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        《光纖通信》教學中專業(yè)知識與中華傳統(tǒng)文化融合的研究

        2020-09-10 07:22:44彭小平李剛羅倩倩
        新教育論壇 2020年14期
        關鍵詞:光纖通信中華傳統(tǒng)文化專業(yè)知識

        彭小平 李剛 羅倩倩

        摘要:《光纖通信》課程中含有豐富的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化素材,在《光纖通信》教學中融合中華傳統(tǒng)文化教育,既能提高學生的文化素質和道德修養(yǎng),又能促進《光纖通信》專業(yè)課程的學習。

        關鍵詞:光纖通信;專業(yè)知識;中華傳統(tǒng)文化;融合

        一、引言

        中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是中華民族智慧的結晶,是中華民族的重要凝聚力和生命力之所在。而大學生肩負著實現(xiàn)中華民族偉大復興的重要使命。因此,高校不僅要重視專業(yè)教學,還應該重視中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育,不斷地提高大學生的文化素質和道德修養(yǎng)。再說,關注大學生特別是理工科學生的人文情懷,本來就是高校教育中的重要內容。因此,中華傳統(tǒng)文化教育應當成為大學生素質教育不可缺少的環(huán)節(jié),在專業(yè)教學中融合中華傳統(tǒng)文化教育,既能提高學生的文化素質和道德修養(yǎng),又能促進專業(yè)課程的學習,使大學生成為德才兼?zhèn)涞?、全面發(fā)展的、人格健全的真正意義的人。

        二、《光纖通信》專業(yè)知識與中華傳統(tǒng)文化融合的實例分析

        《光纖通信》課程中蘊含了豐富的人文知識、哲學思想和辯證思維方法,教師要充分發(fā)掘其所蘊涵的豐富的思想觀念、人文精神、道德規(guī)范等中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化素材。下面探討利用《光纖通信》的相關知識對學生開展傳統(tǒng)文化教育,提高學生的人文素質和道德修養(yǎng)。

        在光纖通信系統(tǒng)中,光發(fā)送機耦合進光纖的功率越大,可通信的距離就越長;但光功率太大也會使系統(tǒng)工作在非線性狀態(tài),對通信將產生不良影響[1]。因此,在光纖通信中,要求光源應有“合適”的輸出光功率。這個教學實例中蘊涵著中華傳統(tǒng)文化中的中庸思想,輸出光功率太小,通信的中繼距離太短,需要增加通信成本,所以說,功率太小是“不及”;為了增加通信的距離,希望功率大一些,但功率太大,通信系統(tǒng)進入非線性工作狀態(tài),反過來影響通信質量,因此功率太大是“過”?!昂线m”的功率無過無不及,恰到好處。當然,這個教學案例也包含了哲學中量變質變規(guī)律的辯證思想,這個“合適”的功率就是保持系統(tǒng)線性工作狀態(tài)的數(shù)量界限—“度”;如果功率的量變突破了“度”的數(shù)量界限,就導致質變,系統(tǒng)進入非線性工作狀態(tài)。不到這個“度”不好,超過這個“度”,也會變質[2]?!岸取钡霓q證原理要求我們在一切實踐活動中要掌握“適度”的原則[3]。

        G.652光纖在1550nm工作窗口衰減系數(shù)最低,而存在色散太大的問題。光纖色散使輸入的光信號在光纖傳輸過程中,波形在時間上展寬,產生碼間干擾,增加誤碼率,從而限制了通信容量。因此,人們通過改變光纖的結構參數(shù)、折射率分布形狀,力求加大波導色散,從而將最小零色散點從1310nm位移到1550nm,同時到達1550nm波長處衰減最小和色散為零的最佳性能,這種色散位移單模光纖即G.653光纖。

        而G.653光纖的工作窗口1550nm恰好位于摻鉺光纖放大器1530nm——1565nm工作波長區(qū)域內。在密集波分復用系統(tǒng)中,由于摻鉺光纖放大器的使用,使進入光纖中的光功率大大提高,進而導致G.653光纖中產生四波混頻等非線性效應,產生非線性效應的原因就是因為G.653光纖在1550nm窗口的色散太?。榱悖1]。

        為了確保光纖在1550nm波長區(qū)域具有合理的低色散,可以支持高速率信號長距離傳輸而無須色散補償,或只需較少的色散補償,這樣既可以降低通信成本,又可以獲得較好的通信質量。同時,又使光纖保持一個最小的非零的合理色散值來抑制四波混頻、交叉相位調制等非線性效應的影響,設計了一種新型的非零色散位移單模光纖,既G.655光纖。該光纖能夠更好地適應光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展。

        這個教學實例中也蘊涵著中庸思想,色散太大,引起波形畸變、碼間串擾,誤碼率增加,所以說,色散太大是“不及”;為了降低誤碼率,需要降低色散,但色散太小,又不能抵消非線性效應的影響,仍然影響通信質量,因此色散太?。榱悖┦恰斑^”。一個最小的非零的“合理”色散值無過無不及,恰到好處。

        當然,這個教學案例也包含了哲學中量變質變規(guī)律的辯證思想,這個最小的非零的“合理”色散值就是通信系統(tǒng)保持最佳工作狀態(tài)的“度”。

        在光纖通信系統(tǒng)中,雪崩光電二極管不僅具有光電轉換作用,而且具有內部放大作用,其放大作用是通過雪崩光電二極管內部的雪崩倍增效應來完成的,這是雪崩倍增效應的有利方面;但是由于雪崩倍增效應的隨機性,將會引入噪聲,這是雪崩倍增效應的不利的方面。如果不用雪崩光電二極管,則必然要采用多級電放大器,也要引入噪聲[1]。在這個教學案例中,使用雪崩光電二極管和采用多級電放大器,均會引入噪聲,都不符合中庸之道。但多級電放大器引入噪聲更大,兩害相權取其輕,還是采用雪崩光電二極管較為有利[4]。

        三、結束語

        專業(yè)課程教學占據(jù)了學生大部分學習時間,專業(yè)課教師也占學校教學人員的絕大多數(shù),通過教師的主導地位和課堂教學的主渠道,根據(jù)專業(yè)課程特點,將中華傳統(tǒng)文化教育滲透專業(yè)課程教學的各個環(huán)節(jié)中,通過專業(yè)課程教學促進中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育,提高學生的文化素質和道德修養(yǎng)。

        傳統(tǒng)文化不是孤立的,它與專業(yè)知識相互聯(lián)系、相輔相成。通過學習中華傳統(tǒng)文化知識,能夠擴大學生的知識面、訓練和培養(yǎng)學生的批判思維、創(chuàng)新精神、獨立探究與協(xié)作能力、指導并促進學生的專業(yè)課程學習,提高學生的學習能力,提高學生專業(yè)課程的學習興趣和學習效果。

        文化育人不可能脫離其他教育形式而孤立地進行,專業(yè)課程中含有極為豐富的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化素材。傳統(tǒng)文化知識和專業(yè)內容互相滲透,彼此融合,相輔相成。因此,專業(yè)課程教學與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化能夠有機融合,教師應該寓中華傳統(tǒng)文化于專業(yè)課程教學中。當然,傳統(tǒng)文化知識不是生硬地加到專業(yè)課教學中去的,而是與專業(yè)內容融合在一起,浸潤在專業(yè)知識中的;同時,它使專業(yè)課更豐滿,顯得更富有生機和人性??傊?,在專業(yè)課教學中滲透中華傳統(tǒng)文化,既是傳統(tǒng)文化教育的必由之路,也是專業(yè)課的應有之義,從而實現(xiàn)專業(yè)課程教學和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育同向同行。

        參考文獻:

        [1]袁國良.光纖通信簡明教程(第2版)[M].北京:清華大學出版社,2016.

        [2]鮑鵬山.論語導讀[M].復旦大學出版社,2012.

        [3]李秀林等.辯證唯物主義和歷史唯物主義原理(第四版)[M].北京:中國人民大學出版社,1995.

        [4]思履.論語·中庸·大學詳解[M].汕頭大學出版社,2016.

        作者簡介:

        彭小平,男,湖北文理學院物電學院副教授,碩士,研究方向為無線通信;

        李剛,男,湖北文理學院物電學院副教授,博士,研究方向為嵌入式系統(tǒng)設計;

        羅倩倩,女,湖北文理學院物電學院副教授,碩士,研究方向為無線通信。

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