劉麗 鄭秀萍 田文艷

【摘要】針對《通信原理》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中的種種弊端，結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)，提出了《通信原理》課程的數(shù)字化教學(xué)改革方案。通過建設(shè)完善的數(shù)字化教學(xué)資源庫、提高教師信息素質(zhì)等措施，充分調(diào)動(dòng)并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，以達(dá)到提高《通信原理》課程教學(xué)效果的目的。

【關(guān)鍵詞】通信原理 數(shù)字化教學(xué) 教學(xué)模式 資源建設(shè)

【基金項(xiàng)目】本文系2012校教改項(xiàng)目《通信專業(yè)基礎(chǔ)課程群的建設(shè)與改革》（項(xiàng)目編號：201227）支持。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0250-02

《通信原理》是通信工程、電子信息工程以及計(jì)算機(jī)等本科專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是眾多高校通信與電子信息類專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試或復(fù)試的必考科目之一[1]。課程的主要目標(biāo)是為學(xué)生建立現(xiàn)代通信技術(shù)的基本框架，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、創(chuàng)新能力和深入研究問題的能力，使學(xué)生能夠在今后的學(xué)習(xí)工作中按其個(gè)性化需要解決所在特定專業(yè)工作崗位中可能面臨的問題。因此，該課程在通信和電子信息類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中占有十分重要的地位。

然而，因?yàn)檫@一課程概念繁多且抽象、數(shù)學(xué)功底要求高、通信技術(shù)更新過快等特點(diǎn)致使諸多專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中倍感吃力。因此，如何能夠讓繁雜的概念條理化，枯燥的推導(dǎo)有趣化，更新的技術(shù)簡單化，已成為了《通信原理》授課教師多年來努力的目標(biāo)。隨著多媒體通信的快速發(fā)展，數(shù)字化教學(xué)在各大高校中蓬勃開展，本文針對《通信原理》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中的種種弊端，結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)，提出了《通信原理》課程數(shù)字化的教學(xué)模式，幫助學(xué)生輕松而扎實(shí)地學(xué)好這門課程。

1.傳統(tǒng)《通信原理》教學(xué)模式

教師主動(dòng)講授，學(xué)生被動(dòng)接受的“填鴨式”教學(xué)依然是現(xiàn)在大多數(shù)高校理論課程教學(xué)的主要模式?！锻ㄐ旁怼氛n程的教學(xué)通常由兩部分組成，一部分為理論課，以教師講授為主；另一部分為實(shí)驗(yàn)課，以學(xué)生動(dòng)手為主，在實(shí)驗(yàn)室完成。然而，由于受實(shí)驗(yàn)條件限制，許多高校開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新性，很難激發(fā)學(xué)生的興趣。而以講授為主的理論課程，也因以下種種原因很難取得好的教學(xué)效果。

（1）先修課程較多，使學(xué)生因基礎(chǔ)不扎實(shí)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)吃力。學(xué)習(xí)這門課程，需要先修高等數(shù)學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、隨機(jī)過程[2]等課程，這些課程幾乎涵蓋了大學(xué)一、二年級所有的工科理論課程，任何課程設(shè)置上的不合理或某一課程理論基礎(chǔ)的不牢固，都會(huì)給本門課程的學(xué)習(xí)來帶一定的障礙。例如，“確知信號和隨機(jī)信號”這兩章內(nèi)容，涉及多門先修課程的知識，對學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要求非常高，因此，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到很吃力，老師也常常會(huì)需要大量的時(shí)間在數(shù)學(xué)推導(dǎo)上。

（2）概念繁雜、內(nèi)容抽象，使學(xué)生覺得枯燥乏味[3]而失去對該課程學(xué)習(xí)的興趣?！澳M調(diào)制系統(tǒng)”這一章中涉及的線性調(diào)制方式有AM、DSB、SSB、VSB 這4種，每一種調(diào)制方式又有各自的相干解調(diào)和非相干解調(diào)方法；而非線性調(diào)制涉及概念更加瑣碎，什么是調(diào)頻、調(diào)相、窄帶調(diào)頻、寬帶調(diào)頻、瞬時(shí)頻偏、瞬時(shí)相偏等這些瑣碎的概念使學(xué)生覺得雜亂、難記、枯燥從而失去學(xué)習(xí)的興趣。

（3）通信新技術(shù)發(fā)展迅速，教材和實(shí)際脫節(jié)使學(xué)生覺得書本知識太過陳舊而失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力。比如，第三代移動(dòng)通信的相關(guān)技術(shù)在很多教材當(dāng)中依然被作為通信的發(fā)展前景被展望，然而現(xiàn)實(shí)中該技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用。這難免會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生抵觸情緒，認(rèn)為書本上的知識太陳舊而失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于重視知識的傳授，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性，也忽略了對學(xué)生能力特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，只注重對學(xué)生的知識記憶儲存，而不注重發(fā)展其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。因此，這一陳舊的教學(xué)模式既不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、發(fā)散性思維、批判性思維，也不利于適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的“創(chuàng)新人才”的培養(yǎng)，不能適應(yīng)新時(shí)期教育的需要。

2.數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)

數(shù)字化教學(xué)融合計(jì)算機(jī)、通信、多媒體以及傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)為一體，形成以數(shù)字形式發(fā)布的教學(xué)環(huán)境[4]。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，數(shù)字化教學(xué)有著以下幾方面的特點(diǎn)：

（1）數(shù)字化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的以“黑板+課本”為主的枯燥的授課方式，以生動(dòng)的教學(xué)資源為學(xué)生提供一個(gè)“鮮活”的教學(xué)平臺，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生能夠在一個(gè)輕松愉快的氛圍中獲得知識。

（2）數(shù)字化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，學(xué)生在教學(xué)中能積極發(fā)揮其主動(dòng)性，使教師能夠更清楚地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，大大提高教學(xué)效果。

（3）數(shù)字化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的“課堂授課”教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師課堂授課，課余很難有時(shí)間給學(xué)生輔導(dǎo)。然而，數(shù)字化教學(xué)模式中，教師和學(xué)生可以通過互動(dòng)平臺進(jìn)行交流，使學(xué)生學(xué)習(xí)效率大幅度提高，教師教學(xué)效果也能得以保證。

3.數(shù)字化《通信原理》教學(xué)模式

《通信原理》是一門理論性、綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難取得好的教學(xué)效果，因此必須結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)，逐步改革和探索《通信原理》課程的數(shù)字化教學(xué)模式，以提高教學(xué)質(zhì)量。

3.1數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)

3.1.1數(shù)字化教學(xué)資源的內(nèi)容

數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理或者經(jīng)過再加工和制作的，可以在多媒體計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的、能夠展現(xiàn)相關(guān)知識節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)材料[5]。其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛：常包括多媒體課件庫、多媒體教材庫、網(wǎng)絡(luò)課程庫、虛擬實(shí)驗(yàn)庫、試題庫、習(xí)題庫等方面（如圖1所示）。

圖1 通信原理數(shù)字化教學(xué)資源庫框圖

（1）多媒體課件庫提供教師教學(xué)常用多媒體課件及電子教案，同時(shí)也可以提供一些具有參考價(jià)值的優(yōu)秀課程課件或鏈接，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一些輔助作用。多媒體課件是提高教學(xué)效果的重要途徑，開發(fā)高質(zhì)量的教學(xué)課件也是構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源的重要環(huán)節(jié)。因此，多媒體課件應(yīng)該支持PowerPoint、Authorware、Director、Flash等多媒體開發(fā)平臺，創(chuàng)建豐富的多種媒體元素，（如圖片、動(dòng)畫，且配有相應(yīng)的解說、音效等），從而改善教學(xué)媒體的表現(xiàn)力和交互性，促進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程的全面優(yōu)化，提高教學(xué)效果。

（2）多媒體教材庫、視頻資源庫、網(wǎng)絡(luò)課程庫，利用開放的網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生收集豐富的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生利用這些資源實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，充分提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（3）虛擬實(shí)驗(yàn)庫是基于Web技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。它為開設(shè)各種虛擬實(shí)驗(yàn)課程提供了全新的教學(xué)環(huán)境。由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不可能獨(dú)立完成課程內(nèi)所有的實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生對概念的理解。然而虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，只要有電腦和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生就可以通過虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺自己動(dòng)手配置、連接、調(diào)節(jié)和使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備來完成所需的實(shí)驗(yàn)，這一環(huán)境的提供，可進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（4）題庫可以分習(xí)題庫和試題庫兩類。習(xí)題庫主要是為學(xué)生提供課堂例題、課后習(xí)題以及詳細(xì)的求解過程，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)；試題庫則偏向于提供歷年的考試題目、歷年各高校的考研題目以及詳細(xì)的求解過程，為準(zhǔn)備考研的同學(xué)提供幫助。

通信原理資源庫的建設(shè)中，尤為重要的是課件庫和虛擬實(shí)驗(yàn)庫的建設(shè)。教學(xué)課件的質(zhì)量直接影響到授課的教學(xué)效果，生動(dòng)的課件可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生因興趣而學(xué)，而不是為考試而學(xué)。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的使用可以激發(fā)學(xué)生積極思考的主動(dòng)性，使學(xué)生帶著好奇心去動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，通信原理課程中，眼圖是通過用示波器觀察接收端的基帶信號波形，從而估計(jì)和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，無法讓學(xué)生直觀的觀察到眼圖，教師授課的過程中也只能照本宣科地講解概念。而在數(shù)字化教學(xué)模式中，教師可以通過flash等多媒體動(dòng)畫軟件，模擬眼圖的實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)“眼見為實(shí)”的真切感。課余實(shí)踐，學(xué)生們也可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)庫親自動(dòng)手，進(jìn)一步加深對概念的理解。

3.1.2數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的方法

數(shù)字化教學(xué)資源使用的主體是教師，教師通過這一資源的充分利用可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的思考意識，培養(yǎng)學(xué)生的探究及創(chuàng)新能力。因此，數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)該遵循以下原則： （1）以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和需要為前提，結(jié)合課程知識、學(xué)生興趣和前沿技術(shù)，系統(tǒng)地設(shè)計(jì)教學(xué)資源體系。

（2）數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)該能夠適用于不同層次的學(xué)生群體和不同的教學(xué)情境。

（3）數(shù)字化教學(xué)資源中呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容要涵蓋教學(xué)大綱的所有內(nèi)容，配合教學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫等都應(yīng)符合科學(xué)的原理。

《通信原理》課程理論性強(qiáng)、知識點(diǎn)瑣碎，因此建立該課程的數(shù)字化教學(xué)資源庫的工作量巨大，教師無法獨(dú)立完成這一工作，需要借助單獨(dú)的資源開發(fā)部門協(xié)作完成。同時(shí)，學(xué)生作為數(shù)字化教學(xué)資源的受益者，也應(yīng)參與到該課程的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)中來，從自身出發(fā)，多提意見和建議，這樣多方協(xié)作，建設(shè)全方位、立體化、開放性的課程教學(xué)數(shù)字化資源庫[6]。具體建設(shè)的方法如下：

（1）平臺的搭建。數(shù)字化教學(xué)資源平臺，應(yīng)該涵蓋教學(xué)資源庫的全部內(nèi)容，因此，平臺建設(shè)應(yīng)遵守“共建共享、邊建邊用”原則，采用“總體規(guī)劃，逐步實(shí)施；資源整合，合理投資；穩(wěn)定可靠，擴(kuò)展方便”的設(shè)計(jì)思路，逐步建設(shè)并完善教學(xué)平臺。

（2）教學(xué)資源的整合。在數(shù)字化教學(xué)資源庫的建設(shè)過程中，教師僅有的教學(xué)課件和電子教案資源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，因此，要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，按照資源平臺的整體框架，補(bǔ)充、完善、整合通信原理的各種理論和實(shí)踐教學(xué)資源，形成完善的教學(xué)資源庫。同時(shí)，在試題庫的資源建設(shè)中，要遵守“分層對待”的原則，以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。在資源整合的過程中要注意規(guī)范化、規(guī)劃性和協(xié)調(diào)性。

（3）系統(tǒng)的調(diào)試。數(shù)字化資源建設(shè)初步完成后，需要教師在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下試運(yùn)行，同時(shí)，學(xué)生作為數(shù)字化資源的受益者，也應(yīng)積極參與系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行，并提出意見和建議，以便教師能夠不斷改進(jìn)和完善資源建設(shè)。

（4）資源的更新和維護(hù)。數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，教師在使用該平臺的過程中，需要根據(jù)實(shí)際教學(xué)狀況及學(xué)生的建議對教學(xué)資源不斷地改進(jìn)和更新，這樣才能極大的拓寬課程教學(xué)空間，最大化的發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)資源的優(yōu)勢。

依托數(shù)字化教學(xué)資源平臺，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生勇于思考，積極交流，做到“敢想，敢說，敢實(shí)踐”，從而大大改善學(xué)生的思維活動(dòng)水平，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。

3.2 培養(yǎng)教師的信息素質(zhì)

教師信息素質(zhì)的提高，有利于數(shù)字化教學(xué)資源的充分利用，是進(jìn)一步提高“通信原理”課程教學(xué)質(zhì)量的有力保證。

通信新技術(shù)發(fā)展迅速，因此教師應(yīng)該緊跟通信技術(shù)更新的步伐，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)最新的通信技術(shù)，將新技術(shù)與基礎(chǔ)理論有機(jī)地結(jié)合在一起，并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，在教學(xué)中不斷創(chuàng)新，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。

3.3 培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力

完善的數(shù)字化教學(xué)資源可以為學(xué)生提供一個(gè)不受時(shí)間、地域限制的學(xué)習(xí)環(huán)境。而學(xué)生在傳統(tǒng)的教學(xué)中早已習(xí)慣被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式，因此，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，充分利用現(xiàn)有的豐富資源，主動(dòng)學(xué)習(xí)知識、運(yùn)用知識，以提升自己地學(xué)習(xí)能力，提高自身綜合素質(zhì)。

4.結(jié)語

《通信原理》是通信、電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程因其理論深、難度大、應(yīng)用廣、發(fā)展快等特點(diǎn)，教師在授課過程中，很難取得好的教學(xué)效果。因此，通過數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)，教師授課過程中能靈活地運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生勤思考、勤提問、勤動(dòng)手，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。

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作者簡介：

劉麗（1978-），女，寧夏吳忠人，講師，主要從事通信工程專業(yè)課程的教學(xué)研究工作。