童 艷，李 丹，賈雪松

(沈陽城市建設(shè)學(xué)院，沈陽 110167)

0 引言

通信原理課程是所有本?？圃盒Ｍㄐ殴こ虒I(yè)的必修課，是通信工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課，是通信工程專業(yè)很多專業(yè)課的基礎(chǔ)[1]，其先修課程有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息論基礎(chǔ)、信號與線性系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、電磁場理論等。后續(xù)課程有移動通信系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、光纖通信、多媒體通信、無線網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)等。因此，通信原理在通信工程專業(yè)所有課程中起著承上啟下的作用[2]。由上述可見，通信原理課程是通信工程專業(yè)所有課程中最重要的專業(yè)課程之一，因此對通信原理課程教學(xué)模式和方法的研究十分有意義。另外，通信原理課程內(nèi)容理論性很強(qiáng)，主要學(xué)習(xí)通信的基本概念、基本技術(shù)和原理，分析通信系統(tǒng)性能，學(xué)習(xí)過程中要用到很多數(shù)學(xué)推導(dǎo)，內(nèi)容抽象不容易理解，比較枯燥，學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)興趣[3]，因此有效的教學(xué)模式和方法能顯著提高課堂效率和教學(xué)效果，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動力和興趣，從而為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 通信原理課程教學(xué)中存在的問題

本校通信工程專業(yè)通信原理課程共72課時，是一門大課，其中理論講授占64課時，實(shí)驗(yàn)占8課時。理論講授每次2課時，共32次課，均在梯形教室完成，實(shí)驗(yàn)每次2課時，共4個實(shí)驗(yàn)，均在實(shí)驗(yàn)室完成，因此理論授課和實(shí)驗(yàn)是分開獨(dú)立進(jìn)行的。教室理論授課中雖采用了板書加多媒體授課形式，且注重與學(xué)生的互動并聯(lián)系生活實(shí)際，但由于內(nèi)容理論性很強(qiáng)，概念抽象，難以理解，學(xué)生容易疲倦犯困，學(xué)習(xí)熱情仍然不高，學(xué)習(xí)動力仍然不足，坐在后排的學(xué)生有的甚至放棄了這門課程的學(xué)習(xí)，心不在焉，或者看其他書籍，或者玩手機(jī)。通信原理理論課效果不佳，實(shí)驗(yàn)課也存在類似問題。實(shí)驗(yàn)的目的本來是鍛煉學(xué)生的動手能力，在實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生進(jìn)一步理解理論課中的相關(guān)內(nèi)容[4]，按常理來說，學(xué)生應(yīng)該會更有興趣一些。但在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課中，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生不愛動手做實(shí)驗(yàn)，有些學(xué)生甚至不做實(shí)驗(yàn)，等著別人做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后再把別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果抄在實(shí)驗(yàn)報告上?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)課出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有：第一，四次實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，操作過于簡單，無挑戰(zhàn)性，學(xué)生缺乏動力。第二，沒有很好地掌握理論知識的內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)課需要用到相關(guān)理論內(nèi)容時，不能做到融會貫通，實(shí)驗(yàn)無法順利進(jìn)行。第三，實(shí)驗(yàn)與理論課分開獨(dú)立進(jìn)行，兩者時間安排也是分開獨(dú)立安排，因此理論授課后，一般會相隔幾天甚至一兩個星期后才做相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，有些學(xué)生本來就沒有很好地掌握理論知識，此時才做實(shí)驗(yàn)，相應(yīng)理論內(nèi)容基本被遺忘，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法順利進(jìn)行，學(xué)生也會更加失去做實(shí)驗(yàn)的興趣，甚至直接放棄實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課中，有不少學(xué)生問老師的問題都是最基本的理論問題，從這一點(diǎn)也可以說明理論和實(shí)驗(yàn)分開獨(dú)立授課的弊端。

通信原理課程理論和實(shí)驗(yàn)課中存在諸多問題，這些問題嚴(yán)重影響了該門課程的教學(xué)效果，導(dǎo)致課堂效率不高，進(jìn)而影響了后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此，通信原理課程現(xiàn)有的教學(xué)模式和方法亟待改革。

2 理論與實(shí)驗(yàn)深度融合教學(xué)模式的實(shí)施

通信原理課程無論是理論授課還是實(shí)驗(yàn)，都存在不少問題。理論課內(nèi)容抽象枯燥乏味，只聽教師講課或者加上一些互動，學(xué)生沒有及時動手實(shí)驗(yàn)親自驗(yàn)證，容易疲倦失去興趣，課堂效果大打折扣。實(shí)驗(yàn)課與理論課之間相隔了較長時間，實(shí)驗(yàn)與理論容易脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)課不能及時驗(yàn)證理論課相應(yīng)內(nèi)容，學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)動力。因此，針對這些問題，提出了通信原理理論和實(shí)驗(yàn)深度融合的教學(xué)模式。

理論與實(shí)驗(yàn)深度融合，就是理論授課與實(shí)驗(yàn)同時同地進(jìn)行，理論授課的同時，借助實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論內(nèi)容，理論課與實(shí)驗(yàn)課不再在時間和地點(diǎn)上有清晰的界限。這樣做的好處是，理論知識能得到及時驗(yàn)證，學(xué)生親自動手操作，理論知識的接受將變得更容易和有趣一些，學(xué)生也能更牢固掌握理論知識。另外，講授完理論知識馬上就做實(shí)驗(yàn)，趁熱打鐵，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行能夠更加順利?？梢?，理論與實(shí)驗(yàn)深度融合的教學(xué)模式，能讓理論與實(shí)驗(yàn)相互促進(jìn)，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

理論與實(shí)驗(yàn)要深度融合，就要在課程時間地點(diǎn)安排和教學(xué)內(nèi)容安排上做出改革。在課時安排上，通信原理72課時不再分理論課和實(shí)驗(yàn)課分別占多少課時，每節(jié)課內(nèi)容完全由任課教師自主安排，課程安排靈活度很高，只要能達(dá)到教學(xué)目的和效果即可。在地點(diǎn)安排上，為了能夠及時做實(shí)驗(yàn)，該門課程都安排在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行授課，這樣能充分利用實(shí)驗(yàn)室資源和儀器設(shè)備，當(dāng)然前提是該實(shí)驗(yàn)室有足夠空間和設(shè)備容納本專業(yè)本年級的學(xué)生，如果有多媒體設(shè)備效果會更佳。每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容安排上，教師可采用圖1所示的流程進(jìn)行理論授課和實(shí)驗(yàn)，其中的各個環(huán)節(jié)都可以利用啟發(fā)、互動、多媒體、板書等方式進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

圖1 理論與實(shí)驗(yàn)深度融合教學(xué)流程Fig.1 Deep integration teaching process of theory and experiment

對理論內(nèi)容的驗(yàn)證，所做的實(shí)驗(yàn)大部分都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與理論講授可以揉合在一起進(jìn)行，當(dāng)然還有必要利用一些較大的綜合性實(shí)驗(yàn)將各種知識點(diǎn)融會貫通，利用一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力以及分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神。綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)未來將進(jìn)行研究，下面就驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與理論內(nèi)容的關(guān)系進(jìn)行探討。

本校通信原理課程采用樊昌信編寫的《通信原理(第七版)》教材，理論課講授內(nèi)容主要包括第1章緒論、第4章信道、第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)、第6章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)(除6.7)、第7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)(除7.4、7.5)、第10章信源編碼(除10.6、10.7、10.9、10.10、10.11、10.12)、第11章差錯控制編碼(除11.6、11.7、11.8、11.9、11.10)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置，除了第1章緒論和第4章信道外，其他章節(jié)理論內(nèi)容都有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)做支撐。理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)之間的對應(yīng)關(guān)系如表1(見下頁)所示，教師可以根據(jù)該關(guān)系表進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)融合教學(xué)。

由表1可知，要想提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力，讓學(xué)生牢固掌握理論知識，加上較大的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有的8課時實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為了讓理論和實(shí)驗(yàn)無縫銜接，理論授課和實(shí)驗(yàn)深度融合十分必要。

表1 理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)之間的對應(yīng)關(guān)系Tab.1 Corresponding relationship between theoretical content and experiment

3 結(jié)語

對通信原理課程理論和實(shí)驗(yàn)深度融合的教學(xué)模式進(jìn)行了研究。指出了通信原理課程的重要性，分析了該課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中存在的諸多問題以及引起這些問題的原因，發(fā)現(xiàn)了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)分開獨(dú)立進(jìn)行所帶來的弊端，因而提出了通信原理理論和實(shí)驗(yàn)深度融合的教學(xué)模式。給出了該教學(xué)模式的概念及具體實(shí)施方案，分析了其可行性。針對本校本專業(yè)通信原理具體教學(xué)內(nèi)容，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件下，列出了各知識點(diǎn)所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。由分析可見，通信原理課程理論和實(shí)驗(yàn)深度融合的教學(xué)模式是可行的，在該模式下，理論與實(shí)驗(yàn)相互配合、相互促進(jìn)、無縫銜接，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果，達(dá)到教學(xué)目的。