通信信号分析实践教学改革探索与实践

［摘 要］ 为适应军队院校改革背景下通信信号分析人才培养的需求，在对通信信号分析实践课训练效果不佳、课堂氛围压抑、成绩评定困难等问题进行分析的基础上，以提升训练效果为目标，探索了虚实结合的教学方法，以营造积极的课堂氛围为目标，探索了PBL-TBL结合的教学方法，以发挥成绩评定的激励、引导、评价功能为目标，探索了“理论—模拟—实践”三维成绩评定方法。实践结果表明，所述的教学改革探索与实践大幅提高了训练效率，营造了良好的课堂氛围，提高了考核的公平公正性，可为实践类课程教学改革提供参考。

［关键词］ 实践教学；教学改革；训练效果；课堂氛围；成绩评定

［基金项目］ 2022年度陆军工程大学通信工程学院教育教学课题“×××课程群建设”（TY22ZX003）

［作者简介］ 方 贵（1989—），女，江苏泰州人，硕士，陆军工程大学通信工程学院讲师，主要从事无线通信研究；杨炜伟（1982—），男，四川雅安人，博士，陆军工程大学通信工程学院教授，主要从事无线通信与通信信号分析研究；管新荣（1987—），男，江西于都人，博士，陆军工程大学通信工程学院副教授，主要从事无线通信研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）24-0089-04 ［收稿日期］ 2023-06-01

党的二十大报告指出，要深化军队院校改革，建强新型军事人才培养体系［1］。通信信号分析人才培养既与部队、实战结合紧密，又具有技术发展前沿、科技含量高等特点，是新型军事人才培养的重要组成部分。通信信号分析设备运用是通信信号分析人才作战能力的“显示剂”，因此，通信信号分析实践教学是培养通信信号分析人才、生成部队战斗力的重要一环。然而，传统的教师讲解、分组轮训的实践教学模式锐化了通信信号分析实践教学中存在的问题，如教学设备配备不足、实践训练效率低、成绩评定困难［2-3］等。开展通信信号分析实践课程教学改革探索与实践，旨在缓解传统教学模式下的问题，提高学生学习兴趣和课堂参与度，提升实践教学效果，从而有效提高人才培养质量，具有较大的现实意义。

一、通信信号分析实践教学中的主要问题

（一）实践训练效果不佳

实践训练是通信信号分析实践教学中的重要组成部分，是学生熟悉设备组成与功能、设备使用和工作流程的重要途径，发挥着形成和发展设备认知与实操技能的作用。受限于场地、采购等原因，教学设备配备量往往受限［4］，难以满足学生一人一台设备的理想教学需求。在传统的教师讲解演示、学生多组轮训的教学方式下，学生独立使用设备的时间短、轮训周期长，出现“一人练多人看”的现象：处于训练状态的学生没有充足的时间对教学内容进行反复操作、仔细研究，只能被迫“敷衍了事”；处于等待状态的学生没有设备进行自主探索、自我提高，止步于“无所事事”。这种方式不仅束缚了学生的手脚，还限制了学生的思维，难以达到预期的实践训练效果，直接影响了学员设备认知与实操技能的形成和发展。

（二）课堂氛围消极压抑

课堂氛围是指课堂活动中师生相互交往所表现出的相对稳定的心理状态，对教学效果、教学质量具有重要影响。苏联教育家苏霍姆林斯基说过，“如果教师不去设法在学生身上形成这种情绪高涨、智力振奋的内部状态，那么知识只能引起一种冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动只会带来疲劳。”现实中，由于缺乏有效的课堂设计，传统的实践教学课堂氛围往往是消极的，分组轮训时参与训练的学生往往表现得紧张拘谨、情绪压抑；处于等待状态的学生往往表现得注意力分散、心不在焉，有的甚至打瞌睡。对于课上教师的要求，学生一般采取应付的态度，较少主动发言。这种消极压抑的课堂氛围无法激发学生的学习兴趣、调动学生的学习积极性和主动性。

（三）训练成绩评定困难

训练成绩评定以考核为依据，用以评价学生是否真正达到了学习效果，是影响学生学习积极性和参与度的重要因素。通信信号分析实践教学考核的重点是培养学生对设备原理的认知、对设备使用的操作、对通信信号的识别和处理等多方面的能力。受限于设备数量、教学时长等原因，传统的多组轮训教学方式往往以组为单位开展考核，小组成员相互配合完成考核内容，教师则通过观察小组成员的操作情况来评定小组的训练成绩。这种成绩评定方法往往具有一定的主观性，无法具体评定每名学生的训练成绩，导致无法有效检验每名学生的学习效果，更无法起到提高学生积极性和课堂参与度的目的。

二、通信信号分析实践教学改革探索与实践

通信信号分析实践教学改革探索与实践见图1。

（一）加强通信信号模拟训练库建设，探索虚实结合的教学方法

“模拟训练库”指借助通信信号分析设备的信号录制功能，将全景扫描、信号分析、解调监听等环节的通信信号和相关数据录制成文件，形成的大量源于真实通信场景的、可回放的模拟训练数据。模拟训练库的建设很大程度上充实了教师的教具资源，使教师探索虚实结合的教学方式，即模拟训练与实践操作相结合的教学方式成为可能，逐步形成了“先虚后实”“实中有虚”的实践课堂，很大程度上缓解了教学设备配备不足的问题，解决了实际教学中“实践训练效果不佳”的问题。

“先虚后实”是指在实践操作环节前设置模拟训练环节，做到模拟训练与实践操作互相统一，帮助学生在实践操作环节前充分了解科目内容，为后续实践操作打下坚实的基础。以模拟话音通信信号分析科目为例，教师从模拟训练库中提前准备好与训练科目相匹配的多组数据，每名学生可以对全景扫描数据进行反复观察和判断、对信号分析和解调监听数据可以进行不同参数设置，帮助学生熟悉模拟话音通信信号分析科目的工作流程以及每个环节数据的特征，并鼓励学生进行自主探索，激发学生的学习兴趣和积极性。

“实中有虚”是指实践操作环节中组织处于等待状态的学生进行模拟训练比赛，做到模拟训练与实践操作相互配合。“实中有虚”既能极大程度地降低学生处于等待的时间，提高学生的课堂参与度，又能帮助学生进一步提升操作熟练度，起到复习升华的作用。为与模拟训练环节有所区别，在形式上，此时的模拟训练可通过组织竞速比赛的形式进行，激发学生的学习热情和主动性。

（二）营造良好的课堂氛围，探索PBL-TBL结合的教学方法

PBL（Problem-based Learning）是一种以问题为导向的教学模式［5］，以学生为主体，由教师进行辅助和引导，能够有效提高学生分析问题和解决问题的能力。TBL（Team-based Learning）是一种以团队协作为导向的教学模式［6］，以团队为主体，教师组织讨论，能够充分调动学生的团队协作精神。将PBL和TBL两种教学模式相结合［6-7］应用于通信信号分析实践教学，打造以学生为中心、以问题为基础、以团队创高效的实践课堂，鼓励学生思考和讨论，从而解决实际教学中“课堂氛围消极压抑”的问题。以模拟话音通信信号分析科目为例，课堂组织情况如表1所示。各环节均设置相应的问题，并组织学生进行小组讨论或比赛，提高学生的课堂参与度，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主探究能力和团队协作能力。

（三）探索“理论—模拟—实践”三维成绩评定方法

传统的成绩评定一般从操作技能角度考核设备操作，从教师视角考核小组成绩，虚实结合的教学方法和PBL-TBL结合的教学方法为成绩评定提供了新的思路。结合学习报告中的答题情况、模拟训练的成绩数据、竞速对抗比赛名次，公正客观地考核每个教学环节，探索了“理论—模拟—实践”三维成绩评定方法，实现了覆盖教学全过程、兼顾个人与团队的成绩评定方法，避免了传统设备教学中偏向实操、模糊个人的成绩评定方法，从而发挥考核的激励、引导、评价功能，让学生全身心投入课程学习。以模拟话音通信信号分析科目为例，各环节的理论、模拟、实践成绩评定规则见表2。

三、通信信号分析实践教学改革成效

实验室配备了三套通信信号分析设备，2022年秋季学期选课学生人数为21人。以该班次的21名学生为试验对象，将传统实践授课与本文所探索的改革实践方法进行对比，其中，实践科目二、科目三、科目五为传统实践教学科目，科目一、科目四为试验教学科目。对五个科目的考核成绩和教学改革质量调查问卷结果进行分析。

（一）提高了学生的学习成绩

五个科目的成绩对比分析如表3所示（90分以上为优秀，80～90分为良好，70～79分为中等）。从表3可以看出，科目一和科目四的平均成绩更好、优良率更高、中等率更低，说明采用本文所探索的改革实践方法能有效提高学生实践课的学习成绩。

（二）提高了学生的综合素质

问卷调查结果如表4所示，学生普遍认为本文所述的教学改革对提高学习兴趣、提高实训效率以及提高成绩评定公平性方面的帮助更大，在减少等待时间和培养团队精神方面的帮助也较大，达到了预期的教学改革目标。

结语

本文针对通信信号分析实践教学在实践训练效果、课堂氛围、成绩评定等几个方面存在的问题，探索了虚实结合的教学方法、PBL-TBL结合的教学方法以及“理论—模拟—实践”三维成绩评定方法。从学习成绩看，对通信信号分析实践教学的改革探索与实践能有效提高考核成绩的优良率。通过学生问卷调查反馈，在提高学习兴趣、提高实践训练效率以及提高成绩评定公平性等方面，教学改革得到了学生的认可，达到了预期的教学改革目标。通信信号分析实践教学的改革探索与实践对通信信号分析人才培养十分重要，需要不断总结经验，提高教学效果。

参考文献

［1］习近平：高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗：在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告［R/OL］.（2022-10-25）［2023-04-28］.http：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

［2］高磊，邵飞，白林越，等.大班装备教学改革探索与实践［J］.大学教育，2022（3）：19-21.

［3］吴彩华，马建朝，谢谠，等.三维融合式教学模式在雷达情报组网装备教学中的应用研究［J］.科技风，2022（19）：118-120+169.

［4］杨陈山，王硕，陈海松，等.浅谈对陆军院校装备类课程体系化建设的思考［J］.中国设备工程，2022（18）：238-240.

［5］曹高辉，陈菁，王丹.基于PBL的数据分析课程实验设计与实践［J］.实验技术与管理，2020，37（11）：181-186.

［6］郝文艺.PBL+TBL教学模式在金课建设的应用探索［J］.教育教学论坛，2020（19）：270-271.

［7］李金龙，高晓蓉，彭朝勇，等.新工科背景下专业课教学模式改革与实践：将PBL、TBL及BOPPPS相结合［J］.教育教学论坛，2023（4）：94-97.

Exploration and Practice of Teaching Reform of Communication Signal Analysis and Practice

FANG Gui， YANG Wei-wei， GUAN Xin-rong

（School of Communication Engineering， Army Engineering University， Nanjing，

Jiangsu 210007， China）

Abstract： Under the background of military academy reform， the demand for communication signal analysis talents has surged. However， the practical course of communication signal analysis has problems such as poor training effectiveness， suppressed classroom atmosphere， and difficulty in evaluating grades. We have explored a teaching method that combines actual equipment and simulated data with the goal of improving training effectiveness， a teaching method that combines PBL and TBL with the goal of creating a positive classroom atmosphere， a three-dimensional performance evaluation method of “theory simulation practice” with the goal of leverage the function of assessment， such as motivation， guidance， and evaluation. The practical results show that the exploration and practice of teaching reform have significantly improved training efficiency， created a good classroom atmosphere， and improved the fairness and impartiality of assessment， which can provide reference for the teaching reform of practical courses.

Key words： practical teaching; teaching reform; training effect; classroom atmosphere; performance evaluation