光波的频率为1014Hz 数量级，比常用微波的频率高104105倍，因而其通信容量原则上比微波高104105倍。光纤通信已经成为现代通信技术的主要支柱之一，光纤通信具有损耗低，传输容量大，重量轻，体积小，资源丰富，抗电磁干扰，不易串音，抗雷击，通信质量高，防爆性能好等优点，因此充满着勃勃的生机与活力。
光纤通信的优势是容量大和传输距离远。无线通信的优势是可移动，但带宽小。可以想像，近距离小容量的数据接入趋向采用无线接入，而大容量的视频影视采用光纤传输。卫星传输距离也很长，唯容量和寿命有限。无线和光纤通信是互补的，它们是永存的两个物理网。
不了解光通信就不了解现代生活，本课程是现代通信与信息领域从事研究开发工作所必备的专业教育课程，是大学生了解现代通信的重要基础课程。
本课程作为一门基础性课程，教学目的就是力求在物理概念清晰和数学过程简明的基础上，使学生通过学习该课程，了解通信光电子器件的基本原理和工作特性，掌握光在介质波导及光纤中传输的基本原理、传输特性和分析方法，并具有灵活应用所学知识分析问题和解决问题的能力，从而为将来深入进行光纤领域的有关理论和实验研究及从事光纤通信等方面的工程或研究开发工作打下扎实的基础。
二、“光波技术基础”课程教改的具体内容、改革目标和拟解决的关键问题
光纤通信作为现代通信技术的主要支柱之一，已经成为我们生活中不可或缺的一部分，本课程教改将立足于大学生的普及课程，为此首先结合不同的学生特点，将课程教学内容分为普及层面、专业相关联层面和专业层面三大类，对于专业和非专业的学生进行分层次施教。针对专业教学，将在具体教学方法上形成一套完整的教学体系，在信息化时代普及光通信最基本的基础知识，使其真正成为现代生活，特别是高等教育重要的一部分。
（一）教材的选用和教学内容的更新
课程建设的首要任务就是要解决好教材与课程内容的建设，这将直接影响课程的先进性和水平。准备着手以下几项工作。
首先，比较、分析并选用国、内外优秀经典教材作为本课程的辅助教材，目前已经列入教辅的书籍包括《光纤通信技术》（D.K.Mynbaev 着，科学出版社，2002）、《光纤通信》（J.C.Paries 着，电子工业出版社，2005）、《光纤通信》（G.Keiser 着，高等教育出版社，2002）、《光纤通信系统》（G.P.Agrawal 着，清华大学出版社，2004）、《非线性光纤光学》（G.P.Agrawal 着，电子工业出版社，2002）等。
其次，引入外文原版教材和部分英文文献作为教学内容的重要部分（目前已整理的阅读材料：Tien-Pei Lee，“Resent Advances in long Wavelength Semi-conductor Lasers for OPticalFiber Communication”，IEEE Proc，79（3），253－276，1991；Ting Ye Li，“The ImPact ofOPtical AmPlifiers on Long Distance Lightwave Telecommunication ”，IEEE Proc，81（11），1568－1579，1993等）。从教学内容上实现与国际高等教育的接轨。
第三，积极加强国际联系与教学交流，参加国外光通信原理与通信系统课程的经典教材的改编工作，使其能更好地适应于国内的教学需要。
第四，在教学大纲的制定上，一方面要紧跟光通信技术与理论的新发展，另一方面更要结合本专业教学的具体特点与要求的原则，在调查了解国内、外一流大学相关教学内容的基础上，结合新理论、新技术的发展潮流，及时更新教学大纲，确定对原版教材内容的取舍和专题内容的补充，并进一步研究本课程内容与其他课程的关联，优化教学内容的配置，提高教学效率，保证课程的内容与时俱进。
（二）教学理念与教学思想的改变
转变教育观念与教育思想，实现3个转变：由以教师为中心变为以学生为主体、教师起主导的转变；由教师单向注入式教学向师生互动式教学的转变；由仅适应黑板授课向适应现代教育手段的教学方法转变。
强调理论与实践的有机结合，旨在培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。
（三）教学方式与手段的改革
课堂教学全部采用多媒体手段为主、黑板讲授为辅的方式，制作个性化的教案和生动的讲解方案。把有些技术内容，如光纤制作工艺流程等，制作Flash，形象生动地展示给同学。
采用多媒体方式，节省大量机械书写黑板的时间，并清楚地提供教学的主线条。结合黑板对局部知识点生动地讲解，有利于更深入地向学生透视理论实质，并可活跃课堂气氛，寓教于乐。电子教案可有效地帮助学生复习，避免过多笔记影响教学效果。
通过精心处理的关键技术和光通信术语的中英文介绍，有效提高学生准确理解技术内涵，理解新技术、新名词，以及直接阅读英语原文的能力。课外，充分利用现代化技术，规范、充实与完善本课程的教学网站，探索网络教学等新方法，实现优质教学资源的共享。
（四）考核标准的改革
对于学生成绩的评定，实行综合考评模式，即总成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。
其中，平时成绩占30%，包括平时作业、出勤、平时测验、中期考试等环节，期末考试成绩占70%。
拟对期末考试方法进行以下改革。
（1）给定题目，学生查找文献，递交小论文，占期末考试成绩的30%。
（2）采用“一页纸开卷”的考试方式替代了传统的闭卷考试方式。一页纸开卷的方式，即学生可以自行将所学知识进行归纳总结，并预先抄写在一张A4幅面的考试预备纸上带进考场作参考。
新考试模式可以克服学生考前集中突击、死记硬背等现象，另一方面也可锻炼学生对所学知识归纳总结的能力。在试题设定上本着“重视基础，突出重点；淡化技巧，注重方法；重视应用，侧重能力；题型多样，结构合理”的原则，突出能力考核。有针对性地确定试题的难易度、等级和自由发挥空间，着重考查学生对理论的理解程度，检验学生运用所学理论认识分析与解决现实问题的能力。
（五）课程配套实验建设
“光波技术基础”课程既是基础理论课程，又与实际工程结合紧密。应重视理论教学、实践教学、专题设计的有机结合，整理并更新部分实验，形成完整的系列，使之与新的教学内容与要求有更好的结合，从而加深学生对基本理论实质的理解。
首先，帮助学生对光纤、光缆和基本光通信器件有所了解，通过图片和实物向同学介绍光纤、光缆、法兰盘、光纤跳线、光功率计、光纤切割刀、光纤熔接机及光谱仪等。
其次，通过参观实验室，使学生了解光纤的一些相关基本工艺，如光纤连接、光纤制作及光耦合器制作等。
第三，结合光纤特点，设立大学生创新课题，使学生对光通信有更深入的了解。
三、预期的成果和效果
（1）丰富教材与课程内容的建设，从教学内容上实现与国际高等教育的接轨。将课程教学内容分为普及层面、专业相关联层面和专业层面三大类，对于专业和非专业的学生进行分层次施教。
（2）建立一套完整的教学体系，包括教学理念与教学思想、个性化教案和生动的讲解方案、更适合学生特点的新的考试模式和课程配套实验建设。
（3）提高学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。活跃课堂气氛，寓教于乐。克服学生考前集中突击、死记硬背等现象。增强学生对所学知识的灵活运用能力和动手能力。
四、课程教改的特色和创新
（1）丰富课程内容，结合新理论、新技术的发展潮流，保证课程的内容与时俱进。
（2）教学理念与教学思想的改变，改变传统教学方式，学生由被动接受变为积极思考、积极参与。
（3）教学方式与手段多样化，增强学生的学习兴趣。
（4）对于学生成绩的评定，实行综合考评模式，突出能力考核。
（5）实现理论教学、实践教学、专题设计的有机结合。
教材内容的补充丰富了课堂教学的素材，考试方式的改进能更全面地了解学生掌握知识及获取知识的能力，多媒体等现代教学手段的引入对教学效果的加强、教学水平的提高都有很大的促进。根据“光波技术基础”课程的特点，提出教师应当创造性地教，只有教学互动，寓教于学，才能教学相长，培养出符合市场经济需要的具有创造才能和应变能力的“跨世纪通信人才”，达到学生素质的全面提高。
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“电磁场与电磁波”课程改革与建设
邵小桃，李一玫，张波，郭勇，王国栋
（北京交通大学电子信息工程学院，100044）
摘要：提高教学质量是教学改革所追求的主要目标，本文从“电磁场与电磁波”课程体系及内容的更新和完善、实验教学的加强、学生自主学习能力的培养及双语教学的推广等方面，论述了如何加强“电磁场与电磁波”课程的改革与建设，从而提高学生学习“电磁场与电磁波”课程的兴趣，变被动接受为主动学习，为后续课程和将来的应用打下坚实的基础。
关键词：电磁场与电磁波 课程体系 自主学习 实验教学 双语教学
“电磁场与电磁波”是我校电工电子教学基地开设的主干课程之一，是电子类、通信类专业本科生必修的专业基础课，是学生知识结构的交叉点，也是新兴学科、前沿科技发展的理论基础。一直以来，“电磁场与电磁波”课程由于其理论性强、概念抽象、数学推导多等特点，历来被认为是大学中最难学的课程之一，普遍不受欢迎。当提起“电磁场与电磁波”的学习时，学生们反映出的基本上是厌烦和头疼。如何将这门非常重要的专业基础课教好和学好，就成为每个教师必须面对的问题。在近几年的课程改革和建设中，课程组从改进课程体系及内容，激发学生自主学习的积极性，推广双语教学等多个方面做了许多工作，取得了一定的进展。实验室建设也具有一定的规模，并且逐步建设了丰富的网络课程资源，已建立相关的课程网站，实现了立体化教学。该课程已被评为北京交通大学校级精品课程。
一、更新和完善课程体系与教学内容
教材是课程体系和教学内容改革成果的核心体现。优秀的教材能够反映课程改革和学科建设的成果和水平，体现创新的教学理念；优秀的教材，也能够为教师提供完整的教学解决方案，最大限度地满足教学的需要；优秀的教材，同样也能够促进学生自主学习，提高学生的综合素质和创新素质。
随着各电类学科间的交叉渗透，专业界限越来越淡化，受原有专业设置影响所形成的对强电、弱电、高频、低频等各有侧重的课程体系和教学内容，越来越变得难以适应宽口径专业类的需要，“电磁场与电磁波”课程在内容上如何进行整合是应该认真加以研究的课题。
在这一背景下，课程组对原有课程体系和教学内容进行了改革，提出本课程以基本理论分析为基础、电磁模型的建立为主导、电磁场与电磁波应用为背景的指导思想，统一安排课程体系和组织教学内容。强调课程的基础性，突出了电磁场与电磁波的普遍规律，较好地处理了基础部分与深入内容之间的关系，传统观点与现代观点之间的关系，注重应用性和实践性的体现，为学生今后学习信息技术、微波技术、电磁兼容技术等发展需要打下了良好的基础。
教学内容组织方式分为授课和实验两种形式。本课程共64学时，其中授课60学时，实验4学时，但目前64学时全部用于授课，实验均在课外安排时间来完成。因此，在新教材内容的编排上，适当减小了与大学物理重复的内容，简化了理论公式的推导。课堂讲授提倡“精、尖、新”，适当压缩授课学时，增加讨论性的内容，同时也增加了课内实验学时。
课程体系结构主要包括矢量分析、静态场和时变电磁场三大部分。在课程内容方面，第一章矢量分析是重要的数学工具；静态场部分主要包括静电场、恒定电场、恒定磁场及静态场的边值问题，本部分主要介绍由静电荷和恒定电流这两类源所产生的场的计算及场的特性分析；第三部分从时变电磁场的基本定律——麦克斯韦方程组出发，引出了电磁波的概念及电磁波的传播规律，并对电磁波在空间、半空间及导波系统中的传播特性进行了深入分析，最后简要介绍了简谐波的天线辐射问题。
