基于CDIO模式的通信原理教學改革

摘 要：本文從CDIO教育理念的角度出發(fā)，探索如何對通信原理課程進行教學改革，規(guī)劃和設置特色的CDIO項目，使學生更好地掌握基本原理，在科學研究和工程實踐中得以充分的應用，培養(yǎng)具有較強工程實踐能力的高素質本科生。

關鍵詞：CDIO 通信原理 教學改革

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（a）-0167-01

《通信原理》課程是電子信息工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課，也是通信專業(yè)《衛(wèi)星通信》《光纖通信》等后續(xù)專業(yè)課的基礎，因此許多學校將《通信原理》列為通信類專業(yè)研究生入學考試的必考科目。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（Conc eive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標準。CDIO實質是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達，強調在課程教學和人才培養(yǎng)過程中利用專業(yè)知識解決工程問題的能力。CDIO已在國內外工程領域人才培養(yǎng)中取得成功，為本科生的教學和培養(yǎng)提供了寶貴經驗。圍繞CDIO工程教育理念，修訂通信原理課程教學和人才培養(yǎng)方案，有效落實教學和實踐計劃，有利于保障培養(yǎng)質量。

1 教學改革

1.1 充分利用我校農業(yè)科研優(yōu)勢，將學與用充分結合，使學習的內容和理論，從科研中來，到科研中去

充分利用我校農業(yè)科研優(yōu)勢，以工程應用為背景，以解決項目問題為目的，在教學過程中采用以提出問題—分析問題—理論學習—解決問題為總體思路的教學模式，使學習的內容和理論，從科研中來，到科研中去，學以致用，使學生能夠充分掌握所學理論，對于其創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)具有重要意義。結合黑龍江省農業(yè)發(fā)展需要，培養(yǎng)具有農業(yè)應用和管理技能的本科畢業(yè)生。

1.2 引導學生主動學習，啟發(fā)思考

CDIO提倡通過一體化學習經驗帶動起科學知識與個人和人際交往能力，通過產品、過程和系統(tǒng)建造的能力，使得在工作實踐和學科問題上進行有效的結合。這就需要老師要做到改變教學方法，讓學生找到與之適應的學習方法。教師不僅要樹立以學生自身為中心的學習觀念，還應當培養(yǎng)學生自學。例如，可以采用探究式的教學方法，將問題設置其中，把學生的興趣提高到最高點，從而引導學生進行思考，通過這種方法，不僅培養(yǎng)了學生的問題意識，也鍛煉了學生的思維習慣，真正做到了學生作為學習的主體性和參與性。學生則應主動學習，致力于對問題的思考和解決，主動學習包括如合作和小組討論、辯論及概念提問，自行設計實驗對結論進行驗證，從而提升學習能力并養(yǎng)成終身學習的習慣。

教師在進行通信原理教學過程中，可以適當引入使用MATLAB處理信號的實例，比如，語音濾波等，激發(fā)學生的學習興趣，強調理論和實踐并重。設計問題，在學習和解決問題中培養(yǎng)興趣和信心。對通信原理中的部分內容，采用自學、提問、總結和討論的方式進行教學，讓學生體驗和享受學習過程和交流空間。設計有應用背景的課程實驗，使學生在深入和解決問題的過程中拓展思維。

1.3 充分利用多媒體教學手段

近年來，多媒體教學作為教學手段的主流方式之一。多媒體教學具有信息量大、傳播速度快、直觀效果強等特點，大大提高了教學效果，通過多媒體的教學方式，是師生在教學設備、教學方式上都發(fā)生了重大改變。

在通信原理的教學中，充分利用多媒體教學手段可以形象、生動、實時的展示信號傳輸前后的差異，能夠充分的展示信號處理理論在通信工程項目中的應用，啟發(fā)學生的思考。例如，在各種調制方式的講解中，引入多媒體教學，克服了教師板書畫圖的效率低，效果差的問題，能生動形象地展示調制解調過程，是學生更容易理解并提高學生的學習興趣。

1.4 考試考核形式的改革

對學生的考核是對其具體學習成果的度量，也是檢驗教學改革和教師教學成果的重要手段，同時，也是這質量控制系統(tǒng)中的重要反饋環(huán)節(jié)。對于本科生教學來說，更注重的是其自主學習、思考、創(chuàng)新能力以及將所學理論應用于科學研究和工程實踐能力的培養(yǎng)，因此，傳統(tǒng)的考試形式不符合本科生教育的培養(yǎng)目標。CDIO重視個人、人際交往能力，產品、過程和系統(tǒng)的建造能力，并將這些方面納入課程內容和學習經驗中，因而，必須找到有效的考核方法來評估結果。在進行通信原理的教學中，應根據(jù)課程性質，選擇有效的考試和成績評定形式，必須突破原來比較單一的模式，引入形式多樣、靈活科學的考核手段，例如，除了傳統(tǒng)的筆試和口試方法，也可通過讓學生做專題報告、課堂討論、提交論文等形式，重點培養(yǎng)學生自主學習、思考和創(chuàng)新的能力。

2 結語

本課題基于CDIO工程教育模式，探索如何從農業(yè)工程應用角度對本科生通信原理課程在教學內容、教學方法、教學手段等方面進行研究和改革，使學生更好地掌握通信技術的基本原理，在科學研究和工程實踐中給予充分的應用，培養(yǎng)具有較強工程實踐能力的高素質本科生。本課題以黑龍江八一農墾大學通信工程專業(yè)為試點，在通信原理課程的教學中實施基于CDIO工程教育模式的教學改革，其研究成果對國內農業(yè)院校相關專業(yè)本科生通信原理課程及相似課程的教學具有示范作用和推廣價值，希望能在理論教學中更多的結合農業(yè)生產實踐，為培養(yǎng)農業(yè)方面的應用型人才發(fā)揮作用。

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