“卓越工程師培養(yǎng)”目標(biāo)下的《通信原理》課程實踐教學(xué)改革探索

辛潔 趙健東 于麗霞 張倫

【摘要】本項目針對我校《通信原理》課程實驗教學(xué)，從實驗內(nèi)容、形式和考核手段入手，研究適應(yīng)“卓越工程師培養(yǎng)”目標(biāo)的實踐課程改革。以基礎(chǔ)理論為核心，硬軟件實驗結(jié)合，設(shè)置由簡到繁的實驗內(nèi)容;圍繞原理分析、系統(tǒng)應(yīng)用、增加創(chuàng)新科技競賽來開展《通信原理》實踐教學(xué)活動，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論的同時，具有較強(qiáng)的實驗分析能力;以科技競賽實踐經(jīng)驗促進(jìn)教學(xué)改革，切實提高學(xué)生理論水平和實踐能力，為培養(yǎng)通信類高級應(yīng)用型卓越工程師作出努力。

【關(guān)鍵詞】卓越工程師培養(yǎng) ?《通信原理》實踐教學(xué) ?科技競賽

【基金項目】中北大學(xué)2016年教學(xué)改革資助項目（2016031）。

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）41-0234-01

一、引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)和競爭力的不斷提升，國家對創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的高質(zhì)量工程技術(shù)人才的需求越來越多。在2010年啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，該計劃對工程教育人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，同時提升學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力。2012年，我校通信工程專業(yè)通過了“卓越計劃”審批。《通信原理》在通信工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)中起著非常重要的作用，它為適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)的改革顯得尤為重要。

該課程的特點是內(nèi)容多，知識面廣，概念抽象，數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多，理論更新快。[1]所以，課程的實踐環(huán)節(jié)就顯得十分重要。良好的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以輔助理論知識消化，幫助學(xué)生理解所學(xué)的知識，對知識建立起感性認(rèn)識，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到鋪墊作用;同時實踐環(huán)節(jié)還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力。該項目針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的不足，給出一些改革的措施和探索。從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動性，提高實驗教學(xué)質(zhì)量和效果，達(dá)到培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新型人才的目的。

二、《通信原理》課程實驗的教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，課程實驗多采用實驗箱來完成，實驗內(nèi)容包括驗證和設(shè)計性實驗。[2]對于學(xué)生來說，實驗箱的實驗必不可少，可以讓學(xué)生看到具體通信電路，但也存在不足：實驗手段單一，學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書上的連線進(jìn)行線路連接，可以觀測到波形，對于實際電路關(guān)心較少，原理也不詳細(xì)了解;另外，實驗箱實驗內(nèi)容固化，容易損壞，部分學(xué)生對于示波器的操作不熟悉，需要教師的幫助進(jìn)行調(diào)試，實驗效果不理想。

三、《通信原理》課程實驗的教學(xué)改革

1.實驗箱實驗保留，重視實驗電路的講解和理解，以實驗指導(dǎo)書為基礎(chǔ)，對于實驗箱上實驗使用的模塊電路采用學(xué)生預(yù)習(xí)與實驗課上講解相結(jié)合的方法，讓學(xué)生對于通信電路加深理解。

2.由于單純硬件實驗，通過觀察波形了解結(jié)果，難以從系統(tǒng)的角度進(jìn)行學(xué)習(xí)。所以，實驗采用軟硬件結(jié)合方式，對于每個硬件實驗，可以采用MATLAB、Systemview、FPGA、Labview等軟件對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，使學(xué)生增加自主學(xué)習(xí)的動力。根據(jù)《通信原理》課程內(nèi)容，實驗內(nèi)容包括通信系統(tǒng)建模、通信系統(tǒng)信號的時域與頻域分析、信道模型（分析系統(tǒng)的抗噪性能）。

3.實驗內(nèi)容由簡單到復(fù)雜，由單一模塊到系統(tǒng)級設(shè)計，使學(xué)生對理論的掌握循序漸進(jìn)，系統(tǒng)級設(shè)計采用項目式方式，選題體現(xiàn)創(chuàng)新性，留給學(xué)生思考空間，如“MPSK傳輸系統(tǒng)設(shè)計”，要求學(xué)生在高斯白噪信道和瑞利信道模型下分析系統(tǒng)的抗噪聲性能，并畫出誤碼率變化曲線，通過該實驗，能讓學(xué)生加深對通信過程的理解。增設(shè)“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”環(huán)節(jié)，依托“全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽”、“應(yīng)急通信演練賽”、“大唐移動通信技術(shù)大賽”等，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新、去展示自己，同時激發(fā)他們對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，這與傳統(tǒng)的模板式實驗有著本質(zhì)上的區(qū)別，它能夠更好地幫助學(xué)生從實踐的角度去掌握與理解《通信原理》這門課程。

4.《通信原理》課內(nèi)實驗是學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合的重要部分，對于實驗部分的考核注重學(xué)生的動手能力的考核，重點考查學(xué)生在實驗過程中的學(xué)習(xí)、組織、操作能力的表現(xiàn)，最后系統(tǒng)設(shè)計性實驗以小組項目考核，達(dá)到進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生注重平時實踐動手能力培養(yǎng)這一效果。

四、總結(jié)

《通信原理》作為通信工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過對于現(xiàn)行課內(nèi)實驗進(jìn)行內(nèi)容、形式和考核方式的改革，實踐表明，通過改革實施，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的同時，具有較強(qiáng)的實驗分析能力，注重理論與實驗的結(jié)合，切實提高學(xué)生的理論水平和實踐能力，為培養(yǎng)通信類高級應(yīng)用型卓越工程師作出努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁娜.通信原理實驗“個性化”教學(xué)改革探索[J].課程教育研究，2017（25）：250-251

[2]龔江濤.通信原理實驗教學(xué)改革探討[J].科教導(dǎo)刊，2016（23）：135-136

作者簡介：

辛潔（1980.2-），女，講師，研究方向：通信與信息系統(tǒng)。