模擬教育在通信專業(yè)教學(xué)中運(yùn)用

1、模擬教育在通信專業(yè)教學(xué)中運(yùn)用 隨著高科技的飛速發(fā)展,教育的手段也越來(lái)越多樣化,現(xiàn)代化,其目的性更為明確,現(xiàn)代教育更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,尤其是通信專業(yè)的學(xué)生,既要重視理論知識(shí)的學(xué)習(xí),又特別要掌握操作技能。只有這樣,才能達(dá)到實(shí)際技能的應(yīng)用。如何使學(xué)生把理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)是教育工作者的首先要解決的問(wèn)題。目前部分學(xué)校,實(shí)踐性的操作科目占有很大的比重。然而,部分學(xué)校在進(jìn)行實(shí)踐性操作科目時(shí)存在明顯弊端:首先,設(shè)備老化,甚至已經(jīng)淘汰,無(wú)法跟上時(shí)代的需求。通信行業(yè)是一門(mén)發(fā)展迅速的行業(yè),設(shè)備更換日新月異,學(xué)校由于資金問(wèn)題,往往使設(shè)備得不到及時(shí)的更換,導(dǎo)致學(xué)生盡管對(duì)所學(xué)理論知識(shí)和設(shè)備結(jié)構(gòu)了如指掌,真正步

2、入社會(huì)也難發(fā)揮作用。其次,對(duì)通信工程專業(yè)教學(xué),教師采用傳統(tǒng)的“傳道、授業(yè)、解惑”方式講解,學(xué)生一味的觀察和重復(fù)老師的動(dòng)作而進(jìn)行的。導(dǎo)致學(xué)生只是復(fù)制老師的操作流程,從而限制了學(xué)生的自主性和自我意識(shí),不能通過(guò)現(xiàn)象了解本質(zhì);花費(fèi)時(shí)間較大,隨著學(xué)生數(shù)量的增加,顯得力不從心;部分專業(yè)仿真性不夠,直觀性不強(qiáng),無(wú)法找到“身臨其境”的感覺(jué)。若不進(jìn)行反復(fù)的事先摸擬教育,使學(xué)生掌握通信工程專業(yè)的操作技能,學(xué)生的失誤往往會(huì)對(duì)新設(shè)備造成損壞,造成一定的損失。173-74針對(duì)以上問(wèn)題,提出模擬教育。 一、模擬教育 模擬教育是指盡可能貼近真實(shí)的環(huán)境,利用多種局部功能模型、計(jì)算機(jī)互動(dòng)模型及全方位模擬系統(tǒng),創(chuàng)造出模擬的設(shè)備和

3、模擬的真實(shí)場(chǎng)景,利用更加科學(xué)的手段培養(yǎng)學(xué)生敏捷迅速的臨場(chǎng)思維,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、創(chuàng)造性、積極性和實(shí)戰(zhàn)性.全面提高學(xué)生的臨場(chǎng)綜合判斷能力及各項(xiàng)操作技能,達(dá)到學(xué)生熟練掌握通信專業(yè)操作技能的目的。2229-230 二、如何進(jìn)行模擬教育 模擬教育系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,可分為原理結(jié)構(gòu)模擬、操作流程模擬、實(shí)用階段模擬三部分。1 .原理結(jié)構(gòu)模擬 通信設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)是非常重要的,簡(jiǎn)單的圖示加書(shū)本的理論學(xué)習(xí)是難以將抽象的問(wèn)題形象化的向?qū)W生講透徹,也難以使學(xué)生“知其所以然”。為了使學(xué)生對(duì)通訊設(shè)備有深刻的了解,必須要對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行模擬。計(jì)算機(jī)虛擬系統(tǒng)可以完成以上工作,它通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)造了真

4、實(shí)的設(shè)備內(nèi)部環(huán)境,電腦屏幕可以顯示操作設(shè)備內(nèi)部的原理結(jié)構(gòu)圖,內(nèi)部線路與外部操作按鈕之間的關(guān)系,并以動(dòng)畫(huà)的方式呈現(xiàn)出設(shè)備內(nèi)部的電流方向、信號(hào)轉(zhuǎn)換、調(diào)制解調(diào)、數(shù)模變換等通信領(lǐng)域的基本變化,學(xué)生可以通過(guò)生動(dòng)的畫(huà)面了解到相關(guān)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),“由里及表”地對(duì)所學(xué)習(xí)的設(shè)備進(jìn)行更深刻的了解與掌握。如對(duì)程控交換機(jī)的學(xué)習(xí),就可以使用此方法。程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)與原理比較復(fù)雜,依靠簡(jiǎn)單的圖示講授難以使學(xué)生深刻理解,我們可以把這些復(fù)雜內(nèi)容模擬顯示在電腦屏幕上,并用動(dòng)畫(huà)的方式顯示出線路的連接、走向,通話和拆線過(guò)程,電話號(hào)碼的配置等,既生動(dòng)又形象,便于學(xué)生的理解記憶。 2.操作流程模擬 當(dāng)學(xué)生掌握了原理結(jié)構(gòu),下一步,就要掌握

5、該設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的具體操作,需要對(duì)操作流程進(jìn)行模擬。計(jì)算機(jī)輔助模型是一種將通信領(lǐng)域的多種基本操作和計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合起來(lái)的模型,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)某一個(gè)流程的基本操作過(guò)程的監(jiān)控,在一定程度上綜合了一整套單項(xiàng)功能訓(xùn)練,也可以編寫(xiě)一些簡(jiǎn)單的程序,對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練和指導(dǎo)。如對(duì)電話終端摘機(jī)電流與掛機(jī)電流的測(cè)量,可以采用此方法。由于摘機(jī)與掛機(jī)電流差距較大,需要在測(cè)量時(shí)對(duì)萬(wàn)用表的量程進(jìn)行調(diào)節(jié),這一步看似簡(jiǎn)單卻很重要,很多學(xué)生在進(jìn)行測(cè)量時(shí)往往將其忽略而導(dǎo)致萬(wàn)用電表的損壞。這項(xiàng)測(cè)量完全可以由計(jì)算機(jī)模擬軟件對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行模擬,通過(guò)軟件與硬件的結(jié)合,學(xué)生只要操控相應(yīng)的硬件設(shè)備即可,該過(guò)程由計(jì)算機(jī)

6、軟件監(jiān)控,如果出錯(cuò),計(jì)算機(jī)就會(huì)發(fā)出警告信號(hào),學(xué)生可以在其指導(dǎo)下進(jìn)行改正,最終達(dá)到操作的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化,熟練化。整個(gè)過(guò)程可以反復(fù)進(jìn)行,不會(huì)對(duì)測(cè)量?jī)x表造成損壞,有效地保護(hù)了試驗(yàn)設(shè)備。 3.實(shí)用階段模擬 實(shí)用階段的模擬最為復(fù)雜,在學(xué)生掌握了原理與操作流程的基礎(chǔ)上,學(xué)生需要在實(shí)踐中對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作和使用,而學(xué)校也應(yīng)該提供實(shí)用階段的模擬訓(xùn)練。全方位模擬系統(tǒng)可以完成以上工作,它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,設(shè)備型號(hào)、參數(shù)進(jìn)行全面的模擬,該系統(tǒng)具有和真實(shí)設(shè)備一樣的外形,操作按鈕和界面,學(xué)生可以通過(guò)對(duì)該設(shè)備的學(xué)習(xí),掌握真實(shí)設(shè)備的操作技能和操作要點(diǎn)。如便攜式地球站3431-432的架設(shè)與參數(shù)的設(shè)置就可以采用此系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。若用

7、真實(shí)地球站進(jìn)行操作,造價(jià)較高,還必須要有衛(wèi)星對(duì)地球站分配一定的頻帶,才能在架設(shè)結(jié)束后,進(jìn)行對(duì)星操作,讓學(xué)生觀察到衛(wèi)星與地球站之間通信,了解整個(gè)通信過(guò)程。然而眾所周知,衛(wèi)星的通信頻帶十分有限,不僅保障地面通信,還要完成一些數(shù)據(jù)的測(cè)量與發(fā)送,給每個(gè)學(xué)校分配固定的頻帶既不現(xiàn)實(shí),也不經(jīng)濟(jì)。全方位模擬系統(tǒng)就可以較好地解決這一問(wèn)題,該系統(tǒng)擁有和真實(shí)便攜式地球站一樣的外形和操作界面,通過(guò)軟件對(duì)模擬出真實(shí)站的性能,架設(shè)的程序也都相同。首先,它可以模擬出衛(wèi)星與地球站之間的通信過(guò)程,使學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信的整個(gè)過(guò)程做到全面的觀察,了解,掌握,而不需要衛(wèi)星頻帶的分配。其次,軟件也可以模擬出不同的外界環(huán)境,老師可以考察學(xué)生

8、在不同的條件下地球站的架設(shè),如在雨天的架設(shè),在林地的架設(shè)等。經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、真實(shí)性都得到了充分的體現(xiàn)。 三、模擬教育的優(yōu)勢(shì) 1.經(jīng)濟(jì)性 模擬系統(tǒng)可以根據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行適當(dāng)?shù)能浖?jí),從而能夠模擬最新的設(shè)備功能和操作環(huán)境,學(xué)生可以面對(duì)最新的技術(shù),對(duì)其進(jìn)行學(xué)習(xí)、了解、掌握,以便使所學(xué)的知識(shí)、操作的技能可以“緊跟時(shí)代潮流”。學(xué)校也不用經(jīng)常更換新設(shè)備,就能達(dá)到教學(xué)目的,這樣做較大地降低了教學(xué)的成本。 2.便利性 時(shí)間方便性.老師可以通過(guò)模擬系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練、提問(wèn)、考核,從而掌握其學(xué)習(xí)狀況。難易程度可調(diào)節(jié)性.各種難度的訓(xùn)練都可以在模擬系統(tǒng)上進(jìn)行,適合基礎(chǔ)知識(shí)、技能不同的學(xué)生學(xué)習(xí)、使用。風(fēng)險(xiǎn)較低

9、、允許出錯(cuò).學(xué)生在使用模擬系統(tǒng)時(shí)不怕出錯(cuò),錯(cuò)誤不會(huì)造成不良后果,也不會(huì)造成設(shè)備損壞,出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)及時(shí)糾正,便于學(xué)生深刻記憶. 3.實(shí)效性 可重復(fù)性.不同層次的學(xué)生可以針對(duì)自己的基礎(chǔ)在模擬系統(tǒng)上反復(fù)進(jìn)行練習(xí),直到熟練為止,不會(huì)受到其他條件的影響。記錄和回放.訓(xùn)練過(guò)程可以通過(guò)各種方式記錄下來(lái),包括文字記載和攝像,訓(xùn)練結(jié)束后,學(xué)生和老師可以一起觀看或檢查記錄,進(jìn)行討論和評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)和不足。過(guò)程可控性.模擬系統(tǒng)可以根據(jù)需要停止、減緩和重新操作,完全在老師的掌握之中。 四、綜合評(píng)價(jià) 1.學(xué)生歡迎 模擬教育解決了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合問(wèn)題,培養(yǎng)了學(xué)生走向社會(huì)的實(shí)際工作能力,達(dá)到學(xué)以致用的效果,受到學(xué)生的歡迎

10、。真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有很大的影響4207-208,然而實(shí)踐的機(jī)會(huì)有限,不可能照顧到每一個(gè)人。模擬教育就解決了這一問(wèn)題,它可以模擬出真實(shí)的場(chǎng)景與環(huán)境,這樣每一個(gè)學(xué)生就可以根據(jù)不同的場(chǎng)景解決問(wèn)題,激發(fā)了其自主性,也滿足了學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐的渴望。 2.教學(xué)效果 模擬教育是通信專業(yè)比較理想的教學(xué)方法,可以利用學(xué)校的硬件設(shè)施和計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬實(shí)際操作,校方和學(xué)生均感覺(jué)效果可佳。個(gè)人的能力要得到充分的發(fā)揮,理論必須與實(shí)踐結(jié)合,然而直接讓掌握了理論知識(shí)的學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,很容易出問(wèn)題,還可能造成一些不必要的損失。模擬教育是理論與實(shí)踐之間的一座橋梁,通過(guò)真實(shí)模擬后再進(jìn)行設(shè)備的操作,即理論模擬實(shí)

11、踐,使兩者更為緊密地結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,達(dá)到理想的教學(xué)效果,受到一致好評(píng)。 3.學(xué)校贊同 針對(duì)作者對(duì)多所學(xué)校的調(diào)查,大多數(shù)學(xué)校對(duì)模擬教育表示贊同。模擬教育在大學(xué)教育中承擔(dān)著越來(lái)越重要的作用,尤其是理工科院校,許多學(xué)校都建立了自己的模擬實(shí)驗(yàn)大樓、仿真模擬實(shí)驗(yàn)室,對(duì)軟件系統(tǒng)不斷地進(jìn)行升級(jí).越來(lái)越多的理工科學(xué)生,在走向社會(huì)前,都需要進(jìn)行系統(tǒng)的模擬教育,然后再讓其進(jìn)行實(shí)習(xí),穩(wěn)扎穩(wěn)打,為日后走向社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 4.社會(huì)認(rèn)可 接受過(guò)系統(tǒng)的模擬教育的人走向社會(huì)適應(yīng)性更強(qiáng)。作者也調(diào)查過(guò)很多理工科的學(xué)生,總體感覺(jué)接受過(guò)模擬教育的人,他們走上工作崗位后能夠很快適應(yīng),尤其是對(duì)實(shí)踐操作要求較高的行業(yè),原因有以下兩點(diǎn):(1)理論知識(shí)扎實(shí),對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)了如指掌,對(duì)原理的理解較為深刻。(2)學(xué)生在學(xué)校通過(guò)學(xué)習(xí),對(duì)理論、設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能都有一定的理解,并且對(duì)部分設(shè)備進(jìn)行了反復(fù)的練習(xí)操作,達(dá)到熟練的程度。不需要花太多的時(shí)間重新學(xué)習(xí)就可以直接操作上崗。 五、結(jié)語(yǔ) 我國(guó)偉大的教育家陶行知提出:“讀書(shū)是為了解決實(shí)踐中的問(wèn)題,斷不可以呆讀”;也提出了“學(xué)生要力求長(zhǎng)進(jìn),不斷攀登”。56-7陶先生有兩層意思,一是注重理論與實(shí)踐的結(jié)合;二是緊跟時(shí)代潮流,