通信基础概念范文

时间:2023-06-14 17:35:46

导语:如何才能写好一篇通信基础概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

通信基础概念

篇1

关键词:单片机;通信;数据传输;数据的帧格式

Abstract: based on the mechanic colleges and universities and related course curriculum present situation, from the basic knowledge system, solve the students in this course, the difficulties encountered in the actual learning process of perspective, discussed the mechanic colleges and universities related in the process of single-chip computer courses teaching as communication way of basic knowledge in this paper, the defects, leading to some of the problems, and according to the characteristics of the mechanic colleges and universities student put forward a solution.

Key words: single chip microcomputer; Communication; Data transmission; The data frame format

中图分类号:C41文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

正文:

1 概述

单片机课程中涉及到部分通信基础知识,对于这部分知识的阐述在各类单片机教材中都各不相同。笔者结合自身的教学经验,对各类教材在关于这部分知识的阐述特点深入研究,发现大部分教材在阐述通信基础知识时并没有足够地考虑到当前技工院校学生在学习单片机课程之前普遍没有系统全面地学习过通信专业相关知识的特点。同时,由于当前技工院校学生在学习过程中普遍比开设类似课程的本、专科院校的学生在学习上困难更多,更需要循序渐进地引导,在教学过程中对抽象专业知识的学习需要更多时间的特点。笔者认为,在讲解单片机课程中涉及到的通信基础知识的过程中,应该充分考虑到这些特点,在教学方法上作出改进。有些内容的阐述方式也许对于本、专科院校或基础较好,学习能力强的学生来说显得有些累赘,但根据笔者自身的教学经验,这些略显累赘的阐述方法能在教学过程中解决很多在后续学习中才能显现的问题,并在学习过程中能起到增加学生信心的作用。本文主要针对单片机课程中涉及到的数据传输方式和数据帧格式这两个问题的阐述方法作出分析并提出新的阐述方案。

2 相关专业开设课程现状及学生相关知识体系现状

有些专业开设了通信方面的专业课,但往往晚于单片机课程,有些则根本没有相关的专业课程。现行的技工院校单片机教材,无论是采用传统教学方法还是模块式的教学方法,虽然在相应章节对这部分内容也有简单概念的说明,但有相对比较零散或是深度不够的问题,而单片机原理及接口技术课程中不可避免地要用到这些知识,尤其在接口技术这部分还需要学生对相关通信方面的知识有较为深入的理解。所以应该在单片机课程的教学中对这部分通信知识做系统地、有足够深度的讲解,以避免将问题积累在后续教学过程中,给教师和学生都造成不必要的困难,使得单片机这门本身比较难学的课程显得更加晦涩难懂,相当一部分学生正是由于本文提到的问题在学习单片机课程的中途选择放弃,给后续其他相关专业课的教学也带来了很大的困难。

3 分析由于基础知识不完善导致的问题

对于数据的传输方式,部分教材只有简单地分类说明,没有深入阐述,如果能有直观地图形辅助说明学生理解起来会更加容易。同时也缺乏相应的练习题,使得学生在读了一遍概念之后用起来仍然不太理解。

对于数据的帧格式,部分教材讲解过于简单,缺乏例子,学生理解起来普遍感到困难。后续的学习中,学生容易把单片机的串行口工作模式与数据帧格式混淆,以至于在学习串行口工作模式时用到帧格式的情况下甚至无法分清到底在学什么,这种情况下往往要回过头来对帧格式的概念重新进行讲解,再加以区分。这就给学生的学习造成了很大困扰,同时教师在反复强调二者区别时也浪费了很多教学时间,并且效果不佳。

所以,如果能在第一次接触到这些概念时就针对以后可能会出现的问题做一些有针对性的讲解和练习,就能在很大程度上避免这类问题的出现。

4 解决方案

基于以上分析,如果能在第一次接触到这些概念时就针对以后可能会出现的问题做一些有针对性的讲解和练习,就能在很大程度上避免这类问题的出现。所以,笔者对提到的两部分内容提出以下阐述方案。

4.1通信的概念及通信方式的分类

计算机与外界的信息交换称为通信。

通信按照通信方式分为并行通信和串行通信。并行通信是指数据的几个位同时发送或接收。串行通信是指数据的位按顺序逐位依次发送或接收。单片机与上位机或设备的通信方式普遍采用串行通信的方式。

例1:数据10110101B从A端发送到B端,若采用并行通信的方式,发送过程示意图如图1所示,八位数据同时从A端发往B端,B端同时接收这八位数据;若采用串行通信的方式,发送过程示意图如图2所示,八位数据按从低位到高位的顺序逐位依次从A端发往B端,B端也按从低到高的顺序逐位依次接收。

图1

图2

引导学生思考以下问题:

1)上例中完成数据传输,用并行通信方式与用串行通信相比哪种方式所用的时间多?

2)图1中要实现数据同时传送,需要几条线?图2中数据逐位传送,需要几条线?

基于技工院校学生的学习特点,对于基础概念的解释应尽可能地详细并浅显易懂,同时要有一定的深度。把并行通信和串行通信的概念用示意图表示,使得学生在学习的过程中对这两个概念有更形象、具体的理解,避免由于没有明确理解两个概念而无法理解单片机的通信方式。

在以上联系的基础上再对并行通信与串行通信进行比较,阐述方式如下:

1)并行通信的速度比串行通信的速度快;

2)并行通信的线路铺设费用高,需要铺设与同时传输的数据位的位数相等的连接线,适用于近距离数据传输。串行通信的线路铺设费用相对较低,只需一条发送数据的线和一条接受数据的线,也可以发送和接收共用一条连接线,适用于远距离数据传输;

3)并行通信线路的铺设相对复杂,系统可靠性相对较差,适合于近距离数据通信;串行通信线路的铺设相对简单,系统可靠性相对较高,适合于远距离数据通信;

串行通信又可分为同步通信和异步通信。异步通信从传输方式的角度又分为单工、半双工及双工。MCS—51系列单片机采用的是串行异步双工的通信方式。

4.2 数据的帧格式

对于单片机通信中的四种帧格式,大部分教材都有详细的描述,但普遍缺乏图示和例题。在此仅以其中的模式1为例提出新的阐述方案。

模式1

在串行通信模式1中,一帧数据共有10位,其中包括1位起始位(低电平信号),8位数据位和1位停止位(高电平信号),结构如图3所示:

图3

例2:假设有一组数据:10010011B要从A发往B,帧格式采用模式1,请将数据发送时一帧数据的具体内容填入下面的表格中:

对于模式0、模式2及模式3也采用相同的方法阐述。

5 新方案解决问题的效果

通信概念及分类方式的阐述方案中,针对技工院校学生的学习特点,对通信的概念和分类通过循序渐进、辅以图示的方式做了阐述。这话阐述方式的特点是针对技工院校部分专业学生在学习单片机课程之前并没有接触过通信相关课程的情况,在阐述通信的概念和分类时能辅以浅显易懂的例题,在实际教学过程中使得学生在学习这些概念时能及时清晰地理解概念的含义,避免了在后续的诸如单片机串口读写操作等涉及到其它较复杂概念的问题中还要一并解决阐述通信基本概念时遗留的问题,在一定程度上可以避免学生在学习串口操作时的才意识到之前的通信基本概念还没搞清,胡子眉毛一把抓,增加学习难度,给后续概念的学习造成困难。

数据帧格式的阐述方案中,由于引入示意图,使得学生对于单片机串行通信采用的帧格式中四种模式的理解更加直观。及时补充的相应例题也起到了引导学生在接受概念的同时主动思考的作用,加深学生的理解。另外,笔者在实际教学过程中发现,由于单片机的串行口工作模式也有四种,分别是模式0、模式1、模式2和模式3,四种模式的命名方式与数据帧格式的四种模式一模一样,使得部分学生在学习时对两组概念发生混淆。而对数据帧格式的阐述采用新方案后,也能在很大程度上起到避免两组概念混淆的作用。

参考文献:

[1]劳动和社会保障部教材办公室.单片机原理及接口技术[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2004年

篇2

关键词:独立学院;信号与系统;教学改革

Investigation into teaching innovation of signal and system for independent colleges

Zhou Xiaowei, Jin Ning, Liu Dajian

Chian jiliang university, Hangzhou, 310018, China

Abstract: As an important basic course for the major of communication engineering, signal and system is not easy to learn because it includes many formulas and abstract concepts. Teaching innovation of this course, which takes the specific learning goal of communication engineering for independent colleges and students’ practical learning ability into account, is necessary concerning the course’s teaching contents, methodology, and experimentation. Practice has shown that teaching innovation helps to inspire students’ learning interest and facilitates the enhancement of students’ comprehensive capabilities, hence leading to better teaching results.

Key words: independent colleges; signal and system; teaching innovation

我校独立学院通信工程专业的培养目标是具有一定通信专业理论基础的应用型人才,与普通本科院校相比,对各门课程的理论深度要求稍低,在课程内容的选取上以理论知识够用、实用为原则,注重培养学生的工程实践能力。信号与系统课程是通信工程专业的一门核心专业基础课,该课程理论性、工程应用性强,且较为抽象,历来是学生认为难学的课程之一。独立学院的学生大部分学习基础差,学习能力比较弱,并缺乏主动性,因此不能照搬二本通信专业信号与系统课程的教学模式,必须建立适合三本学生的教学体系,通过教学改革来提高教学质量,培养学生自主学习的能力。笔者从教学内容、教学方法、实践教学等方面阐述独立学院通信专业信号与系统课程教学改革。

1 教学内容的优化整合

信号与系统和数字信号处理课程内容既相互关联、相互渗透,又有一定的交叉。我校二本通信专业这两门课程分别安排在第四和第五学期讲授,在教学过程中发现,学生在学习数字信号处理时,已把大部分相关的信号与系统知识忘记了,因此交叉部分的内容需要重复讲解,造成课时浪费。另外,数字信号处理的数学基础严密,包含大量的公式和证明,对独立学院学生来说,学习难度大,效果差。基于上述原因,我院通信专业只开设信号与系统课程,该课程将传统的信号与系统和数字信号处理两门课程进行整体优化整合,强调基本概念、基本理论和基本分析方法,组课方案如图1所示。

图1 信号与系统课程内容组课方案

优化整合后的信号与系统课程主要研究确定性信号经线性时不变系统的传输与处理的基本概念和基本分析方法。课程内容按照先时域后变换域,先连续后离散,先信号分析后系统分析的顺序编排。在信号与系统的时域分析中,强调系统冲激响应的定义、系统响应的分解、卷积运算等重要概念及其物理意义,微分算子和系统零状态响应的时域求解不做要求。变换域分析中,强调三大变换(傅里叶变换、拉氏变换、Z变换)的物理意义及工程应用,利用傅里叶变换对信号和系统进行频域分析,引出信号带宽、系统带宽、系统的频响等重要概念;引入滤波、调制与解调、频分复用、无失真传输等通信系统或信号处理技术中的工程实践问题。拉氏变换的重点为系统函数、微分方程的复频域分析法,由于SPICE等工程软件的应用对电路的S域分析降低了要求,只要求分析电路的零状态响应。本课程加强了离散信号与系统的分析,强调DFT的物理意义及其在信号处理中的应用。数字滤波器设计中的复杂数学推导不做讲解,强调数字滤波器的结构、性能指标及其Matlab实现等工程实际问题。

2 提高教学质量的教学方法探讨

篇3

由于高职高专生基础比本科生要差些,按照以上的实验设备与内容来开设现代移动通信实验课,及高职高专的“现代移动通信”的教材开设这一门课程,教学效果不佳。体现在以下几方面:

(1)高职高专教材考虑到学生基础和理解能力较差的特点来编写,所以教材一般只是阐述现代移动通信的基本概念、基本原理、基本技术,包括:①主要概述了移动通信的概念、发展历程、特点、组成、分类、工作方式、多址方式以及编码与调制技术。②移动信道中的电波传播及干扰,主要讲述天线的基本知识、电波传播特性以及传播的路径损耗预测、移动信道的特征、分集接收技术以及噪声与干扰、组网技术。③GSM数字移动通信系统,主要讲述GSM系统的组成、特点、编号计划、传输信道的种类和帧结构、系统的接续和移动性、安全性管理、支持的业务以及GPRS系统。④CDMA移动通信系统,主要讲述码分多址在CDMA网络中的实现过程、系统的特点、网络结构和提供的服务、IS-95CDMA信道结构、移动性管理、呼叫处理和功率控制。⑤三代移动通信系统,主要介绍系统的特点、结构、网络。实现3G的关键技术、三种技术标准(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)。没有详细的技术原理内容的介绍,这与实验的理论出现了脱节。

(2)实验课主要内容是学生在实验老师的指导下动手做实验。在学生动手做实验之前,老师必须先讲解实验原理与及内容,并做一次演示。老师讲解清楚实验原理所须时间超出一半的课时,这样就体现不出以学生动手做实验为主了。学生也没有耐心讲解繁琐的原理,做完实验不会写实验报告,不知道做实验的意义。

(3)使学生产生应付心理,实验课变得多余,打击学生学习的积极性——是教师所不愿意接受的结果。

针对以上问题,做出以下的教学改革方案:

(1)本课程理论课教案的编写改革,按本院校本专业的学生的基础和理解能力,主要介绍:①概述移动通信的概念、特点、组成、分类、工作方式工作原理、多址方式工作原理、组网技术。②GSM数字移动通信系统,讲述GSM系统的组成、特点、编号计划、GSM系统的接续和移动性管理、安全性管理、支持的业务以及GPRS系统。③CDMA移动通信系统,讲述码分多址在CDMA网络中的实现过程、CDMA移动通信系统的特点、网络结构和提供的服务。④三代移动通信系统,介绍第三代移动通信系统的特点、系统组成结构、网络演进策略、实现3G的关键技术、三种技术标准(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)。⑤介绍LTE技术及我国的通信产业。

(2)实验内容与教学方式的改革:按照理论课知识另编实验题目个数及内容,实验项目数适当的减少,内容发生变化不再按照实验箱的实验教材教学,实行实地考察的方式或者联系日常生活所常见的通信知识开展实验教学。

移动通信的发展迅猛,从1978年第一代模拟蜂窝移动通信系统诞生至今,新技术不断涌现,更新换代飞快。昨天还是3G时代,今天就已经是4G时代了,而GSM已经是过时的技术。经过实践,从学生对通信行业的渴望求知的心理出发准备教学内容是提高学生学习兴趣和质量的一种非常有效的途径。学生最关心的是什么是通信专业,移动通信到底是什么,做什么,学了基础理论有什么用,自己能做什么,就业方向,令学生明白学习《现代移动通信》这门课程的意义。这样《现代移动通信技术》课程不再是枯燥乏味的移动通信的基本概念、基本原理和基本技术,移动通信系统。

篇4

论文摘 要:“通信原理”课程是通信、信息及电子类专业一门重要的基础课程,其特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。本文分析了“通信原理”课程存在的问题,并在理论教学和实践教学改革方面进行探讨,提高了教学质量和效果,完善了教学手段,并极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学生解决实际问题的能力。

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

[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.

篇5

关键词:现代通信技术;公选课;教学探索;教学实践

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1672-5913(2009)04-0109-02

公选课是以人文素质与科学素质为核心的综合素质类教育课程,是高校人才培养计划的重要组成部分,目的在于扩大大学生视野,提高大学生的科学素养和人文素养。

通信技术和通信产业是20世纪80年代以来发展最快的领域之一。纵观通信技术的发展,虽然只有短短一百多年的历史,却发生了翻天覆地的变化,从当初的人工交换到后来的电路交换,以及现在的分组交换和程控交换:从当初单一的固定电话到现在的光纤通信,卫星通信,移动通信,通信和计算机结合的各种其他业务,以及目前炙手可热的3G通信技术和以后的第四代通信。

随着通信技术的发展,人类已经逐渐步入信息化社会。在信息化社会中,现代通信技术与个人日常生活息息相关。在提倡素质教育、鼓励拓宽大学生知识面的今天,学习并掌握现代通信技术是必要的。基于上述考虑,我校在本科生中开设了“现代通信技术”公选课。

1 教学内容安排

“现代通信技术”属于通信及计算机相关专业的专业课范畴,该课程涉及多门通信及计算机专业的专业基础课程,专业性很强。而选修课的生源绝大部分来自非通信、非计算机专业,甚至非工科类专业,相关知识比较欠缺,因此在确定教学内容和选择教材时要非常慎重,综合考虑多方面的因素,把传授知识、科学普及与思想教育密切结合起来。

公选课一般只有32学时,从广度上来说,面面俱到既不可能也没有必要,只要能够涉及大多数主流通信方式及技术即可,这就要求精选内容、突出重点;从深度上来说,部分知识点的介绍不能太深,要把教学内容简化,做到把一般工作原理解释清楚为止。这一点非常重要,因为“现代通信技术”涉及到很多通信原理的内容,如果进行大量数学推导和公式计算,教学将变得非常枯燥,学生也不容易听懂,从而失去了开设公选课的意义。

经过综合考虑,确定教学内容包括六部分:通信系统概述、电话通信、无线电通信、光纤通信、移动通信和计算机网络。通信系统概述主要介绍通信系统的基本概念、相关模型和组成,以及通信复用方式、交换技术,让学生对通信系统建立初步概念;电话通信则以公共交换电话网PSTN为基础,让学生了解载波通信的基本过程,理解电话交换的概念与作用;无线电通信介绍无线电通信的基本组成及工作过程,另外通过短波通信、微波通信和卫星通信加深学生对无线电通信的了解;光纤通信从光源和传输介质两个角度进行讲解,突出光纤通信的优势;移动通信部分则以学生熟悉的GSM系统为基础,介绍移动通信过程中的位置登记、越区切换等概念,讲解3G标准及发展历史;计算机网络主要介绍网络组成、IP地址、TCP/IP协议,着重突出网络的应用,如WWW、FTP、E-mail等。

2 教学方法及手段

课堂教学的目的是利用有限的教学时间,使学生充分理解、掌握和运用该门课程的知识,完成教学计划。

2.1 传统教学方法的采用

2.1.1 授课由浅入深,语言通俗易懂

公选课的学生来自全校不同专业,学生相关知识基础参差不齐,这就要求教师在授课过程中要从最简单、最根本的源头谈起,逐步过渡,由浅入深,使学生把握问题的来龙去脉。比如,在通信系统概述中讲解“通信”这一概念时如果直接给出其定义,学生很难有透彻的认识。我从成语“千金买笑”谈起,讲马拉松的故事,再谈到击鼓、烽火台和信鸽等,这些具体例子让学生对“通信”有了很直观的认识,在此基础上给出其概念就容易接受得多。

“现代通信技术”专业性和理论性都很强,作为公选课,我在授课过程中尽量采用通俗易懂的语言,避免大量术语的堆砌。比如,把光纤容量的巨大与传统介质容量的甚小比喻成“高速公路”与“羊肠小道”;把调制过程比作“人坐船过河”,其中“人”相当于原始信号,“船”相当于载波。

2.1.2 课堂设置悬念

教师在讲课过程中提出一些问题,有些问题当时就回答,而有些问题则不做回答,在课堂中设置问题悬念,让学生带着问题听课,在听课过程中找答案,激发他们的求知欲。

2.1.3 互动教学

课堂教学要吸引学生注意力,使学生积极参与教学,活跃课堂气氛,这一点是至关重要的。上课时,教师不能采用满堂灌的方式滔滔不绝,而要注意学生的反应,不时与学生互动,调动学生的情绪,引导他们主动思考。

2.1.4 与学生建立融洽关系

教师在授课过程中态度要诚恳,不能给学生一种高高在上夸夸其谈的感觉,使学生产生反感和抵触情绪。在课堂互动的同时,利用课间多接触学生,加强师生交流,与学生建立融洽关系。课下交流还能从学生中获取有用的反馈信息,指导教师改进教学方式与方法,调整教学内容,以便取得更好地教学效果。

2.2 多媒体教学

多媒体教学以图文并茂、声像集成、动静配合、交流互动的表现形式,一扫传统单一、呆板的板书教学表达方式,将教学内容准确、直观、形象地表现出来,突出重点、难点。多媒体教学将教师从繁重的板书中解脱出来,充分利用课堂时间进行讲解,与学生交流,从而优化教学过程,提高教学质量和效率,化抽象为直观,化繁杂为简单,化空洞为具体,使课堂教学变得生动有趣。

多媒体教学的效果在很大程度上取决于课件的质量。制作课件时,首先要认真钻研教学内容,明确教学目标是什么,解决什么问题,难点是什么,重点是什么等,整理出思路清晰的教学方案;然后从视听角度进行总体构思,包括怎样设计开头,怎样结尾,用什么样的表现手法(图形、图像、声音和动画等)展示教学内容,使之结构严谨、层次分明、风格一致。还要考虑画面与声音之间的配合,使之符合心理和视觉规律。幻灯片不是简单的大量文字的堆砌,而应力求概括和精练,重点突出,以提纲式为主;另外还应选取合适的字体、字号,背景颜色合理搭配。

总之,应充分利用多媒体计算机丰富多彩、形象生动的图形、图像和动画技术,有效地解决常规教学手段难以表现和讲解的教学重点与难点,使学生通过多个感官来获取相关信息,增强学习兴趣,提高学习主动性和积极性。

2.3 动画演示

“现代通信技术”的教学内容常常涉及信号的处理过程,传统教学方式通过图形和数学公式将其表达出来,学生难以理解。为了直观地展示信号处理过程,我制作了大量flas进行演示。比如,讲解AM调制技术时,通过flas演示原始信号和载波生成已调信号的动态过 程,让学生对载波幅度随原始信号变化有直观感受,生动的波形和频谱图帮助学生理解信号处理的全过程;再如,讲解电话载波通信的复用技术时,通过flas演示载波通信的全过程,学生可以直观地感受到调制器、滤波器等在整个通信过程中的作用。

3 成绩考核方式的确定

课程成绩评定是否公平合理,不仅关系到每个学生的切身利益,而且体现和影响到教师的职业道德与职业形象,因此需要有完善的成绩评定方法,使成绩的给定能科学公正地反映学生的学习态度、学习效果以及掌握知识的能力。每学期的第一次课我就给出总评成绩的评定方式,即:总评成绩=期末考试成绩×60%+平时成绩×40%。平时成绩的比重之所以这么高,是想尽量避免学生混学分的现象,告诫学生要把功夫下在平时,单靠期末考试前临时抱佛脚是不行的。

平时成绩从课堂出勤、课堂发言、随堂测验等角度综合考察。课堂点名是约束学生出勤的有效方法,但使用该方法需要有一定的度,点名次数过多,占用上课时间:点名次数太少,达不到督促学生出勤的效果。基于上述考虑,每学期16次课中随机抽查课堂出勤情况3-4次,计入平时成绩,缺一次扣4分,在一定程度上避免了听不听课都一样的不公平现象,收到大部分学生的支持。课堂发言情况能够反映出发言者是否认真听课,是否在思考相关问题。我尝试给发言者加分奖励,把发言质量分为3档,分别奖励4、3、2分,计入平时成绩。这样不仅为学生提供了展示自己、锻炼自己的机会,也活跃了课堂气氛,调动了他们参与课堂教学的积极性。而将发言质量分档避免了少数学生没有思考问题而随意回答以获得平时成绩的现象。考虑到公选课的性质和特点,专门抽出时间进行期中考试不现实,我采用一种变通的方式,每学期安排2次随堂测试,一方面可以检验学生的听课效果,另一方面也可以变相考察学生的出勤情况,一举两得,随堂测试情况计入平时成绩。上述平时成绩记录在Excel表格中,随时进行更新。期末时,当着全体学生打开Excel文件,公布每个学生在课堂出勤、课堂发言和随堂测试等方面的表现,并计算平时成绩,让学生确实感觉到教师的公平、公正和公开。

期末考试主要包括现代通信技术基础知识测试和论述两部分。基础知识测试学生对现代通信技术相关基本知识、原理的了解与掌握情况。论述部分在更高层次考察学生对现代通信技术的理解,如“如何利用现代通信技术解决本专业遇到的一些实际问题?”论述题灵活性很大,给学生充分发挥的空间。

篇6

关键词:通信技术;课程体系;职业能力

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0203-02

随着通信行业的蓬勃发展,通信专业人才的需求量越来越大,很多高职院校组建了通信类专业。近年来,移动通信技术发展尤其迅猛,从只有少数人拥有的模拟移动电话到今天几乎人人都使用的智能手机,移动通信的业务量逐年递增。随着市场规模的不断扩大,通信设备制造商、运营商、通信工程服务公司等相关企业迅速扩张,行业人才需求的缺口很大,很多高职院校的通信类专业都开设了移动通信方向的专业课程。然而,在通信技术高速发展的今天,如果仍遵循传统的课程体系来教学,很难培养出现代通信企业需要的高技能人才。针对传统课程体系的弊端,本文在通信技术专业的课程设置与教学改革方面进行了探讨。

一、通信行业对高职层次人才的岗位要求

通信行业既是技术密集型又是劳动密集型,相关企业为了在激烈的市场竞争中赢得一席之地,规模都越扩越大,分工也越来越细。其中,适合高职生从事的工作有很多,如通信设备的制造、装配、调试、测试及销售;通信系统的安装、运行、维护与管理;通信工程的组织与施工;移动通信网络的规划、信号测试、网络优化等。据统计,这些岗位的人才缺口每年达数十万人,就业前景看好。为了胜任岗位需求,高职通信类专业的毕业生必须掌握基本的通信理论,具备熟练的计算机操作能力、较强的人际沟通能力和良好的团队协作精神,能看懂简单的科技英语文献。高职院校通信技术专业应围绕岗位职业能力要求,构建合理的课程体系,培养适合行业需求的专门人才。

二、传统课程体系对人才培养的不足

目前,高职院校在通信专业建设方面发展水平参差不齐,少数老牌的以信息类专业为主的高职院校跟上了通信技术发展的脚步,而很多以机电类专业为主的高职院校则仍沿用传统的课程体系或正处于课程改革探索中。传统课程体系对培养现代通信人才的束缚主要体现在以下几个方面。

1.专业课程设置不合理,专业特色不鲜明。有些高职院校的通信技术专业是在应用电子技术专业的基础上组建起来的。大部分课程与应用电子技术专业相同,只是更换了几门专业课。如通信原理、程控交换技术、移动通信技术等。在理论教学方面,课程难度偏大,学生难学,教师难教。其中通信原理课程最具代表性,高职的通信原理教材虽然比本科的教材简化了很多,但仍然以讲原理为主,公式推导较多,以高职生的基础这些内容是很难掌握的。在实践教学方面,这些课程的配套实验与基础课实验没有太大区别,还是在实验室用教学仪器做实验,与企业的实际工作环境相距甚远。高职的专业课程不是本科的简化版,如果不跟企业接轨,不面向职业能力来设置课程就很难培养出符合行业要求的专门人才[1]。

2.实训内容与岗位要求不符。有些高职院校为节省办学成本,通信技术专业的实训内容与电子技术专业的毫无二致,如安排几周时间装配和焊接简单的电子产品。这与通信专业毕业生将来的职业定位是不相符的。现代通信设备几乎都是利用计算机来控制的,因而通信行业内的大多数岗位对计算机应用能力的要求比较高,而对具体的电路知识和焊接技能要求不高。即使是设备维护和故障检修人员也只要查找有问题的模块并将其更换就可以,并不涉及到具体的电路层面。整个通信行业中,只有设备制造企业的生产线才需要装配、焊接、包装工人,这类岗位更适合电子类专业的毕业生。通信专业的毕业生虽然也可以从事这类工作,但不是主流方向。

3.基础课开设没有专业针对性,对专业课的支撑不够。现有的课程体系中,电路方面的课程占学时太多,如电路基础、数模电等。这些课程与电子类专业的学时一样,难度也相同,而后续的专业课实际上与这些基础课关系不大。这就造成基础课与专业课的脱节,学生感觉前半段在学电子技术,后半段才学的是通信,最后二者都没学好。由于高职的实践环节较多,学生的学习主动性又不强,上理论课的时间实际上是很短的。电路方面占用的学时过多,通信基础理论课的学时就会减少,专业课就失去了强有力的支撑,学生只能机械地接受,陷入“知其然而不知其所以然”的境地,这对将来的职业发展是很不利的。

4.外语教学与实际应用脱节。如前文所述,通信行业的岗位对计算机应用能力要求较高,这类岗位绝不仅仅是会使用常用的办公软件就能胜任的。很多通信设备的操作界面是英文的,如果不懂英语,就无法操控这些设备。现有的课程体系中,大学英语通常安排两个学期,每周4课时,此外,还有一个学期的专业英语课。从学时来看,英语课占用的时间并不少,但是很多学生还是无法看懂通信软件中的英文,其中包括英语成绩还不错的学生。这说明,学生在现有课堂上学到的英语离实际应用还有相当大的差距。事实上,通信技术领域中有很多专业词汇以及表述句型在公共英语课上是学不到的,而专业英语课学时较少,词汇量也不大,难以达到熟练操作英文界面的要求。

三、课程体系改革的方向

现代通信技术的发展日新月异,高职通信专业的课程体系必须紧跟技术和市场的步伐,以就业为导向,围绕培养学生的职业能力来进行设置。针对传统课程体系的弊端,笔者认为可以从以下几个方面进行改革。

1.整合电子类基础课,增加通信类基础课学时,降低教材难度。电子技术专业中的电路基础、数模电课程学时多、难度大,通信专业也采用这样的课程体系显然是不合适的。可以减少电路基础的学时,将数字电子技术和模拟电子技术合成一门课程,降低难度,以概念介绍为主,不深入讨论电路设计方面的问题。高频电子线路可以作为通信专业的基础课,也应以介绍原理框图为主,尽量避免分析复杂的具体电路,强调高频电路与通信技术的关系。通信原理课程理论性太强,公式推导太多,不适合对高职生开设。可以将该课程改为通信概论,介绍通信领域中的基本概念。此外,还应开设移动通信概论、计算机网络基础课程,介绍移动通信和计算机网络中的基本概念与基础知识。本科教材通常用数学工具来阐明通信理论问题,有些高职教材的编写也沿用了这一方法,只是删减了一些内容,但是高职生还是很难掌握。在教材选用方面应避免使用这些类似于本科简化版的教材,而应采用以概念介绍为主,理论与实践联系密切的教材。

2.着眼于应用,开设能培养学生职业能力的专业课。高职专业课的授课内容要让学生毕业后就能用得上,且具有可拓展性,为将来的职业发展打好基础。从目前的移动通信技术发展来看,3G/4G技术在若干年内仍占据市场主流,而且移动通信与计算机网络的联系日益紧密,专业课的开设必须考虑这些因素。可供选择的课程有:3G/4G移动通信技术、移动通信基站建设与维护、计算机网络技术与应用、移动通信网络优化、光纤通信技术等。授课方式宜采用学做一体,边教边学,降低理论难度,强调技能的掌握。

3.实训内容必须紧扣岗位要求。通信行业的岗位一般不会接触具体电路,电子产品的装配、焊接这类实训内容对提升职业能力帮助不大,应该取消。可供选择的实训内容包括:基站设备数据配置、网络设备数据配置、网络布线施工等。实训课是集中一周或几周时间对某项技能进行强化训练的教学环节。实训环境应尽可能接近真实的工作场景,这样培养的毕业生才能做到毕业即可上岗[2]。

4.专业课采用双语教学,提高学生的英语应用能力。通信行业的岗位要求能看懂通信软件的英文界面,这仅靠学学英语是不够的,必须在学习专业课的过程中加以强化[3]。现有的专业英语课起到的实际效果其实很有限,不如取消,将学时分配到专业课中。专业课采用双语教学是提高英语应用能力最有效的方法之一。教师在授课过程中可要求学生记住专业词汇和常用句型,并且将这些内容纳入课程考核体系。

四、结束语

通信技术的高速发展要求从业人员具备较高的文化素质和专业技能,而近年来高职院校的生源质量却呈下降趋势[4],如果仍沿用传统的课程体系来教学,难以培养出符合行业需求的毕业生。采用传统课程体系教学的高职通信专业存在着诸多问题,如专业界限不清晰,培养目标不明确,理论课难度偏大,实践课与岗位需求脱节等,这些问题都严重阻碍着人才培养质量的提高。针对传统课程体系的缺点,本文提出了基于职业能力来构建高职通信专业课程体系的几点思路,在课程设置、实训内容、双语教学等方面进行了探讨。通信专业的课程体系建设不可能一劳永逸,只有根据技术的发展和社会的需求不断调整,高职院校才能源源不断为社会输送合格人才。

参考文献:

[1]陈寿根.高职院校专业建设的内容与方法探析[J].职业技术教育,2011,32(11).

[2]白洁.校企共建校内实训基地的探索与实践[J].实验技术与管理,2012,29(3).

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《数字通信原理》是电子信息类、计算机类专业的重要专业基础课程,也是许多学校电子信息类专业硕士研究生入学考试的必考科目之一[1-3]。该课程是以《高等数学》、《概率论与数理统计》、《信号与系统》等为先修课程,又为后续的《移动通信技术》等课程打下理论基础,其理论性强、数学公式推导多,抽象概念多、实践性强、覆盖面广、从而增加了学生的学习难度[4-7]。目前,我院的教学情况是,受课时的限制,教学安排相对紧张,导致学生在学习过程中对知识点理解程度不够、兴趣不浓,很难达到该课程的基本要求。如何让学生能够在有限的理论课课堂中较好地掌握数字通信原理的理论知识,调动学生的学习兴趣,提高学生学习的积极性,培养学生分析问题和解决问题的能力,适应现代通信技术发展的需求是亟待解决的问题。因此,改革和优化数字通信原理课程体系的教学内容、教学方法和教学手段势在必行。

2 《数字通信原理》课程的教学改革与实践研究

针对目前在教学过程中存在的问题,结合应用型人才培养目标,以夯实基础、注重应用、实出能力为目的,根据两年来的教学实践,提出以下教学改革与实践研究具体措施。

2.1 分层次教学内容探索

将教学内容划分为基础概念、重点知识和扩展阅读三个层次,并划分难点内容。其中基础概念和重点知识都是一些基本概念、基本原理和基本分析方法等,故而要求所有学生必须掌握,也是考察的重点,在授课过程中,教师要对重点知识详细讲解,反复强调,包括公式推导,物理意义等;而扩展阅读则往往都是一些结合实际通信系统的应用案例分析等,以便让学有余力的学生进一步学习。当然,对于难点要有针对性地进行更为细致的讲解。另外,对于一些相近的知识点,可以让学生对比学习,进行分组自主讨论学习,没有必要在课堂教学上面面俱到。

2.2 现代化教学手段和传统教学手段的结合

通信原理课程基本原理多、公式推导复杂、流程图原理分析图也很多,使用传统的板书讲授费时费力效果还不好,很多复杂公式的推导、原理分析都很慢,不够清晰明了,所以采用多媒体教学和板书结合的方式,节省了时间,处理了内容多与学时少的矛盾,并且两种方法还可以优势互补。在课堂教学中使用现代化的教学手段,通过文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体对通信原理内容进行有机的整合和生动的表达,给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量,并用板书辅助讲解,帮助学生理解,使讲述内容更连贯。不但增强了课堂教学内容的生动性与形象性,而且增强了教学过程中的互动性,有利于知识的获取与保持。

2.3 引用Matlab/Simulink仿真软件到理论课堂中

在数字通信原理的课堂教学过程中,只利用课本中的相关公式和方框图,对学生来说,缺乏可视化的直观表现,学生难以理解,严重影响和制约了课程的教学效果。引用Matlab/Simulink仿真软件到课堂中,可简化计算过程,把计算结果以图的形式形象地显示出来,让学生直观地观察各种调制解调信号波形、频谱等,同时仿真软件中的Simulink仿真工具可以仿真许多通信系统,通过改变某些参数来观察通信系统的性能,增强学生的感性认识,加深学生对知识的理解,给学生清晰的学习思路,从而可以获得比较好的教学效果。

2.4 实验环节的完善

在课程的实验教学和课程设计环节中大力发挥Matlab软件的强大功能,可从三个方面设计数字通信原理实验和课程设计的项目:①M文件编程仿真;②Simulink动态系统仿真;③GUI(图形用户界面)演示系统设计。学生在学习过程中可以根据所学内容自行设计实验方案,通过对知识点的仿真分析,使学生更专注于问题的解决方法,而不是无意义的大量重复劳动,培养了学生的自主编程能力和创新能力。

2.5 注重培养学生的信息素养

信息素养是思维能力、问题解决能力、决策能力和合作能力的基础。拥有良好的信息素养就等于拥有了创新的催化剂。它反映了人们在网络时代中的一种数字化生存能力。数字通信原理课程的教学对象大都是电子信息类专业的学生。这些学生在将来的职业岗位上要接收和处理大量的技术信息,要适应未来数字信息化社会的急剧变化。教师在课堂中要积极培养学生收集信息、处理信息、独立思考和解决新问题的能力。例如在讲解通信领域时分复用技术时,教师可以要求学生课后了解复用技术的最新科研动态,并在下次课让学生提出自己的认识和见解。这样既可以培养学生处理信息的能力,又可以为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。

2.6 前沿通信技术相关知识与教学内容相融合

由于电子信息技术发展很快,数字通信原理课程的教材很难跟上科学技术的步伐。而学生要具有创新意识,就必须有大量的知识积累。教师在课堂教学中可以将与学生专业有关的前沿通信技术相关知识渗透到教学内容中去。例如在讲解模拟调制系统抗噪声性能时,教师可以简要介绍最新的基于小波理论的信号降噪方法。这样既可以让学生了解最新的学科知识,又丰富了学生后续课程所需的专业知识。

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《通信原理》课程知识范围广泛,涵盖大量的通信技术概念及原理,每节课授课内容信息量较大。采用传统的课堂板书形式教学,不仅需要大量的时间书写文字及公式推导,还需要绘制图表及框图以帮助学生理解记忆,这无疑消耗了有限的课堂授课时间,影响教学效率。为此,课堂授课环节可以采用多媒体辅助教学,在课前可以参考课程教材辅助所自带的多媒体参考课件,同时结合自身授课内容及进度精心准备并制作该课程的多媒体教学课件。在多媒体课件中对授课内容进行提炼,取其精华,去其冗余。特别针对一些繁杂的概念性的解析,课件中主要显示其必要的提纲性文字,再结合口述、举例等方法予以解析;此外,针对理论公式的详细推导、系统框图等,也可以减少中间推导的冗余过程,而在重要的推导环节增加必要和详细的说明,以帮助学生的深入理解。运用多媒体课件教学的过程中,一方面不仅可以大大节约文字书写及图表绘制的时间,极大的提升课程的教学效率,且可以选择性的增补教学大纲外的必要的教学信息,帮助学生学习的过程中将知识活学活用,举一反三。另一方面,在多媒体教学过程中,部分抽象性的文字叙述可以辅以教学录像、网络图片或flas等,使其内容形象化、具体化、生动化。多元化的多媒体课件教学演示过程不仅可以动静快慢结合、图文声像并茂,且可以使复杂抽象的概念原理简单化和形象化,既提高了学生对通信系统基本原理的感性认识,又起到了活跃课程气氛的效果,从而有效的激发学生对《通信原理》课程专业知识的学习兴趣。

2.中英文结合双语教学,使学生熟练掌握专业英语,与国际化接轨

自上世纪90年代,我国高等学校通信类专业已引入了包括Wiley、WorldScience等出版社国外系列经典教材,包括A.Goldsmith等编著的《WirelessCommunication》、J.G.Proakis等编著的《PrincipleofCommunicationSystems》等。上述教材已先后为国内多所985重点大学通信、电子类的本科生教学所采用并日益普及。另一方面,随着我国通信事业的长足进步。目前,我国的电信科学研究院、中国移动通信研究院等科研院所与华为、中兴等国内通信设备提供商在通信行业的标准化协议制定、基站关键技术解决方案及终端服务等领域已逐步取代了索尼-爱立信、诺基亚-西门子等传统科技巨头,其关键技术的科技含量无论在亚洲抑或欧美市场都极具竞争力。与国际接轨,意味着无论在民企、私企、国企或是外资企业,通信业务相关的关键核心技术标准化协议及基本原理、样机使用、维护等说明均采取英文版本。可以说,没有良好的专业英文功底,甚至将很难适应于学生日后毕业进入企业所面对的技术工作需求。为了帮助学生在学习专业基础知识的同时,尽快的适应、学习并掌握通信行业的英文资料学习、查阅等需求,在课程的授课环节中,采取了中英文结合的双语教学模式。为了能让学生逐步适应双语教学的进度,在课程实践中,采用循序渐进的方式。首先,在课程的教学及课件制作过程中,适量引入一些知识、概念的专业英文名称及系统流程概念的中英文对照,例如,正交频分服用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,OFDM)、多输入多输出(Multi-InputMulti-Output,MIMO),大规模天线(LargeScaleAntenna)[2]等技术概念的中英文解析,并鼓励学生在课后通过互联网或电子图书馆等方式进一步查阅相关技术的特点及扩展知识。在熟悉相关技术专业名词及概念后,在逐步过渡到全英文多媒体课件教学,使学生在学习理论知识的同时,提升相应的专业英文技能。从期末学生的反馈意见及教学实践过程来看,大多数学生在中英文双语授课的模式中,不仅学习到了通信系统的基本理论知识,同时也能较好的掌握相关的专业英语。

3.新技术专题报告,填补教科书空白,使学生了解国内外通信技术的前沿动态

无线通信领域的新技术新原理发展迅速,每年在IEEE数据库中针对无线通信领域的理论创新科技论文多达数以万计。针对通信领域技术标准化协议的日新月异,《通信原理》本科教材的知识内容略显陈旧,例如,即便国内不少高校均使用的新版教材《通信原理》(国防工业出版社,第六版)中,仍未涉及到当前国内外业已广泛商用化的第四代无线通信系统的理论框架及原理。为了填补教科书新知识新技术的空白,同时激发学生对当前通信领域最新前沿技术动态的了解与掌握,在课程教学过程中,采取专题技术报告的形式,结合授课教师的科研领域,为学生详细讲解相关的新技术、新知识,激发学生对当前通信行业尖端高新技术的求知欲。例如,笔者在该课程授课过程中,针对新一代无线通信网络的协议与构建等领域,邀请了中山大学—思科中国(Cisco)网络工程研究院高级工程师为学生举办了一次专题知识讲座,讲座的内容围绕新一代无线通信网络,包括自组织网络、传感器网络、认知无线电网络等技术原理,并结合实际工程应用为学生做了多角度的讲解。讲座结束前,专家与学生分享了上述通信网络技术热点问题及相应的文献查阅方法,帮助有兴趣继续深造的学生进一步深入学习相关知识内容。通过反馈,大多数学生在专题讲座后加深了对通信行业前沿技术的了解,并明确了自己未来的努力方向,这一教学形式深受学生广泛好评。

4.结语

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【关键词】 OTN技术 电力通信 应用

当前在科技现代化的大背景下,电网工程也在不断顺应时展向信息化、数字化进程迈进,人们生活水平不断提高的同时,电力通信对传送网的要求也逐渐提高,OTN作为新兴的科学技术,在一定程度上对电力企业信息化、数字化走向起着至关重要的作用,对此,OTN技术对IP业务进行承载,得以迅速发展。

一、OTN技术的概念与特点

OTN(光传送网,OpticalTransportNetwork),是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网,OTN通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议,进而规范出的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”,OTN技术将解决传统WDM网络无波长或子波长业务中组网能力弱、调度能力差、保护能力弱等问题。OTN以波长级业务作为基本处理对象,作为电域和光域的统一管理标准,OTN跨越了传统的电域和光域(数字传送和模拟传送),将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。其主要优势就是能够全面地前后兼容,以原有的SONET和SDH管理功能作为基础,在此基础上使通信协议安全且透明,并且为WDM提供端的俩接与组网能力。同时,OTN为ROADM提供光层互联规范,并补充了子波长汇聚极其疏导能力。

二、电力通信网现状

电力通信网是电网的重要组成部分,是一种专业性要求极强的通信网,如今随着网络通信技术的不断发展,电力通信传输网在网络信息的传输方面起到重要作用,并不断发展、壮大,然而在此过程中也产生了一些问题。

由于我国区域经济发展的不平衡、科技投入和研究力度不一样、政府政策贯彻落实的程度不均衡,导致区域间电力通信网发展水平极不均衡,在一些发展快的地区,通过充分利用电力通信传输网技术,早能实现环网光纤化和数字化,该区域通信业务的服务能力实现很大程度提高;而一些地区受经济、地理、政策等方面原因制约,电力通信传输网的建设还不健全,甚至有些偏远地区或山区连最基本的调度电话都无法保证落实。

三、OTN技术在电力通信网中的应用

电力系统通信业务在未来将会向大颗粒IP业务方向发展,传输所需带宽将呈现迅速增长态势,OTN能够以高速高质和透明的特点来进行信息传输,同时OTN技术也针对电力通信网的更高要求显示出了其自身的优越性。一个光纤骨干网络电力网中,OTN能够连接和使用任意电气设备,该组网模式对电力系统通信业务IP需求更容易适应,并能够通过分辨不同网络的复杂性,进而利用不同的拓扑结构进行选择和支持。

3.1 组网模式

包括全OADM组网、全OTM组网和OADM+OTM混合组网等方式,基于全OTM组网的本质就是现有的点到点与唤醒WDM网络支持,每节点都要中继OTU或背靠背OTU来进行电中继。另外,大颗粒业务通常在中心节点间实现,很少在厂站节点间进行大颗粒业务处理,厂站节点组网结构相对于调控中心节点更加稳定,光缆架设可靠性更高。对于核心节点数量多的网络,需要利用ASON(自动交换光网络)功能来承载核心间的业务,ASON抗多次断纤,能够有效保证核心层网络安全与稳定。

3.2 设备选型

(1)核心节点层面,要选用光电混合OTN设备。核心层业务量较大,常要进行繁琐而复杂的时隙转接,核心层业务颗粒大多是波长级ODUK颗粒,必须利用电再生才能实现其信号远距离传输,电交叉设备能够很好地化解波长阻塞困难。(2)在汇聚节点层面,要选择光交叉型OTN设备。该层面主要是由骨干厂站节点构成,网络业务只由这些节点操作业务的穿越,在光层面以波长颗粒来进行传输要便捷于光-电-光方式,能够有效减少耗能,降低故障发生率,使传输效率更高,质量更可靠。

四、 结语

综上所述,OTN技术汇集多种现有的电力通信技术优势,能高效满足目前我国电力通信网的发展需求,被广泛推广和应用,OTN作为现代化信息传输技术,一方面推动了社会经济的快速发展,另一方面满足了人民群众目前对于信息通信传输的高要求,这就要求电力企业要熟练掌握OTN技术的概念、特点和其在信息通信传输领域的应用详情,并实时创新改革,使OTN技术更大程度服务于电力通信网。

参 考 文 献

[1]李曦 .OTN技术在本地传输网络应用探讨[J].电信技术,2010(1):55-57.

[2] 刘玉洁,肖峻,丁炽武,等 .OTN最新研究进展及关键技术[J].光通信技术,2009,42(6):36-39.

[3]王哗 , 苗臣冠 . 新一代传输网 OTN[J].通信技术,2010,42(5):152-154.

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关键词:通信原理; 教学内容;课程实验;考查方式

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)20-4663-02

1 概述

《通信原理》课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一,是电子信息类各专业必修的专业基础课,起着承前启后的“腰”的作用,该课程同时也是“信息与通信工程”学科研究生入学考试课程之一,占有重要的教学地位[1]。它的先修课程有:高等数学、概率论、信号与系统、非线性电子线路,后续课程有:移动通信、光纤通信、程控交换。该课程教学与建设的好坏将直接影响后续专业课的教学[2] 。针对其知识点众多,概念抽象,理论性强,数学推导复杂的特点,通过优质示范课程的教学改革与实践,从精炼教学内容、创新教学方法和手段、改革实验方式、多元化课程成绩出发,对“通信原理”课程多元化教学进行了探讨[3] 。

2 具体实施

2.1 教学内容的改革

“通信原理”课程以当前广泛应用的通信系统和代表发展趋势的通信技术为背景,系统介绍数字通信基本原理,为学生今后从事相关工作提供理论基础和实际知识。本课程的目的是使学生掌握现代通信理论的基本概念、基本原理和基本方法,为学生进一步学习和掌握各种现代通信技术准备必要的基础理论[4]。

“通信原理”课程采用的教材是樊昌信等编的《通信原理》第六版,全书分十四章,而课程只有48学时的理论教学。有限的课堂教学时间里,对教学内容进行合理的筛选和精炼就显得尤其重要。我们以提高学生综合素质和培养学生创新意识为目标,坚持以课程“基本概念、基本知识、基本技能”为主:

1) 强调课程之间知识的连贯性。注重通信原理与其他先修及后续课程之间的知识的相通与连贯,帮助学生进行知识梳理。如讲解调制的时候,与非线性电子线路当中的调制的电路实现联系起来;加强与后续移动通信、光纤通信等专业课程之间知识点的关联等。

2)增加先进的通信技术的介绍。在教学的过程中,穿插介绍通信先进的新技术,使学生在了解前沿技术的基础上,增加学习的兴趣。

3)突出系统概念。简化纯数学推导的过程,而是在通信系统分析的基础上构成系统的逻辑框架 [3]。

2.2 课堂教学方法和手段

目前看我校及其他很多高校对学生学习通信原理课程的要求都是掌握现代通信理论的基本概念、基本原理,而现行通信原理的课堂教学模式主要采取的还是教师讲,学生听这样的传统模式。虽然增加了多媒体教学,但也只是简单的把知识点从黑板搬到了大屏幕,没有从根本上解决课堂知识难于理解和掌握,内容抽象,缺乏可视化的直观表现,如此容易造成学生对学习通信原理积极性不高,降低其学习该课程的的主观能动性。正是基于此,我们对课堂的教学手段和方法进行了多方面的尝试和探索,进行师生角色互换,鼓励学生自己动手制作课程知识相关的Flash小动画进行课堂演示等,试图充分抓住每堂课堂的黄金时间,帮助学生消化课堂知识的同时,锻炼他们的表达、动手以及演示的能力。具体手段和措施如下:

1) 课堂上适当地使用“师生角色互换”,提高学生学习的积极性。

针对部分同学上课不认真听讲,学习不够积极主动的问题,在讲完两节课的内容之后,下次课开始前,安排5~10分钟的分钟时间进行师生角色互换,让两位学生来总结上次课内容,老师则坐在台下当学生。学生要能比较顺畅的总结上次课的内容,必须要认真听讲,抓住老师上课强调的重点内容,积极参与到课堂中来。同时要求他们两个人相互配合,将重点内容在黑板上板书出来。其他同学可以针对发言的两位同学的总结进行提问;老师适当加以点拨与评价,并给出成绩,这两位同学总结发言的成绩直接与他们该门课程的平时成绩关联。通过实施这种方法,学生听课的积极主动性明显调动起来,锻炼了他们语言表达和归纳总结的能力,增强了他们的自信心。从刚开始的面对黑板,声音颤抖,到后面的有模有样,总结越来越好,同学们积极参与,相互竞争,因此听课的积极性也越来越高,课堂互动效果更好了。

2) 鼓励学生动手创作Flas,将兴趣爱好与理论学习有机融合。

部分同学对理论性较强的课程兴趣不高,但对于像互动媒体设计等却非常爱好。为吸引这些同学对课程学习的兴趣,鼓励他们根据课程内容创作Flas,将他们的兴趣爱好与理论课程的学习有机融合在一起。如在强调2ASK、2FSK以及量化编码等知识原理的时候,启发他们创作相应的Flas来对这些知识点进行模拟。学生在创作动画的过程中,必须先对理论知识作进一步的消化吸收,如此达到将爱好与理论学习结合的目的。在讨论课上,组织学生演示自己创作的动画,并进行评比。通过实践,学生对一些难于理解抽象的理论通过自己的创作直观的展示出来了,加深了印象,提高了自主学习的兴趣。

2.3 课程实验

“通信原理”实验是为配合理论教学而开设的,共16学时,目的是将课堂讲授的理论与实践相结合,培养学生实际动手能力,深刻理解所学知识的应用,所以在课程的实验体系教学中将验证性的硬件实验、软件仿真、综合课程设计以及毕业设计有机结合起来。

硬件实验教学通过捷辉公司开发的通信原理实验箱进行。开设了6个硬件实验,包括了模拟信号的数字传输技术、时分复用数字基带通信系统、多进制数字频率调制(MFSK)实验等主要内容。软件设计的内容选择了数字通信中的典型调制与解调技术,学生可以选择利用Matlab或Systemview来实现。利用Matlab或Systemview等仿真技术进行实验项目的开发,不受场地环境和设备的限制,学生课后也可以根据自己具体的情况进行练习,同时它能够有效地弥补硬件实验箱等传统实验所带来的不便和不足。一些硬件实验箱不能做或者效果不好的实验,以及平时不容易实现的综合性系统实验,都可以利用Matlab或Systemview仿真的方法轻而易举地实现,而且非常的形象,实验结果也一目了然。通过软件仿真实验,培养了学生的编程能力和创造性,把他们从无意义的简单的插拔线的劳动中解放出来,而是更专注于问题的解决方法。同时软件仿真实验可以进一步扩展,作为信号与系统、通信原理综合课程设计的内容。并在此基础上可以与EDA、DSP以及光纤通信、移动通信、程控交换的相关知识联系起来,做更深入的研究和开发,从而作为学生毕业设计的内容[5,6]。

2.4 课程考核

综合考虑“通信原理”课程的教学过程,摈弃了以前仅仅通过期末笔试的成绩来决定课程最终成绩的做法,而是将笔试成绩、实验成绩、课堂表现(包括随堂提问、课堂角色互换中的表现等)、作业完成情况及出勤情况等这些多元化的因素有机结合,更加科学地反应学生对该门课程的掌握程度。

3 结束语

总之,通过精炼教学内容、创新教学方法和手段、改革实验方式、多元化课程成绩,增强学生的主动获取知识的能力、动手实践能力、软硬件设计能力、分析解决问题的能力,利于学生建立专业的观点、系统的观点、工程的观点。

参考文献:

[1] 陈萍,董兴华.将开源软件引入通信原理实验教学的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(4):250-252.

[2] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].北京: 国防工业出版社, 2007:216-218.

[3] 黄葆华,沈忠良.通信原理基础教程[M].北京: 机械工业出版社, 2008:117-120.

[4] 杨星海,魏长智.通信原理教学改革研究[J].中国现代教育装备,2010(19):87-88.