基于向應用型轉變的光纖通信實驗教學改革研究

張丹　時書麗

【摘 要】在高校向應用型轉變的大背景下，傳統的實驗教學模式已經無法滿足社會不斷發展對人才的需求，必須進行教學改革。本文以光纖通信實驗為例，對實驗教學模式和課程體系進行了分析研究，對人才培養方向定位、師資培養、教學方法、教學內容和考核機制提出了改革方案，完善實驗教學體系，培養實踐能力強的應用型人才。

【關鍵詞】應用型；光纖通信；實驗教學；改革

【Abstract】Under the background of the application type transformation in Colleges，the traditional experimental teaching mode has been unable to meet the needs of social development for talents， and the teaching reform must be carried out. The paper takes optical fiber communication experiment as an example， analyzes the experimental teaching mode and curriculum system， puts forward the reform plan of the orientation to talents cultivation ， teacher training，teaching methods， teaching content and assessment mechanism， perfect the experimental teaching system， and cultivate practical talents with strong practical ability.

【Key words】Application type； Optical fiber communication； Experiment teaching； Reform

0 引言

高等學校向應用型轉變既是深化高等教育綜合改革、優化高等教育結構、提高高等教育宏觀質量、增強高等教育服務國家和遼寧經濟社會發展能力的重要舉措，也是高校深化改革、內涵發展，主動服務地方需求、增強學生創業就業能力的必然要求[1]。為深入貫徹落實《教育部、國家發展改革委、財政部關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》和《遼寧省人民政府辦公廳關于推動本科高校向應用型轉變的實施意見》，我校通信工程專業作為轉型試點單位，積極進行教學改革研究，創新人才培養機制。在此背景下，實驗教學作為理論教學與實踐應用的融合點，需要不斷改革創新，培養應用型人才，滿足社會對通信技術實踐能力人才的需求。

1 光纖通信實驗的現狀及問題

實驗教學是高等教育教學的重要組成部分，在創新應用型人才培養中占有重要的地位[2]。光纖通信作為目前信息傳輸的主流技術，在全世界得到了廣泛的應用和迅速的發展，而光纖通信實驗教學的重要性也隨著學科的發展而日益顯現出來[3]。

我院光纖通信原理實驗作為獨立設課的專業基礎實驗，針對通信專業學生開設。基于光纖通信實驗箱主要開設了固定速率及變速率時分復用與解復用、光纖線路碼、PCM編譯碼、P-I特性曲線繪制、光發送機接口指標測試、光接收機原理及眼圖觀測、數字及模擬信號的光-電、電-光轉換傳輸、語音圖像計算機傳輸系統、波分復用光纖傳輸系統等實驗題目。采用傳統的教學方法，教師講解指導，學生操作記錄數據并提交實驗報告。

受到實驗儀器和實驗學時的限制，在課程內容安排上具有局限性。驗證性和綜合性實驗為主的實驗模式，可以在一定程度上增強學生對理論知識的理解與認知，提高學生的動手能力，但缺少對學生創新型思維的鍛煉以及應用型技能的提升，無法滿足不斷變化的社會創新型應用人才的需求。教學方法上不夠靈活，不能很好的調動學生的積極性和主動性，也就無法達到理想的教學效果。因此，在高校向應用型轉變的背景下，增設創新型應用型實驗內容和改進傳統教學方法變得尤為重要。

2 實驗教學改革的研究與實踐

隨著高校人才培養定位越來越清晰，人們對實驗教學在培養應用型人才方面所發揮的作用也越來越重視[4]。要滿足社會對人才不斷變化的需求，實驗教學也必須不斷改革，與時俱進。

2.1 實驗教學的人才培養方向定位

傳統實驗教學側重于幫助學生增強對理論知識的理解與融會貫通，驗證性實驗為主的模式旨在加強理解的基礎上提高學生的動手實踐能力。這種教學模式已經不能滿足社會不斷發展對人才的需求，現階段人才培養的方向要轉到服務經濟社會發展上來，轉到產教融合、校企結合、培養應用型人才、增強學生就業創業能力上來。需要結合社會對人才的需求，有針對性的培養人才。

2.2 實驗教學的師資培養

要培養有能力的應用型人才，就必須要有高素質的教師隊伍。為了提高教師的能力，需鼓勵教師參加工程實踐能力的培訓學習，不斷提高自身的教學實踐水平，并充分發揮產教融合、校企結合的效能，努力建設一支教學能力、工程實踐能力兼備的“雙師雙能型”教師隊伍。在此背景下，專業多名教師先后參加了省教育部的教師實踐能力培訓，對相關專業企業的研究方向與新興技術有了客觀的了解，與不同院校的專業教師交流教學心得，后續將繼續派出教師去進行專業技能的培訓。光纖實驗的相關教師到合作企業進行了參觀調研，對光纖通信網絡的路邊基站、光纜入小區等進行現場勘查，對光纜故障排查維護等實地跟蹤考察，了解相關專業對口企業對人才的需求，開闊教師的教學思路，明確人才培養方向，收效較好。

2.3 實驗教學方法的改革

傳統教學方法不能有效激發學生的學習積極性、主動性和創造性，不利于應用型人才的培養[5]。要在教學中培養實踐能力強的應用型人才，就需要改進現有教學方法，把理論教學與實踐教學結合起來，把課堂教學與實訓實踐結合起來，調動學生的積極性，全面培養學生的綜合能力。

強調課前預習的重要性，培養學生查閱相關資料的自學能力，這也是學生就業后必不可少的能力。為督促學生學習的自主性，可在課堂考察學生的預習情況，并納入考核機制。加入課堂討論，可由教師提供思考題目，引導學生思考，增強學生對知識點的理解與消化。例如光纖線路碼實驗，可由淺入深，從特殊碼到一般碼，引導學生進行理論編碼，再通過實驗記錄數據進行對比驗證，培養學生的學習興趣，強化對知識點的掌握。

實驗操作中，教師統一講解后采用巡回指導模式，由于不同學生的理解能力與動手實踐能力的不同，對每組學生遇到的不同程度問題分別進行針對性指導，力求每位學生都得到鍛煉提高。學生的課堂測試數據需經教師檢查無誤后簽字確認，留存供數據整理。課后布置思考題，由學生完成實驗報告，對測試數據進行整理，并進行數據分析與處理，得出結論后整理到實驗報告中，要求學生不僅要有動手測試的能力，同時具有對測試數據的處理能力與分析總結的能力。

通過校企結合，開設實習實訓基地，在課堂教學中引入工程儀表的使用講解與演示，增設部分相關技能培訓，使學生對通信工程應用有個初步理解，并掌握相關基礎技能，后續可進入企業的實習實訓基地對具體實踐操作能力做進一步提升，實現培養實踐能力強的應用型人才的目標。

2.4 實驗教學內容的改革

現階段開設的光纖通信實驗內容以驗證性實驗為主，限制了學生綜合實踐技能的培養和創新能力的提高。在內容開設上要適當減少驗證性實驗的比重，增設綜合性設計性的實驗題目，例如加入多種通信系統設計，運用時分復用、波分復用等技術，對語音視頻等用戶信息一對多、多對多的單向雙向傳輸設計，讓學生多動手多動腦，在提高學生動手實踐能力的同時，逐步培養創新型思維和提高系統構建和設計能力。

要注重多種能力的綜合培養，例如對于通信傳輸中的各種編碼方法，不滿足于驗證性應用，基于可編程邏輯器件，由學生采用EDA技術進行軟件編程實現各種通信編碼，借助下載器下載于可編程邏輯器件中并應用于光纖通信系統。不僅有助于學生建立通信系統的概念，掌握各種通信編碼的方法與特點，還可增強學生的編程能力與實踐應用能力。增設軟件仿真應用，對于實驗室無法實際測試的內容，采用軟件模擬分析的方式來增強學生對光纖通信系統的理解，提高學生的綜合能力。

結合社會上企業對專業型人才的需求，開設應用性較強的實驗題目，例如增設光纖熔接實驗，講解光纖熔接的實際操作流程，光纖熔接機、光纖切割刀的使用方法，由教師演示并指導學生親自動手實踐，掌握光纖熔接的基本技術。引進現代實際工程相關測試儀器的使用介紹及應用，如光功率計、光時域反射儀等，采用實驗室和實訓基地階段性完成對于實際應用中光纖組網的搭建以及故障排除等應用教學，培養學生的應用型技能。

2.5 實驗考核機制的改革

過去的考核機制只針對實驗操作與實驗報告做評定，比較籠統寬泛。改革后需要對實驗的綜合情況進行細化考核，包括預習情況、出勤情況、實驗操作情況、實驗報告總結、實驗測試的綜合成績評定。預習和出勤是實踐學習的基礎，實驗操作情況可考察學生的動手操作能力，實驗報告的考察可側重數據分析與結論的考核，檢測學生對數據的綜合分析處理能力，實驗測試由每位學生通過抽簽方式確定測驗題目后，在規定時間內獨立完成對應實驗題目的操作與數據測試，并根據數據對相關題目作答，考察學生的綜合能力。每個環節缺一不可，將其均納入考核機制可提高學生對每個環節的重視程度，全面提升其綜合能力，為畢業后的創業就業打下基礎。

3 總結

培養創新應用型人才是當前高校的重要任務，實驗教學改革是向應用型轉變背景下高校改革的關鍵環節之一。通過合理的實驗教學改革，可以有效提高學生的積極性，使學生不斷提升綜合能力，更加適應社會的需求。但實驗教學改革是一個系統工程，涉及教學管理體制、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗教師隊伍建設等諸多因素[6]。我們仍需要與時俱進，不斷探索更加行之有效的課程體系與教學模式，在培養實踐能力強的應用型人才目標上繼續努力。

【參考文獻】

[1]遼寧省教育廳.遼寧省教育廳關于支持有關高校和專業啟動向應用型轉變試點工作的通知[Z].2015-11-19.

[2]邵曉玲，陳永泰，杜建國，等.實驗教學與創新人才培養[J].實驗科學與技術，2011，9（1）：169-172.

[3]龍青云，左敬龍，肖明.基于大工程觀的光纖通信實驗教學改革探索[J].實驗室研究與探索，2012，31（8）：342-345.

[4]陳德碧，楊帆.應用型人才培養的實驗教學改革實踐[J].實驗科學與技術，2010，8（4）：42-43.

[5]王麗梅.基于創新性應用型人才培養的實驗教學方法研究[J].實驗技術與管理，2014，31（1）：19-21.

[6]李靜.實驗教學改革淺談[J].實驗科學與技術，2008，6（6）：129-130.

[責任編輯：朱麗娜]