“光纤通信”课程实践教学环节探索.docx

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1、“光纤通信”课程实践教学环节探索 摘要：光通信技术的飞速发展，给通信类工科院校的光纤通信试验教学提出了更高的要求。在“光纤通信”课程实践过程中，针对目前光通信技术的发展以及实践教学内容和方式的不足，对光纤通信实践教学内容进行了改革，有机地结合了理论教学和实践教学部分的内容，并对实践环节的教学方法进行了探究，激发了学生学习爱好，有效地提高了学生动手实力和创新实力。 关键词：光纤通信；实践教学；教学改革 作者简介：钱胜，男，安徽铜陵人，杭州电子科技高校通信工程学院，讲师；王天枢，男，吉林长春人，杭州电子科技高校通信工程学院，副教授。 基金项目：本文系浙江省省属高校试验室建设项目、杭州电子科技高校高

2、教探讨课题的探讨成果。 中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1017-007914-0118-02 中国光通信设备产业近年来始终保持30%40%的较高增长速度，成为中国发展最快的产业之一。相关部门预料2022年光通信领域将持续发展，投资比重进一步加大，通过推动“宽带中国”的战略发展目标，预料国家“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。如何培育高素养的光通信专业人才以满意社会发展的须要就成

3、为亟待解决的问题。在工科院校光纤通信教学实践的过程中，实践教学环节一直是一个短板。在早期的试验室建设过程中由于种种缘由采纳了试验箱型1的试验方式，由于试验箱封装性强、集成化程度高，在便利操作的同时却无法让学生深化了解光纤通信系统全貌。线缆连接的插拔式设计又很难起到动手实力的熬炼，使得光纤通信实践教学环节和理论教学脱节现象比较严峻。1-3传统试验箱式的实践教学已经很难达到培育学生动手实力的目的，为此，杭州电子科技高校利用申请到的浙江省省属高校试验室建设专项资金项目，对“光纤通信”课程的试验教学内容、教学方法进行了一系列更新设计。 一、“光纤通信”课程实践教学设计指导思想 “光纤通信”课程是一门理

4、论性及实践性很强的课程，实践教学对培育学生的动手实力、创新意识和开拓实力具有重要作用。4,5“光纤通信”课程总学时为50学时，讲课学时为44学时，试验为6学时。理论部分教学内容主要分为光传输理论、光通信器件和光纤通信新技术几大部分。实践教学的主要内容为：光纤的熔接与光纤特性的测量；光器件的制作与测量；光纤通信系统的设计与测量。为了适应光通信技术的发展，响应教化部提出的“卓越工程师培育安排”，培育具有创新意识和开拓实力的高素养光通信领域人才，项目组因材施教，1设计了“操作型、综合型、设计型”试验内容，并开放试验室，供学有余力的学生进一步探讨。通过教学，使学生能够敏捷运用光纤通信的基本理论和基本方

5、法，能在工程实践中具有分析问题、解决问题的实力。 二、光纤通信试验内容设计 1.操作类试验 基本操作类试验有两个。 试验一：光纤切割、熔接试验。 试验仪器：光纤剥皮钳，无水乙醇，脱脂棉，光纤切割刀，待焊光纤，全自动光纤熔接机，光时域反射仪。 试验内容：手动焊接光纤，全自动焊接光纤。利用光时域反射仪检测故障断点。 试验二：OTDR光纤损耗特性测试。 试验内容：光纤去涂覆、切割、端面处理，光纤熔接，热缩爱护套管加热；被测光纤与光时域反射计的连接，光纤背向散射曲线、衰减常数的测量。 2.综合型试验 试验一：光纤拉锥试验与分光比测试试验。 通过运用拉锥机制作各种分光比的分路器和WDM，着重培育学生的实

6、际动手实力，了解无源器件的生产、封装工艺。 试验目的：驾驭光纤通信器件拉锥原理，了解光纤通信器件拉锥工艺流程，熟识拉锥机以及相关操作，熟识光纤耦合的特性，熟识熔融拉锥波分复用器制作原理和宽带耦合器的制作原理。 试验设备如图1所示，包括：光纤拉锥机及其配套设备；光功率计；可调谐激光器；光通信信号分析仪。 试验二：光纤通信工程故障检测及修理试验。 它包括3个试验，依次为：光纤断点故障检测试验、系统回波损耗测量方法试验、系统故障维护试验。 试验目的：驾驭光纤通信系统的断点故障的测量方法和测量工艺流程，驾驭光纤通信系统的测试方法与流程，驾驭测试仪器的运用方法、驾驭光纤断点等故障维护的方法。 测试设备：

7、光纤通信线路修理工具；宽带光滤波器；光时域反射仪；可调谐激光器；光功率计；光纤回损测量仪。 3.设计型试验 为了使学生能够综合运用光纤通信的基本理论和基本方法，具有工程实践实力和分析问题、解决问题的实力，课程设置了设计型试验供学生选做。 试验一：SDH光传输设备组网配置试验。 该试验利用通信综合试验室华为公司的 SDH 155/622光传输设备为试验平台，采纳多ADM技术，依据不同的配置需求，可以同时供应E1、Ethernet等多种接口，允许学生自主完成对网元业务的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。实现 SDH单向通道爱护环、双向通道爱护环、二纤复用段环爱护、以太网互联等配置及性能测

8、试，通过试验，学生综合应用了光纤通信的组网配置及误码、功率测试技术。 试验二：WDM系统传输试验。 采纳的是三河引航科技有限公司的光传输系统。它包括4个试验组成，依次为：16路622Mbps伪随机码的电复用原理试验、4路信号的WDM光纤传输系统原理试验、4路WDM光信号解复用原理试验、16路码型的电解复用原理试验。学生可以选做其中随意一个试验。试验框图如图2所示，试验中测得的眼图如图3所示。 试验目的：驾驭电复用/解复用的原理和方法，驾驭波分复用光纤通信的原理和方法，演示视频、音频、数据、码型信号远距离光纤传输原理，了解并驾驭实际通信系统传输的方法。 测试设备：波分复用系统：622Mbps码型

9、发生器、电复用器、光波分复用器、光波解复用器、电解复用器、码型检测器、视频传输系统、稳定光源，眼图仪；高速电光外调制器。 三、教学方法探究 项目组通过全新设计和工程实践紧密结合的试验内容的教学实践，使得学生对光通信课程的学习爱好明显增加，在实践环节考核上，注意学生对相关学问点的驾驭。在试验过程中注意对试验现象的观测与分析，例如依据光时域反射仪测试图形分析光纤各处损耗产生的缘由。引导学生依据光纤传输原理来说明试验中视察到的现象，敏捷应用所学学问。考虑到光通信试验设备都比较昂贵，养成正确的试验习惯特别重要，因此在考核上避开一刀切，综合学生的试验操作，试验结果，以及对试验现象的说明来综合判定其成果。

10、在试验课上，绝大多数学生能够独立主动地完成教学安排内的试验内容。有些学生则更为深化，主动完成选做内容，与老师探讨各种方案，并主动要求进行相关内容的毕业设计。达到了很好的教学效果。 四、结束语 光纤通信实践环节的教学始终是个难点，相对于光纤通信技术的发展，试验内容和手段严峻滞后。为了适应新形式下社会对光通信人才的需求，我们对光通信实践课程进行了一些有益的探究，这些探究从目前看取得了良好的效果。 1.提高了学生对“光纤通信”课程的学习爱好 学生对光通信的感知不再停留在书本上的图片和试验箱了，他们可以实际动手，可以自己制作耦合器，自己搭建DWDM网络，这极大地提升了他们对光通信试验的爱好，反过来也促

11、进了他们对理论课程的学习的爱好。 2.提高了“光纤通信”课程的教学质量 在“光纤通信”课程教学中，因为学习爱好的增加使得教学质量得到明显的提升。我们在教学中布置了多个大作业让学生分组探讨，并派选代表利用PPT讲解。例如某组学生通过调研并仿真分析而完成的大作业“在色散补偿传输系统中三种补偿方案对系统影响分析”，分组间学生相互提问质疑，课堂探讨热情，从被动式学习到主动参加，加深了对理论学问的理解，提高了教学质量。 3.提高了学生的动手实力和创新实力 实践环节和工程实践结合紧密，有效地提高了动手实力，部分学生学习爱好深厚，利用所学到的相关学问参加挑战杯等竞赛，提高了创新实力。 参考文献： 1张淑娥,

12、李永倩.“光纤通信原理”课程教学方法改革探究J.中国电力教化,2022,(18): 101-101. 2何士雅,高毅,金绍兴.光分插复用及试验系统的探讨J.试验技术与管理,2022,24(7): 55-58. 3王丽,等.全光纤无源耦合器件制作过程中的实践创新实力培育J.试验技术与管理,2022,23(5):55-58. 4Joseph C.Palais.Fiber-Optic Communications(第5版)M.北京:电子工业高校出版社,2022. 5Djafar K.Mynbaev.Fiber-Optic Communications TechnologyM.北京:科学出版社,2001. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页