前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇通信技術課程范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
通信技術正以前所未有的速度得以發展和應用,它與計算機技術相互融合和滲透形成現代通信技術,如衛星通信、微波通信、移動通信、光纖通信等都屬于現代通信技術,它與我們息息相關,給我們的工作和生活帶來了日新月異的變化。因此,《現代通信技術》課程不僅要在通信工程專業開設,同時還有必要在非通信工程專業開設。
1 現代通信技術課程的目標與內容
《現代通信技術》作為一門為非通信工程專業本科學生開設的課程,是通過知識的加工和優化,在原《現代通信系統》與《通信原理》等課程基礎上整合而成,并向應用性方向拓展[1]。由于非通信工程專業的學生沒有學習過《現代通信系統》和《通信原理》課程,所以課程目標是“輕理論,重應用”,使學生初步了解關于通信系統的基本概念、數字通信系統的組成;了解現代通信系統中的電信交換、衛星通信、微波通信、移動通信、光纖通信等通信系統的基本原理、組成框架和最新應用內容。
現代通信技術課程由通信網基礎技術、電信交換、無線通信、移動通信和光傳輸網五大主要組成部分[2],詳見圖1。
圖1 現代通信技術課程主要內容
通信網基礎技術包括模擬通信和數字通信(強調數字通信系統)、數字通信系統設計的技術如信源編碼技術、信道復用技術等、數字信號的基帶傳輸、調制技術和差錯控制技術等;電信交換包括常用的交換方式如電路交換和分組交換、數字程控交換、isdn(綜合業務數字網)和智能網;無線通信包括無線傳播的基本特性、無線通信的關鍵技術、典型的無線通信微波通信系統、衛星通信系統的組成和應用;移動通信包括移動通信的關鍵技術、典型的移動通信系統gsm、cdma和3g系統的原理、技術體制及應用發展;光傳輸網包括管傳輸系統的組成和原理、sdh光傳輸網技術、光波分復用技術等。WWw.133229.COm
2 傳統的現代通信技術教學方式的特點
傳統的教學方法是以知識學科體系為中心,先講述理論,在進行一些驗證性的實驗。《現代通信技術》課程的教學方式一致沿襲本科教育中學科體系的教學模式,從通信網基礎技術到無線通信、移動通信等,都過于側重理論,偏重知識的積累,內容豐富,公式與性質多,抽象難懂,這種教學方式的主要特點和弊端如下:
2.1 學生對學習感到枯燥,無法進行創新能力培養。對于現代通信技術課程來說,知識抽象、枯燥,特別是講到通信原理等摸不著看不見的知識時,學生更是不知所云。很多學生僅僅是被動地在學習,沒有主動參與的熱情,體會不到學習的樂趣,更談不上創新能力了。
2.2 教學過程中以原理知識為核心,而忽略了學生的數學功底和理論推導能力,使其缺乏學習的積極性;教學方法也是以傳授知識為主,忽視了學生的能力培養和工程設計鍛煉,導致知識與能力不協調。
2.3 理論和實際沒有很好地聯系起來,對知識的實際應用只作點綴,學生動手環節較少,更缺乏現場操作的經驗,無法滿足崗位需求。
3 現代通信技術課程的教學思路和教學模式
考慮到非通信工程專業的學生基本上沒有學習過包括通信原理、信號與系統、隨機過程等課程,在教學中必須從實際出發,因材施教,遵循深入淺出、易于理解的原則,力求簡潔明了,突出科普性,激發學習興趣[3]。采取“多挖坑少鉆井”的方法,對現代通信技術課程中較深的知識進行必要的刪減,比如通信網基礎技術中的調制技術、語音編碼,電信交換中的數字交換單元的工作原理、信令系統,無線信道特性分析、擴頻技術等知識點,只能進行簡單的講解,使學生明白這些知識的基本概念。
3.1 教學內容模塊化。
本課程對理論知識不要求過度深入,避免復雜的數學推導,建立模塊化的教學模式,參考圖1的課程內容,將現代通信技術作為一個整體任務,并按主要內容將這一任務分解成任務模塊:通信網基礎技術模塊、電信交換模塊、無線通信模塊、移動通信模塊和光傳輸模塊,每個模塊又分解為幾個子模塊。每個教學模塊都以具體的項目案例引出教學內容,將枯燥的理論教學完全融入到一個個具體的任務中,抽象的知識就得到了具體的體現。這種教學方案不僅可以激發學生的學習興趣,還可以培養學生分析問題和解決問題的能力。
3.2 教學方法多樣化。
課堂教學質量的好壞直接影響到教學效果。“滿堂灌”的傳統教學方法已經不適應現在以“學生為主體”的課堂,而采用類比引證等深入淺出的方法進行多維立體教學,則可事半功倍,大大提高教學質量。
3.2.1 多維立體教學。
隨著多媒體技術的應用,課堂上老師大都使用ppt進行教學,不停地播放幻燈片,授課信息量大,內容多,但這種教學方法很容易忽視學生對內容的理解和接受程度。多維立體教學,就是靈活使用現代教學手段,使用“多媒體+網絡+板書”的教學模式,采用多種方法展現抽象的知識點,在圖、文、聲、像等方面為學生提供直觀感受,讓他們在短時間內理解和接受大量的最新信息[4]。課堂上,可以充分利用多媒體放映ppt、圖片、動畫和視頻等,課后學生可以登錄教學網站下載學習資料,通過網絡、論壇與老師進行互動交流。例如,在學習衛星通信時,可以插入衛星通信系統的圖片,播放最新衛星通信的相關視頻等,讓學生直觀地理解相關內容。
3.2.2 善于類比。
本課程設計很多的原理、概念,若只是將這些抽象的知識敘述出來則顯得枯燥無味,學生不易理
轉貼于
解,而將這些知識與現實生活中我們常接觸的事物做類比則可以很好地理解[6]。例如,在講解無線通信中電磁波按照傳播方向的分類時可以將其與臺球的運動做類比,如圖2所示,這樣將抽象的看不見摸不著的電磁波也可以很容易的知道它包括直射波、反射波、繞射波和散射波等。
圖2 臺球的運動
再如,在講解移動通信中的切換技術時,切換包括軟切換和硬切換,什么是切換?什么是軟切換?什么是硬切換呢?同樣也可以采取類比的方法。假設你在一個工作崗位呆久了,由于這樣或那樣的原因,想調整一下,但你不能終端工作,直接變成空閑狀態,因為你很在乎工作所帶來的收益,你不希望這個收益中斷(切換的目的就是為了提供無中斷的數據傳輸)。根據崗位變動時,交接工作地開展方式不同可以把崗位變動分為溫柔換崗(類似于軟切換)和強行換崗(類似于硬切換)。溫柔換崗就是在和新的工作崗位進行聯系時,舊崗位的工作也不已下載中斷,而是進行相應的交接工作;強行換崗就是和舊崗位徹底中斷,然后建立和新崗位的聯系。根據類比引出軟切換和硬切換的概念,學生就很容易理解了。
這種類比的方法不僅可以調節課堂氣氛,還可以深入淺出地將抽象難懂的知識讓學生在輕松地氣氛中理解并掌握。
物聯網行業的發展對學生創新能力提出了更高的要求,而探究式教學模式是培養學生創新能力的有效教學方法。因此,針對現在教學中存在的問題,將探究式教學應用到《物聯網通信技術》課程中。根據《物聯網通信技術》課程的特點,實施探究式教學,包括問題情境的創建、情境問題的解決、應用與拓展以及評價。通過探究式教學改革,以期提高學生學習的主動性、團隊合作精神和創新能力,從而使物聯網專業的學生更符合企業的需求。
關鍵詞:
探究式教學;教學改革;問題情境;物聯網
1探究式教學的概述
探究式教學是20世紀50年代由美國著名科學家施瓦布提出的,它以學生為主體,教師則根據教學內容和要求創設問題情境,以問題的發現、探究和解決來激發學習者的求知欲、創造欲和主體意識,培養學習者的創新能力。學生可以通過個人或團隊,利用所學知識和現代化的信息工具尋求、探索解決問題的方法。這樣,學生從被動接受知識轉變為主動地探究問題、解決問題,從而調動學生學習的積極性、主動性,培養團隊合作精神和創新能力。探究式教學在中小學和高職教學改革中應用得比較多,在歷史、數學、英語、體育等課程的教學改革中都有應用。隨著智能終端的發展,大學生上課的注意力逐漸被分散,上課看視頻、聽音樂、玩游戲的現象非常普遍。另外,隨著大學生就業壓力的增大,國家鼓勵提高大學生的創新創業能力。因此,為了吸引高校大學生的課堂注意力,提高學習的主動性、團隊合作精神和創新能力,近幾年,探究式教學也被應用到高校教學改革中。例如,史振華將探究式教學應用到《網絡設備配置技術》課程中。課程改革的實際情況說明,探究式教學有利于培養學生學習的主動性、團隊協作和創新精神。王樹鋒等人則對基于大數據的數據庫課程的探究式教學方法進行了研究;楊月華則結合具體的JavaEE企業應用開發課程研究了探究式教學法在實踐課程中的應用。
2《物聯網通信技術》課程教改的必要性
物聯網專業的培養目標之一就是自主創新能力明顯增強,攻克一批核心關鍵技術。物聯網專業作為一個處于摸索階段的新興專業,其教學方式也處于摸索階段。《物聯網通信技術》課程包括理論教學和實驗教學。現在的理論教學借鑒了計算機類其他專業的教學方式,即教師講授為主,學生被動接受。由于《物聯網通信技術》課程包括的知識點多、涉及面廣,學生容易混淆所學內容;由于教學方式單一,學生很容易失去學習興趣。而實驗課程既有程序調試,又有硬件操作,現有的教授形式多是教師直接將代碼給學生,然后連接硬件設備,調試程序,觀察結果。這樣做,學生可能完全不了解代碼的含義,只是簡單地運行、調試,收獲甚微。受篇幅的限制,《物聯網通信技術》的教材上只給出了常見的應用領域,例如智能交通、智能醫療、智能家居、智能農業等,沒有也未能涵蓋物聯網涉及到的其他領域。這些未知領域也正是物聯網專業需要探索和開拓的部分。因此,培養學生學習的主動性和創新能力是《物聯網通信技術》課程教學改革的目標。而探究式教學就是以學生為主體,教師為主導,側重培養學生的學習主動性、團隊合作精神和創新能力。這正符合《物聯網通信技術》課程教學改革的需求。借鑒現有的研究成果,本文簡要研究了探究式教學在《物聯網通信技術》課程中的應用。
3探究式教學的實施
實施探究式教學的步驟如下。
3.1創建問題情境
問題情境的創建是實施探究式教學的第一步,也是最關鍵的一步。問題情境創建的合理度直接影響了探究式教學實施的結果。當前,物聯網的主體網絡包括計算機網絡、移動通信網、固定電話網和傳感器網絡,它們彼此交織、相互連接。因此,將《物聯網通信技術》課程內容設置為對應的4個問題情境,即計算機網絡中的通信、移動通信網中的通信、固定電話網中的通信和傳感器網絡中的通信。這4個問題情境還包括網絡中使用的傳輸介質、協議、拓撲結構、調制技術和與外網的連接技術等多個小知識點。教師根據課程中需要學生重點掌握的知識點來創建問題。情境問題需要具有開放性、探究性,且難易適中,解決問題的方案可以有多種。學生通過已有的基礎知識、網絡或與其他同學交流最終能夠掌握解決問題的方法。為了提高學生的學習動力,教師可以通過成績或其他獎勵的方式激勵學生。
3.2情境問題的解決
不管是在哪個領域,最簡單的通信都會涉及到信息的發送方和接收方,在多跳通信中還會涉及到信息的轉發,例如在計算機網絡中,需要通過集線器、交換機或者路由器轉發信息,在移動通信網中需要基站轉發信息。因此,在“物聯網通信技術”課程的教學中,團隊合作是有必要的。為了提高學生的學習效率,分組采用自愿結合的方式,在特殊情況下,可以允許一組只有一個學生。每組成員的數量需要根據設置的問題不同而變化,例如,在計算機網絡中實現TCP或UDP通信時,只涉及發送端和接收端,因此,每組只需要2個學生;在無線傳感器網絡中,為了將傳感器采集的數據傳送出去,并且消耗的能量最少,必須采用多跳通信技術,因此,需要有中間節點起到轉發的作用,這時每組最少需要3個學生。在完成教師布置的任務時,組內自由分工,每個成員按照分工完成指定的任務。在分工時,要保證每個成員都要完成部分工作,防止出現整個任務是由組內個別成員或部分成員完成的情況。在問題或任務完成的過程中,學生可能會遇到各種各樣的問題,教師則可以采用以下3個方法引導學生解決:①組織已解決問題的學生分享經驗方法,以此啟發其他同學。這樣做,不僅可以使已解決問題的學生加深對已掌握知識的理解,還可以提高自身的成就感和自信心。②依托當前信息資源共享的時代特征,引導學生利用網絡資源探索解決途徑,而后交流匯報。③對于學生無法解決的問題,教師只需給出指導意見或解決問題的方法。例如,在實驗過程中,仿真器可能由于某些原因無法工作,這時,教師可以告訴學生通過修復使仿真器重新工作,但學生需要自己去尋求修復的辦法。
3.3應用和拓展
學生掌握了知識、技能和方法后,還需要對其進行鞏固、應用和合理的拓展。教師可以鼓勵并指導學生參加一些國家或者學校舉行的比賽。學校每年都會舉辦大學生挑戰杯大賽,難度不大,而且與學生學習的知識比較相關。學生可以自愿結隊,在教師的指導下選擇參賽的題目,在完成任務的過程中,當遇到無法解決的問題時,可以咨詢指導老師或者請教其他同學。針對物理網工程專業的學生,從2013年開始,舉辦了全國高校物聯網應用創新大賽;2015年,舉辦了首屆“互聯網+”大學生創新創業大賽。這些比賽都非常適合物聯網工程專業的學生。學生可以拓展自己的想象力和創新能力,將已經掌握的《物聯網通信技術》課程的知識應用到具體領域。例如,對啤酒發酵過程的無線監控、空調的遠程控制等。另一方面,這些比賽會以獎金或榮譽證書的形式獎勵優秀的同學,這不僅讓學生有了成就感和榮譽感,而且在他們畢業找工作時會增加一些優勢。因此,這些獎勵增加了學生參賽的動力和熱情。在比賽時,通過交流,學生能了解其他團隊的研究成果,掌握更多物聯網的應用。通過參加比賽,學生可以了解國家在物聯網應用上新的研究方向,增加與其他學校的學生交流的機會。另外,參加比賽能夠大大提高學生的自主學習能力、責任心和創新能力,從而進一步提高《物聯網通信技術》課程教學改革的成效。
3.4評價
對學生完成的任務或問題質量的評價,主要是通過學生的學習成績體現出來的。《物聯網通信技術》課程的成績組成包括三部分,即平時成績、實驗成績和期末成績。平時成績是根據教師課堂上布置的任務或問題提交的紙質作業所獲得的成績,占總成績的20%.平時成績既要與《物聯網通信技術》課程的知識緊密相關,又要與實際應用結合,從而提高學生探究問題的興趣。例如,當網絡帶寬為100Mb/s時,學生在宿舍使用有線和無線2種方式接入互聯網時,最高的網速分別能達到多少?手機及時注銷后,盜竊者無法使用的原理是什么?實驗成績是根據學生的答辯結果給出的,占總成績的20%.學生需要講解解決問題的思路、代碼、遇到的問題。其他學生在聽取匯報時,既可以了解完成相同任務時其他同學的思路,也可以掌握由于分工不同而未實現的功能或任務的解決方法。例如,在完成2個傳感器節點之間的通信時,一個學生負責發送端,包括從鍵盤讀取數據、選擇信道、設置發射功率等任務,而另一個學生只負責接收端,即對接收信息的顯示。通過答辯,完成發送端任務的學生可以掌握接收端的實現方法,同樣,完成接收端任務的學生可以掌握發送端的實現方法。期末成績是期末考試試卷的成績,占總成績的60%.教學改革是為了提高學生學習的團隊合作精神和創新能力,因此,卷面成績占的比例越來越少。期末考試采用開卷考試的形式,考試內容要與實際情況相結合,且具有開放性,不設置標準答案,只設計參考答案。例如,在沙漠中布置使用Zigbee協議的無線傳感器網絡來監測溫度的變化時,如何合理選擇節點設備、網關設備和網關的接入方式?考試時,學生選做部分試題,例如,設計題包含8個問題,學生可以選做其中的4個。
4總結
根據物聯網專業的培養目標和社會發展需要,本文主要研究了探究式教學模式在《物聯網通信技術》課程中的應用,主要涉及問題情境的創建、情境問題的解決、應用與拓展和評價四方面的教學設計。通過問題探究式的教學改革,可以使課程培養目標朝著創新型、主動型、合作型方面進行有益的探索。另外,本文的研究成果對物聯網工程專業其他課程的教學有較大的借鑒意義。
作者:史艷翠 郝宇 楊巨成 陳亞瑞 單位:天津科技大學計算機科學與信息工程學院 天津國土資源和房屋職業學院
參考文獻
[1]史振華.探究式教學模式在《網絡設備配置技術》課程中的應用[J].寧波教育學院學報,2015,17(6):30-32.
[2]姜瑞萍.探究式教學法在歷史教學中的運用[J].學周刊,2016(26):130-131.
[3]馬愛密.初中數學探究式教學初探[J].現代教育科學:教學研究,2011(2):38.
[4]陳昕昕.探究式教與學在高職英語教學中的嘗試[J].電子測試,2015(24):101-102.
[5]吳經緯.高職體育教學中探究式教學法的實施探析[J].教育界:綜合教育研究,2015(6):185.
1.1通信技術專業基于工作過程系統化課程設置原則對于工作過程化的課程設置,首先應依據充分的市場需求調研,確定本專業的職業崗位群,通過分析職業崗位的工作過程,把工作過程中復雜的工作內容結構化,以學生為主體,以從業者所需要的技能、知識和素質為主要目標和要求,開發實踐與理論教學一體化的學習領域課程,基于工作過程系統化的進行教學課程設置。高職教育要求的“職業能力”本質上是知識、技能、方法、價值觀的綜合發展,體現了學生職業生涯發展的多項要素。其課程標準應對相關“職業行動領域”進行具體描述,同時融入職業資格證書的要求,以培養學生綜合職業能力為宗旨,體現工學結合特征,強調工作過程知識的掌握。通過一系列可以操作、學習和傳授的具體工作任務,讓學生獲得與企業發展需要相一致的職業能力,并能拓展更加寬廣的職業發展空間,為學生的終身職業生涯發展奠定基礎。
1.2通信技術專業崗位群分析對于通信技術專業,結合高職高專人才培養的要求我們了解到,在通信行業的企業中,有很多崗位非常需要具有較強實際操作技能的應用型人才,具體崗位群分析如表1所示:
1.3以工作過程為導向的通信技術課程業典型工作任務分析
1.3.1通信終端生產與維修主要有專用工具如手機綜測儀等的使用;通信終端(移動終端、固定終端等)設備故障診斷;通信終端(移動終端、固定終端等)設備檢測等工作任務。對應這些工作任務,要求學生有使用測試儀器等專用儀器與工具的能力、診斷通信終端設備故障的能力、檢測通信終端設備的能力以及維修通信終端設備的能力。
1.3.2通信設備及產品的營銷主要有通信產品咨詢;通信產品演示;各部門協調;客戶銷售等工作任務。對應這些工作任務,要求學生有掌握通信產品的特點與用途的能力、熟練操作通信產品各項功能的能力、進行良好的計劃、溝通的能力以及進行通信產品銷售的能力。
1.3.3程控交換運行維護主要有本局配置;開局出局配置;設備安裝;設備維護;業務管理等工作任務。對應這些工作任務,要求學生有配置程控交換機的能力、能安裝維護程控交換設備的能力、管理程控交換業務的能力和撰寫維護報告的能力。
1.3.4傳輸設備維護主要有傳輸設備工程安裝;傳輸設備工程調試;傳輸網日常管理;業務配置與網絡保護等工作任務。對應這些工作任務,要求學生有安裝調試傳輸設備的能力、進行傳輸網日常管理的能力、進行傳輸業務配置的能力和撰寫維護報告的能力。
1.3.5通信工程監理主要有通信系統規劃;通信設備安裝指導;通信線纜鋪設指導;監理報告撰寫等工作任務。對應這些工作任務,要求學生有熟悉電信工程實施規范的能力、指導通信設備的安裝的能力、撰寫工程報告的能力以及進行初步的工程概預算的能力。
2基于工作過程系統化課程體系設置
鑒于以上對于通信技術專業工作過程的分析,主要對課程進行兩個體系的設置:
2.1通信技術專業通識課程體系通過課程體系開發歸納、總結學生應具備的通用能力,形成了全面提升學生中英文聽、說、讀、寫能力,全面鍛煉學生身心的通識課程體系。通識課程包括基礎應用英語等18門課,通識課程通過知識的基礎性、整體性、綜合性、廣博性,使學生拓寬視野,培養獨立思考與判斷能力、社會責任感和健全人格。(如圖1所示)
2.2通信技術專業通信技術專業方向按照職業崗位工作所需要的專業知識、專業技能、職業素質,形成了有利于傳授專業知識、培養職業能力、提高職業素養且具有工學結合特色的6門專業核心課程和12門專業支撐課程的專業課程體系。(如圖2所示)
3通信技術專業基于工作過程化課程的實現與評價
課程實施應是學生在教師指導下主動構建知識、提高技能、活躍思維、展現個性的過程。教學中,為學生創設必要的主動學習,自主學習的環境,以促進學生的個性發展。在實施過程中,應注重學生創新意識和創新能力的培養。在設計教學過程中,以生動有趣的創造性活動內容、形式和情景,培養學生的想象力,增強學生的創造意識,開發學生的創造性潛質。在整個課程實施的過程中,應圍繞綜合職業能力培養目標,課程評價注重過程與結果的結合,重視能力的評價。評價方式上采用自評、互評和他評等多種形式。評價指標不僅涵蓋專業能力要點,更應關注學生對工作的興趣、愛好、情感反應、參與態度和程度等職業素養要點,以及學生創新意識和創新能力的要點等諸多方面。
4結束語
關鍵詞:物聯網;通信技術;專業建設;課程設置
中圖分類號:TP391 文獻識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)03-0078-03
0 引 言
從IBM的智慧地球到智慧中國,物聯網在今年興起。針對國家戰略導向和市場需求,許多學校都成立了電信信息工程物聯網方向相關專業,如何建設好物聯網專業成為一個重要課題。
物聯網技術是一種通過紅外感應器、射頻識別等信息傳感設備,按照約定的協議,將物理世界信息化、網絡化,再把物品與互聯網進行連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、跟蹤、監控和管理的一種網絡技術。從技術體系上分,物聯網包括感知層、網絡層、應用層等。感知層通過傳感器、射頻識別等信息采集手段,感知物理世界中的數據;網絡層將采集的數據通過無線網絡高效、安全地傳送,實現互聯功能;應用層通過中間件、信息開放平臺、云計算平臺等,實現跨系統、跨行業間的信息協同、共享、互通等。
通信技術類課程是針對物聯網專業建設的一門專業核心課程,是物聯網結構中感知層過渡到應用層的重要課程,以培養學生具備通信技術必要的理論知識,分析與應用能力和職業素養。
1 高職物聯網通信人才培養要求
物聯網技術專業以通信工程、電子信息、計算機科學等相關專業為背景,培養德、智、體全面發展,掌握通信系統理論和物聯網工程領域的專門知識與關鍵技術,具備綜合運用現代傳感器、信息處理、嵌入式和網絡通信等技術進行信息標識、獲取、處理、傳輸和控制等物聯網工程的實踐能力,能夠在國防工業和國民經濟與物聯網應用相關的各行業中從事系統集成及關鍵技術與產品研發和應用推廣等工作,成為服務于社會和經濟發展需要的高素質應用型復合人才。
1.1 社會對高職物聯網人才的需求
通過對河源、珠三角(以上兩個地方是河源職業技術學院人才主要輸送的地方)地區的物聯網應用企業進行人才需求調研顯示,社會對高職物聯網人才的需求越來越大,需求大于供給成為一個突出的矛盾。需求主要集中在物聯網技術感知層中的芯片設計與制作人員、電子設備技術人員;網絡層中的網絡組建人員、網絡管理和維護人員;應用層中的具體數據處理,軟件系統設計人員、軟件開發人員、系統維護人員等。涉及計算機網絡和通訊技術的人才缺口較大。
1.2 高職物聯網對學生的能力和知識要求
通過實踐調研,明確作為物聯網專業基礎核心課程的通信技術類課,其對應的崗位群是網絡層中的網絡組建人員、網絡管理和維護人員,崗位要求學生在通信技術類課程的學習中鍛煉的能力目標和素質目標如下:
能力目標主要體現四個方面:
(1)通過技能訓練,了解通信協議分概念,理解通信相關原理,掌握通信電路單元的實驗測試方法、組裝與配置技能,能夠進行無線設備的調試,能做好維修維護前的準備工作;
(2)熟悉常用基本測試儀器,能夠對無線通信設備技術指標進行測試,能夠正確操作無線通信產品;
(3)能正確處理無線通信設備相關部件及設備的保養,能獨立完成故障初查和故障判斷;
(4)能進行同類產品的剖析,具備現場組織管理與協調能力,以及解決實際問題的初步能力。
素質目標主要體現五個方面:
(1)守時、踏實、耐心;
(2)適應能力、學習能力、抗壓能力;
(3)規范意識、合作意識、溝通意識;
(4)培養規范化、標準化的電路應用與設計習慣;
(5)培養良好的系統集成能力和技術管理能力。
2 對物聯網專業通信類課程建設的思考
2.1 明確專業知識體系
通信技術類課程是物聯網專業基礎核心課程。通過課程的學習,可以有力地提高學生通信協議的理解,信號處理的流程,射頻電路測試、分析、維護、設計的能力,為將來課程學習和就業打下堅實的基礎。通信技術在物聯網三層架構中屬于網絡層,該課程應該在專業知識體系的框架下,讓學生在實訓中加深理論理解,提高動手能力。強調通信協議概念、理論,調制解調原理,信號處理流程,實訓以及電路測試、分析與應用設計,培養學生主動學習能力。
2.2 注意課程的發展與整合
現在的專業都向著綜合化的道路發展,物聯網專業更具代表性。在構建課程體系中,要加強交流合作,突出綜合能力的培養,根據行業、職業要求,對課程進行整合并注重課程的發展性。課程作為承載教育信息的載體,在設計課程體系時,應該綜合每個崗位群的職責要求嚴謹制定,注重人才的全面發展。課程體系的構建要符合學生認知的規律,給學生提供知識、技能拓展的空間,實現學生的素質拓展。
2.3 選擇合適的項目載體
在應用導向上,應當選擇合適的項目載體,重視通信技術在物聯網中的應用來構建課程項目內容。主要包括兩個方面:
2.3.1 項目的合理選擇
考慮到通信技術中的發射與接收技術是重中之中,無線接收和無線發射系統對課程知識的重構和整合性良好,以及目前社會背景下,人們對智能化的產品越來越向往,以無線智能家居控制系統的設計為例組織教學。項目式教學借助老師指導和同學之間的相互幫助,利用相關的學習資料,通過項目實踐的方式而獲得。所以,項目教學采用教師指導和同學討論、查找資料、動手操作,綜合運用各種手段,掌握所學的知識。構建課程項目。圖1所示是課程內容中的無線通信收發系統。
2.3.2 突出課程內容的可操作性
課程內容不但要實用,具有先進性,也要可操作性強。通信技術發展迅速,先進性在教學內容上強調基礎概念,注重通信基本協議、基本電路、信號的基本特征及其傳輸特征;強調基本原理,但要結合市場需求應用,合理拓展實用理論和技能,體現實用性和可操作性。
3 對物聯網專業通信類課程建設的建議
3.1 強調通信技術課程的基礎核心作用
物聯網課程體系的三層架構(即感知層、網絡層、應用層)為業內所接受,越來越成為主流意識。通信技術作為網絡層中的重要技術具有重要意義,關系到數據的正確、穩定傳輸,承接感知層,上達應用層。在物聯網相關專業建設中強調通信技術課程的核心作用,主要涉及物聯網中數據的傳輸知識,包括Wi-Fi、ZigBee和3G等無線網絡的相關協議的基礎知識,理解信號調制解調相關原理,注重信號處理流程,使學生勝任物聯網系統應用、網絡管理、維護以及設備的安裝、調試和故障排除等工作。
3.2 發揮優勢,結合實際構建課程體系
應當發揮學院優勢,結合河源職業技術學院的實際情況來構建課程體系。
河源職業技術學院電子類專業包含應用電子技術、移動通信技術、電子信息工程技術等相關專業,由于成立時間、歷史等原因,專業發展有一定差別。在專業課程建設方面如何實現師資、設備專業群輻射、共享是一個重要課題。鑒于河源職業技術學院電子學科和通信學科建制較早,配套相對完善,具有一定優勢,加之物聯網專業的綜合性、多學科性,在構建物聯網專業課程體系時,可以從通信網絡層和感知層入手,再擴展到應用層,最終形成專業知識體系。
3.3 加強校企合作,服務地方經濟
河源地處廣東的東北部,近年經濟發展迅速,高新區的建設更是需要動手能力強、博學強技的高質量人才。但后發河源,基礎較差,相對研發綜合實力較弱,可以考慮先從系統集成下手,找到突破口,加強校企合作,使學生掌握社會實用的通信系統理論和物聯網工程領域的專門知識與關鍵技術,打造服務于社會和經濟發展需要的高素質應用型復合人才。
4 結 語
通信技術類課程的建設需要工學結合,培養出來的高技能人才要求其既掌握必須的理論基礎知識,又有較強的實踐動手能力。要達到這一教學目標,需要強調,明確課程體系,注意課程的發展與整合,應用導向,選擇合適的項目載體,重視通信技術在物聯網中的應用。
參 考 文 獻
[1] 黃鵬,楊云志,李元忠.“物聯網”推動RFID技術和通信網絡的發展[J]. 電訊技術,2010(3):85-89.
[2] 關仲和.關于應用型人才培養模式的思考[J].中國大學教育,2006(6):9-13.
[3] 柯強. 物聯網專業課程建設探討[J]. 物聯網技術,2012,2(1):80-81,85.
關鍵詞信息技術;光纖通信系統;課程整合
信息技術已經滲透到人們生活和學習的方方面面,對教育也產生著深刻的影響,高職院校的教與學將產生重大的變革。我國信息技術與學科課程整合的研究已經開展十余年,但大多數為理論研究,結合具體課程教學的實踐應用較少。張景中指出:“只有深入到具體學科中去,才能發掘出真正的需求,才能認識到學科教學的規律和學生認識的特點,進而找到整合的模式、方法和技術手段[1]。”如何將信息技術與學科課程的整合落到實處,推動教學模式改革,激發學生的主動性、積極性與創造性,持續提高課程教學質量和教學效果,培養高校專業人才的創新精神與實踐能力,本文將進行深入探討。
1光纖通信系統課程現狀分析
《光纖通信系統》課程是高職院校通信技術專業的核心課程,開設的目的是使學生掌握光纖通信設備的安裝與維護管理知識和技能,培養學生光纖通信設備的日常維護能力和綜合應用能力,使學生能適應光纖通信系統的安裝和維護崗位的工作要求。高職教育目的在于培養適應經濟發展、滿足企業需求的高素質技術型、創新型的技術技能人才。進行課程設置時,《光纖通信系統》課程堅持以實踐為主、理論夠用的原則,摒棄了原理推導的理論知識。
1.1傳統教學方式以教師為主體,學生缺乏主動性
傳統的《光纖通信系統》課程教學方法以傳授知識為中心,教學過程中以教師講授為主,學生處于被動接受狀態。理論課堂上,教師利用教學PPT結合板書上課,課堂氣氛沉悶,學生趴倒一片的現象比比皆是。教師也嘗試采用不同的教學方法,學生當時聽懂了,但是過后就忘,記憶不深刻。實踐課堂上,由于光纖通信設備昂貴,受經費限制,實際可供學生使用的設備臺套數嚴重缺乏。普遍采用的教學手段是學生圍成一圈觀看教師演示,然后輪流實踐。教師演示時,僅有站在前面的學生能清楚看到整個操作過程,站在后面的同學只能聽見卻看不見。整節課中教師一直處于忙碌狀態,不停地重復演示和講解。學生的實踐操作只是停留在簡單地模仿,掌握單個技能都有困難,創新更無從談起。
1.2原有課程資源單一,學生缺乏創造性
教材是傳統的《光纖通信系統》課程的主要資源。當教師會擴充一些教材以外的內容,學生來不及記筆記,聽得糊里糊涂。有時候老師也會布置學生課外查閱資料,但是學生基礎薄弱,不知如何從的網絡“大海”中去其糟粕,取其精華。1.3原有評價方式注重結果,學生缺少積極性傳統的《光纖通信系統》課程采用結果性評價方式,由平時考勤加期末理論考試、操作考試組成。期末試卷由任課教師自己出卷,具有片面性。學生基本上在考前突擊,通過死記硬背來應付考試。整門課學完以后,絕大部分同學對課程一知半解,只記住了幾個名詞。傳統的光纖通信系統課程中忽視了學生的主體地位,全方位的課程變革迫在眉睫。信息技術與學科課程的整合就是通過將信息技術有效地融合于各學科的教學過程來營造一種新型教學環境,實現一種既能發揮教師主導作用又能充分體現學生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的教與學方式,從而把學生的主動性、積極性、創造性較充分地發揮出來,使傳統的以教師為中心的課堂教學結構發生根本性變革,從而使學生的創新精神與實踐能力的培養真正落到實處[2]。
2信息技術與學科課程整合實踐
信息技術與《光纖通信系統》課程整合實踐主要體現在課程目標能力化、任務實施項目化、課程資源數字化、教學手段現代化、考核方式過程化五個方面。
2.1課程目標能力化
在社會信息化的視野下,確定以提高學生能力為重點的課程目標,并將數字化內容與該目標聯系起來。讓學生參與到課程目標的確定中來,使得課程目標符合學習者的意愿。以行業和崗位需求為導向,有效地融合“知識、技能、態度、素質”能力四個要素,學生具備光纖通信系統組建、維護能力和職業綜合能力,形成一定的學習能力和項目實現能力,以及提高學生綜合運用專業知識技能的素質,培養學生誠實、守信、合作、敬業等優良品質。
2.2任務實施項目化
基于課程目標,以職業需求為導向,在專業人才需求調研和專業建設改革的基礎上,對光纖通信設備維護崗位的任務和職業能力進行分析分解,進行職業化教學設計,按職業典型工作過程劃分實踐項目,設置光纖通信系統認知、SDH傳輸系統組建、波分傳輸系統組建、傳輸系統維護與管理四個項目。課程項目完全模擬企業的真實工作情景,即以某公司傳輸網運行中開局的工作過程來序化教學內容,貫穿了傳輸系統的設計、建設、開局到維護全過程。每個項目由若干任務組成,任務設計從最基本的實用系統出發,從實際問題入手進行技能訓練,從而引入相關知識和理論,使學生掌握分析問題與解決問題的基本方法,以完成工作任務作為學習結果。每個項目都安排了必做任務和拓展任務,拓展任務供學生選做進一步深入練習。隨著教學過程的進行,任務難度逐漸提高,學生不斷獲得成就感,逐步成為教學過程中的主體。在任務實施過程中教師扮演組織者、引導者、協助者和激勵者的角色,學生是具體實施者和執行者。教師引導學生不斷發現問題、思考問題,協助學生小組共同完成項目任務,讓學生在完成項目任務中學習知識和技能,學生的求知欲、責任心和團隊協作意識都大大提高。
2.3課程資源數字化
數字化學習的關鍵是要把信息技術作為學習的認知工具[3]。在互聯網+和大數據時代,現代信息技術為課程資源的建設拓寬了開發途徑。我們在已有教學PPT的基礎上,開發微課、三維動畫模型、任務導入視頻、操作視頻、試題庫等數字化課程資源,依托于微信公眾號、QQ群、精品資源共享課平臺等營造共享的學習環境,促使課程走向共享和開放。(1)微課是按照教學標準和實踐環節的要求,利用視頻拍攝技術,記錄教師在課堂內繞某個知識點或者教學環節展開的精彩教學過程[4]。課程中的重點內容非常適合制作成文字、聲音、圖像結合的微課,例如光纖導光原理、光纖器件工作原理、光發送機組成、光接收機組成、SDH幀結構、傳輸系統時鐘、網絡保護機制分析等等,這些內容都具有內容較少、相互獨立的特性,可以拍攝成10分鐘左右的微課,供學生在課后利用零散的時間學習。(2)三維動畫是隨計算機軟硬件技術的發展而形成的新興信息技術,其過程首先由設計師在一個虛擬的三維世界中按照原物的形狀尺寸建立模型或設計場景,再確定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其他動畫參數,最后為模型加上材質、打上燈光,將無法重現的鏡頭通過三維動畫來模擬完成[5]。在整合實踐中,三維動畫用于突破《光纖通信系統》課程教學中的難點。該課程涵蓋了十余種光纖器件,它們體積較小,卻內部結構精密,有著各自獨特的性能參數。每一個光纖器件都是光纖通信系統這棟“高樓大廈”中不可缺少的“螺絲釘”,光纖器件性能參數的細微變化將影響光纖通信系統整體性能。這部分內容一直是課程的難點,僅通過實物展示學生很難理解光纖器件的內部結構以及性能參數的作用,容易相互混淆,造成使用時器件損壞,且頻繁出錯。通過制作光纖器件三維動畫模型,將內部結構直觀地展現在學生跟前。我們還增加了互動環節,學生通過選擇不同的參數,不同的效果將立即呈現出來。(3)視頻泛指將一系列靜態影像以電信號的方式加以捕捉、紀錄、處理、儲存、傳送與重現的各種技術。本實踐開發了任務導入視頻和操作視頻。任務導入視頻是利用多媒體制作軟件,拍攝項目任務的情景視頻,創設形象生動的工作情景,用于導入項目任務,讓學生跟隨主角,去探索和解決實際問題,激發學生的學習興趣,促進學生對知識的理解和掌握。學生通過手機終端的微信公眾號、精品資源共享平臺進入教師事先設計好的情景,對任務進行探究。操作視頻是將所有的實踐操作任務拍攝成視頻,加上語音講解和文字說明,學生可以反復播放,觀看操作細節。對于易錯的操作步驟,利用攝像機鏡頭的拉近功能,進行特寫拍攝,并輔以恰當的音樂,引起學生重視,減少實際操作時的錯誤率,提高了學習效率。學生在觀看過程中,對于不理解技術解釋和操作環節可以選擇暫停或重播。(4)試題庫是按照一定的教育測量理論,在計算機系統中實現的某個學科題目的集合,除了具有錄入存儲試題的功能外,還具備查詢功能、智能組卷、分析反饋等功能。通過組織多名課程組教師按照知識點劃分來建立課程試題庫,融合理論知識和實踐操作兩部分內容。每個知識點開發出三十道以上試題,可以隨機組合成十余套測驗卷,供學生及時預習、復習、查漏補缺。若某道題學生在練習時做錯,后臺將推送不少于三題相應知識點的測驗題,便于學生透徹理解知識點,實現個性化學習。教師可以根據測驗題的統計分析結果,了解學生對知識點的掌握情況,有針對性地進行強化指導。
2.4教學手段現代化
課程重視教學手段現代化的理論研究與實踐運用,特別是在實踐上如何卓有成效地推進信息化教學手段的現代化進程。(1)開發精品資源共享平臺,集教學中心、學習中心和考試中心于一體。教師將課程標準、授課計劃、PPT課件、微課、三維動畫模型、操作視頻庫、知識點資料庫等優秀的教學資源至于教學中心,學生通過學習中心了解課程目標、項目任務,觀看任務導入視頻、微課、三維動畫、操作視頻。試題庫至于考試中心,學生通過考試中心進行按知識點分類的自由練習、進階練習、進階模擬考、錯題集和課程考試。進階練習設置課前測、課堂測、課后測多個關卡。每個關卡若有錯題,第二天將在后臺推送若干題同一知識點的試題,直至全部正確。完成所有關卡后,方可通關,給學生一種闖關的體驗。(2)開發仿真實驗系統,降低實驗設備成本。只需要在一臺計算機上安裝仿真軟件,學生可完成課程中絕大部分的操作任務,實驗成本低,解決了該課程三十多年來臺套數不足的問題,學生可以得到充分的訓練。(3)利用隨機抽取軟件,配以美妙的音樂,活躍課堂氣氛,同時又可以完成對學生出勤情況的考查。(4)充分利用電子教室、微信公眾號、QQ群、網絡論壇等網絡信息資源,擴大師生的交互空間,使教學從單一媒體向多種媒體轉變,學生單獨學習向合作學習轉變。
2.5考核方式過程化
實施教學評價過程化,重點評價學生的職業能力。結合仿真軟件中學生的完成記錄、精品資源共享平臺提供的學習進度監測和測試題統計分析、多媒體教室監控設備全程錄下的學生訓練過程等多個方面,從平時表現、實踐操作、項目完成和職業規范等多個因素進行評價,注重評價學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核。
3信息技術與光纖通信系統課程整合實踐的建議
整個課程完成后,學生的知識掌握情況、個人實踐能力、職業素養都得到了不同程度的提高和鍛煉。在實踐過程中,我們也遇到了或多或少的問題,特此提出以下建議:(1)課程整合不停留在表面。花費了大量時間和精力建設的新型課程,不能僅僅用于公開課、教學比賽,流行于形式,而是要落到實處,實實在在地應用于教學,使所有教師和學生從中獲益。(2)多媒體教學與傳統板書相結合。有些教師為了追求信息技術的多樣化,盲目大量使用信息技術,忽視了傳統的板書,整節課下來黑板一塵不染。如光纖的歸一化頻率計算,課堂教學中就可以使用傳統的板書,一步一步地講解計算過程,用不同的顏色標出易錯點,并安排課堂練習供學生消化和理解,課后再輔以簡短的微課進行鞏固和深化。(3)視頻演示和現場演示相結合。操作視頻常使用書面語講解,有的學生本身對概念掌握欠佳,無法理解某個關鍵的詞語,使得實踐操作不能順利進行。教師在課堂教學中要適時地進行現場演示,當即解決學生心中的疑惑。(4)網絡交流與面對面交流相結合。我們要避免課堂上完全依賴于網絡,沒有師生互動,沒有語言交流。課堂應注重面對面交流,教師和學生盡可能地利用一切機會進行面對面、一對一的交流。
4結語
本課題立足于教學一線實際,將信息技術與光纖通信系統課程整合,改變教師灌輸、學生被動地接受的教學模式,建立以學生為主體的新型教學方式。實踐過程中,我們要緊扣現代信息技術與課程整合研究的理論內涵,不斷探索和創新,不斷總結經驗,以促進高職理論與實踐教學高度融合,推動高職教育科學發展。
參考文獻
[1]張景中,葛強,彭翕成.教育技術研究要深入學科[J].電化教育研究,2010(2):8-13.
[2]何克抗.信息技術與課程深層次整合的理論與方法[J].電化教育研,2005(1):7-15.
[3]李克東.數字化學習——信息技術與課程整合的核心(上、下)[J].電化教育研究,2001:8-9.
[4]段俊毅,龍章勇.通信技術專業英語的信息化教學模式探討[J].江蘇科技信息,2015,(13):23-25.