論樓宇專業(yè)通信基礎與計算機網絡課程的開設和教學

文/熊飛 李生好

論樓宇專業(yè)通信基礎與計算機網絡課程的開設和教學

文/熊飛 李生好

本文論證了在樓宇智能化專業(yè)開設通信基礎與計算機網絡課程的必要性；針對學生基礎，討論了該課程的課程標準和教學實施等內容。

樓宇智能化;通信基礎;計算機網絡;課程標準;教學實施

1、 引言

樓宇智能化專業(yè)是隨著智能建筑的發(fā)展而形成發(fā)展起來的，自從第一座公認的智能建筑建成后，智能建筑逐漸的發(fā)展成為了建筑的主要形式。這個發(fā)展開創(chuàng)了從事智能建筑設計和設施、管理和維護的人才巨大需求的局面，因而各地的學校，特別是職業(yè)院校紛紛開設樓宇智能化專業(yè)。我校在08年開設了該專業(yè)后，在專業(yè)課程設置、培養(yǎng)方案設計等專業(yè)建設工作上進行了多次的調研、論證。對通信基礎與計算機網絡課程進行了如下論證：樓宇智能化是以通信技術、計算機技術、控制技術為基礎發(fā)展的；從電的應用屬性劃分來看屬于弱電，即信息系統(tǒng)范疇；而各種信息系統(tǒng)都依靠通信技術實現信息傳遞，所以通信的相關知識構成了該專業(yè)的基礎；另外隨著計算機網絡的發(fā)展，TCP/IP和局域網技術在智能化系統(tǒng)的構建中運用日漸增多，計算機網絡相關知識成為該專業(yè)必備的專業(yè)知識；該課程定為了專業(yè)的一門核心課程。課程設置好后，如何完成好課程的教學成了亟待解決的問題。

2、 課程教學存在的問題及應對

該課程在教學上存在的問題主要是存在兩個方面的因素限制：一是學生的生源和基礎，學生生源不一，有普高和中職，單招和統(tǒng)招，學生普遍數學基礎較差；二是該專業(yè)的課程體系受總的教學時間限制，未設置《信號與系統(tǒng)》這類基礎課程。

在這種情況下，要想完成好這門課程的教學，關鍵是課程標準的確立。根據專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)定位，結合上述因素，經過論證，重點確定如下幾個方面的內容。首先是教學目標，作為樓宇專業(yè)的學生學完該課程后應該具備哪些方面的知識、素質、能力；然后是具體的教學內容，具體學習和掌握的內容以及掌握的程度；最后是如何進行教學。

3、 課程標準確立

1) 課程定位。該課程涉及的知識不僅是為后續(xù)課程定下基礎，同時網絡技術也是樓宇智能化工程技術之一，所以定位為專業(yè)基礎課和專業(yè)課程；課程開設時間為大二的上期；先修課程為電工基礎、電子技術(模擬電和數字電路)；后續(xù)課程為綜合布線技術、樓宇設備自動化系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等。

2) 教學目標。本課程的教學主要的知識和能力目標包括兩個方面。通信基礎部分，讓學生掌握通信系統(tǒng)結構和主要的通信技術的概念和基本理論；使之建立起通信系統(tǒng)結構模型，理解主要通信技術的應用原理；從而能從通信系統(tǒng)結構和通信技術的角度去分析后續(xù)學習的計算機網絡和其他弱電系統(tǒng)，達到更好的學習和理解樓宇智能化系統(tǒng)的目的。計算機網絡部分，使學生對計算機網絡及結構、網絡體系結構模型、整體上有一個較清晰的了解，掌握網絡中各層概念和工作原理，以及主要的技術和組網設備；使學生具備基本的組網設計和網絡設備操作的能力；為后續(xù)學習弱電系統(tǒng)組網打下基礎。

3) 教學內容。課程內容重點，通信技術部分主要包括通信系統(tǒng)概念、分類、性能指標；信號及信號的時域和頻域分析；模數轉換和PCM；信號的基帶和頻帶傳輸；多路復用技術；信息交換技術；程控交換機和電話網及其它通信網絡。計算機網絡部分主要有計算機網絡的概念、分類和結構；七層協(xié)議模型和TCP/IP協(xié)議結構；各層協(xié)議概念、基本的理論和主要技術；主要的組網設備；Internet的接入；網絡操作系統(tǒng)和網絡安全；網絡設備基本組網和操作。

4、 教學實施

考慮到學生的基礎有限，為了能讓學生更好的理解及掌握通信基礎和計算機網絡，相關內容的教學實施如下。

通信基本概念和通信系統(tǒng)分類；這部分內容學生重點掌握通信的概念和現代通信的概念，結合生活中信息傳遞的例子分析通信基本模型中信息、消息、信號、信道概念；理解信號的分類，緊緊抓住信道中傳輸的信號不同，區(qū)分通信系統(tǒng)的分類，即模擬通信系統(tǒng)、數字通信系統(tǒng)、數據通信系統(tǒng)。

信號的時域和頻域的概念，時域對于學生來說是好理解的，但頻率、頻域及頻域分析卻有一定難度，通過抓住信號包含有頻率成分，同樣可以用坐標，函數關系式表達出頻率的分布和幅度等特性，再結合常見信號頻譜段劃分，讓學生理解頻域的相關概念。

學生在掌握了信號的頻率，頻域分析概念后，學習模數轉換；主要學習PCM實現，但不講時域和頻域數學推導，更多的通過課堂教學組織讓學生理解采樣概念和頻率，量化的概念和為什么采樣非均勻量化等，從而理解和掌握A/D轉換的三個步驟。

通信系統(tǒng)性能指標重點讓學生理解可靠性和有效性的概念，掌握波特率和比特率的計算和關系。信道部分的重點讓學生掌握信道的概念，狹義信道的分類；信道容量的基本計算。在頻域的基礎上，理解濾波器、基帶和頻帶的傳輸、調制解調等概念就變得容易，通過結合頻域分析圖幫助學生理解這些概念。

多路復用中頻分復用、波分復用通過頻域分析和頻譜搬移圖來進行講解，時分復用的理解通過PCM基礎，抓住在一個時間周期內每一路信號只占用一定的時間來傳送信息，從而在不同時間內傳送多路信息；電路交換的相關概念和結構在PCM和時分復用的基礎上進行講解。

計算機網絡部分的教學，重點是概念的理解和組網技術的應用；對于各層協(xié)議的理論知識只需要掌握概念即可。在教學中充分結合思科模擬軟件進行，學生帶筆記本到課堂，理論講解的同時結合實際的組網操作，從而得到更好的理解，也培養(yǎng)了學生的操作能力和組網能力。學生主要掌握局域網的組建，TCP/IP協(xié)議和實現，常用的網絡命令，交換機和路由器組網基本操作，Internet的接入實現等。

5、 總結和發(fā)展

目前該教學安排和教學實施已經在12和13級開展，從學生的學習情況來來，該課程的教學實施是成功的。學生能夠建立起通信系統(tǒng)的概念和理解掌握通信中的相關技術，能應用到后續(xù)的網絡和其他系統(tǒng)的學習中。而對于計算機網絡來說，學生掌握了基本的概念，充分的認識了組網設備，能實現局域網的組網設計，具備了一定網絡的操作維護能力。

隨著IP技術在樓宇智能化系統(tǒng)中的進一步運用，樓宇智能全系統(tǒng)IP化的時代已經來臨。通信和計算機網絡技術更為重要，對學生的組網設計和網絡操作能力要求也會更高，所以在教學中要加大學生上述能力的培養(yǎng)。

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2095-9214(2015)02-0095-01

重慶工程職業(yè)技術學院)