• 装备背景下的通信原理教学设计研究 不要轻易放弃。学习成长的路上,我们长路漫漫,只因学无止境。


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    TeachingDesignResearchforCommunicationPrincipleCourseunderEquipmentBackground//WANGWenjuan,ZHANGChi,ZHANGTianhui,LIXukai,WANGXin

    AbstractCommunicationprinciplecourseisanimportantbasictheorycourseofcommunication.Inlinewiththecourseorientationofprovidingserviceforcommunicationequipmentcourses,withtheguidanceconceptoffromtheperspectiveofstudentsandhighlightingtheteachingcharacteristicsofcombinationwithequipments,thecoursedesignofcommunicationprincipleisstudiedandexploredfromtheteachingdesignthough,thebasicteachingconcept,curriculumimplementationandproblemsexistedinthecourseteaching.Practiceshowsthattheteachingdesignedcanarousethestudents’inte新万博体育mantbex是经过国家许可的正规的网上游戏娱乐平台,万博app2.0客户端下载拥有全球最火爆齐全的游戏项目,万博体育2.0安卓版下载 v2.0.2是一个信誉好及富有强烈社会责任感的在线娱乐平台,如果游戏者在娱乐的过程中对新万博体育mantbex游戏评价有异议都可以提出 restinlearning,cultivatethestudents’innovationconsciousnessandteamcooperationspiritandgoodteachingefforthasachieved.Italsohasacertainreferencerolefortheteachingofothercourses.

    KeywordsPrinciplesofCommunication;teachingdesign;analogyteaching

    1前言

    信息技巧在当代高速生长的工业化和城市化进程中表演侧首要脚色,同时在戎行作战指挥和诸军兵种协同作战中处于首要地位。习近平同志在2013年八一前夜观察戎行时明白指出:“对峙信息化的生长方向,推动信息化建设加速生长,加强基于信息零碎的体系作战才能。”这深化反应了我军基于信息化作战的生长计划和战略目标,而把握通讯技巧是信息化作战的根蒂根基和条件。因而,在军校相干业余中开设通讯情理课程具有必要性和深化意思。

    中国人民解放军军器工程学院开设的通讯情理课程是60学时的业余根蒂根基现实测验课。在本业余开设的多门通讯类配备课及业余根蒂根基课两类课程群中,通讯情理是其配合的现实根蒂根基,是整个课程体系的中心。本着对后续通讯类配备课程和业余根蒂根基课打牢根蒂根基的目的,在配备布景下充分哄骗现代化的教养手腕、深造进步前辈的教养体式格局、优化教养内容,联合配备实行通讯情理课程的教养。

    2教养设计思绪

    在培育学员信息本质方面,通讯情理是信息学问的关键内容,是构成信息才能的首要环节,是构建信息认识的次要途径,是培育信息化素养的首要组成局部。课程的设计思绪是以通讯零碎的布局为框架,以信息传输为主线,重点解说其中的调制解调、编码解码等根蒂根基的通讯现实。通讯零碎一般模子如图1所示,通讯情理的教养内容次要包括信息的观点及其度量、信道、模仿调制、数字带通传输、数字频带传输、模仿旌旗灯号数字化、最好接收与同步及错误把持技巧。“零碎具有全体性,同时具有布局性”,通讯情理的各个学问模块也不是伶仃具有的。因而,对学问点的把握不克不及具有伶仃性,深造时应起首树立全局观,再对各局部内容逐一击破,最初围绕通讯零碎的一般模子串联成一个无机全体,构成“全体―局部―全体”的深造思绪。

    在讲课进程中,留意采纳时域与频域对照剖析的体式格局剖析通讯旌旗灯号,采纳效率和品质综合判别的体式格局评价通讯零碎的机能,重视通讯实行环节,从而构建通讯工程才能。课程教养实行中遵照如下根蒂根基理念。

    1)由通讯需求切入,以配备运用落脚。在解说情理以前,起首给出详细的通讯需求,让学员带着问题去听课、去思索。在教室上,学员紧跟老师思绪,对问题的剖析逐层递进,自立地得出论断,最初以详细配备的现实运用为例举行剖析。如许既深化了学员对教室学问的懂得,也使学员事后懂得相干配备的功效及情理。

    2)数学剖析为手腕,物理意思为目标。通讯情理是用数学言语和数理逻辑举行推导,容易讲成数学课。老师在黑板上推导满黑板的公式,学员紧跟老师思绪,以为公式都是成立的,但不知道在干甚么和为何。因而,在讲课进程中要回归通讯情理的物理意思,以数学剖析作为深造的手腕,弱化数学推导,强化物理意思剖析,以旌旗灯号的波形频谱作为剖析的依据,以信息传输为讲课的主线。

    3)学员思想为主场,设疑会商重疏导。比起满堂灌的讲课体式格局,以帮忙学员懂得情理为目标,精心设置问题,在教室上抛给学员,疏导学员思索,睁开教室会商,使学员在教室上燃起思想风暴。3课程教养实行

    通讯情理是一门现实性和现实性很强的课程。对学员而言,调制、解调、复用和同步等观点过于形象,传统的教养体式格局不克不及使学员深化懂得和正确把握学问。为了提高教养品质,在总结教养教训的根蒂根基上,在课程教养实行中愈加留意如下几个方面。

    深度思想引领通讯情理难学难明,其根源在于思想体式格局的差别。学员以前学过的数学能够

    呐喊演绎为数学剖析法,基于数学剖析法构成的是确定性的因果剖析的思想体式格局。所谓数学剖析法指的是尺度的“最好化法”或“精确解法”,哄骗谨严的数学模子或盘算机数据布局计划,依据数学法则或数据布局搜索的体式格局,找到问题的解,这个解是一个确定的最优的解。

    而通讯情理所需求的是几率测度法,需求有或然性统计剖析的思想体式格局。所谓或然性指的是“不偶然性”,是偶然性的对称。或然性的统计剖析是哄骗统计的体式格局举行演绎推理,给出的论断不具有齐全确实定性,而是伴跟着必然的几率尺度,浮现出不偶然性的特性。通讯零碎的发送旌旗灯号具有不成预知性,通讯中不成避免地具有的噪声也具有随机性,信道特性的崎岖也是随机转变的,不然旌旗灯号就失去传输的意思[1]。通讯情理恰是基于或然性的数学统计现实(如几率统计、随机进程等)相干课程,对旌旗灯号、噪声、信道及零碎举行的剖析。因而,在讲课进程中要加强对学员思想的引领,帮忙学员完成从确定性思想到或然性思想的跨越。经由进程深化思想引领,帮忙学员构成三种思想习惯,分别是运用几率测度的体式格局度量信息、运用随机进程的体式格局剖析信道、运用统计剖析的体式格局评价零碎。

    三层递进实行通讯情理是一门工程化很强的根蒂根基现实课程,为了帮忙学员懂得情理,设计层层递进的实行体系。起首,根蒂根基层面是情理验证性实行,依托通讯情理实行箱举行验证性实行,学员用示波器观察实行箱上现实通讯电路的波形,从而对调制解调等情理发生更深化的认识。这类实行手腕简略无效,学员能够

    呐喊间接将教室上讲的现实学问运用于实行中,再将实行得出的论断复原归去。然而跟着通讯新技巧的生长,实行箱受到硬件自身的制约,不克不及齐全餍足教养实行和教室演示的需求。

    哄骗通讯仿真软件编写通讯仿真程序,解决了上述困难。开设的零碎仿真实行具有较强的设计性和趣味性,学员经由进程编写代码或哄骗软件模块搭建零碎模子,对零碎举行测试并观察零碎各局部旌旗灯号的转变。设置调整零碎的参数,观察通讯零碎的输出旌旗灯号和输出旌旗灯号关连,从而对通讯零碎的情理发生更深化的懂得。目前运用较多的有MATLAB/

    Simulink、SystemView、LabVIEW及ModelSim等通讯仿真软件[2-4]。通讯仿真实行不受园地、硬件的制约,便当老师在教室上举行零碎演示和学员的课下自立深造。

    有才能的学员能够

    呐喊在老师的率领下,哄骗软件无线电平台举行通讯零碎的设计开发实行。

    经由进程情理验证性实行、通讯仿真实行及设计开发实行这三层的递进实行,帮忙学员在思想中树立起虚构的示波器、频谱仪和误码率测试仪。学员在遇到现实工程问题时,起首想到的是应当运用哪些通讯情理?旌旗灯号波形、码型、频谱是怎么的?零碎的无效性与可靠性该怎么评价?伴跟着这些问题的逐个解开,逐步树立起通讯工程的思想体式格局。

    紧贴配备生长对峙为配备课办事的课程定位,提炼配备中运用的通讯情理,搭建起通讯情理与配备情理的桥梁。如解说信道容量的内容以前,起首以某防空作战指挥零碎为例,解说在整个防空作战进程中,雷达站和哨所站可否将谍报信息正确、实时、无误地传送给军指挥所,是整个零碎可否发生任事,以至整个防空作战可否取得成功的条件和关键。在此布景下,提出一系列的问题:假定雷达站以4000bit/s的信息传输速度连续举行谍报信息的传送,而担当义务的两部短波电台通讯时,所构成信道可否到达无错误地每秒钟传输4000bit的信息呢?这类才能与甚么参数无关?与环境有甚么关连?遇到干扰影响到信道后,应当怎么应答?由此引出所讲的内容――信道容量,在解说香农公式时对问题做出解答。如许的扫尾紧贴配备运用,让学员带着解答问题这一目的去听课,经由进程听讲失掉答案,最初将所学现实运用于配备中。如电台运用功放模块放大旌旗灯号功率,现实上增大了信噪比,在带宽必然的情形下,运用香农公式能够

    呐喊得出信道容量增大的结果,如许就将情理与配备连接起来。

    别的,通讯情理先容的都是最根蒂根基的通讯现实,在讲课进程中还要留意穿插解说通讯的新现实、新技巧和新体式格局。如许使得学员在开设配备课以前,不仅从通讯情理的角度去懂得了配备,而且已熟习通讯现实技巧的最新生长静态。

    详细现实行证通讯情理是一门工程性较强的课程,能够

    呐喊将所学的通讯情理学问灵活运用于详细现实中,才能施展最大的教养任事。为此,在教养进程中安插一些通讯情理设计课题标题问题,联合所学学问在硬件或软件根蒂根基上举行零碎设计。学员在分组后,自立地举行义务调配、义务完成、零碎整合,最初还需撰写设计总结与讲演。这就需求学员学会查阅资料和检索文献,并盲目深造软硬件开发平台,将通讯情理与其余多门学科的学问串联,举行综合运用。老师在整个课题设计中要把握学员的希望情形,举行进程指点和最初的评价验收。这类以课题为驱动的团队互助式现实不仅提高了学员的通讯工程才能,还培育了学员的文稿写作才能及团队互助肉体。

    别的,激励学员加入各方布局的一些通讯电子类的比赛,如全国机器人大赛、全国大学生嵌入式比赛、全国大学生电子设计大赛及学院布局的“翻新杯”科技制作比赛等。

    重视类比教养长久以来,人类的各类技巧思想及严重发觉都来自于自然及糊口给以的灵感,如雷达与蝙蝠、振动陀螺仪与苍蝇、野生冷光与萤火虫及各类动物形体或活动的仿生。反过来说,深造这些观点、算法或其工作情理时,就能够

    呐喊将其作为“类比泉”,自然界中的事物作为“类比源”,寻找它们之间具有的某种属性上的相似性,称之为“类比学问单位”[5]。经由进程类比的教养模式,将糊口中稀有的实例或征象引入通讯情理的教养中来,易于学员接收新学问,激起深造兴味,从而收到优秀的教养效果。如信道容量的观点,信道容量是指信道在无错误传输信息时所能到达的最大的传输速度。哄骗香农公式盘算C=B*log2(1+S/N),信道容量C与带宽B及信噪比S/N都成反比。信道容量就比如在包管保险系数的形态下,途径所能承载的最大车流量,带宽就比如是途径宽度,信噪比比如是行车次序。很明显,途径越宽,行车次序越优秀,最大车流量越大。而且在途径宽度和行车次序都必然的情形下,具有一个极限的车流量,在极限的车流量如下,就能到达一个保险行驶。若是超越极限车流量,这就阐明

    顺叙在途径上的车流已到达饱和,再塞进一些车辆,不免会构成变乱。用这类类比的体式格局,学员很快懂得了信道容量的观点,并一会儿记取了三者之间的关连。

    再如增量调制(DM)的情理,增量调制进程中失掉的阶梯型电压波形比如是给山坡营建的台阶,台阶的高度比如是量阶,台阶的宽度比如是抽样间隔。无论台阶怎么适应山坡的转变,总会有工程量具有,这个工程量就比如是一般量化噪声;当山坡斜率很大时,若是还要按照本来的台阶高度和台阶宽度营建台阶,必将构成工程量的增大,台阶的回升速度跟不上山坡的坡度,引出过载量化噪声。在现实中,山坡较陡峭时,台阶的宽度变小,高度增大,由此引出经由进程增大抽样频次和增大量阶两种体式格局避免过载失真的论断。由台阶高度随山坡斜率自适应转变的情理又会得出自适应增量调制(ADM)和连续可变斜率增量调制(CVSD)。

    运用类比教养法将抽样的观点与糊口中的实例或征象绝对应,也能激起学员的灵感和思索。然而在教养中需求留意的是,运用这类教养体式格局时不成顺理成章,将相似性不大的两类事物举行类比,也要留意教养中言语的布局及讲课内容布局支配。

    4具有的问题

    在教养进程中还发觉了一些需解决的问题。

    课时绝对较少通讯情理的内容难学难明,要想在60学时的光阴里上好这门课,且加起来的内容还要自成体系,无疑为老师出了道困难。与之绝对照,大都院校的通讯情理课程课时都较军器工程学院多[6],如北京邮电大学是90课时,分两个学期上课,且实行课是独自一门课。军器工程学院通讯情理课程的60学时内有10学时为实行课,实行课课时相比其余院校也较少。如北京交通大学及华北电力大学都为16学时,中国石油大学(华东)为32学时,而且是两个学分的单门课程。加上学员的精力终归无限,想要到达一流院校的深造程度仍是差距不小。

    课程设置仍需改良通讯情理作为一门业余根蒂根基现实课,需求多门先期课程的支撑,特别是旌旗灯号与零碎或旌旗灯号与线性零碎剖析。学员在以前不学过这门课程,就很难树立起时域和频域的观点,更难明甚么是频谱,甚么是带宽,老师只能在教室上给学员提醒以便课下自学。然而若是学员学过这些学问,再学通讯情理的内容就会事半功倍。

    5总结

    优化通讯情理的教养设计还需多方面的深造和借鉴,对峙以“从学员出发”的指点理念,突出与配备联合举行教养的特色,深化探究新的教养模式、教养体式格局和现代化的教养手腕用于教养,充分调动学员深造积极性和主动性,激起学员耐劳研究和精打细算的作风,培育学员的翻新认识、诚信认识和团结互助肉体,养成优秀的学风。还应加强老师步队建设,激励老师多外出深造、交流和继续教育[7],建设一支高业务程度的老师步队,不断提高教养品质,高尺度完成教养义务,为戎行输出新型翻新型人材贡献力气。


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