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通信基础概念样例十一篇

时间:2023-07-07 09:20:49

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇通信基础概念范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

通信基础概念

篇1

一、教师的学科教学知识

在20世纪80年代的西方教师专业化运动中,美国斯坦福大学的Shulman教授,针对当时在对教师的资格认证中,将教师的教学能力简单理解为教师具备的学科知识和教学知识的问题,指出对教师知识的分析是推动我们对教师行为分析的最主要的因素,提出了“学科教学知识”(pedagogical content knowledge/PCK,也有人译为教育学内容知识、教学学科知识、教学专业知能、学科内容教学知识等)这一重要概念。舒尔曼认为,学科教学知识是学科知识和教育学知识的特殊混合体,是教师对学科知识独特的专业理解,为教师所特有,是“教师对如何帮助学生理解具体学科内容而做出的理解”。学科教学知识使教师学会如何组织和呈现具体学科的主题、问题、结果,使之与学习者多样的兴趣与能力相适应,从而组织教学。学科教学知识的提出,为教师的专业化发展提供了理论基础。

学科教学知识是教师在教学中将特定的学科教学内容加工转化而形成的能为学生接受的知识。学科教学知识的形成需要教师对学科知识、教学知识、学生知识、情景知识等进行整合,并对教学经验不断归纳、总结与调整。因此,学科教学知识具有实践性、情景性和个体性。学科教学知识的形成揭示了教师教学能力发展的复杂过程,使对教师教学能力的研究更为深人与科学。

舒尔曼提出的“学科教学知识”概念引起了学者们对与教师教学实践相关知识的重视,学者们进行了大量的论述与研究,“学科教学知识”理论成为教师教育、课堂教学行为分析、科学教育等学科教育研究的重要内容与基础框架。后经过修改和补充,舒尔曼又进一步阐释了学科教学知识的框架。以此为基础,学者根据自己的理解,提出了学科教学知识的内涵;尽管不同的学者有不同的见解,但大同小异,基本上都认为学科教学知识包括:教师教育信念、学科知识、教育学知识、关于学生的知识、教学情境知识等几个方面。

二、《通信原理》课程教师的学科教学知识

现代社会是信息社会,电子与通信类专业从而也成为极为热门的专业。在电子与通信类专业的课程结构中,《通信原理》是极为重要的专业基础课程。此课程的主要任务在于研究通信系统中的基本概念和基本原理,让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、实现方法和系统性能,能够在后续课程的学习和工作中灵活应用,并激发他们对通信学科方面的学习兴趣和热情,使他们有足够的自信和能力来适应这一日新月异的领域。该课程内容涉及随机过程、复变函数与积分变换、信息论、信号与系统、数字信号处理等多方面的知识。高等教育是人才培养的主渠道,而教师则是决定学校教育质量的关键。在创新人才教育的大背景下,有必要对《通信原理》课程教师的知识结构框架进行分析、研究。

对于教师学科教学知识框架,除理论研究之外,也要进行实证研究,如调查分析、测量、比较等;而教师知识结构必然会涉及学科和专业。以往的研究多涉及基础教育领域的教师;近年来,高等教育专业的教师学科教学知识也开始受到重视。笔者在理论分析、听课、亲历教学的基础上,提出了高校《通信原理》课程教师的学科教学知识框架。高校《通信原理》课程教师的学科教学知识应该包括如下主要内容:

(一)《通信原理》课程教学模式知识

《通信原理》课程教学方法因课程中具体内容的性质而有所不同,常用的教学模式有:仿专家思考模式,是要求学生像通信专家一样思考,强调学术严谨,以传授专业知识为主的教学模式。概念转换模式,是通过使学生产生情景上的冲突,改变学生原有的概念,帮助他们建立通信科学概念的模式。探究模式,包括一般意义上的探究和以学习共同体为中心、分工负责、利用实验室条件进行研究的“小组合作学习”或“合作探究”模式。基于项目或课题的教学模式,即以“导向”性的问题为中心,围绕一个主题组织概念、原理,指导学生通过实验和调查得出解决方案等。

在熟悉《通信原理》课程教学模式的基础上,应根据本科和高职专科的《通信原理》课程教学目标的不同和学生基础的不同,采用不同的课程教学模式。根据作者的经验,本科教学中适合采用仿专家思考模式、概念转换模式、探究模式;高职专科教学中,则宜运用基于项目或课题的教学模式和探究模式。这些模式在教学中还需要灵活交替使用。不论采用何种教学模式,《通信原理》课程的教师都应当具备体现《通信原理》课程特点的教学策略。笔者在教学中大量使用了理论教学与实验、实习相结合,以及案例教学的策略。

(二)通信专业课程专业培养目标和教学目标知识

通信专业的培养目标是:培养一批具有坚实的理论基础、很强的创新意识和动手能力的人才,主要培养德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、素质高、富有创新意识、在通信领域内获得专业训练的高级技术人才,以适应国家加速信息化发展对人才的需要。专业是以通信技术为主,结合计算机应用的宽口径专业。根据教学目标,我们应该重点围绕通信系统设计、智能信息处理、无线通信及测控、现代交换技术、光通信技术、计算机视觉与图像处理等展开教学应用型人才的培养。

只有从总体上理解了通信专业课程专业培养目标和教学目标,才能在课程教学中处理好《通信原理》和其他课程的关系,达到预期的专业培养目标。为此,我们需要根据创新人才教育的大思路,从高等教育特点和各学校具体条件出发,结合各个专业的特点,加强专业理论教学、实验教学、实践教学活动。

(三)《通信原理》课程目标与内容知识

为了适应新世纪的需要,《通信原理》课程的培养目标是:培养具有厚基础、宽口径、高素质、强能力,特别是具有工程实践能力和创新能力的科技人才。通过本课程的学习,使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能,为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力;使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念,掌握通信系统的一般分析方法,并具备一定的通信系统设计能力;使学生了解通信技术的最新发展方向,从而把握通信学科发展脉络,激发学生的主动性与创新性,提高学生的综合素质和创新能力,为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。

《通信原理》课程内容具体包括:通信的概念、通信系统基本组成、数字通信系统、信道简介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香农信道容量理论;信号的频域分析方法,自相关函数与功率谱密度,互相关函数与互谱密度;Hillbert变换,解析信号,等效基带分析;随机信号与平稳随机信号,窄带平稳随机信号,高斯白噪声过程;模拟调制;模拟信号的数字化;高斯白噪声信道中的数字传输;带限AWGN信道下的数字传输等。对这些内容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》课程教学的前提条件。

除了对这些基础知识的牢固掌握以外,教师还应该对通信的研究史和发现史、学科研究与开发最新进展,特别是光电子通信有较多的了解,并在教学中适当进行最新研究与开发成果介绍。

(四)学生对本专业知识的理解能力知识

通信专业教师应该了解学生对具体专业知识的理解能力,包括学生学习需要和学习困难的知识。所谓学生学习需要的知识指的是学生在学习某个通信原理课程内容之前必备的专业知识和技能。学生的学科理解能力是影响教学效果的重要原因。只有深人了解学生学习《通信原理》课程需要哪些预备知识、难点是哪些等,才能有的放矢,提高学生学习的积极性,提高教学效果。学生学习《通信原理》课程时,较难理解和接受的知识包括通信的抽象概念、随机过程概念、信息熵、Hillbert变换,教师教学中应该努力让学生掌握这些方面的内容。

(五)通信安全意识

通信安全涉及国家、单位,以及个人的通信秘密保障,关乎国家、社会征集、经济、军事等各方面的安全。现有的《通信原理》课程教材都不涉及通信安全教育,这是一个很大的缺陷。《通信原理》课程教师不仅自己应该具有一定的通信安全知识和相关思考,更应该将其渗透于《通信原理》课程的教学之中。

三、《通信原理》课程学科教学知识的运用

《通信原理》课程教师应该具备上述学科教学知识,并能熟练地运用于教学实践活动中。作者在自己的教学实践中对《通信原理》课程学科教学知识进行了灵活运用。下面对其中的教学策略知识的运用举例说明如下:

(一)学科知识传授方面,教学重点放在数字通信系统部分

《通信原理》内容包括通信的基本理论、模拟调制、数字传输、编码技术几个大部分。由于现代通信的发展方向是数字通信,因此,教学重点在数字通信系统部分。在课程的开始阶段,让学生准确把握数字通信系统的组成、各模块的功能,使得学生能够把本课程的内容有机地组合起来,在学习具体知识点时能明确它们在通信系统中所起的作用,收到“既见树木,又见森林”的效果。《通信原理》是一门理论和实践并重的课程,在理论教学方面,要让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、分析方法。为了提高教学效果,在课堂上采用设问思考和逆向思考提问等教学方法,启发学生思考、诱发学生的思维、激起学生的求知欲望。在教学过程中注重考虑学生的学习方法和接受能力,在备课时,采用换位思考方法,感受学生的困惑,考虑讲解的技巧,以在最短的时间内收到最佳的教学效果。同时根据不同的教学内容和教学对象,注意将学生自学和精讲重点、难点结合起来。在每章及每小节结束时,注意进行课程总结,让学生及时巩固所学内容,便于继续学习新的内容。

(二)通过介绍新技术进展,提高学生学习的兴趣

《通信原理》是通信专业的基础课程,涉及的最新技术不多,而本院电子信息与科学技术专业通信方面的后续课程也不多。而且,在中国的高等教育中,工科教育的一个较明显的缺陷是最新科研与开发成果很难及时在教材中体现,用什么教材讲什么内容的传统也使得最新科研与开发成果很难在教师的授课过程中被包括进来。通信的发展日新月异,新技术层出不穷,如何在有限的课时里让学生掌握通信基本理论的同时,尽量了解更多关于通信方面的新理论和新技术是教学中需要解决的问题之一。作者在教学中采用课内附带介绍最新进展的形式来实现。例如,在讲解基本内容的同时,附带介绍了移动通信的发展状况、移动通信中常用多址方式、3G技术及其现状等内容,既能提高学生的学习兴趣,开拓其视野,也能为他们将来从事这方面的研究和开发指明方向。

(三)通过CAI和仿真辅助教学,加深对理论的理解

大量使用多媒体进行教学,并在课件设计上注意突破简单的演示型模式,体现知识的建构过程,重视知识要点的剖析,提高学生主体的参与程度;在课堂讲解上,注意将重点内容在黑板上列出,避免让学生有看电影的感觉,同时便于学生理解掌握原理,从而弥补了传统教学和多媒体教学各自的不足;同时,利用仿真软件对通信系统进行仿真观察,提高了学生对理论的理解能力,培养了学生的系统观念。

(四)加强教学实践,巩固所学内容

篇2

中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(b)-0006-04

光纤通信系统作为国家级电信网的骨干系统,光纤通信技术以其独特的优势成为我国发展最快的技术之一,因此“光纤通信”课程近年来一直作为我国理工科院校的重点专业课程。该课程开设的目的是使学生掌握光纤通信技术的基本原理、光纤通信系统的基本构成以及系统设计方法,了解光纤通信技术的实际应用和最新发展方向,为今后从事通信领域的工作打好必要的专业基础[1-2]。

由于课程涉及面广以及物理概念繁杂深奥,使学生理解起来非常困难。而且,由于光纤通信的设备器件都很昂贵,限制了国内大部分院校的实验仅通过简单的光纤实验箱完成,对实验过程中的每个器件的输出结果无法观察分析,导致学生对光纤传输系统并没有一个全局的认识。目前,针对“光纤通信”的教学实践中存在以下几个问题:(1)概念抽象难懂,器件构造原理复杂,不适合学生融会贯通掌握知识。(2)课堂教学模式单一,不能很好地调动学生的积极性与创造性[3]。(3)实验设备简单,实验内容涉及面窄。

目前国内研究光纤通信的主流软件包括VPI和OptiSystem。由于VPI软件昂贵,多用于科学研究,用于本科教学不现实。而OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都可使用。OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件与系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示,巨大的有源和无源器件库包括实际波长相关的参数[4]。

笔者将OptiSystem引入“光纤通信”教学中,以OptiSystem与课本相结合为主线,以知识构建和应用能力培养为重点,选择与专业核心要素有关的基础理论知识,用OptiSystem中的光器件理解抽象概念,用课本中的概念去指导实践中器件的选择。在此基础上进行光纤通信课程的实践教学体系的构建,将OptiSystem模拟仿真与实验相结合,增强学生对光纤通信系统的正确认知能力与创新能力。

1 建立基于OptiSystem的概念器件化的教学方法

突出基本理论基本分析方法和知识的应用,让学生在首次接触该课程时,从了解生动的发展历史入手,接|到一个开阔的视野,对所有相关课程的融会贯通,以突出“光纤通信”课程的理论性和完整的系统性,而不是让其产生理论堆积的错觉。所谓“概念器件化”就是将光器件引入基本概念的讲解中,每个光器件都对应着相关参数,而这些参数对光通信系统的影响,可以通过设置OptiSystem中相关光器件参数改变系统传输,从而让学生对抽象的概念有更加形象的认识。

以光纤通信课程中光纤一章为例,此章占全课程的课时最多,重要程度可见一斑。以光纤相关概念为例,课程涉及到光纤及光波导的基础知识,光波导中模式、色散、损耗和偏振等基本概念,以及光纤的类型。这些理论是相当抽象的,传统的教学无非是将一些动画Flash与PPT相结合,观察光线在光纤中的传播路径,而对于光纤的线性与非线性效应还是不能透彻理解。而OptiSystem中光纤的种类很多,引入光纤通信中的一些难懂的概念并对其进行模拟,就能将抽象的概念形象化,有助于学生的理解。以标准光纤为例,在OptiSystem中标准光纤的参数设定参数如图1所示。

图1(a)为标准光纤的主参数设置,其中主要包括光纤的参考波长,传输长度和衰减系数等。图1(b)中为标准光纤的色散参数相关设置,主要包括群速度色散,三阶色散和色散参数等。当然关于光纤的参数还有其他选项卡可以设置,常用的有偏振模选项卡和非线性选项卡等如图1(b)所示,这里就不一一介绍了。这些参数均在“光纤通信”课程中有理论讲解,但是概念非常抽象难懂。如果在OptiSystem中对这些参数进行设置与仿真,通过改变相关参数用频谱仪观察波形变化,可以使学生对这些概念的理解更加深入。

针对课程,笔者对所有章节所需要的相关光器件进行分类,在讲授相关章节时重点进行介绍。对于第三、四章,主要介绍标准单模光纤与非线性光纤。第五章光发送机主要将LED(发光二极管)与LD(激光器)引入课程。第六章接收机主要引入PIN(光电二极管)与APD(雪崩二极管)。第七章光网络中将引入伪随机序列,信号发生器,波分复用器,光调制器,掺饵光纤放大器,光滤波器,光频谱仪,电频谱仪,误码分析仪等。这些有源与无源光器件的引入有利于后续实验的设计与验证。

2 先虚后实,先模拟后器件的分层次教学实验体系

分层次的实践教学模式,将实践教学划分为基础认知型、综合型和创新设计型3个层次。另外,由于目前 “光纤通信”课程的实验都是基础实验,由于光器件的昂贵和易损特性,因此这些基础性实验都是通过实验箱完成的。涉及的实验结果都是仅仅通过示波器观察最后的波形,结果形式单一,操作过于简单,而且几个实验的内容过于基础已经满足不了发展迅速的光通信现状,因此,采用低成本、更贴近实验的OptiSystem软件来更深入地学习“光纤通信”课程势在必行。在传统的“光纤通信”课程实验中,由于学生对器件的不了解和操作方法不当,实验箱上很多小器件的都被烧坏。如果在实验前,学生能够先使用Optisystem进行搭建与模拟仿真,就可以避免这种情况的发生。而且学生还可以通过频谱分析仪观察每个光器件的输出结果,这样有利于对结果的分析与对错误结果的调整,也有利于学生在实验箱上的正确操作和对实验结果的正确认知。此外,笔者还将在基础实验的基础上增加综合性实验和扩展性实验,以提高学生的综合分析能力和实践能力。

笔者将以一个扩展性实验实例来说明OptiSystem引入教学实验体系的重要性。该实例是复用信号的全光波长变换实验如图2。里面涉及到光纤通信的若干知识点,包括偏振复用,四波混频,光信号调制与解调等。此系统采用连续激光模块(CW laser)生成系统光载波,其中泵浦光CW1、CW2参数设置分别为:频率为193.24 THz、193.2 THz(,信号光参数设置为,频率为193.05 THz。信号光经过偏振器(Power Splitter)后成为一对正交的偏振光,调制后经偏振合束器(Polarization Combiner)合束后与两个平行的泵浦光经耦合器耦合并送入半导体光放大器(SOA)中进行全光波长变换。

调制部分用伪随机发生序列器(Pseudo Random Bit Sequence Generator)产生速率为2.5 Gbit/s的伪随机比特流,比特序列输入NRZ产生器(NRZ Pulse Generator)调制,经偏振分束器分两路驱动MZ(Mach-Zehnder Modulator)调制器,MZ调制器消光比为30 dB,偏振合束器实现两路MZ输出信号的耦合。

解调部分采用光电探测器(PD,Photo Detector PIN),PD响应度设为1 A/W,暗电流设为10 nA,在经过低通滤波器在接收端观察眼图。

图3(a)和(b)分别表示全光波长变换前后的频谱图,可以更直观的了解四波混频效应。图4(a)和(b)分别表示接收端的偏振复用信的眼图。该实验还可以通过改变泵浦之间的间距、信号速率、泵浦与信号光之间的间距来观察实验结果,得到最优化的参数。以SOA的注入电流项为例,图5为改变SOA注入电流后,得到偏振复用信号的眼图与误码率曲线。

通过这个扩展性实验,可以利用软件仿真的方式,更加直观地掌握各个参数对光通信系统的性能影响,弥补实验设备的局限性,开阔学生的视野与知识面同时提高学生的动手能力。

3 结语

该文将OptiSystem软件引入光纤通信课堂,提出概念器件化的课程体系与先虚后实,先模拟后器件的分层次教学实验体系,并利用OptiSystem设计了光纤通信实验的一个扩展实验,可以更加直观地掌握各个参数对光通信系统的性能影响,弥补实验设备的局限性,开阔学生的视野与知识面,同时提高学生的认知能力、动手能力。通过该文提出的教学改革与实践,可以解决光纤通信课程中的概念抽象难懂、器件构造原理复杂、课堂教学模式单一、实验内容涉及面窄等问题。

参考文献

[1] 黄永清,陈雪,李蔚,等.光纤通信课程的教学改革[J].电气电子教学学报,2010(6):12-13.

篇3

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)02-0003-02

随着数字通信技术和计算机技术的快速发展,信息技术已成为21世纪世界经济发展的主要动力,信息的传播方式也从上世纪末的以书信和固定电话为主转变为蜂窝移动通信和计算机网络通信等。学习和掌握现代通信系统和技术也成为信息社会每一位成员,尤其是未来的通信工作者的迫切需求。作为现代通信系统的理论基础――通信原理的教学质量,直接影响到我国未来通信人才的理论基础甚至未来整个通信产业的发展和竞争力,因此对通信原理课程进行教学改革和探索具有深远的意义。本文拟从多方面对通信原理课程进行改革,特别是在教学方法、教学手段和教学内容上做出创新与改革。

一、改革理论教学,夯实理论基础

《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、信息工程等专业必修的专业基础课,主要内容包括:随机过程及信道、模拟调制和数字调制系统、数字基带传输系统、PCM终端技术、最佳接收的概念等。通过本课程的学习,一方面可使学生熟悉现代通信的基本概念、基本原理,掌握分析和研究通信系统的基本方法;另一方面,通过课程的实验实践,灵活运用理论知识,设计和仿真较大规模通信系统,可培养学生解决实际问题的能力,为专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。由于这门课程内容比较丰富,原理性较强,抽象概念多,除了用到先修课程信号与系统的相关知识,也需要具有较为扎实的数学理论基础,特别是概率论和数理统计方面的知识,并且前后概念与内容相互交错,知识体系繁杂,对于教和学都有一定的难度。因此在讲解过程中一定要注意把繁琐的理论推导简单化,尽量进行理解性、简单化讲解,总体目的是使学生能够掌握通信系统的基本处理方法和思路,而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。考虑到近年来数字通信技术的迅猛发展,要侧重于数字通信基础理论方面的讲解,并且要联系当前热门的3G和4G等移动通信系统。同时理论的讲解要结合必要的能够充分说明问题的例题,理论是抽象的,而例题是接近实际问题的,因此例题的讲解能够更好地强化学习的效果。此外,在选择和设计例题时,要多联系前后知识点,既能够回顾过去的知识点,解释当天课程内容的应用方法,又能够引出后面章节的知识内容。最后给同学们一定的练习题并适时的进行习题讲解说明,通过多个方面的结合来加深学生对知识点的掌握。

二、改革实验教学,紧密联系实际

《通信原理》课程通常会有一定学时的实验教学,帮助学生熟悉通信系统的基本概念、基本原理、采用的相关技术等,建立通信系统较为完整的框架体系,在分析和理解通信系统方面建立统一的理论和感性认识。实验往往是通过通信原理实验箱来进行,一般包括PCM编译码、AMI/HDB3编译码、FSK调制解调过程以及帧结构及其传输等实验内容,来了解通信信号的产生、传输和接收的整个流程。比如通过模拟电话的抽样、量化和编码实现模拟信号的数字传输,接收的时候再进行模拟信号的还原,并可通过示波器来观测传输过程中各部分信号的变化,能够直观的让学生了解到一个基本通信系统的整个流程,激发学生学习的兴趣。但由于实验箱上的实验大多都是验证性的实验,而且过于基本,学生仍然不能够了解每个部分内部的实现方法,也不能够了解目前通信系统实现中常用的技术方法,因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的实验内容,着重对一些常用的数字基带调制解调方式,如QPSK和QAM等进行编程仿真,绘制误比特率曲线,更进一步可以将实现过程定点化,使学生更能够学习到实际实现时的种种细节,更深入地理解相关理论知识。

三、改革教学方法,激发学生兴趣

教学内容体系确定后,采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。通信原理是一门理论性较强,数学公式较多的学科,对学生的数学基础也有较高的要求,如果是按部就班的讲解会比较枯燥,因此在教学手段上以多媒体教学为主,传统黑板板书为辅,在教学方法上面注重与现实结合,引发学生的学习兴趣。在讲授过程中,结合现代通信发展的现状,穿插讲授各种基础技术理论的发展演变和现实当中的应用,做到让学生学得有目的、有感受,而不是孤立的学习理论知识。比如说目前与我们生活密切结合的WIFI技术和蜂窝通信系统,在每一部分内容的讲解上都可以跟这些系统的某些部分联系起来,并辅以Matlab或者Simulink的仿真演示,让学生真切体会到这些知识点的应用带来的优势,解决了哪些方面的问题等,从而达到增加学生学习兴趣,强化学习效果的目的。

四、改革考核方式,提高考核质量

考核是对学习的结果做出评估,是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标,课程的考核方式有着比较重要的作用。针对《通信原理》课程特点,考核方式作如下尝试:结合课程的专业特点,采用试卷笔试和实验编程相结合的考核方式。笔试主要侧重于考核学生对于理论基础知识的掌握情况。在出题的时候要注意将概念性的知识应用化,不单纯考学生对概念的记忆情况,而是考核学生对概念是否理解,能否在实际当中应用的能力。实验编程可以根据平时实验课上的学习内容稍加变动,考核同学们在已学知识的基础上的实际问题处理能力和应变能力。综合两个方面可以全面地对学生做出考核,并且可以引导学生从考试前突击进行死记硬背的思维中走出来,从而提高教学效果。

教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程,目前仍存在不足之处,比如如何能够将通信中的概念和原理讲解的深入浅出;如何能够进一步提高自己的教学能力和课堂气氛的调动能力;如何提高基础差学生的学习能力,又能够兼顾吸收较快的同学有新的学习点等。在今后的教学实践中,笔者将加强与同行交流学习,进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等,以期获得更好的教学效果。

参考文献:

篇4

引言

随着计算机技术的发展,通信电子技术也有了巨大的进步.基于计算机平台的通信平台以及相关电子技术都得到了广泛的应用.通信电子技术,是一门物理与数学理念相结合的内容,其中主要依赖于数学中的微积分理论.在通信技术中,离散傅立叶变换,通信原理中的抽样定理以及数字电子技术中的信源编码理论,其理论实现基础都与数学的微积分原理有着密切的关系.可以认为,通信技术中的诸多原理的理论基础都源于微积分.因此,本文将重点探究在通信电子技术中,数学微分以及积分理念与原理的应用.

一、数学微分与积分原理分析

首先需要明确的是,微分与积分在数学学科中占据非常重要的位置.其中诸多数学模型以及数学类应用,其理论依据都来源于微积分.而微分与积分,又是一对相对立的概念.因此,对于数学微分与积分的原理分析,可以从相对的角度进行对比分析,从而更加深入地了解两者的关系与区别.

1.微分原理分析

微分原理在数学中,是对函数的一种局部变化的线性描述,在进行微分处理的过程中,就是对函数进行一种自变量描述.当自变量的取值足够小的时候,描述函数是如何变化的.一般时候,会将自变量取成无穷小.

2.积分原理分析

积分则是微分的逆过程,或者是逆元算,其原理刚好与微分相反.一般用于求和的过程,利用微分与积分的关系,通常可以进行非常复杂的数学计算,从而计算出非常准确的求和数据.

二、通信电子技术中微分与积分原理的应用

通信电子技术是目前应用最为广泛的技术之一,对于其在多个领域与行业内的发展也是有目共睹.那么,通信电子技术中,哪些定理或者是理论基础与数学的微积分有着非常重要的联系和关联呢?数学的微积分原理又给了通信电子技术哪些理论基础呢?

1.傅立叶变换与微积分原理关系分析

傅立叶变换是通信电子技术中的重要理论基础,信号与系统中,傅立叶变换是重要的数学工具.傅立叶变换存在的意义,是将时间函数与频谱函数之间确立了一定的关系,从而能够实现时间函数与频谱函数之间的变换.那么,在傅立叶变换中,其与微积分原理有着怎样的关系呢?

在对时域函数也就是时间函数f(t)进行微积分性质研究的过程中,由于其本质上就是研究函数对于时间的导数和积分的傅立叶变换.因此,在此种意义上,两者关系非常密切.在傅立叶变换中,时间函数f(t)以及频谱函数F(W),在已知时间函数f(t)=(t)的前提下,那么就可以利用时域微分性质或者是时域积分来求解未知的f(t)对应的频谱函数F(jw).

2.抽样定理的微积分原理应用

研究抽样定理中的微积分原理应用,必须首先明确抽样定理的概念和意义.抽样定理是通信工程技术中,最为重要的定理之一,可以认为其是通信工程技术的根基.从概念上分析,抽样定理认为:一段连续的时间信号,通过一个时间间隔,对连续信号进行样值抽取,那么就完成了抽样.模拟信号的数字化,或者说是离散化,就是通过抽样来完成的.抽样以后的信号的特点是在时间上是等间隔的,而且是离散的.

那么,抽样定理中,对于连续信号的最高频率是有要求的,如果其最高的截止频率为fm,那么如果定量的时间间隔满足T≤1[]2fm,那么,在抽样的过程中,就可以使得连续信号被样值信号进行唯一表示.

关于微积分在抽样定理中的应用阐述就是,连续信号实际上是自然存在的,而抽样信号则是相对存在的.抽样的过程,就是用一个等量的时间间隔,将连续信号进行微分化,即将一个连续的时间段进行微分,通过微分以后,让抽样间隔满足T≤1[]2fm这个标准,那么就同样是满足了微分中的基本微分标准.那么,再利用积分的原理,对抽样以后的样值信号做积分运算,得到后的样值信号就可以在原理上等同于原连续信号.这也就是微积分原理在抽样定理中的理论基础应用,利用这个原理,实现了模拟与数字信号之间的等价转换.

总之,微积分原理与通信技术中的一些主要定理有着非常紧密的联系,甚至对于抽样定理中,微积分原理就是抽样定理的理论基础,充分掌握微积分的原理,对于学习抽样定理以及在通信电子技术中,都有着非常重要的意义.

三、结语

通过对通信电子技术中离散傅立叶变换以及抽样定理等分析,可以明确得出基于数学的微积分原理的技术应用定理非常普遍,可以认为数学中的微积分理念是通信电子技术中主要定理的理论基础.作为理论基础而言,为技术的发展以及原理支持起到了至关重要的作用.因此,数学是自然学科的基础,对于其他学科的发展以及扩展有着强有力的推动作用.对于通信电子技术这类以物理为主要研究内容的技术门类,也极大需要数学理念予以支持.微积分是数学计算中的主流,其原理应用也必然成为重要的工具.

【参考文献】

篇5

一、课程的地位及相互关系

“信息论与编码”课程对数学理论要求较高,最初该课程仅被设置为研究生相关专业的必修课。随着信息技术的发展,编码技术已经得到广泛应用,这就要求电子信息类等专业的本科生应该具备一定的信息论基本理论及信源、信道编码理论和技术等方面的基本知识,为从事信息科学的研究和应用打下一个坚实的基础,因此,许多高校在本科教学中开设了“信息论与编码”课程。它是一门运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、数据压缩等问题的应用数学学科,同时也是一门专业基础课程。

“通信原理”课程为通信与信息系统的专业基础课。该课程以现代通信系统为背景,系统、深入地介绍现代通信技术的基本原理,内容涵盖信号与随机信号分析、各种模拟调制和数字调制原理、多路复用原理、同步原理和通信网及交换技术等方面。通过本课程的学习,要求学生熟练掌握各种通信方法的基本原理、时/频谱分析及各种通信系统的性能衡量计算,为学生在后续的学习和科研实践中使用和研究通信领域的理论和方法打下基础。

河北农业大学信息学院的电子信息科学与技术专业的“信息论与编码”和“通信原理”两门课程分别开设在本科生的二年级下学期和三年级上学期,把这两门课前后衔接起来安排的主要原因是考虑到这两门课程之间的内在联系。

二、“信息论与编码”课程融合了许多“通信原理”的内容

首先,我们列出2007年电子工业出版社出版的由陈运编写的“信息论与编码”[2]的各章内容。该书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,具体内容如下:第1章、概论;第2章、信源熵;第3章、信道容量;第4章、信息率失真函数;第5章、信源编码(5.2连续信源编码);第6章、信道编码(6.2线性分组码;6.3循环码;6.4卷积码);第7章、密码体制的安全性测度。

为了比较,下面再列出2001年国防工业出版社出版的由樊昌信主编的“通信原理”[1]各章的内容,该教材是全国高等学校通信和信息工程教学指导委员会编审、推荐出版的一本国家级重点教材,曾获电子工业部优秀教材特等奖、国家教委优秀教材奖。具体内容如下:第1章、绪论(1.4信息及其度量);第2章、随机信号分析;第3章、信道(3.10信道容量的概念);第4章、模拟调制系统;第5章、数字基带传输系统;第6章、正弦载波数字调制系统;第7章、模拟信号的数字传输;第8章、数字信号的最佳接受;第9章、差错控制编码;第10章、正交编码与伪随机序列;第11章、同步原理;第12章、通信网。

三、“信息论与编码”和“通信原理”讲授课时的分配

从上面的对比中,可以看到“信息论与编码”和“通信原理”两门课程的内容有很多重叠的部分。从直观上来说,虽然在课程安排的顺序上考虑到了两门课程内容的内在联系,但是由于学生对“信息论与编码”掌握得不扎实,另外是因为两个学期间间隔一个暑假,学生会忘记“信息论与编码”中的很多内容,从而给“通信原理”的学习带来困难,所以,在讲述“通信原理”前,对前期课程进行复习是必要的。比如熵的计算,“信息论与编码”课程中整个第2章的内容都是在讲信源熵,重点阐述离散无记忆信源的信息量、熵等概念及计算方法和熵之间的相互关系,再由离散无记忆信源推广到有记忆信源,最后引入到连续信源理论,从而减小对随机过程等知识的依赖。在“通信原理”课程中,只是在第1章第4小节中介绍了离散信源熵这部分内容,讲授时作简单重复性介绍即可,只需半个学时。对于信道容量这部分内容,“信息论与编码”课程放在第3章讲解,侧重讲离散信道的信道容量,分别从单符号和多符号两方面描述离散信道的信道容量。“通信原理”课程在第3章的最后一小节中涉及了信道容量的概念,分别讨论了离散信道和连续信道的信道容量,由于在前期课程“信息论与编码”已经提到了离散信道的信道容量,所以重点讲解连续信道的信道容量,也就是著名的香农公式,需用1个学时。“信息论与编码”课程中第5章讲解的是信源编码的内容,5.2小节是连续信源编码,主要讨论的是脉冲编码调制,即PCM。“通信原理”课程是在第7章的第5小节涉及了PCM,所以只做简单回顾即可。“信息论与编码”中第6章信道编码与“通信原理”第9章差错控制编码内容基本一致,因为分组码和卷积码是两种基本而又重要的码,不仅在工程上具有广泛用途,也是学习理解其他编码技术的基础。因此对该课的复习不能只是机械地重复一下学过的概念和理论,还要做相当的练习,这也需要花费一定的时间。按以往的做法,一般采用6学时左右的时间来复习。由于两者在很多概念上是类似的,所以,并行地处理可以做到在概念和观点上两者互相分享,而又能更好地把注意力放在它们之间的相似点和不同点上。这样做提高了学生的学习兴趣,受到了学生的好评。

四、实验环节

实验教学环节中,同样要根据“信息论与编码”和“通信原理”这两个课程相互融合的特点,对实验的内容进行统一的合理安排。我院对“信息论与编码”这门课没有安排实验,“通信原理”安排的是16学时的实验。其中实验5(抽样定理与PAM通信系统实验)和实验6(PCM脉冲编译码实验)涉及两门课程的重叠部分,所以在实验过程中可以把两个实验安排在一起重点讲解,原来的实验是属于验证性实验,由于经过前期课程的学习使学生有了理论的基础,我们可以把实验改为设计性实验,内容为PAM实验教学系统与抽样定理的小课题设计,这样既加深了学生对于理论知识的理解和运用,又培养了学生分析问题和解决问题的能力。

五、结语

本文讨论了信息类本科生开设“信息论与编码”和“通信原理”课程的必要性,分析了本科生学习该两门课程面临的问题,并探讨了两门课程教学内容整合的安排。通过对“信息论与编码”和“通信原理”两门课程内容讲授的整合,一方面使学习者了解到两门课程的内在联系和关系,另一方面也为具有存在相似性质的课程讲授提供了有益的探索思路。

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一、MOOC介绍

 

MOOC即慕课[1][2],英文全称为Massive Open Online Course,即大规模开放的在线课程,是新近发展起来的一种在线课程模式。慕课具有大规模的、开放课程、网络课程等主要特点。

 

MOOC是指由参与者的课程,典型的慕课课程是大型的或者大规模的。MOOC课程必须是开放的并且不是面对面的课程。课程材料散布于互联网上。上课地点和时间不受局限,只要有一台网络联接的电脑,你就可以花最少的钱享受国内的或者世界顶尖大学的一流课程。现在的MOOC一般都是大学课程,优化后搬到网上,内容和分类都以大学的知识构架为基准。开课日期模仿大学时间表,每周上一次课,一次讲一至两学时,布置课后作业,开课期间安排答疑,体现了交互性。

 

MOOC的基本组成结构:课程视频,随堂测试、作业、考试以及在线助教、讨论。课程视频为微视频组成的课程串,每个微视频大约几分钟到十几分钟不等。微视频里会插入小测试,看完就需要答题,然后电脑进行评分。期末要提交作业或进行考试,因为学生人数很多,作业和考试一般采用互评打分的方法。一般每门课都有自己的论坛,里面会有助教加入,对课程学习过程中的相关问题进行解答。而且还有讨论区,还可以找在线的同学互相讨论。慕课一般是免费的,这个免费主要指的是听课免费,如果想要证书就需要交费。现在有很多大学将一些很多学生都选修的课程作为慕课课程,这样既节约教师和教学资源,又可以让学生在某一时间段内自主学习。

 

二、数字通信原理作为慕课课程的必要性

 

数字通信原理是电子与通信工程专业和网络工程专业的一门重要的专业基础课。是一门系统性、理论性强,同时又强调实践性的课程。通过数字通信课程的学习,使学生了解现代通信系统所涉及的基础理论,重点掌握数字通信系统的构成、基本原理、主要性能指标的计算、分析方法、通信信号和系统的基本设计方法,使学生较好地掌握现代通信的基本原理,通信系统的基本框架及通信技术的最新发展动态,从而对现代通信工程有一个较全面的了解。许多综合性大学和理工类大学都开设了数字通信原理这门课程,同时通信和网络行业从业人员也需要掌握数字通信原理相关知识,所以将数字通信原理作为一门慕课课程是非常必要的。

 

三、数字通信原理课程的MOOC教学方法

 

数字通信原理课程的目的和任务是:课程通过对通信基本模型、通信信道、模拟通信系统、数字基带传输系统、数字频带传输系统、同步等内容学习,使学生了解各种通信系统的基本组成,掌握通信系统的基础理论和工作原理。希望学生通过学习,具有进行现代通信技术研究、开发和通信工程设计与调测能力。

 

本文以中国人民大学出版社出版的数字通信原理[3]为例,该书由毛京丽主编。本课程的先行课程有:电路、概率论、信号与系统、通信电子技术等。学生需要了解通信发展史及信息概念。掌握常用的模拟信号数字化的编码方法。掌握数字信号的基带、频带传输原理,最佳接收原理。掌握同步技术。掌握差错控制编码。

 

该课程的教学要求和主要内容有:第一部分:绪论,了解模拟信号和数字信号的定义和特点;熟悉数字通信的特点和主要性能指标。第二部分:语音信号数字化编码,要求掌握:语声信号数字化的基本过程,抽样定理,均匀量化和非均匀量化的区别以及非均匀量化的实现方式,编码的基本概念及解码的基本原理,A律13折线编解码的基本工作原理及编解码的信号比较及产生过程,了解DPCM、ADPCM、子带编码、线形预测编码的基本概念及工作原理。第三部分:时分多路复用及PCM30/32路系统,要求掌握:TDM的基本概念及系统构成原理、帧同步概念及工作原理、PCM30/32路帧结构,了解位同步的概念及工作原理、PCM30\32路系统帧同步的工作原理。第四部分:准同步数字体系和同步数字体系,要求掌握:同步复接的方法及工作原理、异步复接PCM二次群帧结构、SDH的基本概念,了解PCM复用原理和数字复接方法、SDH传送网的基本结构、SDH网的自愈功能实现方法、SDH网的同步方式。第五部分:数字信号的传输,要求掌握:数字信号基带传输的基本理论,了解基带传输的线路码型、数字信号频带传输的概念及PCM信号频带传输系统的构成。

 

视频共计32讲、64段。每章第1讲最初几分钟说明了本章的基本问题,它们作为主线,引导后续各讲展开。各章讲、练适度分离,以便按需独立学习。讲解力求:1.简单易懂:让初学者轻松入门;2.融合贯通:再次学习可深化理解。导学图帮助学生梳理各部分知识,建立全局观。

 

学习方法可以是:1.先看视频,再读教材,促进思考;2.先读教材,再看视频,深化理解;3.其他各种安排。深入学习者,可以从各讲的相关知识点出发,阅读参考书籍,积极参加讨论。基本学习的人,可以按需裁剪章、节内容,或只观看部分视频讲座。浅尝即止的话,可以只学习第一章与少数几讲视频。

 

本课程总计100分,成绩构成如下:平时成绩(测试与作业、讨论与交流等综合评定)40%,期末考试占60%,完成课程学习并考核成绩60-84分为合格,成绩85-100分为优秀。

 

四、小结

 

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《通信原理》课程是通信工程和电子信息工程专业的必修主干专业基础课程,也是各大院校通信类专业研究生入学必考科目之一。同时很多后续课程如《光纤通信》、《移动通信》、《数字通信》等都需要掌握通信原理课程的基本理论和基本方法。因此,通信原理课程在本科教学中占有重要的地位。为了提高《通信原理》课程的教学质量,改进教学效果,培养适应现代科学技术发展的高质量人才以满足社会不断发展的需要,《通信原理》课程的教学改革势在必行。

一、《通信原理》课程的特点

《通信原理》是一门重要的承上启下的专业技术基础理论课,是通信学科的重要支撑点之一,是学习其它专业课程的重要基础,是培养学生掌握通信系统分析、设计方法的重要基础,也是支撑学生在通信学科上进一步深造和发展的重要基础。

二、教学中出现的问题

《通信原理》课程内容丰富,概念抽象、原理复杂,数字公式多,理论性、原理性、综合性强;先修课程起点高,再加上授课时间短、学时数紧在很大程度上增加了教师教学和学生学习的难度;同时受传统教育和教学方法的影响,在现行《通信原理》课堂教学中,主要是“教师讲,学生听”的填鸭式课程教学模式,教师习惯于通过灌输把现成的知识和结论直接塞给学生,学生被动听讲,参与较少,厌学情绪表现突出,积极性不高;实验方面,实验设备及实验教学内容陈旧,学生在实验过程中只是按照实验步骤进行操作,缺乏创新意识,使理论和实践相分离。

三、改革的几点建议

针对上述存在的问题,应对《通信原理》课程的教学内容、教学方法和教学手段进行改革,引进仿真软件和EDA实验平台,充分发挥学生的主观能动性,调动其兴趣和积极性,将理论与实践相结合,实现“教、学、做”一体化。

在理论教学方面,要紧跟新技术的发展,及时更新教学大纲,并适当介绍新技术,新潮流,以引起学生的学习兴趣;教学过程中,参考最新技术发展,适当修改课程内容,淡化公式推导,强调通信系统的基本构架、基本原理,从传统的单一化、灌输式的教学方式转化为启发式、探究式的教学方式,培养学生独立学习的能力和兴趣;要充分利用现代化的多媒体教学手段,通过文字、声音、图形、图像和动画等媒体对通信原理内容进行有机的整合和生动的表达,经教学注入生动翔实的内容,扩大教学信息量,提高课堂效率,丰富教学形式;还可引入仿真软件将一些抽象的概念能够比较具体地呈现在学生面前,开发一些软件仿真实例供课堂演示,将仿真实验搬上讲台;最后,还可利用丰富的网络资源,建设精品课程网站,提供大量学习资料和链接,及时更新和丰富题库。

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一通信原理课程的特点及教学现状

通信原理课程理论性较强,涉及的内容较多。教学过程中常常要从时域和频域两方面进行大量繁琐的数学推导,这就让不少理论功底和数学基础较差的学生望而却步。除此之外,该课程系统性较强,概念抽象,强调对通信系统模块级、系统级的学习,因此往往会导致学生在学习过程中感到“难、多、乱”。 本文由收集整理

南京理工大学紫金学院是最早经教育部批准的独立学院之一,其母体学校是南京理工大学。在通信原理课程的教学过程中一直沿用着母体学校南京理工大学的教学大纲、教学内容和教材。而独立学院的学生的特点是基础薄弱,自我约束能力较差。与一本学生不同的是,他们对繁琐的数学推导和分析并不敢兴趣,甚至望而生畏。因此沿用母体学校的一套教学方法是不能够适应独立学院学生特点和教学要求,我们有必要因材施教,探索真正适合独立学院要求和学生特点的教学改革措施

二通信原理课程的教学改革

针对目前在教学过程中存在的问题,结合应用型人才培养目标,以夯实基础、注重应用、实出能力为目的,根据两年来的教学实践,提出以下教学改革具体措施。

1明确教学目标,修订教学大纲

首先在保证与母体学校不完全脱离的前提下,结合本院人才培养目标和学生实际情况,明确独立学院教学目标是培养学生实际应用能力,在此目标下重新修订通信原理教学大纲,将原大纲中内容较深,难度较大的部分删掉,比如同步原理部分;增加确知信号等基础理论部分内容的讲解,夯实学生的理论基础,注重实际应用。

2精心选择教材,优化教学内容

通信原理课程的教材一直选用樊昌信教授主编的《通信原理》第六版,该书包含的内容比较全面,涉及的公式推导较多,但对于本三学生而言,注重的是实际应用,过多的理论内容和繁琐的公式推导并不适合。因此,综合各方面因素考虑我们选择了樊昌信主编的《通信原理(第六版)精编本》作为教材。一方面,该教材对《通信原理》第六版的内容进行了调整,简化公式推导,比较适合本三学生。

通信原理课程理论教学只有48学时,因而对教学内容进行合理筛选,做到详略得当尤其重要。在内容选取上我们着眼于加强基本概念的讲解;尽可能多地介绍软件实现方法;减少过时的通信技术,增加新兴通信技术原理的介绍,同时穿插3g和lte相关技术;结合实际应用,强化数字通信系统;精简重复内容,比如模拟调制、调频和调相原理相关内容在高频电子线路课程已经讲过,这部分教学内容可以只做简单介绍,这样一来可以做到重点突出,内容与时俱进,提高学生学习兴趣。

3改进教学方法,加强实践教学

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关键词:通信原理 Matlab 教学改革 教学手段 

1 引言 

通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。 

2 课程教学中存在的问题 

通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。 

因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。 

3 理论和实验教学改革 

针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。 

在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。 

在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,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,在实践教学环节中,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通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。 

4 结语 

通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显着提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。 

参考文献

[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88. 

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现代通信技术发展日新月异,《通信原理》课程变得愈来愈重要。《通信原理》是高等院校通信工程和电子信息工程等相关专业的一门重要的专业课,在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习后续课程的基础,但由于课程概念和原理抽象,理论性也很强,对数学基础及其应用要求较高,学生普遍觉得该课程内容空乏,难以掌握和融会贯通。因此,如何有效地提高《通信原理课程的教学质量和效果,加深学生对课程基本理论知识及基本概念的理解,建立起完整的通信系统概念,提高学生理论联系实际的能力,培养学生实践动手能力和分析解决通信工程中实际问题的能力是该课程的教学目标。而实践环节就是实现这一教学目标的重要的教学手段。

目前学生在学习《通信原理》课程时,存在以下几个问题:(1)传统教学方法和手段单一,直观性差、趣味性差,学生学习兴趣不高;(2)对学生而言,只利用课本中的公式及信号波形图,不能直观、快速地理解各种通信方式及内容;(3)多媒体教学只是简单的将书本内容照搬,对于突破传统教学作用不大。针对上述学习过程中存在的问题及《通信原理》课程的教学目标,将Matlab仿真工具引入到《通信原理》的理论教学中,通过仿真软件把许多通信系统仿真出来,通过改变某些参数来观察通信系统的性能,通过改变现有的教学模式,加深学生对知识的理解和掌握,从而可以获得比较好的教学效果。

1.Matlab 仿真平台在《通信原理》理论教学中的应用实例

对于理论较强的《通信原理》来说,涉及到的都是通信领域的概念,学生学习起来吃力。为了突破传统教学的弊端,可以将理论课堂搬到软件实验室,通过Matlab软件将晦涩难懂的通信理论、信号波形等通过仿真显示在屏幕上,边学边练,从而加强学生对授课内容的理解。例如:对于数字调制部分的ASK调制、解调,教师首先利用多媒体和黑板将ASK的调制解调原理进行讲解。

本文中,ASK的调制方法采用模拟调制法,解调采用相干解调法,ASK的调制和解调框图分别如图1、2所示:

图1 模拟调制法

图2 相干解调(同步检测法)

学生通过Matlab中的Simulink工具箱对ASK调制解调模型进行搭建,并完成相应的参数设置。

其中sine wave信号源产生正弦载波信号,pulse generator信号源产生方波S(t)序列,正弦载波信号与方波S(t)序列相乘就得到了2ASK信号。模型如图3所示:

在建立模型的前提下,为了达到最佳仿真效果,要对模型中几个模块的重要参数进行设置。pulse generator信号源的sanple time为0.5。正弦载波sine wave的参数frequency 为pi*8。AnalogFilter Design1的Lower passband edge frequency为30,Upper passband edge frequency为80。低通滤波器AnalogFilter Design的passband edge frequency为30。

对参数进行设置完成后,运行仿真示波器输出的波形如图4、5所示:

比较图4的调制波形和图5的解调波形可见,经过解调的波形与原调制信号波形基本相同,证明了ASK调制与解调理论的正确性。通过教学实践发现,将理论课搬到实验室的做法不仅可以把抽象的理论形象化,而且可以提高学生的兴趣和积极性。

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[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.07.090

由于移动通信服务的复杂性,其服务质量、顾客满意、顾客忠诚之间的关系也是非常复杂的。由于我国移动通信服务市场中存在的挑战与竞争所带来的服务营销的必要性与紧迫性,以及有关顾客满意理论中服务满意决定因素的不确定性。在服务业中,特定的产品或服务的质量是顾客所感知的质量。为建立更为完善的校园移动通信服务市场顾客满意度前因模型和服务质量测量量表,本文主要整理移动通信服务质量的相关理论以及研究移动通信服务质量、顾客满意、顾客忠诚之间的关系。

1 移动通信服务质量的相关理论

1.1 移动通信服务的概念

移动通信服务就是移动通信企业的立身之本,可以说移动通信企业本质上就是为了服务而存在的。可以说移动通信服务是移动通信企业利用其网络、设备为用户提供满足顾客某种需求的一些服务及相关附加服务的总和。

1.2 移动通信服务质量评价的研究及评述

本文对移动通信服务质量影响因素的相关研究进行梳理和分析,初步将产品质量、服务质量、关系质量、资费因素确定为影响移动通信服务质量的主要因素来进行研究。

1.2.1 产品质量

产品质量是指运营商提供的通信服务产品性能。

Song Seokha(2000)以服务质量和网络质量等两种要素为移动通信服务质量的衡量因素。他把服务品质分为服务支援性能、服务运营性能、服务可用性能等因素。把网络质量分为资源、设备、可用性能、传播性能等因素。

1.2.2 服务质量

服务质量是顾客在接受通信公司的服务时感知到的前后台服务人员所提供的服务在整个服务过程中的效果。PZB(1991)进行服务质量的实证研究中选取的行业为保险、银行和电话等行业,采用了SERVQUAL量表。研究结果发现在通信公司服务质量五维度中用户感知重要维度的顺序为可靠性、响应性、保证性、移情性和有形性。

1.2.3 资费因素

资费因素是指顾客对感知服务定价结构水平的合理有效性。Athanassopoulos(2000)对个体顾客和商业顾客的满意度进行了研究。定义顾客满意度是顾客期望被满足的程度的。研究结果认为,个体顾客满意度受到产品性能、价格、公司形象、便利、创新等因素的影响;而商业顾客满意度受到产品性能、价格、公司形象、创新等四个因素的影响。

1.2.4 关系质量

关系质量定义为对服务人员之前的表现持续满意,同时顾客依赖于服务人员的诚实,并对服务人员的未来表现有信心。对关系质量的构成有些学者认为关系质量是由满意和信任两个维度构成。还有些学者则认为关系质量由信任、满意、承诺三种因素来构成。很多学者认为新认识影响关系质量的重要因素。

2 服务质量、顾客满意、顾客忠诚之间的关系

2.1 服务质量与顾客满意的关系

服务质量这一概念可以看作为被顾客感知的服务质量,这一概念与顾客满意的概念有相似之处。虽然两个概念具有密切的关联性,但两者是分离的两个相对独立的概念。关于顾客满意度与服务质量之间的因果关系主要有以下两种观点:

2.1.1 顾客满意度是服务质量的前因变量

Oliver认为顾客形成对某一物的第一次态度是以期望为基础,之后则根据消费经验后的满意或不满意的程度来调整其态度,Oliver认为满意度是态度的前因变量。

2.1.2 服务质量是顾客满意度的前因变量

Cronin and Taylor(1992)指出顾客满意对顾客的购买意图有显著影响;服务质量为顾客满意的前因变量;服务质量对购买意图的影响不如顾客满意度。

Taylor and Bake(1994)指出顾客满意是比服务质量更高一级的概念,认为服务质量会影响顾客满意度。

近年来研究服务质量与顾客满意之间的关系的学者认为,从整体交易的层次或单次交易的层次来考虑。服务质量与顾客满意之间的主要差异在于:服务质量只着重于服务因素,而顾客满意所涉及的范围比服务质量广,它受价格、产品质量、个人因素、情景因素及服务质量等因素的影响,因此服务质量是影响顾客满意度的前因变量。

2.2 顾客满意与顾客忠诚的关系

研究发现,在不同竞争条件和行业中顾客满意对顾客忠诚的作用是不一致的。在竞争激烈的行业,得到高满意的顾客才会产生较强的忠诚,而得到低满意度的顾客对提高忠诚度没有太大变化。但在完全垄断的行业中,得到低满足或没有得到满足的顾客都显得很忠诚,但垄断被打破时这种关系将会发生变化。

Oliver(1999)总结了上述不同学者对满意与忠诚的概念关系进行研究后得出以下结论:

(1)顾客满意与顾客忠诚是同一问题的两个方面;

(2)顾客满意是顾客忠诚的核心,顾客满意决定顾客忠诚;

(3)顾客忠诚不能理解为顾客满意的核心,仅仅是顾客满意的一部分;

(4)顾客满意与顾客忠诚是总体忠诚概念的元素;

(5)顾客忠诚包括顾客满意的部分因子;

(6)顾客满意是通向顾客忠诚的基础,即顾客忠诚应建立在顾客满意基础之上。

学者们对满意度与忠诚度的相关性研究认为顾客忠诚应建立在顾客满意的基础之上。同时,顾客满意与顾客忠诚之间虽然存在正相关关系,但却不是线性关系。顾客满意对顾客忠诚有积极作用,当顾客的满意度越高,则购买的产品就越多,对公司及其品牌忠诚度就越久。本文认同多数学者的观点,认为顾客满意是通向顾客忠诚的基础。

2.3 服务质量、顾客满意度与顾客忠诚度的关系

Cronin & Taylor(1992)的研究时考虑了服务质量和顾客满意度对消费者行为倾向的影响后结果表明,服务质量对行为的影响小于顾客满意度对行为的影响。Baker等人(2000)对旅游业的研究结果与Cronin & Taylor的研究结果一样,服务质量对行为的影响小于顾客满意度对行为的影响。同时,服务质量通过满意对行为倾向有间接作用。

Anderson & sullivan(l993)通过对瑞典22300名顾客进行了调查后发现顾客满意与重复购买意向有直接的正向影响关系,并提供高品质的服务或产品的企业应具有更多的满意的顾客,同时这些顾客不会流失。顾客感知质量包括感知服务质量和感知产品质量,因而可以得出服务质量与顾客满意和顾客忠诚之间的关系。其研究模型如图1所示。

Caruana(2002)提出服务质量、顾客满意和服务忠诚的关系模型(如图2所示)。在模型中Caruana对与服务忠诚的定义服务忠诚包括顾客行为忠诚和态度忠诚两个方面。

综上所述,对于服务质量与顾客满意和服务忠诚的多维度关系研究主要是建立在Caruana(2002)提出的服务质量、顾客满意和服务忠诚的关系模型基础上,将服务质量分为PZB(1988)提出的五个维度,服务忠诚分为态度和行为两个维度来进行研究。