《光纤通信技术》课程教学改革初探

2014年全国光学光电类专业教育教学研讨会《光纤通信技术》课程教学改革初探SOEI,HUST2014/07/24一.专业历史沿革与课程现状三.教学研究活动开展二.教学内容改革四.形成性考核机制建立报告内容五.虚拟仿真平台建设六.总结与展望2SOEI,HUST2014/07/243一.专业历史沿革与课程现状SOEI,HUST2014/07/2441970~1997年1998/2005年2011年1.机一系光仪教研室2.光学仪器与光电子技术1.光信息科学与技术2.光电信息工程1.光信息科学与技术2.光电信息工程3.光电子材料与器件2012年光电信息科学与工程培养目标定位——复合型光电信息学科拔尖创新人才，即应用科学家和卓越工程师。专业历史沿革与培养目标SOEI,HUST2014/07/245（1）专业研讨课程（2）软件设计课程（3）应用光学课程（4）物理光学课程（5）激光原理和光电探测课程（6）专业方向课程及大课程设计（7）生产实习和科研训练（8）毕业设计环节2011年底，华中科技大学光学与电子信息学院获批“国家教育体制改革试点学院”（全国17所，华中地区仅此1所）。“光电信息国家试点学院”提出构建“以核心节点课程贯通的学习共同体创新教育模式”。专业教育模式改革“光纤通信技术”课程所处位置SOEI,HUST2014/07/246华中科技大学是较早开设《光纤通信技术》课程的高校之一，目前每年修读该课程的本科生约有400人。2009年《光纤通信技术》入选为国家级精品课程。2013年10月，入选为国家级精品资源共享课。课程相关资源已在“爱课程”网站上线运行，初步实现了面向高校学生、教师和社会学习者的开放。“爱课程”网站本课程基础与现状SOEI,HUST2014/07/247课程教学改革的动机伴随着光纤通信技术的迅猛发展，高级调制格式、光纤线路损伤补偿、相干探测等技术及关联的新型光电子器件等知识点需要及时补充进课程讲授的内容中去。如何实践“学习共同体创新教育模式”，以学生能力培养为导向、提升学生综合运用课程知识的能力，是“光电信息国家试点学院”的主要工作任务之一。如何明确本课程与其他课程（如“光纤光学”、“半导体光电子学”）之间的界限，特别是避免课程讲授内容的重复，也是一个不容忽视的问题。SOEI,HUST2014/07/248二.教学内容改革SOEI,HUST2014/07/24教材选用教学内容教材1教材2“课”与“课”知识点的重复“鱼”与“渔”应用与提高“新”与“旧”基础与前沿91Fiber-opticCommunicationSystemsG.P.Agrawal2OpticalFiberTelecommunicationsI.P.Kaminow,T.LiandA.E.WillnerSOEI,HUST2014/07/2410教学大纲修订课程讲授主线由“如何通过光器件性能的改善来提升光纤通信系统容量”调整为“如何从多维光信号的产生、传输损伤的抑制与补偿以及光信号的高效探测等途径来提升系统容量和性能”。SOEI,HUST2014/07/2411双语教学方式SOEI,HUST2014/07/2412三.教学研究活动开展SOEI,HUST2014/07/2413•6位任课教师全部具有博士学位、高级职称和海外留学/交流经历，都是年富力强的中青年。教学团队构成张新亮教授付松年教授徐竞副教授余宇副教授柯昌剑副教授崔晟副教授SOEI,HUST2014/07/2414教研活动开展序号时间会议主题备注12013年12月3日课程建设与改革总体思路务虚会完成课堂教学用课件以及课外上机指导书的具体分工。22013年12月17日2013~2014学年第二学期课程建设安排形成“《光纤通信技术》教学大纲（修订版）“和“光纤通信技术”课程2014年拟开展工作任务分工与时间节点要求“两个文件。32014年4月8日教学内容与教学方法研讨新进教师徐竞的试讲。形成对教学课件第零章“课程简介”、第一章“绪论”、第二章“光信号的产生”等以及“VPI上机实验指导书”初稿的修改意见。42014年4月15日教学内容与教学方法研讨形成对教学课件第三章“光信号在光纤中的传播”、第四章“光信号的接收与探测”等初稿的修改意见。52014年4月22日教学内容与教学方法研讨教学课件“第0章课程简介”、第一章“绪论”、第二章“光信号的产生”等定稿，形成“VPI上机实验指导书”。62014年5月25日教学内容与教学方法研讨教学课件第三章“光信号在光纤中的传播”定稿。72014年6月8日教学内容与教学方法研讨教学课件第四章“光信号的接收与探测”定稿、VPI大作业及答题要求等文件定稿。82014年6月15日教学内容与教学方法研讨教学课件第五章“前沿技术”定稿。SOEI,HUST2014/07/2415教师集体备课与经验交流研究生助教工作布置与指导教研活动开展SOEI,HUST2014/07/2416四.形成性考核机制建立SOEI,HUST2014/07/2417课程总评成绩为平时作业、平时表现、课外上机、期末笔试等4项成绩之和。前3项成绩未达到一定标准者，不能参加期末考试。平时作业——指定5个平时作业为记分作业，占总评成绩的10％。可以是常规书面作业，也可以是依托课程网站完成的电子作业。平时表现——根据学生在出勤、网络资源浏览和使用等各方面的情况评定其成绩，占总评成绩的10％。形成性考核机制形成性考核平时作业平时表现期末笔试课外上机SOEI,HUST2014/07/2418课外上机——指对上机仿真设计教学环节的考核。根据学生团队完成质量评定其成绩，占学生期末总评成绩的20％。期末笔试——考试内容覆盖课程的主要知识点，注重考查学生运用所学知识解决问题的能力，占学生期末总评成绩的60％。形成性考核成绩记载单形成性考核机制SOEI,HUST2014/07/2419五.虚拟仿真平台建设SOEI,HUST2014/07/2420“光电信息国家试点学院”建有近1000平方米的大学生公共项目实验室，购买了光学设计、激光器设计、光通信系统设计等正版仿真软件100多套支持专业核心课程建设。光通信仿真软件VPI广泛应用于研究机构、光器件制造商、光通信设备商和网络运营商。全球数百个大学研究机构参与和支撑了VPI软件的研究与发展。VPI仿真软件VPI软件基本操作培训光通信虚拟仿真平台SOEI,HUST2014/07/2421VPI上机内容（共16学时）•基本功能和操作简介（4学时）；•基础习题，每章必选1个、共不少于4个（8学时）；•综合习题，必选1个、组队完成（4学时）。基础习题及综合习题近30个。基础习题涉及到课程基本知识点；综合系统涵盖前沿技术和研究热点。课外上机内容规划基础习题目录SOEI,HUST2014/07/2422基础习题基础习题上机指导书SOEI,HUST2014/07/2423综合习题1不同调制格式的时频域特征研究与传输性能对比B2不同调制格式的抗色散性能与光信噪比要求对比分析B3光纤中受激布里渊散射效应的研究A4光纤色散与光源啁啾对光脉冲宽度的共同影响A5基于光纤中交叉相位调制效应的光控光开关结构设计与性能仿真A+6基于数字相干光接收机的SPM相位噪声补偿算法性能研究A+。。。。。。。。。11密集波分复用系统设计与性能优化A+以小组为单位开展综合习题相关工作，含文献检索、方案设计、运行调试、结果分析、报告撰写、答辩准备、成果整理与提交等。综合习题成绩评定考虑个人的贡献系数（0.1~1.0）。综合习题设定了不同的得分系数，即A+为1.1，A为1.0，B为0.9。上机环节的实际得分=小组综合习题得分*个人贡献系数*难度系数。教师协同研究生助教进行指导。SOEI,HUST2014/07/2424部分学生作品展示光脉冲啁啾与光纤色散光探测器噪声受限SPM所致相位噪声的补偿线性通道低通滤波器优化SBS效应对误码率影响SOEI,HUST2014/07/2425六.总结与展望SOEI,HUST2014/07/2426总结与展望课程建设形成性考核机制建立教学内容调整教材编著教研活动开展仿真平台建设国际合作教学SOEI,HUST2014/07/24敬请批评指正！