陈 艳,钱叶旺,徐华结,刘景景
(池州学院 机械与电子工程系,安徽 池州247000)
通信原理是电子科学与技术、电子信息工程、通信等相关专业必修的课程,也是一门重要的主干专业基础理论课程和研究生入学考试课程[1]。通过本课程的学习,使学生掌握信息传输的基本概念、基本原理和基本方法,以便为学习信息论与编码、移动通信等通信类后续课程提供理论支撑[2],在本科教学中占有重要的地位。该课程内容丰富,理论性、系统性、物理性较强,抽象概念多,数学公式复杂,再加上学时紧,授课时间短,很大程度上增加了教师教学和学生学习的难度[3]。为了适应应用型人才、复合型人才的培养目标,根据本人从事通信原理课程的教学经验,通信原理在授课过程中应尽量从工程应用的角度讲授知识,让学生从实际应用的角度理解并掌握这些内容,这样学生可以将所学到的理论知识应用到实践中,有利于提高学生的创新精神和实践能力。
(1)理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,实践教学基地少,与迅猛发展的通信技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。学生普遍感觉学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过。从课程性质来看,要学好通信原理,还必须加强实践环节以促进对理论知识的理解。
(2)一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手什么都不会的恶性循环局面。
(3)各门课内容之间缺乏有机联系,有些专业课开设的次序不当。比如通信原理作为高等数学、信号与系统、高频电子线路等课程的后续课程,却把信号与系统和通信原理同时开设,这样就造成学生在学习通信原理过程中有许多基础知识的缺乏。
(4)考核评定学生成绩方式单一,目前考核形式仍然是依据期末考试成绩来评定好坏。没有形成以考促教,以考促学的氛围。虽然考核成绩也增加了平时成绩的比重,一般占总分的30%左右,而所谓平时成绩则主要指的是作业成绩和课堂考勤成绩。这种传统的考核方式只能偏重于考查学生对理论知识的掌握程度,而在考查学生综合能力和实践动手能力上则有所欠缺。
针对通信原理课程教学存在的问题,应用型本科院校应遵循本课程教学的基本规律,从具体实际情况出发,精心选择教学内容,完善实践教学体系,加强实践教学力度,促进知识能力的转化。
目前国内本科院校用的较多的教材是樊昌信教授和曹志刚教授编写的两种教材,毫无疑问这两种经典教材对于理论知识的阐述全面而深刻,对于研究型院校的学生比较适合。如果我们应用型本科院校选择这些教材,则不利于应用型人才培养的需要[4],因此编写适用于应用型本科院校的教材有着重要的意义。教材应体现以下特色:(1)重视理论知识与工程实践相结合。将抽象的理论知识与具体的实践紧密结合,理论指导实践,促进学生将专业知识转化为工程实践能力。(2)重视知识的系统性,理论分析、公式推导避繁就简。理论知识偏多,偏深的教材不仅不利于学生的学习,反而会导致学生厌学情绪而大大影响教学效果。(3)重视引入新的通信技术。通信新技术可以拓宽学生的视野,激发学生的兴趣,为后续的相关课程打下基础。
通信原理是一门理论性和实践性都很强的课程,而我们传统教学中上课偏重于理论的灌输,而与实际工程结合的例子偏少,不能达到学以致用的目的,这样课程结束后学生也不知道课程的实际作用,从而降低了学习兴趣,因此,在教学上,要坚持多引导,以提高学生兴趣为主,避免死板教学。
3.2.1 理论教学方法及教学手段改革 理论教学方面,重点是:(1)结合应用让学生理解基本原理和基本理论,引导学生如何分析,如何解决问题,而不是一味的记公式,做考题。(2)以学生学为主导,改变教为主导的传统教学模式,采用启发式教学和讨论式教学。教师应该从调动学生对课程的兴趣的角度进行教学设计,而不是把课程的内容生搬硬套地讲授给学生。把学习的主动权交给学生,让学生有较多的自学和研究思考的空间,重视学习方法的培养,使学生具有独立获取知识解决问题的能力。
为提高教学效果,可以采用黑板讲授和多媒体相结合的教学手段。通信原理这门课程原理复杂、图形及公式较多,如果只采用黑板讲授,不仅课堂信息量不大,而且框图原理不易阐述,不利于学生的理解,因此可以引入先进的计算机仿真系统,借助动画讲解原理,把晦涩难懂的理论进行仿真,可以直观地观察到结果,并结合当前发展趋势把该理论引入到实际工程应用中去,鼓励学生讨论。但对于需要公式推导的内容,则适合采用黑板讲授,因为多媒体教学进度较快,学生很难跟上教学的节奏。另外,可以将一些与本课程相关的学生竞赛作品、创新训练作品和教师的科研成果带到课堂上进行现场展示,以此来激发学生的学习兴趣。
3.2.2 实践教学方法及教学形式改革 实践教学中,一方面将实验的基础知识、基本方法和基本技能贯穿在各个教学单元之中,实验内容取材上力求做到新颖、实用,理论联系实际;另一方面,改变实验形式,除了验证实验外,还应建立基于项目的实验形式,主要是课程设计和毕业设计。项目化实验已经成为当前工科实验课程改革的方向,因为它符合素质教育和应用能力培养的规律,容易激发学生的学习兴趣,培养学生综合应用专业知识的能力。
实验过程中,注重学生动手能力和创新能力的培养,教师应放手让学生自己动手、独立思考,独立完成任务,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和应用能力。例如可以让学生自己利用通信原理仿真软件设计搭建一个从信源到信宿的通信系统平台,要求该系统除了完成信息传递之外,还可以进行信息的交换,或者对现有通信系统中的某些环节进行改进,实现更多的功能和更高的信噪比等,这个系统包含了通信原理的许多重要的知识点。实验过程中,学生要查找资料、拟定方案、掌握原理图、程序设计、仿真调试、硬件的搭建等,又要提交设计报告、调试报告等等。这样学生对项目的开发得到了一个非常完整的训练,有效的提高学生的工程实践能力和创新思维的培养。这样的实验应不拘泥于实验指导书,应鼓励学生勇于探索,发现新问题,解决新问题。另外还可以及时把教改成果引入到教学中,通过教改课题,建立起FPGA实验室,为通信原理课程提供了更好的实验条件[5]。
学校对学生的考核方式对学生学习积极性、知识应用能力方面及行为习惯有着重要的影响。采用科学合理的教学考核方式对学生的学习发展往往具有积极的促进作用。理论课程的考核方式可以在笔试方式的基础上采用讨论、课题答辩、课程学习报告、课程学习论文等口试。这样就淡化了学生成绩的影响,注重考察学生的学习能力,把考试和培养过程紧密结合起来,促进教师与学生共同参与教学活动。试卷命题也可以多样化,可以在设计客观题型的基础上,增加开放式主观题型,为学生发挥独到见解创造平台,这有利于学生进行自主性学习和创新性思维的培养。实践考核中,不以实验结果的准确与否评价实验成绩,而注重实验方法、实验过程以及对问题的分析和处理方法评价实验成绩,给学生更多自由思维和发挥的空间,增强实验的趣味性和竞赛性,鼓励学生求异、探索和创新。
高等教育实践表明,产学结合、校企合作是应用型人才培养的重要途径和有效平台。校企合作,一方面积极吸纳企事业单位组建产学研合作委员会、充分发挥其作用,签署校企合作协议,多渠道开拓和建立校外实践教学基地。
另一方面让教师通过走出去、请进来的方式进行学习培训,同时合作单位派一些优秀的工程技术人员到校讲课,他们带来的一些方法往往是当前在这个工程界最实用的一些技术,把企业应用的知识直接搬进课堂,使学生不出校门就能接受到企业培训,实现资源共享。此外,通过校企合作,实施订单培养,提高学生就业水平,即由企业工程技术人员与学校相关专家共同制定培养方案和教学计划,合理安排学生在校学习内容和企业实习环节,对学生实行“双师教育”,对一部分教师进行“双师型教师”培养,从而真正实现学校与企业的无缝连接,同时这也是顺应通信技术迅猛发展的形势。
综上所述,基于应用型本科院校的通信原理课程的教学改革要从应用能力培养的角度出发,从教学内容、教学方法、实践环节及考核方式等方面进行改革,提高教学质量和教学效果。由于该学科相关知识及应用发展迅猛,我们必须对该课程进行与时俱进的改革,才能顺应时代发展的步伐。这就要求我们的教师在教学过程中,不断的学习新知识,加强自身的动手能力,注重教学方法改革与创新,这样才能有效地培养学生应用能力和创新能力。
[1]韩声栋,等.通信原理[M].北京:机械工业出版社,2008.
[2]贾兰芳.《通信原理》教学改革研究与实践[J].长治学院学报,2012,27(5):77-79.
[3]达新宇,等.通信原理实验与课程设计[M].北京:北京邮电大学出版社.2005.
[4]栗向军,等.新兴本科院校通信原理课程多维教学体系的建构[J].中国科教创新导刊,2011(5):36-37.
[5]蒋高建,等.关于《通信原理》课程教学改革的一点思考[J].科技信息,2008(18):539.