光纤通信应用型课程建设

王现彬 王颖莉 张晶 卢智嘉

摘要：文章根据学校应用型办学定位的需求，结合“光纤通信技术”课程多年来的开设情况，对应用型课程教学大纲与教学内容、教学方法与教学手段及应用型课程建设措施等方面进行了有益探索。其相关成果为高校应用型转型及应用型课程建设提供了发展思路。

关键词：光纤通信；应用型；优化

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）28-0175-02

一、引言

“光纤通信技术”课程是通信工程专业的一门主干专业课，本课程应用性较强，而现在恰逢我校向“地方性应用型高校”转型的关键期，“光纤通信技术”则在一定程度上承担了通信工程专业向应用型专业转型的责任[1]。从国家层面看，光纤通信技术又是“宽带中国”、“互联网+”及“中国智造2025”等国家战略实施的重要技术保障，这些国家战略的实施，对通信技术人才特别是具有扎实的光通信理论与技术的通信人才的需求势必会猛增，由此可见，“光纤通信技术”课程在通信专业人才培养中占有举足轻重的地位，其作用不容忽视[2，3]。根据我校应用型高校办学定位，结合“光纤通信技术”课程多年来的开设情况，对应用型课程教学大纲与教学内容、应用型课程教学方法和教学手段及应用型课程建设措施等方面进行了有益探索，从而为高校应用型转型及应用型课程建设提供了发展思路。

二、应用型课程教学大纲与内容优化

光纤通信是长距离、大容量通信的主体，在现代有线通信领域具有举足轻重的地位，而全光通信也是有线通信发展的趋势。掌握一定的光纤通信系统基础知识，具备一定的实践动手能力，对学生就业发展和国家通信事业建设都具有重要的意义。本课程的目的在于让学生了解光纤通信系统的构成，知晓光信号发射、光信号接收、光信号在光纤中传输的基本原理；掌握时分复用、波分复用光纤传输系统的原理与设计；了解光纤局域网、相干光通信系統和全光光纤通信网的结构等理论知识。在课程教学过程中根据实际教学效果逐年修订教学大纲，为了保证课程内容的先进性，突出对学生实践动手能力的培养，在此基础上培育课程特色，主要从以下几方面对教学大纲进行修改：

1.紧盯行业一线，结合企业对相关领域人才的需求，使学生学的都是以后真的要用且用得上的知识，提高学生分析问题、解决问题的能力。

2.结合学科发展趋势，紧跟科技前沿，研究热点问题，拓展学生的知识面；同时结合教师的科研课题，将之延伸到课堂和实践教学中，培养学生的科研意识。

3.合理组织教学内容，压缩理论推导，突显工程实际，以提高学生的学习兴趣。

4.增加实验实践课时，以练代学，以学促练，培养学生的实践动手能力。

“光纤通信技术”的课程教学主要通过课堂讲解与实践训练两个环节配合完成：（1）任课教师在课堂上充分利用MATLAB、Multisim及Optisystem等软件功能，结合制作高质量的课件和flash动画，生动、形象地讲解课程的重点与难点。（2）在实践教学过程中，结合光传输实训室，使学生充分了解各光器件模块的功能与作用，在此基础上进行相关内容的验证与设计，以培养学生分析问题与解决实际问题的能力，从而为学生今后从事光通信行业打下基础。

三、应用型课程教学方法与手段优化

理论教学以讲授法为主，同时结合任务驱动法，使学生在有效的课堂时间内尽量多地学习光纤通信知识。在课下对学生进行分组，并为每组分配与光纤通信相关的学习主题，让其进行自主学习。在实践教学中，重视学生对实践方法与实践过程的理解程度，同时注重提高学生对实验仪器的掌握水平，力求每位学生在实践过程中都能操作实验室仪器设备，通过实践提升学生的实际动手能力，以使学生向“应用型”过渡。

教学手段方面充分利用以下内容，以提高教学效果：

（一）多媒体教学与传统板书教学相结合

多媒体教学充分利用计算机的强大信号处理和信息存储能力，将文字、声音、图形及视频等多种媒体整合在一起。多媒体教学可提高授课质量和教学效率，使学生轻松、愉快地学习，有利于加深其对基本概念、基本原理的理解。但对于一些重要的、思路严密的推导过程，仍需通过传统板书的形式讲授，这样容易控制节奏，便于学生接受，充分发挥学生的主观能动性。

（二）充分利用网络为学生提供更多的学习资源

校园网已经普及到了我校各教学楼、实验楼以及宿舍楼，因此可充分利用网络资源进行信息发布，同时借助QQ、微信等即时通信工具与学生进行实时沟通，这样可以有效提高学生的参与度，进而提升其学习兴趣。

（三）理论教学与实践教学相辅相成

针对本课程的特点，在实际实施过程中将教学内容与实践内容相结合，课堂上重在理论研究，实践过程中将课堂上的理论知识具体化，使两者相互印证，以提高学生对知识的理解与把握程度，进一步提升教学效果。

四、应用型课程建设措施

（一）关注课程关联，建立教学新体系

由于光纤通信技术涉及的知识面广，如高等数学、大学物理、英语、电子线路、信号与系统、通信原理等内容都会在光纤通信教学中有所涉及，故在学习本课程之前，学生应先充分学习这些课程，从而为本课程的学习打下基础。这就要求我们整个教研室协调起来，从根源抓起这些基础专业课程，全员参与搞改革，从而为“光纤通信技术”课程的应用型建设提供支持。

（二）引进仿真技术，构建虚拟光通信

由于光纤通信设备价格昂贵，且技术更新换代快，加上一般地方性本科院校在资金方面难以匹配，导致光纤通信实验设备陈旧，从而产生学生实践环境和实践技术与现有商用内容差距较大的问题，而引入仿真技术可在一定程度上解决此问题。为此，可加强光纤通信应用软件的理论学习和应用的力度，如MATLAB、Multisim及Optisystem等工程软件，以此增强学生的开发和实践能力。首先可引导学生学习使用MATLAB工程软件，以对光纤通信中的各种光信号进行相关分析，随后可使学生系统学习Multisim，以对光纤通信硬件模块进行仿真，而Optisystem的引入可使学生从工程实践角度更深入、细致地学习光纤通信体系的各个方面。三者合力可以使学生在不接触真实光纤通信系统的前提下全面理解光纤通信系统各层面的内容，而这在一定程度上也可节约实践成本。

（三）教学科研结合，提升实践教学效果

常规的光纤通信实践项目基本都依托于试验箱，项目单一且内容简单，且以验证性实验为主，实验过程较难观测，最终只能通过示波器或功率计做一些简单的测试，实验效果差，对于学生实践动手能力的提升有限，且阻碍了应用型课程的发展。为此对于简单的实践项目，可以借助光纤通信试验箱进行验证性的实验，将对于设计性的实验，可以借助实验箱的二次开发模块，将综合性和创新性的实践内容与相关科研项目结合，在实际实施过程中将河北省高等学校科学技术研究项目“无线光纤通信系统中光载毫米波信号产生及传输所性能研究”的相关研究内容融入光纤通信实践教学中，既能锻炼学生的实践动手能力，又能提升学生的科研意识，同时也有助于科研项目的顺利实施。

五、结论

总之，应用型课程建设本身就是一个整合教学大纲与教学内容、改进教学方法与手段、精选实验项目及体现应用型的过程。通过几年来的建设，在以上几个方面取得了较好的效果，形成了自己的课程特色。但目前在应用型课程建设过程中还存在一些问题，如教师队伍年轻，在经验与阅历上需要进一步培养和磨炼，科研能力也有待进一步提高。另外，还需要继续加强实践环节的训练，在实施中应紧跟行业发展，提供更多密切联系生产实际的设计题目，提高学生的动手能力，培养学生独立思考、解决实际问题的能力。同时实践教学平台还需进一步完善，尤其是校外实践教学基地的建设比较薄弱，还需进一步加强。这些也是我们今后改进与发展的方向。

参考文献：

[1]王现彬.光纤通信实践教学研究[J].石家庄学院学报，2017，19（6）：132-134.

[2]黄震，毕卫红，张保军，等.光纤通信教学实践与总结[J].教学研究，2011，34（3）：58-59.

[3]龙青云，左敬龙，肖明.基于大工程观的光纤通信实验教学改革探索[J].实验室研究与探索，2012，（8）：353-356.