通信原理基本概念總結范例6篇

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通信原理基本概念總結

通信原理基本概念總結范文1

1.1專業定位

院??梢愿鶕陨硖攸c對推薦的課程體系進行適當修改,進一步體現自己的辦學特色。高等教育首先是國民教育的一個組成部分,在具體課程體系設置和教學內容安排上應滿足高等教育的基本要求。但是高等教育又有其獨特的職業價值取向,即培養勝任第一任職的“基礎寬厚、信息主導、技指合一、全面發展”的高素質初級指揮人才。從CC2005劃分的專業來看,面向初級指揮崗位的通信工程專業更接近信息技術專業或信息系統專業,具體的需求可以表述為:在特定軍事應用環境下,通過選擇、創造、應用、集成和管理的網絡通信技術來滿足作戰需要,或者關注戰場信息資源的獲取、部署、管理及使用,并能分析戰場信息需求和相關的組織運用過程,詳細描述、設計、組織、維護與作戰目標相一致的網絡通信系統。筆者認為,使學員理解現代指揮信息系統的組成與工作原理,并在戰爭實踐中發揮作戰效能應該是教學的出發點和立足點,具體目標應該落實到針對網絡體系中的各種部件、裝備乃至系統做到“能組網、懂管理、會應用”,這應該是軍事院校通信人才培養的基本定位和鮮明特色。

1.2課程定位

計算機網絡是增強學員的信息素質至關重要的一門課程,這一觀念基本上已經形成普遍共識。由于計算機網絡是當展最快的信息技術之一,課程內容非常龐雜。而對于通信工程專業來說,計算機類課程學時非常有限,遠不能與地方高校同類專業相比。因此,在具體教學過程中,教學目標定位一直比較模糊。早期計算機網絡并不單獨設課,而是采取在一些涉及網絡的相關專業課程中泛泛介紹7層協議概念。近年單獨設課后,一度出現了寬帶通信網與Internet的主線之爭。目前仍然存在偏重基礎理論還是偏重應用能力的分歧。CFC2008對理工類非計算機專業網絡技術與應用課程的要求是“從應用的角度出發,以TCP/IP協議作為基礎,以Internet作為實例講解計算機網絡技術的基本原理,使學生建立計算機網絡的基本概念,掌握計算機網絡的構成和基本工作原理,學會計算機網絡的基本應用方法,了解網絡技術的最新發展”。從中可以看出,計算機網絡教學應該以Internet為主線,并且要強調基本原理。筆者認為網絡基本概念和原理作為教學重點是毋庸置疑的,因為素質教育要求必須著眼學員未來職業生涯的長期發展,必須培養學員關注表面現象背后的科學問題,鍛煉對問題的抽象思維能力。但是網絡應用能力同樣需要給予高度關注,這一點對于學員尤其重要。如何處理學時有限的矛盾呢?關鍵是要摒棄用一門課解決所有問題的幻想,通過合理設計課程體系和分層次的應用能力培養環節達到基礎理論和應用能力并舉的目標。結合理工大學通信工程學院的實際情況,筆者梳理的通信工程專業課程體系中與網絡相關的模塊。數字通信原理、計算機硬件基礎和程序設計基礎是先修課程。計算機網絡課程的基本定位是使學員了解并掌握計算機網絡的基本概念、體系結構、協議工作原理和基本網絡工具的使用。在此基礎上通過后續課程理解和掌握軍事網絡的技術特點,比如戰術環境下對網絡協議、設備、組網應用的特殊要求。網絡應用能力則可以通過學員自主選擇開放實驗,或者在本科導師的指導下申請創新課題,完成畢業設計得到必要的培養和拓展訓練。

2教材選取

目前公開出版的計算機網絡教材種類繁多。筆者重點比較了幾本獲得大多數本科院校公認的教材:Tanenbaum教授編著的《計算機網絡》、謝希仁教授編著的《計算機網絡》、Peterson和Davie編著的《計算機網絡——系統方法》、Kurose和Ross編著的《計算機網絡——自頂向下方法》。Tanenbaum教授與謝教授的《計算機網絡》早期版本都以OSI7層協議模型為主線,較新的版本改為以TCP/IP的5層結構來組織內容,并結合了一些新出現的技術和標準。課程內容從物理層向應用層自底向上講解網絡的概念、基本原理、技術和體系結構,教學比較偏重理論,不便于開展實驗?!队嬎銠C網絡——系統方法》同樣采用自底向上逐層講解的思路,但是作者反對嚴格地分層,強調計算機網絡的系統觀,圍繞“為什么這樣設計網絡”闡述關鍵技術和協議如何在實際應用中發揮作用,需要有充足的學時保證才能達到良好的教學效果。筆者選用了《計算機網絡——自頂向下方法》,講授內容以Internet為線索,自應用層向下逐層講解協議原理。自頂向下方法避免了傳統方法講解體系結構內容枯燥、不易理解的通病,從學員最熟悉的應用層開始層層深入。該教材的另一個特點是精心設計了大量的課后實踐任務,使復雜的網絡問題變得易于理解,便于學員開展自主學習。

3教學內容安排

對于計算機網絡這樣飛速發展的領域來說,教學內容面面俱到是不可取的,應該著重培養學員的洞察力,能夠通過自己思考辨別什么重要,什么不重要,哪些是本質的,哪些是表面的;因此在教學內容選取上既要兼顧知識的系統性,又要考慮學員的接受能力,同時還要強調網絡基本應用能力。對于不同專業來說,普遍認可的方法是對教學層次和內容進行分類,以更好地滿足不同專業的教學需求。筆者認為即便對同一專業的學員也應該提供分層次的自主學習和實驗環節,鼓勵學員依據自己的興趣愛好,深入鉆研網絡中的科學和技術問題,達到個性化教學的目的。筆者按照通信工程專業初級指揮人才的培養目標,突出“學為主體”的教學理念,從理論教學和實踐環節兩個方面進行了詳細設計,以解決學時不夠這一突出矛盾。理論教學內容僅選取了教材《計算機網絡——自頂向下方法》的前5章,具體內容和知識點,強調重要概念的對理解。實踐環節區分了協議分析實驗、編程實驗、虛擬實驗、開放實驗和創新課題5個層次。其中,協議分析實驗、編程實驗和虛擬實驗要求課內完成,開放實驗和創新課題則由學員自主選擇。理工大學通信工程學院規定在畢業設計開題之前每名本科生至少要完成一個開放實驗或創新課題。

4教學方法設計

鑒于計算機網絡課程的重要地位和作用,理工大學通信工程學院一直在探索和推廣以小班化教學模式進行本課程的教學。近幾年,筆者多次承擔了計算機網絡課程重點教學改革試點,在多種教學形式和方法綜合運用的基礎上,總結了兩種行之有效的教學法:問題驅動式教學法和課題研討教學法。

4.1問題驅動式教學法

問題驅動式教學法采取“提出問題—解決問題—歸納分析”的模式,從實際到理論,從具體到抽象,從個別到一般。課程教學中,困擾學員的第一個問題就是網絡協議為什么要分層?教材第1章對這個問題的解釋并不能完全打消他們的疑慮,實際上這個問題必須等到對整個網絡的發展史、廣域網、局域網等基本概念以及網絡程序設計有一定認識之后才能真正理解。因此,筆者并不急于解釋這個問題,而是讓學員帶著這個問題從應用層逐層向下邊學習、邊思考、邊實踐,直到最后安排一次課堂討論,得出大家都能夠接受的答案。再比如,講解HTTP協議時,筆者首先從早期互聯網上多媒體信息共享不便的問題,講到Berners-Lee在一個“靈感”啟發下用3個創新發明了萬維網,然后通過軍訓網上的具體實例分析,發現非持久連接HTTP協議傳輸效率低下的問題,引導學員提出并發連接、持久連接、流水線式持久連接等改進方案。最后,結合當前萬維網信息檢索不便的問題,展望未來語義網的發展。實踐證明,這種問題驅動的方法符合計算機應用教育的特點和學員的認知規律,讓學員從關注知識點轉向關注思維過程,取得了很好的教學效果。

4.2課題研討式教學法

筆者根據班級人數制定了十幾個課題,不僅側重原理應用同時也兼顧理論。課題主要是用Wireshark分析協議的工作原理和交互過程,另外還有Dijkstra算法和Socket網絡編程,以及ALOHA和CSMA協議性能分析等。教員提供必要的參考資料、示例程序和課外閱讀材料,要求每個學員完成所有課題,課堂上指定一名學員上講臺簡短報告完成情況,就其中的重要原理和問題展開集體討論。近幾年的教學實踐情況說明,這是在課內學時有限的情況下,督促和引導學員利用課余時間自主學習網絡技術,鍛煉網絡應用能力的好方法,受到學員的普遍歡迎。通過上述教學手段和方法的綜合運用,計算機網絡課程教學效果良好,激發了學員學習、應用、開發網絡的濃厚興趣。2012年度理工大學通信工程學院立項的本科生創新課題項目中,有40%與網絡應用有關,特別是在軟件制作類項目中比例高達70%。2011年本科畢業設計選題中,30.1%的學員選擇網絡方面的研發課題,2012年這一比例上升到33.4%。

5結語

通信原理基本概念總結范文2

關鍵詞 通信原理 教學改革 教學內容 教學方法

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2014)02-0003-02

隨著數字通信技術和計算機技術的快速發展,信息技術已成為21世紀世界經濟發展的主要動力,信息的傳播方式也從上世紀末的以書信和固定電話為主轉變為蜂窩移動通信和計算機網絡通信等。學習和掌握現代通信系統和技術也成為信息社會每一位成員,尤其是未來的通信工作者的迫切需求。作為現代通信系統的理論基礎――通信原理的教學質量,直接影響到我國未來通信人才的理論基礎甚至未來整個通信產業的發展和競爭力,因此對通信原理課程進行教學改革和探索具有深遠的意義。本文擬從多方面對通信原理課程進行改革,特別是在教學方法、教學手段和教學內容上做出創新與改革。

一、改革理論教學,夯實理論基礎

《通信原理》課程是通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術、信息工程等專業必修的專業基礎課,主要內容包括:隨機過程及信道、模擬調制和數字調制系統、數字基帶傳輸系統、PCM終端技術、最佳接收的概念等。通過本課程的學習,一方面可使學生熟悉現代通信的基本概念、基本原理,掌握分析和研究通信系統的基本方法;另一方面,通過課程的實驗實踐,靈活運用理論知識,設計和仿真較大規模通信系統,可培養學生解決實際問題的能力,為專業課的學習和今后的工作打下良好的基礎。由于這門課程內容比較豐富,原理性較強,抽象概念多,除了用到先修課程信號與系統的相關知識,也需要具有較為扎實的數學理論基礎,特別是概率論和數理統計方面的知識,并且前后概念與內容相互交錯,知識體系繁雜,對于教和學都有一定的難度。因此在講解過程中一定要注意把繁瑣的理論推導簡單化,盡量進行理解性、簡單化講解,總體目的是使學生能夠掌握通信系統的基本處理方法和思路,而不是陷入繁瑣的數學推導中卻把握不住方向??紤]到近年來數字通信技術的迅猛發展,要側重于數字通信基礎理論方面的講解,并且要聯系當前熱門的3G和4G等移動通信系統。同時理論的講解要結合必要的能夠充分說明問題的例題,理論是抽象的,而例題是接近實際問題的,因此例題的講解能夠更好地強化學習的效果。此外,在選擇和設計例題時,要多聯系前后知識點,既能夠回顧過去的知識點,解釋當天課程內容的應用方法,又能夠引出后面章節的知識內容。最后給同學們一定的練習題并適時的進行習題講解說明,通過多個方面的結合來加深學生對知識點的掌握。

二、改革實驗教學,緊密聯系實際

《通信原理》課程通常會有一定學時的實驗教學,幫助學生熟悉通信系統的基本概念、基本原理、采用的相關技術等,建立通信系統較為完整的框架體系,在分析和理解通信系統方面建立統一的理論和感性認識。實驗往往是通過通信原理實驗箱來進行,一般包括PCM編譯碼、AMI/HDB3編譯碼、FSK調制解調過程以及幀結構及其傳輸等實驗內容,來了解通信信號的產生、傳輸和接收的整個流程。比如通過模擬電話的抽樣、量化和編碼實現模擬信號的數字傳輸,接收的時候再進行模擬信號的還原,并可通過示波器來觀測傳輸過程中各部分信號的變化,能夠直觀的讓學生了解到一個基本通信系統的整個流程,激發學生學習的興趣。但由于實驗箱上的實驗大多都是驗證性的實驗,而且過于基本,學生仍然不能夠了解每個部分內部的實現方法,也不能夠了解目前通信系統實現中常用的技術方法,因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的實驗內容,著重對一些常用的數字基帶調制解調方式,如QPSK和QAM等進行編程仿真,繪制誤比特率曲線,更進一步可以將實現過程定點化,使學生更能夠學習到實際實現時的種種細節,更深入地理解相關理論知識。

三、改革教學方法,激發學生興趣

教學內容體系確定后,采用什么樣的教學方法與教學手段是非常重要的。通信原理是一門理論性較強,數學公式較多的學科,對學生的數學基礎也有較高的要求,如果是按部就班的講解會比較枯燥,因此在教學手段上以多媒體教學為主,傳統黑板板書為輔,在教學方法上面注重與現實結合,引發學生的學習興趣。在講授過程中,結合現代通信發展的現狀,穿插講授各種基礎技術理論的發展演變和現實當中的應用,做到讓學生學得有目的、有感受,而不是孤立的學習理論知識。比如說目前與我們生活密切結合的WIFI技術和蜂窩通信系統,在每一部分內容的講解上都可以跟這些系統的某些部分聯系起來,并輔以Matlab或者Simulink的仿真演示,讓學生真切體會到這些知識點的應用帶來的優勢,解決了哪些方面的問題等,從而達到增加學生學習興趣,強化學習效果的目的。

四、改革考核方式,提高考核質量

考核是對學習的結果做出評估,是反映教學效果的手段。而課程開設能否達到既定的教學目標,課程的考核方式有著比較重要的作用。針對《通信原理》課程特點,考核方式作如下嘗試:結合課程的專業特點,采用試卷筆試和實驗編程相結合的考核方式。筆試主要側重于考核學生對于理論基礎知識的掌握情況。在出題的時候要注意將概念性的知識應用化,不單純考學生對概念的記憶情況,而是考核學生對概念是否理解,能否在實際當中應用的能力。實驗編程可以根據平時實驗課上的學習內容稍加變動,考核同學們在已學知識的基礎上的實際問題處理能力和應變能力。綜合兩個方面可以全面地對學生做出考核,并且可以引導學生從考試前突擊進行死記硬背的思維中走出來,從而提高教學效果。

教學過程是一個不斷探索、總結與創新的過程,目前仍存在不足之處,比如如何能夠將通信中的概念和原理講解的深入淺出;如何能夠進一步提高自己的教學能力和課堂氣氛的調動能力;如何提高基礎差學生的學習能力,又能夠兼顧吸收較快的同學有新的學習點等。在今后的教學實踐中,筆者將加強與同行交流學習,進一步完善教學內容、教學實踐、教學方法、教學手段以及考核方式等,以期獲得更好的教學效果。

參考文獻:

[1]蔣青,于秀蘭.通信原理(第2版)[M].北京:人民郵電出版社,2008.

通信原理基本概念總結范文3

【關鍵詞】通信原理;教學;復雜工程問題

在我院電子信息工程專業的培養方案中,通信原理課程是一門重要的專業基礎課。通過該課程的學習,使學生能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于復雜工程問題的識別、表達、分析和解決,并通過文獻研究分析復雜工程問題,以獲得有效結論,對培養學生通信理論分析與綜合應用能力有著非常重要的作用。該課程系統地介紹點到點通信系統的基本知識框架,使學生了解通信系統的基本概念、工作原理、主要技術及基本分析方法,掌握通信系統的基本構成,對模擬及數字通信系統的工作原理具備系統的分析能力,了解技術指標及改善系統性能的基本技術措施,為后繼課程的學習及將來從事相關領域的工作奠定必要的理論基礎。

工程教育認證是來源于國外的教育質量評價制度,目前是國際通行的高校工程專業進行質量評價評估的重要手段, 基于此可以實現工程教育領域各國之間的互相認可。 開展工程教育認證,能夠推進高校工程類專業的國際化,增強本校工程專業在國際上的競爭力,并能夠保證工科畢業生的質量,對我國高等教育和工程教育的進展有著重要意義。

通過學習工程認證的核心理念和認證考核標準,本文作者反思了“通信原理”課程的課堂教學中存在的問題,主要包括以下幾點:1)在當前的教學大綱中,每一章節的教學目標大多設定為學生對重要概念和重要通信理論的識記和理解,而沒有考慮學生在學習和掌握某個知識點的過程中如何提高分析、解決復雜工程問題的能力的;2)在教學內容的安排和組織方面,側重于數學公式的推導或計算,對公式提出的背景、公式隱含的物理意義缺乏深刻的講解和剖析,導致學生知其然而不知其所以然,甚至有些數學程度差的學生可能因為公式推導的障礙而失去對這門課的學習興趣;3)課堂教學的主體仍然是老師,上課以老師講學生聽為主,過于強調教學內容編排的邏輯性和完整性,而沒有對學生學習新知識時的接受能力和易于接受的方式進行考量分析,在講解一些重點難點知識時由于缺少學生的積極參與而效果不佳;4)為了幫助學生鞏固所學知識,通常布置一定量的課后習題,要求學生完成作業。但課外作業的目的仍然是考查學生對重要知識點的理解、識記或計算能力,缺乏生動的能調動起學生學習積極性,啟發學生創造性的課外練習??傊斍暗耐ㄐ旁碚n堂教學中還存在較多的問題,這些問題的存在不利于提高學生分析解決復雜工程問題的能力,因此亟待引入新的教學理念和教學方法。

中國工程教育專業認證協會2015年3月修訂的工程教育認證標準中,提到了“復雜工程問題”具備的特征,畢業要求的每個條目都圍繞復雜工程問題展開。本文以“通信原理”中碼間干擾知識點為例,緊扣工程教育中的復雜工程問題講解,進行了課堂教學方法的有益探索和實踐。

碼間干擾是數字基帶信號通過數字基帶系統時,由于系統傳輸特性不理想造成信號脈沖展寬,對相鄰信號碼元的判決帶來的干擾。碼間干擾是通信原理課程的重要知識點,是要求學生重點掌握的內容。在工程認證畢業要求的指引下,本文嘗試從解決復雜工程問題的角度展開來講解該知識點,在實際教學中取得了良好的教學效果。具體而言,從以下幾個方面進行課堂教學內容的組織。

1 引導學生認識碼間串擾問題產生的原因

首先,用圖形化的方式簡要概括碼間串擾的概念,啟發學生建立起碼間干擾的基本概念。即通信系統發送端產生的一連串形狀規則的矩形脈沖數據,經信道傳輸以后,接收端收到的不再是形態規則的脈沖序列,而是每個脈沖都產生了拖尾變形,對接收信號做采樣判決時,每個碼元的抽樣數據都會因為相鄰碼元脈沖拖尾延展的影響而產生誤差,此誤差的大小由碼間干擾效應的大小決定。隨后要求學生用嚴謹的工程探索精神,對碼間干擾問題產生的原因進行深層次的分析。啟發學生從信號和系統的角度思考為什么信號脈沖經過非理想信道以后會產生時域波形的延展,引導學生認識到帶限信道會濾掉矩形脈沖信號的部分頻譜,從而導致輸出信號的時域波形拓展。讓學生認識到碼間干擾的主因是非理想的信道特性,同時認識到降低碼元發送速率有助于降低碼間串擾的影響,且對于工程技術人員來講,不能僅僅局限于定性分析,還需深入探索進行定量分析才能真正解決一個復雜的工程問題。

2 引導學生理解碼間串擾問題是復雜工程問題

向學生講解“復雜工程問題”具備的特征,如“必須運用深入的工程原理,經過分析才可能得到解決”或“需要通過建立合適的抽象模型才能解決”,給出復雜工程問題的一般解決思路,強調在專業課學習中尤其要從解決復雜工程問題的角度深入思考所學的知識。組織學生討論碼間串擾是否屬于復雜工程問題。對碼間串擾問題細分為幾個子問題,即消除碼間串擾的基本思想是什么、無碼間干擾的信道應滿足什么條件、無碼間干擾的信道傳輸特性如何設計。

3 啟發學生建立數學模型解決碼間串擾問題

接下來從碼間串擾的概念出發,分析推導無碼間串擾的條件,由于前期學生已認識到解決碼間串擾這一復雜工程問題需要用到所學的信號與系統的知識,這時再進行公式推導學生比較容易接受。首先,對基帶傳輸系統進行建模,然后,通過公式推導當得到無碼間串擾的條件即奈奎斯特第一準則時,這時讓學生進行知識回顧和總結,審視這一結論的推導過程。進而通過具體的實例來分析數字基帶傳輸系統的是否能滿足無碼間串擾的條件。

4 要求學生拓展閱讀碼間串擾問題的其他解決思路

要求學生課下擴展閱讀OFDM調制方式,分析總結OFDM是如何解決高傳輸速率下碼間串擾問題的。通過擴展閱讀能促進學生的自主學習能力,加深學生對知識點的理解程度,激發學生的學習興趣。

5 要求學生用仿真軟件模擬分析碼間串擾問題

借助MATLAB或其他仿真軟件,模擬分析碼間串擾的產生和消除,進一步加深學生對該知識點的理解,同時鍛煉學生使用仿真工具分析解決復雜工程問題的能力。

在“通信原理”課程中緊緊圍繞復雜工程問題的發現、分析和解決來開展課堂教學,與單純的公式推導講授方法相比,能夠更有效地培養學生嚴謹的工程思維習慣,幫助學生建立起運用數學知識解決復雜工程問題的意識,從而更緊密地支撐專業認證標準中的各項畢業要求。

【參考文獻】

[1]Crawley.重新認識工程教育――國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.北京:高等教育出版社,2009.

[2]肖義平.應用型本科電氣工程專業工程教育認證改革探索[J].中國教育技術裝備,2014(6).

通信原理基本概念總結范文4

Abstract: The traditional course structure and teaching methods can not adapt to the training of student ability, through the exploration and practice on the course content, teaching system, teaching methods, stimulate student interest in learning, training students to analyze real problems and the ability to solve practical problems and laying a solid foundation for self-study,studies,broadening and innovation after graduation for students in engineering and technical posts.

關鍵詞: 課程改革;學習領域;單元設計

Key words: curriculum reform;learning areas;cell design

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)14-0169-01

0引言

《移動通信技術》是通信類專業的一門專業課,具有一定的理論性和實踐性。這門課程除了使學生掌握現代蜂窩移動通信系統的基本概念、原理和基本技術之外,還需要培養學生分析實際問題和解決實際問題的能力為學生畢業后在工程技術崗位上的自學、深造、拓寬和創新打下堅實基礎。要想避免傳統的課程結構和授課方式不足,就要對課程進行改革,不但要從教學方式、方法上,還要從課程的整體結構、學習情境的設計上來進行完善。

1學習情境設計

對于一門課程來說,學習領域的設計相當于它的支架,只有擁有一付好的支架,我們才能在適當的位置填充上適當的學習單元。為了避免傳統課程結構的不足,在進行學習情境設計的時候要注意遵循以下幾點要求:①學習情境的設計應符合基于工作過程的教學設計思想的要求。②學習情境的前后排序要符合學生認知規律,從簡單到復雜,從單一到綜合。③學習情境是校外實訓場地真實工作過程的教學化加工,貼近現場、模擬實地,以完成具體的工作任務為目標。《移動通信技術》這門課程的學習情境設計思路是:整合相應行動領域下的典型工作任務,按照工程的設計順序和知識模塊由簡單到復雜的過程,采取并列遞進式設計,共分為五個學習情境,其具體描述見表1。

2教學方法的豐富

除了合理的學習情境,選擇適當的教學方法也是整個教學實施過程中的關鍵部分。為了在課堂上形成良好的學習氛圍,調動學生的積極性,就必須嘗試新的教學方法,讓學生對每節課都充滿期待,變被動學習為主動探索。

2.1 任務教學法教師可以根據教學內容、教學目標提前設計好一個學習情境,布置一個活動任務,將學生分組,各小組內成員或各小組間一起討論問題,發現新問題,辯論問題,解決問題。在這個過程中,以學生為主體,教師只是起到導向的作用,引導學生完成任務。最后,再對這個過程及時進行評價,可采用教師評定,也可采用小組互評。這一切都能確保學生在課堂中有機會主動參與進來,闡述自己的觀點,分析發現的問題,使過去被動的接受變為通過自己的思考、討論,能夠主動接受、理解。

2.2 直觀教學法教學資源力求豐富,在課堂教學中可以采用PPT、圖庫、動畫演示及相關視頻資料,集聲、像、字畫動態顯示為一體,使教學方式形象生動,將難以理解的概念簡單化、形象化,使學生的課堂學習宛如置身現場,更好地激勵學生的學習興趣和主動性。

2.3 現場教學法在校外實訓基地真實的職業環境中現場教學,采用邊示范、邊講解、邊提問的教學方法,無論是理論學習,還是操作能力都會達到事半功倍的效果。并且通過對真實職業環境的參觀學習,學生的學習目標會更明確,職業能力得到了確實的鍛煉,對將來的就業起到了關鍵性作用。

3課程單元設計

對于教學的具體實施,以情境一的任務二移動通信電波傳播方式為例來進行說明。在本次課程中,可以采用案例教學法和任務教學法。首先,通過案例引入課程,以實際應用中在不同的地形、地物和不同用戶容量的需求下,基站天線位置的不同要求為實例,從實際問題開始,使學生形成更直觀的認識。然后以案例的知識實際應用為中心,提出在不同的地形、地物環境下,基站天線位置設計的任務,由學生分組完成。通過任務的完成,由教師和學生共同總結出系統的知識。教學程序設計主要體現為五個步驟,引入案例、提出任務、分組設計、討論結果和教師點評。通過案例的引入提出新的任務、新的問題;在進行分組設計時,教師起到引導的作用,對遇到困難的學生給予具體的幫助;當各小組的任務完成之后,各組派代表對本組的設計結果進行闡述和展示,小組間可對不同意見進行交流;最后,教師對各組的設計進行點評,并對產生的問題進行解答,由學生和教師共同總結出系統的知識。

4結束語

本文通過對《移動通信技術》的學習情境、教學方法及課程單元設計的初步改革探討,目的是使學生不但要掌握現代蜂窩移動通信系統的基本概念、原理和基本技術,還要能夠培養學生分析實際問題和解決實際問題的能力,為學生畢業后在工程技術崗位上的自學、深造、拓寬和創新打下堅實基礎。

參考文獻:

[1]戴士弘.職業教育課程教學改革[M].北京,清華大學出版社,2007,6.

通信原理基本概念總結范文5

【基金項目】中國石油大學(華東)2010年校級重點教學改革項目:通信工程專業課程軟硬件一體化教學模式研究與實踐(基金編號JY-A201007)。

【關鍵詞】信息論 培養方案 教學內容 教學方法

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)03-0241-02

在2010年教育部制定的《高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范(試行)》中,《信息論》課程被規定為通信工程專業基礎知識體系之一[1]。該課程是通信工程專業的一門核心專業基礎課程,目前幾乎所有高校的通信工程專業本科都開設了該課程。

信息論主要目的是提高通信系統的可靠性、有效性和安全性,以達到系統的最優化。本課程的教學任務是使學生獲得有關信息的基本知識及信道傳輸信息的基本理論,為學生今后可能從事廣義的信息系統設計提供一定的理論基礎及方向性指導[2]。

該課程理論性強、涉及眾多學科、概念抽象、需要廣泛的數學基礎,是一門“難教”、“難學”、“難考”的課程。目前,教學中普遍存在一些問題,如:課堂教學以講授基本概念和理論為主,忽略了理論在相關通信技術中的廣泛應用,使得學生對課程的重要性認識不足;長期采用“填鴨式”教學模式,學生易形成依賴性的思維方式,缺乏學習興趣與動力;缺乏實踐、互動環節,造成理論與實際脫節等等[3]。

為了解決上述問題,達到教學規范的培養目標,適應行業對人才的需求,配合我校“通信專業課程軟硬件一體化教學模式研究與實踐”的教學改革項目的進行,我們課程教研組進行了以培養具有扎實理論基礎和創新精神人才為目的的教學體系改革。在培養方案、教學方法、教學內容等方面進行了探索和實踐,并取得了初步成效。

1.培養方案的調整

作為通信工程專業重要的專業基礎課,在國內重點院校的本科培養計劃中,一般是將該課程安排在大二下學期或者大三上學期。這樣安排的好處是,該門課程所要用到的數學類課程如線性代數、概率論與數理統計、隨機過程等剛結束,學生對數學知識較熟悉,對信息論中復雜的公式和繁瑣的數學證明,掌握起來相對容易;教師授課時對數學知識的回顧較少,提高了教學效率。但這樣的安排也使學生在學習信息論課程時,還未接觸通信原理、無線通信、移動通信、光纖通信等專業基礎課和專業課,對具體的通信系統的組成、功能的原理和應用一無所知,學生普遍反映在信息論課程學習過程中感到概念抽象,“看不見、摸不著、理解不了”,因此對課程中的分析方法和基本理論不能很好的理解和應用,這嚴重影響了學生的學習熱情和教學效果。

對此,我們在培養計劃的制定上進行了創新性的改革,從2007級起將信息論課程安排在大四上學期開設,從2013級起計劃將其安排在大三下學期開設。經過三年的教學實踐,通過對通信工程專業270名本科生進行“信息論”教學調查,結果表明:有一半以上的學生表明學習其他專業基礎課和專業課,對理解如信源熵、信道容量、編碼速率等這些抽象概念和香農三大定理的本質和意義有很大幫助;有200名左右的學生認為學習信息論這門課有助于認識通信的本質,對專業基礎課和專業課的學習有巨大的理論指導意義;幾乎所有的學生都認為這門課很重要。顯然,問卷結果表明,我們對培養計劃的調整是適應該課程的特點,符合人的認識規律的,有助于提高學生的學習興趣和教學效果。

2.教學內容改革

信息論是一門理論性和應用性很強的學科,其研究內容已廣泛的應用于多媒體技術、網絡技術、無線電通信技術、信息安全等領域。通信工程專業信息論課程的理論框架側重于經典的香農信息論,主要講授通信系統的一般模型、信息的度量、信源編碼、信道容量、信道編碼等內容。

由于信息論課程涉及的內容多、縱向內容深、外延廣、應用性強,40學時的理論課教學無法全面講解信息論經典知識內容,必須本著重基礎、重實踐、順應行業發展和市場需求的指導思想,合理整合和規劃教學內容[4]。

2.1教學內容密切聯系實際

在將信息的基本概念和度量計算方法傳授給學生的同時,還必須努力培養學生對專業的興趣,拓寬專業知識視野。因此,在教學內容的選擇上一定要將基本理論與實際應用緊密聯系。

在當今高度信息化時代,只要涉及到信息的存儲、傳輸和處理就要用到香農的三大定理,涉及到信源壓縮與信道編碼技術。在授課中內容中可簡單介紹常用的壓縮格式和算法如:MP3音頻格式、CIF視頻格式、LZW壓縮算法等。MP3是MPEG-1壓縮標準中的第3層,是一種針對數字音頻的有損壓縮格式,按照這部分標準做成的硬件就稱為“MP3”,MP3格式的音頻文件回放音質與最初的不壓縮音頻相比沒有明顯的下降,而文件被壓縮,利于傳輸和存儲??捎嬎阋幌翪IF視頻格式的碼率352*288像素/幀*8bit/像素*3*25幀/秒=60825600b/s。這樣學生充分認識到在實際應用中信源壓縮對于信息的存儲和傳輸的重要性,理解了這是提高通信有效性的前提。

2.2與其他課程廣泛聯系、有機融合

信息論課程的外延很廣,因此,教學內容中要突出和強調本課程與其他專業課(如衛星通信、多媒體技術、互聯網技術等)聯系與融合,這樣,課程與課程之間不再是離散的信息孤島,而是有框架組織和脈絡調理的信息樹[5]。

例如,在講授限失真信源編碼內容的,要注意強調在通信原理中講授的脈沖編碼調制的內容。同時,也可以用衛星通信中衛星視頻轉發器為例,過去電視轉發器中一路模擬電視信號一般占用一個轉發器帶寬。采用數字壓縮技術后,在一個轉發器帶寬內可傳送多套數字電視節目(4~10套)。這是因為一路普通的數字電視信號,采用碼率為3/4卷積碼和RS碼級聯編碼、升余弦平方根濾波和QPSK調制后,占用帶寬約為5.1MHZ,約占1個轉發器帶寬(如轉發器帶寬為36MHZ)的1/7,這樣極大地節省了轉發器帶寬資源[6]。

通過這種特意的引導,學生不知不覺中把不同課程的知識融會貫通,理解了信息論作為通信的基本理論對其他通信技術的理論指導意義和應用價值,學生的反饋信息表明這極大地提高了學生的學習熱情;教師也反映這有助于端正學生的學習態度,優化教學效果。

3.教學方法探索

埃德加?富爾在被譽為當代教育思想發展中的一個里程碑的《學會生存》一書中指出:教育既有培養創造精神的力量,也有壓抑創造精神的力量,這說明了教學方法改革的重要性。

3.1教師引導、學生參與有機結合

必須改變傳統信息論教學方法中,教師“講”,學生“聽”,學生被動跟著教師走的局面。結合信息論課程的特點,對于基本概念和理論的學習,可以以教師引導為主,但必須認識到學生才是教育的主體,教育的目的是為了讓學生學會如何思考。

參與式教學法是能夠有效貫徹理論與實踐相結合教學原則,體現學生主體性的教學方法,它能夠引導學生以信息論基本理論為基礎,圍繞實際問題應用所學理論展開對學習討論。在參與式教學實踐中,應當注意在選取問題時盡量選用較新的、應用廣泛的技術;積極參與的學生可獲得平時成績的額外加分,并計入最后總評成績。

例如,在循環碼的教學中,我們讓學生在課下查閱CD唱片中差錯控制機制,理解RS碼的作用,推薦一到兩名學生在課程上詳細講解一下其工作原理,然后教師進行點評和補充。在信道編碼內容結束后,教師先簡單介紹一下密碼編碼內容,可讓學生先查閱DES和RSA兩種算法的資料,在課堂上就其安全性進行分組討論。最后,師生共同總結出這兩種算法不是“絕對安全”,當量子計算機出現時,兩種加密算法都能在有效的時間內被破解,必須使用量子加密算法來保證密碼編碼的絕對安全性。

實踐結果表明,這樣的授課方法不僅活躍了課堂氣氛,發揮了學生的自主學習精神;更重要的是培養了學生獲取知識的能力和探索精神,掌握了科學的方法和思維方式,培養了科學素養。

3.2把握課程特點,精心組織教學

信息論是從數學的角度研究通信中的信息存儲、傳輸、處理的一門科學,所有理論都是在一定的數學模型上實現,因此概念抽象、數學推導復雜。傳統的教學方法是,先給出數學模型,然后推導定理和推論,最后用一兩個例子驗證結論。但長期的教學實踐表明,這種教學方法完全不符合人的認知習慣,使學生難以理解,失去信心。

為此,首先給出具體例子,由例子得出一般模型,然后在模型基礎上推導出定理和推論[7],最后用例子驗證結論,即從“具體”到“抽象”再到“具體”,這符合人的認知習慣。例如,在講解信源熵的概念時,我們先給出一個常用的摸球的例子,一個布袋內放100個球,80個紅球,20個白球,隨機摸一個球,猜測其顏色,求平均摸一次球所能獲得信息量。x1,x2分別表示事件:摸出的球是紅球和摸出的球是白球;p(x1),p(x2)分別表示,摸一次球,紅球和白球出現的概率;隨機摸取n次后(每次摸出一個球后放回袋中),總共獲得的信息量為:np(x1)I(x1)+np(x2)I(x2),其中I(x1),I(x2)為摸一次球,結果分別是紅球和白球所獲得的信息量;這個可以得到平均隨機摸一次球所獲得的信息量為:H(X)=[np(x1)I(x1)+np(x2)I(x2)]=p(xi)I(xi)。由此,可以順理成章的引出熵的定義式;并且從該例中可以看出,信息熵是從平均意義上來表征信源的總體特性的一個量,它表征信源的平均不確定性[8]。

通過這樣的精心組織教學,通俗易懂、水到渠成地讓學生理解了抽象概念的物理意義,并且印象深刻,受到學生的廣泛好評。

4.結語

本文針對信息論課程的特點和目前教學中普遍存在的問題,在培養方案、教學內容、教學方法等方面做了積極的探索,提出了可行的方案,并進行了教學實踐。

通過在中國石油大學(華東)計算機與通信工程學院的通信工程專業2007-2009級1、2、3班共270人進行的教學實踐,從反饋結果來看,這三屆學生的信息論課程理論考試成績比上3屆學生的平均分分別提高了4.52分、3.96分、6.78分;有200人左右認為教學內容安排合理、信息豐富、與實際應用聯系緊密;有220人左右認為該課程教學效果好,對該課程很感興趣;有80人左右認為該課程的學習對今后從事相關的研究工作是有幫助的。

這說明信息論課程教學改革和實踐取得了初步的成效,其中的一些方法和思路對其他課程的教學改革具有一定借鑒價值,值得推廣。當然,這次信息論課程教學改革的探索和實踐才剛剛開始,今后還要在教學模式、實驗教學、考核方式等方面進行深入的探索,以取得更好的教學效果,培養出適合信息時代需求的專業型人才。

參考文獻:

[1]教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導分委員會. 高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2010:24-60.

[2]張振榮,岳岫峪,鄭嘉利. 《信息論》課程教學改革探索[J]. 中國電子商務,2011(12):133-133.

[3]唐琳. “信息論基礎”課程優化教學初探[J]. 赤峰學院學報(自然科學版), 2010(26)11:194-196.

[4]謝正光,章國安,張士兵. 信息論與編碼課程教學探索與實踐[J]. 2008,11:127-128.

[5]張雅南,王頂. 《信息論與編碼》課程的教學感言[J].中國電力教育,2008,3:82-83.

[6]高宏峰,彭勃.信息論基礎課程教學改革探究[J].洛陽師范學院學報,2010,29(2):160-161.

[7]王春生,姚云飛.信息論教學實踐的探究[J].大學數學,2007,23(2):21-24.

[8]周蔭清.信息理論基礎(第3版)[M].北京:北京航空航天大學出版社,2006:10-18.

作者簡介:

通信原理基本概念總結范文6

摘要:本文介紹了我院在“計算機組織與體系結構”課程教學實踐中逐步摸索出的一套行之有效的教學方法。

關鍵詞:計算機組織與體系結構;教學實踐;啟發式教學

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

1強調理論與實踐相結合,提高學生的學習興趣

對于“計算機組織與體系結構”這門課程,大家普遍認為非常抽象,理論內容和概念較多,教師授課感覺單調、乏味,學生聽起來也比較困難。但實際上本課程和實踐聯系較為密切,因為計算機現在非常普及,各種部件大家也都熟知,只不過對各部件的工作原理以及相互之間的通信方式還不是太了解,所以有些無所適從。因此,我們在開始講授這門課時,首先從興趣入手,引導學生運用自己以前所學的知識和了解到的一些市場行情,去寫出一臺計算機的配置,看看都需要哪些部件,怎樣配置才是最優最合理的。這樣可以使學生更直觀、更全面、更深入地理解本課程的教學目的,然后再結合教學輔助軟件將計算機的硬件進行分割、拆卸,如硬盤、軟驅、光驅、主機、打印機、顯示器等,將其內部結構展現出來,使學生能夠更好地了解計算機功能部件的內部結構及其之間的聯系。通過這種方式,學生們普遍感到計算機的組成結構原來離自己是很近的,消除了畏懼心理,從主觀上開始重視這門課程,并帶著問題和興趣去學習,這樣就為講好這門課打下了基礎。

2突出重點,講清難點,注意層次分明

在授課過程中把重點放在基本原理和基本概念上,采用總體與局部相結合的教學方法。例如,對于計算機的各個功能部件,應著重講解它在整個計算機系統中的作用,然后再具體了解工作原理。由于有了前面初步的整機概念,在進行功能部件學習時,對一些基本概念就不會感到陌生,對一些信息的流向及控制也易于理解。在了解了各部件之后,再從整機角度出發,綜合分析計算機的組成原理及設計方法。經過這樣一個由整體到部件,再由部件到整體的“迂回戰術”后,學生一般都能建立起對計算機的整機概念,掌握計算機的工作實質,加深課程的理解。

在講課時,注意條理清楚,重點突出,比喻形象。教學手段采用多媒體教學與傳統教學相結合的形式。對適合課堂演示的動態模擬內容,比如像講解“存儲器的讀寫操作”時就采用直觀的多媒體形式;而對于概念性和推理性很強的內容,比如像講解“補碼的加減法”時,則采用板書結合教師的手勢和形體語言,以吸引學生的注意力。

在教學過程中盡量采用“形象教學法”,對于難以理解的內容,用生活中的一些生動形象的具體實例加以解釋說明。比如,中央處理器一章中的流水技術原理,初學者理解起來也比較困難,我們就舉了一個“多人搬磚”的例子:十個人排成一隊,經過第一個人取磚、中間八個人傳遞、第十個人輸出,這樣幾個過程連續進行就可以完成搬磚任務。這樣學生就很容易理解,而且與流水線相關的概念比如吞吐率、流水效率、數據相關等也就可以迎刃而解了。

3注意啟發式教學

(1) 以問促學

為了實現教學互動,在授課過程中,我們故意設置一些問題“陷阱”,多問幾個為什么,引導學生和教師一起思考,變被動式教為主動式學。例如,在存儲系統一章中,講述主存儲器是由半導體讀寫存儲器RAM和半導體只讀存儲器ROM組成,RAM是易失性存儲器,ROM是非易失性存儲器,RAM又分為靜態和動態兩種。為什么靜態RAM不需要刷新,而動態RAM需要刷新?為什么放大器讀出的信息不會送到數據線上?將這樣一系列的問題留給學生討論,調動學生的積極性,讓他們各抒己見,最后得出正確的答案。這樣,不僅活躍了課堂氣氛,提高學習的趣味性,還便于教師及時發現學生存在的問題,達到教學相長的目的。

(2) 培養學生自學能力

對一些簡單的教學內容,要求學生自學,教師只做提示或針對自學內容提出幾個具體問題,由學生討論自己解決。例如在講授中央處理器一章中的傳統CPU一節時,考慮到學生前面已學習CPU的基本組成和功能原理,這一節內容可要求學生自學,并且布置習題要求學生課下完成。

(3) 加強習題討論課教學

組織學生對階段教學中一些尚未透徹理解,容易混淆的概念以及學生自學中沒有解決的問題進行討論。例如,存儲系統一章中的存儲器的字位擴展是一個非常重要的問題,學生在解題時很容易把字擴展和位擴展中的地址線畫錯。我們就針對這個問題進行舉一反三,通過仔細分析,加深學生對基本概念和基本理論的理解,達到觸類旁通,有助于學生解題能力的提高。

4加強實踐環節,促進理論教學,培養學生實際水平

在講授基本概念、基本原理和基本方法的同時,給學生提出一個實際問題,讓他們通過各種信息渠道獨立解決,收到了較好的效果。除此之外,我們還吸收了一部分有興趣的學生組成大學生科研訓練小組,參加教師的科研開發工作。這樣不僅提高了學生的動手能力,而且能及時聽取他們學習過程中的意見反饋,及時發現問題,同時也能測驗他們將所學知識轉化為實際能力的水平,為保障教學的順利進行提供了寶貴資料。

這門課程是理論性和實踐性都很強的一門專業基礎課,因此課程教學與實驗上機相結合顯得尤為必要。為了輔助課程教學,我們使用復旦大學設計生產的FD―CES計算機組織與體系結構實驗儀,共安排了12學時的實驗上機。實驗內容包括驗證性實驗和設計性實驗,比如運算器實驗就是一個驗證性實驗,其目的是讓學生了解實驗儀的基本使用方法和基本原理,同時驗證74181的基本功能。存儲器系統實驗是一個設計性的實驗,學生可以自己設計一個存儲系統,實現存儲器的基本讀寫操作。通過這些實驗,學生對計算機的內部結構有了更明確的了解,同時對計算機的硬件特性也有了比較全面的認識。另外,我們還要求每個學生在獨立完成實驗之后,寫出合格的實驗報告以總結實驗的過程和結論。

5穿插介紹本學科的動向

在授課過程中,我們利用適當的機會向學生介紹本學科發展的新動向、新技術,這樣有助于引導學生牢固樹立為探求技術發展而努力學習的信心和決心。另外,我們注意引導學生閱讀相關參考書目和外文資料,培養學生及時查閱新資料、跟蹤新技術的能力。

參考文獻

[1] 白中英. 計算機組成與體系結構[M]. 北京:科學出版社,2006.

[2] 王讓定. 計算機組成原理教學模式探討[J]. 寧波大學學報,2002,(6).

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