高海沙,劉凡進
(洛陽師范學院 河南 洛陽 471000)
“通信網基礎”課程是信息類專業的必修課程。通過該課程的學習,可以使學生掌握典型通信網絡的結構、特點、組網原理及網絡內部的相關協議,從而為學生將來能夠組建新的通信網絡以及從事通信相關領域的研究打下堅實的基礎。另外,也可以使學生將自己所學的專業課程如“光纖通信”“數據通信”“移動通信系統”“現代交換技術”等課程中的知識點在“通信網基礎”中融會貫通,更加理解通信理論知識的應用。因此,關于“通信網基礎”課程的教學工作則顯得尤為重要。通過查閱資料,發現許多從事通信網教學的教師也已取得了豐碩的研究成果[1-2]。筆者則結合自身的教學經驗分析了“通信網基礎”課程目前教學的現狀及存在的主要問題,并提出幾種有建設性的課堂教學改革策略,以期能夠為該課程的教學提供指導性建議。
“通信網基礎”課程的主要內容是關于通信網絡的理論知識。該課程內容的第一部分概論,主要介紹通信網的基礎知識,其中包括了各種典型的支撐網以及通信網中的核心交換技術。第二部分則是各種典型的通信網絡結構、組網原理及其關鍵技術的詳細介紹。最早的也是最基礎的通信網絡是固定電話網,主要滿足人們傳遞語音信息的需求。隨著固定電話網的發展,用戶打電話移動性提出了要求,就有了移動電話網。新業務更方便、快速、經濟地引入,促使了智能網的誕生。隨著需求的增加和社會的進步,出現傳輸各種業務的網絡,為了克服諸網并存的局面,則出現了綜合業務數字網,進一步又提出基于IP的寬帶網絡,以及現在熱門的計算機IP網絡,現代通信技術中的重要成果衛星通信網。同時,為了應對通信網絡發展的挑戰,運營商還提出下一代網絡及其軟交換的相關技術。
“通信網基礎”涉及的課程內容及范圍較廣,它涵蓋有線通信、無線通信、固定電話網、移動電話網、有線廣播電視網、計算機網絡、綜合業務數字網、支撐網絡、用戶接入網以及下一代通信網絡等方面的內容,在授課過程中若不注重講課技巧,則易導致學生摸不著頭腦。因為課程內容比較抽象,文字較多,學生看完教材往往是一頭霧水,不知所云。教師若是一味地講解課本上的理論知識,而不去聯系實際的話,學生則只是理解表面意思,對于具體應用很難形成直觀認識,很快就會失去興趣。鑒于課程的這些性質和特點,對任課教師也就有了相應的要求,在教學過程中必須注重教學方式。下面將列舉出幾條幫助學生理解課程內容的教學改革的相關措施。
因為“通信網基礎”課程只有36個課時的授課時間,這就需要對教材的內容根據學生具體的學習情況進行相應的刪減。例如學生學習交換技術相關課程,交換技術是通信網絡的基礎,通信網絡是隨著交換技術的發展而發展,在講解通信網絡結構特點及組網原理時,就可以直接講解交換技術和網絡的關聯。通信工程專業的學生此前學過“移動通信系統”,那么“通信網基礎”課程中有關移動電話網的內容也可以略講,而增加一些當今發展較熱門的網絡如AdHoc、Mesh網絡等新型網絡內容,講解這些新網絡的組網特點、優勢及用到的關鍵技術,這樣可以使學生更好地了解通信網的發展現狀及組網用到的關鍵技術。交換技術是通信網絡的核心技術,在講解交換技術時可以融入新的內容,如軟交換技術、IMS技術等。另外,如果通信專業的學生沒有系統開設“計算機網絡”課程,可以在講解IP網絡時適當補充擴展一些計算機網絡方面的內容 ,或者課后要求學生自學,這樣可以使他們增加知識儲備,擴大知識面。教師在授課過程中要注意多補充新的內容,與當前的科學技術發展相銜接。
創新是高等教育重要的發展目標。在講述關于電話網的路由選擇方式時,講到我國電話網是交換機按照路由表內指定的固定路由進行選擇,這種選路方式使網絡資源的利用受到一定限制,就需要轉變固定的選路方式,選擇動態靈活的選路方式。這里就可以向學生提出思考,學會因時制宜、靈活變通,具體問題具體分析,以適應通信技術發展的趨勢。另外,在講述同步網基準時鐘如何做到同步時有一種方法是在基準時鐘上裝GPS接收機,這里就可以向學生們提出GPS的問題,引導學生思考GPS是歸美國政府所有,自主性差,可靠性低,網路的同步性能就要依賴于別人,作為新一代大學生,就要立志研制屬于自己的通信系統。在講述第2章電話通信網絡交換機的發展歷程時,可以順便介紹交換機如何從人工接續轉變成自動接續,這主要來自于美國人史端喬發明自動交換機的故事。史端喬本來是殯儀館老板,由于人工接線員把本屬于他的業務全部接到競爭對手的殯儀館,導致史端喬生意逐漸低落。史端喬從此放下生意,潛心鉆研,3年后終于發明了步進制自動電話交換機,開創了人類電話自動直撥交換系統的先河。從這個故事可知,創新不是高大上的口號,而是很實際的需要,當發現一個行業存在不盡如人意之處,就要善于動腦筋思考解決辦法,這樣就打開了通往創新的大道。
“通信網基礎”課程內容較為抽象,學生不容易理解其中的理論知識,此時就可以采用類比的方法進行講解。所謂類比法是拿大家通常比較熟悉的事物與內容相似的部分進行對比。如在第4章節IP網絡講到ISO組織提出的開放系統互聯參考模型,每層所完成的功能,學生理解不易,那么就可通過生活中相關實例來類比枯燥的理論知識。
現如今實驗仿真方式越來越多地走進了大學生的課堂。建設實驗室周期長,投資大,且長時間使用設備會出現各種故障,隨著時間的推移,也會存在設備過時陳舊的問題,因此,很多課程可以采用虛擬仿真的方式來做實驗研究。通過仿真可以進一步鞏固學生對課程中協議、基本概念及網絡原理的理解。如可以借助思科公司相應的仿真軟件建立通信網的模擬虛擬環境,在此基礎上進行相關的仿真。而實驗仿真軟件的升級更新較之具體的實驗設備則更加容易實現,這樣也可以降低實驗成本,同時能夠提高課程學習效果,加深學生對課程內容的理解和認識。還可以考慮聯合多間實驗室的實驗設備完成綜合性實驗,因為該課程本就是多門通信專業課程的綜合。
現如今網上的各種資源應有盡有,在課堂教學的同時,也要教導學生學會利用網絡資源,如中國大學慕課網等。比如慕課網上有國內多所知名院校的海量課程,網站以學生為中心,以知識點為模塊組建課程資源,同時有課后作業、拓展練習、考核等多方面的評價及討論機制。學生在學習時可以對比不同院校同一課程的教師的講解方式,來加深對知識內容的理解,對于在課堂上沒有弄懂的知識點也可以采用多種渠道幫助自己加深認識。
本課程選擇北京大學出版社《現代通信網絡》第2版教材,該教材是高等院校電氣信息類專業互聯網+創新規劃教材,其特色有三:第一是添加了大量工程實例、方案設計、擴展閱讀材料和推薦閱讀書目,每小節旁邊會有相應的二維碼,學生掃描二維碼可以擴展自己的知識面,縮短對抽象知識的距離感。第二是試題精確分配到每一個小節,可以幫助學生鞏固知識,加深印象。第三是文字語言力求做到科學性和通俗性的結合,比喻較多,語言簡練,增加了學生學習的趣味性。因此,教材的選取也對學生的學習起到很大的輔助作用。
“通信網基礎”課程文字繁多,理論性較強,內容抽象,若是一味地按照教材內容講解,則勢必會產生事倍功半的效果。本文提出了幾種提高課堂教學效果的改革措施,事實證明,這些措施提高了課堂教學效果,得到學生很大的認同。希望本文提出的教學改革措施對其他專業課程的教學改革也能起到一定的借鑒作用。