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高職專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位依據(jù)一方面是專業(yè)面向的崗位群業(yè)務(wù)規(guī)格要求確定職業(yè)知識(shí)、職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)結(jié)構(gòu)。另一方面是崗位職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)及職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)確定作業(yè)規(guī)范與職業(yè)道德。通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商、移動(dòng)通信設(shè)備供應(yīng)商、移動(dòng)代維公司等企業(yè)的深入調(diào)研和近3屆畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查,將畢業(yè)生主要從事崗位劃定為“移動(dòng)機(jī)房管理維護(hù)、移動(dòng)通信基站維護(hù)、移動(dòng)通信安裝測(cè)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”等崗位。邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員與校內(nèi)專家一起對(duì)上述崗位從事的典型工作任務(wù)進(jìn)行分析,歸納出共性職業(yè)能力,確定“移動(dòng)通信設(shè)備配置維護(hù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)施、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化”為本專業(yè)人才培養(yǎng)的核心職業(yè)能力,并最終將本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為:掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信工程建設(shè)等方面的基礎(chǔ)知識(shí),具備移動(dòng)通信基站安裝、維護(hù)、管理,通信工程勘察、設(shè)計(jì)、規(guī)劃,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化等能力,面向移動(dòng)通信領(lǐng)域的機(jī)房基站維護(hù)、設(shè)備安裝調(diào)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化等崗位的生產(chǎn)、服務(wù)、管理第一線需要的高端技能型人才。
2構(gòu)建“四階遞進(jìn)、工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式
人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建可以依據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)和不同學(xué)院的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。自2011年起,學(xué)院先后與數(shù)家業(yè)內(nèi)知名企業(yè)簽署“訂單”培養(yǎng)協(xié)議。依托訂單合作企業(yè),以工作過(guò)程為載體,建立“四階遞進(jìn)、工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式。其中“四階遞進(jìn)”是指職業(yè)能力培養(yǎng)分解為四個(gè)階段逐級(jí)進(jìn)階,即第1、2學(xué)期在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行,完成專業(yè)基礎(chǔ)能力培養(yǎng);第3、4學(xué)期校企交替進(jìn)行,完成專業(yè)核心能力培養(yǎng);第5學(xué)期校企交替進(jìn)行,完成協(xié)崗能力訓(xùn)練;第6學(xué)期到企業(yè)進(jìn)行頂崗能力實(shí)習(xí)“。工學(xué)結(jié)合”是指第1、2學(xué)期利用校企共建的移動(dòng)通信綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái),開(kāi)展“教學(xué)做一體”的仿真實(shí)訓(xùn);第3、4學(xué)期聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任指導(dǎo)教師,開(kāi)展“教學(xué)做一體”的全真實(shí)訓(xùn);第5學(xué)期在企業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下,協(xié)助完成基本崗位工作;在第6學(xué)期在校外實(shí)習(xí)基地開(kāi)展頂崗綜合實(shí)習(xí)。
3設(shè)計(jì)以工作過(guò)程為導(dǎo)向的課程體系
通過(guò)對(duì)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商、移動(dòng)通信設(shè)備供應(yīng)商、移動(dòng)代維公司等企業(yè)實(shí)地走訪及畢業(yè)生的跟蹤調(diào)研,確定移動(dòng)通信行業(yè)面向高職院校畢業(yè)生的崗位群。邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員與校內(nèi)專家組一起對(duì)崗位群進(jìn)行分析,歸納整理典型工作任務(wù)?;谶@些典型工作任務(wù)分析從業(yè)所需的職業(yè)能力,典型工作任務(wù)分解過(guò)程如表1所示。再將這些職業(yè)能力按照專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力進(jìn)行分類、匯總,并以此為依據(jù)構(gòu)建移動(dòng)綜合職業(yè)能力課程體系。由于移動(dòng)系統(tǒng)有GSM/WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA等,需要從典型崗位任務(wù)推演到各系統(tǒng)的典型工作任務(wù),選取崗位工作技能為邏輯載體,分別以對(duì)象系統(tǒng)、工作順序?yàn)榫€索,提煉學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,形成專業(yè)核心課程。
4實(shí)施一體化教學(xué)模式改革
依托實(shí)訓(xùn)條件,創(chuàng)設(shè)情境,實(shí)施專業(yè)核心課“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式改革,啟發(fā)學(xué)生思維、學(xué)生在教師的引導(dǎo)下完成各子項(xiàng)目任務(wù),利用情境進(jìn)行真實(shí)配置、在線實(shí)際處理,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣,并在教學(xué)做的過(guò)程中鍛煉協(xié)作、分析、整理的方法能力和社會(huì)能力。豐富教學(xué)案例視頻,展現(xiàn)特色教學(xué)方法。充分發(fā)揮校企合作的優(yōu)勢(shì),結(jié)合實(shí)踐,收集整理更多案例素材,制作更多的實(shí)際案例教學(xué)視頻,豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。利用專業(yè)教學(xué)資源信息化,建成開(kāi)放、共享的專業(yè)與課程資源庫(kù),可隨時(shí)學(xué)習(xí)自學(xué)。搭建資源服務(wù)平臺(tái),為院校、教師、學(xué)生和企業(yè)從業(yè)人員提供服務(wù),移動(dòng)通信技術(shù)專業(yè)教師、學(xué)生和從業(yè)人員,免費(fèi)共享個(gè)性化學(xué)習(xí)。改變傳統(tǒng)的反饋及測(cè)試方式,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。通過(guò)專業(yè)資源平臺(tái)在線答疑,反饋信息。
5結(jié)語(yǔ)語(yǔ)
1前言
移動(dòng)通信業(yè)務(wù)之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們?cè)谌魏螘r(shí)間。任何地點(diǎn)與任何個(gè)人進(jìn)行通信的愿望。移動(dòng)通信是實(shí)現(xiàn)未來(lái)理想的個(gè)人通信服務(wù)的必由之路。在信息支撐技術(shù)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和需求的共同作用下,移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),呈現(xiàn)出以下幾大趨勢(shì):網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網(wǎng)絡(luò)趨于融合。了解、掌握這些趨勢(shì)對(duì)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化
2.1無(wú)線數(shù)據(jù)——生機(jī)無(wú)限當(dāng)前移動(dòng)數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認(rèn)為是移動(dòng)通信發(fā)展的一個(gè)主要方向。近年來(lái)出現(xiàn)的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛(ài)立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。
目前,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來(lái)的兩年中這種狀況將開(kāi)始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點(diǎn),無(wú)線數(shù)據(jù)將成為運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中越來(lái)越重要的部分,它預(yù)示著未來(lái)大量的商業(yè)機(jī)遇。
(1)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)
無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動(dòng)力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無(wú)線數(shù)據(jù)則不同,無(wú)線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點(diǎn)放在運(yùn)輸管理這樣的專業(yè)市場(chǎng)。近期無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)市場(chǎng)是銷售人員或現(xiàn)場(chǎng)工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標(biāo)的應(yīng)用中積累無(wú)線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn),并從中受益。
在過(guò)去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動(dòng),職業(yè)和個(gè)人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時(shí)間、地點(diǎn)訪問(wèn)很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。
(2)因特網(wǎng)的影響
和通信的其他領(lǐng)域一樣,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個(gè)最重要的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自Internet。根據(jù)最近的研究,未來(lái)兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國(guó),因特網(wǎng)用戶的年增長(zhǎng)率將高達(dá)300%,顯然用戶在運(yùn)動(dòng)中接入因特網(wǎng)的需求將會(huì)增長(zhǎng)。
為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個(gè)全球性的開(kāi)放協(xié)議——無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運(yùn)而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動(dòng)終端提供了一種開(kāi)放的通用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個(gè)為廠商提供加速市場(chǎng)增長(zhǎng)、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資的標(biāo)準(zhǔn),WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機(jī)都能工作。
(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展
GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達(dá)到9.6kbit/s。國(guó)際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對(duì)要求連續(xù)比特率和傳輸時(shí)延小的應(yīng)用是理想的,如會(huì)議電視、電子郵件、遠(yuǎn)程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無(wú)線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個(gè)GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實(shí)現(xiàn)超過(guò)100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對(duì)較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認(rèn)證、遠(yuǎn)程測(cè)量和遠(yuǎn)程事務(wù)處理。EDGE(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM改進(jìn)模式)使用修改過(guò)的GSM調(diào)制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)超過(guò)300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會(huì)讓GSM運(yùn)營(yíng)商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動(dòng)通信的經(jīng)營(yíng)執(zhí)照,還可以提供有競(jìng)爭(zhēng)力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
2.2個(gè)人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向
對(duì)隨時(shí)隨地話音通信的追求使早期移動(dòng)通信走向成功。移動(dòng)通信的商業(yè)價(jià)值和用戶市場(chǎng)得到了證明,全球移動(dòng)市場(chǎng)以超凡的速度增長(zhǎng)。移動(dòng)通信演進(jìn)的下一階段是向無(wú)線數(shù)據(jù)乃至個(gè)人移動(dòng)多媒體轉(zhuǎn)移,這一進(jìn)展已經(jīng)開(kāi)始,并將成為未來(lái)重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。個(gè)人移動(dòng)多媒體將根據(jù)地點(diǎn)為人們提供無(wú)法想像的、完善的個(gè)人業(yè)務(wù)和無(wú)線信息,將對(duì)人們工作和生活的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。在個(gè)人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動(dòng)多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實(shí)時(shí)圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動(dòng)電話,還將實(shí)現(xiàn)移動(dòng)因特網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)瀏覽。像無(wú)線會(huì)議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見(jiàn),電子商務(wù)將蓬勃開(kāi)展。對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的用戶還有隨時(shí)隨地的各種信箱和娛樂(lè)服務(wù)。
3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化
在電信業(yè)歷史上,移動(dòng)通信可能是技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場(chǎng)三者之間是一種互動(dòng)的關(guān)系,伴隨著用戶對(duì)數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>
通過(guò)使用電話交換技術(shù)和蜂窩無(wú)線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動(dòng)電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動(dòng)電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)。第一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無(wú)線接收和撥打電話。
第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無(wú)線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無(wú)縫的國(guó)際漫游。今天世界市場(chǎng)的第二代數(shù)字無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。
第三代移動(dòng)系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動(dòng)電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動(dòng),寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長(zhǎng),而且就未來(lái)信息高速公路建設(shè)的無(wú)縫覆蓋而言,寬帶移動(dòng)通信作為整個(gè)移動(dòng)市場(chǎng)份額的子集將顯得愈來(lái)愈重要。
第三代系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2002年投入商用。
從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)來(lái)講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過(guò)渡到第三代系統(tǒng),在此演進(jìn)過(guò)程中,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級(jí):GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實(shí)現(xiàn)超過(guò)100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超過(guò)300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達(dá)到2Mbit/s。
4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化
移動(dòng)通信需求的不斷增長(zhǎng)以及新技術(shù)在移動(dòng)通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲(chǔ)和處理信息的智能化發(fā)展,移動(dòng)智能網(wǎng)由此而生。移動(dòng)智能網(wǎng)是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實(shí)體,以完成對(duì)移動(dòng)呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開(kāi)放性的智能平臺(tái),它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者能夠方便、快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動(dòng)智能網(wǎng)通過(guò)把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)而進(jìn)一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來(lái)達(dá)到上述目標(biāo)。通過(guò)智能網(wǎng),運(yùn)營(yíng)公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來(lái)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開(kāi)放網(wǎng)絡(luò),增加收益。
關(guān)于移動(dòng)智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開(kāi)始,剛開(kāi)始并沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標(biāo)準(zhǔn),并且據(jù)此進(jìn)行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動(dòng)智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形成積累了經(jīng)驗(yàn)。
1997年末,美國(guó)蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)(CTIA)制定了移動(dòng)智能網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動(dòng)通信高級(jí)邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當(dāng)時(shí)的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標(biāo)準(zhǔn)中描述了移動(dòng)接入的功能實(shí)體,稱為CAMELphase2標(biāo)準(zhǔn)。
伴隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來(lái)個(gè)人通信的基本條件。
5更高的頻段
從第一代的模擬移動(dòng)電話,到第二代的數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),再到將來(lái)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢(shì)。1981年誕生的第一個(gè)具有國(guó)際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國(guó)目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開(kāi)始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。
6更有效利用頻率
無(wú)線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動(dòng)用戶急劇增加的矛盾越來(lái)越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴(yán)重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問(wèn)題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開(kāi)發(fā)新頻段。
模擬制的早期蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過(guò)多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動(dòng)通信比模擬移動(dòng)通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動(dòng)通信還可采用時(shí)分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。
GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進(jìn)史。GSM采用時(shí)分多址制式,其對(duì)頻率的有效利用主要是通過(guò)頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級(jí)實(shí)現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開(kāi)始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無(wú)線技術(shù)的先進(jìn)性和大容量等特點(diǎn)著稱。它以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號(hào)靠不同的編碼序列來(lái)區(qū)分,如果從頻域或時(shí)域來(lái)觀察,多個(gè)CDMA信號(hào)是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時(shí)CDMA系統(tǒng)具有一定的過(guò)載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來(lái)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主流無(wú)線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無(wú)線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展要求。
7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一
7.1第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
第三代系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)融合為可以替代眾多網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一系統(tǒng),它能夠提供寬帶業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。為了保護(hù)運(yùn)營(yíng)公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的投資,第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn)遵循平滑過(guò)渡的原則,現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò),從而形成一個(gè)核心網(wǎng)家族,核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過(guò)NNI接口聯(lián)結(jié)起來(lái),成為一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡(luò)家族的,形成一個(gè)龐大的無(wú)線接入家族,現(xiàn)有的幾乎所有的無(wú)線接入技術(shù)以及WCDMA等第三代無(wú)線接入技術(shù)均將成為其成員。
第四代移動(dòng)通信技術(shù)中采用了智能天線技術(shù),智能天線一般是指安裝在基站的天線,主要是通過(guò)能夠編程的電子相位關(guān)系來(lái)確定方向性。智能天線技術(shù)采用的是SDMA,而SDMA是衛(wèi)星通信方式的一種,主要是利用天線的方向性來(lái)確定范圍,也就是頻域,從而減少了成本,增加了收益。SDMA是利用空間分割來(lái)劃分信道,采用智能天線技術(shù)可以改善信號(hào)質(zhì)量,4G移動(dòng)通信技術(shù)廣泛采用這一能夠降低建設(shè)成本的技術(shù)。另外,為了提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能,4G移動(dòng)移動(dòng)技術(shù)還采用了無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù),像分集技術(shù)和多輸入多輸出(MIMO)技術(shù),為數(shù)據(jù)的高速傳輸提供了技術(shù)支持。
2、4G移動(dòng)通信技術(shù)的安全缺陷繼解決措施
病毒,一般來(lái)說(shuō),是有些計(jì)算機(jī)操作人員惡意制造的一些計(jì)算機(jī)操作指令,載入在一些人們常用的軟件和網(wǎng)頁(yè)當(dāng)中傳播,破壞計(jì)算機(jī)的信息安全。病毒對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的破壞是猝不及防的,而且其傳播速度很快,在很短的時(shí)間內(nèi)能讓成千上萬(wàn)的文件或者程序受到攻擊。而且病毒自身繁殖性也很強(qiáng),一旦遭到病毒侵害的程序就會(huì)自身復(fù)制,能夠像生物病毒一樣繁殖下去,對(duì)通信安全將造成巨大的危害。黑客,一般都擁有大量的計(jì)算機(jī)相關(guān)的技能,能夠輕易侵入別人的電腦或者拿別人的電腦當(dāng)跳板再入侵其他的電腦來(lái)竊取用戶信息,或者破壞通信信息安全。黑客非法地對(duì)國(guó)家政府、軍事情報(bào)機(jī)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、軍事指揮系統(tǒng)、公司企業(yè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行竊聽(tīng)、篡改,以達(dá)到危害國(guó)家安全,破壞社會(huì)穩(wěn)定,致使企業(yè)造成損失,這將對(duì)用戶的通信安全產(chǎn)生巨大的威脅。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或者瀏覽器本身存在的安全缺陷,極易被一些惡意軟件攜帶的病毒攻擊,而這些病毒經(jīng)常不容易被發(fā)現(xiàn),最終對(duì)通信和信息交換造成破壞??萍疾粩嗟匕l(fā)展,我們有信心解決以上提出的安全問(wèn)題,為了有效地解決,我們?cè)?G移動(dòng)通信技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中一定要嚴(yán)密把控各方面的環(huán)節(jié),確保第四代移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)于用戶數(shù)據(jù)的信息安全。采取增加網(wǎng)絡(luò)防火墻,使用更加復(fù)雜的秘鑰等措施,提高系統(tǒng)的抗攻擊能力,在不影響數(shù)據(jù)安全和完整性的前提下,同時(shí)提高系統(tǒng)的恢復(fù)能力。同時(shí),各國(guó)政府也要成立專門的機(jī)構(gòu),出臺(tái)相關(guān)的法律法規(guī),增加對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全管理人員的培養(yǎng),普及安全知識(shí),同時(shí)加大對(duì)安全保護(hù)措施的投資力度,對(duì)危害通信安全和網(wǎng)絡(luò)安全的不法分子嚴(yán)懲不貸。
3、結(jié)語(yǔ)
摘要:近年發(fā)展起來(lái)的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)相對(duì)于FDMA、TDMA系統(tǒng)具有較大的容量,但由于多徑干擾、多址干擾的存在,其容量?jī)?yōu)勢(shì)并沒(méi)有得到充分的發(fā)揮,如果在基站上采用智能天線可以降低這些干擾的影響,提高系統(tǒng)的性能。本文通過(guò)對(duì)智能天線的認(rèn)識(shí)、優(yōu)勢(shì)的闡述,從而引發(fā)智能天線在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的重要性。
一、引言
我們知道,天線有很多種,但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達(dá)、聲納以及軍事通信中,完成空間濾波和參數(shù)估計(jì)兩大任務(wù)。當(dāng)陣列天線應(yīng)用到移動(dòng)通信領(lǐng)域時(shí),通信工程師喜歡用“智能天線”來(lái)稱謂之。智能天線根據(jù)方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類,采用固定形狀方向圖的智能天線,且不需要參考信號(hào);第二類,采用自適應(yīng)算法形成方向圖的智能天線,需要參考信號(hào)。
本文在以下提到的智能天線都是指第二類,即(自適應(yīng))智能天線,這也是目前智能天線研究的主流。
二、智能天線的技術(shù)現(xiàn)狀
在分析研究智能天線技術(shù)理論的同時(shí),國(guó)內(nèi)外一些大學(xué)、公司和研究所分別建立了試驗(yàn)平臺(tái),用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證理論研究的成果,得出相應(yīng)的結(jié)論。
(1)在美國(guó)
在智能天線技術(shù)方面,美國(guó)較其它國(guó)家要成熟的多,并已開(kāi)始投入實(shí)用。美國(guó)ArrayComm公司將智能天線技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置,有12陣元、8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列可供不同環(huán)境選用,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明在PHS基站采用該技術(shù)可以使系統(tǒng)容量提高4倍。
(2)在歐洲
歐洲通信委員會(huì)(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計(jì)劃中實(shí)施了第一階段智能天線技術(shù)研究,稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德國(guó)、英國(guó)、丹麥和西班牙合作完成。該項(xiàng)目是在DECT基站上構(gòu)造智能天線試驗(yàn)?zāi)P停?995年初開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),天線陣列由8個(gè)陣元組成,射頻工作頻率為1.89GHz,陣元間距可調(diào),陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗(yàn)?zāi)P陀脭?shù)字波束成形的方法實(shí)現(xiàn)智能天線,采用ERA技術(shù)有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作為中央控制。
(3)在日本
ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長(zhǎng)的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號(hào)在模數(shù)變換后,進(jìn)行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束后,分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,數(shù)字信號(hào)處理部分由10片F(xiàn)PGA完成,整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。
我國(guó)目前有部分單位也正進(jìn)行相關(guān)的研究。信威公司將智能天線應(yīng)用于TDD(時(shí)分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中,信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列,射頻工作于1785~1805MHz,采用TDD雙工方式,收發(fā)間隔10ms,接收機(jī)靈敏度最大可提高9dB。
三、智能天線的優(yōu)勢(shì)
智能天線是第三代移動(dòng)通信不可缺少的空域信號(hào)處理技術(shù),歸納起來(lái),智能天線具有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。
(1)具有測(cè)向和自適應(yīng)調(diào)零功能,能把主波束對(duì)準(zhǔn)入射信號(hào)并適應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào),同時(shí)還能把零響點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)。
(2)提高輸入信號(hào)的信干噪比。顯然,采用多天線陣列將截獲更多的空間信號(hào),也即是獲得陣列增益。
(3)能識(shí)別不同入射方向的直射波和反射波,具有較強(qiáng)的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術(shù)很難處理的快衰落對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
(4)增強(qiáng)系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力,因?yàn)樘炀€陣列本質(zhì)上具有空間分集的能力。
(5)可以利用智能天線,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電磁環(huán)境和用戶情況來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。
(6)智能天線自適應(yīng)調(diào)節(jié)天線增益,從而較好地解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題。為移動(dòng)臺(tái)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動(dòng)臺(tái)功率的電平來(lái)判斷的。由于陰影效應(yīng)和多徑衰落的影響常常導(dǎo)致錯(cuò)誤的越區(qū)轉(zhuǎn)接,從而增加了網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應(yīng)用的智能天線技術(shù),可以實(shí)時(shí)地測(cè)量和記錄移動(dòng)臺(tái)的位置和速度,為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。
四、智能天線與若干空域處理技術(shù)的比較
為了進(jìn)一步理解智能天線的概念,我們把智能天線和相關(guān)的傳統(tǒng)空域處理技術(shù)加以比較。
(1)智能天線與自適應(yīng)天線的比較
智能天線與自適應(yīng)天線并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別,只是由于應(yīng)用場(chǎng)合不同而具有顯著的差異。自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消,一般地,雷達(dá)接收到的干擾信號(hào)具有很強(qiáng)的功率電平,并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當(dāng)。而在無(wú)線通信系統(tǒng)中,由于多徑傳播效應(yīng)到達(dá)天線陣列的干擾數(shù)目遠(yuǎn)大于天線陣列單元數(shù),入射角呈現(xiàn)隨機(jī)分布,功率電平也有很大的動(dòng)態(tài)變化范圍,此時(shí)的天線叫智能天線。對(duì)自適應(yīng)天線而言,只需對(duì)入射干擾信號(hào)進(jìn)行抵消以獲得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對(duì)智能天線而言,由于到達(dá)陣列的多徑信號(hào)的入射角和功率電平均數(shù)是隨機(jī)變化的,所以獲得的是統(tǒng)計(jì)意義上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天線與空間分集技術(shù)的比較
空間分集是無(wú)線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個(gè)空間耦合器按優(yōu)化合并準(zhǔn)則構(gòu)成的空間分集陣列。因此可以認(rèn)為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進(jìn)一步發(fā)展。
但是智能天線與空間分集技術(shù)卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號(hào)的弱相關(guān)性,也即是不同路徑的多徑信號(hào)的弱相關(guān)性。而智能天線則是對(duì)所有陣元接收的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合并來(lái)形成空間濾波。一個(gè)根本性的區(qū)別:智能天線陣列結(jié)構(gòu)的間距小于一個(gè)波長(zhǎng)(一般取λ/2),而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個(gè)波長(zhǎng)。
(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較
小區(qū)的扇區(qū)化可以認(rèn)為是一種簡(jiǎn)化的、固定的預(yù)分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動(dòng)態(tài)地、自適應(yīng)優(yōu)化的扇區(qū)化技術(shù)?,F(xiàn)在,我們來(lái)討論一個(gè)頗有爭(zhēng)議的問(wèn)題。根據(jù)IS-95建議,當(dāng)采用120°扇區(qū)時(shí)系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結(jié)論,扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實(shí)際的電磁環(huán)境,我們認(rèn)為對(duì)這一問(wèn)題的回答是否定的。這是因?yàn)檎ㄊ邮盏降男盘?hào)往往是由許多相關(guān)性較強(qiáng)的多徑信號(hào)構(gòu)成的。一般情況下,各徑信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展小于一個(gè)chip周期。這時(shí)信號(hào)波形易于產(chǎn)生畸變從而降低信號(hào)的質(zhì)量達(dá)不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時(shí)如果采用過(guò)窄的波束接收信號(hào),一旦該徑信號(hào)受到嚴(yán)重的衰落,則將直接導(dǎo)致通信的中斷。另外,過(guò)窄的接收波束在工程上是難以實(shí)現(xiàn)的,并將成倍地增加設(shè)備的復(fù)雜度。
五、智能天線的未來(lái)展望
(1)目前還沒(méi)有一個(gè)完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面,高效、快速的智能算法也將是智能天線走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。
(2)采用高速DSP技術(shù),將原先的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)移到基帶進(jìn)行處理?;鶐幚磉^(guò)程是數(shù)字算法的硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越,同時(shí)陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖,因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。
(4)在移動(dòng)臺(tái)中(如手機(jī))采用智能天線技術(shù)。
(5)采用智能天線技術(shù)來(lái)改善移動(dòng)通信信道中上下鏈路不能使用同一套權(quán)值的問(wèn)題,以改善上下鏈路的性能。
(6)目前,智能天線技術(shù)的研究已不是單一地研究智能天線本身,應(yīng)與CDMA的一些關(guān)鍵技術(shù)(如多用戶檢測(cè)技術(shù)、多用戶接收技術(shù)、功率控制等)結(jié)合在一起研究。
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到足夠的重視,實(shí)驗(yàn)是為驗(yàn)證理論知識(shí),理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié);
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,無(wú)法趕上移動(dòng)通信新型器件和裝置的發(fā)展,缺乏新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法;設(shè)備的更新?lián)Q代比較慢,實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展受到硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,跟不上技術(shù)革新的步伐;
(3)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少,在實(shí)驗(yàn)方法上基本是簡(jiǎn)單的模仿,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),缺少積極的思維和創(chuàng)新,也沒(méi)有探索的目標(biāo)和方向,沒(méi)有良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施;
(4)在移動(dòng)通信原理課程中,關(guān)于調(diào)制解調(diào)等有關(guān)內(nèi)容偏重理論,太過(guò)抽象,枯燥乏味。受資金和儀器設(shè)備不足等實(shí)驗(yàn)條件的限制以及學(xué)時(shí)較少的影響,很多移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)(例如正交頻分多路實(shí)驗(yàn))不能由學(xué)生實(shí)際動(dòng)手完成,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅能驗(yàn)證理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,顯然對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的。積極探索移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,嘗試開(kāi)展仿真創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)移動(dòng)通信原理課程,培養(yǎng)創(chuàng)新能力起著重要的作用。
2仿真教學(xué)的引入與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
傳統(tǒng)的移動(dòng)通信原理課程理論教學(xué),大多重在討論某種技術(shù)或算法的原理及其理論推導(dǎo),以方便理解調(diào)制解調(diào)器原理和無(wú)線電波變換過(guò)程,從而加深信源編解碼和信道編解碼、無(wú)線電波發(fā)射與接收等知識(shí)的理解。在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課上,對(duì)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)原理的講解也要在黑板上書(shū)寫(xiě),既不夠形象、直觀,又比較呆板。由于有大量的波形分析內(nèi)容,教師在黑板上畫(huà)圖也是一件比較困難的事情,而且學(xué)生不易理解。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生常因受到固定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的束縛而改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,不可避免地存在錯(cuò)誤和不足,致使電路調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力,甚至引起元器件和儀器設(shè)備損壞,使實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期效果。因此,在移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn),是對(duì)理論課教學(xué)的必要補(bǔ)充。學(xué)生可以充分利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件在數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、分析、處理、傳輸及控制等方面的強(qiáng)大功能,進(jìn)行方案的論證、選定和電路的設(shè)計(jì),可以方便地改變參數(shù)來(lái)調(diào)整電路,使之更好地接近設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)出較為理想的電路。學(xué)生還可以根據(jù)要求輸出電路的測(cè)試參量或波形,作為真實(shí)電路調(diào)試的依據(jù)和參考;可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行不同的仿真操作,得到與使用實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)相同的結(jié)果。另外,一些較為復(fù)雜的移動(dòng)通信創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),無(wú)法通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)課教學(xué),但是通過(guò)引入仿真教學(xué),便可以擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的維度、擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可操作性。移動(dòng)通信是通信原理、高頻電路和信號(hào)處理的交叉學(xué)科,學(xué)生只通過(guò)理論教學(xué)很難理解學(xué)科交叉性,對(duì)移動(dòng)通信原理的理解也不夠全面。通過(guò)引入仿真教學(xué),既能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信原理的認(rèn)識(shí),又能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí),為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引入,很好地支持了移動(dòng)通信原理的學(xué)習(xí),可以進(jìn)行新技術(shù)的研究,拓展學(xué)生的工程意識(shí),提高設(shè)計(jì)調(diào)試電路的靈活性,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維,開(kāi)闊學(xué)生的視野。
3仿真教學(xué)開(kāi)展實(shí)例分析
3.1理論教學(xué)與正交調(diào)制解調(diào)分析
正交調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的原理是把整個(gè)可用信道頻帶B劃分為N個(gè)帶寬為f的子信道,把N個(gè)串行碼元變換為N個(gè)并行的碼元,將高速信號(hào)變換為低速的并行子數(shù)據(jù)流,分別調(diào)制這N個(gè)子信道載波進(jìn)行同步傳輸,并在終端分開(kāi)正交信號(hào)。信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)實(shí)際是采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。先將信號(hào)串并變換成低速支路,各支路的調(diào)制可以采用數(shù)字調(diào)制方式,然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換(IFFT)、快速傅里葉變換(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.2正交頻分電路仿真實(shí)驗(yàn)分析
通常在正交頻分電路分析中,往往會(huì)忽略講解和分析子載波調(diào)制快速傅里葉變換和反變換等內(nèi)容。讓學(xué)生從理論公式推導(dǎo)中理解OFDM原理,并利用Matlab編程實(shí)現(xiàn)不同子載波數(shù)的調(diào)制信號(hào),可以驗(yàn)證對(duì)子載波數(shù)調(diào)制狀態(tài)的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證理論公式并加深理解??梢杂美碚撏茖?dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種方法來(lái)理解調(diào)制。通過(guò)正交頻分各步驟的波形圖,形象地描繪信號(hào)調(diào)制解調(diào)的過(guò)程,逼真地顯現(xiàn)出真實(shí)信號(hào)傳輸變化的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程。
(1)確定參數(shù)。假設(shè)參數(shù)為:子載波數(shù)為8,F(xiàn)FT長(zhǎng)度為8,符號(hào)速率、比特率、保護(hù)間隔長(zhǎng)度為2,信噪比12,插入導(dǎo)頻數(shù)?;镜姆抡婵梢圆徊迦雽?dǎo)頻,導(dǎo)頻數(shù)可以為0。通過(guò)運(yùn)行仿真及修改參數(shù)設(shè)置,教師可引導(dǎo)學(xué)生逐步實(shí)驗(yàn),觀察分析仿真結(jié)果并給出結(jié)論。通過(guò)示波器模塊可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源。
(2)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)??梢詫⒃蛄谢癁?6進(jìn)制的碼元圖,通過(guò)改變數(shù)據(jù)率觀察仿真波形。
(3)子載波調(diào)制。利用Matlab工具仿真實(shí)現(xiàn)BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4種調(diào)制方式。按照星座圖,將每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù)映射到星座圖點(diǎn)的復(fù)數(shù)表示。通過(guò)改變支路不同的調(diào)制方式,觀察到仿真波形,每次課都會(huì)有各式各樣新的實(shí)驗(yàn)波形,可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源,以及將一路高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多路低速數(shù)據(jù)的波形。
(4)IFFT運(yùn)算。對(duì)上一步得到的同相分量和正交分量進(jìn)行IFFT運(yùn)算。為便于理解,可采用仿真軟件直觀地表現(xiàn)子信道上的數(shù)據(jù)與OFDM符號(hào)之間傅里葉逆變換關(guān)系。當(dāng)子信道的脈沖為矩形脈沖時(shí),具有sinc函數(shù)形式的頻譜。當(dāng)改變系統(tǒng)(N)時(shí),OFDM功率譜形狀也隨之改變。
(5)加入保護(hù)間隔,加入噪聲。由IFFT運(yùn)算后的每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量分別轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù),并將符號(hào)尾部G長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)加到頭部,構(gòu)成循環(huán)前綴。
(6)并串轉(zhuǎn)換。將每個(gè)符號(hào)分布在子信道上的數(shù)據(jù)還原為一路串行數(shù)據(jù)。
(7)FFT運(yùn)算。對(duì)每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量按照(Ich+Qch×i)進(jìn)行FFT運(yùn)算。由于噪聲和信道的影響,接收端收到的每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù),映射到星座圖不再是嚴(yán)格的發(fā)送端的星座圖。將得到的星座圖上的點(diǎn)按照最近原則判決為原星座圖上的點(diǎn),并按映射規(guī)則還原為一組數(shù)據(jù)。利用以上設(shè)計(jì)的信號(hào),在Matlab中編程實(shí)現(xiàn)該信號(hào)的調(diào)制,畫(huà)出調(diào)制前后信號(hào)的時(shí)序圖。此時(shí),學(xué)生容易理解此種調(diào)制方式為何IFFT被稱調(diào)制。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生通過(guò)理論分析以及Matlab實(shí)驗(yàn)畫(huà)圖驗(yàn)證,進(jìn)一步加深了對(duì)正交頻分電路的理解。
4結(jié)束語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]移動(dòng)通信媒體;3G技術(shù);三網(wǎng)融合
一、移動(dòng)通信媒體已經(jīng)成為“第五媒體”
媒介的定義是信息的一個(gè)載體,凡是能夠把信息從一方傳到另一方的工具、手段稱之為媒介。商業(yè)媒介通常具有以下特征:1.大眾的行銷服務(wù)的媒介必須是面對(duì)大眾傳播的,因此商業(yè)廣告談的媒介指的是大眾媒介;2.可控制性,投資行為的本質(zhì)是以較少量的投入換取較大量的回饋,既是投資行為,在投資上必須具有可控制性;3.付費(fèi),商業(yè)媒體的另外一個(gè)特點(diǎn)為商業(yè)性,所謂商業(yè)性的意義是媒體依賴廣告為主要盈利來(lái)源,所以具有付費(fèi)特征。
從以上媒介的定義和特征來(lái)看,移動(dòng)通信媒體亦即手機(jī)媒體已經(jīng)具備了媒介的所有要素,并且人們也已經(jīng)普遍認(rèn)可手機(jī)作為報(bào)紙、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)之后的“第五媒體”的地位。興起于20世紀(jì)90年代的網(wǎng)絡(luò)媒體,具備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、多元化、全球化、小眾化化、實(shí)時(shí)性、交互性、廣容性、易檢性等特點(diǎn),已經(jīng)對(duì)以報(bào)紙為代表的傳統(tǒng)媒體的產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊。在美國(guó),2009年3月16日,有著146年發(fā)行歷史的《西雅圖郵報(bào)》成為美國(guó)歷史上第一家改版為網(wǎng)絡(luò)報(bào)的報(bào)紙,這比2008年11月28日就宣布將變成網(wǎng)絡(luò)版的《基督教箴言報(bào)》的真正改版時(shí)間,還早了14天。北卡羅來(lái)納州州立大學(xué)菲利普•邁耶教授預(yù)言:2044年10月,美國(guó)最后一位日?qǐng)?bào)讀者將結(jié)賬走人。而在中國(guó),2005以后,報(bào)紙業(yè)也出現(xiàn)了整體不景氣的情況。那么在手機(jī)媒體突然興起的今天,會(huì)不會(huì)促成媒體結(jié)構(gòu)新一輪的新陳代謝呢?
二、移動(dòng)通信媒體的特點(diǎn)
移動(dòng)通信媒體亦即通常所說(shuō)的手機(jī)媒體,可以理解為一種集網(wǎng)絡(luò)和信息傳播功能于一體,通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),把各種文字、圖像、音頻、視頻信息數(shù)字化,然后傳輸給廣大用戶的嶄新媒體。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展讓手機(jī)同時(shí)具備了網(wǎng)絡(luò)媒體所具有幾乎所有優(yōu)點(diǎn)。而由于其介質(zhì)手機(jī)的特點(diǎn),手機(jī)媒體也具備兼容性、整合性、貼身性和便于互動(dòng),成為一種“帶有體溫的媒體”。它具備以下其他媒體無(wú)法抗衡的特點(diǎn)。
廣泛性。早在2008年底,中國(guó)手機(jī)用戶已經(jīng)超過(guò)6.4億。手機(jī)媒體的用戶已經(jīng)不僅僅集中在25歲到45歲之間、知識(shí)水平較高、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好的人群,它已經(jīng)向上擴(kuò)展到65歲而向下延伸到15歲,手機(jī)幾乎已經(jīng)成為對(duì)應(yīng)于每個(gè)活躍的社會(huì)元素的存在。幾乎人手一終端,這是其他媒體不可能具備的。
覆蓋性。手機(jī)網(wǎng)絡(luò)在大多數(shù)地方都可以實(shí)現(xiàn)覆蓋,無(wú)論是辦公室還是家中,甚至電梯、汽車、火車上。它的覆蓋能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他媒體。
跟從性?!笆謾C(jī)時(shí)代,人們?cè)诼惚肌薄Mㄟ^(guò)現(xiàn)行的基站,手機(jī)定位誤差在200米,3G時(shí)代,誤差可以縮小到10米。2010年1月13日,西城區(qū)西單商業(yè)街透露將考慮開(kāi)設(shè)手機(jī)信息平臺(tái),只要進(jìn)入西單地區(qū),就可獲得商場(chǎng)購(gòu)物及相關(guān)打折信息等。
可統(tǒng)計(jì)性?!奥惚肌钡母拍畈恢皇堑乩砩系?通過(guò)受眾所用機(jī)型、話費(fèi)、手機(jī)漫游情況、網(wǎng)頁(yè)瀏覽狀況,運(yùn)營(yíng)商可以精確的區(qū)分受眾,在此基礎(chǔ)上豐富受眾信息,建立詳細(xì)的受眾數(shù)據(jù)庫(kù),將為廣告精準(zhǔn)化營(yíng)銷打下了很好的基礎(chǔ)。
即時(shí)互動(dòng)性。廣告投放效果將不再是盲目計(jì)算的。通過(guò)促銷、活動(dòng)等吸引反饋的手段可以準(zhǔn)確地計(jì)算。
可支付性。手機(jī)已經(jīng)可以進(jìn)行方便的小額的電子支付。而和金融業(yè)的融合,使其變身為下一代的支付方式,同時(shí)代替錢包和信用卡,從理論上講也是可行的。
人們從廣泛性和覆蓋性意識(shí)到移動(dòng)通信媒體的價(jià)值,在發(fā)展到一定程度以后,人們意識(shí)到手機(jī)媒體的更重要價(jià)值來(lái)源于它可以精確的區(qū)分受眾。而且,手機(jī)還具有隨身性、反應(yīng)速度、區(qū)域能力、互動(dòng)能力等其他媒體很難具備的特征,更使其可以進(jìn)行精準(zhǔn)甚至一對(duì)一的傳播。廣告將不再是單一的你投我放模式,而是與營(yíng)銷緊密結(jié)合的交互式溝通過(guò)程。隨著手機(jī)上網(wǎng)資費(fèi)的降低,人們使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的頻率越來(lái)越高,而國(guó)家正在推行的三網(wǎng)融合會(huì)加速這一潮流,手機(jī)廣告的形式也將大大豐富。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,Google、百度等僅用了十幾年的時(shí)間就超越了眾多的媒體公司,而移動(dòng)通信媒體時(shí)代的到來(lái),又為運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、傳統(tǒng)媒體乃至終端機(jī)器生產(chǎn)商提供了一個(gè)再次競(jìng)爭(zhēng)的舞臺(tái),“忽然間,你會(huì)發(fā)現(xiàn)全世界最強(qiáng)大的公司突然成了自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,這的確令人難以置信,我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手成了蘋(píng)果、Google和微軟”,諾基亞CEO康培凱這樣感慨。
三、移動(dòng)通信媒體應(yīng)該加強(qiáng)服務(wù)性
由于移動(dòng)通信媒體所具有的優(yōu)點(diǎn),其在人群中的普及速度也是非常驚人的。早在2008年底,中國(guó)手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)超過(guò)6.4億,手機(jī)報(bào)的普及率已經(jīng)達(dá)到39.6%。而隨著手機(jī)媒體的發(fā)展,早期群發(fā)短信式的模式已經(jīng)遇阻,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到受眾不缺少信息,缺少的是及時(shí)的、對(duì)他自己有用的信息。
在這一點(diǎn)上,日本的實(shí)踐比較成功。日本最大的移動(dòng)通信公司NTTDoCoMo于1999年2月22日推出數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)I-MODE,現(xiàn)在是全球最成功的無(wú)限互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。手機(jī)媒體研究的先行學(xué)者匡文波總結(jié),它成功的關(guān)鍵是以內(nèi)容為王:首先,它必須是新鮮的,即時(shí)更新;其次,它必須有深度;再次,應(yīng)該鼓勵(lì)用戶多次訪問(wèn);第四,用戶應(yīng)該能夠看到這種用手機(jī)上網(wǎng)方式的好處。I-MODE結(jié)合日本國(guó)民心理,量身定做了各種娛樂(lè)業(yè)務(wù)吸引用戶,重點(diǎn)提供了諸如漫畫(huà)、游戲、圖片下載和音樂(lè)等服務(wù),結(jié)合對(duì)內(nèi)容提供商的嚴(yán)格考核,保證了I-MODE業(yè)務(wù)內(nèi)容的豐富化和個(gè)性化。
而移動(dòng)通信媒體還有一個(gè)與傳統(tǒng)媒體非常大的不同,即它的發(fā)展非常依賴于技術(shù)的發(fā)展,而移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑是非??斓?。
四、3G技術(shù)將開(kāi)啟移動(dòng)通信媒體內(nèi)容之門
3G技術(shù)的推廣,將使移動(dòng)通信媒體擺脫手機(jī)報(bào)的單一形式,進(jìn)入多姿多彩的多維領(lǐng)域。
3G是英文3rdGeneration的縮寫(xiě),指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。相對(duì)第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)(2G),第三代手機(jī)一般地講,是指將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。
在3G技術(shù)基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了傳播形式的無(wú)限可能,也產(chǎn)生了可預(yù)期的巨大的利益,使得與此相關(guān)的各傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)入了群雄紛爭(zhēng)的階段。
五、移動(dòng)通信媒體業(yè)諸般博弈
移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)軍手機(jī)媒體業(yè)務(wù)的步伐已經(jīng)勢(shì)不可擋,它與報(bào)社、電臺(tái)、電視臺(tái)、獨(dú)立WAP網(wǎng)站之間也因此產(chǎn)生了矛盾。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商并不甘心只做網(wǎng)絡(luò)和渠道,而是要憑借自己在市場(chǎng)、用戶、渠道、信息網(wǎng)絡(luò)等方面的諸多優(yōu)勢(shì),力圖整合內(nèi)容提供商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商、設(shè)備系統(tǒng)和終端制造商以及終端用戶,形成以自己為主體的產(chǎn)業(yè)鏈。由此,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商與報(bào)社、廣電企業(yè)和WAP網(wǎng)站之間產(chǎn)生了激烈的爭(zhēng)奪。
為了減少不必要的損耗,加速我國(guó)在這一輪信息技術(shù)變革中的腳步。在2010年1月13日主持召開(kāi)的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議中,決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。
所謂“三網(wǎng)融合”,是一種廣義的、社會(huì)化的說(shuō)法,在現(xiàn)階段它并不意味著電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一,而主要是指業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合。三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造,能夠提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。
這也就意味著,只要通過(guò)一部機(jī)器,人們就可以完成日常所需的信息處理。手機(jī)體積或者屏幕面積會(huì)適度增大,而筆記本電腦等則會(huì)適度縮小,手機(jī)媒體也將正式進(jìn)化為移動(dòng)通信媒體。原本存在于電視媒體、手機(jī)媒體、網(wǎng)絡(luò)媒體之間的界限將進(jìn)一步模糊。
同時(shí)也意味著,移動(dòng)通信媒體進(jìn)入了一個(gè)更加高速發(fā)展的時(shí)代,并且將加速對(duì)傳統(tǒng)媒體產(chǎn)業(yè)的解構(gòu),僅僅是“第五媒體”的定位,恐怕已經(jīng)不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)它的價(jià)值了。
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【關(guān)鍵詞】基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)(PBL);移動(dòng)通信技術(shù):比較分析;學(xué)習(xí)模式
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009—8097(2012)08—0055—04
引言
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》中強(qiáng)調(diào)要更新人才培養(yǎng)觀念、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)?;趩?wèn)題的學(xué)習(xí)重在培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,促進(jìn)學(xué)生高級(jí)思維能力的發(fā)展,與《綱要》提出的理念相一致。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展及其在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,探討移動(dòng)通信技術(shù)支持下的基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)具有積極的理論價(jià)值與實(shí)踐意義。
一 移動(dòng)技術(shù)支持下的基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)
1 基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)
基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)(Problem-Based Learning,簡(jiǎn)稱PBL),或譯為“基于問(wèn)題式學(xué)習(xí)”、“問(wèn)題本位學(xué)習(xí)”,是由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrows于1969年在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)(McMaster)首先創(chuàng)立的一種教學(xué)模式,目前在西方教育界非常盛行,它強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情境中,通過(guò)讓學(xué)習(xí)者合作解決真實(shí)性,(authentic)問(wèn)題,來(lái)學(xué)習(xí)隱含于問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí),形成解決問(wèn)題的技能,并形成自主學(xué)習(xí)(self-directed learning)的能力。它能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此,基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)自20世紀(jì)50年代應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育以來(lái),就受到了來(lái)自世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注,取得了顯著的效果,并被譽(yù)為當(dāng)前國(guó)外教學(xué)改革浪潮中“多年來(lái)專業(yè)教育領(lǐng)域最引人注目的革新”,同時(shí),它還被越來(lái)越多的其他學(xué)科領(lǐng)域所采用,從醫(yī)學(xué)擴(kuò)展到建筑學(xué)、教育學(xué)、法學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等其他學(xué)科。
2 基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)的具體環(huán)節(jié)
基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)中設(shè)置和安排的教學(xué)活動(dòng)都有一個(gè)共同的目標(biāo),那就是讓學(xué)習(xí)者通過(guò)提出和解決問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu),提高解決問(wèn)題的能力,其實(shí)施的環(huán)節(jié)主要包括:
(1)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境:教師選擇源自真實(shí)世界的、結(jié)構(gòu)不良的(ill-structured)、開(kāi)放的(open-ended)、復(fù)雜的問(wèn)題來(lái)創(chuàng)設(shè)逼真的問(wèn)題情境,并賦予學(xué)生問(wèn)題解決者的角色如醫(yī)生、律師、顧問(wèn)等,從而提高學(xué)生解決問(wèn)題的積極性和責(zé)任感,增強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的動(dòng)機(jī)。
(2)學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題情境,分析具體問(wèn)題;學(xué)生需對(duì)呈現(xiàn)的問(wèn)題情境有一個(gè)清楚而徹底的理解,確定自己所要研究的具體問(wèn)題,思考解決該問(wèn)題他們已經(jīng)具備哪些知識(shí)和信息、還需要具備哪些知識(shí)和信息。以5-7個(gè)人組成一個(gè)小組并進(jìn)行任務(wù)分工,收集解決問(wèn)題所需要的資料,并初步提出一些解決問(wèn)題的方案,再通過(guò)小組成員的討論、分析,確定一個(gè)最佳的解決方案。此環(huán)節(jié)花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較多,而且對(duì)教師的指導(dǎo)技巧和提問(wèn)技巧要求都比較高。
(3)解決問(wèn)題:根據(jù)確定的解決問(wèn)題的方案,對(duì)收集到的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行分析、加工、整理、評(píng)價(jià),并應(yīng)用這些新學(xué)到的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,若問(wèn)題仍得不到解決,就重新分析問(wèn)題、提出新的假設(shè),然后再收集資料,學(xué)習(xí)新的知識(shí),直到問(wèn)題得到解決。
(4)成果展示與評(píng)價(jià):各小組可利用海報(bào)、口頭報(bào)告、圖表、PPT等形式來(lái)展示自己的結(jié)論及得出結(jié)論的過(guò)程。在成果展示過(guò)程中,相關(guān)專家、教師對(duì)學(xué)習(xí)者最終選擇的解決方案及解決問(wèn)題的過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià),其他學(xué)習(xí)者也可以對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程提出一些建議。這一過(guò)程,不僅使學(xué)生的溝通交流能力得到了提高,而且也使學(xué)生思考問(wèn)題越來(lái)越周密,使他們領(lǐng)悟到了問(wèn)題背后的關(guān)系和機(jī)制。
(5)反思:學(xué)習(xí)者在解決問(wèn)題之后,反思在解決該問(wèn)題的過(guò)程中哪些地方做得好、哪些地方做得不夠好,幫助他們理解新知識(shí)的應(yīng)用情境,以后再遇到類似的問(wèn)題時(shí)應(yīng)該怎樣揚(yáng)長(zhǎng)避短,這樣的總結(jié)反思能幫助學(xué)習(xí)者把他們所學(xué)到的知識(shí)與具體的應(yīng)用情境聯(lián)系起來(lái),而不僅僅是模模糊糊地感覺(jué)到自己學(xué)到了很多知識(shí)。同時(shí),這一反思過(guò)程對(duì)促進(jìn)他們高級(jí)思維技能的發(fā)展也有很重要的作用。
學(xué)生在PBL的各個(gè)環(huán)節(jié)中始終圍繞要解決的問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、思考,因此,在實(shí)施過(guò)程中,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)問(wèn)題情境,強(qiáng)調(diào)問(wèn)題情境的真實(shí)性,而且后續(xù)各環(huán)節(jié)的教與學(xué)活動(dòng)都是圍繞創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境來(lái)進(jìn)行的。
3 移動(dòng)通信技術(shù)支持下的基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)
論文摘要:21世紀(jì)移動(dòng)通信技術(shù)和市場(chǎng)飛速發(fā)展,在新技術(shù)和市場(chǎng)需求的共同作用下,未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾大趨勢(shì):網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)逐步形成;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字化、寬帶化;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化;應(yīng)用于更高的頻段,有效利用頻率;移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的綜合化、全球化、個(gè)人化;各種網(wǎng)絡(luò)的融合;高速率、高質(zhì)量、低費(fèi)用。這正是第四代(4G)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。
一、引言
移動(dòng)通信是指移動(dòng)用戶之間,或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是半導(dǎo)體、集
成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,移動(dòng)通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和對(duì)性能要求的提高,促使移動(dòng)通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來(lái),移動(dòng)通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。
回顧移動(dòng)通信的發(fā)展歷程,移動(dòng)通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段:第一代移動(dòng)通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動(dòng)通信,技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動(dòng)范圍受限的問(wèn)題。第二代移動(dòng)通信是蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信,使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點(diǎn)。第三代移動(dòng)通信的主要特征是除了能提供第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點(diǎn),克服了其缺點(diǎn)外,還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù),能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù),并能實(shí)現(xiàn)全球漫游?,F(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù),第三代技術(shù)還不太成功,但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)標(biāo)準(zhǔn)比第三代具有更多的功能。
二、4G移動(dòng)通信簡(jiǎn)介
第四代移動(dòng)通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對(duì)稱的超過(guò)2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無(wú)線固定接入、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)擁有更多的功能。第四代移動(dòng)通信可以在不同的固定、無(wú)線平臺(tái)和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)線服務(wù),可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信),能夠提供定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開(kāi)發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征:
(一)通信速度更快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動(dòng)裝置無(wú)線訪問(wèn)Internet的速率,因此4G通信的特征莫過(guò)于它具有更快的無(wú)線通信速度。專家預(yù)估,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的速度可達(dá)到10-20Mbit/s,最高可以達(dá)到100Mbit/s。
(二)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬
要想使4G通信達(dá)到100Mbit/s的傳輸速度,通信運(yùn)營(yíng)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
(三)多種業(yè)務(wù)的完整融合
個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂(lè)等業(yè)務(wù)無(wú)縫連接為一個(gè)整體,滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無(wú)線通信——從無(wú)線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號(hào)、廣播電視到衛(wèi)星通信,移動(dòng)用戶可以自由地從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺(tái)間的互聯(lián)更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個(gè)性化。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
(四)智能性能更高
第四代移動(dòng)通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如,4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他因素來(lái)適時(shí)提醒手機(jī)的主人。
(五)兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受,還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過(guò)渡到4G通信。因此,從這個(gè)角度來(lái)看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開(kāi)放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。
(六)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信
4G通信提供的無(wú)線多媒體通信服務(wù)將包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、影像等,大量信息透過(guò)寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱為“多媒體移動(dòng)通信”。
(七)通信費(fèi)用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問(wèn)題,讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級(jí)到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù),因此,相對(duì)其他技術(shù)來(lái)說(shuō),4G通信部署起來(lái)就容易、迅速得多。同時(shí)在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),通信運(yùn)營(yíng)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運(yùn)營(yíng)成本。
三、4G移動(dòng)通信的接入系統(tǒng)
4G移動(dòng)通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺(tái),通過(guò)各種接技術(shù),在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(平臺(tái))之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接和協(xié)作。在4G移動(dòng)通信中,各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個(gè)公共平臺(tái),相互協(xié)作,以最優(yōu)化的方式工作,來(lái)滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時(shí),網(wǎng)絡(luò)會(huì)自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由,以達(dá)到最佳通信效果。目前,4G移動(dòng)通信的主要接入技術(shù)有:無(wú)線蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(例如2G、3G);無(wú)繩系統(tǒng)(如DECT);短距離連接系統(tǒng)(如藍(lán)牙);WLAN系統(tǒng);固定無(wú)線接入系統(tǒng);衛(wèi)星系統(tǒng);平流層通信(STS);廣播電視接入系統(tǒng)(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求變化,新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。
不同類型的接入技術(shù)針對(duì)不同業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì),因此,我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動(dòng)小區(qū)半徑和工作環(huán)境,對(duì)接入技術(shù)進(jìn)行分層。
分配層:主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成,服務(wù)范圍覆蓋面積大。
蜂窩層:主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成,服務(wù)范圍覆蓋面積較大。
熱點(diǎn)小區(qū)層:主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成,服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會(huì)議中心等,移動(dòng)通信能力很有限。
個(gè)人網(wǎng)絡(luò)層:主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場(chǎng)所,服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動(dòng)通信能力有限,但可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。
固定網(wǎng)絡(luò)層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來(lái)的接入系統(tǒng)將主要在以下三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)革新和突破:為最大限度開(kāi)發(fā)利用有限的頻率資源,在接入系統(tǒng)的物理層,優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號(hào)傳輸技術(shù),提高信號(hào)處理算法、信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),并在頻譜共享和新型天線方面做進(jìn)一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能,在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面,研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動(dòng)重構(gòu)技術(shù),動(dòng)態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴(kuò)展IP技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用;加強(qiáng)軟件無(wú)線電技術(shù);優(yōu)化無(wú)線電傳輸技術(shù),如支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、無(wú)縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。
四、4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)
(一)定位技術(shù)
定位是指移動(dòng)終端位置的測(cè)量方法和計(jì)算方法。它主要分為基于移動(dòng)終端定位、基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中,移動(dòng)終端可能在不同系統(tǒng)(平臺(tái))間進(jìn)行移動(dòng)通信。因此,對(duì)移動(dòng)終端的定位和跟蹤,是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)(平臺(tái))間無(wú)縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動(dòng)通信的前提和保障。 轉(zhuǎn)貼于 (二)切換技術(shù)
切換技術(shù)適用于移動(dòng)終端在不同移動(dòng)小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號(hào)降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來(lái)移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠移動(dòng)通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中,切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛,并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。
(三)軟件無(wú)線電技術(shù)
在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中,軟件將會(huì)變得非常繁雜。為此,專家們提議引入軟件無(wú)線電技術(shù),將其作為從第二代移動(dòng)通信通向第三代和第四代移動(dòng)通信的橋梁。軟件無(wú)線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程盡可能地接近天線,即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端,利用DSP進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個(gè)無(wú)線電通信平臺(tái),在平臺(tái)上運(yùn)行各種軟件系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無(wú)線通信。因此,應(yīng)用軟件無(wú)線電技術(shù),一個(gè)移動(dòng)終端,就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺(tái)之間,暢通無(wú)阻的使用。目前比較成熟的軟件無(wú)線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無(wú)線電系統(tǒng)。
(四)智能天線技術(shù)
智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能,能滿足數(shù)據(jù)中心、移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾,增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào),這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。
(五)交互干擾抑制和多用戶識(shí)別
待開(kāi)發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識(shí)別技術(shù)應(yīng)成為4G的組成部分,它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動(dòng)電話系統(tǒng),消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收機(jī)的高質(zhì)量接收信號(hào)。這種組合將滿足更大用戶容量的需求,還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識(shí)別兩種技術(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署,確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。
(六)新的調(diào)制和信號(hào)傳輸技術(shù)
在高頻段進(jìn)行高速移動(dòng)通信,將面臨嚴(yán)重的選頻衰落(frequency-selectivefading)。為提高信號(hào)性能,研究和發(fā)展智能調(diào)制和解調(diào)技術(shù),來(lái)有效抑制這種衰落。例如正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)、自適應(yīng)均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake擴(kuò)頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術(shù),來(lái)獲取更好的信號(hào)能量噪聲比。
五、OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用
若以技術(shù)層面來(lái)看,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用(Orthogonal Freqency Division Multiplexer,OFDM)最受矚目,特別是有不少專家學(xué)者針對(duì)OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信技術(shù)上的應(yīng)用,提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無(wú)線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等,都將在未來(lái)采用OFDM技術(shù),而第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)則計(jì)劃以O(shè)FDM為核心技術(shù),提供增值服務(wù)。
在時(shí)代交替之際,舊有系統(tǒng)之整合與升級(jí)是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題,目前大家談的是GSM如何升級(jí)到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng);而未來(lái)則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合??梢灶A(yù)計(jì),CDMA絕對(duì)不會(huì)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中消失,而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份,或許未來(lái)也會(huì)有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生,前文所提到的數(shù)字音訊廣播,其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù),同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來(lái)以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),也將會(huì)結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。
六、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于現(xiàn)在的人來(lái)說(shuō),未來(lái)的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認(rèn)為第四代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來(lái)最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)。總的來(lái)說(shuō),要順利、全面地實(shí)施4G通信,還將可能遇到一些困難。
首先,人們對(duì)未來(lái)的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會(huì)得到極大提升,從理論上說(shuō)最高可達(dá)到100Mbit/s,但手機(jī)的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關(guān)行家分析,4G手機(jī)將很難達(dá)到其理論速度。
其次,4G的發(fā)展還將面臨極大的市場(chǎng)壓力。有專家預(yù)測(cè),在10年以后,2G的多媒體服務(wù)將進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段,此時(shí)覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那時(shí),整個(gè)行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù),對(duì)于4G技術(shù)的接受還需要一個(gè)逐步過(guò)渡的過(guò)程。
因此,在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),通信運(yùn)營(yíng)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,使移動(dòng)通信從3G逐步向4G過(guò)渡。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:研究性學(xué)習(xí);移動(dòng)通信教學(xué);研究
中圖分類號(hào):TN929.5-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-0049-(2016)07-0186-01
移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,促使移動(dòng)企業(yè)需求大量的移動(dòng)通信技術(shù)方面應(yīng)用型人才。現(xiàn)在企業(yè)需要高級(jí)應(yīng)用型人才,而我國(guó)高校培養(yǎng)出來(lái)的人才已經(jīng)不適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要,必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,本論文提出研究性學(xué)習(xí)在移動(dòng)通信教學(xué)中的應(yīng)用,研究性學(xué)習(xí)是一種新型的教學(xué)方式,以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題為目標(biāo),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生實(shí)踐能力,以適應(yīng)現(xiàn)代移動(dòng)通信企業(yè)對(duì)人才的要求。
一、研究性學(xué)習(xí)范疇
研究性學(xué)習(xí)是一項(xiàng)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程,需要全體學(xué)生參與,學(xué)生可以選擇那種研究性學(xué)習(xí)方式,不能不選擇研究性學(xué)習(xí)。研究性學(xué)習(xí)是一項(xiàng)必修課程,研究性學(xué)習(xí)在移動(dòng)通信課程中應(yīng)用,對(duì)提高學(xué)生專業(yè)技能起到重要作用,研究性學(xué)習(xí)主要以下作用。
(一)研究性學(xué)習(xí)是一種實(shí)踐性較強(qiáng)的教育教學(xué)活動(dòng)
研究性學(xué)習(xí)與一般課程有著本質(zhì)區(qū)別,是一項(xiàng)實(shí)踐較強(qiáng)的綜合課程。讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中獲得知識(shí),比如通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查移動(dòng)通信設(shè)備廠商,型號(hào),價(jià)錢等,讓學(xué)生掌握移動(dòng)設(shè)備分類,價(jià)錢,應(yīng)用范圍,比教師講理論,學(xué)生掌握的好,通過(guò)社會(huì)實(shí)踐掌握移動(dòng)通信基礎(chǔ)知識(shí),分析問(wèn)題,培養(yǎng)具有解決問(wèn)題能力,這也是研究性學(xué)習(xí)研究的目的。
(二)研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的聯(lián)系和運(yùn)用
研究性學(xué)習(xí)主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,讓所學(xué)理論知識(shí)能融會(huì)貫通,能利用理論知識(shí)分析問(wèn)題,解決問(wèn)題。比如某個(gè)區(qū)域要搭建移動(dòng)通信系統(tǒng),給出移動(dòng)通信設(shè)備參數(shù),價(jià)位,讓學(xué)生購(gòu)買移動(dòng)通信設(shè)備,學(xué)生理論所給信息,提出幾套購(gòu)買方案,讓甲方進(jìn)行選擇,主要考察移動(dòng)通信設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)理解,并能根據(jù)信息分析問(wèn)題,最后提出解決問(wèn)題方案,這是培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。
(三)研究性學(xué)習(xí)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性
研究性學(xué)習(xí)豐富了移動(dòng)通信教學(xué)的教學(xué)方法,研究性學(xué)習(xí)本身具有多種學(xué)習(xí)方式選擇,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成了學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題能力,增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí),提高創(chuàng)新能力。
二、研究性學(xué)習(xí)理念
首先,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。其次,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)際出發(fā),通過(guò)認(rèn)真踏實(shí)的探索實(shí)事求是地獲得結(jié)論。最后,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的責(zé)任心和使命感、助學(xué)生激活各科學(xué)習(xí)中的知識(shí)儲(chǔ)存、幫助學(xué)生獲得親自參與研究探索的積極體驗(yàn)。
三、研究性學(xué)習(xí)方式
研究性學(xué)習(xí)方式?jīng)]有固定模式,學(xué)習(xí)方式是由多元化因素組成,學(xué)生根據(jù)自己興趣,愛(ài)好選擇合適的學(xué)習(xí)方式。研究性學(xué)習(xí)為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了多種形式的學(xué)習(xí)空間,也啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生在自選性操作中,通過(guò)多種形式的對(duì)話張揚(yáng)個(gè)性,培養(yǎng)情操,親身感受科學(xué)的奧秘。
四、研究性學(xué)習(xí)途徑
(一)探索課堂形式
課堂教學(xué)是移動(dòng)通信課程教學(xué)主題,如何探索在課堂教學(xué)過(guò)程中滲透研究性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高分析問(wèn)題,解決問(wèn)題能力。研究性學(xué)習(xí)是一種嶄新的學(xué)習(xí)模式,學(xué)生在主動(dòng)探索中獲取移動(dòng)通信知識(shí),綜合應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。它充分體現(xiàn)了問(wèn)題性、自主性、開(kāi)放性、綜合性、實(shí)踐性和社會(huì)性這幾大特點(diǎn),完全不同于過(guò)去那種偏重于機(jī)械記憶,淺層理解,培養(yǎng)模仿能力的陳舊教學(xué)模式。在研究性通信課程學(xué)習(xí)中,學(xué)生是主人,是學(xué)習(xí)的主體,而在以往通信課程的教學(xué)中,學(xué)生只是被動(dòng)地接收知識(shí)的容器。在移動(dòng)通信教學(xué)課堂上,教師需要搭建平臺(tái),讓學(xué)生成為課堂上主人,教師是教學(xué)活動(dòng)組織者,師生在教學(xué)活動(dòng)中角色轉(zhuǎn)變,對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,增加創(chuàng)新意識(shí)有一定幫助。
(二)確立新型的師生關(guān)系
傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)中,教師與學(xué)生是教與學(xué)的師生關(guān)系,教師是教學(xué)活動(dòng)主體,多數(shù)利用講授法進(jìn)行傳授學(xué)生知識(shí),學(xué)生就是聽(tīng)與學(xué)。研究性學(xué)習(xí)應(yīng)用師生關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)變,主要是自主、合作,協(xié)商的師生關(guān)系,教師培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,課堂上學(xué)生是主角,教師是配角,在教學(xué)活動(dòng)中師生是一種合作關(guān)系,共同完成一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù),遇到問(wèn)題共同協(xié)商解決,完全體現(xiàn)出學(xué)生自主性??傊芯啃詫W(xué)習(xí)在移動(dòng)通信教學(xué)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐技能的積極性,實(shí)踐技能提高是符合現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需要,現(xiàn)代企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)在改變,高校教學(xué)模式必須發(fā)生改變,培養(yǎng)企業(yè)需要的高級(jí)應(yīng)用型人才,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),提高創(chuàng)新能力。
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