光纤通信课程教学改革的困境与出路
摘 要：光纤通信是上海电机学院通信工程专业的核心课程。文章结合光纤通信在实际教学中的内容和特点，分析了光纤通信课程教学中存在的问题，探讨了光纤通信课程采用的教学改革思路和方法。
关键词：光纤通信;多元化教学;专题讨论;课程考核
作者简介：朱一群，博士，上海电机学院电子信息学院讲师，研究方向为信息安全。（上海 200136）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2019）21-0103-02
目前，光纤通信已经成为各大高校通信工程专业的重要专业课程。同时，光纤通信课程已被上海电机学院（简称“我院”）列为通信工程专业的一门专业核心课程。光纤通信课程具有理论多、公式多、推导多、发展迅速、理论与工程实践结合紧密等特点，涉及电磁场与电磁波、数电、模电、通信原理等多个科目知识。笔者从课程教学中存在的问题出发，探讨课程的教学改革，提出一些思路和方法。
一、光纤通信课程教学存在的问题
1.教学内容较为陈旧。光纤通信是一门飞速发展的技术。光纤通信课程内容也应该与时俱进。在很多高校教学内容中，存在知识点重复的现象、内容陈旧、没有引入知识前沿、对最新技术没有讲解等问题。
2.教学形式较为单一。光纤通信课程包含大量的理论知识，需要涉及很多数学分析推导。在授课过程中，教师容易陷入大量公式推导、证明分析等过程，导致课堂上气氛不够活跃，师生互动性差。
3.教学理论性较强。光纤通信理论较多，教师经常只是讲解基本原理，根据课本讲解知识，不注重理论联系实际进行讲解，学生被动地接受知识，不能积极主动融入课堂学习中，没有主动深入探讨意识。
二、光纤通信课程的教学改革探讨
1.优化教学内容。光纤通信课程是一门结合光学技术、通信技术、电子技术等多个技术领域的课程，课程具有原理多、公式多、知识点多、内容多、应用面广等特点。按照课程“注重能力培养，提高教学质量”的总体目标，依据通信工程专业的人才培养方案的课程定位，在课程内容体系的设计上，经过反复研讨和论证，充分借鉴国内外专家学者的研究成果，仔细遴选，确定了课程教学内容的基本框架体系，将光纤通信的理论课程教学内容确立为光器件、光纤通信系统、光通信网络、新光通信技术、光纤测量五部分，这五个部分关系层层递进，逐渐深入。
在教材的选用中，笔者发现有些教材前后内容重复较多;有些教材没有新理论和新技術的介绍;有些教材内容讲解对原理的阐述不够深入。根据我院制订的课程内容体系框架，在教学中尽量选用新教材，并增加光纤通信领域最新技术的讲解，如大容量WDM系统超长传输技术、量子通信技术、光时分复用技术等，理论与实际结合紧密，讲解这些技术的原理、结构、功能等。
2.改进实践教学内容。在光纤通信的理论课程基础上，针对内容框架体系，我院设置了相应的具体实践内容，实践类型包括验证性、设计性、综合性、工程实践性教学内容。光器件部分。设置了下列验证性实验：基础实验、模式滤除实验、半导体光源P-I特性曲线、数字光接收机时钟和眼图实验;光通信系统部分设置了下列设计性和综合性实验：模拟信号与模拟话音光纤传输系统、数字信号与数字话音光纤传输系统、WDM光纤通信系统、光线路码实验;光纤网络部分设置了综合实践：SDH的光传输的工程实践训练;光纤测量部分贯穿在各个实验内容部分。通过这些有针对性的实验内容和结果分析，学生对光纤通信系统的相关器件、通信系统能有一个比较清晰的认识，能更深刻理解光纤器件和系统的基本原理和基本特性、实践用法，为将来在具体的工程设计及工程实践应用中打下一定的基础。
3.采用多元化教学方法。在光纤通信的课堂理论和实验教学中，笔者结合了多元化的教学方法，对各个模块知识点进行详细生动的教学展示，以便学生能够更加直观、深刻地理解和掌握各类知识点。
（1）采用课件讲解，并穿插动画视频演示。在光纤通信理论和实践教学活动中，在采用课件讲解的基础上，根据知识点内容，笔者穿插了对应的动画和视频演示，能为学生直观地讲解各个知识点。
（2）教学案例讲解。光纤通信的知识点比较多，在教学活动中，笔者经常结合一些案例进行分析讲解。如光纤通信的光器件分为有源器件和无源器件，各类器件的种类和功能都比较多，结合各类具体的光器件的原理、功能、结构、应用等进行具体教学案例讲解，以便学生能够对这部分内容有个更为深入的理解。
（3）开展专题讨论。光纤通信技术发展更新很快，市场上也经常会推出一些新的一些设备。当一个知识点介绍结束后，笔者会要求学生调研这个知识点涉及当前哪些新的设备及其采用的技术，撰写调研报告，并在课堂上加以介绍和讨论交流，学生经过自己的调查和研究分析，能够对这部分知识点融会贯通，能够更好地掌握这部分内容。
（4）开展课题讨论。学生学习到一定阶段时，教师开始要求学生组成一些小组，由组长明确每个组员负责的任务和责任。同时，教师布置一些课题。各个小组拿到课题后，开始进行课题相关文献和资料的查阅、搜集，并完成资料的概括、总结、分析，制订课题方案，进行可行性分析，课题设计完成等工作。最后，学生将前期阶段的研究成果和内容，写成课题的研究报告，并制作汇报的PPT，在课堂上向教师和其他学生进行具体的汇报和讲解工作。课题讨论能够充分发挥学生的积极性和主动性，培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新意识、团队合作和与人相处交流沟通能力。
4.建立综合评价体系。学生的成绩应当能综合反映学生学习光纤通信课程的情况。根据教学方法中的专题报告和课题讨论环节，应当建立终结性评价与形成性评价相结合的评价方式。传统的评价体系中，学生的考核成绩为期末考试成绩、实验成绩、平时成绩三项综合组成。
（1）期末考试成绩。期末考试成绩目前比例最大，基本能够反映学生对光纤通信的各个知识点的掌握和灵活运用情况。
（2）实验成绩。考虑到有些学生对实验报告敷衍了事，抄袭同学报告，不能真实地反映其实际实验水平的情况，实验成绩将学生的课堂表现纳入考核范畴。实验成绩主要考虑了学生的出勤、课堂实验态度和表现，以及各份实验报告所得出的一个综合成绩，这样从不同角度反映了学生水平，提高了学生对实验的重视程度。
（3）平时成绩。在以往考虑作业、考勤、课堂表现的基础上，增加专题讨论和课题讨论两部分环节的评价成绩，能更全面地评价学生在光纤通信课程的学习情况，调动学生课后学习的积极性。
三、结语
光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位，通信技术与光通信技术结合越来越紧密。学生除了需要掌握本专业牢固的知识和技能之外，了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是十分必要的。笔者通过对光纤通信课程特点和问题的分析，讨论并总结了光纤通信课程的理论内容体系框架及实践教学内容，对教学改革的思路和方法提出一些建议。
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责任编辑 胡江华