《通信原理》課程多方位教學改革研究與實踐
引 言
《通信原理》課程是黑龍江省及黑龍江科技大學精品課程, 是通信、電子、信息領域中重要的專業(yè)基礎課,是電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)必修的主干核心專業(yè)基礎課程。該課程理論性強,涉及高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機信號分析、概率論等相關前序課程,內容比較抽象復雜、涉及知識面較廣、信息量較大、內容更新較快,面對這些問題, 教師在教學過程中出現(xiàn) 教學難 ,學生在學習過程中出現(xiàn) 難學 現(xiàn)象,產(chǎn)生 厭學 情緒較為普遍 [1-3]。傳統(tǒng)的教學方法已無法滿足現(xiàn)行教學體制的要求,有針對性的對課程教學方法及方式進行改革變得尤為必要。本研究以高等教育培養(yǎng)高層次復合型人才的培養(yǎng)目標及社會、企業(yè)需求和學生特點為課程教學出發(fā)點,通信工程 課題組成員通過多年的實踐與總結, 從教學內容調整、課程協(xié)調、教學方法與手段、實踐教學及考核方式等幾方面對該課程進行多方位的改革與創(chuàng)新。
1 教學內容調整
(1) 緊跟時代、合理取舍教學內容。在教學內容的調整上,根據(jù)時代發(fā)展的需求進行取舍,精簡模擬通信的內容,以數(shù)字通信內容為核心,保證教學內容的先進性。根據(jù)學生的層次及學習和接受情況,適當添加考研、設計、開發(fā)、工作等情況中涉及的內容,如在《通信原理》課程中對信息論部分內容進行介紹,無論是對準備進入研究生階段學習還是步入工作崗位的學生而言,了解這門課程都非常有必要。
(2) 結合前序課程,合理安排內容,重復的內容簡單講, 引用的結論單獨講。在通信原理課程的講授過程中會涉及高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機信號分析、概率論等課程所教授的內容,研究各門課程之間的聯(lián)系,將用到的數(shù)學結論單獨講。例如模擬通信系統(tǒng)中的調幅、調相和調頻技術在 高頻電子電路 課程中已講授,在通信原理的課程上就可以簡單介紹,同時通過提問問題的方式幫助學生回憶并加深對知識點的理解。再如通信原理的課程涉及 隨機信號分析 的內容,可將應用到的結論單獨介紹,幫助學生回憶,并結合應用推導舉例加深理解。
(3) 理論知識是基礎,學以致用是關鍵,將理論學習與實踐結合講。項目組成員在授課期間講解完知識點后,結合Matlab/SimuLink軟件進行系統(tǒng)設計、仿真與分析,通過演示與講解使學生了解設計原理及過程,以及參數(shù)的設置等方法, 可有效引起了學生的學習興趣。其次,課堂上有針對性的布置設計任務,在做的同時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,共同探討,增強學生的自主學習意識,提高認知性,進一步加強理解和鞏固知識點,提高課堂的有效性。
2 課程協(xié)調
由于本課程涉及眾多前序和后續(xù)課程,為有效協(xié)調課程, 故引入 課程群 的思想,形成 教學鏈 。對于《通信原理》教材中涉及的前序課程,在教學計劃上將其安排在前兩個學期進行講授,時間跨度不要太大,便于知識點的記憶與鞏固??捎行⑾嚓P課程合理協(xié)調,整合成一條 教學鏈 ,有助于課程的建設與教師的交流。
3 教學方法與手段
采取 大班化教學,小班化討論 的教學方法。大班教學可提高主講教師的課堂利用率,節(jié)省教學硬件資源。大班化教學能讓更多的學生及年輕教師在優(yōu)秀的主講教師的課堂中聽課,保證學生的認知度,提高年輕老師的教學水平。小班化討論,可利用QQ 群、微信群等方式與學生共同學習,師生共學,同學共學,將教與學融為一體。這種教學方式改變了傳統(tǒng)的教育觀念與教育思想,不再以教師為中心,從以學生為主體,教師為主導,變成了雙向互動的教學模式。
利用多媒體技術制作生動活潑的課件,結合Matlab/ SimuLink軟件進行軟件操作、講解及仿真,板書、多媒體及Matlab/SimuLink軟件操作可有機結合,不同于傳統(tǒng)教學的古板沉悶,可達到直觀,生動的效果,吸引學生注意力,調動課堂氣氛。
充分利用現(xiàn)代化的教學手段構造通信課程的教學體系,打造課程精品。通過編寫通信原理課程教材及實驗教材、建設通信原理課程網(wǎng)站及手機終端、制作通信原理課件、撰寫通信原理課程教案、建成《通信原理》網(wǎng)絡視頻課,以形成通信原理的課程體系。
在教學中為了使學生能夠更好地掌握和理解通信技術,將教學環(huán)節(jié)和實踐環(huán)節(jié)有機結合,即通過理論教學、Matlab/SimuLink仿真、電路系統(tǒng)設計、課程設計、畢業(yè)設計、工程實踐等方式,將理論與實踐相結合,加深認識,提高動手能力。
為了能夠更好地與學生溝通,了解學生的學習情況與掌握程度,通過網(wǎng)絡平臺、手機終端、QQ群、微信群、E-mail 等方式構架多種渠道,為師生打造互動方式。
為方便學生學習及了解課程相關信息,建設通信原理網(wǎng)站及手機終端,方便學生查找信息、資源共享、相互交流, 能夠隨時隨地學習。
4 實踐教學
結合哈佛大學霍華德· 加德納教授的多元智能理論,進行以課程設計和畢業(yè)設計為突破口的實踐教學。利用現(xiàn)有比較先進的儀器設備,教師開動腦筋,在驗證性實驗基礎上增加綜合性、設計性的項目,逐步開設有 創(chuàng)新性 的綜合性、設計性實驗。如在 2DPSK 調制與解調實驗和PCM 調制與解調又有一定的促進作用。
開放實驗室也是一種實驗教學改革的思路,目前主要在兩種情況下開放:
(1) 在教師的指導下學生參與《通信原理》方向的科研, 或者學生參與需要用到《通信原理》實驗儀器的研究;
(2) 在進行設計性實驗與畢業(yè)設計時開放。在改革中不斷修改與補充相應的課程實驗項目和配套實驗指導書、課程設計指導書、實驗教案和實驗報告書等教輔材料。
5 考核方式
為防止一次考試定乾坤現(xiàn)象的出現(xiàn),要合理調整考核方式,項目組將平時成績增加到 30%,加強對出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、期中考試等全方位的考查,分出層次,盡量減少平時不努力,考試通過其他手段蒙混過關的現(xiàn)象出現(xiàn),公平公正的對待每一位同學。
通過以上方面的綜合改革與運用,充分調動了學生的學習熱情,對于知識點的了解與掌握更加深刻,提高了學生的動手實踐能力,加強了認識,開闊了視野,增強了課堂的有效性。
6 結 語
《通信原理》課程通過多方位的教學改革與實踐,取得了較好的成效,教學內容緊湊,簡潔明了,注重理論與實踐結合, 培養(yǎng)了學生的綜合素質;通過多種渠道進行教學,及時掌握學生的學習動態(tài),改變傳統(tǒng)的教學模式,突出學生的主體地位, 促進交流與溝通,培養(yǎng)學生自主學習與探索的精神;課程群、教學鏈、課程體系的建設,有效促進了課程建設,協(xié)調了相關課程的內容,保證了課程的銜接性。本研究對與高校電子信息類的《通信原理》教學起到了一定的指導作用。