光纤通信课程论文汇总十篇
光纤通信课程论文篇（1）
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0167-03
当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的，若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展，当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此，要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师，除了需要掌握本专业的课程知识以外，也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识，比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性，并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。
一、光纤通信技术简介
1960年，美国人梅曼（Maiman）发明了第一台红宝石激光器[1]，给光通信带来了新的希望。和普通光相比，激光具有波谱宽度窄，方向性极好，亮度极高，以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光，它的特性和无线电波相似，是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出现，并投入实际应用。激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。
1966年，英籍华裔学者高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤（Optical Fiber）进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中，波长为1.55μm的光纤损耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年，作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时（约11.4年），外推寿命达到100万小时，完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步，使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中，光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。
由于在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4]，因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点。综上所述，可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位，因此，光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5]，也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
二、光纤通信课程教学研究
（一）光纤通信课程的理论教学
电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容，它们分别是：第一部分，光纤技术的基础；第二部分，光纤通信器件技术基础；第三部分，光纤通信系统和网络；第四部分，光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进，逐渐深入。理论学时总共32学时。
第一部分，光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识，比如：电信技术的发展，光通信的必要性及技术基础，光纤通信技术的历史、现状与未来。此处，可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程，并附带介绍微波通信的发展里程，然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点，让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象，重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中，光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性，这是该部分的重点知识。总之，笔者认为，第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的，不宜讲得深奥，而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理，使学生易于接受，才能提高学生对这门课程的兴趣，从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。
第二部分，光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件，这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件，学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括：基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等；光学滤波器的内容包括Fabry-Perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、Mach-Zender型滤波器、光纤光栅等；光纤放大器的内容包括：掺饵光纤放大器（EDFA）、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括：普通的半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）、FP型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器（OSA）、PN结光电二极管、PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件，讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等，应结合动画或者视频讲解，甚至如果有条件的话，可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解，比如光纤活动连接器、LD、LED、光纤光栅、PIN光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。
第三部分，光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分，包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中，光纤传输系统的内容包含：光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含：通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统（PDH）、同步数字系统（SDH）、异步传输模式（ATM）、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含：通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术（WDM、OTDM、OCDMA和分组交换技术）、无源光网络（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光传送网（G.709OTN）、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术，讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等，应尽量使用PPT的图片、动画进行讲解，PPT上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。
第四部分，光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器，在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备，是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括：光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计（OTDR）的使用；光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中，重点讲解光功率计、OTDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。
（二）光纤通信课程的实验教学
对于电子信息工程本科专业而言，毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才，而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计，因此，笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而，笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时，理论教学学时为32学时，7个实验的教学学时为16学r。
根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验，认为具体的实验课程设置如下。
1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理，熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。
2.光时域反射计（OTDR）测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法，学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。
3.光波分复用（WDM）系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率，了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。
4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图，并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础，根据眼图测量数字通信系统性能的原理；学习通过数字示波器调试、观测眼图；掌握判别眼图质量的指标；熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。
5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程，了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理；了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。
6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数；利用PC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统；了解光环行器的工作原理和主要功能；了解光环行器性能参数的测试原理；了解光纤光栅的光谱特性；学习PC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。
7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数；利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。
通过以上实验课程，能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识，而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性，为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。
三、结束语
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，电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言，除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外，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必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析，讨论了该门课程与该专业的内在联系，分析其重要性，并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验，提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。
参考文献：
[1]高D.激光技术应用现状与分析[J].物理通报，2007，（11）：50-52.
[2]龙泉.光通信发展的回顾与展望电信网技术[J].2008，（2）：30-32.
光纤通信课程论文篇（2）
TN929.11-4
一、“光纤通信”实践教学现状与问题
光纤通信课程[1-4]是适应当代通信技术发展应用所开设的，是通信工程专业的专业必修课程，具有很强的专业实用性和实践性。随着社会技术发展和企业对从业人员的专业能力提出了更高的要求，传统的实践教学[5-7]内容和方法已经不能满足现代企业对学生专业能力培养的要求。结合我校“技术立校，应用为本”的办学方针，本文结合在光纤通信课程中的教学和科研以及当前学生的就业现状，进行一系列的实践教学改革和探索，从实践教学内容、教学方法、成绩考核等方面进行相关探讨和研究。
二、“光纤通信”实践教学改革思路与举措
（一）改革思路
光纤通信实践教学主要由光纤通信实验、光纤通信课程设计、光纤通信设备应用实践三大模块构成。每个模块侧重点各有不同，三大块模块一起构成了与理论知识紧密联系，贴合光纤通信实际应用，以应用为基础，提高学生实践能力的实践教学体系。
1.光纤通信实验与理论内容紧密联系，进一步巩固了理论内容。
光纤通信实验课程是结合理论课程《光纤通信》安排的实践课程，教学目标是通过本课程的教学和实践，进一步巩固和加深光纤通信原理理论知识的理解，提高综合运用所学知识来验证光纤通信原理的能力，理论与实践密切结合，相辅相成。实验着眼于提高学生的动手能力，要求学生通过实验环节，能正确使用仪器设备，掌握测试原理；掌握光纤器件和光纤系统的工作原理；提高学生分析问题和解决问题的能力。
目前，光纤通信实验课程课时是16课时，主要在光纤通信实验箱上来完成。在实验内容设置中，侧重对光纤通信及光器件的基本原理、光纤传输系统构成及性能指标等进行实践操作。实验内容从光源P-I曲线，到光纤通信传输系统构建，由局部到系统，层次分明，重点突出，注重培养学生对理论知识的巩固和理解。
2.光纤通信课程设计着重培养光纤通信的软件设计能力
光纤通信课程设计是在完成光纤通信实验课程的基础上开展的，是进一步实践后续课程，主要训练学生在一种通用光纤通信软件设计平台（如OptiSystem）上进行光纤通信系统设计的能力，培养学生光器件设计和各类光网络构建及分析能力，培养利用设计软件工具对设计任务进行总体设计和分析、完成的能力，进一步提高和深化学生对光纤通信的实践能力。
课程设计提供8个以上设计题目，设计课题有光纤器件的分析、系统构建、系统优化，内容分布广泛，层次分明。整个设计流程按照课题分析、设计方案论证、设计调试、撰写课程设计报告、答辩五个环节进行。
3.光纤通信设备实践与通信行业紧密贴合，增强对光纤通信设备的实践操作应用能力
随着光纤通信的发展，光同步网（SDH）网络在宽带网络的建设中发挥着重要的作用。光纤通信课程引进中兴通信的光纤传输平台，开设专门的光纤通信工程实践训练课程，通过中兴工程师和专业教师共同授课的方法，在光纤通信实验和课程设计基础上，进一步深层次加强学生的实践能力培养。
光纤通信工程实践训练内容包括SDH光传输设备实践，实践设置贴合通信行业实际应用，加深学生对光通信设备的构成和原理的理解和认识，培养学生对光通信设备的连接、设置、调试、运行、维护能力，提高学生对大型光通信设备实践操作能力。
（二）具体实施举措
在光纤通信三大模块的实践教学中，要求学生通过每个模块的实践过程，进行详细的学习、观察、体验、思考，使得理论和实践能够紧密结合。在O置实践项目过程中，突出重点，结合课程内容，尽量充实安排实践内容。在学生的实践过程中，要求学生能够综合运用了所学的理论知识，提高实践技能，熟悉完整的系统设计和实现过程，掌握大型设备的配置和调试过程，对于今后从事相关领域的系统设计、开发和维护提供了宝贵的经验。
1.光纤通信实验内容和课程内容紧密结合，并且从基础验证、综合性、设计性三方面进行了设置，完成实验内容的优化。实验设备包括微机、光功率计、光纤、光无源器件、示波器、数字万用表、图像显示器、电源模块、信号源模块、光发送模块、光接收模块、电话接口模块、误码模块、图像接口模块、PCM 编译码模块、CMI编译码模块、HDB3编译码模块、CPLD下载模块等组成，可以应用不同的模块来组成不同的光纤通信系统，如：模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统、光波分复用传输系统、图像光纤传输系统等。
在实验讲授教学过程中，采取结合课程内容，回顾相关理论知识的教学方法，介绍实验原理，讲解实验步骤，分析实验结果。如：在实验“半导体光源P-I特性曲线测试”中，首先带领学生回顾理论课中讲解的公式两种光源LED和LD的工作原理及其区别，回顾P-I曲线的表现有何区别，并介绍两种光源的特性，进一步回顾半导体光源阈值电流Ith的概念和物理意义。并指导学生完成相应的测试工作。这样讲解之后，学生既巩固了理论知识又明确了实验内容，通过对比加深了对理论知识和实验原理的掌握。
2.光纤通信课程设计主要充分通过光纤通信系统仿真软件，如Optisystem，使得学生能够模拟仿真光纤元器件及系统的设计和整个过程。在系统仿真实验中，学生可以随意调整波形参数等，对一个光学元器件甚至整个通信系统进行优化设计和性能仿真，直观地模拟信息在光纤通信系统中的整个传输过程。要求学生能够分析原理，设计软件流程，能够搭建整个过程，并通过光谱仪等仪器器件对结果进行观察和分析。
如设计“PIN光电二极管的噪声分析”，要求学生首先分析影响光接收机性能的主要因素，即接收机内的各种噪声源。并能分析计算接收机中的放大器本身电阻产生的热噪声和放大器的晶体管引入的散粒噪声。要求学生完成设计整个软件流程，并搭建实现，如图1所示。要求学生根据数据模拟得到定量的分析和计算，观察热噪声和散粒噪声对最终传输的信号质量的影响，观测不同噪声对整个系统性能的影响程度的大小。
3.光纤设备实践要求在SDH课程知识基础上，在行业大型设备中能够根据理论知识进行配置、调试，进行数据通信。这就要求学生对SDH的基础知识、SDH网络的自愈能力、SDH环型组网、通道层或者复用段层的自愈环等要理解透彻。我们以中兴通信公司的SDH光传输设备为实验平台，使学生可以接触到包括光传输、数据网络和智能业务平台等方面先进的光通信技术。要求学生熟悉ZXMPS325传输设备的整机和单板硬件，并掌握SDH 的部分测试方法； 要求学生能够基于网管E300软件，自主完成对网元业务的设置、数据修改和监视，实现SDH通道保护链和复用段保护等配置及性能测试。
如，对“二纤双向通道保护的配置原理和实践”，首先要求学生理解掌握SDH的复用结构和过程，掌握二纤双向通道保护的工作原理，要求学生能够根据业务，分析网络拓扑结构，分析I务传输过程，掌握通道保护配置方法。如图2所示：
三、“光纤通信”实践教学考核与评价
目前，光纤通信实践课程的三大模块采用不同的考评机制，主要侧重学生的实践操作能力和过程，强调学生对实践结果的分析能力，注重学生的创新能力。
在光纤通信实验的实践环节中，实验成绩考评是由平时实践操作和实验报告组成。在实验报告中，注重学生对实验及设计结果的分析及现象总结、实验中产生问题的解决办法、对实验的新设想等。
课程设计实践环节的成绩考评由课程设计过程、测试（独立演示）课程设计结果、课程设计报告和答辩成绩组成。教师根据学生实际操作情况给出过程成绩，根据演示过程和结果，给出相应的设计结果成绩；根据设计报告的内容和格式规范，要求课程设计报告格式按照科技论文要求撰写，为学生将来做好毕业论文打下一定的基础，并给出相应的设计报告成绩；在答辩过程中，侧重考查学生的思考和创新能力，以及对整体系统的设计能力，并给出相应的答辩成绩。
光纤通信设备实践训练的成绩考评由实践操作，答辩环节和实践报告构成。注重学生的实践操作能力，对原理的理解能力，报告撰写的规范性。提高学生在实践中理解理论知识的能力。
四、“光纤通信”实践教学改革成效
通过对光纤通信的实践体系的结构、教学内容、教学手段、考核方式进行了一系列的改革，学生的实践效果和质量明显得到了提升。在今后光纤通信的实践教学过程中，只有进一步突出工程应用实践操作能力、强化创新培养特色，不断提高学生的学习兴趣，激发学生的学习主动性，提高相关领域从业的综合职业能力，才能达到培养高素质通信专业人才的目的。
参考文献
[1] 《光纤通信》（第二版），张宝福等编著，西安电子科技大学出版社，2009.
[2] 顾婉仪， 李国瑞. 光纤通信[M].北京： 人民邮电出版社，2006.
[3] 方志豪， 朱秋萍. 光纤通信[M].武汉： 武汉大学出版社，2004.
[4] 《光纤通信》（第五版）.[美]Joseph C.Palais著，电子工业出版社.
[5] 李书旗， 朱昌平， 陈小刚. 光纤通信实验教学的改革与探索. 中国电力教育，2010， （36）：132-133.
光纤通信课程论文篇（3）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）14-00-02
近年来，我国信息技术飞速发展，带来了信息科技与技术高速发展的时代。信息科技产业发展的重点是光纤通信技术，它是一门飞速发展的技术学科。为了适应信息科技飞速发展和通信行业对人才需求的变化，我国许多高等学府都设立了光电信息通信类的专业。这些专业都以光信息科学技术为核心。光信息科学是一门综合性很强的学科，它包括光子技术、电子技术、通信技术和信息技术等。
光纤是大量信息传输的重要媒介和人们实现信息获取的重要途径。因此，在其专业课程的设置中，专业的核心主干课程应为光纤类课程，它既是专业类课程也是学科上的特色课程。我国高等学府对光纤传输的物理基础和光纤技术的应用进行全面的阐述并都设置了光纤类学科的课程。但是，由于光纤类学科课程在教学内容、课程设置上与社会所需人才培养上存在着一些问题，致使此类学科的改革刻不容缓。
1 光纤类学科课程体系的构建
当今社会经济、政治都发生了深刻的变化以及科技飞速的发展导致光电通信行业对人才的需求越来越多样化。多样化的人才需求促使我国的高等教育要实行改革，要向基础化和综合化的方向不断地发展。在人才培养上要加强专业基础理论的设置、扩宽专业口径的学习和素质教育。要实现宽口径、厚基础、强素质、广适应的信息人才的培养[1]。
1.1 光纤光学是获取信息的物理基础
专业的基础学科是培养过程中传授学科的基础知识，是高等教育的基本工作。在人才培养的过程中高等学府设置基础课程“光纤光学”，为学生提供宽厚的光导纤维的基础理论知识，讨论传输的模式理论、模耦合理论和光纤的传输特性。在这门专业基础课程的教学中，我们要着重强调基本理论的讲解。基本理论是整个学科的基础，在讲解上要尽量运用实例进行分析，这样才能让学生更加透彻地了解基本概念。理论是应用的基础，只有理论牢固，才能更好地学习以后的光纤技术应用的课程。
1.2 光纤通信和光纤传感是光纤技术的应用
光纤技术从信息领域的角度考察，主要是设计两个方面的内容，即信息的传输和采集。信息的传输是属于光纤通信技术，而信息的采集则是属于光纤传感技术。为了紧跟信息技术的发展，高等学府在教学设计和教学内容的设置上，应随着光纤信息技术的发展而发生变化。在课程设置上应有正确的定位，要通过光纤的基本原理和光器件原理对通讯网络进行阐述和讲解，使学生能够掌握光纤通信的基本原理。只有在原理的基础上方能够对信息的传播和采集有深刻的理解。总之在课程的设置上要把握研究光信息科学发展的基本规律与技术专业人才培养的机制，要以科学的方法为基础，更要把握国内外光纤类学科设置的现状、问题以及趋势，调整光纤类课程的结构体系，建立起基础性强、可操作性强的光纤类学科课程体系[2]。
2 教学课程内容的组织和融合
光纤通讯的人才是具有创新思维和创新能力的高素质、高能力的复合型人才。在光纤系列课程的设置上要针对以上特点并根据光电信息专业人才所需的知识、技术和能力从整体的高度打破传统的教学模式和课程体系，根据行业所需的人才设置光纤类学科课程，进而将其具体化。此外，还应该解决原来各课程中对单一对象和知识进行整合的问题，避免其内容的重复化，重新建立课程结构体系和内容，将教学的内容有机的结合，使其更加丰富。
2.1 理论教学内容的设置
由于光信息科学的发展有着自身的规律，在光纤通讯的课程的设置上要符合这一规律。在课程设置上要将光纤结构知识模块化，只有将其具体的模块化才能更加清晰地进行课程设置，具体分为以下模块：光纤传输理论模块、光纤特性模块、光纤器模块、光纤通信原理模块、光纤通信技术模块、光纤传感原理模块和光纤传感应用模块。见表1。
通过对光纤光学、光纤通讯原理与技术、光纤传感测试技术等三个课程的教学内容进行重新的组织和编排，使这三个课程相辅相成，形成一体。在对各个课程体系安排的同时要对每个课程的侧重点进行明显的突出，使其做到特点鲜明、协调统一。
2.2 实验教学内容的设置
现代人才的培养不仅要强调基础知识、对其创新意识和动手能力都有着一定的要求。实践教学过程已经成为理工科培养人才的重要环节。光信息学科是一门理论与技术相结合的新型学科，对于教学内容的设置上既要有理论知识，同时也要重视实验教学项目。在实验课程的设置上，好的实验仪器是必不可少的，如应配备光纤熔接机、光时域反射仪、光纤信息及传感实验系统等[3]。
（1）光纤基础操作实验。光纤基础实验是学生要掌握的基本实验内容。在实操时要在一定程度上能操作整个实验，这是这个学科实操的重点。基本操作实验是指：光纤数值孔径的性质和测量实验；管线传输耗损性质与测量实验、光源与光纤耦合方法实验、光纤可调衰减器特性实验、光纤隔离器特性及参数实验、半导体激光器和发光二极管特性测试实验、模拟信号光纤传输实验、数字信号光纤传输实验等基础的实验项目。这些实验都是本学科的基础，对学生了解光纤的基础知识有着重要的帮助，应将其内容设置到教学的课程中，要求学生能够掌握。
（2）特种光纤及模式功率分布传感原理实验、光纤分束器参数及MZ干涉仪原理实验、光纤传感的压力测量实验等。这里技术光纤技术实验的内容都为必修的实验内容。
在实验的操作中学校要给学生提供方便，对仪器的操作教师都应尽量地进行实际的指导，并对实验室进行全面开放，帮助学生进行仿真模拟实验。还可以根据学生的特点和兴趣点，选择一些实验项目或者以组单位自己搭建实验系统，这样不仅能够提高高校仪器是使用率，更重要的是培养学生做实验的兴趣和提升学生实际操作的能力[4]。
综上所述，光纤通讯是一个综合性强的学科，对理论和实际操作的能力都有着一定的要求。我们在该学科的设置上要符合光信息科学发展的基本规律，还要结合光信息科学与技术专业人才培养的机制。更要把握我国光纤教学现状以及问题，根据实际情况，构建适合光纤类课程的结构体系。在整个课程的设置方面要强调基础、突出应用。要将理论基础与实践教学相融合，同时教学改革思路也要遵循该原则对整个课程进行设置。要加强实验环节，要运用多种教学手段进行创新教育，使学生对原理知识理解的同时，努力提高对应用环节的操作，培养其动手的能力，使其学以致用。同时要有特色的教学内容，让学生对光纤通讯技术产生兴趣，把枯燥的知识变得有趣，使其适应社会的需求。
参考文献：
[1]敖,马春波,朱勇,敖发良.光纤通信课程教学改革探讨[J].广西教育,2012(11):37-38.
光纤通信课程论文篇（4）
1.引言
自上个世纪光纤通信技术问世以来，光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，是现代信息社会的神经系统，具有高速率、大容量、传输信号质量高、损耗低、原材料丰富、抗电磁干扰等优点[1]，已成为当今最主要的有线通信方式，在长途骨干网、城域网、接入网中都有广泛的应用。而社会和经济的不断发展，使通信业务的种类越来越多，信息容量日益剧增，光纤通信技术随之迅速发展。如今“宽带中国”战略的提出，更极大地推动了国内光纤通信市场需求和产业规模的扩大，为光纤通信产业带来新的发展机遇。因此，光纤通信专业的人才需求必定激增。通信工程专业的教育工作者如何培养光纤通信技术人才以适应社会的需求是我们要解决的问题。
光纤通信课程是通信工程专业一门重要的专业必修课程。该课程具有理论深，知识更新快，与工程实际结合紧密等特点。因其涵盖的知识面广，理论抽象，学生普遍反应课程内容较难。如何帮助学生理解抽象难懂的知识点，如何提高学生的学习积极性，如何增强学生的动手能力，都是在教学过程中经常思考的问题。笔者根据以往的教学经验，从理论教学方法及实验教学手段等方面对光纤通信课程的教学进行了探讨。
2.理论教学探索
光纤通信课程的主要内容包括光纤通信系统的基本构成、光纤的传输理论、光发射机、光接收机、光放大器、光同步数字传输网及光纤通信系统的总体设计、光波分复用系统等[1]。我校的通信工程专业结合本专业特色，将《光纤通信原理》定为专业必修课。该课程包括理论与实验两大部分，授课总学时共40学时，其中理论讲授34学时，实验课6学时，课堂教学内容多，学时短。在34个学时里，要将整个光纤通信系统的原理及以上各个知识点都讲透彻是不现实的，所以要充分调动学生自主学习的积极性，课堂上把握重点内容，课下要求学生自主学习相关内容，加深对课堂所学知识的理解。
光纤通信课程的内容与其他通信工程的专业基础课结合紧密，比如光在光纤中的传输模式部分，涉及电磁场与电磁波里的波动光学理论；光发送机的线路编码在通信原理中有详细的介绍；而光接收机的噪声及灵敏度的计算则涉及概率论与随机过程的知识等。这些基础课开设在大一大二，不少学生因为之前的专业课没有学好，在学习这些内容的时候会感觉比较困难。所以在讲解这些部分的时候，要先将涉及的基础知识进行回顾，再讲授新课，效果会更好。在此同时，要求学生在课后将相关联的专业基础课知识进行复习。
在教学手段方面，因为该课程理论性较深，学生学习起来感觉比较枯燥，所以需要采用生动有趣的多媒体教学手段帮助学生理解，提高学生上课的积极性。比如激光原理的能级的三种跃迁及法布里-珀罗谐振腔的理论等部分，我们采用动画的方式演示。学生普遍反应：用动画的方式展现，理解更容易，更直观更有趣。
近些年，光纤通信技术迅速发展，新的理论和技术不断产生。光纤通信课程教学中的知识更新较快，比如高级调制格式、全光网络的发展及各种新器件的出现等。教师要时时跟进最新的研究进展，将这些新知识新技术介绍给学生。
3.实践教学探索
我校的光纤通信课程开设有6学时的实验课。我们的实验采用光纤通信实验箱作为实验设备。开设有光纤线路接口码型、伪SDH帧结构及其传输、模拟信号光纤传输实验、数字信号光纤传输实验等。这些实验基本上都是验证性实验，主要为配合光纤通信课程的理论教学，帮助学生理解光纤通信系统原理。然而在实验中发现，因为实验箱封装性强，不利于学生深入理解光纤通信系统的组成，学生在完成实验后对系统的原理仍不是很清楚。并且用实验箱实验，学生不能对系统进行自主设计。实验课应对“教”与“学”起到促进作用，利用实验验证和帮助理解书上的理论，并根据兴趣自己设计实验[2]。为解决这些问题，我们探索引入Opti System仿真技术进行光纤通信系统的实验教学，与实验箱的验证性实验一起，加深学生对整个光纤通信系统的理解，发挥学生的自主性，提高学生的动手能力。我们要求学生利用Opti System仿真软件，对光发射机、光接收机及单模光纤通信系统进行设计仿真。在采用直接调制、间接调制这些不同的光源调制方式时，观察调制前后的光信号时域波形与频谱。观察采用APD和PIN型光电检测器时的信号眼图，对误码率进行分析。因实验课时有限，要求学生利用课外时间进行部分仿真实验，以实验作业的形式布置给学生。我们在课堂上，对学生的仿真结果进行分析，以直观的方式展现分析结果。学生通过对一个完整的光纤通信系统进行设计仿真后，反应对系统的理解更深入。因此，加入Opti System仿真实验，能激发学生的兴趣，提高学生实验的参与程度，进一步强化课堂理论教学的效果，将“教”与“学”更好地结合在一起。
4.结语
在光纤通信课程教学过程中，始终应以学生为第一位。我们在教学中采用的手段、方法，应激发学生的学习兴趣，发展学生的思维，培养学生的创新精神。在理论教学中，要抓住重点，讲透难点，对一些抽象难懂的知识点采用动画、仿真演示等多种手段帮助学生理解。实验课程部分应能提高学生对知识的综合应用能力和独立设计能力，通过教学，对学生的理论素养和工程素质进行综合培养，为学生将来走向工作岗位打下良好的基础。
光纤通信课程论文篇（5）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）09-0065-04
一、引言
光纤传感技术是一门基础理论与工程应用紧密结合、理论与实践能力并重的系统学科，既要求学员有扎实的光学、电学基础，又要求学员能够摆脱课本的束缚、根据实际工程应用灵活运用已学到的知识。为适应这一形势，2006年以来，我们针对技术类本科生、军事指挥类本科生、硕士研究生和博士研究生的不同特点和未来适应部队工作的不同要求，建立了光纤传感技术系列课程。
作为一门应用学科，“学以致用”是光纤传感技术系列课程的特色之一。为此，课程建设非常注重学员对课程知识的实践应用能力培养，在教学实践中，结合课程特点和授课对象的学习特点，大力推进教学方法与手段的研究改革，在多层次一体化课程体系建设、教学方法与手段改革、创新人才培养、教师队伍建设等方面取得了较大成绩，下面分别进行介绍。
二、光纤传感技术多层次一体化课程建设
我校早在上世纪90年代就开设了《光纤传感技术》课程，并作为光纤传感专业研究生的必修专业基础课，为培养光纤传感技术人才起到了不可替代的作用。然而随着光纤传感技术在现代化信息战争中的应用越来越广泛，部队对光纤传感专业的人才数量和质量要求越来越高。我校原有的只针对研究生展开的《光纤传感技术》课程已经远远不能适应培养部队所需人才的紧迫要求。从2004年开始我院开始酝酿对光纤传感技术课程进行深入改革，将授课对象拓展到全校本科生和本院研究生，并从2006年开始实行。经过6年多的系统建设，最终建立起了完备的多层次光纤传感系列课程。
由于本科生和研究生、本专业和非本专业学员、技术类和军事指挥类学员的知识基础和应用方向差异太大，如何科学划分课程层次、清晰明确课程内容、准确定位课程目标是光纤传感系列课程建设的重点和难点。
在广泛调研军队需求、不同类别学员的知识积累和兴趣及国内外学校同专业的课程设置基础上，我们建立起了分别面向本科生和研究生、技术类和军事指挥类、本院专业和全校学员的光纤传感系列课程。新增了技术类《光纤传感技术》、军事指挥类《光纤传感技术》，面向全校本科生专题研讨课《基于虚拟仪器的光纤传感技术》三门课程，原有针对研究生的《光纤传感技术》则改为《光纤传感系统》[1，2]。
（一）建立起针对本院技术类本科生的《光纤传感技术》课程内容体系，以“扎实广泛的技术基础为核心，典型的系统应用为亮点”
考虑到授课学员在学习本课程之前已经在《光纤通信》、《光电检测技术》等课程中对光纤和光纤器件等有初步了解，在本课程中首先介绍光纤传感技术的概念和内涵，然后针对光纤传感系统的特点，介绍光纤、光纤器件、光纤传感原理和光纤传感信号解调原理。这四部分内容涵盖了强度型、偏振型、波长型、相位型和分布式光纤传感的系统构成、传感原理和关键技术，为光纤传感基础知识，具有信息量大、知识点多、覆盖范围广泛的特点；最后以2-3种典型的光纤传感系统为例，向学员示范在系统中如何对基础知识进行灵活应用，启发学员根据学到的基础知识来分析理解新型光纤传感系统。
（二）研究生的《光纤传感系统》课程以“系统应用技术为核心，系统设计为亮点”
与原有的研究生《光纤传感技术》相比，新的课程内容和标准进行了大幅度的改革，突出“系统应用”，大幅度削减了光纤传感基础知识，而是以四大类典型光纤传感系统为授课重点。课程中的四大类典型光纤传感系统选取了目前应用最为广泛或技术难度较高的光纤水听器系统、光纤陀螺系统、分布式光纤传感系统和光纤光栅传感系统，针对每一类对其应用背景、系统组成、系统指标和关键技术进行详细分析，构建课本知识到实际工程应用的技术桥梁。在讲解完每一类典型光纤传感系统后，特别设计了光纤传感系统设计环节，要求学员以分组的形式，根据特定应用背景设计出光纤传感系统，阐明系统特色和关键技术。
课程调整所面临的最大难题在于：学习本课程的研究生既包括本校本专业的学员，也包括来自于外院和外校的本科非光信息专业的学员。对于前者，通过本科生阶段的《光纤传感技术》学习已经具备了良好的基础，在新课程学习中应尽量避免内容重复；对于后者，直接学习典型光纤传感系统中的关键技术存在一定难度，需要对光纤传感基础知识进行介绍。为此，在研究生的《光纤传感系统》课程中，首先设定了3个课时对光纤传感基础知识进行回顾和总结，并点明各部分基础知识所涉及的参考书。同时由于使用了与本科生《光纤传感技术》课程同一系列的教材，为解决学员基础参差不齐的难题提供了有效的解决办法，而面向全校的《基于虚拟仪器的光纤传感技术》则为毕业于本校其他专业的研究生学员提供了学习本课程的基础。
（三）军事指挥类本科生的《光纤传感技术》课程以“完善学员知识结构为重点，突出军事应用特色为亮点”，为学员提供装备相关知识基础
课程针对军事指挥类本科学员培训的主要目标，将军事指挥类本科生《光纤传感技术》课程的主要任务确定为拓展军事指挥类学员的知识面，完善知识结构，了解最新军用传感器技术，一方面可以充分发挥我军现有装备的作战效能，另一方面可以掌握外军作战手段，有效克敌制胜。课程简化了基础知识部分内容，扩充了典型光纤传感部分，特别是注重光纤水听器、光纤陀螺和分布式光纤传感器在军事中的应用，并拓展光纤水听器在声纳系统应用中的相关知识，让学员在进行工作岗位后可以更快的掌握相关装备的使用和维护。
（四）面向研究生的《虚拟光纤传感技术》以“引导学员自主学习为核心，激发学员独立思考为亮点”
课程以光纤传感技术中相干检测技术为背景，以虚拟仪器技术为手段，通过一个具体实例为研讨对象，让学员一边学习新知识，一边动手做实验，一边学会自主学习。课程首先在学员高中已经具备的光学知识基础上讲解干涉型光纤传感的基本内容，然后引导学员自习LabVIEW虚拟仪器语言，通过研讨学习心得让学员掌握LabVIEW基本知识，最后要求学员利用所学知识和工具完成光纤传感中一个典型信号处理问题。整个课程以学员自己动手动脑为主，精选了一门易学好用的虚拟仪器语言LabVIEW，使学员可以在四到五次课的时间内学会，并结合光纤传感技术系列课程的建设成果，让学员可以在课程上针对典型的干涉型光纤传感系统进行信号处理实验，一方面提升了学员的学习的积极性，另一方面加强了学员的自信心，并为学员以后的创新实践奠定了基础。
三、教学方法与手段改革
在教学过程中，在教学方法和教学手段上也进行了一系列的改革，使用了大量的新技术、新手段、和新的教学方式。主要体现在以下几个方面：
（一）充分运用科研成果和虚拟仪器技术的特点，增加了大量的课堂演示实验环节
在光纤传感技术系列课程中引入堂演示实验，对于加深学员对知识的理解效果最为明显。在课程建设中，充分利用所在实验室在光纤传感技术研究上的优势，在每门课程讲授中都加入了1～2个课堂演示实验。
与专门的实验课不同，课堂演示实验的侧重点在实验效果上，通常都是完整的光纤系统，包括光源、光传输链路、光接收模块、显示模块等等，并注重演示效果。以往的光纤系统虽然功能性明显，但结构复杂。近年来，课题组所在的实验室在光纤传感系统的工程可靠性研究上投入了大量精力，一些便携式高可靠性的光纤传感集成模块在科研项目中得到广泛应用；这些科研成果的突破使得在课堂上演示一些复杂的光纤传感系统实验成为可能[5]。另一方面，由于虚拟仪器技术在光纤传感技术中的广泛应用，复杂的信号解调可以通过电脑直观的显示在课堂多媒体系统中，“所见即所得”的方式使得课堂演示实验的效果非常直观和可信。以研究生的《光纤传感系统》课程为例，我们选取了光纤光栅应变系统作为课堂演示实验内容。在硬件上，这套系统的光收发模块为集成化的便携式光纤光栅解调仪，采用法兰盘对接可串接起多个光纤传感阵列；而复杂的信号解调系统则全部通过虚拟仪器技术在电脑上软件实现，解调结果直接显示在电脑程序界面中。通过这套系统，我们完整地演示了光纤传感器设计、光纤传输链路构成、复用光纤传感网络、和光纤传感信号解调等多项知识内容，学员普遍反映通过这一演示实验对光纤传感系统有了清晰深刻的了解。
（二）借鉴国外大学相关专业的教学模式，在考核中引入小型综合设计环节，充分考察学员的综合素质
课题组的两位教员具有国外留学的经历，在课程建设中充分参考国外大学在光纤传感技术课程的教学方法，在作业环节引入小型光纤传感综合设计内容，并将其作为课程考核评价标准的一部分，实现对学员综合素质的培养和考核评价。
光纤传感综合设计参考了香港理工大学和英国南安普顿大学的教学经验，以对知识的综合运用为主要考察目标。本科生光纤传感技术采用适当的综合设计题目难度，重视对知识融会贯通和综合应用能力的考察，一般在授课过程中只进行1次；研究生除了要求基础知识综合应用能力，更注重对实际工程应用系统的完整性和前沿问题的拓展性考察[6]，一般则开设2～3次。综合设计作业由学员分组完成，小组内成员根据资料调研、方案设计、报告撰写等工作内容的不同进行明确分工，并推选一位组员参加课堂专门设置答辩环节。
（三）针对授课内容的层次划分和授课对象的学习特点，科学合理设置研讨专题
研讨式教学我校近年来大力推广的教学方式之一。由于光纤传感技术具有经典与前沿相结合、理论与工程应用相结合的特点，在系列课程建设中，课题组在原有研究生《光纤传感技术》的研讨式专题内容基础上，进行了深入的思考和大胆的拓展，将课程中的研讨专题划分为三大类：经典理论知识的研讨、前沿研究的研讨和学位论文研究方法的研讨。
经典理论知识的研讨要求学员在授课之前对相关内容进行预习，并在课堂上对全体学员讲解自己对该问题的理解。如在进行“光纤干涉仪传感系统”的授课时，要求学员预习时弄明白两个问题：什么是随机相位衰落？什么是偏振诱导信号衰落？进行研讨时不要求学员对这两个问题进行深入剖析，但要求学员用精炼的语言阐明问题的物理含义。学员普遍认为这种研讨专题不是特别复杂，通过预习教材即可，但大部分学员会准备PPT课件，且自愿上讲台讲述的学员一般在以往的学习过程中接触过与该专题相关的研究工作，因此在其课件上还会加入自己以往的工作、自己对该问题的扩展认知及自己尚未弄明白的问题等。这种教学效果是在深入了解学员的知识积累基础上，通过巧妙设置研讨专题取得的。
前沿研究的研讨要求学员进行大量的资料查阅，特别是光纤传感前沿研究课题的查阅。对于某一个问题，由于课堂讲授的时间受限或者教材中没有系统的描述，对该问题的课堂讲授可能不够全面，在这种情况下，教师会提供相关信息，要求学员查阅该文献并进行精读，然后在课堂上进行研讨。这种研讨专题分为两种：一种是教师提供明确的检索信息，由学员查阅到该文献后精度文献，分析文献的精华及不足；另一种则是教师提供所要解决的问题，由学员对该问题进行解读，提炼关键检索信息，进行检索后，对检索文献进行初步分析，总结该问题的研究现状。学员反映这种研讨专题的难度稍大于第一种，但一般稍花时间都能解决。
学位论文研究方法的研讨目的在于：无论是本科生还是研究生，在学习完相应的光纤传感技术课程后马上就要投入到学位论文工作中。通过对这类问题的研讨，学员逐渐掌握了在未来从事学位论文研究中必须具备的研究方法，这类的研讨主要培养学员的仿真计算能力和光纤传感系统的设计能力。例如在讲授完光纤光栅的基本理论之后，学员反映耦合模理论的公式很繁琐，难以一眼看出其中的物理特性，为此，我们安排了相关理论的仿真计算研讨，要求学员根据课堂讲授的公式进行理论仿真，计算光纤光栅反射光谱，并绘制带宽、反射率等关键参数随着光栅参数的变化曲线。学员在课堂研讨时要讲述自己的关键参数设置和仿真结果。通过这种研讨方式，学员对光纤光栅的反射谱特性建立了深入的了解，效果远远好于课堂直接讲授相关结论。
根据光纤传感课程层次划分，不同的光纤传感技术课程对三种研讨专题的应用程度也不相同，本科生的光纤传感技术课程以经典理论知识的研讨为主，并设置1～2次前沿研究的研讨；研究生的光纤传感技术课程则以前沿研究的研讨专题和学位论文研究方法的研讨专题为主，对特别重要的概念设置少量经典理论知识的研讨专题。
四、以光纤传感技术课程为支撑的创新型人才培养
光纤传感技术的应用范围极广，一套实用的光纤传感系统可以很庞大很复杂，也可以很小巧灵活。针对这一特点，课题组教师在学院本科生和研究生的各项教学活动中，积极开展与光纤传感技术相关的各项活动。
针对本科生的光纤传感技术系列课程，在授课结束后，在光电设计大赛、毕业设计等教学活动中开设了大量关于光纤传感技术应用的课题，引起学员浓厚的兴趣和广泛的参与热情。一方面，参与光纤传感技术相关的本科毕业设计学员数量大幅度提高。以技术类本科毕业设计为例，2013、2014年参与光纤传感技术相关课题的学生均达到光信息专业学员总数的50%以上。另一方面，学员完成课题的质量也得到大幅度提升，近年来有8名本科生获得学校创新资助，从侧面反映出光纤传感技术课程教学效果的日渐提高。这些竞赛成果也作为评价授课效果的标准之一，并将学员在课外延拓活动中的效果和意见及时反馈到教学过程中[3，4]。
针对研究生的光纤传感技术系列课程，一方面鼓励学员在课程学习的基础上努力拓展研究深度，在光纤传感研究领域不断创新。在课题组所在实验室所培养的研究生中，有3名研究生获得学校创新资助，1名研究生获得湖南省创新资助，其课题都是光纤传感领域的研究重点和难点。此外还有5项研究生参与申请的光纤传感技术相关专利；另一方面，鼓励学员积极参与到与光纤传感技术相关的科研项目中，在实际工程环境中对课程知识进行融会贯通。目前在光纤信息专业的毕业研究生中，参加过光纤传感相关的湖上或海上试验的学员达到95%以上，为其真正走向工作岗位后充分适应部队对光纤传感技术人才的需要积累了宝贵的经验。
五、高素质教师队伍建设
作为教育的重要媒介，教师是活动中的主要因素。教员整体素质的高低，直接影响着教学质量的高低。因此，建立一支教学水平高、结构合理的高素质师资队伍显得尤为重要。
（一）从教学和科研两个方面锤炼教师队伍，使教师的教学水平和科研能力相互促进共同提高
科学研究是教师工作的重要组成部分，是提高教学水平的重要手段，也是提高自身素质的重要途径。对于光纤传感技术系列课程而言，学即能致用是其重要特点之一，教学和科研的相互促进作用尤为明显。课题组全部教员均参加了多个重大科研项目。通过重大科研项目的历练，教员的学术水平得到很大的提高，一方面教员接触了学术前沿，开拓了学术视野，经历了科研实践，在课堂教学中自然会将科研最新成果、专业发展动向带进课堂，另一方面，教员在参与重大科研项目时对光纤传感的技术内容有了更加深刻的认知，对于在课堂上清楚明白的讲好各个知识点至关重要。同时，通过教学活动中对课程内容的反复推敲及与学员之间展开的研讨交流，可以加深教员对技术环节的领悟，甚至激发教员的灵感。通过在科研和教学两个方面同时锤炼，促进教师知识更新和自身进步，提高教师的创新能力和教学质量，将真正做到科研教学一体化。
（二）鼓励教员进行对外交流，充分借鉴国内外同类专业课程的教学经验
课题组有两名教员具有国（境）外留学经历，其他教员也多次参加国内外的学术活动和教学活动交流，在课程建设过程中充分利用了这一优势。在教员已经带回的国外大学教学经验的基础上，鼓励教员在回到学校后仍然定期与留学单位交流，及时获取留学单位最新的课程设置和教学安排信息，并通过交流，不断补充自身的不足，更新课程内容，丰富教学手段，提高自身教学水平。在对外学术活动交流中，有意识的了解其他院校同类专业课程的教学情况，对于感兴趣的单位积极主动与对方联系进行实际考察。活跃的对外交流活动极大地激发了教师的教学热情，并不断提高其教学水平。
（三）加强青年教师的教学技能培训
目前，课题组教员是一支相对年轻化的队伍，很多才刚刚博士毕业，青年教师充满热情，思想活跃，比较了解学员的思想，与学员进行交流方面具有优势。但是，他们大多没有经过系统的教学技能训练，普遍缺乏教学经验。为了使青年教师尽快掌握教学技能，提高业务能力与水平，课题组指定认真负责、教学经验丰富的老教师担当青年教师的导师，对青年教师实行“一对一”的“传、帮、带”指导，指导青年教师备课、编写教案；采取措施督促教员投入足够的精力。教员上岗前，必须经过教研室、系所、学院三级试讲，每次授课必须重新编写教案、编写课件、编制教学日历；在教学过程中，教学指导委员会、督导组、院系领导经常性听查课，督促教学水平的提高。
通过从科研和教学两方面锤炼教学队伍，课题组教员自身水平得到了大大提高，多次在全军和全校获得教学优秀奖，其中获军队院校育才奖1人次，优秀研究生导师奖3次，校本科“研究型”教学比赛三等奖1人次，校研究生教学优秀三等奖1人次，教员在国内教学期刊上发表高水平教学论文10篇，课题组已经成为了一支能独立承担授课任务的高水平教师队伍。
参考文献：
[1]孟洲，胡永明，姚琼，宋章启.《光纤传感技术》研究生课程改革探讨[J].中北大学学报（社会科学版），2007，23（2）：98-100.
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[3]周建华，邱琪，周晓军，光纤通信实验教学改革探讨[J].电子科技大学学报社科版，2003，5（2）：89-91.
光纤通信课程论文篇（6）
中图分类号：TP391.9 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）24-0104-02
1 引言
光纤通信课程是高等工科院校通信工程专业的一门主要专业必修课，其基本理论是某些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础，具有理论基础深、知识更新快、理论与实际联系紧密等特点。
随着光纤通信技术的迅猛发展，目前在教学过程中暴露出一些问题：1）现有实验设备不生动，仅是对基本原理的简单验证；2）光纤通信设备价格昂贵，引进或建设专业实验室难度较大；3）专业课知识更新速度快，课本及现有设备难于反映最新的发展成果；4）学生难于验证、实践对知识的构想。
基于以上原因，本课程的教学改革立足于将OptiSystem仿真技术融入光纤通信的教学中。
2 理论教学探索
光纤通信课程以培养和提高本科生的应用能力、创新能力和科研能力为基本目标。培养要求是：使学生较全面地掌握光纤通信的基本概念、基本理论和关键技术，理解和掌握光纤通信系统的性能分析和系统设计方法，了解现代光纤通信新技术的发展及应用情况。
根据培养目标和培养要求，该课程设置的教学内容包括：1）光纤传输理论；2）半导体光器件、光无源器件及光放大器的工作原理及特性；3）光端机的基本组成及各部件功能；4）光纤通信系统的组成和系统设计方法；5）光传输网及光纤通信新技术的基本原理及应用。
光纤通信的整个理论教学体系中，很多定理都伴随严格的数学证明和复杂的概念，并且很多概念比较抽象。比如：光在光纤中传输的波动光学理论，涉及电磁场与电磁波的知识，其公式推导繁琐抽象，致使学生理解起来比较困难。针对这一类问题，教师在备课时不仅需要精心设计教学内容，将重点、难点和抽象不容易理解的内容提炼出来，而且要根据这些知识点的特征采用恰当的教学方法和教学手段，比如采用传统黑板教学方式和技术相对成熟的多媒体教学方式相结合。实践证明，这样的教学方式已经取得比较满意的教学效果，并且在该课程组教师的共同努力下，与课程配套的多媒体网络课件在中北大学及全国多媒体课件大赛上获奖。
为进一步提高学生学习效率，在课堂教学中融入OptiSystem仿真技术。OptiSystem作为一款功能强大的光通信系统模拟软件，提供从元件到系统水平在传输层光通信系统的设计和预研，同时呈现可视化的分析结果。如光纤的非线性效应“四波混频FWM”，采用图1所示仿真原理图给学生讲解，两路光信号（波长分别为1540 nm和1540.5 nm）经过75千米单模光纤（SMF-28）传输，传输前后信号的光谱分别如图2和图3所示。图3显示，在1539.5 nm和1541 nm波长处出现新的频率成份，直观地表达了四波混频的概念：光纤中不同波长的光波相互作用，导致在其他波长上产生所谓混频产物或边带的新光波的现象。
另外，光纤的自相位调制、互相位调制、拉曼散射等非线性效应，掺铒光纤放大器（EDFA）的增益平坦特性，波分复用系统等相对抽象难理解的知识点，也采用了演示仿真原理图并对比波形的授课形式，具体程序不一一举出。
课程结束后，调查显示：绝大多数（83.26%）学生对课堂教学中融入OptiSystem仿真做出了积极评价，一致反映利用仿真技术把抽象的问题具体化，能够激发学习兴趣，从而优化课堂教学效果。
3 实验教学改革
实验教学是课堂理论教学的重要补充，是培养学生科学实践能力的重要环节。目前，中北大学开设的光纤通信实验项目分为基础型和综合设计型两类，实验室现有设备仅能满足固定功能的实验，不容易升级改进，不能充分体现光纤通信的优势。因此，实验教学改革是在现有实验项目的基础上，利用OptiSystem仿真平台，增加了创新型仿真实验内容（包括光发射机设计、光接收机设计、光纤色散特性及补偿设计、EDFA增益优化设计和40 G单模光纤的单信道传输系统设计），逐步构建“基础型、综合设计型、创新型”的分层次实践教学体系。
创新型仿真实验项目改革在具体实施的过程中，要求学生根据题目的难易程度独立或合作完成，并完成详细的实验报告，包括设计思路、设计框图、选用模块和参数设置的原因，仿真结果及实验现象分析并得出结论等内容。
关于仿真实验项目的改革已经实施两届，通过和学生的交流以及对实验报告的统计分析，结果显示：
1）增设的创新型仿真实验项目吸引的学生数量逐年增加（09级学生比08级学生增加30%）；
2）学生在设计实验的过程中，如何选用模块并设置参数都与理论知识紧密结合，这样促进了理论与实践的有效结合；
3）与硬件实验相比较，仿真过程更具体，仿真结果更生动，实验效果得到明显改善；
4）学生敢于验证自己的构想，弥补了硬件设备的不足。
4 结束语
通过积极实行教学改革，在光纤通信课程理论和实验教学方面都取得一定成效。课堂教学方面，由于一些抽象难理解的知识点融入了仿真演示，提高了学生的学习积极性，明显改善了课堂教学效果；实验教学方面，融入仿真技术后，不仅提高了学生综合应用所学知识和独立设计的能力，而且极大地促进了光纤通信的基础理论研究，为学生走向工作岗位前进行工程素质的培养提供了理想手段，还能有效节省教学投资费用。
参考文献
[1]骆文.《光纤通信》课程教学改革与实践[J].长江大学学报：自然科学版，2010（6）：368-369.
[2]黄永清，顾畹仪，等.光纤通信课程的教学改革[J].电气电子教学学报，2010（12）：12-13.
光纤通信课程论文篇（7）
[中图分类号] G712 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）012-0079-02
“教学做一体化”的教学模式符合高等职业教育要求，是培养符合社会需求的高技能型人才的有效手段。以学生为核心，“做”为主线，技能和能力的培养贯穿始终。光纤通信技术课程“教学做一体化”方案的设计意在提高学生学习兴趣，使学生成为课堂中的“主角”，在学习中掌握技能，在技能操作中培养分析问题、解决问题的能力。
一、光纤通信技术课程课程定位与目标
光纤通信技术课程是高职通信类专业的必修专业课程，课程与光缆线路维护员、光通信机务员、光通信设备硬件工程师等岗位直接对接。培养高职学生对光纤通信系统的分析、常用指标测试能力，光传输设备及器件的安装、使用及维护能力，光线路的接续能力以及团队协作和沟通交流能力等。
二、光纤通信技术课程资源
（一）师资
我院光纤通信技术课程团队中高级工程师1人，讲师3人，助理实验师1人，其中3人具有企业讲师资格。
（二）实训条件
我院拥有“光电缆接入网通信工程省级示范实训（实验）中心”、“中兴MSTP传输平台”、 “FTTH（城市光网）建设装维培训基地”3个校内实训基地，2个校外实训基地。
（三）教材资源
我院拥有学院教师参编的普通高等教育“十一五”部级规划教材《光纤通信》，学院教师与企业工程师合编的《光通信技术实践指导书》等教材资源。
三、光纤通信技术课程 “教学做一体化”方案
光纤通信技术课程教学以学生为中心，为调动学生学习积极性与主动性，采取学生自行分组方式，课堂讨论，小组学习、实践过程均以小组为单位，以此培养学生的团队合作能力，交流沟通能力。在课程设计过程中将教学内容划分成项目，每个项目集中解决一个或几个问题（子项目），在子项目中通过“教”、“学”、“做”，将知识和技能相互融合，理论与实践相互结合。
（一）教学方案
根据课程教学目标和现有课程资源，对教学内容进行了设计，如表1所示，每个项目包含多个子项目，每个子项目有“教”、“学”、“做”三个部分（如表1所示）。
（二）考核方案
为了配合以上教学方案顺利实施，根据各个项目的内容及特点设计考核方案，如表2所示。为了培养学生团队合作精神，在考核方案别设计了“团队表现”。考核方案侧重过程考核，更加注重学生在平时学习过程中的表现；侧重于对技能的考核，提高学生对技能掌握的熟练程度。
光纤通信技术课程通过对课程内容的有效设计，通过将“教学做”融为一体，做到了理论教学和实践教学并重，提高了学生对技能的掌握。但在整个方案实施过程中，对教师也提出了新的要求，教师工作量大幅提高，较之传统的教学模式，教师课前的准备工作量，以及课堂中对每位学生的表现情况的考察量等都会大幅增加。此外在培养学生的应用、创新能力方面还需进行不断探索，培养出符合社会需求的高技能型人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 田国栋.光纤通信技术“教学做一体化”教学模式研究与探讨[J]. 价值工程，2010，（35）：228-229.
[2] 谭花娣.高职光纤通信课程课改的思考与探索[J].科技信息，2008，（34）：546.
光纤通信课程论文篇（8）
作者简介：董光辉（1978-），男，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学机电工程学院，讲师；乔世坤（1970-），女，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学机电工程学院，工程师。（黑龙江哈尔滨150040）
基金项目：本文系东北林业大学教育教学研究项目（DGY2009-015）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0103-02
中国光通信设备产业近年来一直保持30%～40%的较高增长速度，成为中国发展最快的产业之一。预计国家“十二五”期间整体投资总额会达到2000亿元。由此可见，社会对光通信专业技术人才必定有更大的需求。[1]光纤通信是通信工程专业的一门专业选修课，课程总学时是48学时，包括4个实验。从2003年至今已经为八届学生500余人开设光纤通信相关实验。光纤通信的实验课程一直很受同学们的喜爱。在实验的设置中，能够根据课程重点和难点内容选择合适的实验题目，在实验进行的过程中注重调动学生积极参与实验的热情，对实验的效果认真帮助学生总结，并采用合理办法对实验过程严格规范，保证学生在实验中都能有所收获，加强了实验在加深学生理解理论知识方面发挥的作用。在实验中，学生可以见到真实的光纤，可以在模拟的环境下进行通话，可以用到光功率计，还可以用到波分复用器。下面结合多年来的授课经验，谈谈课程实验开设的一点体会。
一、实验要与课程内容紧密结合
课程实验开设的目的是要加深学生对理论知识的理解和认识。实验题目的选择一定要与课程所讲授的内容相配套。光纤通信的课程教材选用的是西安电子科技大学出版社的21世纪高等学校通信类教材。[2]该教材的特点是，系统介绍光纤通信的发展历程，从光纤通信的传输介质到光通信的基本器件，再到光纤通信系统、光网络，教材由点到面，全面阐述了光纤通信的必备知识。因此课程实验也要本着从点到面的思想，循序渐进地从基本仪器的使用开始，过渡到光纤通信系统、光纤通信新技术的应用。在课程的开设过程中也参考了其他编者的著作。[3-6]
“工欲善其事，必先利其器。”实验仪器性能的优劣是实验成功与否的关键，更是实验教学效果好坏的根本原因。[7]在对比多家实验装置之后，我们选择了湖北众友科技实业股份有限公司生产的光纤通信原理实验。该实验箱不仅能够实现简单的光纤通信基本参数测量，而且能够通过配套的光纤传输介质实现传输系统的搭建，还能通过相应的CPLD下载模块实际验证编写程序是否正确。
高质量地完成实验教学除了要求有先进合理的实验硬件平台外，还要求系统性地进行实验教学内容的优化以及实验教学管理的改革，这都是实验教学软件建设中亟待解决的问题。[8]下面结合课程内容将实验开设的一些思想进行总结。
1.实验一：单模光纤弯曲损耗测试实验
本次实验主要是利用光功率计，测量被测光纤的弯曲损耗特性。在理论课程中，光纤传输介质的两个基本特性是损耗和色散。这样的两个参数都会影响到系统构建过程中无中继传输距离。对于损耗，会受到多方面因素的影响，如光纤制成过程中引入的杂质、光纤中可能有结构缺陷、瑞丽散射等等。损耗对于远距离传输而言是要着重考虑的一个参数。
因此，对于这样一个重要的参数，如何在实践中加深学生对它的认识呢？为此我们设计了单模光纤弯曲损耗测试实验。由于实验室条件下不可能存有任意长度的光纤，而实际施工过程中的光缆在铺设过程中可能由于地下掩埋的实际情况，光缆存在一定的弯曲。在实验室对定长光纤在一定弯曲情况下的损耗进行测试较有意义。而损耗和弯曲损耗的计算公式是不同的，通过比较讲解的方式，便于学生区别记忆，使实践和理论知识既有联系又有区别。公式如（1）、（2）所示。
（1）
（2）
其中：α为损耗系数，β为弯曲损耗系数，pi为输入光功率，po为输入出光功率，L为光纤的长度。
在实验讲授的过程中，首先带领学生回顾理论课中讲解的公式（1），然后介绍实验测试的参量弯曲损耗系数β的影响因素，并指导学生完成相应的测试工作。这样讲解之后，学生既巩固了理论知识又明确了实验内容，通过对比加深了对理论知识的掌握。
2.实验二：半导体激光器P-I特性曲线测试
光纤是系统构成的传输媒介，而激光器作为光源是系统构成中发射机的关键组成部分，此实验在加深学生对光发射机原理的理解上很有帮助。
在理论课程的学习中，重点介绍了两种类型的光源，即半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）。二者在发光原理上有很大的区别，反映到P-I特性曲线上差别就更明显，如图1所示。
从图中可以很直观地看出在驱动电流I变化时相应输出光功率P的变化情况。LED的线性更好，而在较大驱动电流的作用下，LD输出的光功率越大，即LD的电光转换效率较高。
在理论课已经掌握两种光源的特性之后，通过测试LD的P-I特性，体会阈值电流Ith的意义。
3.实验三：电话光纤传输系统实验
实验三是在学生了解并掌握了基本的光纤传输知识之后，再上一个层次到系统级的实验。实验以数字光纤传输和模拟光纤传输为平台，搭建语音信号的传输通道。
本次实验是综合性实验，要求对通信原理的知识、程控交换的知识有足够的掌握，因此，学生不仅要有光纤通信的知识储备，还要预习相关的课程知识。在实验的过程中，详细体会PCM编码原理和时隙互换原理。
4.实验四：光波分复用技术实验
光纤通信的广泛应用源于现代通信大容量高速数据传输的客观要求，而作为光纤通信新技术之一的波分复用技术是有别于其他复用技术的光复用技术。对于波分复用，在理论课程中是一个非常重要的内容，在实现复用的过程中要利用光波分复用器。而波分复用器在使用的过程中可以模拟实现单纤双向和双纤单向的不同工作方式。如图2、3所示。
通过实验四，学生不仅可以深入理解波分复用器的互易性，还可以了解光纤通信的工作方式。
从课程实验的设置来看，以课程的进度为主线，涉及课程的重点内容，但又不局限于单独的知识点，在讲授实验的过程中注重相关知识的融合，在比较教学的方法上提高学生对课程知识的认识。
二、实验要充分调动学生的参与热情
实验对于学生提高理论知识的学习兴趣尤为重要，因此，在实验课中要充分调动学生的积极性。
在实验中，首先介绍学生认识光纤作为传输媒介，光纤非常的细小，实验室中的光纤纤芯必须仔细观察才能看到。实验用的光功率计更是同学们之前没有用过的测试仪器。利用学生对于新事物的好奇心，调动他们积极性，详细介绍仪器的使用方法和注意事项。
实验课中学生通过实际动手，虽然很认真，但也难免由于实验仪器的差异在测试数据以及结论上有所偏差。建议学生本着科学的态度，认真分析总结实验存在误差的原因，在实验课结束后的下一次理论课中利用课前时间总结不同班级、不同组在实验中出现的问题，帮助学生分析实验误差出现的一些原因。这样做不仅解决了学生对实验的困惑，对于组织课堂教学也很有帮助。
三、实验中注重学生实践能力的培养
实验过程要注重学生独立思考、解决问题能力的培养。实验和理论课程有所不同，从之前的阐述中可以看出，实验的设置注意同课程紧密结合，但又不同于课堂知识。因此，当学生遇到困难时，不要马上就告诉他们答案，而是采取积极引导启发的方式，让学生通过思考找到问题的解决方法。
注意培养学生实验的目的性。比如在实验四中，在波分复用器不同的工作方式下，如何方便快捷地测试出两种情况下的实验数据，有的学生比较盲目。在做完图2的实验后把所有的线都拆掉了，然后再一步一步连接图3的实验方式。而实际上，只需把连接波分复用器的一对输入和输出调换一下位置就可以进行实验数据的测试。鉴于此情况，笔者先在讲授实验的过程中启发学生，让他们不要盲目，要先思考实验的目的，然后再动手。
在实验数据的处理上培养学生认真严谨的态度。在做实验的过程中，对实验数据的处理是一种很常见的事情，不过往往在小的事情上，学生们总会犯错误。在实验一和实验二中都要对测试的数据进行处理，尤其是在实验二中，在绘制P-I特性曲线的时候，好多同学将每一个坐标点简单地连接起来，构成P-I特性曲线。而从科学处理数据角度，应该让坐标点均匀地分布在曲线两侧，然后计算出P-I特性曲线的斜率效率。在实验报告中，发现此类问题时要要求同学认真修改。
四、保证实验效果的具体举措
课程实验是实践能力培养的基础环节，也是最重要的一个环节，学生只有在小的课程实验中不断积累和提高自己，才能在今后大的设计项目中发挥动手能力，顺利完成设计任务。
因此，我们制定了实验成绩的评价标准，保证实验的良好效果。
验证性实验要求学生在实验室独立完成，多人一组的每个人都要参与实验过程。
实验完成后，指导教师马上对结果进行检查，并提出问题，验证测试数据及结果的真实性。
在实验报告的评价上，注重学生对实验结论的分析和总结，对实验数据有偏差，但能很合理地分析出原因的给予肯定。对实验数据与结论不符合的给予批评，并要求其改正。
五、实验内容更新的趋势
通信技术日新月异，随着光纤通信的发展，光同步网（SDH）网络在宽带网络的建设中发挥着重要的作用。而我们的实验基本上还是在实验箱上完成的，学生缺乏大型设备的认识和实践机会。在参观实习中也无法亲自动手操作。
2010年，参加深圳讯方光网络技术培训之后，对于光纤通信的实验笔者又有了新的认识。决定在引进新的华为光纤传输平台之后，对实验内容进行更新，增加实验中的设计成分。让学生在了解现代通信设备及网络运行原理的同时，对真实的光通信设备进行实际的操作，达到“实验、实训、实际、实践”的4“S”的教学目标。[9]
SDH网络最大的一个特点是网络的自愈能力，可以根据设计的不同，实现通道层或者复用段层的自愈环。而要实现环型组网[10]，至少要三台SDH网络设备。在组网的过程中可以通过在计算机上进行模拟的配置，调试通过之后再将配置命令下载到具体的SDH设备中。这样的一个过程，学生不仅要了解SDH网络设备配置的语言，还要了解SDH网络硬件的具体连接方法。通过这样的实验，学生可以将软硬件设计结合起来，为学生今后从事相关工作奠定好的基础。
因此，在实验条件允许的情况下，我们实验室会积极地对新的实验方案进行尝试，从而更好地培养学生的实践动手能力。
六、结束语
通过七年光纤通信课程实验的开设，能够严格按照课程教学大纲的要求，使实验真正促进理论知识的理解。在课堂中能积极引导学生参与实验，并通过一定考核机制保证实验效果。在实践教学中不断总结经验，提出今后课程实验的发展趋势。
在实践能力培养上，通过每一个小实验培养学生严谨的科学态度和良好的动手能力，为课程设计、大学生创新项目的顺利实施奠定基础。
参考文献：
[1]钱胜,王天枢,周雪芳.“光纤通信”课程实践教学环节探索[J].中国电力教育,2011,(14):118-119.
[2]刘增基.光纤通信(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.
[3]顾婉仪,李国瑞.光纤通信[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[4]方志豪,朱秋萍.光纤通信[M].武汉:武汉大学出版社,2004.
[5]马军山.光纤通信原理与技术[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[6]延凤平,裴丽,宁提纲,等.光纤通信系统[M].北京:科学出版社,2006.
[7]康小平,仲元昌.现代通信实验室建设与实验教学改革[J].实验室研究与探索,2004,23(12):75-76.
光纤通信课程论文篇（9）
作者简介：王文珍（1977-），女，山东烟台人，中南民族大学电子与信息工程学院，讲师。（湖北 武汉 430074）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0134-01
光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种信息传输方式。光纤通信系统因其巨大的带宽、优良的传输特性已成为信息社会最重要的通信传输手段。[1]“光纤通信技术”是电子信息、通信工程、光电子等专业的重要专业课，培养具有光纤通信理论和一定实际操作能力的人才，也成为相关专业越来越迫切的任务。[2]该课程主要讲述了光纤的传输理论、光纤通信系统的组成及工作原理、光纤通信的新技术等。为了进一步提高“光纤通信原理”课程的教学质量，开设了光纤通信实验课，使学生进一步消化课堂上学到的理论知识，加深学生对光纤通信系统工作原理的理解，并为以后从事实践技术工作奠定基础。[3]
在教学过程中，理论部分采用引入主动式的教学方法，使学生积极主动地参与教学活动，保持与前沿知识同步，实践教学部分除了利用光纤通信实验系统开出的固定的基础实验之外，还通过光纤通信仿真软件OptiSystem，对实验设备无法满足的实验进行仿真验证，取得了满意的教学效果。
一、光纤通信实验系统介绍
光纤通信实验系统由光无源器件实验平台、模拟图像传输系统、计算机数据传输系统、光终端机、电终端机以及误码测试模块、OTDR功能等几大部分组成。系统布局如图1所示。
光无源器件主要由两个波分复用器，一个分路器，一个衰减器，两个连接器和多根尾纤，用这些器件可以构成单芯双向光纤通信系统以及波分复用光纤通信系统等。
模拟传输系统把来自摄像头的视频基带信号进行适当地处理，送入光发送模块。经过光纤传输，进入光接收模块进行视频基带处理后，由监视器显示来自发端的视频信号。模拟传输系统主要由图像传输（收／发）模块组成。
计算机数据传输系统是一个双向双工的不对称信道。它把来自计算机1的数据经过数字光纤信道，发送到计算机2。计算机2可把数据通过直通信道，传送到计算机1。
光终端把来自电终端的信号经过线路接口电路（HDB3编译码）后，进行扰码（解扰）、光纤线路编码（CMI／5B6B编译码），然后进入光收发模块，经过光纤之后，可以通过光无源器件，传输到对端。
电终端首先把各路基带信号复接为E1标准的群路电信号，通过光终端发送电路变换为光信号，然后经光纤传输到接收端，在接收端再经光终端的光检测电路变换为电信号，送入电终端分路处理。
在实验系统中，系统的组成、功能电路、信息流程与实际光纤通信系统在技术上保持基本一致。学生通过实验能够较全面地掌握光纤通信的系统组成、基本原理、关键技术以及主要技术指标的测量方法。这对学生理解与掌握光纤通信理论和技术，提高实验教学质量具有重要意义。
以5B6B码型变换的实验为例，该实验的主要目的是让学生熟悉5B6B线路码型的编码、译码的基本原理。图2给出了示波器的观察结果：（a）是编码输入数据的波形；（b）发送分组指示的波形；（c）编码输出数据的波形；（d）是接收译码输出数据的波形。两信号完全同步，但存在时延。
二、软件仿真
对实验设备无法满足的实验，利用软件仿真的方式，可以比较直观形象地掌握各个参数对光纤线路或通信系统的性能影响，弥补试验设备的局限性，拓宽学生的视野和知识面。鉴于复杂光通信系统和网络研发和工程规划的需要，学习通信工程专业的学生在大学专业课程学习过程中，辅修一些软件分析和设计光通信系统的知识也是非常必要的。光通信系统的软件辅助分析设计工具在行业中已发展多年，相关软件产品品种较多。其中商业化应用较为成功的是由加拿大OptiWave生产的OptiSystem软件，OptiSystem是一款光通信系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通信系统到LANS和MANS都能使用的一个基于实际光纤通信系统模型的系统级模拟器。
OptiSystem开启，图形用户界面如图3所示。
创建一个由外调制激光器所组成的光发送器模型。如图4所示。OptiSystem提供了多种观察仿真结果的途径，通过展开Component Library下的Visualizer Library菜单，可以浏览后处理仿真结果。可视化根据输入信号的不同分为电可视化和光可视化。在时域中利用示波器（图5（a））观察电信号，在频域内用光谱分析仪观察光信号的光谱（图5（b）），在时域内用光纤观测仪观察光信号（图5（c））。
三、结论
本文结合光纤通信技术的特点，对实验系统从实验箱和仿真软件两个方面进行了论述。学生通过在实验箱上测试，把理论和实践联系起来，能更好地理解整个光纤传输过程、掌握光纤相关理论及具体性能测试。而且，实验系统具有扩充功能，能和计算机连接，实现图像传输及图像处理等功能。同时对实验设备无法满足的实验，利用软件仿真的方式，可以比较直观形象地掌握各个参数对光纤线路或通信系统的性能影响，拓宽学生的视野和知识面。
参考文献：
光纤通信课程论文篇（10）
一、引言
研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的传统教学模式提出的。它是以培养学生综合素质，尤其是实践能力和创新能力为目的，以问题为中介，以研究为手段，以教师和学生的良性互动为基础的一种新型教学模式，也是融学习与研究为一体的教学方法。其主要优点是可通过一个个的问题和专题对学生进行引导，调动学生的参与热情，提高学生自主发现、研究和解决问题的能力，从而培养自主创新型人才。
传统的课堂教学模式，更多地注重依照教材内容来进行授课，虽中规中矩却难以培养出学生的创新精神。研究型教学模式以学生为主体，以促进创新为目标，越来越受到高等院校的重视。德国的洪堡最早提出了科研与教学并重的思想[1]，提倡通过研究进来促进教学。但直到20世纪末，研究型教学才真正得到教育界的普遍关注。在美国、芬兰、德国、丹麦等国家的大学本科教学体系中，已经开始了研究型教学的实践，逐渐形成了一系列的实践方法和经验[3]。根据研究型教学理念，一些世界著名高校推出了“新生研讨课”、“本科创新训练计划”、“本科生科研计划”等多种措施，把研究性和创新性教学作为本科教育的一个重要组成部分来广泛实践。
国内关于课程的研究型教学实践也开始得较早，如南京大学的全国教学名师卢德馨教授在20世纪80年代就开始了对大学物理课程研究型教学模式的探讨[4]，并通过举办研究型教学研讨会推广研究型教学理念和具体操作方法。教育部于2005年在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中明确提出要“积极推动研究型教学，提高大学生的创新能力”[6]。此后，我国教育界开始普遍重视并推行研究型教学。可以说，建立研究型教学体系是当前我国高校教学改革的重点和热点。
《光纤通信》课程是光学工程学科方向光信息科学与技术本科专业的核心课程。本文将把研究型教学方式全面引入《光纤通信》的教学过程中，并对其中的相关问题进行讨论，分析《光纤通信》研究型教学的主要内容，阐述“授人以渔”的核心理念和在具体课程中的实现途径，为其他课程研究型教学实践提供参考。
二、《光纤通信》研究型教学的主要内容
《光纤通信》是本科光信息科学与技术专业的主干专业课程以及军用光电专业的选修专业课程。基本目标是让学生全面掌握光纤通信的基本概念、基本理论和关键技术，掌握光纤通信系统各个组成部分基本原理和系统设计集成方法，了解现代光纤通信新技术的发展和应用情况，培养和提高大学生的应用能力、创新能力和科研能力。
《光纤通信》课程的一大特点是在一定理论基础之上的实践性和灵活性。实践性强，意味着要解决很多具体的应用问题;灵活性强，意味着很多问题有着开放性的设计结果，因此特别适合进行研究型教学。在《光纤通信》研究型教学的具体实施上，主要包括以下几部分研究内容：
1.《光纤通信》研究型教学的教案设计。以亚利桑那大学Palais教授的《光纤通信》(第五版)教材为基础，参考Gerd Keiser《光纤通信》等教材经典内容，广泛收集教学资料和相关资源，持续更新设计教案。
《光纤通信》课程分为4大块：光纤传输理论、光器件、光纤通信系统、光纤通信新技术。这几部分内容各有特点，又有机联系组成一个整体。教案的设计应当融科学性、实践性、创新性于一体，并紧跟前沿，随着技术的进步不断更新，使得学生不仅获得知识，还培养了创新和实践能力。通过对教材和各种参考资料的提炼，使用一个个的案例，并提供实验条件，鼓励学生自己动手，提高教学内容的趣味性和层次感，激发学生的探究热情。
2.《光纤通信》研究型教学专题设置。研究型教学专题一般选择特定的教学知识点，并与实际工程实践相结合来产生，主要目的是研究并解决实际问题。研究型教学专题的设置是研究型教学的核心组成部分，贯穿于课堂组织、教学设计以及成绩考核等教学全过程。研究型教学专题的设置应与授课对象的基础知识相适应，并紧密结合教学知识点。
《光纤通信》属于理工结合，偏重于实践的一门专业课程，学习的目标就是要解决系统设计应用中的实际问题。因此，拟定研讨专题时，要明确需要解决的具体问题。从光在光纤中的传输规律，光源、光探测器等光器件到光纤通信系统设计，有很多值得展开探讨的问题。这些问题宜小不宜大，宜半封闭而非全开放。比如：“探测器的灵敏度和响应度有何区别?又有何联系?如何分别提高探测器的响应度和灵敏度?”“如何减少色散?”“如何设计数字光纤通信系统，达到 GHz通信能力?”每一个小问题的设计和相对大一点的教学专题的设计，必须紧扣教学内容的关键点，这样才能达到举一反三、抛砖引玉的目的。
3.《光纤通信》研究型课堂教学组织。互动是研究型课堂组织最重要的方式，这就要求专门分析光纤通信课程教学全过程中的知识要点，从每一个重要的知识点出发，有针对性地考虑，每一个知识点的互动方式也有所区别。通过设定典型的、具有深入研究价值的问题，与学生展开自然的而非刻意的互动，不知不觉中增强学生的自主性和创造性，使学生经过自己的质疑、比较和判断，并分析、综合从而得出结论。
课堂教学主要包含知识点讲授、课堂讨论和分析总结三部分。与传统教学有所区别，课堂讲授并非全部按照课本内容，而是突出讲真正的重点和难点，其他一些内容则要求学生进行课前预习和课后自学，时间分配上将课堂讨论作为主要的教学时间，以提高学生在教学过程中的参与性，在课堂讨论中要做到热烈而有序。最后留出一小部分时间来由教师进行分析总结。
4.《光纤通信》研究型教学的评价与考核设计。在研究型教学模式下，考核评价方式也与传统教学有所区别。建立研究型的评价体系，重视学生的学习主动性，关注学生的研究过程以及研究中学生团队的交流与合作，最终落脚于学生解决具体问题的能力。
我们在《光纤通信》研究型教学考核中，结合具体的专题进行了详细设计，考核内容贯穿于整个教学过程，考核形式不拘一格。如课堂上的表现，包括提问、讨论、小组答辩，作为平时成绩的一部分;课后提交的研究报告、设计方案甚至以此作出的课外竞赛成绩等，也打分并作为另外一部分。把大纲规定的平时考核成绩细化量化，期末考试成绩与平时成绩通过一定的比例结合，加入到总成绩中。
三、“授之以渔”与实现途径
研究型教学模式的核心就在于“授之以渔”，主要培养学生自主学习、自主创新的能力。比如，在课程结构方面，在原有课程框架基础上，安排一个个的研究专题，突出重点，但又循序渐进进行教学;在教学内容方面，不仅需要学生掌握分门别类的专业性的学科知识，也需要学生建立学科交叉的综合性、开放性的知识体系;在教学方法上，教师从“灌输式”改为“启发式”教学，注重学生科学思维方法、科学研究方法的培养，帮助学生建立对行业领域发展问题和机遇的洞察力。
在具体实现途径上，主要有以下几个方面的措施：
1.大范围地查阅相关书籍、文献资料，不仅包括实际知识内容上的资料，也包括其他大学研究型教学方法的借鉴。在具体学习知识内容上，对于每一个章节，分析重点内容以及与相关知识点之间的联系，提炼出可以研究讨论的专题内容，设计好相关的研讨问题与题目。
在问题设计上，注重专注核心，能够使问题层层递进，抽丝剥茧，能够引导学生进入认识问题—解决问题—发现新问题—解决新问题的过程。再学习其他大学的研究性教学的论文资料，吸收其他大学开展研究型教学的成功经验，应用于我们的教学实践之中。
同时，将查阅到的扩充性学习资料通过网络教学平台给学生，帮助学生更好地掌握和应用理论知识，开阔学生的视野。具体包括：研究性学习的方法与实施、图书馆数据库的使用说明、科技文献的检索与阅读、科技论文的写作、光纤通信相关的大量参考书及教材、光纤前沿讲座等资料。
2.教师在教学中增强互动与提问，同时课内、课外有机结合。课堂上设计一个个递进式的前后衔接、相互呼应的问题，诱使学生一步步地深入，通过教师的提问与点拨，使学生问有所思，思有所得，容易引起学生的积极思维和兴趣。其中有些问题也许会涉及到其他相关课程的知识，授课时积极引导学生利用发散型思维方式，并使用所学习的多门课程知识去解决一个实际问题，这样就会使学生解决问题的综合能力得到提高。
课后，须对学生提出一定的要求，首先要提前预习，对课堂上的内容有所准备;同时课后留作业练习，包括一些开放性的研究型问题，把学生课后的时间充分利用起来。要求学生3、4个人一组，广泛阅读有关资料文献，提出问题的研究方案，最后写出报告并在课堂上做汇报。这些方式有助于提高学生的主动学习能力、问题探究能力和团队合作精神，提高解决具体问题的能力。
3.提高教员本身的素质和能力。研究型教学模式的实施，任课教师是关键。首先要自身基础要牢，熟练地掌握课程内容和各个部分的内在联系，还要了解研究课题所涉及学科的最新动态和课题取得的最新研究成果，不断进行知识更新。同时要熟练运用科学研究的方法和手段，并建立创新研究的理念。在具体实施上，采用新老教员搭配，以教学团队课题组的形式承担课程，课题组指定认真负责、教学经验丰富的老教师作为负责人，对青年教师实行“一对一”的“传、帮、带”指导的同时，组织课题组对各个章节的内容、研究专题的设计、课堂组织、课后开放性作业的布置等一起讨论修改，大家互相交流，不断切磋，并通过教研室、系、院多级多次试讲，发现问题并不断改进，从而共同进步。
四、结语
