数字信号论文范例

数字信号论文

数字信号论文范文1

1.1充分了解前期课程情况

首先,授课教师应在课前充分了解《数字信号处理》课程的全部教学内容中有哪些涉及前期的预修课程,并将所有涉及的课程和对应的知识点罗列出来。然后,教师应了解学生是否全部学习过所有的预修课程和所包含的知识点。(1)对于已经学过的预修课程,教师逐一查阅相关教材,摘出本课程中涉及到的知识点所对应的应用条件、关键内容、主要结论以及必要的推导过程等。以《高等数学》为例,本课程涉及到的知识点主要有:反函数和复合函数求导、等比级数求和、欧拉公式、傅里叶级数和微分方程求解等。(2)如果有某一门课程没有学过,例如我校没有开设《积分变换》课程,那教师就应从更基础的《高等数学》课程出发,将本课程所涉及的知识推导出来,以便在课堂授课中补充,或作为参考资料提供给学生自学。(3)有些知识点虽然在预修课程中有所涉及,但可能不是重点或不够系统,那教师就应根据前期所学知识,结合本课程需要,进行必要的归纳总结,以便学生根据个人学习情况参阅。例如本课程中数字滤波器设计是授课的重点内容,其中需要掌握模拟滤波器设计的相关知识,但是预修课程中并没有系统讲述,因此教师就应整理各种模拟滤波器的公式、特点和设计方法并将其融合到授课过程中。由于《数字信号处理》本身就是一个严格的理论体系,其中所有的定理和性质都是可推导或可证明的,而且推导和证明过程也是要求学生掌握的,因此教师在授课中就必须保证所有的推导过程都是学生以自身所掌握的知识可以理解和独立完成的。

1.2建立通畅的师生交流渠道

首先,应转变观念,即使在大学高年级,课程教学也应该是以学生良好掌握本课程的知识和技能为标准,而不应仅仅是完成教学任务。这就要求教师和学生之间具有良好、通畅的交流渠道,以便教师能及时了解学生的学习进展情况、学习过程中存在的疑问以及对课程学习的建议和意见等。同时,也便于教师及时通知学生应预先复习的知识和应准备的材料、对学生提问的答复以及对后续课程教学的调整等。因此,建立通畅的师生交流渠道非常必要。我们认为师生的交流渠道应是多方面的,为此我们采用了多种的交流形式。(1)师生见面会:一般在课程开始之前或前期进行,所有参与授课的教师和全体学生面对面座谈,从而实现初步的了解。(2)课代表制:在学生中选择一名同学作为本课程的代表,负责收集学生中的问题、意见等并及时反馈给教师,同时将教师的通知及时传达给所有学生。(3)公布教师的办公室地址、电话和E-mail:让每一名学生都能找到教师,以便提出问题并得到教师的辅导。(4)《数字信号处理》网络课程平台:本课程已经构建了较为完善的网络课程,其中包括课程授课幻灯、教案、典型习题、课程电子公告片率系统(bulletinboardsystem,BBS)、其他参考资料等。(5)最新的即时通讯工具:例如QQ、微信等。(6)晚自习答疑:每周安排一个晚自习由1名授课教师到学生自习的教室进行答疑,学生如有课程学习中的疑问可以自由提问。通过上述措施,在教师和学生之间构建全方位、全覆盖的交流渠道,既包含了传统的见面辅导形式,也引入了学生中流行的即时通信工具,从而可以保证学生面对面或不见面地提出学习中的疑难问题,便于教师了解和掌握学生的学习状态。

1.3在作业批改和实验过程中深层次了解

前面的师生交流,更注重学生主动提出问题,以寻求教师的答复。不过在我们的教学经历中,有些学生不擅长或者不习惯主动提问题,而喜欢等待接受教师讲解的课程内容。这样,教师就不容易把握学生的个人学习情况,也就难以进行个性化教学。《数字信号处理》课程注重理论知识的学习,因此教师每讲授一部分内容都会给学生布置一些习题作业。我们的要求是学生在作业中要写出完整的解题步骤,提倡学生抛弃草稿纸,将所有的中间过程都写到作业本上。通过对作业的批改,教师就能从中发现每个学生对课程内容的掌握情况,及时发现问题。《数字信号处理》课程也强调理论知识的运用,因此安排了接近1/3的学时用于上机编程实验。学生利用课堂所学理论知识在计算机上编程实现,并将结果显示出来。但是这个过程并不一定是一个顺理成章的事情,大部分学生都不能够一次完成。因此,教师应不停地巡视每个学生的编程过程,及时发现问题并给出建议。

2个性化教学方法

开展个性化教学,并不是进行个别教学,也不是要否定传统的课堂授课。我们认为个性化教学是对课堂授课的补充和完善。另外,个性化包含2层含义:一是不同年级的学生之间存在差异,教师需要针对性地调整或强调授课内容;二是不同学生之间知识背景存在差异,教师应进行个别辅导。

2.1课堂上重点讲解共性难点

通过前期多种形式的师生互动,教师对学生的知识背景应该有较全面的了解,特别是要掌握可能缺失的知识点。在课程备课和幻灯制作过程中,教师就应有针对性地对存在的共性问题进行重点准备,例如对涉及前期预修课程中的知识点进行提示或回顾,对学生缺失的知识进行补充,对前期不系统的知识进行归纳和整理。在课堂授课过程中,不断观察学生的学习状态,发现多数人有疑问时应反复讲解,必要时辅以板书推导。同时,鼓励学生在上课过程中主动提问,并在每次课结束前预留3~5min进行简短答疑。另外,对后续课程学习中可能涉及的预修知识应要求学生进行复习。

2.2合理布置作业并认真批改

教师布置给学生课后完成的作业应涵盖主要的授课内容,应有一定的题量,期望学生通过做作业复习重点知识,特别是综合运用已学过的知识分析和解决问题。教师应重视对学生作业的批改,逐步审阅,并明确指出出错或遗漏之处,如有需要可给出修改思路的提示。曾出现过某一道并不难的作业却有很多学生做错的情况,对此种情况,教师要不怕麻烦对每一个学生都给予纠正,避免疏漏。而且《数字信号处理》课程习题的突出特点是一题多问,后面的问题需要前面问题正确的结果作条件,常常出现第一问解题错误,导致后面几问即使方法得当也无法得到正确的结果。对此种情况,教师不仅要指出第一次出错的地方,而且还应对后续求解的方法予以评价,便于学生自己改错。教师对所有学生作业中存在的问题还应及时归纳。由于学生做作业和教师批改作业都需要一定的时间,一般会有2周的延时,因此教师应注意利用后续授课中的点滴空闲时间或少量的课后时间,进行作业情况的分析。这一做法往往颇受学生的喜爱。

2.3利用课间进行个别辅导

一般每次授课是2个学时连在一起上,学时之间有10min的休息时间。教师应注意在课间主动走到学生中间,这样会无形之中鼓励学生主动提问。我们在教学中发现,当教师站在讲台上时,学生要提问可能需要更多的勇气;而如果教师走到学生身边时,学生会感觉与教师的距离缩短了,从而可能较随意地提问。这样,教师才能有针对性地对学生进行个别辅导。同时,几次之后就有助于树立一种主动提问的良好氛围,有利于教师更好地把握教学效果,节省了猜测和估计的时间。

2.4在线响应学生提问

除了鼓励学生在课堂上提问外,教师应接受并适应学生通过他们熟悉和感兴趣的交流方式提问,并及时作出响应。上述2种提问方式类似于实时和非实时的关系,这本就是数字信号处理技术的突出优点,而且新的交流工具实际上也是数字信号处理技术进步的体现。作为教授本课程的教师也应紧跟时代的步伐,让学生感觉与教师之间没有代沟,更重要的是让学生对本课程产生更浓厚的兴趣,激发主动学习的热情。

2.5让学生独立完成编程实验

计算机编程实验是《数字信号处理》课程教学的重要组成部分,我们要求给学生提供单人单机的实验条件,虽然实验内容相同,但强调每个学生独立完成。教师不仅仅应关注最终的实验结果,还应在学生进行实验的过程中不断巡视,及时回答学生提问,或发现学生有疑难主动给予帮助。每个学生对课程教学内容的掌握程度不同,存在的难点也可能有差别,而且实验的进度更是差别明显,因此集中讲解并不必要,个别辅导才是更佳的选择。

2.6确立每周一次晚自习答疑

由于本课程教学内容多,而学时有限,在制定教学进度时无法留出完整的学时进行答疑。为此,我们尝试每周安排1名授课教师在学生晚自习时到教室答疑。通常教师不站在讲台上,而是在教室后面等待学生个别提问并解答。没有问题的学生则正常自习。经过一个学期的试验,这种方法效果较好,我们将其固定为一种辅助的教学手段。

3结语

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引言:

时代的进步推动了信息科学技术的长足发展,计算机网络的进步也带动了数字电子技术的创新研究,并为我国数字电子技术带来了良好的发展平台。现阶段,数字电子技术已经深入到人们正常生活中的方方面面。计算机网络的发展必然也应用到数字电子技术,在两者合理结合下必然推动了我国科技发展的进程,也在为提高人们生活水平提供充足的动力。因此,论文研究计算机网络中数字电子技术的应用实践有很大的现实意义。

一、数字电子技术和计算机网络的特点

(一)数字电子技术的特点

数字电子技术由各种集成器件、集成芯片及逻辑门电路三部分构成。数字电子技术在运用先进手段处理信息时,有一定的原理,也即是数字电路有提前设定好的比例,最后就能把模拟信号转变为所需要的数字信号。当然,一旦信号全部转化后,就会传送到数字电路中。一旦都传送到数字电路以后,原本设定的程序就会转变为实际需要的模拟信号,最终输出信号。一般来说,数字电子技术的特点有三点:一是抗干扰能力极强。数字电子技术实际应用,不仅可以阻断外界噪音和电子器件带来的干扰,也能阻断通信道路中的电磁波带给系统的干扰,数据信息处理的准确性大大提高。值得一提的是,即完成了远距离传输,也实现了数据共享。二是数字信号设备具有集成化特点。数字电子技术的应用,就系统功能运行过程而言,只要有标准化的逻辑部件,就可以实现对各种各样数码系统的构造。当然,这种规模性集成电路功率显著降低,设备占用空间也可减少(万志华,计算机网络中数字电子技术的应用实践:数码世界,2017,07(10):211)。三是数字信号的传输过程简单又安全。要想对数字信号加密,仅需要通过通信电路处理就可完成,并且以高低电平这两种波形出现,用户输入正确密码后,才能浏览相关数字信息,网络信息的安全得以保障。

(二)计算机网络的特点

如今计算机网络已成为人们生活工作的一部分,在以后的发展中也依然引领着时代的潮流。计算机网络技术的发展过程,为信息的传输交流提供了安全可靠的平台,也实现了信息的共享。计算机网络是数据信息共享的基本平台,信息的开放性极强,也为资源的获取和共享提供了充足的条件和空间。网络平台的信息传播时效性极强,信息资源可以在网络平台上及时共享,数据信息的流通性也是很强的。计算机网络平台具有虚拟性,不受地理位置限制,在网络平台上可以融合各个地方的资源数据,也能及时反馈信息,从根本上促进了思想和技术的流动,有助于世界科学技术的创新发展。

二、计算机网络中数字电子技术的应用优势

(一)为网络交流提供了便利

计算机网络中数字电子技术的应用,可完善计算机网络体系,人与人之间的距离缩短,实现了实时交流。数字电子技术在计算机网络环境的运行中,可将网络交流和网络应用紧密联系起来,改变了人们传统生活方式,引导着人们仅需要借助于网络完成远程交流,并为人们的工作生活带来了极大便利。确切地说,计算机网络中数字电子技术的应用,凭借着数字电子技术的高效性为计算机网络带来了更多色彩。

(二)为形成网络集成电路提供了便利

计算机网络中数字电子技术的应用,抗干扰能力强,为形成网络集成电路提供了有力保障。这是由于客户信息在计算机网络中的长时间长距离运输中,都能始终保持着高质量水平。当然,计算机网络中数字电子技术的应用也具有较强的数字逻辑运算能力,用户可借助于数字电子技术就能对重要信息加密和解密,保障用户信息的安全(冯书玮,刘玉倩,李乐,浅析电子应用技术在计算机硬件维修中的作用:科技展望,2017,27(26):156,184)。计算机网络中数字电子技术的应用,可降低网络电路的使用功率,也可缩小网络电路的体积。当然,形成的网络集成电路为用户提供了诸多便利。

三、计算机网络中数字电子技术的实践应用

数字电子技术在计算机网络中的应用比较广泛,无论是可以运用数字电子技术实现网络教学还是实现了网络信息的快捷传输,都影响着人们生活的方方面面。论文就其实践应用而言,始终认为计算机网络中数字电子技术的应用是从多方面进行的,具体如下所示:

(一)实现网络信息的信息高速公路化

站在数字电子技术这个位置来说,计算机网络中数字电子技术的应用,是凭借着数字电路信号处理的优势才完成的。具体来说,模拟信号的传输、模拟信号的转变、模拟信号的处理等系列操作过程的处理,主要是把网络信号转变为数字信号,最终达到网络通信数字化的目的(石红姣,数字图书馆计算机网络的安全技术及其防护策略:电子测试,2015,04(10):89-90)。从某种角度而言,通信系统中,数字信号可看作是网络信息传输的一种媒介,网络信息传输时借助于数字形式完成通信,当然,信号传输过程也契合传输的容量和速度要求,并转变为高速信息电子网络。网络的运输离不开大量网络系统,诸如数据库、计算机及通信网络。

(二)简化网络信号数字化的复杂处理过程

一般来说,网络信号数字化处理有十分复杂的过程,不急要对网络信号进行随机抽样和量化,还要对处理的网络信号进行编码。随机抽样则是在实际通信网络系统中对模拟信号进行分离,量化则是把信号连续取值通过运用数字化处理方式,将其转变成离散取值完成量化处理。编码过程的完成,也即是网络信号处理的工作人员依据编制的设计方案,运用再次编码处理的信号,把这些信号转变为需要拟定程序的数字信号流。最终获取的数字信号,不仅可以在卫星通道线路中实现远距离传输,也能在电缆中实现远距离传输。举一个例子,计算机网络系统中的数字电子技术,实际应用中,主要是在网络信号数字化处理中的编码环节,借助于模拟信号的数字化处理系统,通过利用A/D芯片MAX1247就可完成AD的转换,结合DSP的多路缓冲口就可实现模拟信号的实时采集,数字信号通过DMA方式传输,工作人员依据这一设计方法就能在C5402输出脉冲、地址、片选及数据信息,结合书写的序号就可得到相应的模拟信号(王建军,浅谈电子信息工程中计算机网络技术的应用:数字技术与应用,2017,14(11):227-228)。当然书写的序号通常是低8位最先写,高4位后写,最后才会在DSP的D/A的输出中转化成锁存信号。

(三)对网络展开信号处理

数字电子技术和计算机网络技术,具有兼容性,因此这对网络展开信号处理意义重大。数字通信信号和计算机信号的传输都是需要借助于二进制代码才能完成,也就是说数字通信信号和计算机在信号形式上有相同的传输方式。数字电子技术通过和计算机网络技术的有效融合,也在信号传输方式一样的前提下,就可以通过计算机平台实现数字信号的处理和转换,数字信号和计算机网络的联网要求可以实现。二进制代码处理方式极其简单,受到外界环境干扰比较小。尽管是在信息远距离传输中,也依然能确保信息传输的安全可靠性(赵海燕,数字电子技术在网络中的应用研究:建筑工程技术与设计,2018,13(6):3446)。人们日常生活中也倾向于使用二进制代码。举例来说,物流信息系统中数字电子技术的应用,其系统就是客户机/服务器模型,在TCP/IP通信协议、PPOP3邮件传输协议及DNS域名服务,在WWW和FTP服务的支撑下,只借助于简单超文本标记语言HTTP就可构建物流信息管理网络。当然,企业运输部门和订货采货部门系统只要联网,有关工作人员就能借助于CGI和API程序,就可以获取并了解数据内容。

四、结语

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关键词:信号处理课程群;建设实践;新工科

在新工科背景之下,课程建设应该与我国社会学科进行交叉与渗透,利用课程群之间的关联对课程体系进行优化,从而使课程群结构的整体功能与效益得到发挥,培养创新型的高素质人才。通信工程专业信号处理类课程内容之间的联系非常紧密,学校设置五门课程的信号处理课程群,并对其进行优化建设,这五门课程分别是语音信号处理、信号与线性系统、DSP原理与应用以及图像处理。

一、建设课程群的目标

具备高超教学水平特色的示范性课程就叫作精品课程。相较于单门课程建设而言,课程群建设涉及的面比较广,在此基础上建设精品课程能促进课程群的建设,并为其他课程的改革作示范,起到引领整体教学效果的作用。因此,将建设数字信号处理作为课程群建设过程中的主要目标,在此过程中协调好课程之间的关系,并将不同课程之间关联起来,在对整体优化的体系化结构进行构建的同时,确保其符合“互联网+”和人工智能时代对学生知识结构和能力结构的需要。

二、建设课程群的具体做法

1.建立交织模块化课程体系并融入CDIO理念

将课程与课程的内容进行紧密的联系,确保其中逻辑性较强并属于同一培养能力范围内的整体才是课程群。信息处理课程群的五门课程中数字信号处理和信号与线性系统之间有着非常紧密的联系,并且这两门课程作为通信工程专业的核心课程,同时也是信号处理课程群的基础部分,必须对这两门课程组成基础模块的建设引起高度重视。数字信号处理课程理论要实现其硬件就必须运用DSP原理,所以这两门课程组合在一起就是实践模块。而数字图像处理和语音信号处理这两门课程的组合就是应用模块。这样,这三个模块之间互相交叠且互补,就组成了交织模块化的课程体系。

2.结合课程群特点对教学方法进行改革

(1)通过创新形象化的教学方法在课堂中引入仿真研究。像信号与线性系统这种理论性较强的课程必须将Matlab仿真研究加入课程教学中,在学习过程中为学生展示重难点问题的仿真结果,使学生真正掌握其中的概念和原理,并且能够激发学生对于课程的学习兴趣。(2)结合板书、多媒体和网络三者进行教学。通过课堂板书的方式为学生讲述其中的基本理论知识,这样方便学生紧跟老师的思路。利用多媒体教学方式对需要学生理解的知识进行讲解,并且通过多媒体技术可以形成互动教学的课堂,而课后复习以及相关背景知识学习的内容就要通过网络课程的利用进行学习,网络课程可以为学生提供讨论相关资源的空间。(3)让学生参与课程讲授,将学生积极性调动起来。老师可以让学生到讲台上讲述习题,在这个过程中老师只需要对学生的讲授做出点评,对于学生讲授习题过程中出现的问题进行重点强调。老师可以通过一定的奖励措施来增加学生讲授习题的积极性,比如说愿意到讲台上讲授习题的学生加平时分等。正是因为学生自己上台进行习题的讲解,而老师负责将学生讲解过程中的问题解决,这样一来学生会更加主动地学习知识。(4)让学生学会探究式学习。将学生分为几个小组对课外作业展开探究式学习,在探究过程中学生必须围绕一个主题进行,并且将小组需要探究的方向以及其中的问题提出,最后通过搜集资料以及软件调试等方式得出最后的结论。比如说数字信号处理课程结束之后,老师要求每一位学生讲一份Matlab软件仿真的探究性报告交上来,或者是当学生结束DSP原理与应用课程后需要交将一份硬件仿真实现的论文交给老师。(5)建立多元化综合评定考核模式。不仅要对学生的课程出勤率以及平时作业进行重视,老师还要对学生的理论分析以及其动手实践能力等综合能力引起高度重视。比如说数字信号处理课程的老师一直以来都是以6∶2∶2的考试模式来要求学生,学生最终的考试成绩就是由其笔试成绩以及其上机考试成绩还有探究式学习课外作业与平时综合评定的方式这几部分组成,其中学生的理论知识考试为一百分满分,折合到学生总成绩中占百分之六十的比例,而上机考试的成绩为二十分,占到学生这门课程全部成绩的百分之二十,探究式学习加平时分总共二十分,是学生这门课程全部成绩的百分之二十。理论知识考试只要是对学生的基本概念以及原理的掌握情况进行检测,而上机考试是为了对学生的实验情况和解决实际编程问题的能力进行考核,而探究式学习课外作业就是为了考察学生的团队协作精神以及创新实践能力。

3.构建三平台、多层面的阶梯式实践教学模式

利用电工电子实验教学示范中心良好的实验教学条件,帮助学生将其探究创新的能力培养出来,在这个过程中加入CDIO工程教育模式理念,在改革过程中以实验室建设、实验教学体系以及实验教学方法当作主要的内容并结合设计性以及验证性和综合研究性实验,只有这样才能将单门的课程实验变成课外参与科研课题,从而达到构建三平台、多层面的阶梯式实践教学模式的目的,三个平台就是指专业综合实验平台、基础实验平台以及创新实验平台,这种教学模式能够将培养学生的能力与知识分为几个小目标,并且每一目标之间的关系都是从简单到复杂,这样一来学生从完成一个个的小目标开始,最终就会完成一个比较大的目标,同时这个过程也是帮助学生将知识转化为技能的一个过程。Matlab语言基础实验在数字信号处理和信号与线性系统两门课程中出现次数非常多,而且在课程结束之后学生还需要根据Matlab软件进行探究式学习。学生在学习DSP原理与应用课程时,不仅要将DSP汇编语言实现算法仿真的软件实验完成,而且还必须将DSP教学系统的硬件实验完成。图像处理课程和语音信号处理课程需要学生完成的是软件实验在学生大四的第一个学期中为学生设置了综合性实验。

4.建设与课程体系相符的教材

教材不仅是对教学方法和教学经验的总结,同时还是教学思想与教学内容的重要载体,教材与教学质量有着非常紧密的联系。如果只有精品课程却没有精品教材是无法满足精品课程本身的要求的,所以建设精品课程与精品教材是非常重要的。(1)编制具有特色的主教材。信号处理课程群教材建设对精品课程的建设非常重要。首先教材应针对通信工程专业的学生进行编写,并且教材中对于基本概念和原理应进行重点编写,在确保完整的课程知识体系的同时对算法也非常重视。再有教材从头到尾都与Matlab软件进行结合对重要的概念及原理进行阐述,以通俗易懂的方式来讲解知识点,每一章节最后都有综合性的例题。另外,教材中包含实验章节,再加上实现练习和上机考试复习的习题,学生就能将理论知识和实践紧密地结合在一起。最后精品教材中还包含相匹配的电子教案以及网络课程等等。(2)编制其他的教材。信号与线性系统课程教材在编写过程中包含了8章的内容,其中对连续信号与系统分子进行了重点编写,从而实现与数字信号处理教材衔接的目的。另外,在DSP原理与应用课程中按照其课程群的内容进行优化,将语音信号处理等内容进行开发,对相应的实验教材讲义进行重新编制。

5.将全方位的信号处理课程群教学网站建立起来

建设课程网站资源在改革课程教学中占有非常重要的位置,而且建设课程网站资源能够使现代教育思想与理念得到实现,近几年这五门课程都有属于自己的网站资源,在此基础之上整合这些网站,并将电子信息类专业信号处理课程群教学网站建立起来,首先所建立的课程群教学网站必须相互独立,但是每个课程网站之间还要有所关联,只有这样课程与课程之间才能进行资源共享,另外课程群要与这五门课程各自的特点进行结合,在制作网站过程中将本身的特色突出。

三、建设课程群的成效

融入CDIO理念的同时还要构建交织模块化的信号处理课程群体系,只有这样才能优化课程的内容并使知识模块更加综合与系统,除此之外,还要探索一些教学方法,以实验教学示范中心为标准将三平台、多层面的阶梯式实践教学模式构建出来,对学生的探究能力进行培养。再有与课程群建设相结合将相关的教学研究出来,并对出版教材和讲义进行编写。这样一来学生才会更加认可教材,并且学生给教材作为评价就是能够利用通俗易懂的方式来讲解知识点。另外将优质信号处理课程群教学网站建立起来,在网站中包含了很多丰富的课程内容,从而达到共享资源的目的,学生有了进行自主学习的平台。学生使用教学网站之后说到其中包含的学习资源非常丰富,平时上课没有挺明白的地方,课后可以利用教学网站进行学习,而且教学网站中对重难点知识进行了详细的解释。比如说课后习题以及测试题在教学网站中都有非常详细的解题过程中,学生经过这种方式的学习知识得到进一步的巩固。最后学校应该将一支具备高素质的教师队伍培养出来,只有这样学校的专业建设才能获得更好的发展,同时学生的实践能力也会得到增强。

四、结束语

本文在新工科背景之下分析了通信工程专业信号处理课程群改革的具体方案,在教学内容中增加新的核心技术,从而将教学效果提高上去,同时还达到教学的目的,帮助学生对信号处理技术进行详细的了解,这样一来学生才能与我国经济发展的需求相符。

参考文献:

[1]韩建,牟海维,姜晓岚,吕秀丽,邢志方.新工科背景下数字信号处理课程教学方法探讨[J].教育教学论坛,2019

[2]杨吉斌,曹铁勇,赵斐.全信息视角下的信号和信息处理类课程教学[J].电气电子教学学报,2019

[3]郭秀梅,王成义,张萍.“双一流”战略背景下电子信息类课程体系群建设初探[J].高教学刊,2018

[4]陈纯锴,关雪梅,汤春明,吴骏.电子信息科学与技术专业信号类课群体系改革与建设[J].高师理科学刊,2018

[5]张小美.专业认证背景下信号处理课程群建设研究[J].教育教学论坛,2017

[6]金恩淑.电子信息工程专业课程群规划与建设研究[J].吉林化工学院学报,2017

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【关键词】太阳能;光学仿真;随动

1引言

作为新能源之一的太阳能,其与传统能源相比较具有四大优势:储量巨大、应用便利、供应持久、清洁无害。中国地区的太阳能资源丰富,且开发利用前景也较为广阔[1]。本文设计了一套基于太阳能光传导屋内的系统,利用收集组件收集太阳光,通过随动装置和光传导组件将太阳光传导到屋内,达到节能的目的。

2智能照明系统

2.1智能照明系统组成及工作原理

如图1所示,太阳光通过汇聚组件将光汇聚于中心小区域处,进入小区域的光经过导光光路进入屋内,这样实现了节能的目的。为了保证较强的光进入屋内,通过随动系统带动光汇聚组件跟随太阳转动,最大可能的利用太阳光。系统由光路系统和控制电路组成。光学系统包括太阳光汇聚组件和太阳光导光组件。太阳随动系统控制电路通过判断太阳的位置,驱动电机进行转动相应的角度[2]。

2.2控制电路组成及工作原理

电路设计总体设框图如图2所示,由主控制器(MCU)、光强探测模块、电机驱动模块构成。本系统主要包括硬件设计和软件处理两个部分:硬件部分:首先整体应用了双轴结构,使系统可以在水平角方向和高度角方向自由移动,达到全方位追踪的目的。系统总体由信号采集部分、信号计算处理部分和调整角度转动的执行机构组成。传感器把检测到的信号经AD转换电路处理发送到MCU部分,再由MCU处理后将得到的信号传给电机的驱动电路,从而控制步进电机转动相应的角度,以达到跟踪太阳光的目的。软件部分:将传感器送到MCU的四个不同的电压值,分成两组并且做差得到两个差值,用这两个差值分别控制两个步进电机的转动,当差值等于零或者差值在某一范围内时,控制电机停止转动。综上所述,本系统具体可实施方案是:当光照到传感器上,使光信号转化成电信号再经过转换电路转换后得到电压信号,电压信号经过AD转换电路后得到数字信号,然后将数字信号输入MCU中经计算处理后得到驱动芯片所需的脉冲信号,最终由驱动芯片驱动电机转动从而使系统的感光面与太阳光保持垂直状态。

2.3结构设计

2.3.1反射式结构的设计

反射式结构是指利用反射装置将太阳光汇聚,然后运用光纤将其导入室内进行照明。在该结构的聚光环节我们采用了聚光效果好的抛物面结构,导入光线环节我们采用传输损耗低的亚克力光纤。为了更加真实的反映导光效果,我们引入了接受面。同时,加入了点光源(点光源出射光平行且可根据导光结构来设置大小)来仿真太阳光源。

2.3.2透射式结构的设计

透射式结构是指利用透射装置将太阳光汇聚,然后运用光纤将其导入室内进行照明。在该结构的聚光环节我们采用了聚光效果好的菲涅尔透镜,导入光线环节我们采用传输损耗低的亚克力光纤。和反射式结构类似,为了更加真实的反映导光效果,我们引入了接受面。同时,加入了点光源(点光源出射光平行且可根据导光结构来设置大小)来仿真太阳光源。菲涅尔透镜作为透射式系统的核心部分,其功能和特性比起同样有聚光效果的凸透镜更加优良。

2.4智能照明系统光学性能仿真

太阳光收集组件选用透射式与反射式光学系统,太阳光导入系统采用菲涅尔透镜、反光杯、亚克力光纤作为聚光和导光材料,系统的结构参数如表1和表2所示。利用TracePro软件仿真太阳光光路,接收面的照度分布如图3所示。利用TracePro软件仿真太阳光光路,接收面的照度分布如图4所示。由反射式照度图分析可知,总的光通量为5.2599W,光通量与发射通量的比值为0.86522,即在所照射的太阳光中,有86.522%的光被汇聚到了接收面。由透射式照度图分析可知,总的光通量为2276.8W,光通量与发射通量的比值为0.86522,即在所照射的太阳光中,有84.014%的光被汇聚到了接收面。我们通过运用软件TracePro对所设计结构进行了模拟,并且加入光源对其进行光学仿真。根据仿真的最终结果可知,相比于反射式结构,透射式效果更好,使用更加方便。经分析,在投射式结构中7.29W的光经过系统聚集到了接收面,而选用的光源功率为10W,因此本系统收集到了72.9%的太阳光,能量利用率较高。

3结论

本课题设计的太阳能智能照明系统导入太阳光进行照明,绿色环保,做到了节能减排。其中的太阳光导入系统采用的这些材料,经济成本低,结构简单,性价比高

【参考文献】

【1】岑幻霞.太阳能利用[M].北京:北学工业版社,2005.

【2】魏光谱.太阳能与阳光经济[J].上海电力,2008(4):337-342.

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电子信息资源类型

根据目前高职院校图书馆的实际情况,所收藏的电子信息资源主要有:电子图书、电子报刊、各种数据库和网络信息资源。电子图书是指各种电子版或光盘版的图书,如光盘版《四库全书》、《百科全书》等。许多图书经数字化之后被收入电子图书数据库,如超星电子图书。另外电子图书有时也泛指所有电子出版物,包括电子图书、电子期刊、电子报纸和软件读物等。电子期刊是指各种电子版或光盘版的期刊,许多电子期刊也同时被收入电子期刊数据库,如《CNKI中国期刊全文数据库》。数据库包括各馆自建或多馆联合建设的馆藏书目数据库、联合书目数据库、各种专题数据库以及社会上公司企业生产的各种数据库产品。网络信息资源则是计算机网络上可以利用的各种电子资源的总称。

高职院校图书馆电子信息资源建设的发展思路

笔者以我校图书馆为例,介绍高职院校图书馆信息资源建设的发展思路。

馆藏书目数据库的建设应放在最优先的位置,它是图书馆自动化、网络化管理的基础。建立馆藏书目数据库并连接校园网,高职院校师生读者就可以通过校园局域网检索图书馆馆藏图书以及查询个人借阅情况,并可以办理预约和续借手续。馆藏书目数据库是由本校图书馆自建,要对图书馆藏书手工输入书目信息,工作量较大,所用时间较长,因此可以利用有关图书数据提取和转换。现在出版社都会定期将新出版的图书书目电邮给图书馆,各图书馆可以将自己所购买的图书书目信息提取出来,添加到本校图书馆的书目数据库中,或从其他有关书目数据库中下载自己所需的书目数据。我校图书馆现已建成23万册馆藏图书的书目数据库。

各馆可以直接购买现成的电子期刊数据库,中文期刊和论文数据库常见的有《CNKI中国期刊全文数据库》、《维普中文科技期刊数据库》、《人大复印资料》、《中国优秀博硕士学位论文数据库》、《万方学位数据库》等;外文期刊常见的有SpringLink英文数据库、EBSCO-ASC外文期刊全文数据库、Elsevier数据库、ProQuest博硕士论文全文数据库等。笔者上网查阅福建交通职业技术学院、福建信息职业技术学院、漳州职业技术学院等3所福建省国家示范性高等职业院校以及福州职业技术学院、黎明职业大学、闽西职业技术学院、福建商业高等专科学校等37所省级示范高职院校的图书馆,有90%的高职院校使用《CNKI中国期刊全文数据库》,72%的高职院校使用《万方学位数据库》,我校图书馆也购买了《CNKI中国期刊全文数据库》。外文期刊数据库使用较少,这与高职院校学生的外语水平较低有一定关系。本科院校常用的是SpringLink英文数据库。

近年来,许多新出的图书都配有随书光盘,包括对本书的作业解答、视频讲解、例子、图文资料等等,随书光盘已经成为图书的重要组成部分,同时市面上还出现许多光盘版图书。由于光盘容易损坏,因此图书馆收藏的随书光盘或光盘版图书一般不能像纸质图书那样借给读者。为了解决这个问题,我校图书馆将光盘制成压缩文件,存放在图书馆光盘镜像数据库中,供读者从校园网上下载观看。同时图书馆还配置了一些刻录机,为师生读者提供光盘刻录服务。

由于音视频文件容量巨大,我校图书馆将其单列出来,建立音视频数据库。各高职院校都拥有大量与本校专业相关的特色专业音视频教学光盘、教学录像带、外语听力磁带等。对于音视频教学光盘,可以将其压缩成RM、MP3等媒体格式,存放在图书馆音视频数据库中。对于教学录像带、外语听力磁带等,需要进行数字化加工,把模拟信号转化为数字信号,并压缩成RM、MP3等媒体格式放到图书馆音视频数据库上,以实现教学音视频资源的共享。我校图书馆购买了一套CanopusDvstorm影视采编设备,已将所有教学录像带和四六级外语听力磁带等影音资源进行数字化加工,转化为RM、MP3等媒体格式,存放在图书馆音视频数据库中,供老师上课时在教室通过校园网进行视频点播,配合课堂教学,改变了以往教室要设置录像机、录音机、VCD机、DVD机才能满足教学需要的状况。同时学生也能在宿舍通过校园网进行视频点播,丰富了校园生活,得到广大师生的好评。

教师成果是高职院校教学质量和教学改革成果的重要体现。我校的教师成果主要体现在教师的精品课程建设上,共有1门部级精品课程、13门省级精品课程、29门院级精品课程。学校高度重视精品课程上网工作,特别为此给图书馆购置了服务器。精品课程建设先是由专业老师组成精品课程建设团队进行建设,完成后交由图书馆收入精品课程数据库中,由图书馆负责管理和维护。精品课程是本校重点学科、重点专业的精华和办学特色的体现,它搜集了该课程的全部资源和内容,如教学大纲、电子教案、教学课件、实验指导、试题库、在线模拟试题、多媒体教学视频等等,是集文字、动画、音频、视频为一体的教学资源,在文件数量、质量、种类等方面形成一定规模,大大方便了师生对精品课程资源的研究和利用,是师生最经常访问的资源,具有很高的利用率。

数字信号论文范文6

在我国一些偏远山区和农村,信息化建设明显滞后与社会经济发展脚步,到时农村经济和文化发展受到巨大影响,村村通工程正是在这一背景下诞生的。本文根据我国当前广播电视村村通工程开展的基本情况,对其中一些关键性工程技术进行了分析,以期对村村通工程的进一步开展有所帮助。

关键字:

村村通;广播电视;工程技术

1村村通工程所面临的问题

卫星技术的不断发展为村村通工程建设提供了重要的支撑,初步解决了广播电视节目的覆盖问题,但是随着20户以上的自然村已经基本上实现了通广播电视的目标,其余更加偏远的农村如何实现通广播电视成为亟待解决的问题,虽然说通过安装卫星接收设备的方式来解决这些地区的广播电视信号问题,但是无论是政策、资金还是管理都是不现实的,难以从根本上解决偏于农村广播电视的信号覆盖问题。因此在实践中我们要灵活的采用有线数字电视联网、数字电视无线覆盖、数字卫星接收等技术方式,确保村村通工程的顺利完成。而这都是建立在对相关技术的分析基础之上的。

2数字广播电视工程技术

2.1无线数字电视覆盖技术

无线数字电视覆盖技术主要有无线数字前端和无线数字传输系统两个部分组成。其中无线数字前端主要包括MOEG-2数字压缩编码就似乎、PEC前向纠错编码技术、多路复用技术、QAM调制技术,以此来保证模拟电视频道宽带内可以顺利的将6套以上的标清电视节目输出到接收端上。当然,考虑到农村文化需求的多样化倾向,也可以通过使用三个频点的方式来提高电视节目的传输数量。而当前比较常见的无线数字传输主要有微波传输和光电缆传输两种方式,微波传输主要是将调制后的数字中频信号上变频到与模拟微波频段相一致的数字电视视频信号,然后在进行传送,例如可以利用现有的8GHz模拟微波电路的天馈线系统进行传输等。光电缆传输则是将中频数字信号上变频到分米波电视频道,然后在于模拟节目一起进行传输。值得注意的是,为了保证光电缆网的正常运行,要尽可能安排在550兆以上。无线数字前端和无线数字传输系统共同构成了无线数字电视,而在具体的覆盖上,笔者认为可以根据农村环境的不同选择不同的覆盖方式,例如对于那些处于山区的农村,在周围有海拔较高地带的情况下可以采用直接覆盖的方式,即在高山台上将数字射频信号上变频到分米波频率,然后通过全向发射的方式供用户接受。而在一般地区,考虑到周围地形环境所带来的影响,可以采用中继覆盖的方式。

2.2有线电视数字化整体转换后联网延伸方法

正如上文中所论述那样,虽然说在数字卫星技术的支撑下,采用无线数字电视覆盖技术是一种最为理想的选择,但是介于政策、资金、管理等因素的限制,无线数字电视覆盖技术的应用范围是十分有限的。对此一个比较好的选择就是有线电视数字化整体转换后联网延伸。即已数字化整体平移的网络,光结点后直接采用无线宽带方式发射,将基木节目包用无线数字方式很容易解决了数字电视人户的问题,满足村村通要求。在未数字化的网络,叮在前端按卜述方法建一个“村村通”数字平台,光结点后采用数字无线接人;发射功率视覆盖范围而定,一般数字功率在1-2W,覆盖半径可达3-5千米,该方法可以说是管理、资金和政策限制的情况下的最佳选择。能够基本上实现无线用户,同时也极大的降低了施工难度,减少了建设费用,方便了后期维护。

2.3小前端小片网扩容方法

卫星天线作为数字广播电视技术的必要设备,在实施村村通过程中是必不可少的,但是当前急需解决的一个问题就是如果让村民单独的安装卫星天线那么对于村民来说毫无疑问是一个极大的负担,不安装的话则会导致农村文化需求无法得到满足。对此笔者认为可以通过采用多户村民共用一副卫星天线的方式来保证村民能够收看到更多的广播电视节目。当然对于卫星天线共用中存在的信号难题,笔者认为可以通过利用小片网的方式来降低天线所接收到的中频信号至500MHz范围以内,然后在通过有线电视干线放大器送入到卫星接收机中,进而保证村民能够享受到更多的广播电视节目。此外,该方法还能够充分的搭配使用不同的设施来达到特定的目的,例如可以使用滤波器来将杂波滤除,也可以将一些不受村民欢迎的境外节目滤除等,从而保证了村村通广播电视对农村文化需求满足的针对性。

作者:许建文 单位:泸西县广播电视局

参考文献

[1]黄学华.农村广播电视村村通覆盖实用技术[C].提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册).2006.09

数字信号论文范文7

依据耦合方式的不同WHBC可分为:①电流耦合,发射端输入人体的信号为电流信号,接收器、发射器的两个电极均需与人体直接接触;②电容耦合,发射端输入人体的信号为电压信号,接收、发射端的两个电极可不与人体直接接触。当前大部分的研究都集中于后者,因此本论文主要介绍电容耦合WHBC系统。当前被认可的基于电容耦合的人体通信机制主要有两种:静电耦合机制和把人体作为波导的电磁波传播机制,大多数WHBC模型基于这两种传输机制建立。另外还有一些WHBC模型是基于实验数据得到的,下面我们简单介绍一下当今主要的WHBC理论和模型。

1.1静电耦合机制及其物理模型

首先我们来介绍WHBC的静电耦合传输机制。发射接收信号的电路、放在人体上或者人体附近的电极、导电的人体(相当于一个电阻)、电极和大地之间的耦合电容可构成一个闭合回路。整个闭合回路可被看作为一个二端口网络,发射端的信号电极和地电极是其信号输入端,接收端的信号电极和地电极是其信号输出端,已知电路中的各电阻及电容的值,就可根据电路知识求出信号的路径损失。由于静电耦合作用(即二端口网络电路中的耦合电容)是该传输原理中的关键所在,因此称该原理为静电耦合原理。其中发送端和接收端信号电极可以直接贴在人体皮肤上或者靠近人体皮肤的邻近区域(例如紧贴衣服上),发送端和接收端的地电极悬空或者贴在皮肤上。但Luˇcev等证明信号电极直接与皮肤接触、地电极悬空的电极结构可以得到最小的路径损失。Xu等根据静电耦合机制设计了一个WHBC通信系统,其系统模型使用了有限元件建模方案。该系统模型包含了大气、人体、发射端电路和接收端电路。其中大气分为三个区:近域区、过渡区和远域区;人体模型则由手臂、胸部、腹部和脚组成,而各器官分别由对应的皮肤、脂肪、肌肉层组成。模型的仿真结果在低频和实际测得的数据相差不大,但在高频段差别就有些大,还需要仔细研究。

1.2人体作为波导的传播原理及其物理模型

有些研究人员把人体看作波导,从电磁波传播的相关原理方面建立人体信道的计算模型。发射机的信号电极与其地电极是电磁波的发射源,人体表面是人体与空气之间的边界面,信号的传输过程可看作一种特殊情况的表面波传输。已知人体表面的电介参数,根据麦克斯韦方程和人体空气边界条件可求出在人体表面各点的电场强度、磁场强度以及路径损失。Fujii等用有限差分时域方法(finitediffer-encetimedomain,FDTD)建立WHBC模型。在FDTD计算方法中,使用了日本成年男性和女性的高精度身体模型。实验中用生物组织固体人体等效模型验证文中提到的理论模型,结果虽还不错,但模型跟真实的人体毕竟不一样,该方法的有效性还需通过真实的人体加以验证。

1.3其它的WHBC传输原理和模型

近期Bae等提出了新的WHBC传输原理,该原理同样把发射端的信号电极和地电极看作电磁波的发射源,但认为仅电磁波的电场可传播信息,电磁波的磁场不起传递信息的作用,同1.2一样利用麦克斯韦方程组可得到人体表面的电强度和路径损失。论文提出的理论很新颖,能够综合现有的两套理论,但其仿真结果和实验结果在低频处却有较大的误差,还需进一步完善。Ruiz等利用实验数据建立了一个WHBC分析模型。方法是从现有的各种分布函数中选择一个与实际测得的路径损失的累积概率分布最接近的一个分布类型,然后用数学方法估计在某一确定距离下该分布类型的参数,接着求出该分布函数的参数与(发射接收)距离之间的关系,从而得到想要的模型。这种方法对硬件设计有一定的指导意义,但由于缺乏内在的物理原理的支撑,有很大的局限性。

2WHBC中的数字基带传输机

除了WHBC的传输理论有诸多进展,WHBC传输机也颇有些硕果。Lont等设计了一个数据速率可调的基于移频键控(frequencyshiftkeying,FSK)的超低功耗数字接收机。Song等则利用0.25μm标准CMOS工艺设计了一个功耗为0.2mW、速率为2Mb/s的数字传输机,其原理图。图中上半部分为发射机,下半部分为接收机。发射机由伪随机二进制序列(pseudo-ran-dombinarysequence,PRBS)产生器、二选一多路复用器和驱动器组成。PRBS是芯片测试时需要用到的功能部件。数字信号可直接通过二选一多路复用器、驱动器传到人体。接收机由接收AFE模块、CDR电路和位错误探测器组成。接收AFE模块用于放大、触发、反向从电极接收到的宽带信号,以恢复二进制数据。CDR电路模块从恢复的二进制模块中提取时钟信号并锁存数据。位错误探测器是芯片测试时需要用到的功能模块。当反向不归零制(non-return-to-zero,NRZ)数据直接输入到人体后,发射端电极产生对称的静电场(分别对应二进制数据1和0),在该静电场的激发下接收端的电极感受到一个由正负脉冲组成的微弱宽带脉冲信号,对这些信号进行放大、触发、反向的操作就可在接收端恢复输入人体的二进制数据。Song等改进了TX的结构,使用了脉冲位置调节模块,把NRZ数据的频带移到10~70MHz。Fazzi等则在RX中增加了相关电路,抑制噪声的能力更强。然而即便如此,这样的通信系统还是很容易受到外界的干扰,需要其它的技术抑制这种干扰,我们将在第3部分中进行讨论。

3WHBC中的干扰及AFH技术

3.1WHBC中的干扰

人体可被看作天线,漂浮的和接地的人体在电磁场中的谐振波长分别为人体身高的2倍和4倍,同时人体的谐振频率峰值不是尖锐的,而是宽广分布的,因此人体天线效应能够将频带分布宽广的射频信号注入到WHBC通信系统中。根据Cho等的实验结果,这些干扰信号在一些环境下(调幅射频塔或者无绳电话附近等)能够把有用的信号淹没,一般的数字传输机不能在这种变换的环境下稳定地工作,需要新的传输机来抑制这些干扰。

3.2AFH原理

WHBC中的干扰随环境变化而变化,但均只占某一有限的带宽。为了增强系统的抗干扰能力,我们把可用的WHBC总带宽根据具体的应用(数据传输速率的要求)平均分成N个不重叠的子带宽,每一个子带宽可看作一个通信频道。最开始所有的通信频道均参与信息的传输,它们均处于跳频序列之中。WHBC设备节点每隔一段时间根据一定的评判原则将跳频序列中所有的频道分为好频道和坏频道。好频道继续使用并等待下一次评判;坏频道从跳频序列中剔除,但一段时间之后系统会重新检查上次被评为“坏频道”的频道的通信质量,只要被评定为好频道,系统又会将其纳入跳频序列之中。其中频道评价准则可以使用接收的信号强度指示(re-ceicedsignalstrengthindicator,RSSI)、分组错误率(packeterrorrate,PER)和载波敏感度(carriersensing,CS)准则。使用的是PER信道评判准则,其中PSR(packetsuccessratio)为分组成功率,Ps为合格频道的PSR阈值。AFH技术源自蓝牙,但AFH在WHBC中的适应性强过蓝牙,因为一般情况下WHBC的覆盖范围仅限于穿戴者的本身,不会产生不同WHBC之间的串扰,而蓝牙ZigBee等则会因为不同设备之间使用相同的通信频道而产生动态频率干扰。Cho等就利用AFH技术设计了适用于人体通信的传输机,达到了很好的抗干扰效果。

4结束语

数字信号论文范文8

(1)立足素质教育需要,注重科技与人文的融合。

针对非电子信息类专业学生的特点,“现代通信技术与社会”课程以展现现代通信技术在社会中的应用为目标,综合介绍现代通信技术的基本知识。按照先通信基本概念后通信系统的方法,从全程、全网的角度介绍通信的基本理论、典型的通信系统以及应用。在课程内容定位上突出学浅用深,从通信技术的发展史、现代通信的关键技术、科技改变生活等方面详细阐述通信技术对社会的影响,注重知识性与趣味性、基础性与前沿性、技术性和探索性相结合,增强学生学习科技知识的热情与兴趣。例如,通过“击鼓传声”“飞鸽传书”和“烽火狼烟”等例子,介绍了我国从殷商时期就开始的古老的信息传输方法;从“苏武牧羊”“周幽王烽火戏诸侯”等故事中了解了古代的通信方式;通过阿加莎•克里斯蒂的小说《尼罗河上的惨案》了解S.O.S.莫尔斯电码的应用;分析了泰坦尼克号海难发生初期,其他船只和救助组织没有及时组织施救的原因:船上发报员开始发出的是过时的求救信号,直到整个船只都快没入大海时才发出了S.O.S.求救信号。这些都使学生认识到:自19世纪莫尔斯发明电报之日起,通信技术便登上了历史舞台,并在人们的生活中扮演着重要角色。现代通信技术使得神话故事中描述的“千里眼”“顺风耳”成为现实,并加快了社会前进的步伐。

(2)以通信技术的发展历程为切入点,以展现现代通信技术在社会中的应用为目标

综合介绍现代通信技术的基本知识,包括通信发展历程、通信基本知识、电话交换网、数据通信、光纤通信、移动通信、互联网通信等。课程采用以介绍通信新技术为主要内容的思路,注重系统性的介绍和分析,用通俗易懂的语言介绍现代通信的基本原理、技术特点及应用,并紧贴生活应用,详细分析各种通信业务给生活带来的巨大影响。在讲授模拟信号的调制技术时,将模拟信号的基带传输比喻成一个人步行从市中心去位于城郊的火车站,而调制传输就如同乘出租车去火车站,可见后者的可靠性与效率显然高于前者。在定义单工通信、半双工通信和全双工通信时,形象地介绍单工就像单行道,半双工就好比独木桥,全双工就是来回可对行的双车道。为了便于学生理解数字复用技术,通过多个车队轮流使用道路的例子加以说明。

(3)以通信技术的发展史为主线,以重大事件、关键人物、核心技术、生活应用、发展趋势为切入点

介绍现代通信技术对社会进步的积极影响。教学过程中,介绍了电报发明人莫尔斯的生平、电报的发明过程以及科学成就;介绍了电话发明人贝尔的生平、电话的发明过程以及科学成就;介绍了经典电磁学的创始人麦克斯韦的生平以及科学成就:没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明。以中国探月工程、美国火星登陆计划为背景,阐述了卫星通信的基本原理和功能;通过对马航MH370航班失联事件的分析,介绍了国际海事卫星组织及其卫星通信的工作过程,分析了失联航班可能坠落区域的判断依据;举例说明了中国的北斗卫星导航系统在汶川抗震救灾中发挥的作用。现代通信技术方便了人们生活和工作的同时,也带走了人与人之间互相思念的特殊体验,现在的人们再也感受不到“烽火连三月,家书抵万金”的心境,也难以写出“我住长江头,君住长江尾。日日思君不见君,共饮长江水”这样优美感人的诗句。现代通信技术改变了人们的生活和工作方式,推动了社会的进步;人类不断增长的社会需求促进了通信技术的发展,科学技术与社会生活正是在这种互相影响和作用的过程中发展、进步的。

2引入理论与实践相结合的研究性教学方法

(1)将教师的科学研究思想、方法和取得的成果引入教学,从而使科研优势转化为人才培养的优势。

鼓励学生积极参与课堂教学,激发学生的学习兴趣。深入了解通信技术的实际应用情况,加强大学生对现代通信技术的实际认识,加深对通信技术与社会发展关系的理解。采用交互式、讨论式教学方法,引导学生进行研究性学习。围绕“基本知识→系统应用→社会生活”的思路,通过理论教学、实践教学、组织研讨、开展调研、参观实习等环节,全方位锻炼学生的理论学习、研究思考和实践创新能力,使学生理解现代通信技术的体系结构、发展规律、应用趋势及其对社会生活的影响。采用现代化教学手段,以学生实际操作为主,教师讲解、指导为辅,通过与实际通信网络及设备相联系的实验课程,并借助于多媒体和网络技术建立相对完善的软件教学平台,使学生加深对概念的理解。利用MATLAB及SIMULINK等多种通信仿真软件,将仿真实验搬上讲台,将抽象的理论可视化,便于学生理解与掌握。

(2)建立校内教师、企业工程师和学生共同参与的实践教学模式。

依托安徽大学电子信息工程学院通信专业实验室,针对理工类本科生,完成一次验证性实验—“脉冲编码调制与解调”,理解并掌握数字通信系统的一般模型和各种应用场景。针对非理工类本科生,安排一次演示性实验—“数字基带系统仿真”,让学生了解数字信号传输的过程,使学生对数字通信的整个过程有较清晰的认识,并介绍数字通信系统的应用场景。依托校外实践基地开展实践教学,参观安徽电信公司等校企合作实践基地,深入了解通信技术的实际应用情况,加强大学生对通信系统的实际认识,加深其对通信技术与社会发展关系的理解。

3制定课程论文与平时成绩相结合的考核方法

(1)课程的考核方式:

课程论文+平时成绩+实践环节。其中课程论文要求:对现代通信技术及其对社会发展的推动作用进行探讨,具体内容和篇幅不做特别要求,如可以对课程中涉及的知识点进行总结,或就某些具体通信技术加以阐述,或对于通信的发展趋势进行展望等,鼓励从社会进步与发展的角度进行分析讨论。评判标准:将报告内容表述的准确性、新颖性、全面性作为基本评判标准,主要考查学生是否能够在报告中体现出对通信技术促进社会进步发展有较深理解。

(2)鼓励学生积极参与课堂教学

开展“我是老师”主题课堂环节,组织学生走上讲台与大家分享自己对通信技术与社会的见解,加强学生的主动式学习与语言表达能力的锻炼。平时成绩由两个表现决定,一是学生课堂考勤和提问环节的表现;二是学生在课堂研讨和“我是老师”环节的表现。

(3)实践环节评判标准:

将学生参与实践教学环节的主动性和操作能力作为基本评判标准,主要考查学生的积极性和实践能力。

4结语