光纤通信传送网教学设计研究
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光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。
2. 使学生掌握光纤通信系统的组成,了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。
3. 让学生掌握光纤通信的优点,了解其在现代通信领域的应用。
技能目标:1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力,学会分析光纤通信系统的性能指标。
2. 提高学生的实验操作能力,通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。
3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望,培养其创新意识和科学精神。
2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度,使其认识到科学技术对社会发展的贡献。
3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展,增强国家自豪感和责任感。
本课程针对高年级学生,课程性质为理论实践相结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保学生能够达到预期学习效果。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性:模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机:光源、调制器- 光纤:单模光纤、多模光纤- 接收机:光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标:速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验:搭建简易光纤通信系统- 小组合作:设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度:- 第1周:光纤通信原理- 第2周:光纤通信系统组成- 第3周:光纤通信技术的应用- 第4周:光纤通信性能分析- 第5周:实践操作(实验课)教材章节对应如下:- 第1-2章:光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章:光纤通信系统组成- 第4章:光纤通信技术与应用- 第5章:光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本,旨在帮助学生掌握光纤通信知识,提高实践操作能力。
《光纤传输技术》课程教案一、课程简介1.1 课程背景随着现代通信技术的快速发展,光纤传输技术已经成为通信领域的重要组成部分。
光纤传输技术具有传输容量大、传输距离远、抗电磁干扰能力强、传输质量高等优点,广泛应用于电信、有线电视、数据通信等领域。
1.2 课程目标通过本门课程的学习,使学生了解光纤传输技术的基本原理、设备组成、系统架构以及应用场景,掌握光纤通信的关键技术,提高学生在通信领域的专业素养。
1.3 教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法,通过讲解、演示、实验等方式,使学生深入了解光纤传输技术的各个方面。
二、教学内容2.1 光纤的基本概念介绍光纤的定义、分类、光纤的传输原理(全反射原理),以及光纤的优缺点。
2.2 光纤通信系统的基本组成介绍光纤通信系统的组成部分,包括光发送器、光纤、光接收器等,并分析各部分的作用。
2.3 光纤的传输特性讲解光纤的传输特性,包括损耗、色散、非线性效应等,并分析其对系统性能的影响。
2.4 光纤通信的关键技术介绍光纤通信的关键技术,包括光信号的产生、调制、解调、放大等,并分析各技术的作用和优缺点。
2.5 光纤通信系统的应用介绍光纤通信系统的应用领域,如电信、有线电视、数据中心等,并分析光纤通信在这些领域的优势。
三、教学安排3.1 课时安排本课程共计32课时,其中理论教学24课时,实验操作8课时。
3.2 教学进度安排第1-4周:学习光纤的基本概念、光纤通信系统的基本组成、光纤的传输特性;第5-8周:学习光纤通信的关键技术;第9-12周:学习光纤通信系统的应用,并进行实验操作。
四、教学评价4.1 考核方式课程考核分为期末考试(50%)、课堂表现(30%)和实验报告(20%)。
4.2 期末考试期末考试为闭卷考试,考试内容包括课程基本概念、基本原理、关键技术等。
4.3 课堂表现评价学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况。
4.4 实验报告五、教学资源5.1 教材《光纤传输技术》5.2 实验设备光纤通信实验装置、光发送器、光接收器、光纤等。
一、教学目标1. 知识目标:使学生掌握光纤传送的基本原理、工作原理和传输特点,了解光纤的构造、类型和性能指标。
2. 能力目标:培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生实际操作光纤传输系统的能力。
3. 情感目标:激发学生对光纤传输技术的兴趣,培养学生团队合作精神和创新意识。
二、教学内容1. 光纤的基本概念:光纤的定义、分类、构造、性能指标等。
2. 光纤传输原理:光纤的传输原理、传输模式、光纤的损耗和色散等。
3. 光纤传输系统:光纤传输系统的组成、工作原理、应用领域等。
4. 光纤通信技术:光纤通信技术的基本原理、调制解调技术、传输速率等。
5. 光纤通信设备:光纤通信设备的功能、性能、分类等。
三、教学过程1. 导入新课:通过多媒体展示光纤通信技术在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课:(1)讲解光纤的基本概念,使学生了解光纤的分类、构造和性能指标。
(2)介绍光纤传输原理,包括传输模式、损耗和色散等。
(3)讲解光纤传输系统,包括系统组成、工作原理和应用领域。
(4)讲解光纤通信技术,包括基本原理、调制解调技术和传输速率等。
(5)介绍光纤通信设备,包括功能、性能和分类等。
3. 实践环节:(1)分组讨论:将学生分成若干小组,讨论光纤传输技术在实际生活中的应用。
(2)实验操作:引导学生进行光纤传输系统的搭建和调试,让学生动手实践,提高实际操作能力。
4. 总结与拓展:(1)总结本节课的重点内容,加深学生对光纤传输技术的理解。
(2)布置课后作业,让学生查阅资料,拓展知识面。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、回答问题的准确性等。
2. 实践操作:评估学生在实验操作中的动手能力、解决问题的能力等。
3. 课后作业:检查学生的课后作业完成情况,了解学生对知识的掌握程度。
4. 考试成绩:通过考试评估学生对光纤传输技术的整体掌握情况。
五、教学资源1. 多媒体课件:用于展示光纤传输技术的基本原理和应用案例。
光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解光纤通信的基本原理,包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等;掌握光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等;了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。
2.技能目标:能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验;具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对新技术的敏感性和好奇心,使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景,提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。
具体包括以下章节:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。
2.光的传播:讲解光在光纤中的传播原理,包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。
3.光信号的调制和解调:介绍光信号的调制方法和解调原理,包括强度调制、相位调制、频率调制等。
4.光纤通信系统:讲解光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等,以及各部分的作用和功能。
5.光纤通信技术的应用:介绍光纤通信技术在各个领域的应用,如通信、电力、交通等。
6.光纤通信技术的未来发展:讲解光纤通信技术的发展趋势,如高速光纤通信、光纤到户等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下:1.讲授法:通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用,使学生掌握光纤通信技术的基本知识。
2.讨论法:学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。
4.实验法:让学生亲自动手进行光纤通信实验,提高学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的光纤通信技术教材,如《光纤通信原理》等。
光的传播教案探索光纤通信技术的基本原理探索光纤通信技术的基本原理一、课程背景随着信息技术的快速发展,人们对通信技术的需求日益增长。
传统的电信通信方式受到带宽限、距离受限等制约,无法完全满足人们的需求。
而利用光纤传输数据和信息,不仅大幅提升传输速度、距离,而且能够增强信息的保密性和安全性。
因此,掌握光纤通信技术的基本原理成为现代通信技术领域必须掌握的核心知识之一。
二、教学目标1.了解光的基本特征及在通信中的应用。
2.学习光纤的基本构造及其工作原理。
3.掌握光纤的性能参数及其影响因素。
4.掌握光纤通信的基本工作原理和信号调制技术。
三、教学内容1.光的基本特征及应用光是一种电磁波,具有双重性质,既有波动性也有粒子性。
光波长范围广,被称为“光谱”。
在通信中,常用的光波长范围为1310nm和1550nm。
除了在通信中的应用,光还广泛应用于医学、工业制造、娱乐领域等。
例如,在医学中,激光可以用于皮肤削减、开颅手术等;在工业中,激光可以用于焊接、切割、雕刻等;在娱乐中,激光可以用于投影、演唱会、儿童乐园等方面。
2.光纤的基本构造及其工作原理光纤由纤维芯、包层和衬垫层三部分构成,其中纤维芯为信息传输的主要通道。
包层用于包裹纤维芯并使之获得总反射效应。
衬垫层用于保护包层和纤维芯,减少纤维间的耦合和干扰影响。
光纤的工作原理是利用光的全反射现象,使光信号在光纤中通过传输。
3.光纤的性能参数及其影响因素光纤的性能参数有多个,其中最基本的是传输损耗、带宽和折射率。
影响光纤性能的主要因素有几何尺寸、折射率分布和波长等。
在应用光纤时,需要根据实际需求确定合适的光纤类型和参数。
4.光纤通信的基本工作原理和信号调制技术光纤通信的基本工作原理是将一系列的数字信号转换成模拟光信号进行传输。
在实现这一过程中,需要先将数字信号进行调制(例如ASK、FSK、PSK),使其能够被转换成光模拟信号,然后将光模拟信号通过发射机转换成光信号在光纤中传输。
《光纤传输技术》教案【】光纤传输技术教案【完整版】介绍本教案旨在介绍光纤传输技术的基础知识和应用,以帮助学生了解光纤传输技术的原理、优势和应用领域。
通过本教案的研究,学生将能够理解光纤传输技术在网络通信、数据传输和信号传递中的重要作用。
教学目标1. 了解光纤传输技术的原理和基本组成;2. 熟悉光纤传输技术的优点和应用领域;3. 掌握光纤传输技术在网络通信和数据传输中的应用;4. 培养学生的分析和解决问题的能力;5. 激发学生对光纤传输技术的兴趣和探索精神。
教学内容第一节:光纤传输技术简介1. 光纤传输技术的定义和基本原理;2. 光纤传输技术的优点和特点;3. 光纤传输技术的应用领域和发展前景。
第二节:光纤传输设备和组成1. 光纤的基本结构和材料;2. 光纤传输设备的基本组成和分类;3. 光纤传输设备的工作原理和功能。
第三节:光纤传输技术在网络通信中的应用1. 光纤通信系统的结构和组成;2. 光纤通信系统的传输特点和性能指标;3. 光纤传输技术在光纤通信中的应用案例。
第四节:光纤传输技术在数据传输中的应用1. 光纤传输技术在数据中心的应用;2. 光纤传输技术在高速数据传输中的应用;3. 光纤传输技术在互联网和云计算中的应用。
第五节:光纤传输技术的未来发展趋势1. 光纤传输技术的发展历程和趋势;2. 光纤传输技术在新兴领域的应用;3. 光纤传输技术的挑战和发展前景。
教学方法1. 讲授法:通过讲解光纤传输技术的基础知识和应用案例,帮助学生理解和掌握相关概念和原理。
2. 实践法:组织学生进行实际操作,让他们亲自体验光纤传输设备的使用过程,提高他们的实践能力。
3. 讨论法:组织小组讨论和问题解答,鼓励学生积极参与,激发他们的思维能力和研究兴趣。
教学评价1. 课堂参与度:通过观察学生的课堂参与情况,评价他们的研究兴趣和积极性。
2. 作业评价:通过批改学生的作业,评估他们对光纤传输技术的理解和应用能力。
3. 实践评估:通过学生的实际操作和实验结果,评估他们的实践能力和问题解决能力。
《光纤传输技术》课程教案一、教学目标1. 让学生了解光纤传输技术的基本概念、原理和特点。
2. 使学生掌握光纤通信系统的构成、工作原理和应用领域。
3. 培养学生对光纤传输技术的兴趣和好奇心,提高其创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 光纤传输技术概述1.1 光纤通信的发展历程1.2 光纤通信的优势与劣势1.3 光纤通信的应用领域2. 光纤的原理与特性2.1 光纤的导光原理2.2 光纤的传输特性2.3 光纤的类型与选用3. 光纤通信系统构成3.1 光源与光发射器3.2 光接收器与光检测器3.3 光纤与光纤通信设备4. 光纤通信技术应用4.1 光纤通信在传输系统中的应用4.2 光纤通信在接入网中的应用4.3 光纤通信在互联网中的应用5. 光纤传输技术的发展趋势5.1 高速光纤通信技术5.2 光纤通信在5G及未来通信技术中的应用5.3 光纤传输技术在物联网中的应用三、教学方法1. 采用讲授法,讲解光纤传输技术的基本概念、原理和特点。
2. 运用案例分析法,分析光纤通信系统的构成和应用领域。
3. 开展小组讨论,探讨光纤传输技术的发展趋势。
4. 利用实验演示,让学生亲身体验光纤通信技术的实际应用。
四、教学准备1. 教材:《光纤传输技术》2. 课件:涵盖教学内容的PPT3. 实验设备:光纤通信实验装置4. 辅助材料:相关论文、案例、新闻报道等五、教学评价1. 课堂参与度:评估学生在课堂上的发言、提问和讨论情况。
2. 作业完成情况:评估学生课后作业的完成质量。
3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和分析能力。
4. 课程论文:评估学生对光纤传输技术发展趋势的认知和分析能力。
5. 期末考试:评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,每课时45分钟。
2. 授课方式:理论课与实验课相结合。
3. 授课进度:第1-8课时:光纤传输技术概述及光纤的原理与特性第9-16课时:光纤通信系统构成与光纤通信技术应用第17-24课时:光纤传输技术的发展趋势第25-32课时:实验操作与实践七、教学策略1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
本栏目责任编辑:王力计算机教学与教育信息化基于OBE 的《光传送网技术》课程教学研究——以通信工程高端技术技能型本科专业为例赖敏,李媛(四川邮电职业技术学院通信工程学院,四川成都610067)摘要:《光传送网技术》是通信工程高端技术技能型本科专业的一门专业核心课程,通过基于学习产出的教育模式(OBE )的理念,设计该专业的人才培养目标,从分析课程内容入手,理清课程目标与人才培养目标的关系,细化教学组织与考核方式,提出该课程的课程实施路径。
关键词:通信工程;OBE 理念;光传送网;教学研究中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)14-0102-02开放科学(资源服务)标识码(OSID ):1引言基于学习产出的教育模式(OBE :Outcomes-based Educa⁃tion ),最早出现于美国与澳大利亚的基础教育改革中。
后来,美国工程教育认证协会接受了OBE 的理念,并将其贯穿于工程教育认证标准的中。
我国于2013年加入《华盛顿协议》,OBE 的教育理念很快就应用到国内工程教育改革中。
在OBE 教育模式中,教育者必须对学生毕业时应达到的能力及其水平有清楚的构想,然后再寻求设计适宜的教学结构来保证学生达到这些预期目标。
OBE 理念关注反向教学设计、以学生为中心的教学实施、持续改进的教学评估这三个关键问题。
以最终学习成果为起点,反向对课程进行设计,然后开展教学活动。
2基于OBE 的《光传送网技术》课程设计下面通过OBE 的理念对通信工程高端技能型本科的《光传送网技术》进行设计,从人才培养目标、课程内容及作用、课程目标与人才培养目标的关系、教学组织与课程评价五个方面进行介绍2.1专业人才培养目标通信工程高端技术技能型本科专业紧密契合国家加快发展新一代信息技术、建设宽带中国网络强国,面向ICT 产业转型和区域经济发展,培养掌握扎实的信息通信技术、信息通信系统与网络领域专业知识,能够从事新一代信息通信网络规划设计、建设部署、运营管理等工作的高层次技术技能人才。
《光纤传输技术》课程教案一、教学目标1. 了解光纤传输技术的基本概念、原理和特点。
2. 掌握光纤通信系统的基本组成和关键技术。
3. 熟悉光纤通信在现代通信领域的应用和发展趋势。
4. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 光纤传输技术概述光纤通信的历史与发展光纤通信的优势与局限光纤通信的应用领域2. 光纤的基本原理光纤的组成与结构光在光纤中的传输原理光纤的损耗与色散3. 光纤通信系统组成光源与光发射器光接收器与光检测器光放大器与光调制器光纤与光纤耦合器4. 光纤通信关键技术信号编码与解码技术光波分复用与波长转换技术光纤网络技术光信号检测与处理技术5. 光纤通信的应用与发展光纤通信在固定通信网络中的应用光纤通信在移动通信网络中的应用光纤通信在数据通信网络中的应用光纤通信技术的未来发展趋势三、教学方法1. 讲授法:讲解光纤传输技术的基本概念、原理和特点。
2. 案例分析法:分析光纤通信系统组成和关键技术。
3. 实验法:动手实践,熟悉光纤通信设备的操作和维护。
4. 小组讨论法:探讨光纤通信在现代通信领域的应用和发展趋势。
四、教学资源1. 教材:《光纤传输技术》2. 课件:讲解光纤传输技术的PPT3. 实验设备:光纤通信实验装置4. 网络资源:相关学术论文和新闻报道五、教学评价1. 课堂提问:检查学生对光纤传输技术的基本概念和原理的理解。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的动手实践能力和团队协作精神。
3. 课程论文:让学生深入研究光纤通信在现代通信领域的应用和发展趋势,提高学生的独立研究能力。
4. 期末考试:全面测试学生对光纤传输技术的掌握程度。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,包括16次课堂讲授,8次实验实践,8次小组讨论。
2. 授课方式:课堂讲授与实验实践相结合,小组讨论与个人研究相结合。
3. 教学进度:第1-4课时:光纤传输技术概述第5-8课时:光纤的基本原理第9-12课时:光纤通信系统组成第13-16课时:光纤通信关键技术第17-20课时:光纤通信的应用与发展七、教学实践1. 实验内容:光纤通信实验装置的操作和维护,包括光纤耦合、光波分复用、光信号检测等。
光纤通信传送网承载业务的分析和研究摘要:光纤通信网络传输技术是极为重要的传输技术,其凭借通信容量大、抗干扰能力强、信号衰减小、中继距离长等优势,在通信网络传输领域得到极为广泛的应用,并取得了良好的应用效果。
从长远来看,随着互联网技术、信息技术的不断成熟,光纤通信网络传输技术将进一步扩大应用范围,成为推动社会进步的强大动力。
关键词:光纤通信;传送网;承载业务1绪论应用光纤通信网络传输技术,可以将载有信号的光波通过光导玻璃纤维,从发送端传输至接收端。
光源发出的载有信号的光波射入光纤时,反复的反射作用会将光波闭锁在光纤内部,实现信号的向前传播,即便遇到弯曲光路,也不会射出光纤外;光波可以被光电探测器接收,经过对信号的进一步处理,可顺利完成信号的传输。
在实际应用中,一般使用大量光纤集束而成的光缆进行信息传输,既可保证信息传输的速率与稳定性,又能实现较大的传输容量,满足现代通信网络的需求[1]。
2光纤通信网络传输技术的类型2.1光交换技术光交换技术是指在光网络节点上进行信号交换时,直接在光域中实施交换的一种技术,可以分为光通路交换和分组交换两种形式。
传统光纤网络通信传输技术采用光 - 电 - 光的交换模式,由于存在单一性交换问题,其在进行光电转换的时候容易产生较大的信号损失,同时交换速度也比较慢,致使整个光纤网络通信系统的传输效率较低。
光交换技术改变了传统交换模式,其直接借助光开关器件对光信号进行分解与交换,光信号不需要转化为电信号,解决了传统光电交换模式下速度慢的问题。
当前,光交换技术在我国通信领域中有着极为广泛的应用,针对光交换技术的研究也得到了普遍重视[2]。
2.2单纤双向传输技术单纤双向传输技术是指利用同一根光纤,同时进行光信号的接收和发送的技术,光信号可以在光纤中朝着两个方向传输,并互不干扰。
单纤双向传输技术极大地提高了光纤利用效率,利用 1 根光纤就能完成原本需要 2 根光纤才能完成的工作,不需要分别针对光信号的接收和发送架设光纤。
光纤通信传送网教学设计研究
摘要:针对光纤通信课程中传送网教学难点,融入新的教学思路和方法,着重解决了学生知识体系难建立和传统授课方式枯燥乏味的问题。
结果表明,学生的学习兴趣显著提升,教学质量和效率大大提高,教学效果令人满意。
关键词:光纤通信;传送网;教学方法;内容组织
“光纤通信”是通信工程专业本科生的一门重要的专业必修课,主要包括光纤基本概念,基本原理与特性、光器件、系统设计以及光纤网络等内容。
前面部分是与光纤“系统”相关的知识点,而后面光纤网络中的同步传输体制/多业务传送平台(SDH/MSTP)、波分复用/光传送网(WDM/OTN)和分组传送网(PTN)可归类为“传送网”[1,2]。
在传统教学设计中,光纤系统部分是课程的重点,往往投入大量课时和精力进行教学,而对传送网部分的重视程度相对不够。
但根据调研,现在的实际情况为大部分学生走上工作岗位后接触和使用更多的是光纤网络设备,因此加强传送网部分的教学对于本门课程的实用性具有十分重要的意义。
通过一段时期的教学实践与改进,本文较为系统的总结了光纤通信课程中传送网部分的教学设计。
一教学目标与难点分析
“光纤通信”课程以培养学生光纤通信系统/网络的分析、设计和应用能力为主要目标。
但是对于学生来说,未来从事相关工作所用到的知识却有着侧重点的差异:少部分从事专门研究工作的学生(毕业后转入研究生学习)对课程中光纤原理、传输特性、器件等知识点的掌握要求更高,而大部分学生本科毕业后进入政府、企业、军队等机构从事具体工作(多为工程师),操作、维护和管理相应的光纤通信设备特别是传送网设备,已经成为他们适应第一任职岗位并快速成长为合格技术人员的关键。
因此,在光纤通信课程中需要重视传送网相关的教学工作,使学生对理论知识掌握更加深入透彻,对实际设备应用更加得心应手。
在教学过程中我们发现传送网恰恰是学生很难学好的部分,原因归纳起来有以下几点。
1)知识点繁多,该部分主要包括SDH、MSTP、WDM、OTN以及PTN等技术体制,是业内几十年发展的成果汇总,涉及的具体技术、协议、标准等知识非常多而且有些比较晦涩难懂,给教学带来了很大难度;2)传统教学对知识相关性介绍不够,
课堂讲授多按照教材内容顺序生硬的“堆砌”知识点,使学生难以形成完整的知识体系;3)学生基础知识匮乏,该部分教学需要学生掌握部分前期基础课程的知识,否则难以真正理解相关内容,例如不清楚多协议标签交换(MPLS)就无法理解PTN的“面向连接”,而根据实际教学经验,学生对某些相关的网络基础知识掌握得并不理想;4)理论与实践脱节较严重,部分缺乏实际网络设备的高校难以开设相关的实验课程,使得学生对实际设备情况不清楚,严重影响教学效果;5)概念英文缩写多,为了叙述的简练性传送网中大量的概念都以英文缩写形式出现,初次接触的学生要在短时间内快速熟悉和掌握它们难度很大。
二教学内容组织
正是由于传送网教学存在上述难点,我们需要对教学内容进行科学合理的组织。
传送网从上世纪70年代出现到今天已近50年,其中涉及的技术虽然很多,但大体还是遵循基本的发展脉络,通常都是某个技术在新时期出现了不足或对新业务支持得不好才推出了更先进的技术。
因此我们基本按照技术的演进安排教学内容的先后顺序,即SDH、MSTP、WDM、OTN和PTN。
但仅仅安排好内容的先后顺序是远远不够的,在教学过程中还需要特别重视讲解它们之间的相互关系,例如最早出现的PDH采用准同步方式但传输速率不高,因此出现了采用同步方式且速率更高的SDH,而数据业务的兴起要求传送网支持多种业务传输即MSTP;SDH/MSTP 采用的时分复用方式接近其容量极限后,出现了更大容量的波分复用即WDM,为了增强监控管理等能力,又在WDM和SDH基础上提出了OTN。
另一方面,过去以承载数据业务为主的以太网技术是“无连接”的,但为了提供更好的Qos并增强OAM功能,出现了“面向连接”的PTN,能够更好的承载包括语音在内的多种业务。
教学过程中除了每次学习新技术时需要介绍上述联系外,还应在适当时机对这些技术的特点和关系进行系统的梳理和高屋建瓴的讲解,以达到“既见树木,又见森林”的效果。
除了理清上述“大”知识点的关系,每个知识点内部也包含很多具体内容,同样也需要精心安排。
以SDH为例,一条可行的思路是从学生熟悉的概念——脉冲编码调制(PCM)出发,展示话音从一个模拟信号逐步演变为E1、PDH和SDH的过程,从而引出SDH的概念;该过程中的低速信号和高速信号可以比拟成大小不同的“箱子”,而对这些箱子的操作就是SDH的“复用映射结构”;对SDH组帧的基本过程有了充分了解后,我们再把“箱子”打开,即介绍
SDH的“帧结构”;运输这些“箱子”的“物流网”就是SDH网络,包括基本的网元设备、网络分层结构以及自愈环网保护等知识点。
通过类似的方式,学生可以把各知识点的内容串联起来,头脑中形成完整而牢固的知识体系[3]。
另外,针对学生对某些基础知识掌握不牢甚至在前期课程中没有涉及的问题,我们要在课上对相关内容进行必要的补充,例如E1帧、MPLS和VPN等。
三教学方法
克服传送网教学的难点还需要综合运用多种教学方法和手段。
1)由于传送网的很多概念和原理比较抽象,学生学习时感到非常枯燥,那么用生活中常见的实例进行类比就显得非常重要。
例如,SDH的复用映射过程相当于把货物(待传输信息)装进箱子(容器),打上标签(开销)后成为虚容器,而指针则指示了箱子在集装箱(SDH帧)中的位置;WDM中的波分复用可比作高速公路上的多个波道,在其上运行的SDH信号相当于运输货物的汽车,光放站与加油站功能类似,而监控管理系统则相当于交警或公路管理部门。
2)在教学中还要多用启发式的方法,例如,学生已知SDH的“刚性管道”不适合分组业务的传送,那么经典的数据网能否很好的传递话音呢?通过类似的问题可以开拓学生思维,使其从不同角度看待问题,并极大调动学习思考的主动性。
3)初学者面对传送网中涉及的大量英文缩写往往不知所措,经常是学习了后一个忘了前一个,因此我们建议学生使用理解-简并的方式进行记忆,在充分理解概念的基础上对某些常用的缩写字母进行重点关注,例如字母O往往指代光纤“Optical”,N指代网络“Network”,而“T”多指传送“Transport/Transfer”等等,同时还要在课后进行总结以加深印象。
4)传送网的应用性非常强,这就要求教学中必须重视理论联系实际,我们通过校企合作的方式引进了主流的SDH/MSTP和PTN设备,建立了通信传输技术实验室,学生可以零距离的接触这些设备并开展相关实验。
5)通过Matlab和Optisystem等软件仿真来辅助教学可以使理论知识形象化,并且不受时间和场地限制,有利于学生开展自主学习。
6)在课堂上还可以间插一些现代年轻人的“语言”来活跃气氛,让学生在轻松愉悦的环境下更好的掌握知识,例如在解释“电信级以太网”(CarrierEthernet)时可以将“Carrier”类比为流行游戏(如dota 和英雄联盟)中的“核心”(Carry),具有超强的“掌控力”而且是队友最终取胜的“依靠”,这与电信级以太网强调的“可管理性”以及“高可靠性”有异曲
同工之妙。
总而言之,在教学中要尽量避免传统课堂上枯燥乏味的授课方式,多运用生动、有趣、灵活的教学方法和手段,以提高教学效果为最终目的[4]。
四考核与效果评估
考核按照闭卷考试(70%)+实验(20%)+课堂提问(10%)的方式进行,这样兼顾了理论知识与实践能力的要求,同时也调动了学生在课堂上的积极性。
经过两轮的教学实践,新的教学方案能够极大提高学生对传送网知识的学习兴趣,课堂氛围明显活跃,对知识的掌握更加系统,教学质量和效率大大提高,成绩相对过去也有了较大进步。
五小结
本文对当前光纤通信课程中传送网部分的教学设计进行了系统性的总结,分析了教学目标和教学难点,针对知识点多、概念抽象难懂、掌握相关英文缩写难度大的教学实际,从教学内容组织和教学方法两方面入手加以解决:通过梳理并强调各知识点之间的联系使学生建立一套相对完整的知识体系;通过各种新颖、生动的教学方法或表现形式激发学生的学习兴趣,并引导学生进行多角度多层次的思考。
实践表明新方案取得了很好的教学效果。
参考文献
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