所屬欄目:職業教育論文 發布日期:2015-06-15 14:54 熱度:
光纖通信工程是現如今比較熱門的一個專業,很多高校生在校期間都會選擇這個專業,隨著現在科學技術的不斷增強,互聯網和通信行業也越來越發達了。對于光纖和通信行業的教學,每個學校也是非常重視的,各個教師對此專業的教學也做了很多總結,本文是小編給大家推薦的一篇高校教師發表論文范文,文章論述了光纖技術類課程教學中的創新思維能力培養探討與實踐。
摘要:本文結合《光纖通信》《光纖傳感技術》等光纖技術類本科課程教學實踐,提出教學過程中應充分調動學生學習的主動性,培養學生認知創新、分析創新、探索創新的創新思維能力,養成對知識的思考分析并探索發展的邏輯思維體系。同時,在教學中優化安排學生課堂教學時間與課堂探討時間比例、全面引導全員參與教學實踐創新,為課程教學改革發展提供一定借鑒。
關鍵詞:光纖技術,創新思維,能力培養
一、引言
自從進入二十一世紀以來,國家對先進科學技術的重視程度不斷增強。科技是第一生產力成為中國當前科技行業的重要指引。創新科技與創新教育成為了國內高校關注的重要方向。光電技術作為先進的近代科技發展行業技術,也相應受到了國內高校的特別關注,光電教育隨之蓬勃發展起來,在光電教育中的創新能力培養也不斷深入發展。光纖作為承載了當代信息傳輸交換的主要媒介,在光電教育領域則格外受到青睞。國內光電教育方向幾乎都從不同角度開展了光纖教育。光纖本身的誕生、發展、成熟、提高的歷史進程中,也充滿了令人欽佩的諸多創新節點。比如光纖之父高琨對光纖的預言、多種多樣特性的光纖的研制、光纖內的波分復用、光纖放大器等等無不蘊含著簡單而又引人深思的創新實踐。本文將以《光纖通信》《光纖傳感技術》等光纖技術類本科課程教學為平臺,努力探索分析光纖中的創新活動,實時的與課堂學生共同分享光纖發展史中的創新點;共同探討前人創新的特點與產生源泉;尤其關注引導學生的換位思考方式,努力探索當代光纖發展中的創新實踐;從而在教學過程中形成課堂教學與探討共存,學習與創新思考并進的教學模式,為專業課程教學發展改革提供一定的借鑒作用。
二、認知創新能力培養
在光纖技術類知識體系中,創新發展是光纖技術快速穩定發展壯大的重要源泉。光纖通信以及光纖傳感課程的教學過程中,光纖的發展史就是一部源泉開創、艱難發展、柳暗花明、創新加速的燦爛歷程。早在十七世紀,人們就發現了水柱導光的現象。日常現象衍生出了導光的彎曲玻璃棒。光學射線理論指引下,導光的玻璃纖維----光纖隨之問世。由此說明,創新源于生活、并青睞于有理論知識準備的人。
相應的,光纖發展過程中幾乎難以克服的困難擺在了世人面前。當時獲取的導光玻璃纖維的損耗非常之巨大,僅僅能近距離的導光傳輸。二十世紀六十年代,高琨先生發表創新性的論文,指出了光纖損耗的根源以及可行的解決思路,只要能夠提純光纖材料,理論表明一定能夠獲得長距離通信可用的光纖。此外,高琨還始終致力于游說世界各國的科技公司開展低損耗光纖的研發工作。直至1970年,康寧公司按照高琨的思想,成功研制出損耗低于20 dB/km的光纖產品。榜樣的力量是無窮的,很快,世界各國多個公司開展了一系列的光纖研發,到1975年,損耗0.16dB/km的常規光纖正式問世。光纖技術的發展也正式進入了快速發展階段。因此,創新留給有扎實理論分析能力的人,創新實踐留給有恒心有毅力的長期推廣應用研究并堅信科學理論的人。高琨先生因此獲得了2009年諾貝爾物理學獎。
光纖的發展歷史中,光纖雛形的誕生以及當代光纖的問世就是典型的創新結果。我們在光纖課程教學過程中,以歷史發展為主要脈絡,引導學生認識、了解當時的研究背景與歷程,認識創新產生的細致過程,并培養學生理解、認識前人的創新成果,為學習創新奠定基礎。
三、分析創新能力培養
光纖課程的課堂講授中,在傳授知識的同時,特別關注一些學習的知識點在當年誕生時的創新。也就是說,在課堂講授中從眾多知識點中仔細梳理出的前人的創新工作,并對這些創新工作的產生緣由進行引導性研討,通過深入的發掘分析,探究前人的創新思想產生的思維方式與知識環境基礎等,為培養學生的創新思維并養成創新思維做好充分的鋪墊。
光纖課程中,講授到了光纖通信系統中,早期常用的光探測器是PN半導體光電二極管。但是,對于PN型光電二極管,從結構分析上,介紹了它的耗盡層尺寸有限,導致接收光信號被結區以外的P或N區吸收。這時,產生的電子-空穴對因結區外的電場力很小而運動緩慢,這些電荷產生的微小電流將導致PN型光電二極管對入射光信號的響應度降低,同時還額外產生了一定的時延,導致PN型光電二極管的上升時間有點長,只能用于微秒量級一下的響應系統。面對這個問題,我們在課堂上提出了一些討論問題:“前人是如何解決的呢?”,“如果是我們面對這個問題,有沒有什么解決方案?”。然后,再陳述前人的解決方案,介紹PIN型光電二極管,通過增加一層本征半導體材料,擴大了耗盡區,使得入射光充分照射在耗盡區內,而且絕緣特性使得絕大部分二極管電壓落在這一層,因而其內部場強非常強。最終,PIN管的檢測效率與響應速度都得到的明顯的改進。這個創新的改進在于接收光結構增大改進以及絕緣材料上的壓降特性應用的成果。一方面是問題出現,牽引人們思考如何解決問題,另一方面,人們充分認識了解決問題的手段并掌握了相關技術基礎理論且進行了靈活運用。
通過課堂上的創新過程介紹分析闡述,引導學生在學習知識的同時,不斷的考慮換位思考解決問題的方法,仔細分析前人的創新思維流的前因后果,進而養成勤學多想的思維習慣,為自身的創新思維養成做好基本的準備。
三、發展探索創新能力培養
我們的課堂不僅僅是傳授知識、分析問題的課堂,也是與青年大學生共同探索新知識、創新技術的平臺。傳授知識的目的就是要學生掌握知識并學會運用知識,更為重要的是,在傳授知識的同時,我們要引導學生探索新世界、發展新世界,培養學生具有濃厚的探索興趣與基本的創新能力。如何培養發展探索創新能力,問題本身就始終是人類不斷探索發展的課題。我們對此在課堂教學中進行了一系列的嘗試性探索,著力引導學生向創新型人才的方向不斷的努力。
光纖技術類課程在近年來受到了全國眾多高校的重視,相應的課程也紛紛建設起來并逐漸走向成熟。光纖通信領域的巨大成就一方面給光纖類課程教學提供了充分的題材,另一方面也仍然存在著很多未知的、誘人的難題等待人們的破解。這為我們的教學實踐過程中努力培養學生的發展探索創新能力提供了充分的土壤。 高速光纖通信所面臨的重要問題就是如何擴容再擴容。現有光纖的色散問題、非線性問題成為限制光纖通信高速大容量的重要瓶頸之一。就此,我們在課堂上大膽進行了無限制的討論。結合非線性四波混頻問題,同學們指出了色散可以影響四波混頻的成立條件。對于高功率脈沖傳輸,同學們建議是否可以嘗試不同波長復用的脈沖在時間上交叉復用。諸如此類的問題討論,使得課堂氣氛熱烈。這里討論的問題是否能夠有效或充分達到應用需求無需探究,但是,討論的學習效果明顯大大超過了簡單的單向型知識傳授的效果。可見,研討教學本身尤其結合著探索創新能力培養的深度目標,將大大有助于大學本科專業知識教育與學術領域引進的教育目標的高效快速達成。
四、創新能力培養教育不能是無本之木
教學與研討組成的創新能力培養的教學平臺是大學教育的追求與近年來各個高校的建設目標。本文提出了創新能力培養的認知創新、分析創新、探索創新的三步走教學實踐路線圖,對創新教學具有一定的借鑒意義。但是,我們必須清醒的認識,創新能力培養不能是口號,更不能是無本之木、無水之源。
創新能力培養本身是創新思維邏輯的養成,但創新能力培養更為重要的基石就是充分的基礎知識。只有學好、掌握好并能夠運用好人類浩瀚知識中的一粟,才能在創新思維火花閃亮的時刻,點燃積累的知識,照亮通向創新成就的大道。
光纖技術教學中,創新能力三步走培養的過程中,我們不斷強調學生做好創新必需的準備,那就是學好光纖技術基礎知識。創新成就、輝煌時刻永遠是留給99%的做好了充分準備的人以及1%的上帝的寵兒。我們是上帝的寵兒嗎?所以我們還是努力做好充分的準備吧。
五、結束語
本文綜合介紹了光纖技術課程的作用與當前大環境下的重要地位,發掘其在教學過程中培養創新思維的作用,提出了認知創新、分析創新并探索發展創新的創新思維能力培養三步走的基本思路,并特別強調了創新必然源于強大的知識背景與靈活的創新思維邏輯。希望本文初步的創新思維能力培養研討為中國大學本科專業課程教學中的創新能力培養提供一定借鑒。
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文章標題:教師發表論文課程教學中的創新思維能力培養探討與實踐
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