论楼宇专业通信基础与计算机网络课程的开设和教学

文/熊飞 李生好

论楼宇专业通信基础与计算机网络课程的开设和教学

文/熊飞 李生好

本文论证了在楼宇智能化专业开设通信基础与计算机网络课程的必要性；针对学生基础，讨论了该课程的课程标准和教学实施等内容。

楼宇智能化;通信基础;计算机网络;课程标准;教学实施

1、 引言

楼宇智能化专业是随着智能建筑的发展而形成发展起来的，自从第一座公认的智能建筑建成后，智能建筑逐渐的发展成为了建筑的主要形式。这个发展开创了从事智能建筑设计和设施、管理和维护的人才巨大需求的局面，因而各地的学校，特别是职业院校纷纷开设楼宇智能化专业。我校在08年开设了该专业后，在专业课程设置、培养方案设计等专业建设工作上进行了多次的调研、论证。对通信基础与计算机网络课程进行了如下论证：楼宇智能化是以通信技术、计算机技术、控制技术为基础发展的；从电的应用属性划分来看属于弱电，即信息系统范畴；而各种信息系统都依靠通信技术实现信息传递，所以通信的相关知识构成了该专业的基础；另外随着计算机网络的发展，TCP/IP和局域网技术在智能化系统的构建中运用日渐增多，计算机网络相关知识成为该专业必备的专业知识；该课程定为了专业的一门核心课程。课程设置好后，如何完成好课程的教学成了亟待解决的问题。

2、 课程教学存在的问题及应对

该课程在教学上存在的问题主要是存在两个方面的因素限制：一是学生的生源和基础，学生生源不一，有普高和中职，单招和统招，学生普遍数学基础较差；二是该专业的课程体系受总的教学时间限制，未设置《信号与系统》这类基础课程。

在这种情况下，要想完成好这门课程的教学，关键是课程标准的确立。根据专业课程体系和人才培养定位，结合上述因素，经过论证，重点确定如下几个方面的内容。首先是教学目标，作为楼宇专业的学生学完该课程后应该具备哪些方面的知识、素质、能力；然后是具体的教学内容，具体学习和掌握的内容以及掌握的程度；最后是如何进行教学。

3、 课程标准确立

1) 课程定位。该课程涉及的知识不仅是为后续课程定下基础，同时网络技术也是楼宇智能化工程技术之一，所以定位为专业基础课和专业课程；课程开设时间为大二的上期；先修课程为电工基础、电子技术(模拟电和数字电路)；后续课程为综合布线技术、楼宇设备自动化系统、消防系统、安防系统等。

2) 教学目标。本课程的教学主要的知识和能力目标包括两个方面。通信基础部分，让学生掌握通信系统结构和主要的通信技术的概念和基本理论；使之建立起通信系统结构模型，理解主要通信技术的应用原理；从而能从通信系统结构和通信技术的角度去分析后续学习的计算机网络和其他弱电系统，达到更好的学习和理解楼宇智能化系统的目的。计算机网络部分，使学生对计算机网络及结构、网络体系结构模型、整体上有一个较清晰的了解，掌握网络中各层概念和工作原理，以及主要的技术和组网设备；使学生具备基本的组网设计和网络设备操作的能力；为后续学习弱电系统组网打下基础。

3) 教学内容。课程内容重点，通信技术部分主要包括通信系统概念、分类、性能指标；信号及信号的时域和频域分析；模数转换和PCM；信号的基带和频带传输；多路复用技术；信息交换技术；程控交换机和电话网及其它通信网络。计算机网络部分主要有计算机网络的概念、分类和结构；七层协议模型和TCP/IP协议结构；各层协议概念、基本的理论和主要技术；主要的组网设备；Internet的接入；网络操作系统和网络安全；网络设备基本组网和操作。

4、 教学实施

考虑到学生的基础有限，为了能让学生更好的理解及掌握通信基础和计算机网络，相关内容的教学实施如下。

通信基本概念和通信系统分类；这部分内容学生重点掌握通信的概念和现代通信的概念，结合生活中信息传递的例子分析通信基本模型中信息、消息、信号、信道概念；理解信号的分类，紧紧抓住信道中传输的信号不同，区分通信系统的分类，即模拟通信系统、数字通信系统、数据通信系统。

信号的时域和频域的概念，时域对于学生来说是好理解的，但频率、频域及频域分析却有一定难度，通过抓住信号包含有频率成分，同样可以用坐标，函数关系式表达出频率的分布和幅度等特性，再结合常见信号频谱段划分，让学生理解频域的相关概念。

学生在掌握了信号的频率，频域分析概念后，学习模数转换；主要学习PCM实现，但不讲时域和频域数学推导，更多的通过课堂教学组织让学生理解采样概念和频率，量化的概念和为什么采样非均匀量化等，从而理解和掌握A/D转换的三个步骤。

通信系统性能指标重点让学生理解可靠性和有效性的概念，掌握波特率和比特率的计算和关系。信道部分的重点让学生掌握信道的概念，狭义信道的分类；信道容量的基本计算。在频域的基础上，理解滤波器、基带和频带的传输、调制解调等概念就变得容易，通过结合频域分析图帮助学生理解这些概念。

多路复用中频分复用、波分复用通过频域分析和频谱搬移图来进行讲解，时分复用的理解通过PCM基础，抓住在一个时间周期内每一路信号只占用一定的时间来传送信息，从而在不同时间内传送多路信息；电路交换的相关概念和结构在PCM和时分复用的基础上进行讲解。

计算机网络部分的教学，重点是概念的理解和组网技术的应用；对于各层协议的理论知识只需要掌握概念即可。在教学中充分结合思科模拟软件进行，学生带笔记本到课堂，理论讲解的同时结合实际的组网操作，从而得到更好的理解，也培养了学生的操作能力和组网能力。学生主要掌握局域网的组建，TCP/IP协议和实现，常用的网络命令，交换机和路由器组网基本操作，Internet的接入实现等。

5、 总结和发展

目前该教学安排和教学实施已经在12和13级开展，从学生的学习情况来来，该课程的教学实施是成功的。学生能够建立起通信系统的概念和理解掌握通信中的相关技术，能应用到后续的网络和其他系统的学习中。而对于计算机网络来说，学生掌握了基本的概念，充分的认识了组网设备，能实现局域网的组网设计，具备了一定网络的操作维护能力。

随着IP技术在楼宇智能化系统中的进一步运用，楼宇智能全系统IP化的时代已经来临。通信和计算机网络技术更为重要，对学生的组网设计和网络操作能力要求也会更高，所以在教学中要加大学生上述能力的培养。

G642

A

2095-9214(2015)02-0095-01

重庆工程职业技术学院)