時間：2022-03-14 04:49:16
導語：在光通信研究論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
1改革的重點與具體措施
1．1教學方法三維可視化為了解決大學生在學習過程中理解困難和前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的教學問題［3］，教學團隊將物理建模思想應用于教學實踐中，通過三維可視化仿真，使復雜、抽象、煩瑣的理論模型變得直觀、具體、明了．例如:針對“空間光通信創新實驗”課程中的光學天線設計及光傳輸、激光雷達成像和光子晶體光纖光傳輸等進行了三維動態可視化仿真．在對前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的情況下，擬采用理論建模與仿真驗證方法來實現．
1．2創新實踐自主化為了解決自主創新實踐能力訓練不足的教學問題［4］，教學團隊將光通信、微波光子學等交叉學科前沿技術與創新實踐相結合，構建了“空間光通信”開放式創新實踐平臺，建設了綜合型、設計型、創新型的開放式專業實驗室．依托開放式創新實踐平臺，開展了大學生自主研究型學習，著力加強大學生自主創新實踐能力的培養［5，6］．加強科研促教，拓展創新思維，在“985高?！贝髮W生創新訓練計劃支持下，實施了創新設計項目40余項．依托科研項目把學生帶到學術前沿，進行了形式多樣的學術研討:教授、副教授、博士、碩士、本科生分別定期做主題報告、分組討論、網上論壇、參加國際國內會議和暑期夏令營等方式促進學術交流，形成良好的學術氛圍．學生在開放式專業實驗室里自主進行理論建模、仿真設計與實驗驗證，在規定時間內撰寫學術論文等，開展了大學生自主創新能力的培養模式．
1．3多元化的教學評價體系為了解決傳統評價方式缺乏對創新實踐、仿真設計與課程論文等環節的評價的教學問題［7，8］，教學團隊將理論考試和平時成績相結合，實驗操作與自主創新實踐相結合，理論建模仿真與課程論文相結合，構成了多元化的評價體系．例如:把理論考試成績所占的比例下調到60%，而課程論文的比例上升到40%，通過創新項目和課程論文等方式評價學生的學習;通過課程論文答辯方式，依據“假設的合理性、建模的創新性、結果的準確性、表達的清晰性”進行綜合評定，實現從應試教育到素質教育的觀念性轉變．引領學生朝著有利于自身全面發展的方向努力．
1．5開放式教學資源建設為了解決傳統教學資源不足的問題，教學團隊加強了師資隊伍的建設，進行了廣泛的國際、國內教學研討和學術交流．重點建設了豐富的數字化網絡資源平臺網絡課程含教學錄相、典型實例、創新設計系列實驗教案、經典物理問題、及在線實踐編程等模塊;適時引入在線答疑、網絡論壇及現場演示與討論等交互式教學形式，形成了模塊化、交互式、開放式教學資源平臺．
2改革與實踐的探索
實例1大學生在牛頓式光學天線系統測試平臺(圖1)上做的部分實驗內容:圖2為接收光斑實驗測試，圖3為利用光束質量診斷儀器測試光斑．通過三維可視化仿真，使復雜、抽象、煩瑣的空間光通信系統中的激光傳輸理論模型變得直觀、具體、明了，解決大學生在學習過程中理解困難的教學問題(大學生創新實驗設計項目)。例如:老師們課堂上在講解光子晶體的應用———布拉格光纖光傳輸特性時，就采用了仿真驗證手段．通過詳細舉例以此來鼓勵學生啟迪思維、大膽創新設計、勇于實踐．以下是學生們根據題目的要求，在老師的指導下做的部分仿真結果圖．實例2等周期結構的布拉格光纖仿真(見圖4—圖6)．實例3空間光通信系統激光傳輸特性仿真(見圖7—圖8)．實例4波動方程的(動態)三維可視化(見圖9)．圖9波動方程(動態)三維可視化圖形實例5平面波用柱面波形式展開(見圖10)．圖10平面波展開為柱面波仿真結果圖形以上是具有代表性的大學生創新實驗設計．“缺陷的光子晶體在偏振分束器等光學器件中的應用”(大學生參與者:黃鶴、劉天驕、陳逸舟)被學校推薦為2010年國家級大學生創新性實驗計劃項目;“推帚式激光雷達三維成像創新設計”(大學生參與者:謝國洋、顧大超、童磊)被學校推薦為2011年國家級大學生創新性實驗計劃項目．通過這種創新事例，能很好地鍛煉和培養大學生的創造能力，大大激發了學生的創新欲望和學習興趣．
3改革的實施成果
該課程未實行教學改革以前，我們實行的是傳統教學模式(理論教學+筆試成績+實驗成績)，教學成果不理想．自從2009年本教學團隊開展了對“空間光通信創新實驗”課程教學研究型改革與實踐的探索以來，特別是加強了針對“空間光通信創新實驗”課程中的創新實踐平臺及《數學物理方法與仿真》、《光學天線設計》、《空間光通信創新設計實驗》3本教材的重點建設．建立了1個基于大學生創新基地的空間光通信工程技術研究中心;并依托這個創新實踐平臺，開展了一系列的教學和科研項目．1)研發了十余個綜合創新設計實驗，例如:“卡塞格倫光學天線系統的光傳輸特性分析實驗”、“光纖損耗與光纖耦合實驗”、“激光準直與多波長光學天線傳輸實驗”、“無線激光大氣通信實驗”等;2)2012年數學物理方法、三維可視化仿真及創新實踐的“三位一體”教學模式改革獲電子科技大學教學改革成果一等獎;3)教改項目:2009年“數學物理方法”教學研究與精品課程建設”，2010年“數學物理方法精品課程教學團隊建設與改革”;4)團隊教師指導大學生創新基金項目40余項，指導大學生40余篇(SCI收錄6篇);5)開展了一系列高水平的科研項目，獲得了國家自然科學基金項目2項，國家自然科學青年基金項目3項以及橫向建設項目等;6)2011年建設了電子科技大學第一座2．0kW單晶硅太陽能發電站，并實現并網發電，以作為大學生新能源創新課題教學示范所用．7)發表教研論文20余篇、科研論文100余篇．取得了顯著的教學成果，形成了交叉性學科前沿與創新實踐相結合的人才培養模式．(教改前后對比情況見表1)．
4結論
英文名稱：Modern Transmission
主管單位：信息產業部
主辦單位：信息產業部電信科學技術第五研究所
出版周期：雙月刊
出版地址：四川省成都市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1673-5137
國內刊號：51-1692/TN
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1975
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也許，小時候那個喜歡在樹上搭房子午睡的聰明頑童一直在他的血液里跳蕩著。
所以，這位在國際學術刊物上發表近百篇學術論文、在日本和美國取得二十余項專利、在世界光通信研究領域的年輕“老”專家，才會“下?！比ト毡竞兔绹亩鄠€公司任職。
所以他才會在一天早上起來后一拍腦門：何不自己去大干一場！
所以他的公司一創立就拿到了第一期800萬美元的投資。
學者生活――淡泊人生
夏日傍晚，在北京海淀黃莊一家咖啡館的二樓，一個穿著休閑裝的男子坐在角落里，背靠大門，悠閑地喝著礦泉水。第一感覺告訴我，他就是史朝翔。
自報家門后，史朝翔對我笑了笑：“對不起，白天確實太忙?！?/p>
史朝翔給我的第一印象沒有什么特別之處，而談起話來的史朝翔卻是另一番模樣：滔滔不絕，神采飛揚。沒有故作姿態的深沉，沒有刻意的言語修飾，眼神中一會兒流露出孩子的天真．一會兒流露出胸無城府的真誠。我想，這就是史朝翔的魅力，也是他的成功所在。
采訪史朝翔，感覺很愜意。就像和老朋友聊天，親切、輕松、自然。
史朝翔是一個隨性的人。他從不給自己制定什么目標，逼迫自己去取得什么成功?！坝浀眯r候，我的玩兒心可大了。偷瓜，摸魚，上樹，沙丘下挖窯洞……能想出來的一切調皮把戲我全玩兒遍了?！笔烦枵f他的玩兒和別的孩子不同，很忘我，把自己所有的聰明才智都發揮出來了。他做的事情都是自己喜歡的。也正因為喜歡，他才投入。而投入后的執著與認真是他小時候玩兒出來的“后遺癥”。
對史朝翔來說，做自己喜歡的事，再難也不覺得苦，反而更激發了他做到底的決心，一如小時候做數學題。大學畢業后，光通信是他的最愛。史朝翔當時的理想很單純．就是在大學當教授，從事他鐘愛的光通信研究。于是，他一路按著這個想法走來。
從北京郵電大學的本科生到研究生，這期間，他榮列第二屆中國青年科技獎獲獎者名單，被美國的《美國光學學會志》和《光學快報》聘為論文評審人……此時的他，可謂是少年學者，意氣風發。
提到自己今天取得的成就．史朝翔說離不開一個人，那就是他的恩師――大越孝敬。讀研究生時，在一次國際會議上史朝翔認識了大越孝敬。這個領域的人都知道．大越孝敬是“世界相干光通信之父”，日本東京大學高技術研究中心的奠基人。大越問他想不想到日本留學?他說，想。“那你能拿到獎學金嗎?”大越問。他說：“不可能。”于是，愛才的大越孝敬幫史朝翔申請了日本政府(文部省)獎學金。這個獎學金，東京大學一年只有一個名額。就這樣，1991年，史朝翔東渡日本，開始了在東京大學的博士生涯，向光通信領域新的高峰攀登。
1996年，初衷未改的史朝翔赴美國密歇根安娜堡大學，繼續光孤子通信研究。
就這樣，在長達十幾年的研究工作中，史朝翔在國際學術刊物上發表近百篇學術論文，在日本和美國取得二十余項專利。在世界光通信研究領域，史朝翔是一位名副其實的年輕“老”專家。
史朝翔本想一輩子就這樣研究下去。然而，一件事情的發生改變了他的想法。這之后，他結束了學者生活，進入世界著名的大公司，與這個充滿競爭同時也充滿希望的社會開始了親密接觸。
1996年是光通信行業騰飛的一年，貝爾實驗室的一批年輕人率先走了出來，成立了公司，自己創業。這時的史朝翔內心充滿矛盾。一方面他仍希望在大學里繼續搞研究，另一方面美國某些學者只知道變著方法搞錢而不注重純學術研究的風氣使他很不適應。經過一番權衡，他選擇了離開，進入美國的日立公司，做10G的WDM光傳輸系統設計。
從此，史朝翔的人生掀開了嶄新的一頁這一年，他33歲。
公司生涯――厚積薄發
在硅谷，史朝翔印象最深刻的是他接觸了很多著名的精英人物，比如美國Sun公司的創始人――Vnold Kosla。他們所經歷的那種打工?創業?投資――用自己擁有的財富去成就一個他們認為有前途的行業――這種硅谷的發展模式．深深地融入了他的血液。
從美國日立公司到美國Sprint公司的中央研究所，史朝翔都干起來得心應手，心情愉快。如果就此下去，史朝翔的生活會很安逸、舒適。
可是慢慢地，史朝翔發現，在這些所謂的國際知名大公司，個人的價值很難體現出來。它的運行靠的是一種慣性，是維持而不是創新。每個人在里邊都是一粒無關緊要的棋子，可有可無，棱角很快就被磨沒了。這樣的工作不是史朝翔想要的。
就在他困惑的時候，發生了一件震動硅谷的事情，對史朝翔的沖擊很大，他開始重新思考自己的未來。
1999年，思科以70億美元的高價收購了一個創業公司――Cerent。一夜之間，Cerent的所有員工都成了百萬富翁。也就是從這時起．美國的大公司開始紛紛留不住人了。史朝翔也不斷地問自己：我在這兒混什么?我到底想要什么?為什么不趁自己年輕出去闖一闖?外面的世界也許無奈，但也許很精彩。我為什么不去試一試?
這時史朝翔又想起了自己剛到硅谷，當一家只有二三十人的小公司熱情地邀請他加入，并向他詳細地介紹了他們的產品、資金和會被成功收購的前景時，他莫名其妙地問對方：“那收購以后你們干嗎?“人家像看外星人似的看著他說：“有了錢，你愿意干什么都可以。到時候成功了，你還擔心什么?”史朝翔不理解，覺得他們的理論很滑稽，最終去了響當當的Sprint。兩年后，這家小公司如愿被收購，史朝翔也終于明白了硅谷的游戲規則。
此后的幾年中，史朝翔先后換了好幾家公司。職位也一次比一次高起來：從總設計師到技術總監、技術副總裁，他一步步地實現著自己的價值。從一個以前只知道搞研究、設計的學者，到后來參與產品最初的融資、定項、選型、材料的選擇，以及測試、銷售等整個過程，史朝翔獲益非淺。雖然比大公司辛苦得多，但史朝翔樂在其中。此時的他，正慢慢地走進硅谷，走近成功。
這段時間里．史朝翔深切地體會到了什么是硅谷精神。他說：“硅谷其實是一個很悲壯的地方。很多人向往，很多有雄心壯志的技術人才都集中在這里。無數人在這里跌倒，當你第二天睜開眼睛，會發現很多公司一夜間倒閉了。但他們不怕失敗，倒下了找機會再爬起來。爬起來又倒下了，再找機會東山再起。”
正是這種不屈不撓、永遠不滅的斗志，造就了硅谷，造就了一批批的成功人士．也造就了史朝翔。
創業成功――夢想起飛
史朝翔喜歡夢想。小時候，全家隨軍到了新疆。他聽大人說江南很美。于是有一天，他獨自一人偷偷扒上火車奔向了南方。畢竟年齡小，火車走了幾站，不到十歲的史朝翔害怕了，又扒車回來了。人雖然回來了，可他的心依然渴望著，堅信有一天會夢想成真。正是年少時這種對夢想的執著，造就了史朝翔后來創業時不屈不撓的精神。
2002年的一天，在一次國際會議上，史朝翔遇到了以前在日立工作時的一個同事。那時光通信行業正走入低谷，同事勸他回日立，而他此時滿腦子想的都是如何為公司融資，于是他向對方講述他所在公司的前途，希望日立投資做合作伙伴。日立方面也表現出了興趣。突然有一天早上起來，史朝翔望著湛藍的天空，一個念頭在不覺中冒了出來：我為什么不自己干，成立自己的公司?
這個想法把史朝翔自己嚇了一跳，也著實讓他興奮不已。他不敢肯定自己的這個想法是否能實現，但就像兒時上樹搭窩睡覺、扒火車回老家一樣，他一定要試試。
沒有一兵一卒，史朝翔孤身一人開始了創業的融資游說?！艾F在回想起來，那是最艱難的9個月?！笔烦璨粺o感慨地說，“我要做的就是怎么能夠說服這些大公司來給我投資?！?/p>
史朝翔首先面對的是這些國際知名公司的技術和市場負責人。因為有了在這個領域工作多年的經驗以及對高端技術的準確把握，史朝翔胸有成竹地告訴他們自己擁有什么，能夠克服其他公司的什么弊端，能夠給投資商帶來什么收益等等，讓他們覺得投資給自己，回報率會很高。當然，說服這些人只是萬里剛剛走完了第一步，還遠遠不夠。第二步，技術和市場負責人會拿著史朝翔給他們的信息材料去詢問公司的大客戶，問他們是否需要，是否感興趣?這一關通過了，緊接著就要進入最艱難也是最關鍵的考驗。這些技術和市場負責人拿著史朝翔的資料一一向財務、技術、市場等相關部門的副總裁匯報。他們會提出諸如為什么要給他投資、將來在財務上怎么控制、你怎么知道他這個產品有市場賣點等問題。如果其中有一個人不同意，就會被pass掉。
“單純的擁有技術是遠遠不夠的，要懂得如何去和別人溝通，交流．讓對方相信你，最終成為你的合作伙伴，這才是最重要的?！笔烦枞缡钦f。
經過9個月的努力，史朝翔在焦急的等待中迎來了好消息。日本日立、住友、三井和美國、歐洲的兩家公司同意注資，一期投資額800萬美元。2002年底，新普矽谷科技有限公司(CNMPNetworkslnc．)組建，控股公司設在日本，研發、生產實體分別設在美國硅谷和中國北京的中關村，形成了一個中國、日本、美國三位一體的跨國公司結構。
“這是資源整合的一個最佳定位?！笔烦璨粺o得意地說。因為公司的主要投資商都在日本，而且新普矽谷科技有限公司準備在日本上市，所以母公司設在日本，既便于財務管理，又方便包裝上市。之所以把研發公司設在硅谷，是因為世界上最先進的通信技術和頂尖人才都集中在那里，公司能夠及時獲取最新的信息和研究成果，保證在產品的研發上始終走在世界前列。而把生產業務放在中國，主要考慮到降低成本問題。與此同時，也給國內的相關企業帶來了了解國際市場、技術走向、信息與交流的機會。而且，史朝翔把資金和市場帶回國，把訂單給了國內的幾家公司，帶動了他們的就業。
史朝翔帶著他的夢想起飛了。2003年，公司實現銷售收入150萬美元。認識史朝翔的人都說這是一個奇跡。一位美國同行感嘆：“在美國，一般公司要走到這一步，至少需要三年，而且要燒掉4000多萬美元?！笔烦杪犃?，只是微微一笑，沒有說話。因為他清楚自己贏在哪里。中國一日本一美國．在這三個國家成長、學習、工作的經歷．是史朝翔獨特的資源優勢。他利用這種資源優勢放飛著他的夢想。
[關鍵詞]光纖通信 多媒體 教學
[作者簡介]張競秋（1974— ），女，吉林長春人，長春理工大學通信工程系，講師，碩士，研究方向為光纖通信、通信網理論；樸燕（1964— ），女，朝鮮族，吉林吉林人，長春理工大學通信工程系，教授，博士，研究方向為數字圖像處理；王宇（1974— ），女，吉林梨樹人，長春理工大學通信工程系，副教授，博士，研究方向為數字圖像處理。（吉林 長春 130022）
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1004—3985（2012）29—0169—02
“光纖通信”課程是電子信息類本科生的一門重要專業主干課程，在培養通信工程、電子科學與技術、電子信息工程等專業人才中占有重要地位。該課程結合光電子和通信技術的飛速發展，系統介紹了現代光纖通信的基本原理、基本概念、基本技術和基本分析設計方法、光纖光纜、通信光器件及光纖通信系統原理等，為學生學習后續的光纖通信設備、光纜線路工程、綜合布線工程、寬帶接入技術及現代通信技術等通信專業課程奠定基礎；同時，對培養學生綜合應用以前所掌握的通信系統基本知識、數字通信基本知識等有良好的促進作用?！肮饫w通信”課程涉及了諸如通信、材料、固體物理、量子力學、電子等眾多學科的內容，具有理論基礎深、涉及內容廣、知識更新快等特點，是一門基礎理論與工程實踐聯系十分緊密的專業課程。
一、“光纖通信”課程多媒體教學的現狀
1.過分強調和依賴多媒體。就“光纖通信”課程來說，其內容繁多復雜，課程內容更新較快，而同時由于教學改革的需要，課時普遍不足。在這樣的情況下，大部分教師過分追求教學進度和信息量，使得在“光纖通信”的課堂上經常是教師滿堂灌，學生眼球跟著多媒體課件如過眼云煙地聽課，沒有足夠的理解和記憶的時間，這樣的多媒體教學顯然影響學生對知識的掌握。
2.多媒體課堂主導和主體缺失。在“光纖通信”課程多媒體教學的課堂上，教師的主要注意力多數放在了演示和解說上，學生的主要注意力多數也只能約束在被動地接受上。課堂上忽視了教學過程中教師為主導、學生為主體的教學理念。教學過程中，缺少教師和學生的交流互動，課堂氣氛單調、枯燥、乏味。這樣的課堂氛圍會使學生產生厭倦情緒，非常不利于課堂教學。
3.多媒體使用形式單一。光纖通信課程的內容涉及了許多不同類型的知識點，比如理論性較強的光傳輸的基本概念、定理；實踐性較強的光通信器件和設備；前沿性較強的光通信新技術等。但在多媒體教學中反映出來的一個問題是，多媒體教學沒有具有針對性地服務于這些不同類型、不同特點的知識點，而只是放電影似的把教師的教學課件在課堂上放映一遍。這樣的多媒體教學形式單一，不能很好地服務于光纖通信的課堂教學，無法達到形式與內容的完美統一。
4.多媒體課堂內容安排不盡合理。光纖通信課程涉及的知識面較廣，包括了很多學科的知識，如電子、通信、材料、量子力學、固體物理等。這就使得在光纖通信課程的教學過程中必須要很好地把握知識結構和脈絡、分清主次和各部分知識之間的關系。而在本課程的多媒體課堂教學中，有很多教師一味地追求內容的廣度，凡是與課程內容有牽連的內容，不論學生的接受程度如何統統納入到多媒體課件中來，這就造成了多媒體課堂喧賓奪主，重點、難點內容不突出，從而使各部分知識點很難在學生的頭腦中形成清晰的框架，嚴重影響了教學效果。
二、“光纖通信”課程多媒體教學的探索
1.適量使用多媒體。毋庸置疑，運用多媒體教學是實現現代化教學的手段之一，但它絕不是教學現代化的全部。多媒體教學主要有兩大優點，其一是用多媒體教學比較直觀、生動，容易突破重點難點；其二是可以有效擴展課堂容量，提高教學效率，開闊學生視野。光纖通信課程多媒體教學中我們要了解運用多媒體教學的目的，適量地使用多媒體，使之真正成為提高教學質量、增強教學效果的輔助教學手段。在光纖通信的多媒體課堂教學中，多媒體教學目的之一在于要比較直觀地反映一些比較難于理解的基本概念、基本理論，例如對于光傳輸理論中抽象的概念就可以采用動畫演示的方法，而在重要公式的推導、重要例題的講解上則不適合采用多媒體講解。這樣在課堂上才能準確把握課堂節奏，使學生既理解了抽象的基本概念又能跟上教師的思路，掌握公式定理的來龍去脈，從而更好地掌握各個知識點。
2.適時使用多媒體。課堂教學是師生共同活動的過程。在多媒體課堂教學中，教師、學生、教材和媒體四要素必須相互聯系，相互制約，形成一個有機的整體，才能達到很好的教學效果。教師是教學過程中的組織者、指導者、幫助者和促進者，而不是知識的灌輸者；學生是知識意義的主動建構者，而不是外界刺激的被動接受者和知識的被灌輸者；教材中所提供的知識是學生主動建構的對象，而不是教師向學生灌輸的內容。媒體是創設學習情境，學生主動學習、協作、探索和完成知識意義建構的認知工具，而不是教師灌輸知識的手段和方法?？梢姸嗝襟w輔助教學仍然要充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，同時突出多媒體教學的輔助功能?！肮饫w通信”課程既有較強的理論性，又有很強的實踐應用背景，要使學生掌握必需的基礎理論，同時又具備動手能力，達到應用型人才的培養目標，最大限度地調動學生學習的主動性和積極性，必須采用靈活多樣和行之有效的教學方法和教學手段。在“光纖通信”課堂上教師更應注重展開互動式教學，不時地提出一些啟發性的問題，讓學生思考，進行討論，打開思維。這樣學生置身于“提出問題（帶著問題）—分析問題—實際驗證（解決問題）—再提出問題” 的循環中，把教師課堂知識的傳授過程轉化為學生不斷解決問題的過程，不僅可以使學生對相關理論有更深刻的認識，而且可以使學生在分析問題、解決問題的能力方面受到訓練、得到提高。這就要求在光纖通信的多媒體課堂教學中要適時地使用多媒體，使教與學在不斷互動的過程中完成。例如在講解光纖通信技術起源的內容時要在“光纖技術的起源—光通信的需求—為什么是光纖—有什么用—要解決什么問題”思路的帶領下逐步深入。首先通過圖片、畫面等展現光通信技術的起源，然后提出問題：光通信的需求是什么？為什么是光纖？通過學生和教師的互動交流，最后利用多媒體總結光纖的特點、展示光纖的作用。接下來可以繼續就“需要解決什么問題”，結合前面學生已經掌握的知識點展開更進一步的討論，從而激發學生對后續內容學習的興趣。
3.科學使用多媒體?！肮饫w通信”課程教學內容分為光纖傳輸理論、光器件、光纖通信系統、光纖通信新技術四大部分。采用多媒體教學時應根據各部分知識的特點科學地選擇不同形式的多媒體，以便讓學生更容易接受并掌握知識。光纖傳輸理論這部分內容抽象、公式復雜，如光在光纖中傳輸的波動原理，其公式推導非常煩瑣抽象，致使學生理解起來非常困難。在教學過程中可以采用Matlab軟件將其中的數學推導及分析過程簡化，使相應分析形象具體地展現給學生，使學生能夠理解其中抽象的理論知識。光器件部分主要涉及光纖通信中使用的無源光器件，如光連接器、光定向耦合器、分支器光分差復用器、光濾波器、隔離器等，以及有源光器件，如激光器、光探測器、光放大器、全光波長變換器、MEMS器件、光開關、光路由器等。對光器件部分的講授應盡量采取理論聯系實際的教學方式。在專業實驗室沒有光通信相關光器件的情況下，可以通過多媒體手段向學生展示各類光器件的外觀及應用情況，以彌補學生沒有感性認識的缺憾。此外，光纖通信技術的發展可以說是伴隨著光通信器件技術水平的發展而發展的，因此在多媒體教學過程中應著重介紹這些光器件的近期研發現狀及未來發展趨勢。光纖通信系統這部分內容分為模擬光纖通信系統和數字光纖通信系統，主要突出設計思想和實際應用，因此最適合采用軟件仿真的演示教學法，使學生能夠對光纖通信系統的實際應用更直觀地了解，提高學生的綜合應用能力。為節約課堂占用過多時間，可以采用教師課堂演示仿真過程、講授建模的基本原理和學生課下自學仿真方法的方式，通過一些簡單例子，培養學生對于該部分內容的學習興趣，加深學生對基本原理的掌握，提高各種通信系統的總體設計能力。對于光纖通信新技術這部分內容，由于光纖通信的發展日新月異，其新技術層出不窮，為有效拓展學生的知識眼界可以在多媒體教學過程中采用如下方式：（1）將搜集到的光纖通信新技術資料以PPT的形式向學生講授和展示，使學生對該部分內容有具體的了解。（2）視頻播放部分專題科教片，之后讓學生自由選題撰寫文獻綜述性論文，充分調動學生的自主學習能力。
4.合理安排多媒體。就光纖通信課程來說，由于涉及的知識面較廣、技術更新較快，要在有限的課時內既交代清楚基本理論同時又能實時地介紹新材料、新技術、新方法，就要求教師在多媒體課堂教學內容安排上精心設計、合理安排，做到結構框架清晰、教學重點突出、教學難點突破，避免過分追求信息量和新奇特，造成喧賓奪主。例如在光通信用器件課程內容上應簡潔清晰地反映各種器件的外部特性和實際應用，而避免涉及過多的器件內部原理；在光通信新技術內容上，應注重采用專題式的按照幾大發展方向提綱挈領地介紹，應避免過分追求面面俱到而沖淡了對課程整體方向的把握。
三、“光纖通信”課程多媒體教學效果的體現
在光纖通信課程多媒體教學方法的不斷探索和實踐過程中，通過合理、適量、適地、適當地使用多媒體，調整多媒體授課方式方法，取得了一些顯著的教學效果：一是提高了課堂教學效率，優化了課堂教學結構。對光纖通信課程繁多復雜的知識內容，在48學時有限的教學時間內，多媒體教學的合理應用使得課堂教學結構明顯改善、教學效率明顯提升。二是突出了課堂教學重點，突破了課堂教學難點。特別是對光纖通信課程中光傳輸理論內容中較難理解和掌握的基本概念基本理論，課堂效果很好。三是體現了學生的主體地位，突出了教師的主導作用。多媒體教學方法的調整，改善了以往教學中教師學生缺乏互動交流、教學氛圍沉悶、枯燥的現象，課堂教學異?；钴S。
總之，形式多樣的多媒體教學，以其自身具有的直觀性、交互性、動態性和多功能等優勢，為光纖通信課堂教學提供了嶄新的教學手段，在光纖通信課程教學中起著十分重要的作用。但是任何先進的教學手段都必須通過教師才能發揮作用，多媒體教學的使用也必須建立在充分發揮教師這一“活媒體”功能的基礎之上。教師應在用好、用活軟件上多下工夫；在多方法結合、多手段應用上多做文章；在教學觀念、教學思想、教學設計上多用氣力，充分發揮和提升多媒體教學的優勢，使光纖通信的教學效果進一步提升。
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論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義 的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1 世界光電子技術和產業的發展
光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用?，F在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用 1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激 光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9 億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30 億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。
2 我國的光電子技術和產業
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。
國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高 技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器 戰勝了國外器件，占領了100%的國內市場。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術發展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分，但在整個系統和設備成本中所占的比重較小，其產值較低，目前科研開發主要處于跟蹤和小批量生產階段，光電子產業所需的規?；a業化生產技術目前還未有實質突破；國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求，導致國外器件占據國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。
關鍵詞：信息論;研究生教學;教學改革
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）06-0131-02
《信息論》是本校電子科學與工程學院電路與系統專業碩士研究生（學術型）的專業必修理論課程，也是一般高等院校通信與信息工程、計算機科學與技術、電子科學與技術等一級學科下相關專業的本科生、研究生的主修專業課程[1-5]。通過對本課程的學習，使學生掌握有關信息論的基本理論以及編碼的理論、實現原理和具體應用。雖然人們在本科生的《信息論》教學改革方面做了一定的工作[6-9]，但其改革內容不符合電路與系統學科特點，更不符合研究生教學需要。筆者結合本學院學生基礎、學校政策及本人近年來的教學實踐，在學校研究生教學改革項目支持下，開展了本門課程的教學改革與實踐。
一、課程特點
1.需要堅實的數學基礎。該課程存在大量的公式推導與證明，與概率論、隨機過程、近世代數等數學知識密切相關。若無扎實的數學基礎，學生無法看懂推導過程，更無法從根本上理解信息論的數學意義及物理含義。
2.學生學習興趣不高。由于電子專業碩士研究生的數學基礎僅限于本科生學過的概率論與隨機過程，對近世代數的了解幾乎為零。學生面對繁雜、抽象的理論問題時，無法宏觀地理解和把握，致使學生無法提高學習興趣。
3.課程聯系實際困難。課程抽象概念多、定理證明多，與實際應用有一定距離，且與其他課程聯系較少。多數學生在學習過程中覺得內容枯燥、難度大，而且與將來就業方向聯系較少。
鑒于以上問題，為了激發學生學習的積極性和主動性，促進學生更好地掌握本門課程，筆者從課程的教學內容、教學方法與考核方式三方面入手，提出了教學改革的相應措施。
二、教學內容改革――三個強化
1.強化離散信息論的基礎作用。信息論的主要內容是信源概念、信息度量方式及三個香農基本定理，相應的內容又分別面向連續信源與離散信源。二者的區別在于，連續信源/信道及相應的定理一般需要結合隨機過程知識來學習，而離散信源/信道及相應的定理是建立在概率論、線性代數的基礎上。從推導過程和公式形式來看，二者具有內在的統一性。這可從連續信源信息熵的推導過程看出：將連續信源進行離散化，變為離散信源后再利用離散信源信息熵的求解公式并求解極限得到。因此筆者重點強化了對離散信源、離散信道及其容量、無失真信源編碼定理、無失真的信源編碼的內容。這對學生進一步掌握連續信源、信道及相關問題奠定了基礎。
2.強化信息論的現實物理意義。筆者從課程本源出發，讓學生理解公式或定理蘊含的深刻物理含義，使理論結果可視化，概念直觀化。例如，在講解離散信源的極值性定理時，可提煉出如下物理含義：第一層含義是，當信源各取值的概率相等時，人們對信源取何值的不確定性最大，由于各信源服從等概率分布，信源的平均不確定性即為各事件的不確定性，因此信息熵也越大;第二層含義是，對于具有不同數量事件的兩個信源，若二者同時滿足等概率分布，則預測數量較多事件的信源的難度較大，因此該信源的信息熵也較大。
3.強化教學案例的實用性。在本次教學改革中，共自創或搜集教學案例11例，每個教學案例都與教材內容有關，將晦澀難懂的理論內容變為鮮活的例子，讓學生去感受和體會案例中蘊含的問題，從而為更好地理解教學內容奠定基礎。以引入的六個視頻教學案例為例，該案例以美國國家航天局發射的新火星探測器為背景，講解了信息如何傳播、如何加密等問題。通過這部分教學案例的學習，學生深刻地認識到了信息論的價值與實踐意義。
三、教學方法改革――三個聯系
1.聯系計算機仿真。筆者鼓勵學生應用MATLAB中SIMULINK工具設計具體的通信系統模型，如基于開關鍵控或正交頻分復用的射頻通信系統。讓學生看到實驗現象的同時，更加深刻地體會信息的傳遞過程，了解信源、信宿、信道的構成，學習信源編碼、信道編碼、加密、信道譯碼、信源譯碼等信息處理過程，加強學生對信道容量、信息傳輸速率、誤碼率等概念的把握。筆者督促學生將上述問題作為課程設計的作業，使其結合信息論所學的知識，提煉出相關問題、建立模型，加以認真分析解決;再將提煉問題和解決問題的過程以及結論進行匯總，撰寫成研究報告。這既鞏固了學生的基礎知識，又鍛煉了學生運用計算機進行建模和仿真的能力。
2.聯系工程實際。由于研究生日常的工作大多在實驗室從事工程項目的研究或開發工作，若能將這些工作與信息論知識聯系到一起，無論對信息論的學習還是科研都將起到促進作用。筆者首先開展了調查研究工作，統計了各個學生從事科研項目的情況，然后讓學生結合課程知識，從信息獲取、處理、傳輸、存儲的角度去解釋。例如，在講述信息不增性原理時，筆者結合溫度傳感器的設計問題：將大氣環境溫度看成連續信源，將傳感器系統看作信道，將顯示終端看作信宿。因此，設計該系統的關鍵問題――如何設計傳感器才能最大化地得到信息而不丟失信息？學生帶著這個問題去思考，就可以真正地體會傳感器中信息傳遞過程。
3.聯系科學前沿。為鼓勵學生大膽創新，筆者嘗試將科學前沿技術引入信息論課程，例如，室內、外可見光通信技術。筆者結合自己近年來從事可見光通信研究的經歷，向學生講授了可見光通信系統的設計、研制、實驗測試等一系列過程;然后結合信息論課程所學的知識，將其與研制的可見光通信系統聯系在一起。筆者也鼓勵學生探索與信息論相關的科學前沿問題，開展課堂討論與課下交流。讓學生查詢保密學、光學信息論等方面的文獻，詳細閱讀并做總結。然后，切實提出自己的想法，再予以驗證，從而將學生所學知識真正地和科學前沿結合在一起。
四、考核方式改革――三個引入
該課程原來采取任課教師命題、紙質考試方式。其弊端在于，教師命題規律和出題形式規定，學生只要做一遍往年考試題目，就可得到較高的分數。雖然這種考核形式能在一定程度上反映出學生的知識水平，但卻無法體現其學術水平和實踐能力。為此，筆者在考核方式上做了三個引入的變化。
1.引入隨堂能力測驗。隨堂能力測驗是考查學生運用所學信息論知識分析解決實際問題的能力。由于采取隨堂考試形式，因此，對學生課堂學習效率和前期積累提出了較高的要求。例如，在學習香農公式時，筆者考查了學生運用香農公式計算射頻通信所需帶寬的問題;在學習無失真的信源編碼時，筆者考查了應用霍夫曼編碼對離散信源進行編碼的能力。該測驗在總成績中占10%的比例，從而激勵學生很好地利用課堂來學習知識。
2.引入學術論文加分。提升學術水平是研究生教學的任務之一。筆者針對信息論教學中每章的重點問題，均設置開放性的論題供學生選擇，讓其查閱文獻、資料，進行認真的設計、理論推導、計算機仿真、現場實驗，并將其總結成文，然后以學術論文的形式提交。筆者根據學生在文中闡述的觀點、論證的嚴密性、結論的正確性與普遍性等方面予以考核。學術論文在總成績中占20%的比例，是本次教學改革的重點。
3.引入上機考試。往年的信息論期末考試中，題目是由任課老師自行擬定。由于種種原因，考試題目重復率高、知識點考查單一，這給學生突擊考試并取得好成績提供了可能。為此，筆者將期末教師出題測試改為上機隨機抽題考試。筆者建立了試題庫，題型包括：客觀題（選擇、判斷）、主觀題（概念、簡答、計算、綜合）。在本校計算機學院協助下，建成了信息論上機考試系統，學生登陸系統后，按照教師設定的題目數量和難度，隨機抽取試題。上機考試的在總成績中占據70%的比例，也是這次教學改革的重點。該考核方式經試運行后，效果良好。
五、結語
筆者根據電路與系統專業信息論課程的特點以及目前教學中存在的問題，從教學內容、教學方法及考核方式三個方面提出了相應的改革措施。通過本次的教學實踐證明，采取的這些措施有效地改善了課程教學效果，提高了學生的學習積極性、知識掌握程度和應用知識解決實際問題的能力。
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論文摘要：針對dsp原理與應用課程的特點，從教學內容、教學方法、教學手段和實踐教學方面對dsp原理與應用課程的教學改革進行了探索與實踐。通過改革，提升了教學效果，激發了學生的創新能力，提高了學生的實際動手能力，為學生畢業后從事dsp相關的工作奠定了良好的基礎。
受高校擴招的影響，大學生就業成了各高校普遍面臨的一個關鍵問題。相對地，3g、物聯網等通信相關產業具有巨大的人才缺口。通信技術的迅猛發展，電子科技大學實驗課程必然要緊密結合當今的科技發展。要抓住機遇，培養具有市場競爭力的專業人才，就要在專業教學過程中著重培養學生的實踐能力，成為市場所需要的人才。
實驗教學作為高等學校教學工作的重要組成部分，對培養學生的動手能力、分析解決問題的能力、正確的思維方法及嚴謹的工作作風等方面起著不可替代的作用，它是培養實踐型人才的重要途徑?；谏鲜稣J識，實驗課程應與現代科技同步發展，從而制訂出實驗課教學改革的具體實施方案。
1通信原理實驗課程特點
通信原理是通信、電子工程等專業的主干課程之一，是移動通信、光纖通信、衛星通信、計算機通信等后繼專業課程的基礎，也是許多高校研究生入學考試的課程之一。課程主要講述信號傳輸的基本原理、方法和性能，結合實際的有線與無線通信系統的工作原理，使學生系統地了解和掌握現代通信的基礎理論和設計思想。該課程內容豐富、理論抽象，對工程數學及其應用能力要求高，從而導致學生學習的難度偏大，很容易“畏難而退”。通過開設通信原理實驗課程，使理論與實踐的結合，既有助于提高學生的學習興趣，加強理論知識的掌握，又可以培養學生的動手能力，將大大提升通信工程專業人才的培養質量。
鑒于目前通信原理實驗課程的內容單一，以驗證性實驗為主，效果一般，重新規劃通信原理實驗課程，從教學資源和教學方法兩個方面進行整合改革。
2多種實驗平臺的整合
基于通信原理課程的特點以及實驗設計的目的，實驗平臺的選擇是至關重要的。在現有條件下，適合應用在通信原理實驗當中的平臺主要有通信原理實驗箱、計算機仿真平臺以及設計平臺。在操作不同類型的通信原理實驗過程中, 這些平臺各有優缺點，應針對各種實驗方式的特點進行設計，達到最佳效果。
2.1 實驗箱平臺
實驗箱平臺一直是通信原理實驗使用的傳統教學方式，這種平臺對驗證性實驗比較適用，有利于加深通信原理單個知識點的理解。對實驗箱的使用，需著重考慮實驗課和理論課的協調配合，避免出現實驗內容與理論內容脫節，超前或滯后的方式，針對這一問題，在具體教學中可采用課程組長負責制，由課程組長整體協調理論課和實驗課內容，以達到最佳實驗效果。
2.2 軟件仿真平臺
可用于通信原理實驗的仿真軟件主要有兩款：systemview和matlab。這兩款軟件都可進行通信系統的仿真設計與分析，有助于學生構建系統整體概念，是對理論課所學知識的一種綜合應用?？勺寣W生自己動手，對常用的模塊自己編寫文件，從具體模塊的實現到整體系統的架構，可很好的加強學生對知識的掌握，有助于培養綜合思維能力。
2.3 eda的實驗平臺
eda實驗平臺相對于傳統的通過一些專用集成芯片搭建通信系統的實驗方式，可以避免使用種類繁多的專用集成芯片，從而簡化了電路。學生用硬件描述語言編寫程序，可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的通信技術，避免了連線的繁瑣。并且可以在一個通用的基于eda的硬件平臺上，來實現所有的實驗內容。而且要采用eda技術，學生必須自己在充分掌握實驗理論的基礎上自己編寫程序，這有別于傳統實驗中學生只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗。這將大大調動學生的創造性和主觀能動性，對提高學生的實驗興趣也有很大的幫助。
總體而言，實驗平臺的選擇主要是充分利用學?，F有的教學條件，盡量在現有條件下為學生提供更多的實驗機會，充分培養學生的實踐能力，提高學生的競爭力。
3教學方法和內容的改革
實驗開設是否成功和教學方法是分不開的。因此，為了融多種實驗平臺于通信原理的實驗教學中，必須對傳統的實驗教學方法及內容進行相應的改革。從單一的驗證性實驗向多種實驗模式相結合轉變，從僅1個學期的單一通信原理實驗，向穿插于整個大學時期的多種方式的混合實驗課程轉變。充分利用現有實驗條件，將通信原理實驗內容調整為驗證性、綜合性和創新性實驗3部分。
3.1 驗證性實驗
驗證性實驗的關鍵是與理論知識的緊密結合，輔助學生理解掌握理論知識，因此從實驗時間、實驗方式、實驗內容的安排上都應與理論課相協調，才能達到最好的實驗效果。因此在驗證性實驗的改革調整中應貫穿這一原則，以期找到最佳的實驗方案。針對這一情況，對驗證性實驗的教學內容以及實驗方式進行改革。
(1)實驗內容：驗證性實驗課應與理論課同步進行，緊密結合，實驗時間應與理論課的主講教師協調，靈活調整。實驗內容應配合理論課的教學需要，著重對理論理解中的重點和難點進行實驗，通過實驗加強學生對理論知識的理解掌握。
(2)實驗方法：可以采用學生動手和教師演示相結合的方式進行。學生以實驗箱進行仿真實驗為主，教師上課的過程可輔助以matlab仿真結果，以加強學生對理論知識的理解掌握。實驗箱除了驗證通信原理理論知識外，還和通信原理知識的實際應用結合起來，譬如它還會要求學生對通信信號的時延和同步等問題進行分析，為實際通信電路的設計奠定較好的基礎。
3.2 綜合性實驗
綜合性實驗的關鍵是讓學生構建完整的通信系統概念，能將所學知識連貫起來，綜合應用。因此在綜合性實驗的改革調整中應貫穿這一原則，以期找到最佳的實驗方案。
(1)實驗內容：綜合性實驗強調對通信系統整體的掌握。學生在理論課和驗證性實驗課上學習了通信系統各組成模塊的內容，通過綜合性實驗，將信號的調制解調、編碼解碼、復用解復用、信道、濾波等多個環節結合在一起，構架一個完整的通信系統，完成信號的傳輸，培養綜合運用能力。
(2)實驗方法：以實驗箱和仿真實驗相結合的方式進行。對于一些簡單的綜合系統，可以利用實驗箱完成，讓學生利用之前做過驗證性實驗的模塊，搭建一些簡單的通信系統。對于大型通信系統，實驗箱無法完成就可以采用軟件仿真的方式進行。其中systemview軟件平臺對設計綜合性實驗具有操作簡單、貼切實際的硬件實現。因此，對大型的難度較大的通信系統，可以建議學生采用這個平臺。但是對系統架構較簡單的數字通信系統，建議學生采取matlab的模塊仿真加eda設計進行操作，eda實驗平臺對數字通信系統有很好的優勢，也是結合實際工程設計的要求來進行。
3.3 設計性實驗
通信原理課程的設計性實驗主要目的是將理論與實際相結合，讓學生根據給定的技術要求實現一些簡單的通信模塊，為以后的實際工作預演。
(1)實驗內容：主要是按照要求的技術指標，設計實現具有一定功能的通信模塊，比如實現一個用于普通電話機的話音信號編碼器，或者實現一個具有一定增益要求的放大器等。
(2)實驗方法：模塊仿真和eda設計相結合。當前在實際通信模塊產品開發過程中，大多采用matlab仿真加eda或dsp設計工具實施，其中dsp工具對普通高等學校的學生來說難度較大，因此一般可考慮采用eda設計工具，條件允許的情況下可為學生提供eda和dsp兩種平臺，學生可以按照個人的興趣自愿選擇設計手段。譬如卷積編碼模塊的設計性實驗，可以采用matlab對確定的卷積編碼器進行功能仿真，如果仿真和理論分析結果一致，則說明設計思路正確。在這基礎上，再采用eda開發系統或dsp開發系統對卷積編碼器進行系統選型、實驗和測試，并對其運行速率等性能進行分析，以便重新設置參數，進一步提高它的性能等。該實驗過程可以縮短開發流程，降低開發成本，可以使學生掌握實際工程的設計方法，能更好地為今后的學習和工作做準備。
(3)教學安排：這部分實驗不在實驗教學學時內安排，目前主要以兩種形式開展，一是作為畢業設計，二是在高年級開設專門的設計性實驗課程，此時學生相關的軟硬件知識已經學習了，通過設計性實驗可以將各種知識整合，綜合利用。在整個設計性實驗過程中，實驗室對學生全天候開放，學生可以在課余時間來實驗室進行設計、制作和調試。此時學生沒有其他因素干擾，可專心投入，收獲較大，且對后面的就業非常有利。
設計性實驗是偏重于應用的實驗，通過實驗過程，使學生具備一定的實踐能力和創新能力，使實驗教學真正成為培養學生實踐能力的重要環節。
4結束語
針對目前通信原理實驗僅采用實驗箱進行驗證類實驗，實驗方式單一，效果較差，未充分利用現有的實驗條件的情況，將多種類型的實驗平臺進行整合,在學院及系里教學規劃和實驗經費允許的情況下，將課程內容調整為驗證性、綜合性和創新性實驗3部分，使實驗內容既配合理論課程的教學，又與現代通信技術同步發展，使實驗課程的教學從內容到形式上都有較大改觀。
總之，通過采取多種實驗模式相結合的靈活教學方法，最終目的只有一個，就是希望使學生經過大學4年的學習，成為具有扎實理論基礎、較強動手能力的高素質人才，同時又具有較強的市場競爭力。
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論文摘要:光子集成技術是光纖通信最前沿、最有前途的領域。當人們還在固守著“全光通信”的思路時，網絡已在悄然改變。但是，當采用傳統技術的光網絡設備已經在網絡中廣泛應用，運營商在面對新技術時，往往會出現選擇延遲的效應。文章從網絡規模和兼容性、技術創新程度、初期投資以及轉換成本等的角度，分析了運營商對于新技術采用延遲的內在原因。通過理論和實踐結合的方式，分析了光子集成技術在中國的市場實踐和發展前景，為運營商決策提供參考。
一、引言
在中國互聯網發展了近10年，中國已經成為世界上帶寬消耗增長最快的國家。運營商正在考慮新一輪的傳送網建設和改造，以適應IP業務的發展。
光子集成技術是光纖通信最前沿、最有前途的領域。當人們還在固守著“全光通信”的思路時，網絡已在悄然改變。節點設備需要光電變換，通過“光-電-光( O-E-O)”才能將信號進行整形和放大，從而傳給計算機。Infinera的技術就是這樣，“沒有人想過要將高密集波分復用(DWDM)系統做在一個芯片上，也沒有人試著這么做過”， Infinera將不可能的事情變成可能。光子集成技術順應了時展，將一個DWDM系統做在一個芯片中，光子集成比傳統的分立O-E-O處理降低了成本和復雜性，以更低的成本構建一個具有更多節點的全新的網絡結構;更多的節點意味著更靈活的接入，以及更有效的維護和故障處理。[1]
一個器件的創新往往會導致光傳輸設備跳躍式演進。是繼續采用傳統分離器件還是選擇光子集成技術，在網絡效應條件下，運營商對選擇新技術存在著延遲的效應。
二、運營商對新技術采用延遲現象的理論分析
信息產業中，由于需求方規模經濟的作用，消費者在使用新技術產品時會非常小心，害怕選擇了失敗者而被無價值的設備所困擾，所以在新技術采用的過程中往往伴隨著對未來規模的預期。在新技術采用的分析中，靜態分析可以采用博弈論方法，消費者對新技術有不同的偏好，因此會出現“超額慣量”或者“超額動量”。在網絡效應條件下，超額動量的例子是很少的，新技術往往會出現暫時的停滯[2-3]。
本文采用“迭代經濟”模型進行動態分析[4-5]。假設新技術在t0時間出現，但是運營商在新技術出現了若干年后(t=t0+d年)才采用新技術建設自己的網絡，則Nt可以代表t時間新建的網絡數量，Nt-1代表t時間之前的網絡數量; Tt表示新技術在t時間的質量， Tt0表示在新技術出現以前的舊技術質量。如果t時間運營商在新建網絡中采用原有舊技術時，效用函數為（1）如果t時間運營商在新建網絡中采用新技術時，效用函數為（2）式中。代表新技術和舊技術直接的兼容程度，0< c
假設效用函數是關于技術質量和網絡規模的增函數，T和N歸一化后，采用電路仿真業務(CES，circuit emulation service)函數對以上效用函數求解，則
如果T和N滿足完全替代，α1，即技術的質量和網絡規模滿足單調增函數。當α=1時， T的增加和N的增加效用完全相同。如果T和N滿足完全互補，α-1，即技術的質量和網絡規模滿足單調減函數。當α=-1時， T的增加相當于N的減少。將式(4)代入式(3)，得到（5）
1.網絡規模和新技術采用延遲的關系
為了研究網絡規模和新技術采用延遲的關系，假定新舊網絡的兼容性c=0·5，并且技術的進步和網絡的規模效應完全替代α=1;網絡規模的增長滿足線性增長曲線，即η=1;技術質量的提高滿足摩爾定律，即θ=2。則（6）將式(6)代入式(5)中，取不同的N0進行計算得到表1所示結果。從表1可以看出，隨著N0的增加，d值也會增加;隨著初始網絡規模的增加，技術采用延遲的時間會越長。
2.創新程度、兼容性和新技術采用延遲的關系
為了研究網絡兼容性、創新程度和新技術采用延遲的關系，假定初始網絡規模N0=3，其增長滿足線性增長曲線，即η=1;技術的進步和網絡的規模效應完全替代α=1;技術創新程度和兼容性成反比，即有Nt=ηtN0，c=1/θ(7)將式(7)代入式(5)，取不同的技術質量因子θ進行計算得到表3所示結果。從表2可以看出，隨著θ的增加， d的值會減少;隨著新技術質量的提高，技術采用延遲的時間會減少。但是同時可以看到，由于技術創新程度往往和兼容性存在著負相關性，網絡兼容性隨著技術質量的提高會降低，在一定程度上降低了技術創新帶來的優勢。
三、光子集成新技術產品在中國市場的實踐
從上述的理論分析可以看出，在存在著網絡效應的信息產業中，運營商對于網絡新技術采用將出現延遲。一方面，運營商的網絡存在著網絡外部性，即采用新技術的網絡可能會與已有的網絡基礎存在不兼容或者部分兼容的現象，在一定時間內會減弱新技術網絡帶來的優勢。同時運營商已經擁有了強大的網絡基礎，新技術的采用會帶來一定的轉換成本[6]，這些因素都會導致運營商在選擇新技術時非常謹慎。本文將從光網絡技術創新的市場實踐進一步分析該現象。
從20世紀末，互聯網迅速發展，光網絡技術作為提供互聯網帶寬的最基本網絡，在短短的10年內，光纖的傳輸速率增長了近1 000倍。光纖傳輸能力的提高主要得益于光器件的技術進步和成本的降低。然而人們對帶寬的需求是無止境的，但是運營商并不愿意為不斷增長的帶寬買單?，F在的光器件供應商已經將工廠搬到了人工成本很低的國家，單個分離器件成本已經接近邊際成本，光網絡設備成本不能再逐年降低，將在一段時間內出現一個價格的瓶頸。
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令人高興的是，與電子器件一樣，光器件也出現了集成技術。光子集成技術將過去數十個板卡上的分離光器件集成在一個拇指大小的芯片中，使每比特的成本繼續下降成為可能。同時，集成技術也大大降低了系統的尺寸和功耗，目前，全球都在關注節能減排，降低功耗在產品競爭中變得越來越重要。因此，無論從成本上還是功能上，光子集成技術將成為未來光通信領域技術的發展方向。
在光子集成技術領域，成功商用的案例就是美國Infinera公司。2004年美國Infinera公司推出了世界上第一臺具有光子集成芯片的光網絡設備，并在短短幾年時間內，迅速占領了北美市場， 2007年躍居該領域北美市場占有率第一。Infinera公司新產品的成功與北美的運營商環境是密不可分的。在美國，存在著幾十家電信運營商，并且新興運營商層出不窮。Infinera的第一個客戶也是最大的客戶就是全美最大的帶寬批發商Level3;而后， Xo、Inter route都成為該產品的擁護者。這些運營商比起AT&T、Ver-izon、South Bell等幾個老牌運營商，沒有龐大的網絡基礎，無需考慮兼容性，而且新的技術能帶來成本的巨大優勢。同時在業務提供方面具有比老牌運營商更強的能力，更容易吸引客戶。這些因素都促使新興的運營商不約而同地選擇了新的技術。
2005年底， Infinera公司將具有光子集成技術的光網絡新產品帶入中國，在2006年初，成功地在電力專網得到應用。同樣是沒有舊的網絡基礎，光子集成技術使網絡變得簡單，大大降低了運維成本。但是，該技術在傳統運營商面前就顯得舉步維艱。2007—2008年， Infinera公司幾次參與運營商的光網絡設備采購競標，但收獲甚微。為什么新的技術在運營商那里叫好而不叫座?根據前面分析，運營商對新技術選擇和運營商的初始網絡規模和兼容性、初期投資成本和運維成本以及轉換成本有密切關系。
(1)初始網絡規模和兼容性。中國現有的運營商，無論是中國電信、中國聯通還是中國移動，都是有著龐大的網絡基礎的傳統運營商，在新建網絡時考慮更多的是網絡的兼容性。以光網絡設備為例，目前各地同步數字體系(SDH)網絡的規模非常龐大，雖然運營商發現SDH設備用于以IP為特征的大顆粒業務的調度和傳送，成本高，擴展性差，機房功耗和占地大，后期維護量大。但是，由于存在著維習慣、采購慣性等，仍然大量采購。以Infinera公司為首倡導的大容量光子集成設備非常適用于IP大顆粒的業務調度和傳送，但是由于不能與SDH設備完全兼容，并沒有立刻得到應用。
(2)初期投資成本和運維成本。運營商采購設備的一個重要因素是設備價格?，F在各個運營商都采用集中采購的辦法，其目的就是為了減少設備成本，而制造商往往為了獲得更多的市場份額，把初期設備價格壓得很低，近兩年采購中的價格戰屢見不鮮。從In-Stat最新研究表明，運營商網絡的總體擁有成本包括設備投資與運營成本兩部分，而運營成本已占據總體擁有成本60%的份額，設備購買僅占其中的14%，與部署成本及維護成本大致持平。因此，初期設備的低價帶來的也許是后期維護費用的高昂。以光網絡市場為例， 2000年的1個10 Gbit/s的光電轉換模塊可以賣到30~40萬元，而2008年降至3~4萬元。如此的價格，抑制了新技術的應用。對于光子集成新技術產品而言，其新增加的功能使初期網絡成本有所上升，但從長遠來看，集成度和功耗的降低， SDH設備投資的減少，運維成本的降低，使整個網絡成本得以降低。然而在目前集中采購的模式下，新技術設備往往得不到應用。
(3)轉換成本。新技術取代舊技術的另一個阻礙就是采用不同技術之間的轉換成本。轉換成本包含運營商和供應商的關系成本、網絡建設和運維的習慣成本、新技術標準制定成本、新技術培訓和學習成本等。以光網絡為例，運營商為了保持傳統波分網絡規劃和采購流程，在不確定業務的流量和流向時，往往提前采購和部署冗余的光電轉換模塊，以適應網絡擴容時的快速開通。但是同時，提前部署的光電轉換模塊有可能在后續不使用，浪費了一定的設備投資，占用了機房面積和功耗。光子集成技術在業務靈活性方面比傳統的設備有了很大的提高，無需提前部署設備，但是需要改變現有的規劃和采購流程，會帶來一定的轉換成本。從目前的實踐來看，運營商寧可犧牲一部分的設備成本而保持原有的流程，轉換成本的存在也會導致新技術設備不能很快的得到應用。
四、新技術展望
綜上所述，一方面，運營商對新技術采用存在著延遲;另一方面，只有技術革命才能創造新的市場。一個器件的創新往往會導致光傳輸設備跳躍式演進。從長遠來看，尤其是在中國政府倡導節能減排的背景下，光子集成技術最終會得到廣泛應用，但是這需要運營商和設備供應商的共同努力。運營商需要改變現有的采購思路，在考察設備初期價格時，也應全面考察整個網絡的建設成本和運維成本。同時，運營商也有責任推動國內廠商對于新技術的研發[7]，只有新技術在網絡中得到了試用和認可，才有可能帶動國內廠商對于該領域研發的投入，最終共同推動技術的進步。
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