《光纤光缆综合实验》教学大纲

《光纤光缆综合实验》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：21140032课程性质：专业必修课学分：1学分学时：16学时（实验16学时）先修课程：高等数学、大学物理实验、大学物理等后续课程：光纤通信技术、光纤传感器应用技术等适用专业：电缆工程开课单位：电缆工程学院一、课程说明《光纤光缆综合实验》是电缆工程专业的一门专业必修课程。本课程任务是将光纤光缆制造技术、光纤通信技术等几门专业必修/选修课程所涉及到的理论知识，通过实验进行综合锻炼，使学生掌握光纤光缆基本理论和实验原理，培养学生运用理论知识解决生产实际问题的能力，提高学生的动手操作技能、分析计算能力、实验数据处理能力，为学习后续课程打下必要的基础，并为在光纤光缆领域中，对光纤光缆的制造、设计及应用中解决相关问题的能力打下坚实的基础。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：熟悉光纤光缆相关领域常用的现代仪器和模拟软件的使用原理和方法，针对实际的光纤光缆问题，能够选择和使用恰当的仪器和模拟软件对问题进行分析与验证；依据光纤光缆的基本理论，分析光纤光缆在实际应用中遇到的复杂的工程问题，并针对问题提出多种解决方案。课程目标2：基于光纤光缆制造技术和光纤通信技术等课程的专业理论知识，对电缆工程领域相关复杂工程问题进行研究，包括提出问题、设计实验方案、实施实验并分析实验结果。课程目标3：通过实验锻炼，使得学生养成科学严谨的实验态度，具有社会责任感、实践创新精神和团队合作精神，培养成符合企业需求的高级检验人员，怀有一丝不苟之精神，为以后从事工作岗位打下良好的职业素养。三、课程目标与毕业要求《光纤光缆综合实验》课程教学目标对电缆工程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4.研究4.2能够基于科学原理并采用科学方法对电缆工程领域相关的复杂问题选择研究路线，设计实验方案。课程目标2：基于光纤光缆制造技术和光纤通信技术等课程的专业理论知识，对电缆工程领域相关复杂工程问题进行研究，包括提出问题、设计实验方案、实施实验并分析实验结果。H5.使用现代工具5.2能够选择和使用恰当的仪器、信息资源，工程工具和专业模拟软件等，用于电缆工程领域复杂工程问题的分析、计算与设计。课程目标1：依据光纤光缆的基本理论，分析光纤光缆在实际应用中遇到的复杂的工程问题，并针对问题提出多种解决方案。M9.个人和团队9.1理解团队合作的重要性，具有与团队成员或负责人协调合作的团队精神和能力，能够在多学科背景下的团队中独立或合作开展工作并发挥作用。课程目标3：通过实验锻炼，使得学生养成科学严谨的实验态度，具有社会责任感、实践创新精神和团队合作精神，培养成符合企业需求的高级检验人员，怀有一丝不苟之精神，为以后从事工作岗位打下良好的职业素养。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实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.光纤几何参数测试实验实验内容：近场测量仪的放大率校准；测量光纤几何参数；光纤折射率分布曲线测；光纤光强分布现象观测。实验要求：了解光纤几何参数；掌握光纤几何参数实验仪及光纤几何参数测量软件的使用、熟悉光纤端面的处理。41、2、32.光纤带几何参数测试实验实验内容：光纤的熔接；测量光纤带几何参数。实验要求：掌握光纤熔接技术；掌握光纤带几何参数实验仪的使用；熟悉光纤端面的观察与处理。21、2、33.光纤色散与损耗特性测试实验实验内容：相位移法测量光纤色散；插入法测量光纤损耗。实验要求：掌握光纤色散与损耗特性的测试及分析；掌握光功率计的使用方法。21、2、34.光纤衰减测试实验实验内容：获得稳态模的分布；采用“切断法”、“插入损耗法”、“背向散射法”测量光纤衰减系数；光纤长度测试；光纤故障点检测。实验要求：熟悉稳态模和光纤衰减系数；掌握实验方法、了解测量结果的数据处理与判断、熟悉设备安全操作。41、2、35.光纤技术基础综合实验实验内容：光纤端面观察；光纤数值孔径的测量；光纤耦合及耦合效率的测量；光纤准直；信号调制及声音传输；自组光纤马赫——曾德干涉；光纤温度传感。实验要求：了解光纤结构和光纤参数；掌握通过耦合透镜，将光高效率的耦合进光纤；掌握通过对光纤出射光的测试得到光纤的重要性能参数。41、2、3合计16五、教学方法及手段在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学促进学生积极思考，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，实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材自编讲义。2.参考书（1）陈炳炎.光纤光缆的设计和制造[M].浙江：浙江出版社,2020（2）慕成斌.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）刘德明.光纤光学[M].北京：科学出版社.2016.（4）黎敏,廖延彪.光纤传感器及其应用技术[M].北京：科学出版社,2018.（5）郁道银.工程光学[M].北京：机械工业出版社,2020（6）张以谟.应用光学[M].北京：电子工业出版社.2008.3.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主办.（2）光学学报,中科院上海光机所、中国光学学会.（3）光通信技术,中国电子科技集团公司第三十四研究所主办.（4）ChineseOpticsLetters,中国科学院上海光机所主办.（5）Optica,TheOpticalSociety.（6）OpticsExpress,TheOpticalSociety.（7）OpticsLetters,TheOpticalSociety.4.网络资源（1）光纤在线论坛，/.（2）光电在线论坛，/.（3）电缆论坛,/.（4）中国电线电缆网,/.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由实验过程性考核成绩决定，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过程性考核实验预习30根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况对本次实验的预习情况进行考核进行考核，满分100分。每次实验预习单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。以实验预习成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√2010操作过程40（1）主要考核学生按操作规程进行实验操作的情况，以及分组情况下的协作情况，满分100分。（2）根据每个实验的实验操作完成情况单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以操作过程成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√102010结果分析30（1）主要考核学生在实验报告书中对实验结果数据的记录及对实验结果的分析情况，满分100分。（2）每次结果分析单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以结果分析成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√5205合计：100分354025八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：实验课成绩评定采取实验预习成绩、实验操作过程成绩和实验结果分析成绩来考核评价。考核基本要求：实验总成绩为100分，实验预习成绩30分（占比30%），实验操作过程成绩40分（占比40%），实验结果分析成绩30分（占比30%）。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实验预习30请假1次以内，出勤率90%以上；积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。请假3次以内，出勤率80%；认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。请假3次以内，旷课1次以内，出勤率70%以上；偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。请假3次以内，旷课3次以内，出勤率60%以上；上课不认真，偶尔参与教学活动。请假5次以上，旷课3次以上，出勤率60%以下；上课不认真，不参与教学活动。操作过程40遵规守纪、操作熟练、团结协作遵规守纪、操作正确