曾 捷

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《通信原理》課程改革探索

曾 捷

（深圳大學 信息工程學院，深圳 518060）

針對現(xiàn)有《通信原理》教學對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的不足，探討實驗教學平臺建設(shè)和理論教學兩方面的創(chuàng)新教學模式，對通信原理教學進行改革。通過對深圳大學《通信原理》課程體系的現(xiàn)狀分析，構(gòu)建了一套符合《通信原理》課程改革措施，目的在于形成《通信原理》教學的全新模式，促進教學的深入改革，適應(yīng)通信新技術(shù)的發(fā)展，切實加強對學生設(shè)計能力、創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

創(chuàng)新能力；通信原理；教學研究；改革

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為整個國民教育體系的最高端，代表著國家的高等教育水平，在增強國家自主創(chuàng)新能力中具有極為重要的作用。提高學生的創(chuàng)新能力是高等教育的緊迫任務(wù)。

近年來，深圳大學構(gòu)建了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，其突出特點是實行導師制。導師制注重培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力和創(chuàng)新能力［1］。該體系確立了以人為本、學生全面可持續(xù)發(fā)展的人才培養(yǎng)目標；采取了因材施教、激勵學生自主學習的措施；構(gòu)建了內(nèi)容精、基礎(chǔ)厚、選擇多的課程體系，多層次、立體化、開放式的實驗與實踐教學體系和教學質(zhì)量閉環(huán)監(jiān)控體系；營造了高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的條件環(huán)境、制度環(huán)境、校園環(huán)境、輿論環(huán)境［2］。我國教育部門對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的研究和學?！靶畔W科高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系”的建立，為《通信原理》課程培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提供了很好的理論基礎(chǔ)和研究環(huán)境。

1 教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要性

《通信原理》課程為通信工程、信息工程專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程，主要特點是內(nèi)容豐富、抽象、理論性強。先修課程有信號與系統(tǒng)、隨機過程、高頻電子線路等；后續(xù)課程有計算機通信網(wǎng)、移動通信、衛(wèi)星通信、軟件無線電、擴頻通信等。該課程是一門承前啟后的課程，也是通信專業(yè)最重要的課程之一，其教學質(zhì)量的好壞對通信工程專業(yè)、信息工程專業(yè)的學生有著重大的影響。

目前，信息行業(yè)競爭激烈，技術(shù)日新月異。這就需要培養(yǎng)具有市場競爭力的專業(yè)人才，需要在專業(yè)教學過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。《通信原理》課程具有理論性強、知識綜合、內(nèi)容廣泛等特點，學生普遍反映課程內(nèi)容比較難理解。因此，在《通信原理》課程教學過程中，必須拓寬知識結(jié)構(gòu)、增強學生動手能力、注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。這樣一方面可以提高學生的學習興趣，為學生深入學習專業(yè)課程打下堅實的理論基礎(chǔ)，進一步提高教學質(zhì)量；另一方面可以促進學生從知識型向能力型、從適應(yīng)型向創(chuàng)新型的轉(zhuǎn)變，使學生能適應(yīng)信息技術(shù)迅速發(fā)展的要求，全面提高電子信息類專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

2 《通信原理》課程教學現(xiàn)狀分析

教育模式上，全國大多數(shù)普通全日制高等院校對通信相關(guān)專業(yè)的學生在《通信原理》課程上的要求都是掌握其基本的原理［3］，但是受傳統(tǒng)教育思想和教學方法的影響，在現(xiàn)行通信原理課堂教學中，主要還是單純地“教師講，學生聽”的教與學的課堂教學模式?！敖虨橹鲗А钡慕虒W方式，側(cè)重的是對知識的單方向灌輸，容易忽略學生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，如此就導致了教學模式上唯教師是聽，學生參與課程的理解大大減少，只是一味地被動接受，很容易降低學生的主觀能動性［4］。

作者曾經(jīng)設(shè)計了一些通信原理實驗應(yīng)用中較為基礎(chǔ)的例子，通過多種形式向深圳大學信息工程學院在讀本科生、研究生做過一次非正式調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，只有少數(shù)學生可以使用通信仿真模塊實現(xiàn)其中的個別設(shè)計；多數(shù)學生對工程實例束手無策?；A(chǔ)的應(yīng)用設(shè)計尚且如此，可以想象實現(xiàn)更為復雜的通信網(wǎng)絡(luò)的情況。經(jīng)過分析，我們認為原因在于《通信原理》教學存在如下問題：

（1）理論課內(nèi)容充斥以技巧性解題為目標的題型，學生很難把抽象知識和實踐結(jié)合應(yīng)用；

（2）現(xiàn)有教材的內(nèi)容多與其他課程孤立，很少注重和其他課程的聯(lián)系和延伸；

（3）教材內(nèi)容滯后于科學技術(shù)發(fā)展，和實際工作嚴重脫節(jié)；

（4）舊式實驗箱、接線板等傳統(tǒng)實驗設(shè)備仍舊廣泛地在高校使用，實驗手段落后。

3 培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體措施

目前深圳大學《通信原理》課程采用了多媒體教學課件、師生互動式教學、啟發(fā)式教學等現(xiàn)代教育技術(shù)［5］。但要實施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才，就必須根據(jù)《通信原理》課程的具體特點，從教學環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)、課外輔導環(huán)節(jié)、實驗與實踐環(huán)節(jié)等方面進一步創(chuàng)新教學模式。

3.1 教學環(huán)節(jié)

3.1.1 注重培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)

信息素養(yǎng)是指人所具有的對信息進行識別、加工、利用、創(chuàng)新和管理的能力與情意等各方面基本品質(zhì)的總和。它反映了人們在網(wǎng)絡(luò)時代中的一種數(shù)字化生存能力。信息素養(yǎng)是思維能力、問題解決能力、決策能力和合作能力的基礎(chǔ)。擁有良好的信息素養(yǎng)就等于擁有了創(chuàng)新的催化劑［7］?！锻ㄐ旁怼氛n程的教學對象大都是電子信息類專業(yè)的學生，這些學生在將來的職業(yè)崗位上要接收和處理大量的技術(shù)信息，要適應(yīng)未來數(shù)字信息化社會的急劇變化。教師要積極培養(yǎng)學生收集信息、處理信息、獨立思考和解決新問題的能力。例如，在講解通信領(lǐng)域時分復用技術(shù)時，教師可以要求學生課后了解復用技術(shù)的最新科研動態(tài)，并在下次課讓學生提出自己的認識和見解。這樣既可以培養(yǎng)學生處理信息的能力，又可以為學生將來深入研究、創(chuàng)新專業(yè)技術(shù)打下一定的理論基礎(chǔ)。

3.1.2 科研項目與教學內(nèi)容相融合

由于電子信息技術(shù)發(fā)展很快，“通信原理”課程的教材很難跟上科學技術(shù)的步伐。而學生要具有創(chuàng)新意識，就必須有大量的知識積累。教師在課堂教學中可以將與學生專業(yè)有關(guān)的科研成果滲透到教學內(nèi)容中去。例如，在講解模擬調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能時，教師可以簡要介紹最新的基于小波理論的信號降噪方法。這樣既可以讓學生了解最新的學科知識，又豐富了學生后續(xù)課程所需的專業(yè)知識。教師在教學過程中可以與學生分享科研過程中的心得體會與經(jīng)驗教訓，潛移默化地引導學生進行自主探究和創(chuàng)新思維。課后教師還可以指導學生閱讀已發(fā)表的相關(guān)論文和科研項目材料，拓寬學生的知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

3.1.3 加強雙語教學

信息技術(shù)領(lǐng)域涵蓋的計算機、電信、電子等學科方向在我國基本都是20世紀八九十年代才發(fā)展起來的。這些學科的最新教材、論文發(fā)表和學術(shù)交流在世界一流高校普遍采用英文。因此“通信原理”課程教學中要鼓勵學生課外閱讀相關(guān)英文資料。學生不僅可以感受深厚的學科底蘊，而且能將最新的信息技術(shù)及時整合、應(yīng)用到課程學習中來。教師可以就重要知識點展開討論，引導學生學會用外語思考和闡述學科內(nèi)涵，為日后走向國際信息領(lǐng)域創(chuàng)造條件。針對英語水平較差、思維活躍的學生，要鼓勵他們積極參與討論，給他們介紹專業(yè)技術(shù)術(shù)語，幫助他們完成英文文獻的閱讀［8］。通過“通信原理”課程的雙語教學，有利于將尖端的研究成果和最新的技術(shù)內(nèi)涵及時介紹給學生，學生可以跟上學科發(fā)展的最新動態(tài)。

3.2 考核環(huán)節(jié)

深圳大學“通信原理”課程總評分主要由平時分、實驗分、閉卷筆試分組成。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中，還應(yīng)該對學生的綜合學習、創(chuàng)新能力進行考核。第一，采用課堂討論的考核形式。成績的評定根據(jù)學生在討論中擔任的角色及完成任務(wù)的情況得出。該項成績占平時分的20。第二，加強學生在實踐活動中創(chuàng)新能力的考核。對實踐活動中有創(chuàng)新意識并積極開展實驗驗證的學生給出創(chuàng)新分。該項成績占實驗分的30。第三，注意對拓展能力的考核。教師可以在試題中出少量的教材中沒有涉及但是學生應(yīng)該具備的知識點的題目。該項內(nèi)容占試題總分的10。第四，提倡學生自主命題考核。教師根據(jù)學生自主命題質(zhì)量、答案的優(yōu)劣等因素進行打分。這種考試方法尊重學生的主體地位，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新精神［9］。該項成績占平時分的20。“通信原理”課程中通過多種考核形式，既達到了考核的目的，又將考試變成了培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)的重要手段。

3.3 課外輔導環(huán)節(jié)

3.3.1 加強個性化輔導

個性化教育是指提升學生優(yōu)良個性的教育，它非常有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)［10］。隨著高校招生規(guī)模的擴大，授課班級學生人數(shù)增多，教師無法及時針對每個學生的特點因材施教。因此，教師在課外輔導時可以開展個性化教育，教師要傾聽、引導學生的創(chuàng)新性思維活動。學生在接受教師“傾聽”的同時，也是認識、分析問題的過程。調(diào)查中顯示，有41的學生認為個性化輔導有助于學生養(yǎng)成愛思考、求新求異的創(chuàng)新性個性品質(zhì)。教師在輔導中，對學生提出的獨特見解，要及時進行分析和指導。對授課班級中特長突出、思維活躍的“拔尖”學生更要加強個性化教育，對其理論學習及實踐能力等進行全程跟蹤指導，引導學生建立創(chuàng)新意識。

3.3.2 采用多種答疑方式

學生在創(chuàng)新活動中不可避免地會遇到各種難題。由于現(xiàn)在高校的新校區(qū)比較偏遠，對有創(chuàng)新意識的學生來說，和教師的交流受到了“時間”和“空間”的限制，教師應(yīng)提供多種答疑方式來解決。第一，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。現(xiàn)在深圳大學已建成一個以萬兆光纖為骨干的高速校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)了有線、無線網(wǎng)絡(luò)雙覆蓋，為教學、科研提供了良好的網(wǎng)絡(luò)條件。學生課后若有問題可通過校園網(wǎng)絡(luò)，在學校Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺的“通信原理”網(wǎng)站討論板中與教師進行在線交流。第二，充分利用課間時間。課間時間雖然短暫，但學生可將課堂中有疑慮的知識點及時和教師溝通，這樣有利于學生下一節(jié)課的學習，可以保證所學知識的連貫性。

3.4 實驗與實踐教學環(huán)節(jié)

3.4.1 充分利用開放式實驗環(huán)境

實驗和實踐教學環(huán)節(jié)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的必要條件，是認識發(fā)展的推動力。開放式實驗室是指在非教學計劃課時內(nèi)開展非實驗課程內(nèi)容的實驗項目的實驗室［11］。現(xiàn)在深圳大學信息工程學院建立了開放式“實驗教學中心”，學生在實驗中心可以開展自己立項項目的研究，可以在教師指導下進行學術(shù)研究、課外科技創(chuàng)新活動?！巴ㄐ旁怼闭n程可以充分利用學校開放式實驗室資源，為學生提供一個自由、寬松的研究、實驗空間，為學生提供各種可能的實驗條件，更好地培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新精神和素養(yǎng)。

3.4.2 構(gòu)建實踐、創(chuàng)新能力訓練平臺

《通信原理》課程實踐教學的目的是培養(yǎng)學生實驗技能和創(chuàng)新能力，因此該課程必須構(gòu)建一個實踐、創(chuàng)新能力訓練平臺。學生可以通過訓練平臺中多種實驗實踐手段，提高自己的創(chuàng)新能力。

1）提供多樣的實驗仿真環(huán)境。例如，采用EDA平臺、SystemView、Matlab等仿真軟件進行通信系統(tǒng)仿真設(shè)計。這樣可以將“通信原理”課程中較難理解的知識點通過軟件仿真形象生動地展現(xiàn)出來，使學生熟悉和了解計算機輔助分析和設(shè)計的方法，開闊學生的思路和視野。

2）根據(jù)不同學科特點開發(fā)相應(yīng)的實驗項目，包括基本驗證實驗、綜合性實驗和設(shè)計型實驗。這樣改變了原來學生按部就班地“插線、看波形”的實驗箱實驗。例如，對于PCM編碼的驗證及應(yīng)用可以設(shè)置三個實驗課題：（1）針對一般學生進行簡單PCM編碼的驗證實驗；（2）針對有自主學習能力的學生進行PCM技術(shù)的綜合性實驗；（3）針對有創(chuàng)新意識的學生進行PCM技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新的設(shè)計型實驗。這樣實驗課程可以因材施教，滿足不同層次學生的需要。

3）鼓勵學生運用“通信原理”課程知識，積極參加學校及全國的各項大學生創(chuàng)新活動?，F(xiàn)在學校規(guī)定本科生在校期間要至少獲得自主個性化學習學分10分。學分可以通過學科競賽、科技成果等途徑獲得。學校還積極組織學生參加“大學生電子設(shè)計競賽”“挑戰(zhàn)杯”等多項創(chuàng)新活動。

4 結(jié)束語

本文先通過對深圳大學《通信原理》課程的教學現(xiàn)狀進行系統(tǒng)分析，指出目前《通信原理》教學過程中存在的問題，從教學環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)、課外輔導環(huán)節(jié)、實驗教學環(huán)節(jié)等方面，分別提出了構(gòu)建和諧的教學環(huán)境、培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、科研成果與教學內(nèi)容相融合、考核形式多樣化、加強個性化輔導、構(gòu)建創(chuàng)新能力訓練平臺、加強創(chuàng)新團隊建設(shè)等教學措施。在《通信原理》課程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，一方面可以為學生深入學習專業(yè)課程打下堅實的理論基礎(chǔ)，進一步提高教學質(zhì)量；另一方面為學生將來深入研究、創(chuàng)新專業(yè)技術(shù)打下一定的理論基礎(chǔ)?！锻ㄐ旁怼氛n程的教學研究成果具有一定的實際應(yīng)用價值和推廣價值。

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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

深圳大學教學改革研究基金資助項目（JG2013043）；深圳大學實驗室與設(shè)備管理研究基金資助項目（2013026）。

曾 捷（1975－），男，實驗師，主要從事寬帶通信方面的教學和研究工作。