時間:2022-07-02 09:27:23
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川大新聞系主任張小元對于這種改革的理由是取消本科畢業論文的真正意義還不僅僅在于目前的本科論文“太水”,形同雞肋,主要是為了解決大學教育與實踐嚴重脫節的問題。那么是不是說因為“三鹿”奶粉有毒,我們就可以說所有的奶粉都有毒而將奶粉這種食品給廢棄?這完全是風馬牛不相及,論文“太水”的原因與論文本身有何關系?教育與實踐脫節的真正原因是因為有論文的存在?這樣的理由太可笑了。
并且我們誰也不能保證發表的新聞作品和評論就不“水”。論文之所以“太水”有一方面原因在于如今論文抄襲、造假以及的“”盛行。而新聞作品、評論的寫作門檻相對于寫論文的門檻更低,要發表這樣的作品也不是難事。誰說有的“”出現,就不允許有新聞作品的“”出現呢?又有誰能保證有花錢就能的平臺出現,就不允許有相應的發表新聞作品的平臺出現呢?
畢業論文也許并不能全面地反映出一個人的才華,也不一定能對社會直接帶來巨大的效益,也不一定能對專業產生開拓性的影響,但畢業論文是一個大學生對在校學習期間所學知識最有分量的一個綜合體現,是對自己專業領域的獨到見解。如果說將畢業論文取消,只以發表的新聞作品、評論等作品作為新聞系學生的畢業標準,是不能體現出新聞專業學生的能力和特點的,新聞專業的學生也將失去對新聞相關學問的研究能力。
張小元認為,取消本科畢業論文的真正意義還不僅僅在于目前的本科論文“太水”,形同雞肋,主要是為了解決大學教育與實踐嚴重脫節的問題。
應用型新聞人才,主要是指以教學為主的本科院校培養的服務地方的新聞人才,要求學生具有扎實的新聞理論知識、較強的新聞實踐技能和良好的新聞職業素養,并融知識、能力、素養于一體,在新聞工作中熟練運用。它主要包括三個方面的內容:人才是核心,新聞是專業指向,應用性是基本要求。畢業論文是應用型新聞人才培養過程中的重要組成部分,這是一個綜合性強的實踐環節。通過這個環節,學生要綜合運用專業理論知識、專業技能和科學的研究方法來獨立完成這項具有較大難度的課題。這是對四年來所學知識的一次復習和應用,也是檢驗學生是否是優秀應用型新聞人才的試金石。
一、存在問題
根據筆者近5年來對新聞專業畢業論文的管理情況來看,隨著本科教育教學管理的加強,新聞專業本科畢業生撰寫的畢業論文質量逐步提高,但也存在一些問題和不足。畢業論文選題忽略了新聞專業的特性——社會性,沒有緊扣社會熱點問題,理論分析過多,實證研究較少;在理論分析的論文中引用他人材料和解釋過多,自己的觀點和評論不足,深度不夠,論文模式依然是“是什么—為什么—怎么辦”的步驟,尤其在“怎么辦”階段,對策拍腦瓜,方案想當然的問題相對突出。學生的畢業論文以“偽命題”的理論分析為主,科學嚴謹的實證研究偏少。究其原因,主要有三:一是新聞專業人才培養方案中大量的理論性課程的設置導致學生掌握的只有理論性知識,實踐課程和實踐環節的缺失,使學生游離于實證研究之外,也不懂得運用何種方法進行分析研究。二是師資隊伍的不健全也是實證研究類畢業論文缺少的原因之一。目前,進行本科畢業論文指導的教師大部分是從高校畢業后直接走上講壇的教師,沒有在媒體工作和一線實踐的經歷,師資隊伍的單一性和實踐型教師的缺失直接影響實證研究論文的數量和質量。即使學生選了實證研究類的題目,老師也指導不了。三是畢業論文的時間安排對畢業論文的選題也會產生影響,畢業論文一般安排在第八學期,這段時間學?;緵]有集中授課的課程,大部份學生忙于就業、考研,精力難以放在論文寫作上。且有的學生在外地,與指導老師基本上見不著面,論文指導僅限于網絡指導和電話指導,理論性的論文選題更利于畢文的完成。
二、對策思考
一是進一步完善人才培養方案。人才培養方案是人才培養的核心和根本,它規定人才培養的規格,預期了學生的發展方向。應用型新聞人才與傳統學術型新聞人才的側重點不同,它強調了學生的應用和動手能力。作為新聞人才培養的綱領性文件,人才培養方案中應用型這個特性應貫穿于學生四年的學習和生活中。應用型不僅是對新聞專業外在的層次規定,也是新聞專業本身內在的要求。新聞學屬于社會科學范疇,其培養的人才大部分工作在社會第一線,接觸社會基層的方方面面,相關社會科學的基本素養對于新聞專業來說必不可少。因此,在課程設置中,除了必要的理論課程和專業素養外,還要增加提高學生調查研究能力的課程和綜合的人文社會科學知識,拓寬學生的知識面和視野。這樣,學生才能運用專業的知識和科學的方法完成畢業論文寫作這項復雜的系統性工程。
二是加強“雙師型”師資隊伍的建設。一般說來,應用型本科院校新聞專業籌建時間不長,師資以年輕的教學型教師為主,他們大都是來自高校的畢業生,不僅在理論教學上有所欠缺,而且缺乏相應的實踐教學經驗。教師是人才培養的重要因素之一,是人才培養方案的執行者,其專業素養和能力的高低直接影響所培養人才質量的優劣。因此,加大對青年教師的培養,是十分必要的。一方面,青年教師的培養可以采用做訪問學者或提升學歷、學位的方式,通過進修來更新教師的知識結構,提升教師的理論水平,拓展教師的研究領域,這對于畢業論文的指導是很有益處的。同時,由于新聞專業本身的特性和應用型專業的特點,實踐教學經驗在畢業論文創作,特別是實證研究類的論文創作中起了很大作用。這就要求論文指導老師本身要具有一線的工作經歷,因此,學校在培養青年教師時,除了注重理論素養的提高外,更要重視專業技能的獲得,要培養理論與實踐相結合的“雙師型”教師隊伍。另一方面,青年教師的培養要實行“引進來”、“走出去”原則?!耙M來”,指聘請媒介一線有實踐經驗的新聞從業者開設專題講座,為教師講授現實中媒介的管理模式和運營操作,掌握媒介的最新知識;“走出去”,指將青年教師送到媒介單位進行掛職鍛煉,學習各類工作技能和實踐經驗,使得自己更加符合應用型新聞人才培養的需求。
三是加強論文指導過程的管理。論文撰寫是一項復雜性的系統工程,從論文選題到開題報告到中期檢查到論文答辯,環節眾多,有效的管理是保證論文進度和質量的關鍵。第一,要加強選題指導。選題是論文寫作的第一個環節,學生感興趣的選題是論文良好的開端。論文的選題要提前規劃,可有意識地引導學生在平時的學習中結合自己的課程學習和各類實踐進行思考,而不是要做論文時才開始找論文題目。其次,新聞專業是一門社會科學,規劃選題時要從新聞專業的實際應用性出發,尋找有研究意義的課題,避開似是而非的“偽命題”。因此在選題時,建議學生關注社會熱點,選取實際問題。最后,選擇課題要遵循“小切口,深挖掘”的理念,避免大而空的論題,如果論文的題目“假”、“大”、“空”,那么學生在論文寫作中因沒有切實研究,只能采用“復制+粘貼”的方法來完成論文。良好的開始是成功的一半,論文題目選好選準了,后面的寫作才能扎實有效的開展。第二,要加強過程管理。畢業論文一般安排在第八學期,大部分學生已經外出實習,在論文的指導過程中,學生與導師面對面地交流的次數不多,畢業論文的進程和質量難以管理和監控,如何有效地對畢業論文進行管理是值得思考的。筆者認為,在眾多的流程中,要抓好論文的開題和中期檢查這兩關。撰寫論文開題報告,有利于培養學生的調研能力、分析能力和創新能力。通過開題,學生閱讀大量文獻資料,對前人的成果進行分析和總結,找出創新點和自己研究的方向。在開題的過程中,學生在老師的幫助下構建論文框構,明確論文的研究思路、方法、對策和解決的主要問題,定下論文的基調;在中期檢查過程中,老師對論文寫過程中的研究方法、遇到的困難和問題進行指導,明確下一步的寫作進程。這兩個環節,指導老師要與學生面對面的指導和交流,落實每一個環節,這樣不僅有利于學生逐步深入地研究和撰寫論文,而且還避免理論研究論文中的抄襲現象,改變以前的“剪、貼、拼”的論文寫作模式,最終寫出有新意的論文。第三,要重視基地建設。實證研究類論文源于生活,學生只有在大量的社會實踐中才能發現問題。因此,指導學生撰寫實證研究類的畢業論文時,需要相應的實習場所和實習基地。對應用型新聞專業來說,對口的實習基地就是報社和電臺、電視臺、各類網站等媒介單位,要建立相適應的媒介實習基地,特別是網絡媒體等新興媒體的實習基地,保證新聞專業的學生有大量的、長期的機會在新聞一線接受鍛煉。這樣才能有利于學生發現問題并進一步做更加深入的實證研究。
三、改革設想
大學畢業,總得有考評方式來檢驗所學知識吧?于是寫論文就應運而生了,因為這種方式最簡單也最直觀,還能進行量化。但這樣一來,還是先生所謂的“大學者,研究高深學問者也”嗎?川大這次對畢業論文的“多樣化”規定,也許初衷就在于要打破這種桎梏。其實,對學生的考評并非一定要以寫論文來衡量。據了解,《大學語文》通用教材的編者、著名學者徐中玉先生上世紀80年代主持華東師大中文系時,就曾規定:凡創作上取得成績的學生,畢業論文可用文學作品代替。于是,趙麗宏的畢業論文是詩集,孫颙則是出版長篇小說《冬》,華東師大中文系因此還出現了全國知名的“華東師大作家群”。
既然已有前車之鑒,為何川大此舉竟然引起了如此激烈的爭論呢?其原因在于大家已經認同了畢業論文這種考評方式,是作繭自縛的固化思維方式在作祟,就像郎咸平常說的那樣:沒有夕陽產業,只有夕陽思維。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)42-0004-03
隨著物聯網、云計算、大數據和泛在網絡等新型信息技術在經濟社會各個領域的廣泛應用,知識正以前所未有的速度傳播,使得這個時代的本科生幾乎與大學課堂的教師同步地接觸來自國內外最新的新聞和咨詢。與此相比,大學課堂的教學內容更新換代較慢,四年的本科學習,學生基本上接受的是本專業最基本且已形成共識的專業知識,或者說學了一些本專業領域最基礎的知識,而對本專業科技前沿的知識和未來發展趨勢了解甚少。這就造成理工科學生進實驗室做畢業論文開題時會遇到很多問題,如選題時不知道查閱哪些資料,不知道選擇什么內容或者具體用什么方法來研究,撰寫開題報告時不會進行分析和歸納等等[1-2]。出現這些問題的原因在于大學教育在課堂教育階段過于重視對知識的灌輸和注入,造成學生將大量的時間和精力耗費已有知識的理解上,忽視了對學生歸納、整理、分析并輸出知識能力的培養。
畢業生輸出畢業論文的質和量取決于其對專業知識輸入的質和量,缺乏對本專業科技前沿研究現狀的了解,就不能發現比較有價值的科學問題?,F就各個階段學生需要認真對待的內容及指導老師應給予的專業引導淺談幾點看法。
一、確定研究方向
研究方向的確定是本科生畢業論文進行的第一步,研究方向應具有前瞻性、創新性和個性,一定程度上體現了未來社會發展方向。好的研究方向給學生提供一個了解該學科科學前沿和發展前景的機會,也是學生能夠窺探本學科未來發展的一個窗口。由于一個學科所涉及的知識領域非常廣泛,與本領域相關的研究工作非常繁多冗雜,讓毫無科研經驗的學生去選擇一個適合自己本專業的、難度適中的研究課題,無異于大海撈針,毫無頭緒。
絕大多數本科生畢業論文研究課題基于本學科現有老師研究方向基礎上的,是由本學院老師所指定的,是指導老師已有研究的深入和創新。本學院老師從事的科學研究大都與本學科相關聯,這些研究方向中有些屬于本學科已有基礎知識的延伸,有些屬于本學科新興的邊緣學科,有些屬于本學科與其他相關學科的交叉――運用本學科已有的基本知識理論去解決其他學科存在的問題或者運用其他學科的基本知識理論去解決本學科當前存在的問題。有經驗的指導老師所指定的研究方向大都是自己在本學科多年科研探索和積淀的基礎上提出的,有些比較偏基礎理論,有些比較偏實際應用,有些屬于比較成熟、前期研究較多的,有些屬于科學前沿、帶有探索性質的等,需根據學生所掌握的知識水平及綜合分析解決問題的能力的差異,對不同類型的學生給予個性化選題指導。對于學有余力,有志繼續從事科研的學生,有針對性地選擇安排與前沿科學有關、比較基礎性地研究課題,這樣可以為學生研究生階段地學習打下基礎,也有助于提高畢業論文地質量。對準備參加工作的學生,選擇更接近生產實際的或者與就業方向密切相關的課題,將畢業論文課題與將來就業要應用到的知識之間建立起直接的關聯,切實調動學生參與畢業論文的積極性[3-4]。學生需在明確自己興趣的基礎上,經過查閱資料,根據自己的興趣和能力,在與指導教師充分溝通的情況下,深刻理解該研究方向的具體內容、當前研究的熱點和未來發展前景,進而選擇適合自己的研究方向。
二、熟悉研究現狀
任何研究過程都是本學科知識探索領域中的一個環節,所有的研究方向都是在繼承前人已有研究成果的基礎上確立的,確定研究方向后,學生就需要熟悉本方向的研究現狀,梳理前人的成果并找出其內在的邏輯關系。這就需要學生首先圍繞研究方向搜集相關的文獻資料,這些資料大部分來自互聯網上本專業常用的中英文數據庫,如化學專業常用的有中國知網(CNKI)、美國化學學會全文數據庫(ACS)、Elsevier/SCIRUS、John Wiley、Springer Link、Sciencedirect、RSC和Beilstein等數據庫,也有部分資料來自圖書館、閱覽室和專業資料室。要想透徹地了解本方向的研究現狀,必須盡可能全面地查閱中英文文獻,全面的資料搜集能夠使學生更加全面地了解本專業目前的研究現狀。
其次需要學生對文獻內容進行分析和歸納整理、分類,并認真閱讀。與研究方向相關的文獻浩如煙海,一一梳理總結難度太高,可以找指導老師找一些該方向具有代表性或具有里程碑意義的經典論文進行精讀,挑選一些本方向做得比較好的課題組或者牛人寫的綜述進行通讀,其余關聯性不大的論文可以泛讀全文或者僅僅讀取摘要即可,這樣可以事半功倍。對于英文不怎么好的同學,英文文獻的閱讀是必須要克服的一道障礙,理工科現有高質量的科學研究成果大都刊載在英文期刊上,包括國內大牛也都在英文期刊發表自己比較重要的近期研究結果。閱讀過程中要寫好筆記,用自己的語言寫下閱讀時的理解和想法,這樣可以鍛煉自己的思維表達能力,提高閱讀水平,便于梳理歸納。學生通過閱讀文獻對本方向的研究現狀有了初步了解,在研究內容上有了初步的知識積淀,結合自身已有專業知識能夠初步了解本專業目前比較熱門的研究主要集中在哪些點上,現在研究到什么程度,未來比較有前景的發展方向主要有哪些,還有研究人員是為了何種原因而展開科學研究工作的,如何綜合運用各種實驗方法和實驗儀器來分析解決問題的等等。
再者需要學生對本課題組前期所做的研究有透徹的了解,主要包括實驗室有哪些實驗條件,主要開展哪方面的研究,前期研究生和往年本科生的畢業論文主要通過哪些實驗手段做了哪些相關研究,過程中有哪些比較有意義的發現,哪些發現具有進一步深入研究的必要。這就需要指導老師將近3―5年內自己所做的研究比較大概地講解給學生,明確其中比較有意義的內容,就需要進一步研究的內容與學生交流溝通。
三、選擇需要解決的科學問題
理工科的科學研究始于問題,提出問題是進行科學研究和探索的第一步。在學生有初步知識積累的基礎上,指導老師應鼓勵學生梳理本方向已有研究問題,要求學生理清研究問題的起源、發展和現狀,清晰揭示研究問題的演進,支持學生批判性地看待本研究方向已有的觀點和看法,引導學生提出獨特新穎且有價值的問題,選取學生自己感興趣的、有發展前景的研究問題,鼓勵學生對這些問題進行深入思考,找出這些問題存在的根本原因,并理出解決問題的大致思路。理工科科研的復雜性決定了任何一個問題所涉及的影響因素都是多方面的,引導學生對可能影響研究問題的因素進行分析,并從中找出關鍵性的影響因素,找出該影響因素與實驗現象之間已經存在的關聯,從而對已有實驗結果進行解釋,或者改進與批判針對現有研究的不足,推出另類研究,發掘新的研究方法與途徑驗證其他相關研究,以不落俗套的思維嘗試性地解決問題,避免畢業論文中低水平的重復或者模仿,思考未來研究中是否可找到更有意義或者更有價值的結果。在這一提出問題、分析問題到解決問題的過程中必須要注意,問題不能提的太大,必須是有限時間內自己獨立或在指導老師協助下相對獨立完成的問題[5]。
四、撰寫開題報告
理工科畢業論文的開題報告一般包括選題的意義,需要解決的科學問題,主要研究內容,具體的研究方案,主要參考文獻等幾個部分。一個好的畢業論文必須要明確清晰地闡明選題的意義,也就是為什么要做這個課題,而不做其他課題,這個課題讓你感興趣的關鍵點在哪里,比如或是前期研究出現相互矛盾的研究結論,或是性能更好的新化合物,或者是新的概念,或是新的能夠大大地提高現有生產效率的工藝路線。而目前本科生所做的開題報告中,普遍存在選題不明確或者選題不合適,根本原因在于對選題內容的認識不足,本科生對很多科學前沿的了解來自于報紙、雜志或者網頁等一些科普性的新聞,這些新聞為了吸引眼球,通常會夸大或者歪曲一些基本研究科學問題的研究現狀和研究結果。實際上關于科學研究方面的重大新聞都有對應的更專業的學術論文,這些論文的表達相對來說更客觀,也是學生在畢業論文過程中更應該關注的東西。摒棄偏見和成見,從更加客觀的角度看待研究課題的意義是做畢業論文過程中應該具有的態度。選題過程中另一個容易出現的問題就是選題范圍太大,研究內容太多、太寬泛,或者難度太大,不切合實際。如有的學生提出“絲素蛋白在固液界面的有序結晶及其應用”,此選題有意義,有創新,研究思路也比較正確,但論文選題范圍太大,影響絲素蛋白結晶的因素太多,實現起來難度也很大,后具體細化為“流動剪切力對絲素蛋白有序結晶的影響”,將影響絲素蛋白結晶的因素縮減為單一的流動剪切力的影響,研究內容明確,范圍進一步縮小,就具備了可實現性。明確選題意義后,就需要對所選題進行系統的思考,圍繞需要解決的科學問題,分析總結以往研究人員大都是從哪些角度來思考和解決問題的,主要運用了哪些理論和方法,對這些理論和方法存在的優點長處及其缺點不足進行分析,并提出新的解決問題的方法和途徑,指出自己相對于其他研究者的長處,理出自己圍繞關鍵問題需要進行哪些方面的研究,并制定更加具體的研究方案。
大學及后續的研究生學習均是為了培養某一方向的專業性人才,因此畢業生在開題報告的書寫過程中,切記要運用專業術語進行更準備的表達。對于理工科學術性的論文,富有主觀色彩或濃郁個人感情的語句,是開題報告撰寫過程中必須要避免掉的。開題報告內容屬于專業的、學術性的論文,要求學生用專業的態度和專業的詞匯總結前人的研究成果,并對實驗現象和實驗結果進行比較客觀的描述,在相對合理范圍內對已有實驗現象進行推斷。另外,思維和邏輯的連貫性也是開題報告撰寫時要注意的要點,開題報告中引用他人的文字及說法要標明出處,所引用的論文和專利等都是要與要解決的關鍵問題密切相關的,不能為了湊字數或者湊內容而加些與研究問題無關的東西進來。
五、開題答辯
開題答辯就是要求畢業生詳細地口頭闡述畢業論文的具體研究內容,就是該課題的研究現狀,需要解決的問題,具體實驗內容及實驗方案,研究意義等。對老師和學校來說,組織開題答辯是為了考察學生對研究課題的認識程度,所選課題難易程度是否得當,解決問題的思路是否正確,是否具有運用專業知識解決實際問題的能力。對學生而言,參與開題答辯可以深化對研究問題的理解,更加深入地理解本專業的基本理論和觀點,為接下來的實驗研究和畢業論文答辯順利進行打下基礎。
開題答辯通常包括學生口述、問題答辯和建議評價等環節。學生口述階段需要學生事先做比較充足的準備,深入透徹理解與研究問題密切相關的本專業知識,用簡單的圖表或文字展示本學科前沿的其與研究問題密切相關的研究成果。問題答辯環節答辯老師可以提一些有針對性的問題,如針鋒相對的觀點或完全不同的理解,激發學生對研究問題進行更加深入的理解和思考。針對老師提出的不同觀點,學生應根據自己已經掌握的知識和理論為自己的觀點辯護,證明自己的理解是經過深思熟慮的。建議評價環節答辯老師要給予開題報告和開題答辯客觀公正的評價,指出其中的優點和長處,同時明確其缺點與不足,并給予改正的建議和方向。畢業生應根據開題答辯中答辯老師提出的問題進行深入思考,對存在的缺點和不足加以補充完善,是自己更加透徹地理解課題,力爭取得更好的研究結果。
開題答辯的過程是學生和老師就接下來需要研究的課題進行的學術思想交流過程。開題答辯一方面為老師提供了了解學生專業知識掌握程度和對研究課題理解程度的機會,另一方面為學生提供了表達自己學術思想,展現自己自信心的平臺,能夠鍛煉學生理論概括、語言文字、口述表達、邏輯思維能力。
總結:
本文從培養具有初步創新能力人才的角度出發,圍繞本科生畢業論文開題的五個階段,淺談各個階段學生需要認真對待的內容及指導老師應給予的專業引導,為學生和老師的畢業論文開題工作提供建議,為提高畢業論文質量奠定基礎??傊?,畢業論文開題階段是學生和老師就研究課題和研究問題進行交流溝通的重要階段,好的開題可有效激發學生的創新能力,有助于學生“站在前人的肩上”進而“看得更遠”。
參考文獻:
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To Improve the Specific Ideas of Innovative Science and Engineering Graduate Thesis of Undergraduate Students
JIANG Yan-ke,GAO Xue
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當然還有論文的答辯老師。他們和藹可親,關心學生,答辯會上善解人意,只提出一個問題:你知道你這篇文章寫了什么嗎?我說:知道然后我就順利通過了答辯。當我拿到學位的時候,老師的音容笑貌始終浮現在我眼前,我想大聲的呼喊:啊!老師,我愛你們!、
一次次徘徊,一次次絕望。同學們都給我了巨大的鼓勵!論文完成過程中,同學們互相鼓勵,互相幫助,互相分享資源,探討論文,空前團結,及時避免了論文內容的撞車。每當我對抄襲內容太多而受良心譴責的時候,同學們總會及時出現在我面前安慰我:天下文章一大抄,不抄白不抄。。。。于是,我重新調整心情抄襲,連最后一點剽竊羞恥心都去見了上帝。
當然,要感謝的人還有很多,比如網吧的老板,送蛋炒飯的小姑娘。。。。
還要感謝讓我深入紀錄片制作一線的段鳴鏑老師。盡管我之前有在電視臺的工作經驗,但紀錄片制作對我而言還是一片很新鮮的領域,尤其是大制作的精品節目。段老師讓我帶領攝像和助理獨闖三峽,這不僅僅是對我的肯定,更是對一個新人莫大的鼓勵,他的人格魅力讓我為之深深折服。紀錄片《靈渠》的最終完成,不僅是一段回憶,更是我成長的見證。
此外,還要感謝著名導演廖燁老師,他為我打開了一個認識問題的全新視角。
感謝電視系王曉紅老師一直以來對我的鼓勵和幫助,感謝朱羽君、葉鳳英、高曉紅、趙淑萍、張雅欣、任金州、何蘇六等老師對我學業的教誨,感謝電視系張龍老師對我的關心。
感謝我的師姐05電新碩士李奇,謝謝她對我無私的幫助。
還要感謝我的同門王凌嵐同學。
超寬帶無線電是對基于正弦載波的常規無線電的一次突破。幾十年來,無線通信都是以正弦載波為信息載體,而超寬帶無線通信則以納秒級的窄脈沖作為信息載體。其信號產生、調制解調、信號隱蔽性、系統處理增益等方面,具有獨特的優勢,尤其是能夠在密集的多徑環境下實現高速傳輸。由于脈沖持續時間很短,多徑分量在時域上不易重疊,多徑分辨能力高,通過先進的多徑分離技術或瑞克接收機,可以充分利用多徑分量。
目前,典型的超寬帶無線通信調制方式以TH-PPM、TH-PAM為主,本論文中,介紹超寬帶無線通信中的調制技術,主要討論TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且對比調制技術的優缺點,性能的好壞,并進行動態的仿真,從仿真圖中較清楚的研究調制方式,從而得出正確的結論,細致的研究超寬帶無線通信中的調制技術。
關鍵字:超寬帶 調制方式 PPM調制 PAM調制 OFDM調制
2 概述
2.1 總述
近幾年來,超寬帶短距離無線通信引起了全球通信技術領域極大的重視。超寬帶通信技術以其傳輸速率高、抗多徑干擾能力強等優點成為短距離無線通信極具競爭力和發展前景的技術之一。FCC(美國通信委員會) 對超寬帶系統的最新定義是:相對帶寬(在- 10dB 點處) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分別為帶寬的高端頻率、低端頻率和中心頻率) 或者總帶寬BW> 500MHz。[1]它與現有的無線電系統比較,在花費更小的制造成本的條件下,能夠做到更高的數據傳輸速率(100~500MbPs) 、更強的抗干擾能力(處理增益50dB 以上) ,同時具有極好的抗多徑性能和十分精確的定位能力(精度在cm 以內) 。
2.2 UWB基本原理
發射超寬帶(UWB) 信號最常用和最傳統的方法是發射一種時域上很短(占空比低達0. 5 %) 的沖激脈沖。這種傳輸技術稱為“沖擊無線電( IR) ”.UWB - IR 又被稱為基帶無載波無線電,因為它不像傳統通信系統中使用正弦波把信號調制到更高的載頻上,而是用基帶信號直接驅動天線輸出的[6];由信息數據對脈沖進行調制,同時,為了形成所產生信號的頻譜而用偽隨即序列對數據符號進行編碼。因此沖擊脈沖和調制技術就是超寬帶的兩大關鍵所在。
2.2.1 脈沖信號
從本質上講,產生脈沖寬度為納秒級的信號源是UWB 技術的前提條件。目前產生脈沖信號源的方法有兩類: ①光電方法,基本原理是利用光導開關導通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號。由于作為激發源的激光脈沖信號可以有很陡的前沿,所以得到的脈沖寬度可達到皮秒(10 - 12 ) 量級。另外,由于光導開關是采用集成方法制成的,可以獲得很好的一致性,因此是最有發展前景的一種方法。②電子方法,利用微波雙極性晶體管雪崩特性,在雪崩導通瞬間,電流呈“雪崩”式迅速增長,從而獲得具有陡峭前沿的波形,成形后得到極短脈沖。在電路設計中,采用多個晶體管串行級聯,使用并行同步觸發的方式,加快了雪崩過程,從而達到進一步降低脈沖寬度的目的[7]。
沖激脈沖通常采用單周期高斯脈沖,典型的單周期高斯脈沖的時域和頻域數學模型分別表示為:
(2-1)
(2-2)
單周期脈沖的寬度在納秒級(0. 1~1. 5ns) ,重復周期為25~1000ns ,具有很寬的頻譜,如圖2-1 所示。實際通信中使用的是一長串的脈沖,由于時域中信號的周期性造成了頻譜的離散化,周期性的單脈沖序列頻譜中出現了強烈的能量尖峰。這些尖峰將會對信號構成干擾,通過數據信息和偽隨機碼來進行編碼P調制,改變脈沖與脈沖間的時間間隔,可以降低頻譜的尖峰幅度[2]。
圖2-1 單周期脈沖的時間域和頻率域的表示
2.2.2 UWB的調制技術
超寬帶系統中信息數據對脈沖的調制方法可以有多種。脈沖位置調制( PPM) 和脈沖幅度調制(PAM) 是UWB 最常用的兩種調制方式。通常UWB信號模型為:
(2-3)
其中,w ( t) 表示發送的單周期脈沖, dj , tj 分別表示單脈沖的幅度和時延。
a PAM- UWB
PAM是一種通過改變那些基于需傳輸數據的傳輸脈沖幅度的調制技術。在PAM調制系統中,一系列的脈沖幅度被用來代表需要傳輸的數據。任何形狀的脈沖都是通過其幅度調制使傳輸數據在{ - 1 , + 1}之間變化(對于雙極性信號) 或在M 個值之間變化(對于M 元PAM) 。增加傳輸脈沖所占的帶寬或減少脈沖重復頻率,都可以增加一個固定平均功率譜密度的UWB 系統所能達到的吞吐量和傳輸距離,可以看出這一效果與增加傳輸功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脈沖幅度調制(PAM)的超寬帶信號波形如下:[4]
(2-4)
其中, dj 是信息序列, Tf 是脈沖重復周期。根據dj 的不同取值, 可將PAM調制方式分為以下三種:
(1) OOK(發送數據為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發送數據為0 ,UWB 信號的幅度為0) ;
(2)PPAM(發送數據為1 ,UWB 信號的幅度為β1 ;發送數據為0 ,UWB 信號的幅度為β2) ;
(3)BPSK(發送數據為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發送數據為0 ,UWB 信號的幅度為- 1) 。
對于這三種方式,在超寬帶的PAM調制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脈沖位置調制(PPM) 又稱時間調制(TM) ,是用每個脈沖出現的位置落后或超前某一標準或特定時刻來表示某個特定信息的[3]。二進制PPM 是超寬帶無線通信系統經常使用的一種調制方法,相對其它調制方法來說也是較早使用的一種方法。采用PPM的一個重要原因是它能夠使用零相差的相關接收機來接收檢測信號,而這種接收機有著非常好的性能。采用脈沖位置調制( PPM) 的超寬帶信號波形如下:
(2-5)
其中, dj 取0 或1 ,δ為調制因子, 與脈沖寬度Tm (1/Tf ) 是一個數量級。當發送數據為1 時脈沖就會相應滯后一個時延δ。
圖2-2 給出了上述四種調制方法的信號波形圖,對這四種調制方式給出了一個比較直觀的描述。
除了這些對脈沖的調制方法外,用偽隨機碼或偽隨機噪聲(PN) 對數據符號進行編碼以得到所產生信號的頻譜時,根據編碼的不同即擴頻和多址技術不同,超寬帶系統又被分為跳時的超寬帶系統(TH - UWB) 、直擴的超寬帶系統(DS - UWB) 、跳頻的超寬帶系統(FH - UWB) 和基帶多載波超寬帶系統(MC - UWB) 等[9]。
圖2-2 不同調制方式的信號波形[4]
2.3 UWB 技術特點
由于UWB 與傳統通信系統相比,工作原理迥異,因此UWB 具有如下傳統通信系統無法比擬的技術特點[4]:
(1)系統容量大。香農公式給出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠遠大于信號功率上升所帶來的效應,這一點也正是提出超寬帶技術的理論機理。超寬帶無線電系統用戶數量大大高于3G系統。
(2)高速的數據傳輸。UWB 系統使用上GHz 的超寬頻帶,根據香農信道容量公式,即使把發送信號功率密度控制得很低,也可以實現高的信息速率。一般情況下,其最大數據傳輸速度可以達到幾百Mbps~1Gbps。
(3)多徑分辨能力強。UWB 由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號在時間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發射信號的能量。實驗表明,對常規無線電信號多徑衰落深達10~30dB 的多徑環境,UWB 信號的衰落最多不到5dB。
(4)隱蔽性好。因為UWB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 設備對于其他設備的干擾就非常低。
(5)定位精確。沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無線電通信,可在室內和地下進行精確定位,而GPS 定位系統只能工作在GPS 定位衛星的可視范圍之內。與GPS 提供絕對地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對位置, 其定位精度可達厘米級。
(6)抗干擾能力強。UWB 擴頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發送每個比特所用的脈沖數。UWB 的占空比一般為0. 01~0. 001 ,具有比其它擴頻系統高得多的處理增益,抗干擾能力強。一般來說,UWB 抗干擾處理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 無線通信系統接收機沒有本振、功放、鎖相環( PLL) 、壓控振蕩器(VCO) 、混頻器等, 因而結構簡單,設備成本將很低。由于UWB 信號無需載波,而是使用間歇的脈沖來發送數據,脈沖持續時間很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之間,有很低的占空因數,所以它只需要很低的電源功率。一般UWB 系統只需要50~70mW 的電源,是藍牙技術的十分之一[10]。盡管如此,UWB 在技術上面臨一定的挑戰, 還有諸多技術的問題有待研究解決,比如需要更好地理解UWB 傳播信道的特點,建立信道模型,解決多徑傳播;需要進一步研究高速脈沖信號的生成、處理等技術;研究新的調制技術,進一步降低收發結構的復雜度等。
2.4 UWB發射機和接收機組成框圖
2.4.1 UWB發射機組成框圖
UWB發射機直接發送納秒級脈沖來傳輸數據而不需使用載波電路。所以,UWB發射機比現有的無線發射設備要簡單得多。TH-UWB發射機組成框圖如圖2-3所示[5]。
圖2-3 UWB發射機組成框圖
調制后的數據與偽碼產生器生成的偽碼一起送入可編程延遲電路,可編程延遲電路產生的時延控制脈沖信號發生器的發送時刻,脈沖信號發生器輸出的UWB信號由天線輻射出去。脈沖信號產生電路的一個關鍵部分是天線,它的作用相當于一個濾波器。
2.4.2 UWB接收機組成框圖
TH-UWB接收機采用相關接收方式,接收機框圖如圖4所示。圖4中虛線內的部分是相關器。它由乘法器、積分器和取樣/保持電路三部分組成[5]。
接收機與發射機類似,兩者的區別在于接收機的基帶信號處理器從取樣/保持電路中解調數據,基帶信號處理器的輸出控制可編程時延電路,為可編程時延電路提供定時跟蹤信號,保證相關器正確解調出數據。
圖2-4 UWB接收機組成框圖
2.5 UWB 技術的應用前景
UWB 系統在很低的功率譜密度的情況下,UWB具有巨大的數據傳輸速率優勢,最大可以提供高達1000Mbps 以上的傳輸速率,使UWB 同其它短距離無線通信系統的技術優勢非常明顯,如表1 所示?,F有的各種無線解決方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 則在10m 左右的范圍之內打破了這一限制,UWB 的應用將使人們可以擺脫更多線纜的牽絆,通信因而變得更為方便[6]。
2.6 結束語
無線通信已經迅速滲入我們的生活當中,對容量不斷增長的要求需要一種不對現有的通信系統造成影響的新的無線通信方案,超寬帶脈沖無線電系統正好滿足了這一要求。UWB 技術對于無線短距離的高速數據通信是非常有競爭力的,隨著研究的深入,憑借多方面的優勢,它將在很多領域占有一席之地。特別是短距離傳輸的后3G領域,UWB 將有廣闊的發展空間[8]。
表1 幾種短距離無線通信比較
IEEE802. 11a
Bluetooth
UWB
工作頻率
2. 4GHz
2. 402~2. 48GHz
3. 1~10. 6GHz
傳輸速率
54Mbps
小于1Mbps
大于480Mbps
通信距離
10m~100m
10m
小于10m
發射功率
1 瓦以上
1 毫瓦~100毫瓦
1 毫瓦以下
容量空間
80kbps/m2
30kbps/m2
1000kbps/m2
應用范圍
無線局域網
家庭和辦公室互連
近距離多媒體
終端類型
筆記本、臺式電腦、掌上電腦、因特網網關
筆記本、移動電話、掌上電腦、移動設備
無線電視、DVD , 高速因特網網關
3 MATLAB 軟件工具介紹
3.1 MATLAB語言的概述
MATLAB是一種科學計算軟件,適用于工程應用各領域的分析設計與復雜計算,它使用方便,輸入簡捷,運算高效且內容豐富,很容易由用戶自行擴展。因此,它已成為大學教學和科學研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩陣實驗室”(MATrix LABoratoy)的縮寫,它是一種以矩陣運算為基礎的交互式程序語言,著重針對科學計算、工程計算和繪圖的需求。與其他計算機語言相比,其特點是簡潔和智能化,適應科技專業人員的思維方式和書寫習慣,使得編程和調試效率大大提高。它用解釋方式工作,鍵入程序立即得出結果,人機交互性能好,為科技人員所樂于接受。特別是它可適應多種平臺,并且隨計算機硬、軟件的更新而用時升級。因而,MATLAB語言是數值計算用得最頻繁的電子信息類學科工具。它大大提高了課程教學、解題作業、分析研究的效率。
3.2 MATLAB的歷史
在1980年前后,美國的Cleve Moler博士在New Mexico大學講授線性代數課程時,發現應用其他高級語言編程極為不便,便構思并開發了MATLAB(MATrix LABoratory,矩陣實驗室),它是集命令翻譯、科學計算于一身的一套交互式軟件系統,經過在該大學進行了幾次的試用之后,于1984年推出了該軟件的正式版本。它是以著名的線性代數軟件包LINPACK和特征計算軟件包EISPACK中的子程序為基礎發展而成的一種開放型程序設計語言,其基本的數據單元是一個維數不加限制的矩陣,這就允許用戶可以根據數值計算問題的復雜程序,對問題進行分段甚至逐句編程處理,顯然這與C、FORTRAN等傳統高級語言完全不同。在MATLAB下,矩陣的運算變得異常的容易,后來的版本中又增添了豐富多彩的圖形圖像處理及多媒體功能,使得MATLAB的應用范圍越來越廣泛,Moler博士等一批數學家與軟件專家組建了名為MathWorks的軟件開發公司,專門擴展并改進MATLAB。
為了準確地把一個控制系統的復雜模型輸入給計算機,然后對之進行進一步的分析與仿真,1990年MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統模型圖形輸入與仿真工具,并定名為SIMULAB,該工具很快在控制界得致函廣泛的使用。但因其名字與著名的軟件SIMULA類似,所以在1992年正式改名為SIMULINK。此軟件有兩個明顯的功能:仿真與連接,亦即可以利用鼠標在模型窗口上畫出所需的控制系統模型,然后利用該軟件提供的功能來對系統直接進行仿真。很明顯,這種做法使得一個很復雜系統的輸入變得相當容易。SIMULINK的出現,更使得MATLAB的控制系統的仿真與其在CAD中的應用打開了嶄新的局面。
3.3 MATLAB語言的特點
MATLAB語言有以下特點。
(1) 起點高
每個變量代表一個矩陣,以矩陣運算見長。當前的科學計算中,幾乎無處不用矩陣運算,這使它的優勢得到了充分的體現。
(2) 人機界面適合科技人員
MATLAB的語言規則與筆算式相似。MATLAB的程序與科技人員的書寫習慣相近,因此,易寫易讀,易于在科技人員之間交流。矩陣的行列數無需定義。MATLAB不必有階數定義,輸入數據的行列數就決定了它的階數。鍵入算式立即得到結果,無需編譯。MATLAB是以解釋方式工作的,即它對每條語句解釋后立即執行,若有錯誤也立即做出反應,便于編程者立即改正。這些都大大減輕了編程和調試的工作量。
(3) 強大而簡易的做圖功能
能根據輸入數據自動確定坐標繪圖,能規定多種坐標系,(極坐標系、對數坐標系等),能繪制三維坐標中的曲線和曲面,可設置不同顏色、線型、視角等。如果數據齊全,通常只需一條命令即可出圖。
(4) 智能化程度高
繪圖時自動選擇坐標,大大方便了用戶;做數值積分時自動按精度選擇步長;自動檢測和顯示程序錯誤的能力強,易于調試。
(5) 功能豐富,可擴展性強
MATLAB軟件包括基本部分和專業擴展兩大部分。
基本部分包括矩陣的運算和各種變換、代數和超越方程的求解、數據處理和傅立葉變換及數值積分等等??梢猿浞譂M足大學理工科學生的計算需要。
擴展部分稱為工具箱。它實際上是用MATLAB的基本語句編成的各種子程序集,用于解決某一方面的專門問題,或實現某一類的新算法。現在已經有控制系統、信號處理、圖像處理、系統辨識、模糊集合、神經元網絡及小波分析等工具箱,并且向公式推導、系統仿真和實時運行等領域發展。
MATLAB的核心內容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本語句編寫的。
3.4 MATLAB仿真
通過利用所學的理論知識,建立一個完整、準確的需求說明,清楚、準確地提出仿真試驗所要解決的問題。
對所提出的仿真系統給出詳細定義,明確系統中的模塊、系統構成、模塊之間的相互關系,系統的輸入輸出、邊界條件以及系統的約束條件,并明確仿真所要達到的目標。
根據仿真系統分析的結果,確定系統中的參數、變量及其互之間的關系,并以數學形式將這些關系描述出來,從而構成仿真系統的數學模型。數學建模是系統仿真中最關鍵的一步,所建立的數學模型必須盡可能準確地反映所關心的真實系統的特性,而又不能過于復雜,以免降低模型的效率,增加不必要的計算過程,即建模需要根據求解問題的要求,在模型的近似程度與復雜程度之間折中。電子與通信系統的數學模型通常以方框圖形式或數學方程形式來表達。
根據建立的數學模型所需要的數據元素,收集與模型系統有關的數據。根據數學模型建立系統的計算機仿真模型,收集數據,確定其中各子模塊的結構,輸入輸出接口,輸入輸出的數據表達形式,數據的存儲方式等。然后編制相應的程序流程,用MATLAB語言實現。
仿真模型驗證的目的是確定計算機仿真模型是否準確表達了數學模型。仿真模型驗證通常的方法是將數學模型的解析結果(或理論結果)與仿真所得到的數值結果相比較來完成的;或通過已知的系統輸入輸出結果,對比在相同條件下的系統仿真結果來驗證仿真模型的正確性。
根據仿真試驗設計的方案,讓計算機執行計算,并在執行計算的過程中了解仿真模型對于各種不同輸入信號以及不同參數和仿真機制下的輸出,得出試驗數據,從而預測系統在實際環境中的運行情況。
對仿真模型的運行階段所產生的數據進行分析,其目的是從運行階段所產生的數據中找出系統運行規律,對仿真系統的性能做出評價,為系統方案的最終決策提供輔助支持。對仿真結果進行分析,對仿真數據的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最終將仿真結果以曲線、圖表和文字等形式形成論文。
4 超寬帶無線的調制技術
發射超寬帶(UWB)信號最常用和最傳統的方法是發射時域上很短的脈沖。這種傳輸技術稱為“沖激無線電”(Impulse Radio,簡寫為IR)。信息數據符號對脈沖進行調制,其調制方式可以有多種。脈沖位置調制(PPM)和脈沖幅度調制(PAM)是最常用的兩種調制方式。除了要對脈沖進行調制外,為了形成所產生的信號的頻譜,還要用偽隨機碼或偽隨機噪聲(PN)對數據符號進行編碼。一般是,編碼后的數據符號引起脈沖在時間軸上的偏移,這就是所謂的跳時超寬帶(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列擴譜(DS-SS)就是編碼后的數據符號對基本脈沖的幅度進行調制,這在沖激無線電(IR)中被稱為直接序列超寬帶(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),這種調制方式似乎非常有吸引力[1]。
對于超寬帶信號,也可以通過很高的數據速率來產生而根本不需要具備脈沖的特性。只要UWB定義所要求的相對帶寬或最小帶寬在整個傳輸過程中得到滿足,那么,靠發射高速率數據而不是窄脈沖所產生的具有UWB射頻帶寬的系統,就不應該被排除在UWB系統之外。諸如正交頻分復用(OFDM),在數據速率適當的情況下也可產生UWB信號。因此,OFDM也是一種超寬帶的調制方式。
本文主要討論TH-UWB、DS-UWB和OFDM調制方式。
4.1 PPM-TH-UWB 調制方式
4.1.1 跳時超寬帶信號的產生
在結合了二進制PPM的TH-UWB(二進制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中,UWB信號的產生可以系統地描述如下(參見圖4-1描繪的發射鏈路) [1]。
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖4-1 PPM-TH-UWB信號的發射方案
給定待發射的二進制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率Rb=1/Tb (b/s),圖4-1中的第一個模塊使每個比特重復Ns次,產生一個二進制序列:
(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=
(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a
新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。這個模塊引入了冗余,其實是一種被稱為重復碼的(Ns,1)分組編碼器。一般術語上稱為信道編碼。
第二個模塊是傳輸編碼器,就是應用整數值碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二進制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),產生一個新序列d,序列d的一般元素表達式如下:
dj=cjTc+aj (4-1)
式中,Tc和 是常量,對所有的cj滿足條件cjTc+ <Ts,通常 <Tc。
這里的d是一個實數值序列,而a是二進制序列,c是整數值序列.現在我們遵循最常用的方法,假定c是企業界隨機碼序列,它的元素cj是整數,且滿足
0 cj Nh-1。 碼序列c可能為周期序列,其周期表示為Np。兩種特殊情況值得討論。第一種,碼是非周期的,即 ;第二種是Np=Ns,這是最常用的一種,這時的編碼周期與二進制碼重復的次數相等。我們必須牢記:傳輸編碼扮演了碼分多址編碼和發射信號的頻譜形成雙重角色[1]。
實數值序列d輸入到第三個模塊,即PPM調制模塊,產生了一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts(脈沖/s)的單位脈沖(Dirac pulses ) 序列。這些脈沖在時間軸上的位置為 ,因此脈沖位置在jTs基礎上偏移了dj,脈沖的發生時間也可表示為( )。注意是碼序列對c信號引入了TH位移,也正因為此,c被稱為TH碼。還要注意一點就是由PPM調制引起的位移 ,通常比TH碼引起的位移cjTc小得多,即: ,cj=0除外。Tc稱為碼片時間(chip time)。
最后一個模塊是脈沖形成濾波器,其沖激響應為。必須保證脈沖形成濾波器輸出的脈沖序列不能有任何的重疊。
以上所有系統級聯以后的輸出信號 可表示如下:
(4-2)
比特間隔或比特持續時間,也即用于傳輸一個比特的時間Tb,可表示為:Tb=NsTs。在式(4-2)中,cjTc定義了脈沖的隨機性或者說是相對于Ts整數倍時刻的抖動。如果用隨機TH抖動 來表示由TH編碼cjTc引起的時間上的位移,并假定 在0和 之間分布,則可得到:
(4-3)
正如前面提到的, 通常遠大于 。這兩個量的整體效果是產生一個分布在0和 之間的時間隨機位移量,用 表示這個時間隨機位移,可得發射信號的如下表達式:
(4-4)
更一般性地概括式(4-2)所表示的信號,其思想是:對于信息比特“0”和“1”,可以發射兩個不同的脈沖波形 和 來分別表示。上面分析的PPM調制的例子,引入了 這個時間位移量,它的值根據它所代表的比特而有所不同,其實是上述思想的特殊例子,其中的 是 位移以后的波形。一種更一般的表達式:
(4-5)
當將 設置為- 時,式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的結合,即PAM-TH-UWB模型[1]。
4.1.2 PPM-TH-UWB的發射鏈路 系統模型如圖4-2所示
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖4-2 PPM-TH-UWB 發射器的系統模型
圖4-2中的第一個模塊表示二進制源。這個模塊的輸出是發射到物理信道的二進制流。第二個模塊表示重復碼編碼器。二進制流的每一個比特都被重復次。第三個模塊仿真TH編碼和二進PPM。這里考慮偽隨機TH碼。最后一個模塊是脈沖形成。這個模塊的沖激響應表示要發射的UWB信號的基本脈沖波形[1]。
4.1.3 PPM-TH-UWB 仿真結果及其分析
圖(4-3)顯示了參數設置如下時所產生的UWB信號
以dBm為單位的平均發射功率Pow, 信號的抽樣頻率fc, 由二進制源產生的比特數numbits, 平均脈沖重復時間Ts(單位為秒),每個比特映射的脈沖數Ns, 碼片時間Tc(秒), 跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np,沖激響應持續時間Tm, 脈沖波形形成因子tau(秒), PPM時移dPPM(秒)。
Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5,
Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,
dPPM=0.5e-9
由圖4-3中可以看到輸出序列的前五個脈沖在其對應時隙的中間位置,而后五個脈沖則在其對應時隙的起始位置。
圖4-3 PPM-TH-UWB 發射機產生的信號
圖4-4 PPM-TH-UWB的幅度譜
由圖4-4可以看出,TH編碼和PPM調制都對幅度譜的高斯形狀產生扭曲。PPM-TH-UWB信號的幅度譜將完全包含在無TH編碼和無PPM調制的幅度譜包絡中,這是因為以同樣的形狀和同樣的平均功率傳輸等間隔脈沖的結果。
4.2 PAM-DS-UWB調制方式
4.2.1 直接序列超寬帶信號的產生
直接序列擴譜(DS-SS)是一種著名的數字調制方式。這里,我們先回顧DS-SS的基本原理,并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。
具有UWB特性的信號可以通過下面的過程產生:首先,用偽隨機碼或二進制PN碼序列對要發射的二進制進行編碼;其次,對一串窄脈沖進行幅度調制。這一過程可以看做是目前使用DS-SS系統的一種極端方式,此時脈沖在時域上是具有典型時間的奈奎斯特型脈沖或方波。讓脈沖寬度遠遠小于切普間隔,很容易得到DS-SS-UWB的解析表達式。在傳統的DS-SS系統中,RF發射信號是對載波進行幅度調制后得到的,通常使用二進制相移鍵控BPSK方式。而在DS-UWB中,如果沒有專門的要求,這一過程可省略。[1]
更詳細地,上述信號可以通過如下過程產生(見圖所示發射鏈路)。
SHAPE \* MERGEFORMAT 圖4-5 PAM-DS-UWB 信號的發射方案
假定待發射的二進制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率為Rb=1/Tb (b/s),圖4-5中的第一個系統將每個比特重復Ns次,得到序列:(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*,其速率為Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。與TH方式相似,系統引入的冗余相當于一個參數為(Ns,1)的重復碼編碼器。
第二個系統將a*序列轉換成只含有正值和負值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…),轉換公式為:( ).
發射編碼器將一個由 1組成、周期為Np的二進制碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)應用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…),產生一個新序列d=a·c,其組成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns,更具一般性的假定是Np等于Ns的整數倍。注意,序列d的元素值為 1,這一點與序列a相同,其速率為Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。
序列d進入第三個系統——PAM調制器,產生一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts (脈沖/s)的單位脈沖(Dirac脈沖 )序列,其位置在jTs處[6]。
調制器輸出的信號進入沖洲響應為p(t)的脈沖形成濾波器。在傳統的DS-SS系統中,沖激響應p(t)是持續時間為Ts的矩形脈沖。而在DS-UWB系統中,與TH方式相似,p(t)是持續時間遠小于Ts的脈沖。
以上系統級聯后的輸出信號可以表示為
(4-6)
注意,與TH方式相似,比特間隔或比特持續時間,即傳輸一個比特所用的時間是Tb=NsTs。
輸出的波形顯然是一個PAM波形。很容易知道,由于沒有時移而且脈沖以規則的時間間隔出現,計算式(4-6)所示信號的PSD要比計算式(4-2)所示信號的PSD更容易。
上述方式的一種變形是使用PPM調制器代替PAM調制器,得到的信號可表示為:
(4-7)
注意到在式(4-7)中,由于碼的偽隨機特性,編碼會起到白化頻譜的作用。
4.2.2 PAM-DS-UWB 發射鏈路 其系統模型如圖4-6所示.
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖4-6 PAM-DS-UWB 發射機系統模型
圖4-6中的前兩個模塊分別表示二進制源和重復碼編碼器。第三個模塊是在重復碼編碼器的輸出端實現DS編碼和二進制PAM調制。我們考慮偽隨機DS碼,分配給一般用戶的是長度為NP的二進制碼序列。最后一個模塊是脈沖形成器[1]。
4.2.3 PAM-DS-UWB 仿真結果及其分析
圖4- 7 由PAM-DS-UWB發射機產生的信號
圖(4-7)顯示了參數設置如下時所產生的UWB信號
以dBm為單位的平均發射功率Pow, 信號的抽樣頻率fc, 由二進制源產生的比特數numbits, 平均脈沖重復時間Ts(單位為秒),每個比特映射的脈沖數Ns, 碼片時間Tc(秒), 跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np,沖激響應持續時間Tm, 脈沖波形形成因子tau(秒), PPM時移dPPM(秒)。
Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9,
Ns=10, Np=10, Tm=0.5e-9,
tau=0.25e-9,
這個信號由兩組脈沖序列組成,每組包含10個脈沖,每組映射信息源的一個比特。從圖4-7中可以看出每二組的10個脈沖與第一組的10個脈沖在極性上是相反的。
圖4-8 PAM-DS-UWB的幅度譜
由圖4-8可以看出,幅度譜的包絡具有基本脈沖的傅氏變換的形狀,即高斯形狀。且Np(信號每比特發射脈沖數)值越大,圖形分布越寬,即幅度峰值越小。
4.3 OFDM調制技術
4.3.1 概述
多頻帶(MB)方式與本章前兩節分析研究的IR原理不同。根據2002年,FCC公布的UWB定義,帶寬超過500MHz的信號都是UWB信號。因此,按照FCC規定的頻帶范圍3.1~10.6GHz,將此7.5 GHz的帶寬分割成最小帶寬為500MHz的若干個頻帶。為了盡量減小同窄帶通信系統的相互干擾,UWB采用較小的功率,于是UWB信號對于窄帶通信系統來說相當于熱噪聲,并不被窄帶通信系統的接收機檢測到,也可以避免特定頻帶上的非人為干擾[1]。
在每個子頻帶內可以使用不同的數據調制類型,并不一定要用IR方式,正確的頻譜帶寬可以通過合適的比特速率實現。應用最廣泛的是眾所周知的正交頻分復用(OFDM)。
4.3.2 多頻段OFDM-UWB信號產生
一個已調的OFDM信號由調制在不同載波頻率 上的同個并行發射的信號組成。這些載波等間隔地位于頻域上,其間隔為 。OFDM調制器輸入的二進制序列每K比特編為一組,以產生具有N個符號的數據塊{ },這里假定 是L個可能的取值中的一個,K=N1bL。最后,每個符號調制一個不同的載波。為了并行傳輸數據塊的N個符號,不同的調制載波信號在頻率上必須正交[8]。
所有調制器使用相同的矩形波,其持續時間為T:
(4-8)
如果符號 在星座圖中的點用 表示,OFDM信號中有N個符號的數據塊的表達式如下[1]:
(4-9)
而相應的復包絡是
(4-10)
其中 ,S(t)是周期為T0的周期函數。
式(4-9)中OFDM信號的數字變換相當于傳輸式(4-10)中復數包絡的抽樣值,也就是說傳輸序列可表示如下:
(4-11)
tc是抽樣周期。
仿真OFDM調制信號,考慮的是OFDM各個載波使用QPSK調制的情況。仿真整個發射鏈路,產生式(4-9)的信號。
4.3.3 OFDM仿真結果及其分析 要發射的總比特數numbits; 調制信號的中心頻率fp; 抽樣頻率fc; 每個符號在其相應載波上的傳輸時間T0; 循環前綴的持續時間TP;保護間隔時間TG, 矩形脈沖響應的幅度為A, OFDM系統的子載波數N。
(1) numbits=8; fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;
TP=60.6e-9; TG=70.1e-9; A=1; N=4;
圖4-9 OFDM-UWB信號
圖4-10 OFDM-UWB幅度譜
圖4-10中的幅度譜由子載波的幅度譜疊加而成。
(2)numbits=8; fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;
TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2;
圖4-11 OFDM-UWB信號圖
圖4-11 OFDM-UWB信號幅度譜
對比以上兩圖,可以看出,在同樣的時間里為了傳輸更多的符號,是以增加帶寬為代價的,也就是增加子載波的數量。
4.4 總結
通過一系列的仿真,我們可以得出以下結論:PAM、PPM兩種調制方法主要是為了進行信息數據符號對脈沖的調制,而信號中的偽隨機TH碼和DS碼主要是為了產生信號的頻譜,使信號的功率譜密度在采用偽隨機碼調制后變得更加平滑,不能干擾到其它已經存在的窄帶系統[9]。
OFDM具有良好的抗多徑干擾性能,通過頻率的合理選擇,能夠同現存的窄帶系統和開放頻段的通信系統具有很好的共存性,同傳統的超寬帶系統相比有很大的優勢[11]。
5 性能分析及應用前景
5.1 脈位調制(PPM)和脈幅調制(PAM)
脈位調制(PPM)是一種利用脈沖位置承載數據信息的調制方式。按照采用的離散數據符號的狀態數可以分為二進制PPM(2PPM)和多進制(MPPM)。在這種調制方式中,一個脈沖重復周期內脈沖可能出現的位置有2個或M個,脈沖位置與符號狀態一一對應。根據相鄰脈位之間距離與脈沖寬度之間關系,又可分為部分重疊的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重疊的PPM中,為保證系統傳輸可靠性,通常選擇相鄰脈位互為脈沖自相關函數的負峰值點,從而使相鄰符號的歐氏距離最大化。在OPPM中,通常以脈沖寬度為間隔確定脈沖位置。接收機利用相關器在相應位置進行相干檢測。鑒于UWB系統的復雜度和功率限制,實際應用中,常用的調制方式為2PPM或2OPPM[3]。
PPM的優點在于:它僅需要根據數據符號控制脈沖位置,不需要進行脈沖幅度和極性的控制,便于以較低的復雜度實現調制與解調。因此,PPM是UWB系統廣泛采用的調制方式。但是,由于PPM信號為單極性,其輻射譜中往往存在幅度較高的離散譜線。對此超寬帶信號的幅度譜仿真也證明了這一點。如果不對這些譜線進行抑制,將很難滿足FCC對輻射譜的要求[10]。
脈幅調制(PAM)是數據通信系統最為常用的調制方式之一。在UWB系統中,考慮到實現復雜度和功率有效性,不宜采用多進制PAM(MPAM)。UWB系統常用的PAM有兩種方式:開關鍵控(OOK)和二進制相移鍵控(BPSK)。前者可以采用非相干檢測降低接收機復雜度,而后者采用相干檢測可以更好地保證傳輸可靠性[3]。
當發射能量相同時,使用二進制PAM調制的信號可以比使用二進制PPM調制的信號獲得更好的性能。
5.2 OFDM調制
OFDM有很多優點:能夠提供較大的系統容量,具有較強的抗多徑干擾、抗頻率選擇性衰落和頻率擴散能力,適應多徑和移動信道傳播條件,能夠適應不同設計需求,靈活分配數據容量和功率,可提供靈活的高速和變速綜合數據傳輸可以實現較高的安全傳輸性能,允許數據在復數的高速的射頻上被編碼。由于OFDM技術的良好性能使得它在無線通信系統中得到了廣泛的應用[12]。
OFDM技術是將頻道資源分成若干個子信道,每個子信帶再采用一定的調制技術,提高頻率利用率。OFDM可與PPM、PAM等結合使用,將會有性能更好的調制技術出現。
5.3 UWB的應用前景
超寬帶技術在通信、雷達和無線定位等領域都將有廣闊的應用前景。近年來,人們對超寬帶技術深入的研究使超寬帶技術在系統理論、功率放大器、脈沖的產生與接收、同步、集成電路等方面取得了重大進步,尤其是在超寬帶無線產生領域的技術進步,使超寬帶通信成為無線網絡的重要組成部分成為可能。
相對于傳統的窄帶無線通信系統,超寬帶無線產生系統具有諸多優點和潛力,使超寬帶無線產生成為中短距無線網絡的理想接入技術。根據產生速率不同,擠兌超寬帶無線傳輸系統也具有不同的特點和應用領域。
利用超寬帶技術可以提供高數據率傳輸的能力與定位功能,可以設計依賴定位信息優化網絡資源管理的WPAN或WLAN,并應用于多媒體傳輸、計算機通信和家庭娛樂等領域。
利用脈沖超寬帶信號對障礙物的良好穿透特性與精確測距功能,可以設計既具有通信功能也具有定位功能的超寬帶脈沖無線通信與定位系統。該系統包括傳輸距離遠(通信速率低)、頒布式移動定位、便攜、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特點。因而可以廣泛用于傳感器網絡、消防、公共安全、庫存盤點、人員監護與救生等重要領域。利用超寬帶脈沖信號低截獲概率、保密性高和體積小的優點,該系統還可以應用與偵察、情報收集、傷員救護、武器制導等軍事領域[8]。
超寬帶信號具有很低的輻射功率,而這樣的輻射功率分布在某些方面GHz的頻率范圍內,功率譜密度極低,類似白噪聲頻譜,具有低干擾、低截獲概率特性;同時由于使用窄脈沖為信號載體并采用跳時擴頻,接收端必須已知發射端擴頻碼的條件下才能解調出發射數據來,加上它對多徑干擾具有很好的魯棒特性,非常適合在軍事保密通信的應用。非常低的輻射功率可以避免過量的電磁波對人體的傷害[7]。
結論
超寬帶無線通信技術是目前發展的熱門技術。它以其自身的優點,被研究人員廣泛關注。超寬帶無線電技術大體包括基帶脈沖傳輸方式和帶通載波調制傳輸的方式兩大類。脈沖傳輸的特點是把信息調制在離散脈沖信號上發射,而帶通載波調制傳輸的特點則是把信息調制在正弦載波上發射。本論文是以采用基帶脈沖傳輸技術的經典超寬帶無線電通信系統為基礎進行研究的。
為了更好地了解超寬帶通信系統,本文先概括地介紹了超寬帶無線通信的基礎知識。接著將仿真的基本工具MATLAB的使用說明簡單介紹。然后,重點介紹超寬帶通信的調制方式,主要包括對TH-PPM、DS-PAM和OFDM調制方式的介紹,并通過仿真圖像加以對比,說明調制方式的優缺點。
常采用不同的調制方案,對系統傳輸速率、搞多徑干擾能力有很大影響。對它們進行分析比較,對系統調制信號的設計具有一定的參考意義。通常,在一個通信系統中,應用何種調制方式不僅要看調制方式本身性能,還要根據系統總的設計加以考慮。
參考文獻
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我鄭重承諾如下:
我向學院呈交的論文《 》是我在指導教師 指導下獨立完成的,決無抄襲、剽竊行為;引用他人成果數據已一一注明出處并致謝。本文如涉及知識產權糾紛,由本人負完全責任。
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3. 本人承諾在畢業論文(設計)選題和研究內容過程中沒有抄襲他人研究成果和偽造相關數據等行為。
本論文在xxx導師的悉心指導下完成的。導師淵博的專業知識、嚴謹的治學態度,精益求精的工作作風,誨人不倦的高尚師德,嚴于律己、寬以待人的崇高風范,樸實無法、平易近人的人格魅力對本人影響深遠。不僅使本人樹立了遠大的學習目標、掌握了基本的研究方法,還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成,每一步都是在導師的悉心指導下完成的,傾注了導師大量的心血。在此,謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝!在寫論文的過程中,遇到了很多的問題,在老師的耐心指導下,問題都得以解決。所以在此,再次對老師道一聲:老師,謝謝您!
時光匆匆如流水,轉眼便是大學畢業時節,秋云,聚散真容易。離校日期已日趨漸進,畢業論文的完成也隨之進入了尾聲。從開始進入課題到論文的順利完成,一直都離不開老師、同學、朋友給我熱情的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意!在此我向xxxx學校xxxxxxx專業的所有老師表示衷心的感謝,謝謝你們三年的辛勤栽培,謝謝你們在教學的同時更多的是傳授我們做人的道理,謝謝三年里面你們孜孜不倦的教誨!
三年寒窗,所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識,更重要的是在閱讀、實踐中所培養的思維方式、表達能力和廣闊視野。很慶幸這三年來我遇到了如此多的良師益友,無論在學習上、生活上,還是工作上,都給予了我無私的幫助和熱心的照顧,讓我在一個充滿溫馨的環境中度過三年的大學生活。感恩之情難以用言語量度,謹以最樸實的話語致以最崇高的敬意。
最后要感謝的是我的父母,他們不僅培養了我對中國傳統文化的濃厚的興趣,讓我在漫長的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依,而且也為我能夠順利的完成畢業論文提供了巨大的支持與幫助。在未來的日子里,我會更加努力的學習和工作,不辜負父母對我的殷殷期望!我一定會好好孝敬他們,報答他們!爸媽,我愛你們!
“長風破浪會有時,直掛云帆濟滄海。”這是我少年時最喜歡的詩句。就用這話作為這篇論文的一個結尾,也是一段生活的結束。希望自己能夠繼續少年時的夢想,永不放棄。
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
A Tentative Study of the Dissertation Innovation of English Undergraduate
PAN Qinfen
(College of Foreign Languages, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang 310023)
AbstractThe current situation of the English undergraduate dissertation is not so satisfying. The main problems include the lack of innovation in choosing the topic and the related materials, the lack of logic in organizing the structure, the lack of fluency in using the language and the inconsistence of the format. This paper mainly discusses the possibility of dissertation innovation of the English undergraduate from the viewpoint, material, and the form and suggests that the innovation ability of the English undergraduate be developed through the cooperative work of the authorities, the teachers, the student staff as well as the students.
Key wordsEnglish major students; dissertation; innovation
畢業論文寫作是英語專業培養計劃中必不可少的實踐環節,也是《中華人民共和國學位條例》規定的大學本科教育的必要環節,可以考察學生的綜合能力,評估其學業成績,其主體實踐者是學生。從論文的選題,可以考察學生在專業知識領域的創新能力,從論文的結構,可以考察學生的邏輯思維能力,從論文的寫作,可以考察學生的基本語言能力。畢業論文也是考察教師教學成敗的有效手段,是最為直觀的檢測教學成果的方式。
畢業論文是展示學生創新能力的一個重要窗口。早在2000年制定的高等學校英語專業《英語教學大綱》(以下簡稱《大綱》),就已經十分重視學生能力的培養,把創新能力作為重中之重來強調。在人才培養目標中,明確提出要注重培養學生“獲取知識的能力、獨立思考的能力和創新的能力”。對于畢業論文,“評分時除了考慮語言表達能力外,還應把獨立見解和創新意識作為重要依據?!薄陡咝M庹Z專業教育發展報告(1978-2008)》也指出“切實提高學生的英語語言技能,有效改進教學方法,著力培養他們的創新能力是今后數年擺在英語專業面前的主要任務?!?/p>
1 英語專業本科畢業論文現狀
畢業論文作為一項系統工程,歷時長,跨度大,包括選題、申報、開題、初稿、修改、定稿、評閱、答辯、歸檔等環節,在教師指導學生畢業論文寫作的過程中,常常會遇到諸如選題鮮有新意、材料拼拼湊湊、結構不甚合理、語言錯誤百出、格式不一而同等問題。究其原因,不難看出,除了語言因素,邏輯思維能力、創新能力的欠缺,仍是英語專業本科畢業論文存在的主要問題。除此之外,沒有圍繞所學知識進行相關的實踐活動,或者說沒有理論聯系實際,也是造成畢業論文人云亦云,沒有新意的一個原因。沒有心得,當然不可能寫出有新意的文章。最后的結果是,畢業論文成了他人觀點的堆砌和拼湊。對學生來說,畢業論文成了沒有辦法、倉促應付的環節。而對于指導教師來說,畢業論文成了費時、費力,卻收效甚微的教學環節。這不符合《大綱》中關于重視學生能力培養的精神。
2 英語專業本科畢業論文的創新
在高等學校外語專業本科教學評估方案(征求意見第三稿)中,學生的畢業論文被劃入到了檢驗教學效果下的反映學生創新能力的一欄里??梢?,畢業論文不該只是資料的整理和重排,而應該反映學生對相關問題的一定的獨立見解和創新。畢業論文在內容上可以有所創新。論文所討論的“相關問題”能反映社會和時代特征,具有理論價值或實踐意義,這是創新。從不同視角、不同觀點來討論畢業論文中的“相關問題”,這也是創新。畢業論文寫作中使用實踐中新發現的材料,這同樣也是創新。
不僅如此,畢業論文在形式上也可以有所創新。根據不同類型高校的英語專業、不同專業方向、不同層次的學生,可以嘗試不同形式的畢業論文。畢業論文的新模式是對課程改革的延伸。以翻譯方向為例,翻譯課改的直接好處是學生參與大量的翻譯社會實踐活動,獲得第一手材料。而畢業論文形式上的創新正是以大量的翻譯實踐活動為基礎,使學生有機會學以致用,理論聯系實際,杜絕了抄襲的現象。
對于翻譯碩士專業學位論文的撰寫形式,教育部學位辦[2007]78 號文件對《翻譯碩士專業學位研究生指導性培養方案》有以下規定,MTI 學位論文除了研究論文形式外,還可以采用項目、實驗報告等形式。項目主要指學生在導師的指導下選擇中外文本進行翻譯,字數不少于10000 字,并根據譯文就翻譯問題寫出不少于5000 字的研究報告。實驗報告指學生在導師的指導下就口譯或筆譯的某個環節展開實驗,并就實驗結果進行分析,寫出不少于10000 字的實驗報告。
那么,本科學生的畢業論文是否也可以借鑒以上的兩種形式呢?以浙江工業大學為例,英語專業的高年級段開設有翻譯理論與實踐(英漢、漢英互譯)、口譯、實用翻譯等翻譯方向課程,翻譯課程已形成體系,而且翻譯理論與實踐(英漢、漢英互譯)課和口譯課都進行了教學改革。此外,我校英語專業學生還有短學期做翻譯大型練習的傳統,每年有“翻譯大賽”, 暑期有全省英語糾錯活動,高年級的同學還成立了翻譯社團,積極參與翻譯社會實踐活動。所有這些,都為學生畢業論文新模式的嘗試提供了扎實的基礎。
3 實現創新的舉措
有一個現象值得大家反思:有些同學學習成績不錯,但畢業論文卻寫得不怎么樣。究其原因,主要還是創新能力不足。因此,要實現畢業論文的創新,首先必須培養學生的創新能力。而創新能力的培養,除了學生自身的努力,還需要教學管理者、論文指導教師、學工人員的聯動配合。
3.1 從教學管理者層面
首先,教學管理者要根據《大綱》要求,合理制定培養計劃中的課程及專業實踐設置。課程設置可以針對培養目標進行拓展,增加社會科學、自然科學等領域的知識,以拓寬學生知識面,激發學生的學術研究熱情,培養學生的思辨能力和創新能力。專業實踐設置要以課程為基礎,可以針對各個方向課程設置短學期大型作業或者專項社會實踐活動,增強學生運用知識的能力,并允許學生以社會實踐活動為素材,開展畢業論文的撰寫。其次,要加強對畢業論文指導教師的選拔,推進導師制的實施,并且嚴格控制指導學生人數,保證指導時間和指導質量。建議在大三年級實行導師制,根據學生的興趣和愛好,選取相應學科的導師,在專業知識及相關課程上予以指導。第三,要開展各種學術交流活動,使學生有機會拓寬視角,開闊眼界,形成良好的學術氛圍。
3.2 從教師層面
授課教師要改變傳統的教學模式、考試模式,改進教學方法,利用現代化的教學手段,倡導自主學習、研究型學習,采用開放式、合作式、發現式、研究式等教學模式,激發學生的學習興趣,提高他們的邏輯思維能力和創新能力。除此之外,論文指導教師還要加強自身的學術修養,熟悉學術前沿,引導學生開展畢業論文的創新。
3.3 從學工層面
學生工作管理者要積極配合專業,開展豐富多彩的第二課堂活動。通過讓學生成為老師的教學助手、科研助手等形式,鍛煉學生的能力。要積極動員學生參加學校的大學生科技創新活動。并把課外實踐、研究、創新等活動納入綜合考評體系,鼓勵學生進行創新。
除了創新能力的培養,為推進學生畢業論文創新,還要做好畢業論文的動員、組織和指導工作。各院校的英語專業要設立畢業論文領導小組,制定工作細則,完善規章制度,解決疑難問題。在畢業論文撰寫的過程中要根據實際情況,適當調整論文進程,盡量減少學生的考研、專八考試、實習、求職等對畢業論文的影響,保證學生有充裕的時間查找資料,與指導教師進行面對面的交流,并選取自己感興趣而又切實可行的方向或選題。為避免畢業論文選題重復,缺乏新意,還要嚴把選題關??梢怨冀鼛啄甑膶W生論文題目,要求學生不得重復選題,在此基礎上,再請指導教師、學科方向負責人等把關,督促學生開展畢業論文創新。除此之外,對論文的評定也要做到科學、合理。要注重學生論文寫作的過程,把論文開題報告和文獻綜述、論文寫作和修改以及答辯情況等納入學生畢業論文成績評定體系,以保證論文的質量和創新。
4 結語
英語專業畢業論文的創新,是撰寫畢業論文的意義所在,為此,廣大外語教師和英語專業學生付出了很多努力。英語專業畢業論文無論在視角上、觀點上、材料上還是在形式上,都可以創新。培養學生的創新能力,需要教學管理者、教師、學生工作管理者和學生四者聯動,缺一不可。在強調畢業論文創新的過程中,指導教師有時也會面臨各種困惑。比如“如何衡量本科學生畢業論文的創新”,“創新能力與語言能力哪個更為重要”。要解決這些困惑,需要我們外語教育工作者不斷地探索并為之做出不懈的努力。
本文為浙江工業大學教學改革項目JG0836研究成果
參考文獻