時間：2023-01-31 01:46:59
導語：在光纖通信課程論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
作者簡介：翟鳳瀟（1979-），男，河南永城人，鄭州輕工業學院物理電子工程學院，講師；郝蘊琦（1985-），女，河南扶溝人，鄭州輕工業學院物理與電子工程學院，講師。（河南 鄭州 450002）
基金項目：本文系鄭州輕工業學院第十批教改項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0144-02
自從英（美）籍華人科學家高錕提出光纖用于通信領域之后，光纖通信技術以其獨特的特點和優勢得到了前所未有的快速發展。[1]我國光通信設備產業近年來—直保持較高增長速度，成為中國發展最快的產業之一。現在國家級的電信網骨干主要采用光纖通信系統，而光纖通信技術已深入到社會生活的各個層面，成為現代社會重要的關鍵基礎設施。特別是2013年8月17日，國務院印發了“寬帶中國”戰略及實施方案的通知，必將對我國光纖通信技術發展起到了巨大的推動作用，也會對光纖通信人才培養產生影響。由于光纖通信技術在社會生活中占據的重要地位，因此“光纖通信”課程近年來一直作為國內外高校通信、電子學科的重點專業課程及相關專業的選修課程。這門課程系統主要介紹了光纖通信理論和技術。課程要求是通過這門課程的學習，可以使學生掌握光纖通信技術的基本原理、光纖通信系統的基本構成以及系統設計方法，了解光纖通信技術的實際應用和最新發展方向，為學生畢業后能夠從事光纖數字通信設備的操作、維護、設計、施工或繼續深造打下良好的基礎。“光纖通信”作為一門應用性很強的課程，在實際課程教學中存在諸多問題。關于“光纖通信”課程理論與實踐教學改革成為各高校研究的問題。[2-5]本文將從教學現狀及存在的主要問題出發，對該課程的教學改革進行探討。
一、“光纖通信”課程存在的問題
作為電子科學技術專業一門主要專業課，其特點是光纖通信科學技術發展迅速，新理論和新技術不斷產生和發展。這需要及時更新教學實驗內容、改革教學方法。由于種種原因，“光纖通信”這門課程在實際教學過程中存在諸多問題，主要表現在以下方面：
第一，從授課方面來看在傳統的教學模式下，一般都是按照教材的自然順序按部就班地進行講解，由于本課程公式多、表格多、圖形多，并且在課堂授課中，教師需在黑板上做大量的數學分析推導，課堂教學中過多的公式推導、證明導致課堂氣氛沉悶，教學效果不佳。另外，課程成績考核方式比較單一。目前“光纖通信”原理課程的考核多采取傳統閉卷考試方式，考試內容以理論知識為主，導致學生的學習方法呆板，習慣死記硬背，表現出綜合應用知識能力比較欠缺，不能充分反映出學生對課程知識進行融會貫通、創新思維解決實際問題的能力。以上原因都極大打擊了學生學習的積極性。
第二，實踐性教學環節欠缺。在工科院校“光纖通信”教學實踐的過程中，實踐教學環節向來是一個短板。隨著光纖通信的新理論和新技術不斷產生和發展，實驗硬件更新升級落后、實驗設備陳舊、實驗項目單一、實驗內容老化等原因，教學內容已經落后于光纖通信技術的發展。另外，采用封裝性強、集成化程度實驗箱型的實驗方式在方便操作的同時卻無法讓學生深入了解光纖通信系統全貌。實踐教學很難達到培養學生動手能力的目的，導致學生普遍對實驗教學認識不足，嚴重影響了實驗教學質量和效果。
第三，由于光纖通信技術涉及的物理基礎知識較多如場論、光學原理、通信技術、激光技術等。故在學習本課程之前，學生應先修這些課程。但是由于這些課程本身都有比較深的難度，所以不少學生很難全面掌握。例如研究光纖中的模式分布通常是在圓柱坐標系下用分離變量法解給定邊界條件下的亥姆霍茲方程來完成，要求學生有較好的數學功底和電磁波方面的知識，如果基礎知識不夠扎實這部分的學習就會出現困難。學生對知識的掌握僅僅限于簡單地背結論、公式，做計算題。學生不了解理論的工程應用意義，不具體分析問題，導致學生對課程認識不足，出現不知道學了有什么用的現象，這些問題會使得學生逐步失去對這門課程的興趣。
二、“光纖通信”課程的教學改革思路
鑒于教學現狀和存在的問題，對“光纖通信”課程的教學內容和體系改革非常重要。下面將從教學內容、教學方法以及實驗領域進行改革探索，在教學過程中培養學生的創新能力，為學生圓滿完成學業打下堅實的基礎。
1.創新教學方法
在授課的過程中應摒棄傳統教學方法缺點，充分利用計算機多媒體技術在現代教育中的優勢。從教學目標出發選擇教學內容，把握理論上的度，對課程進行準確定位，突出技術實質。根據不同的教學內容精心制作教學課件，在講課程前言和緒論部分宜采用聲情并茂的圖文、視頻展示，突出基本理論基本分析方法和知識的應用，讓學生在首次接觸該課程時，接觸到一個開闊的視野，有生動的發展歷史和鮮活的應用基礎，而不是讓其產生理論堆積的錯覺。在講授光源時，采用flas來演示受激輻射機理。在講授光纖無源（有源）器件時，可以現場演示一些器件。根據課程內容，把課程涉及的知識分成若干主題，如“低損耗光纖研究現狀及進展”、“摻Er光纖放大器”、“光無源器件及市場調查”、“基于光纖傳感器的研究進展”、“光纖通信的發展趨勢”等。把班級學生分成若干小組，每組負責一個主題，查閱相關文獻資料。當講授先關內容時，小組負責人把寫出的調查研究報告，以ppt的形式進行報告。這不僅可以拓寬學生的視野，提高學生獲取資料的能力，也極大的調動了學習的積極性。讓學生參與到教學中來，充分發揮以教師為主導，以學生為主體的作用。這些教學方法學生參與度高，為學生以后的畢業設計以及研究生學習奠定了良好的基礎。這些教學手段改變了以往課堂教學氣氛沉悶的現象，刺激了學生求知、探索的興趣和激情。
2.優化教學內容
在教學內容上既要重視課程的理論性，也要強調課程的工程實用性。光纖課程的理論較多，在理論課講授時，面面俱到，都講深入也是不切實際的。這就要求對課程教學過程中抓住重點、突破難點，做到詳略得當、主次分明。對于學生反映掌握比較困難的理論，可以適當地在課前進行一些知識的補充。比如在理論推導中用到的一些高等數學知識、電磁場理論中的麥克斯韋方程、導波光學等。這些可以讓學生課前預習，在課堂上教師進行回顧復習來達到鞏固知識的目的，這樣學生在學習新的課程內容就顯得容易接受了。在教學中，既注重理論分析的嚴謹性，又在一些理論分析難度較大的內容上，結合物理意義以簡化分析，以突出“光纖通信”課程理論性和系統性強的特點。適當增加新技術、新理論的課時，使學生更多了解最新技術發展動態。比如在分析光纖中傳輸模式時候，可以不必要去細致分析每一步的公式推導，只需把結論及其物理含義進行解釋。由于公式中用到了貝塞爾函數，函數的解比較復雜，對于方程的解可以利用計算機完成，尤其是相關計算機軟件比如matlab具有可視化功能，[6]由學生自己動手編程解方程和繪圖，既可以降低教師在教學中的勞動量還可以加深學生對知識的掌握和理解。
3.加強實驗教學項目及硬件建設
“光纖通信”原理課程是一門理論性及實踐性很強的課程，因此必須加強和改進“光纖通信”課程的實踐環境教學內容，突出本課程重實踐、強能力的培養特色。實驗建設和實驗教學的重視和完善，有利于培養和提高通信工程類大學本科生的應用能力、創新能力和科研能力。
光纖通信技術發展十分迅速，這使得教學內容更新周期越來越短，結合工程實際越來越密切。光纖通信的實驗教學環節隨著學科的發展顯得越來越重要。由于實驗硬件建設需要投入的資金較多，許多院校在實驗教學環節嚴重落后于光纖通信技術的快速發展。因此在實驗硬件建設方面，亟待改善實驗教學條件，加大經費投入。逐步開設多層次實驗教學項目如基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗等。基礎性實驗以驗證內容為主，例如采用大恒光電GCS-FIB光纖技術基礎綜合實驗平臺進行“數值孔徑測量”、“光纖準直”等實驗。綜合性實驗對學生綜合知識提出更高要求，例如“自組光纖馬赫-曾德干涉儀”要求學生對馬赫-曾德干涉儀有深入的理解，同時要有較強的動手能力。創新性實驗主要結合教師的科研項目以及大學生創新項目，有興趣的學生可以進行此類研究性實驗。考慮到實驗建設資金限制，對于一些實驗可以用軟件模擬的方式進行驗證，例如“光纖中模式的傳輸”、“光的偏振狀態”可以采用matlab可視化模擬的方法驗證，這些實驗可以由學生參與程序的編寫，提高學生對所學內容的理解。學生參加實驗建設活動，可以在其課程成績中給予體現，以提高學生參加的熱情和積極性。
4.建立全面的評價體系
重理論，輕實踐，重結果，輕過程是傳統評價方式的特點。因此建立能夠反映學習本課程情況的全面評價體系十分必要。建議提高學生學習過程的成績比重，提高學生實驗部分的成績比重。在理論課成績部分可以采用期末考試、主題報告、課堂討論幾項成績的綜合方法，這充分體現了學生的學習過程和學習效果。實驗成績采用包括基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗以及模擬實驗建設部分組成。對于設計性實驗要有更高的要求，實驗結果按照科技論文的形式撰寫，為學生后期的畢業論文和研究生學習打下基礎。總而言之，建立全面的考核評價體系有助于全面考查學生對課程的學習情況，激發學生學習的積極性。
三、結束語
“光纖通信”是一門多學科交叉的理論性和實踐性都很強的課程，在教學過程中，做到理論教學和實踐教學并重。通過這門課的學習使學生成為知識面寬，實踐能力強和具有創新能力的技術人才，這需要在“光纖通信”課程的教學方法、教學內容、實踐環節等方面進行改革和探索。
參考文獻：
[1]白顯東.光纖通信技術特點及未來發展趨勢[J].電腦知識與技術，2012，（34）.
[2]譚振建，王志明，洪梅.《光纖通信》課程體系的思考實踐[J].南京工程學院學報（社會科學版），2006，（2）.
[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，（8）.
[4]耿濤，冉天綱.基于項目式的光纖通信實驗教學改革[J].實驗室科學，2011，（5）.
關鍵詞：光纖通訊 教學改革 課程設置
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）14-00-02
近年來，我國信息技術飛速發展，帶來了信息科技與技術高速發展的時代。信息科技產業發展的重點是光纖通信技術，它是一門飛速發展的技術學科。為了適應信息科技飛速發展和通信行業對人才需求的變化，我國許多高等學府都設立了光電信息通信類的專業。這些專業都以光信息科學技術為核心。光信息科學是一門綜合性很強的學科，它包括光子技術、電子技術、通信技術和信息技術等。
光纖是大量信息傳輸的重要媒介和人們實現信息獲取的重要途徑。因此，在其專業課程的設置中，專業的核心主干課程應為光纖類課程，它既是專業類課程也是學科上的特色課程。我國高等學府對光纖傳輸的物理基礎和光纖技術的應用進行全面的闡述并都設置了光纖類學科的課程。但是，由于光纖類學科課程在教學內容、課程設置上與社會所需人才培養上存在著一些問題，致使此類學科的改革刻不容緩。
1 光纖類學科課程體系的構建
當今社會經濟、政治都發生了深刻的變化以及科技飛速的發展導致光電通信行業對人才的需求越來越多樣化。多樣化的人才需求促使我國的高等教育要實行改革，要向基礎化和綜合化的方向不斷地發展。在人才培養上要加強專業基礎理論的設置、擴寬專業口徑的學習和素質教育。要實現寬口徑、厚基礎、強素質、廣適應的信息人才的培養[1]。
1.1 光纖光學是獲取信息的物理基礎
專業的基礎學科是培養過程中傳授學科的基礎知識，是高等教育的基本工作。在人才培養的過程中高等學府設置基礎課程“光纖光學”，為學生提供寬厚的光導纖維的基礎理論知識，討論傳輸的模式理論、模耦合理論和光纖的傳輸特性。在這門專業基礎課程的教學中，我們要著重強調基本理論的講解。基本理論是整個學科的基礎，在講解上要盡量運用實例進行分析，這樣才能讓學生更加透徹地了解基本概念。理論是應用的基礎，只有理論牢固，才能更好地學習以后的光纖技術應用的課程。
1.2 光纖通信和光纖傳感是光纖技術的應用
光纖技術從信息領域的角度考察，主要是設計兩個方面的內容，即信息的傳輸和采集。信息的傳輸是屬于光纖通信技術，而信息的采集則是屬于光纖傳感技術。為了緊跟信息技術的發展，高等學府在教學設計和教學內容的設置上，應隨著光纖信息技術的發展而發生變化。在課程設置上應有正確的定位，要通過光纖的基本原理和光器件原理對通訊網絡進行闡述和講解，使學生能夠掌握光纖通信的基本原理。只有在原理的基礎上方能夠對信息的傳播和采集有深刻的理解。總之在課程的設置上要把握研究光信息科學發展的基本規律與技術專業人才培養的機制，要以科學的方法為基礎，更要把握國內外光纖類學科設置的現狀、問題以及趨勢，調整光纖類課程的結構體系，建立起基礎性強、可操作性強的光纖類學科課程體系[2]。
2 教學課程內容的組織和融合
光纖通訊的人才是具有創新思維和創新能力的高素質、高能力的復合型人才。在光纖系列課程的設置上要針對以上特點并根據光電信息專業人才所需的知識、技術和能力從整體的高度打破傳統的教學模式和課程體系，根據行業所需的人才設置光纖類學科課程，進而將其具體化。此外，還應該解決原來各課程中對單一對象和知識進行整合的問題，避免其內容的重復化，重新建立課程結構體系和內容，將教學的內容有機的結合，使其更加豐富。
2.1 理論教學內容的設置
由于光信息科學的發展有著自身的規律，在光纖通訊的課程的設置上要符合這一規律。在課程設置上要將光纖結構知識模塊化，只有將其具體的模塊化才能更加清晰地進行課程設置，具體分為以下模塊：光纖傳輸理論模塊、光纖特性模塊、光纖器模塊、光纖通信原理模塊、光纖通信技術模塊、光纖傳感原理模塊和光纖傳感應用模塊。見表1。
通過對光纖光學、光纖通訊原理與技術、光纖傳感測試技術等三個課程的教學內容進行重新的組織和編排，使這三個課程相輔相成，形成一體。在對各個課程體系安排的同時要對每個課程的側重點進行明顯的突出，使其做到特點鮮明、協調統一。
2.2 實驗教學內容的設置
現代人才的培養不僅要強調基礎知識、對其創新意識和動手能力都有著一定的要求。實踐教學過程已經成為理工科培養人才的重要環節。光信息學科是一門理論與技術相結合的新型學科，對于教學內容的設置上既要有理論知識，同時也要重視實驗教學項目。在實驗課程的設置上，好的實驗儀器是必不可少的，如應配備光纖熔接機、光時域反射儀、光纖信息及傳感實驗系統等[3]。
（1）光纖基礎操作實驗。光纖基礎實驗是學生要掌握的基本實驗內容。在實操時要在一定程度上能操作整個實驗，這是這個學科實操的重點。基本操作實驗是指：光纖數值孔徑的性質和測量實驗；管線傳輸耗損性質與測量實驗、光源與光纖耦合方法實驗、光纖可調衰減器特性實驗、光纖隔離器特性及參數實驗、半導體激光器和發光二極管特性測試實驗、模擬信號光纖傳輸實驗、數字信號光纖傳輸實驗等基礎的實驗項目。這些實驗都是本學科的基礎，對學生了解光纖的基礎知識有著重要的幫助，應將其內容設置到教學的課程中，要求學生能夠掌握。
（2）特種光纖及模式功率分布傳感原理實驗、光纖分束器參數及MZ干涉儀原理實驗、光纖傳感的壓力測量實驗等。這里技術光纖技術實驗的內容都為必修的實驗內容。
在實驗的操作中學校要給學生提供方便，對儀器的操作教師都應盡量地進行實際的指導，并對實驗室進行全面開放，幫助學生進行仿真模擬實驗。還可以根據學生的特點和興趣點，選擇一些實驗項目或者以組單位自己搭建實驗系統，這樣不僅能夠提高高校儀器是使用率，更重要的是培養學生做實驗的興趣和提升學生實際操作的能力[4]。
綜上所述，光纖通訊是一個綜合性強的學科，對理論和實際操作的能力都有著一定的要求。我們在該學科的設置上要符合光信息科學發展的基本規律，還要結合光信息科學與技術專業人才培養的機制。更要把握我國光纖教學現狀以及問題，根據實際情況，構建適合光纖類課程的結構體系。在整個課程的設置方面要強調基礎、突出應用。要將理論基礎與實踐教學相融合，同時教學改革思路也要遵循該原則對整個課程進行設置。要加強實驗環節，要運用多種教學手段進行創新教育，使學生對原理知識理解的同時，努力提高對應用環節的操作，培養其動手的能力，使其學以致用。同時要有特色的教學內容，讓學生對光纖通訊技術產生興趣，把枯燥的知識變得有趣，使其適應社會的需求。
參考文獻：
[1]敖,馬春波,朱勇,敖發良.光纖通信課程教學改革探討[J].廣西教育,2012(11):37-38.
[2]苗逢春.信息及通訊技術與課程教學整合的國際趨勢與借鑒[J].基礎教育課程,2012(08):9-14.
關鍵詞：光纖傳感；軍隊人才培養；課程建設與改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）09-0065-04
一、引言
光纖傳感技術是一門基礎理論與工程應用緊密結合、理論與實踐能力并重的系統學科，既要求學員有扎實的光學、電學基礎，又要求學員能夠擺脫課本的束縛、根據實際工程應用靈活運用已學到的知識。為適應這一形勢，2006年以來，我們針對技術類本科生、軍事指揮類本科生、碩士研究生和博士研究生的不同特點和未來適應部隊工作的不同要求，建立了光纖傳感技術系列課程。
作為一門應用學科，“學以致用”是光纖傳感技術系列課程的特色之一。為此，課程建設非常注重學員對課程知識的實踐應用能力培養，在教學實踐中，結合課程特點和授課對象的學習特點，大力推進教學方法與手段的研究改革，在多層次一體化課程體系建設、教學方法與手段改革、創新人才培養、教師隊伍建設等方面取得了較大成績，下面分別進行介紹。
二、光纖傳感技術多層次一體化課程建設
我校早在上世紀90年代就開設了《光纖傳感技術》課程，并作為光纖傳感專業研究生的必修專業基礎課，為培養光纖傳感技術人才起到了不可替代的作用。然而隨著光纖傳感技術在現代化信息戰爭中的應用越來越廣泛，部隊對光纖傳感專業的人才數量和質量要求越來越高。我校原有的只針對研究生展開的《光纖傳感技術》課程已經遠遠不能適應培養部隊所需人才的緊迫要求。從2004年開始我院開始醞釀對光纖傳感技術課程進行深入改革，將授課對象拓展到全校本科生和本院研究生，并從2006年開始實行。經過6年多的系統建設，最終建立起了完備的多層次光纖傳感系列課程。
由于本科生和研究生、本專業和非本專業學員、技術類和軍事指揮類學員的知識基礎和應用方向差異太大，如何科學劃分課程層次、清晰明確課程內容、準確定位課程目標是光纖傳感系列課程建設的重點和難點。
在廣泛調研軍隊需求、不同類別學員的知識積累和興趣及國內外學校同專業的課程設置基礎上，我們建立起了分別面向本科生和研究生、技術類和軍事指揮類、本院專業和全校學員的光纖傳感系列課程。新增了技術類《光纖傳感技術》、軍事指揮類《光纖傳感技術》，面向全校本科生專題研討課《基于虛擬儀器的光纖傳感技術》三門課程，原有針對研究生的《光纖傳感技術》則改為《光纖傳感系統》[1，2]。
（一）建立起針對本院技術類本科生的《光纖傳感技術》課程內容體系，以“扎實廣泛的技術基礎為核心，典型的系統應用為亮點”
考慮到授課學員在學習本課程之前已經在《光纖通信》、《光電檢測技術》等課程中對光纖和光纖器件等有初步了解，在本課程中首先介紹光纖傳感技術的概念和內涵，然后針對光纖傳感系統的特點，介紹光纖、光纖器件、光纖傳感原理和光纖傳感信號解調原理。這四部分內容涵蓋了強度型、偏振型、波長型、相位型和分布式光纖傳感的系統構成、傳感原理和關鍵技術，為光纖傳感基礎知識，具有信息量大、知識點多、覆蓋范圍廣泛的特點；最后以2-3種典型的光纖傳感系統為例，向學員示范在系統中如何對基礎知識進行靈活應用，啟發學員根據學到的基礎知識來分析理解新型光纖傳感系統。
（二）研究生的《光纖傳感系統》課程以“系統應用技術為核心，系統設計為亮點”
與原有的研究生《光纖傳感技術》相比，新的課程內容和標準進行了大幅度的改革，突出“系統應用”，大幅度削減了光纖傳感基礎知識，而是以四大類典型光纖傳感系統為授課重點。課程中的四大類典型光纖傳感系統選取了目前應用最為廣泛或技術難度較高的光纖水聽器系統、光纖陀螺系統、分布式光纖傳感系統和光纖光柵傳感系統，針對每一類對其應用背景、系統組成、系統指標和關鍵技術進行詳細分析，構建課本知識到實際工程應用的技術橋梁。在講解完每一類典型光纖傳感系統后，特別設計了光纖傳感系統設計環節，要求學員以分組的形式，根據特定應用背景設計出光纖傳感系統，闡明系統特色和關鍵技術。
課程調整所面臨的最大難題在于：學習本課程的研究生既包括本校本專業的學員，也包括來自于外院和外校的本科非光信息專業的學員。對于前者，通過本科生階段的《光纖傳感技術》學習已經具備了良好的基礎，在新課程學習中應盡量避免內容重復；對于后者，直接學習典型光纖傳感系統中的關鍵技術存在一定難度，需要對光纖傳感基礎知識進行介紹。為此，在研究生的《光纖傳感系統》課程中，首先設定了3個課時對光纖傳感基礎知識進行回顧和總結，并點明各部分基礎知識所涉及的參考書。同時由于使用了與本科生《光纖傳感技術》課程同一系列的教材，為解決學員基礎參差不齊的難題提供了有效的解決辦法，而面向全校的《基于虛擬儀器的光纖傳感技術》則為畢業于本校其他專業的研究生學員提供了學習本課程的基礎。
（三）軍事指揮類本科生的《光纖傳感技術》課程以“完善學員知識結構為重點，突出軍事應用特色為亮點”，為學員提供裝備相關知識基礎
課程針對軍事指揮類本科學員培訓的主要目標，將軍事指揮類本科生《光纖傳感技術》課程的主要任務確定為拓展軍事指揮類學員的知識面，完善知識結構，了解最新軍用傳感器技術，一方面可以充分發揮我軍現有裝備的作戰效能，另一方面可以掌握外軍作戰手段，有效克敵制勝。課程簡化了基礎知識部分內容，擴充了典型光纖傳感部分，特別是注重光纖水聽器、光纖陀螺和分布式光纖傳感器在軍事中的應用，并拓展光纖水聽器在聲納系統應用中的相關知識，讓學員在進行工作崗位后可以更快的掌握相關裝備的使用和維護。
（四）面向研究生的《虛擬光纖傳感技術》以“引導學員自主學習為核心，激發學員獨立思考為亮點”
課程以光纖傳感技術中相干檢測技術為背景，以虛擬儀器技術為手段，通過一個具體實例為研討對象，讓學員一邊學習新知識，一邊動手做實驗，一邊學會自主學習。課程首先在學員高中已經具備的光學知識基礎上講解干涉型光纖傳感的基本內容，然后引導學員自習LabVIEW虛擬儀器語言，通過研討學習心得讓學員掌握LabVIEW基本知識，最后要求學員利用所學知識和工具完成光纖傳感中一個典型信號處理問題。整個課程以學員自己動手動腦為主，精選了一門易學好用的虛擬儀器語言LabVIEW，使學員可以在四到五次課的時間內學會，并結合光纖傳感技術系列課程的建設成果，讓學員可以在課程上針對典型的干涉型光纖傳感系統進行信號處理實驗，一方面提升了學員的學習的積極性，另一方面加強了學員的自信心，并為學員以后的創新實踐奠定了基礎。
三、教學方法與手段改革
在教學過程中，在教學方法和教學手段上也進行了一系列的改革，使用了大量的新技術、新手段、和新的教學方式。主要體現在以下幾個方面：
（一）充分運用科研成果和虛擬儀器技術的特點，增加了大量的課堂演示實驗環節
在光纖傳感技術系列課程中引入堂演示實驗，對于加深學員對知識的理解效果最為明顯。在課程建設中，充分利用所在實驗室在光纖傳感技術研究上的優勢，在每門課程講授中都加入了1～2個課堂演示實驗。
與專門的實驗課不同，課堂演示實驗的側重點在實驗效果上，通常都是完整的光纖系統，包括光源、光傳輸鏈路、光接收模塊、顯示模塊等等，并注重演示效果。以往的光纖系統雖然功能性明顯，但結構復雜。近年來，課題組所在的實驗室在光纖傳感系統的工程可靠性研究上投入了大量精力，一些便攜式高可靠性的光纖傳感集成模塊在科研項目中得到廣泛應用；這些科研成果的突破使得在課堂上演示一些復雜的光纖傳感系統實驗成為可能[5]。另一方面，由于虛擬儀器技術在光纖傳感技術中的廣泛應用，復雜的信號解調可以通過電腦直觀的顯示在課堂多媒體系統中，“所見即所得”的方式使得課堂演示實驗的效果非常直觀和可信。以研究生的《光纖傳感系統》課程為例，我們選取了光纖光柵應變系統作為課堂演示實驗內容。在硬件上，這套系統的光收發模塊為集成化的便攜式光纖光柵解調儀，采用法蘭盤對接可串接起多個光纖傳感陣列；而復雜的信號解調系統則全部通過虛擬儀器技術在電腦上軟件實現，解調結果直接顯示在電腦程序界面中。通過這套系統，我們完整地演示了光纖傳感器設計、光纖傳輸鏈路構成、復用光纖傳感網絡、和光纖傳感信號解調等多項知識內容，學員普遍反映通過這一演示實驗對光纖傳感系統有了清晰深刻的了解。
（二）借鑒國外大學相關專業的教學模式，在考核中引入小型綜合設計環節，充分考察學員的綜合素質
課題組的兩位教員具有國外留學的經歷，在課程建設中充分參考國外大學在光纖傳感技術課程的教學方法，在作業環節引入小型光纖傳感綜合設計內容，并將其作為課程考核評價標準的一部分，實現對學員綜合素質的培養和考核評價。
光纖傳感綜合設計參考了香港理工大學和英國南安普頓大學的教學經驗，以對知識的綜合運用為主要考察目標。本科生光纖傳感技術采用適當的綜合設計題目難度，重視對知識融會貫通和綜合應用能力的考察，一般在授課過程中只進行1次；研究生除了要求基礎知識綜合應用能力，更注重對實際工程應用系統的完整性和前沿問題的拓展性考察[6]，一般則開設2～3次。綜合設計作業由學員分組完成，小組內成員根據資料調研、方案設計、報告撰寫等工作內容的不同進行明確分工，并推選一位組員參加課堂專門設置答辯環節。
（三）針對授課內容的層次劃分和授課對象的學習特點，科學合理設置研討專題
研討式教學我校近年來大力推廣的教學方式之一。由于光纖傳感技術具有經典與前沿相結合、理論與工程應用相結合的特點，在系列課程建設中，課題組在原有研究生《光纖傳感技術》的研討式專題內容基礎上，進行了深入的思考和大膽的拓展，將課程中的研討專題劃分為三大類：經典理論知識的研討、前沿研究的研討和學位論文研究方法的研討。
經典理論知識的研討要求學員在授課之前對相關內容進行預習，并在課堂上對全體學員講解自己對該問題的理解。如在進行“光纖干涉儀傳感系統”的授課時，要求學員預習時弄明白兩個問題：什么是隨機相位衰落？什么是偏振誘導信號衰落？進行研討時不要求學員對這兩個問題進行深入剖析，但要求學員用精煉的語言闡明問題的物理含義。學員普遍認為這種研討專題不是特別復雜，通過預習教材即可，但大部分學員會準備PPT課件，且自愿上講臺講述的學員一般在以往的學習過程中接觸過與該專題相關的研究工作，因此在其課件上還會加入自己以往的工作、自己對該問題的擴展認知及自己尚未弄明白的問題等。這種教學效果是在深入了解學員的知識積累基礎上，通過巧妙設置研討專題取得的。
前沿研究的研討要求學員進行大量的資料查閱，特別是光纖傳感前沿研究課題的查閱。對于某一個問題，由于課堂講授的時間受限或者教材中沒有系統的描述，對該問題的課堂講授可能不夠全面，在這種情況下，教師會提供相關信息，要求學員查閱該文獻并進行精讀，然后在課堂上進行研討。這種研討專題分為兩種：一種是教師提供明確的檢索信息，由學員查閱到該文獻后精度文獻，分析文獻的精華及不足；另一種則是教師提供所要解決的問題，由學員對該問題進行解讀，提煉關鍵檢索信息，進行檢索后，對檢索文獻進行初步分析，總結該問題的研究現狀。學員反映這種研討專題的難度稍大于第一種，但一般稍花時間都能解決。
學位論文研究方法的研討目的在于：無論是本科生還是研究生，在學習完相應的光纖傳感技術課程后馬上就要投入到學位論文工作中。通過對這類問題的研討，學員逐漸掌握了在未來從事學位論文研究中必須具備的研究方法，這類的研討主要培養學員的仿真計算能力和光纖傳感系統的設計能力。例如在講授完光纖光柵的基本理論之后，學員反映耦合模理論的公式很繁瑣，難以一眼看出其中的物理特性，為此，我們安排了相關理論的仿真計算研討，要求學員根據課堂講授的公式進行理論仿真，計算光纖光柵反射光譜，并繪制帶寬、反射率等關鍵參數隨著光柵參數的變化曲線。學員在課堂研討時要講述自己的關鍵參數設置和仿真結果。通過這種研討方式，學員對光纖光柵的反射譜特性建立了深入的了解，效果遠遠好于課堂直接講授相關結論。
根據光纖傳感課程層次劃分，不同的光纖傳感技術課程對三種研討專題的應用程度也不相同，本科生的光纖傳感技術課程以經典理論知識的研討為主，并設置1～2次前沿研究的研討；研究生的光纖傳感技術課程則以前沿研究的研討專題和學位論文研究方法的研討專題為主，對特別重要的概念設置少量經典理論知識的研討專題。
四、以光纖傳感技術課程為支撐的創新型人才培養
光纖傳感技術的應用范圍極廣，一套實用的光纖傳感系統可以很龐大很復雜，也可以很小巧靈活。針對這一特點，課題組教師在學院本科生和研究生的各項教學活動中，積極開展與光纖傳感技術相關的各項活動。
針對本科生的光纖傳感技術系列課程，在授課結束后，在光電設計大賽、畢業設計等教學活動中開設了大量關于光纖傳感技術應用的課題，引起學員濃厚的興趣和廣泛的參與熱情。一方面，參與光纖傳感技術相關的本科畢業設計學員數量大幅度提高。以技術類本科畢業設計為例，2013、2014年參與光纖傳感技術相關課題的學生均達到光信息專業學員總數的50%以上。另一方面，學員完成課題的質量也得到大幅度提升，近年來有8名本科生獲得學校創新資助，從側面反映出光纖傳感技術課程教學效果的日漸提高。這些競賽成果也作為評價授課效果的標準之一，并將學員在課外延拓活動中的效果和意見及時反饋到教學過程中[3，4]。
針對研究生的光纖傳感技術系列課程，一方面鼓勵學員在課程學習的基礎上努力拓展研究深度，在光纖傳感研究領域不斷創新。在課題組所在實驗室所培養的研究生中，有3名研究生獲得學校創新資助，1名研究生獲得湖南省創新資助，其課題都是光纖傳感領域的研究重點和難點。此外還有5項研究生參與申請的光纖傳感技術相關專利；另一方面，鼓勵學員積極參與到與光纖傳感技術相關的科研項目中，在實際工程環境中對課程知識進行融會貫通。目前在光纖信息專業的畢業研究生中，參加過光纖傳感相關的湖上或海上試驗的學員達到95%以上，為其真正走向工作崗位后充分適應部隊對光纖傳感技術人才的需要積累了寶貴的經驗。
五、高素質教師隊伍建設
作為教育的重要媒介，教師是活動中的主要因素。教員整體素質的高低，直接影響著教學質量的高低。因此，建立一支教學水平高、結構合理的高素質師資隊伍顯得尤為重要。
（一）從教學和科研兩個方面錘煉教師隊伍，使教師的教學水平和科研能力相互促進共同提高
科學研究是教師工作的重要組成部分，是提高教學水平的重要手段，也是提高自身素質的重要途徑。對于光纖傳感技術系列課程而言，學即能致用是其重要特點之一，教學和科研的相互促進作用尤為明顯。課題組全部教員均參加了多個重大科研項目。通過重大科研項目的歷練，教員的學術水平得到很大的提高，一方面教員接觸了學術前沿，開拓了學術視野，經歷了科研實踐，在課堂教學中自然會將科研最新成果、專業發展動向帶進課堂，另一方面，教員在參與重大科研項目時對光纖傳感的技術內容有了更加深刻的認知，對于在課堂上清楚明白的講好各個知識點至關重要。同時，通過教學活動中對課程內容的反復推敲及與學員之間展開的研討交流，可以加深教員對技術環節的領悟，甚至激發教員的靈感。通過在科研和教學兩個方面同時錘煉，促進教師知識更新和自身進步，提高教師的創新能力和教學質量，將真正做到科研教學一體化。
（二）鼓勵教員進行對外交流，充分借鑒國內外同類專業課程的教學經驗
課題組有兩名教員具有國（境）外留學經歷，其他教員也多次參加國內外的學術活動和教學活動交流，在課程建設過程中充分利用了這一優勢。在教員已經帶回的國外大學教學經驗的基礎上，鼓勵教員在回到學校后仍然定期與留學單位交流，及時獲取留學單位最新的課程設置和教學安排信息，并通過交流，不斷補充自身的不足，更新課程內容，豐富教學手段，提高自身教學水平。在對外學術活動交流中，有意識的了解其他院校同類專業課程的教學情況，對于感興趣的單位積極主動與對方聯系進行實際考察。活躍的對外交流活動極大地激發了教師的教學熱情，并不斷提高其教學水平。
（三）加強青年教師的教學技能培訓
目前，課題組教員是一支相對年輕化的隊伍，很多才剛剛博士畢業，青年教師充滿熱情，思想活躍，比較了解學員的思想，與學員進行交流方面具有優勢。但是，他們大多沒有經過系統的教學技能訓練，普遍缺乏教學經驗。為了使青年教師盡快掌握教學技能，提高業務能力與水平，課題組指定認真負責、教學經驗豐富的老教師擔當青年教師的導師，對青年教師實行“一對一”的“傳、幫、帶”指導，指導青年教師備課、編寫教案；采取措施督促教員投入足夠的精力。教員上崗前，必須經過教研室、系所、學院三級試講，每次授課必須重新編寫教案、編寫課件、編制教學日歷；在教學過程中，教學指導委員會、督導組、院系領導經常性聽查課，督促教學水平的提高。
通過從科研和教學兩方面錘煉教學隊伍，課題組教員自身水平得到了大大提高，多次在全軍和全校獲得教學優秀獎，其中獲軍隊院校育才獎1人次，優秀研究生導師獎3次，校本科“研究型”教學比賽三等獎1人次，校研究生教學優秀三等獎1人次，教員在國內教學期刊上發表高水平教學論文10篇，課題組已經成為了一支能獨立承擔授課任務的高水平教師隊伍。
參考文獻：
[1]孟洲，胡永明，姚瓊，宋章啟.《光纖傳感技術》研究生課程改革探討[J].中北大學學報（社會科學版），2007，23（2）：98-100.
[2]孟洲，姚瓊，曹春燕，梁迅，張學亮.光纖信息技術本碩博系列課程體系研究與實踐探索[J].高等教育研究學報，2012，35（1）：50-53.
[3]周建華，邱琪，周曉軍，光纖通信實驗教學改革探討[J].電子科技大學學報社科版，2003，5（2）：89-91.
[4]胡昌奎，楊應平，黎敏，劉辛，易迎彥，光電信息類專業光纖系列課程教學內容與課程體系的改革[J].高等理科教育，2008，（2）：16-18.
論文摘 要:“通信原理”課程是通信、信息及電子類專業一門重要的基礎課程，其特點是系統性強、概念抽象、數學含量大。本文分析了“通信原理”課程存在的問題，并在理論教學和實踐教學改革方面進行探討，提高了教學質量和效果，完善了教學手段，并極大地激發了學生的學習興趣，提高了學生解決實際問題的能力。
1 引言
通信原理課程在通信工程專業的課程體系結構中起著非常重要的作用，是學習諸如移動通信、光纖通信以及數字通信等后續課程的基礎，其教學的重點在于讓學生理解基本概念和原理、掌握相關的分析方法和有關通信系統的重要結論。本課程特點是內容較多，知識面廣，概念抽象，系統性強，同時強調理論和實踐的融會貫通。因此，如何提高課程的教學質量，改善教學效果，提高學生分析問題和解決實際問題的能力，是一項緊迫和重要的工作。本文首先分析通信原理課程教學中存在的問題，然后從課程的理論教學和實踐教學方面進行了一些改革和探索。
2 課程教學中存在的問題
通信原理課程的理論學習往往有大量復雜的數學推導，抽象的理論概念較多，內容覆蓋面廣，理論性和實踐性強，但學生不會將理論知識運用于實踐。同時，由于本門課程內容偏重理論，學生在學習過程容易感覺乏味枯燥，學習效果不好。
因此，傳統的課堂教學中存在以下的問題:(1)學生學習積極性不高;(2)教學方式和教學手段單一化;(3)課程試題庫陳舊;(4)實驗教學內容陳舊;(5)理論和實踐相分離。
3 理論和實驗教學改革
針對上述存在的問題，本小節對如何改進教學方法、豐富教學手段、立足教學內容力求與實際通信系統相結合等方面進行了初步探討。
在理論教學方面，首先應建立良好的師生情感，創設和諧的教學環境，根據不同的教學內容和對象，授以不同的教學方法，以培養學生的學習興趣。其次，在課堂教學中，針對課程中的重點和難點，結合使用現代化的多媒體教學手段，擴大課堂教學的信息量，提高課堂效率，豐富教學形式，增強課堂教學內容的生動性與形象性，多體并存，優勢互補。最后，利用網絡資源及時更新和豐富課程試題庫，并在授課過程中穿插通信產業的最新進展和目前比較前沿的通信系統如第三代移動通信系統或者新型通信技術-超寬帶無線通信系統，使理論和實際能夠有機結合，進一步激發學生的學習興趣。
在實驗教學方面，合理配置演示性、驗證性和設計性、綜合性實驗，充分利用仿真實驗的便利條件，并將仿真實驗及硬件實驗將課堂教學和實踐環節相融合，使學生對理論知識更好的消化和吸收，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力。例如，在實踐教學環節中，可以適當引入和靈活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真軟件，由學生設計和實現虛擬實驗，通過靈活配置一些仿真參數，對實驗結果進行分析和討論，通過圖形對比，使學生從理論認識進一步深入到感性認識，以更好地理解和鞏固通信原理課程中的概念和結論。具體設計題目包括:模擬信號的調制與解調、模擬信號的數字化傳輸、基帶傳輸的部分響應系統演示等等。通過上述實驗教學方面的改革，可以使教學理論聯系實際，使學生具備一定的感性認識，并培養學生的觀察能力、思維能力、自學能力以及發現問題、分析問題及解決問題的能力。
4 結語
通信原理課程是一門理論性與實踐性都很強的專業基礎課，本文針對傳統教學中存在的一些問題，從理論教學和實驗教學的角度給出了一些改革的措施。通過對教學內容、教學形式、教學方法和教學手段等方面的改良，調動了學生學習本課程的積極主動性，顯著提高了教學質量和教學效果，達到了培養適應現代科學技術發展的高質量創新型人才的目的。
參考文獻
[1] 楊星海，魏長智，張魯，等.“通信原理教學改革研究”[J].中國現代教育裝備，2010，9:87-88.
關鍵詞 光纖通信 軟件開發 制作過程 開剝 接續 封合
正 文
一、 前 言
光纖通信自問世以來，通過其通信容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾、保密性好、重量輕、資源豐富等優點，已經廣泛應用于市內局間中繼，長途通信和海底通信等公用通信網以及鐵道、電力等專用通信網，同時在公用電話、廣播和計算機專用網中得到應用.并已逐漸用于用戶系統.光纜將取代過去用戶系統無法實現寬頻信息傳輸的傳統線路，這樣便可提供高質量的電視圖像和高速數據等新業務，以滿足人們廣泛的生活和業務的需要.
光纜線路，是光纖通信系統組成的重要部分.光纜線路的建設質量是確保光通信系統性能良好和長期穩定的關鍵，而光纜開剝接續則是光纜線路施工中工程量大，技術要求復雜的一道重要工序，其質量好壞直接影響線路的傳輸質量和壽命，光纜開剝、接續、封合的快慢將影響整個工期的進程，對于20芯以上光纜的接續不僅要求施工人員技術熟練，而且要求施工組織嚴密，在保證質量的前提下，確保施工的時間。
.
二、光纖通信的發展概況及動向
2-1發展概況
光波是人們最熟悉的電磁波，其波長在微米級，頻率為100000億HZ數量級.由電磁波譜中可以看出，紫外線、可見光、紅外線均屬于光波的范疇.目前光纖通信使用的波長范圍是在近紅外區內，即波長為0.8-1.8um可分短波長波段和長波長波段，短波長波段是指波長為0.85um，長波長波段是指1.31um和1.51um，這是目前采用的三個通信窗口.
利用光導纖維作為光的傳輸介質的光纖通信其發展只有二、三十年的歷史，它的發展以1960年美國人Mainman發明的紅寶石激光器和1966年英籍華人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低損耗光纖的設想為基礎，直到1970年美國康寧公司研制出損耗為20db/km的光纖，才使光纖進行遠距離傳輸成為可能.自此以后，光纖通信在世界范圍內展開并得到迅猛發展，在短短的一、二十年的時間中，以從0.85um短波長多模光纖發展到1.31um-1.55um的長波長單模光纖，同時開發出許多新型光電器件，激光器壽命已達十萬小時甚至百萬小時，許多國家相繼建成了長距離的光纖通信系統.
80-90年代是光纖通信大發展的年代，在世界各國都是按照兩步來走的第一步是長途干線纜化;第二步是進入用戶家.發達國家在80年代就實現了長途輸干線光纜化.現在正在研究光纖到用戶的問題.近年來，我國的光纖通信有突飛猛進的發展，80年代來，郵電部計劃在1990----1995年用近5年的時間實現全國通信干線光纜化，具體安排打三大戰役:首戰中軸，為京廣、京滬東南沿海開放地區;攻堅兩翼，左翼為鄭州、西安至成都，右翼為東北三省成網;第三戰役為橫穿東西，有南北兩條東西走向的干線，北線為北京、包頭、蘭州至烏魯木齊，南線為福州、杭州、南昌、長沙、貴陽、重慶、成都.三大戰役光纜目前已在全國長途直撥自動電話網中發揮良好的作用.
"九五"期間我國新的光纜干線將全部采用同步數字體制技術，以高速率、大容量干線為主.這一階段的特點是建設周期短，采用技術新.全部敷設完成后，將在全國形成大容量干線網，具備數字、數據信道、可輸電話、電報、數據、傳真、圖像等.并可為計算機網及各專用網提供所需要的信道.
2-2發展動向
光通信以它獨特的優點被認為是通信史上的一次革命性的變革，光纖通信網將在長途通信網與市話通信中代替現用的電纜通信網，這已成為各國所公認.在未來的住信息社會中，交換大量信息的信息網絡將由光纖網路來構成.
光纖通信作為一門新學科來講，其發展的速度與潛力在通信歷史上很少有其他技術能與之相比.目前，單模光纖的生產以完全實用化，它的傳輸頻帶達幾十GHZ以上.在1.31um窗口的損耗是0.5db/KZ，在1.51um窗口的損耗是0.2--0.3db/KZ，已接近理論極限值.
三、 多媒體CAI的認識
十年前，"多媒體"這個名詞，對絕大多數人來說連聽也沒有聽說過.不知從什么時候開始，這個名詞同"信息高速公路""CD-ROM"等一起，連同與他們相關的專欄、評價、廣告，如同潮水一般地涌上電視和報刊，成為人們茶前飯后最感興趣的話題，計算機多媒體技術之所以受到人們的關注和青睞，是因為它有以下特點:
一、超媒體結構。傳統的體，不論是書本報刊還是音錄像，都只以線性的方式，順序地組織內容，而人的思維常常是跳躍的、聯想的，唯有計算機才能夠提供超媒體的結構形式，可以按照人的思維習慣組織信息.
二、表現力強.信息除了有文字、聲音、視頻影像以外，還可以創造出MIDI音樂、圖像、動畫這些新型的信息載體.行為心理學認為，學習起因于對刺激的反應，認為把學習者置于一個穩定的環境中，給它以特殊性刺激，當它做出明確反應時，也就已經產生相應的效果.利用豐富的媒體既具有特殊性的學習方法，又能使學生更接近學習的內容.另外，利用CAI課件，易于進行重復練習，促進學生記憶.而且.CAI課件所提供的反饋信息有很好的強化作用和引導作用.
三、交互性強.人類正在進入高速發達的信息化社會，人們已不滿足于那種傳統的，被動的接收信息的方式.他們要求參與創新，追求個性發展，也唯有計算機可以提供多種的人機交互手段，以滿足這種需求.認識理論認為，刺激作用于學習者的感官，是神精系統產生相應的活動.它是從內部心理過程來解釋人類的行為相互作用的結果.概括這種理論，學習過程就是每個人根據自己的志愿、需要、興趣和愛好并利用過去的知識和經驗對當前的學習內容做出主動的、有選擇余地的信息加工過程.
CAI課件所提供的響應環境與各種豐富的媒體方法的刺激，更能激發學生的興趣，提高學生的學習主動性.交互性是CAI課件優越性的最主要的原因之一.通過CAI課件的交互，能確保學習者對接收到的信息和課程特點的注意，能促進具有認知聯系的回答，能補救錯誤的回答，恰當的刺激回憶，有效的讓使用者使用控制，能及時對做出的回答進行反饋.
四、可以進行網上傳輸.當今的世界已構建起一個以光纖為骨干的全球通訊網，隨著信息壓縮和傳輸技術的改進，計算機多媒體無疑將成為網上最重要也最具有表現力的信息載體.
四、 軟件開發平臺的介紹
4.1硬件平臺介紹
CPU:Cyrix 6x86 200;
內存:32M;
顯卡:Cirrus Logic 5446PCI，支持1024*768分辨率，因為現在計算機的配置都比以前有了較大的提高，分辨率一般在800*600以上，所以本系統選用了800*600的分辯率;
4.2軟件平臺介紹
4.2.1軟件平臺概述
早期的教學軟件開發工作主要利用通用程序設計語言，如BASIC、PASCAL等語言來完成.但采用這種制作方式需要依賴專業的系統分析員，而且這種方式費時、費力、效率低、成本高.因此，就很需要有一些開發工具來幫助我們擺脫傳統的工作方式，使得課件的制作人員能夠把精力放在主題的表達、交互特性的設計、用戶界面的設計等方面.有了這些工具，即使沒有計算機專業知識的人員也能夠方便的開發課件.
多媒體創作系統正是滿足這一要求的一種特殊工具的軟件，它使開發周期短.創作系統對于多媒體(包括文字、圖畫、動畫等)的實現提供了完美的服務功能，最大限度地發揮了其面向對象的特點，使編程變得直觀，可稱為所見即所得，同時使結構變得更清晰明了，為編程人員提供了良好的、輕松有趣的環境.
在制作中主要運用的這種多媒體創作工具軟件是Authorware 5.0，另外也選用了其它輔助工具軟件，如:
動畫制作軟件:3D Studio Max\Flash 5.0
動畫處理軟件:Animitor 5.0
圖片處理軟件:Potoshop 5.0
視頻、聲音處理軟件:Rido Edictor
4.2.2多媒體軟件開發工具---Authorware 5.0
一 Authorware 5.0的特點:
Authorware 5.0是一個富有創造力的、用于集多媒體信息的多媒體程序創作工.Authorware 5.0使用戶能夠制作基于數據庫的售貨系統、個人及商業簡報、廣告制作基于計算機交互培訓(Computer--based training)以光盤的主畫面等.Authorware 5.0具有制作逼真的仿真系統和超媒體參考字目的能力，其強大的交互功能更加倍受用戶青睞，制作的程序可以通過刻錄的光盤的方式永久地保存下來，也可以打包的形式在互聯網上發行，實現多媒體的遠程教學方式.
二 Authorware 5.0的新增功能:
1、外部素材
Authorware 5.0允許發者將聲音\圖形及電影文件與Authorware文件分開存儲.由于增強了連接功能，甚至可以將這些媒體文件存儲在Web頁上，每次更改多媒體作品時無需重新導入這些文件.
2、ActiveX 控件
所有的ActiveX控件都可以用于Authorware 5.0項目中，本軟件在背景音樂的播發上就利用了外部的ActiveX控件.
3.交叉平臺兼容能力
Authorware 5.0是唯一能使用戶在Windows及Macintwsh這兩種平臺上開發及的多媒體程序的創作工具，便于了用戶的使用.
4、對圖像文件的支持
Authorware 5.0支持如下格式TIFF、BMP、DIB、RLE、GIF、JPGE、LRG、PICT、JGA、WM和FPOTOSHOP格式，正是由于這些特點，才使得在多媒體中大量應用圖像，完成各種效果成為現實.
三 Authorware 開發課件的一般步驟
任何一個Authorware 項目的成功與否取決于計劃的完善，一個好的多媒體課件，其開發的一般分為四個階段:
第一階段:確定項目范圍
無論是獨立開發 集體開發，完全理解Authorware 項目的范圍是非常重要的.任何沒有弄清的總是在開發Authorware 項目之前都應當考慮以下問題:
1.開發項目的目的是什么?
2.誰是目標用戶?
3.哪些演示組件是必要的?
4.用戶需要何種類型的交互?
5.產品的注意事項是什么?
第二階段:設計
在準備進行時，做好如下工作:
1.收集所有的信息并確保沒有任何遺漏.
2.將產品中將要出現的圖形、聲音和電影文件組織好，充分考慮效果與文件大小之間的關系.
3.對素材文件進行編號.并確保這些文件夾的文件名及其擴展名無誤，最好將相同文件格式的文件放在一個文件夾中.
4.用Storyboad(故事板)或自動化的工具軟件包，如Designers Edge記錄程序的設計方案.
第三階段:開發產品
其主要有:1.界面的設計;2.圖形的制作;3.聲音錄制;4.數字視頻制作;5.創作.
第四階段:測試與
使用測試與的方法需要特別注意的內容如下:
1.查找在使用過程中出現的錯誤或不良效果.
2.運行環境以及設備的要求.
3.在網絡上的可用性.
4.在不同機型上的兼容性.
五.軟件的制作過程
多媒體CAI課件本質上是一種計算機應用軟件，它的開發過程與一般的軟件開發過程有著許多相同的地方.一方面，多媒體課件的開發過程具有一般多媒體項目的許多共性;另一方面，由于多媒體課件是面向教學應用的，它在內容選擇、結構組織、控制策略、交互特性以及評價標準等諸多因素上均與其他的多媒體應用有所不同，所以它的開發方法具有某些特性.在過程中教學設計、腳本編寫和媒體制作三個步驟顯尤為重要.
5.1教學設計。教學設計是多媒體課件開發不同于其它我媒體應用軟件開發的一個特別步驟，也是決定課件質量的關鍵五一節，主要包括:
細化目標
目標排序
制定教學策略
決定教學模塊
決定媒體的選擇和組合
確定評估的方法等
5.2編寫腳本
為了組織好信息，編寫好腳本是成功的第一步.各種媒體結構需要仔細安排，必須對屏幕進行設計，確定
各種媒體的排放位、樸素關系、各種按鈕的名稱、排放方法，以及各類能引起系統動作的元素的位置，激活方式等.在時間方式上也要充分安排好，何時出音樂、何時出伴音，應恰到好處，這實際上是一個創意的過程.多媒體開發系統的功能越來越強大，上手很容易，創意的好壞往往直接決定了軟件質量的高低.
5.3媒體制作
5.3.1在Authorware中搭建程序的整體框架.
在編寫好腳本以后，應當對腳本細化，根據其邏輯關系在多媒體開發平臺Authorware中搭建框架，使結構清晰化.
5.3.2軟件的素材積累
圖片的積累:主要利用數碼相機拍攝，再經過PHOTOSHOP處理.
按鈕的積累:通過PHOTOSHOP的繪圖工具制作，再適當運用PHOTOSHOP外部濾鏡插件處理.
影像文件的積累:1.運用了3D Studio Max進行仿真制作.2.實際操作部分應用數字攝像機進行攝像，再通過Vidio Edictor 進行視頻處理
5.3.3框架內容的充實和完善
這一過程是要體制作的關鍵，其內容是否充實和表現手法是否獨到、新穎直接關系到整個課件的效果，在創作的過程中做法如下.
1、對文字的處理
在處理文字時，如果直接采用Authorware顯示圖標中的文字工具，輸入一段文字，在字體比較大的時候，產生鋸齒形邊界，影響展示效果.采用Photoshop處理，在文字編輯對話框時，在[Style]文字類型域中處理 Anti-Alialed，可以消除鋸齒形，但導入 Authorware 中以后又會產生很難看的白邊.同樣嚴重影響效果，解決引問題基本方法是:
在Photoshop中設置文字文件的調色板，選擇菜單命令 "Image-Mode"，一般選"Indexed Color"，在[Coloos]域給出當前文件所包含的最少顏色，根據值來確定，[Color Depty]應該選的參數，如[Colors]域值為151.就應該選擇大于該值的最比特值"8bits/pixel.
2、對動畫的處理
在制作動畫的時候，應用Flash5.0或其軟件制作avi格式的數字影像，可以直接導Authorware中，但出現的總是是其動畫的背景不透明，導致動畫與Authorware中的背景不能夠很好地融合在一起，處理的辦法是應用Animitor4.0導入數字化影像，對每一貼進行處理，選擇背景顏色，將背景顏色置為全黑(色彩設置為256)然后利用菜單命令[File]中的[Expored]生成具有透明模式的.flc數字化影像格式，再在Authorware中引入.
3、在Authorware中采用的幾種特殊方法
為了增強多媒體的展示效果，在細小的環節上做了一些特殊的處理:
4、對介面上按鈕的處理
在介面上旋轉按鈕的一般方法是直接放置，這們在每進入一個有按鈕的介面時，都會先出現按鈕，介面產生晃動.解決的方法是在制作背景的時候，先將按鈕放到背景中，而后在Authorware中，采用精確對準，讓按鈕覆蓋往背景上的按鈕.
5、對于擦除圖標的使用
在程序的過程中大量使用了擦除圖標，從一個介面跳轉到另一介面時，按一般的處理方法，先擦除后跳轉，在跳轉的過程中避免不了會出現一段黑屏.處理的方法是:在Authorware中利用層值的概念，設置將要擦除介面的層值，再在擦除圖標之前先顯示將要顯示的介面，這樣雖然將要顯示的介面先顯示了，但由于層值較低，會被覆蓋掉.
6、LAYER的要領及運用
Layer 的要領是一個看似不太起眼的要領.其實只要弄懂它的要領并熟練掌握、體會。在課件的制作過程中省時省力，并能增色不少.
Layer在Authorware中出現很多地方，顯示圖標、移動圖標這兩個經常用到的圖標都涉及到層的運用.人們往往忽視層的設置，其結果便是，當引入了一幅圖片層，并沒有達到預先設想的效果，最直接的后果便會是引入的圖片從未出現過!這便是只顧著往流水線上放顯示圖標，沒有設置層所帶來的結果.在上述兩個圖標的對話框中有一個讓用輸入數值的地方:Layer-------可在其中輸入一個大于0的數值，此值越大則相關圖形離你的眼睛越近(因顯示屏是一個面的要領，不能涉及到層次問題，但在這里，為了說明問題，引入遠近的說法)，離你近的圖形當然就要擋住離你遠的圖形(如果沒有設置特殊的蒙板(MASK模式).其應用比較靈活，視實際情況加以運用.
7、子程序的使用:
子程序的使用是編寫高級語言程序經常涉及到的一個問題，在Authorware的相關參考資料中不常見，但Authorware提供了非常豐富的子程序調用功能以完善自己的功能.例如:程序中須要完成復雜的計算，則可用函數"JUMPQUT RETURE"調用外部程序并在外部程序執行完畢后返回Authorware，諸如此類的函數:"JUMP QUIT"(跳轉到外部非Authorware程序)."JUMP PRINT RETURN"(調用外部程序并打印指定的某個文件可用來借用外部程序完成精美的打印功能)，"JUMPFILE"(跳轉到其他的Authorware文件)，"JUMPFILE RETURN"(調用其它的Authorware文件，相應的功能調用容易，但功能非常強大，使用得當，會大大提高軟件質量.本軟件在開發過程中主要是調用其它的Authorware文件，其具體使用方法為:
在流程圖上放置一計算圖標，雙擊圖標，在程序欄里寫入JUMP FILE RETURE("文件名).在軟件中，可方便于調試及提高運行效率，我們恰當地使用了子程序.這們做有三個優點:
(1)可分階段進行開發，分別由同組的兩個人在不同時期寫腳本，但要事先約定一些注意事項及規范;
(2)不用擔心大量的變量使用容易產生混淆，錯誤調用;
(3)每一個程序短小，適于調用及調試.
8、軟件打包后因反復修改而產生的問題
在調度程序的過程中，曾遇到過這樣的現象:硬件部分已基本完畢，打包后，文件大小是 18。5MB.在修改過程中，刪除大量重復調用的顯示圖標.再次打包后，文件的大小依然是11MB，后來，又增加了不少內容，但一度文件打包后沒有再超過11MB，增刪內容，而文件的大小不發生變化!這是一個很奇怪的現象.經過后來反復實踐及理論上的分析，得出的結論是;在第一次引入圖標后，Authorware便預留了一定大小的空間以便容納內容，以后這個空間請求增大，則系統會在不同的地址另外分配空間.這樣，由于文件存儲的連續性，導致數據讀出的效率很低，在運行時會非常緩慢，這是Authorware集成系統本身的文件數據結構方面的問題.并沒有什么辦法，唯一可以做的便是在腳本編寫的時候就要做到心中有數，避免以后的修改，這是一個笨辦法，但也是我們唯一最大限度提高單個程序運行效率的辦法.
六 軟件制作過程中的體會
（一）用了幾種常見的軟件，其中包括：Authorware 、Photoshop、word等。在制作過程中，通過自己動手，了解并學會了這些軟件的用法，功能等。也知道了他們的特點和性能，其中收獲和體會也是頗深。
Authorware：因為這個課件是以此軟件為主，那么接觸和用的最多，自然也是收獲最多，以前對于Authorware只能說是初步的感性認識，對它的了解并不深刻，通過對它的運用即在制作過程中對它的學習逐步掌握并學會靈活使用。在作此課件之前，我也用Authorware做過一些簡單的課件，只能作一些簡單的動畫和翻頁功能。在不斷的學習中，通過看課外資料、詢問教員、向同學請教等方法，對本軟件的認識逐步提高，對Authorware中較難圖標如交互圖標的應用以及變量、函數的使用都有了比較深刻的認識。例如：在制作有交互圖標應用同時也有熱區的應用，我們的設計思想是，當鼠標移到熱物體時自動彈出該物體所代表的章節同時又不向下播放，只有在點擊該物體時才向下播放，在實際操作中，我們遇到了一些問題，如當鼠標滑過物體時在彈出字體時，同時也向下播放，我們經過多次嘗試找到了解決的方法，那就是，采有兩次交互的方法，第一次是外掛熱物體，第二次是熱區；猶其是函數的應用，使得交互功能大大加強。通過這段時間的不斷學習對本軟件雖說有了較深該的認識，但是還有許多不懂的地方有待學習，猶其是變量和函數的靈活應用方面。Authorware軟件是一個功能強大的多媒體制作軟件，學會和掌握它對自己以后的發展是很有幫助的，因為在質量建軍的同時、科技強軍的新形試下，部隊對多媒體制作人才的需求是迫切的，因此掌握一門多媒體制作軟件是很有必要的。
（二）更深地了解了光纜的開剝、接續以及光纜的發展過程、前景和它的主要性能。
在課件的制作過程中，我們參閱了大量關于光纜方面的書籍，對光纜有了一個較全面的了解。
（三）美工設計
多媒體課件一個重要的特點就是較好的美工設計，這可是需要花費大量的精力和時間，我們在制作的過程中用Photoshop設計了大量的背景及畫了一些圖像，幾乎每個背景和圖像都要精雕細刻。因為第一要考慮它的美觀；第二要考慮整個課件的統一性；第三要考慮能否能用投影機投影授課。在制作過程我主要有以下幾點收獲： Photoshop給我們帶來了許多的藝術效果，因為它有強大的濾鏡功能，從圖像到文字，能制作出許多意想不到的神奇效果，另外在開始我們用的圖像全是JPG格式，但這種格式插入到Authorware中就不那么清淅了，后來采用了BMP格式，可清晰多了。
（四）幾點道理
作為一名對多媒體制作有很少了解的學員，選擇自己的畢業設計為"課件"制作，無疑是一件不太容易的事情。它不僅要求我們對所學的專業知識有個較全面的了解，而且要全面地學習多媒體制作所需要的軟件知識。在剛開始的時候覺得無從下手，心里有點茫然，只有抓緊時間學習電腦知識。后來才發現在一段時間內想把這方面的知識學得很精，并不是一件很容易的事情，尤其對于像我這樣沒有足夠的資金購買電腦的學員。在此之間，也有過抱怨當時不該選擇做課件的論文。有時也被弄得心煩意亂。然而，這一切我都克服了。同時我也得出了一點道理：一、無論做什么事情都要有一種執著的精神。否則就會半途而廢；二、做什么事情也不能急于求成，否則則欲速則不達！三、在做一件事情以前必須有詳實可行的計劃，否則就會出現不知做什么的現象和后來的手忙腳亂的現象。
以上就是我們對制作本課件的一些體會，有不當之處請領導批評指正。
結 束 語
多媒體教學課件有兩大特點:一是人機的交互性，這能夠充分調動人的主動性，變被動為主動，大大提高了學習的效率;另一個是可重復性.當你在操作過程中遇到了不理解的地方，計算機可以不厭其煩的為你解釋，大大提高了我們的學習效率.例如;在課件的講解中，只要你不選擇退出，那么你將可反復學習你不理解的內容直到學會為止.這無疑是電腦眾多優點之一.
隨著網絡技術的發展，多媒體的教學將不僅僅局限在單機上，它可以在空間上擴展，實現資源共享.我們可以設想，在未來的黨校里教師將變得非常少，甚至只需要一個網絡管理者便可以了.這樣便會將人類從繁重的勞動中解放出來，并將節約大量的資金.
綜上所述，我了解了多媒體技術應用所具有的重要性與必要性.因此，它將需要我們這一代人對其做出深刻的探討與發展，為人類的進步做出我們力所能及的貢獻
關鍵詞：光纜線路設計，優化設計方法，計算機輔助教學
中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)22-5393-03
Application of Network Optimization Methods to the Course of Optical Fiber Cable Line Design
LIU Feng-qing1, KANG Wen-jun1, MA Ding2
(1. College of Optoelectronic engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210046, China; 2. School of Electronics and Information Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)
Abstract: Optical fiber cable line design is an important part of the course of optical fiber technology and its application. The feasibility of introducing computer assisted instruction into optical fiber cable line design course is presented. Combining with the course contents, optimization design methods are given for shortest cable path routing and physical topology design of optical fiber cable networks. Two examples are given. The application of optimization design to optical fiber cable line design arouses students’interest, and help students understand how optical fiber cable line design is implemented. It also improves the teaching quality and efficiency.
Key words: optical fiber cable Line design; optimization design methods; computer assisted instruction
21世紀是信息科學與技術高速發展的時代，而光纖是信息獲取和大容量信息傳輸的重要媒介，由于光纖媒質所具有的傳輸帶寬大、傳輸損耗低等特點，使光纖通信技術在信息網絡建設中始終占據著主導地位，并承載著信息網絡中80%以上的信息流量。在光纖對信息的實際傳輸過程中，通常采用光纖成纜的方式進行傳輸，以實現對光纖的保護、便于施工和提高線路的傳輸容量。為了構建光纖傳輸網絡，需要對光纜進行線路設計，光纜的線路設計（光纜路由）是光纖在通信網絡和未來光纖傳感網絡中應用的一個必不可少和非常重要的內容[1]。
在“光電信息工程”、“光信息科學與技術”和“電子科學與技術”等專業中，光纖技術及應用課程是很重要的專業基礎和專業特色課程。而光纜線路設計是光纖技術與應用課程的重要內容。在教學過程中，我們在光纜的線路設計中結合優化設計方法，以實際案例來講解光纜的線路設計。案例教學是教學相長的有效模式，它能夠激發教師轉變教學理念，探索教學內容與教學方法的改革與創新，也能夠激發學生濃厚的興趣，不斷地汲取營養和探索研究[2]。在實際教學中，我們也發現，采用網絡優化設計的方法為示例網絡進行光纜自動路由，對光纜網絡尋找最優物理拓撲能極大地引起學生的興趣，使學生對光纜線路設計的相關內容理解得更加透徹。為此，我們嘗試在課程中引入網絡優化設計方法進行計算機輔助教學，采用線性規劃方法寫出尋找光纜最短路由和對光纜拓撲進行規劃設計的線性表達式，并采用線性規劃軟件Lingo求解。這種方法強調了尋找實際問題的解決方案，有利于培養學生分析和解決問題的能力，提高教學的質量和效率。
1光纜線路設計課程教學分析
本課程的教學對象是光電信息工程、光信息科學與技術和電子科學與技術專業的大四學生，已經學了較多的專業基礎課，此時在學習態度上缺乏主動性和積極性，對課程的學習上喜歡死記硬背，以通過考試為目標。同時又面臨著畢業找工作，迫切需求在工作中能實際應用的知識和技能，鑒于我校每年都有相當一部分畢業學生進入運營商和郵電規劃設計院，對網絡規劃和優化設計技術比較感興趣，因此在光纜線路設計的課程教學中采用網絡優化設計具體案例的方法來進行輔助教學。
光纜線路設計的教學基本要求是了解光纜線路工程設計的原則和內容，理解線路設計和傳輸設計的方法；難點是光纜的線路設計；對難點的解決辦法是多舉實例，通過網絡優化設計方法對具體實例的求解加深學生對知識點的理解，培養學生分析和解決問題的能力。
2利用優化設計方法進行光纜線路設計輔助教學的實例
這里以光纜最短路由和光纜網絡的物理規劃為例，說明如何采用優化設計方法，對光纜線路設計進行輔助教學。
2.1光纜最短路由
光纜有三種敷設方式：直埋、管道和架空。光纜線路路由的載體是地井管道架桿等基礎資源，光纜線路設計的一項內容是為光纜在地井管道架桿上的布放設計出一條最優化（最短）的路由[3]。為實現光纜的自動路由，首先需要將光纜網絡拓撲抽象化，建立網絡優化模型，然后提出合適的優化算法進行計算。為此把管線網絡看成一個無向圖，地井架桿在圖中視為無差別節點，而直埋路段、管段或桿路段視為鏈路，即圖中的邊，邊的權值為對應設施的長度。
常見求最短路徑的方法有Dijkstra和Floyd算法，這些算法求解速度快，但對實現者要求較高，要求具有較強的算法設計和編程能力，能對數據存儲和算法進行較好的掌控。這里我們采用線性規劃算法，提出優化目標和約束條件后，采用優化軟件的模型編程語言進行描述，最后由優化軟件直接求解，對設計者要求較低，且掌握這一方法后易應用于其它優化問題。
光纜最短路由的線性規劃公式如下：
3結束語
通過光纜最短路由和光纜網絡的物理規劃這兩個應用可知，把優化設計方法應用到光纜線路設計的課程教學中，能夠直觀形象地講述光纜線路設計，激起學生的學習興趣，使學生更容易領會教學內容，掌握教學難點和網絡優化設計的方法。這種采用案例，強調實際問題解決方法的教學，將提高學生分析和解決問題的能力，從而培養具有綜合素質和能力的信息人才，特別是復合型、具有創新思想和創新能力，能將理論和實際相結合的信息人才。
參考文獻
[1]胡先志,鄒林森,劉有信.光纜及工程應用[M].北京:人民郵電出版社,1998.239-247.
[2]陳明.案例教學是教學相長的有效模式[J].教育藝術,2007(6):21-22.
關鍵詞：物理光學；應用光學；教學實踐；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0077-02
“物理光學與應用光學”是信息光學的重要技術基礎，是電子信息科學與技術專業的學科基礎課。物理光學從光的電磁理論出發講述了光在各向同性介質、各向異性介質中的傳播規律，光的干涉、衍射、偏振特性。應用光學不涉及光的波動本性，以光的直線、獨立傳播、折射、反射等實驗定律為基礎，研究受限光束的成像，特殊光電傳播過程的規律；在光學系統中進行光路追跡，研究光學系統成像特性、應用及初步設計。通過“物理光學與應用光學”課程的學習不僅使學生建立起有關光的電磁理論的完整體系，能夠運用光的電磁理論分析光的波動性、光在不同介質（包括物理光學元件和幾何光學元件）中的傳播和控制問題，能夠解決光電工程中的基本光學技術問題；同時還能使學生了解現代光學的發展和前沿，以及在光電技術中的應用；為“光電子技術”“激光原理”“光纖通信”等后續課程的學習打下基礎。因此，“物理光學與應用光學”課程是“現代光電子”“光學信息處理”“光纖通信”“光電傳感技術”等課程的重要基礎理論課程，也是光通信、光電子、光信息、光學工程類專業的考研課程。
一、“物理光學與應用光學”課程的內容及特點
內蒙古工業大學電子信息科學與技術專業從2006級學生開始開設“物理光學與應用光學”課，其內容包括：光在各向同性介質、各向異性介質中的傳播規律，光的干涉、光的衍射，幾何光學基礎，理想光學系統，光學系統的象差基礎，光學儀器等。從教學中發現學生學習該課程時感到很吃力，通過調查發現主要因為以下幾個方面：一是由于中學的光學知識少而簡單，與大學“物理光學與應用光學”知識跨度很大；二是物理光學部分涉及到的理論用到的數學知識太難；三是應用光學部分概念、公式多且抽象難記；四是本課程數學公式推導繁雜使學生望而生畏，難以提起興趣；五是內蒙古工業大學的“物理光學與應用光學”課程純理論，無相應的實驗；六是教材和課堂教學與實際應用、當今光學領域的前沿技術脫節，學生對光學的運用和前景感到迷茫。因此，加強對“物理光學與應用光學”基礎課的教學研究、適應教學要求和學生學習要求，充分調動學生的學習積極性，提高教學質量十分必要。
二、教學內容及方法的改進
考慮到“物理光學與應用光學”課程的重要性，根據該課程理論性較強、概念較抽象的特點，為了提高學生學習“物理光學與應用光學”課程的積極性，從教學內容、教學方法、教學手段、教學課件、加強實踐性教學環節等方面進行了調整。
第一，從教學內容上進行調整。自2007級學生開始，增加了ZEMAX光學設計軟件的介紹。ZEMAX是一套綜合性的光學設計仿真軟件，可做光學組件設計與照明系統的照度分析，也可建立反射、折射等光學模型，并結合優化、公差等分析功能。通過該部分內容的學習，學生能夠初步設計出簡單的單鏡頭及雙單鏡頭，增強了學生的動手能力，可以適當輔助對概念的理解。
第二，在教學方法上進行適當調整。在物理光學部分適當減少繁雜的數學推導，注重物理思想的講解；物理光學部分數學推導往往是繁雜、冗長和枯燥的，要耗費大量的課堂教學時間，而且容易使學生望而生畏。簡化數學推導，以光學中的光學定律和物理問題為線索，讓學生了解光學定律的適用范圍可以提高學生的學習積極性。比如光的電磁理論部分菲涅耳公式的數學推導比較繁瑣，而且公式難記，為此在教學中不要求學生掌握推導公式，而要求學生會用公式分析反射系數、透射系數及反射率、透射率與入射角和界面兩邊折射率的關系即可。在教學過程中注重對比，如在講解邁克爾遜干涉儀、馬赫澤德干涉儀及法布里干涉儀時，對三種干涉儀的工作原理及應用進行比較，學生掌握起來更容易；在講解衍射問題時將單峰衍射、圓孔衍射、矩孔衍射及多縫衍射的實驗裝置，衍射圖樣的特點及亮暗條紋的位置，條紋寬度等對比講解，學生在對比基礎上理解記憶的效果更好。在幾何光學的成像問題中，將單球面折射、球面反射及透鏡的成像進行對比，包括成像公式、焦距的表達式及放大率的公式進行對比，在光學儀器部分將放大鏡、顯微鏡及望遠鏡的放大率進行對比，這樣更有利于學生對公式的理解記憶及應用。
第三，在課件制作上加入phy3D演示。如，講解凸凹透鏡的成像、球面鏡的反射成像、玻璃球的成像在推導完成像公式時要進行相應部分的光路圖的phy3D演示，這些演示可以任意改變物距、像距或焦距，學生能夠直觀地觀察到這些系統在成像過程中物距、像距和焦距之間的關系，彌補了枯燥的單純理論計算的缺點。再如，在講述邁克爾遜干涉儀時通過3D演示，學生可以清楚地看到光的傳播過程，通過調整兩鏡的距離及位置看到干涉圖樣的變化，有助于加強理解。光的衍射問題向來是學生理解的難點，通過phy3D的演示學生能夠清楚地看到障礙物尺寸變化時衍射圖樣的變化。
第四，加強實踐性教學環節。為了培養復合型的實用人才，要求學生必須具有一定的實際工作技能，以便走上工作崗位后能很快地適應工作環境。因此，為鍛煉培養學生的實際操作能力，增強學生畢業后的工作適應性，教學中必須高度重視實踐教學環節，而畢業設計正好能增強學生的光學設計水平，從而培養出既有理論又有實踐水平的高級專門人才。自引入ZEMAX光學設計軟件以來，物理系三屆畢業生中已有七名學生用ZEMAX光學設計軟件完成了畢業設計，且設計效果良好。
第五，改革考試內容和考試方法，命題從以知識立意為主轉變為以能力立意為主，加強了概念題、應用題以及與圖形結合的判斷題，適當出一些開放題、討論題；改變一卷定總評的情況，采取措施多元化測試學生的能力，比如將學生論文、平時作業成績、期中考試成績、期末考試的分數折算計入總評等，每次考試后都堅持進行分析評估，找出教學中的薄弱環節。
三、教學中還存在的問題及今后的計劃
第一，“物理光學與應用光學”是內蒙古工業大學電子信息科學與技術專業的學科基礎課，目前沒有設置相應的專業實驗，理論和實踐有所脫節，加大了學生對理論理解的難度。
第二，沒有將光學的最新發展融入教學。針對以上問題，一是應盡快引入演示實驗，利用實驗室現有的儀器設備進行演示；通過實驗能使學生接觸并使用一些典型的光學系統為學生后續專業課程的學習和今后的工作中利用或組合這些光學系統進行創造性工作打下基礎。二是增加現代光學基礎內容，將光學的最新發展和研究成果融入講授內容，使學生能緊跟科技發展步伐，這樣不但可以擴展學生的基礎知識，還可以開闊學生的視野，激發學生的學習興趣，同時可以使學生了解學科前沿的概況及其發展動態，進一步拓寬學生的知識面，使他們的知識結構更趨合理。三是教學內容的重點和難點應通過課前預留預習作業與課后作業的方式分解消化；上課時應針對重點和難點問題采用討論式等多種教學手段，以培養學生的創新精神和自主學習的能力。四是充分利用現代信息技術手段，將傳統教學手段和輔助教學方式相結合，提高教學效果。針對課堂教學的重點、難點，利用CAI課件、錄像、網絡資源等增加學生對知識的感性認識，幫助學生掌握教學內容。五是在完成基本教學任務的前提下，針對不同層次學生的需求，適當擴充一些知識，這樣既可以鞏固所學知識，還可以提高學生的動手動腦能力，為將來的就業打下一定的基礎；對有志向考研的學生，可以提前給他們提供一些重點院校的考試真題，讓他們有所準備，并能夠根據自己的能力選擇合適的院校，以免到了大四盲目選擇考研院校。
以上是筆者從事“物理光學與應用光學”教學的一些體會、所做的改進與嘗試以及下一步努力的方向，希望通過改革使“物理光學與應用光學”課程的教學質量有所提高。
參考文獻：
[1]張崇善.探究式：課堂教學改革之理想選擇[J].教育理論與實踐，2001，21（11）：39-42.
[2]段曉燕，等.從問題出發進行教學設計的課程體系[J].電氣電子教學學報，2007，29（5）：112-113.
[3]談恒英.注重綜合改革，建設物理光學精品課程[J].光電子技術與信息，2004，17（6）：83-85.
[4]李玉紅.光學課程教學改革實踐與成果[J].高等理科教育，2006，
（2）：97-99.
[5]蔡履中.在基礎光學教學中貫徹以人為本的素質教育思想的探討與實踐[J].大學物理，2004，23（4）：47-58.
[6]劉風英.關于波動光學教學改革的實踐與設想[J].工科物理，
1999，9（5）：48-49.
論文摘要：培養雙證人才，增強高職高專學校畢業生的實踐、創新能力和就業、創業能力具有重要意義。本文從通信技術專業特點入手，根據通信行業新的職業標準，對高職通信類專業的人才培養模式進行探索性改革。
以就業為導向的職業教育，應該跟其他研究性高校不同，要以職業、行業或崗位群的需求為導向培養人才。社會、經濟、科學和技術發展的日新月異，對職業和職業勞動的需求標準必然產生動態影響。隨著勞動準人制度的實行，職業資格證書作為職業準人的憑證在越來越多的職業實行。以職業能力、行業和崗位需求為人才培養目標，將職業資格證書引人日常教學，將職業資格證書的考試內容滲透到課程教學中，充實、完善原來的教學體系，實行“雙證”融通培養模式，將是新時期職業教育的新探索方式。
近年來電信業務的快速持續發展，既需求創新型技術人才，同時對于技能型復合人才的需求也在急速上升。如何使得通信專業高職高專的人才培養，復合職業要求的需要，是通信類職業學校關注的焦點，也是本文探討的主題。
一、通信職業（工種）新標準解讀
2004年信息產業部組織通信專業技術人員，根據新的職業特點，結合通信技術發展，并借鑒國外“模塊法”職業標準模式，對原通信行業中電信部分職業標準、考核大綱進行修訂。在2005年經國家批準，將原來通信行業中電信部分34個職業(工種)修訂合并為12個職業(工種)，即電信機務員、線務員、電信營業員、移動通信營業員、通信網絡管理員、通信電力機務員、市話測量員、電信業務營銷員、用戶通信終端(固定電話機)維修員、用戶通信終端(移動電話機)維修員、用戶通信終端銷售員。
新的職業標準及考核大綱提倡職工一職(專)多能，有利于促進職工學習鉆研業務，有利于企業培養復合型技能人才。將此職業標準要求融人到通信類高職高專的人才培養的教學體系，特別是實踐教學體系中，使得高職高專類畢業生即可勝任相應的職業崗位技能，既滿足的電信企業對技能型人才的急切需求，同時也促進職業教育的持續發展。我們以電信機務員為例，對該標準進行分析。
電信機務員的職業定義為:從事通信設備的維護、值機、調測、檢修、障礙處理及工程施工的人員。本職業共設四個等級(四級、三級、二級、一級)。采用模塊化考核，分四個技能操作模塊，即交換技能模塊、光纖通信技能模塊、數據通信技能模塊、無線通信技能模塊。其中交換技能模塊的技能要求有:1.能夠完成日常負責的維護工作，并按規定完成周期測試和定期檢測;2.能夠使用日常維護指令，能獨立處理所維護設備及電路的一般障礙;3，能夠掌握微機的一般操作;4.能夠掌握所維護設備的基本性能;5.能夠正確填寫各種記錄;6.能夠了解現有局間信令方式;7，掌握交換設備工作原理;8.掌握測試儀表、工具和消防設備的基本使用方法。根據此技能要求，需要的實踐教學包括:1.程控交換工作原理掌握;2.程控設備的日常維護操作練習;3.程控設備的性能維護和故障處理;4.通信電子儀器儀表的使用;5.辦公軟件的應用等等。
二、現行實踐教學技能培訓與新標準技能要求的差距分析
現行的通信技術類專業的專業主干課程本身已經涵蓋了交換技術、傳輸技術、無線通信技術、電子電工基礎、單片機控制理論、光電纜知識，另外的專業選修也包含了電信業務、營銷等理論知識。可以說，電信部分的12個工種基本上都已經涉及，但每一部分都是淺觸即止，過于強調理論性，對實踐教學，特別是與剛才技能要求差距甚遠。
以電信機務員的交換模塊為例，專業支撐課程為《程控交換技術與設備》，專業基礎課程含《電路基礎》、《電子技術基礎》等，相關的實踐部分有課內試驗及課程實訓。在實踐教學中，圍繞課程教學大綱展開，一般側重對理論的理解和驗證性實踐，學術味濃重。如《程控交換技術與設備》的課程試驗主要集中在對程控新業務的驗證試驗，對用戶數據和局數據的的操作模擬，課程實訓則再將試驗部分進行一次整合操作。所有的實踐教學實現了掌握交換設備工作原理，能夠使用日常維護指令檢查和修改常用數據。但是對于其余的程控崗位技能要求，如對局間信令的了解，日常維護操作流程，設備的性能維護和故障處理等都沒有涉及。學生畢業后如果到達相關工作崗位，很大程度上仍不能馬上勝任崗位技能工作。
據此，就要求對通話行業各工種基本職業要求、相關專業理論知識和技能要求的內涵進行分解，以崗位能力職業要求為核心，重組實踐教學內容。使教學內容與通信行業職業標準的技能要求相銜接，將其所需的理論知識融人理論教學課程，技能要求融人實踐教學課程或相應的實踐教學環節。
三、構建新的教學實踐體系
實踐是創新的基礎，所以應該徹底改變傳統教育模式下實踐教學處于從屬地位的狀況。在“適度、夠用”的原則基礎上，全面壓縮專業理論教學課時，將實踐教學課時的比例加大到50%及以上。
新的高等職業實踐教學體系框架如圖1所示。
實驗、實習和實訓，是基于專業知識、職業崗位能力和職業素質結構要求而設置的不同的實踐教學環節，是三個不同類型的實踐教學形式(見表一)，同時也是相互關聯和相通的，各自在實踐教學中完成不同的任務。
仍以電信機務員的交換模塊為例。專業課程的實踐教學環節緊密圍繞交換技能模塊中的技能要求展開:
1.交換設備工作原理，程控設備的程控日常維護指令的使用操作練習，納人交換課程的課內教學試驗，通過理論教學和課內實踐全面了解程控設備的基本性能。作為課堂理論教學的輔助，通過實驗，使學生對課程理論和知識點加深理解。技能操作是針對職業技能要求，進行的驗證性實驗。可以根據機務類交換模塊的技能要求，開展交換設備的測試和維護實驗，根據程控交換日常維護要求，進行局數據和用戶數據的建立和修改實驗等等。
2.模擬處理實際工作中程控設備及電路的一般障礙，了解程控交換局間信令方式，這部分內容可納人獨立的課程實訓教學。實訓教學是對學生包括單項能力和綜合技術應用能力進行的訓練，也包括職業崗位實踐訓練，是應用性實踐教學。
單項能力包括如增加一條語音中繼線，通過局間信令設置，使得物理線路與邏輯信令對應起來。或者通過模擬一般故障的排查、分析和處理。綜合性技術主要是對學生整體知識靈活運用的訓練。
3.綜合性運用。在學生畢業前到教學培訓基地或與企業共建的實訓基地進行實作操作見習。讓學生充分了解職業崗位的工作流程和操作要求及技巧。實習是專業教學階段性的認識性實踐教學，是理解專業知識，熟悉專業設備和基本掌握操作技能的必要實踐環節，同時也使學生了解電信部分各工種技能要求標準。實習主要利用校內、校外實習基地。
4.加大專業基礎課程的試驗比例，將一些基本儀器的使用學習在專業基礎課程的試驗實訓中掌握。
根據新的實踐教學思想，相關的考核模式也作相應的改進。學生的課程學分的獲取不再以理論筆試為唯一的考核手段。圍繞職業技能知識和能力，可以采取書面答卷、現場操作演練、工件制作、提交案例分析報告、專業技術革新論文及獲得相關的專業技能證書等方式。
四、實踐教學實施要注意的問題
1.專業技能證書的取得。與省通信管理局通信技能鑒定中心合作，將學院通信技術技能演練基地建成通信行業職業技能社會培訓機構。在平時，理論課程為職業技能培訓服務，實踐教學圍繞職業技能操作訓練，再通過強化考證培訓，學生在獲取畢業證書的同時，就能獲取國家職業資格證書。證書的培訓直接納人教學進程中，而不是通過業余學習培訓獲取證書。使畢業生職業資格與學歷、學位對應，避免教育和培訓資源的重復浪費。
2.實踐基地的建設。在還沒有形成真正或者仿真的，按照職業技能培訓標準要求的通信演練基地的時候，不足以使學生在職業技能鑒定之前獲得與職業標準化訓練相同的職業技能訓練，可通過加大校內實習基地建設的投人，參照職業技能鑒定標準改造現有通信演練基地，形成校內實訓基地的真實或仿真職業環境。另外，走產學合作之路，擴大校外實訓基地。可以與電信運營商合作，引人企業資金或者引進企業設備，共建符合企業真實職業環境的通信專業實訓基地。
3.實踐教學師資隊伍建設。教師隊伍的建設是確保與通信職業(工種)新標準相銜接的實踐教學體系成功實施的關鍵因素之一。要實現職業資格培訓與學歷教育的結合，不僅要求教師隊伍專業理論水平高，而且要有較強的工程實踐經驗，在教學培訓中能對學生進行指導實踐和職業技能訓練。即必須具備“雙師”素質。
加強現有教師的培養和培訓，招聘和引進具有“雙師”素質的專業技術人員和管理人員到學校擔任專、兼職教師，擴大“雙師型”教師比例，加強實踐教學環節。加強與電信運營商、通信設備生產商及電信建設施工單位等的聯系，建立產學研基地。定期組織教師到基地學習、實踐，接受新的專業知識和信息，掌握通信專業技術發展動態，了解企業和社會對本專業的需求。
同志， 年 月參加工作，現任人力資源主管兼秘書職務，大學本科學歷，助理工程師、助理人力資源治理師。該同志在校學習期間品學兼優， 年 月被 縣教育局評為“三好學生”、“優秀學生干部”； 學年被 學校團委評為“優秀團員”； 學年獲原 部教育司c程序考試優秀等級； 年獲 學校第六屆書畫大賽軟筆組一等獎。參加工作以來，該同志勤奮工作，認真鉆研業務，認真實踐學習型組織理論，勤于學習，善于學習，勇于創新，出色完成了公司下達的各項任務。
一、堅持以學為本，以用為根，努力做到學以致用“學習是永無止境的過程，只有通過學習，才能鍛煉本領，增強技能，成為本職工作的行家里手，適應不斷變化的工作環境，解決不斷出現的新情況、新問題。”這是他堅持的學習理念，他也一直在實踐著自己的理念。 同志 年 月至 年 月 學校光纖通信專業畢業。此期間，他參加了全國高等教育自學考試，通過三年艱苦自學于 年 月獲英語專科畢業證書； 年 月至 年 月，繼續參加全國高等教育自學考試，歷盡三年艱辛于 年 月獲得英語本科畢業證書。 年 月，該同志通過全國大學英語四級考試并獲證書。堅實的英語和專業知識為他做好本職工作奠定了堅實基礎。 年 月，他被分配到 公司工作。他從事的第一個崗位是從事 工作。在工作中，他虛心向師傅們請教，不斷積累經驗，結合扎實的英語和通信專業知識，舉一反三，觸類旁通，很快便進入了角色。在做好本職工作的同時，結合工作實際，他向縣公司提交了 等文章；在上級公司等內部刊物上發表了有關 方面的文章。由于工作成績突出， 年他被評選為“先進工作者”。 年 月，由于工作需要他被調入縣公司機關負責人力資源、秘書等工作。這是他從事的第二個崗位。面對迥然不同的工作環境，他選擇的切入點依然還是學習。在新的崗位上，堅持“精益求精”的原則，一邊干，一邊學。為精通人力資源治理，他于 年 月至 月修完國家勞動和社會保障部《企業人力資源治理人員》職業資格認證考試規定的全部課程，并通過全國統一考試獲得助理人力資源治理師(三級)職業資格證書。本著“學以致用”的原則，他發表了有關人力資源治理專業的文章。 年 月在 省工會系統創建學習型組織理論研討征文活動中榮獲優秀論文獎。 年 月在刊物上發表了 文章。兩年來，他的工作得到公司領導和同事的一致認可。同時，他抓住公司創造的學習培訓機會，不斷充實自己。 年 月他參加了 公司組織的消防安全培訓班并獲得結業證書； 年 月參加了縣直單位入黨積極分子培訓班并獲得結業證書； 年 月參加了 力源企業治理咨詢公司組織的精英拓展練習課程并獲得參訓證書。
二、緊跟時代步伐，爭做學習型員工一個企業只有當它成為學習型組織的時候，才能獲得延綿不絕的發展動力，才能促使創新源源不斷地出現，才能具備快速應變市場的能力，才能充分發揮員工知識資本的作用，也才能實現企業滿足、客戶滿足、員工滿足和社會滿足的最終目標。時代已經步入了學習型組織的軌道，我們除了順應，別無選擇。 年 市總工會 部門聯合印發了《 市“創建學習型組織，爭做知識型職工”活動第一個五年計劃實施意見》的通知。這對于在全社會形成全民學習、終身學習的氛圍，提高廊坊市職工隊伍整體素質，為實現廊坊市現代化建設將起到積極作用。學習型員工是學習型企業活的細胞，學習型市民是學習型社會的活的細胞。作為企業的一分子，社會的一成員， 同志將把學習型職工作為自己不斷追求的目標，愿意為創建學習型企業、學習型社會，為實現廊坊市現代化建設做出自己應做的貢獻。