光纖通信知識范文

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光纖通信知識

篇1

關(guān)鍵詞: 高職《光纖通信工程》課程 考核方式改革 流程式教學(xué)

隨著素質(zhì)化教育的推行,現(xiàn)代社會對高素質(zhì)人才的需求也越來越大。“以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”是高職人才培養(yǎng)的主導(dǎo)思想。當(dāng)前,各高職院校正在開展人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新和教學(xué)改革,課程考核方式的改革應(yīng)該作為其中重要一環(huán)。因為課程考核不只是檢測學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績的方法,更是學(xué)校辦學(xué)理念及課程建設(shè)水平的集中體現(xiàn)。

高職高專教育的目標(biāo)是面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線的高素質(zhì)高級技能型專門人才。但長期以來,以期末總結(jié)性考試和閉卷筆試為主的考試方式方法,嚴(yán)重背離了高職高專教育的人才培養(yǎng)目標(biāo),產(chǎn)生了種種弊端,制約了高技能實用型人才的培養(yǎng)。《光纖通信工程》是我院“新四塊”體系下的崗位能力課程,崗位能力課程是為培養(yǎng)學(xué)生畢業(yè)后的初次入職能力,可以使學(xué)生在工作時盡快地進入角色。但我在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對于以前曾經(jīng)學(xué)過的知識已經(jīng)淡忘,學(xué)習(xí)比較吃力。究其原因,在前面專業(yè)課程學(xué)習(xí)時,學(xué)生僅是將考試作為最終目標(biāo),很多知識都是囫圇吞棗,簡單記憶,不能真正理解,最終的結(jié)果就是“學(xué)無致用”,不能給后續(xù)學(xué)習(xí)帶來任何幫助。因此通過課程考核方式的改革引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生在掌握的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮主觀能動性,不拘泥于書本,不迷信權(quán)威,獨立思考,大膽探索,以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力和團隊合作精神,這非常重要。

結(jié)合上課經(jīng)驗和學(xué)生實際情況,我們對《光纖通信工程》課程考核方式進行了改革:以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以職業(yè)活動為導(dǎo)向,突出國家職業(yè)資格鑒定考試,建立與國家職業(yè)資格鑒定考試接軌的以職業(yè)綜合能力(職業(yè)技能)和職業(yè)素質(zhì)考核為主線、知識能力素質(zhì)全面全程考核的校內(nèi)考試體系;在知識技能考試方面,采用平時形成性考核與期末總結(jié)性、鑒定性考試并重的,由多種考核方式構(gòu)成、時間與空間按需設(shè)定的多次考核綜合評定成績的課程考試體系。

與以往的“一考定成績”不同,新的考核方式采用多方位考核方式的綜合,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。《光纖通信工程》這門課程的學(xué)習(xí)主要包含理論和實踐兩方面內(nèi)容。在教學(xué)過程中,引入企業(yè)的“流程式管理”概念,即將各部分內(nèi)容按照教學(xué)需要分成一個個的流程模塊來進行,流程與流程之間有一定的關(guān)系,把每個流程的完成情況作為評定知識掌握程度和表現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn),同時,流程式的教學(xué)需要相應(yīng)的團隊進行配合,把全班同學(xué)劃分為若干個小組。

第一流程――基本概念的建立。

在該階段配合靈活的教學(xué)法,對學(xué)生平時表現(xiàn)做一個詳細的記錄,記錄內(nèi)容主要有:知識(預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)、討論展示、問題回答情況)、態(tài)度(活動參與、積極發(fā)言)、技能(查閱資料、動手技能)。教師本著認(rèn)真負(fù)責(zé)、公平公正的態(tài)度以量化的分?jǐn)?shù)形式記錄。

第二流程――團隊精神的培訓(xùn)。

在經(jīng)過基本概念的學(xué)習(xí)之后,需要對本周內(nèi)容所學(xué)進行總結(jié),并對一個知識點發(fā)表自己的看法。每周各團隊組長對組內(nèi)成員進行分工:搜集材料、意見征集、總結(jié)并進行文字整理、最終代表發(fā)言。根據(jù)精彩程度由學(xué)生互評,給出合適的分?jǐn)?shù),教師可適當(dāng)?shù)卦u判分?jǐn)?shù)的合理性與否。而組內(nèi)成員的表現(xiàn)情況則由組長來根據(jù)每位組員所做貢獻和表現(xiàn)情況自行評定。

第三流程――能力的提升。

理論知識基本結(jié)束,學(xué)生需要通過完成一些大型學(xué)習(xí)任務(wù)提高解決問題的能力。教師下達任務(wù),有一定的時間限制,小組討論最后給出解決方案。教師根據(jù)方案的可行性來給出分?jǐn)?shù),該分?jǐn)?shù)作為全組同學(xué)的分?jǐn)?shù)。

第四流程――小試牛刀。

該流程可穿插在前面三個流程中進行。不定期進行階段測驗,該測驗包含所有之前所學(xué)內(nèi)容,不復(fù)習(xí)不界定范圍,學(xué)生自主復(fù)習(xí),對考試結(jié)果進行記錄,作為考核分?jǐn)?shù)之一。

第五流程――成果驗收。

在最終學(xué)習(xí)之后,一位同學(xué)上臺,作為答辯人,下面同學(xué)作為專家向該同學(xué)進行提問,問題不限。答辯結(jié)束之后以全班同學(xué)投票分?jǐn)?shù)的平均值作為該同學(xué)的答辯分?jǐn)?shù)。

學(xué)期結(jié)束將各個流程的結(jié)果根據(jù)權(quán)重來進行最后分?jǐn)?shù)的評定。以能力為中心的全程化考核方式,考試方法與內(nèi)容的改革實踐,突出了知識的應(yīng)用、技能與能力的考核,推動了教學(xué)內(nèi)容與方法的改革,強化了學(xué)生職業(yè)技能和能力的培養(yǎng),促進了學(xué)生的自主學(xué)習(xí),提高了教學(xué)質(zhì)量和高技能實用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量,使廣大學(xué)生受益,贏得了廣泛好評。這種考核方式的好處是引導(dǎo)學(xué)生注重平時學(xué)習(xí),積極主動地配合老師的日常教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生平時學(xué)習(xí)的積極性,自覺地投身到技能訓(xùn)練中去。

考試方法是職業(yè)教育的重要環(huán)節(jié),必須緊緊圍繞“服務(wù)社會主義現(xiàn)代化建設(shè),培養(yǎng)數(shù)以億計的高素質(zhì)高級技能型專門人才。這一宗旨確定職業(yè)院校考試方法改革的方向,并根據(jù)市場和社會需要,不斷更新教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法。職業(yè)院校考試方法改革是職業(yè)教育發(fā)展的必然要求,也是職業(yè)教育工作者面臨的重大課題。要使職業(yè)教育適應(yīng)經(jīng)濟社會的發(fā)展,必須牢牢把握考試方法的“流變”方向,探索出適合職業(yè)教育的考試方法,以達到職業(yè)教育更好地為經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)的目的。希望《光纖通信工程》考核方式改革能拋磚引玉,引起更多人的思考,從而為職業(yè)教育帶來大好前景。

參考文獻:

[1]《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”規(guī)劃若干問題學(xué)習(xí)讀本》編寫組.國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”規(guī)劃若干問題學(xué)習(xí)讀本.北京:新華出版社,2005.

[2]陳偉.職業(yè)院校考試改革方法研究.衛(wèi)生職業(yè)教育,2008.

[3]俞克新.創(chuàng)建國家示范性高等職業(yè)院校需要顛覆性改革.天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007.

篇2

【關(guān)鍵詞】鐵路通信;光電纜施工;質(zhì)量控制

【Abstract】Construction quality railway communication optical cable is directly related to the normal operation of the communication system, a direct impact on rail transport and rail transport safety information, this article from the optical cable route selection, optical cable test approach, laying optical cables, connection, etc. elaborated railway communication optical cable construction quality control points.

【Key words】Quality control;Optical cable construction;Railway communication

1. 引言

光電纜線路是構(gòu)成鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施。通信光纜以其傳輸容量大、中繼段距離長、體積小重量輕、抗電磁干擾、保密性好等顯著特點,廣泛應(yīng)用于信息傳輸通道建設(shè)。隨著光纖通信、鐵路調(diào)度通信及GSM-R等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,鐵路通信工程中大面積使用光纜作為信息傳輸?shù)闹饕ǖ溃貏e是鐵路干線信息傳輸已基本全部采用光纜進行傳輸。低頻對稱電纜是區(qū)間通信的有線傳輸通道,其使用已日漸減少,目前主要運用于專用線等支線鐵路。光電纜施工質(zhì)量直接關(guān)系到通信系統(tǒng)的正常運行,直接影響到鐵路信息傳輸以及鐵路運輸安全,如何保證和提高光電纜施工質(zhì)量是鐵路通信工程建設(shè)管理過程中必須研究的課題。本文中,筆者結(jié)合現(xiàn)場實際,從光電纜徑路選擇、光電纜進場檢驗、光電纜敷設(shè)、接續(xù)等方面闡述鐵路通信光電纜施工質(zhì)量控制要點。

2. 鐵路通信光電纜施工質(zhì)量控制要點

2.1光電纜埋設(shè)徑路的選擇。

(1)目前除了在客運專線和高速鐵路施工中預(yù)留槽道外,在絕大部分新建客貨共線鐵路、既有鐵路改造、專用線鐵路等,還是普遍采用開挖光電纜溝敷設(shè)光電纜的方式來布放。這就需要科學(xué)合理地選擇光電纜線路的施工路徑,這樣不僅能在施工過程中節(jié)約材料、費用和時間,而且能夠在以后的運營過程中很好地保證光電纜線路的安全。

(2)路徑的選擇必須保證光電纜線路在運行中的安全可靠。一般優(yōu)選路徑是沿著鐵路路基在限界內(nèi)敷設(shè),既可以減少施工干擾,也能夠減少不可預(yù)見因素對線路的損害;同時要盡量選擇直線路徑,盡可能少地選擇彎曲路徑,避免彎曲度過大對纜線帶來的損害;還要選擇地質(zhì)穩(wěn)定、易于開挖回填和維護的地段。如果在鐵路限界內(nèi)沒有合適的路徑,也要選擇在限界附近進行施工,避免遠離鐵路路基施工。要選擇比較好開挖的地段,以保證開挖深度和回填質(zhì)量,如果確實開挖不了,可以考慮修建槽道敷設(shè)。同時,光電纜路徑的選擇還需考慮到光電纜埋設(shè)后線下專業(yè)施工對光電纜的影響,特別是要考慮到使用挖掘機、推土機等機械施工的作業(yè)項目對光電纜的破壞,盡量避開路基排水溝、側(cè)溝、防護柵欄等位置,光電纜上下路基邊坡、涵下通過時需采取必要的防護措施并應(yīng)確保埋深。總之,合理的路徑選擇是光電纜施工質(zhì)量及運行安全的首要保證,必須認(rèn)真、慎重對待。

2.2光電纜進場檢驗質(zhì)量控制要點。

光電纜自生產(chǎn)廠家運至施工現(xiàn)場,一般采用汽車運輸,且運輸距離較遠,為確保質(zhì)量,必須在光電纜進場后、敷設(shè)前進行單盤檢驗。光纜的進場檢驗主要包括外觀檢查、使用光時域反射儀(OTDR)檢測單盤光纜的長度及固有衰減等指標(biāo)。電纜的進場檢驗主要包括外觀檢查、對號檢查所有芯線有無斷線、混線等問題、測試芯線的環(huán)線電阻、測試絕緣電阻等內(nèi)容。

2.2.1光纜進場檢驗。

2.2.1.1光纜進場后必須先進行檢查與測試:(1)核對光纜的盤號、型號、規(guī)格、盤長、端別、數(shù)量,進行外觀檢查,看纜盤包裝是否損壞,開盤檢查光纜外護套有無損傷,光纜端頭封裝是否良好;(2)用光時域反射儀(OTDR)測試單盤光纜的光纖長度,為配盤提供依據(jù)。用OTDR進行光纖衰減測試、后向散射曲線測試、折射率測試,測試結(jié)果必須符合規(guī)范要求,并做好測試記錄。光纜進場檢驗必須對每盤、每纖按照檢查項目及要求全部進行,進場檢驗合格方可用于施工。

2.2.1.2根據(jù)光纜單盤測試結(jié)果進行合理配盤。光纜配盤原則:(1)根據(jù)通信機房、區(qū)間基站、紅外軸溫探測機房等位置里程和徑路長度,選擇合適的盤長,確保光纜分歧接頭落在上述相關(guān)設(shè)備機房附近。(2)盡量按出廠盤號順序排列,以減少光纖參數(shù)差別所產(chǎn)生的接頭本征損耗。(3)光纜接頭位置應(yīng)確保安全要求并考慮維護需要,盡量不要落在河流、公路、橋梁等位置上。(4)盡量減少接頭及浪費,盡量避免短段光纜。

2.2.2電纜進場檢驗。

電纜進場后必須先進行檢查與測試:(1)根據(jù)出廠記錄并對照實物檢查電纜程式、芯徑、絕緣介質(zhì)、外護層、色譜標(biāo)識及其他機械物理特性,應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(2)開盤檢驗電纜端面,確定A、B端。(3)對號檢查所有芯線有無斷線、混線等問題。(4)檢測芯線的環(huán)線電阻。(5)檢測每一根芯線對其他所有芯線及金屬護套之間的絕緣電阻。(5)檢測低頻四線組電纜電特性。進場檢驗合格方可用于施工。

2.3電纜溝開挖及光電纜敷設(shè)質(zhì)量控制要點。

(1)光電纜施工應(yīng)重視施工技術(shù)交底。每個工程的施工都有其相應(yīng)的特點,需要面對不同的施工環(huán)境,需要根據(jù)環(huán)境采取相應(yīng)的施工措施,所以要有針對性的進行施工技術(shù)交底,并選用專業(yè)單位或?qū)I(yè)人員進行施工指揮,嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)交底,不符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定要求和盲目的施工和安裝,有可能造成工程質(zhì)量問題,嚴(yán)重的將導(dǎo)致纜線不能正常使用。

(2)纜溝開挖可采用人工開挖、機械開挖的方式,在具備機械作業(yè)條件的地段特別是新建鐵路施工應(yīng)優(yōu)先選用機械開挖,路基邊坡、路肩等地段宜采用人工開挖。電纜溝開挖應(yīng)沿選定的徑路進行。開挖纜溝應(yīng)預(yù)畫徑路白線,并按徑路白線開挖。纜溝的彎曲半徑不得小于所敷設(shè)光電纜最小直徑的15倍。纜溝開挖深度應(yīng)滿足光電纜的埋深要求,在光電纜容易遭受后續(xù)施工、自然災(zāi)害等破壞的地段,可適當(dāng)加大纜溝開挖深度,比如光電纜從涵下通過時,過涵地段纜溝深度可適當(dāng)增加。纜溝成形經(jīng)自檢及監(jiān)理工程師檢查合格后,方可敷設(shè)光電纜。

(3)光電纜敷設(shè)分為人工敷設(shè)和機械敷設(shè)。地勢空曠、平坦時可采用機械敷設(shè),將光電纜架在放纜車上,通過牽引車牽引前進,同時保持纜盤勻速轉(zhuǎn)動,使纜身所受拉伸力較小。在地形受限制時應(yīng)采用人工牽引敷纜,敷設(shè)時設(shè)專人指揮,做到步調(diào)一致、勻速向前,以避免光電纜在牽拉過程中受過大的應(yīng)力。

(4)光電纜敷設(shè)前,石質(zhì)地段應(yīng)在已挖好的溝底墊上細沙或細土。光電纜敷設(shè),首先依據(jù)光電纜配盤卡片對盤號和電纜的A、B端進行確認(rèn),不得壓、折、摔、拖、扭曲光電纜,不得在硬質(zhì)地面上拖拉,不能有硬彎、背扣,以免影響光電纜的性能或造成損壞。在過軌、過公路、跨越障礙物等需要防護或彎曲半徑較小的地段,設(shè)專人負(fù)責(zé),看好防護兩端,光纜的彎曲半徑不得小于光纜外徑的20倍,電纜的彎曲半徑不得小于電纜外徑的15倍,光電纜在溝底應(yīng)平行排列,不得重疊交叉和扭絞。人工敷設(shè)光電纜時,人員間距控制在10~15m為宜,遇有轉(zhuǎn)彎或過障礙物時,人員分布應(yīng)適當(dāng)加密。光纜敷設(shè)時的牽引力不應(yīng)大于光纜允許張力的80%,瞬間最大牽引力不得大于光纜允許張力。光電纜放入溝內(nèi)后,先回填細土或細砂,再全部回填。溝內(nèi)嚴(yán)禁回填大石塊,回填夯實后的土應(yīng)高出地面。電纜溝回填后應(yīng)盡快埋設(shè)標(biāo)石。

2.4光電纜接續(xù)施工質(zhì)量控制要點。

2.4.1光纜接續(xù)施工質(zhì)量控制要點。

2.4.1.1選擇合適的接續(xù)工藝。

光纜接續(xù)及引入光纜纖芯接續(xù)一般采用光纖熔接機進行電弧熔接的施工工藝,光纖接頭處用加強熱縮管保護,外護套接續(xù)采用光纜接頭盒接續(xù),光纜接續(xù)必須認(rèn)真執(zhí)行操作工藝的要求。

2.4.1.2接續(xù)環(huán)境的控制。

光纖接續(xù)的環(huán)境必須整潔,接續(xù)作業(yè)過程中應(yīng)特別注意防塵、 防潮和防震。光纜各連接部位及工具、材料應(yīng)保持清潔,確保接續(xù)質(zhì)量和密封效果。在風(fēng)沙較大的地區(qū)進行接續(xù)作業(yè)時,應(yīng)搭設(shè)帳篷以營造一個相對清潔的接續(xù)環(huán)境。

2.4.1.3接續(xù)測試。

(1)進行光纖接續(xù)時,應(yīng)進行雙向監(jiān)測,雙向平均接續(xù)衰耗值合格后,才允許按工藝要求收容于接頭盒內(nèi),接頭盒安裝完畢后,應(yīng)進行雙向復(fù)測。

(2)在實際施工過程中,施工單位為減少接續(xù)時測試人員、儀表的配備以及接續(xù)人員的測試等待時間,一般采用盲接法施工。盲接法施工必須保證接續(xù)質(zhì)量,否則返工將造成更大的人力物力浪費。在大范圍接續(xù)施工前,通過試驗段檢查接續(xù)人員采用盲接法的接續(xù)合格率,如合格率達不到要求,可通過開展QC活動、質(zhì)量攻關(guān)等形式,從人、機、料、法、環(huán)等方面查找原因,制定對策并實施,在接續(xù)合格率達到要求后再進行大范圍接續(xù)施工。

2.4.2電纜接續(xù)施工質(zhì)量控制要點。

(1)電纜接續(xù)之前,應(yīng)進行單條電纜檢測,確認(rèn)單條電纜內(nèi)所有芯線無斷線、混線及接地故障,絕緣良好。電纜接續(xù)應(yīng)先搭建工作平臺,然后進行護層開剝,電纜芯線清洗,鋼帶復(fù)位,連接接頭盒支架。芯線接續(xù)應(yīng)線位準(zhǔn)確、焊接牢固、扭絞均勻,兩側(cè)芯線線序應(yīng)一一對應(yīng)、無交叉及鴛鴦對現(xiàn)象。

(2)為確保電纜絕緣,應(yīng)保證接頭盒安裝嚴(yán)格按照操作工藝進行,并應(yīng)進行盒體密封性檢查。如采用灌膠接頭盒,在測試完畢后及時進行盒內(nèi)灌膠。

3. 結(jié)束語

鐵路通信光電纜是鐵路信息傳輸?shù)幕就ǖ溃瑖?yán)格按照設(shè)計和相關(guān)技術(shù)規(guī)范施工是確保通信光電纜線路安全和優(yōu)質(zhì)傳輸?shù)年P(guān)鍵。作為建設(shè)單位的現(xiàn)場管理人員,應(yīng)加強對監(jiān)理單位、施工單位的監(jiān)督檢查及協(xié)調(diào)管理,確保通信光電纜線路施工質(zhì)量,不留隱患,為鐵路通信的安全暢通提供硬件保障。

參考文獻

[1]Q/CR 9655-2015,客貨共線鐵路通信工程施工技術(shù)規(guī)程 17-48.

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關(guān)鍵詞:實踐基地;光纖通信;教學(xué)改革;創(chuàng)新能力

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)11-0132-01

光纖是通信網(wǎng)中的主流傳輸介質(zhì),光纖通信早已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要支柱,我國在光傳輸線路的投資占整個通信網(wǎng)投資的比重越來越大,每年各種大大小小的光纖線路工程無計其數(shù),這就需要大批光纖通信人才。針對通信人才需求,光纖通信課程應(yīng)在注重理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,加強學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)。只有同時具備扎實理論基礎(chǔ)和較強實踐能力的學(xué)生才能在人才競爭中脫穎而出,因此,在光纖通信課程教學(xué)中,必須加強課堂講授與實踐的結(jié)合,重視實踐環(huán)節(jié)。由于光纖通信設(shè)備昂貴、實驗內(nèi)容廣及大多數(shù)實驗是驗證性實驗,所以很多高校開設(shè)的光纖通信實驗不能很好地鍛煉學(xué)生的動手能力,這與市場對高素質(zhì)通信專業(yè)人才的需求相距甚遠。本文提出充分利用光纖通信工程實踐基地和光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐基地的設(shè)備,依托實踐基地將光纖通信的課堂講授與實踐相結(jié)合的教學(xué)改革模式。在“教、學(xué)、做”一體的理論思想指導(dǎo)下,有意識加強實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生對知識的全面掌握,加強學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和設(shè)計能力,以滿足光纖通信發(fā)展需求和人才需求,并對電子與信息工程學(xué)院(以下簡稱“我院”)實踐基地的光纖通信工程實踐及光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐在教學(xué)改革中所起的作用進行了探討。

一、教學(xué)模式的設(shè)計與創(chuàng)新

“光纖通信”是通信工程專業(yè)的重要專業(yè)課程,其基本任務(wù)是綜合運用數(shù)學(xué)、物理及光學(xué)知識,系統(tǒng)學(xué)習(xí)光纖通信系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、組成、設(shè)計及測試,在掌握光纖通信系統(tǒng)的基本知識的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)光通信網(wǎng)中的SDH光傳送網(wǎng)和WDM光傳送網(wǎng)以及全光傳送網(wǎng)。在當(dāng)今信息社會中,在新技術(shù)層出不窮的時代中,光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用技術(shù),特別是光纖通信所處地位的重要性是顯而易見的。該課程的理論性和實踐性很強,要培養(yǎng)學(xué)生具有較高的理論基礎(chǔ)和實際動手能力,就必須改變教學(xué)理念,依托實踐平臺將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合起來。

1.課程教學(xué)的理念

“光纖通信”課程應(yīng)以人才需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)實踐能力為目的,本著“教、學(xué)、做”一體的思想,在教學(xué)上加大實驗和實踐學(xué)時,強化學(xué)生的參與意識,使學(xué)生積極思考,提高動手操作能力,較好地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程中理論和實踐相脫節(jié)的問題。在實踐教學(xué)中以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的,打破各門課程孤立教學(xué)的傳統(tǒng),將多門課程的知識融合起來。

2.教學(xué)內(nèi)容組織安排

本著理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合的原則,“光纖通信”課程作為專業(yè)必修課開設(shè)了40學(xué)時的理論教學(xué),6學(xué)時的實驗,1周的光纖通信工程實踐,1周的光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐及1周的課程設(shè)計。光纖通信課程的后續(xù)課為光纜通信工程,是一門18學(xué)時的選修課,以光纜線路工程的施工、維護及故障排除為主的工程實用性較強的課程。

理論教學(xué)內(nèi)容主要包括課堂講授、實驗、及課程設(shè)計。光纖通信的技術(shù)在現(xiàn)代電信系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用,因此光纖通信的理論教學(xué)內(nèi)容除了介紹光纖通信系統(tǒng)各個組成部分的基本知識外,還要側(cè)重SDH傳輸原理的講授。實驗課程主要是配合課堂講授的知識點來安排實驗內(nèi)容,其目的是鞏固知識點及加深對課程內(nèi)容的理解。實驗課程可開設(shè)光纖通信原理實驗系統(tǒng)信號發(fā)生器實驗、光發(fā)送系統(tǒng)實驗及光接收系統(tǒng)實驗。課程設(shè)計是在理論教學(xué)的最后一周開設(shè)的,首先讓學(xué)生學(xué)習(xí)Optisystem軟件的使用,選擇一個自己感興趣的設(shè)計題目,然后根據(jù)設(shè)計題目查閱資料,提出設(shè)計方案,最后利用Optisystem軟件完成課程設(shè)計任務(wù)。課程設(shè)計給學(xué)生提供了一個展示創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的平臺,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使其更好地理解和掌握基本理論知識。

實踐教學(xué)內(nèi)容分為光纖通信工程實踐和光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐2個部分,利用我院的實踐基地設(shè)備開設(shè)課程。本著理論教學(xué)服務(wù)于實踐教學(xué),實踐教學(xué)鞏固和加強理論基礎(chǔ)知識的掌握,讓學(xué)生在學(xué)中做,做中學(xué),邊學(xué)邊做中掌握技能并鞏固知識的教學(xué)理念,通過實踐基地開設(shè)的工程實踐課程來深化光纖通信課程的教學(xué)改革。

3.豐富教學(xué)方法

豐富教學(xué)方法是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵。在本課程教學(xué)中,充分利用學(xué)校現(xiàn)有的實踐基地及實踐設(shè)備優(yōu)勢,以工程實踐的項目課程為主體,理論教學(xué)為實踐教學(xué)打好理論基礎(chǔ)為中心,針對光纖通信課程的不同教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)階段,采用多種教學(xué)方法。將傳統(tǒng)的板書教學(xué)與光學(xué)器件的實物展示、工作原理的FLASH演示、多媒體、現(xiàn)場實際操作的錄像、Optisystem軟件仿真等教學(xué)方式結(jié)合起來。通過加大工程實踐課程的學(xué)時,豐富工程實踐課程的實踐內(nèi)容,在提高動手能力的基礎(chǔ)上,加強理論與實踐的結(jié)合,并注重多門課程的融合。[1]

二、光纖通信工程實踐

光纖通信工程實踐是針對光纖通信系統(tǒng)的工作原理及各個組成部分的基本知識,采用南京捷輝科技有限公司與南京郵電大學(xué)聯(lián)合研制的“JH5002型光纖通信原理綜合實驗系統(tǒng)”進行電終端和光終端的實踐項目,使學(xué)生熟悉光纖系統(tǒng)中的各個模塊工作原理、光纖通信的基本技術(shù),鞏固理論知識并強化動手能力。[1]

光纖通信的理論教學(xué)重點是光纖通信的工作原理,工程實踐對此知識點安排了兩個綜合實踐內(nèi)容,分別是電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實踐和光纖通信圖像傳輸實踐。這兩個實踐讓同學(xué)們更好地掌握光纖通信的傳輸原理,了解光信號發(fā)送與接收的基本過程。除了兩個綜合實踐外還有一些針對系統(tǒng)中的各個模塊進行的實踐,如:E1幀成形及其傳輸實踐、AMI/HDB3終端接口實踐、加擾和解擾碼實踐、接收定時恢復(fù)電路實踐及同步數(shù)據(jù)接口實踐等。對于各個模塊的實踐內(nèi)容,要讓同學(xué)們在鞏固、復(fù)習(xí)各個模塊的工作原理的基礎(chǔ)上強化動手能力,并通過實踐平臺擴展知識面,引導(dǎo)學(xué)生通過實踐學(xué)到更多的知識。實踐設(shè)備里的幾個硬件模塊均采用了FPGA技術(shù),使用的是Altera 公司生產(chǎn)的芯片。對于動手能力較強的同學(xué),不僅僅讓他們完成實踐內(nèi)容,還要掌握各個模塊的設(shè)計思想,根據(jù)各個模塊的功能設(shè)計硬件電路,用VHDL語言編程實現(xiàn)其功能,這也要求學(xué)生能較好地掌握硬件編程語言――VHDL語言。雖然JH5002型設(shè)備提供的一些針對模塊的實踐內(nèi)容是驗證性的,但通過指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一個類似功能的模塊,借鑒原有設(shè)備的設(shè)計思想,鼓勵學(xué)生創(chuàng)新思維,發(fā)揮潛能。通過實踐增強學(xué)生對硬件設(shè)計的興趣,擴寬知識面,達到對多門課程融會貫通的目的。

三、光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐

學(xué)校為加強通信專業(yè)的發(fā)展,投資200多萬元引進了兩套大容量的綜合網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng),中興通信的ZXJ10系統(tǒng)和華為公司的C&C08系統(tǒng)。[2]利用華為公司的SDH設(shè)備Optix155/622(Metro 2050)和Optix155/622H(Metro 1000),為光纖通信課程建立了光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐基地。針對SDH傳輸原理進行實踐項目訓(xùn)練,使學(xué)生了解SDH設(shè)備,熟練掌握SDH設(shè)備管理軟件及如何應(yīng)用此設(shè)備進行SDH的各種組網(wǎng)配置。

SDH傳輸機制目前在線使用量已經(jīng)超過90%,是主要的光網(wǎng)絡(luò)傳輸模式。光傳輸網(wǎng)絡(luò)工程實踐采用3臺華為公司的SDH Opitx 155/622H光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。實踐內(nèi)容首先對SDH設(shè)備硬件及SDH設(shè)備管理軟件進行總體介紹,然后在光傳輸實踐平臺上開設(shè)實踐項目。實踐項目有:SDH光電口測試實踐;SDH點對點組網(wǎng)配置實踐;SDH鏈形組網(wǎng)配置實踐;SDH環(huán)形組網(wǎng)配置實踐;SDH組網(wǎng)ET1配置實踐;HDB3碼形觀察實踐;ODF配線架設(shè)置實踐;E1接口/電話機信號雙向傳輸實踐;二纖單向和二纖雙向通道保護環(huán)實踐。

實踐能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、參與意識,提高動手和設(shè)計能力,對理論教學(xué)起到事半功倍的效果。

四、總結(jié)

光纖通信已經(jīng)遍及世界各地,其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,對光纖通信人才的需要也越來越大,這就要求高校能夠培養(yǎng)出具有扎實理論基礎(chǔ)和較強實踐能力的光纖通信人才。本文根據(jù)光纖通信課程的特點、學(xué)校現(xiàn)有資源,提出理論教學(xué)與實踐相結(jié)合,加大實踐力度,注重培養(yǎng)實踐能力和綜合能力的教學(xué)改革方法,并依托實踐基地對光纖通信課程的教學(xué)方法進行了探討。

參考文獻:

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關(guān)鍵詞:光纖通信;實踐教學(xué);教學(xué)效果

作者簡介:王文珍(1977-),女,山東煙臺人,中南民族大學(xué)電子與信息工程學(xué)院,講師。(湖北 武漢 430074)

中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)01-0134-01

光纖通信是以光波為載波,以光纖為傳輸介質(zhì)的一種信息傳輸方式。光纖通信系統(tǒng)因其巨大的帶寬、優(yōu)良的傳輸特性已成為信息社會最重要的通信傳輸手段。[1]“光纖通信技術(shù)”是電子信息、通信工程、光電子等專業(yè)的重要專業(yè)課,培養(yǎng)具有光纖通信理論和一定實際操作能力的人才,也成為相關(guān)專業(yè)越來越迫切的任務(wù)。[2]該課程主要講述了光纖的傳輸理論、光纖通信系統(tǒng)的組成及工作原理、光纖通信的新技術(shù)等。為了進一步提高“光纖通信原理”課程的教學(xué)質(zhì)量,開設(shè)了光纖通信實驗課,使學(xué)生進一步消化課堂上學(xué)到的理論知識,加深學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)工作原理的理解,并為以后從事實踐技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。[3]

在教學(xué)過程中,理論部分采用引入主動式的教學(xué)方法,使學(xué)生積極主動地參與教學(xué)活動,保持與前沿知識同步,實踐教學(xué)部分除了利用光纖通信實驗系統(tǒng)開出的固定的基礎(chǔ)實驗之外,還通過光纖通信仿真軟件OptiSystem,對實驗設(shè)備無法滿足的實驗進行仿真驗證,取得了滿意的教學(xué)效果。

一、光纖通信實驗系統(tǒng)介紹

光纖通信實驗系統(tǒng)由光無源器件實驗平臺、模擬圖像傳輸系統(tǒng)、計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、光終端機、電終端機以及誤碼測試模塊、OTDR功能等幾大部分組成。系統(tǒng)布局如圖1所示。

光無源器件主要由兩個波分復(fù)用器,一個分路器,一個衰減器,兩個連接器和多根尾纖,用這些器件可以構(gòu)成單芯雙向光纖通信系統(tǒng)以及波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)等。

模擬傳輸系統(tǒng)把來自攝像頭的視頻基帶信號進行適當(dāng)?shù)靥幚恚腿牍獍l(fā)送模塊。經(jīng)過光纖傳輸,進入光接收模塊進行視頻基帶處理后,由監(jiān)視器顯示來自發(fā)端的視頻信號。模擬傳輸系統(tǒng)主要由圖像傳輸(收/發(fā))模塊組成。

計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個雙向雙工的不對稱信道。它把來自計算機1的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字光纖信道,發(fā)送到計算機2。計算機2可把數(shù)據(jù)通過直通信道,傳送到計算機1。

光終端把來自電終端的信號經(jīng)過線路接口電路(HDB3編譯碼)后,進行擾碼(解擾)、光纖線路編碼(CMI/5B6B編譯碼),然后進入光收發(fā)模塊,經(jīng)過光纖之后,可以通過光無源器件,傳輸?shù)綄Χ恕?/p>

電終端首先把各路基帶信號復(fù)接為E1標(biāo)準(zhǔn)的群路電信號,通過光終端發(fā)送電路變換為光信號,然后經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩耍诮邮斩嗽俳?jīng)光終端的光檢測電路變換為電信號,送入電終端分路處理。

在實驗系統(tǒng)中,系統(tǒng)的組成、功能電路、信息流程與實際光纖通信系統(tǒng)在技術(shù)上保持基本一致。學(xué)生通過實驗?zāi)軌蜉^全面地掌握光纖通信的系統(tǒng)組成、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)以及主要技術(shù)指標(biāo)的測量方法。這對學(xué)生理解與掌握光纖通信理論和技術(shù),提高實驗教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

以5B6B碼型變換的實驗為例,該實驗的主要目的是讓學(xué)生熟悉5B6B線路碼型的編碼、譯碼的基本原理。圖2給出了示波器的觀察結(jié)果:(a)是編碼輸入數(shù)據(jù)的波形;(b)發(fā)送分組指示的波形;(c)編碼輸出數(shù)據(jù)的波形;(d)是接收譯碼輸出數(shù)據(jù)的波形。兩信號完全同步,但存在時延。

二、軟件仿真

對實驗設(shè)備無法滿足的實驗,利用軟件仿真的方式,可以比較直觀形象地掌握各個參數(shù)對光纖線路或通信系統(tǒng)的性能影響,彌補試驗設(shè)備的局限性,拓寬學(xué)生的視野和知識面。鑒于復(fù)雜光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)研發(fā)和工程規(guī)劃的需要,學(xué)習(xí)通信工程專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中,輔修一些軟件分析和設(shè)計光通信系統(tǒng)的知識也是非常必要的。光通信系統(tǒng)的軟件輔助分析設(shè)計工具在行業(yè)中已發(fā)展多年,相關(guān)軟件產(chǎn)品品種較多。其中商業(yè)化應(yīng)用較為成功的是由加拿大OptiWave生產(chǎn)的OptiSystem軟件,OptiSystem是一款光通信系統(tǒng)模擬軟件包,它集設(shè)計、測試和優(yōu)化各種類型寬帶光網(wǎng)絡(luò)物理層的虛擬光連接等功能于一身,從長距離通信系統(tǒng)到LANS和MANS都能使用的一個基于實際光纖通信系統(tǒng)模型的系統(tǒng)級模擬器。

OptiSystem開啟,圖形用戶界面如圖3所示。

創(chuàng)建一個由外調(diào)制激光器所組成的光發(fā)送器模型。如圖4所示。OptiSystem提供了多種觀察仿真結(jié)果的途徑,通過展開Component Library下的Visualizer Library菜單,可以瀏覽后處理仿真結(jié)果。可視化根據(jù)輸入信號的不同分為電可視化和光可視化。在時域中利用示波器(圖5(a))觀察電信號,在頻域內(nèi)用光譜分析儀觀察光信號的光譜(圖5(b)),在時域內(nèi)用光纖觀測儀觀察光信號(圖5(c))。

三、結(jié)論

本文結(jié)合光纖通信技術(shù)的特點,對實驗系統(tǒng)從實驗箱和仿真軟件兩個方面進行了論述。學(xué)生通過在實驗箱上測試,把理論和實踐聯(lián)系起來,能更好地理解整個光纖傳輸過程、掌握光纖相關(guān)理論及具體性能測試。而且,實驗系統(tǒng)具有擴充功能,能和計算機連接,實現(xiàn)圖像傳輸及圖像處理等功能。同時對實驗設(shè)備無法滿足的實驗,利用軟件仿真的方式,可以比較直觀形象地掌握各個參數(shù)對光纖線路或通信系統(tǒng)的性能影響,拓寬學(xué)生的視野和知識面。

參考文獻:

[1]鄧大鵬.光纖通信原理[M].北京:人民郵電出版社,2006.

篇5

關(guān)鍵詞:多層次教學(xué);光纖通信技術(shù);應(yīng)用分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.120

0 引言

對于通信專業(yè)的學(xué)生來講,光纖通信是該專業(yè)的重要課程之一。在該課程中,主要對導(dǎo)光的原理、光器件所具有的原理與性能以及光端機的原理與性能進行了介紹,同時還討論了當(dāng)今光纖以及光纖通信技術(shù)的發(fā)展情況。不過就目前教師的教學(xué)情況來看,在授課方面仍然存在著很大的問題,所以在開展教學(xué)工作的過程中一定要充分的運用相關(guān)知識,將書本上的知識與實際進行有效的結(jié)合,培養(yǎng)每一位學(xué)生解決實際問題的能力。因此,本文主要以多層次教學(xué)方法為切入點,研究光纖通信技術(shù)在高校教學(xué)過程中的應(yīng)用。

1 現(xiàn)階段光纖通信教學(xué)實踐存在的問題分析

從光纖通信的基本性質(zhì)來看,其涉及了許多專業(yè)與學(xué)科,可以看作為一個綜合性十分強的學(xué)科。因此,對于教師來講,在講授該門課程的時候,怎樣充分的將自己所要講授的知識傳遞給學(xué)生,并且在講授的過程中保證講授方式的新穎與生動,以更加直接的方式將知識傳授。而就學(xué)生的情況來講,學(xué)生們在學(xué)習(xí)光纖通信的時候,僅僅是將結(jié)論、公式等進行死記硬背,只要考試能通過就可以了。這樣一來,學(xué)生們對工程的實際應(yīng)用意義知之甚少,當(dāng)面對具體的問題時,往往會無法解決。這一現(xiàn)象十分普遍,使得許多學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了這一門課程,但是當(dāng)該課程學(xué)習(xí)完之后,仍然不清楚自己學(xué)習(xí)到了什么。

有些教師在教學(xué)的過程中,會按照課本所制定好的順序開展教學(xué)工作,在課堂上教學(xué)的時候一般都會使用黑板對數(shù)學(xué)公式進行推導(dǎo),有些老師雖然使用了多媒體設(shè)備,但是整體課堂仍然十分的沉悶。而對于十分重要的實驗來講,由于實驗箱存在著集成度高與封閉度高的特點,使得學(xué)生在設(shè)計方面的能力沒有辦法得到很好的鍛煉,當(dāng)然也很難調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣來。這些問題的存在都嚴(yán)重的影響到了光纖通信這一門課程的正常進行與開展,沒有辦法幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)到該門課程的知識。

2 多層次教學(xué)在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用策略分析

在通信技術(shù)中,光纖通信是一門十分重要的專業(yè)課,其與工程技術(shù)間有著十分密切的聯(lián)系,具有著十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,所以在學(xué)習(xí)的時候需要教師充分的考慮到學(xué)生的基本情況,在完成基本教學(xué)任務(wù)的同時一步步的提升光纖通信的教學(xué)效果。本文應(yīng)用多層次的教學(xué)理念,主要從四個方面來提升光纖通信技術(shù)的教學(xué)效果。

2.1 對傳統(tǒng)的教學(xué)方式進行改革

作為通信技術(shù)的專業(yè)課,在講授光纖通信技術(shù)的時候一定要充分的考慮二者之間的聯(lián)系,把握好該門課程在講授過程中的嘗試,在課程講授的過程中一定要體現(xiàn)出當(dāng)今光纖通信技術(shù)在整體通信技術(shù)中所占據(jù)的地位與前沿的應(yīng)用情況。為了能夠提升學(xué)生對該門課程的興趣,教師需要使用多種不同的方法對學(xué)生進行刺激,為學(xué)生描述出一個十分開闊的視野。所以教師在課程的設(shè)計上,一定要充分的使用多媒體,以視頻、動畫以及圖片的形式,向?qū)W生傳授出大量的信息,這些大量信息的體現(xiàn)會很快的調(diào)動起學(xué)生的興趣來,當(dāng)學(xué)生的興趣被調(diào)動起來之后,就能夠顯著的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此,需要對傳統(tǒng)的授課方式進行改革,使用全新的教學(xué)方式來開展課程的講授。

2.2 重視光纖通信技術(shù)的實驗與實訓(xùn)

作為一門重要的應(yīng)用型課程,在給學(xué)生講課的同時,需要重視實驗與實訓(xùn)。在學(xué)校通過開展實驗與實訓(xùn)能夠很好的幫助學(xué)生將理論知識與實踐進行有機的結(jié)合,教師可以針對不同的實驗設(shè)計出形式多樣的實驗與實訓(xùn)課程,在實驗與實訓(xùn)課程開展的過程中,老師可以從旁引導(dǎo),幫助學(xué)生更好的開發(fā)創(chuàng)造力,鼓勵他們多動手,將書本上學(xué)習(xí)到的知識應(yīng)用到實際中來。所以,為了提升光纖通信技術(shù)的教學(xué)效果,需要對已開設(shè)的實驗進行深入的研究,以達到將實驗與書本上的知識相結(jié)合的效果。例如,當(dāng)學(xué)生對通信有了一定的了解之后,教師便可以放手讓學(xué)生通過使用實驗箱來完成電話與電話之間的光纖通話;之后還可以讓學(xué)生對該實驗進行擴展,從而實現(xiàn)實驗箱與實驗箱之間的通話;在這兩項完成后,還可以讓學(xué)生更進一步,引導(dǎo)他們使用實驗箱來完成數(shù)據(jù)、圖像等信息的傳遞。

2.3 文獻研究方法

隨著我國對教育事業(yè)的投入不斷提升,許多高校都開始實施研究性教學(xué),通過這種方式來促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改革,以達到促進學(xué)生更加全面發(fā)展的目的。而使用文獻研究方法最重要的方法就是將“研究”引入到日常的教學(xué)工作中來,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中也能夠選擇自己感興趣的課題進行研究,其主要的方法便是對相關(guān)文獻進行檢索,從而以科學(xué)的方式完成研究性的學(xué)習(xí)。單就光纖通信技術(shù)來講,該技術(shù)的發(fā)展十分快,新的技術(shù)與思想不斷的進行著更新,不過就學(xué)生來講,他們更多的是習(xí)慣于被動的接受教育,很少會針對課題與喜好來進行文獻的檢索,沒有辦法快速的了解該技術(shù)現(xiàn)階段國內(nèi)外的發(fā)展情況。為了能夠更好的促進光纖通信技術(shù)的教學(xué)效果,在多層次教學(xué)的過程中,老師一定要培養(yǎng)學(xué)生自己檢索文獻的習(xí)慣,讓他們充分的使用網(wǎng)絡(luò)來了解該技術(shù)的發(fā)展情況。在這一過程中學(xué)生能夠很好的培養(yǎng)出對該技術(shù)的興趣,同時培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。

3 總結(jié)

應(yīng)用多層次教學(xué)方法對光纖通信技術(shù)的應(yīng)用進行研究,主要從教學(xué)方式、實驗與實訓(xùn)以及文獻研究方法為切入點,提出了促進光纖通信技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)策略,為該學(xué)科更好的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻:

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[4]甄國玲.多層次教學(xué)法在會計崗位綜合實訓(xùn)教學(xué)中的探討與實踐――以浙江職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2015(11).

篇6

【關(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù);特點;應(yīng)用

光纖通信技術(shù)的重要性已得到全球范圍的認(rèn)識和認(rèn)可,各個國家都在光纖建設(shè)方面不遺余力,投入大量的資金和政策支持,證明了光纖通信技術(shù)的重要性和巨大的未來前景。在我國,近年來國家對互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大力支持,以及三網(wǎng)融合等新應(yīng)用背景的出現(xiàn),光纖通信技術(shù)在我國得到了充分的發(fā)展和大量的應(yīng)用,在未來的作用空間也還非常廣闊。結(jié)合光纖通信的技術(shù)特點,理清光纖通信技術(shù)的應(yīng)用之路能為我國信息化建設(shè)和光纖通信技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做好理論鋪墊。

一、光纖通信技術(shù)的發(fā)展

自從1966年高錕博士開創(chuàng)性的推論一經(jīng)面世,光纖通信技術(shù)的發(fā)展便一發(fā)不可收。1977年在美國首次成功地進行了光纖通信試驗,并建立了第一代光纖通信系統(tǒng)。隨即在1981年、1984年以及19世紀(jì)80年代中后期,光纖通信系統(tǒng)迅速發(fā)展到第四代。第五代光纖通信系統(tǒng)達到了應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了光波的長距離傳輸。我國在光纖通信方面的研究始于1974年,不久便取得突破性的進展。在20世紀(jì)70年代至80年代完成了一系列實用工程,這是現(xiàn)如今光纖通信技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。在20世紀(jì)90年代,我國在光纖通信方面建設(shè)頗多,新興的光纖開始取代傳統(tǒng)的電纜,光纖通信系統(tǒng)的國家干線逐步形成。新千年到來的時候,我國光纜的總長度已經(jīng)達到125萬公里,光纖用量已達到三千萬公里。在光纖技術(shù)及相關(guān)元器件的研制方面,我國也有相當(dāng)規(guī)模的技術(shù)和研究已進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。[1]

二、光纖通信技術(shù)的特點

光纖通信技術(shù)能夠得以全球范圍的大量應(yīng)用,與其自身的技術(shù)特點密不可分。光纖通信具有傳統(tǒng)的通信方式所不具備的多方面優(yōu)勢。

1.頻帶寬、通信容量大

比起銅纜和電纜,光纖的傳輸帶寬大了許多,而且由于光波的特定使得光纖傳輸?shù)膿p耗很小。比起微波技術(shù),光纖傳輸?shù)男盘柸萘看罅藥资丁1绕痣姴ǎ饫w的光波頻率比電波的頻率高了很多。所以,綜合來看,只需要采用先進的技術(shù)手段為光纖傳輸?shù)男畔⒘繑U容,光纖在信號傳遞過程中呈現(xiàn)的信息容量大和傳遞的距離遠的特性就能令其他信號技術(shù)望塵莫及。

2.光纖損耗低、非常有利于降低施工成本

現(xiàn)今普遍采用石英光纖作為常用光纖,因為石英光纖比起其他光纖顯示出損耗低、成本低的優(yōu)勢。加上玻璃材質(zhì)特殊的電氣性質(zhì),在使用石英光纖進行施工時由于其絕緣性可以不用安裝接地和回路等設(shè)施,有效地降低了成本。從理論上講,石英光纖的傳輸損耗還能降低,這將通過不斷發(fā)展的技術(shù)水平在未來的某一天實現(xiàn)。

3.光纖具有良好的抗干擾能力

光纖通信中使用的石英光纖除了上述的電氣絕緣性的特質(zhì),還有較好的耐腐蝕能力。但是石英光纖得以廣泛應(yīng)用的秘密在于其抵抗其他電磁干擾的能力非常強,不論是自然界的太陽黑子活動帶來的電磁干擾,還是人為的如高壓電線釋放的電磁信號,都不能干擾光纖的信號傳輸。所以,光纖通信技術(shù)除了在民用方面應(yīng)用廣泛,在軍事應(yīng)用方面也得到了大量的發(fā)展。

4.無串音干擾,保密性好

傳統(tǒng)的電波通信在信號傳輸?shù)倪^程中,非常容易發(fā)生電波泄漏和串?dāng)_進而造成信號被截獲,也就是竊聽,其信息傳輸?shù)谋C苄苑浅2睢6饫w通信技術(shù)的優(yōu)勢是光波在傳輸途中既不會發(fā)生串?dāng)_,也不會泄漏,能夠有效地保護傳輸?shù)膬?nèi)容。因此,在傳輸質(zhì)量上光纖通信既不會發(fā)生串音,在通信安全上光纖也有極強的保密性。

5.光纖直徑小、占有空間小

光纖的直徑小,占用的空間也小。為通信系統(tǒng)的施工帶來減輕任務(wù)量和減少占用空間的好處,也為通信系統(tǒng)的小型化、集成化發(fā)展提供了有利條件。對于后期維護來說,占用體積小的光纖在各種管道中容易被識別和檢修,緩解了地下管線的復(fù)雜性,為檢修和維護簡約了時間成本。此外,光纖的穩(wěn)定性好、壽命長,加上一系列傳統(tǒng)通信技術(shù)無法企及的優(yōu)勢,使得光纖通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)普遍應(yīng)用。

三、光纖通信技術(shù)在多個領(lǐng)域里的廣泛應(yīng)用

在光纖通信技術(shù)誕生幾十年來,光纖通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展和非常廣泛的應(yīng)用。基于光纖通信的諸多優(yōu)點,和在使用光纖通信技術(shù)時其物理屬性帶來的施工便利性和低成本優(yōu)勢,成為光纖通信技術(shù)在多種領(lǐng)域得以應(yīng)用的原因。

1.廣播電視領(lǐng)域

如上所述,突出的技術(shù)優(yōu)勢使得光纖在廣播電視領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。光纖是廣播電視領(lǐng)域里重要的信號載體,尤其是光纖強大的抗干擾能力為音視頻信號的傳輸提供了可靠的保障。現(xiàn)如今隨著數(shù)字電視和網(wǎng)絡(luò)電視的普及和發(fā)展,通過光纖傳輸電視信號和數(shù)據(jù)成為首選。特別是以光網(wǎng)為基礎(chǔ)建設(shè)的現(xiàn)代廣播電視體系,傳輸過程中不受干擾的可靠信號傳輸為高質(zhì)量的廣播電視建設(shè)鋪墊了服務(wù)基礎(chǔ)。[2]

2.軍事領(lǐng)域

軍事通信技術(shù)先進與否在很大程度上決定了一個國家的軍力水平,尤其是在如今強調(diào)以科技武裝軍隊,可靠實用的通信技術(shù)越來越受到軍事方面的重視。從軍事角度看,戰(zhàn)爭的形態(tài)在隨著科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)生著改變,未來的戰(zhàn)爭將是信息技術(shù)主導(dǎo)一切。因此,光纖通信技術(shù)應(yīng)該并且已經(jīng)得到軍事領(lǐng)域的大量應(yīng)用。將光纖通信技術(shù)引用到軍事領(lǐng)域,可大大擴充通信系統(tǒng)的容量和質(zhì)量,在信息傳輸?shù)倪^程中能夠達到軍事級別的保密性,強大的抗干擾能力也是傳統(tǒng)的通信手段不能達到的。由于軍隊的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢和對“未來戰(zhàn)爭”的未雨綢繆,光纖通信技術(shù)能夠提供的高效率和少占用等特性也是提供參考的重要因素。此外,另一種無聲的戰(zhàn)爭,信息戰(zhàn)的基礎(chǔ)也需要以光纖通信技術(shù)為基礎(chǔ)的信息化裝備。現(xiàn)在的軍事已經(jīng)大量使用了光纖通信技術(shù),相信在未來會應(yīng)用到更加深的層次和更加廣的領(lǐng)域。

3.電力通信領(lǐng)域

技術(shù)優(yōu)勢讓光纖通信技術(shù)在電力通信領(lǐng)域也得到了廣泛的普及。在我國,電力通信領(lǐng)域正在推廣光纖網(wǎng)絡(luò),并且已經(jīng)完成了部分光纖布局工作。在電力系統(tǒng)中,光纖通信技術(shù)的規(guī)模龐大并且有完善的技術(shù)支持,可承載多種通信業(yè)務(wù)。在電力通信領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信技術(shù)的好處是提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確保并提高了電力系統(tǒng)的安全性,積極推動了電力系統(tǒng)帶來的生活和生產(chǎn)發(fā)展。

4.電信干線中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的迅猛發(fā)展對光通信技術(shù)的要求有了進一步的提升,加上各種專業(yè)通信網(wǎng)的發(fā)展需求,使得光纖通信技術(shù)以其優(yōu)勢被應(yīng)用到各種不同的領(lǐng)域里。就我國來說,以光纖通信技術(shù)成立的進行全國信息傳遞的信息網(wǎng)就是很好的例子。光纖技術(shù)不僅以其廣泛的應(yīng)用得到大力的發(fā)展,為促進了我國的經(jīng)濟建設(shè)。

5.光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)走上了FTTX的發(fā)展道路,具體表現(xiàn)為光纖到樓(FTTB)和光纖到戶(FTTH)。光纖到樓是以輻射結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一種經(jīng)濟實惠的組網(wǎng),具體是指用戶的光纖業(yè)務(wù)是從住宅小區(qū)內(nèi)連接到家中的,而光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)就在小區(qū)內(nèi)。從組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和實用性來講,光纖到樓經(jīng)濟實惠。同樣的,光纖到戶則是光網(wǎng)絡(luò)單元與用戶相連,其業(yè)務(wù)量比較小。總的來說FTTX能夠?qū)崿F(xiàn)三網(wǎng)合一,是一種現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)接入形式。

6.光纖通信衍生技術(shù)的應(yīng)用

基于光纖通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展出的新興技術(shù)也為光纖通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了有利因素。比如說全光通信等技術(shù)。強大的全光通信技術(shù)不僅能容納多種業(yè)務(wù)模式,還具有通信量大、性能強悍等特點,能夠構(gòu)建生存能力十分強大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。因為不需要光電轉(zhuǎn)換而降低了成本,加上強大的業(yè)務(wù)優(yōu)勢和特性,全光通信技術(shù)在未來將得到廣泛的發(fā)展。

四、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

光纖通信技術(shù)的物理屬性和技術(shù)特性都決定它不僅在現(xiàn)在的發(fā)展中得以廣泛應(yīng)用,也要在未來大展手腳。在未來,光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面:

1.超高速系統(tǒng)的演進

光纖通信技術(shù)的發(fā)展迅猛,光纖通信的傳輸速率在十年內(nèi)能提高100倍,到時用戶能夠用上無限帶寬。目前的商用系統(tǒng)中,最普遍的光纖傳輸速率為10Gbit/s,40Gbit/s的傳輸速率也已進入實用階段。更高傳輸速率的160Gbit/s和640Gbit/s還在研究之中,距離投入實用還有一段路要走。受到光纖的物理特性的限制,光纖通信的進一步擴容采用光復(fù)用方式。目前光復(fù)用方式進入大規(guī)模商用的只有WDM和DWDM。[3]

2.光纖接入網(wǎng)

光纖接入網(wǎng)是信息高速公路“飛入尋常百姓家”的最后一步,是建設(shè)信息高速公路的關(guān)鍵技術(shù)。光纖接入網(wǎng)能夠真正實現(xiàn)信息高速化、服務(wù)個性化、帶寬最大化,能夠最大程度地滿足大眾的需求。

3.全光網(wǎng)的前景

光纖通信的最終階段是全光網(wǎng)通信,既是光纖通信發(fā)展的終極目標(biāo)也是發(fā)展理想。光纖通信的超高速趨勢會使光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)成為瓶頸,電信號處理將會大大增加光纖網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度和處理難度。全光網(wǎng)的關(guān)鍵就是信息傳輸?shù)娜^程都保持光的形式,不必經(jīng)歷電的轉(zhuǎn)換,大大促進了高速網(wǎng)絡(luò)的超大容量的實現(xiàn)。

五、結(jié)語

光通信技術(shù)特別是光纖通信技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的進步提供了強勁的推動力,社會發(fā)展的需求將促進光纖通信技術(shù)的進一步提高。目前光纖通信的信息傳輸速率還在隨著技術(shù)的進步而不斷增長,正在朝著光子網(wǎng)絡(luò)的趨勢進發(fā)。我國的光纖通信技術(shù)起步較晚但是發(fā)展迅速,各種相關(guān)研究在持續(xù)突破,相信在不久的將來,億萬用戶將享受到光纖通信的“光速”服務(wù)。

參考文獻:

[1]張立東.波分復(fù)用技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].電腦知識與技術(shù),2004(26).

篇7

隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高,我國的通信技術(shù)也得到了較快的發(fā)展。尤其是光纖通信技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義,已經(jīng)成為現(xiàn)代通信中非常重要的技術(shù)之一。光纖通信技術(shù)在使用的過程中,在提升信息傳輸質(zhì)量以及減少串?dāng)_等方面具有顯著的使用效果。本文主要從光纖通信技術(shù)的概念入手,介紹了光纖通信技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】光纖通信 技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展趨勢

隨著社會不斷進步,人類已經(jīng)步入了信息社會時代,光纖通信技術(shù)成為目前最為重要的通信方式之一。光纖通信技術(shù)的概念由1966年的美籍華人高錕和霍克哈姆等人提出。在1970年的時候,美國康寧公司研制出光纖,這種通新材料的體積較小、質(zhì)量較輕,能夠提升對電磁的抗干擾效果,因而具有廣闊的發(fā)展空間。

1 光纖通信技術(shù)概念簡介

光纖通信是指以光波為載體,利用純度極高的玻璃拉制成極細的光導(dǎo)纖維,以光導(dǎo)纖維作為傳輸?shù)拿浇椋缓笸ㄟ^光電變換,運用光來傳輸信息的通信系統(tǒng)。光纖主要分為三個部分,即內(nèi)芯、包層以及圖層。內(nèi)芯的直徑一般在幾微米到幾十微米之間,包層主要是指內(nèi)芯外面的一層,其主要目的就是為了保護光纖不受損害。在平常生活中見到的光線系統(tǒng)并不是單根的光纖,而是由許多光纖聚集在一起形成的光纜。光纖是由玻璃材料制成的電氣絕緣體,因此即使接地也不會發(fā)生回路的現(xiàn)象。并且在光的傳播過程中,由于光纖保密性較好,因此也不會出現(xiàn)信息泄露的現(xiàn)象。另外,光纖的體積小、很細,能夠節(jié)省大量的空間,并且其抗干擾的能力很強。

2 光纖通信技術(shù)的特點分析

(1)光纖通信技術(shù)損耗較低。光纖通信技術(shù)比傳統(tǒng)的技術(shù)在傳輸過程中的損耗量非常低,很難發(fā)生較大的損耗,尤其是在短距離的運輸過程中是傳統(tǒng)技術(shù)無法比擬的。

(2)光纖通信技術(shù)運輸容量較大。由于光纖通信技術(shù)使用了密集波分復(fù)用技術(shù),因而具有很寬的頻帶,因此在進行信息傳輸?shù)臅r候具有很大的容量。

(3)具有良好的抗水性以及抗電磁干擾能力。由于光纖通信技術(shù)中的一個重要組成部分是以石英作為原材料制成的光纖。這種材料可以明顯提升光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,能夠不受雷電以及電纜的干擾。所以當(dāng)石英通過加工制作就會讓其擁有良好的抗水性以及很強的抗電磁干擾能力。

(4)具有良好的保密性。在運用光纖通信技術(shù)進行信息的傳輸工作時,不會發(fā)生串音的干擾,同時光纖所傳達的信息也是無法竊聽到的,因而具有很好的保密性。另外,光纖本身的直徑較細、重量較輕,因而占用的體積較小,節(jié)省了大量的空間。并且生產(chǎn)光纖的原材料成本較低,能夠極大的節(jié)省財力。

3 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 光纖技術(shù)的應(yīng)用情況

3.1.1 充當(dāng)傳感器方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段,汽車的配電盤、計算機等都在使用光導(dǎo)纖維進行圖像或者光源的傳輸。光纖技術(shù)若與敏感元件進行組合,則能夠制成多種多樣的傳感器,對相關(guān)的溫度、位移、壓力等進行測量,從而不但節(jié)省了相關(guān)的資源,而且方便使用,具有廣闊的發(fā)展空間。

3.1.2 光纖技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

光纖技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用,比如可以利用光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡可以導(dǎo)入患者的心臟等部位,同時還可以測量患者的體溫、血壓等生命體征,給醫(yī)學(xué)帶來極大的便利。

3.2 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用情況

3.2.1 在通信領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用

目前,光纖通信技術(shù)在通信領(lǐng)域內(nèi)以光導(dǎo)纖維作為介質(zhì)的光纖通信占有重要的地位。尤其是在本地通信、國際通信、城域通信等重要的通信行業(yè)中利用光纖通信技術(shù)的占有很大一部分。并且光纖通信技術(shù)已經(jīng)開始擴展,成為通信領(lǐng)域中非常重要的技術(shù)之一,推動者通信行業(yè)的發(fā)展。

3.2.2 在電力通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行而產(chǎn)生的。目前,電力通信是電網(wǎng)調(diào)度自動化、網(wǎng)絡(luò)運營市場化以及管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ),也是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國從較為單一的通信電纜和電力線載波通信手段到如今包括光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星等多種通信手段并用的現(xiàn)狀。電力通信在協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)電、配電等組成部分的聯(lián)合運轉(zhuǎn)以及保證電網(wǎng)安全可靠運行等當(dāng)面發(fā)揮了重要的作用。光纖在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展的潛力是巨大的。

3.2.3 在有線電視網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用

我國的光纖技術(shù)在上世紀(jì)九十年代就已經(jīng)開始應(yīng)用,經(jīng)過多年的發(fā)展,光纖技術(shù)也在不斷成熟,尤其是在電信傳輸、電力通信網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)等方面的應(yīng)用更為顯著。光纖技術(shù)的不斷成熟在很大程度上推動了有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

現(xiàn)階段,廣電綜合信息網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大,系統(tǒng)的復(fù)雜程度也在不斷增加,一定程度上對廣電綜合信息網(wǎng)的維護和管理工作帶來較大的困難。因此,可以利用ATM+光纖或者綜合SDH+光纖等構(gòu)成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng),或者可以構(gòu)成多種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),這樣才能夠不斷滿足多種信息傳輸?shù)男枨蟆?/p>

就目前我國技術(shù)條件而言,要想實現(xiàn)寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了可能。但是由于諸多因素的影響,致使我國的有線電視網(wǎng)絡(luò)處于主導(dǎo)地位,因此只有通過對有線電視網(wǎng)絡(luò)不斷進行改造而逐漸實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。

4 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 通信信道容量不斷增加

光纖通信技術(shù)在應(yīng)用過程中各項技術(shù)已經(jīng)得到了明顯的轉(zhuǎn)變。目前光纖通信技術(shù)10Gbps系統(tǒng)已經(jīng)得到很大范圍的使用,但是當(dāng)前的光纖電纜與10Gbps系統(tǒng)還存在許多不匹配的地方。但是,若將不匹配的地方進行優(yōu)化就很有可能進一步提升光纖通信的速度和容量。

4.2 全光網(wǎng)絡(luò)

光纖通信的發(fā)展趨勢乃是全光網(wǎng)絡(luò)。全光網(wǎng)絡(luò)主要是以光節(jié)點代替電節(jié)點,信息主要都是以光的形式進行傳輸和交換,交換機對信息的處理主要是根據(jù)其波長決定路由的。全光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為光纖通信發(fā)展的必然趨勢,也將會成為未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,因而全光網(wǎng)具有良好的發(fā)展前景。

5 結(jié)語

綜上所述,光纖通信技術(shù)在生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要的作用。雖然以上我們只提到了光纖通信技術(shù)的幾點應(yīng)用,但是在光纖通信技術(shù)的應(yīng)用還有很多,這都需要在不斷地實踐中去完善。從而讓光纖通信技術(shù)發(fā)揮其功能,在社會的發(fā)展中做出巨大的貢獻。

參考文獻

[1]蔣就興.對光纖通信技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢的幾點探討[J].新材料新裝飾,2014(09).

[2]韓長軍.淺論光纖通信技術(shù)的特點以及應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2013(25).

篇8

【關(guān)鍵詞】 光纖通信 現(xiàn)狀 前景

信息時代的競爭,多數(shù)是信息傳輸?shù)母偁帯Ul能先別人一步了解到最新的消息,誰就能贏在起跑線上。在現(xiàn)階段,我國的大部分信息容量都是利用光纜線路來進行傳輸?shù)摹T谖覈男畔鬏斶^程中,光纖線路占據(jù)著十分重要的位置。

一、光纖通信的特點

20世紀(jì)70年代起,我國開始進行光纖技術(shù)的相關(guān)研究。現(xiàn)階段,我國自主的光纖通信技術(shù)已經(jīng)不僅能夠滿足大量的國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不同需求,還在逐步地走向國際社會中通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。光纖通信能夠得到如此迅速的發(fā)展是因為它具有以下的特點。第一,光纖通信的寬帶信息的容量非常大。光纖通信的容量非常大,不僅如此,對于傳輸寬度來講,光纖的傳輸寬度與傳統(tǒng)的電纜線或銅線相比要大得多。但是由于光線系統(tǒng)多是單波長的,這就使終端的設(shè)備受到了非常大的限制,從而無法將光纖傳輸?shù)膶挾鹊膬?yōu)點發(fā)揮出來。所以,它還需要相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)來使傳輸?shù)娜萘康玫皆黾印5诙饫w通信的損耗較低,可以進行長距離的傳送。與普通的通信耗損率相比而言,光纖通信的耗損率要低得多。光纖通信不僅耗損率比較低,而且還能夠進行較長距離的通信。就現(xiàn)階段而言,最長的通信距離能夠達到萬米以上。所以,光纖通信對于現(xiàn)代的社會網(wǎng)絡(luò)來說,實用性更加高。同時,光纖通信具有比較高的性價比,安全性也比較好。第三,光纖通信的抗電磁干擾能力非常強。光纖是以石英為主要原材料制成的絕緣體材料。石英的絕緣性非常好,并且不容易被其他材料所腐蝕。較強的抗電磁干擾能力是光纖通信最重要的特點,它不會被太陽黑子的活動所干擾,不會受到雷電以及電離層變化的干擾,還不會被人為的電磁活動干擾。由于它的工作不會被電磁脈沖的效益所影響,光纖通信的系統(tǒng)還可以在軍事領(lǐng)域中得到應(yīng)用。第四,光纖通信的保密性能與安全性能非常好。在傳統(tǒng)的電磁波傳輸過程中經(jīng)常會發(fā)生信息泄露的現(xiàn)象,這樣的情況會給傳輸系統(tǒng)造成各種各樣的干擾,傳統(tǒng)的傳輸方式性能也不是非常好。光纖通信是通過使用光波來進行信號傳輸?shù)摹S捎诠獠▽?dǎo)的結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐庑盘柾耆目刂谱。⑶移渌研孤兜纳渚€都會由光纖線外部的包皮所吸收,所以,即便在條件較差的環(huán)境里或是各種拐角處,都很少發(fā)生光波泄露這樣的現(xiàn)象。除以上特點外,還具有原材料資源豐富、成本較低,重量小、易鋪設(shè)并且穩(wěn)定性好,使用壽命較長等特點。

二、我國的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在,我國的光纖通信得到了越來越廣泛的應(yīng)用。1、單模與多模光纖。科技是促進生產(chǎn)力進步的重要手段這一觀點已被人們所接收,近些年來,我國的通信技術(shù)與設(shè)備得到了快速的發(fā)展,市場與科研對于傳輸所運用的需求量也越來越大。單模光纖適用于長距離、多地域的使用,多模光纖由于價格更經(jīng)濟,大多用在中斷距離的傳輸信號作業(yè)中。2、光纖接入技術(shù)。光纖接入技術(shù)的普遍應(yīng)用可以滿足人們的日常生活要求,也可以使信息傳輸?shù)母咚倩玫綄崿F(xiàn)。這種技術(shù)可以將寬帶的特性充分的利用起來,為用戶提供不被任何環(huán)境限制的寬帶。在2003年,這種技術(shù)在我國開始投入使用,現(xiàn)在在全國有數(shù)十個城市建立了實驗網(wǎng)。

三、光纖通信的發(fā)展前景

目前,我國的光纖通信技術(shù)主要發(fā)展前景體現(xiàn)于以下幾方面。1、光纖的性能得到不斷的完善。在現(xiàn)在,光纖通信主要采用石英來制作光纖,但石英光纖的發(fā)展已經(jīng)與理論數(shù)值十分接近,所以,現(xiàn)在人們正在探索是否可以使用鹵化物玻璃纖維、氟化物以及重金屬氧化物作為原材料來制作光纖。這一技術(shù)如果得到應(yīng)用,會對網(wǎng)際通信等帶來十分重要的意義與價值。2、擴大光纖通信的容量。隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,如果能夠同時將數(shù)個波長不同的光信號在同一個光纖上來進行傳輸作業(yè),這樣不僅能夠使光纖的傳輸容量得到有效的增加,還能夠同時使光纖的使用效率得到增加。3、新的光纖接入及技術(shù)。隨著科技的進步,IP、通信業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量也得到了不斷的增長,人們對它的需求也越來越高。現(xiàn)在,人們不僅要求使用語音服務(wù)業(yè)務(wù),還要求互動視頻、高速數(shù)據(jù)以及高保真音樂等多媒體業(yè)務(wù)。通過對光纖接入的技術(shù)進行研究,就可以使未來互聯(lián)中如何實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的高效接入的問題得到解決。

四、結(jié)束語

通過人們對光纖通信技術(shù)的不斷地研究,在將來的信息時代中這一技術(shù)將會占據(jù)十分重要的位置,我國不僅要將其在國內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用,還要讓我國的這一技術(shù)走向全球。

參 考 文 獻

[1] 毛謙.我國光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景[J].電信科學(xué),2006,22(8):1-4.DOI:10.3969/j.issn.1000-0801.2006.08.001.

[2] 丁海韜.淺析光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與前景[J].信息通信,2013,(5):41-41,42.DOI:10.3969/j.issn.1673-1131.2013.05.025.

[3] 馬勇,梅松.我國光纖通信的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].江蘇科技信息,2012,(4):25-27.DOI:10.3969/j.issn.1004-7530.2012.04.010.

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關(guān)鍵詞:電力工程;光纖通信;通信線路;安全評估

中圖分類號:TIV915 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)07-0116-03

一、概述

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)逐漸成為國家經(jīng)濟發(fā)展的命脈之一,而電力通信系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定工作有著非常重要的影響。目前應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的電力通信系統(tǒng)主要包含載波通信、微波通信、衛(wèi)星通信、移動通信和光纖通信等幾種方式,其中光纖通信由于低廉的成本、穩(wěn)定可靠的通信質(zhì)量而受到廣大用戶的熱捧。但是另一方面,光纖通信的質(zhì)量直接決定了電力系統(tǒng)的工作可靠性,因此,必須要對電力系統(tǒng)中的光纖通信系統(tǒng)進行研究。

本論文主要結(jié)合電力光纖通信線路的安全性進行分析研究,以期能夠從中找到電力系統(tǒng)光纖通信線路的安全性評估方式與方法,從而能夠為進一步提高電力系統(tǒng)中的光纖通信線路穩(wěn)定性和可靠性提供技術(shù)基礎(chǔ),并以此和廣大同行分享。

二、電力光纖通信線路安全性

電力通信專網(wǎng)最重要的特點就是可靠性和實時性,一旦發(fā)生故障所引發(fā)的不僅是經(jīng)濟上的損失,更重要的是對電網(wǎng)安全產(chǎn)生了潛在的威脅,直接影響著電網(wǎng)運行的安危,造成的影響和損失將十分巨大。所以,加強對電力通信網(wǎng)的安全性評估研究是一項非常迫切的任務(wù),對于進一步提高電網(wǎng)運營效率,對于電力市場改革的成功與否,對于發(fā)揮國家電網(wǎng)公司在資源優(yōu)化配置和電力市場建設(shè)方面,具有十分重要的意義。因此,電力光纖線纜應(yīng)該盡量避免發(fā)生故障,這就要求盡可能提高光纖通信線路的安全性。

一般說來,電力通信光纖的安全性主要是指光纖在工作過程中發(fā)生故障、損毀的概率,假如說電力光纖信號傳輸質(zhì)量好、發(fā)生故障損毀的概率低,那么就可以理解為光纖安全性好。通常來說,對于電力系統(tǒng)的通信光纖,其工作故障通常可以分為外在因素和內(nèi)在因素兩大類,下面逐一分析說明。

(一)外在因素

外在因素主要是指一些不可抗拒的因素所造成的光纖傳輸?shù)墓收吓c損壞,例如雷擊、地震、火災(zāi)等等,這些自然災(zāi)害屬于不可控因素;當(dāng)然,也有一些可控的但是不可抗拒的因素也會導(dǎo)致光纖傳輸?shù)陌c瘓,例如灰塵或者濕氣過大,也會給電力通信網(wǎng)絡(luò)帶來安全隱患。

(二)內(nèi)在因素

對于光纖傳輸線路的內(nèi)在因素而言,主要是指對光纖線路的維護管理,以及對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理等,這些是由于人為的操作或者管理而給光纖通信線路帶來故障隱患,因此,在對光纖通信線路進行日常維護過程中,應(yīng)該加強對網(wǎng)絡(luò)擁塞及光纖通信線路故障的排查,提高光纖通信線路的通暢性與安全性。

三、電力光纖通信線路安全性維護探討

(一)電力光纖通信常見故障測試分析

對于電力光纖通信線路而言,其線路安全性是與故障成反比的,因此,要保障電力通信光纖的安全穩(wěn)定可靠工作,就必須對電力通信光纖進行狀態(tài)監(jiān)測,對常見的故障進行排除,以提高電力通信光纖的安全性。由于電力通信光纖電纜是特種光纖線纜,不同于一般的光學(xué)電纜,因此對于電力通信光纖線路的故障診斷,必須要借助于專業(yè)的光纖故障診斷設(shè)備進行安全性分析和測試。下面對電力通信光纖常見的故障測試手段與方法進行分析,以提高電力通信光纖工作的安全性。

對電力通信光纖的安全性故障測試,與傳統(tǒng)光纜測試不同,其不同之處在于PON光纜網(wǎng)絡(luò)是一點對多點的通信連接,由于引入大分光比的分光器,分光器后面會有多條光纜,從而帶來測試的復(fù)雜性。由于PON網(wǎng)絡(luò)涉及分光器和后面大量的光纜,不適宜采用備纖測試,只能采用波分復(fù)用技術(shù)。加入波分設(shè)備(WDM),利用與PON業(yè)務(wù)波長不同的1650nm波長進行測試,在接收端使用濾波器把測試波長濾除,消除測試光對ONU(Optical Network Unit)的影響。測試時1650nm測試光和業(yè)務(wù)光通過合波后經(jīng)過OLT(Optical Line Terminal)側(cè)光纜,到分光器件,再分到每個ONU段光纜。測試光在OLT至分光器段的光反射是單條光纜的反射信號,而分光器至ONU是將所有ONU光纜上的1650nm反射光傳送回來,經(jīng)過分光器聚合疊加后的反射信號送至OTDR進行分析,每段光纜的特征信號是疊加總信號中,加上測試光經(jīng)過分光器衰減后信號本身損耗較大,反射的信號也不強。為此加入特別設(shè)計的強反射器單元,以增加每段ONU光纜在最末端的反射光能量。除增強ONU末端光纜強反射外,監(jiān)測站(RTU)采用針對PON的OT-DR測試信號分析算法,以及配置專用的OTDR模塊,能分辨出長度差異在2m內(nèi)的多條ONU光纜特征。即使采用164分光器,每段ONU光纜的末端反射信號都能被分辨出來。當(dāng)其中一個ONU光纜中斷,相應(yīng)的強反射峰會消失,借助這個強反射峰的消失,系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判斷出對應(yīng)光纜產(chǎn)生中斷故障。在線方式充分利用現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的分光器件和在用纖芯,不需要額外占用纖芯、安裝分光器和進行工程跳纖,能保證100%測試出電力通信光纖中的纖芯情況,且不影響現(xiàn)有的電力通信業(yè)務(wù)。

(二)電力光纖通信線路的安全性評價及應(yīng)用措施

1.進一步完善電力通信光纖線路安全性評估方法。過去對于電力通信光纖的安全性評估方法,主要是采用安全檢查表法、專家評議法、預(yù)先危險分析法、故障假設(shè)分析法等幾種傳統(tǒng)的安全評估方法,這些方法在實際操作起來工作量大,且評估結(jié)構(gòu)的可信性受操作人員的知識水平和經(jīng)驗影響,尤其是像專家評議法這樣的評估方法,完全取決于專家的個人經(jīng)驗和專業(yè)知識,可信性無法得到保證。

借鑒國外的經(jīng)驗,這里提出以故障樹分析法作為電力通信光纖安全評估的方法。故障樹分析法(Fault Tree Analysis,縮寫FTA)采用邏輯方法,將事故因果關(guān)系形象的描述為一種有方向的“樹”:把系統(tǒng)可能發(fā)生或已發(fā)生的事故(稱為頂事件)作為分析起點,將導(dǎo)致事故原因的事件按因果邏輯關(guān)系逐層列出,用樹性圖表示出來,構(gòu)成一種邏輯模型,然后定性或定量的分析事件發(fā)生的各種可能途徑及發(fā)生的概率,找出避免事故發(fā)生的各種方案并優(yōu)選出最佳安全對策。FTA法形象、清晰,邏輯性強,它能對電力通信系統(tǒng)的光纖危險性進行識別評價,既適用于定性分析,又能進行定量分析。

在利用故障樹分析法對電力通信光纖線路進行安全性評估時,具體操作步驟如下:

(1)首先要詳細了解要分析的對象,包括光纖常見的故障類型,故障原因,環(huán)境狀況及控制系統(tǒng)和安全裝置等。

(2)通過實驗分析、事故分析以及故障類型和影響分析確定頂上事件,明確光纖系統(tǒng)的邊界、分析深度、初始條件、前提條件和不考慮條件。

(3)確定光纖系統(tǒng)事故發(fā)生概率、事故損失的安全目標(biāo)值。

(4)調(diào)查原因事件,也就是找出系統(tǒng)的所有潛在危險因素的薄弱環(huán)節(jié),包括光纖線路的硬件故障、軟件故障、人為差錯及環(huán)境因素。

(5)確定不予考慮的事件,尋找故障樹的頂事件,確定定量分析的深度,并編制事故樹。

(6)當(dāng)事故發(fā)生概率超過預(yù)定目標(biāo)值時,通過重要度分析確定采取對策措施的重點和先后順序,找出消除故障的措施方法,從而得出光纖線路安全性分析、評價的結(jié)論。

2.進一步提升電力通信光纖線路安全性的幾點建議。

(1)制定定期維護和狀態(tài)檢修機制。由于電力通信光纖線路結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜,因此對于電力光纖的維護,不能采用故障維修的模式,這樣會大大減少設(shè)備的光纖壽命,可以借鑒大型生產(chǎn)設(shè)備的維護模式,采用定位維護和狀態(tài)檢修相結(jié)合的方式。定期對電力通信光纖進行維護,根據(jù)定期維護的檢測結(jié)果對設(shè)備的狀態(tài)進行診斷,對設(shè)備進行狀態(tài)檢修,從而可以將設(shè)備故障消滅在萌芽中,提高電力通信光纖的安全性和可靠性。

(2)定期進行性能測試。正如上文分析的那樣,可以定期對電力通信光纖進行性能測試,選取幾個合理的性能指標(biāo),通過觀測和記錄性能指標(biāo)來對光纖進行安全性的評估,從而為故障診斷提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

(3)加快人才隊伍建設(shè)。電力通信光纖是一個新發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域,其安全性運行維護需要專業(yè)的技術(shù)隊伍,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)人員未必能夠適應(yīng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護,因此需要加快人才隊伍的建設(shè),構(gòu)建一支專業(yè)的電力通信光纖的安全維護隊伍,從而提高光纖運行的可靠性和安全性。

四、結(jié)語

隨著電力通信系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全性逐漸被提上了舉足輕重的地位,其安全穩(wěn)定運行對于整個電力系統(tǒng)的工作都有著非常重要的影響。本論文就重點結(jié)合電力光纖通信線路的安全性,對電力光纖線纜的故障診斷、測試及安全性維護做了全面的分析討論,對于提高電力通信光纖電纜的故障診斷水平和安全性維護應(yīng)用水平具有較好的理論指導(dǎo)和實踐應(yīng)用的意義,因而是值得推廣應(yīng)用的。

參考文獻

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[3] 呂欣.我國信息網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀與趨勢(2006-2007) [J].信息安全與通信保密,2007,(2).

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關(guān)鍵詞信息技術(shù);光纖通信系統(tǒng);課程整合

信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人們生活和學(xué)習(xí)的方方面面,對教育也產(chǎn)生著深刻的影響,高職院校的教與學(xué)將產(chǎn)生重大的變革。我國信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的研究已經(jīng)開展十余年,但大多數(shù)為理論研究,結(jié)合具體課程教學(xué)的實踐應(yīng)用較少。張景中指出:“只有深入到具體學(xué)科中去,才能發(fā)掘出真正的需求,才能認(rèn)識到學(xué)科教學(xué)的規(guī)律和學(xué)生認(rèn)識的特點,進而找到整合的模式、方法和技術(shù)手段[1]。”如何將信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合落到實處,推動教學(xué)模式改革,激發(fā)學(xué)生的主動性、積極性與創(chuàng)造性,持續(xù)提高課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,培養(yǎng)高校專業(yè)人才的創(chuàng)新精神與實踐能力,本文將進行深入探討。

1光纖通信系統(tǒng)課程現(xiàn)狀分析

《光纖通信系統(tǒng)》課程是高職院校通信技術(shù)專業(yè)的核心課程,開設(shè)的目的是使學(xué)生掌握光纖通信設(shè)備的安裝與維護管理知識和技能,培養(yǎng)學(xué)生光纖通信設(shè)備的日常維護能力和綜合應(yīng)用能力,使學(xué)生能適應(yīng)光纖通信系統(tǒng)的安裝和維護崗位的工作要求。高職教育目的在于培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展、滿足企業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)型、創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才。進行課程設(shè)置時,《光纖通信系統(tǒng)》課程堅持以實踐為主、理論夠用的原則,摒棄了原理推導(dǎo)的理論知識。

1.1傳統(tǒng)教學(xué)方式以教師為主體,學(xué)生缺乏主動性

傳統(tǒng)的《光纖通信系統(tǒng)》課程教學(xué)方法以傳授知識為中心,教學(xué)過程中以教師講授為主,學(xué)生處于被動接受狀態(tài)。理論課堂上,教師利用教學(xué)PPT結(jié)合板書上課,課堂氣氛沉悶,學(xué)生趴倒一片的現(xiàn)象比比皆是。教師也嘗試采用不同的教學(xué)方法,學(xué)生當(dāng)時聽懂了,但是過后就忘,記憶不深刻。實踐課堂上,由于光纖通信設(shè)備昂貴,受經(jīng)費限制,實際可供學(xué)生使用的設(shè)備臺套數(shù)嚴(yán)重缺乏。普遍采用的教學(xué)手段是學(xué)生圍成一圈觀看教師演示,然后輪流實踐。教師演示時,僅有站在前面的學(xué)生能清楚看到整個操作過程,站在后面的同學(xué)只能聽見卻看不見。整節(jié)課中教師一直處于忙碌狀態(tài),不停地重復(fù)演示和講解。學(xué)生的實踐操作只是停留在簡單地模仿,掌握單個技能都有困難,創(chuàng)新更無從談起。

1.2原有課程資源單一,學(xué)生缺乏創(chuàng)造性

教材是傳統(tǒng)的《光纖通信系統(tǒng)》課程的主要資源。當(dāng)教師會擴充一些教材以外的內(nèi)容,學(xué)生來不及記筆記,聽得糊里糊涂。有時候老師也會布置學(xué)生課外查閱資料,但是學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,不知如何從的網(wǎng)絡(luò)“大海”中去其糟粕,取其精華。1.3原有評價方式注重結(jié)果,學(xué)生缺少積極性傳統(tǒng)的《光纖通信系統(tǒng)》課程采用結(jié)果性評價方式,由平時考勤加期末理論考試、操作考試組成。期末試卷由任課教師自己出卷,具有片面性。學(xué)生基本上在考前突擊,通過死記硬背來應(yīng)付考試。整門課學(xué)完以后,絕大部分同學(xué)對課程一知半解,只記住了幾個名詞。傳統(tǒng)的光纖通信系統(tǒng)課程中忽視了學(xué)生的主體地位,全方位的課程變革迫在眉睫。信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合就是通過將信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過程來營造一種新型教學(xué)環(huán)境,實現(xiàn)一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的教與學(xué)方式,從而把學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來,使傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變革,從而使學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)真正落到實處[2]。

2信息技術(shù)與學(xué)科課程整合實踐

信息技術(shù)與《光纖通信系統(tǒng)》課程整合實踐主要體現(xiàn)在課程目標(biāo)能力化、任務(wù)實施項目化、課程資源數(shù)字化、教學(xué)手段現(xiàn)代化、考核方式過程化五個方面。

2.1課程目標(biāo)能力化

在社會信息化的視野下,確定以提高學(xué)生能力為重點的課程目標(biāo),并將數(shù)字化內(nèi)容與該目標(biāo)聯(lián)系起來。讓學(xué)生參與到課程目標(biāo)的確定中來,使得課程目標(biāo)符合學(xué)習(xí)者的意愿。以行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向,有效地融合“知識、技能、態(tài)度、素質(zhì)”能力四個要素,學(xué)生具備光纖通信系統(tǒng)組建、維護能力和職業(yè)綜合能力,形成一定的學(xué)習(xí)能力和項目實現(xiàn)能力,以及提高學(xué)生綜合運用專業(yè)知識技能的素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生誠實、守信、合作、敬業(yè)等優(yōu)良品質(zhì)。

2.2任務(wù)實施項目化

基于課程目標(biāo),以職業(yè)需求為導(dǎo)向,在專業(yè)人才需求調(diào)研和專業(yè)建設(shè)改革的基礎(chǔ)上,對光纖通信設(shè)備維護崗位的任務(wù)和職業(yè)能力進行分析分解,進行職業(yè)化教學(xué)設(shè)計,按職業(yè)典型工作過程劃分實踐項目,設(shè)置光纖通信系統(tǒng)認(rèn)知、SDH傳輸系統(tǒng)組建、波分傳輸系統(tǒng)組建、傳輸系統(tǒng)維護與管理四個項目。課程項目完全模擬企業(yè)的真實工作情景,即以某公司傳輸網(wǎng)運行中開局的工作過程來序化教學(xué)內(nèi)容,貫穿了傳輸系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、開局到維護全過程。每個項目由若干任務(wù)組成,任務(wù)設(shè)計從最基本的實用系統(tǒng)出發(fā),從實際問題入手進行技能訓(xùn)練,從而引入相關(guān)知識和理論,使學(xué)生掌握分析問題與解決問題的基本方法,以完成工作任務(wù)作為學(xué)習(xí)結(jié)果。每個項目都安排了必做任務(wù)和拓展任務(wù),拓展任務(wù)供學(xué)生選做進一步深入練習(xí)。隨著教學(xué)過程的進行,任務(wù)難度逐漸提高,學(xué)生不斷獲得成就感,逐步成為教學(xué)過程中的主體。在任務(wù)實施過程中教師扮演組織者、引導(dǎo)者、協(xié)助者和激勵者的角色,學(xué)生是具體實施者和執(zhí)行者。教師引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,協(xié)助學(xué)生小組共同完成項目任務(wù),讓學(xué)生在完成項目任務(wù)中學(xué)習(xí)知識和技能,學(xué)生的求知欲、責(zé)任心和團隊協(xié)作意識都大大提高。

2.3課程資源數(shù)字化

數(shù)字化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是要把信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具[3]。在互聯(lián)網(wǎng)+和大數(shù)據(jù)時代,現(xiàn)代信息技術(shù)為課程資源的建設(shè)拓寬了開發(fā)途徑。我們在已有教學(xué)PPT的基礎(chǔ)上,開發(fā)微課、三維動畫模型、任務(wù)導(dǎo)入視頻、操作視頻、試題庫等數(shù)字化課程資源,依托于微信公眾號、QQ群、精品資源共享課平臺等營造共享的學(xué)習(xí)環(huán)境,促使課程走向共享和開放。(1)微課是按照教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和實踐環(huán)節(jié)的要求,利用視頻拍攝技術(shù),記錄教師在課堂內(nèi)繞某個知識點或者教學(xué)環(huán)節(jié)展開的精彩教學(xué)過程[4]。課程中的重點內(nèi)容非常適合制作成文字、聲音、圖像結(jié)合的微課,例如光纖導(dǎo)光原理、光纖器件工作原理、光發(fā)送機組成、光接收機組成、SDH幀結(jié)構(gòu)、傳輸系統(tǒng)時鐘、網(wǎng)絡(luò)保護機制分析等等,這些內(nèi)容都具有內(nèi)容較少、相互獨立的特性,可以拍攝成10分鐘左右的微課,供學(xué)生在課后利用零散的時間學(xué)習(xí)。(2)三維動畫是隨計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展而形成的新興信息技術(shù),其過程首先由設(shè)計師在一個虛擬的三維世界中按照原物的形狀尺寸建立模型或設(shè)計場景,再確定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其他動畫參數(shù),最后為模型加上材質(zhì)、打上燈光,將無法重現(xiàn)的鏡頭通過三維動畫來模擬完成[5]。在整合實踐中,三維動畫用于突破《光纖通信系統(tǒng)》課程教學(xué)中的難點。該課程涵蓋了十余種光纖器件,它們體積較小,卻內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密,有著各自獨特的性能參數(shù)。每一個光纖器件都是光纖通信系統(tǒng)這棟“高樓大廈”中不可缺少的“螺絲釘”,光纖器件性能參數(shù)的細微變化將影響光纖通信系統(tǒng)整體性能。這部分內(nèi)容一直是課程的難點,僅通過實物展示學(xué)生很難理解光纖器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及性能參數(shù)的作用,容易相互混淆,造成使用時器件損壞,且頻繁出錯。通過制作光纖器件三維動畫模型,將內(nèi)部結(jié)構(gòu)直觀地展現(xiàn)在學(xué)生跟前。我們還增加了互動環(huán)節(jié),學(xué)生通過選擇不同的參數(shù),不同的效果將立即呈現(xiàn)出來。(3)視頻泛指將一系列靜態(tài)影像以電信號的方式加以捕捉、紀(jì)錄、處理、儲存、傳送與重現(xiàn)的各種技術(shù)。本實踐開發(fā)了任務(wù)導(dǎo)入視頻和操作視頻。任務(wù)導(dǎo)入視頻是利用多媒體制作軟件,拍攝項目任務(wù)的情景視頻,創(chuàng)設(shè)形象生動的工作情景,用于導(dǎo)入項目任務(wù),讓學(xué)生跟隨主角,去探索和解決實際問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生對知識的理解和掌握。學(xué)生通過手機終端的微信公眾號、精品資源共享平臺進入教師事先設(shè)計好的情景,對任務(wù)進行探究。操作視頻是將所有的實踐操作任務(wù)拍攝成視頻,加上語音講解和文字說明,學(xué)生可以反復(fù)播放,觀看操作細節(jié)。對于易錯的操作步驟,利用攝像機鏡頭的拉近功能,進行特寫拍攝,并輔以恰當(dāng)?shù)囊魳罚饘W(xué)生重視,減少實際操作時的錯誤率,提高了學(xué)習(xí)效率。學(xué)生在觀看過程中,對于不理解技術(shù)解釋和操作環(huán)節(jié)可以選擇暫停或重播。(4)試題庫是按照一定的教育測量理論,在計算機系統(tǒng)中實現(xiàn)的某個學(xué)科題目的集合,除了具有錄入存儲試題的功能外,還具備查詢功能、智能組卷、分析反饋等功能。通過組織多名課程組教師按照知識點劃分來建立課程試題庫,融合理論知識和實踐操作兩部分內(nèi)容。每個知識點開發(fā)出三十道以上試題,可以隨機組合成十余套測驗卷,供學(xué)生及時預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、查漏補缺。若某道題學(xué)生在練習(xí)時做錯,后臺將推送不少于三題相應(yīng)知識點的測驗題,便于學(xué)生透徹理解知識點,實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。教師可以根據(jù)測驗題的統(tǒng)計分析結(jié)果,了解學(xué)生對知識點的掌握情況,有針對性地進行強化指導(dǎo)。

2.4教學(xué)手段現(xiàn)代化

課程重視教學(xué)手段現(xiàn)代化的理論研究與實踐運用,特別是在實踐上如何卓有成效地推進信息化教學(xué)手段的現(xiàn)代化進程。(1)開發(fā)精品資源共享平臺,集教學(xué)中心、學(xué)習(xí)中心和考試中心于一體。教師將課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計劃、PPT課件、微課、三維動畫模型、操作視頻庫、知識點資料庫等優(yōu)秀的教學(xué)資源至于教學(xué)中心,學(xué)生通過學(xué)習(xí)中心了解課程目標(biāo)、項目任務(wù),觀看任務(wù)導(dǎo)入視頻、微課、三維動畫、操作視頻。試題庫至于考試中心,學(xué)生通過考試中心進行按知識點分類的自由練習(xí)、進階練習(xí)、進階模擬考、錯題集和課程考試。進階練習(xí)設(shè)置課前測、課堂測、課后測多個關(guān)卡。每個關(guān)卡若有錯題,第二天將在后臺推送若干題同一知識點的試題,直至全部正確。完成所有關(guān)卡后,方可通關(guān),給學(xué)生一種闖關(guān)的體驗。(2)開發(fā)仿真實驗系統(tǒng),降低實驗設(shè)備成本。只需要在一臺計算機上安裝仿真軟件,學(xué)生可完成課程中絕大部分的操作任務(wù),實驗成本低,解決了該課程三十多年來臺套數(shù)不足的問題,學(xué)生可以得到充分的訓(xùn)練。(3)利用隨機抽取軟件,配以美妙的音樂,活躍課堂氣氛,同時又可以完成對學(xué)生出勤情況的考查。(4)充分利用電子教室、微信公眾號、QQ群、網(wǎng)絡(luò)論壇等網(wǎng)絡(luò)信息資源,擴大師生的交互空間,使教學(xué)從單一媒體向多種媒體轉(zhuǎn)變,學(xué)生單獨學(xué)習(xí)向合作學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

2.5考核方式過程化

實施教學(xué)評價過程化,重點評價學(xué)生的職業(yè)能力。結(jié)合仿真軟件中學(xué)生的完成記錄、精品資源共享平臺提供的學(xué)習(xí)進度監(jiān)測和測試題統(tǒng)計分析、多媒體教室監(jiān)控設(shè)備全程錄下的學(xué)生訓(xùn)練過程等多個方面,從平時表現(xiàn)、實踐操作、項目完成和職業(yè)規(guī)范等多個因素進行評價,注重評價學(xué)生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核。

3信息技術(shù)與光纖通信系統(tǒng)課程整合實踐的建議

整個課程完成后,學(xué)生的知識掌握情況、個人實踐能力、職業(yè)素養(yǎng)都得到了不同程度的提高和鍛煉。在實踐過程中,我們也遇到了或多或少的問題,特此提出以下建議:(1)課程整合不停留在表面。花費了大量時間和精力建設(shè)的新型課程,不能僅僅用于公開課、教學(xué)比賽,流行于形式,而是要落到實處,實實在在地應(yīng)用于教學(xué),使所有教師和學(xué)生從中獲益。(2)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書相結(jié)合。有些教師為了追求信息技術(shù)的多樣化,盲目大量使用信息技術(shù),忽視了傳統(tǒng)的板書,整節(jié)課下來黑板一塵不染。如光纖的歸一化頻率計算,課堂教學(xué)中就可以使用傳統(tǒng)的板書,一步一步地講解計算過程,用不同的顏色標(biāo)出易錯點,并安排課堂練習(xí)供學(xué)生消化和理解,課后再輔以簡短的微課進行鞏固和深化。(3)視頻演示和現(xiàn)場演示相結(jié)合。操作視頻常使用書面語講解,有的學(xué)生本身對概念掌握欠佳,無法理解某個關(guān)鍵的詞語,使得實踐操作不能順利進行。教師在課堂教學(xué)中要適時地進行現(xiàn)場演示,當(dāng)即解決學(xué)生心中的疑惑。(4)網(wǎng)絡(luò)交流與面對面交流相結(jié)合。我們要避免課堂上完全依賴于網(wǎng)絡(luò),沒有師生互動,沒有語言交流。課堂應(yīng)注重面對面交流,教師和學(xué)生盡可能地利用一切機會進行面對面、一對一的交流。

4結(jié)語

本課題立足于教學(xué)一線實際,將信息技術(shù)與光纖通信系統(tǒng)課程整合,改變教師灌輸、學(xué)生被動地接受的教學(xué)模式,建立以學(xué)生為主體的新型教學(xué)方式。實踐過程中,我們要緊扣現(xiàn)代信息技術(shù)與課程整合研究的理論內(nèi)涵,不斷探索和創(chuàng)新,不斷總結(jié)經(jīng)驗,以促進高職理論與實踐教學(xué)高度融合,推動高職教育科學(xué)發(fā)展。

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