導語：演示性實驗在光纖通信的運用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、引言

光纖通信是以光波為載波，以光纖作為傳輸介質的一種有線類信息傳輸方式。因其擁有巨大的帶寬、極低的衰減、抗電磁干擾等特性而成為信息社會最重要的通信傳輸手段[1]。對于光纖通信這門學科而言，知識交叉性非常強，包括了物理、化學、通信、電子等各方面知識。另一方面，相對其他通信系統而言，由于光纖通信的起步較晚，其學科前沿性較強，還有許多不成熟的技術有待進一步開發，所以，其知識更新較快。《光纖通信》作為本科院校通信類專業的必修科目，其教學必須要兼顧光纖通信技術的學科交叉性大、更新度快等特點，以區別其他學科對學生進行有效地教學[2]。采用“理論”與“實驗”相結合是大部分應用型學科的基本教學方式。對于《光纖通信》這門課程而言，理論較深奧、繁雜，而且實驗設備昂貴、更新性大，大部分高校無法向所有學生提供所有實驗單元。鑒于以上分析，提出采用增設課堂演示性實驗來克服上述傳統教學上的不足。采用課堂演示性實驗能夠克服《光纖通信》課程理論過于抽象的缺點。

二、《光纖通信》教學現狀分析

《光纖通信》是通信工程學科較重要的專業課，旨在培養具有光纖通信理論和一定實踐能力的大學畢業生。該課程主要講述了光纖的傳輸理論、光纖通信系統的組成與工作原理、光網的組成原理與結構以及當前光纖通信的一些新技術[3]。其知識內容涵蓋了物理、化學、通信、計算機、電子等各個學科，需要學生掌握良好的專業基礎才能為該門課程的學習打好必要的基礎。現今大部分高校該課程均為32課時（理論28學時、實驗4學時）或者48課時（理論44學時、實驗4學時）。對于教授該門課程理論的高校教師來說，在規定課時內如何能更充分地表達自己的教學思路，更生動形象地開展教學，如何讓學生更形象、更直觀地理解所講授內容，歷來是探討的熱點。此外，光纖通信技術是一門面向應用的通信技術，就業單位非常注重學生的動手能力與工程經驗，因此，如何能夠讓學生對光通信器件與測量儀器有個更直觀的認識也是該門課程教學的一個重要目標。

三、基于課堂演示性實驗的光纖通信教學

目前《光纖通信》課程教學普遍采用理論課與實驗課相結合的方式，但是兩者結合不夠密切且出現理論過于繁雜、實驗課時嚴重不足的現象，造成學生缺乏學習興趣，甚至很多學生反映：理論太過抽象，無法在課堂上及時理解與消化；實驗課時太少，不能對整個光通信系統進行整體認識。為了解決該問題，本章提出了基于課堂演示性實驗來彌補理論課過于抽象與實驗課時嚴重不足的缺點。

（一）課堂演示性實驗的重要性

“百聞不如一見，百看不如一做”，做好演示實驗，對提高學生學習興趣和提高課堂效率都能起到事半功倍的效果。因此，作為一名大學教師，應該盡一切可能，用演示實驗在課堂上為學生展現出豐富多彩的科學現象和技術情景，幫助學生直觀、形象地理解光纖通信的技術規律，形成物理概念。演示實驗是課程教學的重要手段之一，是體現具體與抽象相統一、實踐與理論相結合教學原則的主要方法。其重要性主要表現在以下幾個方面。1.演示性實驗能直觀形象地為學生提供感性認識，是學生形成物理概念、理解物理規律的重要途徑。大學生剛接觸光纖通信這門學科，沒有任何的工程經驗可言，對光通信系統的各類器件與系統沒有任何的感性認識，想要從理論升華到實踐是一個長期的過程。只有借助大量的觀察才能經過分析和推理、歸納和概括，上升到理性認識階段，形成物理概念，導出物理規律。例如對于通信用激光器，一般其工作波長在紅外區域，其波長、功率、線寬都是學生們看不見、摸不著的，所以學生很難在自己的主觀世界對其有感性認識，課堂上他們也許對其了解僅局限于一些零碎的半導體知識。可以在課堂教學上引入演示性實驗環節，在講解激光器原理的同時可以教同學們怎樣理解激光器的功率、線寬、波長等特性，通過物質的性質來理解該物質是最好的方式，不僅能夠加深學生對該事物表象的認識，更有助于對其物理本質的理解。2.演示實驗是學生學習使用儀器、進行實驗操作的示范。規范的演示實驗有利于培養學生良好的實驗習慣與基本實驗技能。科學實驗是非常嚴謹的一件事，一個不規范的操作將會導致實驗的失敗，甚至損耗儀器，所以，教師規范的演示實驗是學生進行實驗的規則典范。大學生具有很強的模仿性的心理特征，只要我們充分發揮榜樣的力量，通過長期的潛移默化、耳濡目染，就一定能培養出學生良好的實驗習慣和修養。比如，在光纖通信中，跳線的接頭一般有平頭（PC、UPC）與斜頭（APC）之分，如果學生不注意實驗規范，將平頭與斜頭通過法蘭頭連接，由于光路不通，通信光能量將在法蘭頭中幾乎耗盡，在輸出端接收到的光能量將微乎其微，嚴重的話甚至會由于斜頭與平頭的不匹配擠壓造成接線頭的損壞。3.演示性實驗是培養學生的觀察能力與思維能力，引發他們發現問題、分析問題的有效途徑。成功而生動的演示實驗，不僅有利于學生掌握光纖通信的專業知識，培養學生的實驗技能和各種能力，而且還能培養學生的興趣和愛好，調動他們的學習積極性，發揮非智力因素的能動作用，激發他們樹立敢于攀登科學高峰的雄心壯志。年輕人總是有一顆“好奇”的心，成功的演示實驗有助于激勵學生心中的好奇心，促發他們去解決疑問。例如介紹“耦合模”理論的時候，如果我們單從麥克斯韋方程出發，盡管教師們花了九牛二虎之力對理論公式進行盡心、完備的推導，但有些學生一見方程就暈，效果不甚理想。在課堂上可以拿“耦合器”做一個演示性實驗，得出“當兩根波導接觸得很近的時候會出現光從一個波導耦合到另一上去”的結論，通過該實驗激發學生的好奇心，激發他們自己去預習“耦合模”理論，下節課講解的時候就能起到事半功倍的效果。

（二）課堂演示性實驗的具體實施方法

首先，做到課前精心設疑，找出切入點。課堂教學是在不斷地設疑、釋疑過程中進行的。在教學過程中，教師要把握時機適時設疑，巧妙解疑，對于學好理論知識、培養能力、調動學生的學習積極性很有好處。如講“光纖通信容量”一節，教師可以做一個對比實驗：對基于光纖與電纜的點對點鏈路帶寬對比。然后提出問題：為什么光纖通信的通信帶寬要遠大于電纜？這樣既激發了學生的學習興趣，又自然導入新課。其次，完成從演示到概念的轉變。教師要引導學生把實驗結果概念化，對比實驗結果與理論結果，總結規律，形成概念，變成自己的東西。例如在分析“激光器光功率對通信鏈路信噪比的影響”的問題上，教師可以先做理論分析，然后通過演示性實驗進行論證，最后根據實驗結果對該問題作總結，形成學生們自己的概念。最后，教師要引導學生在驗證規律、鞏固知識的同時，發現新問題、新規律。教師在利用演示性實驗提出問題、驗證規律、鞏固總結后，還要鼓勵學生發現新的問題、新的規律，鼓勵學生自己解決新問題的能力。

四、總結

針對傳統教學中理論課程枯燥與實驗課時少的特點，提出了采用課堂演示性實驗的方法來彌補傳統教學中的不足。本文立足于課堂演示性實驗，提出了具體的實施方法與注意事項，并結合《光纖通信》課程具體的教學情況分析了課堂演示性實驗對學生理論理解與實驗操作上的影響。

本文作者:洪俊姚勝興方小勇工作單位:湖南工學院