光纤通信课程论文

2022-05-10

写论文没有思路的时候,经常查阅一些论文范文,小编为此精心准备了《光纤通信课程论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。摘要:分析了光纤通信的现状和课程教学中存在的问题,提出了四点改革思路:实时更新讲授内容,与最新的理论发展和应用前沿相结合;利用多媒体动态展示光纤通信原理;结合记忆心理学尝试教法改革;同步实验教学与实验教学。其中前三点已在近年的教学中实验、实施,其中结合记忆心理学的教法改革成果最为明显。

第一篇:光纤通信课程论文

光纤通信课程实践教学体系探索

摘要:光纤通信是以光波为载频, 以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。本文结合光纤通信课程理论知识,對如何建设课程的实践教学体系,从体系结构、教学内容、教学方法、考核方式多方面,探索出一套成熟、系统、可行性强的实施方案,加强了学生实践能力的培养,适应社会的需求。

关键词: 光纤通信;实践教学;OptiSystem;SDH

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。在設置实践项目过程中,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,分析業务传输过程,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. 光纤通信实驗教学的改革与探索. 中国电力教育,2010, (36):132-133.

[6]唐修连. 光纤通信综合实验手册. 南京; 中国人民解放军理工大学, 2004.

[7]董光辉,乔世坤,刘楠. “光纤通信”课程实验的探索与实践. 中国电力教育,2012(231), 103-104,123.

作者简介:姓名: 朱一群 性别:女 学历:博士 出生年月: 1977.12 籍贯:安徽黄山;民族:汉职称: 讲师研究方向:网络安全与光通信工作单位:上海电机学院

作者:朱一群

第二篇:《光纤通信》课程教学与教法研究

摘 要:分析了光纤通信的现状和课程教学中存在的问题,提出了四点改革思路:实时更新讲授内容,与最新的理论发展和应用前沿相结合;利用多媒体动态展示光纤通信原理;结合记忆心理学尝试教法改革;同步实验教学与实验教学。其中前三点已在近年的教学中实验、实施,其中结合记忆心理学的教法改革成果最为明显。

关键词:《光纤通信》;教学;教法

光纤通信正在日益改变着人们的生活,是国家“十二五”期间的重点工程,未来社会对光纤通信专业技术人才会有非常大的需求。住建部已要求住宅建设、电信运营、工程设计、施工图审查、施工、监理等单位执行光纤到户的国家标准[1-2]。

在光纤通信方向的通信工程人才培养中,要求学生具备扎实的理论基础,满足专业应用需要,又要具有与现场实际应用相适应的动手力,使学生在校期间就具有现场操作实践的能达到光纤通信工程师的理论和操作水平。当前,电子科技大学精品课“光纤通信”,华北电力大学电子与通信工程省级精品课程“光纤通信原理”,山东理工大学精品课程“光纤通信”,燕山大学精品课程“光纤通信”也都非常重视理论与实验的结合[3-5]。

结合本校情况,《光纤通信》课程是通信工程专业的一门专业必修课,电子科学与技术专业、物理学专业的选修课,同时也是全校的公共通识选修课程。该课程的具体培养要求是:通过本课程对光纤通信基本原理、光收发信机、通信网络进行阐述和讲解,使学生掌握光纤通信的基本概念,熟悉光发信机、中继器、光收信机及光器件的工作原理,掌握光纤通信网络工作原理和通信网设计基本方法。另外,光纤通信技术涉及的知识面广,如数字通信、电磁场和物理光学等概念较多,故在学习本课程之前,学生应先修物理、电磁场与电磁波和数字通信等课程,为本课程的学习打下基础。

由此可见,《光纤通信》课程既需要非常注重理论课程的讲授,又需要注重实验教学。采用精准有效的理论教学和实验教学相结合的教学方式,进一步系统地设计《光纤通信》课程教学与教法研究,对提高本校学生的相关知识储备,跟上光纤通信技术的发展步伐,具有重要意义。本论文正是基于这一思想,在教学与教法研究上提出了四点新的方法和建议,为我校的精品课程建设打好基础。

一、讲授内容的实时更新,与最新的理论发展和应用前沿相结合

光纤通信技术承载的信息量巨大,传输的业务种类繁多。无论是其相关理论,还是使用设备,都发展迅速、更新很快。《光纤通信》课程也要在理论和与现场应用方面进行不断跟进前沿。这个可以从三个方面进行提高跟进:第一,在理论方面,及时跟进当前的发展状况,针对当前国内的光纤通信相关的专业学术会议,例如参加亚洲光纤通信与光电国际会议及博览会以及中国电子学会通信学分会、中国通信学会光通信专业委员会和中国光学学会联合主办的全国第四次光纤通信学术会议,进行学术交流,对较为前沿的理论突破进行了解,并适当让学生收集和了解这方面的信息。第二,在实践方面,紧跟形势,掌握当前进行的较为典型的工程动态,了解光纤通信国际/国家行业标准的修订及更新。要求学生能了解光纤通信网络现状、光缆路由和逻辑拓扑结构,建立初步的感性认识。第三,尤为重要的是,让学生定期查阅光纤通信有源器件、无源器件以及光网络的相关文献;培养学生能够自己动手查阅相关书籍和自主学习科研方面的能力,以期学生在以后的生涯中能够自我前行。

二、内容的表达方法的改进:用多媒体表达原理的动态过程

《光纤通信》课程的学习中首先要求学生对光纤通信链路有全面的认识,如图1所示。

光纤通信链路中各个组成部分信息量大,并与实际结合紧密,经常需要大量的细节图片来显示现场情况和课程内容的内在逻辑,甚至要提供通信运行中的动态过程。也因此,在传统的教学中,也必须更多地利用多媒体手段。并且表现形式也不能仅仅将多媒体的工具简单罗列,还必须针对课程的内容采取恰当的表达方式,究竟是图片,还是音频或者视频,而是根据具体的内容,采用合适的方法表达内容的本质。比如光纤通信链路中,光波能够作为高频信号的载波这一特性的讲解,首先要了解光波是一种高频振荡的电磁波,需要借助动画来描述,然后再讨论载波的调制,需要画图解释,这些均是传统板书教学难以完成或者说需要花费过多时间叙述、描写的,借助多媒体动画可以生动、形象、快速地完成讲解,并且学生可以获得直观的感受;再如构成光纤通信链路的中继器其中必不可少的掺铒光纤放大器,其工作原理涉及激光原理、掺铒光纤最佳长度的计算,这时如果仍然采用传统的方式,或者简单的多媒体罗列教学,对学生而言视觉冲击效果太弱,因此在教学中可以采用板书教学,对公式讲解、结合多媒体动画,展现掺铒光纤放大器工作的原理。板书时给学生一定的思考空间,多媒体给出具体直观的动态工作过程,起到强化记忆、增强理解的作用。

三、结合记忆心理学,改进教法

一直以来,尤其是最近一段时间,我们都在思考一个问题,是什么导致学生对知识点完成了记忆、理解、掌握、能够运用的呢?教师能帮助学生记忆什么吗?答案是不能,很无奈但是很真实!我们能做的是讲一堂课、若干知识点呈现在学生面前!针对这种呈现我们与一本书、一段视频的作用类似,那么我们真的无能为力吗(在帮助学生记忆方面)?当然不是,我们在呈现课程过程中与学生是有交流、有互动的,那么正是这种互动,可以加深学生的记忆,能够将被动的听或者看,转换成积极的思考,这才是教与学中的关键!根据记忆的类型[6],针对知识传授记忆有形象记忆型、抽象记忆型、情绪记忆型,课堂教学以抽象记忆为主,但是形象记忆,情绪记忆是不容忽视的,而且是非常重要的辅助手段,因此生动的例子、新鲜的实事都是与学生互动,帮助抽象记忆的好方法。如何能够将学生的思路不着痕迹地带着进入思考,这里给出了一种教法的尝试——重点提问,团队讨论。

所有课堂内容,围绕提问为重点,进行提现。具体做法是每节课提前5分钟将上一节讲授的需掌握的重点内容在黑板上列出,上课铃声响起,学生自由选择问题回答,板书作答,其余同学共同批改每道题。学生在短时间内(上课之前的5分钟)对上一节课讲授内容有所回顾,板书作答加强抽象记忆,同时在批改其他同学的回答时纠正自己的理解错误(形象记忆)。全班同学对其进行批改(全班同学在共同纠错的同时完成了团队讨论),作答的学生感受情绪记忆,知识内化过程加强,能够将转化过程中可能出现的理解错误加以纠正。每节课之前板书提问,直接解决学生理解过程中的偏差,及时发现,及时解决,发动学生参与批改问题,从多角度鼓励学生思考,加深知识的理解。课前提问与平时成绩挂钩,学生参与非常积极,其强化记忆的效果在试卷考题中有明显的体现!

四、实际动手应用与理论教学相结合

当前针对实际动手应用存在三方面的不足,一是设备价格高,更新快,没有足够的设备;二是实际动手的内容太简单,不能反映或者提高水平。三是实际操作时间较长,进程把控较难,且容易出现问题。也正是因此,很多专业学生存在理论的夸夸其谈,实践侏儒的现象。即便现有的通信工程专业、电子科学与技术专业已开设专业实验,但是存在的问题是理论课与实验课脱节,有的同学是没上理论课,先做完了实验,有的同学是理论课学习完成很长时间才上实验课。

这里给出以下三个改进意见:一是改进时间安排,当前的实验课与理论课是独立的两门课程,因此在时间的安排上出现了脱节现象,这里建议,将两门课程在不减少学时的情况下合并为一门课程,统一安排时间,将实验课的时间安排,配合理论课的时间。而现有的物理学专业与通识选修课程未设置实验课,建议加开设1~2个实验,或者采用模拟实验进行教学。二是增加和改进实验器材的投入或者和其他的教学单位和工程单位相结合,让学生能够及时熟悉前沿的设备和相关的操作。三是实验内容的设计和改进,针对理论内容和最新设备经实验内容进行及时的更新。甚至由同学自主提出需要增加的部分。这也可以通过第二点,通过和其他单位的合作来实现。

综上所述,本项目在教学教法上提出了几点改革想法,将继续在教学内容实施,紧跟时代的发展,更新教学内容,改革教学方法为我校的精品课程建设打好基础。

参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006(14):1-33.

[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信,2004(6):35-106.

[3]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.

[4]张淑娥,李永倩,杨再旺.“光纤通信原理”精品课程实验建设探究[J].实验技术与管理,2010,27(5):165-166,169.

[5]陈莉,黄荣怀,李松,曾兰芳.从精品课程看我国高校的实践教学[J].开放教育研究, 2008,14(1):28-33

[6]王.汪安圣认知心理学[M].北京:北京大学出版社,2006.

作者:柳春郁 张卫华 布音嘎日迪

第三篇:“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实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索,激发了学生学习兴趣,有效地提高了学生动手能力和创新能力。

关键词:光纤通信;实践教学;教学改革

作者简介:钱胜(1976-),男,安徽铜陵人,杭州电子科技大学通信工程学院,讲师;王天枢(1975-),男,吉林长春人,杭州电子科技大学通信工程学院,副教授。(浙江 杭州 310018)

基金项目:本文系浙江省省属高校实验室建设项目(项目编号:090301001)、杭州电子科技大学高教研究课题(项目编号:ZC1021)的研究成果。

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。相关部门预测2011年光通信领域将持续发展,投资比重进一步加大,通过推进“宽带中国”的战略发展目标,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。如何培养高素质的光通信专业人才以满足社会发展的需要就成为亟待解决的问题。在工科院校光纤通信教学实践的过程中,实践教学环节向来是一个短板。在早期的实验室建设过程中由于种种原因采用了实验箱型[1]的实验方式,由于实验箱封装性强、集成化程度高,在方便操作的同时却无法让学生深入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能力的锻炼,使得光纤通信实践教学环节和理论教学脱节现象比较严重。[1-3]传统实验箱式的实践教学已经很难达到培养学生动手能力的目的,为此,杭州电子科技大学利用申请到的浙江省省属高校实验室建设专项资金项目,对“光纤通信”课程的实验教学内容、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”课程是一门理论性及实践性很强的课程,实践教学对培养学生的动手能力、创新意识和开拓能力具有重要作用。[4,5]“光纤通信”课程总学时为50学时,讲课学时为44学时,实验为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,响应教育部提出的“卓越工程师培养计划”,培养具有创新意识和开拓能力的高素质光通信领域人才,项目组因材施教,[1]设计了“操作型、综合型、设计型”实验内容,并开放实验室,供学有余力的学生进一步研究。通过教学,使学生能够灵活运用光纤通信的基本理论和基本方法,能在工程实践中具有分析问题、解决问题的能力。

二、光纤通信实验内容设计

1.操作类实验

基本操作类实验有两个。

实验一:光纤切割、熔接实验。

实验仪器: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。

实验内容: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。

实验二:OTDR光纤损耗特性测试。

实验内容:光纤去涂覆、切割、端面处理,光纤熔接,热缩保护套管加热;被测光纤与光时域反射计(OTDR)的连接,光纤背向散射曲线、衰减常数的测量。

2.综合型实验

实验一:光纤拉锥实验与分光比测试实验。

通过使用拉锥机制作各种分光比的分路器和WDM,着重培养学生的实际动手能力,了解无源器件的生产、封装工艺。

实验目的:掌握光纤通信器件拉锥原理,了解光纤通信器件拉锥工艺流程,熟悉拉锥机以及相关操作,熟悉光纤耦合的特性,熟悉熔融拉锥波分复用器制作原理和宽带耦合器的制作原理。

实验设备如图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。

实验二:光纤通信工程故障检测及维修实验。

它包括3个实验,依次为:光纤断点故障检测实验、系统回波损耗测量方法实验、系统故障维护实验。

实验目的:掌握光纤通信系统的断点故障的测量方法和测量工艺流程,掌握光纤通信系统的测试方法与流程,掌握测试仪器的使用方法、掌握光纤断点等故障维护的方法。

测试设备:光纤通信线路维修工具;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.设计型实验

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,具有工程实践能力和分析问题、解决问题的能力,课程设置了设计型实验供学生选做。

实验一:SDH光传输设备组网配置实验。

该实验利用通信综合实验室华为公司的 SDH 155/622光传输设备为实验平台,采用多ADM技术,根据不同的配置需求,可以同时提供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单向通道保护环、双向通道保护环、二纤复用段环保护、以太网互联等配置及性能测试,通过实验,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。

实验二:WDM系统传输实验。

采用的是三河引航科技有限公司的光传输系统(FSYS-L)。它包括4个实验组成,依次为:16路622Mbps伪随机码的电复用原理实验、4路信号的WDM光纤传输系统原理实验、4路WDM光信号解复用原理实验、16路码型的电解复用原理实验。学生可以选做其中任意一个实验。实验框图如图2所示,实验中测得的眼图如图3所示。

实验目的:掌握电复用/解复用的原理和方法,掌握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,了解并掌握实际通信系统传输的方法。

测试设备:波分复用系统(4路):622Mbps码型发生器、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、教学方法探索

项目组通过全新设计和工程实践紧密结合的实验内容的教学实践,使得学生对光通信课程的学习兴趣明显增强,在实践环节考核上,注重学生对相关知识点的掌握。在实验过程中注重对实验现象的观测与分析,例如根据光时域反射仪测试图形分析光纤各处损耗产生的原因。引导学生根据光纤传输原理来解释实验中观察到的现象,灵活应用所学知识。考虑到光通信实验设备都比较昂贵,养成正确的实验习惯非常重要,因此在考核上避免一刀切,综合学生的实验操作,实验结果,以及对实验现象的解释来综合判定其成绩。在实验课上,绝大多数学生能够独立主动地完成教学计划内的实验内容。有些学生则更为深入,积极完成选做内容,与教师探讨各种方案,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一直是个难点,相对于光纤通信技术的发展,实验内容和手段严重滞后。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索,这些探索从目前看取得了良好的效果。

1.提高了学生对“光纤通信”课程的学习兴趣

学生对光通信的感知不再停留在书本上的图片和实验箱了,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实验的兴趣,反过来也促进了他们对理论课程的学习的兴趣。

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,因为学习兴趣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讨论,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”,分组间学生互相提问质疑,课堂讨论热烈,从被动式学习到主动参与,加深了对理论知识的理解,提高了教学质量。

3.提高了学生的动手能力和创新能力

实践环节和工程实践结合紧密,有效地提高了动手能力,部分学生学习兴趣浓厚,利用所学到的相关知识参与挑战杯等竞赛,提高了创新能力。

参考文献:

[1]张淑娥,李永倩.“光纤通信原理”课程教学方法改革探究[J].中国电力教育,2009,(18): 97-99.

[2]何士雅,高毅,金绍兴.光分插复用及实验系统的研究[J].实验技术与管理,2007,24(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能力培养[J].实验技术与管理,2006,23(5):55-58.

[4]Joseph C.Palais.Fiber-Optic Communications(第5版)[M].北京:电子工业大学出版社,2005.

[5]Djafar K.Mynbaev.Fiber-Optic Communications Technology[M].北京:科学出版社,2001.

(责任编辑:苏宇嵬)

作者:钱胜 王天枢 周雪芳

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