“F5G(牢固网络)”和“5G(移动网络)”怎样携手开启“万物互联时代”?相干光通信经历了什么样的生长历程,又迎来哪些机缘与挑战?……来自工业前沿的精彩内容,让《光纤通信系统与网络》课程又增一份魅力。
“让学生努力站在学术前沿还不够,我们希望同学们向工业前沿再迈一大步!”为了实现这个心愿,信息与通信工程学院江宁教授与华为公司的专家配合携手,从《光纤通信系统与网络》课程入手推进产教融合,努力探索协同育人的新途径。
自2021年起,研究生院与华为公司精诚相助,配合打造首批10门校企产教融合示范课,信息与通信工程学院《光纤通信系统与网络》即是其中之一。来自工业前沿的资深专家进入课堂,介绍光纤通信领域的前沿动态,让成电学子线人一新。

校企攜手:爲學生打開另一扇窗
江宁教授所在的光纤通信团队在光纤通信领域已经与华为公司开展多年科研相助。2021年4月,双方进一步深化相助,在产教融合协同育人方面再出发,推动课程建设走深走实。
经过多次交流研讨,课程组与华为的专家对课程内容、授课方式、课时数量等各个方面、各个环节都进行了深入讨论,明确了“学生最需要什么?”“企业专家给学生讲什么?”“怎么讲好专题课?”等要害问题。
信息与通信工程学院光纤通信团队由邱昆教授领衔,团队恒久深耕光纤通信领域,研究规模囊括了光纤通信器件、传输、交流、网络等完整的技术链、工业链。而在光纤通信工业领域,华为已经在全球独领风骚。对于这次强强联手,双方都充满期待,也充满信心。
经过研究,课程组决定由华为专家教学两个专题,划分是牢固网络(F5G)和相干光通信算法。选择这两个专题是因为:一方面,牢固网络与移动网络配合组成了“万物互联”的基础,但大多数高校对牢固网络研究较少;另一方面,相干光通信是当前光纤通信生长的焦点技术,其中相关算法的研究和突破是重中之重。
“这次相助是一次重要的实验!”江宁指出,“华为的专家们精心备课、倾囊相授,将补上我们的短板,对课程原有的内容进行重要的拓展和增补。同时,也能让学生领略到工业界在实际工程情况下有效解决问题的理念和要领。这对学生的生长成才十分有益!”
在课时部署上,课程从原来的40个课程中分出8个课时由华为的专家授课。凭据循序渐进的纪律,江宁先教学理论基础,最后由华为的专家教学专题。

精彩課堂:前沿知識化爲精神大餐
2021年秋季学期,课程正式开始。江宁概述了光纤通信的生长历史,介绍了课程的知识体系和架构,详细解说了光纤传输基础理论、光通信器件、光纤传输系统设计、光纤传输网、光纤接入网等内容。课程最后,由华为专家教学前沿专题。
在光通信领域,更大的容量、更高的速率、更远的传输距离、更高的集成度、更灵活的软硬件架构,是科技事情者永恒的追求目标。相干光通信系统未来如何进一步迫近“香农定理”揭示的“一定信噪比下频率利用率的极限”,进一步释放光纤通信的潜能?如何以“摩尔”界说站点容量,确保技术进步能够支持站点容量每3年翻一倍?……
在教学算法专题时,华为的专家从相干光通信的生长历史和主要挑战引入,切入到相干光通信的系统与算法,详细介绍了光电器件的损伤预赔偿(包罗ICT、ICR和ADC/DAC的损伤与赔偿要领)、光纤传输损伤与赔偿(包罗常见光纤传输损伤的物理看法、数学模型及DSP赔偿原理),并拓展介绍了FEC、时钟同步、载波同步等算法。
在教学牢固网络专题时,专家从“F5G与5G配合开启万物互联时代”话题引入,强调了F5G的重要意义,指出“5G是天上一张网,F5G是地上一张网,拥抱千行百业,开启万物互联”,引发了学生的浓厚兴趣。
随后,专家介绍而来全球踊跃跟进F5G、积极进行商业化落地的种种举措,并解说了F5G技术的界说和三大特征,以及对构建更康健的全光固网工业的重要支撑作用,详解了F5G愿景与应用场景,以及新一代光传送网络与技术、先进光接入网络与技术。
专家还播放了《珠峰上的F5G》《绿色四川中的F5G》《追光者》等多个短视频,让学生直观了解华为公司在F5G方面的重要事件、重要孝敬,以及F5G在释放数字经济新动能方面的巨大潜力。最后,专家体现:“我们的愿景是Fiber to Everywhere,打造无处不在的光联接!”

收效良好:學生反饋意見紛紛好評
在课程设计上,华为的专家通过提问、交流等方式,调动了学生的热情。在算法专题课上,因为疫情原因,课程在线上进行。专家在让学生品味前沿知识“大餐”的同时,还适时地推出两道“甜点”,既引发学生的好奇和兴趣,又作为检验学习效果的“试金石”。这两道“甜点”是:
——假設IQ調制有增益不平衡和相位不平衡,Q路比I路的增益高0.5dB,Q路比I路多了5°的相移,發送數據爲16QAM,請計算:1)請給出IQ調制矩陣和預補償矩陣;2)請完成IQ調制和預補償的代碼,並畫出做預補償和不做預補償的IQ調制輸出星座圖。
——色散數學模型中,色散系數乘以傳輸距離获得色散量D=10,000ps/nm,波長爲1550nm,信號帶寬爲100GHz,請計算:1)帶內最低頻和最高頻的群時延;2)畫出相位響應和時域響應。
在牢固网络专题课堂上,设置了多个互动提问环节,课堂气氛依然十分活跃。尤其是,在解说要害知识点时,专家都市结合具体的应用案例,或者通俗解说,或者播放视频,让学生能够直观感受和理解。
最后,专家把华为的“座右铭”送给各人,勉励同学们“把数字世界带入每小我私家、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界(Bring digital to every person,home and organization for a fully connected,intelligent world)。”
在企业专家授课的历程中,江宁教授全程加入。课前,他和助教一起准备和调试设备;课中,他认真听课、纪录,也加入到专家与学生的讨论当中,资助学生理解专家所讲内容;课后,他与华为专家一起对学生进行回访视察,并对课程开展历程进行梳理总结,研究课程还存在哪些不足之处。
课程结束后,华为专家通过一个小法式对学生进行了视察了解,学生从“课程内容深度和难度设计合理,我能够理解”“教学设计部署合理,课程中的案例和互动设计能资助我更好地理解和掌握”“讲师能有效提问、答疑及点评”“老师能深刻理解并清晰通报课程内容”四个方面进行了反馈,并提出了优化革新建议。学生的总体满意度在90分以上。

價值引領:激發學生追求卓越的使命感
“這是一次乐成的嘗試!”江甯体现,“華爲的專家所講的兩個專題都博大精深,在8個課時裏無法全面、深入地展開。但通過這次相助,同學們極大地開闊了學術視野,更重要的是,進一步激發了學習興趣和責任使命,這對學生未來的人生選擇很有幫助。”
在講授基礎理論內容時,江甯就有機融入了“課程思政”內容,鼓勵學生爲國家和行業發展努力奉獻。他說,“光纖通信問世只有半個世紀,國內外的研究幾乎同時起步,我國推出商用系統只比美國晚了兩年,今天,我國已經擁有了完全自主的光纖通信網絡。在光纖通信領域,中國人是有理由感应自信和驕傲的!”
光纖通信是網絡空間的重要基礎設施,無論是移動通信、衛星通信還是“空天地一體化網絡”,都需要光纖網絡提供有力支撐。江甯鼓勵同學們,“我們的前輩趙梓森院士在極其艱苦的環境下拉出了具有中國自主知識産權的第一根光纖,到今天我國的光纖産業已經逐步從‘並跑’向‘領跑’轉變。站在前輩們的肩膀上,同學們一定要幸不辱命,讓我國的光纖通信事業越发輝煌!”
在華爲專家講授的專題課程中,學生不僅學到了知識,也通過一個個案例感受到了華爲的文化和精神。信通學院2021級研究生李岸染体现:“看到華爲把基站送上珠峰,實現5G+F5G信號對珠峰北坡爬山線路及峰頂的全覆蓋,我受到很大的鼓舞,感应由衷的敬佩和自豪。”
“校企協同育人既是爲學校培養人才,也是爲行業儲備人才,歸根結底是爲黨育人、爲國育才!”江甯体现,校企雙方將根據課程相助的實際情況,不斷探索相助方式、優化授課內容、改進授課方式,並在實踐教學等方面進一步鞏固、拓展協同育人结果,努力爲國家培養更多創新引領性人才。