光纖通信課程教學(xué)改革的實踐探索

任魯涌　袁玉英　彭榮群

【摘 要】對光纖通信專業(yè)課程中存在的與現(xiàn)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)不適應(yīng)的問題進行探討，探索符合通信專業(yè)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)的光纖課程教學(xué)改革，進行把實際應(yīng)用的技術(shù)及理論內(nèi)容引入課堂教學(xué)的實踐，實現(xiàn)校地合作、校企聯(lián)合的培養(yǎng)人才的教學(xué)新方法探索，開發(fā)并完善實驗教學(xué)設(shè)備，建立專業(yè)認證式的考核評價體系，以培養(yǎng)董專業(yè)理論、會實際技術(shù)，能適應(yīng)現(xiàn)代社會的需求的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

【關(guān)鍵詞】校地合作;教學(xué)改革;校企聯(lián)合

中圖分類號： F719.2-4;G712.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）36-0190-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.089

光纖通信系統(tǒng)已是我們國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱，我國的地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)的絕大多數(shù)物理線路是光纖網(wǎng)絡(luò)，光纖通信技術(shù)已經(jīng)成了國家發(fā)展非常重要的一環(huán)，光通信產(chǎn)品的生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)在我國的國民經(jīng)濟占據(jù)十分重要的地位，光纖通信不僅實現(xiàn)了光纖到路邊、到大樓、更是實現(xiàn)光纖到戶，現(xiàn)在到家的網(wǎng)絡(luò)信號、電視信號、電話信號都通過光纖入戶實現(xiàn)信號輸送，光通信在將來的信息社會還會發(fā)揮更大的作用。因此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)好學(xué)會光纖通信及光傳輸技術(shù)，能使學(xué)生適應(yīng)當代社會的需求，自身具有自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和能力，更好地服務(wù)于社會，能開發(fā)出更加先進、更加實用的光通信技術(shù)產(chǎn)品，進一步推動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，為此通過光纖通信課程教學(xué)改革的實踐探索來實現(xiàn)更好培養(yǎng)熟悉光通信技術(shù)的人才方法。

1 光纖通信專業(yè)課程的特點

光纖通信技術(shù)是70年代后進入實際應(yīng)用的高科技技術(shù)，且光纖通信是一門多學(xué)科專業(yè)交叉滲透的科學(xué)，所涉及的基礎(chǔ)知識面很廣泛，它不僅涉及物理學(xué)中光學(xué)的光的折射全反射傳輸?shù)壤碚摚姶艑W(xué)中麥克斯韋方程建立及求解等很多基本理論，半導(dǎo)體的材料及電光轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換理論，而且還以通信原理中調(diào)制解調(diào)技術(shù)、同步技術(shù)，誤碼率分析及計算等的基礎(chǔ)知識作為光纖通信的通信理論基礎(chǔ)。光纖通信專業(yè)課程內(nèi)容的特點：理論分析推導(dǎo)復(fù)雜，新技術(shù)以實驗驗證為依據(jù)，注重實際實踐。使的光纖通信專業(yè)課程教學(xué)中存在如下問題。

1.1 光纖通信課程課本上的成熟理論與現(xiàn)實應(yīng)用技術(shù)有較大代差

光纖通信專業(yè)課程教學(xué)中，課本中成熟專業(yè)理論內(nèi)容一般是引用其他學(xué)科的成熟基礎(chǔ)理論，而現(xiàn)代光纖通信技術(shù)中的一些新理論有些還需要驗證，所以不是很完善，但其技術(shù)已在實際中應(yīng)用了，因此課本理論陳舊而實際應(yīng)用的技術(shù)新穎，使學(xué)生感到課堂教學(xué)中理論內(nèi)容與實際應(yīng)用技術(shù)聯(lián)系不緊密，理論無用，學(xué)生學(xué)習(xí)不活躍。

1.2 計算機仿真平臺的實踐實驗設(shè)備不足，激勵學(xué)生創(chuàng)新的動力不足

光纖通信是一種多學(xué)科相互交織的技術(shù)，開發(fā)新技術(shù)、設(shè)計新器件，有些是沒有詳細成熟理論支撐的，所以都必須經(jīng)過進行再三實驗研究和測試，檢驗系統(tǒng)的性能能否滿足實際情況。這些都需要進行計算機仿真輔助分析，但是計算機仿真平臺的缺失，學(xué)生無法掌握這種現(xiàn)代的仿真設(shè)計工具，一些實踐性開發(fā)設(shè)計都無法進行。

光纖通信專業(yè)課程教學(xué)中，以改革課堂教學(xué)內(nèi)容、引進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和按專業(yè)化工程認證標準為培養(yǎng)目標，進行以下課程教學(xué)改革實踐。

2 光纖通信課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程的改革

光纖通信課程課堂教學(xué)內(nèi)容的改革我們已提前制定變革計劃，將整個課程課時學(xué)分劃分兩部分，兩部分教授內(nèi)容為：一部分是課堂教學(xué)和課堂實踐教學(xué);第二部分為實戰(zhàn)實例教學(xué)和實戰(zhàn)練習(xí)。兩部分分別考核，按學(xué)分置換原則認同第二部分考核成績。具體培養(yǎng)計劃方案分四個階段內(nèi)容來實施，分別是：課堂的基礎(chǔ)理論授課，課堂的實驗實踐練習(xí)，課堂的校地聯(lián)合開發(fā)實戰(zhàn)實例，校企聯(lián)合的開發(fā)實戰(zhàn)的練習(xí)。具體過程的內(nèi)容如下：

第一階段課堂理論授課，理論是基礎(chǔ)，沒有扎實基礎(chǔ)理論不可能成為一個有文化的優(yōu)秀人才;學(xué)好理論是核心，如何把一個多學(xué)科專業(yè)交叉的科學(xué)讓學(xué)生學(xué)有動能、學(xué)好，采取的方式是引入現(xiàn)代技術(shù)手段，把枯燥難懂難記的理論轉(zhuǎn)化成，看得懂、形象、便于記憶的內(nèi)容及方法，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此我們申請了經(jīng)費開發(fā)了多媒體動畫輔助教學(xué)系統(tǒng)，此系統(tǒng)我們以應(yīng)用多年，還進一步推進為網(wǎng)絡(luò)演示課，里面還把光纖通信新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展視頻嵌入，介紹新理論，新技術(shù)，讓學(xué)生了解光纖通信新器件、新應(yīng)用。該方法受到學(xué)生的歡迎，收到很好效果。

第二階段課堂實踐教學(xué)，實踐教學(xué)是學(xué)生理論走上實踐的第一步，是培養(yǎng)學(xué)生初步建立自主分析社會實際技術(shù)問題和解決社會實際技術(shù)問題能力，建立并激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新精神。因此實踐教學(xué)很重要，實踐教學(xué)必須貼近社會實際和需要，我們在實踐教學(xué)中采用的教學(xué)方式是讓學(xué)生開展設(shè)計開發(fā)性實驗不是演示性驗證實驗，我們購進了設(shè)計型實驗箱，建立Optisystem光通信系統(tǒng)計算機仿真平臺，根據(jù)實際需要實驗室又開發(fā)了一些光纖通信設(shè)計實驗的設(shè)備，這種實踐教學(xué)變革符合光纖通信技術(shù)的社會要求。實際的光纖通信系統(tǒng)及技術(shù)和器件的開發(fā)中若都直接使用真正的系統(tǒng)實驗，不僅費用昂貴、耗時和費力，也不符合新技術(shù)開發(fā)原則，建立計算機仿真平臺，能大大提高設(shè)計的成功率，也能縮短新產(chǎn)品的研制周期，節(jié)省投資費用，節(jié)約了大量時間和人財力，同時也大大促進了基礎(chǔ)理論研究。我們在實際實驗教學(xué)中依托設(shè)計試驗箱相繼讓學(xué)生設(shè)計出了電話語音模擬光纖傳輸系統(tǒng)、數(shù)字語音光纖傳輸系統(tǒng)，PN序列光纖傳輸系統(tǒng)，光波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)，仿真測量了光纖通信系統(tǒng)的光接收機的靈敏度，動態(tài)范圍，誤碼率，觀察了眼圖，接收信號的頻譜等。通過這樣的一系列的設(shè)計實驗的訓(xùn)練，學(xué)生不僅加深了光纖理論的理解，也初步領(lǐng)略了開發(fā)實際系統(tǒng)的方式，也掌握了光纖通信系統(tǒng)的輔助分析與設(shè)計的軟件平臺，為學(xué)生走上社會增加了一種職能手段，這樣大大調(diào)動學(xué)生的動腦動手創(chuàng)新的積極性，主動積極進行學(xué)習(xí)實踐操作。為后續(xù)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神建立打下基礎(chǔ)。

第三階段實戰(zhàn)實例教學(xué)，我們采取校地，校企聯(lián)合培養(yǎng)，聯(lián)合了淄博移動公司及淄博移動通信技術(shù)研究院建立了我們學(xué)院的移動通信研究院，聯(lián)合制定培養(yǎng)目標和計劃，實行把移動通信技術(shù)研究院里在這種通信行業(yè)一線從事技術(shù)開發(fā)和設(shè)備維護、技術(shù)服務(wù)的工程師，請來走進我們的課堂，以開發(fā)實戰(zhàn)實例，講授從技術(shù)調(diào)研、需求分析、編制規(guī)劃、應(yīng)用的實際開發(fā)工具、對實際技術(shù)應(yīng)用分析計算、機房的規(guī)劃建設(shè)、設(shè)備選型安裝等一整套完整實踐開發(fā)過程培訓(xùn)，讓學(xué)生真正熟悉實際應(yīng)用技術(shù)，真正熟悉實際社會需要，進一步提高自己與人合作交流創(chuàng)新能力。

第四階段學(xué)生走出課堂到社會中，到通信企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，進行開發(fā)實戰(zhàn)的練習(xí)。我們與淄博移動公司聯(lián)合組織學(xué)生到移動公司的設(shè)備間、基站等參觀學(xué)習(xí)，參與到移動通信技術(shù)研究院的對當?shù)赝ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)的項目中實戰(zhàn)鍛煉。通過參與當?shù)仨椖拷ㄔO(shè)的過程鍛煉，才真正鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生自己的實踐技能和理論應(yīng)用到實際的能力，真正實現(xiàn)和提高了學(xué)生自己的獨立思考和解決社會實際技術(shù)問題的能力，真正鞏固了學(xué)生自己的創(chuàng)新精神，做到從校園直接到用人單位的無縫對接。

3 建立專業(yè)化工程認證標準的考核體系

在專業(yè)化工程認證標準的考核體系中，以培養(yǎng)目標為導(dǎo)向，逆推課程內(nèi)容的設(shè)計與培養(yǎng)方案，考核內(nèi)容。我們對光纖通信課程的考核標準就是以專業(yè)化工程認證標準的考核方式對學(xué)生進行考核，光纖通信課程設(shè)定培養(yǎng)目標是以從事光通信技術(shù)研究及技術(shù)應(yīng)用，偏重工程技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。因此我們建立每一個考核的內(nèi)容都對應(yīng)著工程認證考核中要求的項目占比。我們采取光纖通信課程總學(xué)分一分為二，課堂理論和課堂實踐教學(xué)獨立給一個成績占一分，實戰(zhàn)實例教學(xué)和實戰(zhàn)練習(xí)獨立考核給出成績占一分，實行對實戰(zhàn)實例教學(xué)和實戰(zhàn)練習(xí)考核的學(xué)分置換，達到對光纖通信課程總考核。這樣考核偏重考核光纖通信系統(tǒng)的實際工程化應(yīng)用。達到按專業(yè)化工程認證標準培養(yǎng)人才目標。

4 結(jié)束語

在我系申報的山東理工大學(xué)校級通信工程專業(yè)高水平課程群的建設(shè)中，要求主要重點課程達到專業(yè)化工程認證標準的要求，光纖通信課程作為主干課之一，通過課程的改革已實現(xiàn)要求。今后我們在光纖通信課程體系建設(shè)中對教師培訓(xùn)、教學(xué)條件等方面更加全面優(yōu)化，以期達到更高培養(yǎng)學(xué)生目標。

【參考文獻】

[1]任魯涌，李西順，王善斌，彭榮群.光纖電話通信系統(tǒng)的設(shè)計與性能仿真[J]，科技視界，2017，20（206）：10-30.

[2]范忠奇，彭榮群，張連俊.實驗教學(xué)改革與教書育人探討[J].科技視界，2017，20（206）：48-75.