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1、光纤通信技术课程思政教学案例（一等奖）一、课程及案例简介包括课程学时学分、适用专业，课程思政设计理念、总体思路及实施效果， 字数300字左右。光纤通信技术课程是光电信息类专业的课程（50学时，3学分）。本课程不 仅要求学生学习与光纤通信技术有关的理论、知识和方法，还要学习课程中表达 出的科学精神、科学方法、家国情怀、工匠精神、责任忧患意识、辩证唯物主义 思想等思政元素。在课程教学过程中将光纤通信技术的知识与思政元素有机融合, 实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一，引导学生将个人理想与国家科 技开展相结合,与国家前途命运相结合,倡导学生到祖国最需要的领域发光发热， 落实立德树人的根本任务。
2、二、结合章节第11章第4节量子光通信三、教学目标通过光纤通信技术课程的学习，使学生掌握光纤通信系统的基本组成， 掌握光纤传光原理，光源、光检测器的工作原理和工作特性，掌握光发射机、光 接收机的组成、结构及工作原理，掌握光纤通信基本实验技能。培养学生分析问 题与解决问题的能力，培养学生的动手能力和创新思维能力，切实提高学生的辩 证思维能力、独立思考的能力和严谨的科学思维能力，切实提高具有工匠精神的 工科人才的培养质量，培育兼具家国情怀、责任担当、科学精神的学科专长的电 子信息类人才，为毕业后从事与光纤通信技术有关的工作打下坚实基础。四、案例意义本案例实现了课堂教学内容与思政元素的融合。量子保密光
3、通信是未来保障 网络信息平安的重要高尖端技术，通过量子光通信的讲解使学生透过现象看本质, 坚持真理，质疑权威。通过讲解我国科学家的故事，培养学生的爱国情怀，创新 精神和增强民族自豪感。通过给出潘建伟院士回国组建团队在量子保密通信方面取得的巨大成就，鼓励学生勇攀科学高峰、敢于突破国外技术封锁的瓶颈，增强 学生报效国家的意识，为民族复兴和国家富强贡献自己的一份力量。五、教学过程实施教学过程教学设计与教学内容教学设计意图课程导入量子保密通信是未来保障网络信息平安的重 要高尖端技术。在潘建伟院士的带着下，2017 年我国建成了世界首个千公里级高可信、可 扩展的广域光纤量子通信网络”京沪干线 “，发射了
4、世界上首个量子通信实脸卫星墨 子号，并被写入了党的19大报告，成功实现 了北京到维也纳7600公里的洲际量子保密通 信。潘建伟团队在量子通信领域已经代表中 国实现了由“跟跑”向“领跑”的跨越，确 保了我国在量子保密通信的优势地位。引入思政元素：潘建伟院士学成回国，放弃国外优越条件， 回到中科大，组建量子信息研究团队，经过 刻苦攻坚、打破卡脖子技术，成功实现了量 子通信的主导权。潘建伟院士团仄的科学成 就为我国的战喀平安提供了重要屏障。通过给出潘建伟 院士回国组建团 队在量子保密通 信方面取得的巨 大成就，鼓励学 生勇攀科学高 峰、敢于突破国 外技术封锁的瓶 颈，增强学生报 效国家的意识， 为民
5、族复兴和国 家富强贡献自己 的一份力量。课程讲授1 量子光通信的的理论基础是量子力学，先 概述量子力学.量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律 的学科. 19世纪末，经典力学和经典电动力 学在描述微观系统时的缺乏越来越明显，在 20世纪初普朗克、玻尔、海森堡、薛定谓、 泡利、德布罗意、玻恩、费米、狄拉克、爱 因斯坦、康普顿等一大批物理学家突破经典 物理学的枷钺，以天才的智慧共同创立了量 子力学。在量子力学的创立过程中，中国科学家 也做出过杰出贡献，是程开甲、黄昆、彭 恒武、杨立铭。黄昆院士在2001年年获得 了我国最高科技奖。彭恒武院士和程开甲院 士均是我国的“两弹一星”功勋奖章获得 者，且程
6、开甲院士获得了我国2013年最高 科技奖。杨立铭院士是原子粒幻数统计解释 的提出者。引入思政元素：量子力学的建立实际上是一个创造性思 维发挥作用的过程。没有勇于挑战权威，突 破传统的科学创新精神，没有理论联系实际 的科学方法和唯物辩证地认识世界的科学思 想指引，量子力学是无法建立起来的。我们 不能固守旧的观念,必须有所突破，也要善于光电信息类专业 的学生对量子力 学了解较少，通 过讲述量子力 学，引起学生对 量子现象的兴 趣。量子力学也 是一个敢于打破 传统守旧思想的 枷锁，建立新思 想的过程。把这 些科学素养元素 融入到课程教学 中，对学生热爱 科学、献身科学 研究和创新性思 维方式的形成的
7、 培养具有重要意 义。通过讲述中 国学者在量子力 学建立过程中的 贡献，培养学生 的爱国情怀，增 强民族自豪感。突破和创新，才能正确认识客观的物质世界。 尽管量子力学的建立绝大多数是外国人，我 国科学家也做出过实际贡献。2 ,什么是量子光通信？量子光通信以量子态作为信息我体，信 息的传送和处理遵从量子力学规律。由于每 个光子都携带信息，因此量子光通信系统具 有十分高的通信容量。此外，它还具有高速、 平安的特点。量子通信是指把量子态从一个 地方传送到另一个地方，它的内容包含量子 隐身传态，量子纠缠交换和量子密钥分配。3 量子光通信的基本原理通过量子纠的讲 解引人思政元 素：透过现象看 本质。坚持
8、真理, 质疑权威。量子纠缠指的是两个或多个量子系统之 间存在非定域、非经典的强关联。在量子力 学里，当几个粒子在彼此相互作用后，由于 各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性 质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描 述整体系统的性质，这种现象为量子纠缠。 鬼隹般的超距作用：两个粒子纠缠到一起后， 它们之间就有了某种关联。将两个粒子移到 相距很远的距离，对其中的一个粒子进行测 量，另一个粒子也会同时发生相应的变化， 不管相距多远讲述薛定请的猫，电子双缝实脸，此处 播放量子纠缠现象的视频。引入思政元素：量子纠缠现象十分诡异，与我们日常生活经 脸相违背，诸如爱因斯坦等著名科学家对此 也提出了质疑和反.驳
9、，但又是被越来越多的 科学实险证明是正确的客观现象，我们要透 过现象看本质，不能被外表现象所迷惑，更 要坚持真理，不能因为权威科学家的反对而 轻易放弃自己的观点。4 .量子密钥分配协议量子密钥主要传输经典信息，量子密码术用 量子态来实现信息的加密和解密，其基本原 理是量子纠缠。根据量子力学原理，处于纠 缠态的一对光子偏振方向不确定，只有当其 中一个光子被测量或受到干扰时，它才有明 硝的偏振方向：一旦它的方向被确定，另外 一个光子的方向就被确定。可以用一串处于纽缠态的光子作为“一次性 密钥，这串光子的儡振方向代表一组数字化 加密和机密信息。当通信双方的检测器参数六、教学考核评价设定相同时，双方就
10、可以受到相同的偏振信 息，即双方共享了同一个密钥。如果有第三 方试图窃听密码，那么通信的双方便会发觉。 任何对量子系统的测量都会对系统产生干 扰本课程的考核评价方式如下：通过考勤，培养学生的遵守课堂纪 律的规那么意识。通过布置作业和讲授，培养学生分析问题与解决问题 的能力，通过实验培养学生的动手能力。通过随堂测试培养学生的学 习效果和对知识的掌握情况。通过期末考试，培养学生对知识的掌握 情况和独立思考的能力，通过引入思政元素将学生培育为兼具家国情 怀、责任担当、科学精神的社会主义接班人。七、案例反思.实施效果及成果明确了课程的育人目标和育人效果，基本能够满足学生对有难度 的知识内容的需求。培养
11、了学生的家国情怀和使命担当意识，坚定 社会主义核心价值观信仰。培养了学生透过现象看本质，坚持真理, 质疑权威的科学精神。1 .存在的问题思政元素融入课堂教学时还不够自然和有机统一，课程思政元素 有待进一步增加，思政元素的深度还需要深入挖掘，思政素材的选取 和学生的生活不够贴近，教学过程中课堂的活跃度不够。2 .改进思路进一步丰富教学方法和提高课程设计，调研思政元素的工作应更加详实可靠，思政素材的选取要和学生的生活发生共鸣，能够引发学 生的深入思考。思政素材的选择要和讲授的知识点紧密结合，从而更 加自然的向学生传授教学内容和思政内容，防止引起学生反感。教学 过程中引入更加活泼生动的教学措施，进而提高学生兴趣，提高教学 质量。