光纤通信课程论文合集12篇
光纤通信课程论文篇1
2教材选用方面
目前，该课程的上课讲义主要是根据清华大学袁国良老师编写的《光通信原理》，再结合其他通信类的参考书编写而成。该书对光通信原理的介绍虽比较系统，但是书中很多章节存在混乱的现象。如第三章介绍光纤的基本特性，但在第五章中再次介绍光纤温度特性和机械特性。光电检测器件也存在类似的现象，在第四章中介绍光电检测器的工作原理和主要要求以及光电检测器的工作特性，而第五章再次介绍光电检测器件，虽然两章节中介绍内容并不重复，但是这样授课过程中学生会觉得有些乱。虽然在实际课堂上已将内容调整并对其内容进行了扩充，但是毕竟没有配套的讲义，学生学起来还是有些不方便。与此同时，光纤通信领域科技发展日新月异，这本书缺少该学科最新的研究方向和前沿热点问题的介绍，如蓝光信息存储技术和白光照明等目前的热点问题。这显然很难引起学生的学习兴趣和热情。
3课程改革举措
结合学校2012版培养计划，根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标，该课程的现行教学体系和内容应做必要调整，教学方法和教学手段上也要进行必要的改革，从而保证课程教学质量的有效提高。
3.1整合课程内容，调整课程结构
首先以形象的图像介绍整个光通信系统的组成部分，让学生了解光通信的系统结构。其次简单介绍光通信系统组成的每个部分，先讲解光通信中的主要有源和无源的光器件，光纤的组成和传输原理，然后把通信的光端机、光调制等基本内容尽可能地缩小课时快速介绍完毕，这样可以尽量避免与其他课程的重复，从而让学生产生新鲜感。然后重点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。同时鉴于袁老师课本中存在的章节混乱的情况，我们拟调整课程结构。课程的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。从简易的连接入手，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。
3.2分层实践教学，构建实践平台
光纤通信原理课程是一门理论性及实践性很强的课程，随着光纤通信与实际应用的结合越来越密切，仅仅在课堂上讲授基本的理论知识远远不能满足实际需求，必须加强和改进光纤通信课程的实践环境教学内容，突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善，有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。首先，实践教学过程中采用了分层次的实践教学模式，根据学生理论知识学习情况及动手能力分组分层进行教学。动手能力一般的学生完成基础实验训练，动手能力较强的学生增加综合设计型、创新型实验教学内容，逐步构建了“基础型、综合设计型、创新型”的三级式分层次实践教学体系。其次在学校的相应经费支持下，鼓励学生根据所学内容搭建小型的光通信系统，让学生自己动手操作整个光通信系统的组成并了解实现通信需要注意的事项，如光纤损耗对中继距离的影响设计，色散对中继距离的影响等主要影响光通信性能的因素，让学生在动手操作中寻找评价光通信性能的指标等内容。这样充分调动了学生的积极性，不仅巩固了所学知识，还培养了学生的动手操作能力、观察能力及分析解决问题的能力，有效地提高光纤通信原理课程的教学效果。
3.3探索新的评价体系，改革考试模式
学生学习评价的目的是促进学生知识、技能以及情感、态度、价值观等方面的发展。发掘学生多方面的潜能，了解学生发展的需要和发展优势，增强学习的自信心。评价还要客观、全面地反映教学的实际情况，为改进教学提供真实、可靠依据的作用。结合学校2012版培养计划，根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标，主要从以下几个方面，探索新的有利于学生个性发展的评价体系：（1）丰富评价内容。改变过去只重视知识，忽视综合素质和个性发展的评价。应从知识、能力、过程、方法、情感、态度、价值观等方面进行综合评价。在考试试题的内容上减少死记硬背的题目，增加实际操作技能、实验技能的考察。（2）改变评价方法。改变过去那种考试、测验的单一评价方法。可采用观察法、调查法、报告法（提供相关学习参考资料，让学生撰写笔记或学习报告）。（3）增加操作性和实验性评价比重。在“光纤通信”的实验课评价体系中我们要注重学生操作过程和规范性的评定。测验考试评价应增加考核学生的应用知识分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力的权重。
光纤通信课程论文篇2
TN929.11-4
一、“光纤通信”实践教学现状与问题
光纤通信课程[1-4]是适应当代通信技术发展应用所开设的，是通信工程专业的专业必修课程，具有很强的专业实用性和实践性。随着社会技术发展和企业对从业人员的专业能力提出了更高的要求，传统的实践教学[5-7]内容和方法已经不能满足现代企业对学生专业能力培养的要求。结合我校“技术立校，应用为本”的办学方针，本文结合在光纤通信课程中的教学和科研以及当前学生的就业现状，进行一系列的实践教学改革和探索，从实践教学内容、教学方法、成绩考核等方面进行相关探讨和研究。
二、“光纤通信”实践教学改革思路与举措
（一）改革思路
光纤通信实践教学主要由光纤通信实验、光纤通信课程设计、光纤通信设备应用实践三大模块构成。每个模块侧重点各有不同，三大块模块一起构成了与理论知识紧密联系，贴合光纤通信实际应用，以应用为基础，提高学生实践能力的实践教学体系。
1.光纤通信实验与理论内容紧密联系，进一步巩固了理论内容。
光纤通信实验课程是结合理论课程《光纤通信》安排的实践课程，教学目标是通过本课程的教学和实践，进一步巩固和加深光纤通信原理理论知识的理解，提高综合运用所学知识来验证光纤通信原理的能力，理论与实践密切结合，相辅相成。实验着眼于提高学生的动手能力，要求学生通过实验环节，能正确使用仪器设备，掌握测试原理；掌握光纤器件和光纤系统的工作原理；提高学生分析问题和解决问题的能力。
目前，光纤通信实验课程课时是16课时，主要在光纤通信实验箱上来完成。在实验内容设置中，侧重对光纤通信及光器件的基本原理、光纤传输系统构成及性能指标等进行实践操作。实验内容从光源P-I曲线，到光纤通信传输系统构建，由局部到系统，层次分明，重点突出，注重培养学生对理论知识的巩固和理解。
2.光纤通信课程设计着重培养光纤通信的软件设计能力
光纤通信课程设计是在完成光纤通信实验课程的基础上开展的，是进一步实践后续课程，主要训练学生在一种通用光纤通信软件设计平台（如OptiSystem）上进行光纤通信系统设计的能力，培养学生光器件设计和各类光网络构建及分析能力，培养利用设计软件工具对设计任务进行总体设计和分析、完成的能力，进一步提高和深化学生对光纤通信的实践能力。
课程设计提供8个以上设计题目，设计课题有光纤器件的分析、系统构建、系统优化，内容分布广泛，层次分明。整个设计流程按照课题分析、设计方案论证、设计调试、撰写课程设计报告、答辩五个环节进行。
3.光纤通信设备实践与通信行业紧密贴合，增强对光纤通信设备的实践操作应用能力
随着光纤通信的发展，光同步网（SDH）网络在宽带网络的建设中发挥着重要的作用。光纤通信课程引进中兴通信的光纤传输平台，开设专门的光纤通信工程实践训练课程，通过中兴工程师和专业教师共同授课的方法，在光纤通信实验和课程设计基础上，进一步深层次加强学生的实践能力培养。
光纤通信工程实践训练内容包括SDH光传输设备实践，实践设置贴合通信行业实际应用，加深学生对光通信设备的构成和原理的理解和认识，培养学生对光通信设备的连接、设置、调试、运行、维护能力，提高学生对大型光通信设备实践操作能力。
（二）具体实施举措
在光纤通信三大模块的实践教学中，要求学生通过每个模块的实践过程，进行详细的学习、观察、体验、思考，使得理论和实践能够紧密结合。在O置实践项目过程中，突出重点，结合课程内容，尽量充实安排实践内容。在学生的实践过程中，要求学生能够综合运用了所学的理论知识，提高实践技能，熟悉完整的系统设计和实现过程，掌握大型设备的配置和调试过程，对于今后从事相关领域的系统设计、开发和维护提供了宝贵的经验。
1.光纤通信实验内容和课程内容紧密结合，并且从基础验证、综合性、设计性三方面进行了设置，完成实验内容的优化。实验设备包括微机、光功率计、光纤、光无源器件、示波器、数字万用表、图像显示器、电源模块、信号源模块、光发送模块、光接收模块、电话接口模块、误码模块、图像接口模块、PCM 编译码模块、CMI编译码模块、HDB3编译码模块、CPLD下载模块等组成，可以应用不同的模块来组成不同的光纤通信系统，如：模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统、光波分复用传输系统、图像光纤传输系统等。
在实验讲授教学过程中，采取结合课程内容，回顾相关理论知识的教学方法，介绍实验原理，讲解实验步骤，分析实验结果。如：在实验“半导体光源P-I特性曲线测试”中，首先带领学生回顾理论课中讲解的公式两种光源LED和LD的工作原理及其区别，回顾P-I曲线的表现有何区别，并介绍两种光源的特性，进一步回顾半导体光源阈值电流Ith的概念和物理意义。并指导学生完成相应的测试工作。这样讲解之后，学生既巩固了理论知识又明确了实验内容，通过对比加深了对理论知识和实验原理的掌握。
2.光纤通信课程设计主要充分通过光纤通信系统仿真软件，如Optisystem，使得学生能够模拟仿真光纤元器件及系统的设计和整个过程。在系统仿真实验中，学生可以随意调整波形参数等，对一个光学元器件甚至整个通信系统进行优化设计和性能仿真，直观地模拟信息在光纤通信系统中的整个传输过程。要求学生能够分析原理，设计软件流程，能够搭建整个过程，并通过光谱仪等仪器器件对结果进行观察和分析。
如设计“PIN光电二极管的噪声分析”，要求学生首先分析影响光接收机性能的主要因素，即接收机内的各种噪声源。并能分析计算接收机中的放大器本身电阻产生的热噪声和放大器的晶体管引入的散粒噪声。要求学生完成设计整个软件流程，并搭建实现，如图1所示。要求学生根据数据模拟得到定量的分析和计算，观察热噪声和散粒噪声对最终传输的信号质量的影响，观测不同噪声对整个系统性能的影响程度的大小。
3.光纤设备实践要求在SDH课程知识基础上，在行业大型设备中能够根据理论知识进行配置、调试，进行数据通信。这就要求学生对SDH的基础知识、SDH网络的自愈能力、SDH环型组网、通道层或者复用段层的自愈环等要理解透彻。我们以中兴通信公司的SDH光传输设备为实验平台，使学生可以接触到包括光传输、数据网络和智能业务平台等方面先进的光通信技术。要求学生熟悉ZXMPS325传输设备的整机和单板硬件，并掌握SDH 的部分测试方法； 要求学生能够基于网管E300软件，自主完成对网元业务的设置、数据修改和监视，实现SDH通道保护链和复用段保护等配置及性能测试。
如，对“二纤双向通道保护的配置原理和实践”，首先要求学生理解掌握SDH的复用结构和过程，掌握二纤双向通道保护的工作原理，要求学生能够根据业务，分析网络拓扑结构，分析I务传输过程，掌握通道保护配置方法。如图2所示：
三、“光纤通信”实践教学考核与评价
目前，光纤通信实践课程的三大模块采用不同的考评机制，主要侧重学生的实践操作能力和过程，强调学生对实践结果的分析能力，注重学生的创新能力。
在光纤通信实验的实践环节中，实验成绩考评是由平时实践操作和实验报告组成。在实验报告中，注重学生对实验及设计结果的分析及现象总结、实验中产生问题的解决办法、对实验的新设想等。
课程设计实践环节的成绩考评由课程设计过程、测试（独立演示）课程设计结果、课程设计报告和答辩成绩组成。教师根据学生实际操作情况给出过程成绩，根据演示过程和结果，给出相应的设计结果成绩；根据设计报告的内容和格式规范，要求课程设计报告格式按照科技论文要求撰写，为学生将来做好毕业论文打下一定的基础，并给出相应的设计报告成绩；在答辩过程中，侧重考查学生的思考和创新能力，以及对整体系统的设计能力，并给出相应的答辩成绩。
光纤通信设备实践训练的成绩考评由实践操作，答辩环节和实践报告构成。注重学生的实践操作能力，对原理的理解能力，报告撰写的规范性。提高学生在实践中理解理论知识的能力。
四、“光纤通信”实践教学改革成效
通过对光纤通信的实践体系的结构、教学内容、教学手段、考核方式进行了一系列的改革，学生的实践效果和质量明显得到了提升。在今后光纤通信的实践教学过程中，只有进一步突出工程应用实践操作能力、强化创新培养特色，不断提高学生的学习兴趣，激发学生的学习主动性，提高相关领域从业的综合职业能力，才能达到培养高素质通信专业人才的目的。
参考文献
[1] 《光纤通信》（第二版），张宝福等编著，西安电子科技大学出版社，2009.
[2] 顾婉仪， 李国瑞. 光纤通信[M].北京： 人民邮电出版社，2006.
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[5] 李书旗， 朱昌平， 陈小刚. 光纤通信实验教学的改革与探索. 中国电力教育，2010， （36）：132-133.
光纤通信课程论文篇3
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0132-01
光纤是通信网中的主流传输介质，光纤通信早已成为现代通信网的主要支柱，我国在光传输线路的投资占整个通信网投资的比重越来越大，每年各种大大小小的光纤线路工程无计其数，这就需要大批光纤通信人才。针对通信人才需求，光纤通信课程应在注重理论教学的基础上，加强学生创新能力和工程实践能力的培养。只有同时具备扎实理论基础和较强实践能力的学生才能在人才竞争中脱颖而出，因此，在光纤通信课程教学中，必须加强课堂讲授与实践的结合，重视实践环节。由于光纤通信设备昂贵、实验内容广及大多数实验是验证性实验，所以很多高校开设的光纤通信实验不能很好地锻炼学生的动手能力，这与市场对高素质通信专业人才的需求相距甚远。本文提出充分利用光纤通信工程实践基地和光传输网络工程实践基地的设备，依托实践基地将光纤通信的课堂讲授与实践相结合的教学改革模式。在“教、学、做”一体的理论思想指导下，有意识加强实践环节，培养学生对知识的全面掌握，加强学生实践能力、创新能力和设计能力，以满足光纤通信发展需求和人才需求，并对电子与信息工程学院（以下简称“我院”）实践基地的光纤通信工程实践及光传输网络工程实践在教学改革中所起的作用进行了探讨。
一、教学模式的设计与创新
“光纤通信”是通信工程专业的重要专业课程，其基本任务是综合运用数学、物理及光学知识，系统学习光纤通信系统的原理、结构、组成、设计及测试，在掌握光纤通信系统的基本知识的基础上，学习光通信网中的SDH光传送网和WDM光传送网以及全光传送网。在当今信息社会中，在新技术层出不穷的时代中，光导纤维及其应用技术，特别是光纤通信所处地位的重要性是显而易见的。该课程的理论性和实践性很强，要培养学生具有较高的理论基础和实际动手能力，就必须改变教学理念，依托实践平台将理论教学与实践教学有机结合起来。
1.课程教学的理念
“光纤通信”课程应以人才需求为导向，培养实践能力为目的，本着“教、学、做”一体的思想，在教学上加大实验和实践学时，强化学生的参与意识，使学生积极思考，提高动手操作能力，较好地解决学生在学习该课程中理论和实践相脱节的问题。在实践教学中以提高学生综合素质为目的，打破各门课程孤立教学的传统，将多门课程的知识融合起来。
2.教学内容组织安排
本着理论教学与实践教学相结合的原则，“光纤通信”课程作为专业必修课开设了40学时的理论教学，6学时的实验，1周的光纤通信工程实践，1周的光传输网络工程实践及1周的课程设计。光纤通信课程的后续课为光缆通信工程，是一门18学时的选修课，以光缆线路工程的施工、维护及故障排除为主的工程实用性较强的课程。
理论教学内容主要包括课堂讲授、实验、及课程设计。光纤通信的技术在现代电信系统中起着关键性的作用，因此光纤通信的理论教学内容除了介绍光纤通信系统各个组成部分的基本知识外，还要侧重SDH传输原理的讲授。实验课程主要是配合课堂讲授的知识点来安排实验内容，其目的是巩固知识点及加深对课程内容的理解。实验课程可开设光纤通信原理实验系统信号发生器实验、光发送系统实验及光接收系统实验。课程设计是在理论教学的最后一周开设的，首先让学生学习Optisystem软件的使用，选择一个自己感兴趣的设计题目，然后根据设计题目查阅资料，提出设计方案，最后利用Optisystem软件完成课程设计任务。课程设计给学生提供了一个展示创新精神和创新能力的平台，培养了学生自主学习的能力，使其更好地理解和掌握基本理论知识。
实践教学内容分为光纤通信工程实践和光传输网络工程实践2个部分，利用我院的实践基地设备开设课程。本着理论教学服务于实践教学，实践教学巩固和加强理论基础知识的掌握，让学生在学中做，做中学，边学边做中掌握技能并巩固知识的教学理念，通过实践基地开设的工程实践课程来深化光纤通信课程的教学改革。
3.丰富教学方法
丰富教学方法是提高教学效果的关键。在本课程教学中，充分利用学校现有的实践基地及实践设备优势，以工程实践的项目课程为主体，理论教学为实践教学打好理论基础为中心，针对光纤通信课程的不同教学内容和教学阶段，采用多种教学方法。将传统的板书教学与光学器件的实物展示、工作原理的FLASH演示、多媒体、现场实际操作的录像、Optisystem软件仿真等教学方式结合起来。通过加大工程实践课程的学时，丰富工程实践课程的实践内容，在提高动手能力的基础上，加强理论与实践的结合，并注重多门课程的融合。[1]
二、光纤通信工程实践
光纤通信工程实践是针对光纤通信系统的工作原理及各个组成部分的基本知识，采用南京捷辉科技有限公司与南京邮电大学联合研制的“JH5002型光纤通信原理综合实验系统”进行电终端和光终端的实践项目，使学生熟悉光纤系统中的各个模块工作原理、光纤通信的基本技术，巩固理论知识并强化动手能力。[1]
光纤通信的理论教学重点是光纤通信的工作原理，工程实践对此知识点安排了两个综合实践内容，分别是电话交换呼叫处理通信系统综合实践和光纤通信图像传输实践。这两个实践让同学们更好地掌握光纤通信的传输原理，了解光信号发送与接收的基本过程。除了两个综合实践外还有一些针对系统中的各个模块进行的实践，如：E1帧成形及其传输实践、AMI/HDB3终端接口实践、加扰和解扰码实践、接收定时恢复电路实践及同步数据接口实践等。对于各个模块的实践内容，要让同学们在巩固、复习各个模块的工作原理的基础上强化动手能力，并通过实践平台扩展知识面，引导学生通过实践学到更多的知识。实践设备里的几个硬件模块均采用了FPGA技术，使用的是Altera 公司生产的芯片。对于动手能力较强的同学，不仅仅让他们完成实践内容，还要掌握各个模块的设计思想，根据各个模块的功能设计硬件电路，用VHDL语言编程实现其功能，这也要求学生能较好地掌握硬件编程语言――VHDL语言。虽然JH5002型设备提供的一些针对模块的实践内容是验证性的，但通过指导学生设计一个类似功能的模块，借鉴原有设备的设计思想，鼓励学生创新思维，发挥潜能。通过实践增强学生对硬件设计的兴趣，扩宽知识面，达到对多门课程融会贯通的目的。
三、光传输网络工程实践
学校为加强通信专业的发展，投资200多万元引进了两套大容量的综合网络交换系统，中兴通信的ZXJ10系统和华为公司的C&C08系统。[2]利用华为公司的SDH设备Optix155/622（Metro 2050）和Optix155/622H（Metro 1000），为光纤通信课程建立了光传输网络工程实践基地。针对SDH传输原理进行实践项目训练，使学生了解SDH设备，熟练掌握SDH设备管理软件及如何应用此设备进行SDH的各种组网配置。
SDH传输机制目前在线使用量已经超过90%，是主要的光网络传输模式。光传输网络工程实践采用3台华为公司的SDH Opitx 155/622H光网络设备。实践内容首先对SDH设备硬件及SDH设备管理软件进行总体介绍，然后在光传输实践平台上开设实践项目。实践项目有：SDH光电口测试实践；SDH点对点组网配置实践；SDH链形组网配置实践；SDH环形组网配置实践；SDH组网ET1配置实践；HDB3码形观察实践；ODF配线架设置实践；E1接口/电话机信号双向传输实践；二纤单向和二纤双向通道保护环实践。
实践能激发学生的学习兴趣、参与意识，提高动手和设计能力，对理论教学起到事半功倍的效果。
四、总结
光纤通信已经遍及世界各地，其应用领域越来越广，对光纤通信人才的需要也越来越大，这就要求高校能够培养出具有扎实理论基础和较强实践能力的光纤通信人才。本文根据光纤通信课程的特点、学校现有资源，提出理论教学与实践相结合，加大实践力度，注重培养实践能力和综合能力的教学改革方法，并依托实践基地对光纤通信课程的教学方法进行了探讨。
光纤通信课程论文篇4
[作者简介]张竞秋（1974— ），女，吉林长春人，长春理工大学通信工程系，讲师，硕士，研究方向为光纤通信、通信网理论；朴燕（1964— ），女，朝鲜族，吉林吉林人，长春理工大学通信工程系，教授，博士，研究方向为数字图像处理；王宇（1974— ），女，吉林梨树人，长春理工大学通信工程系，副教授，博士，研究方向为数字图像处理。（吉林 长春 130022）
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004—3985（2012）29—0169—02
“光纤通信”课程是电子信息类本科生的一门重要专业主干课程，在培养通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业人才中占有重要地位。该课程结合光电子和通信技术的飞速发展，系统介绍了现代光纤通信的基本原理、基本概念、基本技术和基本分析设计方法、光纤光缆、通信光器件及光纤通信系统原理等，为学生学习后续的光纤通信设备、光缆线路工程、综合布线工程、宽带接入技术及现代通信技术等通信专业课程奠定基础；同时，对培养学生综合应用以前所掌握的通信系统基本知识、数字通信基本知识等有良好的促进作用。“光纤通信”课程涉及了诸如通信、材料、固体物理、量子力学、电子等众多学科的内容，具有理论基础深、涉及内容广、知识更新快等特点，是一门基础理论与工程实践联系十分紧密的专业课程。
一、“光纤通信”课程多媒体教学的现状
1.过分强调和依赖多媒体。就“光纤通信”课程来说，其内容繁多复杂，课程内容更新较快，而同时由于教学改革的需要，课时普遍不足。在这样的情况下，大部分教师过分追求教学进度和信息量，使得在“光纤通信”的课堂上经常是教师满堂灌，学生眼球跟着多媒体课件如过眼云烟地听课，没有足够的理解和记忆的时间，这样的多媒体教学显然影响学生对知识的掌握。
2.多媒体课堂主导和主体缺失。在“光纤通信”课程多媒体教学的课堂上，教师的主要注意力多数放在了演示和解说上，学生的主要注意力多数也只能约束在被动地接受上。课堂上忽视了教学过程中教师为主导、学生为主体的教学理念。教学过程中，缺少教师和学生的交流互动，课堂气氛单调、枯燥、乏味。这样的课堂氛围会使学生产生厌倦情绪，非常不利于课堂教学。
3.多媒体使用形式单一。光纤通信课程的内容涉及了许多不同类型的知识点，比如理论性较强的光传输的基本概念、定理；实践性较强的光通信器件和设备；前沿性较强的光通信新技术等。但在多媒体教学中反映出来的一个问题是，多媒体教学没有具有针对性地服务于这些不同类型、不同特点的知识点，而只是放电影似的把教师的教学课件在课堂上放映一遍。这样的多媒体教学形式单一，不能很好地服务于光纤通信的课堂教学，无法达到形式与内容的完美统一。
4.多媒体课堂内容安排不尽合理。光纤通信课程涉及的知识面较广，包括了很多学科的知识，如电子、通信、材料、量子力学、固体物理等。这就使得在光纤通信课程的教学过程中必须要很好地把握知识结构和脉络、分清主次和各部分知识之间的关系。而在本课程的多媒体课堂教学中，有很多教师一味地追求内容的广度，凡是与课程内容有牵连的内容，不论学生的接受程度如何统统纳入到多媒体课件中来，这就造成了多媒体课堂喧宾夺主，重点、难点内容不突出，从而使各部分知识点很难在学生的头脑中形成清晰的框架，严重影响了教学效果。
二、“光纤通信”课程多媒体教学的探索
1.适量使用多媒体。毋庸置疑，运用多媒体教学是实现现代化教学的手段之一，但它绝不是教学现代化的全部。多媒体教学主要有两大优点，其一是用多媒体教学比较直观、生动，容易突破重点难点；其二是可以有效扩展课堂容量，提高教学效率，开阔学生视野。光纤通信课程多媒体教学中我们要了解运用多媒体教学的目的，适量地使用多媒体，使之真正成为提高教学质量、增强教学效果的辅助教学手段。在光纤通信的多媒体课堂教学中，多媒体教学目的之一在于要比较直观地反映一些比较难于理解的基本概念、基本理论，例如对于光传输理论中抽象的概念就可以采用动画演示的方法，而在重要公式的推导、重要例题的讲解上则不适合采用多媒体讲解。这样在课堂上才能准确把握课堂节奏，使学生既理解了抽象的基本概念又能跟上教师的思路，掌握公式定理的来龙去脉，从而更好地掌握各个知识点。
2.适时使用多媒体。课堂教学是师生共同活动的过程。在多媒体课堂教学中，教师、学生、教材和媒体四要素必须相互联系，相互制约，形成一个有机的整体，才能达到很好的教学效果。教师是教学过程中的组织者、指导者、帮助者和促进者，而不是知识的灌输者；学生是知识意义的主动建构者，而不是外界刺激的被动接受者和知识的被灌输者；教材中所提供的知识是学生主动建构的对象，而不是教师向学生灌输的内容。媒体是创设学习情境，学生主动学习、协作、探索和完成知识意义建构的认知工具，而不是教师灌输知识的手段和方法。可见多媒体辅助教学仍然要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，同时突出多媒体教学的辅助功能。“光纤通信”课程既有较强的理论性，又有很强的实践应用背景，要使学生掌握必需的基础理论，同时又具备动手能力，达到应用型人才的培养目标，最大限度地调动学生学习的主动性和积极性，必须采用灵活多样和行之有效的教学方法和教学手段。在“光纤通信”课堂上教师更应注重展开互动式教学，不时地提出一些启发性的问题，让学生思考，进行讨论，打开思维。这样学生置身于“提出问题（带着问题）—分析问题—实际验证（解决问题）—再提出问题” 的循环中，把教师课堂知识的传授过程转化为学生不断解决问题的过程，不仅可以使学生对相关理论有更深刻的认识，而且可以使学生在分析问题、解决问题的能力方面受到训练、得到提高。这就要求在光纤通信的多媒体课堂教学中要适时地使用多媒体，使教与学在不断互动的过程中完成。例如在讲解光纤通信技术起源的内容时要在“光纤技术的起源—光通信的需求—为什么是光纤—有什么用—要解决什么问题”思路的带领下逐步深入。首先通过图片、画面等展现光通信技术的起源，然后提出问题：光通信的需求是什么？为什么是光纤？通过学生和教师的互动交流，最后利用多媒体总结光纤的特点、展示光纤的作用。接下来可以继续就“需要解决什么问题”，结合前面学生已经掌握的知识点展开更进一步的讨论，从而激发学生对后续内容学习的兴趣。
3.科学使用多媒体。“光纤通信”课程教学内容分为光纤传输理论、光器件、光纤通信系统、光纤通信新技术四大部分。采用多媒体教学时应根据各部分知识的特点科学地选择不同形式的多媒体，以便让学生更容易接受并掌握知识。光纤传输理论这部分内容抽象、公式复杂，如光在光纤中传输的波动原理，其公式推导非常烦琐抽象，致使学生理解起来非常困难。在教学过程中可以采用Matlab软件将其中的数学推导及分析过程简化，使相应分析形象具体地展现给学生，使学生能够理解其中抽象的理论知识。光器件部分主要涉及光纤通信中使用的无源光器件，如光连接器、光定向耦合器、分支器光分差复用器、光滤波器、隔离器等，以及有源光器件，如激光器、光探测器、光放大器、全光波长变换器、MEMS器件、光开关、光路由器等。对光器件部分的讲授应尽量采取理论联系实际的教学方式。在专业实验室没有光通信相关光器件的情况下，可以通过多媒体手段向学生展示各类光器件的外观及应用情况，以弥补学生没有感性认识的缺憾。此外，光纤通信技术的发展可以说是伴随着光通信器件技术水平的发展而发展的，因此在多媒体教学过程中应着重介绍这些光器件的近期研发现状及未来发展趋势。光纤通信系统这部分内容分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统，主要突出设计思想和实际应用，因此最适合采用软件仿真的演示教学法，使学生能够对光纤通信系统的实际应用更直观地了解，提高学生的综合应用能力。为节约课堂占用过多时间，可以采用教师课堂演示仿真过程、讲授建模的基本原理和学生课下自学仿真方法的方式，通过一些简单例子，培养学生对于该部分内容的学习兴趣，加深学生对基本原理的掌握，提高各种通信系统的总体设计能力。对于光纤通信新技术这部分内容，由于光纤通信的发展日新月异，其新技术层出不穷，为有效拓展学生的知识眼界可以在多媒体教学过程中采用如下方式：（1）将搜集到的光纤通信新技术资料以PPT的形式向学生讲授和展示，使学生对该部分内容有具体的了解。（2）视频播放部分专题科教片，之后让学生自由选题撰写文献综述性论文，充分调动学生的自主学习能力。
4.合理安排多媒体。就光纤通信课程来说，由于涉及的知识面较广、技术更新较快，要在有限的课时内既交代清楚基本理论同时又能实时地介绍新材料、新技术、新方法，就要求教师在多媒体课堂教学内容安排上精心设计、合理安排，做到结构框架清晰、教学重点突出、教学难点突破，避免过分追求信息量和新奇特，造成喧宾夺主。例如在光通信用器件课程内容上应简洁清晰地反映各种器件的外部特性和实际应用，而避免涉及过多的器件内部原理；在光通信新技术内容上，应注重采用专题式的按照几大发展方向提纲挈领地介绍，应避免过分追求面面俱到而冲淡了对课程整体方向的把握。
三、“光纤通信”课程多媒体教学效果的体现
在光纤通信课程多媒体教学方法的不断探索和实践过程中，通过合理、适量、适地、适当地使用多媒体，调整多媒体授课方式方法，取得了一些显著的教学效果：一是提高了课堂教学效率，优化了课堂教学结构。对光纤通信课程繁多复杂的知识内容，在48学时有限的教学时间内，多媒体教学的合理应用使得课堂教学结构明显改善、教学效率明显提升。二是突出了课堂教学重点，突破了课堂教学难点。特别是对光纤通信课程中光传输理论内容中较难理解和掌握的基本概念基本理论，课堂效果很好。三是体现了学生的主体地位，突出了教师的主导作用。多媒体教学方法的调整，改善了以往教学中教师学生缺乏互动交流、教学氛围沉闷、枯燥的现象，课堂教学异常活跃。
总之，形式多样的多媒体教学，以其自身具有的直观性、交互性、动态性和多功能等优势，为光纤通信课堂教学提供了崭新的教学手段，在光纤通信课程教学中起着十分重要的作用。但是任何先进的教学手段都必须通过教师才能发挥作用，多媒体教学的使用也必须建立在充分发挥教师这一“活媒体”功能的基础之上。教师应在用好、用活软件上多下工夫；在多方法结合、多手段应用上多做文章；在教学观念、教学思想、教学设计上多用气力，充分发挥和提升多媒体教学的优势，使光纤通信的教学效果进一步提升。
[参考文献]
[1]时书丽，曾子铭.计算机辅助教学在光纤通信专业课程中的应用[J].辽宁大学学报（自然科学版），2006（4）.
[2]裴文彬.多媒体使电类专业课的教学如虎添翼[J].科学大众（科学教育），2011（6）.
光纤通信课程论文篇5
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）09-0065-04
一、引言
光纤传感技术是一门基础理论与工程应用紧密结合、理论与实践能力并重的系统学科，既要求学员有扎实的光学、电学基础，又要求学员能够摆脱课本的束缚、根据实际工程应用灵活运用已学到的知识。为适应这一形势，2006年以来，我们针对技术类本科生、军事指挥类本科生、硕士研究生和博士研究生的不同特点和未来适应部队工作的不同要求，建立了光纤传感技术系列课程。
作为一门应用学科，“学以致用”是光纤传感技术系列课程的特色之一。为此，课程建设非常注重学员对课程知识的实践应用能力培养，在教学实践中，结合课程特点和授课对象的学习特点，大力推进教学方法与手段的研究改革，在多层次一体化课程体系建设、教学方法与手段改革、创新人才培养、教师队伍建设等方面取得了较大成绩，下面分别进行介绍。
二、光纤传感技术多层次一体化课程建设
我校早在上世纪90年代就开设了《光纤传感技术》课程，并作为光纤传感专业研究生的必修专业基础课，为培养光纤传感技术人才起到了不可替代的作用。然而随着光纤传感技术在现代化信息战争中的应用越来越广泛，部队对光纤传感专业的人才数量和质量要求越来越高。我校原有的只针对研究生展开的《光纤传感技术》课程已经远远不能适应培养部队所需人才的紧迫要求。从2004年开始我院开始酝酿对光纤传感技术课程进行深入改革，将授课对象拓展到全校本科生和本院研究生，并从2006年开始实行。经过6年多的系统建设，最终建立起了完备的多层次光纤传感系列课程。
由于本科生和研究生、本专业和非本专业学员、技术类和军事指挥类学员的知识基础和应用方向差异太大，如何科学划分课程层次、清晰明确课程内容、准确定位课程目标是光纤传感系列课程建设的重点和难点。
在广泛调研军队需求、不同类别学员的知识积累和兴趣及国内外学校同专业的课程设置基础上，我们建立起了分别面向本科生和研究生、技术类和军事指挥类、本院专业和全校学员的光纤传感系列课程。新增了技术类《光纤传感技术》、军事指挥类《光纤传感技术》，面向全校本科生专题研讨课《基于虚拟仪器的光纤传感技术》三门课程，原有针对研究生的《光纤传感技术》则改为《光纤传感系统》[1，2]。
（一）建立起针对本院技术类本科生的《光纤传感技术》课程内容体系，以“扎实广泛的技术基础为核心，典型的系统应用为亮点”
考虑到授课学员在学习本课程之前已经在《光纤通信》、《光电检测技术》等课程中对光纤和光纤器件等有初步了解，在本课程中首先介绍光纤传感技术的概念和内涵，然后针对光纤传感系统的特点，介绍光纤、光纤器件、光纤传感原理和光纤传感信号解调原理。这四部分内容涵盖了强度型、偏振型、波长型、相位型和分布式光纤传感的系统构成、传感原理和关键技术，为光纤传感基础知识，具有信息量大、知识点多、覆盖范围广泛的特点；最后以2-3种典型的光纤传感系统为例，向学员示范在系统中如何对基础知识进行灵活应用，启发学员根据学到的基础知识来分析理解新型光纤传感系统。
（二）研究生的《光纤传感系统》课程以“系统应用技术为核心，系统设计为亮点”
与原有的研究生《光纤传感技术》相比，新的课程内容和标准进行了大幅度的改革，突出“系统应用”，大幅度削减了光纤传感基础知识，而是以四大类典型光纤传感系统为授课重点。课程中的四大类典型光纤传感系统选取了目前应用最为广泛或技术难度较高的光纤水听器系统、光纤陀螺系统、分布式光纤传感系统和光纤光栅传感系统，针对每一类对其应用背景、系统组成、系统指标和关键技术进行详细分析，构建课本知识到实际工程应用的技术桥梁。在讲解完每一类典型光纤传感系统后，特别设计了光纤传感系统设计环节，要求学员以分组的形式，根据特定应用背景设计出光纤传感系统，阐明系统特色和关键技术。
课程调整所面临的最大难题在于：学习本课程的研究生既包括本校本专业的学员，也包括来自于外院和外校的本科非光信息专业的学员。对于前者，通过本科生阶段的《光纤传感技术》学习已经具备了良好的基础，在新课程学习中应尽量避免内容重复；对于后者，直接学习典型光纤传感系统中的关键技术存在一定难度，需要对光纤传感基础知识进行介绍。为此，在研究生的《光纤传感系统》课程中，首先设定了3个课时对光纤传感基础知识进行回顾和总结，并点明各部分基础知识所涉及的参考书。同时由于使用了与本科生《光纤传感技术》课程同一系列的教材，为解决学员基础参差不齐的难题提供了有效的解决办法，而面向全校的《基于虚拟仪器的光纤传感技术》则为毕业于本校其他专业的研究生学员提供了学习本课程的基础。
（三）军事指挥类本科生的《光纤传感技术》课程以“完善学员知识结构为重点，突出军事应用特色为亮点”，为学员提供装备相关知识基础
课程针对军事指挥类本科学员培训的主要目标，将军事指挥类本科生《光纤传感技术》课程的主要任务确定为拓展军事指挥类学员的知识面，完善知识结构，了解最新军用传感器技术，一方面可以充分发挥我军现有装备的作战效能，另一方面可以掌握外军作战手段，有效克敌制胜。课程简化了基础知识部分内容，扩充了典型光纤传感部分，特别是注重光纤水听器、光纤陀螺和分布式光纤传感器在军事中的应用，并拓展光纤水听器在声纳系统应用中的相关知识，让学员在进行工作岗位后可以更快的掌握相关装备的使用和维护。
（四）面向研究生的《虚拟光纤传感技术》以“引导学员自主学习为核心，激发学员独立思考为亮点”
课程以光纤传感技术中相干检测技术为背景，以虚拟仪器技术为手段，通过一个具体实例为研讨对象，让学员一边学习新知识，一边动手做实验，一边学会自主学习。课程首先在学员高中已经具备的光学知识基础上讲解干涉型光纤传感的基本内容，然后引导学员自习LabVIEW虚拟仪器语言，通过研讨学习心得让学员掌握LabVIEW基本知识，最后要求学员利用所学知识和工具完成光纤传感中一个典型信号处理问题。整个课程以学员自己动手动脑为主，精选了一门易学好用的虚拟仪器语言LabVIEW，使学员可以在四到五次课的时间内学会，并结合光纤传感技术系列课程的建设成果，让学员可以在课程上针对典型的干涉型光纤传感系统进行信号处理实验，一方面提升了学员的学习的积极性，另一方面加强了学员的自信心，并为学员以后的创新实践奠定了基础。
三、教学方法与手段改革
在教学过程中，在教学方法和教学手段上也进行了一系列的改革，使用了大量的新技术、新手段、和新的教学方式。主要体现在以下几个方面：
（一）充分运用科研成果和虚拟仪器技术的特点，增加了大量的课堂演示实验环节
在光纤传感技术系列课程中引入堂演示实验，对于加深学员对知识的理解效果最为明显。在课程建设中，充分利用所在实验室在光纤传感技术研究上的优势，在每门课程讲授中都加入了1～2个课堂演示实验。
与专门的实验课不同，课堂演示实验的侧重点在实验效果上，通常都是完整的光纤系统，包括光源、光传输链路、光接收模块、显示模块等等，并注重演示效果。以往的光纤系统虽然功能性明显，但结构复杂。近年来，课题组所在的实验室在光纤传感系统的工程可靠性研究上投入了大量精力，一些便携式高可靠性的光纤传感集成模块在科研项目中得到广泛应用；这些科研成果的突破使得在课堂上演示一些复杂的光纤传感系统实验成为可能[5]。另一方面，由于虚拟仪器技术在光纤传感技术中的广泛应用，复杂的信号解调可以通过电脑直观的显示在课堂多媒体系统中，“所见即所得”的方式使得课堂演示实验的效果非常直观和可信。以研究生的《光纤传感系统》课程为例，我们选取了光纤光栅应变系统作为课堂演示实验内容。在硬件上，这套系统的光收发模块为集成化的便携式光纤光栅解调仪，采用法兰盘对接可串接起多个光纤传感阵列；而复杂的信号解调系统则全部通过虚拟仪器技术在电脑上软件实现，解调结果直接显示在电脑程序界面中。通过这套系统，我们完整地演示了光纤传感器设计、光纤传输链路构成、复用光纤传感网络、和光纤传感信号解调等多项知识内容，学员普遍反映通过这一演示实验对光纤传感系统有了清晰深刻的了解。
（二）借鉴国外大学相关专业的教学模式，在考核中引入小型综合设计环节，充分考察学员的综合素质
课题组的两位教员具有国外留学的经历，在课程建设中充分参考国外大学在光纤传感技术课程的教学方法，在作业环节引入小型光纤传感综合设计内容，并将其作为课程考核评价标准的一部分，实现对学员综合素质的培养和考核评价。
光纤传感综合设计参考了香港理工大学和英国南安普顿大学的教学经验，以对知识的综合运用为主要考察目标。本科生光纤传感技术采用适当的综合设计题目难度，重视对知识融会贯通和综合应用能力的考察，一般在授课过程中只进行1次；研究生除了要求基础知识综合应用能力，更注重对实际工程应用系统的完整性和前沿问题的拓展性考察[6]，一般则开设2～3次。综合设计作业由学员分组完成，小组内成员根据资料调研、方案设计、报告撰写等工作内容的不同进行明确分工，并推选一位组员参加课堂专门设置答辩环节。
（三）针对授课内容的层次划分和授课对象的学习特点，科学合理设置研讨专题
研讨式教学我校近年来大力推广的教学方式之一。由于光纤传感技术具有经典与前沿相结合、理论与工程应用相结合的特点，在系列课程建设中，课题组在原有研究生《光纤传感技术》的研讨式专题内容基础上，进行了深入的思考和大胆的拓展，将课程中的研讨专题划分为三大类：经典理论知识的研讨、前沿研究的研讨和学位论文研究方法的研讨。
经典理论知识的研讨要求学员在授课之前对相关内容进行预习，并在课堂上对全体学员讲解自己对该问题的理解。如在进行“光纤干涉仪传感系统”的授课时，要求学员预习时弄明白两个问题：什么是随机相位衰落？什么是偏振诱导信号衰落？进行研讨时不要求学员对这两个问题进行深入剖析，但要求学员用精炼的语言阐明问题的物理含义。学员普遍认为这种研讨专题不是特别复杂，通过预习教材即可，但大部分学员会准备PPT课件，且自愿上讲台讲述的学员一般在以往的学习过程中接触过与该专题相关的研究工作，因此在其课件上还会加入自己以往的工作、自己对该问题的扩展认知及自己尚未弄明白的问题等。这种教学效果是在深入了解学员的知识积累基础上，通过巧妙设置研讨专题取得的。
前沿研究的研讨要求学员进行大量的资料查阅，特别是光纤传感前沿研究课题的查阅。对于某一个问题，由于课堂讲授的时间受限或者教材中没有系统的描述，对该问题的课堂讲授可能不够全面，在这种情况下，教师会提供相关信息，要求学员查阅该文献并进行精读，然后在课堂上进行研讨。这种研讨专题分为两种：一种是教师提供明确的检索信息，由学员查阅到该文献后精度文献，分析文献的精华及不足；另一种则是教师提供所要解决的问题，由学员对该问题进行解读，提炼关键检索信息，进行检索后，对检索文献进行初步分析，总结该问题的研究现状。学员反映这种研讨专题的难度稍大于第一种，但一般稍花时间都能解决。
学位论文研究方法的研讨目的在于：无论是本科生还是研究生，在学习完相应的光纤传感技术课程后马上就要投入到学位论文工作中。通过对这类问题的研讨，学员逐渐掌握了在未来从事学位论文研究中必须具备的研究方法，这类的研讨主要培养学员的仿真计算能力和光纤传感系统的设计能力。例如在讲授完光纤光栅的基本理论之后，学员反映耦合模理论的公式很繁琐，难以一眼看出其中的物理特性，为此，我们安排了相关理论的仿真计算研讨，要求学员根据课堂讲授的公式进行理论仿真，计算光纤光栅反射光谱，并绘制带宽、反射率等关键参数随着光栅参数的变化曲线。学员在课堂研讨时要讲述自己的关键参数设置和仿真结果。通过这种研讨方式，学员对光纤光栅的反射谱特性建立了深入的了解，效果远远好于课堂直接讲授相关结论。
根据光纤传感课程层次划分，不同的光纤传感技术课程对三种研讨专题的应用程度也不相同，本科生的光纤传感技术课程以经典理论知识的研讨为主，并设置1～2次前沿研究的研讨；研究生的光纤传感技术课程则以前沿研究的研讨专题和学位论文研究方法的研讨专题为主，对特别重要的概念设置少量经典理论知识的研讨专题。
四、以光纤传感技术课程为支撑的创新型人才培养
光纤传感技术的应用范围极广，一套实用的光纤传感系统可以很庞大很复杂，也可以很小巧灵活。针对这一特点，课题组教师在学院本科生和研究生的各项教学活动中，积极开展与光纤传感技术相关的各项活动。
针对本科生的光纤传感技术系列课程，在授课结束后，在光电设计大赛、毕业设计等教学活动中开设了大量关于光纤传感技术应用的课题，引起学员浓厚的兴趣和广泛的参与热情。一方面，参与光纤传感技术相关的本科毕业设计学员数量大幅度提高。以技术类本科毕业设计为例，2013、2014年参与光纤传感技术相关课题的学生均达到光信息专业学员总数的50%以上。另一方面，学员完成课题的质量也得到大幅度提升，近年来有8名本科生获得学校创新资助，从侧面反映出光纤传感技术课程教学效果的日渐提高。这些竞赛成果也作为评价授课效果的标准之一，并将学员在课外延拓活动中的效果和意见及时反馈到教学过程中[3，4]。
针对研究生的光纤传感技术系列课程，一方面鼓励学员在课程学习的基础上努力拓展研究深度，在光纤传感研究领域不断创新。在课题组所在实验室所培养的研究生中，有3名研究生获得学校创新资助，1名研究生获得湖南省创新资助，其课题都是光纤传感领域的研究重点和难点。此外还有5项研究生参与申请的光纤传感技术相关专利；另一方面，鼓励学员积极参与到与光纤传感技术相关的科研项目中，在实际工程环境中对课程知识进行融会贯通。目前在光纤信息专业的毕业研究生中，参加过光纤传感相关的湖上或海上试验的学员达到95%以上，为其真正走向工作岗位后充分适应部队对光纤传感技术人才的需要积累了宝贵的经验。
五、高素质教师队伍建设
作为教育的重要媒介，教师是活动中的主要因素。教员整体素质的高低，直接影响着教学质量的高低。因此，建立一支教学水平高、结构合理的高素质师资队伍显得尤为重要。
（一）从教学和科研两个方面锤炼教师队伍，使教师的教学水平和科研能力相互促进共同提高
科学研究是教师工作的重要组成部分，是提高教学水平的重要手段，也是提高自身素质的重要途径。对于光纤传感技术系列课程而言，学即能致用是其重要特点之一，教学和科研的相互促进作用尤为明显。课题组全部教员均参加了多个重大科研项目。通过重大科研项目的历练，教员的学术水平得到很大的提高，一方面教员接触了学术前沿，开拓了学术视野，经历了科研实践，在课堂教学中自然会将科研最新成果、专业发展动向带进课堂，另一方面，教员在参与重大科研项目时对光纤传感的技术内容有了更加深刻的认知，对于在课堂上清楚明白的讲好各个知识点至关重要。同时，通过教学活动中对课程内容的反复推敲及与学员之间展开的研讨交流，可以加深教员对技术环节的领悟，甚至激发教员的灵感。通过在科研和教学两个方面同时锤炼，促进教师知识更新和自身进步，提高教师的创新能力和教学质量，将真正做到科研教学一体化。
（二）鼓励教员进行对外交流，充分借鉴国内外同类专业课程的教学经验
课题组有两名教员具有国（境）外留学经历，其他教员也多次参加国内外的学术活动和教学活动交流，在课程建设过程中充分利用了这一优势。在教员已经带回的国外大学教学经验的基础上，鼓励教员在回到学校后仍然定期与留学单位交流，及时获取留学单位最新的课程设置和教学安排信息，并通过交流，不断补充自身的不足，更新课程内容，丰富教学手段，提高自身教学水平。在对外学术活动交流中，有意识的了解其他院校同类专业课程的教学情况，对于感兴趣的单位积极主动与对方联系进行实际考察。活跃的对外交流活动极大地激发了教师的教学热情，并不断提高其教学水平。
（三）加强青年教师的教学技能培训
目前，课题组教员是一支相对年轻化的队伍，很多才刚刚博士毕业，青年教师充满热情，思想活跃，比较了解学员的思想，与学员进行交流方面具有优势。但是，他们大多没有经过系统的教学技能训练，普遍缺乏教学经验。为了使青年教师尽快掌握教学技能，提高业务能力与水平，课题组指定认真负责、教学经验丰富的老教师担当青年教师的导师，对青年教师实行“一对一”的“传、帮、带”指导，指导青年教师备课、编写教案；采取措施督促教员投入足够的精力。教员上岗前，必须经过教研室、系所、学院三级试讲，每次授课必须重新编写教案、编写课件、编制教学日历；在教学过程中，教学指导委员会、督导组、院系领导经常性听查课，督促教学水平的提高。
通过从科研和教学两方面锤炼教学队伍，课题组教员自身水平得到了大大提高，多次在全军和全校获得教学优秀奖，其中获军队院校育才奖1人次，优秀研究生导师奖3次，校本科“研究型”教学比赛三等奖1人次，校研究生教学优秀三等奖1人次，教员在国内教学期刊上发表高水平教学论文10篇，课题组已经成为了一支能独立承担授课任务的高水平教师队伍。
参考文献：
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光纤通信课程论文篇6
中图分类号：G640 文献标识码：A
1 引言
信息通信业是目前发展最快、最具创新活力的领域之一，光纤通信是构建现代通信网络的主要传输手段，尤其在通信带宽快速提速的背景下，光纤通信的作用尤为明显，具体地，三网融合、FTTH、互联网+、云计算、4G移动通信、高清视频电话等等这些应用均需要光纤通信技术的鼎力支撑，展望“十三五”时期，随着互联网服务与应用在各行各业的迅猛发展，通信业将面临新的机遇和挑战，会极大地推动光纤通信技术的发展，这也为高职高专的光纤通信的课程教学提出了新的要求。
2 当前高职院校光纤通信教学现状
光纤通信课程是通信技术专业的主干专业课程，课程特点是多学科交叉、内容繁多复杂，理论基础难度较深，与实践联系紧密，知识更新快。光纤通信技术从传输到接入都发展很快，传输方面从SDH到现在的PTN、IPRAN和OTN，三网融合技术已经成为主要的接入技术被广泛应用，光纤到户已经接入网中的主要手段，接入网中的光纤通信技术在目前的教材中比较欠缺，光纤的熔接也增加了冷熔，而目前大部分教材上知识陈旧，偏重理论，跟不上当前技术的发展，仍然在主要讲授SDH系统，缺乏对光接入知识的讲解。光纤通信实践教学也有很大的滞后性，由于学校实验条件有限，一般只能设计一些简单的光纤参数的测量实验，应用系统实验一般基于SDH系统的长途传输进行设计，最新技术应用类实验涉及较少，远远不能满足学生毕业后对光纤通信知识的需要。这些都给高职高专的教学带来一定的难度，急需对光纤通信的教学内容及时更新补充。
3职业院校学生光纤通信就业分析
可以预见在未来几年内，我国通信产业将迎来新一轮的高速增长，通信人才的需求缺口也在逐渐显现。高职院校应该把握住行业发展的机遇，根据行业的人才需求及发展趋势及时调整通信人才培养目标，目前高职高专光纤通信的人才需求主要有：光缆工程施工与维护、光纤接入设备安装与调试、光纤线路工程设计、光纤通信系统配置与维护。光缆工程施工与维护主要是关于光缆的敷设、熔接与日常维护，光纤接入设备安装与调试主要是接入设备的安装调试以及接入线路的敷设、光纤线路工程设计主要是关于传输网、接入网的工程线路设计、概预算的编制，光纤通信系统配置与维护主要是光纤传输设备的安装、调试与维护。随着宽带提速的不断推进，以及4G网络的全网铺开，对上述专业人才的需求巨大。
光纤通信技术课程一方面是光纤技术相关就业的核心课程，有很强的针对性和专业性，另一方面也是培养其他通信岗位的技术人才不可或缺的主干基础课程，需要讲授基本光纤技术以及光纤通信传输系统知识，因此围绕着光纤通信课程所起的作用，我们在课程设计的时候也要根据具体就业方向制定相应培养目标，做到技术要求的层次性和通信专业的基础性，及时调整授课重点，更新教学内容。
4 光纤课程教学改革探索
光纤通信课程改革应当符合现代职业教育理念，满足现阶段通信行业技能的需要，结合现网中新技术的应用情况，以技术应用能力为主，保证基础理论扎实、够用，将理论教学与工程实践深度融合，教学实验与企业工程相结合，开展开放式实验教学，构建创新训练平台，将自我学习能力和新能力的培养贯穿光纤课程教学的各个环节，能够培养一定的创新能力，以不变应万变。
（1）调整教学内容，优化教学体系
根据通信专业整体的人才培养方案，结合现网技术应用设计教学内容。注意选取技术新颖、注重理论和工程应用相结合的教材，现有的光纤教材相对陈旧，知识远远跟不上技术的发展，所以，在具体的教学过程中必须要更新教学内容，补充设置与现网应用的相关教学项目，将现网应用转换为课堂教学任务，使得学生能及时掌握光纤通信领域最新动态及发展趋势。例如，当前的光纤传输设备已经是以PTN设备为主流了，而课本上基本还主讲SDH系统，需要进行补充。另外，光纤接入技术也已经成为光纤的主要应用之一，因此在教学中要补充光纤接入的相关知识。
（2）深化校企合作，拓展实验内容
光纤通信的实践教学有很大的滞后性，主要是因为光纤的仪器设备都比较贵，更新换代较为困难，很难满足实验教学的需求[3]。在利用好现有实验资源的基础上，依托相关企业，制定有针对性和应用型的实验教学计划，拓展实验内容，弥补光纤教学仪器的不足，并且可以让学生学习到实际的工程操作步骤和测试方法。鼓励学生自主设计实验方法，培养学生的综合创新能力。例如，对于光纤线路工程实验我们与本地企业合作，以实际的小区接入网项目为教学内容，现场勘查，讲解注意事项，学生进行工程线路设计，由企业技术人员进行点评。对于光纤特性、光纤仪器仪表的使用实验，除了在实验室进行基本的实验，还组织学生到工程现场，观摩实际工程中的操作过程，有利于提高学生的积极性和知识的实用性。
5 结论
新形势下通信网络的高速发展对通信人才的培养提出了新的要求，也推动了光纤技术课程的教学进行改革，根据现网应用优化理论知识，结合工程现场提升实践教学水平，通过分析问题、解决问题培养创新能力，分层次、分方向培养出合格的光纤技术人才。
参考文献
光纤通信课程论文篇7
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）09-0002-02
进入21世纪后，随着信息需求的急剧增加，光纤通信技术凭借其巨大的潜在带宽容量，成为支撑通信业务量增长的最重要的通信技术之一。目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质。光纤通信系统也必将成为国家信息基础设施的支柱。在我们这样一所具有通信系统行业背景的高校，光纤通信类课程无论是对自己在未来工作岗位上的实践或是今后的进一步深造都具有重要的意义。
一、课程建设的目的
光传输技术是主要研究以光作为信息载体的信号在光波导（如光纤）中传输原理、传输特性、光发送机和光接收机的工作原理和基本特征及其在局域网中基本应用的一门课程。它的许多理论广泛应用于与光通信有关的各个领域，是光通信技术的基础。
《光传输技术》课程是光纤通信类课程群中的重要专业基础课，通过对《光传输技术》课程的学习应使学生对光纤传输和光纤通信系统的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识，培养学生分析和解决工程技术问题的能力，为进一步学习相关专业课打下基础。光传输技术是每个从事光电信息产业的工程技术人员的必备知识，对光电信息科学与工程专业的学生进一步学习后续课程起着很重要的铺垫作用。通过本课程的教学和实践，应使学生分别从了解、理解和掌握三个层次把握光传输技术中的有关研究方法、基本理论、概念和应用，并能充分运用所学知识进行一些简单的光传输系统设计。
二、教学内容的改革
《光传输技术》课程主要介绍以光作为信息载体的信号在光波导（如光纤）中传输原理、传输特性、光发送机和光接收机的工作原理和基本特征及其在局域网中基本应用的一门课程。它的许多理论广泛应用于与光通信有关的各个领域，是光通信技术的基础。通过本课程的学校让学生了解光纤通信系统的构成，掌握光信号发射、光信号接收、光信号在光纤中传输原理与设计；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、相干光通信系统和全光光纤通信网的结构等理论知识，为学生进一步学习专业课程和今后从事与信息通信领域的工作和研究奠定良好的理论和思想方法基础。
在教材方面，我们选择了袁国良、李元元编写的《光纤通信简明教程》（清华大学出版社）作为教材。这本教材的内容章节安排合理，知识点覆盖面广，理论体系较为完整，同时这本教材是在大学的普通物理学的基础上编写的，从光纤通信的物理学基础出发，着重阐明光通信系统的物理概念并对光纤通信系统各部分的基本理论都有较好的介绍，尽量避免过多的理论计算，以掌握光纤通信系统的基本原理和特点为主要目的。因此这本教材的内容对学生来讲不难理解，所讲授的内容比较容易掌握。
三、教学手段的改革
为适应新时期“培养创新型人才”的需求，结合我校培养应用型人才的特点，以及我院光电信息科学与工程专业特点，充分吸收多种教学模式的优点，认真探索和实践有效的课堂教学模式。在近几年的教学中，围绕课堂教学质量的提高，也为了改变传统的“教师一言堂”的死板局面，提出了“教师指导下的学生自主式教学模式”。对于少部分不是非常重要的章节，先由教师提出一些带有线索性的思考题，再由学生带着问题去自学，然后主动上讲台就某个思考题发表演讲，痛快地过把“教师瘾”，以充分调动学生的学习热情，锻炼学生的能力和胆量，培养学生的上进心和自信心。学生讲解不足之处再由教师做纠正和补充。这样，可以有效地帮助学生快速地抓着问题的本质和核心，理清知识条理和脉络，找到自学的窍门。
教学过程中引入计算机的多媒体功能。比如为了增强光在光纤传输过程中教学中关于光场模式分布的直观性，采用快速傅立叶变换法求解傍轴近似波动方程，计算模拟光场模式分布，可以直观地给出三维稳态分布图，融合计算机的灵活性、新颖性和光学现象的直观性及趣味性。通过演示实验，让同学们观察到各种光学现象，展现了“百闻不如一见”的效果，使学生进一步加深了对课程内容的理解，激发学生的求知欲和好奇心，刺激同学们的思考。
同时，我们建立了课程学习网站，将《光传输技术》课程的教学大纲、授课教案、习题和实验指导、参考目录等内容放到课程学习网站上并做到及时更新，建立完善基于网络资源的远程学习环境，逐步完善支持服务规范，为学生的个性化学习提供高质量的支持服务。学生可以在任意地点下载教师的教案进行学习，并且就学习中遇到的问题通过讨论版提出，寻求老师或者同学们的帮助。
光纤通信课程论文篇8
作者简介：董光辉（1978-），男，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学机电工程学院，讲师；乔世坤（1970-），女，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学机电工程学院，工程师。（黑龙江哈尔滨150040）
基金项目：本文系东北林业大学教育教学研究项目（DGY2009-015）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0103-02
中国光通信设备产业近年来一直保持30%～40%的较高增长速度，成为中国发展最快的产业之一。预计国家“十二五”期间整体投资总额会达到2000亿元。由此可见，社会对光通信专业技术人才必定有更大的需求。[1]光纤通信是通信工程专业的一门专业选修课，课程总学时是48学时，包括4个实验。从2003年至今已经为八届学生500余人开设光纤通信相关实验。光纤通信的实验课程一直很受同学们的喜爱。在实验的设置中，能够根据课程重点和难点内容选择合适的实验题目，在实验进行的过程中注重调动学生积极参与实验的热情，对实验的效果认真帮助学生总结，并采用合理办法对实验过程严格规范，保证学生在实验中都能有所收获，加强了实验在加深学生理解理论知识方面发挥的作用。在实验中，学生可以见到真实的光纤，可以在模拟的环境下进行通话，可以用到光功率计，还可以用到波分复用器。下面结合多年来的授课经验，谈谈课程实验开设的一点体会。
一、实验要与课程内容紧密结合
课程实验开设的目的是要加深学生对理论知识的理解和认识。实验题目的选择一定要与课程所讲授的内容相配套。光纤通信的课程教材选用的是西安电子科技大学出版社的21世纪高等学校通信类教材。[2]该教材的特点是，系统介绍光纤通信的发展历程，从光纤通信的传输介质到光通信的基本器件，再到光纤通信系统、光网络，教材由点到面，全面阐述了光纤通信的必备知识。因此课程实验也要本着从点到面的思想，循序渐进地从基本仪器的使用开始，过渡到光纤通信系统、光纤通信新技术的应用。在课程的开设过程中也参考了其他编者的著作。[3-6]
“工欲善其事，必先利其器。”实验仪器性能的优劣是实验成功与否的关键，更是实验教学效果好坏的根本原因。[7]在对比多家实验装置之后，我们选择了湖北众友科技实业股份有限公司生产的光纤通信原理实验。该实验箱不仅能够实现简单的光纤通信基本参数测量，而且能够通过配套的光纤传输介质实现传输系统的搭建，还能通过相应的CPLD下载模块实际验证编写程序是否正确。
高质量地完成实验教学除了要求有先进合理的实验硬件平台外，还要求系统性地进行实验教学内容的优化以及实验教学管理的改革，这都是实验教学软件建设中亟待解决的问题。[8]下面结合课程内容将实验开设的一些思想进行总结。
1.实验一：单模光纤弯曲损耗测试实验
本次实验主要是利用光功率计，测量被测光纤的弯曲损耗特性。在理论课程中，光纤传输介质的两个基本特性是损耗和色散。这样的两个参数都会影响到系统构建过程中无中继传输距离。对于损耗，会受到多方面因素的影响，如光纤制成过程中引入的杂质、光纤中可能有结构缺陷、瑞丽散射等等。损耗对于远距离传输而言是要着重考虑的一个参数。
因此，对于这样一个重要的参数，如何在实践中加深学生对它的认识呢？为此我们设计了单模光纤弯曲损耗测试实验。由于实验室条件下不可能存有任意长度的光纤，而实际施工过程中的光缆在铺设过程中可能由于地下掩埋的实际情况，光缆存在一定的弯曲。在实验室对定长光纤在一定弯曲情况下的损耗进行测试较有意义。而损耗和弯曲损耗的计算公式是不同的，通过比较讲解的方式，便于学生区别记忆，使实践和理论知识既有联系又有区别。公式如（1）、（2）所示。
（1）
（2）
其中：α为损耗系数，β为弯曲损耗系数，pi为输入光功率，po为输入出光功率，L为光纤的长度。
在实验讲授的过程中，首先带领学生回顾理论课中讲解的公式（1），然后介绍实验测试的参量弯曲损耗系数β的影响因素，并指导学生完成相应的测试工作。这样讲解之后，学生既巩固了理论知识又明确了实验内容，通过对比加深了对理论知识的掌握。
2.实验二：半导体激光器P-I特性曲线测试
光纤是系统构成的传输媒介，而激光器作为光源是系统构成中发射机的关键组成部分，此实验在加深学生对光发射机原理的理解上很有帮助。
在理论课程的学习中，重点介绍了两种类型的光源，即半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）。二者在发光原理上有很大的区别，反映到P-I特性曲线上差别就更明显，如图1所示。
从图中可以很直观地看出在驱动电流I变化时相应输出光功率P的变化情况。LED的线性更好，而在较大驱动电流的作用下，LD输出的光功率越大，即LD的电光转换效率较高。
在理论课已经掌握两种光源的特性之后，通过测试LD的P-I特性，体会阈值电流Ith的意义。
3.实验三：电话光纤传输系统实验
实验三是在学生了解并掌握了基本的光纤传输知识之后，再上一个层次到系统级的实验。实验以数字光纤传输和模拟光纤传输为平台，搭建语音信号的传输通道。
本次实验是综合性实验，要求对通信原理的知识、程控交换的知识有足够的掌握，因此，学生不仅要有光纤通信的知识储备，还要预习相关的课程知识。在实验的过程中，详细体会PCM编码原理和时隙互换原理。
4.实验四：光波分复用技术实验
光纤通信的广泛应用源于现代通信大容量高速数据传输的客观要求，而作为光纤通信新技术之一的波分复用技术是有别于其他复用技术的光复用技术。对于波分复用，在理论课程中是一个非常重要的内容，在实现复用的过程中要利用光波分复用器。而波分复用器在使用的过程中可以模拟实现单纤双向和双纤单向的不同工作方式。如图2、3所示。
通过实验四，学生不仅可以深入理解波分复用器的互易性，还可以了解光纤通信的工作方式。
从课程实验的设置来看，以课程的进度为主线，涉及课程的重点内容，但又不局限于单独的知识点，在讲授实验的过程中注重相关知识的融合，在比较教学的方法上提高学生对课程知识的认识。
二、实验要充分调动学生的参与热情
实验对于学生提高理论知识的学习兴趣尤为重要，因此，在实验课中要充分调动学生的积极性。
在实验中，首先介绍学生认识光纤作为传输媒介，光纤非常的细小，实验室中的光纤纤芯必须仔细观察才能看到。实验用的光功率计更是同学们之前没有用过的测试仪器。利用学生对于新事物的好奇心，调动他们积极性，详细介绍仪器的使用方法和注意事项。
实验课中学生通过实际动手，虽然很认真，但也难免由于实验仪器的差异在测试数据以及结论上有所偏差。建议学生本着科学的态度，认真分析总结实验存在误差的原因，在实验课结束后的下一次理论课中利用课前时间总结不同班级、不同组在实验中出现的问题，帮助学生分析实验误差出现的一些原因。这样做不仅解决了学生对实验的困惑，对于组织课堂教学也很有帮助。
三、实验中注重学生实践能力的培养
实验过程要注重学生独立思考、解决问题能力的培养。实验和理论课程有所不同，从之前的阐述中可以看出，实验的设置注意同课程紧密结合，但又不同于课堂知识。因此，当学生遇到困难时，不要马上就告诉他们答案，而是采取积极引导启发的方式，让学生通过思考找到问题的解决方法。
注意培养学生实验的目的性。比如在实验四中，在波分复用器不同的工作方式下，如何方便快捷地测试出两种情况下的实验数据，有的学生比较盲目。在做完图2的实验后把所有的线都拆掉了，然后再一步一步连接图3的实验方式。而实际上，只需把连接波分复用器的一对输入和输出调换一下位置就可以进行实验数据的测试。鉴于此情况，笔者先在讲授实验的过程中启发学生，让他们不要盲目，要先思考实验的目的，然后再动手。
在实验数据的处理上培养学生认真严谨的态度。在做实验的过程中，对实验数据的处理是一种很常见的事情，不过往往在小的事情上，学生们总会犯错误。在实验一和实验二中都要对测试的数据进行处理，尤其是在实验二中，在绘制P-I特性曲线的时候，好多同学将每一个坐标点简单地连接起来，构成P-I特性曲线。而从科学处理数据角度，应该让坐标点均匀地分布在曲线两侧，然后计算出P-I特性曲线的斜率效率。在实验报告中，发现此类问题时要要求同学认真修改。
四、保证实验效果的具体举措
课程实验是实践能力培养的基础环节，也是最重要的一个环节，学生只有在小的课程实验中不断积累和提高自己，才能在今后大的设计项目中发挥动手能力，顺利完成设计任务。
因此，我们制定了实验成绩的评价标准，保证实验的良好效果。
验证性实验要求学生在实验室独立完成，多人一组的每个人都要参与实验过程。
实验完成后，指导教师马上对结果进行检查，并提出问题，验证测试数据及结果的真实性。
在实验报告的评价上，注重学生对实验结论的分析和总结，对实验数据有偏差，但能很合理地分析出原因的给予肯定。对实验数据与结论不符合的给予批评，并要求其改正。
五、实验内容更新的趋势
通信技术日新月异，随着光纤通信的发展，光同步网（SDH）网络在宽带网络的建设中发挥着重要的作用。而我们的实验基本上还是在实验箱上完成的，学生缺乏大型设备的认识和实践机会。在参观实习中也无法亲自动手操作。
2010年，参加深圳讯方光网络技术培训之后，对于光纤通信的实验笔者又有了新的认识。决定在引进新的华为光纤传输平台之后，对实验内容进行更新，增加实验中的设计成分。让学生在了解现代通信设备及网络运行原理的同时，对真实的光通信设备进行实际的操作，达到“实验、实训、实际、实践”的4“S”的教学目标。[9]
SDH网络最大的一个特点是网络的自愈能力，可以根据设计的不同，实现通道层或者复用段层的自愈环。而要实现环型组网[10]，至少要三台SDH网络设备。在组网的过程中可以通过在计算机上进行模拟的配置，调试通过之后再将配置命令下载到具体的SDH设备中。这样的一个过程，学生不仅要了解SDH网络设备配置的语言，还要了解SDH网络硬件的具体连接方法。通过这样的实验，学生可以将软硬件设计结合起来，为学生今后从事相关工作奠定好的基础。
因此，在实验条件允许的情况下，我们实验室会积极地对新的实验方案进行尝试，从而更好地培养学生的实践动手能力。
六、结束语
通过七年光纤通信课程实验的开设，能够严格按照课程教学大纲的要求，使实验真正促进理论知识的理解。在课堂中能积极引导学生参与实验，并通过一定考核机制保证实验效果。在实践教学中不断总结经验，提出今后课程实验的发展趋势。
在实践能力培养上，通过每一个小实验培养学生严谨的科学态度和良好的动手能力，为课程设计、大学生创新项目的顺利实施奠定基础。
参考文献：
[1]钱胜,王天枢,周雪芳.“光纤通信”课程实践教学环节探索[J].中国电力教育,2011,(14):118-119.
[2]刘增基.光纤通信(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.
[3]顾婉仪,李国瑞.光纤通信[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[4]方志豪,朱秋萍.光纤通信[M].武汉:武汉大学出版社,2004.
[5]马军山.光纤通信原理与技术[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[6]延凤平,裴丽,宁提纲,等.光纤通信系统[M].北京:科学出版社,2006.
[7]康小平,仲元昌.现代通信实验室建设与实验教学改革[J].实验室研究与探索,2004,23(12):75-76.
光纤通信课程论文篇9
光纤通信正在日益改变着人们的生活，是国家“十二五”期间的重点工程，未来社会对光纤通信专业技术人才会有非常大的需求。住建部已要求住宅建设、电信运营、工程设计、施工图审查、施工、监理等单位执行光纤到户的国家标准[1-2]。
在光纤通信方向的通信工程人才培养中，要求学生具备扎实的理论基础，满足专业应用需要，又要具有与现场实际应用相适应的动手力，使学生在校期间就具有现场操作实践的能达到光纤通信工程师的理论和操作水平。当前，电子科技大学精品课“光纤通信”，华北电力大学电子与通信工程省级精品课程“光纤通信原理”，山东理工大学精品课程“光纤通信”，燕山大学精品课程“光纤通信”也都非常重视理论与实验的结合[3-5]。
结合本校情况，《光纤通信》课程是通信工程专业的一门专业必修课，电子科学与技术专业、物理学专业的选修课，同时也是全校的公共通识选修课程。该课程的具体培养要求是：通过本课程对光纤通信基本原理、光收发信机、通信网络进行阐述和讲解，使学生掌握光纤通信的基本概念，熟悉光发信机、中继器、光收信机及光器件的工作原理，掌握光纤通信网络工作原理和通信网设计基本方法。另外，光纤通信技术涉及的知识面广，如数字通信、电磁场和物理光学等概念较多，故在学习本课程之前，学生应先修物理、电磁场与电磁波和数字通信等课程，为本课程的学习打下基础。
由此可见，《光纤通信》课程既需要非常注重理论课程的讲授，又需要注重实验教学。采用精准有效的理论教学和实验教学相结合的教学方式，进一步系统地设计《光纤通信》课程教学与教法研究，对提高本校学生的相关知识储备，跟上光纤通信技术的发展步伐，具有重要意义。本论文正是基于这一思想，在教学与教法研究上提出了四点新的方法和建议，为我校的精品课程建设打好基础。
一、讲授内容的实时更新，与最新的理论发展和应用前沿相结合
光纤通信技术承载的信息量巨大，传输的业务种类繁多。无论是其相关理论，还是使用设备，都发展迅速、更新很快。《光纤通信》课程也要在理论和与现场应用方面进行不断跟进前沿。这个可以从三个方面进行提高跟进：第一，在理论方面，及时跟进当前的发展状况，针对当前国内的光纤通信相关的专业学术会议，例如参加亚洲光纤通信与光电国际会议及博览会以及中国电子学会通信学分会、中国通信学会光通信专业委员会和中国光学学会联合主办的全国第四次光纤通信学术会议，进行学术交流，对较为前沿的理论突破进行了解，并适当让学生收集和了解这方面的信息。第二，在实践方面，紧跟形势，掌握当前进行的较为典型的工程动态，了解光纤通信国际/国家行业标准的修订及更新。要求学生能了解光纤通信网络现状、光缆路由和逻辑拓扑结构，建立初步的感性认识。第三，尤为重要的是，让学生定期查阅光纤通信有源器件、无源器件以及光网络的相关文献;培养学生能够自己动手查阅相关书籍和自主学习科研方面的能力，以期学生在以后的生涯中能够自我前行。
二、内容的表达方法的改进：用多媒体表达原理的动态过程
《光纤通信》课程的学习中首先要求学生对光纤通信链路有全面的认识，如图1所示。
光纤通信链路中各个组成部分信息量大，并与实际结合紧密，经常需要大量的细节图片来显示现场情况和课程内容的内在逻辑，甚至要提供通信运行中的动态过程。也因此，在传统的教学中，也必须更多地利用多媒体手段。并且表现形式也不能仅仅将多媒体的工具简单罗列，还必须针对课程的内容采取恰当的表达方式，究竟是图片，还是音频或者视频，而是根据具体的内容，采用合适的方法表达内容的本质。比如光纤通信链路中，光波能够作为高频信号的载波这一特性的讲解，首先要了解光波是一种高频振荡的电磁波，需要借助动画来描述，然后再讨论载波的调制，需要画图解释，这些均是传统板书教学难以完成或者说需要花费过多时间叙述、描写的，借助多媒体动画可以生动、形象、快速地完成讲解，并且学生可以获得直观的感受;再如构成光纤通信链路的中继器其中必不可少的掺铒光纤放大器，其工作原理涉及激光原理、掺铒光纤最佳长度的计算，这时如果仍然采用传统的方式，或者简单的多媒体罗列教学，对学生而言视觉冲击效果太弱，因此在教学中可以采用板书教学，对公式讲解、结合多媒体动画，展现掺铒光纤放大器工作的原理。板书时给学生一定的思考空间，多媒体给出具体直观的动态工作过程，起到强化记忆、增强理解的作用。
三、结合记忆心理学，改进教法
一直以来，尤其是最近一段时间，我们都在思考一个问题，是什么导致学生对知识点完成了记忆、理解、掌握、能够运用的呢?教师能帮助学生记忆什么吗?答案是不能，很无奈但是很真实!我们能做的是讲一堂课、若干知识点呈现在学生面前!针对这种呈现我们与一本书、一段视频的作用类似，那么我们真的无能为力吗(在帮助学生记忆方面)?当然不是，我们在呈现课程过程中与学生是有交流、有互动的，那么正是这种互动，可以加深学生的记忆，能够将被动的听或者看，转换成积极的思考，这才是教与学中的关键!根据记忆的类型[6]，针对知识传授记忆有形象记忆型、抽象记忆型、情绪记忆型，课堂教学以抽象记忆为主，但是形象记忆，情绪记忆是不容忽视的，而且是非常重要的辅助手段，因此生动的例子、新鲜的实事都是与学生互动，帮助抽象记忆的好方法。如何能够将学生的思路不着痕迹地带着进入思考，这里给出了一种教法的尝试——重点提问，团队讨论。
所有课堂内容，围绕提问为重点，进行提现。具体做法是每节课提前5分钟将上一节讲授的需掌握的重点内容在黑板上列出，上课铃声响起，学生自由选择问题回答，板书作答，其余同学共同批改每道题。学生在短时间内(上课之前的5分钟)对上一节课讲授内容有所回顾，板书作答加强抽象记忆，同时在批改其他同学的回答时纠正自己的理解错误(形象记忆)。全班同学对其进行批改(全班同学在共同纠错的同时完成了团队讨论)，作答的学生感受情绪记忆，知识内化过程加强，能够将转化过程中可能出现的理解错误加以纠正。每节课之前板书提问，直接解决学生理解过程中的偏差，及时发现，及时解决，发动学生参与批改问题，从多角度鼓励学生思考，加深知识的理解。课前提问与平时成绩挂钩，学生参与非常积极，其强化记忆的效果在试卷考题中有明显的体现!
四、实际动手应用与理论教学相结合
当前针对实际动手应用存在三方面的不足，一是设备价格高，更新快，没有足够的设备;二是实际动手的内容太简单，不能反映或者提高水平。三是实际操作时间较长，进程把控较难，且容易出现问题。也正是因此，很多专业学生存在理论的夸夸其谈，实践侏儒的现象。即便现有的通信工程专业、电子科学与技术专业已开设专业实验，但是存在的问题是理论课与实验课脱节，有的同学是没上理论课，先做完了实验，有的同学是理论课学习完成很长时间才上实验课。
这里给出以下三个改进意见：一是改进时间安排，当前的实验课与理论课是独立的两门课程，因此在时间的安排上出现了脱节现象，这里建议，将两门课程在不减少学时的情况下合并为一门课程，统一安排时间，将实验课的时间安排，配合理论课的时间。而现有的物理学专业与通识选修课程未设置实验课，建议加开设1～2个实验，或者采用模拟实验进行教学。二是增加和改进实验器材的投入或者和其他的教学单位和工程单位相结合，让学生能够及时熟悉前沿的设备和相关的操作。三是实验内容的设计和改进，针对理论内容和最新设备经实验内容进行及时的更新。甚至由同学自主提出需要增加的部分。这也可以通过第二点，通过和其他单位的合作来实现。
光纤通信课程论文篇10
中图分类号：G642.44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（b）-0006-04
光纤通信系统作为部级电信网的骨干系统，光纤通信技术以其独特的优势成为我国发展最快的技术之一，因此“光纤通信”课程近年来一直作为我国理工科院校的重点专业课程。该课程开设的目的是使学生掌握光纤通信技术的基本原理、光纤通信系统的基本构成以及系统设计方法，了解光纤通信技术的实际应用和最新发展方向，为今后从事通信领域的工作打好必要的专业基础[1-2]。
由于课程涉及面广以及物理概念繁杂深奥，使学生理解起来非常困难。而且，由于光纤通信的设备器件都很昂贵，限制了国内大部分院校的实验仅通过简单的光纤实验箱完成，对实验过程中的每个器件的输出结果无法观察分析，导致学生对光纤传输系统并没有一个全局的认识。目前，针对“光纤通信”的教学实践中存在以下几个问题：（1）概念抽象难懂，器件构造原理复杂，不适合学生融会贯通掌握知识。（2）课堂教学模式单一，不能很好地调动学生的积极性与创造性[3]。（3）实验设备简单，实验内容涉及面窄。
目前国内研究光纤通信的主流软件包括VPI和OptiSystem。由于VPI软件昂贵，多用于科学研究，用于本科教学不现实。而OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都可使用。OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件与系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示，巨大的有源和无源器件库包括实际波长相关的参数[4]。
笔者将OptiSystem引入“光纤通信”教学中，以OptiSystem与课本相结合为主线，以知识构建和应用能力培养为重点，选择与专业核心要素有关的基础理论知识，用OptiSystem中的光器件理解抽象概念，用课本中的概念去指导实践中器件的选择。在此基础上进行光纤通信课程的实践教学体系的构建，将OptiSystem模拟仿真与实验相结合，增强学生对光纤通信系统的正确认知能力与创新能力。
1 建立基于OptiSystem的概念器件化的教学方法
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，从了解生动的发展历史入手，接|到一个开阔的视野，对所有相关课程的融会贯通，以突出“光纤通信”课程的理论性和完整的系统性，而不是让其产生理论堆积的错觉。所谓“概念器件化”就是将光器件引入基本概念的讲解中，每个光器件都对应着相关参数，而这些参数对光通信系统的影响，可以通过设置OptiSystem中相关光器件参数改变系统传输，从而让学生对抽象的概念有更加形象的认识。
以光纤通信课程中光纤一章为例，此章占全课程的课时最多，重要程度可见一斑。以光纤相关概念为例，课程涉及到光纤及光波导的基础知识，光波导中模式、色散、损耗和偏振等基本概念，以及光纤的类型。这些理论是相当抽象的，传统的教学无非是将一些动画Flash与PPT相结合，观察光线在光纤中的传播路径，而对于光纤的线性与非线性效应还是不能透彻理解。而OptiSystem中光纤的种类很多，引入光纤通信中的一些难懂的概念并对其进行模拟，就能将抽象的概念形象化，有助于学生的理解。以标准光纤为例，在OptiSystem中标准光纤的参数设定参数如图1所示。
图1（a）为标准光纤的主参数设置，其中主要包括光纤的参考波长，传输长度和衰减系数等。图1（b）中为标准光纤的色散参数相关设置，主要包括群速度色散，三阶色散和色散参数等。当然关于光纤的参数还有其他选项卡可以设置，常用的有偏振模选项卡和非线性选项卡等如图1（b）所示，这里就不一一介绍了。这些参数均在“光纤通信”课程中有理论讲解，但是概念非常抽象难懂。如果在OptiSystem中对这些参数进行设置与仿真，通过改变相关参数用频谱仪观察波形变化，可以使学生对这些概念的理解更加深入。
针对课程，笔者对所有章节所需要的相关光器件进行分类，在讲授相关章节时重点进行介绍。对于第三、四章，主要介绍标准单模光纤与非线性光纤。第五章光发送机主要将LED（发光二极管）与LD（激光器）引入课程。第六章接收机主要引入PIN（光电二极管）与APD（雪崩二极管）。第七章光网络中将引入伪随机序列，信号发生器，波分复用器，光调制器，掺饵光纤放大器，光滤波器，光频谱仪，电频谱仪，误码分析仪等。这些有源与无源光器件的引入有利于后续实验的设计与验证。
2 先虚后实，先模拟后器件的分层次教学实验体系
分层次的实践教学模式，将实践教学划分为基础认知型、综合型和创新设计型3个层次。另外，由于目前 “光纤通信”课程的实验都是基础实验，由于光器件的昂贵和易损特性，因此这些基础性实验都是通过实验箱完成的。涉及的实验结果都是仅仅通过示波器观察最后的波形，结果形式单一，操作过于简单，而且几个实验的内容过于基础已经满足不了发展迅速的光通信现状，因此，采用低成本、更贴近实验的OptiSystem软件来更深入地学习“光纤通信”课程势在必行。在传统的“光纤通信”课程实验中，由于学生对器件的不了解和操作方法不当，实验箱上很多小器件的都被烧坏。如果在实验前，学生能够先使用Optisystem进行搭建与模拟仿真，就可以避免这种情况的发生。而且学生还可以通过频谱分析仪观察每个光器件的输出结果，这样有利于对结果的分析与对错误结果的调整，也有利于学生在实验箱上的正确操作和对实验结果的正确认知。此外，笔者还将在基础实验的基础上增加综合性实验和扩展性实验，以提高学生的综合分析能力和实践能力。
笔者将以一个扩展性实验实例来说明OptiSystem引入教学实验体系的重要性。该实例是复用信号的全光波长变换实验如图2。里面涉及到光纤通信的若干知识点，包括偏振复用，四波混频，光信号调制与解调等。此系统采用连续激光模块（CW laser）生成系统光载波，其中泵浦光CW1、CW2参数设置分别为：频率为193.24 THz、193.2 THz（，信号光参数设置为，频率为193.05 THz。信号光经过偏振器（Power Splitter）后成为一对正交的偏振光，调制后经偏振合束器（Polarization Combiner）合束后与两个平行的泵浦光经耦合器耦合并送入半导体光放大器（SOA）中进行全光波长变换。
调制部分用伪随机发生序列器（Pseudo Random Bit Sequence Generator）产生速率为2.5 Gbit/s的伪随机比特流，比特序列输入NRZ产生器（NRZ Pulse Generator）调制，经偏振分束器分两路驱动MZ（Mach-Zehnder Modulator）调制器，MZ调制器消光比为30 dB，偏振合束器实现两路MZ输出信号的耦合。
解调部分采用光电探测器（PD，Photo Detector PIN），PD响应度设为1 A/W，暗电流设为10 nA，在经过低通滤波器在接收端观察眼图。
图3（a）和（b）分别表示全光波长变换前后的频谱图，可以更直观的了解四波混频效应。图4（a）和（b）分别表示接收端的偏振复用信的眼图。该实验还可以通过改变泵浦之间的间距、信号速率、泵浦与信号光之间的间距来观察实验结果，得到最优化的参数。以SOA的注入电流项为例，图5为改变SOA注入电流后，得到偏振复用信号的眼图与误码率曲线。
通过这个扩展性实验，可以利用软件仿真的方式，更加直观地掌握各个参数对光通信系统的性能影响，弥补实验设备的局限性，开阔学生的视野与知识面同时提高学生的动手能力。
3 结语
该文将OptiSystem软件引入光纤通信课堂，提出概念器件化的课程体系与先虚后实，先模拟后器件的分层次教学实验体系，并利用OptiSystem设计了光纤通信实验的一个扩展实验，可以更加直观地掌握各个参数对光通信系统的性能影响，弥补实验设备的局限性，开阔学生的视野与知识面，同时提高学生的认知能力、动手能力。通过该文提出的教学改革与实践，可以解决光纤通信课程中的概念抽象难懂、器件构造原理复杂、课堂教学模式单一、实验内容涉及面窄等问题。
参考文献
[1] 黄永清，陈雪，李蔚，等.光纤通信课程的教学改革[J].电气电子教学学报，2010（6）：12-13.
光纤通信课程论文篇11
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0197-02
“光纤通信技术”课程，是高职通信类相关专业的专业必修课程之一，是“光纤接入网”等课程的前导课程。该课程要求学生掌握光纤通信系统各组成部分功能和基本原理的基础上，光通信系统参数测试、光传输业务配置等任务。
随着《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的颁布，其中明确指出“加快建设宽带、融合、安全、泛在的下一代国家信息基础设施”，为此工信部提出了“建光网、提速度、促普及、扩应用、降资费、惠民生”总体目标。各大运营商针对光网络发展提出“光网城市”的建设目标，全国大中城市重点进行宽带光网络建设。无论光缆线路设计、施工、维护，还是光传输设备安装、维护等岗位都需要相应的光纤基本理论知识和安装、维护操作技能以及职业素质。因此“光纤通信技术”课程已成为通信类专业的核心课程。但传统的课程设计方式单一，过于强调理论体系，内容与工作实际差距太大，不符合高职学生以符号思维和形象思维见长，而逻辑思维欠缺的认知特点，因此需要新型的课程设计方式。
基于工作过程的课程教学近年来成为了高职教学的新方向，以工作中发生的真实工作任务为中心，在教学中让学生在一个个典型“工作任务”驱动下展开活动，从而掌握清晰的思路、方法和知识脉络，在完成“工作任务”过程中，培养学生分析问题、解决问题能力，培养学生创新意识、创新能力以及自主学习习惯，在完成任务中掌握知识，带动知识和技能发展的学与教方式。而这其中基于工作过程的课程设计是至关重要的。
第一步梳理“光纤通信技术”课程对应的典型工作任务。
经过深入企业调研，通过与一线工程师和专家座谈进一步确定工作过程的内容及所涉及的知识和技能要求；梳理出“光纤通信技术”课程所对应工作过程，以及所需要的知识及技能，如图1所示。
第二步将典型工作任务通过教学设计转化为学习任务。
根据学生以符号思维和形象思维见长，而逻辑思维欠缺的认知特点，将工作任务进行转化为学习任务，图2是学习任务的设计思路，学习任务由简单到复杂。
第三步构建基于工作过程的“光纤通信技术”课程设计。
依据学校实践教学条件与典型工作任务，将典型工作所需的知识、技能融入任务训练之中，进行课程整体设计，“光纤通信技术”课程整体设计如表1所示。
“光纤通信技术”课程设计以光信号在光通信系统中传输过程为主线，以光通信系统各组成部分为载体，借助SDH设备、PTN设备，将知识与技能进行有效整合。
在教学实施过程中采用工作任务为驱动，使用灵活多样的教学方法，融“教、学、做”为一体。课程考核涵盖任务全过程，通过细化环节考核内容和考核指标，
增强“过程考核”；注重学生工作任务的理解能力，任务完成的技能，对完整工作过程安排等专业能力的考核，注重运用电脑、网络等工具查找技术信息，解决应用问题，与他人合作学习，共享成果等素质能力的考核，注重学生的创新思维和实践分析问题、解决问题能力的考核。
参考文献
光纤通信课程论文篇12
1.引言
《光纤通信》是高等学校电子信息工程、通信工程等专业的专业必修课程，其目的是培养具有光纤通信理论和一定操作能力的技术人才。该课程主要讲述光纤的传输理论、光纤通信系统的组成及工作原理、光纤通信的新技术等。由于光纤通信以光为载体实现信息的传输，区别于传统以电信号为载体的有线通信技术，为了让学生更好地理解光纤通信的教学内容，并为以后从事相关技术工作奠定一定的基础，通常在开设理论课的同时，也会开一定课时的实验教学课程。下面我就《光纤通信》实验教学，对教学中的一些问题进行研究和探讨。
2.光纤通信实验系统介绍
我校采用的光纤通信实验系统为RC-GT-Ⅲ（+）型光纤通信实验系统。其系统含1310nm和1550nm两大模块，相当于一个实验箱上有两个光端机，可以独立做两个波长的光纤通信实验。整个实验箱系统包含的模块如下：
（1）信源/信宿模块。
包括模拟信号源、固定速率数字信号源、电话接口、视频接口、计算机接口、眼图模块。
（2）编译码模块。
包括PCM编译码模块、CMI编译码模块、HDB3编译码模块各两个。
（3）时分复用/解复用模块。
包括固定速率和变速率时分复用解复用模块。
（4）光发送/接收模块。
包括1310nm和1550nm两个波长的光发送和接收模块。
（5）辅助和二次开发模块。
辅助模块包括电源、时钟模块，可以基于CPLD/FPGA进行二次开发。
该实验系统所需配套的其他设备包括20MHz通用示波器、功率计、光纤活动连接器（光纤跳线）、FC-FC型WDM波分复用器、衰减器、误码测试仪等。
3.实验内容的确定
《光纤通信》实验课实验内容是根据本学院开课情况和实验室条件确定的。
（1）开课情况。
学院通信工程和电子信息工程开通《光纤通信》理论和实验课。通信工程专业该课程为必修课，实验课时为16课时，共8次课，电子信息工程专业该课程为8课时，4次课。开展实验课教学时，以24～30人左右为一组同时进行一次实验。
（2）实验室条件。
光纤通信系统实验箱16套及一些配套的仪器。没有计算机，也没有多媒体。
（3）实验内容的确定。
要让学生熟悉光纤通信的整个流程，同时熟悉各模块组成的原理。从实验指导书提供的29个实验中，我们确定通信工程专业和电子信息工程专业各自的实验内容，如表1所示。
表1 光纤通信实验课选取的实验内容
固定速率时分复用解复用实验演示通信中的信源部分及多路的合一和分离；光纤通信线路码实验演示通信中的编码过程；P-I特性曲线实验则让学生理解激光器的工作原理和调制特性；数字模拟电光光电转换实验则让学生掌握光纤通信的整个传输过程。对通信工程专业来说，眼图观测实验观察整个系统传输性能；波分复用实验演示波分复用在光纤的应用过程；综合性光纤通信实验将电话语音、WDM在一起完成的综合性光纤通信实验。
4.实验教学的开展
我校光纤通信课程安排在大三下学期和大四上学期。这个时候学生不是考虑考研就是考虑工作，学习态度远不如低年级。实验中必须考虑这个问题。经过几年探索，笔者将实验教学、实验管理和成绩考核综合起来实施取得了较好的教学效果。
（1）将平时实验纳入实验成绩考核范围，并占据60%以上的比重。
传统实验考核方式里，学生成绩主要通过实验报告、实验考试或者二者兼顾进行评定。平时实验成绩的比重不大，一般用来规范学生是否到课。由于平时实验做得好坏对总成绩没有什么影响，导致多数学生平时实验时候态度随意。
针对这种情况，笔者将平时实验的成绩考核比重增加到实验总成绩的60%以上。通信工程8个实验每个实验8分，共计64分，实验报告每个实验4分共32分，另外4分作为平时综合表现优异的特殊加分，总计100分。电子信息工程4个实验，每个实验15分，共计60分。实验报告每个实验8分，共计32分，剩余8分根据学生表现进行加分。
自从平时实验成绩比重增加后，学生实验态度明显有了好转。
（2）将平时成绩适度量化，严格实验管理。
传统实验过程，教师对学生实验介入很少。学生到实验室后随机选择实验箱，随机进行组合开展实验，随意搬动实验设备。结果，实验室秩序混乱，实验设备容易损坏，实验效果不佳。
针对这种情况，笔者采取了一系列措施进行规范。首先是学生定组、定位、定箱。学生第一次实验时完成自动组合和实验箱选择后，其组别、位置和实验箱就固定下来。这样实现学生和实验箱的绑定管理。学生需要对实验箱及其他相关设备承担起一定的保管责任。造成实验箱损坏的同学视情况扣除一定的实验成绩。
其次要求学生遵守实验室规范。实验过程中如设备问题需要换实验箱，需要别组同学完成之后接手，并且人动箱不动。学生实验完成后将实验器材收拾如初，经老师检查后方能离开。
再次，每个实验都需要老师检查后通过才能完成，教师根据学生实验情况给予实验成绩。
（3）实验教学以图解、问题引导和答疑、提问考察等方式促使学生做好实验。
实验前将实验模块和连线图画到黑板上对实验进行讲解。这样学生对整个实验情况有直观印象，节省学生按照书上实验步骤连线所用的时间。讲解中除了对实验中的注意事项进行提醒外，还设置问题引导学生做实验时思考，从而让学生加深对实验内容的理解，实验中和学生互动答疑。最后检查学生实验并进行成绩评定时，用提问考查学生实验认真情况。
采用上述措施后，实验情况大大改善。首先，学生做实验有了动力，实验态度认真，实验效果显著；其次，实验秩序井然，实验氛围浓厚；再次，实验设备性能保存良好，实验有了保障。几年下来16台实验箱12台可以做实验，保证了实验所需，好于其他专业课的实验箱。
当然，代价也是有的，那就是教师付出额外精力和时间。
5.结语
经过几年探索，将实验成绩、实验管理和实验教学综合起来开展教学，能够取得较好的教学效果。虽然取得了一定的成效，但仍然存在诸多需要改善的地方。首先，改善实验条件，如增加电脑和多媒体设备，延长实验室开放时间。其次，开发一些设计型和创新型实验，增强学生动手能力和创新能力。最后，对实验进行考试，防止部分学生浑水摸鱼。
参考文献：
[1]周建华，邱琪，周晓军.《光纤通信》实验教学改革探讨.电子科技大学学报（社科版），2003（02）：89-91+100.
