導(dǎo)語：光纖通信傳送網(wǎng)教學(xué)設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對光纖通信課程中傳送網(wǎng)教學(xué)難點，融入新的教學(xué)思路和方法，著重解決了學(xué)生知識體系難建立和傳統(tǒng)授課方式枯燥乏味的問題。結(jié)果表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯著提升，教學(xué)質(zhì)量和效率大大提高，教學(xué)效果令人滿意。

關(guān)鍵詞：光纖通信；傳送網(wǎng)；教學(xué)方法；內(nèi)容組織

“光纖通信”是通信工程專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)必修課，主要包括光纖基本概念，基本原理與特性、光器件、系統(tǒng)設(shè)計以及光纖網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。前面部分是與光纖“系統(tǒng)”相關(guān)的知識點，而后面光纖網(wǎng)絡(luò)中的同步傳輸體制/多業(yè)務(wù)傳送平臺（SDH/MSTP）、波分復(fù)用/光傳送網(wǎng)（WDM/OTN）和分組傳送網(wǎng)（PTN）可歸類為“傳送網(wǎng)”[1，2]。在傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計中，光纖系統(tǒng)部分是課程的重點，往往投入大量課時和精力進(jìn)行教學(xué)，而對傳送網(wǎng)部分的重視程度相對不夠。但根據(jù)調(diào)研，現(xiàn)在的實際情況為大部分學(xué)生走上工作崗位后接觸和使用更多的是光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此加強傳送網(wǎng)部分的教學(xué)對于本門課程的實用性具有十分重要的意義。通過一段時期的教學(xué)實踐與改進(jìn)，本文較為系統(tǒng)的總結(jié)了光纖通信課程中傳送網(wǎng)部分的教學(xué)設(shè)計。

一教學(xué)目標(biāo)與難點分析

“光纖通信”課程以培養(yǎng)學(xué)生光纖通信系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)的分析、設(shè)計和應(yīng)用能力為主要目標(biāo)。但是對于學(xué)生來說，未來從事相關(guān)工作所用到的知識卻有著側(cè)重點的差異：少部分從事專門研究工作的學(xué)生（畢業(yè)后轉(zhuǎn)入研究生學(xué)習(xí)）對課程中光纖原理、傳輸特性、器件等知識點的掌握要求更高，而大部分學(xué)生本科畢業(yè)后進(jìn)入政府、企業(yè)、軍隊等機構(gòu)從事具體工作（多為工程師），操作、維護(hù)和管理相應(yīng)的光纖通信設(shè)備特別是傳送網(wǎng)設(shè)備，已經(jīng)成為他們適應(yīng)第一任職崗位并快速成長為合格技術(shù)人員的關(guān)鍵。因此，在光纖通信課程中需要重視傳送網(wǎng)相關(guān)的教學(xué)工作，使學(xué)生對理論知識掌握更加深入透徹，對實際設(shè)備應(yīng)用更加得心應(yīng)手。在教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn)傳送網(wǎng)恰恰是學(xué)生很難學(xué)好的部分，原因歸納起來有以下幾點。1)知識點繁多，該部分主要包括SDH、MSTP、WDM、OTN以及PTN等技術(shù)體制，是業(yè)內(nèi)幾十年發(fā)展的成果匯總，涉及的具體技術(shù)、協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)等知識非常多而且有些比較晦澀難懂，給教學(xué)帶來了很大難度；2)傳統(tǒng)教學(xué)對知識相關(guān)性介紹不夠，課堂講授多按照教材內(nèi)容順序生硬的“堆砌”知識點，使學(xué)生難以形成完整的知識體系；3)學(xué)生基礎(chǔ)知識匱乏，該部分教學(xué)需要學(xué)生掌握部分前期基礎(chǔ)課程的知識，否則難以真正理解相關(guān)內(nèi)容，例如不清楚多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）就無法理解PTN的“面向連接”，而根據(jù)實際教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)生對某些相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識掌握得并不理想；4)理論與實踐脫節(jié)較嚴(yán)重，部分缺乏實際網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高校難以開設(shè)相關(guān)的實驗課程，使得學(xué)生對實際設(shè)備情況不清楚，嚴(yán)重影響教學(xué)效果；5)概念英文縮寫多，為了敘述的簡練性傳送網(wǎng)中大量的概念都以英文縮寫形式出現(xiàn)，初次接觸的學(xué)生要在短時間內(nèi)快速熟悉和掌握它們難度很大。

二教學(xué)內(nèi)容組織

正是由于傳送網(wǎng)教學(xué)存在上述難點，我們需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的組織。傳送網(wǎng)從上世紀(jì)70年代出現(xiàn)到今天已近50年，其中涉及的技術(shù)雖然很多，但大體還是遵循基本的發(fā)展脈絡(luò)，通常都是某個技術(shù)在新時期出現(xiàn)了不足或?qū)π聵I(yè)務(wù)支持得不好才推出了更先進(jìn)的技術(shù)。因此我們基本按照技術(shù)的演進(jìn)安排教學(xué)內(nèi)容的先后順序，即SDH、MSTP、WDM、OTN和PTN。但僅僅安排好內(nèi)容的先后順序是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在教學(xué)過程中還需要特別重視講解它們之間的相互關(guān)系，例如最早出現(xiàn)的PDH采用準(zhǔn)同步方式但傳輸速率不高，因此出現(xiàn)了采用同步方式且速率更高的SDH，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的興起要求傳送網(wǎng)支持多種業(yè)務(wù)傳輸即MSTP；SDH/MSTP采用的時分復(fù)用方式接近其容量極限后，出現(xiàn)了更大容量的波分復(fù)用即WDM，為了增強監(jiān)控管理等能力，又在WDM和SDH基礎(chǔ)上提出了OTN。另一方面，過去以承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的以太網(wǎng)技術(shù)是“無連接”的，但為了提供更好的Qos并增強OAM功能，出現(xiàn)了“面向連接”的PTN，能夠更好的承載包括語音在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)。教學(xué)過程中除了每次學(xué)習(xí)新技術(shù)時需要介紹上述聯(lián)系外，還應(yīng)在適當(dāng)時機對這些技術(shù)的特點和關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和高屋建瓴的講解，以達(dá)到“既見樹木，又見森林”的效果。除了理清上述“大”知識點的關(guān)系，每個知識點內(nèi)部也包含很多具體內(nèi)容，同樣也需要精心安排。以SDH為例，一條可行的思路是從學(xué)生熟悉的概念——脈沖編碼調(diào)制（PCM）出發(fā)，展示話音從一個模擬信號逐步演變?yōu)镋1、PDH和SDH的過程，從而引出SDH的概念；該過程中的低速信號和高速信號可以比擬成大小不同的“箱子”，而對這些箱子的操作就是SDH的“復(fù)用映射結(jié)構(gòu)”；對SDH組幀的基本過程有了充分了解后，我們再把“箱子”打開，即介紹SDH的“幀結(jié)構(gòu)”；運輸這些“箱子”的“物流網(wǎng)”就是SDH網(wǎng)絡(luò)，包括基本的網(wǎng)元設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)以及自愈環(huán)網(wǎng)保護(hù)等知識點。通過類似的方式，學(xué)生可以把各知識點的內(nèi)容串聯(lián)起來，頭腦中形成完整而牢固的知識體系[3]。另外，針對學(xué)生對某些基礎(chǔ)知識掌握不牢甚至在前期課程中沒有涉及的問題，我們要在課上對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行必要的補充，例如E1幀、MPLS和VPN等。

三教學(xué)方法

克服傳送網(wǎng)教學(xué)的難點還需要綜合運用多種教學(xué)方法和手段。1)由于傳送網(wǎng)的很多概念和原理比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)時感到非?？菰铮敲从蒙钪谐Ｒ姷膶嵗M(jìn)行類比就顯得非常重要。例如，SDH的復(fù)用映射過程相當(dāng)于把貨物（待傳輸信息）裝進(jìn)箱子（容器），打上標(biāo)簽（開銷）后成為虛容器，而指針則指示了箱子在集裝箱（SDH幀）中的位置；WDM中的波分復(fù)用可比作高速公路上的多個波道，在其上運行的SDH信號相當(dāng)于運輸貨物的汽車，光放站與加油站功能類似，而監(jiān)控管理系統(tǒng)則相當(dāng)于交警或公路管理部門。2)在教學(xué)中還要多用啟發(fā)式的方法，例如，學(xué)生已知SDH的“剛性管道”不適合分組業(yè)務(wù)的傳送，那么經(jīng)典的數(shù)據(jù)網(wǎng)能否很好的傳遞話音呢？通過類似的問題可以開拓學(xué)生思維，使其從不同角度看待問題，并極大調(diào)動學(xué)習(xí)思考的主動性。3)初學(xué)者面對傳送網(wǎng)中涉及的大量英文縮寫往往不知所措，經(jīng)常是學(xué)習(xí)了后一個忘了前一個，因此我們建議學(xué)生使用理解-簡并的方式進(jìn)行記憶，在充分理解概念的基礎(chǔ)上對某些常用的縮寫字母進(jìn)行重點關(guān)注，例如字母O往往指代光纖“Optical”,N指代網(wǎng)絡(luò)“Network”，而“T”多指傳送“Transport/Transfer”等等，同時還要在課后進(jìn)行總結(jié)以加深印象。4)傳送網(wǎng)的應(yīng)用性非常強，這就要求教學(xué)中必須重視理論聯(lián)系實際，我們通過校企合作的方式引進(jìn)了主流的SDH/MSTP和PTN設(shè)備，建立了通信傳輸技術(shù)實驗室，學(xué)生可以零距離的接觸這些設(shè)備并開展相關(guān)實驗。5)通過Matlab和Optisystem等軟件仿真來輔助教學(xué)可以使理論知識形象化，并且不受時間和場地限制，有利于學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)。6)在課堂上還可以間插一些現(xiàn)代年輕人的“語言”來活躍氣氛，讓學(xué)生在輕松愉悅的環(huán)境下更好的掌握知識，例如在解釋“電信級以太網(wǎng)”（CarrierEthernet）時可以將“Carrier”類比為流行游戲（如dota和英雄聯(lián)盟）中的“核心”（Carry），具有超強的“掌控力”而且是隊友最終取勝的“依靠”，這與電信級以太網(wǎng)強調(diào)的“可管理性”以及“高可靠性”有異曲同工之妙?？偠灾?，在教學(xué)中要盡量避免傳統(tǒng)課堂上枯燥乏味的授課方式，多運用生動、有趣、靈活的教學(xué)方法和手段，以提高教學(xué)效果為最終目的[4]。

四考核與效果評估

考核按照閉卷考試（70%）+實驗（20%）+課堂提問（10%）的方式進(jìn)行，這樣兼顧了理論知識與實踐能力的要求，同時也調(diào)動了學(xué)生在課堂上的積極性。經(jīng)過兩輪的教學(xué)實踐，新的教學(xué)方案能夠極大提高學(xué)生對傳送網(wǎng)知識的學(xué)習(xí)興趣，課堂氛圍明顯活躍，對知識的掌握更加系統(tǒng)，教學(xué)質(zhì)量和效率大大提高，成績相對過去也有了較大進(jìn)步。

五小結(jié)

本文對當(dāng)前光纖通信課程中傳送網(wǎng)部分的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié)，分析了教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)難點，針對知識點多、概念抽象難懂、掌握相關(guān)英文縮寫難度大的教學(xué)實際，從教學(xué)內(nèi)容組織和教學(xué)方法兩方面入手加以解決：通過梳理并強調(diào)各知識點之間的聯(lián)系使學(xué)生建立一套相對完整的知識體系；通過各種新穎、生動的教學(xué)方法或表現(xiàn)形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多角度多層次的思考。實踐表明新方案取得了很好的教學(xué)效果。

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作者:戴精科 郭文普 單位:火箭軍工程大學(xué)