《光纤通信》课程的教学实践与研究
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作者: 侯艳芳 冯红梅
摘要: 《光纤通信》是电子信息类专业本科生的一门重要的专业课。本文作者在从事《光纤通信》教学的基础上,介绍了为优化教学效果、实现教学目标采取的一些方法和措施。
关键词: 《光纤通信》教学方法教学工具考核方式
通信产业已成长为国家的支柱产业,而光纤通信技术已深入到社会生活的各个层面,成为现代社会重要的关键基础设施。因此《光纤通信》课程近年来一直作为国内外高校通信、电子学科的重点专业课程。该课程对于学生理解各种通信技术至关重要,其目标是掌握光纤通信系统的基本原理、组成部分、基本应用技能等。学生毕业后应能够从事光纤数字通信设备的操作、维护、故障排查,以及简单的工程设计、施工等工作[1]。因此提高此课程的教学质量对提高电子信息类专业的教学质量和学生的专业素质具有重要意义。我在讲授《光纤通信》课程时,在教学引入方式的改进、多种教学方法的采用、现代化教学工具的使用、良好师生关系的建立、考核方式的改革等方面进行了探索和总结,取得了较好的教学效果。
1.改进教学引入方式,激发学生学习兴趣
《光纤通信》需要《大学物理》、《电子技术基础》、《通信原理》等课程作为学习的基础。了解到学生在初学这门课程的时候存在入门难,进入状态慢,容易知难而退等现状,教师应适当地引导学生回顾一下课上要用的以前所学的知识点,帮助学生突破难点内容,有利于学生的进一步学习。例如讲到《光纤通信》第三章通信用光器件时,半导体激光器和光电二极管的工作原理是本章的重点,也是学生理解的难点。学生理解的难点主要与模电知识有关,所以在讲授之前,我首先简单回顾一下模电中所学的半导体的相关知识,在有了上述基础知识后,再讲解半导体激光器和光电二极管的工作原理。我经过教学实践,发现以此种方式讲解后会使学生更容易接受一些。
此外,在讲述该课程的绪论时,教师要注意激发学生的学习兴趣,讲清楚学习这门课的目的。授课之前,教师应让学生明白:(1)本课程要研究的问题是什么;(2)本课程的任务和地位;(3)为什么要学习该课程。其次在讲述各章之前教师首先让学生明白本章与前后章节的关系,本章的主要内容和重点内容,本章用什么样的方法来解决什么样的问题,有什么优点,然后逐一讲述具体内容。最后在授课结束后,教师应以系统的方法对课程内容
进行复习,使学生加深对本课程的理解和掌握。
2.采用多种教学方法,调动学生学习积极性
心理学告诉我们:“兴趣是人们对事物的选择性态度,是积极认识某种事物或参加某种活动的心理倾向,它是学生积极获取知识形成技能的重要动力。”[2]如何才能使学生对《光纤通信》这门学科产生兴趣呢?教师首先要对自己的教学一往情深,语言神态要充满浓厚的情趣。课上传授知识的时候,教师要做到动静结合,投入且有激情,善于用眼神和学生交流,善于从学生的面部表情中读出他们对问题的理解程度。语言要有轻有重,抑扬顿挫,必要的时候,教师应停顿一下给学生思考、接受的时间。在讲授的过程中教师还可采用提问的方式来吸引学生的注意力,激发学生学习的积极性,培养学生主动思考的能力,使学生带着问题去学习,将被动学习转为主动学习。
其次,教师要按不同的教学内容优化教学方法,精心安排,设置情景,使学生产生高昂情绪和精神振奋的心理状态,情不自禁地进入到教学之中。如:在第三章通信用光器件的“光源”章节,光纤通信系统中使用的光源主要是半导体激光器和发光二极管,关于这两种光源的基本原理、特性和技术指标在教材中叙述已非常经典,我就结合多媒体课件从复习旧的物理光学知识入手,结合光纤通信系统对光源的要求导入新课。学生在我和多媒体的富有激情的讲解中同样接受了“光源”知识。而在第四章光端机的“光接收机”章节,考虑教材对光接收机介绍的重点放在前置放大器、主放大器、均衡器、时钟提取和判决电路的电路构成、电路工作原理的描述上,而实际现代光纤通信系统中很多电路都已经模块化了,我利用教材将分离元件电路作为原理电路进行讲解,然后把“教”为中心变为“学”为中心,鼓励学生上网、上图书馆、联系生产经营单位对光接收机进行了解。学生的主体作用得到充分发挥,他们通过这种学习了解了光接收机的工作原理、结构、生产厂家、型号、命名格式与发展前景等,思维被激活,获取了比课堂上丰富得多的知识。
3.使用现代化的教学工具,优化教学效果
现代教学正运用多种教学媒体及与其配套的软件资料,在教师精心设计指导下,进行优化组合,使教学发挥多种媒体的优势,让学生接受直观、形象、生动、活泼的文字、图形、视频和音频等媒体信息,调动学生视觉和听觉功能同时发挥作用[3]。教师应将课程中的一些难理解的工作原理应用多媒体技术使学生从直观性、趣味性、形象性、深刻性和艺术性几个优势中取得突出的结果。现代多媒体教学容易激发学生的学习热情,引起学生学习兴趣,这对提高教学质量和教学效果将是一个很大的推动。如:在教学“光源”时,本来这节课的内容是相当枯燥的,为了激发学生学习兴趣和欲望,我采用Flash设计了可见光源、稳定光源和宽谱线光源的工作原理及特点比较图,特别用动画形式把稳定光源的光功率和电流关系、发光功率和温度的关系、辐射功率的方向性、光谱特性等描绘出来[4],这样原来教材中的一些图片由静态变动态,知识形成的全过程淋漓尽致的呈现在学生眼前,把枯燥的知识和生动的情景有机的结合起来。这样不仅形象地展示了光纤通信系统所用光源的基本原理,而且激发了学生做进一步学习、研究的兴趣,从而更深刻地掌握了这部分内容,并有助于学生摆脱应试教育,提高学生探索未知领域的兴趣和实践能力。
4.建立良好师生关系,创造实现教育目的的条件
良好的师生关系,是学校教育目的得以实现的重要条件,是教育工作者努力的目标,同时也是反映教育质量的指标之一。大学老师除教书育人之外,还要承担科学研究、社会服务、政策咨询等多种任务。这就决定了大学教师即使是班主任,也不可能每天和学生呆在一起,他们与学生的心理距离因此没有中学教师与学生的心理距离那么近。而《光纤通信》等课程是通信专业的专业选修课,多数学生本身具有一定的兴趣,并且多数授课教师素质和水平都比较高,学生普遍地钦佩专业课老师。教师在上课时,首先将自己的联系方式包括电子邮箱告诉学生,希望学生在碰到问题时找自己,这样可加强教师和学生的交流。教师了解了学生的学习和思想状况,可对学生进行学业和人生的指导,帮学生解决学习、生活等方面的困惑;学生在交流中也能体会到老师的学识、智慧、思维风格和对生活的洞察力等,自然而然对教师发自内心地产生钦佩和欣赏的情感。学生在学习的过程中,一开始兴趣浓厚,接着遇到难题,加之一定的惰性,难免会有一时的松懈,在这个时候,教师的监督提醒显得尤为重要。现在一般是大班上课,作为主讲老师,让每一个学生感觉到老师的关心有一定的困难,但此事一定要花精力去做,否则会影响到后续章节的学习。教师可以在上课的时候走下讲台,在学生中间边走边讲,关注学生的笔记情况;为了加深学生对课上所讲重要知识点的理解,课堂的富余时间可以做一个小测验,看学生的听课情况。如果时间、精力允许,教师最好是关心到每一位学生的学习和成长。
在《光纤通信》教学中,良好的师生关系能吸引学生,让学生有被重视的感觉,使学生容易得到启迪、激励和指导,从而使其勇于探索自己感兴趣的东西,提高专业兴趣,实现教学目的。
5.改革考核方式,实现教学目标
学生的创造性往往是在探索学习的过程中闪现出来的,而传统意义上的教学测量和评价,只注重结果的“对或错”,忽视了学生的学习过程及对过程的评价。这就需要教师在教学评价上做出相应的调整,及时发现每位学生的闪光点,给予鼓励和引导,促使学生不断树立信心。同时,教师还应注意对学生学习过程的反馈,使学生获得成就感,并不断对学习进行深入探究。
《光纤通信》是为通信专业学生开设的专业课程。以往课程考试主要以理论考试为主(占70%),平时成绩为辅(占30%)的形式进行。但是我们发现除必要的光纤通信理论知识学习之外,实践性环节的教学非常重要,是培养学生良好的操作习惯和操作技能的必要环节。所以在《光纤通信》课程的考核方面我做了如下改进:(1)考核方式上,加大平时成绩和实验成绩的比重。具体为学生的实验成绩(平时实验成绩+操作技能考试成绩)占50%,平时成绩(包括考勤、作业、读书心得)占10%,期末理论考试成绩占40%。(2)考核内容上,考试把传统的注重计算转移到注重分析和综合上。在强调考核基本概念和基本定理的同时,加大综合题的比重,比较客观地考查学生的学习情况。这样,教师在报告学生成绩时,就不会以一次测验分数定终身,而是综合考虑各方面因素,从不同的角度反映学生的水平。学生对这种考核方式很感兴趣,与教师一道共同努力,促进了教学目标的全面实现。
以上是我在《光纤通信》课程的教学实践中形成的几点心得体会,由于教学经验有限,因此,如何在教学过程中进一步发挥学生学习的积极主动性,提高学生分析问题、解决问题的能力,优化本课程的教学效果,为通信行业培养更多、更好的人才有待进一步的研究和实践。
参考文献:
[1]刘增基.光纤通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.
[2]教育部人事司.高等教育心理学[M].北京:高等教育出版社,1998.
[3]唐智松.推进教学手段现代化的策略[J].教育与现代化,2000.
[4]赵克学.Flash 8中文版动画设计实例教程[M].北京:清华大学出版社,2006.
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