時間：2022-05-07 23:39:52
序論：在您撰寫光纖通信課程論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
本課程內(nèi)容分為：光通信基本理論、光纖通信基本原理、光纖通信新技術(shù)特征等三大部分.主要內(nèi)容為：緒論、光纖發(fā)展、光波導(dǎo)理論與光纖特性、光纜及工程應(yīng)用、光發(fā)送與接收、光無源器件、光放大器、光纖通信系統(tǒng)與設(shè)計等.采用的教學(xué)方法以課堂教學(xué)為主，輔以實習(xí)實訓(xùn)等.授課對象為我校本科專業(yè)自動化、通信工程、電子信息工程等專業(yè)，授課理論學(xué)時54，實習(xí)實訓(xùn)18，各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配從近4年的教學(xué)看，大家普遍認(rèn)為該課程理論較難、實訓(xùn)操作難、而且理論與實訓(xùn)結(jié)合較少.導(dǎo)致大學(xué)生們對該課程缺乏學(xué)習(xí)的主動性、積極性，不利于專業(yè)技能人才的培養(yǎng).作者根據(jù)近4年的經(jīng)驗和學(xué)生獲取該課程的知識、技能的效果，從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、手段及見習(xí)實訓(xùn)等幾個方面提出教研教改的意見.
2光纖通信課程理論教學(xué)
針對同學(xué)們反映本課程中難懂的理論知識、課前我補(bǔ)充了一些基礎(chǔ)知識.比如光波導(dǎo)理論、高等數(shù)學(xué)、光電子技術(shù)、電磁學(xué)等知識在該課程中要用到的重要理論.列出一些參考書目供學(xué)有余力的同學(xué)選讀，比如楊祥林編著的《光纖通信系統(tǒng)》，北京郵電大學(xué)出版社出版的顧畹儀編著《光纖通信系統(tǒng)》教材.我們采用多種方法分析一些抽象概念，逐步闡述.例如，光纖傳輸?shù)牟▌永碚撌枪饫w通信理論中的一個重要內(nèi)容，通常采用的方法就是波動方程和電磁場表達(dá)式求解，其過程繁雜，同學(xué)們很難將推導(dǎo)出的理論結(jié)果和實際上的物理意義對應(yīng).因此在該部分的教學(xué)中采用先引入并重點(diǎn)講解波導(dǎo)、導(dǎo)波等概念的方法，然后解釋傳輸模式，不同的模式對應(yīng)不同的傳播角，產(chǎn)生不同的離散模式是由于光波在芯區(qū)和包層分界面上發(fā)生反射時產(chǎn)生相位移動引起的，在理解概念的基礎(chǔ)上，再運(yùn)用特征方程理論推導(dǎo)出結(jié)論.充分利用多媒體的優(yōu)勢，多媒體PPT教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，以便提高教學(xué)質(zhì)量.結(jié)合該學(xué)科的實際，作者制作了適合實際情況的PPT課件，課件的教學(xué)效果良好，比如在講解數(shù)字光纖通信系統(tǒng)組成的時候，結(jié)合PPT課件圖，直觀、形象生動的看出了系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、光纖光纜、中繼器與光接收機(jī)等基本單元組成.此外還包括一些互連與光信號處理器件，如光纖連接器、隔離器、調(diào)制器、濾波器、光開關(guān)及路由器、分插復(fù)用器ADM等.
3光纖通信實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)
本課程的實訓(xùn)環(huán)節(jié)除了安排常規(guī)的8個實驗，模擬信號電—光、光—電轉(zhuǎn)換傳輸實驗、數(shù)字信號電—光、光—電轉(zhuǎn)換傳輸實驗、光發(fā)送、接收模塊實驗、光纖無源器件特性測試實驗、數(shù)字光發(fā)送接口指標(biāo)測試實驗、光纖傳輸特性測量實驗波分復(fù)用（WDM）光纖通信系統(tǒng)實驗等.另外，筆者引入了OpticSimu仿真實訓(xùn)軟件，該軟件恰好可以克服以上硬件實驗平臺的不足，可以方便地配置各種光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，形象地得到仿真實驗結(jié)果，配置各種光纖通信系統(tǒng)和光網(wǎng)絡(luò)，仿真其傳輸性能，方便、形象地獲得系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)的光譜、波形、眼圖、光信噪比和接收靈敏度.軟件界面如圖2所示.圖3是利用原子功能器件搭建的光分插復(fù)用器（OADM）和光交叉連接（OXC）結(jié)構(gòu).運(yùn)用OADM和OXC，構(gòu)建WDM光網(wǎng)絡(luò)，并對其進(jìn)行傳輸性能仿真，為光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和規(guī)劃提供參考.
4結(jié)束語
本課程安排在大學(xué)三年級第二學(xué)期進(jìn)行，而這個階段學(xué)生大部分時間和精力主要放在準(zhǔn)備考研或者開始聯(lián)系實習(xí)單位上，學(xué)習(xí)時間和精力得不到保證。同時考慮該學(xué)期時所有專業(yè)課幾乎基本學(xué)完，光通信原理課程中部分專業(yè)知識已在之前開設(shè)的不同專業(yè)課程中有所涉及，盡管在不同專業(yè)課中強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)不同，但畢竟和其他課程還是存在一定的交集。因此在這種狀態(tài)下，只依靠課堂將光通信的知識全面而系統(tǒng)地講授給學(xué)生是比較困難的，學(xué)生聽到學(xué)過的內(nèi)容就會自然而然開小差，這對未學(xué)習(xí)的知識也會產(chǎn)生消極的影響，從而影響整天的教學(xué)效果。
2教材選用方面
目前，該課程的上課講義主要是根據(jù)清華大學(xué)袁國良老師編寫的《光通信原理》，再結(jié)合其他通信類的參考書編寫而成。該書對光通信原理的介紹雖比較系統(tǒng)，但是書中很多章節(jié)存在混亂的現(xiàn)象。如第三章介紹光纖的基本特性，但在第五章中再次介紹光纖溫度特性和機(jī)械特性。光電檢測器件也存在類似的現(xiàn)象，在第四章中介紹光電檢測器的工作原理和主要要求以及光電檢測器的工作特性，而第五章再次介紹光電檢測器件，雖然兩章節(jié)中介紹內(nèi)容并不重復(fù)，但是這樣授課過程中學(xué)生會覺得有些亂。雖然在實際課堂上已將內(nèi)容調(diào)整并對其內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)充，但是畢竟沒有配套的講義，學(xué)生學(xué)起來還是有些不方便。與此同時，光纖通信領(lǐng)域科技發(fā)展日新月異，這本書缺少該學(xué)科最新的研究方向和前沿?zé)狳c(diǎn)問題的介紹，如藍(lán)光信息存儲技術(shù)和白光照明等目前的熱點(diǎn)問題。這顯然很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
3課程改革舉措
結(jié)合學(xué)校2012版培養(yǎng)計劃，根據(jù)我校光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，該課程的現(xiàn)行教學(xué)體系和內(nèi)容應(yīng)做必要調(diào)整，教學(xué)方法和教學(xué)手段上也要進(jìn)行必要的改革，從而保證課程教學(xué)質(zhì)量的有效提高。
3.1整合課程內(nèi)容，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)
首先以形象的圖像介紹整個光通信系統(tǒng)的組成部分，讓學(xué)生了解光通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其次簡單介紹光通信系統(tǒng)組成的每個部分，先講解光通信中的主要有源和無源的光器件，光纖的組成和傳輸原理，然后把通信的光端機(jī)、光調(diào)制等基本內(nèi)容盡可能地縮小課時快速介紹完畢，這樣可以盡量避免與其他課程的重復(fù)，從而讓學(xué)生產(chǎn)生新鮮感。然后重點(diǎn)集中討論數(shù)字光通信系統(tǒng)，闡述如何設(shè)計光纜線路損耗預(yù)算和怎樣考慮光纜線路中的各種類型的噪聲源，多向?qū)W生介紹電信、數(shù)據(jù)通信方面的新發(fā)展、新思路，以開闊學(xué)生的眼界。這些改革為我們完成基本的教學(xué)任務(wù)提供了保障。同時鑒于袁老師課本中存在的章節(jié)混亂的情況，我們擬調(diào)整課程結(jié)構(gòu)。課程的新結(jié)構(gòu)首先從光通信的整體出發(fā)，從宏觀上使學(xué)生了解光通信整體的基本知識和要求，把握零件和整體的關(guān)系。從簡易的連接入手，到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為課程重點(diǎn)，把握各種光通信的特點(diǎn)，為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力奠定良好基礎(chǔ)。
3.2分層實踐教學(xué)，構(gòu)建實踐平臺
光纖通信原理課程是一門理論性及實踐性很強(qiáng)的課程，隨著光纖通信與實際應(yīng)用的結(jié)合越來越密切，僅僅在課堂上講授基本的理論知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際需求，必須加強(qiáng)和改進(jìn)光纖通信課程的實踐環(huán)境教學(xué)內(nèi)容，突出本課程重實踐、強(qiáng)能力的培養(yǎng)特色。實驗建設(shè)和實驗教學(xué)的重視和完善，有利于培養(yǎng)和提高通信工程類大學(xué)本科生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和科研能力。首先，實踐教學(xué)過程中采用了分層次的實踐教學(xué)模式，根據(jù)學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)情況及動手能力分組分層進(jìn)行教學(xué)。動手能力一般的學(xué)生完成基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練，動手能力較強(qiáng)的學(xué)生增加綜合設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗教學(xué)內(nèi)容，逐步構(gòu)建了“基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、創(chuàng)新型”的三級式分層次實踐教學(xué)體系。其次在學(xué)校的相應(yīng)經(jīng)費(fèi)支持下，鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容搭建小型的光通信系統(tǒng)，讓學(xué)生自己動手操作整個光通信系統(tǒng)的組成并了解實現(xiàn)通信需要注意的事項，如光纖損耗對中繼距離的影響設(shè)計，色散對中繼距離的影響等主要影響光通信性能的因素，讓學(xué)生在動手操作中尋找評價光通信性能的指標(biāo)等內(nèi)容。這樣充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，不僅鞏固了所學(xué)知識，還培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力、觀察能力及分析解決問題的能力，有效地提高光纖通信原理課程的教學(xué)效果。
3.3探索新的評價體系，改革考試模式
學(xué)生學(xué)習(xí)評價的目的是促進(jìn)學(xué)生知識、技能以及情感、態(tài)度、價值觀等方面的發(fā)展。發(fā)掘?qū)W生多方面的潛能，了解學(xué)生發(fā)展的需要和發(fā)展優(yōu)勢，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心。評價還要客觀、全面地反映教學(xué)的實際情況，為改進(jìn)教學(xué)提供真實、可靠依據(jù)的作用。結(jié)合學(xué)校2012版培養(yǎng)計劃，根據(jù)我校光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，主要從以下幾個方面，探索新的有利于學(xué)生個性發(fā)展的評價體系：（1）豐富評價內(nèi)容。改變過去只重視知識，忽視綜合素質(zhì)和個性發(fā)展的評價。應(yīng)從知識、能力、過程、方法、情感、態(tài)度、價值觀等方面進(jìn)行綜合評價。在考試試題的內(nèi)容上減少死記硬背的題目，增加實際操作技能、實驗技能的考察。（2）改變評價方法。改變過去那種考試、測驗的單一評價方法?？刹捎糜^察法、調(diào)查法、報告法（提供相關(guān)學(xué)習(xí)參考資料，讓學(xué)生撰寫筆記或?qū)W習(xí)報告）。（3）增加操作性和實驗性評價比重。在“光纖通信”的實驗課評價體系中我們要注重學(xué)生操作過程和規(guī)范性的評定。測驗考試評價應(yīng)增加考核學(xué)生的應(yīng)用知識分析、解決實際問題的能力和創(chuàng)造性思維能力的權(quán)重。
4結(jié)語
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雖然“光纖通信”課程是一門理論與實踐相結(jié)合的課程［4］，但是基礎(chǔ)理論的掌握對以后實踐起著極其重要的作用?？梢哉f基礎(chǔ)理論的廣度和深度直接影響以后從事實用型工作還是創(chuàng)造型研究?！肮饫w通信”總學(xué)時為92學(xué)時，其中基礎(chǔ)理論占56學(xué)時，實驗教學(xué)為36學(xué)時，最后設(shè)置了兩周課程設(shè)計內(nèi)容。理論教學(xué)內(nèi)容主要包括光纖傳輸理論、通信用光器件、光端機(jī)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、模擬光纖通信系統(tǒng)、光纖通信新技術(shù)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)等。實驗教學(xué)主要包括以光纖端面處理與熔接實驗、單模光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計光纖光纜的識別與使用、光纖損耗系數(shù)和事件點(diǎn)參數(shù)測量、光發(fā)送機(jī)的參數(shù)測試、光纖電話傳輸實驗、光纖視頻傳輸實驗、波分復(fù)用光纖傳輸實驗和摻鉺光纖放大器實驗為代表的十二個題目。本課程最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)為課程設(shè)計，主要是針對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇性深入學(xué)習(xí)和研究，并獨(dú)立設(shè)計完成指定題目。
二、“光纖通信”課程理論教學(xué)方法與實踐
1.理論教學(xué)過程中的理論分析應(yīng)從簡單遞進(jìn)難度。例如，我們在教學(xué)實踐過程中學(xué)習(xí)光纖中的光傳輸理論時，先討論學(xué)生較熟悉的幾何光學(xué)法的全反射傳輸理論，再分析光在光纖中遵循的電磁理論，提出麥克斯韋方程組，并進(jìn)行嚴(yán)格推導(dǎo)和詳細(xì)討論。
2.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)展開課堂討論。對于一些較簡單并有一定重復(fù)性的內(nèi)容，可以采取課堂討論的教學(xué)模式。由于，光纖制造和光纜制作工藝相對簡單易懂，制造過程和方法有很多種。因此，對以上內(nèi)容進(jìn)行課堂討論形式教學(xué)。預(yù)先把學(xué)生分成幾組，每組選擇2~3個題目，之后收集資料、制作PPT、充分備課。課堂上每組選出1~2個學(xué)生，上講臺利用15~25分鐘的時間對特定題目進(jìn)行講解，講完后其他成員可以提問，相互討論。通過以上教學(xué)環(huán)節(jié)，本是一些繁雜的內(nèi)容從不同講解者的不同風(fēng)格再現(xiàn)出來，課堂氣氛積極活躍，講授內(nèi)容豐富多彩。同時講解者完成了選題目、制作PPT及備課講課等全過程，這對即將畢業(yè)的學(xué)生是一個展現(xiàn)自己、鍛煉自己的好機(jī)會。
3.教學(xué)過程中適當(dāng)展示實際器件或相關(guān)案例。光纖通信是一門要求理論與實踐相結(jié)合的課程。除了規(guī)定的實驗課外，在理論教學(xué)過程中應(yīng)該注意理論與實際相結(jié)合。在理論教學(xué)過程中，涉及一些實際光學(xué)元件和設(shè)備時，比如，連接器、耦合器、光纖光柵和激光器等，課堂上盡量展示實物及說明書，并說明其在通信網(wǎng)絡(luò)中的具置和作用。不僅可以活躍課堂氣氛，還可以鞏固教學(xué)內(nèi)容，留下深刻印象。比如，設(shè)計光纖分類和工藝等內(nèi)容時，我們盡量引入許多國內(nèi)外的著名企業(yè)并展示其相關(guān)光纖產(chǎn)品。我國已擁有長飛、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、匯源等光纜企業(yè)及特發(fā)、成康、北康、侯馬、富春江、天虹、宏安、華倫、華達(dá)、華新、港龍、通鼎、西古、法爾勝等一大批骨干企業(yè)。2006年，國內(nèi)市場光纜總量達(dá)2000萬芯公里，出口光纜470萬芯公里，總產(chǎn)銷2470萬芯公里以上。2000~2012年，我國光纖需求量增加了整整24倍，年增長率達(dá)30%。2006年中國光纖需求量僅占全球的25%左右，至2012年，這一市場份額已超過了50%。光纜總體技術(shù)水平已達(dá)國際先進(jìn)水平，主要企業(yè)的主要產(chǎn)品指標(biāo)領(lǐng)先國際先進(jìn)水平，產(chǎn)品種類規(guī)格基本齊全（海底越洋光纜尚差）［5］。
4.概念與其背景相聯(lián)系。每一學(xué)科與每一門課程都具有相應(yīng)的概念和理論。其中一些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、一些概念的提出有其歷史背景和條件。在光通信，特別是光孤子通信屬于這一類，孤子這個名詞首先是在流體力學(xué)中提出的，其概念可以追溯到1844年英國工程師SocttRussel在《波動論》中記錄的一段于1834年8月在愛丁堡一戈拉斯高運(yùn)河上的一次經(jīng)歷。講授該內(nèi)容時，我們抓住其獨(dú)特的歷史，回顧一下當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)，活躍課堂氣氛，形象準(zhǔn)確地理解概念。
5.理論分析與科研成果相聯(lián)系。在教學(xué)實踐中應(yīng)用科技論文，可以使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握得更好，同時對科技論文的查閱、內(nèi)容格式和寫作等進(jìn)一步了解，對以后畢業(yè)論文，乃至科研工作有一定的引導(dǎo)作用。對科技論文的選取要注意以下幾點(diǎn)：文章的主題符合課程相關(guān)內(nèi)容；科技論文的難度要適當(dāng)；科技論文作者及其單位在行業(yè)有一定的影響力；最后，科技論文內(nèi)容為該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)［2］。比如，講授完光纖結(jié)構(gòu)、制造工藝和傳輸理論之后，組織學(xué)生學(xué)進(jìn)延（烽火通信科技有限公司）的《S-C-L三波段傳輸新型單模光纖的設(shè)計和研究》和專利《一種新型低色散光纖》［3］。通過分析科技論文鞏固所學(xué)知識，進(jìn)一步理解提出問題、解決問題，并把成果撰寫成科技論文或申請專利的整體過程，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
6.實驗、課程設(shè)計和仿真模擬。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我們針對性地開設(shè)了12個典型實驗。除此之外，結(jié)合理論與實踐，設(shè)置了計算機(jī)仿真的課程設(shè)計內(nèi)容。仿真是利用模型復(fù)現(xiàn)實際系統(tǒng)中發(fā)生的本質(zhì)過程，并通過對系統(tǒng)模型的實驗研究存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)［6］。很多情況下，因受到實驗條件限制，光纖通信中經(jīng)實際操作，用實驗結(jié)果證實和分析的內(nèi)容有限。此時，我們可以學(xué)習(xí)和利用仿真技術(shù)，主要是利用一些光纖通信領(lǐng)域功能較強(qiáng)的模擬軟件設(shè)計光纖通信器件和光纖通信系統(tǒng)。對光纖通信網(wǎng)絡(luò)的模擬，參數(shù)調(diào)整和結(jié)果分析加深對實際通信網(wǎng)絡(luò)的了解，分析其存在的問題，提出解決方案。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞： 光纖通信；實踐教學(xué)；OptiSystem；SDH
TN929.11-4
一、“光纖通信”實踐教學(xué)現(xiàn)狀與問題
光纖通信課程[1-4]是適應(yīng)當(dāng)代通信技術(shù)發(fā)展應(yīng)用所開設(shè)的，是通信工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，具有很強(qiáng)的專業(yè)實用性和實踐性。隨著社會技術(shù)發(fā)展和企業(yè)對從業(yè)人員的專業(yè)能力提出了更高的要求，傳統(tǒng)的實踐教學(xué)[5-7]內(nèi)容和方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)的要求。結(jié)合我?！凹夹g(shù)立校，應(yīng)用為本”的辦學(xué)方針，本文結(jié)合在光纖通信課程中的教學(xué)和科研以及當(dāng)前學(xué)生的就業(yè)現(xiàn)狀，進(jìn)行一系列的實踐教學(xué)改革和探索，從實踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、成績考核等方面進(jìn)行相關(guān)探討和研究。
二、“光纖通信”實踐教學(xué)改革思路與舉措
（一）改革思路
光纖通信實踐教學(xué)主要由光纖通信實驗、光纖通信課程設(shè)計、光纖通信設(shè)備應(yīng)用實踐三大模塊構(gòu)成。每個模塊側(cè)重點(diǎn)各有不同，三大塊模塊一起構(gòu)成了與理論知識緊密聯(lián)系，貼合光纖通信實際應(yīng)用，以應(yīng)用為基礎(chǔ)，提高學(xué)生實踐能力的實踐教學(xué)體系。
1.光纖通信實驗與理論內(nèi)容緊密聯(lián)系，進(jìn)一步鞏固了理論內(nèi)容。
光纖通信實驗課程是結(jié)合理論課程《光纖通信》安排的實踐課程，教學(xué)目標(biāo)是通過本課程的教學(xué)和實踐，進(jìn)一步鞏固和加深光纖通信原理理論知識的理解，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識來驗證光纖通信原理的能力，理論與實踐密切結(jié)合，相輔相成。實驗著眼于提高學(xué)生的動手能力，要求學(xué)生通過實驗環(huán)節(jié)，能正確使用儀器設(shè)備，掌握測試原理；掌握光纖器件和光纖系統(tǒng)的工作原理；提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
目前，光纖通信實驗課程課時是16課時，主要在光纖通信實驗箱上來完成。在實驗內(nèi)容設(shè)置中，側(cè)重對光纖通信及光器件的基本原理、光纖傳輸系統(tǒng)構(gòu)成及性能指標(biāo)等進(jìn)行實踐操作。實驗內(nèi)容從光源P-I曲線，到光纖通信傳輸系統(tǒng)構(gòu)建，由局部到系統(tǒng)，層次分明，重點(diǎn)突出，注重培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的鞏固和理解。
2.光纖通信課程設(shè)計著重培養(yǎng)光纖通信的軟件設(shè)計能力
光纖通信課程設(shè)計是在完成光纖通信實驗課程的基礎(chǔ)上開展的，是進(jìn)一步實踐后續(xù)課程，主要訓(xùn)練學(xué)生在一種通用光纖通信軟件設(shè)計平臺（如OptiSystem）上進(jìn)行光纖通信系統(tǒng)設(shè)計的能力，培養(yǎng)學(xué)生光器件設(shè)計和各類光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析能力，培養(yǎng)利用設(shè)計軟件工具對設(shè)計任務(wù)進(jìn)行總體設(shè)計和分析、完成的能力，進(jìn)一步提高和深化學(xué)生對光纖通信的實踐能力。
課程設(shè)計提供8個以上設(shè)計題目，設(shè)計課題有光纖器件的分析、系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)優(yōu)化，內(nèi)容分布廣泛，層次分明。整個設(shè)計流程按照課題分析、設(shè)計方案論證、設(shè)計調(diào)試、撰寫課程設(shè)計報告、答辯五個環(huán)節(jié)進(jìn)行。
3.光纖通信設(shè)備實踐與通信行業(yè)緊密貼合，增強(qiáng)對光纖通信設(shè)備的實踐操作應(yīng)用能力
隨著光纖通信的發(fā)展，光同步網(wǎng)（SDH）網(wǎng)絡(luò)在寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。光纖通信課程引進(jìn)中興通信的光纖傳輸平臺，開設(shè)專門的光纖通信工程實踐訓(xùn)練課程，通過中興工程師和專業(yè)教師共同授課的方法，在光纖通信實驗和課程設(shè)計基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深層次加強(qiáng)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)。
光纖通信工程實踐訓(xùn)練內(nèi)容包括SDH光傳輸設(shè)備實踐，實踐設(shè)置貼合通信行業(yè)實際應(yīng)用，加深學(xué)生對光通信設(shè)備的構(gòu)成和原理的理解和認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生對光通信設(shè)備的連接、設(shè)置、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)能力，提高學(xué)生對大型光通信設(shè)備實踐操作能力。
（二）具體實施舉措
在光纖通信三大模塊的實踐教學(xué)中，要求學(xué)生通過每個模塊的實踐過程，進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)、觀察、體驗、思考，使得理論和實踐能夠緊密結(jié)合。在O置實踐項目過程中，突出重點(diǎn)，結(jié)合課程內(nèi)容，盡量充實安排實踐內(nèi)容。在學(xué)生的實踐過程中，要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用了所學(xué)的理論知識，提高實踐技能，熟悉完整的系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)過程，掌握大型設(shè)備的配置和調(diào)試過程，對于今后從事相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和維護(hù)提供了寶貴的經(jīng)驗。
1.光纖通信實驗內(nèi)容和課程內(nèi)容緊密結(jié)合，并且從基礎(chǔ)驗證、綜合性、設(shè)計性三方面進(jìn)行了設(shè)置，完成實驗內(nèi)容的優(yōu)化。實驗設(shè)備包括微機(jī)、光功率計、光纖、光無源器件、示波器、數(shù)字萬用表、圖像顯示器、電源模塊、信號源模塊、光發(fā)送模塊、光接收模塊、電話接口模塊、誤碼模塊、圖像接口模塊、PCM 編譯碼模塊、CMI編譯碼模塊、HDB3編譯碼模塊、CPLD下載模塊等組成，可以應(yīng)用不同的模塊來組成不同的光纖通信系統(tǒng)，如：模擬光纖通信系統(tǒng)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)、圖像光纖傳輸系統(tǒng)等。
在實驗講授教學(xué)過程中，采取結(jié)合課程內(nèi)容，回顧相關(guān)理論知識的教學(xué)方法，介紹實驗原理，講解實驗步驟，分析實驗結(jié)果。如：在實驗“半導(dǎo)體光源P-I特性曲線測試”中，首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧理論課中講解的公式兩種光源LED和LD的工作原理及其區(qū)別，回顧P-I曲線的表現(xiàn)有何區(qū)別，并介紹兩種光源的特性，進(jìn)一步回顧半導(dǎo)體光源閾值電流Ith的概念和物理意義。并指導(dǎo)學(xué)生完成相應(yīng)的測試工作。這樣講解之后，學(xué)生既鞏固了理論知識又明確了實驗內(nèi)容，通過對比加深了對理論知識和實驗原理的掌握。
2.光纖通信課程設(shè)計主要充分通過光纖通信系統(tǒng)仿真軟件，如Optisystem，使得學(xué)生能夠模擬仿真光纖元器件及系統(tǒng)的設(shè)計和整個過程。在系統(tǒng)仿真實驗中，學(xué)生可以隨意調(diào)整波形參數(shù)等，對一個光學(xué)元器件甚至整個通信系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和性能仿真，直觀地模擬信息在光纖通信系統(tǒng)中的整個傳輸過程。要求學(xué)生能夠分析原理，設(shè)計軟件流程，能夠搭建整個過程，并通過光譜儀等儀器器件對結(jié)果進(jìn)行觀察和分析。
如設(shè)計“PIN光電二極管的噪聲分析”，要求學(xué)生首先分析影響光接收機(jī)性能的主要因素，即接收機(jī)內(nèi)的各種噪聲源。并能分析計算接收機(jī)中的放大器本身電阻產(chǎn)生的熱噪聲和放大器的晶體管引入的散粒噪聲。要求學(xué)生完成設(shè)計整個軟件流程，并搭建實現(xiàn)，如圖1所示。要求學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)模擬得到定量的分析和計算，觀察熱噪聲和散粒噪聲對最終傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量的影響，觀測不同噪聲對整個系統(tǒng)性能的影響程度的大小。
3.光纖設(shè)備實踐要求在SDH課程知識基礎(chǔ)上，在行業(yè)大型設(shè)備中能夠根據(jù)理論知識進(jìn)行配置、調(diào)試，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。這就要求學(xué)生對SDH的基礎(chǔ)知識、SDH網(wǎng)絡(luò)的自愈能力、SDH環(huán)型組網(wǎng)、通道層或者復(fù)用段層的自愈環(huán)等要理解透徹。我們以中興通信公司的SDH光傳輸設(shè)備為實驗平臺，使學(xué)生可以接觸到包括光傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和智能業(yè)務(wù)平臺等方面先進(jìn)的光通信技術(shù)。要求學(xué)生熟悉ZXMPS325傳輸設(shè)備的整機(jī)和單板硬件，并掌握SDH 的部分測試方法； 要求學(xué)生能夠基于網(wǎng)管E300軟件，自主完成對網(wǎng)元業(yè)務(wù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)修改和監(jiān)視，實現(xiàn)SDH通道保護(hù)鏈和復(fù)用段保護(hù)等配置及性能測試。
如，對“二纖雙向通道保護(hù)的配置原理和實踐”，首先要求學(xué)生理解掌握SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)和過程，掌握二纖雙向通道保護(hù)的工作原理，要求學(xué)生能夠根據(jù)業(yè)務(wù)，分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析I務(wù)傳輸過程，掌握通道保護(hù)配置方法。如圖2所示：
三、“光纖通信”實踐教學(xué)考核與評價
目前，光纖通信實踐課程的三大模塊采用不同的考評機(jī)制，主要側(cè)重學(xué)生的實踐操作能力和過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對實踐結(jié)果的分析能力，注重學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在光纖通信實驗的實踐環(huán)節(jié)中，實驗成績考評是由平時實踐操作和實驗報告組成。在實驗報告中，注重學(xué)生對實驗及設(shè)計結(jié)果的分析及現(xiàn)象總結(jié)、實驗中產(chǎn)生問題的解決辦法、對實驗的新設(shè)想等。
課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的成績考評由課程設(shè)計過程、測試（獨(dú)立演示）課程設(shè)計結(jié)果、課程設(shè)計報告和答辯成績組成。教師根據(jù)學(xué)生實際操作情況給出過程成績，根據(jù)演示過程和結(jié)果，給出相應(yīng)的設(shè)計結(jié)果成績；根據(jù)設(shè)計報告的內(nèi)容和格式規(guī)范，要求課程設(shè)計報告格式按照科技論文要求撰寫，為學(xué)生將來做好畢業(yè)論文打下一定的基礎(chǔ)，并給出相應(yīng)的設(shè)計報告成績；在答辯過程中，側(cè)重考查學(xué)生的思考和創(chuàng)新能力，以及對整體系統(tǒng)的設(shè)計能力，并給出相應(yīng)的答辯成績。
光纖通信設(shè)備實踐訓(xùn)練的成績考評由實踐操作，答辯環(huán)節(jié)和實踐報告構(gòu)成。注重學(xué)生的實踐操作能力，對原理的理解能力，報告撰寫的規(guī)范性。提高學(xué)生在實踐中理解理論知識的能力。
四、“光纖通信”實踐教學(xué)改革成效
通過對光纖通信的實踐體系的結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式進(jìn)行了一系列的改革，學(xué)生的實踐效果和質(zhì)量明顯得到了提升。在今后光纖通信的實踐教學(xué)過程中，只有進(jìn)一步突出工程應(yīng)用實踐操作能力、強(qiáng)化創(chuàng)新培養(yǎng)特色，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)的綜合職業(yè)能力，才能達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)通信專業(yè)人才的目的。
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1目前《光纖通信技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問題
1.1課時不足，理論性知識不能較好地結(jié)合實際工程，且實驗設(shè)備更新較慢，實驗教學(xué)效果有待提高
由于光纖通信技術(shù)是一門多學(xué)科交叉滲透的課程，涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛。就我校的情況來說，本門課程總學(xué)時48個學(xué)時，實驗10個學(xué)時，由于教學(xué)學(xué)時的限制，不可能面面俱到地把所有光纖通信的內(nèi)容都講到，因此教師選擇教學(xué)內(nèi)容的隨意性較大，容易導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容的片面性和不連續(xù)性，對于學(xué)生來說，也感覺課程的知識點(diǎn)過多，沒有連續(xù)性，不好掌握。而且本門課程涉及的物理知識較多，對一些基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說，很難掌握，因此就會出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難。學(xué)生對知識的掌握僅限于一些基本知識點(diǎn)，不清楚理論的實際工程意義，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完以后不知學(xué)了什么，不知學(xué)了有什么用的情況。在實驗內(nèi)容方面，也存在著實驗硬件更新升級落后、實驗的設(shè)備陳舊、實驗項目單一、實驗內(nèi)容老化等問題，教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)嚴(yán)重落后于光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。另外，采用實驗箱型的實驗方式在方便操作的同時卻無法讓學(xué)生深入了解光纖通信系統(tǒng)全貌。實踐教學(xué)很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目的，導(dǎo)致學(xué)生普遍對實驗教學(xué)認(rèn)識不足，嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)質(zhì)量和效果。
1.2課程內(nèi)容選取理論性較強(qiáng)，工學(xué)結(jié)合教學(xué)體系尚未真正構(gòu)建
傳統(tǒng)的教學(xué)方法是按照所選教材的順序按章講解，由于課程本身特點(diǎn)，公式多，表格多，圖形多，有些還需要教師在課堂上進(jìn)行公式的推導(dǎo)，導(dǎo)致了學(xué)生感覺學(xué)習(xí)難度大，不易聽懂，課程氣氛沉悶，認(rèn)為對實踐指導(dǎo)沒有意義。課堂講授理論性強(qiáng)，但不知道這些理論應(yīng)該如何應(yīng)用，工學(xué)結(jié)合課程教學(xué)體系尚未真正的構(gòu)建。
1.3側(cè)重理論知識考核，過程與能力考核尚未得到足夠的重視
我校傳統(tǒng)的考核辦法是期末考試成績占70%，平時成績占30%。期末考試時，學(xué)生把大量的精力花費(fèi)在記憶知識點(diǎn)，背公式上，而且不能反映學(xué)生的實際應(yīng)用水平，由于期末考試所占比重最大，不能改變一考定終身的問題。雖然有平時成績，但不能全面反映學(xué)生的實際掌握知識的能力及水平。由于平時成績所占比重小，因此對平時成績里所含的實驗成績不重視，大部分學(xué)生對待實驗不重視，實驗報告也有抄襲現(xiàn)象。所以這種考核辦法不能反映學(xué)生的真實水平，也需要進(jìn)一步改進(jìn)。因此，本文針對教學(xué)中出現(xiàn)的以上問題進(jìn)行了深入的研究。
2教學(xué)內(nèi)容改革
結(jié)合本校的人才培養(yǎng)定位，為了培養(yǎng)應(yīng)用型人才，在教學(xué)內(nèi)容方面，既重視課程的理論性，更要強(qiáng)調(diào)課程的實用性。
2.1結(jié)合工程實際，重組課程內(nèi)容
光纖課程的理論知識點(diǎn)較多，在理論課講授時，由于學(xué)時的限制，不可能面面俱到，都講深入也是不切實際的。因此在課程教學(xué)過程中要抓住重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，做到詳略得當(dāng)、主次分明。對于學(xué)生反映掌握比較困難的理論，可以適當(dāng)?shù)卦谡n前進(jìn)行一些知識的補(bǔ)充，也可以在上次課結(jié)束時，留一些預(yù)習(xí)任務(wù)。比如在講光源這一部分內(nèi)容時，可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)物理中光學(xué)這部分內(nèi)容以及模擬電路里的相關(guān)內(nèi)容，在課堂上再輔以補(bǔ)充，使學(xué)生接受新知識時就容易得多。還有在講解光纖導(dǎo)光原理這部分內(nèi)容時，由于模式理論方法其中存在非常難懂的電磁理論知識，因此結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)，果斷刪除這種分析方法，改用相對簡單的射線分析方法。
2.2及時將光纖通信新知識、新技術(shù)補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中
由于光纖通信技術(shù)發(fā)展速度極快，現(xiàn)有的光纖通信教材中提到的新技術(shù)，比如光放大技術(shù)、光波分復(fù)用技術(shù)、光孤子通信和相干光通信等在實際中已經(jīng)應(yīng)用的比較成熟。而新出現(xiàn)的新技術(shù)并沒有提及，因此適當(dāng)增加新技術(shù)、新理論的課時，使學(xué)生更多的最新技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。
2.3重視實際工程案例、實際工程操作的講解
比如光纜敷設(shè)、光纖熔接、光纖通信系統(tǒng)設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容都安排了適當(dāng)?shù)恼n時，通過實驗或視頻的形式給學(xué)生展示出來。既與實際聯(lián)系緊密，又增加學(xué)生的興趣，為將來的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
3教學(xué)方法的改革
現(xiàn)在的教學(xué)方法主要有這么幾種，課堂的板書講授法、多媒體授課、實驗演示法等。板書講授法是傳統(tǒng)的教學(xué)方法，優(yōu)點(diǎn)是思路清晰、框架清楚、重點(diǎn)突出，學(xué)生容易筆記，思路清楚，精神集中；缺點(diǎn)是形式單一、信息量小、不生動直觀。多媒體教學(xué)可彌補(bǔ)板書里存在的問題，多媒體教學(xué)方法信息量大，能動態(tài)的顯示一些復(fù)雜不易理解的內(nèi)容，一些動態(tài)軟件的引入，更是可以使抽象的知識和理論形象生動化，學(xué)生學(xué)起來更容易懂，更加感興趣。但由于信息量太大，講授速度偏快，如果只使用多媒體教學(xué)學(xué)生很容易疲勞。實驗演示方法最直觀，最容易接受，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。但由于實驗條件的限制，不能全程采用。這幾種教學(xué)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，我們不能只是單一地采用某一種教學(xué)方法，而是應(yīng)該把它們結(jié)合起來。針對不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)形式，目的能達(dá)到使學(xué)生對學(xué)習(xí)充滿興趣，學(xué)習(xí)更加輕松，容易接受，更能很好地掌握所學(xué)知識并運(yùn)用到實際工作中。目前《光纖通信技術(shù)》課程內(nèi)容主要有這么幾部分：光纖傳輸原理及特性、光纖器件、光纖通信系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)絡(luò)及新技術(shù)。這幾部分內(nèi)容各有特點(diǎn)，因此在教學(xué)時應(yīng)該根據(jù)不同教學(xué)的內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。（1）光纖傳輸原理及特性這部分內(nèi)容理論性很強(qiáng)，涉及到很多物理知識、數(shù)學(xué)知識，內(nèi)容抽象，還存在很多公式推導(dǎo)，學(xué)生學(xué)起來很困難，不感興趣。在講授這部分內(nèi)容時以板書形式為主，清晰明了，輔以多媒體課件，把書中一些圖片由靜止變動態(tài)，把枯燥的知識變得生動形象。（2）光纖器件這部分內(nèi)容比較直觀，更接近于實際應(yīng)用，因此教學(xué)方法不采用板書講授。這部分內(nèi)容以多媒體講授為主，輔以實物展示。把不同的光纖器件帶進(jìn)課堂，給同學(xué)們展示，學(xué)生非常感興趣。在多媒體課件上向?qū)W生展示它們的應(yīng)用情況，效果很好。由于實踐條件的限制，這部分內(nèi)容的操作要靠校外實訓(xùn)基地提供的幫助，把合作單位的器件拿到課堂，并請工程師來講解，收到很好地效果。（3）光纖通信系統(tǒng)這部分內(nèi)容主要是設(shè)計思想和實際應(yīng)用，采用的辦法是采用仿真軟件和實驗箱操作結(jié)合的方式，這部分內(nèi)容可以安排在實驗室。采用仿真軟件，可以使學(xué)生對整個系統(tǒng)的應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識，可以提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。通過實驗，可以增強(qiáng)學(xué)生的動手操作能力，加深印象。（4）光纖通信網(wǎng)絡(luò)及新技術(shù)這部分內(nèi)容也是有一定難度的，在講授這部分內(nèi)容時，一是理論性強(qiáng)，不好理解，講授方法采用多媒體為主，輔以形象舉例法。比如SDH的同步復(fù)用和映射方法這一節(jié)，內(nèi)容非常抽象，不好理解，在講授時通過多媒體的動態(tài)演示使學(xué)生思路清晰，并且通過舉大家日常非常熟悉的貨車?yán)浀睦樱龑?dǎo)學(xué)生理解，由淺入深。二是這部分內(nèi)容更新非?？?，我們采取的方法是：老師對目前的新技術(shù)、新成果進(jìn)行大量的材料收集，以多媒體的形式向?qū)W生展示；另外為了激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)自己收集這部分內(nèi)容的材料，課上和同學(xué)們一起分享并說出自己的見解。通過這種形式，既可以讓學(xué)生獨(dú)立思考，增加獨(dú)立解決問題的能力，又能形成很好的教學(xué)互動。
4考核方式的改革
針對傳統(tǒng)考核辦法存在的不足，我們采取了這樣的嘗試辦法。成績的組成由這幾部分構(gòu)成：平時成績20%（包括平時出勤情況、課堂參與情況）、實驗成績30%（實驗報告+實驗論文）、小論文10%、期末考試成績40%。在這幾部分中降低期末考試的比重，提高實驗成績的比重。其中實驗成績這部分內(nèi)容，學(xué)生不能只交一個實驗報告了事，還要有仿真作業(yè)成績，并且通過實驗論文讓學(xué)生寫出對實驗結(jié)果的分析及現(xiàn)象總結(jié)，實驗過程中出現(xiàn)了什么問題，是如何解決的，有沒有改進(jìn)的辦法。我們設(shè)置的小論文是開放性的題目，比如可以寫對整個光纖通信技術(shù)某項新技術(shù)的認(rèn)識、發(fā)展動態(tài)，也可以設(shè)計一個小型實際項目的光纖通信系統(tǒng)。通過這些措施，希望能全面的反映學(xué)生的綜合水平，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
5總結(jié)
論文摘要: 介紹了光纖通信實驗教學(xué)存在的主要問題,提出了一些改革措施:實行實驗室定時定期開放;開發(fā)綜合型、系統(tǒng)型實驗;構(gòu)建課前、課堂、課后三位一體的實驗教學(xué)平臺;改革實驗考核方法等。
《光纖通信》課程是我院通信專業(yè)學(xué)生的必修課和其他專業(yè)的選修課,光纖通信實驗是該課程的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。搞好實驗教學(xué),可以鞏固學(xué)生的光纖通信理論知識,提高學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新意識和工程設(shè)計能力。
光纖通信實驗教學(xué)存在的主要問題
學(xué)生重視不夠、實驗教學(xué)地位不突出實驗課時少,一般只有10學(xué)時,在大四的上學(xué)期進(jìn)行,此時正是學(xué)生考研前的復(fù)習(xí)沖刺階段,很多學(xué)生不重視實驗教學(xué),缺課現(xiàn)象比較嚴(yán)重,實驗教學(xué)組織起來困難,教學(xué)質(zhì)量較差。
實驗項目偏少由于實驗課時所限,實驗項目偏少。
缺少綜合型、系統(tǒng)型實驗現(xiàn)開設(shè)的實驗以驗證型實驗為主,現(xiàn)有實驗箱的實驗方法與實際工程的測試方法有一些區(qū)別,通過已開設(shè)的實驗學(xué)生難以真正掌握實際工程的測試方法。缺少綜合型、系統(tǒng)型實驗,不利于學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用和建立系統(tǒng)工程的概念。
學(xué)生的實驗熱情不高由于實驗成績在課程總成績中僅占10%,學(xué)生普遍不重視實驗教學(xué),實驗熱情不高,抄襲實驗報告的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
實驗教學(xué)效率較低由于指導(dǎo)教師在實驗前詳細(xì)講解實驗指導(dǎo)書上的內(nèi)容,并且實驗指導(dǎo)書上的實驗步驟很具體,學(xué)生據(jù)此可順利完成實驗。這種做法使學(xué)生產(chǎn)生了依賴心理,不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,不利于提高學(xué)生的動手能力。
我們希望通過改革解決上述問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實驗興趣,變學(xué)生被動操作為主動思考,使學(xué)生掌握系統(tǒng)工程的設(shè)計、測試方法,提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
光纖通信實驗教學(xué)改革的措施
