融合航天特色的《通信原理》教學(xué)方法探討與改進(jìn)

張文凱

摘要：在具有鮮明特色及行業(yè)背景高校的教學(xué)活動中，將學(xué)校特色融入實際專業(yè)課程內(nèi)容講解活動中，對于在課堂教學(xué)中充分體現(xiàn)學(xué)校特色與行業(yè)背景，提高學(xué)生積極性行及教學(xué)質(zhì)量，具有十分重要的意義。本文以筆者所在航天特色高校為依托，探索通信工程專業(yè)基礎(chǔ)理論課《通信原理》在教學(xué)過程中融入航天特色面臨的問題、改進(jìn)的方法以及產(chǎn)生的效果，進(jìn)一步加深學(xué)生對課程理論的理解以及內(nèi)容本身在航天領(lǐng)域應(yīng)用的原理及發(fā)揮的作用。

關(guān)鍵詞：航天特色；通信原理；教法改進(jìn)；教學(xué)導(dǎo)向

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0261-02

引言：

目前，由于通信工程專業(yè)的重要性和應(yīng)用廣泛性。在全國工科高校中，基本上都設(shè)有通信工程專業(yè)，其中，《通信原理》課程是通信工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程內(nèi)容主要介紹了通信系統(tǒng)的基本架構(gòu)、通信系統(tǒng)模型、不同模型對應(yīng)的不同調(diào)制解調(diào)方法、影響通信系統(tǒng)性能的參數(shù)以及設(shè)計通信系統(tǒng)所要遵循的原則等內(nèi)容。在整個通信工程專業(yè)，它起到了從基礎(chǔ)理論向?qū)I(yè)子方向轉(zhuǎn)變的一個承上啟下的作用，在整個專業(yè)體系架構(gòu)中地位舉足輕重。經(jīng)過多年發(fā)展，傳統(tǒng)的《通信原理》課程內(nèi)容體系與教學(xué)方法，已經(jīng)趨于成熟，具有普遍性。然而，具體到某個高校，由于受到其發(fā)展歷史、學(xué)科特色、行業(yè)背景等多種因素的影響，其專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)人才側(cè)重也有很大區(qū)別[1]。以筆者所在的航天類院校為例，整個學(xué)校在專業(yè)設(shè)置及人才培養(yǎng)上，都具有鮮明的航天色彩或針對航天應(yīng)用。在這樣的背景下，對于《通信原理》課程的教學(xué)，僅僅參考傳統(tǒng)的教學(xué)方法雖然也能夠完成教學(xué)任務(wù)，但是卻不足以體現(xiàn)學(xué)校特色，不足以配合整個專科課程體系的設(shè)置，特別是不足以支撐后面具有航天特色專業(yè)選修課的教學(xué)活動[2]。因此，在《通信原理》傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，融入航天特色導(dǎo)向或改進(jìn)方法，讓學(xué)生了在學(xué)習(xí)通信原理的同時，了解具體知識點在在航天領(lǐng)域某處應(yīng)用方法或思想，形成鮮明的航天特色教學(xué)導(dǎo)向，是該課程教學(xué)方法上應(yīng)該考慮和解決的問題。

一、融合特色教學(xué)存在問題

在尋找將《通信原理》課程中融入航天特色教學(xué)改進(jìn)的方法之前，首先需要剖析傳統(tǒng)的課程教學(xué)方法在特色融入方面存在的一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.教學(xué)導(dǎo)向不明。《通信原理》作為通信工程專業(yè)的核心課程，具有比較久的教學(xué)歷史。由于其教學(xué)內(nèi)容體系成熟、章節(jié)內(nèi)容結(jié)構(gòu)明確，雖然每個高校在教學(xué)方法和細(xì)節(jié)上都會有一套自己的教學(xué)套路，但總的來說都是大同小異。在教學(xué)導(dǎo)向上，并不具有鮮明特色。課程教師往往只是關(guān)注通信原理課程內(nèi)容本身，忽略課程的承前繼后性。一些比較好的教學(xué)單位，在關(guān)注內(nèi)容本身的基礎(chǔ)上，針對某些知識點，會強(qiáng)調(diào)或者擴(kuò)展一些與實際聯(lián)系緊密的應(yīng)用或者例子，但從整體來看，這種強(qiáng)調(diào)或者擴(kuò)展，是一種基于教學(xué)內(nèi)容以及教師自身知識結(jié)構(gòu)、實際工程經(jīng)驗或者教學(xué)積累而隨機(jī)的進(jìn)行講解，并沒有形成一個統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)，具有一定的盲目性和隨機(jī)性[3]。目前，在具有鮮明特色的高校中，本課程也很少能成體系地形成專注于某個特色的導(dǎo)向性教學(xué)。一些不具有鮮明特色的高校，如某科技大學(xué)或者某工業(yè)大學(xué)，則對課程內(nèi)容特定的教學(xué)導(dǎo)向需求不高，教學(xué)過程中自然不會體現(xiàn)得很明顯。但是對于一些特色鮮明類高校，如筆者所在的航天特色院校，大到整個學(xué)校的院系設(shè)置，小到每個專業(yè)課程的內(nèi)容、實驗設(shè)計，都會或多或少存在航空航天的影子。在這種情況下，對于《通信原理》這種核心課程，就不能只是單純地按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式來進(jìn)行，應(yīng)該結(jié)合實際情況，在教學(xué)內(nèi)容上，按照大綱內(nèi)容教學(xué)，在教學(xué)導(dǎo)向上，應(yīng)注重結(jié)合學(xué)校的航天特色，將通信在航天應(yīng)用隱形地穿插于教學(xué)內(nèi)容中，這樣既可以聯(lián)系理論與實際，又可以體現(xiàn)航天特色，形成鮮明的教學(xué)導(dǎo)向。

2.教學(xué)內(nèi)容豐富度不夠。在《通信原理》課程內(nèi)容的教學(xué)活動中，每一章節(jié)內(nèi)容基本固定，傳統(tǒng)方式一般是授課老師根據(jù)所教學(xué)生具體層次或水平，靈活講解內(nèi)容，水平高的學(xué)生，老師就多講些，水平低的學(xué)生，老師就選講章節(jié)內(nèi)容。在這種教學(xué)方式下，一般也會取得相對合理的教學(xué)結(jié)果。然而，基于學(xué)生水平而決定講解內(nèi)容多少的方式，是一種相對被動的方式，主要體現(xiàn)在：（1）學(xué)生水平的高低與教學(xué)內(nèi)容的選取關(guān)系，沒有客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)，往往是授課教師根據(jù)經(jīng)驗來進(jìn)行選取。（2）同一個教師，針對同一層次學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容往往相同，忽略掉上課學(xué)生群體的自身差異性。（3）對于具有鮮明特色的高校中，以航天類高校為例，教學(xué)內(nèi)容與學(xué)校特色結(jié)合較少，整體體現(xiàn)松耦合。

3.教學(xué)形式單一。目前，高校《通信原理》專業(yè)課，主要教學(xué)形式采用板書與PPT講解相結(jié)合的方式，相配套的《通信原理實驗》課，或者納入整個通信原理理論課程中，或者單獨成課，無論哪種方式，基本教學(xué)形式就是課堂板書、PPT、配套實驗三者相結(jié)合為主。這種教學(xué)形式，已經(jīng)可以達(dá)到普通的教學(xué)任務(wù)要求，但具體到具有航天特色背景的高校中，則需要在此基礎(chǔ)上，考慮在教學(xué)形式上如何進(jìn)一步融入航天類元素，如何拓展多種形式的教學(xué)方法，如何更加生動、形象又不失趣味地將《通信原理》課程的基本原理闡述清楚，并且讓學(xué)生有應(yīng)用于實際的欲望。

二、課程教學(xué)融入航天特色方法及途徑

在全面剖析傳統(tǒng)《通信原理》教學(xué)方法在融入特色教學(xué)中存在的問題后，筆者基于在航天類院校實際《通信原理》課程教學(xué)實踐，在課程教學(xué)融入航天特色方面總結(jié)以下幾方面改進(jìn)建議：

1.結(jié)合學(xué)校背景，有意識地建立特色教學(xué)導(dǎo)向。以筆者所在航天類學(xué)校為例，航天特色鮮明，在實際教學(xué)過程中，將通信原理每一章節(jié)內(nèi)容、舉例有意識向航天應(yīng)用靠攏，讓學(xué)生在潛移默化中了解通信在航天中的應(yīng)用，進(jìn)而理解課程內(nèi)容。如講解通信傳輸信道時，分為有線信道和無線信道，此時可舉例，在衛(wèi)星與地面通信時，通常用的是無線信道，同時簡單說明一下，這個信道傳輸中會有哪些影響因素，甚至可以做一個簡單的動畫課件或者一個小視頻形象說明。很多學(xué)生對航天很感興趣，如果加以合理引導(dǎo)，就會很自然將知識點融入到例子中，避免了死記硬背的麻煩，再以此為基礎(chǔ)，逐步擴(kuò)展到其他的信道應(yīng)用。這樣就會在完成教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了航天院校的特色，同時也讓學(xué)生感受到自己所在院校本身的航天特色，在平時的學(xué)習(xí)生活中，也會不自覺地關(guān)注航天類信息，反過來加深對課程內(nèi)容本身的理解。

2.豐富教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)合理化的對象針對性教學(xué)。對于具有鮮明特色的院校內(nèi)《通信原理》課程，在整體課程體系設(shè)置和知識點上，應(yīng)體現(xiàn)其特色。在航天特色鮮明院校中教授《通信原理》實踐中，如介紹不同數(shù)字調(diào)制方式時，可在講解知識點的基礎(chǔ)上，具體講解一種衛(wèi)星通信的調(diào)制方式，即使不用深入介紹，學(xué)生也可通過這個過程，初步理解衛(wèi)星通信的一些基本的概念，不但加深了對知識點的理解，同時也對衛(wèi)星的信息天地通信方式有了進(jìn)一步的了解。

3.在傳統(tǒng)教學(xué)形式基礎(chǔ)上，探索挖掘多樣化教學(xué)方式。為了融入航天特色，在板書、PPT和實驗的基礎(chǔ)上，可嘗試新的教學(xué)形式。其中，一個重要的參考依據(jù)就是根據(jù)學(xué)校特色和背景來展開探索，進(jìn)一步地加深專業(yè)課程與學(xué)校特色的融合。以航天類院校為例，可在兩方面展開嘗試：一方面，開展基于學(xué)習(xí)小組的小課題研究。在《通信原理》教學(xué)中，除了課上時間，可給學(xué)生提供一些與航天應(yīng)用或系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的小型課題，讓學(xué)生以小組的形式，根據(jù)興趣，自由選題并展開研究，最后以論文或者研究報告的形式上交作為平時成績。這種方式，可使學(xué)生有更多的時間來選擇自己感興趣的東西，并且將教學(xué)內(nèi)容與航天特色相結(jié)合，提高能力。另一方面，可將matlab等常用輔助仿真工具，融入到日常教學(xué)中[4]。例如在講解常規(guī)雙邊帶調(diào)制過程中，可先用matlab的simulink工具，按照AM調(diào)制原理，搭建出調(diào)制和解調(diào)的系統(tǒng)模型，在課堂教學(xué)中，可以實時地運行程序，讓學(xué)生直觀地感受到AM調(diào)制的過程，加深對系統(tǒng)原理的理解。

三、總結(jié)

本文以筆者所在航天特色鮮明的高校中《通信原理》課程為例，深入分析了如何將這類核心專業(yè)課程中加入學(xué)校航天特色元素，在課上及課下營造航天知識的學(xué)習(xí)氛圍，探索特色教學(xué)方法，在完成教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，提高教學(xué)質(zhì)量。在具有鮮明特色背景的高校中，不僅僅其整體的專業(yè)設(shè)置與課程體系，要與學(xué)校特色相融合，具體到每一門課程，也要在教學(xué)導(dǎo)向、內(nèi)容及教學(xué)形式方面，探求新的思想和方法，并將其潛移默化地融入到每一節(jié)課的課堂中，使學(xué)生具有明顯行業(yè)背景，無論對于將來的工作或者繼續(xù)深造甚至個人方向的選擇上，都會有積極的影響。

參考文獻(xiàn)：

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[4]程鈴，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：117-119.