现代通信原理课程立体教学模式的研究与实践
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作者: 王克奇 管雪梅 王铁滨
摘要:在通信原理教学中如何实现教学过程的互动性、教学方式的启发性、教学方法的多样性和教学手段的现代化,以及如何激起学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性都值得我们思考和研究。本文结合作者长期从事通信原理教学活动积累的经验,综合以上所有内容,建立一套推动通信原理教学的多维立体教学模式。
关键词:通信原理、教学、多维立体
现代通信原理是通信工程专业的主干必修课程,也是各大院校通信类专业研究生入学必考科目之一,目前除了通信专业外,信息类专业、计算机专业和自动控制类专业也将它作为重要的专业基础课。基于该课程在通信工程专业中的地位和作用,对其给予足够重视,根据专业发展的要求和教学手段的进步改革和修正教学计划和教学方法是非常必要的。笔者及教研室通信原理课程组的教师们,在多年的现代通信原理课程的教学实践中,对如何整合和利用各种教学资源和手段建立该门课程的立体教学模式进行了一些有意义的思考和探索。
一、通信原理课程的教学研究
(1)本门课程的指导思想必须要坚持三结合的原则:
①传统教学模式与现代教学技术手段相结合:
《通信原理》是信息类专业一门理论性较强的专业课,主要涉及的是模拟和数字信号的各种调制方法,随着数字通信的飞速发展,又以数字通信部分为重点。其中许多概念要求透彻理解,不少方法应熟练掌握,因此本门课程既要掌握其数学本质,又需要从整体把握其理论体系结构。
②理论教学与实践教学相结合
本门课程既包括理论环节,也同时开设了通信原理实验和实习,要求学生用理论指导实践,反过来再通过实践加深对理论知识的进一步理解,这样才能对这门难度较高的课程做到较好的把握。实验也要进一步分为普通实验室实验内容和网络虚拟仿真实验两部分。
③ 基础教学与创新教学相结合
由于通信原理既是一门专业基础课又是一门专业课,所以我们一定要扎扎实实地做好基础教学工作,为学生后续的光纤通信、移动通信、卫星通信等课程打好基础。
(2)课程内容
通信原理教学在国内本科教学中属于经典课程,有一整套完善全面的教学体系。但是由于通信原理涵盖内容过多,涉及范围过广,不同学校、不同专业根据各自特点和需要所设置的通信原理的课程也有相当大的不同和特色。所以为了确保各个不同学校学生通信原理教学质量,首先要探讨适合自己学校特点的独特通信原理课程内容。其中包括:编制适合本校本科教学的教材、根据不同专业的特点,制定系统可行的教学大纲、实验大纲、完成教案的撰写、制作教学课件和教具、建立试题库等。
⑶教学方法
对于以往的以传授知识为主的本科教学方法不能满足“现代通信原理”教学,培养创新型人才的需求,本文将现代教学方法之一的立体性教学方法(包括传统教学与多媒体教学、实地教学与网络教学、理论教学与实践教学等多种教学方法的综合)运用到“现代通信原理”教学的各个环节,并针对该课程本身的特点对研究性教学方法进行改进,开发更加适合本课程的教学方法。
二、教学实践应用情况
(1)、教学方法的改革:
①转变教学观念,在课堂上采取启发式和引导式教学方法,在教学中引入双提问模式,在课堂上学生随时可以向教师提问,教师也可以随时提问学生,学生与教师之间,教与学之间形成互动的课堂氛围,开阔学生创造性思维能力,课堂提问成绩还将计入平时成绩中,最后归入期末考试总成绩,有效提高学生在课堂的注意力;
②在课堂教学中讲、练结合,重要的理论和内容均配有例题,并要求学生到黑板前面现场推演,每堂课下课之后还留有课后作业,课后作业分为选做部分和必做部分,以满足不同层次学生的需要。课堂板演例题和课后作业均计入平时成绩。
③搞好课程设计教学,在学生掌握一般的通信系统的设计理论和完成了基本硬件实验的前提下,安排学生动手搞设计。在课程设计中,学生可以自己选择自动设计方案,使学生在实践过程中,面对具体问题,开动脑筋,有意识的培养自我获取知识和解决问题的能力。
④采用双语教学,注重学生专业英语能力的培养。由于国内外的顶级和前沿通信方面的资料通常都是英文的,所以有必要采取双语教学的方式,提高学生自我学习和查阅资料的能力,争取任课教师主编的教材、多媒体课件及电子教案中所有的专业术语均配备英文翻译。
(2)、教学手段的改革:
①充分利用以计算机技术为核心的现代信息技术,将多媒体引入课堂,编写多媒体课件,克服因为教师在黑板演算和推导公式占用时间太多,课堂的有效时间减少,信息含量低的问题;
②制作网络课件和教学录像,实现网上开放,争取做到学生能够在网络进行通信原理课程的自学和进一步的知识扩充;
③以通信系统仿真软件(如matlab、system view等)为平台进行较高层次通信系统内容的设计和验证。由于仿真软件是通过模块搭建进行通信系统的设计,不需要学生进行复杂的编码即可实现实际通信系统的仿真和实验,并能将结果下载到FPGA(field programmable gate array,现场可编程门阵列)新片中得到实际的产品,对于激发学生的学习兴趣、培养起世纪动手能力具有重大意义;
④综合设计实验是检验学生综合利用所学通信知识的重要手段,它将学生的专业知识(通信原理、高频等)、专业技能(数电、模电、电子电工等)及常用开发工具(单片机、Multisim、Matlab、EDA、DSP等)相结合,在实际中进行综合运用。
(3)、考试方法的改革:
改革考试制度,实行作业、考试加答辩的考核办法,避免一卷定终身的弊端。考核成绩构成为:期末考试:70分,课程设计:20分,平时课堂表现及课后作业10分,总成绩100分。在课程设计的考核方面,注重方案设计要有创新,对有创新点的设计不仅给予好成绩,并且鼓励学生将其作为课外创新活动的题目做下去,使学生得到进一步的锻炼和提高。
在网上开设模拟考试系统和单元考试系统,作为传统卷面考试的有利补充。
(4)、教材建设
①目前使用的教材是樊昌信按国家教育部最新规范编写《现代通信原理》最新版作为主教材,在内容和体系上与以往的教材做出了很大更新,更学生更多自学空间和选择余地,力争做到内容先进,符合培养目标、培养规格和教学基本要求。
②利用以计算机为核心的现代信息技术编写《现代通信原理》多媒体课件,具有信息量巨大,内容系统全面等特点,利用现代教学手段,改革原来的教学模式,达到更新内容,增大信息量,较少课时。
③利用网络技术编写《现代通信原理》课程网络版,做到学生利用该软件可以进行《现代通信原理》课程的自学。
④编写集硬件实验和软件实验于一体的《现代通信原理实验教材》,在验证性实验的基础上,增加设计性、系统性的综合实验。
⑤结合系里实验室具体情况编写《现代通信原理实践教材》,让学生有更多的实践动手机会。
⑥编写《现代通信原理习题集》,方便学生自学和课后练习。
⑦制作教学录像和开发CAI课件。
三、结束语
以上各项措施,有些已经付诸实施,有些正在进行中,在教学过程中取得了良好的效果,学生的学习兴趣和学习成绩都有了一定的提高。对教学质量的提高和应用性人才的培养非常有益,有进一步推广和深入的价值!
参考文献:
[1] 樊昌信.现代通信原理[M].北京:国防工业出版社,2009
[2] 张士兵等.通信原理课程教学改革与实践[J],电气电子教学学报,2006,28(4):10-13
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