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即时通信技术原理

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即时通信技术原理范文第1篇

 

在经济发展的过程中,网络通信技术已经渗透到生活的各个方面,改变了人们的交流和沟通的方式,而且在时间和空间上突破了以往的限制。但是实时通信技术也是在不断发展的,势必存在着不少的缺点,制约其进一步发展。因此必须要做好网络通信实时差错控制技术,这样就可以在应用过程中发挥出实时通信技术的优势,造福人们。

 

1.网络通信中的实时通信技术的发展

 

在2006年的时候,WHATWG网络应用1.0程序中增加了API,而这个API是和Web点对点进行连接的,目的是为了更加快速的进行数据的发送。在2009年的时候,MediaStream API以及一些设备不断涌入了WHATWG的视野。这样一来,一些用户就可以在授权的情况下得知一些隐秘的信息。在这过程中,API的用途主要是来媒体流的处理工作。因为在API中有着本地存储的内容,可以利用二进制的方法进行存储。

 

在2010年的时候,在WHATWG中已经有了API的方案。而这些方案是建立在RTP over UDP协议和ICE建立连接的基础之上,这样一来就可以将自己电脑上的内容传送到网上。这些方案不仅包括了API技术,而且还包括了文件送输和点对点进行数据的通信。

 

在2011年的时候,WHATWG已经比较完善。不再采用一些设备元素,JavaScript API技术正式登上了舞台。JavaScript API技术在内容已经近乎完美,完全可以进行操作。而且和SDP offer/answer系统不会发生冲突,只要技术人员确定将信息发送给指定的人员即可。而且在技术人员的操作下,还可以让高层的信息以间接的方式来进行数据的传输。虽然后面对这个系统进行了调整,但是都没有脱离大的框架。

 

2.网络通信工具的种类

 

实时通讯(Instant Messaging)是目前Internet上最为流行的通讯方式,各种各样的即时通讯软件也层出不穷;服务提供商也提供了越来越丰富的通讯服务功能。不容置疑,Internet已经成为真正的信息高速公路。从实际工程应用角度出发,以计算机网络原理为指导,结合当前网络中的一些常用技术,编程实现基于 C/S架构的网络聊天工具是切实可行的。目前,中国市场上的企业级即时通信工具主要包括:信鸽、视高科技的视高可视协同办公平台、263EM、群英 CC2010、通软联合的GoCom、腾讯公司的RTX、IBM的Lotus Sametime、点击科技的GKE、中国互联网办公室的imo、中国移动的企业飞信、华夏易联的e-Link、擎旗的UcStar等。相对于个人即时通信工具而言,企业级即时通信工具更加强调安全性、实用性、稳定性和扩展性。

 

实时通讯工具,通常意义上指的就是马上可以进行通讯的工具。利用有效硬件,如电脑、视频、可视电话、手机等,在这些终端硬件上安装实时通讯程序,如QQ、ICQ、MSN、网易POPO等,只要双方都安装有同样的这种程序,然后利用网络连接在线,就可以类似面对面交流一样,实行语音、文字、视频等交流,程序的交流间几乎是同一时间的,在A端发送的文字,在B端很快(0.05秒至几秒之内)就可以看到。这就简单的说明了“实时通讯工具”,也可以叫 “即时通讯工具”。国内最出名的就是腾讯公司的QQ,世界出名的就是ICQ与MSN。

 

3.网络通信实时差错控制技术

 

在管理网络通信的过程中,如何做到实时差错控制是管理工作的重头戏,如果没有办法做到差错的实时控制,那么网络信息系统的安全便岌岌可危。在把握网络通信的过程中,主要把握好信息的差错,防止发生数据的丢失,这样一来便可以让通信技术在很大程度上得到人们的信任。在通信控制的过程中,不仅要进行纠错,进行信息的反馈,还要做好信息的整理工作,这样一来才可以保证信息的安全。那么该如何进行实时差错控制?

 

第一,就当前存在的向前纠错工作进行分析,它在应用的过程中主要是针对某种特制的编码来控制,在发信段通过安装解码软件来对各种信息传输差错及时的进行纠正,并且在连接通信端头调整错误的编码,从而得到及时控制和实施控制的工作要求。在目前的管理工作中,整个工作的内容包含了煤炭相关信息资料以及纠错工作模式,它的主要工作原理在于借助编码对其中存在的冗余数据进行分析和处理,从而提出冗余信息,达到简化信息、加速传输时间的要求。

 

第二,就当前的信息反馈工作以及纠错方式进行分析,它在应用中是以特定的调制解码来进行现场传输错误编码控制,在此基础上对传输信息做了及时、科学的纠正处理,并且将少量的信号码和监督码加入到反馈端,从而要求对信息进行重复发送和管理,直至发送端所发送的信息准确为止。

 

第三,就目前我们常采用的混合差错控制进行分析,它在应用的过程中主要是针对向前纠错以及反馈纠错两种方式的混合使用。这种方法是借助向前纠错的方式来传递一些具备着某种可靠度的信息,然后再通过反馈纠错来具体对这些信息的错误和存在问题加以辨别和分析,从而提升信息的正确度,以做到信息可靠性保证。

 

4.网络通信中的实时通信技术的优势

 

在互联网越来越普及的二十一世纪,一个人身体感到不舒服的时候,第一时间便会上网寻求帮助,而且很大程度上选择的是健康服务方面的热线,这时便不会考虑到求助者的身份和地位。当服务热线接通之后,当事者便可以在微博按照提示来表述自己的病情,然后便可以呼叫,那么不一会儿就会有医生对你的病情进行诊断。医生在阅读完当事人的病情表述后,就会第一时间和当事者联系,进行必要的交谈,进一步确定病情。而后医生之间还会进行交流,做出最正确的诊断。

 

此外,一些规模比较大的医院便可以自己单独实施实时通信技术。如果考虑一些机构考虑到自己本身实力有限,那么也可以寻求IT提供商的帮助。不管怎样,要想做好信息的传输工作,对于任何一个IT提供商工作的重中之重。虽然一些平板电脑在进行视频会议的时候,速度非常快,完全满足基本的要求,但是这样的传输速度并不能够代表全部的用户所拥有的传输速度,供应商必须要解决这个问题。除了数据传输外,运营商还可以提供ICE服务器来管理NAT穿越、代码转换媒体服务器、多方会议支持和推送服务器。运营商可以(或许应该)利用其自有的传输基础设施,或其他运营商的基础设施,提供连接参与者所需的传输。

 

根据情况,假定选择了安全机制,运营商可以提供增值媒体服务,如媒体记录、语言到文本翻译和基于位置的“发现和连接”,以及复杂的计费和收费方案。

 

由此看来,在网络通信中利用实时通信技术,不仅方便了人们大众,而且也为医院提供了很大的便利,因此实时通信技术应该得到广泛的应用。

 

5.小结

 

在网络通信过程中,要想做到实时通信,就必须要了解其发展的过程中,要掌握实时差错控制技术,这样在具体案例中才能够发挥出实际的效果,达到令人满意的效果,不仅让用户满意,而且还能够让运营商获利,何乐而不为呢。

 

作者简介

即时通信技术原理范文第2篇

【关键词】统一通信 业务平台 会话初始协议

1 统一通信的定义

直观的理解,统一通信 (unified communication,简称uc),就是将用户所有的沟通方式,包括 电子 邮件、电话、传真、语音邮件、视频会议、即时通信整合起来,通过它将桌面、电话和网络上原来孤立的应用程序联系在一起,使用户能够随时随地、根据需要进行完整的沟通。统一通信是通信网络和应用二者融合的直接结果。从业内形成的共识来看,统一通信指的是通过综合的解决方案和应用,将来自多个供应商的生产力提升工具整合起来,并为员工提供“单一用户界面”来使用这些工具和信息,而不管员工身在何处。它将常见的通信渠道整合到一起,包括电子邮件、电话和传真,使用户能够在任何时候、任何地点、从任何设备上访问其所需的应用和信息,这样用户有更大的自由度,从而远程工作时也能保持高效率。

2 统一通信面临的问题

一是网络融合的问题。目前绝大多数企业的数据网和通信网仍然是两套互不关联的系统,分别由it部门与通信部门维护,企业内部之间数据业务通过ip专网进行传输,话音业务通过公共电话网(pstn)实现互通,在造成了隔离的网络、分离的系统、割裂的应用的同时,同时专线费用、通话费用、管理维护成本相应增加造成企业资源的浪费。

二是企业效率提高与业务流程整合的问题。分立的企业内部的各个系统,己经越来越无法满足信息迅速准确传递的要求,分布在各个孤立和封闭的信息系统和通信系统中流转的业务流程,迅速更新与 发展 但又互不相通的各类通信方式,在满足企业当前需求的同时,又成为进一步提高企业以及员工的效率,增强 现代 企业的市场竞争力的阻碍。如何建立一个可扩展的、灵活的、逐步实施的统一通信业务平台,这是企业进入统一通信面临的主要困难。

3 统一通信业务平台的业务设计

3.1统一通信业务平台的建设目标

构建一个满足企业融合ict需求,支持分阶段部署的,具备可伸缩性和可管理性的,灵活可靠的开放式 sip+jzee业务平台;在业务平台上,支持各类统一通信的业务开发与运行,同时也能够提供对it系统交互访问的良好接口。

3.2统一通信业务

(1)基础业务

包括群组和目录,presence(状态呈现),权限认证,混音,资源共享等。

①群组与目录

由ldap服务器或者自定义实现,一方面提供企业组织机构、人员信息以及群组管理等基础数据的管理与访问;另一方面也是企业消息路由与权限认证的依据。群组在企业通信别重要,用户可以邀请好友加入群组,在群组中信息内容以群发的方式发送。

②presenee状态呈现

presence指呈现用户的状态信息给其他人或者系统的一种业务,技术实现主要依靠presence业务引擎。presence业务引擎是一种软件服务器,其作用是搜集和分发(如、预约,通知等)presence信息,提交给各种控制器或者监听器。

③混音

混音主要用于多方会议中的语音转换。服务器解码从终端收到的音频信息,将它放到一个每个参与者相应的队列里,每隔一段时间,服务器将收到的音频混合,并编码后送到各个参与者那里。。

(2)同步通信业务

包括im即时通讯,即时消息与短消息 (sms)/多媒体信息(mms)互通,voip呼叫、点击呼叫(click to dial,简称c2d),语音会议、web会议(包括桌面共享、 电子 白板等)、多媒体会议等。

①im即时通讯

im是指能够即时发送和接收 网络 消息的业务,其中,消息内容包括文本、语音、视频、数据等多种类型。

im服务器主要处理网络消息,提供等各种聊天功能;im客户端己经逐渐 发展 为集成了电子邮件、博客、 音乐 、视频、游戏和搜索等多种功能访问的统一入口。

②即时消息与手机短信/多媒体信息互通

个人使用im即时消息主要在pc之间以p2p方式交互基本能满足需求,而 企业 客户由于移动性要求高,这就需要在im即时消息和手机短信或彩信之间进行转发,一般由im服务器提供服务进行消息的格式转换与转发。

③voip呼叫

voip呼叫是指那些使用ip分组交换而不是传统的pstn的媒体呼叫。voip提供的重要优点是企业极大的减少了与pstn关联的费用。voip网络所需要的基础架构多数基于商品化的硬件和软件,而pstn构建于很大程度上封闭的硬件和软件系统之上;因此企业统一通信平台必须能够管理pstn网关。

④web会议

web会议是基于web并面向企业网络召开会议的通信业务,用户可以通过软终端、普通话机、sip硬终端和手机等参加web会议。

桌面共享,一般采用 rfb(remote framebuffer,远程帧缓冲)协议实现客户/服务器的交互,由服务器端共享桌面给客户端。电子白板是指在用户间共享绘画信息,它允许用图画信息来实现同步协作。

(3)异步通信业务

①统一消息(电子邮箱,语音/传真邮箱)

一个基于intemet的语音邮箱系统很容易和其他intemet服务(电子邮件、web、视频邮件和传真)相集成,进行交互工作对企业是一件有价值的业务。

②消息与通知

系统能够通知用户各种预约提醒,会议日程,共享文件的改变,收到的多媒体消息等。

4结束语

统一通信跨越了信息技术it和通信技术ct两大领域,其理念、技术与解决方案也是在不断完善和进步中。根据gartner的预计,统一通信的市场将在今后的3-5年内进入成熟期,而相应的企业通信市场将达到400亿美元/年。在这个领域里市场前景非常光明,下一步将继续完善统一通信平台的设计,并实现与整合更多的通信业务,满足企业构建高效的沟通平台的需求。

参考 文献 :

[1]朗为民.下一代网络技术原理与应用贬[m].北京:机械 工业 出版社,2006.

即时通信技术原理范文第3篇

关键词:4G移动通信 核心技术 OFDM技术

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)04-0022-01

一、引言

迄今为止,移动通信已经经历了三代的发展,第四代移动通信的基本标准也基本上确立了。第一代移动通信(1G)主要采用FDMA(模拟技术和频分多址技术)技术,这种技术只能提供区域性语音业务,而且通话效果差、保密性能也不好,用户的接听范围也是很有限。第二代移动通信(2G)采用GSM(数字语音传输技术)技术,相较于第一代模拟移动通信具有较高的通信质量。第三代移动通信(3G)采用了TD-SCDMA技术、智能天线技术、WAP技术、快速无限IP技术、软件无线电技术、多载波技术和多用户检测技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等),代表特征是提供高速数据业务。

虽然第三代移动通信技术较前两代有了很大进步,但是其自身还是存在诸多缺陷。如采用电路交换,而不是纯IP方式;所能提供的最高速率不能满足对移动通信系统的速率要求;不能充分满足移动流媒体通信(视频)的完全需求;没有达成全球统一的标准等。基于3G以上缺陷,4G的研发工作已经开始进行了。

二、第四代移动通信技术概述

4G(第四代移动通信技术)的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。

4G系统技术具有一下八方面的特点:(1)高速率。最低速率2Mb/s最高速率可达100Mb/s(2)以数字宽带技术为主。能大程度上提高用户容量,但是会引起系列技术上的难题。(3)良好的兼容性。真正实现一部手机在全球的任何地点都能通信。(4)较强的灵活性。采用只能信号处理技术能对不同信道的各种复杂环境进行信号的发送与接受,有很强的智能性,适应性和灵活性。(5)多类型用户并存。以此满足系统多类型用户的需求。(6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务,使用户在任何地方都能获得所需要的信息。(7)先进的技术应用。4G移动通信技术以几项突破性技术为主:OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。(8)高度自组织、自适应的网络。

三、第四代移动通信核心技术分析

1.OFDM技术

3G系统的技术核心是CDMA技术,而4G系统的技术核心是OFDM。OFDM即正交频分复用技术,它的基本思想是将信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各个子载波并行传输,这就保证了各子信道的相对平坦,从而有效解决了无线信道的不平坦问题,同时,这些子信道还要负责窄带传输,这就使得信号带宽比信道带宽更小,从而减小了波形间的干扰。对抗频率选择性衰落和窄带干扰是OFDM技术的最大优点。除去以上两个优点,OFDM技术还有一些相对于前三代移动通信技术的独特特点。如:信道利用率很高、通过各子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力、可以有效的对抗波形间的干扰、在窄带带宽下也能够发出大量的数据、能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化。

2.软件无线电技术

软件无线电技术是一个用现代软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信。主要采取DSP技术。软件无线电技术广泛应用于无线电通信领域。它的基本思想就是将宽带模数变换器(A/D)及数模变换器(D/A)尽可能地靠近射频天线,建立一个具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、开放的硬件平台。

3.智能天线技术

智能天线也叫自适应阵列天线。它可以按通信的需要在有用信号的方向提高增益,在干扰源的方向降低增益。因此,智能天线系统在移动通信方面有抗衰落、抗干扰、增加系统容量以及移动台定位的用途。

4.多输入多输出(MIMO)技术

MIMO是指一台设备用多个天线在同一个频道内同时发送或者接受多个独立的数据流。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。它由于具有能够利用或减轻多径衰落,消除共道干扰,提高频谱利用率等优势,非常适合在无线通信中应用。

5.基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后,所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在设计核心网络时具有很大的灵活性,不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

四、结语

与前几代移动通信网络相比,4G通信具有通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性更高、兼容心能更平滑、提供各种增值服务、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高、通信费用更加便宜等特点。综上所述,4G终将取代3G。在不久的将来,我们一定能迎来一个4G的全新时代。

参考文献

[1] 吴伟陵. 移动通信中的关键技术. 北京邮电大学出版社, 2002.

[2] 李世鹤.第三代移动通信技术的改进即三代后技术.第三代移动通信TD-SCDMA 技术论文集.

即时通信技术原理范文第4篇

认识实习———有效衔接,内容完整多样

在实习内容方面,应做到内容多样化,涵盖环境工程专业所涉及的水污染控制、大气污染控制、物理性污染控制、固体废弃物处理处置和环境监测等内容,这就要求学校应选择并建立多元化的实习基地和产学研基地,从而提高认识实习教学的质量。我校环境工程专业经过十多年的发展,已经建立了一批稳固的实习基地和产学研基地。从单位性质看,有环保系统,市政管理系统等事业单位和相关企业单位。从行业看,有环保、发电、金属冶炼和化工等。虽然已经建立了不少实习基地,但现有基地中涉及大气污染控制的较少,因此,为了保证实习内容的多样化和完整性,在后续工作中应重点拓展这部分实习基地。

生产实习———充分保证实习时间,努力实现共赢

生产实习是让学生走出校门,到生产单位或环保部门结合生产实际和所学的理论知识进行实习,一般安排在专业主干课程教学完成以后进行,如第6或第7学期。由于经费紧张等原因,很多学校的生产实习时间一般都很短,有的甚至不足一个月。对学生而言,实习不能深入进行,学生只能对流程、污染控制原理和环保设备的工作原理等等有个简单的了解,还停留在看的阶段,不能进行实际操作,从而使学生得不到足够的锻炼。对实习单位而言,他们花大力气教会了实习学生胜任某个岗位的工作,正可以独挡一面的时候却因为实习结束而要离开,从而会让实习单位感到“只有责任,没有收益”。长此以往,实习单位将不再愿意接纳学生进行实习。因此,应充分保证实习时间,如3个月或半年,从而实现学校、学生和实习单位的共赢。大家一般都会认为延长实习时间会加大经费投入(如交通费等),其实也未必。我校起初安排的生产实习仅为4周,实施新的人才培养方案以来,我们的实习时间延长到3个月,在长时间的实习过程中,学生可以独立承担一部分工作,减轻实习单位的工作负荷,加快工作进度,实习单位因此主动为实习学生提供住宿或承担实习的交通费用,从而大大缓解了实习经费紧张的现象。

即时通信技术原理范文第5篇

关键词:船舶系统;无线通信;数据链测试

0引言

当前随着海洋航行活动的日益增多,以及海上军事力量的迅速发展,船舶与船舶、船舶与港口的通信日益频繁。船舶工业的进步与通信技术的发展为船舶件的信息传递提供了理论保障和技术支持。由于船舶长期处于移动状态,并且船舶与船舶、船舶与陆地之间相互独立,因此无法使用传统的有线通信。近年来3G、4G技术的发展为船舶间的无线通信提供了可能,船舶间的信息交互能力得到了大幅度提升。在无线通信中,所有通信设备需要遵循特定的通信协议。在船舶通信中,由于对信息传输的实时性、稳定性以及保密性具有较高要求,目前采用数据链通信协议。该协议是以无线通信为载体,按照统一的数据格式实现准确、高效、实时的信息传输。在船舶的电子信息系统、作战系统、电气系统中,数据链是重要的组成部分,并且可以实现传感器与控制系统的交互。按照无线通信中数据传输的过程,数据链可以划分为战术数据系统、接口控制处理器、数据链终端设备以及无线收发装置。其中战术数据系统是船舶的战术控制中心,作为无线数据传输的控制中心;接口控制处理器在通信系统中负责数据的传输控制,在软件层与数据层之间处理数据的编解码;数据链终端设备是无线通信的数据接收单元,分布在数据链的两端,用于不同船舶之间的数据收发;无线收发装置是数据发射设备。由于无线通信存在多层协议,并且在数据传输过程中系统软件层与硬件层之间始终存在数据交互,因此为了保证系统的稳定,需要对数据链系统进行实时检测,保证其功能完备。本文首先分析了船舶无线通信系统中数据链的功能原理,并对其系统结构进行分析。最后依据数据链中使用的协议栈,从软件和硬件角度设计了测试技术,保证数据链的功能完备性以及无线通信系统的稳定性。

1船舶无线通信数据链

1.1船舶无线通信系统

船舶无线通信是指利用无线电波在空间内进行信息传递,在多系统间的信息传递可以满足即时通信需求。无线通信系统可以使得船舶获取海洋航行环境、临岸港口的实时状态,并且通过双向传递向其他相关设备传递自身航行状态等,保证船舶的航行调度,使得海洋航行可以有序进行。无线通信按照其原理可以分为3个部分:信源、发送设备以及接收设备[1]。其中信源是船舶中的信号处理系统,负责将数据转换为离散信号及模拟信号;发送设备是接入离散信号和模拟信号,通过载波及信号方法设备将信号发出,在特定情况下需要对信号进行加密处理;接收设备是目标船舶(及港口)中负责接收信号并通过解码、解调还原数据的设备。在该系统中,最重要的是信道频率合成系统.该系统是与信号收发天线相连接,并且使用标准IO信号和J5信号与业务处理系统进行数据传输。该系统中AD/DA模块负责原始数据向模拟信号转换,FPGA与链路DSP的功能是对模拟信号进行傅里叶变换,经过路由DSP转换模态,最后由控制信号和射频信号发送至收发信道单元经过天线向外传输信号。该系统的优点在于:1)使用跳频技术,可以实现2.4~5GHz的多频率发射,保证了发射的高带宽特点;2)在多系统的协同设计中,可以使用星形拓扑结构,使得该系统具有自组织、可协调特点;3)在保证性能的前提下,通过引入FPGA模块和双重DSP模块,降低系统成本。

1.2数据链系统结构

数据链系统是由多个无线节点组成的网络拓扑结构,其中每个节点是自组织AdHoc节点,主要负责数据的控制、分发与实时更新[3]。当前,各国已经在研发并装备的数据链种类繁多,按照其时间发展可以分为IFDL,MADL,TINT,TCDL及LINK22。根据节点的不同可以将数据链装备分为单工、半双工和全双工模式数据链系统的核心技术可以分为2个部分:基于定向天线的定向通信技术和跳频同步技术。定向天线是指在单个方向上具有很强的发射增益,可以实现数据定向传播的天线技术。使用基于定向天线的定向通信可以在2个固定设备间实现高抗噪实时传播,并且可以避免其他设备的信息截取,保证了信道传输的保密性和安全性。目前通常使用机械扫描天线和电扫描相控天线作为数据链系统的定向天线。机械扫描天线使用机械马达控制控制天线方向实现定向通信;电扫描相控天线是在全方向雷达中通过内部电信号控制,实现对特定方向的信号增强,进而实现定向通信。跳频同步技术是扩频技术的一种特殊实现方式,其全称是跳变频率变频(FrequencyHoppingSpreadSpectrum),指的是数字信息与二进制伪码序列相加后,高频载波控制器动态调节输出频率,使发射信号频率随数据的二进制伪码实时变化[5]。跳频通信系统使用以下5个参数衡量:扩频增益、跳频速率、跳频图案、跳频带宽以及跳频频率集。其中扩频增益的公式如下所示,其中W,ΔF和N分别为扩频信号带宽、信息带宽以及可用载波数。跳变频率是指每秒内载波频率的跳转次数,跳转图案是指在载波跳变过程中呈现的规律,跳变带宽是指跳变频率的波动范围,跳频频率集是指所有跳变频率在时间上采样点的集合。通过以上几个参数,可以确定整个跳变同步技术的状态。

2数据链设计与测试系统

2.1数据链系统设计

船舶无线通信中的数据链系统设计可以分为两个部分:协议栈的设计和软件系统设计。在系统设计过程中,首先依据协议栈类型构建数据链系统模型,接着使用软件系统实现数据链的相关功能。数据链系统是用于船舶无线通信,因此该系统必然依据网络协议[6]。传统的网络协议使用四层协议栈:物理层、链路层、处理层和应用层.其中物理层用于硬件适配,完成数字信号的传输功能;链路层充当路由器,完成传输信号在网络中的寻路功能;处理层用于信息的发送端和接收端,用于数据的编解码与载波处理;应用层用于生成和使用无线传输的数据。在确定了数据链的协议栈之后,需要设计实现其软件系统。该软件系统主要实现3个功能:网络资源控制、逻辑信道控制以及介质接入层,每个功能需要设计单独的接口。为了去除不同功能之间的耦合性,本文将数据链系统划分为PowerPC系统和DSP系统,其中PowerPC系统用于控制数据链结构,DSP系统负责传输信号的处理。

2.2数据链测试技术

在依据数据链系统设计方法实现数据链后,需要对数据链的稳定性、安全性等进行测试。当前主流的测试方法均以软件系统为基础,使用ASIC硬件模拟仿真,得到数据链系统的重要指标。当前确定的指标包括:系统延时、编码保密度以及系统稳态特性。在检测系统延时时,通过以下公式计算延时,其中Li和S分别为数据链长度和指数常量。为了检测系统的编码保密度,在发送端通过随机方法选取编码密文,在接收端使用密码库进行撞库操作,将时间按照以下公式处理,作为编码保密度的衡量标准,其中N和A分别为发送端和接收端加密等级。对于系统的稳态特性,本文采用的方法是:在发送端选取Benchmark作为标准原始信号发送,在接收端使用数据链系统进行解码,通过与Benchmark信号比对,得到系统稳态特定。当比例越高时,表明系统稳定性越强。

3结论

本文针对船舶无线通信网络,设计了数据链系统及数据链测试技术。首先根据网络系统结构,设计了频率合成系统。并依据数据链系统中的四层协议栈模型,使用ASIC硬件模拟了对数据链系统的延时、编码保密度和稳定性的测试技术。

参考文献:

[1]陆捷,张烁,许利刚,等.无线通信数据链协议栈软件设计与实现[J].中国新通信,2015,17(02):14.

[2]刘敏.软件无线电技术在无人机数据链系统中的应用[J].科技与企业,2012,(17):113-115.

[3]冷杰,张弘.基于HDLC的无线通信模块设计[J].控制工程,2012,19(S1):152–153,160.

[4]黄高阳,黄英君,骆志刚,等.数据链可靠传输协议的设计与仿真[J].系统仿真学报,2009,21(S2):218–221,225.

即时通信技术原理范文第6篇

论文摘 要:随着时代的进步和信息化时代的到来,我国的网络虚拟技术得到了跨越式的发展。传统的教学实验室已不能满足当代教育发展的需要,被虚拟实验室所替代已逐步成为发展潮流。本文通过对电工电子虚拟实验室的概述和思考,分析电工电子虚拟实验室的重要功能,旨在与同行交流,以适应新时代下的教学实验需求。

我国中职学校在电工电子教学过程中,不仅应注重中职学生基本知识、基本技能和基本方法的培训,也注重中职学生自主实验的要求。这就要求必须配备相应的实验室,因为它是用于培养中职学生的创新能力和发展复合型人才的基本教学和科研场所。而传统的电工电子实验的投资相对较大、硬件设施依赖性强、运行与维护成本过高且效率不高,又由于受到实验课数、实验室的开放和环境等因素的影响,导致我国中职学校的电工电子教学效果不理想。因此,加强对电工电子虚拟实验室的功能探究,对虚拟实验室建设的认识具有十分重要的意义。

一、概述

随着计算机网络的普及与虚拟现实技术的不断完善,我国中职学校在虚拟实验室的建设方面得到了一定的普及。虚拟实验室的本质意义就是泛指计算机系统中,集虚拟现实、数据库、虚拟仪器、计算机网络与计算机实时监控等技术为一体的虚拟实验环境,用户通过一些渠道把控制信号和参数指令发送至仿真对象或物理设备,然后把实验结果通过文档、图片、视频和动画等形式发给用户,满足用户通过远程服务进行实验。虚拟实验室是集Internet网络技术、仪器控制技术和通信技术于一体的虚拟实验教学系统,用户只需拥有一台电脑,通过因特网就能访问这一虚拟实验教学系统,在Web页面上挑选有关实验实现远程操纵实验所需的仪器设备,并进行实验操作,另外用户还可以直接从网上获取实验数据,动态监控实验结果。目前很多中职学校的虚拟实验室的构造都是客户端在web的基础之上,运行在浏览器之中,由Web服务器自动下载用户系统所需的客户端程序;随后客户端程序与现实意义的服务器端的应用程序建立一个即时通信平台并进行实验。这个虚拟实验教学系统是由实验设备、客户端和服务器端组合而成。

二、关于电工电子虚拟实验室的思考

随着教学体制的改革,实践环节成为中职学生深刻理解理论知识的一个重要环节,实验成为教学环节中不可缺少的重要组成部分。许多中职学校的实验室存在教学设备陈旧、教育资金不足,难以满足日益增长中职学生的需求和跟上技术日新月异发展的步伐。并且有些实验危险性大,在实验室难以开展,使中职学生难以亲眼观察实验现象及结果。随着计算机的性价比和易用性的提高,使得虚拟实验室在教学、科普教育和技术研究领域应用将越来越广泛。在虚拟实验室中,实验者有逼真的感觉,他似乎是在真正的现实实验室里近距离进行现场操作。多媒体计算机技术与仪器技术的结合构成了虚拟实验室实现的基础,中职学生可以在计算机屏幕上通过场景式图形界面拥有自己的实验室。虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予虚拟实验室智能化特征,通过网络中职学生可以身临其境地观察实验现象,并可以观察各实验仪器的详尽情况,不受时间和空间的限制。

近年来,随着电工电子虚拟实验室的不断发展。虚拟实验室表现在人们可以自主地、灵活地模拟操作各种实验仪器,完成各种分析测试任务,评价实验者的操作水平与实际能力。但是现在很多中职学校的电工电子虚拟实验室的实现和播放课件方式相似,中职学生只能通过虚拟实验室进行简单的浏览及实验结果曲线的动画显示。中职学生没有身临其境的感觉,没有真正动手通过实验仪器的操作而显示实验结果,而只是简单对实验数据的输入产生实验结果。

三、电工电子虚拟实验室的重要功能

我国中职学校的传统电工电子实验室一般有电工电子技术实验室、电路实验室和高频电路实验室等实验室。它们的主要功能是用于开设基础训练课目,培养中职学生了解和使用常用实验仪器设备的使用方法和技术,使中职学生具备最基本的实验能力,加以巩固理论课中的所学的电路工作原理,进一步证明理论的准确性。中职学校可以利用多媒体软件、电路仿真软件和虚拟仪器软件组建电工电子虚拟实验室,不仅可以解除实验教学的空间限制,还能使实验教学的实际内容和形式变得丰富多彩,从而提高实验教学的效果、培养中职学生的学习兴趣,使他们学会利用计算机网络技术进行自主学习,通过不断实践和学习,逐步摆脱传统实验室带来的时间、地点、设备和内容等方面的束缚。所以,中职学校应注意电工电子虚拟实验室在基础性实验、综合型设计实验和演示型实验教学中的重要作用。

(一)基础性实验

基础性实验的重要意义就在于能够培养中职学生了解和使用常规的仪器设备,并对理论课中的所学的电路工作原理进一步验证和巩固。借助电工电子虚拟实验室,中职学生通过一台计算机就可以熟悉常用仪器设备的性能及使用注意事项,分析电路的性质,从而提高中职学生的自学能力,减轻教师的教学负担,考验中职学生独立思考能力、分析问题能力和解决问题的能力。

(二)综合型设计实验

借助电工电子虚拟实验室进行课程设计。例如,在设计电路时,可以让中职学生先检验自己设计的电路能否符合仿真检验电路的性能要求,只有符合仿真检验电路的性能要求,才能输到protel进行电路板绘制工作,完成电路板制作、焊接与测试。从而大大节省设计时间、节约设计成本。

(三)演示性实验

对于一些开设成本高、仪器设备复杂的教学实验只能进行演示性实验。比如调频、调幅收发机的实验就十分复杂,不仅有高频电路,也有低频电路;不仅有时域分析,也有频域分析,在传统的实验室内是难以完成综合性强的实验。因此,只有借助于电工电子虚拟实验室进行实验演示,才能使中职学生掌握综合性复杂实验,逐步意识到虚拟实验室的重要作用。

总之,在中职学校的教学实践工作中,所构建的电工电子虚拟实验室应具备为实验教学提供重要的技术支持和服务,从而推动实验教改,替代传统的教学实验仪器设备,降低办学成本,助推学校健康和谐的飞速发展。

参考文献

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即时通信技术原理范文第7篇

不同的在线教学设计与教学组织形式体现了不同的教学理念与要求,“引领服务式”在线教学设计要求教师在深度参与学习者的学习过程中引领学习进程,服务学习者的个性化需求。但在实际运行中,教师固有的教学思维和传统教学习惯受到严峻挑战,对教学设计内涵的理解存在偏差,在线教学行为差异明显,参与程度深浅不一,教学策略运用单一,现有的外部评价机制也不能激发教师的在线教学改革热情。教学效果以及教学质量的优劣不仅在于教师知识能力的变化,更在于教师从根本上形成对师生关系的新认知,树立服务理念,树立在线交互设计的创新意识并具备原创能力,实践中有必要通过思想碰撞、资格认证、研究支持、工作坊训练以及内外部激励等策略,促进教师的教学思维与在线教学行为改变。

【关键词】 远程教育;学历教育;“引领服务式”在线教学设计;学习评价;教师发展

【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009―458x(2016)02―0057―08

在线教学在师生分离的状态下开展,要促使在线教与学真实、有效发生,确保学习质量,涉及的因素很多,但教师无疑是关键因素。教师不仅是在线教学的组成部分,更是在线教学有效开展的必要条件。不同的在线教学设计和教学组织形式,都是特定教学设计思想的现实映射,同时也对执行教学的教师提出特定要求。

一、“引领服务式”在线教学的内涵阐释

(一)两种学习模式的比较

基于网络的在线教学历史并不长,基于网络应用的普及,国内在线教学的真正发展始于21世纪初。英国学者简・奈特(Jane Knight)女士(E―learning Center创始人)将在线课程分为“内容核心”模式和“沟通核心”模式两类,分别对应自主式学习模式和引领式学习模式。[1]自主式学习模式的重心在于开发高质量的学习内容,强调教学内容的数字化和网络化,以提供丰富的学习资源、满足学习者的需求为基本理念;引领式学习模式更关注学习者的网络学习行为,重视教学过程的数字化和网络化,侧重各种学习活动的设计,鼓励学习者参与讨论、积极思考,以培养学习者的学习、应用和分析能力为价值追求。它们在教师参与度、学习设计和课程内容方面都有比较明显的不同。

在自主式学习模式下,教师的作用主要在于课程内容的开发,学习者拥有充分的学习自由;而在引领式学习模式下,教师既注重前端的课程设计,也注重对学习者在线学习过程的参与,[2]通常采用组班学习,学习者仅有有限度的学习自由。也正因为引领式学习模式对教师参与学习过程有所要求,在线教师成为在线教育领域的“新”职业。英国开放大学专门开发了针对在线教师所需掌握技能的课程,几乎所有从事远程教育的机构都对新教师进行为期数月或数周的系统性岗前培训[3]。

自主式学习模式以学习内容的丰富和呈现方式的精致见长,强调通过网络提供满足学习者多样化需求的学习内容和资源。以系列名家讲座视频以及网络精品课程为代表的我国网络课程主要偏于这一类。[4]引领式学习模式并不进行内容的重复开发,以教科书或电子书为教学资源,重视学习活动以及过程性的多元综合评价设计。

自主式学习模式没有学习进程的统一规定,以每一个个体都是“理性学习人”为假设前提。引领式学习模式则以教师设计好的学习任务为主线,对于在线学习过程有明确的人力和时间的投入要求,常采用固定周期式大同步小异步教学设计[5],师生、生生之间的交互性学习活动成为在线教学活动的主体。

(二)“引领服务式”在线教学内涵与设计创新

内容是课程的核心,但并不是有优秀的内容就能自动促使学习发生。根据哈佛和麻省理工学院关于“2012年7月到2014年9月间,68门MOOC课程的数据分析”,注册课程后没有任何后续学习的人数从第一年的37%上升至第二年的47%,edX平台上11门重复开课的课程,第二次比第一次参与人数平均下降43%[6]。这一研究数据充分证明缺乏有效的教学组织,没有教师的全程引领与深度参与,无异于将在线教学简化为单向的信息传播活动,不仅高估了学习者的自主性,还误解了有效教育与学习的根基。[7]

虽然新技术的出现会改变人类记录和表达“事实”的方式[8],但教学交互的本质并不会因为技术与教育的融合而消解,教育的主体无疑是人,人与人之间的交往以及互动交流是教育存在的先决条件[9],在线教学必须将教师和教学的交互本质纳入在线教学过程,而教学的交互,不是一种泛化意义上的群体流,必须落实到针对每一个个体的观察、设计、沟通、评价、反馈和调整活动中。有学者坚信,在“以人类互动为中心的更为传统的教育观念在因特网上普遍化”时,这样的在线教学“将有利于受教育不足人群的参与,并且可以普遍提高人口的文化水平”[10]。

当然,对于来自受教育不足人群的学习者而言, 除了客观存在的外界不利因素外,这部分学习者自身也无可避免地存在着学习能力、学习意识以及学习动力的相对不足[11],事实存在的能力差异使他们更需要教师全程全面服务式的个别化引领和辅导。所以,针对我国远程开放学历教育的学习者,融合自主式学习模式在课程内容方面的优势,并深度引入服务理念和服务要素的引领式在线教学,已经在教学改革探索实践中逐步应用和尝试,我们称之为“引领服务式”在线教学。“引领服务式”在线教学强调学习进程控制和教师全程深度参与,以周为学习进度单元,以按课程划分的在线班级为教学组织单位,以学习者个体为异步服务对象,以学习活动为支架,以过程性多元综合评价为推手,为每一个学习者提供定制化服务。通过教师有针对性的差异化引领服务,在帮助学习者获得知识、提高能力的同时,逐渐强化学习者自主学习和协作学习的能力与素养。

“引领服务式”在线教学绝不是简单回归传统教育的“班级授课”,而是充分利用网络和数字化通信技术的优势,在教师教学能力的影响范围内,最大限度实现差异化、个别化的“学有所教”,是信息时代引发的富有创意的突破与进步。

二、基于在线教学个案的观察与考量

“引领服务式”在线教学要求教师密切关注和深度了解每一位学习者(通常一位教师所服务的学习者数量有限),以学习者的视角,通过选择学习内容和设计在线交互活动以及评价反馈,规划并调整特定时间内整体学习进度和个体学习进程;借助课程论坛与即时通信工具,为每一位学习者主动推送各项学习服务,引领帮助学习者实现预期的学习目标。

这一设计是否能切实落实到教师的具体教学行动上?会不会在运作过程中出现偏差?我们尝试以课程个案的在线教学全程为观察分析对象,以判断教师的在线教学状况以及存在的问题,并希望发现有助于提高教师在线教学能力的相关策略。

(一)研究方法

采用个案研究法,通过具体课程的相关数据、各种交互情形记录、在线辅导内容和教师个别访谈,分析教师的教学思维倾向和具体的在线教学行为。

(二)研究过程与内容

选择某开放大学的一门课程,对该门课程88个班级的49名辅导教师的在线教学行为进行跟踪分析,同时全程参与该课程每次的线上线下教研活动,并对其中7位教师进行个别访谈。相关数据和内容分析来源于学习平台和教师提交的教学档案,统计时间截至2015年8月17日。

这门课程学习时长为8周,学习者超过3,000人,平均每位教师负责61名学习者。课程设计强调内容与沟通并重,教师全程在线引领辅导,有明确的教学进度和作业评价反馈要求,学习平台与即时通信软件互为补充,要求教师主动与每一位学习者保持密切联系,每周关于学习方面的交互(不限形式)不少于1次。

1. 教师的基本情况

这门课程的49位教师来自该开放大学全省办学系统,中青年教师占绝对多数(见表1)。接受个别访谈的7位教师中,4位具有中级职称,2位具有高级职称;4位年龄在30-39岁,2位年龄在40-49岁,1位年龄在50岁以上。

表1 49位教师基本情况

[年龄\&29岁以下\&30-39岁\&40-49岁\&50岁以上\&4.69%\&52.42%\&29.12%\&13.77%\&职称\&初级及以下\&中级\&高级\&10.35%\&57%\&32.65%\&学历\&本科及其他\&硕士毕业及在读\&49%\&51%\&]

2. 教研活动情况与集中反映的问题

因为教师分散在全省各地,所以通过QQ群建立日常联系是团队运行的重要手段。这样做额外的好处是除了四次正式的教研活动外(见表2),还能通过QQ群就常见问题以及相关信息开展日常教研互动。虽然每次教研活动的主题都预先并清晰明确,但每次教研活动的讨论热点最终都会归结到两个问题:一是现在科研压力非常大,科研考核要求高。而在线教学任务太重,要求太高,和普通面授教学相比有很多改革创新之处,可不可以将在线教学改革的工作代替部分科研考核(纳入职称晋升考评之中)?二是在线教学的工作量应该怎样计算,才能体现在线教学的特点,符合大家在实际工作中的付出?几乎所有教师都对学习者的学习状态持不满态度,认为学习者不配合、在线教学太难顺利开展的占多数。

在接受访谈的7位教师中,5位教师认为“带1个学习者要做这么多事,哪来时间精力”? 7位教师都表示“8周30个学习者折算下来差不多就算12-16个课时的工作量,学习者又不配合,教师已经是非常努力了”。

教师们的问题与讨论并不令人意外,虽然教学实践的意义并不一定小于,但众所周知,职称晋升的核心条件是学术研究能力考评,如主持了什么等级的课题、发表了多少核心期刊论文,有明确细致的条款规定,至于教学业绩与职称晋升之间的关系,除了教学工作量饱满和没有教学事故外,基本没有更进一步的细节要求。更关键的是职称与个人绩效收入紧密相连。

在这样的外部评判机制下,学术研究能力成为衡量教师地位与价值的最重要的依据[12],也是校内教师绩效考核的重要指标。教师真正用于教学设计、反思与研究的时间和精力都非常有限。

还有重要的一点,目前国内对于教师在线教学工作量的核算制度尚不完善,因为传统的课时数计算法用于在线教学时无法直接兑换折算,通常根据对作业批改量和交互量的估算,在传统课时数的基础上打折。但“服务”本身难以物化衡量,又需要贯穿于师生教学交互全程,如果以达到同等教学效果为衡量标准,采用“引领服务式”在线教学的教师所耗费的时间和精力远远超出正常课堂教学所需。现实的工作考评制度不仅不能激发反而会抑制教师的教学服务热情。

3. 在线教学进度的过程控制

在49位教师的在线教学小结里,都有关于固定周期中大同步小异步的设计,根据集体教研的结果,分别在第一、二、四、六和八周规定了融于学习活动的形成性考核任务(即作业),并且预设了不同学习者可能会有不同进度的解决方案。

但学习者在线完成各项学习活动和任务的时间数据显示(见表3),几乎没有一位教师能严格遵循最初的教学进度设计,预设的解决方案在实施中集中表现为教师主动或被动地不断更改每一次考核任务的完成时间,反复向后延长。

表3 形成性考核任务进度完成情况

[形成性考核

任务进度\&第一周\&第二周\&第四周\&第六周\&第八周\&如期完成

的比例\&64.21%\&40.79%\&51.33%\&17.85%\&84.67%\&完成时间

的更改\&1-6次\&2-5次\&2-4次\&1-3次\&1-2次\&最长延至

第10周\&最长延至

第10周\&最长延至

第10周\&最长延至

第10周\&最长延至

第10周\&]

在课程结束后的最后一次教研活动中,有超过 2/3的参与教师认为教学任务的时间限定无法在过程中落实,有15位教师认为有明确的时间限制非常不利于解决学习者的工学矛盾。接受访谈的7位教师不同程度地不理解为什么要限定作业的完成时间,担心会与“人人时时处处可学”的宣传口号相违背。

以上数据与现象都反映了长期以来在远程开放学历教育中存在的严重忽视教学进度要求与设计的现象。教学进度与人的认知特点紧密相关,人类对新知识的认知―理解―接受―运用,是一个循序渐进的过程,早有研究证明同样的教学内容会因为不同的教学进度而产生不同的教学效果[13],虽然统一的课堂教学进度一直因为不能充分适应接受能力不同的学习者而被批评,但在线教学大同步小异步的周期设计正好可以弥补这一不足。所以,我们认为教学进度的要求是“引领服务式”在线教学的标志性特征之一。

“人人时时处处可学”的本意是教育机会公平和教育资源共享,是对终身学习和学习型社会建设的宣传性概括。从国外的经验来看,这一理念主要应用于数字化图书馆、学习资源库等非正式学习领域和企业、政府等组织内部的业务培训,而在正式学习领域都有明确而严肃的教学进度要求[14]。在线教学中与教学进度相对应的作业完成时间设定,正是为了检验在这个时间段内学习者是否及时学习以及是否已经学会,并可以根据学习者个体的情况做出适当调整。但如果普遍不按进度完成或者所有的学习任务到最后截止时间一起完成,正可以推断出这种教学设计还没有被师生普遍接受,在线学习可能并没有真实发生或者学习效果并不理想,教师的在线辅导与引领服务可能还没有落实到位。

4. 在线交互设计与实施情况

为了便于与学习者保持紧密联系,提供全方位服务,该门课程采用学习平台与即时通信软件互为补充的办法,主动推送教学信息,强化日常教学交互,建立了一系列在线交互途径。我们发现,在实际教学过程中, QQ因为普及、便利和功能强大被广泛运用,学习平台的短信功能也非常受教师欢迎,但使用邮件和微信的学习者几乎可以忽略不计。学习平台上,可能受到QQ普遍使用的影响,论坛交互很不活跃。交互的内容相对单一,QQ群中绝大多数是围绕作业的提醒和催促以及一些简单的技术性问题解答,其余基本属于情感交互,有关专业问题的讲解释疑与交互性活动设计的初衷差距甚大;论坛中的发回帖在数量和质量上也存在明显差异(见表4和表5)。

在对教师基于学习平台的在线辅导数据进行查询时,我们发现,49位教师在每个班的在线时长差异非常大,最短的仅14分钟,最长的可达396小时。同时,我们还发现,在线时间长的,并不是发回帖数量多的,而发回帖数量多的,也并不是发回帖字数多的(见图1)。在对7位教师的访谈中,他们分别提到QQ的零技术门槛和即时交互常常会令他们忽略对学习平台上论坛的使用,总是在浏览平台时发现问题就立即和学习者QQ连线,停留在平台上的时间其实是在和学习者QQ交互。这一点证明了使用QQ对学习平台在线交互的影响,同时也说明师生间的交互可能还停留在浅层信息交流层面,因为QQ的信息即时性特点并不利于系统的学术性辅导交互。

图1 在线时长与发回帖总字数对比

在第三次教研活动中,有超过1/2的参会教师表示有相当数量的学习者非常不欢迎短信和电话这两种沟通方式,认为影响他们的正常工作和生活,但同时几乎所有的教师都认为学习平台的短信功能非常有利于师生之间的信息沟通与联系。这也促使我们更进一步思考如何针对不同学习者个体提供不同的服务路径。

接受访谈的7位教师中,有两位尝试了开课初的破冰活动、课中的小组QQ视频讨论活动以及课末的班级合影合成活动,虽然认为学习凝聚力增强了,但更觉得投入精力与结果不成比例。

5. 在线辅导与作业评阅

该课程已经拥有按进度呈现的完备学习资源,含电子教材、系列授课视频、小课件和基本教学活动设计,因此教师很重要的一项工作是通过活动的开展增进学习者与学习资源之间的紧密频繁交互。但由于目前教师在线教学的工作量是以学习者形成性考核的完成情况为基准计算的,因此在整个追踪过程中我们注意到,对学习者作业的关注成为绝大多数教师的主要辅导内容,无论是论坛、QQ交流,还是短信、电话联系,焦点都是提醒、督促学习者按时提交作业,但对于作业的批改与反馈教师的表现各有不同(见 表6)。

在每次教研活动中,不少于3/4的参会教师都对作业评语及反馈不以为然,主要原因是学习资源中已经有相关作业内容讲解,写了评语学习者也不看。7位接受访谈的教师也都从不同角度表达了对于在课程资源已经充足的情况下如何开展在线辅导的疑惑,感慨师生分离与学习者的不主动,似乎只有作业可以成为唯一抓手。

最后一次在线教研活动中, 5位教师分享了与学习者拉近距离的解决方案, 1位教师对课程内容本身提出了有建设性的调整建议。

我们在统计与分析上述数据的过程中发现,年龄和职称对于教师差异性的行为没有影响,在活跃、相对活跃和不活跃的教师中分别有不同年龄段和高中低职称的教师。

(三)研究小结

以上数据与实例反映出的问题可以归纳为以下几点:

1. 固有的教学思维与传统认知导致教师尚未真正理解“引领服务式”在线教学的内涵,教师还没有充分意识到对教学进度的严格把关和实质性学习交互对提高在线教学质量的意义所在。

2. 引领服务理念与外部考评制度存在内在紧张,外部评价所引发的教师个人发展定位与引领服务理念不相适应,现有的工作量考核制度不能激发教师的在线教学改革热情。

3. 教师的在线教学能力与引领服务的专业要求相去甚远。

如果说服务与教师的工作责任心紧密相连的话,那么如何做好引领教学就与教师的教学能力密切相关。教师缺少与学习者的在线交互,很重要的一个原因是很多教师还“不会”在线教学,更“不会”开展个别化的引领设计与策略选择。主要表现在:

1. 在师生分离的网络环境中,教师对学习者在线学习过程的参与程度差异较大。

2. 在线教学是一项专业性非常强的活动,也是一种新出现的教学活动,现有教师(不论年龄和职称)的经验无法给予足够支持,如果没有有效的研修培训机制和有力的外部政策引导,教师们并不能清晰、自主地认识自己的工作内容。

3. 离开了实体课堂封闭的物理环境和讲授式的教学方式,绝大多数教师面对缺乏自主学习意识的学习者显得束手无策,单一的作业引领策略苍白无力。在略显苍茫的网络课堂里,如何吸引学习者并把他们“黏”住,绝大多数教师需要补课。

三、“引领服务式”在线教学中教师

思维转换与能力提升策略

教学能力是一种需要教师自主建构的实践性能力,教学能力的每一次提升都包括从心到行的全面调整。但这是一种“知易行难”的挑战,教师的成长具有高度的个人生活史特性[15],来自于家庭、社会、受教育经历和最初的工作要求等的所有生活历史内容,都是影响教师思考与行为的重大事件[16]。现在的教师从年龄上看,绝大多数在受教育过程中仅接受过单一的传统课堂教学,更何况截至目前,在线教学仍属于新生事物,“引领服务式”在线教学设计需要一个推广、普及与内化的过程。

(一)定期举行教育思想讨论,促进教学理念与教师角色转变

在线教学本身不是目的,“教”是为了“学”,教师线上的引领和服务只有借助于与学习者的交流和沟通才有可能真正促进学习的发生,因此教师首先要回归教书育人的本位职责。在分离的时空中育人,在线教学完全是一种创造性活动,教师的作为不再限于教课辅导,教师需要花费大量时间和精力学习新的教学设计等知识并学会吸引学习者。

行源于心,教师稳定而深层的教学设计理念和自身的角色定位[17]会成为教师发展的内在动力。定期进行思想碰撞和交流辩论可以促进教师深入理解“引领服务式”在线教学的内涵,自觉强化自身对在线教学要求的认同感。

(二)以在线工作坊的形式开展教师培训

工作坊(workshop)是一种以解决应用性问题为重点的学习方式。在线工作坊通常以一名在远程教育领域富有经验的主讲人为核心,10-20名团体成员分组,在该名主讲人指导之下,通过有关在线教学具体主题的资讯分享、小组讨论、演示、实际操作、意见表达等活动,探索在线教学过程中各种问题的解决方案。

这种模拟真实情境并讨论和分享解决思路与方案的实操性培训,对于提高教师的在线教学技能和对教学策略的选择与应用能力有非常强的针对性。如果工作坊采用在线形式开展,会更有利于参加培训的教师对在线学习形成直观感受,参训教师可以揣摩主讲人对自己和他人的辅导方式,通过师生角色换位更好地理解学习者所思所想,甚至发现学习者自身还不清晰的学习需求,形成自己的在线辅导方法与风格。

(三)推进教学学术研究,提供有效的论文写作支持

开展教学学术研究既有利于教师个人成长,也有利于教学质量的持续提高,还可以部分缓解外部评价机制与在线教学要求之间的紧张。高校的教师发展中心可以学习借鉴英国大学教师与教育发展协会的经 验[18],尝试在校内建立教师联盟,为教师个人提供服务,如开办暑期学校,成立阅读小组,对相关热门文献进行深入解读与分析,为成员提供写作支持,使成员的研究成果能够以书面形式呈现出来;提供小额资金资助,促进教学成果转化为研究论文,并支持受资助教师传播他们的研究成果;举办校际交流会议,通过论文交流为同行提供更为广阔的在线教学成果分享平台。

(四)教师在线教学行为指南,完善外部考评制度,规范教师在线教学行为

每一位教师都是一个自组织系统,根据系统论和控制论原理,自组织系统的发展完善与评价反馈密切相关。而教师现有发展水平与目标发展水平之间存在“有待跨越的地带”,可以称为教师的“最近发展 区”[19]。教师需要在外部评价和反馈的指引下跨越一个又一个“最近发展区”,从事在线教学的教师在这一方面尤为明显。

在线教学行为指南可以根据目前教师在在线教学过程中存在的主要问题做有针对性的引导,以时间为纵向轴,以行为内容为横向维度(见表7),明确引领的方式和服务的内容。

表7 在线教学行为指南纲要简表

[开课前一周\&完成所有课程内容与在线交互活动方案的设计、修订以及实施准备\&熟练掌握学习平台的各项功能并能做出使用说明(问答模板)\&获得所辅导学习者的基本信息,分析基本情况,形成有区分度的辅导方案与服务策略(模板,字数不少于……)\&通过邮件、短信、QQ、微信、电话等方式与每个学习者建立首次联系(记录模板),判断学习者个体最愿意接受的联系方式\&根据每个学习者最愿意接受的方式,分别推送课程学习建议\&第一周\&选择简洁、明了的方式告知每一个学习者本周学习内容与任务,设计有趣的活动,引导、激励学习者阅读/使用学习资源\&第一时间回复学习者的所有疑问\&根据学习者的反应,判断不同学习者可能遇到的问题,通过课程页面、论坛或QQ群,主动问题讲解文本(建议图文版)\&及时评阅学习者完成的活动与作业,在鼓励、肯定的基础上指出问题并即时反馈(字数不少于……)\&第二周\&定向联系没有参与学习的学习者,了解原因,理解困难,提供解决方案(联系记录)\&根据上一周学习及作业完成情况,分析学习者状态,调整辅导策略\&通过论坛、语音或视频发起小组讨论(时间不少于……),选择与课程内容相关的热点话题等,增强课程及教师的吸引力\&讨论活动小结(字数不少于……),对每一位参与者分别做出鼓励性评价,并给予“分级奖励”\&第三周\&发现学习困难以及缺乏学习动力的学习者,提供定向辅导和远程协助,帮助其与热情友善的学习者结对学习 \&组织“线下进行线上呈现”的活动任务,展示学习成果后开展同学互评、教师点评并反馈(字数不少于……),对表现优秀者赠送小礼物等\&……\&教学阶段性小结(字数不少于……),并通过课程论坛或其他交流途径与学习者沟通\&第…周\&……\&]

指南不仅是教师的在线教学行为准则,也是评判依据,一旦纳入教师整体工作绩效考评范畴,可以在一定程度上改变现有考评体系单纯重视科研与教学获奖,缺乏诊断性考评、过程性考评的缺陷[20]。同时也能为教师在线教学工作量的核定(含即时通信软件的使用)提供一个相对科学、合理并可操作的基准,比如为教师提供各项教学活动模板和字数、时间要求,为教师每一周的个别化教学行为核定平均时间。在进程中,学校可以通过与大型网络企业合作获得相关交互数据以及学习平台数据,审核是否符合要求,必要时可以要求教师提供佐证材料。确认教师辅导单个学习者的工作时数后,乘以学习者人数就是教师的在线教学工作总量。

更为重要的一点是,指南可以为教师的行动反思提供参照,教师对自己每一周、每一阶段、每一轮的在线教学历程都可以据此自我评价,反思自己的在线教学行为以及教学策略的适切程度。通过内外部评价与反馈,教师在不断调整自身教学行为的同时,会逐渐将引领服务的理念内化为自己的思维方式与行为习惯。

每个教师在自己的教学历程中,都会因为长期的教与学实践形成内隐的个人化的“实践理论体系”,“引领服务式”在线教学对于教师既往的个人知识体系是一种挑战,更是一种完善。在我们目前的个案追踪研究中,还缺乏细致的对影响教师教学思维与行为选择的变量的分析,未来以教师个体持续的在线教学行为与能力发展作为观察和比较研究的对象,也许可以从更微观的视角发现有意义的影响变量,从而提出有效的教师培训策略。

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收稿日期:2015-09-10

即时通信技术原理范文第8篇

基础设施建设的发展催生产业变革

基础设施建设与基础资源保有成为互联网发展战略根基。近年来,宽带基础设施建设的持续加速,有力推动了坚实的产业生态与网络应用发展基础的构筑。国际电信联盟(ITU)的2014年《衡量信息社会报告》显示,截至2014年底,全球有近30亿网民使用固定网络或移动网络接入互联网,且发展中国家在全球国际总宽带中占比超过30%。中国的宽带基础设施建设步伐也将加速,预计到2020年,固定宽带用户将达到4亿,家庭普及率达到70%,光纤网络覆盖城市家庭、成为固定宽带主要接入方式,城市和农村家庭宽带接入能力将分别达到50Mbps和12Mbps,互联网网民规模达到11亿,宽带应用服务水平和应用能力大幅提升。可以预期的是,依托于世界先进的宽带基础设施,将为营造安全稳定的互联网接入环境,形成更加稳固的中国互联网产业体系提供有力支撑。

域名在网络安全顶层规划和设计中的战略地位日益突出。美国VeriSign公司公布的数据显示,截至2015年第二季度全球互联网域名注册总量达2.96亿;中国域名注册数量达2231万,占全球的7.5%。随着2011年ICANN启动New gLTDs计划,全球向ICANN申请的新通用顶级域名超过1900个,近900个获得批准,并有400个于2014年底完成了全球解析,注册量近200万。作为互联网基础性资源,中文域名的普及应用对于提升中国在世界互联网领域的话语权、保障我国信息安全具有重大战略意义。随之而来也催生了中文异体字处理规则制定、中文域名品牌保护等需求。

作为发展下一代互联网的基石,IPv6是亟需储备的重要战略资源。随着全球IPv4地址资源已近枯竭,IPv6正在成为重要的互联网基础资源。据统计,截至2015年6月,全球已分配近17.2万块/32 IPv6地址,中国大陆共有19338块/32 IPv6地址,总量仅次于美国,居全球第二位。IPv6所具有的重要战略意义不仅在于庞大的地址空间,更在于其在推动全球互联网向下一代互联网过渡中起到的关键作用。据ICANN预测,2015年全球数字经济的产值将超过4.2万亿美元,这得益于包括IPv6在内的数字技术的发展。中国对IPv6的认识深度走在世界前列,运营商、互联网企业,以及电力、交通运输、能源等行业开始充分意识到IP地址资源的重要意义并提出大量申请。

移动设备与泛在网络丰富网民生活

移动互联网用户增长基础良好,移动设备市场发展将以智能手机为主,可穿戴设备市场即将迎来“爆发式”发展。CNNIC的《第36次中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2015年6月,中国手机网民规模达到5.94亿人、使用率达88.9%;而据WeAreSocial《2014全球数字、社交和移动调查报告》显示,全球手机用户在2014年9月就已经超过世界人口的一半;IDC数据显示,2015年第二季度全球智能手机出货量达到3.372亿部,同比增长11.6%,其中中国厂商分列3-5名,华为市场份额达8.9%、小米市场达5.3%、联想达4.8%,中国的三家智能机厂商总的市场份额已经超过了苹果;尽管可穿戴设备市场尚处于起步阶段,在技术发展、产品功能、商业模式、竞争格局等方面正在探索和积累中,但随着移动用户规模持续增长和移动网络接入条件不断优化,也即将进入爆发增长窗口期。

移动互联网接入环境持续优化,泛在网络正在逐步成型。工信部数据显示,截至2015年6月,我国3G用户数达到4.48亿、4G用户数达2.25亿,3G网络覆盖和升级工作稳步推进,并已建成全球最大的4G网络,全球范围内的5G标准制定、技术研发、前期实验也都取得了进展。在网络基础建设逐渐完善的同时,以云计算、大数据为技术基础,互联网、物联网、工业互联网、下一代互联网将实现全面联通与覆盖,无处不在的信息网络将成为推动经济发展、促进社会转型、丰富生活方式的关键基础设施。

万物互联网时代下,网民的全面接入和日常生活全面网络化将得以实现。中国物联网研究中心数据显示,2014年中国物联网市场规模约为6000亿元, 2015年预计将达到7500亿;IMS研究院预测,到2020年将有500亿台设备连接到互联网;尤其是可穿戴设备将与人们的日常生活紧密结合,国内咨询机构预测,到2015年中国可穿戴设备将超过4000万部。随着智能设备种类日益丰富、功能日益完善,新型互联网应用将极大丰富、新型商业模式将不断涌现,加之互联网的深化普及将使每个普通人都获得使用信息通信技术的能力,人人都是网民、物物都能联网的泛在网络生活时代已不再遥远。

行业创新推动经济发展与社会变革

网络消费创新模式不断涌现,电子商务成为推动经济发展的新引擎。eMarketer数据显示,2014年世界电子商务消费额达1.5万亿美元,其中中国、美国贡献了全球55%的互联网零售额;互联网消费的移动趋势崛起,正在成为市场主要增长点;艾瑞数据显示,2014年中国移动购物市场交易规模占整体市场份额的54.3%,已经连续数年实现翻倍增长,全球市场表现也是如此。网络消费市场规模增长与服务多元化,推动移动支付市场迅速发展;荷兰Adyen的移动支付指数报告显示,亚洲已经成为全球移动支付的第二大市场,占全球在线支付份额的17%,同比增长58%。在世界范围内,电子商务创新应用已经向批发零售、旅游、生活服务等传统行业全面渗透,并开始向农业、工业制造、交通运输、金融等领域扩散。

社交网络跨界发展,与多种网络应用创新融合。WeAreSocial数据显示,2014年Facebook月活跃用户数达到13.5亿,位居全球社交网站首位,中国互联网企业腾讯旗下的QQ、QQ空间和微信同时进入前五名,其中微信的月活跃用户数已达4.38亿。社交网络从论坛、BBS开始起步,到以用户原生内容为主的博客,再到分享互动的微博、Facebook,一路的演变和发展极大满足了人们的社交需求,深刻改变了人际交往方式,引发了传统媒体行业变革,甚至给公共管理领域带来了机遇和调整;同时,社交网络正在与电子商务、即时通信、在线娱乐、互联网广告等各类互联网应用和服务出现跨界整合,呈现多元化发展趋势,不断创新产品形态和服务模式,形成日益广泛的社会影响和文化影响。

互联网行业将以创新技术为根基、以创新思维为导向、以创新设备为载体、以创新应用为展现,更好地满足用户个性化、精准化和社交化的需求,带给人们更加美好的智慧生活。可以预见的是,互联网企业将在云计算、大数据、人工智能、移动互联网等方面持续强化创新能力,不断引发商业变革,全面加速农业工业转型升级、推动服务业现代化进程,引领产业融合浪潮、建设网络化产业生态体系,引领全球社会经济的变革。

技术创新为互联网发展提供原创动力

互联网的繁荣发展给人类的生产生活带来了日新月异的变化,随之而来的是人类对互联网技术演进的不断大胆设想和改进。

5G引领移动互联网发展未来。由于智能终端的大规模涌现,很多工作和生活都可以通过终端来解决。当前全球已经有140亿终端连接到互联网,但还有90%的东西未被连接,物联网必将是未来真正的杀手级应用,这就需要更高速的无线移动网络的技术支撑。

因此,业界启动5G研发,以应对当前移动互联网发展面临的瓶颈。5G标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”,其关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一,对满足5G系统容量和速率需求起到重要的支撑作用;超密集组网通过增加基站部署密度,可实现百倍量级的容量提升,是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一;新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力,可有效支撑5G网络千亿设备连接需求;全频谱接入技术通过利用各类频谱资源,可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求;新型网络架构基于软件定义网络(Software Defined Network, SDN)、网络功能虚拟化(Network Function Virtualization, NFV)将业务应用、资源池和硬件完全解耦后,可以将一切都虚拟化,软件将吞噬一切,未来将和云计算等先进技术共同实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的新型移动互联网络。

未来5G将渗透到社会的各个领域,以用户为中心构建全方位的信息生态系统。5G将使信息突破时空限制,提供极佳的交互体验,为用户带来身临其境的信息盛宴;5G将拉近万物的距离,通过无缝融合的方式,便捷地实现人与万物的智能互联;5G将为用户提供光纤般的接入速率,“零”时延的使用体验,千亿设备的连接能力,超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务,业务及用户感知的智能优化,同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最终实现“信息随心至,万物触手及”的总体愿景。

在我国,以华为为首的国内企业在5G方面已经提前布局,希望在新的移动通信领域占得更大先机。未来,5G仍将可能面临监管和牌照发放、组织机构以及标准推进等问题,这些问题直接影响5G在网络架构上与固网之间的交互和耦合。

计算环境的“云雾化”。谷歌的云计算将互联网看作一团“云”,用户用标准的浏览器搞定一切,不论是内容、服务,还是操作系统的运行。严格说来,“云计算”并不是创新概念。在互联网发展的初期,就曾有人提出“网络就是计算机”的口号。事实上,互联网的确在向“超级无敌计算机”的方向发展,比如“网格计算”“分布式计算”,这些都是殊途同归的概念。

当前,传统云计算的演进面临着超级大数据处理的挑战,从而衍生出各种计算模式与存储机制。雾计算(Fog Computing)是将计算和存储本地化,可在一定程度上缓解云计算遇到的诸如带宽和时延过长等基础问题,也可有效解决云计算应对海量异构元数据的存储和计算复杂度过高等问题。相对于云计算的全球范围中心化,雾计算是一种高度虚拟化的平台,其基本特征是本地化,这就为低时延的环境感知应用(游戏、视频流、增强现实等)提供了可能。因此,雾计算的服务和应用更依赖于广泛部署的终端设施,从而使其能够通过点或接入点为移动设施传输高品质的数据流。当然,有很多应用同时需要雾计算的本地化和云计算的全球化,如数据分析和大数据应用。

雾计算的概念由思科公司首创,旨在将云计算的部分功能拓展到更接近终端设备的层次。但在以“域(domain)”为单位的计算环境中,普遍存在着异构雾之间的交互问题,这需要对当前的云计算架构进行必要扩展。此外,雾计算让终端设备承担更多的计算与存储功能,这也对数据安全与隐私保护提出了新的挑战。

量子安全强力防护互联网空间。自斯诺登事件爆发以来,人们对互联网安全的担忧与日俱增。不过,“道高一尺,魔高一丈”。当前互联网所用的密码技术重在保障信息从发端到收端的安全传输和安全存储,是典型的“知己知彼”科学。而密码的安全性有两种:一种为计算安全性,其原理上可破译,但须耗费大量的时间和资源,这就是传统的密码学;第二种是无条件安全性,无论窃听者能力如何强大,原理上不可破译。

量子密码是利用信息载体(例如光子等粒子)的量子特性,以量子态作为符号描述的密码。利用量子的不确定性和概率性特质,可以规避经典密码中的短板,即由于量子态叠加原理,量子比特不仅可以处在0和1两种基本状态上,还可以处在0和1的叠加状态,例如对应着电子自旋状态、光子的偏振状态。另外,量子密码的安全性有量子力学的物理原理保障。根据“测量塌缩理论”(对量子态进行测量将会改变最初的量子态),窃听者的存在会引入额外误码,这就为互联网密码安全带来了革命性的希望。