黃堂森 梁小芝
(湖南科技學院 計算機與通信工程系,湖南 永州 425100)
通信原理課程教學模式改革研究與實踐
黃堂森 梁小芝
(湖南科技學院 計算機與通信工程系,湖南 永州 425100)
“通信原理”是信息通信類專業最重要的課程之一,課程內容抽象復雜,強調理論與實踐應用相結合,傳統方法的教學效果極其有限,進行教學模式改革意義重大。本文將傳統的“教師講、學生聽”的教學模式向互動性的教學過程、啟發性的教學方式、多樣性的教學方法和現代化的教學手段相結合的教學模式轉變,增強學生學習理論與實際動手的能力。
通信原理;教學模式;改革
“通信原理”是通信工程、信息工程專業必修的基礎課程,既是基礎課向專業課的過渡,也是電子通信學科的入門課,在通信類、電子類專業中占有非常重要的地位。本課程通過綜合理解和運用信息理論、數字信號的表示和傳輸、通信系統結構等各種知識,形成通信專業人才特有的系統的專業知識結構。為了提高通信原理課程的教學質量,改進教學效果,提高學生分析問題和解決問題的實際能力,培養現代社會需要的高質量人才,近一年來我們通過 “通信原理”課程教學模式的改革與實踐來達到上述目標。
1.1 先進的教育理念為先導
“通信原理”作為一門核心專業基礎課程,課程教學的基本任務有兩個,即通信原理基礎理論知識的傳授與學生學習興趣及創新能力的培養。在這一教育理念的前提下,處理好傳授基礎理論知識與激發學生興趣和培養學生創新能力的關系非常重要。
1.2 以“自主學習興趣的激發”為出發點
社會需要的是既有專業素質也有學習能力的人才。而完善的知識結構和扎實的基礎是發揮學習積極性和主動性的前提。由于“通信原理”課程學習要求學生具有相應的背景知識,在上課之前,教師應當對學生的學習起點進行分析,針對性的補充相應的知識以促進學生對學習內容的理解,增強學生的學習興趣。
“通信原理”課程內容豐富,原理性、邏輯性、綜合性強,且數學公式多,對數學基本功要求高,傳統的以教師講授為主的授課方法無法激發學生的學習興趣,不利于學生分析問題、判斷和獨立思考能力的培養。而推行“啟發式”、“討論式”等有利于學生創新能力培養的教學方法,不僅有助于培養學生獲取信息,利用課內、課外信息學習和掌握知識的能力,也有助于培養學生分析問題、判斷和獨立思考的能力,實現了融“教”與“學”為一體、理論教學與實踐教學為一體、課程教學和課外教學為一體的教學方式。例如,在講解模擬信號數字化的不同方式時,采用“討論式”教學模式。上討論課前,教師先簡單介紹ASK和FSK兩種調制方式,然后全班同學分為兩個小組進行資料收集、整理。在討論課中,兩小組分別對這兩種方法的原理、特點以及用途等進行講解,然后與對方就論點、論據和論證過程進行交流。教師主要完成點評工作,積極引導學生參與分析問題,并討論最佳解決辦法。
教學手段的改革是提高教學效果優化教學質量的重要途徑,通過教學手段的改革創新,可以讓課堂氣氛活躍、學生思維開闊、學習興趣濃厚。首先,應當充分利用以計算機技術為核心的現代信息技術,將多媒體引入課堂,編寫多媒體課件,克服因為教師在黑板演算和推導公式占用時間太多,課堂的有效時間減少,信息含量低的問題。其次,制作網絡課件和教學錄像,實現網上開放,爭取做到學生能夠通過網絡進行通信原理課程的自學和進一步的知識擴充。再次,以通信系統仿真軟件(如matlab、 system view等)為平臺進行較高層次通信系統內容的設計和驗證。從學生的實際學習情況和課程本身的特色出發,課程教學改革組教師進行了精心的教學手段設計,采取“板書為主,多媒體為輔,適時引入動態仿真演示”等多種教學方式的優化組合。結合教學內容,適當引入仿真,針對同一個通信系統,采用不同的參數設計,通過對仿真結果的分析,并與理論結果相比較,可將課程中較難掌握的內容形象生動的展現出來,從而使學生對所學知識的理解更加透徹。
驗證性實驗的目標是培養學生的實驗技能、熟悉常用儀器的使用方法,同時也可加深理解通信原理課程中的基礎理論及掌握通信的基本技術,驗證性試驗是學生進行其它更高實驗的基礎。因此,不能簡單地否定傳統實驗教學內容,而要合理選擇、精心設計驗證性實驗內容。例如將實驗箱原有的高頻振蕩電路中的固定電容替換成可變電容,以此來獲取各種不同的載波信號,學生可以自己改變可變電容的值,獲得各種欠調節或過調節信號,通過與理想調制信號相比,作進一步分析,以得到更加良好的實驗效果。
課程設計作為獨立的實踐性教學環節,與理論教學相結合,主要采用探究式教學,即由教師給定一個課題,給予學生一定的指導,要求學生通過集體探討來完成學習任務,培養學生獨立學習能力,協作交流意識和發現問題、研究分析問題和解決問題的能力。課程設計的課題選擇既要關注學科前沿發展,又要考慮學生的實際情況,有深有淺、有易有難。課程設計提交的報告要求以規范的論文形式書寫,內容主要包括摘要、選題的目的、設計的理論依據、仿真的基本方法和結果分析、創新點,設計的心得體會以及主要參考文獻等,通過小文論書寫,可培養學生的表達水平和寫作技能,逐步具備寫作畢業論文和有關科技論文的能力。課程設計注重學生的過程性體念,讓學生動手又動腦。在設計過程中,能夠使復雜的理論知識具體化,將許多抽象的概念通過一個模型對象聯系起來。通過課程設計,學生的學習自主性、團隊合作精神、工程應用意識和實驗技能等都可以得到鍛煉,并可使他們理清思路,把握課程的教學主線,掌握重點和難點,對所學知識達到融會貫通,進而有所創新。同時,課程設計起到了理論知識向實踐能力轉化的作用。通過對知識的綜合應用、可使分散的知識點轉變為有序的整體,全方位地展開學生的思維和最大限度地解放學生的思想,激發學生的學習興趣,培養學生的應變思維能力。
通過教學模式的改革與實踐,學生不僅掌握了通信原理的課程知識,學會了matlab、 system view等軟件的使用方法,也掌握了分析問題和解決問題的方法,提高了學生的學習興趣;課程設計的改革激發了學生獨立思考的能力和創新意識,增強了學生的動手實踐能力,為后續學習及其在IT領域的工作和研究奠定了良好的基礎。在實施教學模式改革的過程中遇到一些困難,如學生還不知從實踐中總結科學規律,還遠沒達到理論與實踐即相互結合又相互促進的境界,這需要我們進一步深化改革以及持續不斷的努力。
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TP391
A
1673-2219(2011)12-0073-02
2011-09-26
湖南科技學院資助項目,項目名稱:通信原理課程教學模式改革研究與實踐, 項目編號:湘科院教字[2011]10號。
黃堂森(1980-),男,碩士,講師。主要研究方向為通信信號處理;梁小芝(1964-),女,碩士,副教授。主要研究方向為計算機科學與技術。
(責任編校:何俊華)