摘要:针对网络工程专业的培养目标和特点,结合“数据通信”课程教学实践,笔者从教学内容、教学方法、教学手段和实验教学几个方面对课程教学进行了研究与探索。
关键词:数据通信;网络工程专业;教学实践
作者简介:卢胜男(1982-),女,江苏徐州人,西安石油大学计算机学院,助教,工学硕士,主要研究方向:智能测控技术及应用。(陕西 西安 710065)
随着计算机技术和通信技术的迅速发展和相互渗透,计算机网络已进入了社会的每一个领域,并进而推动着社会的信息化步伐,在这个基于计算机网络的信息化改造的过程中,迫切需要大量的掌握计算机网络系统规划、设计、建设和运行维护的高级专门人才,[1]网络工程专业就是在这种背景下为了适应社会需求而诞生的,目标就是培养掌握具有计算机网络工程技术的专门人才。
数据通信作为研究数据传输、交换、处理等功能的通信技术,是学习和掌握计算机网络的基础和核心,因此掌握数据通信的原理和知识对网络工程专业的学生尤为重要。但目前不少计算机网络教材只介绍了一点有关数据通信的基本知识,广度和深度远远不够,这使得学生在计算机网络及相关通信领域进行更深入地探索与研究时显得力不从心。因此,西安石油大学计算机学院为网络工程专业开设了“数据通信”这门课程,笔者承担了西安石油大学网络工程专业“数据通信”课程的教学任务,通过几年的教学实践,对课程的教学内容、教学手段和实验内容有一些体会,下面就此交流一下教学探索的经验。
一、精心安排教学内容
“数据通信”课程概念比较抽象,学生学习有一定难度,在教学过程中需要注重知识的呈现方式,按照认知规律开展教学。在教学过程中,统观全局,分清层次,注意知识点之间的联系及内容的承上启下,同时,根据学生通信知识薄弱的情况,对知识进行恰当取舍,以便和后续的“计算机网络”课程衔接起来。
目前有关“数据通信”的教材并不多,而且内容差别很大,结合网络工程专业的培养方案,笔者选用的教材是机械工业出版社出版,蒋占军主编的《数据通信技术教程》第2版。该教材以数据通信系统为重点,详细介绍了数据通信系统的组成,性能指标以及通信系统各组成部分的原理,同时讲述了分组交换数据网和高速数据通信网。[2]受到教学学时的限制,不可能所有的内容都讲,因此,对教学内容进行了优化。
(1)注重和其他课程之间内容的衔接,精简重复的教学内容。例如,删减了和后续的“计算机网络”课程重复的局域网技术和路由选择算法等内容;删减了和“信号与系统”课程中重复的低通信号的抽样等内容。同时,教学中注重有详有略,使教学内容重点难点突出,具有实用性和先进性。
(2)以一条主线贯穿始终,加强章节之间的联系。整个教学内容围绕数据通信系统各个模块展开。在介绍了数据通信的概念、系统组成以及数据通信基本知识的基础上,从数据传输、通信协议、通信处理以及数据交换几个方面详细介绍数据通信系统各个组成部分的原理。在教学过程中,注重各模块之间的衔接和联系,使学生能够更好地从全局的角度把握这门课程的结构,加深对教学内容的理解。
(3)补充通信发展的新技术。在介绍相关的原理知识时,适当补充些该方向上的前沿技术及当下流行的产品。例如讲授数据通信和模拟通信区别时,补充了3G技术,并应用所学原理分析手机通信三个发展阶段的特点;讲授语音编码标准时,补充了IP电话的原理,将所学知识与生活实际结合起来。通过给学生介绍新技术的发展和应用情况,不仅拓展了学生的知识结构,同时激发学生的学习热情。
二、激发学生学习兴趣
“数据通信”课程概念抽象、理论复杂,学习起来更是枯燥、乏味。激发学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性在这门课程的教学中尤为重要。经过多年的教学发现,理论与实践相结合是激发学生兴趣的一剂良药,联系实际,学生易于理解,易于掌握。因此平时注意收集通信领域的最新发展信息,积累教学素材,每当看到一些与通信相关的新技术和统计数据的文章,都会及时补充到教案中去,及时整理和更新讲课内容。例如,讲授信道容量概念时,应用所学原理分析CDMA手机为什么被称为“绿色手机”,为什么对人体的辐射比较小。这些学以致用的例子不仅加深了学生对学习内容的理解,更激发了学生学习的积极性。
同时,教学过程中,适当地引入比喻的方式,帮助学生理解那些深奥的理论,生动形象地比喻也可以激发学生的兴趣。例如,介绍香农公式时,把信道类比成一段公路,信息量比作每秒通过公路的汽车数,信道宽度比作公路宽度,行人比作干扰信号。显然,交通量与道路宽度成正比,路越宽,单位时间通过的车辆数就能增加;交通量与路上车辆数与行人数之比也有关系,行人越多,占据的路面就越宽,可供车辆通行的路面就越窄,交通量越小,反之,交通量越大。
此外,教学中教师的情绪和情感具有强烈的感染力,对学生的学习积极性也有一定的影响。教学是师生双边活动的过程,既有知识的交流,又有情感的相互作用。[3]因此上课时,总是满怀激情对待教学,以自己的热情感染学生,使学生能够集中注意力。
三、丰富教学手段
丰富教学手段也是提高教学质量的一个重要方法。目前,现代化的教学设施使教学手段焕然一新。多媒体教学通过文字、声音、图形和动画等多种丰富的多媒体资源将静态和动态、现实和虚拟结合,内容配置灵活多样,教学过程形象直观,便于学生理解和接受,同时大大减少了传统教学模式中板书所造成的大量时间浪费,节约时间用来增加信息量,提高了教学效率。[4]多年的教学实践表明,多媒体教学具有良好的教学效果,但并不是所有的教学环节都适用。在教学过程中还要结合其它的教学手段,才能达到事半功倍的效果。
由于本课程中原理框图和波形图较多,很多章节都需要理论联系实际,加大课堂的信息量,所以课程的大部分章节都适合选用多媒体教学。但第5章线性分组码编码这部分内容涉及到一些公式推导,不适合单独使用多媒体教学,因此这些内容的讲解选用多媒体和板书相结合的方法,用多媒体把公式呈现出来,再用板书进行详细地推导,引导学生一步步对参数的计算进行理解,最后再把结果投影出来,进行比较,再引入适当的例题分析,帮助学生加深理解。
四、加强实验教学
“数据通信”课程概念抽象、理论复杂,为了使学生能够将原理理解得更深刻、更透彻,加强实践教学非常必要。在实验教学上,采用集成实验箱对重要理论进行验证性实验,这些实验项目与课堂教学同步,有助于学生加深对基本理论的理解。实验内容包括2FSK和2PSK的调制与解调、眼图测量、循环码纠检错能力验证等3个基本实验和1个综合实验PCM、HDB3传输系统。
以上实验都是验证结果的正确性,学生只需在相应的接口插入导线,按照实验指导书的步骤正确连接即可实现,学生的实践动手能力得不到充分地锻炼,实验效果不理想,为此教研室购置了新的设备,开展了一系列设计性实验。采用EDA平台进行通信系统仿真设计,设计内容基本上覆盖了数据通信的所有理论知识,学生可以根据自己的兴趣,自己选题。但这部分实验由于学时、条件等方面的限制,往往不能在实验课程中实现,目前只是在开放性实验中开设,感兴趣的学生可以利用课余时间做这些实验。
五、小结
结合“数据通信”课程教学实践,笔者从教学内容,教学方法,教学手段和实验教学几个方面对课程教学进行了研究与探索,并在教学中取得了良好的效果,体现了“兴趣优先,鼓励创新”的教学观念,形成了自己的课程特色。但教学改革不是一蹴而就的,其过程是循序渐进的,笔者深感教学工作任重而道远。
参考文献:
[1]刘凯,徐桢,张军.”通信原理”中的教学方法研究[J].高教论坛,2009,(3):26-29.
[2]蒋占军.数据通信技术教程[M].北京:机械工业出版社,2007.
[3]张敬.多媒体技术在教学中的应用[J].中国新技术新产品,2009,(19):245.
[4]王秀芳,高丙坤,王冬梅,张玉波.在通信原理课程教学中培养学生创新能力的改革与实践[J].中国现代教育装备,2009,(8):65-67.
(责任编辑:苏宇嵬)
推荐访问： 数据通信 教学实践 探索 思考