通信原理實驗教學改革的研究

黃熙岱

廣東海洋大學 廣東湛江 524009

通信原理實驗教學改革的研究

黃熙岱

廣東海洋大學 廣東湛江 524009

針對通信原理實驗教學中存在的較多薄弱環節，改革實驗教學內容，創新實驗教學方法和方式，增設設計性和綜合性實驗，通過對通信原理實驗教學的改革研究，培養學生的實驗動手能力和創新能力。

通信原理；實驗教學；改革

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.24.136

作者：黃熙岱，本科，實驗師，研究方向為高校實驗教學與管理。

Author’s addressGuangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong, China 524009

通信原理課程是普通高校通信類專業必學的一門專業基礎課程，它是引導學生闖入信息時代高科技領域的關鍵入門課程。通信原理實驗是通信原理課程的重要實踐教學環節，是提高通信原理課程的教學質量，培養學生的基本技能和綜合運用所學知識分析、解決問題的能力的一種教學手段和途徑，對提高學生的專業素質，培養適應現代科學技術發展要求的高質量專業人才起著不可替代的作用。因此，必須加強通信原理實驗教學，通過改革，改善教學效果。

1 通信原理實驗教學的薄弱環節

1.1 實驗教學觀念落后

目前，在通信原理實驗教學中，普遍存在重理論、輕實踐，重知識、輕能力的觀念。認為實驗課是理論課的附屬，只是理論教學的一個輔助環節，對實驗教學重視不夠，習慣于以灌輸書本知識為主，缺乏為職業崗位要求服務的意識，激發不了學生操作和獨立思考的能力，不利于技能的培養。

1.2 實驗教學內容單調過時

當前，通信原理實驗教學內容單調陳舊，還處在拿著實驗講義、抱著實驗箱、用示波器測量波形和數據的驗證理論教學內容的實驗環節，很多實驗采用通信原理綜合實驗箱完成，實驗項目由生產廠家預先設定。實驗箱的最大缺點是線的連接正確，示波器一測，波形和數據馬上顯示出來，缺乏綜合性和創新性實驗。如果只做這類實驗，其內容大多是理論教學中的理論或定律的驗證，學生的思維也被局限于相應的理論課程，不利于培養創新能力和動手能力。

1.3 實驗教學方法單一

在通信原理實驗教學中，一直采用傳統的實驗教學方法——教師示教、學生練習，即在上實驗課前，由實驗教師為學生準備好實驗器材；上課時，教師按操作程序進行示范，然后學生進行練習。按照此方法，教師當然非常注意操作程序的準確性及規范性，卻忽視對學生創新意識和創新思維的培養，而學生完成的任務也是機械地操作，容易感到枯燥無味，調動不了對實驗的興趣，也不利于培養應變能力和創新能力，削弱實驗教學效果。

2 通信原理實驗教學改革與創新

2.1 更新實驗教學觀念

教學觀念是指導教學的關鍵，教學觀念的改變是提高教學質量的重要途徑。為了培養適應社會發展需要的人才，教師必須更新教學觀念，由以教師為中心向以學生為中心轉變，由重理論向重實踐轉變，以能力培養為主線，形成教師與學生的信息互動，啟發學生創造性思維，樹立一種新型開放綜合的人才培養觀念。例如，在組織通信原理“PAM調制與解調”實驗時，教師清楚講明實驗的目的和要求，然后要求學生在實驗過程中主動去分析解決出現的問題，不斷創新教學方法和手段，注重培養學生的創新意識和能力，提高學生實際動手能力，使實驗教學不僅成為理論聯系實際的重要環節，而且成為直接培養動手解決實際問題能力和自我開拓、創新學習能力的重要手段。

2.2 創新實驗內容

通信技術日新月異，通信系統不斷趨向于數字化、智能化、大規模集成化，通信原理實驗的教學應盡可能跟上通信技術的發展。通信原理課理論性強，數學公式推導多，抽象概念多，要求學生掌握通信系統的基本原理，掌握通信系統的原理圖及各系統輸入、輸出信號間的關系。因此，理論課方面要提高講課質量，同時需要相應的實驗配合，并不斷加強實踐教學環節，改革實驗教學內容，讓學生加深對理論課程內容的理解和掌握。于是，挑選具有代表性的實驗去做，在原有的實驗題目和內容的基礎上，全面整合實驗教學內容，保留部分經典的實驗項目，刪除一些內容陳舊和技術落后的實驗，引入新的知識點。

例如，采用新型“現代通信原理綜合實驗系統”，不僅涵蓋通信原理的主要知識點，而且引入新的通信技術（數字信號處理DSP技術、FPGA技術等），引入新內容，使實踐教學與理論教學內容更好地結合起來，有助于培養學生的探索精神和創新思想，培養學生在通信技術及相關領域中的創新精神。

2.3 運用多樣化教學方法

在實驗教學中，運用多樣的教學方法和手段，不僅可以激發學生對實驗教學的興趣，還可以培養他們的創新意識和創新能力，改進教學效果。

1）運用自主探索實驗教學法。在實驗教學中，不但要求學生掌握實驗原理，同時教師設計性提出思考問題，引導學生積極討論、分析和提出解決問題的方案，并最終解決問題。例如，在組織通信原理“PCM調制與解調”實驗時，正常情況下，發送基帶數字信號的速率為500 bps，傳號載波頻率為22 kHz，空號載波頻率為9 kHz，這時可解調還原發送的基帶數字信號。但傳號和空號載波頻率不變時，發送基帶數字信號的速率改為32 kbps后，會出現什么情況？讓學生討論、分析，并經過實驗去證明，得出結論：發送基帶數字信號的速率大于載波頻率時，不能正確解調基帶數字信號，解調端出現亂碼。

2）運用分層實驗教學法。為達到“授人以漁”之目的，在實驗教學時實施“分層教學法”培養學生的動手能力。即將整個實驗教學活動分為4個層面進行：①“教師主導”層面重點放在引導的方法上；②“啟發學生”層面重點理清思路；③“學生參與”層面是在教師指導下進行實驗；④“獨立操作”層面是由學生獨立完成規定實驗。例如，在指導通信原理“碼型變換”實驗時，教師必須先清楚講明實驗的目的和要求，學生為了達到實驗目的和要求，必須圍繞教師提出的問題積極思考，認真分析，并能根據實驗的步驟自己完成實驗，整個實驗教學過程有目的、有步驟地由教師引導向學生獨立過渡，由教師“唱主角”逐漸向學生“唱主角”轉移。在實驗教學中運用四步漸進分層教學法，對于培養學生動手能力起到積極有效的作用。

3）運用仿真實驗教學法。在通信原理的實驗基礎上，利用仿真軟件對通信原理課程所設計實驗內容進行仿真實驗，因為仿真軟件可以方便、直觀、形象地構建通信系統，提供豐富的部件資源、強大的分析功能，可對硬件開發提供方案論證和實踐指導。例如，在組織通信原理“2ASK、2FSK、2DPSK調制與解調”的仿真實驗時，以學生自行設計為主，學生可以任意改變實驗參數，甚至可以根據需求改變功能模塊及其連接，進行各種環境下的仿真實驗，可以作為考查學生動手能力、設計能力的重要手段，教學效果較佳。

2.4 開設設計性與綜合性實驗

在以往的通信原理實驗項目中多以驗證性實驗為主，項目過細、過簡單，學生處于被動學習，積極性不高，造成學生對驗證性實驗沒有興趣，學生的操作能力不能得到提高。為了培養創新型、復合型和工程型人才，必須增加設計性、綜合性實驗項目。例如，在原有的實驗題目和內容的基礎上，開設直接擴頻及CDMA實驗、通信系統實驗、調頻立體聲廣播發射與接收實驗等。在設計性與綜合性實驗的實施中，指導教師要把自己在平時為企業進行研發所積累的知識傳授給學生，使他們少走彎路，高質量地完成實驗。做好這類與科研工程實際及社會應用緊密結合的實驗，對大學生參加科技創新實驗大有益處，使每個學生的學習潛能都得到最大的發揮。

3 結束語

重視實驗教學環節，發揮實驗教學作用，是學習好通信原理課程不可缺少的重要部分。探討通信原理實驗教學的改革途徑，對如何提高學生的動手能力，如何培養適應現代社會發展需要的具有較強的動手能力、創新能力的全面發展的高素質人才提出自己的觀點和看法，并在實驗教學中采取一些措施。實踐證明，這些改革措施取得較好的教學效果。

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Study on Reform of Experiment Teaching in Communication Theory

Huang Xidai

There is some weakness in the teaching of communication theory experiment. This article describes the reform of communication theory experiment from the experimental content, teaching method and the way, and designed and comprehensive experiment. This paper elaborates the research of teaching reform on communication theory experiment to raise the manipulative ability and innovation of the students.

communication theory; experiment teaching; reform

G642.0

B

1671-489X(2010)24-0136-02