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前言:虚拟仓储网络系统即向用户开放的集成、门户式信息资源平台,其通常由信息源、信息获取器、信息管理器、元数据库、客户端共同构成,对提升信息搜集效果,缩减信息查询时间等具有积极的作用。
一、虚拟网络信息仓储系统构建科技咨询服务平台的可行性分析
虚拟网络信息仓储系统,一方面可以理解为由分布于互联网各角落的具有相同或相似主题资源构成,表现出虚拟且随着时间而变动的形式,但对系统终端用户体现出较强的整合性和稳定性的系统,一方面可以理解为对网络资源提供商提供的大量信息资源集成形成的虚拟资源仓储系统,可结合用户需求提供专项的信息服务[1]。所以虚拟网络信息仓储系统具有可以为相关用户提供决策支持,将网络中处于分散状态的主题相关信息和数据库进行虚拟的集成、筛选特定网络信息等特征,其利用分类镜像站点组成处于静态的、具有整合、虚拟导向、时间相关、时效、共享、详实、结构化等特性的虚拟网络仓储,可见利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台,不仅可以有效的将网络中的科技主题信息有效的集成,方便用户查询,而且可以有效的降低用户通过报纸、书籍等途径的相关信息查询成本支出,使传统媒体手段信息不足的缺陷得到有效的弥补,所以利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台在理论上具有可行性。
另外,现阶段应用的虚拟网络信息仓储系统可分为虚拟型、集中型、部门分散型、分配型、双层型等不同的类型,使满足用户进行信息分类检索、打印要求,完成新的资讯收集、管理、分散或集中仓储等成为可能,这也为利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台提供了可能[2]。
二、利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台分析
利用虚拟网络信息仓储系统概念构建的科技咨询服务平台通常由网络信息获取元件、网络信息管理与案件、信息目录元件、虚拟网络信息仓储和仓储描述构成,使科技咨询服务平台可以对网络信息进行抓取、清理,并在输送至信息仓储后得到选取、抄录,使仓储管理人员获取用户科技咨询相关的信息内容及内涵,并将其存放在信息元数据库中,对用户描述仓储科技信息,达到用户科技咨询的目的,使传统网络科技信息资源分散影响咨询服务效率和质量的问题得到有效的解决[3]。利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台即以虚拟为主的信息资源对网上或内部的科技信息资源进行全面的集中和有效的更新,形成相对稳定的内容构架以满足用户科技咨询的需要平台,此平台不仅可以为科技咨询用户提供科技信息咨询、查询等服务,而且可以将网络上分散的与科技查询相关的信息或数据库有效的虚拟集成,科技咨询服务人员凭借其专业性和经验对集成内容的有效筛选,使网络信息源的整体得到优化,然后以处于静止状态的学科分类信息源列表的形式向用户呈现。这种利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台,将网络中的科技主题信息有效的集成,用户可结合实际需要迅速的查询相关信息,使过去用户通过报纸、书籍等途径查询信息在成本、时间等方面的消耗得到缩减,而且所获取的信息相比传统媒体手段更加全面;另外,在利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台中科技信息可以按照其在名称、育种、专业等方面的性质得到有效的分类,而且可以随着科技信息的发展得到及时的更新和补充,这不仅有利于提升科技咨询服务的效率和质量,而且在提升资源共享程度方面也具有积极的作用,这实质上是在有效资源的基础上,缩减查询的范围,使查询的响应时间更迅速。现阶段利用虚拟网络信息仓储系统概念构建的科技咨询服务平台,在收集过程中要对各学科科技信息进行全面的收集,在信息分类时通常按照学科或学科组合的形式分成综合性全文、综合性文摘、数学专业、理化专业等大量的数据库,然后以科图法学科二级分类作为标引,按照语言、资源类型、学科等实现科技信息的检索,可见此平台可以完全针对用户的咨询需求提供相应的服务。例如,某用户希望获取生物相关的网络信息资源,其可以直接利用虚拟仓储中的生物导航页面检索大量中国生物相关期刊、信息数据等数据库,咨询的效率和质量等均得到保证。
目前利用虚拟网络信息仓储系统概念构建的咨询服务平台在我国得到进一步的深化应用,例如萍乡制造业在此基础上构建了萍乡制造业信息化资讯平台,其基本原理与咨询过程等与利用虚拟网络信息仓储系统概念构建的科技咨询服务平台高度一致,而且应用的效果较理想,可见利用虚拟网络信息仓储系统概念构建的咨询服务平台在推广应用的同时具有优化和深化的巨大空间。
结论:通过上述分析可以发现,利用虚拟网络信息仓储系统概念构建的网络服务平台,可以对相关的网络信息进行有效的整合,使其更好的为用户服务,所以基于利用虚拟网络信息仓储系统概念构建科技咨询服务平台的服务效果,应积极推广相关的应用。
参考文献
光纤通信系统作为国家级电信网的骨干系统,光纤通信技术以其独特的优势成为我国发展最快的技术之一,因此“光纤通信”课程近年来一直作为我国理工科院校的重点专业课程。该课程开设的目的是使学生掌握光纤通信技术的基本原理、光纤通信系统的基本构成以及系统设计方法,了解光纤通信技术的实际应用和最新发展方向,为今后从事通信领域的工作打好必要的专业基础[1-2]。由于课程涉及面广以及物理概念繁杂深奥,使学生理解起来非常困难。而且,由于光纤通信的设备器件都很昂贵,限制了国内大部分院校的实验仅通过简单的光纤实验箱完成,对实验过程中的每个器件的输出结果无法观察分析,导致学生对光纤传输系统并没有一个全局的认识。目前,针对“光纤通信”的教学实践中存在以下几个问题:(1)概念抽象难懂,器件构造原理复杂,不适合学生融会贯通掌握知识。(2)课堂教学模式单一,不能很好地调动学生的积极性与创造性[3]。(3)实验设备简单,实验内容涉及面窄。目前国内研究光纤通信的主流软件包括VPI和OptiSystem。由于VPI软件昂贵,多用于科学研究,用于本科教学不现实。而OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都可使用。OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件与系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示,巨大的有源和无源器件库包括实际波长相关的参数[4]。笔者将OptiSystem引入“光纤通信”教学中,以OptiSystem与课本相结合为主线,以知识构建和应用能力培养为重点,选择与专业核心要素有关的基础理论知识,用OptiSystem中的光器件理解抽象概念,用课本中的概念去指导实践中器件的选择。在此基础上进行光纤通信课程的实践教学体系的构建,将OptiSystem模拟仿真与实验相结合,增强学生对光纤通信系统的正确认知能力与创新能力。
1建立基于OptiSystem的概念器件化的教学方法
突出基本理论基本分析方法和知识的应用,让学生在首次接触该课程时,从了解生动的发展历史入手,接触到一个开阔的视野,对所有相关课程的融会贯通,以突出“光纤通信”课程的理论性和完整的系统性,而不是让其产生理论堆积的错觉。所谓“概念器件化”就是将光器件引入基本概念的讲解中,每个光器件都对应着相关参数,而这些参数对光通信系统的影响,可以通过设置OptiSystem中相关光器件参数改变系统传输,从而让学生对抽象的概念有更加形象的认识。以光纤通信课程中光纤一章为例,此章占全课程的课时最多,重要程度可见一斑。以光纤相关概念为例,课程涉及到光纤及光波导的基础知识,光波导中模式、色散、损耗和偏振等基本概念,以及光纤的类型。这些理论是相当抽象的,传统的教学无非是将一些动画Flash与PPT相结合,观察光线在光纤中的传播路径,而对于光纤的线性与非线性效应还是不能透彻理解。而OptiSystem中光纤的种类很多,引入光纤通信中的一些难懂的概念并对其进行模拟,就能将抽象的概念形象化,有助于学生的理解。以标准光纤为例,在OptiSystem中标准光纤的参数设定参数如图1所示。图1(a)为标准光纤的主参数设置,其中主要包括光纤的参考波长,传输长度和衰减系数等。图1(b)中为标准光纤的色散参数相关设置,主要包括群速度色散,三阶色散和色散参数等。当然关于光纤的参数还有其他选项卡可以设置,常用的有偏振模选项卡和非线性选项卡等如图1(b)所示,这里就不一一介绍了。这些参数均在“光纤通信”课程中有理论讲解,但是概念非常抽象难懂。如果在OptiSystem中对这些参数进行设置与仿真,通过改变相关参数用频谱仪观察波形变化,可以使学生对这些概念的理解更加深入。针对课程,笔者对所有章节所需要的相关光器件进行分类,在讲授相关章节时重点进行介绍。对于第三、四章,主要介绍标准单模光纤与非线性光纤。第五章光发送机主要将LED(发光二极管)与LD(激光器)引入课程。第六章接收机主要引入PIN(光电二极管)与APD(雪崩二极管)。第七章光网络中将引入伪随机序列,信号发生器,波分复用器,光调制器,掺饵光纤放大器,光滤波器,光频谱仪,电频谱仪,误码分析仪等。这些有源与无源光器件的引入有利于后续实验的设计与验证。
2先虚后实,先模拟后器件的分层次教学实验体系
分层次的实践教学模式,将实践教学划分为基础认知型、综合型和创新设计型3个层次。另外,由于目前“光纤通信”课程的实验都是基础实验,由于光器件的昂贵和易损特性,因此这些基础性实验都是通过实验箱完成的。涉及的实验结果都是仅仅通过示波器观察最后的波形,结果形式单一,操作过于简单,而且几个实验的内容过于基础已经满足不了发展迅速的光通信现状,因此,采用低成本、更贴近实验的OptiSystem软件来更深入地学习“光纤通信”课程势在必行。在传统的“光纤通信”课程实验中,由于学生对器件的不了解和操作方法不当,实验箱上很多小器件的都被烧坏。如果在实验前,学生能够先使用Optisystem进行搭建与模拟仿真,就可以避免这种情况的发生。而且学生还可以通过频谱分析仪观察每个光器件的输出结果,这样有利于对结果的分析与对错误结果的调整,也有利于学生在实验箱上的正确操作和对实验结果的正确认知。此外,笔者还将在基础实验的基础上增加综合性实验和扩展性实验,以提高学生的综合分析能力和实践能力。笔者将以一个扩展性实验实例来说明OptiSystem引入教学实验体系的重要性。该实例是复用信号的全光波长变换实验如图2。里面涉及到光纤通信的若干知识点,包括偏振复用,四波混频,光信号调制与解调等。此系统采用连续激光模块(CWlaser)生成系统光载波,其中泵浦光CW1、CW2参数设置分别为:频率为193.24THz、193.2THz(,信号光参数设置为,频率为193.05THz。信号光经过偏振器(PowerSplitter)后成为一对正交的偏振光,调制后经偏振合束器(PolarizationCombiner)合束后与两个平行的泵浦光经耦合器耦合并送入半导体光放大器(SOA)中进行全光波长变换。调制部分用伪随机发生序列器(PseudoRandomBitSe-quenceGenerator)产生速率为2.5Gbit/s的伪随机比特流,比特序列输入NRZ产生器(NRZPulseGenerator)调制,经偏振分束器分两路驱动MZ(Mach-ZehnderModulator)调制器,MZ调制器消光比为30dB,偏振合束器实现两路MZ输出信号的耦合。解调部分采用光电探测器(PD,PhotoDetectorPIN),PD响应度设为1A/W,暗电流设为10nA,在经过低通滤波器在接收端观察眼图。图3(a)和(b)分别表示全光波长变换前后的频谱图,可以更直观的了解四波混频效应。图4(a)和(b)分别表示接收端的偏振复用信号的眼图。该实验还可以通过改变泵浦之间的间距、信号速率、泵浦与信号光之间的间距来观察实验结果,得到最优化的参数。以SOA的注入电流项为例,图5为改变SOA注入电流后,得到偏振复用信号的眼图与误码率曲线。通过这个扩展性实验,可以利用软件仿真的方式,更加直观地掌握各个参数对光通信系统的性能影响,弥补实验设备的局限性,开阔学生的视野与知识面同时提高学生的动手能力。
3结语
该文将OptiSystem软件引入光纤通信课堂,提出概念器件化的课程体系与先虚后实,先模拟后器件的分层次教学实验体系,并利用OptiSystem设计了光纤通信实验的一个扩展实验,可以更加直观地掌握各个参数对光通信系统的性能影响,弥补实验设备的局限性,开阔学生的视野与知识面,同时提高学生的认知能力、动手能力。通过该文提出的教学改革与实践,可以解决光纤通信课程中的概念抽象难懂、器件构造原理复杂、课堂教学模式单一、实验内容涉及面窄等问题。
参考文献
[1]黄永清,陈雪,李蔚,等.光纤通信课程的教学改革[J].电气电子教学学报,2010(6):12-13.
[2]黄震,毕卫红,张保军,等.光纤通信教学实践与总结[J].教学研究,2011,34(3):58-59.
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)02-0003-02
随着数字通信技术和计算机技术的快速发展,信息技术已成为21世纪世界经济发展的主要动力,信息的传播方式也从上世纪末的以书信和固定电话为主转变为蜂窝移动通信和计算机网络通信等。学习和掌握现代通信系统和技术也成为信息社会每一位成员,尤其是未来的通信工作者的迫切需求。作为现代通信系统的理论基础――通信原理的教学质量,直接影响到我国未来通信人才的理论基础甚至未来整个通信产业的发展和竞争力,因此对通信原理课程进行教学改革和探索具有深远的意义。本文拟从多方面对通信原理课程进行改革,特别是在教学方法、教学手段和教学内容上做出创新与改革。
一、改革理论教学,夯实理论基础
《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、信息工程等专业必修的专业基础课,主要内容包括:随机过程及信道、模拟调制和数字调制系统、数字基带传输系统、PCM终端技术、最佳接收的概念等。通过本课程的学习,一方面可使学生熟悉现代通信的基本概念、基本原理,掌握分析和研究通信系统的基本方法;另一方面,通过课程的实验实践,灵活运用理论知识,设计和仿真较大规模通信系统,可培养学生解决实际问题的能力,为专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。由于这门课程内容比较丰富,原理性较强,抽象概念多,除了用到先修课程信号与系统的相关知识,也需要具有较为扎实的数学理论基础,特别是概率论和数理统计方面的知识,并且前后概念与内容相互交错,知识体系繁杂,对于教和学都有一定的难度。因此在讲解过程中一定要注意把繁琐的理论推导简单化,尽量进行理解性、简单化讲解,总体目的是使学生能够掌握通信系统的基本处理方法和思路,而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。考虑到近年来数字通信技术的迅猛发展,要侧重于数字通信基础理论方面的讲解,并且要联系当前热门的3G和4G等移动通信系统。同时理论的讲解要结合必要的能够充分说明问题的例题,理论是抽象的,而例题是接近实际问题的,因此例题的讲解能够更好地强化学习的效果。此外,在选择和设计例题时,要多联系前后知识点,既能够回顾过去的知识点,解释当天课程内容的应用方法,又能够引出后面章节的知识内容。最后给同学们一定的练习题并适时的进行习题讲解说明,通过多个方面的结合来加深学生对知识点的掌握。
二、改革实验教学,紧密联系实际
《通信原理》课程通常会有一定学时的实验教学,帮助学生熟悉通信系统的基本概念、基本原理、采用的相关技术等,建立通信系统较为完整的框架体系,在分析和理解通信系统方面建立统一的理论和感性认识。实验往往是通过通信原理实验箱来进行,一般包括PCM编译码、AMI/HDB3编译码、FSK调制解调过程以及帧结构及其传输等实验内容,来了解通信信号的产生、传输和接收的整个流程。比如通过模拟电话的抽样、量化和编码实现模拟信号的数字传输,接收的时候再进行模拟信号的还原,并可通过示波器来观测传输过程中各部分信号的变化,能够直观的让学生了解到一个基本通信系统的整个流程,激发学生学习的兴趣。但由于实验箱上的实验大多都是验证性的实验,而且过于基本,学生仍然不能够了解每个部分内部的实现方法,也不能够了解目前通信系统实现中常用的技术方法,因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的实验内容,着重对一些常用的数字基带调制解调方式,如QPSK和QAM等进行编程仿真,绘制误比特率曲线,更进一步可以将实现过程定点化,使学生更能够学习到实际实现时的种种细节,更深入地理解相关理论知识。
三、改革教学方法,激发学生兴趣
教学内容体系确定后,采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。通信原理是一门理论性较强,数学公式较多的学科,对学生的数学基础也有较高的要求,如果是按部就班的讲解会比较枯燥,因此在教学手段上以多媒体教学为主,传统黑板板书为辅,在教学方法上面注重与现实结合,引发学生的学习兴趣。在讲授过程中,结合现代通信发展的现状,穿插讲授各种基础技术理论的发展演变和现实当中的应用,做到让学生学得有目的、有感受,而不是孤立的学习理论知识。比如说目前与我们生活密切结合的WIFI技术和蜂窝通信系统,在每一部分内容的讲解上都可以跟这些系统的某些部分联系起来,并辅以Matlab或者Simulink的仿真演示,让学生真切体会到这些知识点的应用带来的优势,解决了哪些方面的问题等,从而达到增加学生学习兴趣,强化学习效果的目的。
四、改革考核方式,提高考核质量
考核是对学习的结果做出评估,是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标,课程的考核方式有着比较重要的作用。针对《通信原理》课程特点,考核方式作如下尝试:结合课程的专业特点,采用试卷笔试和实验编程相结合的考核方式。笔试主要侧重于考核学生对于理论基础知识的掌握情况。在出题的时候要注意将概念性的知识应用化,不单纯考学生对概念的记忆情况,而是考核学生对概念是否理解,能否在实际当中应用的能力。实验编程可以根据平时实验课上的学习内容稍加变动,考核同学们在已学知识的基础上的实际问题处理能力和应变能力。综合两个方面可以全面地对学生做出考核,并且可以引导学生从考试前突击进行死记硬背的思维中走出来,从而提高教学效果。
教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程,目前仍存在不足之处,比如如何能够将通信中的概念和原理讲解的深入浅出;如何能够进一步提高自己的教学能力和课堂气氛的调动能力;如何提高基础差学生的学习能力,又能够兼顾吸收较快的同学有新的学习点等。在今后的教学实践中,笔者将加强与同行交流学习,进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等,以期获得更好的教学效果。
参考文献:
作者简介:侯艳丽(1981-),女,黑龙江克山人,河北科技大学信息科学与工程学院,讲师;崔惠敏(1969-),女,河北定州人,河北科技大学信息科学与工程学院,副教授。(河北 石家庄 050026)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0101-02
“通信原理”是通信专业及其相关专业的一门至关重要的专业基础课,它是移动通信、光线通信、微波通信等不断涌现的新型通信技术的理论基础,也是高校通信类专业研究生入学考试的必考科目。该课程主要研究现代各种模拟通信、数字通信的基本原理、方法以及各种系统的传输性能,该课程教学质量的好坏直接影响着学生对后续专业课程的学习和理解,以及考研和就业。为了提高教学质量,培养学生分析和解决实际问题的能力,达到真正掌握运用所学内容的目的,从教学内容、教学方法及实验实践教学方面对“通信原理”课程进行教学改革和探索,开创出兼顾通信技术发展和河北科技大学(以下简称“本校”)学生特点的教学模式。
一、合理选择“通信原理”教学内容
1.重点讲解基本概念
根据本校通信工程专业的培养目标和目前的生源情况,选用教材为樊昌信主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《通信原理》(第6版)。了解通信的基本概念,掌握通信系统的基本构成和评价通信系统的两个重要性能指标——有效性和可靠性。简要回顾本课程应用到的信号与系统、随机过程的部分内容,在此基础上学习其他主要内容。在模拟调制系统中,首先介绍AM,在此基础上给出线性调制的一般模型,进而引出DSB、SSB和VSB。了解角度调制,重点强调FM以其带宽换取信噪比,比较这几种调制方法在传输带宽、信噪比、设备复杂度以及主要应用方面的差异。在数字通信系统中,以码元速率、频带利用率和误码率为主线,分析和比较二进制单极性基带系统、二进制双极性基带系统、2ASK系统、2PSK系统、2DPSK系统及2FSK系统的性能,掌握无码间串扰的基带传输特性。
2.注重理论联系实际
“通信原理”课程的学习往往涉及大量复杂的数学推导和抽象的理论概念,理论性强,但学生还不会将理论知识与实践联系起来,并将其运用于实践。因此在教学改革中,在讲授理论知识的同时,穿插一些该理论应用的实践内容,引导学生了解理论与实践的联系,使学生对知识点理解更加深刻,利于发挥学生的主观能动性,调动其学习兴趣和积极性,使他们学会学习,主动学习。这样既有利于培养学生善于思考、勇于探索的精神,又有利于培养学生的创新能力。如学习AM和FM时,联系调幅收音机和调频收音机进行讲解;学习频分复用时,联系无线电广播进行讲解。
3.以先进的通信信息新技术为支撑
为了提高原有通信系统的性能,不断出现新型的通信技术。要适度增加新型通信技术原理的介绍,同时为学生指定经典文献和学科前沿文献选读,使学生了解学科前沿和通信技术的发展趋势,开阔学生眼界,激发他们更大的学习兴趣。
二、优化“通信原理”课程的教学方法
1.采用探究式教学方法
课堂教学中,丢弃传统注入式教学方法,采用探究式教学方法,教学中要不断设置问题,激发学生学习的兴趣,最大限度地调动他们的学习积极性;要求他们按照自己的思路寻找解决问题的方法,培养学生主动学习和创新学习的精神,形成自主学习的良好习惯,获得终身受益的自学能力;对正确的方法给予肯定,对错误的思路给予讲解,并引导学生分析导致错误的原因;最后给出问题的正确答案,并举例说明,加深理解。
2.传统教学与多媒体教学有机结合
多媒体教学可以理解为传统教学基础上增加多媒体(包括计算机)这一特殊工具的教学。与传统教学相比,它的优势表现在:
(1)易于创设教学情境,有助于激发学生学习的兴趣。运用形象直观的多媒体技术可以创设出一个生动有趣的教学情境,使学生产生极大的学习兴趣。例如讲授《通信原理》的绪论部分,播放一段有关“通信的发展”的影视片断,此片断把从古代的烽火台、飞鸽传书到现在的光线通信、卫星通信,让学生觉得既轻松又新颖,激发了学生学习、探究这门课的浓厚兴趣,唤起了学生求知的好奇心。
(2)增加教学容量,提高教学效率。多媒体教学可以大量节省教师板书的时间,从而使教师传授更多的知识,在一定程度上增加了课堂的容量。
(3)突出教学重点,淡化难点,提高教学质量。多媒体教学可以变抽象为形象,变复杂为简单,更易突出重点和难点,使教学收到了事半功倍的效果,提高了课堂教学的质量。例如:介绍时分复用的概念时,利用多媒体结合第二代通信技术中的GSM制式,将更容易理解。
教学过程中,要处理好传统教学与多媒体教学的关系,才能充分发挥二者的优势,使多媒体更好辅助传统教学。“通信原理”课程理论性强,公式推导多,抽象概念多,在教学过程中要把握好多媒体的使用时机。对一些基本公式推导和例题讲解过程,应以传统板书讲解为主,以PPT为辅,对重点进行提示。对一些抽象概念,以传统板书给出概念,再联系实际利用PPT给予形象直观的解释和举例说明。在复习课的时候,多媒体的大容量是有效率的,但要注意中间的停顿以确保学生记下知识点。
3.将通信仿真软件移入课堂
为了更加生动形象地开展教学,可以利用MATLAB、Systemview及Labview等仿真软件辅助教学,将仿真实验移入课堂,加深学生对知识点的理解。例如在讲述AM调制时,可以通过MATLAB编程或利用其中的Simulink搭建模块来实现AM的调制过程,仿真结果如图1所示,分别是调制信号的时域波形和频谱、已调信号的时域波形和频谱。从图1可以直观地看出已调信号的幅度随调制信号线性变化,已调信号的频谱由载频分量、上边带和下边带三部分构成。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像,由此可以得出AM信号是带有载波分量的双边带信号,它的带宽是基带信号带宽的2倍。将仿真结果与公式推导得到的理论结果进行比较,使学生加深印象,同时也为学生进行仿真实验打下基础。
图1 AM调制
4.建设网络教学平台
依托学校的网络教学平台,建立了“通信原理”课程的网络教学平台,上传电子教案、典型例题及例题的详细步骤,课后习题标准答案,回答学生提出的问题。
三、加强实验和实践教学
实验和实践教学是教学工作的重要组成部分,是培养合格的应用型高级专门人才,保障教学质量的重要环节,培养学生创新精神和实践能力的重要手段。主要从以下几个方面进行实施:
第一,利用实验室现有的实验箱、示波器和频率计等测试设备进行实验教学,让学生自己动手调试,解决其中的问题。要求每个学生必须达到基本的操作要求,并将实验的原理、操作过程中出现的问题及解决情况记录在实验报告中,进一步加深对课堂知识的理解。
第二,鼓励学生结合仿真软件进行综合设计性实验,使学生建立起完整的通信系统理论概念,加深了学生对通信系统的理解。学生可以选择自己感兴趣的题目,并在此基础上,可以进行简单实物的设计、仿真和调试。要求在整个实验过程中,完全由学生独立思考,独自设计,提高了学生的学习兴趣,同时又能让学生充分发挥他们的聪明才智,提高学生综合应用所学知识分析问题的能力,培养合作精神及创新能力,从而进一步提高学生自身的综合素质。
第三,在一定的时间开放实验室,让学生选作实验。学生根据自己的兴趣在空闲时间选作实验,培养其对实践操作和专业技能的爱好,激发学习热情。
第四,与专业实训相结合。专业实训主要是结合所学专业知识与技能进行实际能力的训练,目的是对所学专业知识进行全面的了解、理解、掌握和应用。由学生自主选择课程实训,依据一定的硬件或软件平台,在教师的指导下完成实训内容。“通信原理”实训要求学生利用MATLAB软件构建一个完整的数字通信系统,与实际通信相联系,每一步都要合理设计和实现,最终实现整个系统的仿真,撰写实训报告。这样做既加强学生对通信概念的理解,又增强学生的系统建模能力、计算机运用能力和解决实际问题的能力,为将来从事相关行业奠定基础。
四、结论
为帮助学生更好地理解和掌握通信原理的基本概念和基本原理,激发学生的学习动机,提高学生的学习兴趣,发展学生的专业技能,培养学生的创新能力,实现高等院校培养应用型人才和创新型人才的目的,从教学内容、教学方法和实验实践教学方面对“通信原理”课程实施教学改革。学生平时作业情况、期末成绩和教学评价中的学生意见反馈都表明,本课程选取的教学内容、采用的教学方法和实验教学内容,可帮助学生更好地理解和掌握通信系统知识,提高学生学习兴趣和学习效率,从而提高了教学质量。随着通信技术的飞速发展,“通信原理”课程的教学改革应在遵循教学规律的前提下,与现代应用相结合,与时俱进,不断创新。随着“通信原理”课程教学改革的不断深入,教学质量将不断踏上新的台阶。
参考文献:
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[2]袁慧梅,赵晓旭.“通信原理”课程教学改革探索[J].中国电力教育,2010,(15):57-58.
[3]徐桢,刘凯,张军.“现代通信原理”教学改革中的尝试与思考[J].电气电子教学学报,2008,30(3):6-7,11.
1.2统一通信的概念由于各大厂商都是根据自身优势开发统一通信产品,从自身利益的角度提出解析统一通信,统一通信至今没有一个大家都认可的统一的概念。思科提出,“统一通信进一步发展了IP通信的概念,通过使用SIP协议和移动解决方案,真正地实现了各类通信的统一和简化,不受位置、时间或设备的影响。”北电指出,统一通信是利用先进的技术打破当前通信手段(如电子邮件、实时短信、电话和多媒体会议)中以设备和网络为中心的限制,使人们只要通过最常使用的通信工具和应用,就能便捷高效地与同事、客户及合作伙伴沟通。在《统一通信技术和标准化需求研究》报告的基础上,CCSA于2010年公布了《统一通信业务需求》标准,给出了统一通信的概念,指出,“统一通信是融合CT应用和IT应用的综合解决方案,通过对用户多种通信方式的融合,使用户可以利用一个集成环境进行通信,并访问其所需的应用,以方便用户使用并丰富其体验”。
2统一通信技术研究
2.1统一通信解决方案简介目前,包括思科、微软、甲骨文、亚美亚、中兴和华为在内的各大软件提供商和设备提供商都提出了自己的统一通信解决方案,并不断在其解决方案中增加新的内容或采用新的技术。其中,思科的统一通信解决方案以呼叫管理器CallManager为核心,集成了会议系统MeetingPlace、统一消息系统unityMessaging、客户服务中心系统(CiscoIPCC)和个人通信系统PersonalCommunicator等。该方案集成了语音、视频、Web协同、传真和Email等通信方式,并通过PC界面集中管理和使用多种通信手段。通过与多家硬件厂商合作,微软建立了以MicrosoftOfficeCommunicationsServer(OCS)为核心的统一沟通解决方案,其中,OCS服务器融合集成了基于状态的实时即时通信、语音、视频和数据协作应用,能够为微软应用环境的用户扩展应用体验。在该方案中,他们通过ActiveDirectory实现统一通讯录功能,通过Exchange完成语音邮件、传真、电子邮件管理及UC相关特色功能,通过用户端、中间层、服务器端三个层面的API实现与第三方应用的集成和提供二次开发功能。在已有产品线的基础上,Avaya整合了北电企业通信解决方案功能,形成了Avaya新的统一通信解决方案AvayaAura。该方案基于SIP协议和开放标准,通过会话管理功能集成了通信控制与应用功能,实现了应用与网络的分离,能够为用户提供消息、话音、视频、在线状态、Web应用等通信功能。华为的统一通信解决方案eSpaceUC通过协作软件和客户端集成了即时消息、IP语音、社交网络、呼叫中心、音/视频/数据会议等多种业务功能。其中,协作软件能够提供即时消息、状态呈现、企业通讯录和一号通等业务功能,通过PC客户端和移动客户端将业务提供给用户,并通过企业服务网关将业务开放给第三方应用。
2.2统一通信相关技术简介从厂商所提出的统一通信解决方案可以看出,统一通信技术并不是指一门技术,而是多种通信技术的综合。在统一通信所涉及的技术中,最重要的是融合多种应用、多种业务和多种通信手段的架构,是一种集成众多通信方式的平台。统一通信所能采取的典型网络架构有思科的SONA架构、IPNGN架构和ITU的NGN等。从体系架构方面来说,目前的统一通信一般被分为应用层、网络层和终端层3个层面。应用层即统一通信服务平台层,集成了基础语音、即时通信、多媒体会议和协同办公等多种应用系统。网络层主要完成统一通信用户的接入,统一通信信令和用户数据的接入、路由、交换和传输功能。终端层是各种终端设备的集合,包括普通电话、SIP话机、PC/PAD客户端和移动客户端等。全网IP化技术统一通信基础中的基础,正是由于该技术的成熟,使得IT技术和CT技术的融合成为可能,为通信功能的软件化提供了技术支撑。呼叫会话控制技术是统一通信的核心,基于SIP协议的呼叫会话控制功能为统一通信中的会话类业务提供了统一控制的机制,如思科统一通信中的CallMa-nager、IP多媒体子系统(IMS)中的呼叫会话控制功能(CSCF)和亚美亚的AvayaAura等。此外,还有统一通信所集成的众多通信方式所涉及的多媒体通信技术、业务开放与通信功能服务化所涉及的SOA技术和WebService技术等。
2.3统一通信的基本业务功能统一通信是业务与应用整合和融合的平台,是解决企业业务系统集成,简化运行和提高效率的重要方式,因而必须具备一些最基本的应用和业务功能。从统一通信的概念及各厂商的统一通信解决方案可以看出,统一通信最重要的特征就是协同,其所包含的最基本应用有即时通信、IP语音、多媒体会议等,每一种应用整合和融合多种业务功能,如鉴权认证、即时通信、通信录、状态呈现、语音通信、即时消息、电子邮件等。鉴权认证是任何通信系统都需要具备的功能。统一通信系统一般采用统一的身份管理机制,以便消除企业中多种应用系统、多种终端号码和编址方案对业务整合所带来的困难。统一通信用户只有在通过鉴权认证之后,才能使用统一通信所提供的各种业务和应用。即时通信系统能够提供即时消息、通讯录和状态呈现功能,是用户体验协同通信的基础。其中,即时消息是当前网络上非常流行的实时通信方式,它通过互联网建立的网络虚拟环境,实现实时互动信息交换,极大地改变了人们的生活方式。除了能够实现一对一消息发送、消息群发、群组聊天等常用功能外,即时消息还具有定时消息发送、文件传输、用户状态通知等功能。状态呈现是协同通信的基础,它提供了用户状态的实时查询与订阅功能,通过状态呈现功能,用户可以自身的状态,可以查询其他用户的状态,从而根据状态选择合适的通信方式进行沟通,在用户被订阅后,当用户状态发生改变时,其变化能够被及时通知给订阅者。IP语音是统一通信的基本业务功能,与传统的语音通信系统不同,IP语音不再以程控交换技术为技术平台,而是通过IP技术为基础,通过软件实现语音、传真、数据和视频等多种通信功能,它除了提高最基本音/视频呼叫之外,还提供呼叫保持、呼叫转移、呼叫等待等众多补充业务,能够与现有局域网无缝集成,能够在应用层集成电子邮件与语音信箱等应用。
2.4统一通信技术的基本特征统一通信技术的基本特征是融合、动态、开放和统一管理。融合特性主要体现在两个方面,分别是网络侧融合和终端侧融合。网络侧融合一方面指的是统一通信系统将多种通信方式进行整合,形成一个统一的通信平台,通过该平台,用户可以很方便地使用各种通信方式;另一方面指的是固定和无线的融合,无论用户使用的是固定网络上的终端还是移动终端,都可以访问到统一通信平台所提供的服务。终端侧融合指的是在统一通信的客户端软件上集成了各种通信方式的快捷方式,用户通过一个任意终端上的软件就能发起呼叫,如通过电子邮件发起语音、视频和即时通信等。动态性体现在通过统一通信平台实时呈现终端的在线状态,用户可以灵活选择不同的沟通方式,在选择了沟通方式后,各种通信方式也可以随时进行切换。例如,当用户的状态变化时,用户可以切换接入方式后,继续进行应用层面的内容交互,用户在进行即时通信的同时,可以随时发起语音、视频等呼叫,不影响当前通信方式。开放性体现在统一通信采用开放的软件平台,该平台上融合了当前的各种通信方式,并通过开放的业务接口将通信能力以服务的方式开放给第三方应用,实现与企业内部现有的业务系统集成。统一管理也是统一通信的基本特征。在统一通信中,必须实现用户号码、用户接入方式和实时状态信息等数据的统一管理。而统一通信系统也需要通过统一管理功能完成用户身份的鉴权和认证,用户状态的感知和识别。
3统一通信的发展方向
从统一通信的概念、解决方案及其基本业务功能可以看出,与其他通信技术不同,统一通信技术是指一系列通信产品、服务和技术的集合。在统一通信的演进过程中,其概念和内涵在不断被丰富,其实现方式也在不断进步,应用场景在被不断拓展。从目前统一通信的发展情况来看,统一通信至少可以被分为三个阶段。第一阶段是面向企业用户的统一通信,其基本特征是设备提供商通过一个统一的软件平台集成多种通信方式,企业用户在该平台上通过简易的操作就可以发起各种通信会话,联系到想要联系人员,从而提升沟通的效率,提高企业的ROI。在该阶段,各个厂家的系统都按照各自的优势开发自己的产品,各个统一通信系统间难以互通,难以融合。第二阶段是面向业务流程的统一通信,其基本特征是将统一通信服务平台与企业内部的各种办公流程联系起来,通过通信驱动企业工作流程,提高办公的效率,取得较大的ROI。在该阶段,通过与业务流程的融合,使得统一通信能够在教育、医疗、金融和制造等行业发挥更大的作用,也使得统一通信逐渐“渗透”至各行各业。第三阶段是面向业务流程分析的统一通信。本阶段是在协作应用的基础上,通过统一通信的分析模型,分析业务流程中各个阶段的关键要素,提高协作效率、决策速度和响应能力,进一步增强企业生产力、员工效率和ROI。目前,统一通信正处在其发展的第一阶段,强调的是在系统内对各种通信方式融合的加强以及功能的完善。随着统一通信应用渗透到企业内部日常办公、会议、培训、客户服务等各个环节,系统之间也将进入融合,统一通信将逐渐进入第二个阶段,在本阶段,统一通信将走向更深层次的融合,而由于基于SOA组件模型的体系架构具有松耦合性和良好的互操作性,使之可以在本阶段的统一通信中大行其道,用于实现统一通信与企业原有应用系统的集成,实现业务流程的编排和优化。移动性拓展解决方案也是统一通信的一个重要方向,主要目标是PC桌面的用户体验向iOS、Android等平台转移。云计算是当前业内的热点,统一通信服务也开始呈现出成规模地朝云架构上转移的趋势,如华为提出了基于“云-管-端”的统一通信架构。
一、MOOC介绍
MOOC即慕课[1][2],英文全称为Massive Open Online Course,即大规模开放的在线课程,是新近发展起来的一种在线课程模式。慕课具有大规模的、开放课程、网络课程等主要特点。
MOOC是指由参与者的课程,典型的慕课课程是大型的或者大规模的。MOOC课程必须是开放的并且不是面对面的课程。课程材料散布于互联网上。上课地点和时间不受局限,只要有一台网络联接的电脑,你就可以花最少的钱享受国内的或者世界顶尖大学的一流课程。现在的MOOC一般都是大学课程,优化后搬到网上,内容和分类都以大学的知识构架为基准。开课日期模仿大学时间表,每周上一次课,一次讲一至两学时,布置课后作业,开课期间安排答疑,体现了交互性。
MOOC的基本组成结构:课程视频,随堂测试、作业、考试以及在线助教、讨论。课程视频为微视频组成的课程串,每个微视频大约几分钟到十几分钟不等。微视频里会插入小测试,看完就需要答题,然后电脑进行评分。期末要提交作业或进行考试,因为学生人数很多,作业和考试一般采用互评打分的方法。一般每门课都有自己的论坛,里面会有助教加入,对课程学习过程中的相关问题进行解答。而且还有讨论区,还可以找在线的同学互相讨论。慕课一般是免费的,这个免费主要指的是听课免费,如果想要证书就需要交费。现在有很多大学将一些很多学生都选修的课程作为慕课课程,这样既节约教师和教学资源,又可以让学生在某一时间段内自主学习。
二、数字通信原理作为慕课课程的必要性
数字通信原理是电子与通信工程专业和网络工程专业的一门重要的专业基础课。是一门系统性、理论性强,同时又强调实践性的课程。通过数字通信课程的学习,使学生了解现代通信系统所涉及的基础理论,重点掌握数字通信系统的构成、基本原理、主要性能指标的计算、分析方法、通信信号和系统的基本设计方法,使学生较好地掌握现代通信的基本原理,通信系统的基本框架及通信技术的最新发展动态,从而对现代通信工程有一个较全面的了解。许多综合性大学和理工类大学都开设了数字通信原理这门课程,同时通信和网络行业从业人员也需要掌握数字通信原理相关知识,所以将数字通信原理作为一门慕课课程是非常必要的。
三、数字通信原理课程的MOOC教学方法
数字通信原理课程的目的和任务是:课程通过对通信基本模型、通信信道、模拟通信系统、数字基带传输系统、数字频带传输系统、同步等内容学习,使学生了解各种通信系统的基本组成,掌握通信系统的基础理论和工作原理。希望学生通过学习,具有进行现代通信技术研究、开发和通信工程设计与调测能力。
本文以中国人民大学出版社出版的数字通信原理[3]为例,该书由毛京丽主编。本课程的先行课程有:电路、概率论、信号与系统、通信电子技术等。学生需要了解通信发展史及信息概念。掌握常用的模拟信号数字化的编码方法。掌握数字信号的基带、频带传输原理,最佳接收原理。掌握同步技术。掌握差错控制编码。
该课程的教学要求和主要内容有:第一部分:绪论,了解模拟信号和数字信号的定义和特点;熟悉数字通信的特点和主要性能指标。第二部分:语音信号数字化编码,要求掌握:语声信号数字化的基本过程,抽样定理,均匀量化和非均匀量化的区别以及非均匀量化的实现方式,编码的基本概念及解码的基本原理,A律13折线编解码的基本工作原理及编解码的信号比较及产生过程,了解DPCM、ADPCM、子带编码、线形预测编码的基本概念及工作原理。第三部分:时分多路复用及PCM30/32路系统,要求掌握:TDM的基本概念及系统构成原理、帧同步概念及工作原理、PCM30/32路帧结构,了解位同步的概念及工作原理、PCM30\32路系统帧同步的工作原理。第四部分:准同步数字体系和同步数字体系,要求掌握:同步复接的方法及工作原理、异步复接PCM二次群帧结构、SDH的基本概念,了解PCM复用原理和数字复接方法、SDH传送网的基本结构、SDH网的自愈功能实现方法、SDH网的同步方式。第五部分:数字信号的传输,要求掌握:数字信号基带传输的基本理论,了解基带传输的线路码型、数字信号频带传输的概念及PCM信号频带传输系统的构成。
视频共计32讲、64段。每章第1讲最初几分钟说明了本章的基本问题,它们作为主线,引导后续各讲展开。各章讲、练适度分离,以便按需独立学习。讲解力求:1.简单易懂:让初学者轻松入门;2.融合贯通:再次学习可深化理解。导学图帮助学生梳理各部分知识,建立全局观。
学习方法可以是:1.先看视频,再读教材,促进思考;2.先读教材,再看视频,深化理解;3.其他各种安排。深入学习者,可以从各讲的相关知识点出发,阅读参考书籍,积极参加讨论。基本学习的人,可以按需裁剪章、节内容,或只观看部分视频讲座。浅尝即止的话,可以只学习第一章与少数几讲视频。
本课程总计100分,成绩构成如下:平时成绩(测试与作业、讨论与交流等综合评定)40%,期末考试占60%,完成课程学习并考核成绩60-84分为合格,成绩85-100分为优秀。
四、小结
中图分类号:G424 文献标识码:A
0 引言
21世纪以来,通信技术飞速发展,为了适应科学技术发展,许多重点大学将“高频电子线路”更名为“通信电子线路”。“通信电子线路”是一门重要的专业基础核心课程,是 “电路分析”、低频电子线路(模拟电子线路基础)、“信号与系统”等课程为先修课程的综合性、难度性较大的课程。该门课程也是培养学生分析问题、解决问题的能力,以期达到能设计和运用各种高频电路的能力,为后续的专业课的学习打好基础。本校通信我校通信工程专业拟在2011版培养计划中面向航空特色将“高频电子线路”课程更名为“通信电子线路”,因此开展通信电子线路课程教学研究具有非常重要的意义。
1 课程特点
“通信电子线路”需要在电路分析基础、信号与系统、低频电子线路(模拟电子线路基础)等课程学过以后开设,其后续课程是专业课,如通信原理、无线通信、移动通信等。它是基础课程和专业课程之间架起了一座桥梁。
通过该课程的学习, 学生应了解高频电路重要新技术的发展趋势,熟悉本课程所述各模块的组成、特点、性能指标,以及在通信系统中的地位与作用。深刻理解非线性电路的分析方法及特点;初步建立起信息传输系统的整体概念。掌握高频电路中的基本概念、基本原理和基本方法以及典型电路,看懂一般的实际电路。由于该课程各个模块都是以非线性电路为主,采用非线性分析方法,理论分析很抽象,涉及实际电路较少,尤其是新的通信实际电路很少,甚至没有。学生往往怕学、怕分析,学习效果不理想。如何建设好该课程及提高学生的实际应用能力是当前亟待解决的问题。针对这一棘手问题,本文将从以下几个方面进行探索和研究。
2 课程体系的建设
我校通信电子线路的课时是72学时,其中理论课60学时,实践课12学时。学时较多,因此教学内容必须丰富。首先,根据相关技术和国际上同类课程最新教材的发展趋势,汲取国内外优秀教材的精华,结合通信学科的最新成果和相关技术的最新方法,我们采用的教材是王家礼的21世纪高校通信类规划教材《高频电路原理与分析》,该教材内容精选,重点突出。
然后针对该课程的难点,将课程内容上进行了优化。整个课程内容主要由两部分构成:无线模拟通信系统的发射机部分和接收机部分。发射机部分由音频放大电路、高频小信号放大电路、高频振荡器、调制器以及高频功率放大电路组成。接收机部分由高频放大电路、本振电路、混频电路、中频放大电路、解调器以及低频放大电路组成。根据这两大部分的内容,按照高频小信号放大电路高频功率放大电路正弦波振荡电路振幅调制电路混频电路解调电路进行教学内容的编排。同时考虑到现代无线电设备中,锁相环作为一个多功能部件用得越来越多,已成为一个基本的高频单元电路,将锁相环原理及应用单独成一章。
随着科学技术的发展,高频集成电路成为系统中不可缺少的器件或部件,增加了高频集成电路的内容,比如,高频电路的集成化、高频集成电路和高频电路的电子设计自动化(EDA)等。并将其作为自学思考部分,课堂上进行有目的地引导学生自学。这样教学中我们就以“讲透概念原理,打好电路基础”为宗旨,在章节次序的安排上尽量符合由浅入深,由个别到一般的认识规律。以分立元件电路为基础,面向集成电路,重点突出电路模型的概念,讲透基本单元电路的工作原理及分析方法,降低知识体系入门的难度,提高学生的兴趣。使学生有一个完整的知识架构,克服了部分学生在学习通信电路难的思维障碍。通过知识体系的建立,达到知识精练、知识体系系统化,与其他相关课程融合,提升学生创新思维能力。
3 教学模式的创新
课程知识体系改革要服从于课堂教学实际需要。在明确知识体系构架基础上,还需要在教学活动过程中加强教学手段、方法和教学理念等教学模式进行创新研究,以提高教学效率和教学效果。教学中我们特别注重了解学生学习状况,针对性加强学生薄弱环节的学习指导,及时收集学生学习效果的信息反馈进行分析,把课程内容的新发展及教师在科研中的应用引入教学内容,把学生的学习重点调整在“工程应用”状态。同时课堂教学引入多媒体信息技术,制作多媒体课件,引入图片、动画、视频等多媒体要素,优化教学过程,充实课堂教学的内容,提高学生学习的兴趣和效果。
根据本课程理论性与实践性都很强的特点,同时也为了更好地培养学生的实践、创新能力,结合通信工程专业实际情况,以发射机系统和接收机系统为主题内容,设计多个验证性和综合性实验,并编写与课程配套的实验指导书。帮助学生理解理论课堂知识,熟练掌握常用电子仪器,掌握通信电子线路分析与设计方法,培养学生的独立思考、综合应用和解决问题的能力。
4 结束语
“通信电子线路”课程是我校通信工程专业的重要课程。这门课程的教学改革直接关系到专业的建设和学生的知识体系搭建,也关系到学生对专业前景的信心。因此,改革完善该课程教学体系,摸索良好的教学模式,增强学生对专业的认同感,提升学生的能力和质量势在必行。
参考文献
1 引言
通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。
2 课程教学中存在的问题
通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。
因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。
3 理论和实验教学改革
针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。
在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。
在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置matlab、labview、systemview等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。
4 结语
通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显著提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。
参考文献
关键词:通信原理 Matlab 教学改革 教学手段
1 引言
通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。
2 课程教学中存在的问题
通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。
因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。
3 理论和实验教学改革
针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。
在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。
在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。
4 结语
通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显着提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。
参考文献
[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88.
网络工程专业的发展已近10个年头,目前开设该专业的院校达200多所[1],已有大批毕业生走向社会。但网络工程专业仍属于教育部颁发的本科教育目录外专业(专业代码:080613W);各高校对网络工程专业的理解还存在一定的差异,其专业定位、培养目标、课程体系等都不尽相同,缺乏统一或公认的指导性办学计划。随着网络与通信技术的飞速发展,加之社会对该领域人才的迫切需求,近些年来,网络工程专业建设的研究与报告越来越多,本文主要围绕网络工程专业如何设置通信类系列课程进行探讨。
1网络工程专业课程体系
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信工程和电子工程等专业的基础上,通过多专业技术不断地交叉、融合,内涵不断地丰富和扩展,并在社会对各类网络人才需求不断推动下得以产生并发展壮大的一门新的学科和专业[2]。本文将它的专业课程(含专业基础课程)体系大致分为4大方面的系列课程,如图1所示。
其中,电子类课程涵盖电工、电子电路、数字逻辑设计等方面的基本理论和实验技术,是培养学生具备分析和设计计算机硬件系统、通信器件和网络设备等IT产品能力的基本课程,也是学生学习后续计算机类、通信类以及网络类课程的重要基础。由于网络
工程专业主要起源于计算机专业,而且网络和通信设备又是一种特殊而重要的计算机系统,学生只有在掌握好计算机基本原理、体系结构、程序设计的基础上,才能进一步熟悉并掌握网络系统(如交换机、路由器等)的工作原理、体系结构及系统软硬件的开发。因此计算机类课程是网络工程专业最重要的一类系列课程,它和网络类系列课程一起构成网络工程专业的骨干课程体系。
图1网络工程专业课程体系
通信类和网络类系列课程是最能体现网络工程专业特色的系列课程,是培养学生具有网络系统研发、规划、部署、集成、管理、安全防护等技术的重要课程,也是关系到网络工程专业学生是否能最终满足现代各类IT企业对网络人才要求的关键。目前,
各院校在课程设置方面存在的差异也是这两类课程及其教学内容深浅和宽窄的选定,这与各院校在学生培养的目标定位以及通信工程和计算机网络专业方向的教学实力和实验条件有关。
2网络工程专业和通信工程专业的异同点
网络工程专业与通信工程专业同属于网络与通信领域,同跨电子、通信和计算机学科,部分专业课程,尤其是专业基础课程方面开设的课程类似。例如,大多院校的两类专业均开设电工与电路基础、模/数电子技术、信号与系统、通信原理、数据结构、操作系统、数据库、计算机网络、程序设计等课程。尤其是网络工程专业的通信类课程,主要来源于通信工程专业的部分专业基础课程和专业课程,并且两者都强调动手及其工程应用能力的培养,有一定的共性。但毕竟两者的培养目标和专业特点不同,因此,在通信类课程的选定和教学内容的安排上,网络工程专业应着重考虑两者的不同点。这些不同点主要如下:
1) 在专业定位方面,通信工程专业偏重于信号编码、信息的发送、传输和处理以及通信设备、技术和系统的研发和使用;而网络工程专业则关注网络新技术新产品的研发,组网工程的设计、规划、集成,网络应用软件的开发,网络系统的管理与维护等,两者的培养目标不同。因此在内容深浅和学时安排上,两专业的通信类课程应作明显区分。
2) 在数理基础方面,通信工程专业关注信号的变换、传输、处理、检测及编码,其特有的专业基础课程有信号与系统、数字信号处理、随机信号分析、电磁场与电磁波、信息论及编码等。通过学习这些课程,学生可为后续专业课程的学习或将来进一步研发、运营、维护通信设备和系统打下理论基础。而网络工程专业除了注重让学生掌握计算机理论基础知识外,还应让学生加强学习图论、进程代数、排队论、Petri网、线性与非线性规划等知识领域相关的理论课程,为进一步研究网络协议设计、网络拥塞控制、流量控制、网络性能分析等打下基础。因此在专业理论基础方面的教学侧重点应有明显不同。
3) 从网络体系结构方面来看,通信工程专业更注重于学习和研究IP层以下的底层支撑通信网的协议、技术及相关知识点,通常开设通信电子线路或高频电子线路和低频电子线路、微波技术与天线、光纤通信、卫星通信、移动通信、数字程控交换原理等网络工程专业不开或涉及较浅的课程。而网络工程专业则注重IP层以上的网络高层协议及软件的开发和应用,重点涉及的课程有网络工程、网络协议分析、网络编程、网络管理、网络安全、Internet技术[3]等通信工程专业涉及较少的课程。可以说,通信工程专业通常着重于电信或广电等公共网络平台的建设与管理,而网络工程专业则相对偏重于互联网、企业网、专用网、IP网以及接入网络的开发、管理及应用平台的建设和维护。因此,网络工程专业的通信类课程应以基本概念、工作原理、关键技术的教学为重点,以满足网络类系列课程的教学要求为目标,而将复杂的电磁或信号处理等理论分析内容加以精简。有所为,有所不为,以体现专业特色。
4) 课程实验和课程设计的偏重点也不同。通常,通信工程专业将电子系统课程设计、DSP系统课程设计、通信原理课程设计以及通信工程综合课程设计等作为重点的课程设计内容。而网络工程专业关注的课程内容有组网工程课程设计、网络协议或应用软件开发课程设计、网络管理课程设计、网络攻防课程设计等[4]。这也说明了两类专业的毕业生将来要走向的工作岗位有所不同。因此,网络工程专业的实验教学也应与课程教学一样有所侧重。
最后,通信工程专业发展历史悠久,教学内容也相对集中、稳定和成熟(信息与通信工程为一级学科)。而网络工程专业则是个新兴且正在发展中的专业,涉及的知识面较广,内容较多、较新,工程性也相对较强,不但涉及网络设备或系统软、硬件的开发,还涉及网络系统的集成、运营、管理、测试、性能分析、安全等技术内容。因此,网络工程专业如何设计好自己的通信类课程体系,既要重点突出,又要适应面广,是一个非常值得探讨的问题。
3通信类系列课程的设置建议
综上所述,由于两个专业的关注点不同,因此,在网络工程专业的课程体系中开设有关通信方面的课程,应对准网络工程专业的培养目标,以够用和满足网络后续课程的学习和网络系统的研发为原则,以理解并掌握基本的通信理论、概念和工作原理并熟悉现代各种通信网络关键技术为要求,以通信类课程能否支撑网络类课程的学习和工程实践,打下坚实的基础为衡量准则。
3.1通信类专业基础课设置
在通信类专业基础课方面,可开设信号分析与处理和数据通信原理两门课程。其中信号分析与处理课程应涵盖信号与系统的大部内容和数字信号处理的部分内容。其主要知识单元应包括信号分析与处理的基本概念,连续信号分析(时域、频域、复频域),离散信号分析(时域、频域、复频域),信号处理基础,模拟和数字滤波器,信号分析与处理的MATLAB实现等内容。数据通信原理课程来源于通信工程专业的通信原理课程,主要简化了模拟通信原理的有关概念和技术。其主要内容应涵盖数据通信的基本概念(信号、噪声、信道和性能指标等),信源编码,信道编码,基带传输,频带传输,同步等主要知识单元。另外,还可在这两门课程中适当增加随机信号分析与处理基础方面的章节。教师可根据各高校特点及目标定位来设置两门课程具体的教学知识点。
3.2通信类专业课设置
在通信类专业课方面,应使学生了解和掌握现代信息社会各种常见通信网络(光纤通信网、数字程控交换网、宽带IP网络、微波和卫星通信网、移动通信网以及各种接入网等)的基本特点,协议,工作原理,关键技术以及组网和应用方面的内容。保证学生今后无论是进行核心网络还是接入网络、有线网路还是无线网络、电信网络还是IP网络的规划、设计、
运营和软硬件开发,都能具备足够的通信知识背景,并快速了解和熟悉工作环境和岗位要求。
说到具体内容,可开设现代通信网络(可涵盖数字程控交换网、光纤通信网、宽带IP网络、智能网、NGN网等),无线通信与网络(可涵盖无线通信和无线信道方面的基本概念和理论、移动通信网、微波通信和卫星通信等),接入网技术(可涵盖以太接入、xDSL网、HFC网、各种无线接入网)等3门左右的课程。在教学过程中,可简化一些理论性强、学生学习枯燥的内容(通信工程专业可能侧重的内容)。如何确定专业必修课、选修课以及选定教材、内容和知识点,各高校可灵活掌握,有条件的院校还可开设无线传感器网、物联网等新的通信技术课程。
4结语
网络工程专业横跨电子、通信以及计算机专业领域。虽然建设的时间不长,但发展很快。它与通信工程专业既有共同点也有明显的区别,其通信类专业课程主要来源于通信工程专业的有关课程。如何根据网络工程专业的培养目标来进行取舍,是一个值得探讨的问题。本文在对网络工程专业课程体系进行分类以及对网络工程专业和通信工程专业特点进行比对的基础上,给出了开设网络工程专业通信类系列课程的想法和建议,有待于在今后的教学实践中进一步丰富与完善。
参考文献:
[1] 毛羽刚,徐明. 网络工程专业调查及思考[J]. 计算机工程与科学,2010,32(增刊1):60-61.
[2] 曹介南,徐明. 关于增设网络技术(NT)二级学科的雏议[J]. 计算机工程与科学,2010,32(增刊1):76-77.
[3] 逢焕利,常欣等. 网络工程专业课程体系建设研究[J]. 计算机工程与科学,2010,32(增刊1):78-79.
[4] 胡山泉,高守平,于芳. 应用型网络工程本科专业知识体系建设初探[J]. 计算机教育,2009(12):88-89.
Establishment of Communication Serial Courses in Network Engineering
MAO Yu-gang, CAO Jie-nan, XU Ming
一、《通信原理》课程概述及教学特点
在当今的信息时代,通信技术广泛应用于社会生活的方方面面,深刻地改变着人类的生活方式和社会万象,并和计算机技术,半导体技术紧密结合,成为推动人类社会发展和进步的强大动力,也是当今发展最为迅速,成果最为丰富的技术之一。
《通信原理》是通信工程、电子信息工程等专业的重要的专业基础课,也是专业标志性课程。《通信原理》要求学生掌握模拟通信和数字通信系统的信息传输的基本原理和基本分析方法;懂得通信系统的基本构成;学会几种典型通信系统的详细工作过程。了解有关通信系统中的技术指标及改善系统性能的一些基本技术措施;为深入研究和设计新型通信系统打下基础。课程以《概率论与数理统计》、《电路》、《模拟电子线路》、《信号与系统》、《随机信号分析》等课程为基础,是学习通信必不可少的一门重要基础课,也是后续专业课程的基础,在专业课程设置中起着承上起下的关键作用,占有重要的教学地位。课程所包含的内容是学生知识结构中必备的重要组成部分,为学生形成专业的理论体系与技术思想发挥着重要作用,对于专业建设等教学研究工作有着重要的支持作用[1]。
通信原理课程的教学特点是:
1.基本概念和基本原理很抽象。《通信原理》课程理论性强,公式和理论推导多,数学基础要求高。教材偏重数学分析,有关通信系统的物理过程的内容不够丰富,学生难以建立通信系统的完整概念。
2.基本理论多,知识点多。模拟调制、数字调制、信源编码和信道编解码、数字基带系统、数字系统的最佳接收等在课程中都非常重要,需要《随机信号的分析》等系列先修课程的支持,学生数学知识和知识储备不足。
3.课程不仅要使学生掌握各个基本知识点,还要将通信系统的各部分内容有机联系起来,使学生建立起完整的通信系统的知识结构体系,这也是本课程的一个难点。
综上所述,《通信原理》课程的教与学都有较大的难度。
二、课程教学改革的现状及难点
1.充分利用实验箱,开发综合型实验。本校实验室有DVT1000D通信原理实验系统,是可做多个实验的模块化实验箱,利用这些模块可以设计一些综合型实验,增加实验项目;但存在着模块化实验箱固有的动手动脑少的缺点,并且难以进行设计型实验的开发;并且虽然可以增加一些实验项目,但由于通信原理课程内容较多以及硬件的制约,还是不能覆盖全部理论教学内容,仍然存在盲区。
2.将MATLAB/Simulink仿真软件应用于通信原理实验,丰富实验内容。基于MATLAB/Simulink等平台提供的通信模块都是封装好的,模块的内部结构看不到,通信原理课程讲授的恰恰是内部的具体实现,是要求学生掌握的主要内容,因此只能进行系统级仿真,不能进行波形级仿真,没能从根本上脱离验证性实验的模式。
解决上述教学改革中突出的难点问题,在多年的教学中不断摸索积累,结合通信系统构成具有模块化的特点,采用systemview仿真软件开发了通信原理实验教学平台。
三、SystemView软件
SystemView软件具有强大功能,提供了完整的动态系统设计、仿真和可视化的分析环境,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统以及各种速率的系统,主要用于数字信号处理与通信系统的设计和仿真。利用SystemView中功能元件库中的模块Token表示一种处理过程,在系统窗口中完成系统的设计,最后从分析窗中分析出仿真的结果。在分析窗口中,不仅可以显示信号波形,还能对系统中的任意信号进行其它处理,如频谱分析等[2]。
下面以APK中常用的16QAM为例,结合公式和框图推导出该系统调制与解调的工作原理,并利用SystemView软件实现该系统的仿真,给出仿真系统的主要参数和运行结果。
1.APK系统
APK信号的振幅和相位作为独立的参量同时调制,APK信号序列的第k个码元可以表示为:
上式中k为整数,和分别可以取多个离散值。
按三角公式将上式展开得:
此式表明,APK信号是两个正交的振幅键控信号之和[3],所以又称为正交调幅QAM,特殊地,当k可取16个离散值之一时,第K个信号的表达式为: k=1,2,3…..16,其星座图如图1所示:
图1 16QAM信号的星座图
16QAM信号的调制解调系统如图2所示。16QAM的每个信号点都可视为同相与正交两个分量的矢量合,与同相和正交载波相乘的信号为两个4电平基带信号,分别由输入的二进制序列转换而成。
在16QAM信号的解调器中,“低通滤波器”后边接“取样判决器”可以大大提高解调输出的正确性,因为低通滤波器输出的是包含信道畸变和噪声影响的模拟量,信号取值具有很大模糊性,此时信号星座图中的信号点是发散的,这一点将在接下来的仿真分析结果中充分体现出来。取样判决器的作用就是最大限度地消除各种不利因素,使信号星座图更加趋于理想16QAM的信号星座图。
2.仿真
被调载频为500Hz,分别以2个4电平PN码作为同相和正交支路的4电平基带信号,码时钟频率为50Hz(此处省略了“串/并转换”环节,直接利用P/N产生4进制随机序列);解调器中,以“采样器+保持器+量化器”结构代替“取样判决”的作用,设置系统运行时间:1.5秒、采样速率为20000Hz。
系统中主要图符块参数如下:
Token0、1:PN Seq,Amp=3v,
Offset=0v,Rate=50Hz,Level=4,
Phase=0;
Token7:Gauss Noise,Std Dev=0.5v,Mean=0v;
Token11、12:Butterworth Lowpass IIR,3 Poles,Fc=100Hz;
Token18、19:Sampler,Rate=50Hz;
Token22、23:Quantizer(函数库),Bits=4,Max Input=4v,Signal Integer Output;
Token26、27:Gain,Gain Unit=Linear,Gain=2。
3.仿真结果分析
(1)同相支路输入信号为双极性4进制信号(见图4)
(i=1,2,3,4);
(2)同相支路相干解调后的输出信号(见54)
由图5可见,在输出端恢复出了带延迟的相干解调输出信号,与理论相符,验证了该仿真系统的可行性。
4.结论
以上结果只是仿真分析结果的主要部分,通过仿真分析,可以直接观察各个模块的输出波形,加深对通信原理基本理论的理解,快速灵活地设计和仿真各类通信系统。
通过使用Systemview软件对通信系统进行设计和动态仿真,把通信原理课程中一些抽象的概念和原理可视化,有助于同学的理解和接受,既提高了教学质量和效率,又锻炼了学生分析和解决问题的能力,同时进一步激发了学生的创造力。在使用systemview教学平台后,近两届学生对通信原理理论的理解也明显加深,成绩取得明显的提高。
参考文献:
[1]曹志刚,钱亚生编著.现代通信原理[M].清华大学出版社,1992.
[2]樊昌信编著.通信原理教程[M].电子工业出版社,2005.
1.引言
《通信技术基础》课程属于高职类电子、通信专业的专业基础知识课程,它是前导课程《模拟电子线路》、《数字电路》等课程知识的巩固与延伸,也是后续《移动通信》、《通信新技术》等课程的基础,所以本课程在整个专业课程体系中的作用十分重要。本课程知识的特点是理论性强,知识更新速度快,实际应用十分广泛,故教学过程设计要依据通信产业行业发展的需要、兼顾企业岗位就业群需要,力求反映与专业相关的最新主流技术,使学生在了解专业知识与技术发展的同时,融会贯通所学的专业知识,进一步提高专业综合素质。
2.课程教学目标
学生学习本门课程,学习目标是掌握通信技术的基本概念和基本原理;建立完整的通信系统的概念;理解无线电发送与接收设备的基本组成及其工作原理,能画出基本通信设备的组成框图并能叙述各组成部分的作用,了解常见通信网络的组成方案及工作特点,了解数字与模拟信号的一般处理方法,了解卫星通信系统、光纤通信系统、移动通信系统及交换系统的工作原理;能进行通信设备主要性能指标的检测、以及使用仿真软件的能力。为进一步学习、掌握电子、通信技术的专业知识和职业技能打下基础。
3.课程内容的选取
通过对相关就业岗位职业能力要求的调研、对通信技术发展的追踪以及对学生可持续发展的探索,我们在教学内容的选取方面整合了通信学科中通信设备、通信系统与网络、电波传播等多门课程,适度地介绍信号处理、信息理论、编码技术、信号传输与交换技术以及网络技术等多种技术,为学生提供囿于工作领域的系统而浅显的知识和职业训练。
4.课程的整体设计
4.1 教学方法与手段选取
授课学生现状——一般都有一定的模电、数电理论概念基础,通信终端的利用率很高,比如手机,电脑等,对理论性强的知识不喜欢听,喜欢动手做,对不断更新的通信设备通信新技术特别感兴趣;通信专业领域技术特点——理论性强,技术更新速度快,实际应用广泛,与我们的生活已经密不可分。根据以上特点,本课程可采用多元化教学模式,将理论教学与实践教学相互补充,依托计算机技术、多媒体技术、系统仿真技术、网络技术等教学资源,对教学过程进行优化设计;通过校园网、多媒体设备、网络教室,教学基地等硬件设施的配套使用,将授课内容、理论知识的动态解释、电路、系统的仿真过程及相关知识的视频资料或图片资料的介绍等各种教学信息在教学过程中进行适度的表现,充分调动教与学的潜能,进一步提高教学质量。
4.2 工学结合教学模式的实施
在多元化教学模式中,我们重点突出工学结合教学模式的运用,工学结合是将学习与工作相结合的教育模式,通过灵活的教学形式和组织安排,让学生一部分时间在学校内学习基础知识和进行基本技能的训练,一部分时间在企业参加岗位实践,同时邀请企业管理骨干参与授课,由学校与企业共同承担起对学生的培养任务。通过工学结合模式,可以加强学校与企业的联系,提高企业对我们培养的学生的认可度。比如在移动通信系统章节内容授课时,首先让学生进入移动通信服务运营公司进行实践调研,对市场上不同公司生产的移动通信设备性能进行优劣对比,搜集课程涉及的移动通信系统各性能模块技术资料,对比各自的技术特点,服务领域。带着一些实际问题进行理论课的授课,结合实践讲解什么是移动通信;移动通信的特点;移动通信系统中有哪些关键技术;深入对比各种常见移动通信设备性能,各自的技术标准。进一步进行实验验证。通过先实践,再理论讲解,最后实验验证的方法授课,学生知识点巩固的深,动手能力也得到了加强,综合素质得到了提高。
4.3 网络教学平台推广应用
为进一步调高教学效果,本课程配套建设网络教学平台,在网络教学平台上向学生提供教学大纲、授课计划、电子教案、电子教材、通信词汇、系统仿真、在线测试、通信综合课题竞赛等网络教学资源;在校园网上完成考试、成绩查询、统计等教学管理工作;同时,师生之间建立网络交互平台,对课程问题可以进行实时、专题讨论、网络答疑和意见反馈等教学信息的交流。通过网络的先进性、开放性和实时性,更大范围内实现师资力量的整合,满足优化课程设计的要求。
4.4 考核方法
本课程可采用过程考核和期末考核相结合的考核方式。过程考核参考学生的实践动手能力,平时表现,分析问题,解决问题的能力;期末考核考察学生基础知识掌握情况;最终总评成绩由两项成绩按一定比重相加得到。
5.结束语
本课程授课过程设计主要围绕电子、通信类专业学生的工作领域,系统、全面而浅显,体现了高等职业教育的实用性要求、适合高职学生的学习水平和认知规律,有利于培养学生在这一领域的兴趣;具体表现为:激发了学生学习的积极性,解决实际问题的能力都有了很大程度的提高。学生进入就业岗位适应能力强,岗位迁移快;学生进一步深造,可拓展性高。
参考文献
[1]于宝明,王钧铭.通信技术基础(第一版)[M].大连理工大学出版社,2011,6.
[2]王钧铭.数字通信技术(第二版)[M].电子工业出版社,2010,6.
[3]袁妙琴.高职《通信技术基础》教学的改革与探索[J].成功(教育),2011(04).