通信原理实验教学改革探讨

龚江涛

摘 要 本文针对高职通信相关专业通信原理课程实验教学的特点及存在的问题，从实验教学的方法及内容改革等方面做出了探讨，旨在更好地配合理论教学，加强高职院校学生对通信原理课程的基本理论知识的掌握与理解，同时培养学生的自主学习能力、创新意识及动手能力。

关键词 高职院校 通信原理 实验教学 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.08.066

Abstract This paper for the characteristics of Higher Vocational communications related professional communication principle experiment teaching and the existing problems， from the aspects of experimental teaching method and content of reform was discussed， aimed at better with theoretical teaching， strengthening vocational college students on the course of communication principle， the basic theory of theory of knowledge and understanding， and to cultivate students' autonomous learning ability and sense of innovation and practical ability.

Key words vocational college； communication principle； experiment teaching； teaching reform

0 引言

作为一门通信技术相关专业的专业基础课程，通信原理是进入相关专业领域的第一门课。它不仅是一般专业基础课与专业课之间的连通枢纽，还是从基础理论到实际实践应用、从零碎的个体功能到实现整体系统运用的重要过渡。该课程开设的主要目的是让学生在该领域建立起通信的基本概念、基本理论知识以及对问题的基本分析方法，为今后从事与现代通信技术的应用、通信产品的安装、测试、维护等相关工作奠定基础。高职院校的学生一般对基础知识的掌握程度不高，同时，自主学习的能力也有所欠缺，而本课程的特点又是理论性强，公式及运用到的数学推导及知识繁多，很多概念及原理非常抽象，所以实验教学在这之中起着至关重要的作用，它不仅能够将抽象的原理及概念形象化、具体化，让学生对枯燥乏味的理论知识产生兴趣，还能够培养高职学生的实验实践动手能力。传统的实验教学方式与方法的效果不太理想，因此高职院校通信原理课程实验教学就需要在内容及方法上都做出改革与革新。

1 通信原理实验教学的特点及存在的问题

1.1 高职院校通信原理实验教学特点

高职院校的通信原理实验教学应该引导学生培养自主学习以及动手实践的能力，同时实验教学中的专业理论基础知识教学应遵循“适用”、“够用”的原则，做到以学生为本，把实验教学的重心放在实践应用之上。

高职院校的通信原理理论教学的一个典型数字通信系统是以信源、调制器、信道、调节器、信宿以及信道信源的编码为节点，以信号的传输为系统主线，从而培养学生在通信系统上建立的宏观分析思想及微观分析方法。同时，将通信原理实验按照信号流程规划实验课程项目，包括终端技术、基带及频带传输技术、同步技术和复接技术在内的实验课程。整个通信原理实验教学课程应该包含动手实践性强、实际应用性强、基础理论知识运用相关的课程。

1.2 实验教学存在的问题

（1）教师的教学观念老套。通信原理的实验不同其他课程实验，由于课程本身特点性质所决定，如若不注重教学观念很容易使实验教学变得枯燥乏味，让学生们在做实验过程中逐渐失去兴趣。存在最明显的一个问题即是有些教师在实验教学过程中，只是简单的教授学生实验的操作方法，然后让学生反复去练习、操作，然后教师们仅仅注重实验最后的数据结果，一份简单的实验报告，对通信原理的相关理论知识在实验中哪些方面有应用没有做很详细清楚的解释，对学生进行实验操作时所遇到的问题甚至没有及时进行解答或指导。所以在通信原理实验教学中教师的教学观念老套陈旧，会严重影响教学质量。

（2）软硬件设施不到位。在通信原理实验教学过程中，相关的实验器材设备，软硬件设施是必不可少的。实验的准确性，实验目的能否达到预期或要求值很大程度上取决于实验相关的软硬件设备。很多高职院校没有意识到这一点的重要性，长时间使用老旧的实验设备，对硬件不进行及时的维护与引进，对软件不进行更新及升级，这样势必会对实验教学的质量产生较大的影响。如传统的实验箱是很多实验的实验器材，大多高职院校的通信原理实验课程中同样会采用实验箱进行实验教学，但这局限了学生在做实验时的动手环节，他们通过已设定好的试验模块进行简单的操作，然后得出千篇一律的实验结果及实验报告，这样会使学生学习的积极性下降，影响对通信原理理论知识的掌握与理解。

2 通信原理实验教学方法及内容的改革

2.1 对通信原理实验教学的方法进行改革

（1）采用由简到繁，从易到难的渐进自主式教学方式。在安排学生进行实验时，实验内容上可以按照从简单到复杂的思路来开展，例如在课程初期先让学生做一些验证性的实验，让学生能够更加直观地理解掌握理论知识；在课程中期安排一些综合性较强的实验，使学生能够交叉运用理论知识；在课程末期则可安排一些给定主题的设计性实验，使学生自主设计，同时还可使学生根据自身兴趣爱好设计一些实验方案，使他们拥有实验自主权。这种渐进自助式的实验教学方式能够更好地因材施教，激发学生的学习激情。

（2）采用启发式的教学方法。在以学生为主体的前提下，通过教师引导与启发，使学生获得知识及实验实践的能力。在通信原理的实验课堂中，教师可以根据实验过程中所出现的现象进行提问，同时学生在操作过程中遇到不明之处向老师寻求帮助解答，教师对学生进行逐步引导，让学生自己去探索知识原理的所在。这种启发式教学方法更够培养学生的自主学习能力及敢于探索的精神，其教学效果明显优于“灌输式”教学模式。

（3）采用研讨式实验教学模式。传统的实验大多都是实验目的、实验操作步骤、得出实验结果、验证并得出结论的模式进行的，在教学方面忽略了教师的引导作用，让学生以固定的模板机械地进行实验。研讨式的实验教学模式则从根本上与之不同，通过对一个项目或课题的引进改造，使之变成一个需学生与教师集体探讨来完成的实验，当然，在实验过程中教师更多的是起着指导的作用。研讨式的实验教学方法能够使学生灵活运用已有的理论和知识，逐步分析与探讨实验进行的方式与方案，提高了学生们思考问题及解决问题的能力。

2.2 对通信原理实验教学的内容进行革新

（1）验证性实验。验证性实验是所有实验的基础及开端。该类是最传统的实验教学方式，其大多是对已知的结论或实验理论进行一个理解就验证。在通信原理实验中，这类实验旨在让高职学生理解并掌握各类通信系统的模块构成以及经处理后的波形变化，使学生对理论知识的认识从抽象到具体形象的过程逐渐转变，对实验结果做出相应的理论分析及正确的解释。同时，高职院校的培养学生的方向是技术型、应用型，所以涵盖基础理论知识的验证性实验是基础。诸如二进制数字调制解调系统的运用、PCM编码译码实验、帧同步实验、数字基带信号实验、自适应差分脉冲编码调制系统实验等等都可作为验证性实验对理论知识进行巩固加强。通过验证性实验课与理论课的结合，提高两方面的教学质量。

（2）仿真性实验。对一些基础理论知识的验证与演示可以通过验证性实验来完成，但这些实验大多是在实验箱中进行的，这对学生掌握系统内模块结构原理的细节性认识不利，因此，需要仿真性实验来帮助学生进一步了解与掌握内部机制。高职院校培养的人才类型是实用型、应用性，学生将来的工作更加专业化及技能化，这类仿真性实验可以模拟实际工程中通信系统的实现，增强学生走向社会后的适应力。现如今的仿真软件非常多，在实验中利用计算机进行仿真性实验能够使实验变得更加灵活、经济，使其极具开发性。例如，利用MATLAB软件中的SIMULINK模块进行调制系统中的DSB系统的解调模拟仿真实验；利用System View对滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真。对于仿真效果好，电路设计合理以实现的电路，可让学生进行设计安装布线图，最后在教师的指导下完成电路的制作，并实现仿真结果。仿真性实验能够模拟出真实环境中系统的运行状态，同时，它也不受实验器材的限制，所需的元器件或模块直接从数据库中调用即可，这在极大程度上改善了实验的条件带来的不足。

（3）综合创新设计性实验。综合创新设计性实验是对通信原理理论知识的综合运用实践。通过教师颁布的实验目的及实验要求，学生综合运用理论知识来自主设计实验方案，实现路线，计算实验所用的数据参数，然后自主调试运行。该类实验可采用课程设计的形式来进行，这样可以给学生更多的空间去自主完成该实验。综合创新设计性实验能够最大程度地反映学生掌握和运用所学的理论知识的程度，培养了学生综合分析和解决系统问题的能力。这与传统的模板式实验有着本质上的区别，它能够更好地帮助学生从实践的角度去掌握与理解通信原理这门课程，为之后的专业课程及今后走向工作岗位打下夯实的基础。

3 实验课程考核机制的改革

对高职学生的培养应更加注重技能培训，实践应用能力的训练，所以通信原理实验的考核机制不能按照传统课程的形式来进行。由于实验课程更多的是注重实践动手能力，那么，考核应该从实验课开始贯穿于课程结束。平时成绩应该增加权重，强调过程，加强对平时实验表现的评价。在平时成绩的评定中，教师应重点观察学生在实验过程中的学习、组织、操作能力的表现；在期末最终考核过程中可以通过课程设计、实验抽考和设计作品展示等形式进行，这些最终的考核方式都是只有通过平时实验积累才能达到实验课程要求的形式，从而达到进一步引导学生注重平时实践动手能力培养这一效果。

4 总结

通过对通信原理实验课的特点及实验教学所存在的问题进行剖析，逐步探索出高职院校通信原理实验教学的改革方向。不仅在实验教学方式上要逐步摈弃“灌输式”的教学方法，采用由简到繁，从易到难的渐进自主式、启发式以及研讨式的实验教学方法，还要从实验的内容上进行革新，将实验按照验证性、仿真性以及综合创新设计性等类型进行分类开展。如此一来，通信原理实验教学能够帮助高职院校的学生更好地理解掌握及运用理论知识，同时还能提高学生的实验积极性、自主学习、创新以及解决实际问题的能力，使学生成为技能型、应用型的人才。

参考文献

[1] 王晓玲，胡沁涵，陈虹.计算机仿真建模技术在通信原理实验教学中的应用[J].现代计算机（专业版），2015.13：34-37.

[2] 田莹，卢金玉，刘宴涛.基于Matlab/Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究[J].现代电子技术，2015，v.38；No.44514：28-31.