青年教師教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)（范例）

1、青年教師教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)（范例）通信原理課時(shí)1：通信系統(tǒng)概述授課題目通信系統(tǒng)概述(選自教學(xué)內(nèi)容第1章：通信系統(tǒng)概論)教學(xué)目的通過本堂課使學(xué)生了解通信的發(fā)展歷史以及現(xiàn)狀，掌握不同通信系統(tǒng)的共同組成元素、通信信道的特征，并理解通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)。教學(xué)思想1.激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)思考，提高知識(shí)的應(yīng)用能力教學(xué)內(nèi)容1. 通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及現(xiàn)狀2. 通信系統(tǒng)的組成及分類3. 無線信道的傳播特點(diǎn)及無線電頻譜管理4. 通信系統(tǒng)的信道特征及數(shù)學(xué)模型5. 通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)1）通信系統(tǒng)的組成及各部分功能；2）通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)有效性和可靠性這兩

2、大通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)教學(xué)方法啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探索與學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)策略1. 開放網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)資源，讓同學(xué)提前了解基本內(nèi)容和重點(diǎn)英文詞匯；2. 結(jié)合PPT課件、圖示和實(shí)例進(jìn)行啟發(fā)式的講解，生動(dòng)直觀地展示課程內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣， 3. 以問題驅(qū)動(dòng)，引入本門課程的知識(shí)鏈及應(yīng)用前景教學(xué)過程教學(xué)要旨：通過向?qū)W生介紹實(shí)際中多種通信系統(tǒng)的實(shí)例，引出對(duì)通信系統(tǒng)的分類的相關(guān)介紹，并通過分析比較各通信系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的異同，歸納出一般的通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，說明各組成部分的功能；在學(xué)生掌握了上述通信系統(tǒng)的基本概念的基礎(chǔ)上，就如何量化地評(píng)價(jià)和比較各種通信系統(tǒng)這一問題，引出對(duì)通信系統(tǒng)性能指標(biāo)的介紹；在本堂課對(duì)無線通信的

3、特點(diǎn)以及通信系統(tǒng)實(shí)例的介紹中，鼓勵(lì)學(xué)生提問并加入適當(dāng)?shù)挠懻?，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生興趣；課堂時(shí)間的分配著重于對(duì)本講重點(diǎn)內(nèi)容的講授，以使學(xué)生充分掌握各基本概念。教學(xué)安排一、通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 (5 分鐘)1. 通過提問了解同學(xué)們對(duì)生活中常見的通信系統(tǒng)實(shí)例的認(rèn)識(shí)。2. 簡(jiǎn)述通信系統(tǒng)的發(fā)展史，介紹當(dāng)今通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。3. 引導(dǎo)同學(xué)們思考通信系統(tǒng)的通用設(shè)計(jì)方法、傳輸速率極限等根本問題二、通信系統(tǒng)的基本組成及分類 （20 分鐘）以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的形式，介紹通信系統(tǒng)的組成以及各單元的功能。通信系統(tǒng)的一般組成部分由下圖所示（A slight variation from Shannons model

4、of a general communication system）：其中：- Source：voice, picture, text, etc- Input Transducer: Converts the original message into an appropriate electrical form e.g. microphone, video cameras- Transmitter: Couples the electric message to the channel- Channel: Medium carring the message between the two

5、points- twisted pair, coax, wireless or optical- Receiver: Extracts the original electric signal among many signals in the channel- Output Transducer: Recovers the message from the electric signal e.g loudspeaker模擬通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖為：數(shù)字通信的結(jié)構(gòu)框圖如下圖。 其中：- Source coding （信源編碼）：Source encoder maps the digital sig

6、nal generated at the source output into another signal in digital form.The objective is to eliminate or reduce redundancy so as to provide an efficient representation of the source output- Channel coding (信道編碼)：Channel coding provides protection against transmission error. This is done by inserting

7、redundant data in a prescribed fashion. Channel encoder inserts redundant information in a very selective manner. 通過上述講解，比較模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)的區(qū)別和利弊，著重講解數(shù)字通信系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，安全性能好，整合性強(qiáng)以及可以通過借助數(shù)字信號(hào)處理芯片降低成本等優(yōu)勢(shì)。三、通信系統(tǒng)的信道特性、頻譜管理及信道數(shù)學(xué)模型 (10 分鐘)1. 介紹通信系統(tǒng)的信道特性，講解信道的噪聲，信道衰減以及濾波特性對(duì)通信系統(tǒng)性能的影響2. 講解無線電頻譜的管理，通過頻譜圖讓同學(xué)們對(duì)無線電頻譜有直觀

8、的了解和認(rèn)識(shí)。把收費(fèi)頻段和免費(fèi)頻段區(qū)分開來，并通過手機(jī)通信服務(wù)和wifi服務(wù)的對(duì)比讓同學(xué)有產(chǎn)生感性的認(rèn)識(shí)。3. 通過數(shù)學(xué)模型分析無線電信道的傳播模型，并區(qū)分在不同情況下的加性噪聲模型，線性非時(shí)變?yōu)V波器模型以及線性時(shí)變?yōu)V波器模型，讓同學(xué)們知道這些模型就是今后對(duì)信道分析的基礎(chǔ)。四、 通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) (8 分鐘)首先介紹通信的兩個(gè)主要性能指標(biāo)即有效性和可靠性，再分別從模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)兩方面具體介紹各自的主要性能指標(biāo)。講授時(shí)要進(jìn)行對(duì)比，并強(qiáng)調(diào)兩類系統(tǒng)性能指標(biāo)的區(qū)別。模擬通信的性能指標(biāo)：- 有效性：對(duì)模擬通信來說，信號(hào)傳輸?shù)挠行酝ǔ？捎糜行鬏旑l帶來衡量，即在指定信道帶寬內(nèi)容許同時(shí)傳輸?shù)淖疃嗤窋?shù)。每一路信號(hào)的有效帶寬與模擬調(diào)制方式有關(guān)。- 可靠性：模擬通信系統(tǒng)的可靠性通常采用接收端的輸出信號(hào)平均功率和噪聲平均功率之比來衡量，稱功率信噪比，記作。在相同條件下，系統(tǒng)的輸出信噪比越高，通信質(zhì)量就越好，互通信息就越準(zhǔn)確。數(shù)字通信的性能指標(biāo)：- 有效性：可用碼元速率或符號(hào)速率來衡量。- 可靠性：由差錯(cuò)率指標(biāo)來衡量，通常有兩種表示方法，即誤碼率和誤信率（誤比特率）。在講授數(shù)字通信的性能指標(biāo)時(shí)，著重強(qiáng)調(diào)各指標(biāo)之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換方式，也即他們之間的折中問題。三、課堂總結(jié) （2分鐘）復(fù)習(xí)本講內(nèi)容，預(yù)習(xí)下一講的相關(guān)內(nèi)容。板書設(shè)計(jì)1.講解帶寬效率時(shí)給出公式