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通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)

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通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)

通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)范文第1篇

電壓和電阻

電壓

作用:電壓是使電路形成電流的原因

常用單位以及換算:千伏,毫伏,微伏1kv=1000v1v=1000mv1mv=1000uv

電壓的測量——電壓表

1讀數(shù):看清量程,弄清每大格和每小格表示電壓數(shù)

2接法:并聯(lián)在被測電路兩端,使標(biāo)有﹣號的接線柱接電源的負(fù)極,標(biāo)有﹢號的接線柱接電源的正極,被測電壓不超過電壓表的量程

串聯(lián),并聯(lián)電路電壓的規(guī)律

串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路

中分電壓之和

并聯(lián)電路中各支路兩端電壓都相等

電阻

電阻的意義:一切導(dǎo)體都具有阻礙電流作用的性質(zhì),不同的導(dǎo)體對電流阻礙作用不同

單位:歐姆ω,其他常用的單位:兆歐mω、千歐kω1mω=1000klω=1000000ω

影響電阻大小的因素:長度、材料、橫截面積、溫度

半導(dǎo)體、超導(dǎo)體的特點:半導(dǎo)體隨慰藉條件的改變它的電阻也改變(壓敏電阻、光敏電阻等)

變阻器

原理:改變接入電路中電阻絲的長度來改變電路中的電阻

構(gòu)造:支架、電阻絲、瓷筒、金屬棒等

使用方法:“一上一下”

第七章知識總結(jié)與能力整合

本章直接從研究電流與電壓,電阻的關(guān)系切入,引導(dǎo)學(xué)生探究電流與電壓,電阻之間的關(guān)系,得出重要的電學(xué)定律——歐姆定律,并進(jìn)一步運用歐姆定律進(jìn)行簡單的電學(xué)定量計算,得出電阻串聯(lián),電阻并聯(lián)的關(guān)系,以歐姆定律為理論基礎(chǔ),運用相應(yīng)的實驗器材設(shè)計實驗測量小燈泡的電阻,運用歐姆定律分析了一些與安全用電有關(guān)的現(xiàn)象,認(rèn)識斷路和短路現(xiàn)象,加深對歐姆定律的理解,提高了學(xué)生運用知識解決實際問題的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性

歐姆定律

電阻上的電流跟電壓的關(guān)系:導(dǎo)體中通過的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比

內(nèi)容:導(dǎo)體中通過的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與電阻成反比

表達(dá)式:i=u/r

應(yīng)用求電流,電壓,電阻

測量小燈泡的電阻

原理:r=u/i

方法:伏安法測電阻

注意:小燈泡的電阻太小會隨燈絲溫度的升高而增大

安全用電

電壓越高越危險

斷路,短路的認(rèn)識

注意防雷,正確使用避雷針

第八章知識總結(jié)與能力整合

本章是在學(xué)習(xí)歐姆定律長的基礎(chǔ)上,吧對于電學(xué)的研究擴展到電能和電功率,是初中物理的重點章節(jié)之一,也是難點之一,本章學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生了解電能和電功率的概念,知道焦耳定律以及與電功率有關(guān)的安全用電方面的問題,整章教材的結(jié)構(gòu)是圍繞電能的概念展開的。

電功率

電能

電能的獲得:電能是由自然界中各種其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的,是由電源(發(fā)電機、電池等)提供的

單位:焦耳j、千瓦時kw•h,千瓦時在日常生活中也叫度

1kw•h=1度=3.6*10^6j

電能表

作用:用來測量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能

測量方法:電能表的計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差

表盤上參數(shù)的含義:例如,2500rews/kw•h表示每消耗1kw•h的電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)

電功

實質(zhì):電流做功德過程實質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程,有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能,電流就做了多少功。

單位:與電能的單位一樣,都是焦耳j

計算:w=p•t

電功率

物理意義:表示消耗電能的快慢,符號用p表示

定義:一個用電器功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能,用公式p=w/t表示

單位:瓦特w、千瓦kw,1kw=10^3w(1w=1j/1s=1j/s)

千瓦時的來世:1千瓦時是功率為1kw的用電器使用1h所消耗的電能,1kw•h=1kw*1h

額定電壓及額定功率:用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫用電器的額定功率。一般來說,在用電器銘牌上標(biāo)明的電壓和電功率就是這個用電器的額定電壓和額定功率

測量:原理(p=ui),器材,電路圖

電流的熱效應(yīng)

電流的熱效應(yīng):電流通過道題是,電能要轉(zhuǎn)化成熱,這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng),任何導(dǎo)體中有電流通過時,道題都要發(fā)熱

焦耳定律的內(nèi)容及表達(dá)式:q=i^2rt

電熱的利用和防止

電功率和安全用電

電功率與電流的關(guān)系:根據(jù)公式p=ui得i=p/u可知,由于家庭電路中的電壓時一定的,即為220v,所以用電器功率越大,電路中的電流i就越大,為了安全用電,應(yīng)注意不要讓干路中的電流超過家里供電線路和電能表所允許的最大電流值

保險絲

特點:保險絲是用鉛銻合金制作的,電阻率大而熔點低

作用:電路中的電流超過允許值時,保險絲能自動熔斷而自動切斷電路,以保證電路的安全。家庭電路中千萬不能用銅絲、鐵絲代替保險絲

第九章知識總結(jié)與能力整合

本章從生活中常見的磁現(xiàn)象出發(fā),介紹磁的一些基本知識,通過各種探究活動讓學(xué)生感受到特殊物質(zhì)“磁場”的存在,并探究“電生磁”和“磁生電”的辯證關(guān)系,了解電和磁的內(nèi)在關(guān)系。通過探究活動了解物理學(xué)家研究問題的方法,獲取先關(guān)信息并掌握相關(guān)知識。

電和磁

磁現(xiàn)象

磁性:吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)

磁體吸鐵性指向性:指向南北方向

磁極

磁體上磁性最強的部分叫磁極

磁極:南極s、北極n,任何磁體都有兩個磁極

作用規(guī)律:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引

磁場

存在于

磁體周圍空間

電流周圍空間

1電流的磁效應(yīng)——奧斯特飾演

2通電螺線管(1)磁場與條形磁鐵相似

(2)極性與電流方向有關(guān)

(3)應(yīng)用:電磁鐵(影響因素應(yīng)用:電磁繼電器、揚聲器)

最基本性質(zhì)

1對放入其中磁體有力的作用

2對放入其中電流有力的作用——電動機原理及能量轉(zhuǎn)化

方向規(guī)定:物理學(xué)中,把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點的磁場方向

描述——磁感線

特點:閉合曲線,在此題的外部從n極到s極,內(nèi)部從s極到n極,磁感線不想交

功能:磁感線能反映磁場的強弱,密的地方磁場強,疏的地方磁場弱

磁生電

電磁感應(yīng)現(xiàn)象:只有當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,電路中才會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,得到的電流叫感應(yīng)電流

應(yīng)用:發(fā)電機

原理:電磁感應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化:機械能轉(zhuǎn)化為電能

補充發(fā)動機能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能

第十章知識總結(jié)與能力整合

本章主要講述電磁波以及信息的傳播。

信息傳播

固定電話

結(jié)構(gòu)及原理:用簡單的電話是由話筒和聽筒組成。其基本原理:利用電流把信息傳到遠(yuǎn)方。過程是振動——變化的電流——振動

電話交換機:一般電話之間是通過交換機來轉(zhuǎn)換的??梢蕴岣呔€路利用率

模擬通信:信息電流的變化情況與聲音的變化情況一樣,這種信號叫模擬信號,使用模擬信號的通信方式叫模擬通信

數(shù)字通信:信號使用不同的符號的不同組合來表示,這種信號叫數(shù)字信號,使用數(shù)字信號的通信方式叫數(shù)字通信。數(shù)字信號形成簡單,抗干擾力強,失真小。

電磁波

產(chǎn)生:迅速變化的電流產(chǎn)生電磁波

傳播:電磁波可以在真空中傳播,傳播速度與光一樣

電磁波的波速、伯成河頻率

應(yīng)用:廣播、電視、移動電話、通信

越來越寬的信息之旅

微波通信:用微波來傳遞信息的通信方式就是微波通信。微薄的波長在10m到1mm之間,頻率為30mhz到3*10^5mhz之間

衛(wèi)星通信:是借助地球同步通信衛(wèi)星來傳遞信息的,衛(wèi)星通信可以克服微波不能沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟蛔悖ㄎ⒉ㄖ荒苎刂本€傳播)

光纖通信:通過光導(dǎo)纖維來傳遞信息叫光纖通信。光纖通信的特點是攜帶的信息量大

網(wǎng)絡(luò)通信:是通過計算機來完成的,其主要形式是電子郵件

高中物理教學(xué)工作總結(jié)

通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)范文第2篇

關(guān)鍵詞:跨學(xué)科;交叉學(xué)科;交叉學(xué)習(xí);教學(xué)方法

中圖分類號:TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-3044(2017)10-0129-02

在IT技術(shù)不斷發(fā)展和快速更新下,對許多應(yīng)用領(lǐng)域的學(xué)科交叉復(fù)雜應(yīng)用問題依據(jù)某一學(xué)科已經(jīng)很難解決,基于學(xué)科交叉合作共同解決綜合復(fù)雜應(yīng)用題必然是一種發(fā)展趨勢。目前各學(xué)科領(lǐng)域?qū)鐚W(xué)科交叉研究的重視程度越來越高,科學(xué)研究的分類逐漸從一般原始精細(xì)分類發(fā)展到目前的交叉綜合。越來越多跨學(xué)科研究領(lǐng)域和教學(xué)領(lǐng)域問題暴露出來,在目前高等教育專業(yè)劃分如此細(xì)化情況下,特別是研究生教育,跨學(xué)科領(lǐng)域研究創(chuàng)新發(fā)展和原始陳舊的專業(yè)細(xì)分之間的矛盾越來越嚴(yán)重,隨之產(chǎn)生了許多新的跨學(xué)科專業(yè),目的是解決目前高等教育中碰到的各種問題。因此需要急需探討和解決跨學(xué)科專業(yè)的問題研究和課程教學(xué)問題。

美國學(xué)者Shoemaker提出了跨學(xué)科教學(xué)的定義:教學(xué)將跨越學(xué)科界限,把課程的各個方面組合在一起,建立有意義的聯(lián)系,從而使學(xué)生在廣闊的領(lǐng)域中學(xué)習(xí)。社會發(fā)展需要跨學(xué)科教育,高等教育日益國際化是學(xué)習(xí)和研究的全球性特征的一種反映,應(yīng)通過新的教育和教學(xué)方法,使學(xué)生學(xué)會在多元文化環(huán)境和國際環(huán)境中獨立思考和協(xié)同工作。跨學(xué)科專業(yè)教育具備不同的形式和內(nèi)容,從專業(yè)上講是適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域需要而設(shè)置跨學(xué)科專業(yè);從設(shè)置課程教學(xué)上講是開設(shè)包含跨專業(yè)內(nèi)容新課程;提煉在不同領(lǐng)域需要的知識內(nèi)容,讓學(xué)生系統(tǒng)掌握跨專業(yè)知識結(jié)構(gòu)內(nèi)容;從學(xué)生學(xué)習(xí)上講是課程內(nèi)容跨學(xué)科化,掌握交叉融合的跨專業(yè)知識,提高解決問題的能力。跨學(xué)科教學(xué)的重要方式就是學(xué)生交叉學(xué)習(xí),例如在指導(dǎo)本科生畢業(yè)設(shè)計時,可將不同專業(yè)的學(xué)生組成設(shè)計小組,通過將計算機專業(yè)和控制,通信專業(yè)的學(xué)生組成畢業(yè)設(shè)計小組,制定相關(guān)跨專業(yè)題目,讓學(xué)生共同完成畢業(yè)設(shè)計,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科交叉綜合應(yīng)用能力的目標(biāo)。

1.跨學(xué)科專業(yè)課程的重要性

超過一個學(xué)科范圍的研究活動稱為交叉學(xué)科或跨學(xué)科。在問題過程中不但保持各學(xué)科的差異性,而且要將多個學(xué)科綜合起來解決問題,并且綜合一起的各學(xué)科含有創(chuàng)造持續(xù)性和局部一致性成果。交叉學(xué)科不是各學(xué)科簡單的一起工作,而是由多個差異學(xué)科背景和開放思維個體,應(yīng)用專一知識來協(xié)作解決完成共同的問題。在本科和研究生教學(xué)中,就存在著許多交叉學(xué)科專業(yè)課程,具有重要的專業(yè)位置。比如《電子商務(wù)》,融合了管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和計算機系統(tǒng)等幾個學(xué)科的思想和方法?!队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)》涉及的是通信,自動控制和計算機等幾個專業(yè)學(xué)科的理論和方法。

2.跨學(xué)科專業(yè)課程教學(xué)存在的問題

跨學(xué)科專業(yè)課教學(xué)體現(xiàn)著交叉學(xué)科的重要性,而在高等教育跨學(xué)科專業(yè)課教學(xué)中存在許多亟待解決的問題。

1)傳統(tǒng)專業(yè)劃分導(dǎo)致跨學(xué)科專業(yè)課教學(xué)的走向非主流。注重學(xué)科交叉,培養(yǎng)跨學(xué)科的高級人是高校人才培養(yǎng)的重要任務(wù),可是在學(xué)科劃分越來越細(xì)、分割越來越嚴(yán)重的情況下,嚴(yán)重影響了交叉學(xué)科、跨專業(yè)的合作研究和教學(xué),導(dǎo)致的嚴(yán)重結(jié)果就是跨學(xué)科專業(yè)課的教學(xué)邊緣化。要改進(jìn)學(xué)科劃分的科學(xué)性,符合社會對人才的需求。

2)雖然許多跨學(xué)科課程成為主干核心課,但缺乏專業(yè)成熟的任課教師。在學(xué)科專業(yè)教育中占有舉足輕重位置的跨學(xué)科專業(yè)主干課程,由于專業(yè)劃分的不科學(xué)性和專業(yè)課程的教學(xué)邊緣化,同時缺乏相應(yīng)的專業(yè)教師師資培養(yǎng)機制,使得這些專業(yè)主干課程形同虛設(shè)。跨學(xué)科課程與實驗不僅要保證理論和實踐內(nèi)容的專業(yè)性以及在本專業(yè)中的地位,還要有他的外延,重視與其他學(xué)科的連接。

3)對跨學(xué)科專業(yè)主干課程教學(xué)內(nèi)容的不及時更新,最終就不能顯示出跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的前沿性??鐚W(xué)科專業(yè)課從教材選編到教學(xué)內(nèi)容不能及時更新,難以體現(xiàn)新的前沿性研究內(nèi)容。這和目前跨學(xué)科研究相關(guān)。目前跨學(xué)科研究缺乏自己的特色,只是利用其他學(xué)科的方法和概念,跨學(xué)科研究最終不能成為真實有效的科學(xué)方法解決實際問題。缺乏跨學(xué)科研究的連續(xù)性和前瞻性,跨學(xué)科專業(yè)主干課的教學(xué)內(nèi)容必定是滯后的。

4)沒有創(chuàng)新有效的教學(xué)方法,就不能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,很難培養(yǎng)具備跨學(xué)科思維創(chuàng)新意識??鐚W(xué)科課程教學(xué)的一個核心要素就是多種教學(xué)和思維方法并用??鐚W(xué)科思維的創(chuàng)新意識是培養(yǎng)學(xué)生最重要的目標(biāo),但由于教師意識以及缺乏專業(yè)的專門針對跨學(xué)科專業(yè)課程教師的原因,許多教師只能偏重書本知識的傳授,不能或沒有辦法引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng);大多教師都是按照教材的章節(jié)順序講授,不能強調(diào)跨學(xué)科知識的互相連接性,忽略了跨學(xué)科課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。

3.跨學(xué)科專業(yè)課的課程改革與實踐探索思路

跨學(xué)科專業(yè)課的教學(xué)為高校發(fā)展交叉學(xué)科提供綜合性課程內(nèi)容和教學(xué)支持、拓展學(xué)生跨專業(yè)知識面、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識等,都起著重要的作用。針對高??鐚W(xué)科專業(yè)課的課程教學(xué)中存在的諸多問題,筆者以所授課程《無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》為例,提出以下思路以供探討。

3.1注重課程介紹和引入,突出課程產(chǎn)生的源頭。

概括解決哪些專業(yè)領(lǐng)域問題的基本原理??鐚W(xué)科專業(yè)課特點是跨學(xué)科的基礎(chǔ)性和綜合性。如《無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》是一門跨通信,控制和計算機領(lǐng)域的課程。它是以網(wǎng)絡(luò)通信模型為理論基礎(chǔ),概括物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層傳輸原理,涉及控制領(lǐng)域、通信領(lǐng)域和計算機領(lǐng)域的理論和方法發(fā)展、演變規(guī)律的科學(xué)。總結(jié)了無線通信領(lǐng)域里的各種通信原理和方法,以及在不同應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用不同的通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。為計算機網(wǎng)絡(luò)在無線通信方面奠定理論基礎(chǔ)和實踐方法。在導(dǎo)入階段,分析清楚基本概念和原理,從無線通信各領(lǐng)域的應(yīng)用目的人手。引導(dǎo)學(xué)生注重它與其他領(lǐng)域的內(nèi)在聯(lián)系,了解無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重點是在于通信協(xié)議。而通信協(xié)議主要是使用計算機技術(shù)在硬件基礎(chǔ)上加以實現(xiàn)。協(xié)議本身的研究關(guān)系著硬件基礎(chǔ)和通信原理基礎(chǔ),強調(diào)計算機技術(shù)如何在通信和控制原理基礎(chǔ)上如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?/p>

3.2強調(diào)以問題為導(dǎo)向的專題式教學(xué)

以實踐教學(xué)體系為主,自學(xué)和理論講解相結(jié)合,設(shè)立無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)范圍內(nèi)的實驗課題提綱,既包括基礎(chǔ)實驗也包含一些創(chuàng)新實驗課題,為不同專業(yè)學(xué)生構(gòu)建協(xié)作型實踐教學(xué)平臺,搭建創(chuàng)新實踐基地為學(xué)生提供創(chuàng)新能力的培育平臺,用實踐過程引出理論課程講解。設(shè)立創(chuàng)新實驗項目,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主立項,帶著自主實驗課題進(jìn)入實踐室,開展創(chuàng)新實驗活動是學(xué)生創(chuàng)新實踐基地最具吸引力的地方。學(xué)生可以根據(jù)自己感興趣的研究課題,結(jié)合不同學(xué)科特點申請實驗課題,可以無償利用實驗室條件開展實踐研究。由于選題是學(xué)生自選,往往有很強的探索熱情和動機,在教師的指導(dǎo)下,可以比較容易地實現(xiàn)知識遷移,釋放創(chuàng)新能力,從而真正成為知識的探索者,產(chǎn)生創(chuàng)造性的科研成果。問題式實驗課程多以探索性的綜合實驗為主。采用的參與式的教學(xué)方法,只對實驗結(jié)果提出要求,不教方法和步驟,沒有限制,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的專業(yè)理論和思維方法,自己設(shè)計方案,實驗步驟,分析結(jié)果,完成實驗?zāi)繕?biāo),從而形成新的知識體系。強調(diào)實驗過程中的學(xué)習(xí)體驗和個性創(chuàng)造性表現(xiàn)。

3.3突出跨學(xué)科專業(yè)課程的專業(yè)性和前瞻性

跨學(xué)科專業(yè)課程特點就是超過一個以上的傳統(tǒng)學(xué)科分支領(lǐng)域之間的聯(lián)合或者一個學(xué)科內(nèi)部兩個以上分支之間的聯(lián)合??鐚W(xué)科課程是獨立的專業(yè)課程,有其獨立的存在價值,所以,在內(nèi)容上要避免將一門學(xué)科的東西強加給其他學(xué)科。例如無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要以現(xiàn)有的無線wifi,Zigbee等成熟技術(shù)為基礎(chǔ)引出基礎(chǔ)實驗項目,聯(lián)系通信,控制領(lǐng)域的基本理知識,引導(dǎo)學(xué)生理解無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本理論和原理,并引導(dǎo)學(xué)生建立無線mesh,無線adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等專題實驗課題項目,進(jìn)一步了解無線網(wǎng)絡(luò)的前沿技術(shù)。因此,跨學(xué)科課程要注重課程本身的獨立性、專業(yè)性和前瞻性。

3.4注重培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的創(chuàng)新思維意識

跨學(xué)科實驗研究課題的產(chǎn)生,本身就是創(chuàng)新的過程??鐚W(xué)科課程的設(shè)置,對于學(xué)生跨學(xué)科創(chuàng)新思維意識的培養(yǎng),具有非常重要的地位。問題教學(xué)是啟發(fā)思維的有效手段。啟發(fā)式的問題教學(xué)是跨學(xué)科課程的一個重要的有效教學(xué)方法。用實驗來引出問題,讓學(xué)生了解其理論原理,更容易讓學(xué)生接受新的思想和理論。更容易引導(dǎo)在不同學(xué)科之間學(xué)生的創(chuàng)新思維??鐚W(xué)科課程的產(chǎn)生,本身就是不斷探索的過程,因此,在教學(xué)過程中,要以學(xué)法帶教法,突出思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。不僅給學(xué)生知識形成的結(jié)果,更重要的是讓學(xué)生理解跨學(xué)科知識的形成過程,掌握學(xué)習(xí)新知識的方法,觸類旁通,學(xué)會創(chuàng)新思考。

通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)范文第3篇

關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò);學(xué)歷教育;初級指揮;通信工程專業(yè)

文章編號:1672-5913(2013)14-0072-05 中圖分類號:G642

0 引言

自20世紀(jì)末美軍提出“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”概念以來,戰(zhàn)爭模式逐漸從武器平臺對抗轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)為中心的體系對抗,在全球范圍掀起了一場以信息化、網(wǎng)絡(luò)化為基本特征的新軍革浪潮。從根本上說,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用是推動這一變革的原動力。鑒于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對軍事行動乃至整個人類活動的深刻影響,計算機網(wǎng)絡(luò)課程已經(jīng)成為培養(yǎng)通信工程專業(yè)初級指揮人才信息素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。

計算機網(wǎng)絡(luò)一般被視為計算類專業(yè)的核心課程,而在軍校通信工程專業(yè)的全期培養(yǎng)計劃中長期作為拓展知識面的選修課對待,教學(xué)目標(biāo)定位比較模糊,嚴(yán)重影響了后續(xù)軍事網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程的教學(xué)效果。筆者針對這一問題,根據(jù)通信工程專業(yè)初級指揮人才的職業(yè)價值取向,按照理工大學(xué)“學(xué)為主體,教為主導(dǎo)”的教學(xué)理念,結(jié)合多年教學(xué)實踐經(jīng)驗,從通信工程專業(yè)定位出發(fā),探討計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)方法設(shè)計。

1 教學(xué)目標(biāo)定位

1.1 專業(yè)定位

傳統(tǒng)上,計算機相關(guān)課程在通信工程專業(yè)課程體系中所占的比重很小,學(xué)時十分有限。然而,計算機網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,并且在戰(zhàn)場“制信息權(quán)”爭奪中起決定性作用,這就要求通信工程專業(yè)初級指揮人才必須深入了解網(wǎng)絡(luò)原理才能勝任未來聯(lián)合作戰(zhàn)的崗位需求。2006年,美軍在新版的聯(lián)合出版物《聯(lián)合通信系統(tǒng)》中提出不再使用“指揮、控制、通信和計算機(C4)系統(tǒng)”這一術(shù)語,改用“指揮與控制(C2)”和“通信系統(tǒng)”替代心,這反映出新軍革背景下通信與計算機融合的發(fā)展趨勢。即便是在民用領(lǐng)域,“三網(wǎng)融合”技術(shù)也使得傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)“終端+傳輸+交換”格局向“終端+云”模式轉(zhuǎn)變。因此,筆者認(rèn)為軍校通信工程專業(yè)必須加大計算機教育的比重,某種意義上說應(yīng)該將其作為“準(zhǔn)計算機專業(yè)”對待。

對于計算機專業(yè)來說,IEEE和ACM制訂的《計算課程體系2005(CC2005)》是世界范圍內(nèi)廣泛認(rèn)可的課程設(shè)置指導(dǎo)性文件。根據(jù)CC2005的定義,所謂計算是指“任何需要、得益于或者創(chuàng)造計算機的面向目標(biāo)的活動”。計算學(xué)科主要被劃分為計算機工程、計算機科學(xué)、信息系統(tǒng)、信息技術(shù)和軟件工程5個專業(yè)。

2008年,全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會推出的最新版《中國高等院校計算機基礎(chǔ)教育課程體系2008(CFC2008)》指出:對非計算機專業(yè)學(xué)生進(jìn)行計算機教育的目的是“使他們掌握應(yīng)用計算機的知識,能夠?qū)⒂嬎銠C與信息技術(shù)用于其工作領(lǐng)域,成為既精通本專業(yè)知識又掌握計算機應(yīng)用技術(shù)的復(fù)合型人才”。各院??梢愿鶕?jù)自身特點對推薦的課程體系進(jìn)行適當(dāng)修改,進(jìn)一步體現(xiàn)自己的辦學(xué)特色。

軍隊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(shè)置和教學(xué)內(nèi)容安排上應(yīng)滿足高等教育的基本要求。但是軍隊高等教育又有其獨特的職業(yè)價值取向,即培養(yǎng)勝任部隊第一任職的“基礎(chǔ)寬厚、信息主導(dǎo)、技指合一、全面發(fā)展”的高素質(zhì)初級指揮人才。從CC2005劃分的專業(yè)來看,面向部隊初級指揮崗位的通信工程專業(yè)更接近信息技術(shù)專業(yè)或信息系統(tǒng)專業(yè),具體的需求可以表述為:在特定軍事應(yīng)用環(huán)境下,通過選擇、創(chuàng)造、應(yīng)用、集成和管理的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來滿足作戰(zhàn)需要,或者關(guān)注戰(zhàn)場信息資源的獲取、部署、管理及使用,并能分析戰(zhàn)場信息需求和相關(guān)的組織運用過程,詳細(xì)描述、設(shè)計、組織、維護與作戰(zhàn)目標(biāo)相一致的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。

筆者認(rèn)為,使學(xué)員理解現(xiàn)代指揮信息系統(tǒng)的組成與工作原理,并在戰(zhàn)爭實踐中發(fā)揮作戰(zhàn)效能應(yīng)該是教學(xué)的出發(fā)點和立足點,具體目標(biāo)應(yīng)該落實到針對網(wǎng)絡(luò)體系中的各種部件、裝備乃至系統(tǒng)做到“能組網(wǎng)、懂管理、會應(yīng)用”,這應(yīng)該是軍事院校通信人才培養(yǎng)的基本定位和鮮明特色。

1.2 課程定位

計算機網(wǎng)絡(luò)是增強學(xué)員的信息素質(zhì)至關(guān)重要的一門課程,這一觀念基本上已經(jīng)形成普遍共識。由于計算機網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)展最快的信息技術(shù)之一,課程內(nèi)容非常龐雜。而對于軍校通信工程專業(yè)來說,計算機類課程學(xué)時非常有限,遠(yuǎn)不能與地方高校同類專業(yè)相比。因此,在具體教學(xué)過程中,教學(xué)目標(biāo)定位一直比較模糊。早期計算機網(wǎng)絡(luò)并不單獨設(shè)課,而是采取在一些涉及網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)專業(yè)課程中泛泛介紹7層協(xié)議概念。近年單獨設(shè)課后,一度出現(xiàn)了寬帶通信網(wǎng)與Internet的主線之爭。目前仍然存在偏重基礎(chǔ)理論還是偏重應(yīng)用能力的分歧。

CFC2008對理工類非計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課程的要求是“從應(yīng)用的角度出發(fā),以TCP/IP協(xié)議作為基礎(chǔ),以Intemet作為實例講解計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理,使學(xué)生建立計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念,掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成和基本工作原理,學(xué)會計算機網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用方法,了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展”。從中可以看出,計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)該以Internet為主線,并且要強調(diào)基本原理。

筆者認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)基本概念和原理作為教學(xué)重點是毋庸置疑的,因為素質(zhì)教育要求必須著眼學(xué)員未來職業(yè)生涯的長期發(fā)展,必須培養(yǎng)學(xué)員關(guān)注表面現(xiàn)象背后的科學(xué)問題,鍛煉對問題的抽象思維能力。但是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力同樣需要給予高度關(guān)注,這一點對于軍校學(xué)員尤其重要。如何處理學(xué)時有限的矛盾呢?關(guān)鍵是要摒棄用一門課解決所有問題的幻想,通過合理設(shè)計課程體系和分層次的應(yīng)用能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)達(dá)到基礎(chǔ)理論和應(yīng)用能力并舉的目標(biāo)。

結(jié)合理工大學(xué)通信工程學(xué)院的實際情況,筆者梳理的通信工程專業(yè)課程體系中與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的模塊見圖1。數(shù)字通信原理、計算機硬件基礎(chǔ)和程序設(shè)計基礎(chǔ)是先修課程。計算機網(wǎng)絡(luò)課程的基本定位是使學(xué)員了解并掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議工作原理和基本網(wǎng)絡(luò)工具的使用。在此基礎(chǔ)上通過后續(xù)課程理解和掌握軍事網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點,比如戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、設(shè)備、組網(wǎng)應(yīng)用的特殊要求。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力則可以通過學(xué)員自主選擇開放實驗,或者在本科導(dǎo)師的指導(dǎo)下申請創(chuàng)新課題,完成畢業(yè)設(shè)計得到必要的培養(yǎng)和拓展訓(xùn)練。

2 教材選取

目前公開出版的計算機網(wǎng)絡(luò)教材種類繁多。筆者重點比較了幾本獲得大多數(shù)本科院校公認(rèn)的教材:Tanenbaum教授編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)》、謝希仁教授編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)》、Peterson和Davie編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)――系統(tǒng)方法》、Kurose和Ross編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)――自頂向下方法》。

Tanenbaum教授與謝教授的《計算機網(wǎng)絡(luò)》早期版本都以O(shè)SI 7層協(xié)議模型為主線,較新的版本改為以TCPhP的5層結(jié)構(gòu)來組織內(nèi)容,并結(jié)合了一些新出現(xiàn)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。課程內(nèi)容從物理層向應(yīng)用層自底向上講解網(wǎng)絡(luò)的概念、基本原理、技術(shù)和體系結(jié)構(gòu),教學(xué)比較偏重理論,不便于開展實驗。

《計算機網(wǎng)絡(luò)――系統(tǒng)方法》同樣采用自底向上逐層講解的思路,但是作者反對嚴(yán)格地分層,強調(diào)計算機網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)觀,圍繞“為什么這樣設(shè)計網(wǎng)絡(luò)”闡述關(guān)鍵技術(shù)和協(xié)議如何在實際應(yīng)用中發(fā)揮作用,需要有充足的學(xué)時保證才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。

筆者選用了《計算機網(wǎng)絡(luò)――自頂向下方法》,講授內(nèi)容以Intemet為線索,自應(yīng)用層向下逐層講解協(xié)議原理。自頂向下方法避免了傳統(tǒng)方法講解體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容枯燥、不易理解的通病,從學(xué)員最熟悉的應(yīng)用層開始層層深入。該教材的另一個特點是精心設(shè)計了大量的課后實踐任務(wù),使復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)問題變得易于理解,便于學(xué)員開展自主學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)內(nèi)容安排

對于計算機網(wǎng)絡(luò)這樣飛速發(fā)展的領(lǐng)域來說,教學(xué)內(nèi)容面面俱到是不可取的,應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)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(zhì)的,哪些是表面的;因此在教學(xué)內(nèi)容選取上既要兼顧知識的系統(tǒng)性,又要考慮學(xué)員的接受能力,同時還要強調(diào)網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用能力。

對于不同專業(yè)來說,普遍認(rèn)可的方法是對教學(xué)層次和內(nèi)容進(jìn)行分類,以更好地滿足不同專業(yè)的教學(xué)需求。筆者認(rèn)為即便對同一專業(yè)的學(xué)員也應(yīng)該提供分層次的自主學(xué)習(xí)和實驗環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)員依據(jù)自己的興趣愛好,深入鉆研網(wǎng)絡(luò)中的科學(xué)和技術(shù)問題,達(dá)到個性化教學(xué)的目的。

筆者按照通信工程專業(yè)初級指揮人才的培養(yǎng)目標(biāo),突出“學(xué)為主體”的教學(xué)理念,從理論教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)兩個方面進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,以解決學(xué)時不夠這一突出矛盾。理論教學(xué)內(nèi)容僅選取了教材《計算機網(wǎng)絡(luò)――自頂向下方法》的前5章,具體內(nèi)容和知識點見表1,強調(diào)重要概念的對比理解。實踐環(huán)節(jié)區(qū)分了協(xié)議分析實驗、編程實驗、虛擬實驗、開放實驗和創(chuàng)新課題5個層次,見表2。其中,協(xié)議分析實驗、編程實驗和虛擬實驗要求課內(nèi)完成,開放實驗和創(chuàng)新課題則由學(xué)員自主選擇。理工大學(xué)通信工程學(xué)院規(guī)定在畢業(yè)設(shè)計開題之前每名本科生至少要完成一個開放實驗或創(chuàng)新課題。

4 教學(xué)方法設(shè)計

鑒于計算機網(wǎng)絡(luò)課程的重要地位和作用,理工大學(xué)通信工程學(xué)院一直在探索和推廣以小班化教學(xué)模式進(jìn)行本課程的教學(xué)。近幾年,筆者多次承擔(dān)了計算機網(wǎng)絡(luò)課程重點教學(xué)改革試點,在多種教學(xué)形式和方法綜合運用的基礎(chǔ)上,總結(jié)了兩種行之有效的教學(xué)法:問題驅(qū)動式教學(xué)法和課題研討教學(xué)法。

4.1 問題驅(qū)動式教學(xué)法

問題驅(qū)動式教學(xué)法采取“提出問題一解決問題一歸納分析”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(xué)中,困擾學(xué)員的第一個問題就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)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(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)等基本概念以及網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計有一定認(rèn)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(xué)員帶著這個問題從應(yīng)用層逐層向下邊學(xué)習(xí)、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(xié)議時,筆者首先從早期互聯(lián)網(wǎng)上多媒體信息共享不便的問題,講到Berners-Lee在一個“靈感”啟發(fā)下用3個創(chuàng)新發(fā)明了萬維網(wǎng),然后通過軍訓(xùn)網(wǎng)上的具體實例分析,發(fā)現(xiàn)非持久連接HTTP協(xié)議傳輸效率低下的問題,引導(dǎo)學(xué)員提出并發(fā)連接、持久連接、流水線式持久連接等改進(jìn)方案。最后,結(jié)合當(dāng)前萬維網(wǎng)信息檢索不便的問題,展望未來語義網(wǎng)的發(fā)展。實踐證明,這種問題驅(qū)動的方法符合計算機應(yīng)用教育的特點和學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律,讓學(xué)員從關(guān)注知識點轉(zhuǎn)向關(guān)注思維過程,取得了很好的教學(xué)效果。

4.2 課題研討式教學(xué)法

筆者根據(jù)班級人數(shù)制定了十幾個課題,不僅側(cè)重原理應(yīng)用同時也兼顧理論。課題主要是用Wireshark分析協(xié)議的工作原理和交互過程,另外還有Diikstra算法和Socket網(wǎng)絡(luò)編程,以及ALOHA和CSMA協(xié)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(xué)員完成所有課題,課堂上指定一名學(xué)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(xué)實踐情況說明,這是在課內(nèi)學(xué)時有限的情況下,督促和引導(dǎo)學(xué)員利用課余時間自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),鍛煉網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力的好方法,受到學(xué)員的普遍歡迎。

通過上述教學(xué)手段和方法的綜合運用,計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)效果良好,激發(fā)了學(xué)員學(xué)習(xí)、應(yīng)用、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)的濃厚興趣。2012年度理工大學(xué)通信工程學(xué)院立項的本科生創(chuàng)新課題項目中,有40%與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有關(guān),特別是在軟件制作類項目中比例高達(dá)70%。2011年本科畢業(yè)設(shè)計選題中,30.1%的學(xué)員選擇網(wǎng)絡(luò)方面的研發(fā)課題,2012年這一比例上升到33.4%。

通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】地方高校 工程教育專業(yè)認(rèn)證 電子信息 實驗教學(xué)改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0007-02

一、地方高校電信專業(yè)實驗教學(xué)改革背景

以“工程教育專業(yè)認(rèn)證”來推進(jìn)高校專業(yè)改革是國家長遠(yuǎn)規(guī)劃的重大問題,也是院校根據(jù)行業(yè)發(fā)展來推進(jìn)專業(yè)改革的必然要求。2013年6月,我國申請加入《華盛頓協(xié)議》,極大推動了我國高等教育界對“專業(yè)認(rèn)證”的重視。2014年5月,教育部表示,全國50%的高等院校將以職業(yè)教育為導(dǎo)向,特別是1999年后新建的地方本科院校。作為地方工科院校,廣東石油化工學(xué)院(以下簡稱“我校”)高度重視基于“工程教育專業(yè)認(rèn)證”的專業(yè)教學(xué)改革。

通信行業(yè)是廣東省重點優(yōu)先發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),廣東省信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展迫切需要大批高素質(zhì)的通信技術(shù)人才,這給通信人才培養(yǎng)帶來了戰(zhàn)略機遇,也給廣東地方高校的電信專業(yè)實驗教學(xué)改革提出了更高的要求。我校以“工程教育專業(yè)認(rèn)證”的理念為指導(dǎo),按照“工程教育專業(yè)認(rèn)證”的“通用標(biāo)準(zhǔn)”和“補充標(biāo)準(zhǔn)”,針對我校電信專業(yè)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀,以“工程教育專業(yè)認(rèn)證”教學(xué)改革方向為X軸,以實驗教學(xué)條件為Y軸,以學(xué)生知識背景為Z軸,立體化構(gòu)建電信專業(yè)實驗教學(xué)改革新體系。

二、地方高校電信專業(yè)實驗教學(xué)存在的主要問題

根據(jù)地方高校電信專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀,以我?!豆饫w通信原理》實驗教學(xué)為樣本,我們發(fā)現(xiàn),地方高校電信專業(yè)實驗教學(xué)存在以下幾個方面的典型問題:

1.教學(xué)體系方面

地方院校電信專業(yè)多采用理論講授教師完成該門課程的實驗教學(xué),各門課程之間相互分割,造成學(xué)生缺少綜合性整體概念,沒有進(jìn)行縱向或橫向的有機結(jié)合。由于實驗設(shè)備較少,實驗教師所帶學(xué)生較多等原因,在短短的實驗課時間里,往往要求學(xué)生同時完成多個實驗,其結(jié)果是學(xué)生匆忙完成實驗。

2.教學(xué)方法方面

地方院校教師大多是直接從高校進(jìn)入高校,學(xué)歷高,但實踐能力較低,教學(xué)方法比較單一,主要是灌輸式的講授法,不能充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),課堂氣氛比較沉悶。完成實驗后,學(xué)生難以通過其他教學(xué)平臺向教師提出問題,阻礙了師生間的交流。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)方面

由于生源質(zhì)量等原因,地方院校電信專業(yè)大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)獨立性偏低,學(xué)習(xí)主動性較差,學(xué)生普遍呈現(xiàn)“重理論、輕實踐”的現(xiàn)象,實驗報告質(zhì)量較差,抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。此外,隨著實驗儀器的集成化程度提高,學(xué)生只是簡單連線,用示波器測量幾組數(shù)據(jù),讓學(xué)生覺得實驗索然無味。在實驗課中,學(xué)生重結(jié)果輕過程,希望盡快盡早完成實驗,遇到問題不愿意獨立思考,沒有養(yǎng)成良好的科學(xué)作風(fēng)。

4.教學(xué)內(nèi)容方面

我校光纖通信實驗教學(xué)還停留在“實驗箱”時代,內(nèi)容以驗證性實驗為主,過多的驗證性實驗使得學(xué)生處于被動地位,只是傳統(tǒng)地按照實驗指導(dǎo)書,按部就班地完成實驗,難以體現(xiàn)光纖通信的系統(tǒng)性和動態(tài)性特點,學(xué)生積極性不高,實驗效果較差。由于實驗箱的部分模塊損壞,造成實驗項目僅僅包括基本信號的測量、模擬信號的光纖傳輸、數(shù)字信號的光纖傳輸?shù)?,不能很好地反映光纖通信課程的特點,也不能很好地解決光纖通信理論課講解時遇到的難點問題。另外,教師的科研工作未反映到實驗內(nèi)容的設(shè)置上來,沒有達(dá)到“以科研促進(jìn)教學(xué)”的效果。

三、基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的地方高校電信專業(yè)實驗教學(xué)改革路徑

針對以上實際問題,以“工程教育專業(yè)認(rèn)證”理念和標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向,我校電信專業(yè)實驗教學(xué)可以在以下幾方面的優(yōu)化改革:

1. 轉(zhuǎn)變思想觀念,以工程應(yīng)用引領(lǐng)實驗教學(xué)

“工程教育專業(yè)認(rèn)證”的核心理念是以學(xué)生為中心,將學(xué)生的要求及其培養(yǎng)目標(biāo)放在重要位置,在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中,學(xué)生更多的是作為被服務(wù)的對象來定位,學(xué)生達(dá)到專業(yè)目標(biāo)為最重要的衡量指標(biāo)。我校作為“卓越工程師計劃”試點高校之一,必須以“工程教育專業(yè)認(rèn)證”標(biāo)準(zhǔn)和我校面臨的挑戰(zhàn)為切入點,努力轉(zhuǎn)變專業(yè)教師輕視實驗課程的舊觀念,把實驗教學(xué)改革績效納入教師教學(xué)質(zhì)量綜合考評,同時把教師的專業(yè)技能培訓(xùn)納入重要工作內(nèi)容。從學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知特點出發(fā),通過《工程管理學(xué)》等課程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、和諧工程價值理念、引導(dǎo)學(xué)生從行業(yè)發(fā)展需求出發(fā),提高對實際動手能力的重視。

2.搭建良好的實驗硬件平臺,增強專業(yè)的綜合作用

首先需要新建“現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)綜合實驗平臺”,縮小實驗教學(xué)與實際的差距,為我校電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等多個專業(yè)打破專業(yè)界限,促進(jìn)學(xué)科的交叉融合提供平臺。通過該平臺,學(xué)生完成通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)試能力,實現(xiàn)學(xué)生就業(yè)的無縫對接。為了適應(yīng)將來遠(yuǎn)程教育時開設(shè)課程實驗的要求,應(yīng)重視運用仿真軟件或虛擬實驗室進(jìn)行電信專業(yè)實驗教學(xué)改革。目前,光纖光纜的市場價格相對低廉,可以考慮購買典型光纖光纜以及光纖熔接機用于實驗教學(xué)。學(xué)生還可以自己動手完成通信元器件和系統(tǒng)級仿真實驗。

3.優(yōu)化實驗教學(xué)體系,重新設(shè)置實驗內(nèi)容

“工程教育專業(yè)認(rèn)證”標(biāo)準(zhǔn)不僅強調(diào)專業(yè)知識體系內(nèi)的知識要素和技術(shù)要素,更強調(diào)知識要素和技術(shù)要素之間的關(guān)聯(lián)性和整體性。因此,首先要整合相關(guān)課程,在《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》等基礎(chǔ)課程方面培養(yǎng)學(xué)生扎實的理論基礎(chǔ),在《通信原理》等專業(yè)課程方面以“光纖通信”為主線,促進(jìn)知識的融合。其次,適當(dāng)壓縮理論課時,加大實驗教學(xué)課時。教學(xué)內(nèi)容方面,可以消減電磁場復(fù)雜的理論推導(dǎo),做到適度夠用,注重應(yīng)用技術(shù)。探索成立企業(yè)技術(shù)人員參與的教學(xué)指導(dǎo)委員會,加大對通信前沿技術(shù)的介紹。再次,把實驗教學(xué)與課程設(shè)計等其他實踐教學(xué)形式整合、聯(lián)動起來,把某個實驗項目在多個實踐環(huán)節(jié)中貫穿、綜合運用,突出系統(tǒng)性、聯(lián)動性思維訓(xùn)練。

4.創(chuàng)新實驗教學(xué)方法,提高實驗教學(xué)效果

按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求,教師應(yīng)當(dāng)好“引路人”,積極引導(dǎo)學(xué)生以探究的心態(tài)完成學(xué)習(xí),主動地投入到實驗教學(xué)活動中來。首先,要求學(xué)生在實驗前做好準(zhǔn)備工作,教師在實驗課前必須檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,組織學(xué)生適當(dāng)討論,達(dá)到信息共享;其次,要引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察,邊做邊想,敢于提出問題,實事求是記錄數(shù)據(jù),及時采集觀察到的信息;再次,實驗后要引導(dǎo)學(xué)生及時總結(jié)與反思,嚴(yán)格要求學(xué)生撰寫實驗報告。對于一些感興趣的學(xué)生,最好再進(jìn)行一些延伸工作,比如將實驗與專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)相聯(lián)動,進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。為了充分發(fā)揮教師做“點燈人”的作用,改革實驗成績考核方法,注重實驗過程的考核,包括預(yù)習(xí)、實驗操作規(guī)范與熟練度、實驗數(shù)據(jù)處理程度與實驗總結(jié)等。教師結(jié)合自己的科研和教研項目,開發(fā)新的實驗教學(xué)內(nèi)容,鼓勵有條件的學(xué)生參與教師的項目及學(xué)科競賽,充分發(fā)掘?qū)W生的聰明才智,實現(xiàn)個性化教學(xué)。

5.統(tǒng)籌管理,構(gòu)建實驗教學(xué)協(xié)同機制

目前,地方高校電信專業(yè)改革的最大難題是學(xué)生缺乏工程實踐,其改革途徑主要有兩方面:一是積極利用“教學(xué)質(zhì)量工程”項目經(jīng)費增加校外實踐教學(xué)基地;二是充分發(fā)展校內(nèi)的實驗、實踐教學(xué)基地。因此,首先要依托現(xiàn)有實驗室,加強與本地通信企業(yè)的聯(lián)系,形成“校企協(xié)同,共創(chuàng)雙贏”的合作局面,定期不定期下企業(yè)進(jìn)行實踐教學(xué),爭取與相關(guān)企業(yè)共同建設(shè)實驗室,進(jìn)而形成產(chǎn)學(xué)研的有效機制。應(yīng)出臺制度保障政策,鼓勵教師進(jìn)入相關(guān)的企業(yè)全職工作和鍛煉,并視具體情況給相應(yīng)的補助。此外,學(xué)校還應(yīng)將行業(yè)企業(yè)實際工作經(jīng)歷作為崗位聘任的“門檻條件”,這種引導(dǎo)和加壓,能夠在一定程度上加速“雙師型”骨干教師的培養(yǎng)力度,以提高實驗教學(xué)改革的效果。目前,我校以省級質(zhì)量工程項目和教改項目經(jīng)費為依托,進(jìn)行多企業(yè)多層次交互式人才培養(yǎng)模式綜合改革試點,取得了良好的前期效果,許多學(xué)生在相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)了高質(zhì)量就業(yè)。其次,要構(gòu)建校內(nèi)實驗課程協(xié)同創(chuàng)新機制。如,大部分地方高校電子信息類專業(yè)開設(shè)了《信息論與編碼》這門課,教師可以采用小型集體備課會的形式進(jìn)行實驗教學(xué)的交流。教學(xué)時應(yīng)該大幅度增加講授具體實驗在工程中的應(yīng)用,采用視頻、圖片為媒介,讓學(xué)生把當(dāng)前實驗與工程應(yīng)用聯(lián)系起來,讓學(xué)生身臨其境,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。應(yīng)該建立大學(xué)科實驗教學(xué)協(xié)同平臺,共享資源,努力探索提高實驗室利用率的途徑,采取多樣化層次性的實驗考核方式,繼而使得實驗教學(xué)達(dá)到“工程教育專業(yè)認(rèn)證”標(biāo)準(zhǔn)。比如,全校公共的“大學(xué)物理實驗室”、“計算機基礎(chǔ)實驗室’可為電信專業(yè)學(xué)生量身定做合適的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容。

四、結(jié)語

基于“工程教育專業(yè)認(rèn)證”的地方高校電信專業(yè)實驗教學(xué)改革是一項長期而繁雜的任務(wù),這既需要專業(yè)教師的積極性、智慧和辛勤的工作,也需要有學(xué)校的宏觀統(tǒng)籌、部門協(xié)同和資源支持。在具備一定的條件后,教師和學(xué)生有計劃、有步驟地根據(jù)所制定的原則和策略開展工作,一如既往,必能取得預(yù)期良好成果。教師將引導(dǎo)學(xué)生整合、貫通專業(yè)課程知識,超越已有知識結(jié)構(gòu)和思維方式限制,突出綜合性、系統(tǒng)性。學(xué)生將主動適應(yīng)電子信息行業(yè)市場需求,提高解決工程實際問題的動手能力,“學(xué)會學(xué)習(xí)”,“學(xué)會思考”,“學(xué)會合作”,形成“工程教育專業(yè)認(rèn)證”所要求的綜合素質(zhì)。一言以蔽之,此次改革嘗試將推動我校電信專業(yè)建設(shè)努力達(dá)到“工程教育專業(yè)認(rèn)證”標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而為其他地方高校電信專業(yè)實驗教學(xué)改革提供有益參考。

參考文獻(xiàn):

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通信原理學(xué)習(xí)總結(jié)范文第5篇

1實踐教學(xué)內(nèi)容總體教學(xué)設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議這門課程涉及的重要知識點包括:網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的基本概念、TCP/IP協(xié)議簇的安全隱患、在不同協(xié)議層次上的安全協(xié)議的原理和實現(xiàn)、不同層次安全協(xié)議之間的比較、無線網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的原理和實現(xiàn)、安全協(xié)議的形式化分析基本方法等。網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議無論從教學(xué)設(shè)計、驗證,還是如何有效地應(yīng)用來看都非常復(fù)雜。即使所采用的密碼算法很強大,協(xié)議依然有可能受到攻擊。網(wǎng)絡(luò)上的重放攻擊、中間人攻擊能夠繞過對密碼算法的攻擊,非常難以防范,此外,攻擊者還有可能利用安全協(xié)議的消息格式進(jìn)行“類型缺陷(typeflaw)”攻擊。由于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的復(fù)雜性,在實際教學(xué)過程中,若只是由老師空洞的進(jìn)行講解,大多數(shù)學(xué)生往往很難跟上講課的進(jìn)度,進(jìn)而失去對此門課程的興趣。目前常用的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議包括PPTP/L2TP、IPSec、SSL/TSL、HTTPS、SSH、SNMPv3、S/MIME、、PGP、Kerberos、PKI、無線網(wǎng)安全協(xié)議(IEEE802.11i,WTLS)等。讓學(xué)生通過實踐教學(xué)活動,理解并掌握安全協(xié)議的理論及應(yīng)用,并在實踐中增強自身的動手能力、創(chuàng)新能力是本課程的主要教學(xué)目標(biāo)。本課程的實踐教學(xué)將教學(xué)內(nèi)容劃分為4個階段,認(rèn)知階段、體驗階段、應(yīng)用階段及總結(jié)提高階段。通過這4個階段,使學(xué)生由表及里、由淺入深、由學(xué)到用、由用到創(chuàng),全面掌握各主要協(xié)議的原理、應(yīng)用及教學(xué)設(shè)計;同時,通過對4個階段的劃分,更好地滿足不同層次學(xué)生的需求,使學(xué)生學(xué)得更深、更透,用的更順、更廣,其創(chuàng)新思路也更易被激發(fā)和實現(xiàn)。

2SSL協(xié)議的實踐教學(xué)實施

2.1認(rèn)知階段

本階段的實踐教學(xué)內(nèi)容是通過利用Wireshark抓包分析工具軟件,獲取SSL/TSL協(xié)議通信流量,直觀地觀看SSL/TSL協(xié)議的結(jié)構(gòu)、分析SSL/TSL協(xié)議的建立過程。在訪問222.249.130.131時,采用Wireshark抓取的部分通信流量,如圖1所示。第7~9條消息,完成TCP的連接。客戶端首先在某端口向服務(wù)器端的443端口發(fā)出連接請求,完成三次握手。第10~12條消息,客戶端首先發(fā)送Client-Hello等消息,請求建立SSL/TSL會話連接;然后,服務(wù)器端發(fā)送Server-Hello、證書等消息;接著客戶端發(fā)送ClientKeyExchange、ChangeCipherSpec等消息。第13~15條消息,服務(wù)器端發(fā)出的響應(yīng)和ChangeCipherSpec消息,以及客戶端發(fā)出應(yīng)答響應(yīng)消息。至此表明連接已準(zhǔn)備好,可以進(jìn)行應(yīng)用數(shù)據(jù)的傳輸。第16條消息是由客戶端發(fā)出的與另外一個服務(wù)器端的連接請求消息,與所討論內(nèi)容無關(guān)。這種情形,在抓包分析時,經(jīng)常會遇到,不必受此干擾。第17~18條消息,客戶端和服務(wù)器端分別關(guān)閉連接。以后再進(jìn)行SSL/TSL連接時,不必產(chǎn)生新的會話ID,也不必交換證書、預(yù)主密鑰、密碼規(guī)格(cipher-spec)等會話參數(shù)。每一條消息都可以進(jìn)一步打開,觀看更細(xì)節(jié)的內(nèi)容。ClientHello消息的內(nèi)容是對相應(yīng)的二進(jìn)制的內(nèi)容的一個分析解釋,如圖2所示。其他消息的格式和內(nèi)容也都可以清晰地呈現(xiàn),在此不一一列舉。通過對SSL/TSL流量的抓取分析,可以很直觀地讓學(xué)生掌握如下知識點:(1)SSL/TLS協(xié)議是建立在TCP連接之上的安全協(xié)議。(2)SSL/TSL連接和會話的概念,以及連接和會話的建立過程。(3)握手協(xié)議的執(zhí)行過程,各消息的先后次序,及消息的格式和內(nèi)容。(4)重要的消息參數(shù)及其作用,如sessionID、數(shù)字證書、加密組件(Ciphersuite)、加密預(yù)主密鑰(Premaster)等。需要說明的是,上述內(nèi)容沒有涉及客戶端發(fā)送的證書消息,只能通過證書完成客戶端對服務(wù)器的認(rèn)證,沒有服務(wù)器對客戶端的認(rèn)證。事實上,SSL/TSL是可以通過數(shù)字證書進(jìn)行雙向認(rèn)證的。

2.2體驗階段

經(jīng)過認(rèn)知階段的理論與實踐學(xué)習(xí)后,需要讓學(xué)生了解和掌握SSL協(xié)議應(yīng)用在哪里?如何應(yīng)用?可以有效防范哪些安全威脅?本階段的實踐教學(xué)內(nèi)容通過配置IIS服務(wù)器中的SSL/TSL,為Web服務(wù)器和瀏覽器之間建立一個安全的通信通道,使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握SSL在Web的應(yīng)用中的配置和作用,從而對SSL協(xié)議的應(yīng)用有一個直接的感受和體驗。學(xué)生完成IIS服務(wù)器中的SSL/TLS配置,首先需要完成CA的安裝與配置[3],用于數(shù)字證書的生成、發(fā)放和管理;然后,分別為IISWeb服務(wù)器和客戶端申請、安裝證書;最后在服務(wù)器上配置SSL,使客戶端與服務(wù)器建立SSL/TSL連接,如圖3所示。該階段的實踐教學(xué),除加深學(xué)生對SSL/TSL的理解,還使他們學(xué)會了如何進(jìn)行CA服務(wù)器的圖3建立https協(xié)議的訪問配置、Web服務(wù)器和客戶端的證書的申請,以及CA服務(wù)器對證書的頒發(fā)、安裝管理等。

2.3應(yīng)用階段

通過前2個階段的實驗教學(xué),很好地配合了SSL的理論教學(xué),使學(xué)生對SSL/TSL協(xié)議有了更深的認(rèn)識和體驗。本階段的實驗教學(xué)內(nèi)容,將通過利用OpenSSL,實現(xiàn)一個簡單的SSL服務(wù)器端和客戶端[4],使學(xué)生具備利用SSL/TLS協(xié)議進(jìn)行通信的編程能力。OpenSSL是一個開放源代碼的SSL協(xié)議實現(xiàn),具有一個強大的支撐函數(shù)庫,主要包括三大部分,密碼算法庫、SSL協(xié)議庫和OpenSSL應(yīng)用程序。OpenSSL提供了一系列的封裝函數(shù),可以方便實現(xiàn)服務(wù)器和客戶端的SSL通信。該階段的工作量較大,通常在教師指導(dǎo)下,由學(xué)生分組自行完成。(1)OpenSSL的編譯安裝。這一步驟涉及下載和安裝多個軟件,版本也各不相同。包括不同版本的Openssl、Perl、VC++等。一般建議學(xué)生采用自己熟悉的系統(tǒng)和開發(fā)平臺,安裝新版的OpenSSL。(2)VC++編譯環(huán)境的設(shè)置。目前的參考資料大都基于VC++6.0,我們采用的是VisualC++2010開發(fā)環(huán)境。網(wǎng)上有許多現(xiàn)成的源代碼,但一般很難編譯、調(diào)試或執(zhí)行通過。我們建議學(xué)生可以參考已有的源代碼,但一定要通過自己的編譯、調(diào)試、改正,得到滿意的運行結(jié)果。(3)生成服務(wù)器和客戶端數(shù)字證書。SSL可以通過數(shù)字證書實現(xiàn)服務(wù)器和客戶端之間的雙向或單向認(rèn)證。我們建議學(xué)生利用OpenSSL的證書生成命令行工具,自行完成一遍。這一步驟若出現(xiàn)問題,將直接影響以后程序的順利執(zhí)行。(4)SSL/TLS編程。首先建議學(xué)生采用OpenSSL的BIO連接庫,建立一個簡單的服務(wù)器和客戶端,僅能完成簡單的TCP握手連接和通訊;然后,再加入SSL握手功能,實現(xiàn)一個真正意義上的簡單的SSL服務(wù)器和客戶端。SSL/TLS客戶端和服務(wù)器端程序運行結(jié)果,分別如圖4和圖5所示。通過該階段的實驗教學(xué),一方面使學(xué)生熟悉如何利用OpenSSL工具編程,實現(xiàn)基于SSL的安全通信;另一方面使學(xué)生了解和掌握OpenSSL在安全方面的廣泛應(yīng)用,最終使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計和未來工作中,有足夠的能力提出和實現(xiàn)應(yīng)用安全方面的解決方案。

2.4總結(jié)

提高階段通過前3個階段的實踐教學(xué)內(nèi)容,再結(jié)合課堂上的理論教學(xué),學(xué)生對SSL/TSL協(xié)議的原理、實現(xiàn)和應(yīng)用都有了較深的認(rèn)識。由于有許多研究和實踐活動受各種條件所限,不可能全部列入教學(xué)實踐的內(nèi)容,這個階段的主要任務(wù)是讓學(xué)生通過他人對SSL/TSL協(xié)議的研究和應(yīng)用,了解SSL/TSL協(xié)議在實際應(yīng)用中還存在哪些問題、如何進(jìn)一步完善,其目的是訓(xùn)練學(xué)生具備通過別人的研究和實踐活動進(jìn)行高效學(xué)習(xí)的能力,同時也讓學(xué)生了解一個看似成熟的協(xié)議,還存在一系列的問題,這些問題有的是協(xié)議本身存在的,有些是在實際應(yīng)用中產(chǎn)生的。我們通過提出3方面問題,讓學(xué)生去通過查閱相關(guān)資料,自己進(jìn)行總結(jié)。①SSL/TSL協(xié)議的存在哪些不足?②將SSL/TSL協(xié)議與應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層的安會協(xié)議進(jìn)行比較,有哪些優(yōu)劣?③通過一個實際的SSL/TSL協(xié)議的應(yīng)用案例,說明SSL/TSL在實際應(yīng)用中還存在哪些局限,應(yīng)如何進(jìn)行解決?教師可向?qū)W生推薦幾篇參考文獻(xiàn)[5-6]同時鼓勵學(xué)生自己查詢更多有價值的文獻(xiàn)。在此階段,教師和學(xué)生不斷進(jìn)行交流和討論,對學(xué)生提出的問題以及業(yè)內(nèi)新出現(xiàn)的熱點問題,教師要通過不斷的學(xué)習(xí)和提高給學(xué)生一個滿意的答案。例如2014曝出的Heartbleed漏洞,涉及OpenSSL的開源軟件包,而該軟件包被網(wǎng)銀、在線支付、電商網(wǎng)站、門戶網(wǎng)站、電子郵件等重要網(wǎng)站廣泛使用,所以漏洞影響范圍廣大。學(xué)生們對此漏洞非常有興趣,作為教師要盡快查閱有關(guān)資料,了解此漏洞的產(chǎn)生的原因、有何危害、如何補救等。此漏洞雖然是OpenSSL的開源軟件包程度存在的問題所導(dǎo)致的,與SSL/TSL協(xié)議本身無關(guān),但是該漏洞的出現(xiàn),提醒我們即使協(xié)議本身是安全的,在實現(xiàn)協(xié)議的過程中仍可能出現(xiàn)不安全的因素,導(dǎo)致安全漏洞的產(chǎn)生。

3實踐教學(xué)效果評價

實踐教學(xué)方案的教學(xué)設(shè)計是否可行和有效,需要在實際教學(xué)過程中進(jìn)行檢驗。該實踐教學(xué)方案是在多年教學(xué)基礎(chǔ)上不斷總結(jié)而教學(xué)設(shè)計的,并已在2013和2014年度的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議課程的教學(xué)中進(jìn)行了實施。我們根據(jù)學(xué)生的反饋、表現(xiàn)以及實際教學(xué)效果,對方案的內(nèi)容、難度以及方法也做了相應(yīng)的調(diào)整。在方案實施過程中,教師要多與學(xué)生溝通,對所布置的作業(yè)認(rèn)真檢查,關(guān)注并統(tǒng)計學(xué)生是否有興趣、是否努力,學(xué)生的技能是否得以改善,學(xué)生完成的情況、學(xué)生的滿意度等各項指標(biāo)。從對各項指標(biāo)的統(tǒng)計來看,大部分學(xué)生對該實踐教學(xué)方案比較認(rèn)同,也取得了很好的效果,其中有幾位學(xué)生還在畢業(yè)設(shè)計中選擇了相關(guān)的畢測試。上述文檔將整個測試過程顯性化,實現(xiàn)了對缺陷解決過程的監(jiān)控,有助于學(xué)生明確缺陷狀態(tài),評估所報缺陷的準(zhǔn)確性,完善現(xiàn)有圖式,促成自我反思與實踐反饋。測試所涉及的文檔和源碼都將編號歸檔,統(tǒng)一存放于配置管理服務(wù)器,歸檔的文檔被凍結(jié),不允許修改。這些文件記錄了缺陷的整個解決過程,為后期分析問題、完善解決方案、改進(jìn)工作流程、反思教學(xué)設(shè)計提供了重要依據(jù)。

4結(jié)語

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