前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇通信技术课程范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
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。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。
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。
物联网行业的发展对学生创新能力提出了更高的要求,而探究式教学模式是培养学生创新能力的有效教学方法。因此,针对现在教学中存在的问题,将探究式教学应用到《物联网通信技术》课程中。根据《物联网通信技术》课程的特点,实施探究式教学,包括问题情境的创建、情境问题的解决、应用与拓展以及评价。通过探究式教学改革,以期提高学生学习的主动性、团队合作精神和创新能力,从而使物联网专业的学生更符合企业的需求。
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.
[5]吴经纬.高职体育教学中探究式教学法的实施探析[J].教育界:综合教育研究,2015(6):185.
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。
1.2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。
4结束语
关键词:物联网;通信技术;专业建设;课程设置
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.
[3] 柯强. 物联网专业课程建设探讨[J]. 物联网技术,2012,2(1):80-81,85.
关键词信息技术;光纤通信系统;课程整合
信息技术已经渗透到人们生活和学习的方方面面,对教育也产生着深刻的影响,高职院校的教与学将产生重大的变革。我国信息技术与学科课程整合的研究已经开展十余年,但大多数为理论研究,结合具体课程教学的实践应用较少。张景中指出:“只有深入到具体学科中去,才能发掘出真正的需求,才能认识到学科教学的规律和学生认识的特点,进而找到整合的模式、方法和技术手段[1]。”如何将信息技术与学科课程的整合落到实处,推动教学模式改革,激发学生的主动性、积极性与创造性,持续提高课程教学质量和教学效果,培养高校专业人才的创新精神与实践能力,本文将进行深入探讨。
1光纤通信系统课程现状分析
《光纤通信系统》课程是高职院校通信技术专业的核心课程,开设的目的是使学生掌握光纤通信设备的安装与维护管理知识和技能,培养学生光纤通信设备的日常维护能力和综合应用能力,使学生能适应光纤通信系统的安装和维护岗位的工作要求。高职教育目的在于培养适应经济发展、满足企业需求的高素质技术型、创新型的技术技能人才。进行课程设置时,《光纤通信系统》课程坚持以实践为主、理论够用的原则,摒弃了原理推导的理论知识。
1.1传统教学方式以教师为主体,学生缺乏主动性
传统的《光纤通信系统》课程教学方法以传授知识为中心,教学过程中以教师讲授为主,学生处于被动接受状态。理论课堂上,教师利用教学PPT结合板书上课,课堂气氛沉闷,学生趴倒一片的现象比比皆是。教师也尝试采用不同的教学方法,学生当时听懂了,但是过后就忘,记忆不深刻。实践课堂上,由于光纤通信设备昂贵,受经费限制,实际可供学生使用的设备台套数严重缺乏。普遍采用的教学手段是学生围成一圈观看教师演示,然后轮流实践。教师演示时,仅有站在前面的学生能清楚看到整个操作过程,站在后面的同学只能听见却看不见。整节课中教师一直处于忙碌状态,不停地重复演示和讲解。学生的实践操作只是停留在简单地模仿,掌握单个技能都有困难,创新更无从谈起。
1.2原有课程资源单一,学生缺乏创造性
教材是传统的《光纤通信系统》课程的主要资源。当教师会扩充一些教材以外的内容,学生来不及记笔记,听得糊里糊涂。有时候老师也会布置学生课外查阅资料,但是学生基础薄弱,不知如何从的网络“大海”中去其糟粕,取其精华。1.3原有评价方式注重结果,学生缺少积极性传统的《光纤通信系统》课程采用结果性评价方式,由平时考勤加期末理论考试、操作考试组成。期末试卷由任课教师自己出卷,具有片面性。学生基本上在考前突击,通过死记硬背来应付考试。整门课学完以后,绝大部分同学对课程一知半解,只记住了几个名词。传统的光纤通信系统课程中忽视了学生的主体地位,全方位的课程变革迫在眉睫。信息技术与学科课程的整合就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革,从而使学生的创新精神与实践能力的培养真正落到实处[2]。
2信息技术与学科课程整合实践
信息技术与《光纤通信系统》课程整合实践主要体现在课程目标能力化、任务实施项目化、课程资源数字化、教学手段现代化、考核方式过程化五个方面。
2.1课程目标能力化
在社会信息化的视野下,确定以提高学生能力为重点的课程目标,并将数字化内容与该目标联系起来。让学生参与到课程目标的确定中来,使得课程目标符合学习者的意愿。以行业和岗位需求为导向,有效地融合“知识、技能、态度、素质”能力四个要素,学生具备光纤通信系统组建、维护能力和职业综合能力,形成一定的学习能力和项目实现能力,以及提高学生综合运用专业知识技能的素质,培养学生诚实、守信、合作、敬业等优良品质。
2.2任务实施项目化
基于课程目标,以职业需求为导向,在专业人才需求调研和专业建设改革的基础上,对光纤通信设备维护岗位的任务和职业能力进行分析分解,进行职业化教学设计,按职业典型工作过程划分实践项目,设置光纤通信系统认知、SDH传输系统组建、波分传输系统组建、传输系统维护与管理四个项目。课程项目完全模拟企业的真实工作情景,即以某公司传输网运行中开局的工作过程来序化教学内容,贯穿了传输系统的设计、建设、开局到维护全过程。每个项目由若干任务组成,任务设计从最基本的实用系统出发,从实际问题入手进行技能训练,从而引入相关知识和理论,使学生掌握分析问题与解决问题的基本方法,以完成工作任务作为学习结果。每个项目都安排了必做任务和拓展任务,拓展任务供学生选做进一步深入练习。随着教学过程的进行,任务难度逐渐提高,学生不断获得成就感,逐步成为教学过程中的主体。在任务实施过程中教师扮演组织者、引导者、协助者和激励者的角色,学生是具体实施者和执行者。教师引导学生不断发现问题、思考问题,协助学生小组共同完成项目任务,让学生在完成项目任务中学习知识和技能,学生的求知欲、责任心和团队协作意识都大大提高。
2.3课程资源数字化
数字化学习的关键是要把信息技术作为学习的认知工具[3]。在互联网+和大数据时代,现代信息技术为课程资源的建设拓宽了开发途径。我们在已有教学PPT的基础上,开发微课、三维动画模型、任务导入视频、操作视频、试题库等数字化课程资源,依托于微信公众号、QQ群、精品资源共享课平台等营造共享的学习环境,促使课程走向共享和开放。(1)微课是按照教学标准和实践环节的要求,利用视频拍摄技术,记录教师在课堂内绕某个知识点或者教学环节展开的精彩教学过程[4]。课程中的重点内容非常适合制作成文字、声音、图像结合的微课,例如光纤导光原理、光纤器件工作原理、光发送机组成、光接收机组成、SDH帧结构、传输系统时钟、网络保护机制分析等等,这些内容都具有内容较少、相互独立的特性,可以拍摄成10分钟左右的微课,供学生在课后利用零散的时间学习。(2)三维动画是随计算机软硬件技术的发展而形成的新兴信息技术,其过程首先由设计师在一个虚拟的三维世界中按照原物的形状尺寸建立模型或设计场景,再确定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其他动画参数,最后为模型加上材质、打上灯光,将无法重现的镜头通过三维动画来模拟完成[5]。在整合实践中,三维动画用于突破《光纤通信系统》课程教学中的难点。该课程涵盖了十余种光纤器件,它们体积较小,却内部结构精密,有着各自独特的性能参数。每一个光纤器件都是光纤通信系统这栋“高楼大厦”中不可缺少的“螺丝钉”,光纤器件性能参数的细微变化将影响光纤通信系统整体性能。这部分内容一直是课程的难点,仅通过实物展示学生很难理解光纤器件的内部结构以及性能参数的作用,容易相互混淆,造成使用时器件损坏,且频繁出错。通过制作光纤器件三维动画模型,将内部结构直观地展现在学生跟前。我们还增加了互动环节,学生通过选择不同的参数,不同的效果将立即呈现出来。(3)视频泛指将一系列静态影像以电信号的方式加以捕捉、纪录、处理、储存、传送与重现的各种技术。本实践开发了任务导入视频和操作视频。任务导入视频是利用多媒体制作软件,拍摄项目任务的情景视频,创设形象生动的工作情景,用于导入项目任务,让学生跟随主角,去探索和解决实际问题,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。学生通过手机终端的微信公众号、精品资源共享平台进入教师事先设计好的情景,对任务进行探究。操作视频是将所有的实践操作任务拍摄成视频,加上语音讲解和文字说明,学生可以反复播放,观看操作细节。对于易错的操作步骤,利用摄像机镜头的拉近功能,进行特写拍摄,并辅以恰当的音乐,引起学生重视,减少实际操作时的错误率,提高了学习效率。学生在观看过程中,对于不理解技术解释和操作环节可以选择暂停或重播。(4)试题库是按照一定的教育测量理论,在计算机系统中实现的某个学科题目的集合,除了具有录入存储试题的功能外,还具备查询功能、智能组卷、分析反馈等功能。通过组织多名课程组教师按照知识点划分来建立课程试题库,融合理论知识和实践操作两部分内容。每个知识点开发出三十道以上试题,可以随机组合成十余套测验卷,供学生及时预习、复习、查漏补缺。若某道题学生在练习时做错,后台将推送不少于三题相应知识点的测验题,便于学生透彻理解知识点,实现个性化学习。教师可以根据测验题的统计分析结果,了解学生对知识点的掌握情况,有针对性地进行强化指导。
2.4教学手段现代化
课程重视教学手段现代化的理论研究与实践运用,特别是在实践上如何卓有成效地推进信息化教学手段的现代化进程。(1)开发精品资源共享平台,集教学中心、学习中心和考试中心于一体。教师将课程标准、授课计划、PPT课件、微课、三维动画模型、操作视频库、知识点资料库等优秀的教学资源至于教学中心,学生通过学习中心了解课程目标、项目任务,观看任务导入视频、微课、三维动画、操作视频。试题库至于考试中心,学生通过考试中心进行按知识点分类的自由练习、进阶练习、进阶模拟考、错题集和课程考试。进阶练习设置课前测、课堂测、课后测多个关卡。每个关卡若有错题,第二天将在后台推送若干题同一知识点的试题,直至全部正确。完成所有关卡后,方可通关,给学生一种闯关的体验。(2)开发仿真实验系统,降低实验设备成本。只需要在一台计算机上安装仿真软件,学生可完成课程中绝大部分的操作任务,实验成本低,解决了该课程三十多年来台套数不足的问题,学生可以得到充分的训练。(3)利用随机抽取软件,配以美妙的音乐,活跃课堂气氛,同时又可以完成对学生出勤情况的考查。(4)充分利用电子教室、微信公众号、QQ群、网络论坛等网络信息资源,扩大师生的交互空间,使教学从单一媒体向多种媒体转变,学生单独学习向合作学习转变。
2.5考核方式过程化
实施教学评价过程化,重点评价学生的职业能力。结合仿真软件中学生的完成记录、精品资源共享平台提供的学习进度监测和测试题统计分析、多媒体教室监控设备全程录下的学生训练过程等多个方面,从平时表现、实践操作、项目完成和职业规范等多个因素进行评价,注重评价学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核。
3信息技术与光纤通信系统课程整合实践的建议
整个课程完成后,学生的知识掌握情况、个人实践能力、职业素养都得到了不同程度的提高和锻炼。在实践过程中,我们也遇到了或多或少的问题,特此提出以下建议:(1)课程整合不停留在表面。花费了大量时间和精力建设的新型课程,不能仅仅用于公开课、教学比赛,流行于形式,而是要落到实处,实实在在地应用于教学,使所有教师和学生从中获益。(2)多媒体教学与传统板书相结合。有些教师为了追求信息技术的多样化,盲目大量使用信息技术,忽视了传统的板书,整节课下来黑板一尘不染。如光纤的归一化频率计算,课堂教学中就可以使用传统的板书,一步一步地讲解计算过程,用不同的颜色标出易错点,并安排课堂练习供学生消化和理解,课后再辅以简短的微课进行巩固和深化。(3)视频演示和现场演示相结合。操作视频常使用书面语讲解,有的学生本身对概念掌握欠佳,无法理解某个关键的词语,使得实践操作不能顺利进行。教师在课堂教学中要适时地进行现场演示,当即解决学生心中的疑惑。(4)网络交流与面对面交流相结合。我们要避免课堂上完全依赖于网络,没有师生互动,没有语言交流。课堂应注重面对面交流,教师和学生尽可能地利用一切机会进行面对面、一对一的交流。
4结语
本课题立足于教学一线实际,将信息技术与光纤通信系统课程整合,改变教师灌输、学生被动地接受的教学模式,建立以学生为主体的新型教学方式。实践过程中,我们要紧扣现代信息技术与课程整合研究的理论内涵,不断探索和创新,不断总结经验,以促进高职理论与实践教学高度融合,推动高职教育科学发展。
参考文献
[1]张景中,葛强,彭翕成.教育技术研究要深入学科[J].电化教育研究,2010(2):8-13.
[2]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研,2005(1):7-15.
[3]李克东.数字化学习——信息技术与课程整合的核心(上、下)[J].电化教育研究,2001:8-9.
[4]段俊毅,龙章勇.通信技术专业英语的信息化教学模式探讨[J].江苏科技信息,2015,(13):23-25.