基于民族院校通信原理實驗教學模式的改革研究

張新

基于民族院校通信原理實驗教學模式的改革研究

張新

民族院校的通信原理實驗教學通常在課程設置、教學手段、技能訓練及實驗室建設方面都和教育部或省屬院校高度一致。這種統一的培養模式沒有考慮到民族院校培養對象的特殊性。為了更好地為民族地區服務，培養適合民族地區發展的畢業生，根據民族學生特點，在通信原理實驗教學模式方面進行一系列改革。

民族地區的生源大都處于邊遠地區或欠發達地區，宗教信仰各異、民族語言各異，信息閉塞、交通落后、環境艱苦，師資力量薄弱，對通信原理的基本概念、通信過程缺乏感性認識，而通信原理實驗課程理論性、系統性、物理性強，抽象概念多，數學公式復雜，參考的英文文獻多，在很大程度上增加了教師教學和學生學習的難度。因此，針對民族院校學生和服務民族地區的特點，以學生為主體，充分調動學生學習積極性和培養學生創新能力的通信原理實驗教學改革十分重要。

“通信原理”是通信工程專業的主干核心基礎課程，也是計算機類專業、自動控制專業、電子信息工程類專業的一門重要基礎課，同時也是高校的信息類專業的研究生入學考試必考科目之一。“通信原理”無論理論課還是實驗課，其技術更新過快，內容豐富，包羅萬象，概念抽象，原理復雜，數學基礎要求高，參考的英語文獻多，先修的課程如信號與系統、通信電子線路等理論性也很強。這門課程也關系到后續課程現代交換原理、移動通信、光纖通信及數據通信的學習效果。為此，國內的許多大學從各個方面對“通信原理”理論或實驗課程的教學改革作了深入探討。湖南科技大學計算機與通信工程系的邵金俠等人針對“通信原理”的上述特點通過調查、統計、交流和訪談的方式證明所謂的差生、懶生并不是沒有學習的激情和興致，只是通信新技術更新過快、數學要求太高讓他們無所適從。為提升學習效果，他們采用多媒體優化教學的手段，針對不同的教學內容，分別在圖、文、聲、像等方面進行多維立體教學演示和驗證。對于新概念、新問題采用設疑、啟發，不斷引導學生同步思維，實施交互式教學；對于通信系統的數學描述，配合多媒體分步推導演示，既可保證數學分析的嚴謹性，又能弱化具體推導過程。上海同濟大學的康琦等人提出了面向卓越工程師培養的“通信原理”教學改革與實踐的新方法。他們針對傳統的”通信原理”教學內容和方法陳舊，理論與實踐嚴重脫節，不能滿足國家對創新型工科應用型人才培養的目標和社會需求的現實情況，從教學理念、教學內容與方法方面，研究探索課程教學改革模式。根據數字化通信迅猛發展的現狀，重點講授數字通信系統的構成、基本工作原理和系統的基本設計方法和分析方法，弱化模擬信號的傳輸技術，并適當引入通信的前沿技術，如光纖通信、多媒體通信和無線通信技術等。為培養學生的綜合應用能力和系統設計能力，培養學生創新思維和研究能力，長江大學電子信息學院李永全和吉林師范大學信息技術學院的劉微等人在探索“通信原理實驗”課程的教學改革與實踐過程中，分別利用通信系統軟件SYSTEMVIEW和MATLAB進行仿真。學生通過這一系統的仿真設計，對加強通信概念和原理的理解起到了很好的作用，同時為畢業后從事與通信相關的實際工作打下了堅實的基礎。

但以上所述的研究成果沒有考慮到民族院校的特點。民族院校的主要任務是為民族地區培養適應民族地區發展的具有一定創新能力的人才。民族院校有相當大一部份學生來自民族地區，經濟文化落后，教學設施陳舊，師資力量薄弱，致使很多學生的基礎較差，學習能力參差不齊。所以一定要考慮少數民族大學生在宗教、文化、心理、語言、基礎教育背景的特殊性，努力提高“通信原理實驗”教學的針對性。在實驗內容、實驗手段及至授課語言一定要由淺入深，老師親自作示范，讓學生一步步模仿學習，并且培養學生嚴謹的科學態度，讓學生仔細觀察實驗現象，掌握實驗數據記錄和處理的正確方法。

利用通信實驗室新進的通信原理實驗設備，依托入駐的校企聯合實驗室的軟硬件技術，集聚項目組各位老師大創項目的經驗和帶隊比賽的成果，努力探索具有民族院校學生特點的創新型“通信原理實驗”課程教學改革。

以就業為導向，加強校企合作，深化教學改革，培養應用型創新的民族類通信人才；多媒體技術下通信原理實驗教學研究；如利用先進的圖像識別技術，對老師的實驗操作全程錄播和直播，將老師操作的畫面現場展示到投影儀或大屏幕顯示器，同時將整個過程并進行直播，讓同學在自己的電腦上也可以實時觀看老師的操作。如果同學因為某種原因未能到現場做實驗，可以在其他場所同步或事后觀看老師的實驗過程。另外，學生的實驗情況、互動效果也可利用多媒體技術予以監管；通信原理實驗教學改革研究：包括實驗室開放模式、實驗教學內容、實驗項目選擇、實驗老師培訓、學生考核方式等；利用物聯網技術、圖像處理技術、計算機技術獲得學生在通信實驗課程中的基礎數據，以此借用大數據的分析及歸類方法，對學生特別是民族學生存在的問題或展現出來的優勢及時進行引導，充分調動他們的學習積極性。

利用新進的通信原理實驗設備，輔以先進的多媒體實驗管理系統，加上多個校企聯合實驗室的支持，針對民族院校學生培養的目標，努力探索創新型通信原理實驗教學改革的新途徑。不過本研究是針對民族院校學生特點進行的，各方面資源的整合、學生能力的挖掘和創新精神的培養方面以及改革通信原理實驗教學的考核方法，建立完整、科學的學生評價體系，使評價方法多元化等方面需要進一步提升。

（作者單位：西南民族大學）

本論文受西南民族大學電氣信息工程學院教改項目《基于民族院校學生特點的通信原理實驗教學模式改革》的支持