四川文化產(chǎn)業(yè)職業(yè)學(xué)院 梁 芮 吳香林

教育部于2017年召開新工科建設(shè)研討會，全國共60余所高校參會，共同探討新工科建設(shè)行動，旨在培養(yǎng)滿足現(xiàn)代社會要求的新型工程科技人才。會上確立了新工科建設(shè)2020年、2030年、2050年需完成的“三步走”目標(biāo)，即到2020年，探索形成新工科建設(shè)模式，主動適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展；到2030年，形成中國特色、世界一流工程教育體系，有力支撐國家創(chuàng)新發(fā)展；到2050年，形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式，建成工程教育強(qiáng)國，成為世界工程創(chuàng)新中心和人才高地，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢奠定堅實基礎(chǔ)。因此，在這一背景下，各高校都要積極開展新工科建設(shè)行動，對現(xiàn)有工科專業(yè)課程從頂層設(shè)計上進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新，以適應(yīng)時代要求。

光纖通信是通信類專業(yè)的專業(yè)核心課程，在人才培養(yǎng)中占據(jù)著非常重要的地位。在新工科的背景要求下，光纖通信課程如何進(jìn)行課程設(shè)計和改革，才能培養(yǎng)出符合時代需求、專業(yè)要求的通信技術(shù)人才，是很多高校目前面臨的問題，也是目前教育工作者需要去探索和實踐的問題。

一、光纖通信課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足

光纖通信課程作為一門工科專業(yè)課程，課程的綜合性很強(qiáng)，涉及高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、光學(xué)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等多門基礎(chǔ)學(xué)科，課程內(nèi)容繁多而復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度大，因此需要學(xué)生具備比較扎實的理論基礎(chǔ)。雖然這些先導(dǎo)課程大多是學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)后已經(jīng)學(xué)習(xí)過的課程，但是由于課程學(xué)習(xí)時間已較為久遠(yuǎn)，每個學(xué)生個體對所學(xué)內(nèi)容的掌握程度也存在差異，在學(xué)習(xí)光纖通信課程時常存在基礎(chǔ)知識儲備不足、學(xué)習(xí)吃力的情況。

此外，在課程的學(xué)習(xí)過程中，由于沒有工程實踐經(jīng)驗，學(xué)生大多只是對知識原理有一定的抽象認(rèn)識，很難將所學(xué)內(nèi)容與實際工程聯(lián)系在一起，導(dǎo)致很多學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)這門課程對日后的工作并沒有實質(zhì)性的作用，也不清楚如何將所學(xué)知識應(yīng)用到實際工作中。

以上這些原因都導(dǎo)致學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)動力不足，缺乏積極主動的學(xué)習(xí)精神，缺乏探索鉆研精神，僅將通過課程考核作為學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

（二）教師教學(xué)難度大

光纖通信課程不僅對于學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度大，對于教師來說教學(xué)難度也較大。課程的特點決定了課程中知識點繁多，涉及大量的公式推導(dǎo)和講解。如果在講解的過程中過分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，將會帶來課程進(jìn)度緩慢、學(xué)生接受度低、課堂枯燥乏味等問題。但是如果完全忽略數(shù)學(xué)公式的講解，則會導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容無法深入理解，僅學(xué)習(xí)到皮毛內(nèi)容。理想的課堂效果是既要生動有趣、能夠吸引學(xué)生的注意力，又要讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容有較為深刻的理解。這就需要教師根據(jù)學(xué)生學(xué)情，合理安排課程內(nèi)容的分配，并掌握一定的教學(xué)技巧和方法。

此外，光纖通信是一門偏工程性質(zhì)的課程，但是受到教學(xué)條件和環(huán)境等因素的限制，實際課程教學(xué)模式單一，并不能與實際的工程項目相結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容通常分為理論講解和實驗驗證兩部分，大多是基于現(xiàn)有教材完成。由于缺少實際工程項目，也給教師加大了教學(xué)難度，很難將理論和實踐在授課過程中有效結(jié)合。

（三）實踐操作環(huán)節(jié)缺乏

光纖通信課程在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，往往更加重視理論知識的教學(xué)，對于實踐內(nèi)容比較容易忽視。且在目前的實踐教學(xué)中，大部分高校課堂中安排的實踐教學(xué)也僅是開展驗證性實驗，如半導(dǎo)體激光器P-I特性測試實驗、光發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制實驗、系統(tǒng)線路碼型編譯碼實驗、光纖性能測試實驗等，多用光纖通信實驗箱或相關(guān)仿真軟件來完成。實驗過程中，學(xué)生按照實驗手冊按部就班地完成實驗，脫離實際工程應(yīng)用，缺乏創(chuàng)新性和綜合性。課程現(xiàn)狀多是為了加入實驗環(huán)節(jié)而做實驗，學(xué)生的實踐能力并沒有得到實質(zhì)性的提升。

二、光纖通信課程改革探索

上述課程現(xiàn)狀中的種種弊端，已經(jīng)不能滿足新工科背景下對于課程的要求，光纖通信課程的改革勢在必行，而課程的改革方向直接影響了專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。提升教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)可度、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力和潛能、增強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力是課程教學(xué)改革的主要目標(biāo)和方向，圍繞這些目標(biāo)對改革措施進(jìn)行探討。

（一）豐富校企合作方式

對于大部分應(yīng)用型高校來說，培養(yǎng)能夠為行業(yè)所用、企業(yè)好用的應(yīng)用型人才是其主要目標(biāo)之一。如果學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)時，對于所學(xué)專業(yè)在行業(yè)中的作用和發(fā)展有清晰的認(rèn)識，就能夠更好地規(guī)劃自己的大學(xué)學(xué)習(xí)和今后的職業(yè)生涯，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性。同時，畢業(yè)生進(jìn)入企業(yè)后，如果能快速勝任工作，對學(xué)生、企業(yè)、學(xué)校而言都有益處。深度開展校企合作，豐富校企合作方式，是實現(xiàn)這些的基礎(chǔ)。針對不同年級的學(xué)生，校企合作應(yīng)有不同的開展模式，始終貫穿學(xué)生整個學(xué)習(xí)生涯。

對于大學(xué)一年級的新生，建立學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識和認(rèn)可是關(guān)鍵，樹立專業(yè)在學(xué)生心中的形象，讓學(xué)生認(rèn)識到所學(xué)專業(yè)的用途和發(fā)展，建立專業(yè)自信，避免出現(xiàn)即將畢業(yè)的學(xué)生也不清楚所學(xué)專業(yè)可以做何種工作的情況。因此，在新生的入學(xué)教育中，加入帶學(xué)生進(jìn)企業(yè)的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生初識企業(yè)的工作類型、專業(yè)的價值、行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀等，可以幫助學(xué)生增強(qiáng)對專業(yè)的直觀認(rèn)識，建立專業(yè)自豪感，同時，也能夠幫助其了解大學(xué)學(xué)習(xí)模式和內(nèi)容，快速地從中學(xué)的學(xué)習(xí)模式向大學(xué)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變。

對于中間年級的學(xué)生，開設(shè)光纖通信課程，此階段也是學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)專業(yè)知識的主要階段。在課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)校邀請合作企業(yè)的工程師到校和師生交流，交流形式分為開展講座、帶案例進(jìn)課堂、實訓(xùn)指導(dǎo)三種，充分利用企業(yè)工程師資源，為師生帶來行業(yè)新技術(shù)和新認(rèn)知，使課堂教學(xué)內(nèi)容與時俱進(jìn)。

對于畢業(yè)班的學(xué)生，學(xué)校應(yīng)搭建與企業(yè)合作的平臺，輸送學(xué)生到企業(yè)中實習(xí)，讓學(xué)生對在學(xué)校中所學(xué)知識進(jìn)行實際場景應(yīng)用，增強(qiáng)工程實戰(zhàn)經(jīng)驗，為畢業(yè)后順利進(jìn)入企業(yè)做準(zhǔn)備。同時，對于企業(yè)而言，也可提前簽訂優(yōu)秀畢業(yè)生，吸納人才，解決目前企業(yè)中普遍存在的用人難的狀況，形成互惠互利的多贏局面。

（二）加強(qiáng)師資力量培訓(xùn)，豐富教學(xué)模式

教師是課程教學(xué)模式的直接設(shè)計者，在課程的教學(xué)過程中起主導(dǎo)方向的作用，教師的專業(yè)水平直接影響教學(xué)效果。因此，提升教師本身的業(yè)務(wù)能力也至關(guān)重要。在對教師的培訓(xùn)中，除了日常普通培訓(xùn)外，應(yīng)多給教師提供對外交流機(jī)會，包括與國內(nèi)外兄弟院校的相關(guān)專業(yè)交流，以及與行業(yè)中大型企業(yè)的交流，必要時可派骨干教師到相關(guān)院?；蚱髽I(yè)進(jìn)行脫產(chǎn)學(xué)習(xí)和交流。

在教學(xué)模式上，教師也要由傳統(tǒng)的單一“填鴨式”教學(xué)模式向多種教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。在課前、課中和課后環(huán)節(jié)，采用線上線下課程相結(jié)合的方式授課。課前，通過在職教云或?qū)W堂在線等平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生通過自學(xué)微課視頻了解本堂課的內(nèi)容，并記錄不理解的問題，帶著問題進(jìn)課堂。課中，在傳統(tǒng)的課堂教授過程中加入小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂、學(xué)生講演等多種形式，加強(qiáng)學(xué)生在課堂上的主動探索和思考的能力。需要注意的是，在這一環(huán)節(jié)教師應(yīng)提前準(zhǔn)備大量的資料，如圖文、視頻、討論案例等，供學(xué)生選擇和學(xué)習(xí)。課后，合理布置課后作業(yè)，豐富作業(yè)形式，例如讓學(xué)生繪制本節(jié)課主要內(nèi)容的思維導(dǎo)圖、形成課程匯報等方式，幫助其鞏固和思考所學(xué)內(nèi)容。

（三）創(chuàng)建實訓(xùn)教學(xué)基地，加強(qiáng)實訓(xùn)教學(xué)

光纖通信作為一門工程性應(yīng)用課程，如果將實訓(xùn)教學(xué)僅停留在實驗驗證階段，則并不能真正提升學(xué)生的實踐能力。為此，我校建立了光傳輸通信實訓(xùn)教學(xué)基地，讓學(xué)生在校期間就能夠接觸到通信現(xiàn)網(wǎng)中所用到的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。

在該實訓(xùn)基地中，不同于傳統(tǒng)實訓(xùn)基地的是，通過用真實的設(shè)備搭建出SDH、MSTP、PTN、OTN、EPON等典型的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，完全模擬我國各通信運營商的現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境。針對該實訓(xùn)環(huán)境，將實訓(xùn)內(nèi)容分為7大實訓(xùn)項目，分別為光器件識別和使用實訓(xùn)、光纖熔接實訓(xùn)、SDH組網(wǎng)配置實訓(xùn)、MSTP組網(wǎng)配置實訓(xùn)、PTN組網(wǎng)配置實訓(xùn)、OTN組網(wǎng)配置實訓(xùn)、PON接入網(wǎng)組網(wǎng)配置實訓(xùn)，基本涵蓋了現(xiàn)網(wǎng)中光傳輸?shù)闹髁鲬?yīng)用技術(shù)。針對每一項實訓(xùn)內(nèi)容，配套編制了相關(guān)實訓(xùn)教材，實訓(xùn)教材中除了體現(xiàn)常規(guī)的實訓(xùn)內(nèi)容，如網(wǎng)絡(luò)硬件連接方法、設(shè)備單板介紹、網(wǎng)管配置數(shù)據(jù)方法、數(shù)據(jù)連通驗證等，還針對相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，加入企業(yè)工作中網(wǎng)絡(luò)真實案例，如現(xiàn)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化案例、故障維護(hù)案例等。這些實訓(xùn)項目的運用，可以鍛煉學(xué)生在真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的硬件設(shè)備識別和組網(wǎng)能力、網(wǎng)管軟件業(yè)務(wù)開通配置能力、故障排查能力、網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)優(yōu)化能力等，真正做到課堂教學(xué)與產(chǎn)業(yè)實際應(yīng)用相融合。

（四）以賽促教，形成良性循環(huán)

高校學(xué)生在校期間，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生參加各種類型的大學(xué)生競賽，例如全國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、電子產(chǎn)品設(shè)計及制作大賽等軟件以及信息技術(shù)相關(guān)的比賽，校內(nèi)也可利用光傳輸通信實訓(xùn)教學(xué)基地組織相關(guān)比賽。

備賽和比賽的過程可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和榮譽感，也能鍛煉和提升學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力。教師也可以根據(jù)歷年競賽題目，把競賽內(nèi)容融匯到課堂實訓(xùn)教學(xué)中來，既可以豐富實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，對課程內(nèi)容進(jìn)行升級改造，也能夠為學(xué)生今后參與競賽打下一定的基礎(chǔ)。

（五）優(yōu)化考核模式

在改革的過程中，由于課程教學(xué)模式、實訓(xùn)內(nèi)容等都有了全新的改變，對于課程的考核方式也應(yīng)做進(jìn)一步的優(yōu)化。不能再采用單調(diào)的“一考定分?jǐn)?shù)”的考核方式，不再以期末考試為學(xué)習(xí)導(dǎo)向，改變“臨時抱佛腳”的現(xiàn)狀，新的考核方式要充分體現(xiàn)過程性學(xué)習(xí)。優(yōu)化后的考核方式采用“日常課堂表現(xiàn)+課前預(yù)習(xí)完成度+課后作業(yè)+實訓(xùn)測試+期末筆試”的多維度考核，各環(huán)節(jié)所占比例分別為20%、10%、10%、30%以及30%。考核方式貫穿整個課程學(xué)習(xí)階段的各個環(huán)節(jié)，充分發(fā)掘了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對于教師也可以更好地全方位了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

光纖通信課程是通信類專業(yè)的核心課程，傳統(tǒng)的授課模式存在授課模式落后、重理論輕實訓(xùn)、考核方式單一等弊端，不符合新工科的背景要求，不利于應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)，對于教師和學(xué)生都不能充分發(fā)揮其潛能，課程教學(xué)效果不顯著。

筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗和光纖通信課程固有屬性，立足行業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)，總結(jié)了在新工科背景下光纖通信課程的改革方式和方向，提出了豐富校企合作的方式、豐富課程教學(xué)模式、以實訓(xùn)教學(xué)替代實驗教學(xué)、以賽促教和優(yōu)化課程考核方式的方法。通過這些新舉措在課程教學(xué)中的實際應(yīng)用，授課過程中課堂氣氛更加活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力得到顯著提高，加深了學(xué)生對專業(yè)和課程的理解，學(xué)生的實踐動手能力也得到大幅提升，為其在畢業(yè)后從事專業(yè)相關(guān)工作打下了基礎(chǔ)。同時，將該課程的改革作為示范，也為學(xué)校培養(yǎng)符合時代要求的應(yīng)用型人才提供了新思路。