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【摘要】介绍光纤通信课程的特点，分析该课程教学存在的问题，探讨该课程教学改革的思路。
【关键词】光纤通信课程教学改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450－9889(2012)0312－0037－02
深化教学改革，提高教学质量，强调素质教育是当前高等学校教改的重要主题，已经成为高等教育改革的共识。课程教学改革要由教师单方面地讲授知识，转变为培养学生运用知识解决问题的能力。本文探讨光纤通信课程教学改革的思路。
一、光纤通信课程特点
光纤通信是一门飞速发展的技术科学，具体研究如何用光的方式在光纤上传输信息。通过光纤通信课程的学习，能够系统地掌握在光纤上传输信息的各种技术，了解光纤通信技术的概况，并对光纤的传输特性有深入透彻的理解，熟悉光通信系统的体系结构和基本原理。该课程研究对象和性质决定了其课程特点是内容复杂，主要表现在类型多、要求多、公示多、表格多、图形多；涉及的物理基础知识较多(场论、光学原理等)；与工程实际联系较为紧密；应用定性理论的场合较多。
二、光纤通信课程存在的问题
对于电子科学技术专业类的学生而言，光纤通信是本专业学生完成专业基础课程后开设的第一门专业课。由于大多数学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法，因而不习惯用物理概念进行系统定性分析。特别是如何针对实际系统存在的问题，采取相应的分析和设计更是其在学习方法上的薄弱之处。学生对知识的掌握仅仅限于简单的背结论、公式，做计算题。学生不了解理论的工程应用意义，不具体分析问题，结果往往出现课程结束了却不知道所学的东西干什么用的现象。该课程授课形式单一，表现在：在传统的教学模式下，一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，并且在课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，画大量的曲线，因此课堂教学往往是在进行索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图，课堂气氛沉闷。在实验教学环节中，大多数实验装置陈旧，功能单一，直流的多，交流的少；验证型实验多，设计型实验少。这样难以锻炼学生的设计能力，也难以激发学生的学习兴趣。对于学生自学能力的培养及设计能力的开发都存在着较大的阻碍作用。
三、光纤通信课程的教学改革思路
光纤通信课程的教学内容和体系改革非常重要，由于这门课程是许多通信工程以及电子科学技术专业学生在本科期间所学习的一门专业基础课，因而必须对其教学内容、教学方法以及综合设计性实验领域进行探索改革。需要深入研究作为新专业核心课程的教学内容安排与教学方法，同时完成本课程实验环节的改进，以期进一步提高教学效果，在教学过程中培养学生的创新能力，为学生圆满完成学业打下坚实的基础。
(一)创新教学内容体系。从教学目标出发选择教学内容，把握理论上的度。一是要考虑该课程与通信原理课程的衔接，还要考虑授课内容的系统性与深度，要在教学内容中体现新技术冲击下的光纤通信在实际生产中的应用。二是要从讲述内容和方式以及习题内容和风格上进行创新，突出基本理论基本分析方法和知识的应用，让学生在首次接触该课程时，接触到的是一个异常开阔的视野，而不是让其产生这仅仅是公式推导，纯粹理论堆积的错觉，进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例，甚至具体的视频展示是激发学生思维的好手段。同时，要强调作为一种全新的通信方式，光纤通信在现代通信中所处的重要位置。所谓“工欲善其事，必先利其器”的道理正是该课程重要性所在，课程地位、作用的凸现也是顺理成章的事情。因此，在授课的过程中应摒弃传统教学中对发展历史的简单罗列，取而代之的是声情并茂的图文、视频展示，既融入大量的专业信息，又能激发学生的兴趣，取得事半功倍的效果。三是要对光纤通信相关内容的实验环节进行深入地探讨与改进。实验环节对于掌握光纤通信课程的基本知识有重要的促进作用，但课程教学的目的不仅在于使学生通过实验加深对理论的理解。更在于使学生通过实验环节理解理论与技术的应用，并通过形式灵活的综合设计性试验促进学生开动脑筋，发挥创造力，發掘理论与实际生产需要和科研需要的结合点。因此除了对教学内容进行研究以外，还需要对课程相关实验的开设作进一步的研究，可以通过设计综合实验，培养学生综合运用所学知识的能力。例如，结合后续课程光电子学，用光波导的方法和椭圆偏振法这两种不同的方法来测量薄膜的折射率和厚度；还可以让有能力的学生在这个实验中结合所学的软件设计方面的知识来编写相应的计算程序，既能使学生对所学知识进行融会贯通，又能锻炼他们解决实际问题的能力。
(二)培养学生的创新能力。在光纤通信课程教学过程中，要让学生在奠定坚实的理论基础的同时，养成创新能力。一是可以通过巧设具有启发性的问题帮助学生克服固有的思维定式，打破常规，促使他们敢于超常规思维，敢于求异。二是培养学生的发散思维，促使他们灵活变通，多角度、多方位、多层次地考虑问题，以求发现和解决问题的最佳途径。三是通过启发学生进行类比，诱发他们的悟性，促使他们进入新颖别致的构思设计中，从而获得具有新颖独创性的解决方案。由此培养学生不落俗套、求新求异、追求高品位的创新精神。在教学计划制定和课堂教学中，应体现出“厚基础，宽口径”的思想。没有良好的基础，创新就成为无源之水，无本之木。在光纤通信课程教学中，尤其要注意光纤传输基本理论和光纤通信系统知识的学习，如光纤传播基本方程、光波电磁理论、波分复用、色散补偿、光电接口、线路码型、MAc协议和sDH复用结构等知识。此外，在教学过程中，还要注意培养学生获取知识和运用知识的能力。在课堂教学中，要注重培养学生的信息加工能力、科学研究能力、动手能力，让学生能够熟练掌握和运用创新方法发明新成果。在教学过程中，当讲授光纤通信系统时，可以让学生将网吧采用的电信宽带接入技术与校园网的接人技术进行比较，将理论知识与实际知识结合起来，并利用实验室设备搭建一些实际的应用系统。
综上所述，考虑到光纤通信课程的特点，在光纤通信课程的实践教学过程中，本着强调基础、突出应用的理论教学与实践教学相融合的教学改革思路，我们从课程设置、实验环节的加强以及多种教学手段的应用等方面实施创新教育，使学生在增加光通信原理知识的同时，努力提高对基本理论的理解，培养动手能力和学以致用的科学素养。同时辅之以特色的内容，让学生对光纤通信技术产生浓厚的兴趣，变枯燥的知识学习为知识学习和动手并进，养成创新能力。
(责编 苏洋)
【关键词】光纤通信课程教学改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450－9889(2012)0312－0037－02
深化教学改革，提高教学质量，强调素质教育是当前高等学校教改的重要主题，已经成为高等教育改革的共识。课程教学改革要由教师单方面地讲授知识，转变为培养学生运用知识解决问题的能力。本文探讨光纤通信课程教学改革的思路。
一、光纤通信课程特点
光纤通信是一门飞速发展的技术科学，具体研究如何用光的方式在光纤上传输信息。通过光纤通信课程的学习，能够系统地掌握在光纤上传输信息的各种技术，了解光纤通信技术的概况，并对光纤的传输特性有深入透彻的理解，熟悉光通信系统的体系结构和基本原理。该课程研究对象和性质决定了其课程特点是内容复杂，主要表现在类型多、要求多、公示多、表格多、图形多；涉及的物理基础知识较多(场论、光学原理等)；与工程实际联系较为紧密；应用定性理论的场合较多。
二、光纤通信课程存在的问题
对于电子科学技术专业类的学生而言，光纤通信是本专业学生完成专业基础课程后开设的第一门专业课。由于大多数学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法，因而不习惯用物理概念进行系统定性分析。特别是如何针对实际系统存在的问题，采取相应的分析和设计更是其在学习方法上的薄弱之处。学生对知识的掌握仅仅限于简单的背结论、公式，做计算题。学生不了解理论的工程应用意义，不具体分析问题，结果往往出现课程结束了却不知道所学的东西干什么用的现象。该课程授课形式单一，表现在：在传统的教学模式下，一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，并且在课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，画大量的曲线，因此课堂教学往往是在进行索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图，课堂气氛沉闷。在实验教学环节中，大多数实验装置陈旧，功能单一，直流的多，交流的少；验证型实验多，设计型实验少。这样难以锻炼学生的设计能力，也难以激发学生的学习兴趣。对于学生自学能力的培养及设计能力的开发都存在着较大的阻碍作用。
三、光纤通信课程的教学改革思路
光纤通信课程的教学内容和体系改革非常重要，由于这门课程是许多通信工程以及电子科学技术专业学生在本科期间所学习的一门专业基础课，因而必须对其教学内容、教学方法以及综合设计性实验领域进行探索改革。需要深入研究作为新专业核心课程的教学内容安排与教学方法，同时完成本课程实验环节的改进，以期进一步提高教学效果，在教学过程中培养学生的创新能力，为学生圆满完成学业打下坚实的基础。
(一)创新教学内容体系。从教学目标出发选择教学内容，把握理论上的度。一是要考虑该课程与通信原理课程的衔接，还要考虑授课内容的系统性与深度，要在教学内容中体现新技术冲击下的光纤通信在实际生产中的应用。二是要从讲述内容和方式以及习题内容和风格上进行创新，突出基本理论基本分析方法和知识的应用，让学生在首次接触该课程时，接触到的是一个异常开阔的视野，而不是让其产生这仅仅是公式推导，纯粹理论堆积的错觉，进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例，甚至具体的视频展示是激发学生思维的好手段。同时，要强调作为一种全新的通信方式，光纤通信在现代通信中所处的重要位置。所谓“工欲善其事，必先利其器”的道理正是该课程重要性所在，课程地位、作用的凸现也是顺理成章的事情。因此，在授课的过程中应摒弃传统教学中对发展历史的简单罗列，取而代之的是声情并茂的图文、视频展示，既融入大量的专业信息，又能激发学生的兴趣，取得事半功倍的效果。三是要对光纤通信相关内容的实验环节进行深入地探讨与改进。实验环节对于掌握光纤通信课程的基本知识有重要的促进作用，但课程教学的目的不仅在于使学生通过实验加深对理论的理解。更在于使学生通过实验环节理解理论与技术的应用，并通过形式灵活的综合设计性试验促进学生开动脑筋，发挥创造力，發掘理论与实际生产需要和科研需要的结合点。因此除了对教学内容进行研究以外，还需要对课程相关实验的开设作进一步的研究，可以通过设计综合实验，培养学生综合运用所学知识的能力。例如，结合后续课程光电子学，用光波导的方法和椭圆偏振法这两种不同的方法来测量薄膜的折射率和厚度；还可以让有能力的学生在这个实验中结合所学的软件设计方面的知识来编写相应的计算程序，既能使学生对所学知识进行融会贯通，又能锻炼他们解决实际问题的能力。
(二)培养学生的创新能力。在光纤通信课程教学过程中，要让学生在奠定坚实的理论基础的同时，养成创新能力。一是可以通过巧设具有启发性的问题帮助学生克服固有的思维定式，打破常规，促使他们敢于超常规思维，敢于求异。二是培养学生的发散思维，促使他们灵活变通，多角度、多方位、多层次地考虑问题，以求发现和解决问题的最佳途径。三是通过启发学生进行类比，诱发他们的悟性，促使他们进入新颖别致的构思设计中，从而获得具有新颖独创性的解决方案。由此培养学生不落俗套、求新求异、追求高品位的创新精神。在教学计划制定和课堂教学中，应体现出“厚基础，宽口径”的思想。没有良好的基础，创新就成为无源之水，无本之木。在光纤通信课程教学中，尤其要注意光纤传输基本理论和光纤通信系统知识的学习，如光纤传播基本方程、光波电磁理论、波分复用、色散补偿、光电接口、线路码型、MAc协议和sDH复用结构等知识。此外，在教学过程中，还要注意培养学生获取知识和运用知识的能力。在课堂教学中，要注重培养学生的信息加工能力、科学研究能力、动手能力，让学生能够熟练掌握和运用创新方法发明新成果。在教学过程中，当讲授光纤通信系统时，可以让学生将网吧采用的电信宽带接入技术与校园网的接人技术进行比较，将理论知识与实际知识结合起来，并利用实验室设备搭建一些实际的应用系统。
综上所述，考虑到光纤通信课程的特点，在光纤通信课程的实践教学过程中，本着强调基础、突出应用的理论教学与实践教学相融合的教学改革思路，我们从课程设置、实验环节的加强以及多种教学手段的应用等方面实施创新教育，使学生在增加光通信原理知识的同时，努力提高对基本理论的理解，培养动手能力和学以致用的科学素养。同时辅之以特色的内容，让学生对光纤通信技术产生浓厚的兴趣，变枯燥的知识学习为知识学习和动手并进，养成创新能力。
(责编 苏洋)