光纤通信课程教学改革与探索

许海峰，柏 植，李 昊

(宿州学院 机械与电子工程学院，安徽 宿州 234000)

光纤通信技术的诞生是通信史上一次重要的技术革命，光纤通信也是21世纪信息化时代中信息传输的重要方式，不论是移动通信、固话通信还是数据传输都离不开光纤通信技术，特别是IP业务的爆炸式发展对光纤通信技术发展提出了需求。为了满足社会的人才需求，培养具有光纤通信技术的应用型人才是高校义不容辞的责任。光纤通信课程的教学过程中，不但要让学生掌握扎实的理论基础，满足以后在工作当中的需要，又要学生掌握一些在实际的现场中的操作动手能力[1]，所以这门课程的教学方式方法就尤为重要，为了提高这门课程的教学效果，作者结合自己多年的教学经验，对当前的光纤通信课程教学过程中存在的问题和解决的方法提出自己的看法。本文的阐述路线如图1所示。

图1 研究路线图

1 “光纤通信”教学中存在的问题

1.1 重理论，轻实践

在传统的教学模式中，该课程都是注重对光纤通信理论知识的讲解，还是传统的填鸭式教学，忽略了课程教学中的实践，在大多数的高校中，光纤通信的实验课程还停留在以验证为主的阶段，并且实验器材多为实验箱，实验的内容缺乏综合性、研究性和创新性，学生在做实验的时候只是按照实验指导书的操作步骤，按部就班，为了实验而实验，学生的学习状态是被动的，学生的学习热情和学习积极性难以充分调动，这种状况大大阻碍了学生的学习效率和实践能力的提升[2]。

1.2 教学方式单一，教学内容枯燥

光纤通信课程是一门综合性和理论性比较强的课程，在教学的过程中涉及很多的公式，需要在黑板上做大量复杂繁琐的公式推导，公式的推导过程还会占据大量的上课时间，课堂学习气氛沉闷，学生无法聚精会神，学生学习效率下降。从教师方面来说，年轻教师可以熟练地使用多媒体教学设备，而老教师运用信息化手段教学能力较弱，一定程度上影响了教学效率和教学质量。单纯使用板书和PPT结合的教学方式也是欠佳的，学生在听课时候对一些概念性的理论知识或者设备只有一些抽象的认识，往往只是知其然不知其所以然，很难真正地理解这个理论或者光纤通信设备，导致学生的学习效果欠佳。

1.3 理论脱离实际，产学结合不足

“光纤通信”课程是一门涉及多学科知识的综合性较强的课程，课程内容丰富，课程知识点较多且繁琐，知识点之间没有必然的联系，连贯性不够，如果教师不去帮助学生理清其中的思路，学生作为初学者很难将整本书的知识系统地联系起来，不能完整地对所学习的课程进行整体的把握。学生在学习理论知识的同时，缺乏实际工程项目的锻炼[3]，从而很难将学习的理论知识和实际应用结合起来，不清楚如何将理论知识应用到实际的工程中，一旦遇到真实的工程项目就会变得无从下手，不知所措。

1.4 考核方式不合理

光纤通信课程是一门新兴的实践类课程，学校领导对这门新课程的重视程度不够，相关的配套设施和实验设备的配备不齐全，更新缓慢，这就在一定程度上阻碍了光纤通信课程的建设和改革。由于光纤通信课程作为经典学科，在部分的高校中，都将这门课程作为副科，降低了该课程在通信类专业中的地位，对这门学科的考核方式依旧是“一考定分数”的单调的考核方式，该课程本身就是一门比较抽象的学科，如此就更加限制了学生对这门学科的思维创新能力。

2 “光纤通信”课程的教学改革思路

2.1 优化课程教学模式,改进考核方式

随着我国5G商用的不断深化，对通信类人才的需求与日俱增，特别是对安装、调试、通信设备维护等岗位的需求量更大，这类岗位就需要学生具有较强的动手动力和实践能力。考虑到学生已经学习过模拟电子、通信原理和电子技术等相关的基础课程，学习光纤通信课程的难度不大，又因为学生具有较强的接受新知识新事物的能力，但是需要通过实践活动来教学，这样才能培养学生对这门课程的学习兴趣。让学生切身处地地感受这门课程所需要使用的设备，通过现场教学，让学生自己动手操作，布置学习和操作任务，让学生在掌握理论基础的同时，也能够锻炼实践能力和动手能力，达到企业对学生在技能上的需求[4]。在对这门课程进行考核时，要区别于传统的“一考定分数”的方式，使用平时课程作业+实践能力+课堂表现+课后笔记+期末考试的考核方式，这样有利于激发学生学习的积极性，考核的方式贯穿整个课程的学习阶段，提升了学生的动手实践能力，全方位了解学生的学习成果。

2.2 提升实验室教学条件，重视实验教学

优良的教学设备可以提升该课程的教学效果，是实验教学的基础和保障。以宿州学院为例，使用的光纤通信教学仪器是武汉凌特电子技术有限公司的教学仪器，如图2所示，该教学仪器可以进行光器件测试、光发射机和接收机性能测试、模拟信号光纤传输、数字信号光纤传输和光综合传输等几大类实验。通过实验仪器可以让学生更快地掌握光纤通信中的基本原理，了解如何将课本的理论知识和实际应用结合来解决实际问题，提升了学生的动手能力和实践能力。在国家不断强调培养应用型和复合型人才的背景下，教师要重视对学生工程实践能力的锻炼，学校也应该将实验教学作为提升学生创新能力、专业素养和创新能力的重要手段，并将其作为培养人才的质量和考察教学成果的重要标尺。在开展实验教学的同时，也要保证实验室建设的有序展开，加强对实验教师的考核，保障实验仪器能够正常使用，让实验教师形成一种责任感和使命感。在培养学生的过程中，还可以将学生的毕业设计和课程设计与这门课程结合起来，采用“开放性实验室”的建设标准，增加实验室的利用程度，更大程度地利用实验室，并且在实验室自身建设的同时，加大和其他光纤通信类实验室的合作与交流[5]，不断开发学生的创新能力，提升学生的专业综合素质。

图2 宿州学院使用的光纤通信实验箱

2.3 加强基础知识讲解，丰富教学方式

通过对光纤通信的学习可以发现，该课程是一门综合性比较强的学科，它综合了光学、电磁学、半导体物理学、模拟电子技术、数字电子技术、通信原理和电子测量等学科。但是课程中会有一些难懂的数学和物理公式，所以课上应该增加对这方面基础知识的讲解，为了加深学生对这方面知识的理解，可以通过提前预习和布置课后作业让学生加深理解。对于一些晦涩难懂的概念或者抽象的公式，可以通过深入浅出的方式来讲解，先整体讲解一下知识脉络，然后从浅显的理论切入推导出最终的结论，课堂时间有限，老师要在有限的时间中抓住重点，不重要的知识点可以带过，让学生可以在短时间内获取最重要的知识。老师也可以通过其他的教学工具来丰富教学内容和教学手段，可以使用仿真软件来实现对数学公式推导过程的展示，使用仿真软件可以使抽象的知识点更加直观、清晰和形象，增加学生对教学内容的理解。比较常用的仿真软件就是Matlab，可以借助该软件的强大图形界面和仿真能力，将抽象的数学公式和物理公式使用图像显示出来，让学生更加直观地了解知识点所要描述的问题。此外，还可以使用C#、JAVA等软件来实现仿真教学，让课堂氛围更加生动有趣，达到提高课堂质量的效果。根据作者多年的教学经验，证实课堂中引入仿真可以将抽象的知识点具体化，更加直观、易懂[6]。

2.4 校企合作办学，促进校企共赢

光纤通信是一门发展很快学科，为了能够让教师在教学过程中更加贴近技术前沿，校企合作很有必要，学校可以定期邀请企业的资深工程师到学校进行技术交流，不定期地为老师和学生开展技术讲座，将学科前沿动态与老师和学生交流，同时，老师也可以根据最新的学科动态优化教学内容和教学模式，吸取企业的产品培训的相关经验，将企业优秀的培训经验和内容合理吸收融合到该课程的教学当中。光纤通信技术的飞速发展，进而导致光纤通信实验设备不断更新换代，然而光纤通信设备价格相对昂贵，单凭高校自身的财政情况，难以购置比较前沿的光纤通信实验设备。所以，校企合作就可以实现学校和企业共赢，企业为高校的学校提供科研和实验的教学设备，学生定期到企业当中学习，同样企业可以根据自己的需求培养学生，让学生毕业后加入企业工作，高校依托企业的教学平台，制定固定时长的实训课，聘请专业工程师为学生授课，最大程度地提升学生的实践能力和动手能力[7]。

3 结论

本文结合作者自身的教学经验和光纤通信课程的特点，总结和分析了当前光纤通信课程的教学现状和教学中存在的问题，主要涉及教学模式、教学意义、课程考核等多个方面。针对这些教学中存在的问题，提出了丰富课堂考核方式、重视实验教学和实践教学、加强课程基础理论讲解、采用仿真软件丰富课堂内容、深入发展产学研融合的程度等多种方式，更好地提升了学生的积极性主动性和实践能力，加深了学生对该课程的理解，为以后在从事通信相关工作中打下坚实基础，也为学校培养创新应用型人才提供了新方法和新思路。