电子信息工程专业的光纤通信课程教学方法探析

1、电子信息工程专业的光纤通信课程教学方法探析引言：光纤通信课程是计算机技术、微电子学、通信工程等 多门学科融合而成的综合性课程， 对学生的专业知识水平和实践 能力水平都提出了较高的要求， 如果学生对光纤通信课程的重视 度不足，没有学好相关知识内容，那么他们的基础就会不牢靠， 在学习其他课程时也会遇到各种各样的阻碍， 之于学生综合素质 能力的发展是极为不利的。 为了保证学生能够获得良好的就业前 景，必须大力实施光纤通信课程的改革， 教师应运用多样化的教 学方法来降低教学难度，以获得更加理想的教学效果。一、光纤通信技术简介光通信技术诞生于 19 世纪 80 年代，在诞生初期没有得到人 们的关注， 这

2、种情况直到第一台红宝石激光器研发出来以后才得 到转变， 人们认识到了光通信具有的重大优势， 真正将对光通信 的研究提上了日程， 随后在原有技术的基础上进行了改良， 进而 发明了其他类型的激光器，为通信事业的发展拉开了全新的篇 章。与激光相比，以光纤为传输介质产生的损耗较低，使用寿命 得到了极大的延长， 更为符合通信工程的实际需求， 光纤通信在 市场中占有的比重也越来越大， 其给运营商带来的利益十分的可 观。经过了数十年的发展， 光纤通信技术已经在通信工程中占据 了主导地位， 越来越多的专家和学者投身于光纤通信技术的研究 之中， 高校也专门开设了光纤通信课程， 无不说明光纤通信技术具有着广阔的发

3、展前景， 学好该门技术对学生的就业必然大有助、人益。二、光纤通信课程的教学策略 光纤通信课程可以分为理论和实验两个部分， 每个部分包含 的教学内容有所不同， 采用的教学方法也要具有差异性， 下面将 对光纤通信课程理论教学和实验教学要点加以阐述。1、光纤通信课程的理论教学 一般来说，理论课程在整个光纤通信课程的教学中大致要占 32 课时，具体要讲述四个方面的内容，按照由浅入深、层层递 进的方式进行教学内容的设计， 以提高教学效率， 达到温故而知 新的效果。（1）光纤通信技术的基础光纤通信技术的基础知识需要讲解 6 个课时，主要是介绍光 纤通信技术的发展史、 应用现状和未来发展趋势， 教师要将这部

4、 分内容讲的妙趣横生， 以激发学生的学习兴趣， 这样学生才能以 饱满的热情投入到接下来的课程学习中。 可以借助多媒体设备来 播放各个时期的光纤通信技术 ?a 品，将各种传输介质的优缺点 进行比较， 最终得出光纤通信技术得以广为应用的原因所在。 其 中，麦克斯韦方程应作为此阶段教学的重点， 要从电磁场和电磁 波的理论延伸到对麦克斯韦方程的介绍上， 力争将光纤通信技术 的基础知识讲的浅显易懂， 增加学生对技术的了解程度， 为下一 阶段的教学打好基础。（2）光纤通信器件技术基础 光纤通信器件有基本光纤器件、 光学滤波器、 光纤放大器和 半导体光电子器件， 在每个类别下还包含着多种器件， 学生要掌 握

5、的知识有每种光纤器件的名称、结构、原理、参数，还要对光 纤器件的应用范围予以明确。 鉴于这部分知识比较庞杂， 学生需 要记忆的内容较多， 教师可以将教学内容制作成动画和视频， 在 课堂上进行演示， 不仅能够活跃课堂氛围， 还能够牢牢吸引学生 的课堂注意力， 给予学生感官上的刺激， 大大加深了学生对光纤 器件的印象。光纤通信器件的讲解通常需要 8 课时左右。（3）光纤通信系统和网络 光纤通信系统和网络是光纤通信课程的核心， 需要学生明确 三个重要内容，即光纤传输系统、光纤通信网和全光网技术，同 样的，每项技术中都包含有若干个知识点。首先，在光纤传输系 统的讲解中， 需要掌握光纤传输系统的组成结构

6、， 了解各个器件 的工作原理，学会设计系统并能够对系统性能进行准确的评估。 其次，光纤通信网的教学中，对于通信网的结构、传输模式以及 网络的管理、保护、恢复都应加以细致的解读。最后，全光网技 术的教学中需要涵盖各种光网络的管理和安全问题，采用PPT进行辅助教学， 用图形图像来替代文字， 教学效果将会得到进一步 的加强，这一环节总共占 14 课时。（4）光纤与光纤通信系统测量 这是理论教学的最后一个部分， 剩余的 4 个课时全部用来讲 述光纤通信工程实施过程中常用的仪器和设施， 这些设备中的大 多数都会在接下来的实验教学中有着重要的应用， 会让学生对实 验教学有个大致的认识， 学会各种检测仪器的

7、使用方法， 为实验 做好充分的准备，这样在进行实验时就不会感到手足无措了。2、光纤通信课程的实验教学光纤通信课程中共设置 7 个实验，占 16学时，目的在于增 加学生对光纤通信系统器件和系统运行原理的认识， 为学生自主 设计光纤通信系统创造有利的条件， 实验课程的具体安排如下所 示：（1）插入法测光纤的平均损耗系数（ 2 课时）。采用插入法测量待测光纤在1310 nm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。（2）光时域反射计（OTDR测光纤链路特性（2课时）。 光时域反射计是比较常用的实验器件， 需要对其工作原理和使用 要点加以熟悉， 能够

8、准确操作仪器进行光纤链路的测量， 确定光 纤的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。（3）光波分复用（WDM系统实验及其误码率测量（2课时）。 构建1310 nm/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。（ 4）数字光纤通信系统信号眼图测试（ 3 课时）。本实验需要使用数字示波器和误码仪， 应明确数字光纤通信系统信号眼 图的产生原理，能够通过眼图来得出系统性能， 其中眼图是借助 数字示波器来观察的，需要对该器件进行不断的调试， 以得到最 佳的眼图质量。（5）光纤切割与焊接技术演示实验（ 2 课时）。全

9、自动熔 接机使用之前，教师要先讲解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原 理，并给学生进行演示，再让学生自己操作，直到学生能够用该 设备进行光纤熔接为止。（6）光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验（ 3 课时）。实验所用设备为PC光谱仪和光环行器，学生应能够明确设备和 器件的功能，对其进行正确的使用，藉此来构建测试系统，对光 纤光栅的光谱特性进行测试，最终得到光环行器的各项损耗数 据。（7）光带通滤波器的设计（ 2 课时）。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。总而言之，光纤通信技术在各个领域中起到