共有 9 章，理论应用性较强，首先是对光纤和光纤通信作一个总的综述，然后又阐述了采用光纤、光源和探测器、光放大器、波分复用和光分/插复用器等关键技术组成的光纤通信网络，以及红外光线、光纤传感器等最新技术。本课程安排在学生实习二个月返校后，授课时间近二个月，课程学时为 38 标准学时。由于学生实习返校后，忙于找工作，参加各种招聘考试，对此课程的重视程度明显要低于以往基础专业课。要想在有限的课堂授课时间内将光通信的知识全面而系统地讲授给学生是不可能的。因此，如何提高光通信原理与应用的教学质量是每一位任课教师面前的一项重要任务。通过
3、反复实践，我们对提高光通信的教学质量做了一些初步探索。本文介绍了光通信原理与应用课程在教学设计思想与理论、实践应用相结合改革中所采取的具体措施和一些设想，指出应注重学生综合素质和应用创新能力的培养。根据光通信原理与应用课程自身的特点，针对不同专业，不同层次的学生，在教学内容、教学方法以及实践环节等方面，加大改革力度，提倡素质教育，以提高学生的综合素质和创新能力，这也是学生能适应现代信息化社会的基础与必备基本技能，社会各方面也应给予必要的重视。 2013 年 3 月 （ ） 收稿日期：2013.3作者简介：薛永培（1991） ，女， ，研究方向：微纳米电子技术及生物传感器.1 整合课程内容，调整
4、课程结构1.1 整合课程内容高等教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用，要求按照社会需要授课，其课程体系突出能力与素质的培养，教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。据此，教学内容调整的思路是强调基本知识、基本原理，注重实际应用，引入反映光通信理论和方法的新概念、新理论、新方法，介绍各种光纤、器件和系统，力求在压缩课内学时的前提下拓宽知识面，增加信息量，提高教学效果。针对以上思路，对教学内容进行调整。人们将光纤想象成为一个光学元件，将光纤构思为用来传输图像，通过低的掺杂水平和极小的折射率变化就能在光大道探测限度前成功地传输几十公里，随着工程和研究应用中对光纤需求的日益增长，进一步刺激了光纤的
5、应用。因此应把光纤通信技术、系统和光纤通信线路作为重点讲授内容。对光纤通信系统部分的内容，过去是以讲授图解法为主，随着光纤通信的广泛应用，其教学内容应该以讲授解析法为主，并补充光通信网络的内容，向学生简单介绍光通信的系统结构，课后要求学生利用计算机完成相关课程设计任务。对于光纤通信线路部分，应通过定义一些品质因数来表征系统性能，集中讨论数字光通信系统，阐述如何设计光缆线路损耗预算和怎样考虑光缆线路中的各种类型的噪声源，多向学生介绍电信、数据通信方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。这些改革为我们完成基本的教学任务提供了保障。1.2 调整课程结构高等教育要办出自己的教学特色，就应按社会岗位所需
6、的知识结构和能力结构以及生产实际需要来构建以实践动手能力为主的课程体系。据此，将光通信原理与应用课程内容调整为：光纤通信系统线路光纤布拉格光栅光分时复用光纤传感器机。课程新结构首先从光通信的整体出发，从宏观上使学生了解光通信整体的基本知识和要求，把握零件和整体的关系。从简易的联接人手，到复杂网络为课程重点，把握各种光通信的特点，为培养学生应用能力奠定良好基础。2 教学方法的改革光通信原理与应用课程重视现代教学理念在教学实践中的应用，将理论讲授、实践指导、参观实习等不同教学形式灵活应用。采用“精讲多练、加强自学、分析讨论”三环节相结合，以启发式教育为主的教学方法，着重加强学生创新能力和综合素质的
7、培养。这对于授课教师是个艰巨的任务，也是一个挑战。 2.1 精讲多练 精讲基本概念、基本理论、基本方法，力求使知识容易理解、掌握和记忆。例如，对于光通信的结构分析进行精讲，光纤通信、光纤材料、光纤技术都只精讲一种基本知识结构框架，其他细节要求学生自学：对光通信基本概念的讲解强调讲练结合，即在各章节安排相应的练习，还安排一些阶段性的综合练习，提高练习的综合程度，注重方法的运用和掌握，注意对各种理论、方法的综合应用进行总结使学生学牢学活知识，具有应用知识和创新实践的能力， 2.2 加强自学经常布置一些较重要的概念性思考题，让学生课外思考，下一次上课进行提问适当讨论，这样可以促进学生课外自学和独立自
8、主的能力，加深对基本概念的理解。综合题的讨论应选取一些概念性和综合性强、灵活性大、联系实际的习题，预先布置给学生，让学生思考一段时间后拟出解题思路，然后由学生上讲台解答。自选题的讨论是由学生从自己亲身经历的生活和工作实例中，提出与本课程有关的问题，由学生自己构想出解决问题的方法和途径、预期结果，由学生上台讲解，并回答其他同学提出的问题。在整个教学过程中，启发式教学是激发学生积极思维的首要方法，它可以使学生加深对基本知识的理解与掌握。教师在讲课过程中一定要善于设疑、质疑，要特别注意在新旧知识的衔接转换处提出新问题，提出的问题最好能引起几种回答，以此激发学生积极思考，使学生在恰当的情境中做出正确的
9、回答和判断。总之，我们要根据学生的接受能力，尽量适时调整教学方法和手段，最大限度地激发学生的学习兴趣，提高其独立思考和自主学习的能力。2.3 分析讨论分析讨论是开发学生智能，锻炼学生胆量，培养学生科学思维能力的有效的教学方法。条件允许的话可以组织学生到生产现场或实训基地进行现场教学，事先布置一些思考题，让学生带着问题一边参观一边讨沦，把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。每组织一次现场教学，授课教师都要对教学目的、要求、内容、组织形式等作周密考虑、精心安排，并作为学生的课程设计内容。3 现代教学手段 提高教学效果，关键在于理学为一体，最大程度地提高学生的学习积极性。适当运用直观教学手段，改革
10、程式化的教学方法，采用实物激励法、模型演示法、实践教学法增强学生的感性认识，提高教学效率，改善教学效果。为了向社会培养具有科技创新能力和工程意识的通信人才, 必须通过加强实验室的建设与实验教学的改革,才能为培养学生的科技创新能力和工程意识创造很好的学习和实践条件 。基于上述的形势, 我院电子信息工程系在光纤通信实验教学改革过程中, 应借鉴兄弟院校先进经验, 结合自身特点, 对光纤通信课程的实验教学体系进行较为全面的改革创新。这样，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用。4 课程设计首先，在选题上要考虑培养目标，有针对性，有侧重点。在设计之前，应先
11、组织学生对实验装置进行拆卸、安装，使学生熟悉装置的基本构造，整体组成结构及各部分结构、功能、装置，各个零件之间的连接关系与特点。在设计过程中，许多参数不可能完全由计算决定，需要借助画图、初选或初估等手段，并且通过画图、计算、修改交叉进行，同时要求学生认真阅读参考资料，学会查阅相关手册。模式的目的主要是让学生经历一个完整的过程, 即总体构思、阶段设计以及结果测试等实践环节 , 锻炼他们包括光通信技术在内的多方面能力(如高频电子线路、 网络工程、 软件编程等等) ,最终提高学生的专业综合素质。5 结束语21世纪以来, 光通信技术取得了长足的进步,但这些成功是建立在社会科技发展的坚实基础之上的。 光
12、通信技术的发展推动了通信产业的发展,这必然让整个社会经济蓬勃发展。资料显示的评论: 21世纪具有代表意义的主导产业是: 光电子产业，信息通信产业，健康和福利产业等,可以断言, 光电子技术将继微电子技术之后将再次推动人类科学技术的革命。所以，对光通信原理与应用教学的改革至关重要。光通信原理与应用教学的改革创新, 对推动教学的软硬件建设、增强学生的实践能力、培养学生的科研能力以及提高学生的创新意识都有着重要意义。同时，它也促进了整个电子信息工程专业的实验教学发展。由于通信技术发展迅猛、研究方向较多、办学规模各异以及不同院校的起点有所不同，也给当前电子信息工程类专业的教学改革带来了新的挑战。另外,
13、要设计或选择一种比较理想的教学改革模式，还要受到资金等因素的限制。本文就普通应用型本科院校的光通信原理与应用教学, 结合我院信息工程系的改革实践, 提出了行之有效的改革途径。教学的改革创新是一项艰苦而长期的工作，需要我们不断地进行探索。我们深信, 随着创新型国家战略的推进以及教育教学改革的深入进行，高校通信类的实验教学改革必将焕发勃勃生机, 为创新型人才的培养提供重要支撑。参考文献1 李晶婧.浅谈光通信技术现状及发展趋势J. 北京邮电大学 .2012. 2 辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展 J . 山东师范大学学报(自然科学版) , 2003.3 王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来 J .中国科技信息, 2006。4 马莹,齐亚芝.光纤通信技术展望 J. 20115 张廷凯.新课程设计变革M.20066 毛谦.我国光通信技术的最新发展M.2012. 责任编辑：
