《光传输技术》课程教学改革与探索

2015-10-12 09:43郑培超王金梅
读写算·素质教育论坛 2015年9期
关键词:课程建设教学改革

郑培超 王金梅

摘要:《光传输技术》是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业基础课,提高该课程的教学质量具有重要的意义。本文针对该课程教学过程容易出现的问题,从更新教学内容、教学手段和考核方式等几个方面进行改革,提高《光传输技术》课程的教学质量。

关键词:光传输技术 教学改革 课程建设

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。

四、考核方式的改革

考核方式已成为课程改革的一部分,与课程的实施方法相辅相成的。考核方式上,我们打破了一张考卷的评价方式,采取多种方式综合评价学生的知识、创新意识和发展潜力。在实际的考核过程中,我们逐渐加大平时成绩的比例,减少闭卷笔试成绩的比例。例如我们可以通过学期论文、参与科研活动中的表现等来评价学生,达到培养学生自学意识、独立科研意识和能力,达到素质型人才培养之目的。考试内容以课堂讲授知识体系为主,包括学科基本概念、基础理论和理论应用,综合学科与科研相结合的知识应用,试题形式有选择、简答、综合应用等。考试形式的改变,已由过去的检验学生知识内容掌握向培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力和学生的创新能力转变。

光纤通信课程群的建设是一项系统的工程。如何提高《光传输技术》课程的教学质量,如何优化和深化理论教学是一个长期的课题。针对教学内容、教学手段和考核方式等方面进行改革,调动学生的学习主动性和积极性,培养他们的创新思维、从事科学研究和撰写学术论文的能力,提高他们的综合素质和竞争力。

(责任编辑 全玲)

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