(黑龍江科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150000)
《通信原理》是電子與信息類專業(yè)的主要學(xué)科專業(yè)必修課程,也是電子與信息類專業(yè)研究生入學(xué)考試的必考科目之一。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本組成與工作原理,評價各種系統(tǒng)的性能指標(biāo)及其基本分析方法;了解為改善各種通信系統(tǒng)性能所使用的技術(shù),為研究設(shè)計各種通信系統(tǒng)奠定必要的基礎(chǔ)。
《通信原理》課程的主要特點歸納如下:
1.理論性強,專業(yè)基礎(chǔ)要求高;
2.先修課程起點高,先修課程都是比較難學(xué)的課程。
3.后續(xù)課程呼聲強烈,后續(xù)課程迫切要求《通信原理》提供理論支撐。[1]
4.學(xué)生厭學(xué)情緒開始表現(xiàn)突出。
針對《通信原理》的特點,在省級精品課《通信原理》的建設(shè)與改革中,我們對《通信原理》課程進行多方位教學(xué)改革。
針對《通信原理》課程的主要特點更改教學(xué)條件,讓學(xué)生通過這門“有限的課時、無限的信息”的課程學(xué)習(xí),建立起相對完整的知識體系。[2]
(1)通過調(diào)查、統(tǒng)計、交流和訪談,被冠以“厭學(xué)”、“沒想法”的學(xué)生并不是真的沒有學(xué)習(xí)的激情和興致,只是知識的爆炸性增長和信息的多元化給他們的學(xué)習(xí)帶來了重重阻礙,而有限的課堂教學(xué)很顯然無法做到這一點,這就需要我們必須將課堂教學(xué)延伸到學(xué)生的課外時間來,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中找到樂趣,建立自信,在學(xué)習(xí)中提升自己,學(xué)以致用,畢業(yè)能從事通信領(lǐng)域的工作并以此為生。
(2)《通信原理》可以申請在學(xué)校的現(xiàn)代教育技術(shù)室錄播中心上課,教師可以實現(xiàn)教師在線備課、授課、答疑。課下的互動和答疑促進了學(xué)習(xí)的主動性和趣味性,提高學(xué)習(xí)積極性和主動性。[3]
以前課程考核和評價方法是期末一張試卷再加上實驗成績,這種考試方式表面上看,是在相同的環(huán)境下、用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來衡量學(xué)生掌握知識的情況,似乎很公平,但實際上存在很多問題。
為了發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性課程的評價方法采取如下形式:
(1)平時形成性考試2次以上,占20%,采用開卷或閉卷考試的形式;
(2)平時作業(yè)、課堂提問,占10%;
(3)實驗成績占10%;
(4)期末總結(jié)性考試,占60%,采用閉卷考試;
命題要求:基本知識和基本理論的記憶占20%,理解與簡單應(yīng)用占40%,綜合應(yīng)用占40%,采用閉卷考核方式。
《通信原理》的課程內(nèi)容主要由信號處理、信息傳輸及通信網(wǎng)基本原理構(gòu)成,且側(cè)重信息傳輸原理。通常分為三大部分,第一為基礎(chǔ)部分,包括緒論、隨機過程、信道與噪聲;第二為模擬通信;第三為數(shù)字通信部分。
(1)教學(xué)內(nèi)容以數(shù)字通信系統(tǒng)為主,輔助介紹模擬通信系統(tǒng)及基礎(chǔ)部分。重點學(xué)習(xí)模擬信號的數(shù)字化手段,使學(xué)生既能掌握完整通信系統(tǒng)的通信原理及信號傳輸過程,又能使學(xué)生了解通信原理螺旋式的發(fā)展歷程及未來發(fā)展趨勢。
(2)有效性和可靠性是評價通信系統(tǒng)的兩大主要指標(biāo),是一對矛盾的統(tǒng)一體。教學(xué)過程中要抓住“有效性”和“可靠性”這兩條主線。
(3)恰到好處地引入新型通信技術(shù)。引領(lǐng)學(xué)生更新理論知識系統(tǒng),幫助學(xué)生提高完成更新知識的能力,為后續(xù)專業(yè)課《移動通信》、《光纖通信》、《衛(wèi)星通信》做好鋪墊。
教學(xué)方法的改革是提高教學(xué)質(zhì)量、改善教學(xué)效果的主要途徑。為了提升課堂教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素養(yǎng),堅決擯棄“滿堂灌、獨角戲”的傳統(tǒng)教學(xué)方法。理論教學(xué)主要以課堂講授+多媒體課件+動畫演示為主;實踐教學(xué)主要通過通信原理實驗、開放實驗、課程設(shè)計、小論文等形式完成,幫助學(xué)生利用學(xué)到的理論知識完成一些簡單的項目,做到學(xué)以致用。具體示例如表1所示。
表1 HDB3碼“多方位”教學(xué)方法示例
(1)傳統(tǒng)的教學(xué)手段與現(xiàn)代化教學(xué)手段優(yōu)化組合
以往傳統(tǒng)的教學(xué)手段是黑板、粉筆加教案。多媒體課件的應(yīng)用大大提高了課堂的教學(xué)效果。但在應(yīng)用過程中也存在一些問題,如:信息量大,信息呈現(xiàn)速度快,學(xué)生不能完全理解和接受,從而影響了聽課效果,所以還必須輔以傳統(tǒng)的教學(xué)手段,這對激發(fā)學(xué)生思維、樹立教師個人的“講臺形象”也至關(guān)重要。
(2)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程資源,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件
設(shè)立教學(xué)網(wǎng)站,開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程資源,教學(xué)資源全放在校園網(wǎng)上給學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教學(xué)網(wǎng)站應(yīng)設(shè)立答疑室,實現(xiàn)教師與學(xué)生網(wǎng)上教學(xué)交流,及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,確保學(xué)生能以各種方式和途徑進行學(xué)習(xí)。
在實驗教學(xué)過程中應(yīng)注重理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、系統(tǒng)觀念,強化學(xué)生的動手能力,開發(fā)與課程相配套的實驗系列。為了提高學(xué)生的實驗實踐和創(chuàng)新能力。可將實驗分為下面三種:
(1)基礎(chǔ)性實驗內(nèi)容。注重實驗的操作和結(jié)果分析,為通信電路設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
(2)綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容。這部分實驗內(nèi)容以實驗箱、仿真實驗或虛擬實驗的方式進行,有利于提高學(xué)生的綜合專業(yè)能力。設(shè)計性實驗則要求學(xué)生自行設(shè)計實驗,學(xué)生將通信原理、電子線路、單片機原理、DSP原理等各科所學(xué)知識綜合運用,從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。
(3)研究性實驗內(nèi)容。研究性實驗只面向研究能力較強并愿意進一步自我提高的學(xué)生,實驗室提供開放環(huán)境,學(xué)生可以開展自己的科研立項也可以參與教師的科研項目。有利于于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力。
經(jīng)過兩年多的研究與實踐,《通信原理》課程多方位教學(xué)改革取得了良好的教學(xué)效果,對新型本科人才的培養(yǎng)起到了積極的促進作用,使考研率就業(yè)率都有了明顯地提升,在國家級、省級的科技競賽和素質(zhì)教育項目中都取得了優(yōu)異的成績。