第一篇:通信工程中有線傳輸技術(shù)的應用及改進
通信工程中有線傳輸技術(shù)的應用及改進
摘要:在我國快速發(fā)展的過程中,我國的科技在飛速的發(fā)展,背后支持的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用,為了進一步滿足用戶日益增長的需求,在通信行業(yè)穩(wěn)固其競爭地位,運營商開始投入到通信工程技術(shù)的研發(fā)中,尤其是以光電信號的形式進行的有線傳輸技術(shù)的開發(fā)和改進方面,本文主要對有線傳輸技術(shù)進行了分析,并且進行了一定改進,通過改善的創(chuàng)新技術(shù),相信通信業(yè)務的連接和傳輸方面會得到很大的改善,信息傳輸服務質(zhì)量進一步提升。
關(guān)鍵詞:通信工程;有線傳輸技術(shù);改進
引言
有線傳輸技術(shù)作為通信工程的運行依據(jù),極大的提升了通信工程的數(shù)據(jù)傳輸速率,并增強了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的可靠性,這也為我國通信工程服務質(zhì)量提升提供了保障,而在信息化建設(shè)迅速發(fā)展的過程中,傳統(tǒng)的通信工程中有線傳輸技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們的信息傳輸需求,為更好的推動我國通信工程事業(yè)進步發(fā)展,對通信工程中有線傳輸技術(shù)改進措施做出分析十分必要。
1通信工程發(fā)展歷史概述
在上個世紀九十年代,麥克斯和法拉第提出了電磁波理論,在這一理論基礎(chǔ)上,指明了人們可以利用短波長實現(xiàn)寬頻帶的發(fā)展方向,這為通信工程發(fā)展提供了保障。而為了能夠?qū)ふ页鲎罴训男畔⑼ㄐ琶浇?,科學家們對此做出了深入的探索,如有的科學家曾以大氣中的光作為信息傳媒,但由于氣象條件使得光的傳輸能力逐漸衰弱,因此并未取得理想的試驗效果。隨后又有科學家提出使用玻璃纖維管作為信息傳播媒介,但由于衰減值不符合要求,試驗最終也沒有取得成功。直到1996年有科學研究發(fā)現(xiàn),只要將玻璃纖維中的雜質(zhì)去除,就可以減少衰減值,這使得通信工程發(fā)展看見了希望的曙光,隨后在1970年有科學家研發(fā)出了單模光纖,并在此之后發(fā)明了多模光纖,這使得通信發(fā)展傳輸系統(tǒng)的容量不斷增大。而到了二十世紀九十年代中期,PDH設(shè)備的引進,實現(xiàn)了傳輸點與點之間的連接,并將傳輸速率提升到140Mbit/s,而隨后SHD的出現(xiàn),建立在光路基礎(chǔ)之上的傳輸已經(jīng)成為通信網(wǎng)絡(luò)的主體,而ASON的出現(xiàn),則使得人們真正的走入到了網(wǎng)絡(luò)通信時代,而在未來隨著信息的發(fā)展成熟,通信工程勢必還會得到更好的發(fā)展。
2通信工程中有線傳輸技術(shù)的應用
2.1同軸電纜傳輸技術(shù)的應用
同軸電纜出現(xiàn)較早,在通信工程的最初發(fā)展階段,應用十分廣泛。利用同軸的銅管與銅網(wǎng)來包裹銅線而形成的同軸電纜,主要有兩種類型,分別是基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜,其中基帶同軸電纜只用于數(shù)字傳輸。總結(jié)同軸電纜的應用效果不難發(fā)現(xiàn),這種有線傳輸形式的帶寬范圍較大,且具有良好的抗干擾能力,在實際應用過程中,同軸電纜通過降低外來信號的干擾,能夠讓自身的頻帶寬度得到相應提升。但同軸電纜的安裝與維修都較為困難,在安裝過程中,要求總線的兩端必須裝有能夠與之匹配的終端電阻。加之同軸電纜的價格偏高,導致這種有線傳輸技術(shù)逐漸被通信工程所淘汰。
2.2光纖有線傳輸技術(shù)的應用
光纖傳輸技術(shù)是現(xiàn)代科技的產(chǎn)物,在當前通信工程中的應用最為廣泛。光纖有單模光纖和多模光纖兩種類型,其中,多模光纖的應用能夠在更大程度上提升通信傳輸效率,相比于普通的有線傳輸方式,光纖的損耗率更低,約為0.2dB/km,且中繼光放大器的間距可超過100km;光纖的原材料是SiO2,其具備極強的抗電磁干擾能力、抗腐蝕能力與較高的絕緣性。在實際應用中,光纖有線傳輸技術(shù)被廣泛應用于電視網(wǎng)、跨海網(wǎng)絡(luò)等通信工程當中,應用價值十分顯著。在多種有線傳輸技術(shù)當中,光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Ω?,?jīng)過長時間的研究與發(fā)展,SDH技術(shù)逐漸被應用到通信工程當中,相比于一般光線技術(shù),這種技術(shù)更加嚴密,應用更加靈活,網(wǎng)絡(luò)傳輸與處理功能、運行能力與網(wǎng)絡(luò)維護效果更好,極大彌補了傳統(tǒng)光纖有線傳輸技術(shù)的不足。
2.3雙絞線電纜傳輸技術(shù)的應用
雙絞線電纜屬于一種介質(zhì)材料,可用于傳輸數(shù)字信號與模擬信號。雙絞線的傳輸距離有限,最大僅100m,外層由金屬材料包裹,有利于減少輻射,提高信息傳輸安全性,另外,雙絞線還具有較高的傳輸效率。但若采用屏蔽雙絞線,不僅價格高,且安裝也較為困難,必須使用特定的連接器,而非屏蔽雙絞線僅適合綜合布線系統(tǒng)。
3通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進
3.1光纖通信傳輸技術(shù)
光纖通信傳輸技術(shù)在有線傳輸中的應用優(yōu)勢突出,其信號傳遞效率高、質(zhì)量可靠、能夠適應多種環(huán)境,而且傳輸?shù)哪芰δ壳皝砜词亲顝姷摹,F(xiàn)有的光纖通信傳輸技術(shù)廣泛應用于軍事、工業(yè)、商業(yè)、民用等諸多方面,了解其狀況并設(shè)法改進十分必要。光纖通信諸多優(yōu)勢的基礎(chǔ)的光信號傳播的高速度,其主要不足則是容易受到干擾,相關(guān)改進也在此基礎(chǔ)上進行。一般來說,當光信號在有形信道中傳播時,不必過于擔心信道外的破壞,但如果信道內(nèi)部出現(xiàn)斷裂、扭曲等情況,會導致信號傳輸?shù)闹袛?,后續(xù)工作中應加以重視。在進行光纖線路鋪設(shè)時,嚴格給出施工標準,并在現(xiàn)場設(shè)定監(jiān)督人員,要求施工規(guī)范,使光纖線路不存在扭曲情況。用料方面,所選材料應具備較好的物理性能,如果在戶外工作,還需保證抗風沙能力等。做好上述工作是保持光纖通信傳輸技術(shù)能夠有效發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。此外還應進一步提升線路防屏蔽、抗干擾的能力可在線路外層額外增加保護,改進其防屏蔽、抗干擾能力,從而穩(wěn)步改進光纖通信傳輸技術(shù)。
3.2相干光通信技術(shù)
光發(fā)送端可以為相干光技術(shù)提供光源,有助于保證相干光通信技術(shù)的頻率、相位的穩(wěn)定,這是相干光通信技術(shù)的主要優(yōu)點,在最新的研究中,人員嘗試通過SK等技術(shù)進行調(diào)制,并將光混頻器與光耦合器應用于光接收端,發(fā)先混頻傳輸在相干光通信技術(shù)條件下也有了實踐的空間,只需在接收端加設(shè)信號放大器和提純器即可。具體而言,首先將需要傳輸?shù)墓庑盘柾ㄟ^光混頻器進行有序的混合,使不同頻段的信號同一信道內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)同步傳輸,接收端的光耦合器對信號做出反應,放大器則將混合信號進行放大,使其便于識別和捕捉,最后利用提純器對不同頻率的信號進行分離,逐一提取。相干光通信技術(shù)的合理使用,將會增強光纖通信發(fā)展中信號傳輸量的合理性,使有限信道發(fā)揮更大的通信價值,為光接收器靈敏度的提高帶來了重要的保障,其技術(shù)的核心是光耦合器對信號的靈敏反映,也是后續(xù)工作研究的重點內(nèi)容。
3.3波分?陀眉際?
波分復用技術(shù)能夠提升傳輸?shù)男?,這是其得到廣泛應用的根本原因。簡言之,如果需要進行兩個以上不同信號的傳播,傳統(tǒng)模式下,人員需要兩根以上光纖,或者先后發(fā)送各個信號,這導致了工作效率的降低,而在波分復用技術(shù)條件下,不同波長的光波能夠在技術(shù)的支持下實現(xiàn)在一根光纖中的正常傳輸,擴大光纖通信信道容量。實際工作中,各種信號可以通過光發(fā)送端轉(zhuǎn)換器的作用下,轉(zhuǎn)換為符合要求的不同波長的光波,并在性能可靠的合波器的作用下將所有的光波匯聚為一條光波,進而在一根光線中完成正常傳輸,接收端通過濾波器、分離器等對接收的信號統(tǒng)一進行加工,完成分離和提純。
結(jié)語
綜合全文,對通信工程概念,以及幾種常見的有有線傳輸技術(shù)類型、應用要點與優(yōu)勢有更為全面的認識。有線傳輸技術(shù)在未來發(fā)展中,應秉持兼容、先進等原則,不斷與他類通信技術(shù)相整合,構(gòu)建整體化且覆蓋數(shù)個領(lǐng)域的一類傳輸技術(shù),為社會經(jīng)濟發(fā)展與人類生產(chǎn)生活做出更大貢獻。當然,上述目標的實現(xiàn)是一個極為漫長的過程,需要相關(guān)人員的不斷探索與嘗試。
(作者身份證號碼:1.***01X;2.***433”)
第二篇:光纖通信技術(shù)在廣播電視傳輸中的應用
光纖通信技術(shù)在廣播電視傳輸中的應用
姓名:王海朋
學號:1008509271219
班級:2010電子信息13班
河 北 工 專 電 氣 自 動 化 系
一、光纖通信系統(tǒng)
1.系統(tǒng)基本構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)是以光波作為載波,以光纖作為傳輸媒介的通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)射機、光接收機、光中繼器、光纖連接器及耦合器的無源器件等五個部分組成。
光端機是光纖通信系統(tǒng)的核心設(shè)備,光端機分為光發(fā)射機和光接收機,它們的性能直接影響整個通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。光纖通信系統(tǒng)中對來自信息源的信號傳送到發(fā)送端的光端機,光發(fā)射機則是將光源通過電信號調(diào)制成光信號,輸入光纖傳輸至遠方;接收端的光端機內(nèi)有光檢測器將來自光纖的光信號還原成電信號,經(jīng)放大、整形、再生后恢復還原輸出。對于長距離的光纖通信系統(tǒng)還需中繼器,其作用是將經(jīng)過長距離光纖衰減和畸變后的微弱光信號經(jīng)放大、對失真的脈沖波形進行整形、校正生成一定強度的光信號,繼續(xù)向前方以保證良好的通信質(zhì)量。
光纖通信系統(tǒng)中各部分的功能作用:
(1)光發(fā)射機:光發(fā)射機是實現(xiàn)電/光信號轉(zhuǎn)換的光端機。它由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。其功能是將來自于信號源(視頻、音頻或射頻)的電信號對光源發(fā)出的光波進行調(diào)制,成為已調(diào)光波,然后再將已調(diào)的光信號耦合到光纖去傳輸。
(2)光接收機:光接收機是實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機。它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號,經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ㄒ曨l、音頻或射頻),然后,再將這微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平,送到用戶接收端去。
(3)光纖或光纜:光纖或光纜構(gòu)成光的傳輸通路。其功能是將發(fā)射端發(fā)出的已調(diào)光信號,經(jīng)過光纖或光纜的遠距離傳輸后,耦合到接收端的光檢測器上去,完成傳送信息任務。
(4)中繼器:中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個:一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減;另一個是對波形失真的脈沖進行校正。
(5)光纖連接器、耦合器等無源器件:由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制,且光纖的拉制長度也是有限度的(如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是,光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合,對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。
2.光纖(光纜)傳輸特性
光纖是用高純度的玻璃材料制造而成。光纖線路由光纖、光纖接頭、光纖連接器組成。光纖是光纖線路的主體,實際中使用的是容納許多根光纖的光纜(每根光纖都有自己的包層)。光纖線路的性能主要由光纜內(nèi)光纖的傳輸特性決定。目前使用的石英光纖有多模光纖和單模光纖。單模光纖(Single-Mode)只傳輸主模,也就是說光線只沿光纖的內(nèi)芯進行傳輸。由于完全避免了模式射散使得單模光纖的傳輸頻帶很寬,因而適用與大容量,長距離的光纖通迅。多模光纖(Multi-Mode)在一定的工作波長下,有多個模式在光纖中傳輸。由于色散,這種光纖的傳輸性能較差頻帶比較窄,傳輸容量也比較小,距離比較短。單模光纖使用的光波長為1310nm或1550 nm。單模光纖的傳輸特性比多模光纖好,價
格比多模光纖便宜,而得到了廣泛的應用。對于光纖的基本要求是損耗和色散這兩個傳輸特性參數(shù)盡可能地小。
產(chǎn)生光纖損耗的原因主要分為三種:吸收損耗、散射損耗和輻射損耗。光纖損耗關(guān)系到光纖通信傳輸距離的長短和中繼距離的選擇。即光纖損耗限制了光纖通信的最大直通距離。目前光纖通信中常用三個低損耗窗口。0.85(850nm)、1.31(1310nm)和1.55(1550nm)左右是光纖通信中常用三個低損耗窗口。
光纖色散是指輸入光脈沖在光纖中傳輸時由于各波長光波的群速度不同而引起光脈沖展寬的現(xiàn)象。光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘柮}沖發(fā)生畸變,從而限制了光纖的傳輸帶寬。
3.SDH傳輸技術(shù)簡介
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一種同步數(shù)字體系,一種高速傳輸?shù)臄?shù)字通信技術(shù)。在SDH網(wǎng)中,有主從同步方式和相互同步方式,二者各有優(yōu)缺點。SDH的傳輸速率分級稱為同步傳輸模塊STM,其中STM—1的傳輸速率為155.520Mb/s,STM—4的傳輸速率為622.080 Mb/s,STM—6的傳輸速率為2488.320 Mb/s,STM—64的傳輸速率為9953.280 Mb/s等。
SDH網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備主要有終端復用器、分插復用器、交叉連接設(shè)備和再生器等。
終端復用器(TM)是在網(wǎng)絡(luò)的終端把多路底速信號復用成一路高速信號,或反過來把一路高速信號分接成多路底速信號的設(shè)備。
分插復用器(ADM)用于網(wǎng)絡(luò)交叉節(jié)點,從輸入的高速信號中分接部分低速信號(或向輸出的高速信號中插入部分低速信號)。
數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)是具有一個或多個信號端口,可以對任意之間的信號進行可控連接的設(shè)備,它兼有復用、配線、保護/恢復、監(jiān)控和網(wǎng)管多次功能。
再生器(RG)位于傳輸鏈路中途,是能夠接收STM—N信號,并經(jīng)過適當?shù)奶幚?,使信號按照?guī)定的幅度、波形和定時特性繼續(xù)向前傳送的設(shè)備。在SDH網(wǎng)中,常采用環(huán)型自愈網(wǎng)的方式來進行保護,以增強通信的可靠性。所謂環(huán)型自愈網(wǎng)保護就是把各個ADM節(jié)點組成一個環(huán)型,在某段線路或某個網(wǎng)元出現(xiàn)故障時,利用ADM的智能,尋找替代路由,為所傳輸?shù)男盘柼峁┍Wo。
SDH傳輸網(wǎng)是由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元組成,在光纖、微波或衛(wèi)星上進行同步信息傳送,融復接、傳輸、交換功能于一體,由統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理操作的綜合信息網(wǎng)??蓪崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、對業(yè)務性能監(jiān)視等功能,能有效的提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,能滿足廣播電視干線傳輸網(wǎng)的信息傳輸和交換的要求,對提高廣播電視傳輸質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍,因而SDH技術(shù)正成為廣播電視領(lǐng)域傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應用熱點。
二、光纖在電視傳輸?shù)膽?/p>
1.傳輸在廣播電視領(lǐng)域中的應用
在廣播電視領(lǐng)域,以光纜網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),是事業(yè)發(fā)展的主要基礎(chǔ)。我省東南廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司已建成了以光纜為傳輸介質(zhì),SDH為傳輸平臺的傳輸網(wǎng)絡(luò)。東南網(wǎng)絡(luò)是覆蓋全省,連接全國,高度信息化的廣播電視傳輸網(wǎng)。光纜網(wǎng)絡(luò)是城市最可靠的數(shù)字電視和數(shù)據(jù)傳輸鏈路,現(xiàn)在,從電視臺總控機房到
衛(wèi)星上行站、有線電視網(wǎng)或發(fā)射臺傳輸信號都選擇使用光纜,其質(zhì)量高、效果好。通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸電視直播信號,改變了以往只靠微波中繼傳輸?shù)姆椒ǎ蚕擞捎谖⒉ㄖ欣^引起的噪聲,而保證了信號的可靠性。
2004年12月,我省五地市高速公路通車的開通典禮上,我們就是利用光纖傳輸進行直播的,將四個地方的現(xiàn)場信號通過光纖網(wǎng)傳輸?shù)礁V葜鲿龊娃D(zhuǎn)播車,同時各地分會場通過光纖接收主會場的信號;轉(zhuǎn)播車導播的通話信號都是建立在光纖的第二路音頻通路上。再如,今年四月份,我臺的《新聞啟示錄》欄目進行了一次通過光纖實施三地同時互動的節(jié)目錄制過程。三地之間信號都是互通。可以是一地與另一地互通,將本地信號送給其他兩地,同時接收其他兩地的信號,也可以是一地與兩地互通或者是三地同時互通。主持人與三地的嘉賓可以互通交流,以及導播與主持人也可以互通,這些都是通過光纖來傳送實現(xiàn)的。當然,通過光纖實現(xiàn)兩地傳送或直播是最經(jīng)常的一種電視傳送方式。但是,光纖傳輸時要注意的是視頻與音頻信號的同步問題,這經(jīng)過調(diào)整可以解決。
光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸頻帶極寬,通信容量很大,衰減低,串擾小,抗干擾能力強的特點,不象微波傳送使用中繼會產(chǎn)生因中繼引起的噪聲,而影響信號質(zhì)量;也不象衛(wèi)星傳送那樣接收時信號延時較大,而且容易受干擾。因此,光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)越性是明顯的。
2.注意的問題
光纖系統(tǒng)的主要故障來自接頭不清潔、連接不良,光纖斷裂、裸露、變形,光發(fā)射機和光接收機調(diào)試不正確等,要根據(jù)實際情況及時處理。對于光纖部分的故障,一般都可以通過OTDR(光時域反射計)的測試來找出故障。
前端的光發(fā)射機應有良好的工作環(huán)境,注意防潮,防止灰塵的進入,要保證其工作電壓的穩(wěn)定可靠,要經(jīng)常檢查光纖是否變形和斷裂,光纖尾纖不能過于彎曲,要有一定的曲度,對于光接收機,要檢查其輸出電平。
光纖傳輸系統(tǒng)與同軸電纜有線電視系統(tǒng)一樣都有技術(shù)指標的。光纖傳輸系統(tǒng)除光端機、光纖外還有各類連接器所組成,這些組成都會是光纖傳輸鏈路中噪聲的主要來源,而連接頭引起的噪聲是主要原因。光纖連接可分為固定接頭和活動連接器。在敷設(shè)光纜時,需要將每段光纖進行連接,通常是采用熔接技術(shù)將其熔接形成光纖的固定接頭。而在光纖鏈路中,光纖與設(shè)備的連接,光端機內(nèi)部連接,光纖與其他光源器件的連接以及光配線架的連接需要采用活動連接器。光纖活動連接器的主要光學性能要求是插入損耗小,一般小于0.5dB,后向反射損耗要大,一般大于40dB,在要求比較嚴格的地方,后向反射損耗要大于60 dB,重復拔插1000次后損耗變化量小于0.2dB。插入損耗主要由兩根光纖接觸不良造成的?;顒舆B接器按光纖的種類或是傳輸特性分類,有單模和多模型。按光纖芯數(shù)有單芯、多芯及帶狀連接器。兩根光纖的活動連接是靠活動連接適配器(尾纖)來連接的,單模光纖活動連接器按其結(jié)構(gòu)或連接方式分為FC(平面對接)?pSC(矩形)pST(壓接式)等,端面接觸方式有PC(直接接觸)、UPC、APC(斜面對接)型。
所以采用何種連接器,插頭應配置相應的適配器才能完好的將兩根光纖連接起來,使用時要將其結(jié)構(gòu)以及端面的處理情況一起結(jié)合起來考慮,比如FC適配器只適用于兩個FC?uPC或兩個FC?uAPC?p兩個FC?uUPC插頭的連接。在有線電視系統(tǒng)中,由于只用單模光纖,為了減少光纖的反射影響,單模斜面(APC)活動連接器是最常用的一種。為了加大反射損耗避免反射光對光發(fā)射機性能的影響,一般都要采用FC/APC或SC/APC連接器。連接時,一定要保證端面的清潔,可先用脫水酒精擦洗干凈,尾纖斜面對齊,再與插座擰緊或插緊,否則使用不當會使光纖傳輸系統(tǒng)指標下降,甚至劣化。在光纖鏈路中,串接的活動連接器過多,不但增加了插入損耗,且由于使用不當,易造成連接器端面接觸不緊,以及連接器端面不干凈,都會造成光反射增大使C/N值下降。
光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸頻帶極寬,通信容量很大;傳輸速率高,衰減低,串擾小,抗干擾能力強,信號傳輸質(zhì)量高;同時光纖尺寸小,重量輕,便于傳輸和鋪設(shè);光纖是石英玻璃拉制成形,原材料來源豐富,并節(jié)約了大量有色金屬等特點。它是高性能通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,在電視臺的節(jié)目數(shù)字化制作網(wǎng)中,它是高質(zhì)量的視音頻實時業(yè)務的最理想傳輸介質(zhì)。因此,光纖在通信網(wǎng),廣播電視網(wǎng),計算機網(wǎng),以及在其他數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,都得到了廣泛應用。光纖寬帶干線傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)發(fā)展迅速,是當前研究開發(fā)應用的主要目標。
三、結(jié)束語:
光及光纖的應用正給人類的生活帶來深刻的影響與變革,光纖通信是當今世界上發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,它的的發(fā)展將成為未來通信發(fā)展的主流。光纖通信系統(tǒng)中存在的一些不足與缺陷,將會隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展被一一克服。實現(xiàn)光纖到戶、全光網(wǎng)絡(luò)的時代將不會遙遠了。
四、參考文獻:
1喬桂紅主編光纖通信人民郵電出版社2005年5月 2王雷光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來中國科技信息出版社2006年4月
3吳重慶光通信導論清華大學出版社2008年
第三篇:無線傳輸技術(shù)在家庭影院中的應用和發(fā)展
如果問,你構(gòu)想中未來的數(shù)字家庭影院系統(tǒng)會是怎么樣的,相信很多朋友都會說那將是一個相當智能化的統(tǒng)一整體,影院中每個環(huán)節(jié)能夠很好地連接和配合,用戶可以通過一個遙控器控制整套影院系統(tǒng)的工作狀態(tài),同時享受到優(yōu)質(zhì)高效的視聽感覺。一套完整的家庭影院系統(tǒng)包括信號源、放大器、視頻顯示終端(如電視、投影機等)和音頻輸出終端(如音箱)幾部分,當然,它們之間要建立良好的對應連接和信號傳輸,還必須依靠傳輸介質(zhì)。傳統(tǒng)的傳輸介質(zhì),就是我們經(jīng)常提及的各種各樣的線材,而這里我們要著重介紹的是另一種新型傳輸手段——無線傳輸技術(shù)
相信不少朋友在家庭影院裝修的時候都會為視聽布線的問題煩惱過,既要考慮當前的器材連接需要,也要為將來可能進行的升級或者室內(nèi)布局變動預留調(diào)整空間,同時線材的選購也是傷腦筋的事情。那么,為什么不考慮徹底拋開布線煩惱,來組建一個無線的家庭影院呢?下面,長沙云庭裝飾就和大家共同來學習組建無線影院的基礎(chǔ)知識,同時來關(guān)注了解一下目前無線傳輸技術(shù)在家庭影院中的應用和發(fā)展。
在無線家庭影院的組建中,目前主要有三種信號傳輸方式:紅外線傳輸、藍牙傳輸和Wi-Fi傳輸。紅外線傳輸是一種短距離無線傳輸技術(shù),發(fā)展歷史可以追溯到1974年,它是利用人眼看不到的紅外線波段的電磁波來傳送數(shù)據(jù)的,通訊距離在0-4米之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通訊介質(zhì)為波長為900nm左右的近紅外線。
不過紅外線傳輸受空間限制條件較大,例如信號對應接收角度比較小,一般在30°左右,同時收發(fā)雙方之間不允許有障礙物阻隔,而且在不同類型或者品牌設(shè)備之間會存在串擾現(xiàn)象,其中一個遙控器發(fā)出的指令除了被對應設(shè)備接收以外,還可能同時被第三方設(shè)備錯誤讀取和解析,發(fā)生誤操作的情況。
第四篇:視頻信號傳輸技術(shù)要求及方案
監(jiān)控系統(tǒng)--視頻信號傳輸技術(shù)要求及方案
視頻監(jiān)控系統(tǒng)--視頻信號傳輸方案選擇
監(jiān)控系統(tǒng)中,視頻信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán),也是廣大工程商挺撓頭的一件事,隨著工程中監(jiān)控設(shè)備價格的透明性和工程商競爭的加劇,信號傳輸部分的費用越來越受到大家的重視。目前,在監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、雙絞線、光纖等方式,對于不同場合、不同的傳輸距離,怎樣能保證傳輸質(zhì)量、降低費用?
一、同軸電纜傳輸
(一)通過同軸電纜傳輸視頻基帶信號
視頻基帶信號也就是通常講的視頻信號,它的帶寬是0-6MHZ,一般來講,信號頻率越高,衰減越大,一般設(shè)計時只需考慮保證高頻信號的幅度就能滿足系統(tǒng)的要求,視頻信號在5.8MHZ的衰減如下:SYV75-3-96編國標視頻電纜衰減30dB/1000米, SYV75-5-96編國標視頻電纜衰減19dB/1000米,,SYV75-7-96編國標視頻電纜衰減13dB/1000米;如對圖象質(zhì)量要求很高,在周圍無干擾的情況下,75-3電纜只能傳輸100米,75-5傳輸160米,75-7傳輸230米;實際應用中,存在一些不確定的因素,如選擇的攝像機不同、周圍環(huán)境的干擾等,一般來講,75-3電纜可以傳輸 150米、75-5可以傳輸300米、75-7可以傳輸500米;對于傳輸更遠距離,可以采用視頻放大器(視頻恢復器)等設(shè)備,對信號進行放大和補償,可以傳輸2-3公里;另外,通過一根同軸電纜還可以實現(xiàn)視頻信號和控制信號的共同傳輸,即同軸視控傳輸技術(shù),下面簡單介紹一下該技術(shù)。在監(jiān)控系統(tǒng)中,需要傳輸?shù)男盘栔饕袃煞N,一個是圖像信號,另一個是控制信號。其中視頻信號的流向是從前端的攝像機流向控制中心;而控制信號則是從控制中心流向前端的攝像機(包括鏡頭)、云臺等受控對像;并且,流向前端的控制信號,一般又是通過設(shè)置在前端的解碼器解碼后再去控制攝像機和云臺等受控對像的。同軸視控傳輸技術(shù)是利用一根視頻電纜便可同時傳輸來自攝象機的視頻信號以及控制中心對云臺、鏡頭的控制信號,這種傳輸方式節(jié)省材料和成本、施工方便、維修簡單化,在系統(tǒng)擴展和改造時更具靈活性。同軸視控實現(xiàn)方法有兩類,一是采用頻率分割,即把控制信號調(diào)制在與視頻信號不同的頻率范圍內(nèi),然后同視頻信號復合在一起傳送,再在現(xiàn)場做解調(diào)將兩者區(qū)分開;由于采用頻率分割技術(shù),為了完全分割兩個不同的頻率,需要使用帶通濾波器、帶通陷波器和低通濾波器、低通陷波器,這樣就影響了視頻信號的傳輸效果;由于需將控制信號調(diào)制在視頻信號頻率的上方,頻率越高,衰減越大,這樣傳輸距離受到限制;另外的方法是采用雙調(diào)制的方式,將視頻信號和控制信號調(diào)制在不同的頻率點,和有線電視的原理一樣,再在前、后端解調(diào)。二是利用視頻信號場消隱期間來傳送控制信號,類似于電視圖文傳送;將控制信號直接插入視頻信號的消隱期,視頻信號中的消隱期部分在監(jiān)視器上不顯示,故對圖像顯示不會產(chǎn)生干擾,不影響圖像的傳輸質(zhì)量,通過前端視頻信號的預放大和接收端信號的加權(quán)放大,可以大大延伸視頻信號的傳輸距離,如采用75-5的視頻電纜,可以實現(xiàn)2000米、75-7電纜實現(xiàn)3500米、75-9電纜5000米的視頻傳輸和反向控制。
(二)通過同軸電纜傳輸射頻信號
射頻信號是指將視頻信號調(diào)制到一定的頻率上進行傳輸,也就是采用有線電視的傳輸方式,通常所講的“一線通”、“共纜傳輸”、“寬頻傳輸”等就是采用的此技術(shù)。采用該技術(shù)特別適合于監(jiān)控點較多但相對集中,并與控制中心距離較遠的系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)優(yōu)點是布線簡
單,抗干擾能力強,但調(diào)試相對麻煩,因為是一根電纜傳輸多路信號,而且有的還要經(jīng)過放大器放大,如果調(diào)試不好就會產(chǎn)生相互干擾(交調(diào));另外相對于光纜,視頻電纜可靠性稍差,因為共纜系統(tǒng)是以串聯(lián)為主,接頭多,特別是靠近機房的部分,如果出問題將影響前面所有的信號(視頻直傳方案是一對一,一根電纜出問題只會影響一路信號)。所以采用該方案時,一定要將系統(tǒng)詳細的設(shè)備位置圖提供給 “共纜傳輸”設(shè)備生產(chǎn)的廠家及工程商,幫助設(shè)計系統(tǒng)傳輸方案,另外需要配備1臺場強儀。
二、雙絞線傳輸
利用雙絞線傳輸視頻信號是近幾年才興起的技術(shù),所謂的雙絞線一般是指超五類網(wǎng)線,采用該技術(shù)與傳統(tǒng)的同軸電纜傳輸相比,其優(yōu)勢越來越明顯。
(一)優(yōu)點
1、布線方便,線纜利用率高。一根普通超五類網(wǎng)線,內(nèi)有4對雙絞線,可以同時傳輸4路視頻信號,或3路視頻信號、1路控制信號;而且網(wǎng)線比同軸電纜更好敷設(shè)。
2、價格便宜。普通超五類網(wǎng)線的價格相當于75-3視頻線,室外防水超五類網(wǎng)線的價格相當于75-5視頻線,但網(wǎng)線可以同時傳輸多路信號,其經(jīng)濟性用戶可以根據(jù)具體情況核算。
3、傳輸距離遠傳輸效果好。如果傳輸前將視頻信號進行了放大提升,傳輸距離可以達到1500米。
4、抗干擾能力強。雙絞線傳輸采用差分傳輸方法,其抗干擾能力大于同軸電纜。
(二)使用中注意的問題
1、選用雙絞線的原則:一般選用國產(chǎn)超五類網(wǎng)線,每根網(wǎng)線內(nèi)有8芯,每芯的直流電阻值應小于15歐/100米(國標小于10歐/100米)。
2、對于不同傳輸距離有不同的選擇,如大樓內(nèi),一般不超過150米,可以選用無源收發(fā)器;距離在650米內(nèi)可以選用前端無源發(fā)射、后端有源接收的設(shè)備,省去了前端加電的麻煩和設(shè)備損壞的可能;650米至1500米可以選用有源發(fā)射、有源接收的設(shè)備;如超過1500米,可以考慮增加中繼器,在2200米內(nèi)增加1個中繼器可以保證效果,如再遠建議選擇同軸電纜或光纜傳輸。
3、室外布線,盡可以選用室外防水網(wǎng)線,雖然價格高了些,但可靠性可以保證。
4、對于干擾特強的地方,如電廠、變電站等地方,建議選用屏蔽網(wǎng)線或?qū)ζ胀ňW(wǎng)線外套金屬管。如采用屏蔽網(wǎng)線一定要注意傳輸距離,一般控制在700米以內(nèi),并采用在監(jiān)控室單端接地的原則。
5、對于電梯的干擾,建議選用電梯專用雙絞線電纜,它的柔軟性能夠滿足電梯電纜的要求。
6、網(wǎng)線的連接應采用可靠的焊接,在室外一定要做好防水處理,處理完后注意防止浸泡在水里。你可以將接頭放在礦泉水瓶內(nèi),瓶口朝下,再將瓶口封好;
7、由于雙絞線傳輸采用“虛地”技術(shù),比同軸電纜更容易感應靜電或雷電,選擇雙絞線傳輸設(shè)備,一定要注意選用具有防靜電、防雷的產(chǎn)品,如果在多雷區(qū),最好在前端做防雷接地。
8、雙絞線傳輸技術(shù)并不復雜,市場上的生產(chǎn)廠家也很多,但真正能做好的并不多。首先,沒有一定的視頻測試設(shè)備,僅憑示波器和監(jiān)視器想做好非常不容易,其次,由于雙絞線更容易招靜電和雷電的損壞,所以其保護措施非常重要(保護部分的成本占到總成本的1/4-1/3),所以建議大家可以選擇生產(chǎn)時間較長、規(guī)模較大的公司的產(chǎn)品,它們產(chǎn)品的性能,包括穩(wěn)定性更好。
9、總之,利用雙絞線傳輸視頻信號與同軸電纜相比具有明顯的優(yōu)勢,對用戶來講有一個認識了解的過程;有些用戶曾經(jīng)用過,但沒有選擇合格的產(chǎn)品而全面否定該技術(shù),其實你可以多選擇幾家試一下。
三、光纖傳輸
用光纜代替同軸電纜進行視頻信號的傳輸給電視監(jiān)控系統(tǒng)提供了高質(zhì)量、遠距離傳輸?shù)挠辛l件。其傳輸特性和多功能是同軸電纜線所無法相比的。先進的傳輸手段、穩(wěn)定的性能、高的可靠性和多功能的信息交換網(wǎng)絡(luò)還可為以后的信息高速公路奠定良好的基礎(chǔ)。
(一)、光纜傳輸?shù)膬?yōu)缺點
1、傳輸距離長,現(xiàn)在單模光纖每公里衰減可做到0.2dB~0.4dB,是同軸電纜每公里損耗的1%。
2、傳輸容量大,通過一根光纖可傳輸幾十路以上的視頻信號。如果采用多芯光纜,則容量成倍增長。這樣,用幾根光纖就完全可以滿足相當長時間內(nèi)對傳輸容量的要求。
3、傳輸質(zhì)量高,由于光纖傳輸不像同軸電纜那樣需要相當多的中繼放大器,因而沒有噪聲和非線性失真疊加。加上光纖系統(tǒng)的抗干擾性能強,基本上不受外界溫度變化的影響,從而保證了傳輸信號的質(zhì)量。
4、抗干擾性能好,光纖傳輸不受電磁干擾,適合應用于有強電磁干擾和電磁輻射的環(huán)境中。
5、主要缺點是造價較高,施工的技術(shù)難度較大。
(二)單/多模光纖光端機的選用
1、目前常用的光纖按模式分有兩大類:多模光纖和單模光纖。多模光纜用于視頻圖像傳輸時,只能滿足最遠3~5km左右的傳輸距離,并且對視頻光端機的帶寬(針對模擬調(diào)制)和傳輸速率(針對數(shù)字式)有較大的限制,一般適用于短距、小容量、簡單應用的場合。單模光纜由于有著優(yōu)異的特性和低廉的價格已經(jīng)成為當前光通信傳輸?shù)闹髁鳎湓O(shè)備價格比多模光端機高。
2、視頻監(jiān)控光端機在技術(shù)實現(xiàn)上分為模擬調(diào)制的光端機和數(shù)字非壓縮編碼光端機兩大類。模擬光端機采用的是基帶視頻信號直接光強度調(diào)制(簡稱AM)或脈沖頻率調(diào)制(PFM)技術(shù)。數(shù)字光端機主要指的是非壓縮編碼視頻光端機,嚴格意義上說,是一種采用數(shù)字傳輸方式的視頻光端機,輸入和輸出仍然是標準模擬視頻信號。
模擬光端機發(fā)展至今已有10年以上的歷史,已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品,從穩(wěn)定性和可維護性上說,模擬設(shè)備在溫度漂移特性,老化特性和長期工作穩(wěn)定性上是顯然不如數(shù)字設(shè)備。單從價格上說,目前在1~2路視頻光端機上模擬的價格仍然有優(yōu)勢,但對于4路以上視頻光端機,模擬和數(shù)字的差別已經(jīng)幾乎沒有了,如果要求需要在視頻傳輸?shù)耐瑫r,還要傳輸音頻、低
四、視頻信號的干擾及解決
(一)干擾的產(chǎn)生可以分為下面3種情況:
1、前端電源的干擾:電梯的變頻電機,工廠的大功率電機,變電站等。
2、傳輸過程的干擾:主要是電磁波干擾,如廣播電臺、電信基站等,還有電纜損壞引起的干擾及地電位差干擾等。
3、終端設(shè)備干擾:主要是設(shè)備電源產(chǎn)生的干擾和連接引起的干擾。
(二)干擾的解決方法
1、先判斷干擾的產(chǎn)生位置,先從前端檢查攝像機有無干擾,如有,一般是通過電源進去的(可以先用12V電瓶供電驗證一下是否電源干擾),可以采用開關(guān)電源給攝像機供電,也可以安裝交流濾波器進行濾波。
2、如果是通過傳輸過程產(chǎn)生的干擾,首先檢查視頻線的連接,屏蔽網(wǎng)有無破損等情況,另外可以考慮選擇抗干擾器。目前,市場的抗干擾器基本原理有二種,一種是將視頻基帶信號調(diào)制到38MHZ或更高頻率,避開干擾頻率,其效果可以,但遇到干擾頻率與38MHZ接近的話,那就沒有辦法了;另一種是采用將視頻信號在前端進行幅度提升放大的辦法,再在終端進行壓縮,因為干擾信號的幅度是不變的,相對應的干擾信號也就被壓縮了,這是一種廣譜的抗干擾辦法,但干擾有一定的殘留,抗干擾的效果取決于視頻信號放大的幅度和干擾信號的位置,幅度越大、干擾越靠近前端,抗干擾的效果越好。
3、如果用了抗干擾器效果不明顯,有可能是終端(機房)引起的干擾,這樣需要檢查連接、電源、接地和設(shè)備本身問題等方面。速數(shù)據(jù)、高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等多業(yè)務,模擬設(shè)備就無法與數(shù)字設(shè)備相比了。
第五篇:淺談多媒體技術(shù)在課堂教學應用中的不足及改進策略
淺談多媒體技術(shù)在課堂教學應用中的不足及改進策略
朱少華
(巢湖學院 教育系,安徽 巢湖 238000)
摘 要:隨著時代的發(fā)展和科學技術(shù)的進步,人類的教育水平及教育手段也不斷提高。計算機多媒體教學以其鮮明的教學特點,豐富的教學內(nèi)容,形象生動的教學情境,促進了教育技術(shù)的信息化發(fā)展。本文探討了多媒體技術(shù)在課堂教學中的應用現(xiàn)狀及特點,并對多媒體教學中存在的問題進行分析。
關(guān)鍵詞:課堂教學;多媒體技術(shù); 信息化; 效果
The Application and Research of The Multimedia Technology
In The Classroom Teaching
Zhu shao-hua
(Chaohu college Eduction department,Anhui Chaohu 238000)
Abstract: With the development and progress of science, Rising the education level and education of human.Multimedia teaching with its distinctive teaching characteristics, teaching content-rich, vivid image of the teaching situation, to promote the education of information technology development.This article discusses multimedia technology in the classroom in the use of the status quo and mode of teaching and multimedia the problems existing in the analysis.Key words: Classroom teaching; multimedia;technology; information;effect
隨著時代的發(fā)展和科學技術(shù)的進步,人類的教育水平及教育手段也不斷提高。今天,計算機多媒體教學正在走進學校,走進課堂,以其鮮明的教學特點,豐富的教學內(nèi)容,形象生動的教學情境,促進教育技術(shù)的信息化,并逐步打破“一塊黑板、一支粉筆、一張嘴巴眾人聽”這種以教師灌輸為主的“填鴨式”傳統(tǒng)教法,構(gòu)建起新型的教學模式。
一、多媒體教學的概念及現(xiàn)狀分析
(一)多媒體教學的概念
多媒體教學是指在教學過程中,根據(jù)教學目標和教學對象的特點,通過教學設(shè)計,合理選擇和運用現(xiàn)代教學媒體,并與傳統(tǒng)教學手段有機組合,共同參與教學全過程,以多種媒體信息作用于學生,形成合理的教學過程結(jié)構(gòu),達到最優(yōu)化的教學效果。
多媒體教學在八十年代已經(jīng)開始出現(xiàn),但當時是采用多種電子媒體如幻燈、投影、錄音、錄像等綜合運用于課堂教學。這種教學技術(shù)又稱多媒體組合教學或電化教育。九十年代起,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,多媒體計算機已經(jīng)逐步取代了以往的多種教學媒體的綜合使用地位。因此,現(xiàn)在我們通常所說的多媒體教學是特指運用多媒體計算機并借助于預先制作的多媒體教學軟件來開展的教學活動過程。它又可以稱為計算機輔助教學。
多媒體計算機輔助教學是指利用多媒體計算機,綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的各個要素按教學要求,進行有機組合并通過屏幕或投影機投影顯示出來,同時按需要加上聲音的配合,以及使用者與計算機之間的人機交互操作,完成教學或訓練過程。
多媒體教學通常指的是計算機多媒體教學,是通過計算機實現(xiàn)的多種媒體組合,具有交互性、集成性、可控性等特點,它只是多種媒體中的一種。
(二)多媒體教學的現(xiàn)狀分析
根據(jù)作者戴琴和馮正直對多媒體教學現(xiàn)狀的調(diào)查與分析。作者采用自編半開放式問卷《教學中多媒體使用情況調(diào)查單》,共18題。教師問卷包括對多媒體的認識、制作、使用、評價和對學生的了解5個方面,學生問卷包括對多媒體的認識、需求、評價及對多媒體教學效果的評價4個方面。調(diào)查的結(jié)果是:
1、教師對多媒體的制作和使用上存在的問題主要是內(nèi)容多、手段單
一、字多、字體與背景不易分辨,圖片、動畫、視頻應用較少,多種媒體鏈接的百分比不足50%。使用中講解速度快,操作不熟練,少數(shù)教師播放有困難。不同職稱教師對多媒體應用的喜好有差異:初級職稱教師應用圖片多,幻燈片上字多,喜歡鮮艷的背景;中級職稱應用動畫多,講解速度偏快;高級職稱應用視頻多,喜歡淺色字,講解速度快,播放有困難。
2、學生對多媒體效果的評價是對教師多媒體的使用滿意率隨著學生學歷的增高呈下降趨勢,研究生滿意率最低,少數(shù)學生認為多媒體質(zhì)量較差,中高級教師與研究生選擇相近,喜歡 內(nèi)容、形式簡潔;初級教師與專、專升本、本科學生選擇接近,喜歡具體、豐富、新穎;各層次學生均喜歡圖像;在對學生的了解所設(shè)的5個選項中,除豐富和新穎外師生在其它項目上均無顯著差異,說明教師對學生較了解。二、多媒體教學的特點
隨著計算機和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展,多媒體技術(shù)應用于教學方興未艾,這種嶄新的教學模式是以計算機為中介,通過人機交互功能來完成教學目標。計算機多媒體技術(shù)是一種把超文體、圖形、圖像、動畫、聲音等信息結(jié)合在一起,并通過計算機進
行綜合處理和控制的技術(shù)。它具有集成性、交互性、控制性的特征,使人通過多個感官來獲取相關(guān)信息,提高信息傳播效率。采用這種教學手段,可將抽象內(nèi)容具體形象化、微觀事物宏觀化、復雜事物簡約化,能多角度地向?qū)W生傳遞教學信息,大大提高課堂效率和效果。
多媒體教學具有的特點是:
(一)多媒體教學資源的多元化
多媒體教學資源信息資源不僅來源于本地電腦,而更多的來源將是分布在網(wǎng)上的信息。網(wǎng)上有各學科同步教學課件、同步備課素材(圖片、視頻、音頻)等素材。內(nèi)容豐富,拓展得當,對教師在教學的構(gòu)想、教材的處理、教法的選擇以及對學生學法的指導上都有極大的幫助,師生可以瀏覽公共資源、個人資源,也可以上傳資源、下載資源、教案上傳、教案備份等操作。師生通過聯(lián)網(wǎng)迅速地得到世界上最新、最全的第一手資料,聆聽世界一流教師的講課。所以說多媒體教學信息來自于世界各個角落,其信息呈現(xiàn)多元化趨勢。
(二)多媒體教學方法的綜合化
多媒體信息技術(shù)應用于教學,促使了教學方法向綜合化方向發(fā)展,多媒體教學方法的綜合化以下幾種:
1、協(xié)作討論法
協(xié)作討論法是學生在老師的引導下,圍繞某一問題或社會現(xiàn)象的某些特定方面,以小組或班級為單位,在老師與學生、學生與學生之間開展積極的討論、爭論甚至辨論、各抒己見,互相責疑,互相啟發(fā),以求弄懂問題、解決問題的一種教學方法。在傳統(tǒng)的課堂教學中,教學雙方的學習與交流僅局限于固定的時間和空間,并且學生與學生之間沒有協(xié)作學習的機會。多媒體教學則不但保證了教學雙方隨時、隨地的學習與交流,而且還實現(xiàn)了學生與學生之間的交互協(xié)作,從而使他們通過對某一問題的共同討論、取長補短,最終實現(xiàn)全面的認識。討論法可以為學生創(chuàng)設(shè)良好的問題情景,引導學生理論聯(lián)系實際地思考問題,在思考、分析、探討的過程中,培養(yǎng)學生研究問題興趣,同時又能收到在啟發(fā)誘導下舉一反三的效果。
2、發(fā)現(xiàn)式教學法
發(fā)現(xiàn)式教學法又稱問題教學法,是指教師不直接把現(xiàn)成的知識傳授給學生,而是引導學生在教師事先精心設(shè)計、周密組織安排的一系列學習活動中,通過自主探索、合作交流,自己去發(fā)現(xiàn)所學內(nèi)容的事實、主動獲取知識的一種教學方法。發(fā)現(xiàn)式教學法的思想是倡導積極主動、勇于探索的學習方式,鼓勵學生在學習過程中,養(yǎng)成獨立思考、積極探索的習慣,力求通過各種不同形式的自主學習和探究活動,讓學生體驗
發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程。無論是教學過程,還是教學目標,更多關(guān)注的是學生的學,這種意義下的“發(fā)現(xiàn)學習”,以學生的自主探索、合作學習為主要特征。學習過程中,學生在原有的認知基礎(chǔ)上能得到積極有效的參與。如今,我們面對的是一個飛速發(fā)展的信息化時代,要適應這種急劇發(fā)展變化的形勢,人們必須具備自我學習的能力,必須終身學習。因此,職業(yè)教育的一個重要任務,就是幫助學生學會學習,培養(yǎng)學生的探究發(fā)現(xiàn)和開拓創(chuàng)新的能力。
3、模擬教學法
模擬教學法就是指在教師指導下,學生模擬扮演某一角色進行技能訓練的一種教學方法。模擬教學能在很大程度上彌補客觀條件的不足,為學生提供近似真實的訓練環(huán)境,提高學生職業(yè)技能。我們可以從搜集資料、處理教材、創(chuàng)設(shè)情境等方面入手實施模擬教學并在事實過程中改進模擬教學中存在的一些問題
4、情境教學法
情境教學法是指在教學過程中,教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景,以引起學生一定的態(tài)度體驗,從而幫助學生理解教材,并使學生的心理機能能得到發(fā)展的教學方法。情境教學法的核心在于激發(fā)學生的情感。多媒體教學將圖、文、聲、畫等技術(shù)溶為一體的特點,為學生創(chuàng)造了生動形象的教學氣氛,激發(fā)了學習興趣與熱情,使學生的思維、情感和行為接合起來,起到了潛移默化的作用。
5、自主學習法
實現(xiàn)學生的自主學習,應該要調(diào)動學生的參與和學習的主動性,發(fā)揮學生的主體作用,改變教師講述為主的教學模式,創(chuàng)造一個民主的、活躍的課堂氛圍。由于多媒體教學是建立在學生主動參與、自主控制基礎(chǔ)上的一種教學關(guān)系,因此它為學生創(chuàng)造性地提供了多途徑、多方式學習知識的開放式教學環(huán)境。
(三)多媒體教學方式的豐富化
傳統(tǒng)的課堂班級式教學,是集體化的教學方式,無法適應人的個性和特點,學生始終處于被動的學習環(huán)境中。多媒體教學方式則是集體化和個體化二者的有機結(jié)合。利用網(wǎng)絡(luò)學生可參加各種類型的專題討論組,對感興趣的問題進行自由討論和發(fā)言,發(fā)揮各自的特點,相互爭論,相互幫助,相互提示或進行分工合作,最終通過討論達到一致的答案,這就使得課堂學習、小組討論和協(xié)作學習等教學方式交互輝映。
(四)多媒體教學手段的現(xiàn)代化
開展多媒體教學,充分使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及計算機技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)是基礎(chǔ),因而多媒體教學在吸收與克服傳統(tǒng)教學手段如幻燈、投影等媒體長處與不足 的同時,將現(xiàn)代諸多媒體特點融為一體,有效地利用各種媒體手段,確保了教學手段的現(xiàn)代化。
(五)多媒體教學環(huán)境的個性化
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多樣性,為個性化教學提供了廣泛的發(fā)展空間,教學雙方可根據(jù)自己的需要進行教和學,從而使個性化教育成為可能。三、多媒體教學在課堂應用中存在的問題及解決策略
(一)存在的問題
多媒體教學比傳統(tǒng)教學有著巨大優(yōu)勢,然而作為一種新的教學手段,并且處于初期發(fā)展階段,在實際的教學活動中,也同樣存在著一些問題。
1、容易流于呆板僵化
現(xiàn)在出版的教學軟件能夠被多媒體教學應用的主要是PPT、方正奧思、3D動畫等,教學軟件的開發(fā)還遠不能滿足教學的需求。即使一批教師經(jīng)過長時間的研究制作,而成型的東西往往時間一長就易流于僵化呆板。
2、課件制作時間較長,耗費精力大,可能會影響教學進度
傳統(tǒng)的備課,有參考書、備課本、筆就夠了,而多媒體教學則需用微機。多媒體教學要求不僅要熟悉教材,吃透教材精神,而且要結(jié)合微機的特點來編制電子教案;不僅要輸入文字還要收集一些與教材有關(guān)的圖片或電影畫面;不僅要將內(nèi)容準確地講授出來,而且還要通過微機的視聽效果表現(xiàn)出來。因此,教師熟悉內(nèi)容只是多媒體教學的一個環(huán)節(jié),而熟悉微機、掌握微機的各項功能成為多媒體電子教學的重要前提,大學生必須學習微機課,這在不遠的將來,是可行的,但對于現(xiàn)在的尤其是年齡稍大點的教師,就有著一定的難度。他們編制電子教案的速度可能稍慢些,編制的效果也可能不能盡如心意。
3、學生的想象力可能會受到一定的限制
傳統(tǒng)的教學方法是讓語言占主導地位。當然,有時也使用一些簡單的圖片。語言是抽象的,對于一些山水風景人物的描繪,卻需要靠想象來豐富起來。讀小說中對于美人的描寫,往往想象這遠勝于一個活生生的人。電視劇把這個人物演出來,往往讓人大感失望,這不及想象中的美麗。多媒體教學中,畫面占到相當大的比例,收到了具體、形象、易懂的效果,勿庸語言,它也降低了對學生想象力的發(fā)展和要求。學生的想象空間在不斷縮小。
4、教學課件的質(zhì)量參差不齊
教師制作多媒體課件的技術(shù)參差不齊,有的課件只是讓書本搬家,把教材、教案、圖片簡單地搬到電腦上,重形式而輕內(nèi)容,使多媒體課件看上去像一塊美觀漂亮卻內(nèi)
容匱乏的黑板報。計算 機課件的優(yōu)勢在于超文本功能、人機互動功能和 網(wǎng)絡(luò) 功能,但許多課件都不能很好地體現(xiàn)這三大功能。而且由于課件的開發(fā)技術(shù)還不成熟,整個教學都是按事先設(shè)計好的模式和流程進行的。因此不能完全做到因材施教,不能組織課堂活動,不能像教師一樣根據(jù)學生的表情和反應隨時調(diào)整授課節(jié)奏,覺察學生的問題并給予及時的回答,結(jié)果學生唯一能做的就是看屏幕、記筆記,學生淹沒在大量的語言材料中,學習變得既枯燥又使人疲勞。
5、學生的多媒體“排斥心理”
現(xiàn)在的高中生還沒有逃脫“應試教育”的枷鎖,相對于多媒體教學,學生更習慣于“滿堂灌”的教學方式。他們早已習慣了“一張嘴一只粉筆一塊黑板”的“填鴨式”教學。相比之下,當教師應用多媒體教學時,他們反而不適應。在調(diào)查中,有一半的學生還認為教師這是在“偷工減料”(因為應用多媒體教學時,教師省去大量的書寫板書的時間),或不負責任。
6、教師在操作運用不當
在學校,不少教師或是利用多媒體技術(shù)自己開發(fā)制作服務于課堂教學的多媒體課件,或是使用課本隨帶的多媒體教學光盤,將整節(jié)課從展示教學目標到課堂教學的導入,從復習舊內(nèi)容到講授新課內(nèi)容,一直到課堂總結(jié)、課堂練習全部包攬到課件中。這樣的課件的確在提高課堂教學效率方面起到了一定的作用,但這是教師帶著教材走向?qū)W生,是機械地將多媒體技術(shù)應用到課堂教學中去,是—種現(xiàn)代化的“注入式”。這是一味追求教學的“技術(shù)含量”,而忽略了先進的教學理念和思想。
7、多媒體課件的制作和應用不當
多媒體計算機課件的制作應遵循一定的規(guī)律,畫面設(shè)計要科學、直觀、生動、鮮明,才有助于教學內(nèi)容的體現(xiàn)。但由于部分教師對課件制作軟件、課件制作要求不是非常熟悉、素材收集不夠,將多媒體課件搞成文字教材的簡單“翻版”;模擬實驗、動畫不符合科學原理,畫面不夠真實;畫面構(gòu)圖、文字、色彩、配音等方面處理不夠恰當,導致部分課件制作不夠科學準確。
8、技術(shù)應用水平偏低
有些多媒體課件的制作和課堂教學方面還存在著一定的問題。例如,原有課本中的內(nèi)容被堆砌和羅列在多媒體課件當中,或者是在此基礎(chǔ)上插入聲音、圖片和視頻等多媒體元素,僅僅實現(xiàn)了紙質(zhì)教學內(nèi)容的電子化,而其他教學手段和方法絲毫沒有變化。這樣的做法,忽略了傳統(tǒng)教學手段和設(shè)備的優(yōu)點,盲目地將其取代,強勢地加入了不必要甚至多余的聲音、圖像和視頻等多媒體元素,這既分散了學生在課堂上的注意力,又剝奪了他們自由思考和想象的權(quán)利,不但顯得課件內(nèi)容突兀冗余、制作水平低劣不
堪,而且很難凸顯課程內(nèi)容的重點、難點和知識點,喧賓奪主,使教師對學生的知識傳遞和思想啟迪大大受阻。這使得多媒體教學變成了機械的教學模式,不但沒有發(fā)揮出多媒體技術(shù)同教學過程相結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢,反而限制了學生的思維發(fā)展空間和學習能力,影響了教學效果,降低了教學水平,根本無法起到提高教學質(zhì)量的作用。
9、課堂缺乏真實感
有些多媒體教學中的內(nèi)容缺乏真實感,過分地夸大或縮小,學生與機器交流本身就缺乏一種真實性,而多媒體教學中的畫面又于夸張、虛擬,那無疑是一種“雪上加霜”。久而久之,學生就會對科學失去信心和喪失科學能力。(二)解決策略
計算機多媒體教學能充分調(diào)動學生的主體性,通過情境創(chuàng)設(shè),協(xié)作學習,促進學生主動思考、主動探索、發(fā)展聯(lián)想思維,使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體,知識意義的主動建構(gòu)者。
1、要端正思想,提高思想認識
首先要明確多媒體輔助教學是時代發(fā)展的必然趨勢,唯有高瞻遠矚,才能在將來的競爭中立于不敗之地;其次要明確設(shè)備閑置,不僅造成資源浪費,而且會使設(shè)備生誘、貶值;再次,要充分認識到多媒體輔助教學的優(yōu)勢,要著眼于培養(yǎng)高素質(zhì)學生的高度。
2、有的教師在嘗到多媒體的甜頭后,便對此奉若神明,于是在一些課上從頭至尾都用多媒體,對其它常規(guī)媒體不屑一顧
多媒體固然有其他媒體所無法比擬的優(yōu)越性,但其它常規(guī)媒體的許多特色功能也不容忽視。如投影的靜態(tài)展示功能、幻燈的實景放大功能、教學模型的空間結(jié)構(gòu)功能等,是計算機所不能完全替代的。所以,教師應根據(jù)教學需要選擇合適的媒體,讓多媒體與其它常規(guī)媒體有機配合。
3、在使用多媒體課件的教師中,常有一些人怕操作失誤,為圖方便,就將課件設(shè)計成順序式結(jié)構(gòu),上課時只需按一個鍵,課件便按順序“播放”下去
這樣上出的課便是“流水課”,教師總要想方設(shè)法將學生的思路引到電腦的既定流程上來。實質(zhì)上是“以教師為中心”的教學思想演變成了“電腦+教師”為中心的教學思想,它只不過更強化了教師的主動性和學生的被動性。
4、多媒體課件的制作費時費力,制作多媒體課件不僅要求教師有非常強的計算機操作能力,而且要求教師有充足的時間和充沛的精力
本來低級一些的課件就能達到良好的教學效果,有的教師為了把課件做得漂亮,采取更高級的多媒體手段做課件,這樣教師在課件的制作上付出高倍的時間和精力,而
取得的效果并不與其付出的時間和精力成正比,相反忽略了對教學教法的研究,對教學模具的選擇。
5、增進交流,促成資源共享
由于缺乏簡潔、易操作的課件制作平臺,使得課件的制作相當麻煩。如果能加強校內(nèi)、校際之間的交流,促成資源的共享,無論是對課件制作水平的提高,還是課件的使用率都將大有裨益。
6、使用多媒體教學時機要適宜
事實上,就使用的方便性和效果來說,常規(guī)教學媒體要更好一些。利用多媒體計算機展示的應該是教學內(nèi)容的重點、難點。一味地追求使用多媒體,會導致多媒體計算機成為教學的干擾因素。
7、所采取的圖片和音頻資料不宜過多,防止學生興趣遷移
教師必須對畫面上的信息加以限制,否則,過分追求視覺形象,反而會分散學生注意力,降低教學效果,把多媒體形聲化的優(yōu)點變成缺點。
8、注意發(fā)展學生思維能力、想象力
多媒體計算機在豐富表象、補充文字教材不足方面具有很大作用。但是表象不能代替經(jīng)驗,不能忽視語言邏輯的作用,要注意發(fā)展學生思維能力、想象力。
9、課件信息含量很大,很容易形成無重點現(xiàn)象
所以在教學過程中,要注意用不同的形象來展示重點,并且要加以強調(diào),讓學生明白。
總之,運用各種教學媒體是為了輔助教學,其出發(fā)點和落腳點是為了提高教學效果,應針對教學內(nèi)容采取與之相應的教學方法、方式,合理地綜合和利用多媒體教學與傳統(tǒng)教學,交叉互補。多媒體作為一種新型的教學媒體,具有存儲量大、準確性高、直觀性好、處理速度快、交互對話和邏輯判斷等諸多優(yōu)點。教師在教授具體課程時,應當根據(jù)不同的教學目的、教學內(nèi)容及學生的具體情況采取合適的教學手段,在傳統(tǒng)教學中運用多媒體作為輔助的教學手段,尤其在課堂教學中穿插運用多媒體的課件教學可以使教師從課堂的板書及勞作中解放出來,把主要精力用于更多的關(guān)注和掌握學生的動態(tài),及時準確地發(fā)現(xiàn)學生的難點以及沒有掌握的問題,恰當?shù)赝苿咏虒W的順利進行,這樣才能更好提高教學效果。
結(jié)論:隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的媒體融入到課堂的教學中來。使用多媒體教學時,要力求做到與傳統(tǒng)教學模式有機結(jié)合,避免濫用,要重視教學主體的參與性,以及傳統(tǒng)教學手段的有機結(jié)合,重點在于提高多媒體課件制作和教學設(shè)計質(zhì)量。
只要能夠擺正學生教師多媒體之間的關(guān)系,充分發(fā)揮多媒體在課堂教學中的優(yōu)點,揚長避短、合理利用,才能讓多媒體真正服務于課堂,從而開創(chuàng)教育的嶄新局面。
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