《光纤光缆制造技术》教学大纲

《光纤光缆制造技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：21140211课程性质：专业必修课程学分：3学分学时：48学时（理论48学时）先修课程：大学物理、电磁场等后续课程：光纤通信技术、毕业实习、毕业设计等适用专业：电缆工程开课单位：电缆工程学院一、课程说明《光纤光缆制造技术》是电缆工程专业学生的一门专业必修课程。本课程主要讲授光纤光缆制造技术的基础理论、基本知识和技能。通过本课程的学习，使学生了解光纤和光缆制造的关键技术，培养运用基础理论知识解决光纤光缆制造、设计及应用中实际生产问题的能力。培养光纤光缆制造领域从事技术、生产、质量、管理等方面工作的“厚基础、宽口径、高素质、强能力”人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握光纤传输的基础理论，熟悉光纤通信对光纤的基本要求；熟悉光纤光缆制造设备，掌握光纤及光缆制造工艺及关键技术，了解光纤光缆的工程应用及领域前沿；能够运用工程基础知识和专业知识对光纤光缆领域复杂工程问题进行识别和提出解决方案，具有一定的工程实践能力和创新能力。课程目标2：掌握光纤光缆制造工程领域的基础理论、基本知识和技能，能够正确设计光纤光缆生产流程，选择工艺装备，进行工艺编制；掌握光缆结构设计的基本知识，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案。课程目标3：能分析并正确评价光纤光缆领域新技术、新工艺、新材料、新产品的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。具有全局意识和广阔视野，能够积极主动适应不断变化的国内外形势和环境，拥有自主、持续地终身学习能力和习惯。三、课程目标与毕业要求《光纤光缆制造技术》课程教学目标对电缆工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.4能够将专业知识用于智能制造相关复杂工程问题解决方案的比较、综合和交流。课程目标1：掌握光纤传输的基础理论，熟悉光纤通信对光纤的基本要求；熟悉光纤光缆制造设备，掌握光纤及光缆制造工艺及关键技术，了解光纤光缆的工程应用及领域前沿；能够运用工程基础知识和专业知识对光纤光缆领域复杂工程问题进行识别和提出解决方案，具有一定的工程实践能力和创新能力。H3.设计/开发解决方案3.1掌握电缆工程设计和产品开发的基本方法和技术，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案。课程目标2：掌握光纤光缆制造工程领域的基础理论、基本知识和技能，能够正确设计光纤光缆生产流程，选择工艺装备，进行工艺编制；掌握光缆结构设计的基本知识，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案。M6.工程与社会6.2能分析并正确评价针对电缆工程领域复杂工程问题的工程实践，尤其是新技术、新工艺、新材料、新产品的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。课程目标3：能分析并正确评价光纤光缆领域新技术、新工艺、新材料、新产品的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。具有全局意识和广阔视野，能够积极主动适应不断变化的国内外形势和环境，拥有自主、持续地终身学习能力和习惯。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.光纤传输基本原理1.1光纤基本知识概述1.2光纤传输基本原理1.3光纤传输特性1.4光纤机械特性及温度特性教学要求：使学生掌握光在光纤传播过程中的基础理论，掌握光纤传输特性对光纤设计与制造的要求。了解光通信的发展历程，熟悉光纤通信的特点；熟悉光纤的分类以及光纤通信主要采用的光波长。重点:光纤传输原理，光纤的色散特性和损耗特性。难点:光纤中的传输模式，光纤的色散特性和损耗特性对光纤通信的影响。81、22.光纤光缆材料2.1光纤材料2.2光缆材料教学要求：使学生熟悉光纤光缆制造的常见原材料，了解材料的性能和应用。重点：光纤二次被覆（套塑）材料的性能、填充油膏的性能和作用。难点:光纤二次被覆（套塑）材料的性能、填充油膏的性能和作用。41、23.光纤预制棒制造3.1光纤原材料及其提纯3.2OVD工艺关键技术3.3VAD工艺及关键技术3.4MCVD工艺及关键技术3.5PCVD工艺及设备3.6外包层工艺教学要求：使学生熟悉光纤原材料提纯原理，掌握MCVD法、PCVD法、OVD法、VAD法制备石英光纤预制棒原理及关键技术；了解非气相技术制备预制棒原理；熟悉制作大型预制棒的新工艺。重点:四种气相沉积技术制备石英光纤预制棒的制棒原理、制棒步骤及关键工艺技术。难点:四种气相沉积技术制备石英光纤预制棒的制棒原理、制棒步骤及关键工艺技术。181、2、34.光纤拉制技术4.1光纤拉制原理4.2光纤拉丝及关键技术4.3光纤涂覆教学要求：掌握光纤拉制原理，掌握光纤拉丝设备、拉丝工艺及关键技术，掌握光纤涂覆装置组成及涂覆关键技术。重点:光纤拉丝及一次涂覆工艺。难点:光纤拉丝影响因素控制。61、2、35.光缆制造技术5.1光缆的结构和分类5.2光纤着色5.3光纤套塑5.4光纤成缆5.5光缆结构设计基本原则教学要求：熟悉光缆结构设计基本原则；掌握着色设备、着色工艺及关键技术；掌握光纤二次涂覆（套塑）生产线组成、工艺及关键技术；掌握光纤成缆技术。重点:光缆结构设计基本原则，光纤套塑工艺及关键技术。难点:套塑工艺中温度设置，光纤余长产生机理，光纤余长的影响因素及控制方法。121、2、3合计48五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识。学生比较全面地获得有关光纤光缆方面的基本理论和基本知识，在掌握光纤光缆制造原理及关键技术等基础上，具有设计光纤光缆生产流程、选择工艺装备、掌握工艺编制的初步能力。课程录制教学小视频和企业生产小视频，上传至网络学习平台，给学生提供线上自主学习的资料，提供灵活的自主学习平台。六、课程资源1.推荐教材陈炳炎.光纤光缆的设计和制造（第四版）[M].杭州:浙江大学出版社，2020.2.参考书（1）胡先志.通信光纤及其系统应用前沿研究[M].武汉:武汉理工大学出版社，2016.（2）慕成斌等.通信光纤光缆制造设备及产业发展[M].上海:同济大学出版社，2017.（3）魏忠诚.光纤材料制备技术[M].北京:北京邮电大学出版社，2016.3.期刊（1）光纤与电缆及其应用技术，信息产业部电子第二十三研究所.（2）ChineseOpticsLetters，中国科学院上海光学精密机械研究所.（3）光学学报，中国科学院上海光学精密机械研究所.（4）光通信技术，中国电子科技集团公司第三十四研究所.（5）光通信研究，武汉邮电科学研究院.4.网络资源（1）光纤在线论坛：/.（2）光电在线论坛：/.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据线上预习任务、主题讨论（包含思政）、课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442作业10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442阶段测试20（1）根据每个阶段测试完成情况和完成质量单独评分，满分100分；（2）每次阶段测试单独评分，取各次测试成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√884期末考核60（1）期末考核方式为试卷；（2）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（3）主要考核光纤传输特性、光纤通信对光纤的要求，光纤预制棒的制备原理、关键工艺技术，光纤拉丝原理及拉丝影响因素，光缆结构设计基本原则，光缆制造技术等内容；（4）考试题型为：填空题、选择题、判断题、论述题、分析题和计算题等。√√√28284合计：100分444412八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、阶段测试、作业、试卷等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、判断题、论述题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、阶段测试、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25认真上课，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真上课，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。上课不认真，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，偶尔参与教学活动，回答问题正确率大于60%。上课不认真，基本不参与教学活动。作业25作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%。不交作