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通信技术课程实用13篇

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通信技术课程

篇1

为此,我院领导根据当前教育的发展形势,并结合我校的实际情况,探索了以成立课程组为基础,以积极推进课程建设为基本手段,以全面提高课程教学质量为直接目标,使课程向重点课程、精品课程等高层次目标迈进,最终提高课程的社会地位,发挥更大的社会效益和经济效益的方法。

1.通信技术课程组现状

笔者所在系开设有电气工程及其自动化专业、自动化专业、电子信息工程专业、通信工程专业四个本科专业及应用电子、电气工程等专科专业。其中每个本科专业又分为2-3个方向。因此,专业及其方向多、跨度大,青年教师多、学历高,承担教学任务繁重,但缺乏教学经验,依此现状,尝试以课程组的教学管理组织形式,较好地解决老教师与年轻教师传、帮、带的作用,通过学习、合作、优势互补,实现新老两代人资源的有机整合,从而提高教学质量和效益[1]。

因此,根据通信工程专业和电子信息工程专业人才培养方案所开设的课程,以及课程的广泛度,将通信工程专业和电子信息工程专业按课程属性组成了相应的课程组,如:高频电子课程组、通信技术课程组、信号处理课程组、电子设计课程组、专业基础课课程组。课程组成员的安排完全打破教研室的界限,每个课程组至少有3人组成,每个教师可以参加多门课程建设,但应有主攻方向。课程组注意老、中、青教师的结合,形成梯队建设,课程组实行组长负责制。

其中,通信技术课程组包括信息论与编码、通信原理、程控交换技术、移动通信技术、CDMA移动通信技术、现代通信网六门课程。课程组现有主讲教师6名,相关实验人员若干名。课程组师资队伍的年龄结构、职称结构、专业结构已趋合理的格局。

2.充分发挥课程组模式优势

目前,很多高校都在采用课题组或课程组的方式进行教学活动,这是一种很有效的方法,可以充分集中有限的人力,有意识、有组织地加深教学研究,提高教学质量[2]。因此,为了充分发挥课程组的优势,合理组织教学资源,加强教师和教师间以及教师和学生间的交流,我们利用计算机和Web系统建立了基于通信技术课程组的网络教学平台。网络教学平台是信息、网络、多媒体环境下形成的一种全新的教学方式,通过网络教学平台不仅可以使课程资源得到很好的集中存储和共享,实现协作学习、共享教学成果,也使因材施教和个性化学习成为可能,完全提升教学管理质量。

基于通信技术课程组的网络教学平台能实现课程组内各课程的网络辅助教学,其具备以下特点:

(1)重点建设教学资源,合理存储、分类和有效共享。对教学资源的有效合理分类,使教学资源有处可找,实现资源的精确快速搜索。

(2)打破单一课程单个教师的单独教学局面,促进同一课程组教师和教师、教师和学生、学生和学生之间的交流,实现良好的信息交互平台。

(3)形成教学资源的累积,使教师和学生可以了解到课程发展的情况,共享教师的教学经验以及历届学生的优质学习成果,促进教学的改进。

(4)实现课堂辅助教学,应用灵活,提供课程的相关信息、教学资源随时上传下载,课程信息、作业的快速,同步、异步的网络答疑,小组、课题的交叉讨论等功能,根据课程需要进行功能自定[3]。

3.基于课程组的网络教学平台设计

3.1 教学平台的功能模块设计

本网络教学平台结构灵活,采用B/S模式,使其在使用上不受空间的限制,客户端只需Web浏览器即可。由于基于课程组的网络教学平台的设计需针对课程组内多门课程,所以在平台的设计过程中,既要考虑多门课程的独立性,更要充分体现课程组各课程间的联系性,使各课程形成一个统一的整体。这也是实现网络教学平台的意义之一。通信技术课程组的网络教学平台的设计结构框图如图1所示。

其中,各模块功能如下:

(1)教学团队。对课程组中各主讲教师做详细介绍。

(2)师生聊学。此模块为论坛交互模式,能充分利用网络资源,为教师间和教师和学生间构建实时的信息交互平台;教师可在此模块进行在线答疑、学生可以反馈关于课程的意见和建议。

(3)公告信息。以新闻的形式,将课程组活动进行实时记录和播报。此模块有助于促进课程组建设。

(4)精品资源。本模块用于将教师和学生在教学过程中精心制作并搜索到的参考价值的资料,如课件、教案以及学生的优秀作业等,进行收集并整理上传,以供教师和学生随时共享,这样也能使资源发挥其更大的价值。

(5)综合实验。结合课程教学大纲以及实验教学大纲的具体要求,开发基于课程组的综合实验,充分利用现有实验教学设备,整合各课程内容,将学生所学知识点有机的联系在一起,是提高学生学习兴趣,也是促进课程组建设,提高教学效果的有效手段之一。此模块内容以综合实验指导书和综合实验案例为形式。

(6)通信人生。此模块包括通信行业最新现状、为学生提供一些求职就业信息、毕业生也可以来此模块分享一下任职经历与感受。

(7)教学改革。此模块用于收集关于教改的项目和论文相关资料,此模块的建立意在突出教改的重要性,集思广益,互相交流,共同促进课程组各课程的大力发展。

(8)各课程资源。此模块为网络平台最重要也最基础的模块。主要用于共享基础教学资源,主要包括各课程的教学大纲、电子教案、电子课件,试题样卷,习题等资源。并且各课程资源分栏收集,可随时下载。

3.2 教学平台实现的相关技术

教学平台综合应用了HTML语言、、数据库和SQL结构化查询语言等技术,有Web服务器统一进行管理,用户通过Web浏览器以HTTP协议向Server发生请求,并接收和显示服务器提供的Web信息[4]。本网络教学平台的原理框图如图2所示。.ASP是Microsoft在ASP平台上对数据存取问题的解决方案,是由ODBC数据访问模型演变而来的,可用于结构松散的、本质非链接的Web应用程序,采用ASP数据库的库访问技术能够保证系统的设计与实现能达到最佳的效果[5]。

4.结论

网络教学平台的实现使得将网络技术应用于课程组建设中,不仅为教师间和教师与学生间提供了良好的信息交互平台,而且将课程组的各课程形成一个有机整体,有利于教师进一步推进教学改革,使学生的学习更系统化,以提高学生学习的积极性、主动性,使教和学得到很好的协调。实践证明,网络教学平台为传统的教学注入了新活力,教师可以在网络环境下不受时空的限制,利用新型教学设备展示网络上的教学资料,更有效的进行答疑和辅导,高效率地开展教学活动。

参考文献

[1]林芳.高职院校课程组建设的路径与实践[J].教材建设,2011,8:133-134.

[2]范晓峰,王浩.开放教育课程组建设的模式探索与实践[J].河北广播电视大学学报,2010,15(6):10-12.

[3]董晓辉.面向课程组资源的辅助教学网站的研究与设计[J].电脑知识与技术,2010,6(4):909-911.

[4]廖竞,周永.面向课程组的教学资源管理平台设计[J].安徽警官职业学院学报,2006,5(4):81:82.

篇2

《现代通信技术》作为一门为非通信工程专业本科学生开设的课程,是通过知识的加工和优化,在原《现代通信系统》与《通信原理》等课程基础上整合而成,并向应用性方向拓展[1]。由于非通信工程专业的学生没有学习过《现代通信系统》和《通信原理》课程,所以课程目标是“轻理论,重应用”,使学生初步了解关于通信系统的基本概念、数字通信系统的组成;了解现代通信系统中的电信交换、卫星通信、微波通信、移动通信、光纤通信等通信系统的基本原理、组成框架和最新应用内容。

现代通信技术课程由通信网基础技术、电信交换、无线通信、移动通信和光传输网五大主要组成部分[2],详见图1。

图1 现代通信技术课程主要内容

通信网基础技术包括模拟通信和数字通信(强调数字通信系统)、数字通信系统设计的技术如信源编码技术、信道复用技术等、数字信号的基带传输、调制技术和差错控制技术等;电信交换包括常用的交换方式如电路交换和分组交换、数字程控交换、isdn(综合业务数字网)和智能网;无线通信包括无线传播的基本特性、无线通信的关键技术、典型的无线通信微波通信系统、卫星通信系统的组成和应用;移动通信包括移动通信的关键技术、典型的移动通信系统gsm、cdma和3g系统的原理、技术体制及应用发展;光传输网包括管传输系统的组成和原理、sdh光传输网技术、光波分复用技术等。WWw.133229.COm

2 传统的现代通信技术教学方式的特点

传统的教学方法是以知识学科体系为中心,先讲述理论,在进行一些验证性的实验。《现代通信技术》课程的教学方式一致沿袭本科教育中学科体系的教学模式,从通信网基础技术到无线通信、移动通信等,都过于侧重理论,偏重知识的积累,内容丰富,公式与性质多,抽象难懂,这种教学方式的主要特点和弊端如下:

2.1 学生对学习感到枯燥,无法进行创新能力培养。对于现代通信技术课程来说,知识抽象、枯燥,特别是讲到通信原理等摸不着看不见的知识时,学生更是不知所云。很多学生仅仅是被动地在学习,没有主动参与的热情,体会不到学习的乐趣,更谈不上创新能力了。

2.2 教学过程中以原理知识为核心,而忽略了学生的数学功底和理论推导能力,使其缺乏学习的积极性;教学方法也是以传授知识为主,忽视了学生的能力培养和工程设计锻炼,导致知识与能力不协调。

2.3 理论和实际没有很好地联系起来,对知识的实际应用只作点缀,学生动手环节较少,更缺乏现场操作的经验,无法满足岗位需求。

3 现代通信技术课程的教学思路和教学模式

考虑到非通信工程专业的学生基本上没有学习过包括通信原理、信号与系统、随机过程等课程,在教学中必须从实际出发,因材施教,遵循深入浅出、易于理解的原则,力求简洁明了,突出科普性,激发学习兴趣[3]。采取“多挖坑少钻井”的方法,对现代通信技术课程中较深的知识进行必要的删减,比如通信网基础技术中的调制技术、语音编码,电信交换中的数字交换单元的工作原理、信令系统,无线信道特性分析、扩频技术等知识点,只能进行简单的讲解,使学生明白这些知识的基本概念。

3.1 教学内容模块化。

本课程对理论知识不要求过度深入,避免复杂的数学推导,建立模块化的教学模式,参考图1的课程内容,将现代通信技术作为一个整体任务,并按主要内容将这一任务分解成任务模块:通信网基础技术模块、电信交换模块、无线通信模块、移动通信模块和光传输模块,每个模块又分解为几个子模块。每个教学模块都以具体的项目案例引出教学内容,将枯燥的理论教学完全融入到一个个具体的任务中,抽象的知识就得到了具体的体现。这种教学方案不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.2 教学方法多样化。

课堂教学质量的好坏直接影响到教学效果。“满堂灌”的传统教学方法已经不适应现在以“学生为主体”的课堂,而采用类比引证等深入浅出的方法进行多维立体教学,则可事半功倍,大大提高教学质量。

3.2.1 多维立体教学。

随着多媒体技术的应用,课堂上老师大都使用ppt进行教学,不停地播放幻灯片,授课信息量大,内容多,但这种教学方法很容易忽视学生对内容的理解和接受程度。多维立体教学,就是灵活使用现代教学手段,使用“多媒体+网络+板书”的教学模式,采用多种方法展现抽象的知识点,在图、文、声、像等方面为学生提供直观感受,让他们在短时间内理解和接受大量的最新信息[4]。课堂上,可以充分利用多媒体放映ppt、图片、动画和视频等,课后学生可以登录教学网站下载学习资料,通过网络、论坛与老师进行互动交流。例如,在学习卫星通信时,可以插入卫星通信系统的图片,播放最新卫星通信的相关视频等,让学生直观地理解相关内容。

3.2.2 善于类比。

本课程设计很多的原理、概念,若只是将这些抽象的知识叙述出来则显得枯燥无味,学生不易理

转贴于

解,而将这些知识与现实生活中我们常接触的事物做类比则可以很好地理解[6]。例如,在讲解无线通信中电磁波按照传播方向的分类时可以将其与台球的运动做类比,如图2所示,这样将抽象的看不见摸不着的电磁波也可以很容易的知道它包括直射波、反射波、绕射波和散射波等。

图2 台球的运动

再如,在讲解移动通信中的切换技术时,切换包括软切换和硬切换,什么是切换?什么是软切换?什么是硬切换呢?同样也可以采取类比的方法。假设你在一个工作岗位呆久了,由于这样或那样的原因,想调整一下,但你不能终端工作,直接变成空闲状态,因为你很在乎工作所带来的收益,你不希望这个收益中断(切换的目的就是为了提供无中断的数据传输)。根据岗位变动时,交接工作地开展方式不同可以把岗位变动分为温柔换岗(类似于软切换)和强行换岗(类似于硬切换)。温柔换岗就是在和新的工作岗位进行联系时,旧岗位的工作也不已下载中断,而是进行相应的交接工作;强行换岗就是和旧岗位彻底中断,然后建立和新岗位的联系。根据类比引出软切换和硬切换的概念,学生就很容易理解了。

篇3

1 前言

随着社会逐渐迈入信息化社会,为开阔学生的视野,拓展学生的知识面以及提高电子类专业学生在就业市场上的竞争力,许多职业院校开始开设现代通信技术课程这一交叉学科专业性课程。但是,现代通信技术处于不断发展的状态,尤其是以计算机技术、卫星和光纤技术和微电子技术为主的信息技术的快速发展,正促使现代通信技术发生巨大的变革。[1]因此,加强现代通信技术课程教学的改革和实践,提升学生的综合能力,以满足社会对人才的要求,已经成为众多职业院校亟需解决的问题。

2 现代通信技术课程教学中的问题

现代通信技术课程教学中的问题主要有三个:①课堂教学内容和其他课程的关联不强。当前职业院校的现代通信技术课程的内容多为介绍现代通信技术系统。但是,现代通信技术是一门系统性极强的课程,如果只依靠简单的介绍现代通信技术中的相关技术手段,学生难以发现现代通信技术课程和其他电子类课程之间的内在联系[2];②课程教学的内容更新速度滞后于通信技术更新速度。现代通信技术是当前更新和进步最快的技术之一,现代通信技术的变化日新月异,而职业院校现代通信技术课程的改革却相对滞后。职业院校的现代通信技术课程只是介绍先进的主流通信技术和体系,课程内容概念性强且广泛。在这两个因素的影响下,学生难以将课程教学内容联系实际技术;③实验手段多样性不足。当前现代通信技术课程的实验教学手段单一,侧重点也单一。现有实验的侧重点在于单元验证性实验,没有对典型通信系统开设实验内容,职业院校也没有足够的条件开设关于典型通信系统的实验内容。[2]实验手段单一难以发挥学生的积极主动性,实验也难以收到应有的教学效果。

3 现代通信技术课程教学改革与实践的对策

3.1 改革教学内容

当前现代通信技术课程包括数字数据、卫星、光纤移动、通信业务网等通信内容以及最新通信技术的相关内容,现代通信技术课程包含的内容多且杂,每个不同的内容可以和不同的工科专业有一定的联系。因此,改革教学内容可以在实现教学大纲的基础上,针对学生专业类型或专业方向的不同设计出不同的现代通信技术课程教学内容,即将现有现代通信技术课程的教学内容进行编排和分类,并根据学生知识背景安排教学分类后的现代通信技术课程教学内容。例如,计算机专业学生的现代通信技术课程的教学内容可以集中讲授数据通信、程控交换等计算机通信网知识,而不需要花大量时间和精力学习通信系统的新原理等知识。[3]又如,电子技术应用或无线电类学生不需要深入掌握现代通信技术知识,只需要一定的现代通信知识作为预备,因而电子技术应用或无线电类学生的现代通信技术课程教学内容集中在讲授难度不高的现代通信技术基础知识即可,而不需要深入学习计算机通信网知识。

3.2 改革教学方法

现代通信技术课程教学手段单一也是现代通信技术课程面临的主要问题之一。现代通信技术课程是一门内容新颖、覆盖面广的课程,但许多学校仅仅使用讲授式这一单一的教学方式。讲授式教学不仅不能深入分析相关的理论知识,学生在讲授式的课堂教学中不能形成对教学内容的直观了解,学生也难以深入理解教学内容,并不能将教学内容联系到实际的通信系统中。而根据现代通信技术课程教学内容的特点,启发式教学方法是较好的教学方法。尤其是在学习现代通信技术新的理论知识时,启发式教学有较好的发挥空间。例如,教学可以利用相关的工具和软件将抽象的理论知识转换成直观的图形曲线,再让学生根据对图形曲线的了解进行描述学习,让学生在这个过程中加深对理论知识的理解,教师还可以根据教学需求设计课堂演示环节,通过直观的可视化教学方式教授抽象的理论和概念。

3.3 改革实验教学

传统的是试验箱验证性试验具有学生锻炼机会小、实验花费高,不能验证典型通信系统的缺点,因此实验课程教学中要多引用功能更强的实验仿真软件,来弥补硬件实验的不足,而且仿真实验软件的应用大大提高了实验的灵活性和学生自主实验学习的能力,实现了现代通信技术课程的实践教学。例如,学习卫星通信系统实验,可以将卫星通信系统的传输链路分解为多个基本通信单元,并使用仿真实验软件进行设计和实现,从而更好地实现典型通信系统实验目标,学生自主学习的机会以及师生交流的机会也更多。[4]不仅如此,使用仿真软件后,教师可以更加全面地讲解典型通信系统的各个组成部分,而不会只局限于讲解相关工作原理。例如,学习CDMA系统,一般的职业学校很难使用实验进行讲解,只能通过讲解相关的概念,让学生了解该系统的工作原理。而使用仿真软件可以弥补这个缺陷。通过仿真软件搭建CDMA系统仿真模型,教师可以根据仿真模型向学生讲解典型的通信系统各个模块的功能,再让学生自主搭建仿真模型,让学生在调试模型参数的过程中加深理解。

4 结语

现代通信技术是一门交叉性极强的课程,学科覆盖面极为广泛,它和许多工科专业都有内在联系。因此,在教学过程中必须坚持因材施教的原则,根据学生的知识背景将现代通信技术课程教学内容进行编排和分类;丰富课程教学方式,将现代化教学方式灵活地应用到课程教学中,来提高学生学习的积极主动性,从而提高教学质量。只有这样,学生的实践能力才能得到不断的提升,从而达到满足信息社会对通信技术人才的高要求。

(四川九洲高级技工学校,四川 绵阳621000)

参考文献:

[1]解志斌,田雨波,颜培玉.现代通信技术课程教学改革与实践[J].现代电子技术,2011(23).

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作者所在的黑龙江大学电子工程学院,《光通信技术》实验需为两个本科专业(光电子技术系和通信工程系)学生(约180人/年)提供课程资源。原有《光通信技术》包含“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”5个基础专业实验,仅能覆盖《光纤技术》和《光通信技术》两门专业必修课程的实验教学任务,学生缺乏对“光电子器件”应用的认知。而且,光纤与光通信技术是本专业最重要的两个研究方向之一,是专业学生就业与求学的主要支撑技术。近10年来,光通信技术在“光传输”“光交换”“光接入”和“可见光电力线通信”等领域高速发展。然而,现有实验教学设备多购置于2001年,部分已陈旧、老化。与此同时,面临教学经费不足,设备台套数有限,仪器价格昂贵,由于普通高校扩招导致生源剧增的双重压力,对应的实验内容无法得到更新,课程讲授内容与实验教学脱节,学生学习兴趣低下。

图1 原有专业基础实验方案

与之相比,专业仿真软件具有价格低廉,覆盖领域广,专业性强,灵活性、操作性好等系列优点,可实现光放大器设计,光电转换器件测试,多光通信系统实时在线模拟等功能,与本专业光纤技术、光电器件与检测、光通信技术课程内容吻合。鉴于此,将虚拟实验与原有的专业实验相结合,以专业实验为基础,虚拟实验为进阶,二者相互补充、取长补短,将可有效缓解专业实验教学中所面临的困难。

二、虚拟实验教学改革的具体实施方法

(一)方案设计与实验室建设

1.保留原有的“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”作为基础实验,删除“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”两个实验,节省6学时的课程资源。

2.开设“光通信仿真设计”课程设计,以虚拟实验教学方式提高学生对于“光通信系统架构”“光纤放大器设计”“光电子器件工作特性”的掌握能力。课程设计采用机房集中教学模式,包含“光发射机/光接收机的实现”,“误码率与质量因子评价”“色散补偿特性测试”“光放大器性能优化”“格式生成与转换”五个模块,共计32学时。其中,讲授学时8学时,实验学时24学时,第一、二模块为必选,后三个模块至少任选其一。

3.将原有机房进行升级与改造,新购置计算机50台套,服务器1台套,投影教学设备1台套。更新原有网络布线与系统,实现教师与学生互动能力,提升学生间的交互学习能力,改善学生个人的实验学习平台环境。购置专业光通信仿真软件OptiSystem(12.0版)1套,可同时满足30人在线仿真需求。

图2 虚拟实验设计方案

(二)虚拟实验教学实施方法

在实际的教学过程中,该门课程对于光电子技术专业学生(年均60人)为必修课程,分成2个教学班级循环教学;对于通信工程专业学生为选修课程,根据以往统计,选修课程人员约60―80人,亦分成2个教学班级循环教学。除讲授8学时外,学生需在2周内完成24实验学时,教学资源采用开放模式提供,学生可自行安排学习时间,学时计算由智能管理系统完成。教学模式除课上教学、实验外,还包括师生在线交流与在线答疑。课程考试采用报告模式提交,3人一组,需分工明确,格式统一,数据与分析清楚有效。

图3 虚拟实验教学的实施与执行

三、效果与评价

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探究式教学;教学改革;问题情境;物联网

1探究式教学的概述

探究式教学是20世纪50年代由美国著名科学家施瓦布提出的,它以学生为主体,教师则根据教学内容和要求创设问题情境,以问题的发现、探究和解决来激发学习者的求知欲、创造欲和主体意识,培养学习者的创新能力。学生可以通过个人或团队,利用所学知识和现代化的信息工具寻求、探索解决问题的方法。这样,学生从被动接受知识转变为主动地探究问题、解决问题,从而调动学生学习的积极性、主动性,培养团队合作精神和创新能力。探究式教学在中小学和高职教学改革中应用得比较多,在历史、数学、英语、体育等课程的教学改革中都有应用。随着智能终端的发展,大学生上课的注意力逐渐被分散,上课看视频、听音乐、玩游戏的现象非常普遍。另外,随着大学生就业压力的增大,国家鼓励提高大学生的创新创业能力。因此,为了吸引高校大学生的课堂注意力,提高学习的主动性、团队合作精神和创新能力,近几年,探究式教学也被应用到高校教学改革中。例如,史振华将探究式教学应用到《网络设备配置技术》课程中。课程改革的实际情况说明,探究式教学有利于培养学生学习的主动性、团队协作和创新精神。王树锋等人则对基于大数据的数据库课程的探究式教学方法进行了研究;杨月华则结合具体的JavaEE企业应用开发课程研究了探究式教学法在实践课程中的应用。

2《物联网通信技术》课程教改的必要性

物联网专业的培养目标之一就是自主创新能力明显增强,攻克一批核心关键技术。物联网专业作为一个处于摸索阶段的新兴专业,其教学方式也处于摸索阶段。《物联网通信技术》课程包括理论教学和实验教学。现在的理论教学借鉴了计算机类其他专业的教学方式,即教师讲授为主,学生被动接受。由于《物联网通信技术》课程包括的知识点多、涉及面广,学生容易混淆所学内容;由于教学方式单一,学生很容易失去学习兴趣。而实验课程既有程序调试,又有硬件操作,现有的教授形式多是教师直接将代码给学生,然后连接硬件设备,调试程序,观察结果。这样做,学生可能完全不了解代码的含义,只是简单地运行、调试,收获甚微。受篇幅的限制,《物联网通信技术》的教材上只给出了常见的应用领域,例如智能交通、智能医疗、智能家居、智能农业等,没有也未能涵盖物联网涉及到的其他领域。这些未知领域也正是物联网专业需要探索和开拓的部分。因此,培养学生学习的主动性和创新能力是《物联网通信技术》课程教学改革的目标。而探究式教学就是以学生为主体,教师为主导,侧重培养学生的学习主动性、团队合作精神和创新能力。这正符合《物联网通信技术》课程教学改革的需求。借鉴现有的研究成果,本文简要研究了探究式教学在《物联网通信技术》课程中的应用。

3探究式教学的实施

实施探究式教学的步骤如下。

3.1创建问题情境

问题情境的创建是实施探究式教学的第一步,也是最关键的一步。问题情境创建的合理度直接影响了探究式教学实施的结果。当前,物联网的主体网络包括计算机网络、移动通信网、固定电话网和传感器网络,它们彼此交织、相互连接。因此,将《物联网通信技术》课程内容设置为对应的4个问题情境,即计算机网络中的通信、移动通信网中的通信、固定电话网中的通信和传感器网络中的通信。这4个问题情境还包括网络中使用的传输介质、协议、拓扑结构、调制技术和与外网的连接技术等多个小知识点。教师根据课程中需要学生重点掌握的知识点来创建问题。情境问题需要具有开放性、探究性,且难易适中,解决问题的方案可以有多种。学生通过已有的基础知识、网络或与其他同学交流最终能够掌握解决问题的方法。为了提高学生的学习动力,教师可以通过成绩或其他奖励的方式激励学生。

3.2情境问题的解决

不管是在哪个领域,最简单的通信都会涉及到信息的发送方和接收方,在多跳通信中还会涉及到信息的转发,例如在计算机网络中,需要通过集线器、交换机或者路由器转发信息,在移动通信网中需要基站转发信息。因此,在“物联网通信技术”课程的教学中,团队合作是有必要的。为了提高学生的学习效率,分组采用自愿结合的方式,在特殊情况下,可以允许一组只有一个学生。每组成员的数量需要根据设置的问题不同而变化,例如,在计算机网络中实现TCP或UDP通信时,只涉及发送端和接收端,因此,每组只需要2个学生;在无线传感器网络中,为了将传感器采集的数据传送出去,并且消耗的能量最少,必须采用多跳通信技术,因此,需要有中间节点起到转发的作用,这时每组最少需要3个学生。在完成教师布置的任务时,组内自由分工,每个成员按照分工完成指定的任务。在分工时,要保证每个成员都要完成部分工作,防止出现整个任务是由组内个别成员或部分成员完成的情况。在问题或任务完成的过程中,学生可能会遇到各种各样的问题,教师则可以采用以下3个方法引导学生解决:①组织已解决问题的学生分享经验方法,以此启发其他同学。这样做,不仅可以使已解决问题的学生加深对已掌握知识的理解,还可以提高自身的成就感和自信心。②依托当前信息资源共享的时代特征,引导学生利用网络资源探索解决途径,而后交流汇报。③对于学生无法解决的问题,教师只需给出指导意见或解决问题的方法。例如,在实验过程中,仿真器可能由于某些原因无法工作,这时,教师可以告诉学生通过修复使仿真器重新工作,但学生需要自己去寻求修复的办法。

3.3应用和拓展

学生掌握了知识、技能和方法后,还需要对其进行巩固、应用和合理的拓展。教师可以鼓励并指导学生参加一些国家或者学校举行的比赛。学校每年都会举办大学生挑战杯大赛,难度不大,而且与学生学习的知识比较相关。学生可以自愿结队,在教师的指导下选择参赛的题目,在完成任务的过程中,当遇到无法解决的问题时,可以咨询指导老师或者请教其他同学。针对物理网工程专业的学生,从2013年开始,举办了全国高校物联网应用创新大赛;2015年,举办了首届“互联网+”大学生创新创业大赛。这些比赛都非常适合物联网工程专业的学生。学生可以拓展自己的想象力和创新能力,将已经掌握的《物联网通信技术》课程的知识应用到具体领域。例如,对啤酒发酵过程的无线监控、空调的远程控制等。另一方面,这些比赛会以奖金或荣誉证书的形式奖励优秀的同学,这不仅让学生有了成就感和荣誉感,而且在他们毕业找工作时会增加一些优势。因此,这些奖励增加了学生参赛的动力和热情。在比赛时,通过交流,学生能了解其他团队的研究成果,掌握更多物联网的应用。通过参加比赛,学生可以了解国家在物联网应用上新的研究方向,增加与其他学校的学生交流的机会。另外,参加比赛能够大大提高学生的自主学习能力、责任心和创新能力,从而进一步提高《物联网通信技术》课程教学改革的成效。

3.4评价

对学生完成的任务或问题质量的评价,主要是通过学生的学习成绩体现出来的。《物联网通信技术》课程的成绩组成包括三部分,即平时成绩、实验成绩和期末成绩。平时成绩是根据教师课堂上布置的任务或问题提交的纸质作业所获得的成绩,占总成绩的20%.平时成绩既要与《物联网通信技术》课程的知识紧密相关,又要与实际应用结合,从而提高学生探究问题的兴趣。例如,当网络带宽为100Mb/s时,学生在宿舍使用有线和无线2种方式接入互联网时,最高的网速分别能达到多少?手机及时注销后,盗窃者无法使用的原理是什么?实验成绩是根据学生的答辩结果给出的,占总成绩的20%.学生需要讲解解决问题的思路、代码、遇到的问题。其他学生在听取汇报时,既可以了解完成相同任务时其他同学的思路,也可以掌握由于分工不同而未实现的功能或任务的解决方法。例如,在完成2个传感器节点之间的通信时,一个学生负责发送端,包括从键盘读取数据、选择信道、设置发射功率等任务,而另一个学生只负责接收端,即对接收信息的显示。通过答辩,完成发送端任务的学生可以掌握接收端的实现方法,同样,完成接收端任务的学生可以掌握发送端的实现方法。期末成绩是期末考试试卷的成绩,占总成绩的60%.教学改革是为了提高学生学习的团队合作精神和创新能力,因此,卷面成绩占的比例越来越少。期末考试采用开卷考试的形式,考试内容要与实际情况相结合,且具有开放性,不设置标准答案,只设计参考答案。例如,在沙漠中布置使用Zigbee协议的无线传感器网络来监测温度的变化时,如何合理选择节点设备、网关设备和网关的接入方式?考试时,学生选做部分试题,例如,设计题包含8个问题,学生可以选做其中的4个。

4总结

根据物联网专业的培养目标和社会发展需要,本文主要研究了探究式教学模式在《物联网通信技术》课程中的应用,主要涉及问题情境的创建、情境问题的解决、应用与拓展和评价四方面的教学设计。通过问题探究式的教学改革,可以使课程培养目标朝着创新型、主动型、合作型方面进行有益的探索。另外,本文的研究成果对物联网工程专业其他课程的教学有较大的借鉴意义。

作者:史艳翠 郝宇 杨巨成 陈亚瑞 单位:天津科技大学计算机科学与信息工程学院 天津国土资源和房屋职业学院

参考文献

[1]史振华.探究式教学模式在《网络设备配置技术》课程中的应用[J].宁波教育学院学报,2015,17(6):30-32.

[2]姜瑞萍.探究式教学法在历史教学中的运用[J].学周刊,2016(26):130-131.

[3]马爱密.初中数学探究式教学初探[J].现代教育科学:教学研究,2011(2):38.

[4]陈昕昕.探究式教与学在高职英语教学中的尝试[J].电子测试,2015(24):101-102.

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1.通信技术课程组实践教学现状

我校通信工程专业课程所属三个课程组,分别为高频电子课程组、通信技术课程组、信号处理课程组,其中通信技术课程组主要包括《信息论与编码》、《通信原理》、《移动通信》、《CDMA技术》、《现代通信网》、《程控交换》等课程,该课程组既包括专业核心基础课也包括专业应用课。因此,根据通信技术课程组中课程的特点,在课程组建设中我们首先以实践教学环节建设为重。实践教学环节建设从通信技术特点入手,深入分析各门课程知识间的内在联系,在综合考虑课程教学内容的整合优化的基础上,建立完善的通信技术课程组实践教学体系。

目前,通信技术课程组的实践教学环节主要存在以下问题:(1)实践教学内容的设置与通信技术的飞速发展相比相对滞后;(2)课内实验与课程设计环节通常只是单纯的针对一门理论课程开展,实践内容不成体系;(3)课内实验内容多以理论验证性为主,缺少综合性、设计性实验;(4)课程设计环节课时少,多以仿真验证为主,不利于学生设计能力与创新能力的培养;(5)实验设备资源没有得到充分利用,学校在教师的实践能力培养及新型实验设备的使用培训方面投入少。

以《通信原理》课程为例,实验课对学生了解专业知识有着重要的作用和意义。传统的实践教学中,往往只是进行一些简单的验证性实验,而且学生多为两人一组,学生按照老师的要求进行实验,根本无从谈起对学生动手能力和创新能力的培养。因此,学生和教师虽然在实践环节也投入了大量的时间,却得不到良好的效果。

2.课程组实践教学环节改革与建设

针对课程组实践教学环节存在的问题,在课程组建设中,课程组系统规划了实践教学环节的改革与建设。本环节主要分以下四个部分来进行。

2.1 课上演示教学环节

根据几年的教学经验得知,部分学生反映通信类课程枯燥、难懂。根据这种情况,本课程组教师将重点加强课上演示教学环节,以激发学生的学习兴趣,提高教学质量与效果。目前,我们已经成功开发出针对《通信原理》课程的“通信原理自主学习系统”,本软件可以实现对信号模拟调制、数字调制、模拟信号的数字化、码型变换、数字基带信号的传输等通信技术的演示,并且我们将在(下转封三)(上接第176页)软件基础上增加《信息论与编码》课程内容的演示功能,如信息量的计算与比较,huffman编码的压缩与解压等。对于课程组的各门课程将开发相应的课堂演示教学内容,例如,在《现代通信网》课程中,针对计算机网络一章,教师可以使用sniffer软件,进行抓包处理,并进一步和学生进行通信协议的分析讨论。此环节能使学生形象化、立体化理解通信技术课程组的主要知识点及各个课程间的关系。

此外,为使课堂教学生动、形象、直观,提高教学效率,对于理论性较强的课程部分,可将MATLAB仿真软件用于课堂教学,MATLAB强大的可视化数据处理功能可以弥补授课时数的不足,减少教师制图表的麻烦和不精确。

2.2 实验教学环节建设

在实验教学方面,需合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验。对于不具备硬件条件的课程,就要充分利用仿真实验的便利条件,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《信息论与编码》、《通信原理》课程中,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原理中的概念和结论[2]。

对于具备实验室条件的课程,应在现有实验条件和课程设置的基础上,对实验的类型和内容进行改革,倡导研究型学习,在加强基础验证性实验的同时设置一些典型的综合设计性实验。例如,在《移动通信技术》实验箱上应多开几个系统级实验,有利于学生对整个GSM/CDMA移动通信过程的理解和掌握。

2.3 课程设计教学环节建设

课程设计作为一个重要的实践教学环节,是学生学完课程后综合利用所学的知识进行设计实践的一种实践教学形式。目前,在本课程组中只有《通信原理》课程安排了课程设计环节,内容为理论验证性的软件仿真,内容固定、单一,课时为一周,不利于培养学生的设计与创新能力。因此,在课程设计教学建设中,应细致研究各门课程间的关系,突破对单门课程进行验证性实验的局限,设计能够融合各门课程间联系的仿真或硬件设计题目,同时能够与实际应用相结合。

课程组进行课程设计建设的具体措施如下:(1)增加设计型和综合型课程设计题目,增加课程设计课时,增大课程设计工作量;(2)教师提供多个课程设计题目,学生根据自己的兴趣可任意选择;(3)课程设计题目应软件仿真与硬件设计结合,让学生有更大的选择空间;(4)教师应积极开展教科研工作,及与企业的交流合作,并将所学知识及教科研成果运用与课程设计的教学工作中。

2.4 毕业设计教学环节建设

随着社会的发展,现代教育正在朝着培养应用型人才的方向发展,社会的需求已经成为教育发展的风向标。要想将学生培养成为面向市场和生产第一线的高级应用人才,学校就必须注重学生实践教学的发展和改革。毕业设计环节不仅可以有效的提高学生理论知识的学习和掌握情况,而且能够加强学生的动手能力和创新能力,分析和解决问题的能力也能够得到有效的提升。

毕业设计教学建设环节教师应从以下几个方面着手:(1)毕业设计题目应注重与企业生产实践相结合,积极开展校企合作;(2)注重形成以课内实验、课程设计、毕业设计为一线的课程实践体系,培养学生学以致用的能力;(3)充分利用现有教学资源进行设计题目的开发,例如物联网实验箱、中兴实训设备等;(4)教师应积极开展横向与纵向课题的研究,并将研究成果运用与毕业设计的指导工作中;(5)毕业设计成果可用于课程教学过程中,例如与课程相关的毕业设计可用于课堂演示教学环节,这对于学生学习兴趣的提高有非常重要的作用。

在校企合作方面,我们正在积极探索校企合作模式,利用企业掌握的先进通信技术,推动本课程组乃至通信工程专业实践教学体系的建设和发展,一方面培养能够跟上通信技术发展和实际应用步伐的教师队伍,另一方面能够培养出熟练掌握专业理论知识和工程操作技能的学生,为通信工程技术行业提供合格的工程应用人才[3]。目前,我们已经成功地将校企合作成果运用于课程设计及毕业设计教学环节中,并取得了良好的教学效果。

3.结论

实践教学体系不仅要面向应用,而且要面向创新。通过对通信技术课程组实践教学的建设和探索,以进一步实现通信工程专业实践教学体系的形成,培养学生能运用学科理论知识,实现对实际通信系统进行分析、设计及运维的能力。新教学模式的改革,在很大程度上锻炼了学生的实际动手能力,摆脱了传统的被动性、验证性实践环节的束缚。在做到学以致用的同时,满足了社会用人单位对复合型通信技术人才的要求[4]。

参考文献

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[2]王颖.通信工程专业实践教学建设初探[J].南昌教育学院学报,2011,26(5):57.

[3]胡玮.通信工程专业实践教学改革与研究[J].中国电子商务,2012,6:133.

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笔者由于长期在纽约理工大学(NYIT-NUPT)从事计算机通信的教学,对东西方的教学之间的不同有深刻的感受。主要差异化体现在以下三个方面:学生、教师、环境。学生差异:东方的学生更害羞、更“内敛”,不爱发言,不爱提问题;西方的学生活泼、主动、希望能发言、爱当场提问题。教师差异:西方的教师由于是雇佣制,除非是终身教授,都需要经过学生的综合评估(Evaluation),才能获得每个学期(Semester)的职位,东方的教师大都没有这个问题。环境差异:西方的行政人员是为教师和学生服务的,行政人员会主动完成许多冗余的事务,让教师和学生更专注与教学内容本身;东方的行政人员主要是用来完成“管理”功能,教师和学生需要处理的表格和文档比较多,在形式和格式上要求更“严格”。

三、构建立体化的人才培养方案

在历经多年的教学实践和摸索中,伴随着网络新技术的应用、多煤机技术、实验设备的引入。对“现代通信技术”的授课建设了立体化的人才培养方案,理念是“立足课堂,素质培养”。具体分为三大建设模块。

(一)充满人文特色课堂教学

课堂教学是教学中最具面对面特色的一部分,“现代通信技术”首先将“生动第一课”作为授课内容,将当前最新的技术以多媒体的方式播放出来,以同学们身边使用的通信产品终端入手,极大提高了同学们对后续课程的兴趣。在日常授课中,鼓励教师“走下讲台,走入学生”,以丰富的语言、特色的表情将知识点演绎。选择具有人文功底的青年教师,将教材上枯燥的文字变成生活中可以比喻的案例。授课内容上也做了较大的删减,比如光纤通信中删去光纤等物理理论,卫星通信中删除多种调制方式,移动通信中的无线信道特性等等,以及3G、4G技术中的扩频、跳频等原理。注重在系统整体应用和应用前景。图1立体化教学培养体系要求课堂设置主题讨论,比如“传感网技术”“物联网技术”“无线身体网”,指定学生实现做好主题研究,完成主题讲座(Presentation),不注重技术细节,主要从应用和接口的角度讨论对将来社会的作用,社会的推动。互动性的环节增强了学生的参与程度,当场的即时提问和评点打分激发了学生的竞争的斗志。

(二)以应用验证体验为主的实验教学

实验教学时最能将理论与技术结合起来的,“现代通信技术”将课内实验方案设计为操作性强、体验感高的验证型实验,比如对“SIP交换机的通信”,“基于中间件的呼叫中心平台”,“3G通信过程”,避免的过多技术细节的干扰,给文科基础的经管类学生以感性直接的体会;同时,在实验报告的文档撰写上,引入“华为公司”的文档规范格式,强调文案处理的标准化。为将来大部分可能从事通信行业项目助理的同学打好严谨细致的行为习惯。

(三)以网络课堂视频的在线式教学

手机网络时代无法避免,在无法劝阻经管专业学生少用不用手机上网之后。课程组将每个章节,每个知识点做成主题视频,并配置重要知识点的讲解。对于一些脱课的学生,可以通过网络课程弥补缺课的损失,对应要求上进的同学,将知识点的精要可以巩固提高。实时在线的网络课堂提供了论坛,完成在线答疑(学生和教师都可以代为回答),模拟测试题,一些无法用实际设备操作的技术通过制作的Flash课件展示给同学。从实践结果看出,网络课堂的点击量通常在授课人数的6~10倍左右。由此,以课堂、实验、网络课堂三大主体的立体化教学建设中,“现代通信技术”课程实践取的较好的效果,经管类专业的学生从内心不再排斥这个“专业”课,督导组和专家旁听也得到了很好的响应。

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1.3以工作过程为导向的通信技术课程业典型工作任务分析

1.3.1通信终端生产与维修主要有专用工具如手机综测仪等的使用;通信终端(移动终端、固定终端等)设备故障诊断;通信终端(移动终端、固定终端等)设备检测等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有使用测试仪器等专用仪器与工具的能力、诊断通信终端设备故障的能力、检测通信终端设备的能力以及维修通信终端设备的能力。

1.3.2通信设备及产品的营销主要有通信产品咨询;通信产品演示;各部门协调;客户销售等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有掌握通信产品的特点与用途的能力、熟练操作通信产品各项功能的能力、进行良好的计划、沟通的能力以及进行通信产品销售的能力。

1.3.3程控交换运行维护主要有本局配置;开局出局配置;设备安装;设备维护;业务管理等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有配置程控交换机的能力、能安装维护程控交换设备的能力、管理程控交换业务的能力和撰写维护报告的能力。

1.3.4传输设备维护主要有传输设备工程安装;传输设备工程调试;传输网日常管理;业务配置与网络保护等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有安装调试传输设备的能力、进行传输网日常管理的能力、进行传输业务配置的能力和撰写维护报告的能力。

1.3.5通信工程监理主要有通信系统规划;通信设备安装指导;通信线缆铺设指导;监理报告撰写等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有熟悉电信工程实施规范的能力、指导通信设备的安装的能力、撰写工程报告的能力以及进行初步的工程概预算的能力。

2基于工作过程系统化课程体系设置

鉴于以上对于通信技术专业工作过程的分析,主要对课程进行两个体系的设置:

2.1通信技术专业通识课程体系通过课程体系开发归纳、总结学生应具备的通用能力,形成了全面提升学生中英文听、说、读、写能力,全面锻炼学生身心的通识课程体系。通识课程包括基础应用英语等18门课,通识课程通过知识的基础性、整体性、综合性、广博性,使学生拓宽视野,培养独立思考与判断能力、社会责任感和健全人格。(如图1所示)

2.2通信技术专业通信技术专业方向按照职业岗位工作所需要的专业知识、专业技能、职业素质,形成了有利于传授专业知识、培养职业能力、提高职业素养且具有工学结合特色的6门专业核心课程和12门专业支撑课程的专业课程体系。(如图2所示)

3通信技术专业基于工作过程化课程的实现与评价

课程实施应是学生在教师指导下主动构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性的过程。教学中,为学生创设必要的主动学习,自主学习的环境,以促进学生的个性发展。在实施过程中,应注重学生创新意识和创新能力的培养。在设计教学过程中,以生动有趣的创造性活动内容、形式和情景,培养学生的想象力,增强学生的创造意识,开发学生的创造性潜质。在整个课程实施的过程中,应围绕综合职业能力培养目标,课程评价注重过程与结果的结合,重视能力的评价。评价方式上采用自评、互评和他评等多种形式。评价指标不仅涵盖专业能力要点,更应关注学生对工作的兴趣、爱好、情感反应、参与态度和程度等职业素养要点,以及学生创新意识和创新能力的要点等诸多方面。

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该课程囊括了通信领域的方方面面,涉及内容非常“宽泛”,除了绪论之外,每章一个主题,基本独立成篇,每一章都可以单独开一门课来讲授;论述“浅显”:该课程不涉及通信理论的具体数学描述,有一定的科普性质。通过学习本门课程,让学生对通信领域有一个全局性的了解,对通信专业的知识结构有一定的认识,并对通信领域的现状及发展方向有充分的了解;激发学生对通信科学技术的学习热情,深刻理解通信技术在现今社会生活中的重要地位。本课程先介绍通信的基本概念和通信技术发展简史,并对整个通信系统与通信网进行概括性的介绍,之后对通信传输技术、现代数字交换技术、数据通信、光纤通信、卫星通信、移动通信和宽带接入网进行了全面系统的介绍;此外,还对通信领域一些相关的新技术及其应用前景做了相关介绍,详见下图[3]。授课时间48学时。课程内容的安排考虑到独立学院非通信专业之前基本上没有学习过包括通信原理、信号与系统、随机过程、高频电子线路、微波技术与天线、电磁场与电磁波等选修课程,在教学中必须从实际出发,降低学习门槛。在讲授过程中,尽量减少理论内容的授课分量,突出科普性,激发学生学习新课程的兴趣。要对通信技术基础课程中较深的知识进行必要的删减。比如光纤通信中的光纤波动理论分析、半导体光源及光检测器的基本原理等;卫星通信中的卫星传输链路的计算与噪声问题,移动通信中的无线信道特性分析、无线电波的传播理论、扩频通信原理等知识点,只能进行简单的介绍,不必深入讲解,特别是针对工商企业管理等文科专业的学生,更要尽量减少理论内容的讲解。在授课时选择的授课模式应力求简捷明了、易于理解,并尽量减少理论内容的授课分量,为学习后续的内容打好基础。通过这样的课程内容安排,既兼顾了非通信专业学生开设现代通信技术课程的需要,又可以解决本课程的专业基础知识相对匮乏及课时相对紧张的问题。

由于各种原因,一本书从编著到出版,最快也要一两年的时间,而通信领域技术的发展可以说一日千里,分秒必争,等学生拿到课本时,书上所讲述的许多东西已成昨日黄花,再也体现不了“新”的特点,从而失去了它原有的意义。因此,必须对传统的照本宣科式的教学方法进行改革。获得最多的信息,学到更多的知识,最大限度地调动学生学习的积极性和主动性,让他们在了解通信领域新技术的同时,也能掌握新的学习方法,提高它们的独立学习能力,为以后专业课的学习、毕业设计甚至毕业后的工作实践打下良好的基础,笔者对这门课的教学方法进行了改革和探索[2]。一是采用启发式教学。将以教材为中心、以教师课堂讲授为主的传统教学方式,改为以查阅最新技术资料为中心、教师课堂讲解和评析为纽带、学生讨论和交流为重点的新颖教学方式,极大地激发学生的学习热情,开拓他们的专业视野,同时活跃了教学气氛,增强了学生与老师、学生与学生之间的交流,收到了非常好的效果。教师提出问题和相关背景材料,引导学生独立思考,自己得出结论,教师再加以总结,给出准确表述的答案。这样可以充分调动学生积极性,使学习效果大为提高。二是尽可能采用丰富多彩的教学手段。

呈现的内容、形式尽可能是学生熟悉和喜闻乐见的,如在讲解整个通信发展的历史时,不是干巴巴的照着教材念,而是通过搜集一些视频、图片和动画,让学生在轻松的氛围中掌握知识。教学课件资料能丰富课程内容,通过多媒体的动态演示,可使原本比较枯燥的课程变得生动形象,不仅能提高学生的学习兴趣,而且能使学生对难以掌握的知识点的理解更加透彻。三是实践教学。许多三本院校条件所限,实验课程很少,也几乎没有参观和实习的机会,导致学生的理论知识建立在空中楼阁之上,学习效果自然不佳。因此可以建立支撑课程实验教学的“现代交换实验室”、“光传输平台”和“宽带接入实验室”,实验内容覆盖课程的重要知识点和难点,形成了多层次系列化的课程实验教学体系。四是新的成绩考核体系。30%平时成绩+70%笔试成绩,其中平时成绩主要根据学生自学情况来评定,如到课情况、讨论问题、作业完成质量等。“教无定法,教学有法,教在得法”,所以任何一个可以开启学生创新新思维的方法和途径都不应该放过[1]。

作者:赵瑞玉 林夏

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通用技术相较信息技术课而言开设较晚,师生对这门课程有些生疏,教学经验处于实践探索之中,教授这门课的老师背景相对复杂,有物理的、有信息、还有音乐的,为上好这门课,教师们尽力摆脱原有自身专业的束缚,但在实际教学中收效甚微。我原来是一名职业中专的计算机老师,2010年进入高中担任信息技术和通用技术教学,高中信息技术课要求相对来说,专业性没有职业中专计算机课知识面宽广、深入,教学上还能心应手,然而通用技术对我来说是门新课,教学内容初次接触,所以将大部分时间都用在通用技术教学上面,加上高中学生课程多、学习任务重,认为通用技术是一门“副”课,学习积极性不高。然而在信息技术教学中,由于网络提供的多媒体文本、图形、图像、动画、影视等图文并茂、形神兼备的课堂环境,大大激发了学生的学习兴趣和动机。这两门课教学实践带来的不同体验促使我在教学中萌生了“整合”的想法,下面我就结合这两年来对信息技术和通用技术教学进行“整合”探索谈谈自己的体会:

一、信息技术的特有优势为学科整合提供了必要条件

信息技术(Information Technology,简称IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information and Communicatons Technology,ICT)。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

通用技术(GT)是指除信息技术之外的、较为宽泛的,体现了通用性的基础性的区别于专业技术的技术。这门课程涉及的范围非常广阔,物理、化学、数学等等学科均有内容包涵在内,它旨在通过课程内容的学习,培养学生的技术素养,能够使用技术手段解决实际问题,而在新的通用技术课程标准中指出,通用技术主要培养学生技术素养,促进学生全面而又富有个性的发展,在这一点上,与信息技术可以说的高度一致的。

1、信息技术的运用,使通用技术抽象的教学变得形象直观。

在通用技术教学中,借助于信息技术,可以创设一种最佳的学习情境,这种学习情景具有生动性、动态交互性等特征,因而容易激发学生的学习兴趣和学习热情,从而自主地参与到学习中来,而且信息技术与通用技术教学的整合,可以全方位、多角度、整体化的方式呈现给学生形象地通用技术学科知识,将知识简单化,外在化,使学生对学习产生自信心、好奇心和求知欲。如(“神六”飞上太空),通过多媒体演示可以让学生了解飞行过程,增加学习的兴趣。

2、信息技术的运用,使枯燥的通用技术知识易于理解和记忆。

现代社会对技术课程的要求有所提高,在技术课的课堂上,学生不仅需要进一步拓展技术学习的视野,学会或掌握一些通用技术的基本知识和基本技能,掌握技术及其设计的一般思想和方法,还需要具有一定的技术探究、应用技术原理解决实际问题的能力;这样以来,技术课程的教学内容在广度和深度上都会有所增加,学生掌握这些内容的难度也就相应增大。信息技术中的多媒体技术提供的外部刺激是多种感官的综合刺激:通过图文并茂、形声并用充分的调动人的视觉器官和听觉器官,激发大脑参与学习,这样通过多种感官的刺激所获得的信息量更大更多,理解并且记忆起来更加方便和深刻。这对知识的获取与保持非常有利,可以大大加深学生对所学知识的印象,更好地促进知识的记忆与迁移。

3、信息技术的运用,能够激发学生在通用技术教学中的主观能动性。

从教学结构来看,信息技术与通用技术教学整合能充分发挥学生认知的主体地位。能充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性,使学生在学习过程中真正成为知识加工的主体和知识意义的主动建构者;同时,网络化、信息化为通用技术新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。在这种环境下学生可以充分发挥自己的想象力,可以对自己的所见所闻产生怀疑甚至是批判,从而激发他们对所学知识的重新认识和思考,他们的逻辑思维能力和批判精神也达到了新的水平。在通用技术的课堂上学生可以通过结构设计、技术实验等活动,培养学生的探究能力和敢于创新、善于创新的精神,使学生的创造潜能得到良好的引导和有效的开发,使学生的实践能力得到进一步的发展。

二、信息技术与通用技术课程整合在教学实践中的运用

课程整合主要是指将两种或两种以上的学科融入到课程整体中去,改变课程内容和结构,变革整个课程体系,创立综合性课程文化。课程整合涉及到课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等各个方面,从而促进课程整体的变革,在阶段的中国教育体系中想要实现并非易事。那么,在通用技术教学中,信息技术与通用技术课程教学又将如何有机整合呢?

通用技术和信息技术都同属于技术课程,两者之间有很多共性。普通高中技术课程是信息技术教育和通用技术教育的整合,是培养学生在主学习中的探究、试验和创造能力的综合学科。信息技术和通用技术形成了技术课程形态的历史突破,是课程改革教育创新的标志之一。

1、信息技术与通用技术教学内容进行整合:

把信息技术作为通用技术教学的认知工具和知识载体,采用任务驱动学习、研究学习、自主探究学习、协作交流学习等策略,围绕通用技术学科知识的学习进行整合实验。在日常教学中,我们可以利用信息资源跨越时空界限的特点,将信息技术融合到通用技术学科教学中来,充分利用各种信息资源,引入时代活水,与通用技术学科教学内容相结合,使学生的学习内容更加丰富多彩,更具有时代气息、更贴近生活和现代科技;同时也可使教师拓展知识视野,改变传统的学科教学内容,使教材“活”起来。比如,在讲《技术应用的两面性》一课时恰好十正在北京举行,我在课堂上插入了“延续网络问政”的相关视频,说明了通过互联网技术网民也可以参与政治,这样民众的意见可以通过互联网及时反应到两会中去,这充分说明了技术的发展推动了社会进步,体现了技术的正面影响;然后我解释到技术是一把双刃剑,如果应用不当的话就会走向它的反面,“互联网上的信息都有益吗?”我提出这样的疑问。同学们马上回答到不是,于是都争先恐后提出自己的观点:“计算机病毒可以通过互联网传播,网络黑客日益猖獗,网络游戏影响我们身心健康,网上也有好多欺诈行为……”这样互联网技术的负面影响学生都回答的差不多了,我又插入了一段“互联网传销”的视频丰富了课程内容,学生们都特别感兴趣,同时也教育了他们要合理地利用网络。

一系列专家通过实验表明,课程整合后,学生在通用技术的学科知识、主体意识、实践动手及信息技术素养等方面均得到显著提高。

2、信息技术与通用技术教学模式的整合:

信息技术推广与应用,带动了教育教学模式极大的改革,促进了教育模式的转化。目前我们学校的教学模式主要是班级授课制,分组讨论,随着信息技术的推广与应用,教育教学模式有了极大的改革,把传统的通用技术教育教学模式与信息技术结合起来,是探索提高教育教学质量的新途径。主要模式有:

展示式教学模式:老师可利用各种软件或多媒体制作工具,综合利用各种教学素材,可以非常清楚的讲解结构,形象演示其中某些难以理解的内容,或用图表、动画等展示会动态的变化过程和理论模型等。在进行《流程》一章教学时,我利用信息技术展示了一则汽车广告,让学生在欣赏广告过程中认识流程,了解流程,记住流程。通过这则广告的播放,在轻松活泼的气氛里激发了学生参流程这个新事物的学习兴趣。

操作式教学模式:老师也可以利用模护软件或者计算机外接传感器来设计模拟某些实验现象,让学生动手操作使用软件模拟过程,帮助学生理解所学的知识。如在讲《结构的改进设计》时,引用了新闻报频,内容是美国人为了解决交通拥堵的问题,对汽车进行必进设计,在遇到道路拥堵时,改进设计的汽车可以在30秒转换成飞机。学生看后陪笑想到生活中的许多东西,存在着这样那样的问题,纷纷提出改进方案,有些学生提出对家具的改进设计,有的提出对炒菜锅盖的改进设计。有的提出对黑板的改进设计等等。

主体参与式教学模式:采用此教学法最大的好处是提高高学生的参与兴趣,古代教育家孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”。所以“兴趣是最好的老师”。恩格斯也指出:学生各门功课的成绩与学生的兴趣有密切的联系,兴趣是学习动机中最现实最活跃的成分。如我上《欣赏和评价典型结构设计》这节课时是这样开场的:“同学们,2008年8月8日是个激动人心的日子,奥运会在我们的首都北京隆重开幕,那么奥运会留给我们印象最深的是什么?”学生很响亮的回答:鸟巢水立方,这时一幅鸟巢水立方的图片出现在屏幕中,学生一片惊叹声。然后,我从结构学的观点解释到鸟巢是钢结构的,而水立方是膜结构的,它们一方一圆体现了天圆地方的理念,而且蕴含了丰富的人文文化,充分体现出“人、建筑、环境”和谐统一的主题。一席话一幅画为什么能牢牢地抓住学生的注意力?老师提到的事情学生不仅关心而且深有感触,自然能引起共鸣。所以通用技术老师需要经常关注新闻实事,抓住时机进行教学,从而提高与学的效率,但前提是需要与信息技术落后进行整合。

探究性教学模式:此模式是鼓励学生从多角度、多侧面、多层次地思考问题,充分调动了学生的潜在能力,改变了传统的教学模式,避免了学生将书本知识死背硬记而抑制了创新精神探究能力和实验能力的培养。

总的来说,教育的过程就是一种探索与创造,信息技术与通用技术课程教学整合,也是一种探索与的过程,这就要求我们教师在课堂教学中,不断探索新方法、新思路,力求在最短的时间里找出最佳途径。让我们共同努力,在实践中不断取得新的进步。

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0 引 言

从IBM的智慧地球到智慧中国,物联网在今年兴起。针对国家战略导向和市场需求,许多学校都成立了电信信息工程物联网方向相关专业,如何建设好物联网专业成为一个重要课题。

物联网技术是一种通过红外感应器、射频识别等信息传感设备,按照约定的协议,将物理世界信息化、网络化,再把物品与互联网进行连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、跟踪、监控和管理的一种网络技术。从技术体系上分,物联网包括感知层、网络层、应用层等。感知层通过传感器、射频识别等信息采集手段,感知物理世界中的数据;网络层将采集的数据通过无线网络高效、安全地传送,实现互联功能;应用层通过中间件、信息开放平台、云计算平台等,实现跨系统、跨行业间的信息协同、共享、互通等。

通信技术类课程是针对物联网专业建设的一门专业核心课程,是物联网结构中感知层过渡到应用层的重要课程,以培养学生具备通信技术必要的理论知识,分析与应用能力和职业素养。

1 高职物联网通信人才培养要求

物联网技术专业以通信工程、电子信息、计算机科学等相关专业为背景,培养德、智、体全面发展,掌握通信系统理论和物联网工程领域的专门知识与关键技术,具备综合运用现代传感器、信息处理、嵌入式和网络通信等技术进行信息标识、获取、处理、传输和控制等物联网工程的实践能力,能够在国防工业和国民经济与物联网应用相关的各行业中从事系统集成及关键技术与产品研发和应用推广等工作,成为服务于社会和经济发展需要的高素质应用型复合人才。

1.1 社会对高职物联网人才的需求

通过对河源、珠三角(以上两个地方是河源职业技术学院人才主要输送的地方)地区的物联网应用企业进行人才需求调研显示,社会对高职物联网人才的需求越来越大,需求大于供给成为一个突出的矛盾。需求主要集中在物联网技术感知层中的芯片设计与制作人员、电子设备技术人员;网络层中的网络组建人员、网络管理和维护人员;应用层中的具体数据处理,软件系统设计人员、软件开发人员、系统维护人员等。涉及计算机网络和通讯技术的人才缺口较大。

1.2 高职物联网对学生的能力和知识要求

通过实践调研,明确作为物联网专业基础核心课程的通信技术类课,其对应的岗位群是网络层中的网络组建人员、网络管理和维护人员,岗位要求学生在通信技术类课程的学习中锻炼的能力目标和素质目标如下:

能力目标主要体现四个方面:

(1)通过技能训练,了解通信协议分概念,理解通信相关原理,掌握通信电路单元的实验测试方法、组装与配置技能,能够进行无线设备的调试,能做好维修维护前的准备工作;

(2)熟悉常用基本测试仪器,能够对无线通信设备技术指标进行测试,能够正确操作无线通信产品;

(3)能正确处理无线通信设备相关部件及设备的保养,能独立完成故障初查和故障判断;

(4)能进行同类产品的剖析,具备现场组织管理与协调能力,以及解决实际问题的初步能力。

素质目标主要体现五个方面:

(1)守时、踏实、耐心;

(2)适应能力、学习能力、抗压能力;

(3)规范意识、合作意识、沟通意识;

(4)培养规范化、标准化的电路应用与设计习惯;

(5)培养良好的系统集成能力和技术管理能力。

2 对物联网专业通信类课程建设的思考

2.1 明确专业知识体系

通信技术类课程是物联网专业基础核心课程。通过课程的学习,可以有力地提高学生通信协议的理解,信号处理的流程,射频电路测试、分析、维护、设计的能力,为将来课程学习和就业打下坚实的基础。通信技术在物联网三层架构中属于网络层,该课程应该在专业知识体系的框架下,让学生在实训中加深理论理解,提高动手能力。强调通信协议概念、理论,调制解调原理,信号处理流程,实训以及电路测试、分析与应用设计,培养学生主动学习能力。

2.2 注意课程的发展与整合

现在的专业都向着综合化的道路发展,物联网专业更具代表性。在构建课程体系中,要加强交流合作,突出综合能力的培养,根据行业、职业要求,对课程进行整合并注重课程的发展性。课程作为承载教育信息的载体,在设计课程体系时,应该综合每个岗位群的职责要求严谨制定,注重人才的全面发展。课程体系的构建要符合学生认知的规律,给学生提供知识、技能拓展的空间,实现学生的素质拓展。

2.3 选择合适的项目载体

在应用导向上,应当选择合适的项目载体,重视通信技术在物联网中的应用来构建课程项目内容。主要包括两个方面:

2.3.1 项目的合理选择

考虑到通信技术中的发射与接收技术是重中之中,无线接收和无线发射系统对课程知识的重构和整合性良好,以及目前社会背景下,人们对智能化的产品越来越向往,以无线智能家居控制系统的设计为例组织教学。项目式教学借助老师指导和同学之间的相互帮助,利用相关的学习资料,通过项目实践的方式而获得。所以,项目教学采用教师指导和同学讨论、查找资料、动手操作,综合运用各种手段,掌握所学的知识。构建课程项目。图1所示是课程内容中的无线通信收发系统。

2.3.2 突出课程内容的可操作性

课程内容不但要实用,具有先进性,也要可操作性强。通信技术发展迅速,先进性在教学内容上强调基础概念,注重通信基本协议、基本电路、信号的基本特征及其传输特征;强调基本原理,但要结合市场需求应用,合理拓展实用理论和技能,体现实用性和可操作性。

3 对物联网专业通信类课程建设的建议

3.1 强调通信技术课程的基础核心作用

物联网课程体系的三层架构(即感知层、网络层、应用层)为业内所接受,越来越成为主流意识。通信技术作为网络层中的重要技术具有重要意义,关系到数据的正确、稳定传输,承接感知层,上达应用层。在物联网相关专业建设中强调通信技术课程的核心作用,主要涉及物联网中数据的传输知识,包括Wi-Fi、ZigBee和3G等无线网络的相关协议的基础知识,理解信号调制解调相关原理,注重信号处理流程,使学生胜任物联网系统应用、网络管理、维护以及设备的安装、调试和故障排除等工作。

3.2 发挥优势,结合实际构建课程体系

应当发挥学院优势,结合河源职业技术学院的实际情况来构建课程体系。

河源职业技术学院电子类专业包含应用电子技术、移动通信技术、电子信息工程技术等相关专业,由于成立时间、历史等原因,专业发展有一定差别。在专业课程建设方面如何实现师资、设备专业群辐射、共享是一个重要课题。鉴于河源职业技术学院电子学科和通信学科建制较早,配套相对完善,具有一定优势,加之物联网专业的综合性、多学科性,在构建物联网专业课程体系时,可以从通信网络层和感知层入手,再扩展到应用层,最终形成专业知识体系。

3.3 加强校企合作,服务地方经济

河源地处广东的东北部,近年经济发展迅速,高新区的建设更是需要动手能力强、博学强技的高质量人才。但后发河源,基础较差,相对研发综合实力较弱,可以考虑先从系统集成下手,找到突破口,加强校企合作,使学生掌握社会实用的通信系统理论和物联网工程领域的专门知识与关键技术,打造服务于社会和经济发展需要的高素质应用型复合人才。

4 结 语

通信技术类课程的建设需要工学结合,培养出来的高技能人才要求其既掌握必须的理论基础知识,又有较强的实践动手能力。要达到这一教学目标,需要强调,明确课程体系,注意课程的发展与整合,应用导向,选择合适的项目载体,重视通信技术在物联网中的应用。

参 考 文 献

[1] 黄鹏,杨云志,李元忠.“物联网”推动RFID技术和通信网络的发展[J]. 电讯技术,2010(3):85-89.

[2] 关仲和.关于应用型人才培养模式的思考[J].中国大学教育,2006(6):9-13.

篇12

通信技术的发展可谓日新月异,如今即将步入4G时代,在网络通信为人们带来方便快捷、人性化服务的同时,社会对通信技术领域的人才要求越来越高,近年来,随着东部地区市场饱和度的增加、成本上升等因素影响,通信产业逐渐向西部地区转移,尤其在无线通信、光通信、移动终端等业务领域尤为明显。中兴、华为等国内知名通信公司,纷纷在西安高新区布点,区内现已聚集的几百家通信企业。急需大批专业的通信产品应用部门的设备管理与维护、通信业务部门的营销、服务、管理及设备维护、通信网络和终端的维护与管理、通信产品测试、销售与售后服务与维修、通信工程公司的工程设计、施工及现场调试等方面的人才。

如今,我国通信技术专业人才培养结构已形成了由高职高专、本科、硕士、博士的完整培养体系,此外,还有相关通信专业培训机构的加入也更加丰富了培养机制。各个层次的院校根据市场需求来确定其培养目标,其课程体系、人才培养目标均有所不同,当前按照市场需求;应用型及实践型人才是目前社会最急需的。如何根据社会需求培养出大量符合市场需求的高质量通信技术人才,相关培养院校应当在其课程体系上依据岗位需求进行课程设置与改革研究。

1 基于工作过程系统化通信技术专业课程设置

1.1 通信技术专业基于工作过程系统化课程设置原则

对于工作过程化的课程设置,首先应依据充分的市场需求调研,确定本专业的职业岗位群,通过分析职业岗位的工作过程,把工作过程中复杂的工作内容结构化,以学生为主体,以从业者所需要的技能、知识和素质为主要目标和要求,开发实践与理论教学一体化的学习领域课程,基于工作过程系统化的进行教学课程设置。

高职教育要求的“职业能力”本质上是知识、技能、方法、价值观的综合发展,体现了学生职业生涯发展的多项要素。其课程标准应对相关“职业行动领域”进行具体描述,同时融入职业资格证书的要求,以培养学生综合职业能力为宗旨,体现工学结合特征,强调工作过程知识的掌握。通过一系列可以操作、学习和传授的具体工作任务,让学生获得与企业发展需要相一致的职业能力,并能拓展更加宽广的职业发展空间,为学生的终身职业生涯发展奠定基础[1]。

1.2 通信技术专业岗位群分析

对于通信技术专业,结合高职高专人才培养的要求我们了解到,在通信行业的企业中,有很多岗位非常需要具有较强实际操作技能的应用型人才,具体岗位群分析如表1所示:

主要就业行业(企业) 主要就业岗位(群)

通信运营企业 电信营业员、用户通信终端维修员等

通信设备/产品制造企业 测试工程师、维护工程师等

通信工程及代维企业 安装调试工程师、维护工程师等

通信产品流通企业 市场营销工程师、售后工程师等

表1 通信技术专业岗位群分析

1.3 以工作过程为导向的通信技术课程业典型工作任务分析

1.3.1 通信终端生产与维修

主要有专用工具如手机综测仪等的使用;通信终端(移动终端、固定终端等)设备故障诊断;通信终端(移动终端、固定终端等)设备检测等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有使用测试仪器等专用仪器与工具的能力、诊断通信终端设备故障的能力、检测通信终端设备的能力以及维修通信终端设备的能力。

1.3.2 通信设备及产品的营销

主要有通信产品咨询;通信产品演示;各部门协调;客户销售等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有掌握通信产品的特点与用途的能力、熟练操作通信产品各项功能的能力、进行良好的计划、沟通的能力以及进行通信产品销售的能力[2]。

1.3.3 程控交换运行维护

主要有本局配置;开局出局配置;设备安装;设备维护;业务管理等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有配置程控交换机的能力、能安装维护程控交换设备的能力、管理程控交换业务的能力和撰写维护报告的能力。

1.3.4 传输设备维护

主要有传输设备工程安装;传输设备工程调试;传输网日常管理;业务配置与网络保护等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有安装调试传输设备的能力、进行传输网日常管理的能力、进行传输业务配置的能力和撰写维护报告的能力。

1.3.5 通信工程监理

主要有通信系统规划;通信设备安装指导;通信线缆铺设指导;监理报告撰写等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有熟悉电信工程实施规范的能力、指导通信设备的安装的能力、撰写工程报告的能力以及进行初步的工程概预算的能力。

2 基于工作过程系统化课程体系设置

鉴于以上对于通信技术专业工作过程的分析,主要对课程进行两个体系的设置:

2.1 通信技术专业通识课程体系

通过课程体系开发归纳、总结学生应具备的通用能力,形成了全面提升学生中英文听、说、读、写能力,全面锻炼学生身心的通识课程体系。通识课程包括基础应用英语等18门课,通识课程通过知识的基础性、整体性、综合性、广博性,使学生拓宽视野,培养独立思考与判断能力、社会责任感和健全人格。(如图1所示)

图1 通识课程体系设置

2.2 通信技术专业

通信技术专业方向按照职业岗位工作所需要的专业知识、专业技能、职业素质,形成了有利于传授专业知识、培养职业能力、提高职业素养且具有工学结合特色的6门专业核心课程和12门专业支撑课程的专业课程体系。(如图2所示)

3 通信技术专业基于工作过程化课程的实现与评价

课程实施应是学生在教师指导下主动构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性的过程。教学中,为学生创设必要的主动学习,自主学习的环境,以促进学生的个性发展。在实施过程中,应注重学生创新意识和创新能力的培养。在设计教学过程中,以生动有趣的创造性活动内容、形式和情景,培养学生的想象力,增强学生的创造意识,开发学生的创造性潜质。

在整个课程实施的过程中,应围绕综合职业能力培养目标,课程评价注重过程与结果的结合,重视能力的评价。评价方式上采用自评、互评和他评等多种形式。评价指标不仅涵盖专业能力要点,更应关注学生对工作的兴趣、爱好、情感反应、参与态度和程度等职业素养要点,以及学生创新意识和创新能力的要点等诸多方面。

图3 专业课程体系设置

4 结束语

基于工作过程系统化导向设置通信技术专业的课程体系涵盖了职业岗位工作所需要的技术、能力与知识体系,重视校企合作,很好地实现了课程教学与职业岗位的良好对接,能够真正实现为社会培养专业通信技术人才的目标。

参考文献:

[1]蒋青泉.通信类高职新课程开发研究与实践[J].当代教育论坛,2008(02)

[2]徐献灵,李靖,李萍.基于工作过程导向的通信技术专业课程体系的构建[J].广东农工商职业技术学院学报,2009(05).

篇13

1 概述

近年来,各种通信技术层出不穷,通信技术正在沿着高度集成化、智能化、IP化、信息化的方向不断发展,使得当前通信行业的应用现状与人才培养存在着一定的差距。另外,为了适应我国高等学校的本科专业教学的调整和改革,不断地拓宽学生专业面,培养既具有通信专业共性,又能突出专业方向特色的高素质、广适应、强能力的人才,因此当代大学生学习并掌握现代通信技术是很有必要的。通信技术和通信产业是发展较快的科技领域,如何在不断地变革中将各种新技术,新手段,新业务和新系统很好地融入到现代通信技术课程的教学中,激发学生对课程的兴趣,提高学生的创新能力,成为目前“现代通信技术”课程急需解决的问题。

2 “现代通信技术”课程教学现状及存在的问题

目前在国内许多通信类的相关院校针对通信技术开设的课程都是相互独立的,诸如现代通信原理、数据通信、移动通信、光纤通信、计算机网络等通信专业课程都是对通信的理论基础和单一的通信技术进行介绍,缺少融合通信理论和技术的系统介绍。关于各种通信技术的学习许多高等院校也仅是针对通信专业进行教学,对于非通信专业的学生来说他们接触通信知识的机会并不多,相关的知识比较欠缺。针对以上问题结合我校实际,近年来我院主要针对非通信专业学生开设了“现代通信技术”选修课程。该课程兼顾理论与技术,使学生学习理论知识后立即就可以学习通信技术知识,加深对理论知识的理解与运用。但该课程信息量大,综合面广,内容繁杂,难以理解和掌握。在理论教学中不仅涉及很多通信原理的内容,还涵盖了光纤通信技术、数字微波通信及卫星通信技术、移动通信技术、多媒体通信技术、计算机网络通信技术、现代通信的新技术等几大部分。因此就存在有些课程内容的重复学习,比如通信原理、计算机网络也是非通信专业,如电子信息工程专业学生必修的课程。这样就极大地降低了学生的学习兴趣。加之多数学生对选修课程的态度也是不够重视,与专业课程的学习相比就比较懈怠。

另一方面的问题是现代通信技术课程的教学内容主要是对当今的主流通信体系的介绍。与其它专业课程相比较而言,现代通信技术课程的内容更广泛,概念性较强,且对于当代信息化社会,通信技术及通信系统革新较快,相对来说教学内容更新缓慢。因此,若完全以书本知识进行课堂教学,则很难让学生将实际通信技术和课堂知识结合起来。

其次,“现代通信技术”课程开设至今完全沿用传统的教学方法和手段,教学常常是教师“独白式”的讲授,学生只是被动的接受,公式和数学推导又较多,理论性强,内容较为抽象,教师准备的时间长,课堂信息量少,学生的学习效率低。通信技术还是一门实践性很强并且不断发展的学科,这就要求学生既要掌握好理论知识又要注重和生产实际的联系。在实践教学中由于通信作为一个发展迅速的领域,新设备、新系统不断涌现。特别是通信仪器设备往往比较昂贵,学校投入实验的资金有限,学校建设的实验室一般只能完成一些验证性实验,对于典型通信系统往往难以开设相应的实验内容,学生处于被动地位,积极性不高,很难和实际生产相联系起来,实验效果不理想。

因此,综合各方面考虑,对目前“现代通信技术”课程的教学内容进行优化整合,改革探索新的教学培养模式是很有必要的。

3 课程教学改革的具体思路

3.1 优化整合教学内容

目前选择的现代通信技术教材基本涵盖了模拟、数字、移动、卫星、光纤、计算机等通信内容,并涉及到现代通信最新技术的原理、应用与发展等诸多方面。考虑到现代通信技术课程面向非通信专业的理工科学生的问题,在保证教学大纲可靠实施的情况下,须针对具有不同背景知识的学生对教学内容进行取舍和调整。如电子专业的学生之前就系统地学习了通信原理、计算机网络、微波通信相关课程,他们对技术原理已经有一定的掌握,因此讲授知识点时更侧重于对通信技术的新原理,新应用及其最近的发展进行介绍;而对于自动化、电科、生物医学专业来说,很少接触通信方面的专业课程,所以在讲授各类典型通信技术前需要保证能让学生获取一定通信原理知识,讲授过程中多侧重于系统级的专业内容介绍。

3.2教学方法及手段的改革

3.2.1 传统教学方法的改革

现代通信技术课程所授内容覆盖范围较广,课程学时数一般仅有45学时,教学内容主要侧重于概念性知识的讲授,这样即缺乏理论上的深入分析,也未能建立起对实际系统的直观了解,使得学生对本课程所授许多内容无法深入理解。针对这一情况,我们改进传统教学方式,采用课堂教学与学生自主学习、开放性实验相结合的教学方式。课堂讲授中对基本知识结构进行简略的讲解,给出需要学习的知识点。学生根据自主学习指导进行自主学习,教师对自主学习内容进行详细讲解。重点针对提出的知识点中较难理解的部分进行详细解答。这样让学生在自主学习中思考问题,并带着疑问听课,在听课过程中找答案,激发他们学习的兴趣。

理论教学方面的改革促进了学生理论知识的掌握,现代通信技术课程是理论与实践紧密结合的。传统的实践教学中学生使用通信实验箱完成相应的验证性实验,学生通常只是观察实验结果,动手操作的范围少,且多人一组完成,这样对学生的动手能力及独立性培养不够。实验教学作为理论教学的主要补充,在整个教学环节中占有重要的地位。因此实验教学改革是教学改革中重要的一环。要培养学生的创新意识和创新能力,培养具有扎实的基础和较强的动手能力的高素质人才,就需要对传统的实验教学模式进行改革。目前,学校加强了课程教学中实验教学的比例,通常30学时课程中就包含了10学时的实验课,全部采用开放性实验的教学方式。由教师根据教学内容给学生制定相应的实验任务框架和设计要求,学生自行查找资料并完成相关的系统电路设计,利用Matlab,Multisim等仿真软件进行设计与实现,然后学生再完成实际的电路板的制作,调试。这样的实验教学过程增加了实验内容的灵活性,提高了学生的创新能力和学习兴趣,也实现了现代通信技术与计算机软件仿真技术相结合的实践教学,让学生能进一步将所学的理论知识与实际工程相结合。

3.2.2 教学手段的改革

“现代通信技术”课程理论性强,内容多,公式较多,某些知识点很难用传统的教学方式口述清楚,在黑板上绘图非常费时费力,而且很难做到精准,如信号波形、频谱,通信系统等。多媒体教学弥补了传统课堂教学方式的不足,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。在多媒体的制作内容方面,除了大纲要求的理论知识外,也会根据当今通信技术的发展添加进一些前沿的通信技术,让学生能对当下的通信技术有所了解,掌握,可以增强学习兴趣,提高学习主动性和积极性。

但是若完全依赖多媒体方法进行教学,学生眼睛和思维常常跟不上讲解的速度,也很难形成整体连贯的思路,教学效果并不理想。相反,传统板书能够一步一步地引导学生理解消化公式推导的过程,解决其中的难点问题。因此,我们在教学过程中将传统板书和先进的多媒体方法结合起来,通过不断实践和讨论总结,优化课堂教学设计,利用有限的课时达到更好的教学效果。

4 结束语

通过上述的教学改革措施,以选修课形式开设的“现代通信技术”课程取得了很好的教学效果。绝大多数学生对该课程表现了浓厚的学习兴趣,学生对通信的知识也有了更深层次的理解。今后我们会不断学习新的教育理念,进一步提高多媒体课件质量,积极探索课程教学模式并不断积累经验,提高教学质量,努力打造特色鲜明、更具实效的现代通信技术课程教学体系。

参考文献:

[1] 谢士敏.《现代通信原理》课程教学改革探索[J].科技信息,2009(33):248.

[2] 刘艳.通信工程专业实验教学改革初探[J].实验室研究与探索,2000(6):24-26.

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