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(xué)中融合中華傳統(tǒng)文化教育,既能提高學(xué)生的文化素質(zhì)和道德修養(yǎng),又能促進(jìn)《光纖通信》專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:光纖通信;專(zhuān)業(yè)知識(shí);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(jié)晶,是中華民族的重要凝聚力和生命力之所在。而大學(xué)生肩負(fù)著實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要使命。因此,高校不僅要重視專(zhuān)業(yè)教學(xué),還應(yīng)該重視中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育,不斷地提高大學(xué)生的文化素質(zhì)和道德修養(yǎng)。再說(shuō),關(guān)注大學(xué)生特別是理工科學(xué)生的人文情懷,本來(lái)就是高校教育中的重要內(nèi)容。因此,中華傳統(tǒng)文化教育應(yīng)當(dāng)成為大學(xué)生素質(zhì)教育不可缺少的環(huán)節(jié),在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中融合中華傳統(tǒng)文化教育,既能提高學(xué)生的文化素質(zhì)和道德修養(yǎng),又能促進(jìn)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí),使大學(xué)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(zhuān)業(yè)知識(shí)與中華傳統(tǒng)文化融合的實(shí)例分析
《光纖通信》課程中蘊(yùn)含了豐富的人文知識(shí)、哲學(xué)思想和辯證思維方法,教師要充分發(fā)掘其所蘊(yùn)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(guān)知識(shí)對(duì)學(xué)生開(kāi)展傳統(tǒng)文化教育,提高學(xué)生的人文素質(zhì)和道德修養(yǎng)。
在光纖通信系統(tǒng)中,光發(fā)送機(jī)耦合進(jìn)光纖的功率越大,可通信的距離就越長(zhǎng);但光功率太大也會(huì)使系統(tǒng)工作在非線性狀態(tài),對(duì)通信將產(chǎn)生不良影響[1]。因此,在光纖通信中,要求光源應(yīng)有“合適”的輸出光功率。這個(gè)教學(xué)實(shí)例中蘊(yùn)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(shuō),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(jìn)入非線性工作狀態(tài),反過(guò)來(lái)影響通信質(zhì)量,因此功率太大是“過(guò)”?!昂线m”的功率無(wú)過(guò)無(wú)不及,恰到好處。當(dāng)然,這個(gè)教學(xué)案例也包含了哲學(xué)中量變質(zhì)變規(guī)律的辯證思想,這個(gè)“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(dǎo)致質(zhì)變,系統(tǒng)進(jìn)入非線性工作狀態(tài)。不到這個(gè)“度”不好,超過(guò)這個(gè)“度”,也會(huì)變質(zhì)[2]?!岸取钡霓q證原理要求我們?cè)谝磺袑?shí)踐活動(dòng)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(wèn)題。光纖色散使輸入的光信號(hào)在光纖傳輸過(guò)程中,波形在時(shí)間上展寬,產(chǎn)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(guò)改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀,力求加大波導(dǎo)色散,從而將最小零色散點(diǎn)從1310nm位移到1550nm,同時(shí)到達(dá)1550nm波長(zhǎng)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(zhǎng)區(qū)域內(nèi)。在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中,由于摻鉺光纖放大器的使用,使進(jìn)入光纖中的光功率大大提高,進(jìn)而導(dǎo)致G.653光纖中產(chǎn)生四波混頻等非線性效應(yīng),產(chǎn)生非線性效應(yīng)的原因就是因?yàn)镚.653光纖在1550nm窗口的色散太?。榱悖1]。
為了確保光纖在1550nm波長(zhǎng)區(qū)域具有合理的低色散,可以支持高速率信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸而無(wú)須色散補(bǔ)償,或只需較少的色散補(bǔ)償,這樣既可以降低通信成本,又可以獲得較好的通信質(zhì)量。同時(shí),又使光纖保持一個(gè)最小的非零的合理色散值來(lái)抑制四波混頻、交叉相位調(diào)制等非線性效應(yīng)的影響,設(shè)計(jì)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(yīng)光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展。
這個(gè)教學(xué)實(shí)例中也蘊(yùn)涵著中庸思想,色散太大,引起波形畸變、碼間串?dāng)_,誤碼率增加,所以說(shuō),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(yīng)的影響,仍然影響通信質(zhì)量,因此色散太小(為零)是“過(guò)”。一個(gè)最小的非零的“合理”色散值無(wú)過(guò)無(wú)不及,恰到好處。
當(dāng)然,這個(gè)教學(xué)案例也包含了哲學(xué)中量變質(zhì)變規(guī)律的辯證思想,這個(gè)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(zhuǎn)換作用,而且具有內(nèi)部放大作用,其放大作用是通過(guò)雪崩光電二極管內(nèi)部的雪崩倍增效應(yīng)來(lái)完成的,這是雪崩倍增效應(yīng)的有利方面;但是由于雪崩倍增效應(yīng)的隨機(jī)性,將會(huì)引入噪聲,這是雪崩倍增效應(yīng)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(jí)電放大器,也要引入噪聲[1]。在這個(gè)教學(xué)案例中,使用雪崩光電二極管和采用多級(jí)電放大器,均會(huì)引入噪聲,都不符合中庸之道。但多級(jí)電放大器引入噪聲更大,兩害相權(quán)取其輕,還是采用雪崩光電二極管較為有利[4]。
三、結(jié)束語(yǔ)
專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)占據(jù)了學(xué)生大部分學(xué)習(xí)時(shí)間,專(zhuān)業(yè)課教師也占學(xué)校教學(xué)人員的絕大多數(shù),通過(guò)教師的主導(dǎo)地位和課堂教學(xué)的主渠道,根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn),將中華傳統(tǒng)文化教育滲透專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)促進(jìn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育,提高學(xué)生的文化素質(zhì)和道德修養(yǎng)。
傳統(tǒng)文化不是孤立的,它與專(zhuān)業(yè)知識(shí)相互聯(lián)系、相輔相成。通過(guò)學(xué)習(xí)中華傳統(tǒng)文化知識(shí),能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的批判思維、創(chuàng)新精神、獨(dú)立探究與協(xié)作能力、指導(dǎo)并促進(jìn)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
文化育人不可能脫離其他教育形式而孤立地進(jìn)行,專(zhuān)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(shí)和專(zhuān)業(yè)內(nèi)容互相滲透,彼此融合,相輔相成。因此,專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化能夠有機(jī)融合,教師應(yīng)該寓中華傳統(tǒng)文化于專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中。當(dāng)然,傳統(tǒng)文化知識(shí)不是生硬地加到專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中去的,而是與專(zhuān)業(yè)內(nèi)容融合在一起,浸潤(rùn)在專(zhuān)業(yè)知識(shí)中的;同時(shí),它使專(zhuān)業(yè)課更豐滿(mǎn),顯得更富有生機(jī)和人性??傊?,在專(zhuān)業(yè)課教學(xué)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(zhuān)業(yè)課的應(yīng)有之義,從而實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育同向同行。
參考文獻(xiàn):
[1]袁國(guó)良.光纖通信簡(jiǎn)明教程(第2版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2016.
[2]鮑鵬山.論語(yǔ)導(dǎo)讀[M].復(fù)旦大學(xué)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(guó)人民大學(xué)出版社,1995.
[4]思履.論語(yǔ)·中庸·大學(xué)詳解[M].汕頭大學(xué)出版社,2016.
作者簡(jiǎn)介:
彭小平,男,湖北文理學(xué)院物電學(xué)院副教授,碩士,研究方向?yàn)闊o(wú)線通信;
李剛,男,湖北文理學(xué)院物電學(xué)院副教授,博士,研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì);
羅倩倩,女,湖北文理學(xué)院物電學(xué)院副教授,碩士,研究方向?yàn)闊o(wú)線通信。