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篇1:广东省中小学教师继续教育现代远程教育技术路线与实现方法
广东省中小学教师继续教育现代远程教育技术路线与实现方法
摘 要 本文介绍广东省中小学教师继续教育现代远程教育技术路线与实现的方法。如何根据中国的实际情况开展现代远程教育是一个新课题。本文提交的方法和技术路线对如何构建网上大学、现代远程教育具有很好的借鉴和参考。关键词 远程教育;基于WWW;远程教学支撑系统;同步多媒体
Abstract The Techniques and Methods of Distance Learning for Teachers in Guangdong Province are introduced in this paper. Development of distance learning in China is a new type of topic. The Technique presented in this paper is a model of constructing cyber university and distance education.
Key words Distance learning; Based WWW; Distance learning support system; Synchronizing multimedia
一、简介
当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济初见端倪,世界范围内的经济、科技及综合国力的竞争日趋激烈。进入数字化、信息化时代的二十一世纪,人们对教育的需求日益增加。现代远程教育是利用计算机技术、网络技术、多媒体技术等现代信息技术手段开展起来的新型教育模式,将最大限度利用现有教育资源,是实现高等教育的大众化、现代化、终生化和国际化的新型教育形式和必然途径。 运用现代远程教育开展中小学教师继续教育,可以打破时空的限制,随时随地学习;能创造出一个信息化的学习环境,有利于提高学习质量;可以送教上门;让人人享有教育;能克服人多、地广等客观条件的限制,能解决工学矛盾;可以请最好的教师,运用最好的教材进行教学,提高教学质量;可以使广大中小学教师接受高水平的教育和培训。
二、目标、任务、主要内容及技术路线
广东省建设教育强省的宏伟目标对我校为基础教育服务提出了更高的要求。实现建设教育强省的宏伟目标,关键在师资;尤其是基础教育的发展和提高关键在于师资的数量和质量。省委、省政府要求到,在充实中小学教师缺额的同时,使98%以上的小学教师,95%以上的初中教师、70%以上的高中教师和60%以上的职业中学、技工学校教师达到国家规定的学历标准或任职标准。因此,利用现代远程教育具有办学开放性的特点,打破传统的、封闭的办学模式,可以在任何时间、任何地点、学习任何由优秀教师开设的课程,有助于建立起一种满足终身学习要求的教育保障体系,有助于普遍提高教育质量和师资水平,实现教育现代化,使广东成为教育强省。
1、目标和基本思路
广东省开展中小学教师继续教育远程教育的基本思路是:以珠江三角洲教育现代化为龙头,以广州、深圳、珠海大中城市为先导,逐步向东西两翼和山区腹地分层次推进。到,远程教育覆盖面达广州、深圳、珠海和珠江三角洲400多个城镇中2800所中小学。到,现代远程教育辐射全省5000所中小学。发展目标是:通过开展现代远程教育,为建设广东教育强省服务,对广东省基础教育的改革和发展产生重要作用,为国内师范院校开展远程教育探索出一条切实可行的技术路线。
2、主要任务
主要任务是:通过开展现代远程教育,为广东省教育事业特别是基础教育培养高素质的师资和各类高层次教育人才。
3、技术路线
广东省中小学教师继续教育现代远程教育采取的是基于WWW的远程教学系统和基于www光盘多媒体授课课件压缩系统相结合的技术模式。中小学教师可以在校外教学点多媒体室(校外教学点设在网络条件教好的中小学)或家庭就近上网的方式,通过互联网来访问和学习;同时在校外教学点多媒体室或家庭本机操作,学习压缩在光盘中的多媒体授课课件。该技术模式可以分为五大模块:
(1)基于WWW的远程教育系统
基于WWW的远程教育系统提出了一个 基于Internet的网上虚拟集成学习环境。AnswerWeb系统、Web远程测试系统、Web远程交流环境、多媒体作业发布系统以及基于Web的网络大学管理系统。
AnswerWeb系统----在一般学习过程中,提问与回答是提高学习效率的关键。而通常在一个领域的知识学习过程中,不同学生的问题往往具有相似性。另外,对学生所提的问题加以汇总和分析可以总结出教师在教学过程中的得失,作为反馈可以使教师能够及时高效地调整教学方法,从而大大缩短了经验教师的培养周期。
AnswerWeb即是在这样的背景下提出的基于 Web的网络自动答疑系统。通过关键字匹配、搜索算法,和问题勾连技术,可以使学生在学习中快速得到问题的解答。系统提供问题分析功能,以使教师充分利用学生的问题资源,从而提高教学质量
Web远程测试系统----基于Web的测试系统支持学生入网测试。学生只要接入Internet,可以从在何地点进行实时考试,考试完毕后立即可以得 到成绩,同时教师可以立即统计、分析该次网上考试的学生成绩以评价学生的学习情况,以及试卷的难易程度。本系统实时纪录考生的考试状态,若考生因网络失败而导致考试的异常中断,其可以在下次登录到系统中时,自动恢复到上次考试的中断点。
Web远程交流环境----远程交流环境提供了一个基于Web的,异地师生交流的场所多媒体作业发布系统----多媒体作业发布系统为学生和教师提供了一个基于 Internet的作业发布、作业完成和提交的.环境。 教师可以通过网络将预先编辑好的基于各种媒体的作业 ------ 文本、图片和语音,在 Web中发布。同时分散在各地的学生可以通过 Internet 浏览教师的作业,并可以利用本系统完成并提交作业。
基于Web的网络大学管理系统----本系统综合管理虚拟大学的教师、学生以及各类课程的信息。提供学员注册、课程安排、分数查询和交费情况等信息。
(2)基于光盘的多媒体课件压缩系统
该系统利用最先进的多媒体压缩技术把老师授课过程具有文字、图片、音频和视频的多媒体课件压缩在光盘上,然后邮寄给校外教学点,安装在多媒体室的服务器上(网络条件较好的校外教学点可以直接通过网络线路下载多媒体课件),也可以直接邮寄给校外学生。学生在本机的多媒体环境下学习,根据教学计划来安排自己的学习进度。
(3)远程教学综合信息库
教学资源库包含教育信息本地化、教学素材、教学课件、教学案例、习题库、实习软件工具库等。
(4)网络课程建设
中学教师继续教育数学学科核心课程6 门
数学教学设计
高中数学教学疑难问题研究
数学教育比较与研究
数学方法论
国内外数学教改
动态
现代教育技术在中学数学教学中的应用案例分析
中学教师继续教育化学学科核心课程5 门
化学习题教学研究
化学竞赛指导
日用化学选讲
新材料、新能源专题
现代教育技术在化学教学中的应用案例分析
中学教师继续教育英语学科核心课程5 门
听说能力训练专题研究
阅读与写作能力培养
英语视、听、说
翻译理论与实践
现代教育技术在中学英语教学中的应用案例分析
小学教师继续教育数学学科核心课程6门
小学数学应用题教学研究
小学数学教育比较研究
小学数学学习心理专题
数学发展简史
小学数学教学技能
现代教育技术在小学数学教学中应用案例分析
小学教师继续教育英语学科核心课程5门
英语教学概论
小学英语语音教学研究
小学英语教学技能
英美文化背景知识
现代教育技术在小学英语教学中应用案例分析
小学教师继续教育音乐学科核心课程5门
小学音乐教学基本技能
当代音乐教育理论与方法简介
儿童舞蹈及音乐游戏
音乐欣赏及作品分析
现代教育技术在小学音乐教学中应用案例分析
(5)考试和实习的实施办法
按照远程教育“宽进严出”的原则,必须把好考试这一关。考试场地可以设在校本部和校外教学点,标准化考试在校外点局域网的计算机上进行,实习可以在校本部和校外教学点。
4、该技术模式的主要特点
远程教育的前期设备投资小,基本上是利用我校原有的教学条件和设施资源,如网络中心的核心网络设备、出口的信道等。
网上学员入网投入资金少。学员可以采取两种方式来上网学习。一种是在校外教学点中小学多媒体室里上网学习;第二种方式是通过家庭上网来参与网上的学习和网上的辅导。特别说明的是广东五大网已经10M-155M互联,珠三角地区普遍提供家庭上网接入,方式有:拨号、ISDN、ADSL、CABLE MODEM,有些地方已经光纤进入家庭。
利用最新的多媒体压缩技术,把多媒体课件、教师授课的影像资料等压缩在光盘上,邮寄给校外教学点,安装在多媒体室的服务器上(网络条件较好的校外教学点可以直接通过网络线路下载多媒体课件),也可以直接邮寄给校外学生。学员可以在校外教学点多媒体环境上自学,也可以把光盘带回家学习,犹如把最优秀的教师请到家里来上课,学习不受时间和地点的限制。广大的中小学教师在完成日常繁重的教学任务的同时,按照远程教学的大纲,掌握自己的学习进度,真正体现了学员可以在任何时间、任何地点、学习任何由优秀教师开设的课程。这大大方便广大的中小学教师。
多媒体光盘压缩成本低。以物理教育专业(专升本)为例,一个学生需完成15门课程(三年完成),授课课时约750个学时。如果用目前流行的VCD MPEG-1的压缩格式,每个学生需派光盘700张左右(每张光盘播放1小时),这是不敢想象的。但如果用我们开发的最新压缩技术,每张光盘可播放17个学时,仅需44张光盘,也就是说每月每个教学点或学员派发1-2 张光盘就可以了,每张光盘的成本不到5元。
光盘压缩技术采用国际流行的基于web和www浏览方式,非常方便用户用浏览器调用。由于有较好的市场和前景,Microsoft微软公司已把播放器嵌在(plug-in)win98操作系统中通过这样的方法来开展远程教育,可以激活我校的教育信息产业,特别是带动我校的课件制造业和出版业,给学校带来巨大的社会效益和经济效益。
三、结论
广东省中小学教师继续教育采用的现代远程教育技术路线易于推广,应用前景广泛。该技术路线适合我国各高校开展现代远程教育。不但可以应用在中小学教师的继续教育,也可以应用工矿企业在职人员的培训,以及工程继续教育等。
篇2:农村中小学现代远程教育技术人员培训计划
一、培训时间
XX年11月8日――XX年11月10日,共3天。
二、培训对象
培训对象为我乡各学校远教专干,共6人,
范文
三、培训内容
1、计算机系统的'安装、主板、声卡和显卡的驱动及打印机的安装。
2、各种应用软件的安装,包括远教ip接收软件的安装、接收卡驱动的安装、农村党员干部专用接收软件的安装。
3、ghost(克隆软件)的应用。
4、计算机整套设备常见故障的排查和处理。
5、计算机系统的维护。
四、培训达到的效果
1、各参培人员能熟练掌握计算机系统和各种应用软件的安装。
2、能独立进行计算机系统的备份和恢复。
3、能独立排查一部分计算机常见故障,判断故障发生的原因和部位。
五、考试
考试时间:XX年11月10日下午2:00――5:00。
考评办法:考试由授课教师统一命题。将考试成绩上报县局,并根据县局远教培训处理办法执行。
篇3:农村中小学现代远程教育技术人员培训计划
农村中小学现代远程教育技术人员培训计划 -计划
实施农村中小学现代远程教育工程是党中央、xx为缩小城乡差异,促进东西部协调发展的重大战略举措,为了建立“干部经常受教育,农民长期得实惠”的长效机制,就必须紧紧围绕“建、管、学、用”四个环节,“建”是基础,“管、学”是关键,“用”是根本。结合我乡远教设备设备维护水平较低的实际,特举办本次远教维护人员培训班,以保证设备的.正常运转,更好地为教育教学和农村党员干部培训服务,为了认真搞好培训工作,特聘请了技术好、有经验的xx中学柳丽波老师和远教维护相关人员为授课教师,并制定了xx乡农村中小学现代远程教育维护人员培训计划。
一、培训时间
XX年11月8日――XX年11月10日,共3天。
二、培训对象
培训对象为我乡各学校远教专干,共6人,
计划
三、培训内容
1、计算机系统的安装、主板、声卡和显卡的驱动及打印机的安装。
2、各种应用软件的安装,包括远教ip接收软件的安装、接收卡驱动的安装、农村党员干部专用接收软件的安装。
3、ghost(克隆软件)的应用。
4、计算机整套设备常见故障的排查和处理。
5、计算机系统的维护。
四、培训达到的效果
1、各参培人员能熟练掌握计算机系统和各种应用软件的安装。
2、能独立进行计算机系统的备份和恢复。
3、能独立排查一部分计算机常见故障,判断故障发生的原因和部位。
五、考试
考试时间:XX年11月10日下午2:00――5:00。
考评办法:考试由授课教师统一命题。将考试成绩上报县局,并根据县局远教培训处理办法执行。
篇4:开题报告研究方法与技术路线
开题报告研究方法与技术路线
(一)研究方法与步骤
本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。
对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究,将采用行动研究方法。
对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用实验研究的方法。
关于教学模式的评价和有关教学效果的分析,则采用评价研究方法。
研究步骤如下:
XX年5月-XX年8月,收集资料,建立模型
XX年9月-XX年1月,开发软件
XX年2月-XX年8月,教学试验,评价修改
XX年9月-XX年12月,扩大试验,归纳总结
(二)关键技术
1、基于网络的'协作化设计思维工具的通讯模型的构建;
2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;
3、网络教学的教学评价模型的构建;
4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。
篇5:农村中小学现代远程教育资源管理与应用的思考
农村中小学现代远程教育资源管理与应用的思考
xx是湘西北农业大县,共辖32个乡镇,全县总人口88万,农业人口万,其中农民党员万。XX年7月远程教育试点工作开展以来,分三期共建设完成终端站点545个,其中乡镇远教培训中心32个,村级站点513个。在狠抓各级远教站点“建、管、学、用”,发挥好农村远教综合功能的同时,xx县委始终坚持把远程教育教学资源的开发、管理和全面利用作为试点工作的重要一环,采取了一系列切实有效的措施,取得了一些成效。
一、xx教学资源开发利用的基本情况和主要做法
远教站点建设工作初步完成以后,我们就农村远教工作如何开展,农村党员干部和群众有哪些迫切的需要,现有的教学资源的存量情况等进行了全面摸底调查,在此基础上,制定了全县教学资源开发利用工作整体规划,提出并实施了以“夯实基础抓开发、整合资源增存量、健全机制保长效、强化学用出效益”为主要内容的工作思路。
1、打好基础,全面增强自主开发教学资源的能力。
远程教育全面实施以后,原有电教中心的一些设施过于落后,已不适应新的工作任务要求,人员力量也显得比较薄弱,对此,我们积极采取措施,一是加大投入,搞好硬件建设。县委高度重视远教中心的基础建设工作,从XX年开始,每年县财政都拨付了一定的专项经费,近两年,共投入15万元,添置了课件编辑系统、数码摄影机、数码相机以及相关的采编配套设备,使县远教中心初步具备了独立进行课件开发的能力。二是引进人才,组建专业队伍。为保证技术含量较高的设备能得到有效利用,在试点工作刚刚起步时,我们就从广电局、教育电视台、县计生局、县农业局等单位抽调精干力量组成教学资源开发小组,专门负责远教资源的开发制作。目前县远教中心拥有具备较高专业水平的资源开发人才两名,并根据开发高质量学用课件的实际需求,与长沙的一家公司建立长期联系,聘请他们提供业务培训和系统支撑保障。三是突出特色,打造课件精品。在课件自我开发上,我们强调要将有限的设备、人才资源和工作精力高度集中,打造拳头产品。去年,根据全县葡萄产业推广规划的需要,以欧美系列葡萄种植栽培技术为基础,借鉴湖南农业大学最新的'葡萄科研成果,制作出了实用性、时效性较强、广大葡萄种植户急需的多媒体教学课件,通过在远教站点进行推广,其栽培技术已被全县广泛应用,促进了我县葡萄种植专业化水平的提高,去年许多葡萄种植大户和企业达到了亩平纯收入近万元的历史最好水平。还有《中央一号文件及相关背景资料》、《大棚蔬菜标准化生产技术》、《三元杂交瘦肉型猪养殖技术》等课件都切合了当前农村党员干部政治理论学习、适用技术推广等的迫切需求,因而在教学实践中都受到教学对象的普遍好评。
2、加强协调,有效整合各部门的教学资源。
通过调查了解到,我县一些部门和单位在教学资源的积累上比较丰厚,有的还能够进行一些简单的开发制作。但是由于缺乏统筹管理和有机整合,在推广普及和使用方面往往是单兵作战,综合利用效率不是很高。在全县远教资源开发利用工作规划中,我们要求各部门积极配合,对教学资源进行全面整合,以扩充现有资源库的有效存量,提高资源综合开发实力。一是搞好资源普查汇总。今年初,由县远教办牵头,组织县农业、畜牧、科技、林业、经管等涉及到农村远教的23个县直部门和单位进行认真普查,全面了解各单位现有教学资源的数量、质量和技术水平等,对近3000份教学资料进行了汇编整理,将其中一部分内容新、实用价值较高的教学资源,采取复制、统一保管等形式在县远教管理中心进行了备份,有的还进行了二次开发。二是联合有关部门搞好资源开发。我们通过普查了解到,有许多单位配备了简单的制作器材,有的单位和地方具有采编制作、实用人才、技术项目等方面的优势,这些资源利用得好,将会从很大程度上增强我们进行教学资源开发的综合实力。为此,我们注意搞好组织协调,进行及时有效的资源调度。如在制作《无籽西瓜栽培技术》课件时,我们便以在本县已有近XX年种植历史的双龙西瓜栽培技术为基础,集中了农业局、广播局、科技局、蔬菜办、经济信息中心等单位的技术和人才,请来了本地西瓜种植方面的专家、大户,进行了共同开发。三是广泛引进教学资源。县远教办先后从省、市远教中心和其它多种途径引进各类市场经济理论、政策法规知识、农村适用科技、先进典型宣传、历史人物传记等方面的教学光盘800多套,有关单位也根据上级主管部门的工作部署和本地实际需求,加大了教学资源的引入力度,弥补了本地教学资源的不足。县科协在科普远教行活动中,就为10多个基层远教站点送去教学培训光碟400多张。
3、更新理念,引入教学资源的市场开发机制。
除了采取行政手段,加强对部门资源的整合,在教学资源的开发、引进和交流方面,我们注重引入开放性的开发模式,通过建立健全符合市场经济规律的管理办法,增强了资源开发主体的积极性和学习对象的参与度,目的性更强,效果也更加明显。一是建立激励机制引人才。为弥补教学资源开发工作中开发项目单一、技术含量不足的缺陷,我们与有关部门配合,通过调查摸底,逐步建立完善了一支包括各部门专家人才和农村实用技术能手、民间艺人和能工巧匠在内的本地资源开发辅导队伍,为调动他们的工作积极性,充分发挥他们在各自专业领域的优势搞好资源开发,县远教办还依据他们在资源开发过程提供的技术、信息情况和学用效果情况给予一定的工作报酬。二是引入市场机制促开发。为把远教节目办得更加生动,有效降低工作成本,扩充资源素材,我们适当地引入了市场经济的模式,按照教学课件开发项目整体规划,就部分教学课件的制作组成开发小组,进行任务委托,课件通过远教部门组织的综合评估后,再拨付开发费用。对于有些涉农公司推出的技术推广性教材,只要切实符合农村群众需求,我们也通过乡镇农科站组织学用对象与其建立共同开发协议,以聘请作为技术顾问,实行种子、种苗、产品的统购统销等方式进行产业推广扶持。农康公司参与开发推广葡萄栽培技术后,购买其种苗的种植户和开发公司成倍增加,仅去年一年,他们就从中获纯利15万元以上。三是建立网络平台促交流。远教系统本身也为我们提供了资源开发的便利条件,经过精心研究,我们认识到可以利用远程网络先进的资源共享技术,扩充教学资源的交流渠道,满足广大农村群众远教学用过程中的实际需求。在改造升级xx远教网站时,我们便开辟了专门的“农业实用技术交流论坛”,设立生猪养殖、葡萄种植、蔬菜栽培、种草养畜等多个子栏目,每个学用对象都可以通过远教设备,在相应栏目内发布自己的学习体会、生产经验,也可以通过论坛提出生产中遇到的困难,与同一开发领域的其他行家里手、专家学者进行交流,相互提供帮助。
4、强化管理,搞好教学资源的学习使用。
远程教育教学资源库建立起来以后,我们充分考虑地域差异和农村群众学习爱好的不同,强化管理,健全网络,努力使教学资料的提供基本满足各个站点的学习需要。一是建立了资源需求预测反馈机制。为了使资源开发工作进一步贴近党员干部群众的生产生活实际,提高教学资源的使用效益,我们要求各乡镇远教办定期收集、上报本地群众的学习需求,然后进行汇总分析,确定教学资源的组织和发放重点。今年初,县城附近蔬菜栽种面积较大的几个乡镇反映,许多群众需要大棚栽培技术指导,我们便和县蔬菜办一齐收集了相关教学培训资料,并组织有关专家和种植大户到这些乡镇举办巡回远教讲座,一些菜农发现所学内容对他们帮助很大,加大投入的信心有所增强,在短期内这几个乡镇就增加了50多个大棚,并引进了十多个反季节蔬菜品种。二是畅通资源传输渠道。我们将现有的多媒体课件、光盘及文字资料进行了分类整理,建立台帐,形成了一个系统的教学资源库。将各类资源分类列出清单,下发到各远教点,使各站点都能根据学习计划安排,较为方便地组织好相关的学习资料。我们还尝试进行了远教资源网络传输,将一些群众需求广泛、应用普遍的简便性课件放在党建网站上,供学习对象随时下载学习。对于少数站点提出的个别需求,我们远教办教学资源组的工作人员也利用qq或发邮件的方式,为其提供相应的教学内容。三是合理安排学习计划。为搞好常规性教学资源的利用,我们要求各站点结合中央远教频道上播出的卫星节目时间表,灵活机动进行集中学习活动的安排,对各级教学平台上适合本地需求的教学课件都一律进行复制保存,以备反复学习知识。
近年来,我们根据农村党员干部教育、经济社会发展等实际需要,集中有关职能部门、企业和本地专业人才的力量,组织编发了农村经济管理、农业实用技术、农村文艺体育、本地历史地理、政策理论法规等各类教学课件10多个,其中《南方红宝石无核葡萄高效无公害栽培技术》多媒体教学课件在全市远教课件观摩比赛中获得第一名,并被省、市远教资源库采用。另外从省、市远教管理中心和其他途径引入当前农村远教工作急需的教学光盘800多盘,并对有关单位、企业、学校现存的近3000多份教学光盘和其它资料进行了名录汇编。
二、教学资源开发利用中存在的问题
1、资源开发的力量不够。
基层党员干部和群众对教学资源的需求量越来越大,内容越来越宽泛,对资源开发工作的要求提出了更新更高的要求,现有的资源开发力量很难完全满足基层群众的学习需求。另外因为地域环境、学习需求的不同,也使教学资源的开发和组织处于一个众口难调的境地。
2、资源开发工作的经费相对欠缺。
根据经验,制作完成一个高标准的专业教学课件,一般需要两个月左右,有的重新组织素材就需要近一年的时间,同时还要聘请一批高素质的专业技术人员,加上设备购置等,都需要一定的资金保障。目前,随着资源开发任务的进一步加大,所需经费会越来越多,尽管县财政对我们给予了很大的支持,但在经费上仍然感觉比较紧张。
3、一些教学资源的利用率偏低。
有的农村群众习惯了手把手的教学方式,对远教资源的学习使用显得不够适应,因而学习效果不够好。有的教学资源开发出来以后,针对性不强,实际效果不够突出,相对于较高的制作成本显得不够划算。
三、关于此项工作提出的几点建议
1、建立跨区域、跨行业的资源交流机制。
为了进一步促进各地教学资源开发水平的提高,我们建议上级远教部门打破区域或频道限制,建立大范围、广覆盖的资源共享系统,建立分专业、分栏目的网络交流平台,使各教学资源开发主体和学用对象都能够进行便捷的相互交流。
2、增强资源开发工作的实效性。
我们认为教学资源开发工作应始终以简便易学、形象生动为宗旨,在考虑课件资源科学性和精美性的前提下,还应充分考虑其灵活性和实用性,加大内容丰富、操作简便、易学易懂的小型课件的开发力度,这样既能进一步充实资源存量,又可以相对降低开发成本。
3、加大对资源开发的资金投入。
教学资源开发、使用是农村远程教育的一项基础性工作,本身难以取得直接的经济收益,要想使这项工作长期开展下去,必要的经费支持必不可少,要像远教站点建设一样,加强其开发资金的统筹安排,为其提供可靠的保障。
篇6:2.4GHz DECT技术体系与实现方法
2.4GHz DECT技术体系与实现方法
摘要:介绍了2.4GHzDECT系统空中接口协议的分层模型及应用情况,对几种实现方法进行分析和比较,重点介绍并讨论了美国国家半导体公司的芯片组实现方案及系统软件的设计方法,对2.4GHzDECT的实现方法给出了可行性建议。关键词:DECT技术体系实现方法
DECT(DigitalEnhancedCordlessTelecommuniction)系统是由欧洲电信标准协会(ETSI)制定的增强型数字无绳电话系统标准[1],也是唯一入选IMT-2000(3G)的数字无绳通信标准(IMT-2000[7]称为IMT-FT)。
DECT是一个开放型的、不断演进的标准,可为高用户密度、小范围通信提供话音和数据高质量服务无绳通信的框架。其主要功能是为专用交换机(PABX)的便携用户提供区域移动性。它可以将移动用户连接到公共交换电话网(PSTN)、综合业务数据网(ISDN)或者数字蜂窝移动通信网(如GSM)上去,在100~500m范围内,为便携用户和固定基站之间提供低功率的无线接入。其系统网络结构图如图1所示。
目前,DECT系统在应用频段上,除继续使用1880~1900MHz外,现已较多地使用2400~2483.5MHzISM(工业、科学和医学)频段。我国国家无线电管理局于2001年8月发布通知,从2003年起将数字无绳电话系统工作频段放在2400~2483.5MHzISM频段。采用跳频扩频(FHSS)或直接系列扩频(DSSS)技术,具有极强的抗多径衰落能力和极高的保密性,极大地提高了DECT系统的通话距离。世界各大DECT系统设备制造商都已生产基于2.4GHzISM频段、采用跳频技术的产品,如西门子公司的GIGASET4000、4200和8800系列产品。另外,同时支持GSM蜂窝网和DECT系统的双模式产品,也已在欧洲投入使用,如爱立信公司的便携手机TH688支持DECT/GSM双模式应用。
12.4GHzDECT的空中接口
DECT的空中接口协议与综合业务数字网相类似,是基于开放系统互连(OSI)原则的。控制平面(C平面)和用户平面(U平面)使用较低层(即物理层和中间接入控制层)提供的服务。DECT系统能够支持超过10000个用户/平方公里(商业和办公环境)而不需要知道用户位于哪个小区。但它不是一个完全的系统概念。这一点与其它系统,如GSM、CDMA等蜂窝移动通信系统标准不同。它是为无线本地环路(WLL)或城市区域接入而设计的,但它可用于与蜂窝移动通信系统(如GSM)相连接。DECT可根据便携式手机所接收的信号动态地分配信道,且系统设计仅为普通移动速度的用户提供越区切换和漫游。DECT系统空中接口协议的分层模型如图2所示。
2.4GHzDECT在座机(无线固定部分)和手机之间采用基于多载波/时分多址/时分双工(MC/TDMA/TDD)无线接入方式。调制方式为GFSK(BT=0.5),通过跳频技术减少同频干扰,保证传输的可靠性。ISM频段的分配是从2400~2483.5MHz的83.5MHz频带内大于79个射频载波,其中心频率fn=2402MHz+kMHz;k=0~78,信道带宽≤1MHz,跳频速率为100跳/秒。
DECT在每个载波上,TDMA的10ms帧结构规定为24个时隙(Slot),每个时隙约占416.7μs。在各时隙中数据以分组的形式发送,时隙和帧结构如图3所示。
22.4GHzDECT实现方法分析
2.4GHzDECT在实现方法上,主要采用GFSK(BT=0.5)调制与FHSS技术相结合的方式。其技术方案主要有:美国国家半导体公司的SC144xx系列基带信号处理器和RF芯片LMX3162;美国DSPGroup公司的DR36K系列基带信号处理器和RF芯片DM24RF17;Infineon公司的PMB67xx系列基带信号处理器和RF芯片PMB6618;飞利浦公司的PCD509xx系列基带信号处理器等。
从资料分析看,在2.4GHzDECT实现方法上,各大芯片公司多采用GFSK+FHSS的技术体制。因为GFSK+FHSS的技术体制结构上比较简单,产品成本较低,适于移动,是窄带移动通信系统普遍采用的技术体制;由于其RF芯片与Bluetooth的RF芯片技术体制基本相同可通用,其应用范围广阔。
ETSITS101948V1.1.1(2001-04)[2]文件中已明确指出经过试验测试,2.4GHzISM频段采用FHSS技术在窄带移动通信方面的抗干扰能力上,明显优于DSSS技术体制。
图3DECT时隙和帧结构
3SC14428基带信号处理器和RF芯片LMX3162实现DECT
SC14428基带信号处理器和RF芯片LMX3162实现DECT系统的框图如图4所示
。
DECT由无线收发信机、基带信号处理电路、基带控制电路、存储电路、键盘、显示器、外部接口等组成,采用MC/TDMA/TDD接入方式,GFSK调制(BT=0.5),32kbpsADPCM话音编解码。BMC(BurstModeController)的主要功能在于控制数字无绳电话系统的TDD双工工作,形成TDMA帧和解帧、提供控制器与输入输出的ADPCM话音数据接口,是构成系统的关键部件之一。在SC14428基带信号处理器与RF芯片LMX3162之间的带通滤波器3dBBW(带宽)=BT×Bitrate。
3.1LMX3162RF接收/发送芯片
LMX3162芯片是座机和手机的IF/RFTransceiver,符合ESTI300175-2(PHL:PhysicalLayer)技术标准。采用2.4GHzFHSS技术,将从基带信号处理器来的数字FSK调制信号,通过高斯滤波器(BT=0.5),加到VCO和Synthesizer(PLL)上,同时基带信号处理器产生的跳频控制信号控制在2.4~2.485GHz频段中VCO产生的载波频率,形成2.4GHzISM的GFSK已调FHSS信号,输出到功率放大器经TDD开关和天线发射出去。接收时,经TDD开关和天线后,通过VCO和PLL,将2.4GHzISM的GFSK已调FHSS信号下变频后,传输到基带信号处理器。
在LMX3162芯片中,为了简化电路、降低成本,不采用AGC和AFC。采用限幅器,对大信号进行限幅处理,小信号则必须在允许接收信号的电平之上。至于AFC可采用频率稳定度在1ppm左右的晶体振荡器,通过提高晶体振荡器的频率稳定度来替代AFC控制电路。
FHSS采用发送接收双方事先约定的跳频图案,用100Hz0.5~2.25VDC电压提供给VCO,通过电压的变化使VCO产生2.402~2.4835GHz的≥79个中心频率;相对而言,其Synthesis(同步器)采用DirectDigitalSynthesis(DDS),由VCO和PLL组成,参考频率13.824MHz。接收IF频率为110.592MHz(13.824MHz×8=110.592MHz),BW=650kHz。
图4DECT系统的框图
3.2SC14428基带信号处理器芯片
SC14428芯片是BS和PH的基带信号处理器,符合ESTI300175-2,3(MAC)技术标准,采用CSMA-CA接入控制协议。其内置16位CR16控制器和16位DSP以及ROM、SRAM、FlashMemory、8-bitADC等,完成32kbpsADPCM编解码、CID、DTMF、RSSI(接收信号强度指示)、TDMA/TDD帧和数字FSK调制解调等功能,具有UART、SPI和ISDN等接口,可方便地与键盘、LCD、Speaker和MIC相连,满足人机界面(MMI)开发和设计的要求。芯片的TXDATA输出为1VppNRZFSK(调制系数=0.32)已调数据,数据率1152kbps/载频。芯片的VTUN为100Hz0.5~2.25VDC电压提供给1.2~1.24GHz的VCO,使VCO产生所需的频率。
接收端RXDATA接收0~3V的FSK信号,FSK解调采用常用的积分检波技术,鉴相器的输出电压正比于输入FSK信号的瞬时频率。这样就完成了频率-幅度的转换,实现了对FSK信号的解调。
同步VCO采用DC控制。从防护频带边沿开始到有效时隙的465μs为同步锁定时间。SC14428芯片通过串行线将控制数据写入RFIC芯片的寄存器,并读取其状态寄存器的内容。
BMC包括两个主逻辑区:SRAM和寄存器。SRAM用于存储系统参数和A-field(Data)、B-field(Speech)数据,时隙控制参数和加解密编码;寄存器中的数据直接用于对硬件系统的控制或存放系统状态信息。
3.3协议软件体系
协议软件结构框图如图5所示。L1层软件主要完成物理层的控制以及部分MAC层的功能:选择和动态分配物理信道,低层设备驱动程序,包括对基带信号处理芯片的控制等。L2层软件主要完成DLC层和网络层的功能:负责在基站和手机之间的双向数据传输,提供差错控制功能,负责呼叫控制和移动管理。L3层软件主要完成应用层功能:实现产品的各种功能及其用户接口,如人机界面(MMI)软件。MMI软件主要提供手机的全面控制和手机与用户之间的接口,包括用户键盘输入、手机状态和呼叫处理过程显示、CallerID和电子簿的管理、PIN码的控制、拨号等。
软件流程基于消息驱动的机制,各层发出的消息由资源管理软件管理,根据任务发送到目标层处理,同时也负责对系统资源的分配和管理。
3.4软件设计方法
软件设计要实现的基本功能是普通电话机与手机、座机无线通信的.功能。要设计好软件应首先考虑两个主要问题:
・要求软件设计者对DECT系统有比较深刻的认识;
・DECT系统的许多事件需要实时处理,且要持续一段时间。不少事件在时间上有可能是重叠的,需要同时处理,例如信令码的收与发可能是并行发生的,振铃检测、信令传输、振铃呼叫是要并行处理的,键盘扫描、信令传输、脉冲或DTMF发号也需并行处理。而对诸如此类的实时并发事件,与通常的软件设计方法不同。
为此,软件设计应引入实时多任务控制系统的概念。实施多任务并行处理的常用方法是分时操作。分时操作就是将整个MCU运行期划分为许多均匀的时隙。每个时隙由MCU的定时中断控制。其主要任务可
分为:系统初始化、系统资源的分配和管理、建立物理链路和数据发送、接收等。DECT软件重要的是设计资源管理软件,负责对系统资源的分配和管理,给每个任务分配执行时隙,安排各个任务间的转换。一个任务可能在许多不连续的时隙里执行完成。若一个时隙相对于任务的变化来说非常短,那么不连续执行与连续执行的效果完全一样,而其间的其它时隙可分配给其它任务,这样就达到了多任务并行执行的效果。
资源管理软件对任务的处理是在消息的驱动下,触发定时中断后被激活,执行任务的分配和管理。但资源管理软件对任务的处理是根据其优先级执行的,保证对任务实时处理。一般任务按类型可分为:(1)意外突发性;(2)周期性检测或控制;(3)实时事件的后台处理。第(1)类任务优先级最高,第(3)类任务优先级最低。因此L1层软件、L2层软件和L3层软件在资源管理软件的作用下,通过消息的驱动和对任务的目标管理将各层软件连接起来,同步协调工作。
综上所述,开发基于2.4GHzDECT技术的数字无绳电话,DECT软件设计的技术难度较高。由于2.4GHzDECT系统采用TDMA/TDD接入方式,在设计中也要解决突发模式工作下系统供电能力和频率稳定性、帧同步和回声消除等比较突出的问题。
在2.4GHzDECT实现方法上可对各芯片公司解决方案进行分析与研究,在硬件上采用芯片组解决方案;在软件上,可采用先从系统方案供应商或软件公司购买协议栈软件,由开发用户自己用C语言编写MMI软件完成数字无绳电话技术开发;在积累一定开发经验的基础上,可自行开发针对某一芯片组的协议软件。
篇7:中学英语教师继续教育的内容与方法
中学英语教师继续教育的内容与方法
中学英语教师的素质是决定中学英语教学改革与发展的重要因素,而整体素质不完全能够适应与满足新时期英语教学的需要.加强中学英语教师的继续教育与培训工作是当务之急.做好这方面的.工作必须从两个方面着手,即继续教育的内容和继续教育的方法.本文通过分析现代英语教学对教师素质的需要和教师素质的缺陷,对中学英语教师继续教育的内容选择和实施方法提出一些建议.
作 者:沈晓洁 作者单位:安徽师范大学,教育学原理专业,安徽,芜湖,241000 刊 名:考试周刊 英文刊名:KAOSHI ZHOUKAN 年,卷(期):2009 “”(5) 分类号:G63 关键词:中学英语 教师素质 继续教育 内容 实施方法篇8:中小学教师心理减压方法与策略
中小学教师心理减压方法与策略
教师职业是一个压力来源广,压力强度大的特殊职业,过多过强的职业压力,极易造成教师身心疲惫,教学能力下降,对学生的心理援助、管理指导等精神维持能量低下,进而出现教育、教学方法不灵活或失常现象.教师是学生心智的培育者,心理健康的教师能创造出和谐与温馨的'学习气氛,使学生愉快接受学习.反之,教师的心理问题会导致产生紧张压抑的学习气氛,使学生丧失学习的激情.因此,关注教师的心理健康十分必要,给教师心理减压刻不容缓.
作 者:周安荣 作者单位:陕西渭南职业技术学院 刊 名:教学与管理(理论版) PKU英文刊名:JOURNAL OF TEACHING AND MANAGEMENT 年,卷(期):2007 “”(10) 分类号:G45 关键词:篇9:网络监听的原理、实现技术与防范方法
局域网具有设备共享、信息共享、可进行高速数据通讯和多媒体信息通信、分布式处理、具有较高的兼容性和安全性等基本功能和特点,目前局域网主要用于办公室自动化和校园教学及管理,一般可根据具体情况采用总线形、环形、树形及星形的拓扑结构。
一、网络监听
网络监听技术本来是提供给网络安全管理人员进行管理的工具,可以用来监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息等。当信息以明文的形式在网络上传输时,使用监听技术进行攻击并不是一件难事,只要将网络接口设置成监听模式,便可以源源不断地将网上传输的信息截获。网络监听可以在网上的任何一个位置实施,如局域网中的一台主机、网关上或远程网的调制解调器之间等。
二、在局域网实现监听的基本原理
对于目前很流行的以太网协议,其工作方式是:将要发送的数据包发往连接在一起的所有主机,包中包含着应该接收数据包主机的正确地址,只有与数据包中目标地址一致的那台主机才能接收。但是,当主机工作监听模式下,无论数据包中的目标地址是什么,主机都将接收(当然只能监听经过自己网络接口的那些包)。
在因特网上有很多使用以太网协议的局域网,许多主机通过电缆、集线器连在一起。当同一网络中的两台主机通信的时候,源主机将写有目的的主机地址的数据包直接发向目的主机。但这种数据包不能在IP层直接发送,必须从TCP/IP协议的IP层交给网络接口,也就是数据链路层,而网络接口是不会识别IP地址的,因此在网络接口数据包又增加了一部分以太帧头的信息。在帧头中有两个域,分别为只有网络接口才能识别的源主机和目的主机的物理地址,这是一个与IP地址相对应的48位的地址。
传输数据时,包含物理地址的帧从网络接口(网卡)发送到物理的线路上,如果局域网是由一条粗缆或细缆连接而成,则数字信号在电缆上传输,能够到达线路上的每一台主机。当使用集线器时,由集线器再发向连接在集线器上的每一条线路,数字信号也能到达连接在集线器上的每一台主机。当数字信号到达一台主机的网络接口时,正常情况下,网络接口读入数据帧,进行检查,如果数据帧中携带的物理地址是自己的或者是广播地址,则将数据帧交给上层协议软件,也就是IP层软件,否则就将这个帧丢弃。对于每一个到达网络接口的数据帧,都要进行这个过程。
然而,当主机工作在监听模式下,所有的数据帧都将被交给上层协议软件处理。而且,当连接在同一条电缆或集线器上的主机被逻辑地分为几个子网时,如果一台主机处于监听模式下,它还能接收到发向与自己不在同一子网(使用了不同的掩码、IP地址和网关)的主机的数据包。也就是说,在同一条物理信道上传输的所有信息都可以被接收到。另外,现在网络中使用的大部分协议都是很早设计的,许多协议的实现都是基于一种非常友好的、通信的双方充分信任的基础之上,许多信息以明文发送。因此,如果用户的账户名和口令等信息也以明文的方式在网上传输,而此时一个 或网络攻击者正在进行网络监听,只要具有初步的网络和TCP/IP协议知识,便能轻易地从监听到的信息中提取出感兴趣的部分。同理,正确的使用网络监听技术也可以发现入侵并对入侵者进行追踪定位,在对网络犯罪进行侦查取证时获取有关犯罪行为的重要信息,成为打击网络犯罪的有力手段。
三、局域网监听的简单实现
要使主机工作在监听模式下,需要向网络接口发出I/O控制命令,将其设置为监听模式。在Unix系统中,发送这些命令需要超级用户的权限。在Windows系列操作系统中,则没有这个限制。要实现网络监听,可以自己用相关的计算机语言和函数编写出功能强大的网络监听程序,也可以使用一些现成的监听软件,在很多 网站或从事网络安全管理的网站都有。
1. 一个使用sniffer pro进行监听并解析IPv4协议头部的例子
(1)IP头部概述
对于上图中各个字段的含义以及IPv4和IPv6报头的区别,RFC文档和一些计算机网络基础的书籍中都有详细的说明,在此不再赘述。
(2)实例解析
是用sniffer pro进行监听时捕获的IPv4协议报头。
第一部分显示的是关于IP的版本信息,它的当前版本号为4;然后是头部的长度,其单位是32-bit的字,本例中值为20bytes,
第二部分是有关服务类型的信息。
第三部分为头部长度字段,本例中IP报头长为56字节。
第四部分是关于分段的内容。
第五部分是生存时间字段,一般为64或128,本例为128seconds/hops。
第六部分是协议部分,说明了上层使用的服务类型,本例中为UDP。
第七部分以下各字段分别为校验和、源地址、目的地址等。
2. 一个使用sniffer pro进行监听获取邮箱密码的例子
通过对用监听工具捕获的数据帧进行分析,可以很容易的发现敏感信息和重要信息。例如,对一些明码传输的邮箱用户名和口令可以直接显示出来。
gao-jian2001为邮箱用户名,12345为邮箱密码,都以明码显示,由此也可以看到局域网监听技术如果用于不正当的目的会有多大的危害。
在以上各部分中还有更详细的信息,在此不作更多的分析。通过这个例子想说明的是通过网络监听可以获得网络上实时传输的数据中的一些非常重要的信息,而这些信息对于网络入侵或入侵检测与追踪都会是很关键的。
四、如何检测并防范网络监听
网络监听是很难被发现的,因为运行网络监听的主机只是被动地接收在局域局上传输的信息,不主动的与其他主机交换信息,也没有修改在网上传输的数据包。
1. 对可能存在的网络监听的检测
(1)对于怀疑运行监听程序的机器,用正确的IP地址和错误的物理地址ping,运行监听程序的机器会有响应。这是因为正常的机器不接收错误的物理地址,处理监听状态的机器能接收,但如果他的IP stack不再次反向检查的话,就会响应。
(2)向网上发大量不存在的物理地址的包,由于监听程序要分析和处理大量的数据包会占用很多的CPU资源,这将导致性能下降。通过比较前后该机器性能加以判断。这种方法难度比较大。
(3)使用反监听工具如antisniffer等进行检测
2. 对网络监听的防范措施
(1)从逻辑或物理上对网络分段
网络分段通常被认为是控制网络广播风暴的一种基本手段,但其实也是保证网络安全的一项措施。其目的是将非法用户与敏感的网络资源相互隔离,从而防止可能的非法监听。
(2)以交换式集线器代替共享式集线器
对局域网的中心交换机进行网络分段后,局域网监听的危险仍然存在。这是因为网络最终用户的接入往往是通过分支集线器而不是中心交换机,而使用最广泛的分支集线器通常是共享式集线器。这样,当用户与主机进行数据通信时,两台机器之间的数据包(称为单播包Unicast Packet)还是会被同一台集线器上的其他用户所监听。
因此,应该以交换式集线器代替共享式集线器,使单播包仅在两个节点之间传送,从而防止非法监听。当然,交换式集线器只能控制单播包而无法控制广播包(Broadcast Packet)和多播包(Multicast Packet)。但广播包和多播包内的关键信息,要远远少于单播包。
(3)使用加密技术
数据经过加密后,通过监听仍然可以得到传送的信息,但显示的是乱码。使用加密技术的缺点是影响数据传输速度以及使用一个弱加密术比较容易被攻破。系统管理员和用户需要在网络速度和安全性上进行折中。
(4)划分VLAN
运用VLAN(虚拟局域网)技术,将以太网通信变为点到点通信,可以防止大部分基于网络监听的入侵。
五、结束语
网络监听技术作为一种工具,总是扮演着正反两方面的角色。对于入侵者来说,最喜欢的莫过于用户的口令,通过网络监听可以很容易地获得这些关键信息。而对于入侵检测和追踪者来说,网络监听技术又能够在与入侵者的斗争中发挥重要的作用。鉴于目前的网络安全现状,我们应该进一步挖掘网络监听技术的细节,从技术基础上掌握先机,才能在与入侵者的斗争中取得胜利。
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