发布时间:2023-10-11 17:47:06
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【中图分类号】TN915 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089 (2012)01-0009-01
通信技术正以前所未有的速度得以发展和应用,它与计算机技术相互融合和渗透形成现代通信技术,如卫星通信、微波通信、移动通信、光纤通信等都属于现代通信技术,它与我们息息相关,给我们的工作和生活带来了日新月异的变化。因此,《现代通信技术》课程不仅要在通信工程专业开设,同时还有必要在非通信工程专业开设。
1 现代通信技术课程的目标与内容
《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。
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。
这种类比的方法不仅可以调节课堂气氛,还可以深入浅出地将抽象难懂的知识让学生在轻松地气氛中理解并掌握。
3.3 教学模式工程化。
近年来,以美国麻省理工学院为首的世界几十所大学展开了CDIO工程教育模式的改革。CDIO是Conceived(构思)、Design(设计)、Implement(实现)、Operate(运作),是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达[5]。该教学模式下,学生是学习主体,教师是教学主导。对于现代通信技术课程,教师首先要明确讲授课程在专业知识结构中的地位和作用,引导学生主动学习。其次,教师要根据学生应掌握的知识和能力,在教学中适当穿插综合性实验,促使学生自己动手,带领学生对卫星地面接收站、通信站等机房进行观摩,使理论知识和实际应用联系起来,培养学生的实际操作能力。在工程化的教学模式理念的指导下,我们可以改变以往重理论轻实践、重视专业知识而忽视创新能力的教学方式,取得良好的教学效果。
参考文献
[1] 张进,刘亚峰. 高职《现代通信技术》工学结合课程开发探讨[N]. 职业教育研究,2011.1:94~96
[2] 严晓华. 现代通信技术基础(第二版)[M].清华大学出版社,2010:1~290
[3] 周友兵. 高职《数字通信技术与应用》课程建设的探索与时间[N]. 程度航空职业技术学院学报,2009,12(4)
1 现代通信技术课程的目标与内容
《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。
体系改革的一个重要环节就是课程设置改革。可见,课程设置改革在通信技术专业课程体系改革中有多么重要。改革的重点是要培养高素质的应用性与技能型人才。实施以就业为导向、培养学生职能为目标的改革,主要应该注意以下几方面的工作:
(1)要明确改革的目标。通信技术专业课程改革的目标是培养中、高级技术应用型人才,在企业生产、管理和服务等一线岗位发挥重要的作用。在课程设置时要把握“理论够用、实践为主”的原则,重点提升实践能力,专业知识强调针对性和实用性。
(2)在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力、岗位能力为主线,删除陈旧的、理论性太强的、与专业培养目标相距过远的课程或课程部分内容,增添就业岗位需求的、专业发展所涌现的新知识新课程,整合教学资源,设置几门核心课程,以理论教学与实验、实训相配合的方式,提升学生专业知识和综合职业技能。
(3)以专业技能培养为中心,以校内实验实训为基础,结合参观学习、社会实践和“学徒制”企业顶岗实习,完成学生职业技能的培养。
1.2实践教学改革
1.2.1实践教学内容改革
一是基础性实验。通过炎症性实验,使学生能更好的掌握知识,提高学生学习积极性,同时也提升实践能力。二是综合设计性实验。以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装配、调试,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维,提升创新能力。三是设计研究性实验。打破课程界线,进行综合性、研究性课题设计,主要针对部分理论深厚的学生进行研究性实践,提升综合能力。四是根据通信技术专业岗位要求进行“学徒制”校企合作顶岗实习,在实习中每个师傅带领几名学生进行多个实际岗位轮流实习,逐步熟悉职业岗位的能力需求,体现职业性,同时在实习中完成毕业设计,打破传统的课堂内完成毕业设计的模式。
1.2.2实践教学模式改革
(1)开放性实践教学模式
一是时间开放,学生可以在课外预约实验时间和实验室,实验仪器做到一人一组,由学生单独进行试验。二是内容开放,学生完成基本的实验实训后,可以根据自身所学进行扩展实验。
(2)以赛促学以赛促教的实践教学模式
依托各级别技能竞赛,提升学生学习的积极性、主动性,使学生的实践能力得到提升,专业技术和水平得到发展,团队协作能力得到加强,创新能力进一步发展,符合企业招聘员工的需求。
1.3教学方法、教学手段改革
1.3.1制作高质量的多媒体课件
传统教学模式在一定程度上限制了教学水平的提高。通过多媒体,制作高质量的课件,有助于提高学生的学习兴趣和理解能力。多媒体技术的发展,使复杂的通信技术以丰富的图片,形象生动的表现出来。
1.3.2应用仿真软件
目前,通信技术专业所需的仿真软件比较齐全,这些仿真软件带有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库,如Multisim、Matlab等,可以方便地进行原理图的设计和仿真测试,观察其工作状态及变化情况。学生也可以仿真各种电路或通信功能模块,从而使其更形象地深入理解所学知识。
1.3.3采用项目教学法
对专业课程尽量采用项目教学法,教师设计项目由学生亲自上实验实训台,动手操作,根据项目要求进行产品设计、装配、调试,完成项目报告书,以达到在实践中学习,在学习中实践的目的。在部分核心课程中教师可以根据企业岗位进行项目设计,布置任务,教师只做启发式引导,具体由学生自己完成,将所学应用到具体岗位上。
1.3.4采用理实一体化教学
对通信技术专业的专业基础、专业课程中实践性强的课程采用理实一体化教学,采用半节课理论半节课实践的教学方式,让学生学完理论立即进行实践操作,既能使理论与实践更好的结合,又能提升学生的实践能力。
二、东西方教学模式的对比
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
关键词:
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.
在《寻找信息》教学单元中,学生将初步了解用于存储大量信息的只读光盘,学习怎样搜索保存在只读光盘上的信息,掌握如何使用菜单、索引和关键字来搜索信息、采集数据。当学生为了某一特定目的使用只读光盘或利用网络搜索采集信息资源时,他们将会自觉地运用本单元的学习内容。
教学资源
教学过程需要借助一个可以通过菜单、索引和关键字进行百科知识搜索的只读存储光盘。
学习目标
对大多数学生而言,能够学会在只读存储光盘上搜索到所需的信息;对一些接受新知识较为迟缓的学生而言,能够大致了解只读存储光盘的搜索是“如何导航”的理论原理;对一些能迅速接受新事物的学生而言,能够选择最为恰当的方法进行有目的的搜索。
教学过程
任务1:使用菜单搜索信息
教师借助“百科全书”的只读存储光盘向学生展示如何通过菜单来寻找特定信息所在的位置,引导学生理解菜单中的项目提示可以被选择来搜索一些特定的信息,例如:选择“岸边”项目可以搜索到有关“螃蟹”的信息。
任务2:使用索引搜索信息
教师借助“百科全书”的只读存储光盘向学生展示如何通过索引寻找特定信息所在的位置,要求学生使用索引找到特定的信息,引导学生返回上级菜单和主页。
任务3:使用关键字搜索信息
教师借助“百科全书”的只读存储光盘,向学生展示如何通过关键字来找出信息所在的位置。先让孩子们键入一些关键字进行尝试,并说明要找到特定的信息对象,可以使用多个单词,例如:“狮子”这个信息可以通过“非洲”和“动物园”等词找到。在教学中,教师采取不同的教学策略,如要求学生分组使用只读存储光盘,通过特定信息对象的名称或特性的关键字来寻找相关图片。教师也可有意键入一个错误的单词,以此告诉学生输入关键字时必须拼写正确,否则电脑将不予识别。
任务4:使用热链接或超链接导航只读存储光盘
教师借助“百科全书”的只读存储光盘向学生展示如何使用热链接和超链接来寻找关于某一特定主题更多的信息,以及如何使用“向前”和“向后”的按钮。引导学生分组使用软件包自由地进行搜索实验。这种搜索实验是有目的性的,需要给学生以充足的时间,并且注意选择具有明显特征的释义以便帮助所有学生都能够正确地找到所需信息。
任务5:使用适当的搜索方式寻找信息
教师给学生布置学习任务:在“百科全书”只读存储光盘上搜索生活在两种截然不同的环境(如池塘和陆地)中的动物,引导学生使用不同的方法搜索信息,使用索引或菜单搜索信息,确定信息所在的位置。
在任务驱动的教学过程中,教师要求学生分组在百科全书的只读存储光盘上搜寻不同的地址,若发生错误时使用回车键予以改正。教师还可帮助学生将信息复制到一个单词处理器中,要求学生用一句话来描述他们所找到的动物,句中应包括学生在搜索时使用过的关键字。需要注意的是,搜索信息是一件复杂的工作,采取的搜索方法要求适当而灵活,这需要学生花时间熟悉电脑系统。
二、中学信息通信技术《网上公布》教学设计
单元简介
本单元中,学生将根据他们选择的课题,学习如何设计建设交互式网页,并将其在因特网或校园网上。网页是由若干组件构成的,这些组件由特定程序设定承担动作,如超链接可以使用户自动链接其他网址,鼠标箭头经过屏幕某一区域上方时这一区域按程序变化。学生在掌握这些基本的网页知识的同时,还应该进一步考虑到网页的设计如何能满足受众的需求,如介绍历史城镇的网站应该给受众提供名胜古迹的清单,以及重要历史人物的细节资料。本单元需要7课时。
本单元教学涉及“信息与呈现”、“公众信息系统”等相关知识,因而让学生掌握“搜索网上的信息,熟悉可以在网上查找到的信息的特点和类别”,基本了解控制和自动事件等知识点是本单元教学的又一重点。
教学资源
可利用的因特网或校园内部网络。
可使用表格、文本处理的网页软件,或带有网络功能的桌面排版软件。
可实现网络功能动画的图像软件。
学习目标
对大多数学生而言,能够创建网页,包括网页上图像(至少包括一幅图画)和连接到其他区域的超链接,以及学生所选择的与主题相关联的附属信息。除此以外,在使用不同资源的信息时,要能够以不同的形式和风格呈现该信息,以适应特定的目的和受众。尝试开发诸如能够控制链接等的页面功能。
对部分难以完成学习任务的学生而言,应该能够创建包括图片的网页,其文件应和简单的主题相关,能理解并满足受众的需求。
对部分做得更好的学生而言,在页面上使用自动编程控制事件,使包含的信息更容易被一系列用户所接受,如屏幕区域对鼠标的移动产生反应做出变化等。同时,用多种方式呈现网页,使受众有更为直观的视觉感受,从而增强网页的效果。
教学过程
任务1:初步了解网页
网络媒体的格式和纸质媒体的格式有所不同,因此信息的获取方式很大程度上取决于页面的设计,网页应该能为特定的受众服务。
教师可以要求学生分组讨论网页和印刷材料的区别,解释印刷材料的线形特性和网页的动态特性。要求学生讨论“什么是合适的设计”,同时勾勒出思考的要点。教师解释不同的链接可被创建出来以适应不同受众。学生接下来应该比较三个不同网站(其中一个是含视频程序的网页),区分其各自的独到之处。
通过学习,学生应能理解页面设计影响到用户获取的数据,了解网页应为不同受众而设计。需强调的是,本单元开始时应关注做出相同页面设计和链接不同内容页面的所有学生。
任务2:使用工具创建网页
使用一系列软件工具来创建具有交互性的网页,由学生自主决定网页的结构。当然,网页的创建也可以通过编程语言来进行。
给学生提供一个简单的网页范例,包括标题、背景色、文本、图像和文件间的简单链接等,页面由表格控制,要求学生改变文件的外观。教师解释网页编辑软件如何转化为HTML语言,以及怎样使用相关软件创建标题、背景(背景色或背景图)、图表和表格。使用软件类型根据每个学校现有软件工具而定。
学生通过学习应能用相关软件创建网页,能深入思考一个网页软件和另一个实现子功能的差别。当教师向学生介绍如GIF和JPEG文件的转化技术时,学生应理解为什么做出这些转化。HTML应被阐释为传递代码,由元素构成,如文本、图像、速度效果,学生应能学会用HTML代码生产很多网页。
任务3:使用专门图形软件优化网页
通过专门图形软件包生成的动画实现最佳教学效果,向学生解释如何使用相关软件创建链接、简单动画、浮动按钮和其他简单编程等。
任务4:设计链接
其教学目标为给页面加上合适的链接,不同类型的链接要能适应不同用户的需要。教师应能解释设计网页的全过程,在设计过程中能充分考虑链接的前进和后退。
任务5:自主创设网页完整方案
鼓励学生根据个人兴趣并用先前介绍的工具软件创建网页,同时兼顾网页设计所需要采用的完整方案。教师对学生的工作应给予及时反馈评价,要求学生根据评价改进网页。
在教学过程中,师生讨论网页的合适主题,确定页面创建服务的受众范围。要求学生绘制考虑主题、内容、受众关系的网形表,写出简要的计划。学生可以分成小组协同做一个课题,然后在页面间做链接。要求学生画出呈现各部分内容及各部分间链接的图。鼓励学生开发页面评价系统,通过向网站访问者提问的方式来实现。学生要在网页之前集中讨论“网页到因特网上的合理性”。最后,把完成的网页上传到校园网上。
对学生的要求是页面应包括背景色/图,至少两幅图片,至少三个内部链接。
三、以上两例教学设计的比较与启示
上述两例教学案例各有其独特之处。小学的《寻找信息》案例特别强调小任务,将寻找信息的方法分解为多种方式,而每一种方法都是一项任务,同时教师讲解和学生自主操作相结合,最后将最适当的信息搜索方法作为一个综合性任务布置给学生。中学的《网上公布》案例则更强调学生的自主学习,教师只是通过示范、讲解和引导等方式来传授知识。由此可见,不同的学段有其独特的教学特点,设计教学内容和教学方法时也必须区别对待。
1.注重自主,协作学习
通过上述两个案例,不难发现英国的信息通信技术课程强调自主、协作性学习。在小学阶段,强调学习者自主操作来实践搜索信息的方法;在初中阶段,则特别强调学生协作来完成一项较大的任务,例如要求学生分组讨论网页和印刷材料的区别等等。这样的教学方法更加能够培养学生的学习迁移能力和协作的能力。
对照我国目前的中小学信息技术教学,自主、协作学习的策略贯彻得不够充分,使得很多学生不愿意深入学习信息技术。
2.强调单元主题设计,贯穿多个学习活动
英国的中小学信息通信技术课程的教学设计,强调以单元为单位组织教学设计,在一个单元内设计多个学习任务活动,并以完成学习目标为其最终目的。一个单元可能由几个课时来组织学习活动。基于单元的设计思想,有利于全面系统地考虑主题的完成。如《寻找信息》单元就是以信息的搜集、处理和演示文稿为主题,借助五个任务活动涵盖本单元需要达成的学习目标。
当前,我国信息技术课程的设计过多强调的是软件操作训练,缺乏单元设计的整体观念。我们有必要借鉴英国的单元设计思想,考虑在初中和高中,采取大单元的设计思路,围绕大的学习目标,设计大的学习主题,以小的学习活动来组织整个教学。
[中图分类号] G712 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)012-0079-02
“教学做一体化”的教学模式符合高等职业教育要求,是培养符合社会需求的高技能型人才的有效手段。以学生为核心,“做”为主线,技能和能力的培养贯穿始终。光纤通信技术课程“教学做一体化”方案的设计意在提高学生学习兴趣,使学生成为课堂中的“主角”,在学习中掌握技能,在技能操作中培养分析问题、解决问题的能力。
一、光纤通信技术课程课程定位与目标
光纤通信技术课程是高职通信类专业的必修专业课程,课程与光缆线路维护员、光通信机务员、光通信设备硬件工程师等岗位直接对接。培养高职学生对光纤通信系统的分析、常用指标测试能力,光传输设备及器件的安装、使用及维护能力,光线路的接续能力以及团队协作和沟通交流能力等。
二、光纤通信技术课程资源
(一)师资
我院光纤通信技术课程团队中高级工程师1人,讲师3人,助理实验师1人,其中3人具有企业讲师资格。
(二)实训条件
我院拥有“光电缆接入网通信工程省级示范实训(实验)中心”、“中兴MSTP传输平台”、 “FTTH(城市光网)建设装维培训基地”3个校内实训基地,2个校外实训基地。
(三)教材资源
我院拥有学院教师参编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《光纤通信》,学院教师与企业工程师合编的《光通信技术实践指导书》等教材资源。
三、光纤通信技术课程 “教学做一体化”方案
光纤通信技术课程教学以学生为中心,为调动学生学习积极性与主动性,采取学生自行分组方式,课堂讨论,小组学习、实践过程均以小组为单位,以此培养学生的团队合作能力,交流沟通能力。在课程设计过程中将教学内容划分成项目,每个项目集中解决一个或几个问题(子项目),在子项目中通过“教”、“学”、“做”,将知识和技能相互融合,理论与实践相互结合。
(一)教学方案
根据课程教学目标和现有课程资源,对教学内容进行了设计,如表1所示,每个项目包含多个子项目,每个子项目有“教”、“学”、“做”三个部分(如表1所示)。
(二)考核方案
为了配合以上教学方案顺利实施,根据各个项目的内容及特点设计考核方案,如表2所示。为了培养学生团队合作精神,在考核方案别设计了“团队表现”。考核方案侧重过程考核,更加注重学生在平时学习过程中的表现;侧重于对技能的考核,提高学生对技能掌握的熟练程度。
光纤通信技术课程通过对课程内容的有效设计,通过将“教学做”融为一体,做到了理论教学和实践教学并重,提高了学生对技能的掌握。但在整个方案实施过程中,对教师也提出了新的要求,教师工作量大幅提高,较之传统的教学模式,教师课前的准备工作量,以及课堂中对每位学生的表现情况的考察量等都会大幅增加。此外在培养学生的应用、创新能力方面还需进行不断探索,培养出符合社会需求的高技能型人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 田国栋.光纤通信技术“教学做一体化”教学模式研究与探讨[J]. 价值工程,2010,(35):228-229.
[2] 谭花娣.高职光纤通信课程课改的思考与探索[J].科技信息,2008,(34):546.
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:
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。
一、引言
《数字通信技术》是通信技术、移动通信技术专业的一门核心专业基础课。这门课程先修课程有《电路分析基础》,后续课程有《通信终端原理与维修》《移动通信技术》等,学习本门课程可以培养学生对通信电子电路的认识,简单设计、调试与维修能力。
通过近年教学实践,数字通信技术在传统教学中存在以下主要问题。一是存在理论知识过多、学生基础差而难以接受的矛盾;二是教学方法单一,采用传统注入式授课,考虑教学进度多,顾及学生主动性少,导致学生学习积极性不高;三是在学生学习成绩评定中主要以理论考试为主,常忽视了学生实践教学环节表现,不利于学生专业动手能力的提高。基于上述原因,高职数字通信技术课程改革势在必行。笔者以山东轻工职业学院为例,从教学内容、教学模式及考核方式等方面进行数字通信技术课程改革。
二、《数字通信技术》教学内容改革
高职教育的办学理念是培养具有创新精神的职业型、应用型的专门人才,在专业理论基础教学观念上要以“够用”、“适度”为原则,理论教学中避免过多过深的理论探究和数学推导同时增加实践教学环节,通过实验、实训培养学生通信基本操作技能。数字通信技术部分按照信号流程整合内容,分为终端技术(信源编码、信道编码)、基带传输技术、频带传输技术等模块,如下图1所示,将授课内容分为:数字通信认知、信道认知、信源编码、信号传输及通信系统同步等模块,其中在信道认识和信号频带传输两个模块增加了实验内容,该课程课时分配如表1所示。
三.《数字通信技术》教学模式改革
1.理论与实践相结合
让学生边做实验、边看现象、边听课,在做中学这种教学方式更适合高职院校学生特点。例如讲到脉冲调制编码时,讲解模拟信号变成数字信号后,可以通过实验室示波器来观测信号波形的变化,学生就能很快明白“PCM编码的过程实际就是模拟信号变成数字信号的过程”。通过理论与实践的有机结合,使学生对自己通过实验最终得出的结论有更加深刻的理解。
2.加强实验教学改革
减少验证型实验,增加设计型实验,将原有的实验进行优化组合,精简实验内容,以提高实验效率,例如给出具体电路图及实验要求,适当讲解相关知识点后,要求学生做一些简单实验,如讲到数字信号调制时可让学生自己动手完成电路的制作和调试,这样使学生提高动手能力并理解知识点。
3.开放式课堂的营造
教师在教材选取上不能只局限于一本教材,而需要参考最新的通信行业内部论文和相关材料,备课内容要不断更新和补充,使得教学内同在设置上能够紧跟先到通信的发展。同时授课方式也可多样化,对于新技术可以请一些校外专家、技术人员以讲座、论坛的方式进行教授,也可以让学生去实地参观,以便于理解和接受。
四.《数字通信技术》考核方式改革
改变传统单一笔试考核方式,建立多元化的考核体系。本课程考核评价以学生为中心,准确地考查学生在知识、技能、素质方面是否达到目标,全方位、多角度地反映出学生的综合能力及素质。其中,把项目评价和终结性评价相结合,以项目评价为基础,对成果进行自我评价和教师评价,注重学生参与学习与实践的积极性、创新能力、自信心的培养。
在制定考平方式时,必须合理增加实验及其他课堂以外教学成绩比例,以能力为标准,以运用为核心,区别于单一笔试的考评,应采取考核面广、比例适当的考试方式,例如《数字通信技术》课程总成绩(100分)=平时成绩(10分)+项目考核(60分)+终结性考核(30分),其中项目化考核与评分标准如表2所示。
五.结论
在数字通信技术课程改革探讨与实践中,山东轻工职业学院尝试多种手段来提高教学水平和完善教学质量。目前,该课程所选取的教学内容、教学模式和考核方法,能很好地帮助学生理解和掌握数字通信系统的知识点,提高他们的动手实践能力,同时也提高了教师的教学质量。
参考文献:
[1]杨鸿波,柴海莉,魏英.培养创新潜能的《电路分析》课程改革.
引言
从2009年以来,通信行业逐步经历了3G到4G网络建设,形成了包括信息运营服务,终端建设服务等业务的产业增长链。通信行业的迅猛发展也提高了对通信人才的需求。在此情况下,高职院校移动通信技术专业的学生无疑迎来了一个良好的发展机会,同时,也对高职院校学生的素质提出了更高的要求。要想更好的使学生从《移动通信原理与应用技术》这门课程中受益,逐步适应社会发展的各项需求,就必须以高职院校为改革的主体,以当前学校所拥有的一系列的岗位为出发点,对传统的移动通信课程进行改革,以求使学生增强自主创新能力,发扬科学首创精神,同时也希望通过移动通信课程的学习实现学与做的一体化,着眼于解决现实问题。
1传统的《移动通信原理与应用技术》课程的弊端
传统的《移动通信原理与应用技术》这门课程在教学的过程中主要是以理论讲授为主,教学过程中多采用按章节模块化的教学。但是,这门课程没有必要合适的实践环节,学生学习这门课程后基本不具备一定的社会适应能力。虽然对这门课程已经有了基础知识的掌握,但是在正式参加工作时仍旧需要花费过多的时间来专门进行培训,这样就在很大程度上减弱了学习的效果,使得传统的课程学习不能够很好的满足高职院校所制定的相关目标,不能培养出专业技能型的学生。
2传统《移动通信原理与应用技术》的改革思路
针对传统的移动通信教学的弊端,着眼于当前各大企业对移动通信人才的需求,我们能够看到,高职院校毕业的学生,在就业的过程中,他们大多会倾向选择一些操作性的岗位,而企业对这些学生的要求也比较高,他们希望学生在参与到工作时就能够实现与企业的完全对接,能够直接上手参加工作。因此,就这一情况,高职院校在改革过程中,应该主要还是让学生对一些基础性的理论进行了解,这些仅仅是属于比较基础性的,不必进行过于深的探讨和研究。学生只需要对相关的理论进行认知即可,如果在教学过程中对相关部分需要重点把握的,可以适当的进行深入说明。在课程教学中,可以大力加强介绍当今新兴的前沿技术成果,让学生能够对移动通信这一行业进行了解,以便于加快拓展学生的知识面,以此来提高学生动手实践能力。总体而言,对传统的移动通信课程进行改革,就必须在基础知识理论学习的中,不断的提高实践教学的环节,这样有助于将课本学习与实际应用相结合,更大程度上提高学生融入企业的能力。
3课程项目化教学建设方案
针对当前高职院校移动通信技术等相关专业的发展现状,需要对《移动通信原理与应用技术》这门课程教学制定相关建设方案。这些课程建设方案,有助于将这门课程进行清晰的定位,把握这门课程的发展目标,从而更好的进行教学。
3.1项目化教学定位
《移动通信原理与应用技术》作为移动通信技术专业的一门核心课程,要求这一专业的学生进行必修。这门课程在整个学习过程中主要起中间承接的作用,在这门课程之前,主要修学习的是通信原理、微波与天线技术、电路余电子技术等课程,后期主要学习无线网络优化、光纤通信技术等。通过对这一课程进行学习,致力于构成全面的知识结构,学习基本的理论,把握好关键性的技术,提升自身素养,着眼于增强学生各项能力,包括对通信设备进行开发,工程设计以及系统进行维护等。这门课程致力于将学生培养成创新型的人才。
3.2项目化教学培养目标
在高职院校中,开设这门课程,主要是面向于相关岗位群,例如无线通信设备调试、工程安装、移动通信售后服务等。通过对移动通信技术课程的学习,以及相应的实践,目的在于使学生能够掌握扎实充分的理论知识,具备通信技术技能,使学生能够通过学习走向一线的操作性技术岗位,对通信设备进行专业性的维护,运营技术岗位,从而不断提高学生的专业技术能力、方法能力以及适应社会的各项能力。项目化教学培养目标的实现,需要师生之间的共同努力,要求教师能够把握好目标,指引学生,让学生在大目标的前提下来学习,以使学生不偏离于目标。
3.3课程设计的思路
这门课程在培养学生的过程中,主要是从移动通信这一总体性的视角出发,注重培养学生适应就业的能力,掌握专业岗位所需要的基础性的知识,基本上沿着基础理论、基本技能以及专业技能这三个部分进行逐步式的提高。教师要能够与相关企业建立起联系,通过不断对企业的各方面需求进行了解,使得学生能够对自己知识的掌握情况进行了解,把握所学知识的定位和目标,基本上让学生做到学以致用,能够以自己所学的知识为理论支撑,同时不断涉猎相关的知识,尽可能的拓宽自己的视野。
3.4就业方向的教学设计
《移动通信原理与应用技术》这门课程,注重培养学生各方面的实践能力。以学生就业为实际的导向,通过学校和企业相结合,采用系统化和模块化的方式来架构内容体系。这门课程在设计过程中,其思路主要是按照对社会性的需求进行分析,对岗位进行分析,设计教学情境以及评价体系这些阶段来逐步实现的,而这一过程通常是合理并且良性发展的。
3.5教学项目设计
针对高职院校课程教学,可以从所给出的教学大纲出发,在设置板块的过程中,采取由浅入深的方式来设置相应的模块,而这一模块应该从理论和实践两方面进行组合,在教学过程中教师应该注重把握二者的比例,尽可能的设计为1:1。
3.6项目小组教学
采用项目小组教学,需要将学生分成若干个小组,让这些小组模仿企业的运作模式,以提高学生各方面的综合素质为目标,以最终更好适应企业工作环境为目的,这对进一步的提高学生各项的社会能力、方法能力以及培养企业需要的专业性的能力具有极其重要的意义。小组教学过程,离不开相关实验操作。而对于实验则与传统的方式有很多的不同。传统的实验方式大多数都是先由教师进行讲解,学生在老师的指导下参与实验。而这样的教学模式,实质上是学生在被动的接受着教师的引导,其所获得的实际效果有待提高。而项目小组教学则不再是采用传统的方式,让学生自主完成各个项目,从而不断提高学生的自主创新能力。
3.7多样化的考核方法
考核方式可以尽可能的多样化。考核内容包括了课堂上学生的出勤情况,学生在课堂中的一些表现,作业完成情况以及最终考核成绩。其中,考核应该注重于过程性评估和结果性评估,既要对学生平时的表现进行评价,同时也要通过书面考核形成评估。通过多样化的考核方式,才会更好的体现学生的学习效果,从而促进教师改变教学方式,进一步提高教学。
4结语
当前,高职院校在《移动通信原理与应用技术》这门课程教学过程中存在着很多的问题,严重制约着高职院校的发展。新形势下,只有把握移动通信的发展趋势,将其很好的融合到课堂教学中,加快项目化课程建设,才有可能紧跟时代的脚步,不断提高自己的学习效果。
参考文献:
[1]闫雪.高职《移动通信原理与应用技术》课程项目化教学探索[J].信息通信,2013,(07).
[2]刘志鹏.移动通信数据挖掘关键应用技术研究[D].南京:南京航空航天大学,2015.
中图分类号:TP391 文献识码:A 文章编号:2095-1302(2013)03-0078-03
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.
《数字通信与技术》是电信专业里一门实践性非常强的专业基础课程,它是培养学生观察能力、动手能力、思维能力的一个综合课程。在教学中占有重要的地位,但是当把《数字通信与技术》这门课程作为其他相关专业高年级学生的一门选修课程时,为了调动高年级学生的积极性,就应该把教学重点从一门基础课程,转移到一门普及型的科普课程,把调动学生学习的积极性为主要目的。
1 项目教学,专题讲授引起学生兴趣
作为安排在毕业班年级的一门选修课程,考虑到课时和毕业班学生本身的情况。课程的目标定位为是对数字通信和数字通信技术方面的基础知识有所了解,对现在社会上正流行的一些新技术新知识有所触及,建立一个初步的概念,是一个普及的过程。
作为毕业班的选修课程,主要是在学生进入社会之前的最后一个学年里,让学生选择自己感兴趣的一些其他专业或与自己专业相关的课程。由于时间原因,选修课程的课时相对较少。但是《数字通信与技术》这门课程涉及数学、电路、计算机、信息技术等多方面的知识,理论性、综合性、实践性强,因此想让学生在短的时间里获得更多的知识量,更应该安排好课程的内容。采用项目教学的方法,把分散的知识点归纳整好到一起,安排成专题,再结合身边实际的案例去讲授介绍,能够很好的调动学生学习的兴趣。
作为要进入社会的高职毕业班学生,在完成了专业课和专业基础课程之后,由于兴趣或者学分所致,需要选修一门课程的。更应该把学生的感受考虑到教学的环节中,如何迎合学生的心理,感兴趣的心理和抵触的心理。
项目教学内容:
2 动画教学,课堂讲授注重合理地利用多媒体课件
由于传统的ppt课件整体比较呆板,动态环节少,教学过程非常紧凑,教师难以根据课堂教学的实际情况及时调整教学程序和教学内容,不利于综合运用启发式、提问式、讨论式教学法,从而限制了教师的课堂发挥,影响了师生之间的交流,再有为了使学生看清多媒体内容往往教室光线暗,往往使学生昏昏欲睡,得不到学生的共鸣。对此很不适合处在毕业班的学生浮躁的心态,对此我认为:(1)采用项目教学,准备专题讲座教案,改进授课方式。课件采用flash动态演示课件,授课时课件的切换速度一般要快于板书,因此,课件的制作要紧扣教学大纲,课件内容要有严密的逻辑关系。利用多媒体强大的图形、图像处理功能,在课件中设计大量直观、动态的图形图像,通过对图形图像的讲解使学生深入、全面、形象地理解数字通信技术的相关理论。(2)不抛弃板书,结合黑板教学,提高教学效果。对一些重点、难点的教学内容,还是应结合一定的黑板教
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学。从实际教学中得出反馈,这些内容如果全部使用多媒体教学效果不一定好,学生往往走马观花,不能深刻理解实质内容,因此应在多媒体教学的同时结合黑板教学,使学生能够理解前因后果,从而提高教学效果。
1.引言
随着信息技术的不断发展和信息获取方式的增多,《现代通信技术》课程作为我校电子信息工程专业大三学生的前导专业课程,其地位变得越来越重要。但是传统的教学模式已经不再适应新的形势和新的要求,教学改革势在必行。针对近年来国内外涌现的几种新的典型的教学方法和教学模式,结合《现代通信技术》课程的特点,最终提出基于混合式教学方法的课程教学改革。
混合式学习是21世纪初期继网络化学习(E-learning)之后提出的新的教学模式。北京师范大学现代教育技术研究所所长何克抗教授认为[1],所谓混合式学习就是把传统学习方式的优势和网络学习方式的优势结合起来,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的积极性、主动性与创造性。混合式学习是将传统的面对面课堂学习和基于高校某种网络教学平台学习进行有机的结合,实现不同的教学方式、技术和资源相混合,以达到最高效的学习目的[2]。学生可以根据学习时间、兴趣和水平选择适合自己的最佳的学习方式。同时,教师也从原来的教学活动的主体转变成这一学习过程中的引导者、组织者和监督者[3]-[4]。因此,建构新的基于混合式学习的《现代通信技术》教学模式,有效利用网络教学的优势,达到教学目的,培养学生的学习兴趣和实践能力。
2.混合式学习在《现代通信技术》课程中的应用
2.1现状分析
《现代通信技术》课程中有很多抽象难懂的理论知识,比如通信网中拥塞和流量控制、移动通信中的干扰及计算机通信中的ICMP协议等,学生课上暂时听懂,课下复习的时候又会遇到难于理解的问题,由于受时间和空间所限,很难及时得到老师的指导和帮助,时间一长堆积的问题就会越来越多,严重挫伤学生学习的积极性,导致学习效果不佳、课程总评成绩偏低等现象。
而采用混合式教学模式后,老师可将讲义、微课视频和常见的疑难问题解答等资料到学校的网络教学平台上,使学生能随时查阅。更重要的是老师在网络教学平台上实现与学生的在线答疑或讨论,提出探究式课题让学生分组研究,完全突破传统课堂时空的限制,不仅提高学生对现代通信技术的学习兴趣,调动学生的积极主动性,增强学生的团结协作能力,而且培养学生自主学习兴趣和独立分析问题、解决问题的能力,有效地增强课程教学效果,并为电子信息类其他课程混合式教学活动的开展提供依据和方法。且老师在选取定制教学计划的过程中,提高了教学综合设计的能力。
2.2教学设计
2.2.1混合式学习模式下课程内容的设计
根据现代通信技术课程中各章知识点的特点将该课程分为基础理论型和拓展应用型两大类,根据各章知识点的难易度和在专业能力培养中的重要度,又将该课程分为面授型和自学型。对于基础理论型、面授型的知识,以老师的课堂面授为主,强调师生的互动;对于拓展应用型、自学型的知识,以线上互动、讨论学习为主。
2.2.2混合式学习模式下课程课题的引入
在《现代通信技术》的教学过程中,引入课题研究、讨论的环节可以充分调动学生的学习主动性,使学生利用课余时间查阅资料、讨论研究并撰写论文,这样可以引领学生实实在在地参与教学活动中来,提高他们对课程的学习兴趣。同时,还锻炼学生的团结协作能力和相互沟通能力,激发学生对拓展知识的探索热情。在具体教学过程中,我们对照每一章内容的特点和每个班学生的情况,给出一些问题探究式的课题,比如通信网中常用的拥塞和流量控制方法、影响移动通信质量的三大干扰的比较等,让学生在课下分组讨论研究完成,并把最终的论文报告通过网络教学平台上传给老师,老师及时批改给出反馈意见,并给每位学生打出相应的分数。对于完成较好的学生小组,组织他们在课堂上汇报答辩。这种鼓励示范效应会在学生中形成良性循环,带动其他学生更积极主动地参与学习讨论的教学活动。
2.2.3在混合式学习模式下老师对学习活动过程发挥的作用
实施混合式教学活动中老师的引领、组织、监管应贯穿整个过程。主要表现在以下几个方面:
分组并设计讨论课题;老师在制定课题分组讨论时,根据每个学生的学习情况分组,并依据他们对知识的掌握能力设计讨论的课题。
提供必要的课程指导和引导;学生分小组进行课题讨论时,老师应给出必要的技术指导,保证课题讨论的顺利开展,引导学生小组利用网络教学平台的资源充分获取所需的知识素材。
组织汇报答辩并点评;学生小组进行课题汇报答辩时,老师应以积极鼓励和表扬为主,同时指出课题汇报过程中的存在的优缺点。
监管和检查;在整个混合式网络教学活动中,老师必须充分发挥其监管作用,定期查验进度,保证每一个学生都参与活动,完成自己的工作,及时组织监督小组学生相互交流,核查各自工作的完成情况。
2.3评价体系
在混合式教学模式下,传统的评价体系因为涵盖学习活动的内容过少不能反映一个学生的综合学习过程,因此,已不再适用。我们根据课程教学活动制定新的评价体系,调整后评价体系包括:期末考试成绩(60%)、线上网络学习成绩(查阅资料的情况)(10%)、课题论文成绩(上传论文的质量及汇报答辩的质量)(10%)、分组讨论表现(10%)和平时作业成绩(10%)五大方面。
新的评价标准下,主要以学生是否完成预期的学习任务为考量,注重学生在教学实践活动中理解知识和运用知识的能力。
2.4教学效果
通过对学生的问卷调查,网络教学平台上学生学习状况的统计等,多元化分析混合式教学在《现代通信技术》课程中的应用效果。下表中对近两年来课程改革前后教学效果进行的分析对比,其中是2015年我校电信2012级72人未采用混合式教学模式,2016年对我校电信2013级81人采用混合式教学模式,从表中对比的结果可以看出学生对于混合式教学在课程内容安排、课程内容设计及课程评价体系等方面比传统教学模式的满意程度是有所提高的。
3.结语