時間:2023-03-20 16:22:32
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本課程安排在大學三年級第二學期進行,而這個階段學生大部分時間和精力主要放在準備考研或者開始聯系實習單位上,學習時間和精力得不到保證。同時考慮該學期時所有專業課幾乎基本學完,光通信原理課程中部分專業知識已在之前開設的不同專業課程中有所涉及,盡管在不同專業課中強調的學習重點不同,但畢竟和其他課程還是存在一定的交集。因此在這種狀態下,只依靠課堂將光通信的知識全面而系統地講授給學生是比較困難的,學生聽到學過的內容就會自然而然開小差,這對未學習的知識也會產生消極的影響,從而影響整天的教學效果。
2教材選用方面
目前,該課程的上課講義主要是根據清華大學袁國良老師編寫的《光通信原理》,再結合其他通信類的參考書編寫而成。該書對光通信原理的介紹雖比較系統,但是書中很多章節存在混亂的現象。如第三章介紹光纖的基本特性,但在第五章中再次介紹光纖溫度特性和機械特性。光電檢測器件也存在類似的現象,在第四章中介紹光電檢測器的工作原理和主要要求以及光電檢測器的工作特性,而第五章再次介紹光電檢測器件,雖然兩章節中介紹內容并不重復,但是這樣授課過程中學生會覺得有些亂。雖然在實際課堂上已將內容調整并對其內容進行了擴充,但是畢竟沒有配套的講義,學生學起來還是有些不方便。與此同時,光纖通信領域科技發展日新月異,這本書缺少該學科最新的研究方向和前沿熱點問題的介紹,如藍光信息存儲技術和白光照明等目前的熱點問題。這顯然很難引起學生的學習興趣和熱情。
3課程改革舉措
結合學校2012版培養計劃,根據我校光信息科學與技術專業學生的特點和人才培養目標,該課程的現行教學體系和內容應做必要調整,教學方法和教學手段上也要進行必要的改革,從而保證課程教學質量的有效提高。
3.1整合課程內容,調整課程結構
首先以形象的圖像介紹整個光通信系統的組成部分,讓學生了解光通信的系統結構。其次簡單介紹光通信系統組成的每個部分,先講解光通信中的主要有源和無源的光器件,光纖的組成和傳輸原理,然后把通信的光端機、光調制等基本內容盡可能地縮小課時快速介紹完畢,這樣可以盡量避免與其他課程的重復,從而讓學生產生新鮮感。然后重點集中討論數字光通信系統,闡述如何設計光纜線路損耗預算和怎樣考慮光纜線路中的各種類型的噪聲源,多向學生介紹電信、數據通信方面的新發展、新思路,以開闊學生的眼界。這些改革為我們完成基本的教學任務提供了保障。同時鑒于袁老師課本中存在的章節混亂的情況,我們擬調整課程結構。課程的新結構首先從光通信的整體出發,從宏觀上使學生了解光通信整體的基本知識和要求,把握零件和整體的關系。從簡易的連接入手,到復雜網絡為課程重點,把握各種光通信的特點,為培養學生應用能力奠定良好基礎。
3.2分層實踐教學,構建實踐平臺
光纖通信原理課程是一門理論性及實踐性很強的課程,隨著光纖通信與實際應用的結合越來越密切,僅僅在課堂上講授基本的理論知識遠遠不能滿足實際需求,必須加強和改進光纖通信課程的實踐環境教學內容,突出本課程重實踐、強能力的培養特色。實驗建設和實驗教學的重視和完善,有利于培養和提高通信工程類大學本科生的應用能力、創新能力和科研能力。首先,實踐教學過程中采用了分層次的實踐教學模式,根據學生理論知識學習情況及動手能力分組分層進行教學。動手能力一般的學生完成基礎實驗訓練,動手能力較強的學生增加綜合設計型、創新型實驗教學內容,逐步構建了“基礎型、綜合設計型、創新型”的三級式分層次實踐教學體系。其次在學校的相應經費支持下,鼓勵學生根據所學內容搭建小型的光通信系統,讓學生自己動手操作整個光通信系統的組成并了解實現通信需要注意的事項,如光纖損耗對中繼距離的影響設計,色散對中繼距離的影響等主要影響光通信性能的因素,讓學生在動手操作中尋找評價光通信性能的指標等內容。這樣充分調動了學生的積極性,不僅鞏固了所學知識,還培養了學生的動手操作能力、觀察能力及分析解決問題的能力,有效地提高光纖通信原理課程的教學效果。
3.3探索新的評價體系,改革考試模式
學生學習評價的目的是促進學生知識、技能以及情感、態度、價值觀等方面的發展。發掘學生多方面的潛能,了解學生發展的需要和發展優勢,增強學習的自信心。評價還要客觀、全面地反映教學的實際情況,為改進教學提供真實、可靠依據的作用。結合學校2012版培養計劃,根據我校光信息科學與技術專業學生的特點和人才培養目標,主要從以下幾個方面,探索新的有利于學生個性發展的評價體系:(1)豐富評價內容。改變過去只重視知識,忽視綜合素質和個性發展的評價。應從知識、能力、過程、方法、情感、態度、價值觀等方面進行綜合評價。在考試試題的內容上減少死記硬背的題目,增加實際操作技能、實驗技能的考察。(2)改變評價方法。改變過去那種考試、測驗的單一評價方法。可采用觀察法、調查法、報告法(提供相關學習參考資料,讓學生撰寫筆記或學習報告)。(3)增加操作性和實驗性評價比重。在“光纖通信”的實驗課評價體系中我們要注重學生操作過程和規范性的評定。測驗考試評價應增加考核學生的應用知識分析、解決實際問題的能力和創造性思維能力的權重。
4結語
1目前《光纖通信技術》課程教學中存在的問題
1.1課時不足,理論性知識不能較好地結合實際工程,且實驗設備更新較慢,實驗教學效果有待提高
由于光纖通信技術是一門多學科交叉滲透的課程,涉及的內容相當廣泛。就我校的情況來說,本門課程總學時48個學時,實驗10個學時,由于教學學時的限制,不可能面面俱到地把所有光纖通信的內容都講到,因此教師選擇教學內容的隨意性較大,容易導致教學內容的片面性和不連續性,對于學生來說,也感覺課程的知識點過多,沒有連續性,不好掌握。而且本門課程涉及的物理知識較多,對一些基礎薄弱的學生來說,很難掌握,因此就會出現學習困難。學生對知識的掌握僅限于一些基本知識點,不清楚理論的實際工程意義,導致學生學完以后不知學了什么,不知學了有什么用的情況。在實驗內容方面,也存在著實驗硬件更新升級落后、實驗的設備陳舊、實驗項目單一、實驗內容老化等問題,教學內容已經嚴重落后于光纖通信技術的發展現狀。另外,采用實驗箱型的實驗方式在方便操作的同時卻無法讓學生深入了解光纖通信系統全貌。實踐教學很難達到培養學生動手能力的目的,導致學生普遍對實驗教學認識不足,嚴重影響了實驗教學質量和效果。
1.2課程內容選取理論性較強,工學結合教學體系尚未真正構建
傳統的教學方法是按照所選教材的順序按章講解,由于課程本身特點,公式多,表格多,圖形多,有些還需要教師在課堂上進行公式的推導,導致了學生感覺學習難度大,不易聽懂,課程氣氛沉悶,認為對實踐指導沒有意義。課堂講授理論性強,但不知道這些理論應該如何應用,工學結合課程教學體系尚未真正的構建。
1.3側重理論知識考核,過程與能力考核尚未得到足夠的重視
我校傳統的考核辦法是期末考試成績占70%,平時成績占30%。期末考試時,學生把大量的精力花費在記憶知識點,背公式上,而且不能反映學生的實際應用水平,由于期末考試所占比重最大,不能改變一考定終身的問題。雖然有平時成績,但不能全面反映學生的實際掌握知識的能力及水平。由于平時成績所占比重小,因此對平時成績里所含的實驗成績不重視,大部分學生對待實驗不重視,實驗報告也有抄襲現象。所以這種考核辦法不能反映學生的真實水平,也需要進一步改進。因此,本文針對教學中出現的以上問題進行了深入的研究。
2教學內容改革
結合本校的人才培養定位,為了培養應用型人才,在教學內容方面,既重視課程的理論性,更要強調課程的實用性。
2.1結合工程實際,重組課程內容
光纖課程的理論知識點較多,在理論課講授時,由于學時的限制,不可能面面俱到,都講深入也是不切實際的。因此在課程教學過程中要抓住重點、突破難點,做到詳略得當、主次分明。對于學生反映掌握比較困難的理論,可以適當地在課前進行一些知識的補充,也可以在上次課結束時,留一些預習任務。比如在講光源這一部分內容時,可以讓學生提前預習物理中光學這部分內容以及模擬電路里的相關內容,在課堂上再輔以補充,使學生接受新知識時就容易得多。還有在講解光纖導光原理這部分內容時,由于模式理論方法其中存在非常難懂的電磁理論知識,因此結合人才培養目標,果斷刪除這種分析方法,改用相對簡單的射線分析方法。
2.2及時將光纖通信新知識、新技術補充到教學內容中
由于光纖通信技術發展速度極快,現有的光纖通信教材中提到的新技術,比如光放大技術、光波分復用技術、光孤子通信和相干光通信等在實際中已經應用的比較成熟。而新出現的新技術并沒有提及,因此適當增加新技術、新理論的課時,使學生更多的最新技術發展的動態。
2.3重視實際工程案例、實際工程操作的講解
比如光纜敷設、光纖熔接、光纖通信系統設計等教學內容都安排了適當的課時,通過實驗或視頻的形式給學生展示出來。既與實際聯系緊密,又增加學生的興趣,為將來的工作打下一個良好的基礎。
3教學方法的改革
現在的教學方法主要有這么幾種,課堂的板書講授法、多媒體授課、實驗演示法等。板書講授法是傳統的教學方法,優點是思路清晰、框架清楚、重點突出,學生容易筆記,思路清楚,精神集中;缺點是形式單一、信息量小、不生動直觀。多媒體教學可彌補板書里存在的問題,多媒體教學方法信息量大,能動態的顯示一些復雜不易理解的內容,一些動態軟件的引入,更是可以使抽象的知識和理論形象生動化,學生學起來更容易懂,更加感興趣。但由于信息量太大,講授速度偏快,如果只使用多媒體教學學生很容易疲勞。實驗演示方法最直觀,最容易接受,也能激發學生的學習熱情。但由于實驗條件的限制,不能全程采用。這幾種教學方法各有優缺點,我們不能只是單一地采用某一種教學方法,而是應該把它們結合起來。針對不同的教學內容采用不同的教學形式,目的能達到使學生對學習充滿興趣,學習更加輕松,容易接受,更能很好地掌握所學知識并運用到實際工作中。目前《光纖通信技術》課程內容主要有這么幾部分:光纖傳輸原理及特性、光纖器件、光纖通信系統、光纖通信網絡及新技術。這幾部分內容各有特點,因此在教學時應該根據不同教學的內容采用不同的教學方法。(1)光纖傳輸原理及特性這部分內容理論性很強,涉及到很多物理知識、數學知識,內容抽象,還存在很多公式推導,學生學起來很困難,不感興趣。在講授這部分內容時以板書形式為主,清晰明了,輔以多媒體課件,把書中一些圖片由靜止變動態,把枯燥的知識變得生動形象。(2)光纖器件這部分內容比較直觀,更接近于實際應用,因此教學方法不采用板書講授。這部分內容以多媒體講授為主,輔以實物展示。把不同的光纖器件帶進課堂,給同學們展示,學生非常感興趣。在多媒體課件上向學生展示它們的應用情況,效果很好。由于實踐條件的限制,這部分內容的操作要靠校外實訓基地提供的幫助,把合作單位的器件拿到課堂,并請工程師來講解,收到很好地效果。(3)光纖通信系統這部分內容主要是設計思想和實際應用,采用的辦法是采用仿真軟件和實驗箱操作結合的方式,這部分內容可以安排在實驗室。采用仿真軟件,可以使學生對整個系統的應用有更深刻的認識,可以提高學生的綜合應用能力。通過實驗,可以增強學生的動手操作能力,加深印象。(4)光纖通信網絡及新技術這部分內容也是有一定難度的,在講授這部分內容時,一是理論性強,不好理解,講授方法采用多媒體為主,輔以形象舉例法。比如SDH的同步復用和映射方法這一節,內容非常抽象,不好理解,在講授時通過多媒體的動態演示使學生思路清晰,并且通過舉大家日常非常熟悉的貨車拉貨的例子,引導學生理解,由淺入深。二是這部分內容更新非常快,我們采取的方法是:老師對目前的新技術、新成果進行大量的材料收集,以多媒體的形式向學生展示;另外為了激勵學生的學習熱情,讓學生通過網絡自己收集這部分內容的材料,課上和同學們一起分享并說出自己的見解。通過這種形式,既可以讓學生獨立思考,增加獨立解決問題的能力,又能形成很好的教學互動。
4考核方式的改革
針對傳統考核辦法存在的不足,我們采取了這樣的嘗試辦法。成績的組成由這幾部分構成:平時成績20%(包括平時出勤情況、課堂參與情況)、實驗成績30%(實驗報告+實驗論文)、小論文10%、期末考試成績40%。在這幾部分中降低期末考試的比重,提高實驗成績的比重。其中實驗成績這部分內容,學生不能只交一個實驗報告了事,還要有仿真作業成績,并且通過實驗論文讓學生寫出對實驗結果的分析及現象總結,實驗過程中出現了什么問題,是如何解決的,有沒有改進的辦法。我們設置的小論文是開放性的題目,比如可以寫對整個光纖通信技術某項新技術的認識、發展動態,也可以設計一個小型實際項目的光纖通信系統。通過這些措施,希望能全面的反映學生的綜合水平,激發學生的學習熱情。
5總結
關鍵詞:光傳輸技術 教學改革 課程建設
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2015)09-0002-02
進入21世紀后,隨著信息需求的急劇增加,光纖通信技術憑借其巨大的潛在帶寬容量,成為支撐通信業務量增長的最重要的通信技術之一。目前光纖已成為信息寬帶傳輸的主要媒質。光纖通信系統也必將成為國家信息基礎設施的支柱。在我們這樣一所具有通信系統行業背景的高校,光纖通信類課程無論是對自己在未來工作崗位上的實踐或是今后的進一步深造都具有重要的意義。
一、課程建設的目的
光傳輸技術是主要研究以光作為信息載體的信號在光波導(如光纖)中傳輸原理、傳輸特性、光發送機和光接收機的工作原理和基本特征及其在局域網中基本應用的一門課程。它的許多理論廣泛應用于與光通信有關的各個領域,是光通信技術的基礎。
《光傳輸技術》課程是光纖通信類課程群中的重要專業基礎課,通過對《光傳輸技術》課程的學習應使學生對光纖傳輸和光纖通信系統的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統的認識,培養學生分析和解決工程技術問題的能力,為進一步學習相關專業課打下基礎。光傳輸技術是每個從事光電信息產業的工程技術人員的必備知識,對光電信息科學與工程專業的學生進一步學習后續課程起著很重要的鋪墊作用。通過本課程的教學和實踐,應使學生分別從了解、理解和掌握三個層次把握光傳輸技術中的有關研究方法、基本理論、概念和應用,并能充分運用所學知識進行一些簡單的光傳輸系統設計。
二、教學內容的改革
《光傳輸技術》課程主要介紹以光作為信息載體的信號在光波導(如光纖)中傳輸原理、傳輸特性、光發送機和光接收機的工作原理和基本特征及其在局域網中基本應用的一門課程。它的許多理論廣泛應用于與光通信有關的各個領域,是光通信技術的基礎。通過本課程的學校讓學生了解光纖通信系統的構成,掌握光信號發射、光信號接收、光信號在光纖中傳輸原理與設計;掌握時分復用、波分復用光纖傳輸系統的原理與設計;了解光纖局域網、相干光通信系統和全光光纖通信網的結構等理論知識,為學生進一步學習專業課程和今后從事與信息通信領域的工作和研究奠定良好的理論和思想方法基礎。
在教材方面,我們選擇了袁國良、李元元編寫的《光纖通信簡明教程》(清華大學出版社)作為教材。這本教材的內容章節安排合理,知識點覆蓋面廣,理論體系較為完整,同時這本教材是在大學的普通物理學的基礎上編寫的,從光纖通信的物理學基礎出發,著重闡明光通信系統的物理概念并對光纖通信系統各部分的基本理論都有較好的介紹,盡量避免過多的理論計算,以掌握光纖通信系統的基本原理和特點為主要目的。因此這本教材的內容對學生來講不難理解,所講授的內容比較容易掌握。
三、教學手段的改革
為適應新時期“培養創新型人才”的需求,結合我校培養應用型人才的特點,以及我院光電信息科學與工程專業特點,充分吸收多種教學模式的優點,認真探索和實踐有效的課堂教學模式。在近幾年的教學中,圍繞課堂教學質量的提高,也為了改變傳統的“教師一言堂”的死板局面,提出了“教師指導下的學生自主式教學模式”。對于少部分不是非常重要的章節,先由教師提出一些帶有線索性的思考題,再由學生帶著問題去自學,然后主動上講臺就某個思考題發表演講,痛快地過把“教師癮”,以充分調動學生的學習熱情,鍛煉學生的能力和膽量,培養學生的上進心和自信心。學生講解不足之處再由教師做糾正和補充。這樣,可以有效地幫助學生快速地抓著問題的本質和核心,理清知識條理和脈絡,找到自學的竅門。
教學過程中引入計算機的多媒體功能。比如為了增強光在光纖傳輸過程中教學中關于光場模式分布的直觀性,采用快速傅立葉變換法求解傍軸近似波動方程,計算模擬光場模式分布,可以直觀地給出三維穩態分布圖,融合計算機的靈活性、新穎性和光學現象的直觀性及趣味性。通過演示實驗,讓同學們觀察到各種光學現象,展現了“百聞不如一見”的效果,使學生進一步加深了對課程內容的理解,激發學生的求知欲和好奇心,刺激同學們的思考。
同時,我們建立了課程學習網站,將《光傳輸技術》課程的教學大綱、授課教案、習題和實驗指導、參考目錄等內容放到課程學習網站上并做到及時更新,建立完善基于網絡資源的遠程學習環境,逐步完善支持服務規范,為學生的個性化學習提供高質量的支持服務。學生可以在任意地點下載教師的教案進行學習,并且就學習中遇到的問題通過討論版提出,尋求老師或者同學們的幫助。
四、考核方式的改革
關鍵詞:光纖通信原理;研討式教學;分組討論
作者簡介:龍青云(1982-),女,苗族,湖南綏寧人,廣東石油化工學院信息學院,講師;肖明(1968-),男,四川南部人,廣東石油化工學院信息學院,高級實驗師。(廣東 茂名 525000)
中圖分類號:G642.41 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2011)36-0186-02
一、“光纖通信原理”課引入研討式教學法的必要性
“光纖通信原理”不僅是高等院校通信專業的核心課程,而且已經成為電子信息類專業的必修課或重要選修課。“光纖通信原理”涉及的知識面很寬,不僅基于通信原理,而且與半導體光電子學、激光原理等緊密聯系,其教學內容主要包括光纖通信基本原理、系統網絡和新技術幾大部分。課程教學過程中數學推導比較多,內容較為抽象,不易理解,它涉及到多方面的知識,尤其在光的傳輸原理中涉及到了較多的電磁場理論知識,致使學生感到該課程難學,學習積極性不高。而且,目前“光纖通信原理”教學受傳統教學模式影響較大,教學常常是教師“獨白式”的講授,學生只是被動的接受。學生對這種過于單調的傳統課堂教學的形式感到不滿意。除此以外,課程考核方式普遍采用期末閉卷考試。考試內容以理論知識為主,客觀題型的比例較大,導致學生的學習方法呆板,習慣死記硬背,表現出綜合應用知識能力欠缺,學生作弊容易得手等弊端。抽象的理論內容,呆板的“一言堂”授課方式,單調的課程考核方式,與學生所追求的生動有趣、深刻全面的教學效果,存在著巨大的差距。因此,如何運用更加貼近實際、貼近學生的教學方式來開展“光纖通信原理”的教學改革就成為當務之急。
總理曾經指出,“要把學生作為教育的中心,使學生在學習的整個過程中保持著主動性,主動去提出問題,主動去思考問題,主動去探索問題。”而研討式教學法是一種基于互動教學理論,注重發揮學生的主體精神,教師引導學生主動學習、分析和討論,進行知識建構的教學模式。這種教學模式不僅符合現代教育教學規律,而且符合大學生主動獲取知識、注重掌握方法和提高職業能力的心理傾向,具有很強的科學性和實踐性。目前該教學模式在許多課程中得以廣泛運用,并取得了良好的效果。鑒于此,筆者首次在“光纖通信原理”課程中引入研討式教學法,以期突破該課程的教學難題,提高教學效果。
二、“光纖通信原理”研討式教學模式的構建
1.制定計劃,前期準備
制訂計劃前,教師先與學生交流,充分了解學生對光學、信號與系統、通信原理等知識的掌握情況,然后,再根據課程的教學目標和教學進度,制定一個包括研討選題、研討方式、閱讀書目、時間分配等內容的教學計劃。為了保證教學計劃的有序進行,教師首先要上好第一節緒論課,激發學生對本門課程的學習熱情,使學生深刻了解光纖通信的作用和就業前景而增加學習興趣,為后面的研討式學習打下良好的基礎。然后,教師再講授光纖通信傳輸原理及特性、光纖通信器件、光纖通信系統、網絡等部分知識。在講授過程中與平常教學不同,即不再是給學生“灌輸”課程的所有知識,而是為學生能夠進行“研討”創造必要的基礎理論背景和分析能力。
2.分成小組,設置選題
將全班學生按學號或宿舍6~7人的規模組合成課題小組。每個小組推選組長負責該課題組的組織、分工、協調等工作。教師設置若干個參考選題。選題是研討式教學的關鍵要素,其難易程度、質量高低直接影響到研討式教學的效果。選題設置應遵循如下原則:一是題目必須明確具體;二是題目要有新意、有吸引力,能夠激發學生研討的興趣;三是題目要難易適度,有機動效應。就選題類型而言,可以分為三個層次:基礎的知識性問題、具有分析和啟發精神的思考性問題、體現學科前沿的研究性問題,以適應學生的能力層次要求。例如,筆者給廣東石油化工學院電子信息工程專業2007級學生設置了如下選題:(1)光纖通信在石化企業中的應用。這個選題既凸顯了我校的石油化工特色,又聯系了該專業學生到石化企業就業的實際,很受學生的歡迎。(2)光纖通信廠商對業內人才的需求調查。這個選題主要是從通信行業的人才需求出發,關注本專業學生的就業前景,讓學生主動了解通信行業所要求的專業素質和能力。(3)寬帶光接入網的最新應用、“三網合一”與光纖通信的關系。這兩個選題是專業的熱點問題,可以讓學生了解學科的前沿實際應用,激發學生的探索興趣。(4)拉曼光纖放大器的最新發展,這個選題是筆者從事的科研項目,促進了科研與教學的有機融合。(5)智能光網絡的核心技術及其新發展、MSTP的關鍵技術。這兩個選題是教材的網絡部分內容,主要是讓學生熟悉教材,鍛煉學生的歸納和表達能力,滿足部分能力較差的學生的需要。每個課題小組選擇自己感興趣的相關題目,也可以在與教師討論后對選題進行適當的調整。
3.獨立探索,小組討論
學生選定題目后,教師示范講解小組研究、討論的基本方法,傳授資料的收集、整理分析以及研究報告撰寫的方法。學生根據教師布置的內容和傳授的方法進入自主學習狀態。小組各成員間進行合理分工,獨立探索。為了充分調動各成員的積極性,體現團隊意識,考核成績將以課題小組為單位。各小組成員在組內對獨立探索的知識和心得展開討論,將大家共同認可和補充的內容進行匯總,撰寫本課題的論文或者調查報告,并制作成多媒體課件。小組研討結束后,推薦1~2名同學匯總研究成果,并代表本組在全班進行交流。除此之外,如果學生能夠帶著選題走向社會進行實習調研,比如到電信、移動公司、網絡中心去收集第一手的數據和資料,則鍛煉價值更大。
4.全班交流,總結點評
各個小組推薦的發言代表上講臺做10~15分鐘的交流發言,闡述本小組的研究情況,同組成員可以補充發言,以便于充分闡述本組的研究成果。匯報結束后,由考核委員會(考核委員會由任課教師和部分學生組成),根據每一小組的論文質量和其代表的匯報情況給出相應的加權分數,這一分數將作為該小組成員的課程考核成績之一。研討結束,教師進行總結點評,并讓學生反饋體會和建議。
三、“光纖通信原理”研討式教學效果分析
“光纖通信原理”課引入研討式教學模式后,學生在學習過程中獲得了學習的樂趣,學習積極性明顯提高,教學質量也相應地有了很大的提高,該課程3年來的課堂教學效果評分都在92分以上,課程的研討選題也成為學生畢業設計的“搶選”題目。按照課題小組評定成績,論文與匯報相結合,學生參與考核委員會,這些都創新了課程的考核方式。盡管本課程是筆者所在學校電子信息工程和電子信息科學與技術專業的選修課,但是學生到課率很高,上課認真,討論積極,學生對這種人人都參與、大家都動腦、團隊合作的學習方式非常喜歡,積極與任課教師交流、討論,并對改進這種教學方法提出了許多建議。比如有學生建議:考核前應該設置好考核標準,考核委員會應該在答辯過程提問等,這為進一步完善研討式教學實踐提供了十分有益的參考。之所以能夠取得以上良好的教學效果,筆者分析,主要是因為“光纖通信原理”課研討式教學體現了現代教學理念的三個基本精神。
1.科學定位師生角色,注重發揮學生的主體精神
研討式教學法打破了“教師只管講―學生只管聽”的傳統授課方式,代之以學生自學為主,教師指導、小組交流、大班講評相結合的教學新方式。整個教學過程是以問題的提出與解決為中心,以探討、交流與對話為形式,來激發學生強烈的求知欲和高漲的學習熱情。在教學過程中,教師和學生的角色有了科學的定位,即教師是教學過程的組織者和學生學習引導者,學生是教學過程的積極參與者和自主學習者。教師以學生的主體需要為基礎,合理利用各種教學資源,以達到發揮學生主體作用,培養學生創新能力的目的。學生積極參與教學過程各個環節,加強與老師、同學的交流與探討,實現自我探索、自我教育。
2.轉變教學主客體關系,促進師生對話、教學相長
研討式教學是以師生對話、同學交流為基礎的一種團隊學習、合作研究的教學模式。在這種教學模式中,教師不再是對學生進行知識“灌輸”,而是以對話的方式與學生一起交流和探討問題。作為主體的學生,是在教師的幫助和指導下自主探索、合作研討、相互溝通來解決問題。在課堂上學生不再是被動的傾聽者,而是成為課堂發言、討論的主體。學生上臺講課,老師臺下聽課,師生共同評課,使得師生可以互換角色,這樣就創造了民主的新型師生關系,從而有利于增進師生的相互理解。而且,在研討式教學過程中,教師還可以從學生那里發現問題,獲得學術靈感,從而提高自身的教學、科研能力,促進教學相長。
3.突出學習能力培養,提高學生的綜合素質
提高學生的綜合素質是實行研討式教學的基本出發點和主要歸宿,也是實行這種教學改革最突出的亮點。傳統教學模式注重教師教給學生多少知識,而不太關心學生是否具有轉化知識、遷移知識、運用知識等方面的能力。而研討式教學提倡教會學生自主學習的能力,即“授人以魚”不如“授人以漁”。在教學過程中,學生要像教師一樣上臺講課,因而學習目標較高,有很大的刺激性和挑戰性,這對于提高學生課件制作和語言表達能力都有很好的作用。以課題組自主探索的學習方式,有利于培養他們的團隊合作精神。課題論文或研究報告的撰寫和匯報課件的制作都需要學生把材料和數據加以整理和取舍,歸納和提煉自己的觀點,使之條理清楚、觀點突出,這將有利于培養他們的學術科研素質,為他們的畢業設計和將來的工作奠定良好的基礎。
四、結論
研討式教學的提出和實施,不僅僅是教學手段、方法的改革與創新,更為重要的是它體現了現代教學理念的基本精神。將研討式教學法應用于“光纖通信原理”教學,可以使學生處于教學主體地位,提高其綜合素質和能力,充分發揮其進行研究與實踐的能動性,同時能夠促使任課教師不斷加強自身修養,提高教學與科研水平,促進教學相長,有效地克服了“光纖通信原理”教學面臨的主要難題,有力地提高了該課程的教學效果。
參考文獻:
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一、引言
研究型教學模式是相對于以單向性知識傳授為主的傳統教學模式提出的。它是以培養學生綜合素質,尤其是實踐能力和創新能力為目的,以問題為中介,以研究為手段,以教師和學生的良性互動為基礎的一種新型教學模式,也是融學習與研究為一體的教學方法。其主要優點是可通過一個個的問題和專題對學生進行引導,調動學生的參與熱情,提高學生自主發現、研究和解決問題的能力,從而培養自主創新型人才。
傳統的課堂教學模式,更多地注重依照教材內容來進行授課,雖中規中矩卻難以培養出學生的創新精神。研究型教學模式以學生為主體,以促進創新為目標,越來越受到高等院校的重視。德國的洪堡最早提出了科研與教學并重的思想[1],提倡通過研究進來促進教學。但直到20世紀末,研究型教學才真正得到教育界的普遍關注。在美國、芬蘭、德國、丹麥等國家的大學本科教學體系中,已經開始了研究型教學的實踐,逐漸形成了一系列的實踐方法和經驗[3]。根據研究型教學理念,一些世界著名高校推出了“新生研討課”、“本科創新訓練計劃”、“本科生科研計劃”等多種措施,把研究性和創新性教學作為本科教育的一個重要組成部分來廣泛實踐。
國內關于課程的研究型教學實踐也開始得較早,如南京大學的全國教學名師盧德馨教授在20世紀80年代就開始了對大學物理課程研究型教學模式的探討[4],并通過舉辦研究型教學研討會推廣研究型教學理念和具體操作方法。教育部于2005年在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中明確提出要“積極推動研究型教學,提高大學生的創新能力”[6]。此后,我國教育界開始普遍重視并推行研究型教學。可以說,建立研究型教學體系是當前我國高校教學改革的重點和熱點。
《光纖通信》課程是光學工程學科方向光信息科學與技術本科專業的核心課程。本文將把研究型教學方式全面引入《光纖通信》的教學過程中,并對其中的相關問題進行討論,分析《光纖通信》研究型教學的主要內容,闡述“授人以漁”的核心理念和在具體課程中的實現途徑,為其他課程研究型教學實踐提供參考。
二、《光纖通信》研究型教學的主要內容
《光纖通信》是本科光信息科學與技術專業的主干專業課程以及軍用光電專業的選修專業課程。基本目標是讓學生全面掌握光纖通信的基本概念、基本理論和關鍵技術,掌握光纖通信系統各個組成部分基本原理和系統設計集成方法,了解現代光纖通信新技術的發展和應用情況,培養和提高大學生的應用能力、創新能力和科研能力。
《光纖通信》課程的一大特點是在一定理論基礎之上的實踐性和靈活性。實踐性強,意味著要解決很多具體的應用問題;靈活性強,意味著很多問題有著開放性的設計結果,因此特別適合進行研究型教學。在《光纖通信》研究型教學的具體實施上,主要包括以下幾部分研究內容:
1.《光纖通信》研究型教學的教案設計。以亞利桑那大學Palais教授的《光纖通信》(第五版)教材為基礎,參考Gerd Keiser《光纖通信》等教材經典內容,廣泛收集教學資料和相關資源,持續更新設計教案。
《光纖通信》課程分為4大塊:光纖傳輸理論、光器件、光纖通信系統、光纖通信新技術。這幾部分內容各有特點,又有機聯系組成一個整體。教案的設計應當融科學性、實踐性、創新性于一體,并緊跟前沿,隨著技術的進步不斷更新,使得學生不僅獲得知識,還培養了創新和實踐能力。通過對教材和各種參考資料的提煉,使用一個個的案例,并提供實驗條件,鼓勵學生自己動手,提高教學內容的趣味性和層次感,激發學生的探究熱情。
2.《光纖通信》研究型教學專題設置。研究型教學專題一般選擇特定的教學知識點,并與實際工程實踐相結合來產生,主要目的是研究并解決實際問題。研究型教學專題的設置是研究型教學的核心組成部分,貫穿于課堂組織、教學設計以及成績考核等教學全過程。研究型教學專題的設置應與授課對象的基礎知識相適應,并緊密結合教學知識點。
《光纖通信》屬于理工結合,偏重于實踐的一門專業課程,學習的目標就是要解決系統設計應用中的實際問題。因此,擬定研討專題時,要明確需要解決的具體問題。從光在光纖中的傳輸規律,光源、光探測器等光器件到光纖通信系統設計,有很多值得展開探討的問題。這些問題宜小不宜大,宜半封閉而非全開放。比如:“探測器的靈敏度和響應度有何區別?又有何聯系?如何分別提高探測器的響應度和靈敏度?”“如何減少色散?”“如何設計數字光纖通信系統,達到 GHz通信能力?”每一個小問題的設計和相對大一點的教學專題的設計,必須緊扣教學內容的關鍵點,這樣才能達到舉一反三、拋磚引玉的目的。
3.《光纖通信》研究型課堂教學組織。互動是研究型課堂組織最重要的方式,這就要求專門分析光纖通信課程教學全過程中的知識要點,從每一個重要的知識點出發,有針對性地考慮,每一個知識點的互動方式也有所區別。通過設定典型的、具有深入研究價值的問題,與學生展開自然的而非刻意的互動,不知不覺中增強學生的自主性和創造性,使學生經過自己的質疑、比較和判斷,并分析、綜合從而得出結論。
課堂教學主要包含知識點講授、課堂討論和分析總結三部分。與傳統教學有所區別,課堂講授并非全部按照課本內容,而是突出講真正的重點和難點,其他一些內容則要求學生進行課前預習和課后自學,時間分配上將課堂討論作為主要的教學時間,以提高學生在教學過程中的參與性,在課堂討論中要做到熱烈而有序。最后留出一小部分時間來由教師進行分析總結。
4.《光纖通信》研究型教學的評價與考核設計。在研究型教學模式下,考核評價方式也與傳統教學有所區別。建立研究型的評價體系,重視學生的學習主動性,關注學生的研究過程以及研究中學生團隊的交流與合作,最終落腳于學生解決具體問題的能力。
我們在《光纖通信》研究型教學考核中,結合具體的專題進行了詳細設計,考核內容貫穿于整個教學過程,考核形式不拘一格。如課堂上的表現,包括提問、討論、小組答辯,作為平時成績的一部分;課后提交的研究報告、設計方案甚至以此作出的課外競賽成績等,也打分并作為另外一部分。把大綱規定的平時考核成績細化量化,期末考試成績與平時成績通過一定的比例結合,加入到總成績中。
三、“授之以漁”與實現途徑
研究型教學模式的核心就在于“授之以漁”,主要培養學生自主學習、自主創新的能力。比如,在課程結構方面,在原有課程框架基礎上,安排一個個的研究專題,突出重點,但又循序漸進進行教學;在教學內容方面,不僅需要學生掌握分門別類的專業性的學科知識,也需要學生建立學科交叉的綜合性、開放性的知識體系;在教學方法上,教師從“灌輸式”改為“啟發式”教學,注重學生科學思維方法、科學研究方法的培養,幫助學生建立對行業領域發展問題和機遇的洞察力。
在具體實現途徑上,主要有以下幾個方面的措施:
1.大范圍地查閱相關書籍、文獻資料,不僅包括實際知識內容上的資料,也包括其他大學研究型教學方法的借鑒。在具體學習知識內容上,對于每一個章節,分析重點內容以及與相關知識點之間的聯系,提煉出可以研究討論的專題內容,設計好相關的研討問題與題目。
在問題設計上,注重專注核心,能夠使問題層層遞進,抽絲剝繭,能夠引導學生進入認識問題—解決問題—發現新問題—解決新問題的過程。再學習其他大學的研究性教學的論文資料,吸收其他大學開展研究型教學的成功經驗,應用于我們的教學實踐之中。
同時,將查閱到的擴充性學習資料通過網絡教學平臺給學生,幫助學生更好地掌握和應用理論知識,開闊學生的視野。具體包括:研究性學習的方法與實施、圖書館數據庫的使用說明、科技文獻的檢索與閱讀、科技論文的寫作、光纖通信相關的大量參考書及教材、光纖前沿講座等資料。
2.教師在教學中增強互動與提問,同時課內、課外有機結合。課堂上設計一個個遞進式的前后銜接、相互呼應的問題,誘使學生一步步地深入,通過教師的提問與點撥,使學生問有所思,思有所得,容易引起學生的積極思維和興趣。其中有些問題也許會涉及到其他相關課程的知識,授課時積極引導學生利用發散型思維方式,并使用所學習的多門課程知識去解決一個實際問題,這樣就會使學生解決問題的綜合能力得到提高。
課后,須對學生提出一定的要求,首先要提前預習,對課堂上的內容有所準備;同時課后留作業練習,包括一些開放性的研究型問題,把學生課后的時間充分利用起來。要求學生3、4個人一組,廣泛閱讀有關資料文獻,提出問題的研究方案,最后寫出報告并在課堂上做匯報。這些方式有助于提高學生的主動學習能力、問題探究能力和團隊合作精神,提高解決具體問題的能力。
3.提高教員本身的素質和能力。研究型教學模式的實施,任課教師是關鍵。首先要自身基礎要牢,熟練地掌握課程內容和各個部分的內在聯系,還要了解研究課題所涉及學科的最新動態和課題取得的最新研究成果,不斷進行知識更新。同時要熟練運用科學研究的方法和手段,并建立創新研究的理念。在具體實施上,采用新老教員搭配,以教學團隊課題組的形式承擔課程,課題組指定認真負責、教學經驗豐富的老教師作為負責人,對青年教師實行“一對一”的“傳、幫、帶”指導的同時,組織課題組對各個章節的內容、研究專題的設計、課堂組織、課后開放性作業的布置等一起討論修改,大家互相交流,不斷切磋,并通過教研室、系、院多級多次試講,發現問題并不斷改進,從而共同進步。
四、結語
研究型教學是建立在教、學互動基礎上的一種全新的現代教育教學模式,其目的是培養學生的創新精神和實踐能力,也是發展素質教育、進行教學改革的重要舉措。本文將研究型教學方式全面系統地引入《光纖通信》課程之中,嘗試教學方法實踐并就實踐情況進行了研究型教學的課堂應用設計,對于推進研究型教學改革,改善教學質量,培養高素質新型人才,都具有較大的研究意義與應用價值。
教學團隊實施研討式教學改革的范圍為山東大學威海機電與信息工程學院電子信息工程專業和通信工程專業選修《光纖通信》課程的學生。具體改革內容及實施方案如下:
1.常規教學為基礎
教學團隊探究講課藝術,改進課堂教學方法,提高授課的互動性,啟發學生以“科學研究”的思維思考課本中的知識。教學內容上,注重教學內容的科學性、先進性、新穎性與啟發性,及時更新充實教學內容;同時制作較高質量的多媒體課件,通過文字、圖片以及動畫等多種形式豐富課堂教學。
2.實例研討作穿插
課堂授課適時引入生活中常見實例,如光纖入戶、高清視頻點播技術等,由此展開研討式教學。通過對生活中實例的分析,把抽象的理論變成具體的實際,以此切入并開展課堂討論,激發學生興趣。同時,針對實例為學生提供課后實踐,使其對問題的理解更深入。
3.熱點問題當點綴
結合當前的光纖通信的熱點問題,如光纖通信網的安全性、全光網等問題,對熱點問題進行深入剖析,形成與課程相配套的實例資料集,對熱點問題開展課堂討論調動學生積極性,以小組為單位鼓勵學生進行問題分析總結、講解,并鼓勵學生撰寫小論文,以此激發學生的學習興趣,提高學生自主學習和獨立思考的能力。通過研討式教學,學生良好的思考習慣建立起來,學習態度由被動轉為主動,實現了學習過程的立體化。
二、研討式教學效果分析
相對于傳統灌輸式教學方式,研討式教學建立了融洽的師生關系,激發了學生的創造欲望。研討式教學為每一位學生發揮個性提供了良好的平臺,學生的個性得到尊重,創新意識和能力得到解放,學生更加積極主動的觀察思考。在師生關系上,實現了從主客關系到主主關系的轉變;在教學目標上,實現從“授人以魚”到“授人以漁”的轉變;教學方式上,實現從“講授式”到“研討式”的轉變;在教學形式上,實現從“一言堂”到“群言堂”的轉變;在教學評價上,實現從“一張試卷定高下”到按學生的實際表現和能力來綜合評定成績的轉變。
研討式教學實現了對學生各方面能力的全面培養,其中包括學生的自學能力、思維能力、表達能力、創新能力等等,達到真正提高學生綜合素質的目的。
論文概述了SDH光傳輸技術與應用的歷程及現狀,介紹了海口經濟學院中興通訊專業實驗室建設與實踐,通過對NC網絡通信實驗室管理系統的討論分析,給出了海口經濟學院SDH傳輸網絡模擬三個不同的地方實行組網的實驗設計。
【關鍵詞】SDH 光傳輸 NC網絡通信 實驗設計
1 引言
光纖通信作為現代通信的主要傳輸手段,在現網中具有非常重要的作用,以光纖作為傳輸媒介的光傳輸技術的發展影響著通信網的發展,學習光傳輸技術的原理、方法和設計是培養移動通信類專業學生能力的關鍵,因此《SDH光傳輸技術與應用》成為了高等學校移動通信相關專業的一門重要課程。
2 光傳輸實驗系統
海口經濟學院中興移動通訊實驗室通過校企合作模式,采用中興3臺ZXMP S320組成環形網絡,每個點模擬遠距離傳輸的一個點,模擬三個不同的地方實行組網圖1所示。
2.1 實驗設備
實驗室購進的光傳輸設備,采用由3臺SDH設備S320(150V2)組成,各設備之間由622M鏈路構成環網圖2所示。
2.2 ZXONM E300網管系統
ZXONM E300是基于UNIX/WINDOWS跨平臺的網元層網管系統,具有強大的管理功能和靈活的組網能力。海口經濟學院中興移動通信實驗室采用單GUI單Manager組網方式如圖3所示。
2.3 SDH設備的邏輯功能塊
ITU-T采用功能參考模型的方法對SDH設備進行規范,它將設備所應完成的功能分解為各種最基本的標準功能塊,通過基本功能塊的標準化,來規范設備的標準化,同時也使規范具有普遍性,簡單圖4所示。
2.4 SDH的通用復用映射結構
SDH的通用復用映射結構,如圖5所示。將各種信號裝入SDH幀結構凈負荷區,需要經過映射、定位校準和復用3個步驟。
3 ZXMPS320設備綜合實驗設計
根據實驗室購進的光傳輸設備,采用由3臺SDH設備S320環網組成,設計了相關的光纖通信系統實驗多個,其中包括業務配置,保護配置,公務和時鐘配置,以太網配置等綜合實驗。本文就其中的“環網配置”進行分析和綜合實驗設計。
實驗器材:ZXD1000交換機2臺;ZXMP S320三臺;ZXONM E300后臺管理軟件60套;實驗終端電腦60臺。實驗步驟如下:
3.1 光傳輸系統和ZXMPS320 設備拓撲連接
3.2.1 網元設置
網元是光纖傳輸的核心部分,實驗從網元的開局開始。業務關系為:AB,5個2M;AC,1個2M;ACB,3個2M。公務電話號碼分別為:A:300,B:301,C:302;時鐘:A為外時鐘,B、C為線路抽時鐘,且所有網元都有內時鐘。如圖6。
3.2.2 創建網元、單板、光纖連接
明確各單板的配置。各單板必備的有:PWA(B)、NCP、SCB、OW,剩下的根據需要配置。
(1)選擇正確的槽位插板。
(2)光板配置正確。
(3)光纖連接是雙向業務,不分接收與發送;端口規劃,環網中相鄰網元設置成“1”、“2”端口對接。
(4)光纖連接時注意應選對光板及端口。
3.2.2 公務配置、時鐘配置
(1)公務配置時,設定一個公務控制點,防止公務成環。
(2)時鐘規劃。先設定“SSM字節”,再設定“定時源配置”。網元頭配置外時鐘和內時鐘即可,其他網元需要配置線路抽時鐘、內時鐘。
3.2.3 業務配置
(1)SDH為TDM,因此相鄰網元的時隙配置應相同,業務才可以互通。
(2)穿通網元,可以進行時隙交叉,由交叉板來完成。
(3)在配置業務時,相鄰網元之間已分配了時隙,此時應選擇其他時隙,時隙不可從用。
(4)驗證所配置業務。
3.2.4 其他說明
(1)業務刪除:在“業務配置”中選擇相應網元,并選中“配置”,選擇“文本時隙相應業務刪除增量下發”。
(2)網元的刪除:需先刪除業務,再刪除網元,且應為離線狀態。
(3)光板的拔操作,一定要刪除其上的業務、保護、時鐘。
3.2.5 備份與恢復數據庫
(1)備份數據庫;
(2)恢復數據庫。
選擇“恢復”輸入備份名稱選擇路徑恢復數據庫。在彈出的“詢問”對話框中單擊“是”。此時將關閉當前GUI,重新登陸GUI后將出現備份結果。
4 結論
通過以上的實驗,對光傳輸設備有了進一步的了解,對SDH體制有了較深刻的理解,通過搭建的環形網,對整個網絡框架有了整體理解,熟悉使用中興公司提供的管理軟件ZXONM E300,對網元進行配置實訓,掌握組網的一般步驟,熟悉2M業務、時鐘和公務的配置,達到了預期的教學目標,整體實訓效果好!
參考文獻
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[4]何一心,光傳輸網絡技術-SDH與DWDM[M].北京:人民郵電出版社,2000.
作者簡介
童偉(1970-)男,湖北省荊門市人。現為海口經濟學院網絡學院講師。主要研究方向為光纖通信、網絡安全。
論文關鍵詞:通信工程;本科專業;新疆;塔里木
目前新疆維吾爾自治區普通本科院校共計11所,其中綜合類院校3所,即新疆大學、石河子大學和塔里木大學。新疆大學、石河子大學是新疆維吾爾自治區的“211工程”本科院校,位于新疆維吾爾自治區的北疆。塔里木大學是排位僅次于這兩所大學的在新疆維吾爾自治區綜合實力排名第三的本科院校,也是新疆維吾爾自治區南疆地區唯一的一所綜合性大學。
塔里木大學原名塔里木農墾大學,位于塔里木河畔的阿拉爾市,創建于1958年,2004年5月經教育部批準更名為塔里木大學。塔里木大學原為農業部直屬院校,現為中央和新疆生產建設兵團共建。塔里木大學信息工程學院成立于2003年9月,現有教職工76人,專任教師65人,副高以上職稱占17%,碩士學位的教師占64%。學院包括5個教研室:計算機應用基礎教研室、計算機軟件教研室、計算機硬件教研室、通信工程教研室、數學教研室以及1個計算機實驗室。目前該學院有計算機科學與技術及通信工程2個本科專業。其中通信工程本科專業于2009年開始招生,每屆兩個班,每班30余人,該專業現有專業任課教師7人。
一、專業課程設置
1.專業必修課
塔里木大學信息工程學院通信工程專業人才培養方案中所設置的專業必修課有:高等數學、大學物理、線性代數、概率論與數理統計、大學計算機基礎、C語言程序設計、電路分析、現代電子技術、信號與系統、通信原理、通信電子線路、微波技術與天線、信息論與編碼技術、單片機與外圍電路、計算機網絡、數字信號處理、光纖通信、移動通信、現代交換原理與技術、嵌入式系統原理及應用等。
與中央民族大學通信工程本科專業培養方案(2010年版)相比,其多開設的專業必修課有大學計算機基礎(由于中央民族大學生源較好,因此沒必要開設該門課程)。中央民族大學按照專業選修課開設、塔里木大學按照專業必修課開設的課程有:計算機網絡、光纖通信、移動通信、現代交換原理與技術、嵌入式系統原理及應用等(由于中央民族大學通信工程本科專業是按照兩個主要專業方向培養學生,即無線通信和通信網絡,因此這種設置是合理的)。塔里木大學通信工程本科專業未開設的專業必修課有:機械制圖、數學物理方法、電磁場與電磁波、通信網理論基礎等。
2.專業選修課
塔里木大學通信工程本科專業大一上學期開設的專業選修課:通信工程專業導論。大二?上學期開設的專業選修課:數據庫原理。大二下學期開設的專業選修課:通信仿真技術EDA。大三上學期開設的專業選修課:MATLAB及仿真應用、綜合布線技術。大三下學期開設的專業選修課:Web系統與開發技術、現代傳輸技術、DSP原理與應用。大四上學期開設的專業選修課:通信工程專業英語、多媒體通信技術、前沿技術專題講座、寬帶無線通信、圖像處理與通信。四學年開設的專業選修課共計13門。
中央民族大學通信工程本科專業所開設的專業選修課分布如下:大二下學期開設專業選修課3門,大三上學期開設專業選修課5門,大三下學期開設的專業選修課8門,大四上學期開設的專業選修課16門(由于大部分學生專業選修課的學分在前三學年已選夠,且到了大四很多學生要考研究生、找工作、忙著聯系出國等,故大四上學期能夠真正開設的專業選修課寥寥無幾)。四學年開設專業選修課共計32門。
通過以上數據可看出,中央民族大學通信工程本科專業所開設的專業選修課數量遠遠多于塔里木大學通信工程本科專業所開設的專業選修課數量。但在塔里木大學通信工程本科專業所開設的專業選修課中也不乏頗具特色的課程,如綜合布線技術就是一門實用性很強的課程。
轉貼于
二、其他專業教學環節
1.實驗與實踐教學
塔里木大學信息工程學院的實驗教學樓建筑面積8800平方米,擁有10個多媒體教室、10個公共機房和8個專業實驗室(計算機組成原理、計算機硬件、計算機軟件、計算機網絡、自動控制、通信工程、數學建模、計算機創新)。通信工程專業所開設的實驗課有:電路分析實驗、現代電子技術實驗、信號與系統實驗、單片機與外圍電路實驗、C語言程序設計實驗、通信電子線路實驗、通信原理實驗、MATLAB及應用實驗、數據庫原理實驗、通信仿真技術實驗、現代交換原理與技術實驗、計算機網絡實驗、光纖通信實驗、移動通信系統實驗、嵌入式系統原理及應用實驗等。專業實踐性教學環節包括信號與系統課程設計、現代電子技術課程設計、通信原理課程設計、通信電子線路課程設計、嵌入式系統課程設計、專業認知實習、計算機網絡實習等。
2.專業實習
塔里木大學信息工程學院通信工程專業的專業實習安排在第六學期暑假進行,時間為8周(4學分)。塔里木大學信息工程學院十分重視學生的專業實習,為學生聯系了多個新疆維吾爾自治區與通信工程專業有關的實習單位,如新疆阿克蘇移動通信公司在通信工程專業建設、實習基地建設、教師實踐鍛煉、實驗通信機房建設等方面都給予了塔里木大學信息工程學院大力支持。為了保證專業實習的效果及真實性,每個實習點都有學院專業教師帶隊,發現問題隨時解決,并保持和學院的經常聯系。這種保質保量的專業實習為學生們畢業后走向社會并盡快融入企業打下了良好的基礎。
3.畢業設計
塔里木大學的畢業設計安排在第8學期進行,時間為12周(6學分)。為了保證畢業設計質量,塔里木大學信息工程學院嚴把開題關,提倡畢業設計內容與實際工程相聯系,避免學生在畢業設計中弄虛作假。為了鼓勵教師搞好畢業設計工作,帶一個本科生畢業設計給10個課時的工作量;若所帶的學生畢業設計成績優秀,則工作量加倍。為了使學生的畢業設計成績公平、公正,塔里木大學信息工程學院制定了一系列嚴格的畢業設計成績評定程序與標準。
4.學科競賽
塔里木大學信息工程學院非常鼓勵與支持學生參加新疆維吾爾自治區及全國舉辦的各項學科競賽,并取得了不錯的成績。如在2011年的全國大學生數學建模競賽中,通信工程專業有兩名同學分別獲得了國家的二等獎,一名同學獲得了新疆維吾爾自治區的一等獎,三名同學分別獲得了自治區的二等獎,還有兩名同學獲得了自治區的三等獎。全國大學生數學建模競賽由教育部高等教育司和中國工業與應用數學學會共同主辦,是教育部重點支持的全國大學生四大競賽之一,目前已成為全國高校規模最大的基礎性學科競賽,也是世界上規模最大的數學建模競賽。作為創辦時間很短的塔里木大學信息工程學院通信工程本科專業,能在這樣的大賽上取得如此成績實為不易。
此外,為了使學生能夠較早地對所從事職業有所認知并做好就業準備,塔里木大學信息工程學院為學生還安排有職業規劃與就業指導課程。
三、結論
關鍵詞: 光通信實驗室 建設 調研
21世紀,由于因特網等業務的迅速發展,現在對于大容量(超高速和超長距離)的光通信技術更為迫切的需求。光通信已經在很多領域得到了廣泛應用,是人們生活必需的通信方式。光通信原理是以實驗為基礎的學科,讓學生具體了解光通信原理。光通信原理實驗是光電信息科學與工程專業課程體系中的一項。在光通信原理課程中,實驗教學是其重要組成部分,實驗教學是強化理論教學效果的有效手段。光通信原理實驗是專業教學的有力保障和必要條件,而且專業教師可以通過此實驗教學研究教學內容和反思教學方法。因此實驗室的建設是一項非常重要的工作。下面我們將從幾個部分闡述如何建立光通信實驗室。
1.調研
1.1現狀
本院光信息科學與工程專業自2011年招生以來[1],每年招生前景不錯,此專業社會需求較大,學生就業前景較好。本實驗室為專業實驗,大三下學期才投入使用,由于目前該專業辦學時間短,相對應的實驗、實訓等實踐環節的設備缺口很大,不利于專業發展,因此在很大程度上會影響到本專業的人才培養質量。為響應學校培養“地方性、應用性”的目標,加快該專業的專業實驗實訓等設施建設勢在必行[2,3]。
在建立實驗室之前,本院組織專業教師到兄弟院校(如:安徽師范大學等)調查其開設實驗的情況及設備購置情況,組織專業教師到北京杏林等公司參觀最新的實驗教學器材。并通過網絡,對其他院校光通信實驗室的開設情況進行了查詢與研究。
1.2交流
由于學校實驗室有限,我們專業與通信專業共用一個實驗室,因此在購置器材之前,與相關院領導和教師進行交流,征求該實驗開設內容的意見與建議,通信類主要要求開設信號等方面的研究,我們專業主要注重的是光等方面的研究。這些意見和建議為實驗室儀器購置方案設計提供方向性的依據。
通過與學院領導進行交流,明確了學院對實驗室建設的規模及目標要求,為實驗室建設方案的設計提供了指導與可實現性依據。
1.3定位
定位是專業實驗室建設的基本前提。首先根據本實驗課程來定位,本實驗課程主要目的是增加學生對實際光通信原理的認識,了解該系統的三個基本組成部分:光發射、光接收和傳輸光路,再學習SDH同步復用體系與異步電復用技術,最后學習光放大的物理知識,學習光路復用技術,掌握光纖通信系統的基本組成、工作原理及一些基本通信方法。理論與實際相聯系,培養學生實驗能力,還可進一步設計有關光通信方面的電路。
此實驗室還可提供教師科研研究使用。因此,實驗室的功能定位為:學生實驗室和教師教科研究室兩種功能。
1.4目標
(1)通過本實驗的建設,學生能夠全面而深入地了解本專業的核心知識和技術,更能滿足社會和企業的實際需求,進而實現專業人才培養與企業需求的鏈接。
(2)通過本實驗的建設,能夠促進本專業實踐教學體系的改革,提高實驗的開出率。既能實現基礎與驗證性實驗為主,又能開展以設計性、綜合性、創新性為特色的實驗。
(3)通過本實驗的建設,為學生的科技創新活動和老師科研提供良好的硬件條件,帶動本專業創新實驗項目的發展,加強學生專業實踐技能的培養,進而提高畢業生就業率。
2.環境
由于光通信實驗室研究的是與光有關的通信[4],我們會用到很多與光有關的器件,因此實驗室要求防潮、防塵、擋光等。根據以上考慮,本實驗室有以下要求:
2.1一間寬敞明亮的房間,配有深色窗簾,擋光效果要好,還要有黑板和投影儀等。
2.2本實驗室主要負責光通信實驗和光纖通信實驗方面的教學,面向大三6-8個班級的學生開課;光電信息科學與工程專業的光通信實驗為36課時,通信專業的光纖通信實驗課為18課時;每個班級30-50人,每次實驗每個班級分成兩大組,由于實驗人數較多,因此室內共放置25張實驗桌,每張實驗桌配有對應的電腦。
2.3墻上懸掛相關的制度,并貼有2-3幅有關實驗的名言名句,營造物理實驗的文化氛圍。
2.4配置空調,以控制房間的溫度和濕度,使得實驗中心環境更加優越。
3.內容
本實驗室的實驗內容分成以下三塊:
(1)本實驗室每年承擔大三6個班約300名學生的實驗任務,光通信原理實際所需實驗有12個,共36個學時;其中9個必修實驗,共27個學時;9個選修實驗,每次從中挑選3個實驗,共9個學時。本實驗知識點包括:數字調制原理實驗、光纖耦合端面處理與觀察實驗、光纖耦合及其效率測量、半導體激光器和發光二極管的P-I特性曲線及其調制信號的波形、半導體激光器發光原理、光纖通信中激光光源工作原理、圖像信號在光纖系統中的傳輸過程等。頻譜特性、時間特性、電特性、都是光電探測器的重要參數,了解和掌握這些重要參數的概念、特性和測試方法是光電專業本科生必備的專業知識。
(2)有一部分實驗是選做實驗,學生可根據自己的興趣選做非本專業特色實驗。學生可以修完相關課程后再走進實驗室,這樣可以加深對理論知識的理解。
(3)還有一部分是二次開發模塊,這塊實驗內容用來進行課程設計、畢業設計等。
在這三塊內容要求下,對于實驗項目的安排,由本院領導邀請專家組提出總體構思方案,再根據每塊內容分專題小組,每小組由專業教師負責指導編寫實驗教學大綱及實驗教材。
4.考核
4.1具體實驗教學環節(平時成績):
(1)實驗預習(20%)
看懂教材、明確目的、寫出預習報告。預習報告要求:
①寫實驗目的、主要原理、公式(包括式中各量意義)、光路圖及關鍵步驟。
②畫好原始數據表格,單獨用一張實驗報告紙。
③上課教師要檢查預習情況,記錄預習分。
(2)實驗操作(40%)
閱讀資料、調整儀器、觀察現象、獲取數據、儀器還原。
①重視實驗能力、作風培養。珍惜獨立操作的機會,完成基本內容,爭取做實驗提高內容。教師在評分上予以鼓勵。
②強調記錄數據時不得用鉛筆,只有數據正確、儀器還原、教師簽字后該實驗才有效。
③提倡研究問題,注意安全操作。
(3)實驗報告(40%)
①實驗報告。
②報告內容:實驗題目、目的要求、儀器設備、實驗原理、實驗內容及步驟、原始數據、正式數據及數據處理、結果表示、分析討論、回答思考題、實驗體會等。或者提交小論文等。
③交報告的時間、地點:一周內交給課代表然后下次上課前統一交給任課教師。逾期未交報告,酌減報告分,一個月不交,按無報告處理。
4.2期末考試:根據需要可采取筆試、操作考試、設計性實驗等形式(選擇一種或兩種)。
4.3學期總評:平時成績與期末考試各占50%。
學生成績的考核是衡量學習效果的有力手段,平時成績在總考核中占的比重為50%,在總評中比重較大,不讓一紙定成績,因此這種方法較能客觀公正反映學生成績,有效考核學生平時實驗成績,促使學生嚴格要求自己,主動學習。
5.總結
光通信實驗課程是我院大三下學期,高年級學生的專業實驗課,它體現了光通信理論知識的具體應用。做好光通信實驗室的建設與探索工作是實驗教學的重要保障和必要條件,也是完成課程教學和強化理論教學效果的基礎與前提,而且在人才培養方面起著至關重要的作用。
參考文獻:
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