基于创新能力培养的《通信原理》课程改革探索

曾 捷

基于创新能力培养的《通信原理》课程改革探索

曾 捷

（深圳大学 信息工程学院，深圳 518060）

针对现有《通信原理》教学对学生创新能力培养的不足，探讨实验教学平台建设和理论教学两方面的创新教学模式，对通信原理教学进行改革。通过对深圳大学《通信原理》课程体系的现状分析，构建了一套符合《通信原理》课程改革措施，目的在于形成《通信原理》教学的全新模式，促进教学的深入改革，适应通信新技术的发展，切实加强对学生设计能力、创新意识和综合素质的培养。

创新能力；通信原理；教学研究；改革

创新型人才培养作为整个国民教育体系的最高端，代表着国家的高等教育水平，在增强国家自主创新能力中具有极为重要的作用。提高学生的创新能力是高等教育的紧迫任务。

近年来，深圳大学构建了创新型人才培养体系，其突出特点是实行导师制。导师制注重培养学生的自学能力、动手能力和创新能力［1］。该体系确立了以人为本、学生全面可持续发展的人才培养目标；采取了因材施教、激励学生自主学习的措施；构建了内容精、基础厚、选择多的课程体系，多层次、立体化、开放式的实验与实践教学体系和教学质量闭环监控体系；营造了高素质创新型人才培养的条件环境、制度环境、校园环境、舆论环境［2］。我国教育部门对创新型人才培养的研究和学校“信息学科高素质创新型人才培养体系”的建立，为《通信原理》课程培养学生的创新能力，提供了很好的理论基础和研究环境。

1 教学中培养学生创新能力的重要性

《通信原理》课程为通信工程、信息工程专业必修的基础课程，主要特点是内容丰富、抽象、理论性强。先修课程有信号与系统、随机过程、高频电子线路等；后续课程有计算机通信网、移动通信、卫星通信、软件无线电、扩频通信等。该课程是一门承前启后的课程，也是通信专业最重要的课程之一，其教学质量的好坏对通信工程专业、信息工程专业的学生有着重大的影响。

目前，信息行业竞争激烈，技术日新月异。这就需要培养具有市场竞争力的专业人才，需要在专业教学过程中培养学生的创新能力。《通信原理》课程具有理论性强、知识综合、内容广泛等特点，学生普遍反映课程内容比较难理解。因此，在《通信原理》课程教学过程中，必须拓宽知识结构、增强学生动手能力、注重培养学生的创新能力。这样一方面可以提高学生的学习兴趣，为学生深入学习专业课程打下坚实的理论基础，进一步提高教学质量；另一方面可以促进学生从知识型向能力型、从适应型向创新型的转变，使学生能适应信息技术迅速发展的要求，全面提高电子信息类专业人才的培养质量。

2 《通信原理》课程教学现状分析

教育模式上，全国大多数普通全日制高等院校对通信相关专业的学生在《通信原理》课程上的要求都是掌握其基本的原理［3］，但是受传统教育思想和教学方法的影响，在现行通信原理课堂教学中，主要还是单纯地“教师讲，学生听”的教与学的课堂教学模式。“教为主导”的教学方式，侧重的是对知识的单方向灌输，容易忽略学生应用能力和创新能力的培养，如此就导致了教学模式上唯教师是听，学生参与课程的理解大大减少，只是一味地被动接受，很容易降低学生的主观能动性［4］。

作者曾经设计了一些通信原理实验应用中较为基础的例子，通过多种形式向深圳大学信息工程学院在读本科生、研究生做过一次非正式调查。调查结果显示，只有少数学生可以使用通信仿真模块实现其中的个别设计；多数学生对工程实例束手无策。基础的应用设计尚且如此，可以想象实现更为复杂的通信网络的情况。经过分析，我们认为原因在于《通信原理》教学存在如下问题：

（1）理论课内容充斥以技巧性解题为目标的题型，学生很难把抽象知识和实践结合应用；

（2）现有教材的内容多与其他课程孤立，很少注重和其他课程的联系和延伸；

（3）教材内容滞后于科学技术发展，和实际工作严重脱节；

（4）旧式实验箱、接线板等传统实验设备仍旧广泛地在高校使用，实验手段落后。

3 培养学生创新能力的具体措施

目前深圳大学《通信原理》课程采用了多媒体教学课件、师生互动式教学、启发式教学等现代教育技术［5］。但要实施创新教育、培养创新人才，就必须根据《通信原理》课程的具体特点，从教学环节、考核环节、课外辅导环节、实验与实践环节等方面进一步创新教学模式。

3.1 教学环节

3.1.1 注重培养学生的信息素养

信息素养是指人所具有的对信息进行识别、加工、利用、创新和管理的能力与情意等各方面基本品质的总和。它反映了人们在网络时代中的一种数字化生存能力。信息素养是思维能力、问题解决能力、决策能力和合作能力的基础。拥有良好的信息素养就等于拥有了创新的催化剂［7］。《通信原理》课程的教学对象大都是电子信息类专业的学生，这些学生在将来的职业岗位上要接收和处理大量的技术信息，要适应未来数字信息化社会的急剧变化。教师要积极培养学生收集信息、处理信息、独立思考和解决新问题的能力。例如，在讲解通信领域时分复用技术时，教师可以要求学生课后了解复用技术的最新科研动态，并在下次课让学生提出自己的认识和见解。这样既可以培养学生处理信息的能力，又可以为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。

3.1.2 科研项目与教学内容相融合

由于电子信息技术发展很快，“通信原理”课程的教材很难跟上科学技术的步伐。而学生要具有创新意识，就必须有大量的知识积累。教师在课堂教学中可以将与学生专业有关的科研成果渗透到教学内容中去。例如，在讲解模拟调制系统抗噪声性能时，教师可以简要介绍最新的基于小波理论的信号降噪方法。这样既可以让学生了解最新的学科知识，又丰富了学生后续课程所需的专业知识。教师在教学过程中可以与学生分享科研过程中的心得体会与经验教训，潜移默化地引导学生进行自主探究和创新思维。课后教师还可以指导学生阅读已发表的相关论文和科研项目材料，拓宽学生的知识结构、培养学生的创新思维能力。

3.1.3 加强双语教学

信息技术领域涵盖的计算机、电信、电子等学科方向在我国基本都是20世纪八九十年代才发展起来的。这些学科的最新教材、论文发表和学术交流在世界一流高校普遍采用英文。因此“通信原理”课程教学中要鼓励学生课外阅读相关英文资料。学生不仅可以感受深厚的学科底蕴，而且能将最新的信息技术及时整合、应用到课程学习中来。教师可以就重要知识点展开讨论，引导学生学会用外语思考和阐述学科内涵，为日后走向国际信息领域创造条件。针对英语水平较差、思维活跃的学生，要鼓励他们积极参与讨论，给他们介绍专业技术术语，帮助他们完成英文文献的阅读［8］。通过“通信原理”课程的双语教学，有利于将尖端的研究成果和最新的技术内涵及时介绍给学生，学生可以跟上学科发展的最新动态。

3.2 考核环节

深圳大学“通信原理”课程总评分主要由平时分、实验分、闭卷笔试分组成。在创新能力培养中，还应该对学生的综合学习、创新能力进行考核。第一，采用课堂讨论的考核形式。成绩的评定根据学生在讨论中担任的角色及完成任务的情况得出。该项成绩占平时分的20。第二，加强学生在实践活动中创新能力的考核。对实践活动中有创新意识并积极开展实验验证的学生给出创新分。该项成绩占实验分的30。第三，注意对拓展能力的考核。教师可以在试题中出少量的教材中没有涉及但是学生应该具备的知识点的题目。该项内容占试题总分的10。第四，提倡学生自主命题考核。教师根据学生自主命题质量、答案的优劣等因素进行打分。这种考试方法尊重学生的主体地位，有利于激发学生的创新精神［9］。该项成绩占平时分的20。“通信原理”课程中通过多种考核形式，既达到了考核的目的，又将考试变成了培养能力和提高素质的重要手段。

3.3 课外辅导环节

3.3.1 加强个性化辅导

个性化教育是指提升学生优良个性的教育，它非常有利于创新人才的培养［10］。随着高校招生规模的扩大，授课班级学生人数增多，教师无法及时针对每个学生的特点因材施教。因此，教师在课外辅导时可以开展个性化教育，教师要倾听、引导学生的创新性思维活动。学生在接受教师“倾听”的同时，也是认识、分析问题的过程。调查中显示，有41的学生认为个性化辅导有助于学生养成爱思考、求新求异的创新性个性品质。教师在辅导中，对学生提出的独特见解，要及时进行分析和指导。对授课班级中特长突出、思维活跃的“拔尖”学生更要加强个性化教育，对其理论学习及实践能力等进行全程跟踪指导，引导学生建立创新意识。

3.3.2 采用多种答疑方式

学生在创新活动中不可避免地会遇到各种难题。由于现在高校的新校区比较偏远，对有创新意识的学生来说，和教师的交流受到了“时间”和“空间”的限制，教师应提供多种答疑方式来解决。第一，充分利用网络资源。现在深圳大学已建成一个以万兆光纤为骨干的高速校园网络环境，实现了有线、无线网络双覆盖，为教学、科研提供了良好的网络条件。学生课后若有问题可通过校园网络，在学校Blackboard网络平台的“通信原理”网站讨论板中与教师进行在线交流。第二，充分利用课间时间。课间时间虽然短暂，但学生可将课堂中有疑虑的知识点及时和教师沟通，这样有利于学生下一节课的学习，可以保证所学知识的连贯性。

3.4 实验与实践教学环节

3.4.1 充分利用开放式实验环境

实验和实践教学环节是创新型人才培养的必要条件，是认识发展的推动力。开放式实验室是指在非教学计划课时内开展非实验课程内容的实验项目的实验室［11］。现在深圳大学信息工程学院建立了开放式“实验教学中心”，学生在实验中心可以开展自己立项项目的研究，可以在教师指导下进行学术研究、课外科技创新活动。“通信原理”课程可以充分利用学校开放式实验室资源，为学生提供一个自由、宽松的研究、实验空间，为学生提供各种可能的实验条件，更好地培养学生的科技创新精神和素养。

3.4.2 构建实践、创新能力训练平台

《通信原理》课程实践教学的目的是培养学生实验技能和创新能力，因此该课程必须构建一个实践、创新能力训练平台。学生可以通过训练平台中多种实验实践手段，提高自己的创新能力。

1）提供多样的实验仿真环境。例如，采用EDA平台、SystemView、Matlab等仿真软件进行通信系统仿真设计。这样可以将“通信原理”课程中较难理解的知识点通过软件仿真形象生动地展现出来，使学生熟悉和了解计算机辅助分析和设计的方法，开阔学生的思路和视野。

2）根据不同学科特点开发相应的实验项目，包括基本验证实验、综合性实验和设计型实验。这样改变了原来学生按部就班地“插线、看波形”的实验箱实验。例如，对于PCM编码的验证及应用可以设置三个实验课题：（1）针对一般学生进行简单PCM编码的验证实验；（2）针对有自主学习能力的学生进行PCM技术的综合性实验；（3）针对有创新意识的学生进行PCM技术应用及创新的设计型实验。这样实验课程可以因材施教，满足不同层次学生的需要。

3）鼓励学生运用“通信原理”课程知识，积极参加学校及全国的各项大学生创新活动。现在学校规定本科生在校期间要至少获得自主个性化学习学分10分。学分可以通过学科竞赛、科技成果等途径获得。学校还积极组织学生参加“大学生电子设计竞赛”“挑战杯”等多项创新活动。

4 结束语

本文先通过对深圳大学《通信原理》课程的教学现状进行系统分析，指出目前《通信原理》教学过程中存在的问题，从教学环节、考核环节、课外辅导环节、实验教学环节等方面，分别提出了构建和谐的教学环境、培养学生的信息素养、科研成果与教学内容相融合、考核形式多样化、加强个性化辅导、构建创新能力训练平台、加强创新团队建设等教学措施。在《通信原理》课程中培养学生的创新能力，一方面可以为学生深入学习专业课程打下坚实的理论基础，进一步提高教学质量；另一方面为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。《通信原理》课程的教学研究成果具有一定的实际应用价值和推广价值。

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Teaching Research of Communication Principle Course Based on Innovative Ability Training

ZENG Jie
（College of Information Engineering，Shenzhen University，Shenzhen 518060，China）

In view of the deficiency of the existing communication principle teaching on the cultivation of students＇innovative ability，to create further teachingmode from the two aspects of the experimental teaching platform construction and theory of teaching.Through the analysis of the present situation of Shenzhen University communication principle curriculum system，a set ofmeasures that comply with the curriculum reform is proposed in order to form the new pattern teaching of communication principle course，to promote further reform of teaching and adapt to the development of new communications technologies，and strengthen the cultivation of students'ability，innovation consciousness and comprehensive quality.

innovative ability；communication principle；teaching research；reform

G642.0；G648.1

A

10.3969/j.issn.1672－4550.2014.05.031

2013－11－21

深圳大学教学改革研究基金资助项目（JG2013043）；深圳大学实验室与设备管理研究基金资助项目（2013026）。

曾 捷（1975－），男，实验师，主要从事宽带通信方面的教学和研究工作。