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光纤通信课程教学改革的实践探索

任鲁涌 袁玉英 彭荣群

【摘 要】对光纤通信专业课程中存在的与现在应用型人才培养不适应的问题进行探讨,探索符合通信专业技术应用人才培养的光纤课程教学改革,进行把实际应用的技术及理论内容引入课堂教学的实践,实现校地合作、校企联合的培养人才的教学新方法探索,开发并完善实验教学设备,建立专业认证式的考核评价体系,以培养董专业理论、会实际技术,能适应现代社会的需求的创新创业人才。

【关键词】校地合作;教学改革;校企联合

中图分类号: F719.2-4;G712.3 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)36-0190-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.089

光纤通信系统已是我们国家信息基础设施的支柱,我国的地面传输网络的绝大多数物理线路是光纤网络,光纤通信技术已经成了国家发展非常重要的一环,光通信产品的生产行业已经在我国的国民经济占据十分重要的地位,光纤通信不仅实现了光纤到路边、到大楼、更是实现光纤到户,现在到家的网络信号、电视信号、电话信号都通过光纤入户实现信号输送,光通信在将来的信息社会还会发挥更大的作用。因此培养学生学好学会光纤通信及光传输技术,能使学生适应当代社会的需求,自身具有自主创新创业精神和能力,更好地服务于社会,能开发出更加先进、更加实用的光通信技术产品,进一步推动我国国民经济的发展,为此通过光纤通信课程教学改革的实践探索来实现更好培养熟悉光通信技术的人才方法。

1 光纤通信专业课程的特点

光纤通信技术是70年代后进入实际应用的高科技技术,且光纤通信是一门多学科专业交叉渗透的科学,所涉及的基础知识面很广泛,它不仅涉及物理学中光学的光的折射全反射传输等理论,电磁学中麦克斯韦方程建立及求解等很多基本理论,半导体的材料及电光转换、光电转换理论,而且还以通信原理中调制解调技术、同步技术,误码率分析及计算等的基础知识作为光纤通信的通信理论基础。光纤通信专业课程内容的特点:理论分析推导复杂,新技术以实验验证为依据,注重实际实践。使的光纤通信专业课程教学中存在如下问题。

1.1 光纤通信课程课本上的成熟理论与现实应用技术有较大代差

光纤通信专业课程教学中,课本中成熟专业理论内容一般是引用其他学科的成熟基础理论,而现代光纤通信技术中的一些新理论有些还需要验证,所以不是很完善,但其技术已在实际中应用了,因此课本理论陈旧而实际应用的技术新颖,使学生感到课堂教学中理论内容与实际应用技术联系不紧密,理论无用,学生学习不活跃。

1.2 计算机仿真平台的实践实验设备不足,激励学生创新的动力不足

光纤通信是一种多学科相互交织的技术,开发新技术、设计新器件,有些是没有详细成熟理论支撑的,所以都必须经过进行再三实验研究和测试,检验系统的性能能否满足实际情况。这些都需要进行计算机仿真辅助分析,但是计算机仿真平台的缺失,学生无法掌握这种现代的仿真设计工具,一些实践性开发设计都无法进行。

光纤通信专业课程教学中,以改革课堂教学内容、引进创新创业思维和按专业化工程认证标准为培养目标,进行以下课程教学改革实践。

2 光纤通信课堂教学内容和教学过程的改革

光纤通信课程课堂教学内容的改革我们已提前制定变革计划,将整个课程课时学分划分两部分,两部分教授内容为:一部分是课堂教学和课堂实践教学;第二部分为实战实例教学和实战练习。两部分分别考核,按学分置换原则认同第二部分考核成绩。具体培养计划方案分四个阶段内容来实施,分别是:课堂的基础理论授课,课堂的实验实践练习,课堂的校地联合开发实战实例,校企联合的开发实战的练习。具体过程的内容如下:

第一阶段课堂理论授课,理论是基础,没有扎实基础理论不可能成为一个有文化的优秀人才;学好理论是核心,如何把一个多学科专业交叉的科学让学生学有动能、学好,采取的方式是引入现代技术手段,把枯燥难懂难记的理论转化成,看得懂、形象、便于记忆的内容及方法,调动学生的学习兴趣。为此我们申请了经费开发了多媒体动画辅助教学系统,此系统我们以应用多年,还进一步推进为网络演示课,里面还把光纤通信新技术的应用发展视频嵌入,介绍新理论,新技术,让学生了解光纤通信新器件、新应用。该方法受到学生的欢迎,收到很好效果。

第二阶段课堂实践教学,实践教学是学生理论走上实践的第一步,是培养学生初步建立自主分析社会实际技术问题和解决社会实际技术问题能力,建立并激发学生自主创新精神。因此实践教学很重要,实践教学必须贴近社会实际和需要,我们在实践教学中采用的教学方式是让学生开展设计开发性实验不是演示性验证实验,我们购进了设计型实验箱,建立Optisystem光通信系统计算机仿真平台,根据实际需要实验室又开发了一些光纤通信设计实验的设备,这种实践教学变革符合光纤通信技术的社会要求。实际的光纤通信系统及技术和器件的开发中若都直接使用真正的系统实验,不仅费用昂贵、耗时和费力,也不符合新技术开发原则,建立计算机仿真平台,能大大提高设计的成功率,也能缩短新产品的研制周期,节省投资费用,节约了大量时间和人财力,同时也大大促进了基础理论研究。我们在实际实验教学中依托设计试验箱相继让学生设计出了电话语音模拟光纤传输系统、数字语音光纤传输系统,PN序列光纤传输系统,光波分复用光纤传输系统,仿真测量了光纤通信系统的光接收机的灵敏度,动态范围,误码率,观察了眼图,接收信号的频谱等。通过这样的一系列的设计实验的训练,学生不仅加深了光纤理论的理解,也初步领略了开发实际系统的方式,也掌握了光纤通信系统的辅助分析与设计的软件平台,为学生走上社会增加了一种职能手段,这样大大调动学生的动脑动手创新的积极性,主动积极进行学习实践操作。为后续学生的创新创业精神建立打下基础。

第三阶段实战实例教学,我们采取校地,校企联合培养,联合了淄博移动公司及淄博移动通信技术研究院建立了我们学院的移动通信研究院,联合制定培养目标和计划,实行把移动通信技术研究院里在这种通信行业一线从事技术开发和设备维护、技术服务的工程师,请来走进我们的课堂,以开发实战实例,讲授从技术调研、需求分析、编制规划、应用的实际开发工具、对实际技术应用分析计算、机房的规划建设、设备选型安装等一整套完整实践开发过程培训,让学生真正熟悉实际应用技术,真正熟悉实际社会需要,进一步提高自己与人合作交流创新能力。

第四阶段学生走出课堂到社会中,到通信企业参观学习,进行开发实战的练习。我们与淄博移动公司联合组织学生到移动公司的设备间、基站等参观学习,参与到移动通信技术研究院的对当地通信网络规划和建设的项目中实战锻炼。通过参与当地项目建设的过程锻炼,才真正锻炼和培养了学生自己的实践技能和理论应用到实际的能力,真正实现和提高了学生自己的独立思考和解决社会实际技术问题的能力,真正巩固了学生自己的创新精神,做到从校园直接到用人单位的无缝对接。

3 建立专业化工程认证标准的考核体系

在专业化工程认证标准的考核体系中,以培养目标为导向,逆推课程内容的设计与培养方案,考核内容。我们对光纤通信课程的考核标准就是以专业化工程认证标准的考核方式对学生进行考核,光纤通信课程设定培养目标是以从事光通信技术研究及技术应用,偏重工程技术开发和应用。因此我们建立每一个考核的内容都对应着工程认证考核中要求的项目占比。我们采取光纤通信课程总学分一分为二,课堂理论和课堂实践教学独立给一个成绩占一分,实战实例教学和实战练习独立考核给出成绩占一分,实行对实战实例教学和实战练习考核的学分置换,达到对光纤通信课程总考核。这样考核偏重考核光纤通信系统的实际工程化应用。达到按专业化工程认证标准培养人才目标。

4 结束语

在我系申报的山东理工大学校级通信工程专业高水平课程群的建设中,要求主要重点课程达到专业化工程认证标准的要求,光纤通信课程作为主干课之一,通过课程的改革已实现要求。今后我们在光纤通信课程体系建设中对教师培训、教学条件等方面更加全面优化,以期達到更高培养学生目标。

【参考文献】

[1]任鲁涌,李西顺,王善斌,彭荣群.光纤电话通信系统的设计与性能仿真[J],科技视界,2017,20(206):10-30.

[2]范忠奇,彭荣群,张连俊.实验教学改革与教书育人探讨[J].科技视界,2017,20(206):48-75.

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