时间：2022-03-14 04:49:16
导语：在光通信研究论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1改革的重点与具体措施
1．1教学方法三维可视化为了解决大学生在学习过程中理解困难和前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的教学问题［3］，教学团队将物理建模思想应用于教学实践中，通过三维可视化仿真，使复杂、抽象、烦琐的理论模型变得直观、具体、明了．例如:针对“空间光通信创新实验”课程中的光学天线设计及光传输、激光雷达成像和光子晶体光纤光传输等进行了三维动态可视化仿真．在对前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的情况下，拟采用理论建模与仿真验证方法来实现．
1．2创新实践自主化为了解决自主创新实践能力训练不足的教学问题［4］，教学团队将光通信、微波光子学等交叉学科前沿技术与创新实践相结合，构建了“空间光通信”开放式创新实践平台，建设了综合型、设计型、创新型的开放式专业实验室．依托开放式创新实践平台，开展了大学生自主研究型学习，着力加强大学生自主创新实践能力的培养［5，6］．加强科研促教，拓展创新思维，在“985高校”大学生创新训练计划支持下，实施了创新设计项目40余项．依托科研项目把学生带到学术前沿，进行了形式多样的学术研讨:教授、副教授、博士、硕士、本科生分别定期做主题报告、分组讨论、网上论坛、参加国际国内会议和暑期夏令营等方式促进学术交流，形成良好的学术氛围．学生在开放式专业实验室里自主进行理论建模、仿真设计与实验验证，在规定时间内撰写学术论文等，开展了大学生自主创新能力的培养模式．
1．3多元化的教学评价体系为了解决传统评价方式缺乏对创新实践、仿真设计与课程论文等环节的评价的教学问题［7，8］，教学团队将理论考试和平时成绩相结合，实验操作与自主创新实践相结合，理论建模仿真与课程论文相结合，构成了多元化的评价体系．例如:把理论考试成绩所占的比例下调到60%，而课程论文的比例上升到40%，通过创新项目和课程论文等方式评价学生的学习;通过课程论文答辩方式，依据“假设的合理性、建模的创新性、结果的准确性、表达的清晰性”进行综合评定，实现从应试教育到素质教育的观念性转变．引领学生朝着有利于自身全面发展的方向努力．
1．5开放式教学资源建设为了解决传统教学资源不足的问题，教学团队加强了师资队伍的建设，进行了广泛的国际、国内教学研讨和学术交流．重点建设了丰富的数字化网络资源平台网络课程含教学录相、典型实例、创新设计系列实验教案、经典物理问题、及在线实践编程等模块;适时引入在线答疑、网络论坛及现场演示与讨论等交互式教学形式，形成了模块化、交互式、开放式教学资源平台．
2改革与实践的探索
实例1大学生在牛顿式光学天线系统测试平台(图1)上做的部分实验内容:图2为接收光斑实验测试，图3为利用光束质量诊断仪器测试光斑．通过三维可视化仿真，使复杂、抽象、烦琐的空间光通信系统中的激光传输理论模型变得直观、具体、明了，解决大学生在学习过程中理解困难的教学问题(大学生创新实验设计项目)。例如:老师们课堂上在讲解光子晶体的应用———布拉格光纤光传输特性时，就采用了仿真验证手段．通过详细举例以此来鼓励学生启迪思维、大胆创新设计、勇于实践．以下是学生们根据题目的要求，在老师的指导下做的部分仿真结果图．实例2等周期结构的布拉格光纤仿真(见图4—图6)．实例3空间光通信系统激光传输特性仿真(见图7—图8)．实例4波动方程的(动态)三维可视化(见图9)．图9波动方程(动态)三维可视化图形实例5平面波用柱面波形式展开(见图10)．图10平面波展开为柱面波仿真结果图形以上是具有代表性的大学生创新实验设计．“缺陷的光子晶体在偏振分束器等光学器件中的应用”(大学生参与者:黄鹤、刘天骄、陈逸舟)被学校推荐为2010年国家级大学生创新性实验计划项目;“推帚式激光雷达三维成像创新设计”(大学生参与者:谢国洋、顾大超、童磊)被学校推荐为2011年国家级大学生创新性实验计划项目．通过这种创新事例，能很好地锻炼和培养大学生的创造能力，大大激发了学生的创新欲望和学习兴趣．
3改革的实施成果
该课程未实行教学改革以前，我们实行的是传统教学模式(理论教学+笔试成绩+实验成绩)，教学成果不理想．自从2009年本教学团队开展了对“空间光通信创新实验”课程教学研究型改革与实践的探索以来，特别是加强了针对“空间光通信创新实验”课程中的创新实践平台及《数学物理方法与仿真》、《光学天线设计》、《空间光通信创新设计实验》3本教材的重点建设．建立了1个基于大学生创新基地的空间光通信工程技术研究中心;并依托这个创新实践平台，开展了一系列的教学和科研项目．1)研发了十余个综合创新设计实验，例如:“卡塞格伦光学天线系统的光传输特性分析实验”、“光纤损耗与光纤耦合实验”、“激光准直与多波长光学天线传输实验”、“无线激光大气通信实验”等;2)2012年数学物理方法、三维可视化仿真及创新实践的“三位一体”教学模式改革获电子科技大学教学改革成果一等奖;3)教改项目:2009年“数学物理方法”教学研究与精品课程建设”，2010年“数学物理方法精品课程教学团队建设与改革”;4)团队教师指导大学生创新基金项目40余项，指导大学生40余篇(SCI收录6篇);5)开展了一系列高水平的科研项目，获得了国家自然科学基金项目2项，国家自然科学青年基金项目3项以及横向建设项目等;6)2011年建设了电子科技大学第一座2．0kW单晶硅太阳能发电站，并实现并网发电，以作为大学生新能源创新课题教学示范所用．7)发表教研论文20余篇、科研论文100余篇．取得了显著的教学成果，形成了交叉性学科前沿与创新实践相结合的人才培养模式．(教改前后对比情况见表1)．
4结论
英文名称：Modern Transmission
主管单位：信息产业部
主办单位：信息产业部电信科学技术第五研究所
出版周期：双月刊
出版地址：四川省成都市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1673-5137
国内刊号：51-1692/TN
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1975
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也许，小时候那个喜欢在树上搭房子午睡的聪明顽童一直在他的血液里跳荡着。
所以，这位在国际学术刊物上发表近百篇学术论文、在日本和美国取得二十余项专利、在世界光通信研究领域的年轻“老”专家，才会“下海”去日本和美国的多个公司任职。
所以他才会在一天早上起来后一拍脑门：何不自己去大干一场！
所以他的公司一创立就拿到了第一期800万美元的投资。
学者生活――淡泊人生
夏日傍晚，在北京海淀黄庄一家咖啡馆的二楼，一个穿着休闲装的男子坐在角落里，背靠大门，悠闲地喝着矿泉水。第一感觉告诉我，他就是史朝翔。
自报家门后，史朝翔对我笑了笑：“对不起，白天确实太忙。”
史朝翔给我的第一印象没有什么特别之处，而谈起话来的史朝翔却是另一番模样：滔滔不绝，神采飞扬。没有故作姿态的深沉，没有刻意的言语修饰，眼神中一会儿流露出孩子的天真．一会儿流露出胸无城府的真诚。我想，这就是史朝翔的魅力，也是他的成功所在。
采访史朝翔，感觉很惬意。就像和老朋友聊天，亲切、轻松、自然。
史朝翔是一个随性的人。他从不给自己制定什么目标，逼迫自己去取得什么成功。“记得小时候，我的玩儿心可大了。偷瓜，摸鱼，上树，沙丘下挖窑洞……能想出来的一切调皮把戏我全玩儿遍了。”史朝翔说他的玩儿和别的孩子不同，很忘我，把自己所有的聪明才智都发挥出来了。他做的事情都是自己喜欢的。也正因为喜欢，他才投入。而投入后的执着与认真是他小时候玩儿出来的“后遗症”。
对史朝翔来说，做自己喜欢的事，再难也不觉得苦，反而更激发了他做到底的决心，一如小时候做数学题。大学毕业后，光通信是他的最爱。史朝翔当时的理想很单纯．就是在大学当教授，从事他钟爱的光通信研究。于是，他一路按着这个想法走来。
从北京邮电大学的本科生到研究生，这期间，他荣列第二届中国青年科技奖获奖者名单，被美国的《美国光学学会志》和《光学快报》聘为论文评审人……此时的他，可谓是少年学者，意气风发。
提到自己今天取得的成就．史朝翔说离不开一个人，那就是他的恩师――大越孝敬。读研究生时，在一次国际会议上史朝翔认识了大越孝敬。这个领域的人都知道．大越孝敬是“世界相干光通信之父”，日本东京大学高技术研究中心的奠基人。大越问他想不想到日本留学?他说，想。“那你能拿到奖学金吗?”大越问。他说：“不可能。”于是，爱才的大越孝敬帮史朝翔申请了日本政府(文部省)奖学金。这个奖学金，东京大学一年只有一个名额。就这样，1991年，史朝翔东渡日本，开始了在东京大学的博士生涯，向光通信领域新的高峰攀登。
1996年，初衷未改的史朝翔赴美国密歇根安娜堡大学，继续光孤子通信研究。
就这样，在长达十几年的研究工作中，史朝翔在国际学术刊物上发表近百篇学术论文，在日本和美国取得二十余项专利。在世界光通信研究领域，史朝翔是一位名副其实的年轻“老”专家。
史朝翔本想一辈子就这样研究下去。然而，一件事情的发生改变了他的想法。这之后，他结束了学者生活，进入世界著名的大公司，与这个充满竞争同时也充满希望的社会开始了亲密接触。
1996年是光通信行业腾飞的一年，贝尔实验室的一批年轻人率先走了出来，成立了公司，自己创业。这时的史朝翔内心充满矛盾。一方面他仍希望在大学里继续搞研究，另一方面美国某些学者只知道变着方法搞钱而不注重纯学术研究的风气使他很不适应。经过一番权衡，他选择了离开，进入美国的日立公司，做10G的WDM光传输系统设计。
从此，史朝翔的人生掀开了崭新的一页这一年，他33岁。
公司生涯――厚积薄发
在硅谷，史朝翔印象最深刻的是他接触了很多著名的精英人物，比如美国Sun公司的创始人――Vnold Kosla。他们所经历的那种打工・创业・投资――用自己拥有的财富去成就一个他们认为有前途的行业――这种硅谷的发展模式．深深地融入了他的血液。
从美国日立公司到美国Sprint公司的中央研究所，史朝翔都干起来得心应手，心情愉快。如果就此下去，史朝翔的生活会很安逸、舒适。
可是慢慢地，史朝翔发现，在这些所谓的国际知名大公司，个人的价值很难体现出来。它的运行靠的是一种惯性，是维持而不是创新。每个人在里边都是一粒无关紧要的棋子，可有可无，棱角很快就被磨没了。这样的工作不是史朝翔想要的。
就在他困惑的时候，发生了一件震动硅谷的事情，对史朝翔的冲击很大，他开始重新思考自己的未来。
1999年，思科以70亿美元的高价收购了一个创业公司――Cerent。一夜之间，Cerent的所有员工都成了百万富翁。也就是从这时起．美国的大公司开始纷纷留不住人了。史朝翔也不断地问自己：我在这儿混什么?我到底想要什么?为什么不趁自己年轻出去闯一闯?外面的世界也许无奈，但也许很精彩。我为什么不去试一试?
这时史朝翔又想起了自己刚到硅谷，当一家只有二三十人的小公司热情地邀请他加入，并向他详细地介绍了他们的产品、资金和会被成功收购的前景时，他莫名其妙地问对方：“那收购以后你们干吗?“人家像看外星人似的看着他说：“有了钱，你愿意干什么都可以。到时候成功了，你还担心什么?”史朝翔不理解，觉得他们的理论很滑稽，最终去了响当当的Sprint。两年后，这家小公司如愿被收购，史朝翔也终于明白了硅谷的游戏规则。
此后的几年中，史朝翔先后换了好几家公司。职位也一次比一次高起来：从总设计师到技术总监、技术副总裁，他一步步地实现着自己的价值。从一个以前只知道搞研究、设计的学者，到后来参与产品最初的融资、定项、选型、材料的选择，以及测试、销售等整个过程，史朝翔获益非浅。虽然比大公司辛苦得多，但史朝翔乐在其中。此时的他，正慢慢地走进硅谷，走近成功。
这段时间里．史朝翔深切地体会到了什么是硅谷精神。他说：“硅谷其实是一个很悲壮的地方。很多人向往，很多有雄心壮志的技术人才都集中在这里。无数人在这里跌倒，当你第二天睁开眼睛，会发现很多公司一夜间倒闭了。但他们不怕失败，倒下了找机会再爬起来。爬起来又倒下了，再找机会东山再起。”
正是这种不屈不挠、永远不灭的斗志，造就了硅谷，造就了一批批的成功人士．也造就了史朝翔。
创业成功――梦想起飞
史朝翔喜欢梦想。小时候，全家随军到了新疆。他听大人说江南很美。于是有一天，他独自一人偷偷扒上火车奔向了南方。毕竟年龄小，火车走了几站，不到十岁的史朝翔害怕了，又扒车回来了。人虽然回来了，可他的心依然渴望着，坚信有一天会梦想成真。正是年少时这种对梦想的执着，造就了史朝翔后来创业时不屈不挠的精神。
2002年的一天，在一次国际会议上，史朝翔遇到了以前在日立工作时的一个同事。那时光通信行业正走入低谷，同事劝他回日立，而他此时满脑子想的都是如何为公司融资，于是他向对方讲述他所在公司的前途，希望日立投资做合作伙伴。日立方面也表现出了兴趣。突然有一天早上起来，史朝翔望着湛蓝的天空，一个念头在不觉中冒了出来：我为什么不自己干，成立自己的公司?
这个想法把史朝翔自己吓了一跳，也着实让他兴奋不已。他不敢肯定自己的这个想法是否能实现，但就像儿时上树搭窝睡觉、扒火车回老家一样，他一定要试试。
没有一兵一卒，史朝翔孤身一人开始了创业的融资游说。“现在回想起来，那是最艰难的9个月。”史朝翔不无感慨地说，“我要做的就是怎么能够说服这些大公司来给我投资。”
史朝翔首先面对的是这些国际知名公司的技术和市场负责人。因为有了在这个领域工作多年的经验以及对高端技术的准确把握，史朝翔胸有成竹地告诉他们自己拥有什么，能够克服其他公司的什么弊端，能够给投资商带来什么收益等等，让他们觉得投资给自己，回报率会很高。当然，说服这些人只是万里刚刚走完了第一步，还远远不够。第二步，技术和市场负责人会拿着史朝翔给他们的信息材料去询问公司的大客户，问他们是否需要，是否感兴趣?这一关通过了，紧接着就要进入最艰难也是最关键的考验。这些技术和市场负责人拿着史朝翔的资料一一向财务、技术、市场等相关部门的副总裁汇报。他们会提出诸如为什么要给他投资、将来在财务上怎么控制、你怎么知道他这个产品有市场卖点等问题。如果其中有一个人不同意，就会被pass掉。
“单纯的拥有技术是远远不够的，要懂得如何去和别人沟通，交流．让对方相信你，最终成为你的合作伙伴，这才是最重要的。”史朝翔如是说。
经过9个月的努力，史朝翔在焦急的等待中迎来了好消息。日本日立、住友、三井和美国、欧洲的两家公司同意注资，一期投资额800万美元。2002年底，新普矽谷科技有限公司(CNMPNetworkslnc．)组建，控股公司设在日本，研发、生产实体分别设在美国硅谷和中国北京的中关村，形成了一个中国、日本、美国三位一体的跨国公司结构。
“这是资源整合的一个最佳定位。”史朝翔不无得意地说。因为公司的主要投资商都在日本，而且新普矽谷科技有限公司准备在日本上市，所以母公司设在日本，既便于财务管理，又方便包装上市。之所以把研发公司设在硅谷，是因为世界上最先进的通信技术和顶尖人才都集中在那里，公司能够及时获取最新的信息和研究成果，保证在产品的研发上始终走在世界前列。而把生产业务放在中国，主要考虑到降低成本问题。与此同时，也给国内的相关企业带来了了解国际市场、技术走向、信息与交流的机会。而且，史朝翔把资金和市场带回国，把订单给了国内的几家公司，带动了他们的就业。
史朝翔带着他的梦想起飞了。2003年，公司实现销售收入150万美元。认识史朝翔的人都说这是一个奇迹。一位美国同行感叹：“在美国，一般公司要走到这一步，至少需要三年，而且要烧掉4000多万美元。”史朝翔听了，只是微微一笑，没有说话。因为他清楚自己赢在哪里。中国一日本一美国．在这三个国家成长、学习、工作的经历．是史朝翔独特的资源优势。他利用这种资源优势放飞着他的梦想。
[关键词]光纤通信 多媒体 教学
[作者简介]张竞秋（1974— ），女，吉林长春人，长春理工大学通信工程系，讲师，硕士，研究方向为光纤通信、通信网理论；朴燕（1964— ），女，朝鲜族，吉林吉林人，长春理工大学通信工程系，教授，博士，研究方向为数字图像处理；王宇（1974— ），女，吉林梨树人，长春理工大学通信工程系，副教授，博士，研究方向为数字图像处理。（吉林 长春 130022）
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004—3985（2012）29—0169—02
“光纤通信”课程是电子信息类本科生的一门重要专业主干课程，在培养通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业人才中占有重要地位。该课程结合光电子和通信技术的飞速发展，系统介绍了现代光纤通信的基本原理、基本概念、基本技术和基本分析设计方法、光纤光缆、通信光器件及光纤通信系统原理等，为学生学习后续的光纤通信设备、光缆线路工程、综合布线工程、宽带接入技术及现代通信技术等通信专业课程奠定基础；同时，对培养学生综合应用以前所掌握的通信系统基本知识、数字通信基本知识等有良好的促进作用。“光纤通信”课程涉及了诸如通信、材料、固体物理、量子力学、电子等众多学科的内容，具有理论基础深、涉及内容广、知识更新快等特点，是一门基础理论与工程实践联系十分紧密的专业课程。
一、“光纤通信”课程多媒体教学的现状
1.过分强调和依赖多媒体。就“光纤通信”课程来说，其内容繁多复杂，课程内容更新较快，而同时由于教学改革的需要，课时普遍不足。在这样的情况下，大部分教师过分追求教学进度和信息量，使得在“光纤通信”的课堂上经常是教师满堂灌，学生眼球跟着多媒体课件如过眼云烟地听课，没有足够的理解和记忆的时间，这样的多媒体教学显然影响学生对知识的掌握。
2.多媒体课堂主导和主体缺失。在“光纤通信”课程多媒体教学的课堂上，教师的主要注意力多数放在了演示和解说上，学生的主要注意力多数也只能约束在被动地接受上。课堂上忽视了教学过程中教师为主导、学生为主体的教学理念。教学过程中，缺少教师和学生的交流互动，课堂气氛单调、枯燥、乏味。这样的课堂氛围会使学生产生厌倦情绪，非常不利于课堂教学。
3.多媒体使用形式单一。光纤通信课程的内容涉及了许多不同类型的知识点，比如理论性较强的光传输的基本概念、定理；实践性较强的光通信器件和设备；前沿性较强的光通信新技术等。但在多媒体教学中反映出来的一个问题是，多媒体教学没有具有针对性地服务于这些不同类型、不同特点的知识点，而只是放电影似的把教师的教学课件在课堂上放映一遍。这样的多媒体教学形式单一，不能很好地服务于光纤通信的课堂教学，无法达到形式与内容的完美统一。
4.多媒体课堂内容安排不尽合理。光纤通信课程涉及的知识面较广，包括了很多学科的知识，如电子、通信、材料、量子力学、固体物理等。这就使得在光纤通信课程的教学过程中必须要很好地把握知识结构和脉络、分清主次和各部分知识之间的关系。而在本课程的多媒体课堂教学中，有很多教师一味地追求内容的广度，凡是与课程内容有牵连的内容，不论学生的接受程度如何统统纳入到多媒体课件中来，这就造成了多媒体课堂喧宾夺主，重点、难点内容不突出，从而使各部分知识点很难在学生的头脑中形成清晰的框架，严重影响了教学效果。
二、“光纤通信”课程多媒体教学的探索
1.适量使用多媒体。毋庸置疑，运用多媒体教学是实现现代化教学的手段之一，但它绝不是教学现代化的全部。多媒体教学主要有两大优点，其一是用多媒体教学比较直观、生动，容易突破重点难点；其二是可以有效扩展课堂容量，提高教学效率，开阔学生视野。光纤通信课程多媒体教学中我们要了解运用多媒体教学的目的，适量地使用多媒体，使之真正成为提高教学质量、增强教学效果的辅助教学手段。在光纤通信的多媒体课堂教学中，多媒体教学目的之一在于要比较直观地反映一些比较难于理解的基本概念、基本理论，例如对于光传输理论中抽象的概念就可以采用动画演示的方法，而在重要公式的推导、重要例题的讲解上则不适合采用多媒体讲解。这样在课堂上才能准确把握课堂节奏，使学生既理解了抽象的基本概念又能跟上教师的思路，掌握公式定理的来龙去脉，从而更好地掌握各个知识点。
2.适时使用多媒体。课堂教学是师生共同活动的过程。在多媒体课堂教学中，教师、学生、教材和媒体四要素必须相互联系，相互制约，形成一个有机的整体，才能达到很好的教学效果。教师是教学过程中的组织者、指导者、帮助者和促进者，而不是知识的灌输者；学生是知识意义的主动建构者，而不是外界刺激的被动接受者和知识的被灌输者；教材中所提供的知识是学生主动建构的对象，而不是教师向学生灌输的内容。媒体是创设学习情境，学生主动学习、协作、探索和完成知识意义建构的认知工具，而不是教师灌输知识的手段和方法。可见多媒体辅助教学仍然要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，同时突出多媒体教学的辅助功能。“光纤通信”课程既有较强的理论性，又有很强的实践应用背景，要使学生掌握必需的基础理论，同时又具备动手能力，达到应用型人才的培养目标，最大限度地调动学生学习的主动性和积极性，必须采用灵活多样和行之有效的教学方法和教学手段。在“光纤通信”课堂上教师更应注重展开互动式教学，不时地提出一些启发性的问题，让学生思考，进行讨论，打开思维。这样学生置身于“提出问题（带着问题）—分析问题—实际验证（解决问题）—再提出问题” 的循环中，把教师课堂知识的传授过程转化为学生不断解决问题的过程，不仅可以使学生对相关理论有更深刻的认识，而且可以使学生在分析问题、解决问题的能力方面受到训练、得到提高。这就要求在光纤通信的多媒体课堂教学中要适时地使用多媒体，使教与学在不断互动的过程中完成。例如在讲解光纤通信技术起源的内容时要在“光纤技术的起源—光通信的需求—为什么是光纤—有什么用—要解决什么问题”思路的带领下逐步深入。首先通过图片、画面等展现光通信技术的起源，然后提出问题：光通信的需求是什么？为什么是光纤？通过学生和教师的互动交流，最后利用多媒体总结光纤的特点、展示光纤的作用。接下来可以继续就“需要解决什么问题”，结合前面学生已经掌握的知识点展开更进一步的讨论，从而激发学生对后续内容学习的兴趣。
3.科学使用多媒体。“光纤通信”课程教学内容分为光纤传输理论、光器件、光纤通信系统、光纤通信新技术四大部分。采用多媒体教学时应根据各部分知识的特点科学地选择不同形式的多媒体，以便让学生更容易接受并掌握知识。光纤传输理论这部分内容抽象、公式复杂，如光在光纤中传输的波动原理，其公式推导非常烦琐抽象，致使学生理解起来非常困难。在教学过程中可以采用Matlab软件将其中的数学推导及分析过程简化，使相应分析形象具体地展现给学生，使学生能够理解其中抽象的理论知识。光器件部分主要涉及光纤通信中使用的无源光器件，如光连接器、光定向耦合器、分支器光分差复用器、光滤波器、隔离器等，以及有源光器件，如激光器、光探测器、光放大器、全光波长变换器、MEMS器件、光开关、光路由器等。对光器件部分的讲授应尽量采取理论联系实际的教学方式。在专业实验室没有光通信相关光器件的情况下，可以通过多媒体手段向学生展示各类光器件的外观及应用情况，以弥补学生没有感性认识的缺憾。此外，光纤通信技术的发展可以说是伴随着光通信器件技术水平的发展而发展的，因此在多媒体教学过程中应着重介绍这些光器件的近期研发现状及未来发展趋势。光纤通信系统这部分内容分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统，主要突出设计思想和实际应用，因此最适合采用软件仿真的演示教学法，使学生能够对光纤通信系统的实际应用更直观地了解，提高学生的综合应用能力。为节约课堂占用过多时间，可以采用教师课堂演示仿真过程、讲授建模的基本原理和学生课下自学仿真方法的方式，通过一些简单例子，培养学生对于该部分内容的学习兴趣，加深学生对基本原理的掌握，提高各种通信系统的总体设计能力。对于光纤通信新技术这部分内容，由于光纤通信的发展日新月异，其新技术层出不穷，为有效拓展学生的知识眼界可以在多媒体教学过程中采用如下方式：（1）将搜集到的光纤通信新技术资料以PPT的形式向学生讲授和展示，使学生对该部分内容有具体的了解。（2）视频播放部分专题科教片，之后让学生自由选题撰写文献综述性论文，充分调动学生的自主学习能力。
4.合理安排多媒体。就光纤通信课程来说，由于涉及的知识面较广、技术更新较快，要在有限的课时内既交代清楚基本理论同时又能实时地介绍新材料、新技术、新方法，就要求教师在多媒体课堂教学内容安排上精心设计、合理安排，做到结构框架清晰、教学重点突出、教学难点突破，避免过分追求信息量和新奇特，造成喧宾夺主。例如在光通信用器件课程内容上应简洁清晰地反映各种器件的外部特性和实际应用，而避免涉及过多的器件内部原理；在光通信新技术内容上，应注重采用专题式的按照几大发展方向提纲挈领地介绍，应避免过分追求面面俱到而冲淡了对课程整体方向的把握。
三、“光纤通信”课程多媒体教学效果的体现
在光纤通信课程多媒体教学方法的不断探索和实践过程中，通过合理、适量、适地、适当地使用多媒体，调整多媒体授课方式方法，取得了一些显著的教学效果：一是提高了课堂教学效率，优化了课堂教学结构。对光纤通信课程繁多复杂的知识内容，在48学时有限的教学时间内，多媒体教学的合理应用使得课堂教学结构明显改善、教学效率明显提升。二是突出了课堂教学重点，突破了课堂教学难点。特别是对光纤通信课程中光传输理论内容中较难理解和掌握的基本概念基本理论，课堂效果很好。三是体现了学生的主体地位，突出了教师的主导作用。多媒体教学方法的调整，改善了以往教学中教师学生缺乏互动交流、教学氛围沉闷、枯燥的现象，课堂教学异常活跃。
总之，形式多样的多媒体教学，以其自身具有的直观性、交互性、动态性和多功能等优势，为光纤通信课堂教学提供了崭新的教学手段，在光纤通信课程教学中起着十分重要的作用。但是任何先进的教学手段都必须通过教师才能发挥作用，多媒体教学的使用也必须建立在充分发挥教师这一“活媒体”功能的基础之上。教师应在用好、用活软件上多下工夫；在多方法结合、多手段应用上多做文章；在教学观念、教学思想、教学设计上多用气力，充分发挥和提升多媒体教学的优势，使光纤通信的教学效果进一步提升。
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论文摘要：光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。
如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。
1世界光电子技术和产业的发展
光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。
Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。
2我国的光电子技术和产业
近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。
掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。
但是，我们应当认识到在我国光电子技术发展中，光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分，但在整个系统和设备成本中所占的比重较小，其产值较低，目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段，光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破；国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求，导致国外器件占据国内市场相当多的份额；在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。
关键词：信息论;研究生教学;教学改革
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）06-0131-02
《信息论》是本校电子科学与工程学院电路与系统专业硕士研究生（学术型）的专业必修理论课程，也是一般高等院校通信与信息工程、计算机科学与技术、电子科学与技术等一级学科下相关专业的本科生、研究生的主修专业课程[1-5]。通过对本课程的学习，使学生掌握有关信息论的基本理论以及编码的理论、实现原理和具体应用。虽然人们在本科生的《信息论》教学改革方面做了一定的工作[6-9]，但其改革内容不符合电路与系统学科特点，更不符合研究生教学需要。笔者结合本学院学生基础、学校政策及本人近年来的教学实践，在学校研究生教学改革项目支持下，开展了本门课程的教学改革与实践。
一、课程特点
1.需要坚实的数学基础。该课程存在大量的公式推导与证明，与概率论、随机过程、近世代数等数学知识密切相关。若无扎实的数学基础，学生无法看懂推导过程，更无法从根本上理解信息论的数学意义及物理含义。
2.学生学习兴趣不高。由于电子专业硕士研究生的数学基础仅限于本科生学过的概率论与随机过程，对近世代数的了解几乎为零。学生面对繁杂、抽象的理论问题时，无法宏观地理解和把握，致使学生无法提高学习兴趣。
3.课程联系实际困难。课程抽象概念多、定理证明多，与实际应用有一定距离，且与其他课程联系较少。多数学生在学习过程中觉得内容枯燥、难度大，而且与将来就业方向联系较少。
鉴于以上问题，为了激发学生学习的积极性和主动性，促进学生更好地掌握本门课程，笔者从课程的教学内容、教学方法与考核方式三方面入手，提出了教学改革的相应措施。
二、教学内容改革――三个强化
1.强化离散信息论的基础作用。信息论的主要内容是信源概念、信息度量方式及三个香农基本定理，相应的内容又分别面向连续信源与离散信源。二者的区别在于，连续信源/信道及相应的定理一般需要结合随机过程知识来学习，而离散信源/信道及相应的定理是建立在概率论、线性代数的基础上。从推导过程和公式形式来看，二者具有内在的统一性。这可从连续信源信息熵的推导过程看出：将连续信源进行离散化，变为离散信源后再利用离散信源信息熵的求解公式并求解极限得到。因此笔者重点强化了对离散信源、离散信道及其容量、无失真信源编码定理、无失真的信源编码的内容。这对学生进一步掌握连续信源、信道及相关问题奠定了基础。
2.强化信息论的现实物理意义。笔者从课程本源出发，让学生理解公式或定理蕴含的深刻物理含义，使理论结果可视化，概念直观化。例如，在讲解离散信源的极值性定理时，可提炼出如下物理含义：第一层含义是，当信源各取值的概率相等时，人们对信源取何值的不确定性最大，由于各信源服从等概率分布，信源的平均不确定性即为各事件的不确定性，因此信息熵也越大;第二层含义是，对于具有不同数量事件的两个信源，若二者同时满足等概率分布，则预测数量较多事件的信源的难度较大，因此该信源的信息熵也较大。
3.强化教学案例的实用性。在本次教学改革中，共自创或搜集教学案例11例，每个教学案例都与教材内容有关，将晦涩难懂的理论内容变为鲜活的例子，让学生去感受和体会案例中蕴含的问题，从而为更好地理解教学内容奠定基础。以引入的六个视频教学案例为例，该案例以美国国家航天局发射的新火星探测器为背景，讲解了信息如何传播、如何加密等问题。通过这部分教学案例的学习，学生深刻地认识到了信息论的价值与实践意义。
三、教学方法改革――三个联系
1.联系计算机仿真。笔者鼓励学生应用MATLAB中SIMULINK工具设计具体的通信系统模型，如基于开关键控或正交频分复用的射频通信系统。让学生看到实验现象的同时，更加深刻地体会信息的传递过程，了解信源、信宿、信道的构成，学习信源编码、信道编码、加密、信道译码、信源译码等信息处理过程，加强学生对信道容量、信息传输速率、误码率等概念的把握。笔者督促学生将上述问题作为课程设计的作业，使其结合信息论所学的知识，提炼出相关问题、建立模型，加以认真分析解决;再将提炼问题和解决问题的过程以及结论进行汇总，撰写成研究报告。这既巩固了学生的基础知识，又锻炼了学生运用计算机进行建模和仿真的能力。
2.联系工程实际。由于研究生日常的工作大多在实验室从事工程项目的研究或开发工作，若能将这些工作与信息论知识联系到一起，无论对信息论的学习还是科研都将起到促进作用。笔者首先开展了调查研究工作，统计了各个学生从事科研项目的情况，然后让学生结合课程知识，从信息获取、处理、传输、存储的角度去解释。例如，在讲述信息不增性原理时，笔者结合温度传感器的设计问题：将大气环境温度看成连续信源，将传感器系统看作信道，将显示终端看作信宿。因此，设计该系统的关键问题――如何设计传感器才能最大化地得到信息而不丢失信息？学生带着这个问题去思考，就可以真正地体会传感器中信息传递过程。
3.联系科学前沿。为鼓励学生大胆创新，笔者尝试将科学前沿技术引入信息论课程，例如，室内、外可见光通信技术。笔者结合自己近年来从事可见光通信研究的经历，向学生讲授了可见光通信系统的设计、研制、实验测试等一系列过程;然后结合信息论课程所学的知识，将其与研制的可见光通信系统联系在一起。笔者也鼓励学生探索与信息论相关的科学前沿问题，开展课堂讨论与课下交流。让学生查询保密学、光学信息论等方面的文献，详细阅读并做总结。然后，切实提出自己的想法，再予以验证，从而将学生所学知识真正地和科学前沿结合在一起。
四、考核方式改革――三个引入
该课程原来采取任课教师命题、纸质考试方式。其弊端在于，教师命题规律和出题形式规定，学生只要做一遍往年考试题目，就可得到较高的分数。虽然这种考核形式能在一定程度上反映出学生的知识水平，但却无法体现其学术水平和实践能力。为此，笔者在考核方式上做了三个引入的变化。
1.引入随堂能力测验。随堂能力测验是考查学生运用所学信息论知识分析解决实际问题的能力。由于采取随堂考试形式，因此，对学生课堂学习效率和前期积累提出了较高的要求。例如，在学习香农公式时，笔者考查了学生运用香农公式计算射频通信所需带宽的问题;在学习无失真的信源编码时，笔者考查了应用霍夫曼编码对离散信源进行编码的能力。该测验在总成绩中占10%的比例，从而激励学生很好地利用课堂来学习知识。
2.引入学术论文加分。提升学术水平是研究生教学的任务之一。笔者针对信息论教学中每章的重点问题，均设置开放性的论题供学生选择，让其查阅文献、资料，进行认真的设计、理论推导、计算机仿真、现场实验，并将其总结成文，然后以学术论文的形式提交。笔者根据学生在文中阐述的观点、论证的严密性、结论的正确性与普遍性等方面予以考核。学术论文在总成绩中占20%的比例，是本次教学改革的重点。
3.引入上机考试。往年的信息论期末考试中，题目是由任课老师自行拟定。由于种种原因，考试题目重复率高、知识点考查单一，这给学生突击考试并取得好成绩提供了可能。为此，笔者将期末教师出题测试改为上机随机抽题考试。笔者建立了试题库，题型包括：客观题（选择、判断）、主观题（概念、简答、计算、综合）。在本校计算机学院协助下，建成了信息论上机考试系统，学生登陆系统后，按照教师设定的题目数量和难度，随机抽取试题。上机考试的在总成绩中占据70%的比例，也是这次教学改革的重点。该考核方式经试运行后，效果良好。
五、结语
笔者根据电路与系统专业信息论课程的特点以及目前教学中存在的问题，从教学内容、教学方法及考核方式三个方面提出了相应的改革措施。通过本次的教学实践证明，采取的这些措施有效地改善了课程教学效果，提高了学生的学习积极性、知识掌握程度和应用知识解决实际问题的能力。
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论文摘要：针对dsp原理与应用课程的特点，从教学内容、教学方法、教学手段和实践教学方面对dsp原理与应用课程的教学改革进行了探索与实践。通过改革，提升了教学效果，激发了学生的创新能力，提高了学生的实际动手能力，为学生毕业后从事dsp相关的工作奠定了良好的基础。
受高校扩招的影响，大学生就业成了各高校普遍面临的一个关键问题。相对地，3g、物联网等通信相关产业具有巨大的人才缺口。通信技术的迅猛发展，电子科技大学实验课程必然要紧密结合当今的科技发展。要抓住机遇，培养具有市场竞争力的专业人才，就要在专业教学过程中着重培养学生的实践能力，成为市场所需要的人才。
实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分，对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着不可替代的作用，它是培养实践型人才的重要途径。基于上述认识，实验课程应与现代科技同步发展，从而制订出实验课教学改革的具体实施方案。
1通信原理实验课程特点
通信原理是通信、电子工程等专业的主干课程之一，是移动通信、光纤通信、卫星通信、计算机通信等后继专业课程的基础，也是许多高校研究生入学考试的课程之一。课程主要讲述信号传输的基本原理、方法和性能，结合实际的有线与无线通信系统的工作原理，使学生系统地了解和掌握现代通信的基础理论和设计思想。该课程内容丰富、理论抽象，对工程数学及其应用能力要求高，从而导致学生学习的难度偏大，很容易“畏难而退”。通过开设通信原理实验课程，使理论与实践的结合，既有助于提高学生的学习兴趣，加强理论知识的掌握，又可以培养学生的动手能力，将大大提升通信工程专业人才的培养质量。
鉴于目前通信原理实验课程的内容单一，以验证性实验为主，效果一般，重新规划通信原理实验课程，从教学资源和教学方法两个方面进行整合改革。
2多种实验平台的整合
基于通信原理课程的特点以及实验设计的目的，实验平台的选择是至关重要的。在现有条件下，适合应用在通信原理实验当中的平台主要有通信原理实验箱、计算机仿真平台以及设计平台。在操作不同类型的通信原理实验过程中, 这些平台各有优缺点，应针对各种实验方式的特点进行设计，达到最佳效果。
2.1 实验箱平台
实验箱平台一直是通信原理实验使用的传统教学方式，这种平台对验证性实验比较适用，有利于加深通信原理单个知识点的理解。对实验箱的使用，需着重考虑实验课和理论课的协调配合，避免出现实验内容与理论内容脱节，超前或滞后的方式，针对这一问题，在具体教学中可采用课程组长负责制，由课程组长整体协调理论课和实验课内容，以达到最佳实验效果。
2.2 软件仿真平台
可用于通信原理实验的仿真软件主要有两款：systemview和matlab。这两款软件都可进行通信系统的仿真设计与分析，有助于学生构建系统整体概念，是对理论课所学知识的一种综合应用。可让学生自己动手，对常用的模块自己编写文件，从具体模块的实现到整体系统的架构，可很好的加强学生对知识的掌握，有助于培养综合思维能力。
2.3 eda的实验平台
eda实验平台相对于传统的通过一些专用集成芯片搭建通信系统的实验方式，可以避免使用种类繁多的专用集成芯片，从而简化了电路。学生用硬件描述语言编写程序，可以在同一可编程逻辑器件上完成各种不同的通信技术，避免了连线的繁琐。并且可以在一个通用的基于eda的硬件平台上，来实现所有的实验内容。而且要采用eda技术，学生必须自己在充分掌握实验理论的基础上自己编写程序，这有别于传统实验中学生只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验。这将大大调动学生的创造性和主观能动性，对提高学生的实验兴趣也有很大的帮助。
总体而言，实验平台的选择主要是充分利用学校现有的教学条件，尽量在现有条件下为学生提供更多的实验机会，充分培养学生的实践能力，提高学生的竞争力。
3教学方法和内容的改革
实验开设是否成功和教学方法是分不开的。因此，为了融多种实验平台于通信原理的实验教学中，必须对传统的实验教学方法及内容进行相应的改革。从单一的验证性实验向多种实验模式相结合转变，从仅1个学期的单一通信原理实验，向穿插于整个大学时期的多种方式的混合实验课程转变。充分利用现有实验条件，将通信原理实验内容调整为验证性、综合性和创新性实验3部分。
3.1 验证性实验
验证性实验的关键是与理论知识的紧密结合，辅助学生理解掌握理论知识，因此从实验时间、实验方式、实验内容的安排上都应与理论课相协调，才能达到最好的实验效果。因此在验证性实验的改革调整中应贯穿这一原则，以期找到最佳的实验方案。针对这一情况，对验证性实验的教学内容以及实验方式进行改革。
(1)实验内容：验证性实验课应与理论课同步进行，紧密结合，实验时间应与理论课的主讲教师协调，灵活调整。实验内容应配合理论课的教学需要，着重对理论理解中的重点和难点进行实验，通过实验加强学生对理论知识的理解掌握。
(2)实验方法：可以采用学生动手和教师演示相结合的方式进行。学生以实验箱进行仿真实验为主，教师上课的过程可辅助以matlab仿真结果，以加强学生对理论知识的理解掌握。实验箱除了验证通信原理理论知识外，还和通信原理知识的实际应用结合起来，譬如它还会要求学生对通信信号的时延和同步等问题进行分析，为实际通信电路的设计奠定较好的基础。
3.2 综合性实验
综合性实验的关键是让学生构建完整的通信系统概念，能将所学知识连贯起来，综合应用。因此在综合性实验的改革调整中应贯穿这一原则，以期找到最佳的实验方案。
(1)实验内容：综合性实验强调对通信系统整体的掌握。学生在理论课和验证性实验课上学习了通信系统各组成模块的内容，通过综合性实验，将信号的调制解调、编码解码、复用解复用、信道、滤波等多个环节结合在一起，构架一个完整的通信系统，完成信号的传输，培养综合运用能力。
(2)实验方法：以实验箱和仿真实验相结合的方式进行。对于一些简单的综合系统，可以利用实验箱完成，让学生利用之前做过验证性实验的模块，搭建一些简单的通信系统。对于大型通信系统，实验箱无法完成就可以采用软件仿真的方式进行。其中systemview软件平台对设计综合性实验具有操作简单、贴切实际的硬件实现。因此，对大型的难度较大的通信系统，可以建议学生采用这个平台。但是对系统架构较简单的数字通信系统，建议学生采取matlab的模块仿真加eda设计进行操作，eda实验平台对数字通信系统有很好的优势，也是结合实际工程设计的要求来进行。
3.3 设计性实验
通信原理课程的设计性实验主要目的是将理论与实际相结合，让学生根据给定的技术要求实现一些简单的通信模块，为以后的实际工作预演。
(1)实验内容：主要是按照要求的技术指标，设计实现具有一定功能的通信模块，比如实现一个用于普通电话机的话音信号编码器，或者实现一个具有一定增益要求的放大器等。
(2)实验方法：模块仿真和eda设计相结合。当前在实际通信模块产品开发过程中，大多采用matlab仿真加eda或dsp设计工具实施，其中dsp工具对普通高等学校的学生来说难度较大，因此一般可考虑采用eda设计工具，条件允许的情况下可为学生提供eda和dsp两种平台，学生可以按照个人的兴趣自愿选择设计手段。譬如卷积编码模块的设计性实验，可以采用matlab对确定的卷积编码器进行功能仿真，如果仿真和理论分析结果一致，则说明设计思路正确。在这基础上，再采用eda开发系统或dsp开发系统对卷积编码器进行系统选型、实验和测试，并对其运行速率等性能进行分析，以便重新设置参数，进一步提高它的性能等。该实验过程可以缩短开发流程，降低开发成本，可以使学生掌握实际工程的设计方法，能更好地为今后的学习和工作做准备。
(3)教学安排：这部分实验不在实验教学学时内安排，目前主要以两种形式开展，一是作为毕业设计，二是在高年级开设专门的设计性实验课程，此时学生相关的软硬件知识已经学习了，通过设计性实验可以将各种知识整合，综合利用。在整个设计性实验过程中，实验室对学生全天候开放，学生可以在课余时间来实验室进行设计、制作和调试。此时学生没有其他因素干扰，可专心投入，收获较大，且对后面的就业非常有利。
设计性实验是偏重于应用的实验，通过实验过程，使学生具备一定的实践能力和创新能力，使实验教学真正成为培养学生实践能力的重要环节。
4结束语
针对目前通信原理实验仅采用实验箱进行验证类实验，实验方式单一，效果较差，未充分利用现有的实验条件的情况，将多种类型的实验平台进行整合,在学院及系里教学规划和实验经费允许的情况下，将课程内容调整为验证性、综合性和创新性实验3部分，使实验内容既配合理论课程的教学，又与现代通信技术同步发展，使实验课程的教学从内容到形式上都有较大改观。
总之，通过采取多种实验模式相结合的灵活教学方法，最终目的只有一个，就是希望使学生经过大学4年的学习，成为具有扎实理论基础、较强动手能力的高素质人才，同时又具有较强的市场竞争力。
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论文摘要:光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时，网络已在悄然改变。但是，当采用传统技术的光网络设备已经在网络中广泛应用，运营商在面对新技术时，往往会出现选择延迟的效应。文章从网络规模和兼容性、技术创新程度、初期投资以及转换成本等的角度，分析了运营商对于新技术采用延迟的内在原因。通过理论和实践结合的方式，分析了光子集成技术在中国的市场实践和发展前景，为运营商决策提供参考。
一、引言
在中国互联网发展了近10年，中国已经成为世界上带宽消耗增长最快的国家。运营商正在考虑新一轮的传送网建设和改造，以适应IP业务的发展。
光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时，网络已在悄然改变。节点设备需要光电变换，通过“光-电-光( O-E-O)”才能将信号进行整形和放大，从而传给计算机。Infinera的技术就是这样，“没有人想过要将高密集波分复用(DWDM)系统做在一个芯片上，也没有人试着这么做过”， Infinera将不可能的事情变成可能。光子集成技术顺应了时展，将一个DWDM系统做在一个芯片中，光子集成比传统的分立O-E-O处理降低了成本和复杂性，以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构;更多的节点意味着更灵活的接入，以及更有效的维护和故障处理。[1]
一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。是继续采用传统分离器件还是选择光子集成技术，在网络效应条件下，运营商对选择新技术存在着延迟的效应。
二、运营商对新技术采用延迟现象的理论分析
信息产业中，由于需求方规模经济的作用，消费者在使用新技术产品时会非常小心，害怕选择了失败者而被无价值的设备所困扰，所以在新技术采用的过程中往往伴随着对未来规模的预期。在新技术采用的分析中，静态分析可以采用博弈论方法，消费者对新技术有不同的偏好，因此会出现“超额惯量”或者“超额动量”。在网络效应条件下，超额动量的例子是很少的，新技术往往会出现暂时的停滞[2-3]。
本文采用“迭代经济”模型进行动态分析[4-5]。假设新技术在t0时间出现，但是运营商在新技术出现了若干年后(t=t0+d年)才采用新技术建设自己的网络，则Nt可以代表t时间新建的网络数量，Nt-1代表t时间之前的网络数量; Tt表示新技术在t时间的质量， Tt0表示在新技术出现以前的旧技术质量。如果t时间运营商在新建网络中采用原有旧技术时，效用函数为（1）如果t时间运营商在新建网络中采用新技术时，效用函数为（2）式中。代表新技术和旧技术直接的兼容程度，0< c
假设效用函数是关于技术质量和网络规模的增函数，T和N归一化后，采用电路仿真业务(CES，circuit emulation service)函数对以上效用函数求解，则
如果T和N满足完全替代，α1，即技术的质量和网络规模满足单调增函数。当α=1时， T的增加和N的增加效用完全相同。如果T和N满足完全互补，α-1，即技术的质量和网络规模满足单调减函数。当α=-1时， T的增加相当于N的减少。将式(4)代入式(3)，得到（5）
1.网络规模和新技术采用延迟的关系
为了研究网络规模和新技术采用延迟的关系，假定新旧网络的兼容性c=0·5，并且技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;网络规模的增长满足线性增长曲线，即η=1;技术质量的提高满足摩尔定律，即θ=2。则（6）将式(6)代入式(5)中，取不同的N0进行计算得到表1所示结果。从表1可以看出，随着N0的增加，d值也会增加;随着初始网络规模的增加，技术采用延迟的时间会越长。
2.创新程度、兼容性和新技术采用延迟的关系
为了研究网络兼容性、创新程度和新技术采用延迟的关系，假定初始网络规模N0=3，其增长满足线性增长曲线，即η=1;技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;技术创新程度和兼容性成反比，即有Nt=ηtN0，c=1/θ(7)将式(7)代入式(5)，取不同的技术质量因子θ进行计算得到表3所示结果。从表2可以看出，随着θ的增加， d的值会减少;随着新技术质量的提高，技术采用延迟的时间会减少。但是同时可以看到，由于技术创新程度往往和兼容性存在着负相关性，网络兼容性随着技术质量的提高会降低，在一定程度上降低了技术创新带来的优势。
三、光子集成新技术产品在中国市场的实践
从上述的理论分析可以看出，在存在着网络效应的信息产业中，运营商对于网络新技术采用将出现延迟。一方面，运营商的网络存在着网络外部性，即采用新技术的网络可能会与已有的网络基础存在不兼容或者部分兼容的现象，在一定时间内会减弱新技术网络带来的优势。同时运营商已经拥有了强大的网络基础，新技术的采用会带来一定的转换成本[6]，这些因素都会导致运营商在选择新技术时非常谨慎。本文将从光网络技术创新的市场实践进一步分析该现象。
从20世纪末，互联网迅速发展，光网络技术作为提供互联网带宽的最基本网络，在短短的10年内，光纤的传输速率增长了近1 000倍。光纤传输能力的提高主要得益于光器件的技术进步和成本的降低。然而人们对带宽的需求是无止境的，但是运营商并不愿意为不断增长的带宽买单。现在的光器件供应商已经将工厂搬到了人工成本很低的国家，单个分离器件成本已经接近边际成本，光网络设备成本不能再逐年降低，将在一段时间内出现一个价格的瓶颈。
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令人高兴的是，与电子器件一样，光器件也出现了集成技术。光子集成技术将过去数十个板卡上的分离光器件集成在一个拇指大小的芯片中，使每比特的成本继续下降成为可能。同时，集成技术也大大降低了系统的尺寸和功耗，目前，全球都在关注节能减排，降低功耗在产品竞争中变得越来越重要。因此，无论从成本上还是功能上，光子集成技术将成为未来光通信领域技术的发展方向。
在光子集成技术领域，成功商用的案例就是美国Infinera公司。2004年美国Infinera公司推出了世界上第一台具有光子集成芯片的光网络设备，并在短短几年时间内，迅速占领了北美市场， 2007年跃居该领域北美市场占有率第一。Infinera公司新产品的成功与北美的运营商环境是密不可分的。在美国，存在着几十家电信运营商，并且新兴运营商层出不穷。Infinera的第一个客户也是最大的客户就是全美最大的带宽批发商Level3;而后， Xo、Inter route都成为该产品的拥护者。这些运营商比起AT&T、Ver-izon、South Bell等几个老牌运营商，没有庞大的网络基础，无需考虑兼容性，而且新的技术能带来成本的巨大优势。同时在业务提供方面具有比老牌运营商更强的能力，更容易吸引客户。这些因素都促使新兴的运营商不约而同地选择了新的技术。
2005年底， Infinera公司将具有光子集成技术的光网络新产品带入中国，在2006年初，成功地在电力专网得到应用。同样是没有旧的网络基础，光子集成技术使网络变得简单，大大降低了运维成本。但是，该技术在传统运营商面前就显得举步维艰。2007—2008年， Infinera公司几次参与运营商的光网络设备采购竞标，但收获甚微。为什么新的技术在运营商那里叫好而不叫座?根据前面分析，运营商对新技术选择和运营商的初始网络规模和兼容性、初期投资成本和运维成本以及转换成本有密切关系。
(1)初始网络规模和兼容性。中国现有的运营商，无论是中国电信、中国联通还是中国移动，都是有着庞大的网络基础的传统运营商，在新建网络时考虑更多的是网络的兼容性。以光网络设备为例，目前各地同步数字体系(SDH)网络的规模非常庞大，虽然运营商发现SDH设备用于以IP为特征的大颗粒业务的调度和传送，成本高，扩展性差，机房功耗和占地大，后期维护量大。但是，由于存在着维习惯、采购惯性等，仍然大量采购。以Infinera公司为首倡导的大容量光子集成设备非常适用于IP大颗粒的业务调度和传送，但是由于不能与SDH设备完全兼容，并没有立刻得到应用。
(2)初期投资成本和运维成本。运营商采购设备的一个重要因素是设备价格。现在各个运营商都采用集中采购的办法，其目的就是为了减少设备成本，而制造商往往为了获得更多的市场份额，把初期设备价格压得很低，近两年采购中的价格战屡见不鲜。从In-Stat最新研究表明，运营商网络的总体拥有成本包括设备投资与运营成本两部分，而运营成本已占据总体拥有成本60%的份额，设备购买仅占其中的14%，与部署成本及维护成本大致持平。因此，初期设备的低价带来的也许是后期维护费用的高昂。以光网络市场为例， 2000年的1个10 Gbit/s的光电转换模块可以卖到30~40万元，而2008年降至3~4万元。如此的价格，抑制了新技术的应用。对于光子集成新技术产品而言，其新增加的功能使初期网络成本有所上升，但从长远来看，集成度和功耗的降低， SDH设备投资的减少，运维成本的降低，使整个网络成本得以降低。然而在目前集中采购的模式下，新技术设备往往得不到应用。
(3)转换成本。新技术取代旧技术的另一个阻碍就是采用不同技术之间的转换成本。转换成本包含运营商和供应商的关系成本、网络建设和运维的习惯成本、新技术标准制定成本、新技术培训和学习成本等。以光网络为例，运营商为了保持传统波分网络规划和采购流程，在不确定业务的流量和流向时，往往提前采购和部署冗余的光电转换模块，以适应网络扩容时的快速开通。但是同时，提前部署的光电转换模块有可能在后续不使用，浪费了一定的设备投资，占用了机房面积和功耗。光子集成技术在业务灵活性方面比传统的设备有了很大的提高，无需提前部署设备，但是需要改变现有的规划和采购流程，会带来一定的转换成本。从目前的实践来看，运营商宁可牺牲一部分的设备成本而保持原有的流程，转换成本的存在也会导致新技术设备不能很快的得到应用。
四、新技术展望
综上所述，一方面，运营商对新技术采用存在着延迟;另一方面，只有技术革命才能创造新的市场。一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。从长远来看，尤其是在中国政府倡导节能减排的背景下，光子集成技术最终会得到广泛应用，但是这需要运营商和设备供应商的共同努力。运营商需要改变现有的采购思路，在考察设备初期价格时，也应全面考察整个网络的建设成本和运维成本。同时，运营商也有责任推动国内厂商对于新技术的研发[7]，只有新技术在网络中得到了试用和认可，才有可能带动国内厂商对于该领域研发的投入，最终共同推动技术的进步。
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