我校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)通信原理課程的探討

我校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)通信原理課程的探討

　　1.引言

　　物聯(lián)網(wǎng)即物物相連，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展。而物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)作為2010年國家教育部公布的新增的專(zhuān)業(yè)，旨在培養能夠系統地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域寬廣的專(zhuān)業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才[1]。

　　物聯(lián)網(wǎng)的體系結構主要分為三層：底層為感知層，主要由大量的感知設備組成，物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)感知層便能延伸到萬(wàn)物；中間層為網(wǎng)絡(luò )層，最關(guān)鍵核心的位置，其作用是“傳送”消息，為傳感層和應用層搭建了橋梁；最高層為應用層，作用是實(shí)現處理，用于對下層的數據進(jìn)行融合處理，實(shí)現對物體的實(shí)時(shí)性控制和管理。

　　2.課程開(kāi)設的必要性及課程安排

　　2.1課程開(kāi)設

　　從物聯(lián)網(wǎng)的架構體系中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是交叉于電子、通信、網(wǎng)絡(luò )、計算機學(xué)科的綜合技術(shù)。而物聯(lián)網(wǎng)工程作為新增專(zhuān)業(yè)，任何學(xué)校的專(zhuān)業(yè)課程體系都處在探索研究階段，然而把通信原理作為物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的核心課程是獲得一致肯定的。

　　通信原理課程作為物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的通信類(lèi)核心課程，是為讓學(xué)生對信號產(chǎn)生、傳輸、調制和解調有基本的認識，能夠熟知整個(gè)通信系統的工作過(guò)程。一方面該課程理論性強，概念繁多，知識抽象，公式復雜，知識體系交叉于高數、電路等課程，難度大，課程枯燥，難以調動(dòng)學(xué)生積極性。另一方面物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生由于需要學(xué)習電子、網(wǎng)絡(luò )、計算機、通信相關(guān)課程，因此很難有足夠的學(xué)時(shí)學(xué)習通信相關(guān)的所有課程，對于大多數學(xué)生的要求也不能如通信工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生一樣。因此如何把通信原理課程合理的講解，讓學(xué)生能夠深入淺出的明白通信理論是需要物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)老師不斷探討改進(jìn)。

　　2.2課程建設

　　2.2.1理論課程

　　結合我校物聯(lián)網(wǎng)工程的教學(xué)計劃，通信原理的課時(shí)為：52理論學(xué)時(shí)+34實(shí)驗學(xué)時(shí)，該課程前期并未開(kāi)設信號與系統課程。在通信原理課程前期，如何讓學(xué)生理解信號、理解通信系統成為了主要問(wèn)題。針對學(xué)生這一特點(diǎn)，筆者主要將通信原理課程的學(xué)習分為四個(gè)階段：

　　一階段：讓學(xué)生認識信號，熟悉基本信號函數，了解通信系統的整個(gè)原理過(guò)程，知道學(xué)習重點(diǎn)所在。學(xué)時(shí)安排為8學(xué)時(shí)。

　　二階段：通過(guò)電路引入通信系統的數學(xué)模型，讓學(xué)生能夠理解信號在時(shí)域與頻域的不同特性，能看懂信號的波形與頻譜。學(xué)時(shí)安排在12學(xué)時(shí)。

　　三階段：前兩階段都是為了學(xué)生能夠入門(mén)通信系統，本階段是課程的核心所在，該階段的學(xué)習任務(wù)是調制系統、模擬數字信號轉換、信號在信道的傳輸特性以及信號的解調。安排學(xué)時(shí)在24學(xué)時(shí)。

　　四階段：這一階段主要是為學(xué)生介紹通信相關(guān)的技術(shù)，由于涉及的內容復雜，對大多數學(xué)生只要求了解，讓有興趣的學(xué)生可以深入研究，主要內容包括同步技術(shù)、復用和多址技術(shù)等。安排學(xué)時(shí)為8學(xué)時(shí)。

　　2.2.2實(shí)驗課程

　　在傳統的通信原理實(shí)驗中，常常是使用示波器，函數發(fā)生器，頻譜儀進(jìn)行信號的波形及頻譜的觀(guān)察和分析，然而硬件設備也存在著(zhù)不足，首先硬件設備費用高、使用壽命短，其次硬件設備局限性大，只能完成指定的實(shí)驗范圍；另外，由于實(shí)驗設備在使用過(guò)程容易受外界干擾，如電磁干擾、無(wú)線(xiàn)干擾等，常常致使信號容易發(fā)生失真，不易準確觀(guān)察等缺陷。因此，實(shí)驗課程不再使用傳統的示波器和頻譜儀進(jìn)行實(shí)驗，而是采用MATLAB軟件進(jìn)行實(shí)驗。

　　MATLAB是由美國Mathworks研發(fā)的軟件，主要用于算法開(kāi)發(fā)、數據分析以及數據的可視化，主要由Simulink和MATLAB兩部分組成。MATLAB是當下使用最為廣泛的數學(xué)仿真軟件之一，而在通信原理中，可以利用MATLAB的函數庫、模塊庫功能，在可視化環(huán)境中觀(guān)察信號處理的過(guò)程，將抽象的波形變換、頻譜搬移在可視化環(huán)境表現出來(lái)，讓學(xué)生能真實(shí)理解通信過(guò)程，加強學(xué)生的學(xué)習熱情，提高教學(xué)質(zhì)量。MATLAB能對所有的數字信號和模擬信號進(jìn)行仿真。

　　實(shí)驗學(xué)時(shí)共34學(xué)時(shí)，采用MATLAB軟件進(jìn)行實(shí)驗，編程語(yǔ)言采用c語(yǔ)言。由于學(xué)生具備c言語(yǔ)編程基礎，因此對軟件的使用可以很快掌握。具體的實(shí)驗課程安排見(jiàn)表1。

　　3.小結

　　通信原理作為物聯(lián)網(wǎng)工程的專(zhuān)業(yè)必修課，在教學(xué)過(guò)程中存在著(zhù)學(xué)生基礎知識薄弱，教學(xué)難度大特點(diǎn)。因此，學(xué)校在安排課程時(shí)應結合學(xué)生的特點(diǎn)，因地制宜的安排學(xué)習內容，可適當降低理論難度，重點(diǎn)是讓學(xué)生理解通信系統的過(guò)程，對通信有整體認識。由于我校物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)依附于計算機學(xué)院下，物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)偏向于軟件應用的特點(diǎn)，可在課程中結合MATLAB軟件，讓學(xué)生可以通過(guò)軟件仿真實(shí)驗去理解通信過(guò)程，并在學(xué)習過(guò)程引入合適的項目作為向導，讓學(xué)生知道通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性，因此更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情。

【我校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)通信原理課程的探討】相關(guān)文章：

解析物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)課程介紹及就業(yè)前景04-25

物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)就業(yè)前景？07-14

本人大學(xué)學(xué)的專(zhuān)業(yè)是通信工程（物聯(lián)網(wǎng)方向）這專(zhuān)業(yè)進(jìn)來(lái)熱門(mén)么?07-11

物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)就業(yè)前景如何07-14

互聯(lián)網(wǎng)的運行原理07-10

物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)介紹07-03

物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)有哪些考研方向07-19

物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的區別07-11

通信原理知識點(diǎn)總結12-06

微機原理課程設計04-20