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新的移動通信實驗教學(xué)體系,將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實驗課開展、畢業(yè)論文等多個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,形成從基礎(chǔ)理論仿真到專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗等一個開放的實驗教學(xué)體系。
通過通信類先修課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識,同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14,15]。相應(yīng)編程語言類課程的學(xué)習(xí)更為實驗仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設(shè)提供了直接的理論平臺。工業(yè)實習(xí)安排在移動通信實驗課開設(shè)前一學(xué)期開展,實習(xí)內(nèi)容是到各通信運(yùn)營商公司和設(shè)備廠家進(jìn)行跟崗實習(xí),涉及到的內(nèi)容有:移動通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護(hù);交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護(hù);光纖傳輸設(shè)施維護(hù);移動終端制造與維修;3G應(yīng)用等多個方面。通過工業(yè)實習(xí)使學(xué)生對當(dāng)前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認(rèn)識,這對之后實驗教學(xué)的開展,特別是移動網(wǎng)絡(luò)方面實訓(xùn)的進(jìn)行有很好的促進(jìn)作用。移動通信實驗教學(xué)的開展涵蓋以下幾個方面:基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計。基礎(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實現(xiàn):QPSK調(diào)制及解調(diào);MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào);QAM調(diào)制及解調(diào);OFDM調(diào)制解調(diào);m序列產(chǎn)生及特性分析;Gold序列產(chǎn)生及特性分析;數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù);Rake接收機(jī)仿真實驗。例如,OFDM調(diào)制解調(diào)實驗,按照圖2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖,利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測試點處的信號波形。
工程技術(shù)實訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實際信號,利用頻譜分析儀等儀器實現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測試。例如,圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。
創(chuàng)新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設(shè)計競賽的學(xué)生開展,將全國及各省、校級電子設(shè)計大賽題目進(jìn)行改造,從中選取與移動或無線通信有關(guān),且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實用性的方案,經(jīng)過適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實驗階段的實驗案例。學(xué)生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點,教師則也可以在實驗教學(xué)過程中,選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級大賽,進(jìn)而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計階段主要是利用實驗室實驗條件,從學(xué)院承擔(dān)的科研項目中,將某些項目進(jìn)行簡化、修改、重組,轉(zhuǎn)化成通信專業(yè)類論文題目,或從本專業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),作為通信專業(yè)類綜合性畢業(yè)設(shè)計案例,從而將先進(jìn)的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,實現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類專業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養(yǎng)環(huán)境。總之,移動通信實驗教學(xué)體系中基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作和工程技術(shù)實訓(xùn)是必修課程教學(xué)內(nèi)容,是實驗教學(xué)的基礎(chǔ)與根本[16]。創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計則是移動通信實驗向之后教學(xué)、實踐環(huán)節(jié)的擴(kuò)展與延伸。這樣由必修和擴(kuò)展環(huán)節(jié)共同構(gòu)建起移動通信實驗教學(xué)開放體系。
本文作者:馮敏羅清龍作者單位:聊城大學(xué)
關(guān)鍵詞:J2ME/J2EE;畢業(yè)論文選題系統(tǒng);手機(jī);數(shù)據(jù)庫
中圖分類號:TP311.52文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)13-3127-02
Topics of Mobile System Design Based on J2EE
WANG Tao
(Hubei Institute for Nationalities, Enshi 445000, China)
Abstract: The design of a Java 2 Micro Edition-based thesis topics systems. Make full use of third-generation mobile phone-related functions, object-oriented design, the J2EE server architecture for mobile communication terminal equipment gathered together to achieve a two-way choice between teachers and students to help improve the topics of quality and efficiency.
Key words: J2ME/J2EE; thesis topics systems; mobile phone; database
畢業(yè)論文選題是高校教學(xué)管理工作的一個重要組成部分,絕大多數(shù)高校目前在此方面還處于手工管理階段,選題資料尚未數(shù)字化[1],一個教師要同時指導(dǎo)多個學(xué)生的論文寫作,不可能顧及每個學(xué)生的具體情況,難免出現(xiàn)漏報、錯選,第三代移動通信技術(shù)為解決這一問題提供了良好的契機(jī),主流手機(jī)都支持J2ME應(yīng)用程序[2]。基于J2ME的手機(jī),設(shè)計一個畢業(yè)論文選題系統(tǒng),為學(xué)生提供了一個完全公正、開放的選題平臺,不僅減輕了高校教師的工作量,提高工作效率,而且方便學(xué)生與指導(dǎo)教師間的相互交流,輕松地體驗移動網(wǎng)絡(luò)的方便性,尤其適用于對非全日制高校學(xué)生畢業(yè)論文的管理與指導(dǎo)。
1系統(tǒng)概述
整個系統(tǒng)采用通常面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法,運(yùn)用數(shù)據(jù)庫、J2EE、J2ME等現(xiàn)有技術(shù),開發(fā)一個基于J2ME手機(jī)的畢業(yè)論文選題系統(tǒng),實現(xiàn)基于Web的系統(tǒng)的傳統(tǒng)基本功能,包括教師出題、學(xué)生選題、指導(dǎo)聯(lián)系、信息傳遞等功能,教師借助于服務(wù)器或手機(jī)操作對敲定的畢業(yè)論文題目庫進(jìn)行的添加、刪除,對學(xué)生自定論文題目進(jìn)行修改;學(xué)生通過手機(jī)操作進(jìn)行選題和信息反饋,并與指導(dǎo)教師、交流聯(lián)系,還可對氖電子文稿進(jìn)行備份保存,從而避免了手工抄寫及“一對一”的面議,節(jié)約了時間,提高了效益,很多不必要的麻煩。
2系統(tǒng)分析
2.1需求分析
2.1.1功能需求
該系統(tǒng)的用戶類型只限于教師和學(xué)生兩類;所有經(jīng)登錄認(rèn)證的用戶都可以對相關(guān)信息按自己的需求進(jìn)行添加、修改和刪除作,系統(tǒng)對開放和結(jié)束的時間等參數(shù)進(jìn)行必要設(shè)置。教師除對論文題目可進(jìn)行增加、刪除及修改外,還具有系統(tǒng)所有屬性的管理功能。學(xué)生的基本操作包括:1)維護(hù)個人信息,包括注冊、登錄、修改密碼和注銷,可以參看系統(tǒng)幫助文檔;2)查看選題、公告、留言等信息;3)選擇題目,發(fā)送和修改自己的選題。
2.1.2性能需求
客戶端支持J2ME MIDP 2.0并可以連接互聯(lián)網(wǎng)的手機(jī);服務(wù)器端:PC機(jī)或服務(wù)器;應(yīng)用程序服務(wù)器:Apache Tomcat 5.5.17;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):MySQL 5.0。
2.2系統(tǒng)流程圖
如圖1所示。
3系統(tǒng)設(shè)計
3.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
在移動信息設(shè)備簡表MIDP(MobileInformationDeviceProfile)中由包javax.microedition.io定義其網(wǎng)絡(luò)功能。J2ME以接口的形式定義一些能夠覆蓋網(wǎng)絡(luò)和文件IO的抽象方法,包括基本串行輸入、基本串行輸出、數(shù)據(jù)報通信、與Web服務(wù)器進(jìn)行的基本HTTP通信等,J2EE的客戶端以HTTP作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膮f(xié)議,聯(lián)網(wǎng)代碼按CMNET和CMWAP兩種接入方式作必要的修改,WAP網(wǎng)關(guān)作為向服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請求[3]。
服務(wù)器端以Apache Tomcat軟件采用Web服務(wù)器和MySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。在邏輯上,將服務(wù)器分為3個層次,即業(yè)務(wù)邏輯層、持久化層和數(shù)據(jù)庫層。其中,業(yè)務(wù)邏輯層由Tomcat容器的Servlet實現(xiàn),可以通過HTTP協(xié)議直接和客戶端進(jìn)行通信。持久化層采用開源的中間件Hibernate,通過對象-關(guān)系映射(Object-Relation Mapping,ORM)模式[4]將實體對象持久化,并封裝數(shù)據(jù)庫的訪問細(xì)節(jié)。總體框架如圖2所示:
圖1系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖
圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.2系統(tǒng)出錯處理設(shè)計
用戶通過主界面的菜單選擇,進(jìn)行各種相應(yīng)的操作,其對象-行為的基本模型如圖3所示:連接過程中由HTTP連接類將請求發(fā)送到服務(wù)器,然后Servlet調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯方法,將結(jié)果或錯誤的響應(yīng)代碼返回[5]。因此,如出現(xiàn)當(dāng)客戶端與服務(wù)器連接不暢,或傳輸中數(shù)據(jù)庫連接出錯時;當(dāng)終端客戶傳輸信息出現(xiàn)差錯時,系統(tǒng)的相應(yīng)設(shè)備會及時作出報警性處理,包括一是通過服務(wù)器端給客戶端返回相應(yīng)響應(yīng)代碼,如提示“網(wǎng)絡(luò)無法連接”、“數(shù)據(jù)傳輸失敗”等信息;二是返回有關(guān)安全性提示信息,如“密碼不對”、“請再次確認(rèn)”等。
圖3對象-行為模型
3.3用戶界面的設(shè)計
本設(shè)計用戶界面的導(dǎo)航主要以以經(jīng)典的模型-視圖-控制器模式(Model-View-Controller,MVC)為樣本,因在在MIDP圖形用戶界面組件中,List非常適合做菜單,其界面風(fēng)格、樣式可多樣化,如可采用九宮格式的主菜單設(shè)計方案,但因不是具體生產(chǎn)實際設(shè)計,如何追求美觀、方便和強(qiáng)烈的視覺沖擊可在實際應(yīng)用中不斷改進(jìn)用戶界面導(dǎo)航的設(shè)計。
4結(jié)束語
本論文選題移動管理系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu)設(shè)計模式,可以在J2ME手機(jī)上實現(xiàn)了論文選題信息傳輸、修改、補(bǔ)充和完善及交流提示等的基本功能。其特點在于一是簡單易行,只要專注選題模塊的開發(fā),定義好相應(yīng)的接口即可,系統(tǒng)的服務(wù)器端采用的都是開放源代碼軟件產(chǎn)品,這樣不但節(jié)省開發(fā)成本,還有利于提高開發(fā)效率;二是采用了分層的設(shè)計方法,分離了表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、持久化層和數(shù)據(jù)庫層,這樣,可最大程度地提高了代碼的重復(fù)利用率,也保證了軟件的可擴(kuò)展性,在其它的代碼卻無需太大的改變的情況下,既可對公共的組件進(jìn)行優(yōu)化,對系統(tǒng)的整體性提高,也可以根據(jù)需要更新頁面內(nèi)容,增加系統(tǒng)需求的新功能,同時,考慮到網(wǎng)絡(luò)瓶頸的問題,設(shè)計開發(fā)了myhttp聯(lián)網(wǎng)開發(fā)框架,分離了客戶端界面的設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)連接的代碼,使得客戶端的代碼更容易維護(hù)和擴(kuò)展,優(yōu)化了J2ME客戶端和J2EE服務(wù)器端的通信。這樣的設(shè)計提升了整個系統(tǒng)的可移植性、伸縮性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、可重用性和可管理性。當(dāng)然,限于篇幅,我們對客戶端的采集數(shù)據(jù)表單、數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和用例未進(jìn)行具體的描述,也未一一將代碼列出。此外,系統(tǒng)仍然存在許多需要不斷改進(jìn)的地方,如缺少直觀的后臺管理功能,管理的功能還不夠強(qiáng)大,沒有實現(xiàn)多媒體功能等。這些問題有待于進(jìn)一步探索或在升級、擴(kuò)展中改進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
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論文關(guān)鍵字:移動 通信 ip
論文摘要:移動 IP 為移動主機(jī)在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現(xiàn)方法,隧道技術(shù) 是移動 IP 的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文在深入學(xué)習(xí)移動 IP 的基礎(chǔ)知識之后,給出了移動節(jié)點的一個具體的實現(xiàn),具有一定實踐意義。
1 移動通信中移動 IP原理分析
移動 IP 中的隧道技術(shù)有三種封裝方式:IP 的 IP 封裝(IP in IP Encapsulation),最小封裝(Minimal Encapsulation)和通用路由封裝(Generic Routing Encapsulation)。
在移動 IP 中,隧道的入口為移動節(jié)點的家鄉(xiāng),隧道的出口為移動節(jié)點的外地。家鄉(xiāng)需要實現(xiàn)封裝功能,封裝后的數(shù)據(jù)包能到達(dá)外地,外地接到數(shù)據(jù)包后,進(jìn)行解封裝,然后將數(shù)據(jù)包路由給移動節(jié)點。數(shù)據(jù)包離開隧道入口后,在沒有到達(dá)隧道出口前,可能出現(xiàn)路由環(huán)使它又回到了隧道入口處的情況,這樣每次隧道都為它加封一個 IP 報頭,而每個新的報頭都有自己的生存時間域(TTL)值,這樣就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)包一直增大下去。為了防止這種遞歸封裝,可采用如下機(jī)制:預(yù)封裝的數(shù)據(jù)包的源地址就是隧道入口地址,此時假設(shè)遞歸封裝出現(xiàn);預(yù)封裝的數(shù)據(jù)包的源地址與隧道入口處路由表指示的隧道出口地址相同,此時也假設(shè)遞歸封裝出現(xiàn)。
同時,如果家鄉(xiāng)要將移動節(jié)點家鄉(xiāng)鏈路上的廣播包送給移動節(jié)點,必須采用多重封裝,這時,里面一層隧道是從家鄉(xiāng)到移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址,外面一層隧道是從家鄉(xiāng)到移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址。因為,如果不采用多重封裝的話,外地解封裝后收到的是廣播地址,它就不知道怎么辦了。因此,這種現(xiàn)象應(yīng)該作為防遞歸封裝中的一種特殊情況處理。
在解封裝中,主要是將新 IP 報頭去掉,使原來 IP 數(shù)據(jù)報恢復(fù)出來,因此相對較為簡單。移動 IP 中,移動節(jié)點的外地已經(jīng)保存了移動節(jié)點的注冊信息,它能夠?qū)⒔夥庋b后得到的數(shù)據(jù)報路由給移動節(jié)點。這樣,就完成了從一個節(jié)點向移動節(jié)點發(fā)送一次數(shù)據(jù)的全過程。
2 移動IP節(jié)點在移動過程中通信的實現(xiàn)
通常情況下,按照[RFC 2002]的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù) IPv4 的移動 IP 方案規(guī)定,移動節(jié)點在外地鏈路上應(yīng)該有一個外地位于隧道的出口,將從隧道發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給已經(jīng)移動到該鏈路上的移動節(jié)點,但是隨著 IPv6 即將成為事實上的下一代互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,地址空間問題已經(jīng)徹底的解決,移動 IPv6 協(xié)議中取消了外地。在本文,為了簡化問題的實現(xiàn),我們規(guī)定,移動節(jié)點在外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址全部都是配置轉(zhuǎn)交地址,即不需要外地的轉(zhuǎn)發(fā),移動節(jié)點直接位于隧道的出口,接收數(shù)據(jù)包。
2.1 移動節(jié)點的工作方式
移動節(jié)點基本工作方式有 5 個方面:
搜索:搜索是移動節(jié)點能維持正常通信的前期工作,通過搜索移動節(jié)點首先確定自己的位置。
注冊:移動節(jié)點確定自己在外地鏈路的時候,循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理發(fā)送一個 UDP 包,通知它自己當(dāng)前的 IP 地址,即外地鏈路取得的轉(zhuǎn)交地址,直到收到服務(wù)器的應(yīng)答消息。
注銷:移動節(jié)點重新回到家鄉(xiāng)鏈路的時候,循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理發(fā)送一個 UDP 包,直到收到家鄉(xiāng)的應(yīng)答消息。
接收數(shù)據(jù)包:移動節(jié)點在家鄉(xiāng)鏈路接收數(shù)據(jù)包和固定節(jié)點的工作機(jī)制完全一樣。
發(fā)送數(shù)據(jù)包:如果移動節(jié)點確定自己在家鄉(xiāng)鏈路上,它象固定節(jié)點一樣,使用 TCP/IP 協(xié)議,不需要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行額外處理,直接發(fā)送;否則,移動節(jié)點會發(fā)現(xiàn)要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的源地址是當(dāng)前鏈路的轉(zhuǎn)交地址,因此,它先將發(fā)送包源地址修改為家鄉(xiāng)地址,然后再發(fā)送。
2.2 搜索
移動節(jié)點利用搜索過程主要完成三個功能,即判定自身當(dāng)前是連在家鄉(xiāng)鏈路上還是外地鏈路上;檢測自身是否已經(jīng)切換了鏈路;如果已經(jīng)處于外地鏈路,則取得外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址。 轉(zhuǎn)貼于 搜索由兩條簡單的消息構(gòu)成。
第一條消息是廣播消息,家鄉(xiāng)利用這個消息向移動節(jié)點宣布它們的功能。當(dāng)一個節(jié)點在一條鏈路上被配置成家鄉(xiāng)服務(wù)器的時候,它就在這條鏈路上廣播或組播廣播消息,這使得連到這條鏈路上的移動節(jié)點可以判定該鏈路上是否有存在。如果有,可以從廣播消息中取得服務(wù)器的IP地址,并且判定的功能是什么。
第二條消息是請求消息,當(dāng)移動節(jié)點沒有耐心等待下一個周期發(fā)送的廣播消息時,它可以發(fā)送請求消息。這個消息的唯一目的就是讓鏈路上的所有立即發(fā)送一個廣播消息。有些時候,移動節(jié)點快速地切換鏈路,而發(fā)送廣播消息的頻率相比而言就太慢了,這時請求消息就非常有用了。由于密鑰管理上的困難,移動IP不要求對這兩種消息進(jìn)行確認(rèn)。
2.3 注冊、注銷機(jī)制
移動IP的注冊過程在搜索之后。此時,移動節(jié)點已經(jīng)可以判斷出自己的位置,是處于家鄉(xiāng)鏈路還是處于外地鏈路。當(dāng)移動節(jié)點發(fā)現(xiàn)它的網(wǎng)絡(luò)接入點從一條鏈路切換到另一條鏈路上時,它就要進(jìn)行注冊。另外,由于這些注冊也有一定的生存時間,所以有些時候,移動節(jié)點的位置并沒有移動,它也要在現(xiàn)有注冊過期時進(jìn)行重新注冊。
移動IP的注冊過程是:通知家鄉(xiāng)它在外地鏈路取得的轉(zhuǎn)交地址;使一個要過期的注冊重新生效;在回到家鄉(xiāng)鏈路上時要進(jìn)行注銷操作。
2.4 傳遞數(shù)據(jù)包的選路
根據(jù)移動節(jié)點的當(dāng)前位置進(jìn)行數(shù)據(jù)包選路的技術(shù),這是移動IP的最主要技術(shù)之一。我們必須考慮兩種情況:移動節(jié)點連接在家鄉(xiāng)鏈路上時和移動節(jié)點連接在外地鏈路上時。后一種情況還有兩種情形:移動節(jié)點采用的是轉(zhuǎn)交地址還是配置轉(zhuǎn)交地址。由于IPv6已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)事實上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,并且IPv6不存在地址空間問題,因此,在IPv6下,移動IP將沒有外地。
當(dāng)注冊工作完成之后,移動節(jié)點無論漫游到Internet的任何地方,都會通過注冊機(jī)制通知它的家鄉(xiāng)它目前所取得的IP地址,使得家鄉(xiāng)能夠轉(zhuǎn)發(fā)那些試圖與它通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點給它發(fā)送的數(shù)據(jù)包,這里,我們不關(guān)心移動節(jié)點在外地鏈路是如何取得配置轉(zhuǎn)交地址的,我們假定移動節(jié)點已經(jīng)通過某種辦法得到了一個外地鏈路上的配置轉(zhuǎn)交地址,然后將這個地址通知給它的家鄉(xiāng)。我們這里不考慮家鄉(xiāng)如何將送往移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包通過隧道路由給移動節(jié)點,這部分工作是另一位同學(xué)的畢業(yè)論文所涉及的內(nèi)容,我們僅僅考慮移動節(jié)點需要做的處理。由于數(shù)據(jù)的通信是雙向的,因此,處于外地鏈路上的移動節(jié)點涉及的工作就分為接收數(shù)據(jù)包和發(fā)送數(shù)據(jù)包兩大部分。
3 總結(jié)
移動 IP 為移動主機(jī)在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現(xiàn)方法,隧道技術(shù)是移動 IP 的關(guān)鍵技術(shù)之一。當(dāng)通信節(jié)點向移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)報時,必須使用到隧道技術(shù)。本文介紹了移動 IP 中隧道技術(shù)的基本原理,以及給出了一種在 Linux 系統(tǒng)下實現(xiàn)它的方法。對于實現(xiàn)途徑,主要是在 Linux 內(nèi)核中加入程序模塊,用以完成隧道技術(shù)的功能。隨著當(dāng)今電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展,人們對于新的通信業(yè)務(wù)的要求越來越高,這是互聯(lián)網(wǎng)及 TCP/IP 協(xié)議成功發(fā)展的必然結(jié)果。從而誕生出下一代的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IPv6,因此,隨著移動用戶和設(shè)備的飛速發(fā)展,基于 IPv6 的移動 IP 協(xié)議必然會迎來更廣泛的發(fā)展前景。
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關(guān)鍵詞:立人教育;實踐教學(xué)改革;人文素養(yǎng)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)47-0106-02
一、引言
2010年,我國制定的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》中提出:教育改革要貫徹素質(zhì)教育,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,指出了我國高等教育中存在的主要問題在于創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才緊缺,學(xué)生社會適應(yīng)能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)。高等工程教育的主旨首先是要“立人”,其次才是將學(xué)生培養(yǎng)成合格的工程技術(shù)人員。在很長的一段時間里,高等工程教育片面地強(qiáng)調(diào)知識和技能,而忽視了學(xué)生的人文素養(yǎng),導(dǎo)致了工科學(xué)生創(chuàng)新能力不強(qiáng),社會適應(yīng)能力很差。在這個大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時代,起決定性因素的卻往往是個人的綜合素質(zhì),而不僅僅是人的知識和技能,所以在實踐教學(xué)過程中不但要傳授學(xué)生專業(yè)知識,提高工程實踐能力,而且要通過實踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì),讓學(xué)生體會人文知識的重要性。只有真正重視學(xué)生的全面發(fā)展,學(xué)校才能在四年的時間里培養(yǎng)出卓越的工程師和行業(yè)的弄潮兒,而不只是局限于技師和匠人。基于此,作為湖南省的地方性綜合院校,根據(jù)自身辦學(xué)特點和學(xué)校目前的實踐教學(xué)現(xiàn)狀,以“立人教育”為指導(dǎo),應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo),深化實踐教學(xué)改革,構(gòu)建合理的實踐教學(xué)體系。
二、完善和創(chuàng)新實踐教學(xué)體系
秉承吉首大學(xué)“立人教育”的理念,依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,緊扣企業(yè)對通信專業(yè)人才的能力要求,以學(xué)生為中心突出學(xué)生個性,根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu),按照一、二學(xué)年重基礎(chǔ),三、四學(xué)年重創(chuàng)新的思路,分為“基礎(chǔ)技能、專業(yè)能力、工程實踐、應(yīng)用創(chuàng)新”四個階段完善和創(chuàng)新學(xué)科實踐教學(xué)體系。
基礎(chǔ)技能階段:改革實踐教學(xué),確保學(xué)生能夠盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方式和環(huán)境,改變中學(xué)學(xué)習(xí)慣性,充分熟悉計算機(jī)系統(tǒng),掌握常用工具軟件的使用,對專業(yè)有一定的認(rèn)識和了解,建立初步的工程素養(yǎng)和思維方式。
專業(yè)能力階段:改革實踐教學(xué),確保學(xué)生能夠直觀和深刻地理解專業(yè)基礎(chǔ)知識,有意識地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨(dú)立分析和思考知識中的重點和難點,進(jìn)一步加深對專業(yè)的理解,讓學(xué)生通過實驗夯實基礎(chǔ)知識,鍛煉學(xué)生動手能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀和審美情趣。
工程實踐階段:改革實踐教學(xué),確保學(xué)生能夠綜合應(yīng)用專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識,引導(dǎo)學(xué)生解決企業(yè)工程實際和生活中的問題,并鼓勵學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題。讓學(xué)生通過實驗?zāi)軌蚪鉀Q實際問題,并在實踐中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作意識。
應(yīng)用創(chuàng)新階段:改革實踐教學(xué),確保學(xué)生能夠了解專業(yè)發(fā)展方向和熱點,學(xué)習(xí)行業(yè)中的新技術(shù),并能夠利用新技術(shù)解決實際問題,通過在實習(xí)基地完成畢業(yè)實習(xí),熟悉企業(yè)研發(fā)和工程模式,完成行業(yè)技能培訓(xùn)與職業(yè)資格認(rèn)證,進(jìn)一步對學(xué)生的創(chuàng)新能力,實踐能力和綜合素養(yǎng)進(jìn)行全方位地培養(yǎng)和鍛煉。
三、打造一流教學(xué)實驗平臺
實驗室建設(shè)是特色專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ),在充分調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上,對通信工程實驗室建設(shè)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃,分四個層次構(gòu)建實驗平臺:公共教學(xué)實驗室、專業(yè)基礎(chǔ)實驗室、專業(yè)實驗室、研究性實驗室。目前,建設(shè)有“移動通信綜合實驗室”、“嵌入式技術(shù)實驗室”、“PCB制板實驗室”等綜合性實驗室,建設(shè)有“通信仿真實驗室”、“DSP技術(shù)仿真實驗室”、“MATLAB仿真實驗室”等設(shè)計性實驗室,與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)有“3G移動通信實驗室”,已經(jīng)初步形成通信專業(yè)人才培養(yǎng)的實驗室體系。在充分利用現(xiàn)有實驗平臺的基礎(chǔ)上,將進(jìn)一步加強(qiáng)實驗室的建設(shè)力度,完善與華為浙江通信技術(shù)公司聯(lián)合建立的“3G移動通信實驗室”,與華為浙江通信技術(shù)公司協(xié)作籌建無線通信設(shè)備E-LAB,構(gòu)建基于MATLAB和LabVIEW的相關(guān)通信專業(yè)課網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室,探索建立移動互聯(lián)虛擬實驗室。
四、構(gòu)建綜合創(chuàng)新實驗平臺
通信工程專業(yè)積極推進(jìn)綜合創(chuàng)新實驗平臺建設(shè),首先,積極與長沙拓建信息科技有限公司和長沙智能制造研究總院等企業(yè)展開合作籌建創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)平臺,讓學(xué)生參與企業(yè)項目和產(chǎn)品研發(fā);其次,繼續(xù)完善校級創(chuàng)新工作室管理制度和人才培養(yǎng)模式,發(fā)揮學(xué)科競賽在實踐創(chuàng)新中的重要作用,實施“一專業(yè)一競賽”的計劃,以學(xué)科競賽作為推進(jìn)器,積極引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身特長有選擇性地參加相關(guān)專業(yè)學(xué)科競賽,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決實際問題的能力;再者,準(zhǔn)備啟動“學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)行動”,形成了老師和學(xué)生共同參與學(xué)生科技創(chuàng)新活動的良好氛圍,積極鼓勵學(xué)生參與教師科研團(tuán)隊,鼓勵教師指導(dǎo)學(xué)生承擔(dān)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目,制作課外科技作品和吉首大學(xué)本科生專項科研項目,以培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和自主探究的能力。
五、加強(qiáng)校外實踐教學(xué)基地建設(shè)
通信工程專業(yè)將新一代移動通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、現(xiàn)代電子通信技術(shù)在工業(yè)信息化過程中的應(yīng)用作為校企合作育人過程中重點的培養(yǎng)方向,主要涵蓋“新一代移動通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”、“嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用”、“工業(yè)4.0及信息技術(shù)”、“Android手機(jī)應(yīng)用開發(fā)”等四個方向,積極開展與華為浙江通信技術(shù)公司、長沙拓建科技信息公司、北京千鋒互聯(lián)科技有限公司、深圳嵌云通信科技有限公司等企業(yè)的合作,加強(qiáng)校外實踐教學(xué)基地建設(shè),共同制定人才培養(yǎng)方案,共同組建教學(xué)團(tuán)隊,共建校企一體的實訓(xùn)基地,共同完成課程見習(xí)、畢業(yè)實習(xí)以及畢業(yè)論文等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。選派優(yōu)秀老師進(jìn)行企業(yè)培訓(xùn)以及企業(yè)選派技術(shù)人員共同作為專業(yè)知識教學(xué)以及各實習(xí)階段指導(dǎo)教師,對學(xué)生工作情況進(jìn)行考核評價。根據(jù)企業(yè)需求和學(xué)生自己的意愿,大力推進(jìn)學(xué)生進(jìn)行從業(yè)資格認(rèn)證和企業(yè)資格認(rèn)證。
六、結(jié)論
實踐教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)素養(yǎng)和動手能力有著重要的作用,而推動實踐環(huán)節(jié)中人文素質(zhì)的培養(yǎng),進(jìn)一步提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神、正確的思維方式和價值觀念有著積極的意義,是貫徹素質(zhì)教育,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的一種途徑。文中對通信工程專業(yè)實踐教學(xué)體系、教學(xué)實驗平臺、創(chuàng)新實驗平臺和校外實習(xí)基地的構(gòu)建和完善進(jìn)行了探索,并將“立人教育”理念融入其中,實踐表明,實踐教學(xué)改革對學(xué)生培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)有著積極的作用,相信能夠為國家培養(yǎng)更多復(fù)合型、應(yīng)用型和創(chuàng)新型的人才。
參考文獻(xiàn):
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“Bluetooth”藍(lán)牙一詞原來是一位丹麥國王的名字,他在10世紀(jì)時,統(tǒng)一了當(dāng)時的瑞典、芬蘭和丹麥。后來用他的名字來給一種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)命名,意思將各種不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一起來。這種新的技術(shù)主要使用高速跳頻與時分多址等通信技術(shù),在一定的距離低成的把若干臺數(shù)字化設(shè)備,包括各種便攜移動設(shè)備、固定通信設(shè)備、PC機(jī)及其終端設(shè)備、數(shù)字系統(tǒng),如數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等,還包括智能家器、自動化設(shè)備呈網(wǎng)狀鏈接起來。Bluetooth成為網(wǎng)絡(luò)中各種外設(shè)接口的一種橋梁,取消了設(shè)備之間實在的連線,以無線連接來取代
這種技術(shù)的替代對象主要有紅外線傳輸和RS232串口線傳輸,紅外線接口的傳輸需電子裝置在視線之內(nèi)的距離,而以RS232串口線連接的設(shè)備的缺點是需要線纜和和傳輸速度低,藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展,方便了各種移動設(shè)備的互聯(lián)。
Bluetooth現(xiàn)成為整個無線通信領(lǐng)域的重要分支,它不僅僅是一個芯片,而是一個近距無線網(wǎng)絡(luò),在包括智能手機(jī)、掌上電腦、無線耳機(jī)、便攜PC、各種外設(shè)之間進(jìn)行無線信息傳輸,現(xiàn)今由Bluetooth構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)已在移動通信領(lǐng)域到處存在。
Bluetooth應(yīng)用高速跳頻和時分多址等通信技術(shù),能在近距離內(nèi)較方便地將幾臺數(shù)字化設(shè)備呈網(wǎng)狀鏈接起來,可應(yīng)用于智能手機(jī)、PC機(jī)、掌上電腦、打印機(jī)、游戲機(jī)數(shù)碼相機(jī)、MP3等,還可視頻、語音、圖像、文字、文件同步傳輸,還可簡化白板記錄儀、投影機(jī)等操作。藍(lán)牙模塊連接圖如圖1所示。
圖1 連接圖
Fig.1 Connection diagram
2 藍(lán)牙技術(shù)的規(guī)范及特點(Specifications and
characteristics of bluetooth technology)
Bluetooth的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作頻帶為2.4GHz,1MB/s的帶寬。采用時分多址實現(xiàn)全雙工方式通信,基帶協(xié)議組合了電路交換和分組交換。每個跳頻頻率發(fā)送一組同步數(shù)據(jù),每個時隙分配給某個分組,利用擴(kuò)頻技術(shù)可擴(kuò)展為五個時隙。Bluetooth支持三個并發(fā)的同步話音通道或一個異步數(shù)據(jù)通道,還可一個同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音的通道。64kB/s的同步話音提供給每個話音通道,異步通道的傳輸速率可達(dá)為721kB/s,非對稱的反向應(yīng)答連接速率為57.6kB/s,對稱連接速率為432.6kB/s。
根據(jù)發(fā)射功率大小,Bluetooth有三種傳輸距離等級:第一種約為100m;第二等級為10m左右;第三等級為2—3m。其正常的工作范圍是10m半徑內(nèi)。有效范圍內(nèi)能進(jìn)行多臺設(shè)備間的互聯(lián)。Bluetooth的特點有:利用跳頻技術(shù),數(shù)據(jù)包短,減緩信號衰減。鏈路穩(wěn)定,使用快速跳頻和前向糾錯方案,有效減少同頻干擾和遠(yuǎn)距離傳輸時的隨機(jī)噪聲影響。使用2.4GHz頻段,無須許可。同時進(jìn)行數(shù)據(jù)、音頻、視頻信號的傳輸。采用FM調(diào)制方式,可減低復(fù)雜性[2]。藍(lán)牙模塊部分電路原理圖如圖2所示。
圖2 電路原理圖
Fig.2 Circuit diagram
3 藍(lán)牙匹配規(guī)則及使用注意(Using bluetooth
matching rules and notice)
Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)開放性無線接入方式的一種,在使用前需要了解和遵循標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)則。不同藍(lán)牙設(shè)備在進(jìn)行通訊前,需要將其匹配在一起,從而確保一個設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)僅會被許可的其它設(shè)備接受。
Bluetooth將設(shè)備分為主從兩種。其主設(shè)備的特點主要有,主設(shè)備有輸入端口。進(jìn)行匹配時,可通過輸入端口輸入隨機(jī)的匹配密碼將不同設(shè)備匹配。如藍(lán)牙智能手機(jī)、有藍(lán)牙模塊的個人電腦等都為主設(shè)備。
從設(shè)備的特點主要有,從設(shè)備多半沒有輸入端口。所以從設(shè)備往往在出廠時,在芯片中,燒寫了一個6位或4位數(shù)字的匹配密碼。例如藍(lán)牙耳機(jī)等都是從設(shè)備。各種主設(shè)備之間,以及主設(shè)備與從設(shè)備之間,都是可互相匹配的,但是從設(shè)備與從設(shè)備是不能匹配的。如藍(lán)牙PC與藍(lán)牙智能手機(jī)可匹配,藍(lán)牙PC也可以與藍(lán)牙耳機(jī)匹配,而藍(lán)牙耳機(jī)與藍(lán)壓耳機(jī)不能匹配[3]。
藍(lán)牙主設(shè)備,依據(jù)其類型不同,可匹配一個或多個其他設(shè)備。如一部藍(lán)牙移動電話,一般最多匹配七個藍(lán)牙設(shè)備。但是一臺藍(lán)牙個人電腦,卻可以匹配十多個或數(shù)十個藍(lán)牙設(shè)備。在同一時間,Bluetooth設(shè)備之間只支持點對點傳輸。
4 具體實現(xiàn)步驟(The specific implementation steps)
(1)首先修改模塊的參數(shù),運(yùn)行chmod命令進(jìn)行修改,模塊波特率默認(rèn)值為38400,主模塊和從模塊分別與核心控制模塊ARM處理器連接好。
(2)實現(xiàn)接收功能,主函數(shù)為BlueToothreceive
int main(int argc, char *argv[])
{ int i=0; bsp_init(); unsigned char buf[100]; int recv_count; rs485_open();
printf("test BlueTooth (38400)...\r\n");
while(1) { recv_count = read(fd_rs485,buf,60); buf[recv_count] = '\0'; printf("data num=%d\n",recv_count);
for(i=0;i
int bsp_init(void) { open_port_device(); return 0; }
(3)實現(xiàn)發(fā)送功能,主函數(shù)為BlueToothsend
int main(int argc, char *argv[])
{ int i; bsp_init();char buf[14]="0123456789abcd"; int recv_count;
rs485_open(); printf("test BlueTooth (38400)...\r\n");
while(1) { write(fd_rs485,buf,14);for(i=0;i<14;i++) { printf("%c",*(buf+i)); }
printf("\n"); mmdelay(3000);} return 0;} int bsp_init(void) { open_port_device();
return 0; }
(4)分別調(diào)試藍(lán)牙的主從模塊,其中一片ARM處理模塊燒寫發(fā)送程序,另一片ARM處理模塊燒寫接收程序。
(5)運(yùn)行相應(yīng)程序,在超級終端下可以看到一個ARM處理模塊一直在發(fā)送數(shù)據(jù),另一個ARM處理模塊一直在接收從藍(lán)牙模塊發(fā)過來的數(shù)據(jù)。
(6)模塊參數(shù)的修改參照藍(lán)牙模塊命令集。
5 結(jié)論(Conclusion)
以上為筆者在進(jìn)行嵌入式ARM開發(fā)實踐過程中總結(jié)出來的,由于能力有限,諸多細(xì)節(jié)不夠完善,如未能實現(xiàn)多藍(lán)牙模塊的多點通訊,未能將藍(lán)牙模塊驅(qū)動程序加載到Linux內(nèi)核中運(yùn)行,不足之處難免,希望得到讀者朋友的批評指正。 [提供,第一論文 網(wǎng)專業(yè)代 寫各種職稱論文和畢業(yè)論文,歡迎光臨DYlW.neT]
參考文獻(xiàn)(References)
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作者簡介: