《通信原理》實(shí)踐教學(xué)改革初探

張玉山 劉純利

(安徽科技學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100)

0 前言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，社會(huì)對(duì)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的專門(mén)人才高度需求。這對(duì)高等教育提出了更高的挑戰(zhàn)。《高等教育法》明文規(guī)定：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門(mén)人才”[1]。然而很多高等院校畢業(yè)的學(xué)生理論知識(shí)掌握較好，但是實(shí)踐動(dòng)手能力卻明顯不足。這是因?yàn)樵谄綍r(shí)的教學(xué)過(guò)程中對(duì)實(shí)踐教學(xué)重視不夠，教學(xué)效果不佳，致使畢業(yè)生掌握的實(shí)踐能力普遍不足，大多數(shù)畢業(yè)生參加工作以后還要“回爐”培訓(xùn)。結(jié)果直接導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)困境和用人單位找不到人才的尷尬。

《通信原理》是電子信息專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程中介紹的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法與實(shí)踐技能對(duì)對(duì)后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的影響是深刻而長(zhǎng)遠(yuǎn)的。下面以通信原理為例說(shuō)明如果進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，提升學(xué)生實(shí)踐能力。

1 存在問(wèn)題

目前《通信原理》實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題：

1.1 實(shí)踐教學(xué)重視不夠，教學(xué)觀念陳舊[2]

雖然目前各院校都在努力進(jìn)行相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)改革，比如增加實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)教學(xué)中的比重，努力開(kāi)設(shè)獨(dú)立課程的實(shí)驗(yàn)課，在以往單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中往往因?yàn)榻M織實(shí)施的難度較大，本身通信原理的實(shí)驗(yàn)就較為費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不易觀察，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)?zāi)K掌握良好并且調(diào)試示波器熟練的情況下才能很好地完成實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不能反映理論知識(shí)的銜接、融合

目前通信原理課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為獨(dú)立，可以視為是理論教學(xué)的一個(gè)環(huán)節(jié)、一個(gè)補(bǔ)充，并沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升到與理論教學(xué)同樣的高度，也沒(méi)有把課程的相關(guān)知識(shí)做到承前啟后、融會(huì)貫通，把理論知識(shí)有機(jī)的銜接起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的興趣與積極性[3]。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到保證的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

1.3 實(shí)踐教學(xué)技術(shù)、方法、手段未能跟上現(xiàn)代科技的發(fā)展

目前現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)基本采用實(shí)驗(yàn)箱、示波器的組合，部分條件好的院校還可以配置頻譜儀和誤碼儀，但實(shí)驗(yàn)的步驟基本是一致的，都是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的規(guī)定內(nèi)容連接好電路，然后通過(guò)示波器或者頻譜儀觀察各個(gè)測(cè)試點(diǎn)信號(hào)的波形或者頻譜。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生都是被動(dòng)地按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的思路按部就班的完成各項(xiàng)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，沒(méi)能充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果僅限于對(duì)書(shū)本中理論知識(shí)的一次鞏固，實(shí)驗(yàn)的效果仍然是很有限的。

1.4 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備臺(tái)數(shù)少、設(shè)備陳舊，不能滿足知識(shí)更新、科技發(fā)展的要求

通信原理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)費(fèi)用較高，相關(guān)的設(shè)備如實(shí)驗(yàn)箱、頻譜儀等價(jià)格較貴，多數(shù)學(xué)校設(shè)備臺(tái)套數(shù)的配置一般為2人一組，設(shè)備開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)主要以幾種基本的調(diào)制系統(tǒng)為主，對(duì)于自學(xué)能力強(qiáng)的部分學(xué)生開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)就不太適合，另外熱門(mén)通信技術(shù)－無(wú)線通信也沒(méi)有涉及，因此設(shè)備的技術(shù)升級(jí)、更新?lián)Q代也是很有必要的。

1.5 沒(méi)有相應(yīng)激勵(lì)機(jī)制，學(xué)生沒(méi)有專業(yè)方面創(chuàng)作成就感，學(xué)生應(yīng)付考試、學(xué)習(xí)目標(biāo)迷茫的情況嚴(yán)重[4]

現(xiàn)行的實(shí)踐體系主要由三個(gè)環(huán)節(jié)組成：課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及專業(yè)實(shí)踐。課程實(shí)驗(yàn)由于時(shí)間的關(guān)系以及學(xué)生在初次學(xué)習(xí)的過(guò)程中進(jìn)行的，知識(shí)的掌握不是很透徹，一般沒(méi)有設(shè)計(jì)性方面的要求。課程設(shè)計(jì)以及專業(yè)實(shí)踐雖然以集中一至兩個(gè)星期的時(shí)間著重于一些設(shè)計(jì)性的課題，但也因?yàn)檎n題的數(shù)量有限、教學(xué)組織工作較復(fù)雜、教師投入指導(dǎo)的人力不足、硬件實(shí)物制作不易等因素使得最終的效果難以達(dá)到預(yù)期。使得學(xué)生缺少了在專業(yè)方面的成就感，學(xué)生對(duì)于實(shí)踐能力的鍛煉的積極性一直提高不到理論學(xué)習(xí)的高度。

2 改革措施

針對(duì)上述提出的問(wèn)題，積極開(kāi)展相關(guān)研究，特別是建設(shè)具有如下特征的實(shí)踐教學(xué)模式是非常必要的：

2.1 以學(xué)生為本、注重實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的先進(jìn)教學(xué)指導(dǎo)思想

單純?cè)黾訉?shí)踐學(xué)時(shí)在總學(xué)時(shí)的比例是不夠的，需要從根本上提高學(xué)生理論與實(shí)踐并重的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)踐的熱情，同時(shí)要培養(yǎng)優(yōu)秀的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，有獨(dú)立的專門(mén)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐、動(dòng)手能力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教師。

2.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性為主，驗(yàn)證性為輔，以利于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)

目前的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為輔，這個(gè)觀念應(yīng)予以轉(zhuǎn)變，因?yàn)檫@種模式很難激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐能力鍛煉的興趣，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)亦無(wú)幫助。但驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例如何設(shè)置，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)如何保證達(dá)到預(yù)期的效果，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的組織實(shí)施等環(huán)節(jié)需要作進(jìn)一步研究。

2.3 引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、方法、手段，特別是實(shí)現(xiàn)虛擬儀器技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)合

引入虛擬儀器，比如matlab仿真工具箱和systemview，解決目前實(shí)驗(yàn)室存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)較少、實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、功能模塊少、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不易觀察等問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上研究傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和虛擬儀器各自優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合電子信息工程特點(diǎn)，有效地實(shí)現(xiàn)兩者結(jié)合，不僅可以讓每個(gè)學(xué)生得到更多的鍛煉機(jī)會(huì)，同時(shí)可提升其興趣與積極性，也能幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的仿真分析軟件。

2.4 建立能滿足不同年級(jí)的初級(jí)和高級(jí)知識(shí)技能競(jìng)賽機(jī)制，研究學(xué)生課外科技知識(shí)競(jìng)賽訓(xùn)練體系和競(jìng)賽機(jī)制，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)作成就感[5]

舉辦電子比賽可以很好地鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力，但因?yàn)榻M織比賽的過(guò)程復(fù)雜，指導(dǎo)老師投入精力有限，對(duì)學(xué)生能力要求較高，因此往往只能遴選一些優(yōu)秀的學(xué)生參與。大部分普通同學(xué)不能參與進(jìn)來(lái)，這種形式并不能使學(xué)生整體素質(zhì)得到提高。因此，可以降低比賽的門(mén)檻，或者把比賽分為多個(gè)不同的級(jí)別，不同的類別，利用這個(gè)鍥機(jī)，切實(shí)做出一個(gè)電子產(chǎn)品，并不一定電路有多復(fù)雜，技術(shù)含量有多高，目的是保證大部分學(xué)生能參與進(jìn)來(lái)，通過(guò)比賽的形式增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力。

3 總結(jié)

本文分析了目前通信原理課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)普遍存在的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，比如優(yōu)化教學(xué)思想，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)、方法、手段，以大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽模式為參考，研究學(xué)生課外科技知識(shí)競(jìng)賽訓(xùn)練體系和競(jìng)賽機(jī)制，利用比賽的形式相互提高，以此帶動(dòng)和發(fā)展更多的學(xué)生參與，推動(dòng)通信原理課程的實(shí)踐教學(xué)改革良性循環(huán)發(fā)展。

［1］李秋錦，郭治天.應(yīng)用型本科高校實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].大家，2010（23）.

［2］洪梅.深化實(shí)踐教學(xué)改革,構(gòu)建合理實(shí)踐教學(xué)體系[J].科技信息，2008（12）.

［3］張春，柴阜桐，陶庭先.工科院校實(shí)踐教學(xué)的改革與創(chuàng)新[J].中國(guó)電力教育，2009（02）.

［4］查長(zhǎng)軍，譚敏.《通信原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)科技信息，2013（07）.

［5］黃熙岱.通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2010（24）.