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1、“通信原理”教学研究 摘要:在“通信原理”教学中如何实现教学过程的互动性、教学方式的启发性、教学方法的多样性和教学手段的现代化,以及如何激起学生的学习爱好、调动学生学习的主动性都值得我们思索和探讨。本文结合作者长期从事“通信原理”教学活动积累的阅历,谈几点自己的看法,旨在推动“通信原理”教和学,提高学生的创新起点。 关键词:教学学术;通信原理;课程教学;创新 中图分类号:G642 文献标识码:A 1引言 现代科技发展所呈现的相互渗透、相互融合趋势,给人才的培育带来了更高的要求。将来的人才是在通晓多门相关学科基础上专于一科的特地人才。“通信原理”是通信专业人才区分于其它信息类专业人员的重要学问结
2、构,是每个优秀的通信专业人员必修的一门核心专业基础课程。本课程通过综合理解和运用信息理论、数字信号的表示和传输、通信系统结构等各种学问,形成通信专业人才特有的系统的专业学问结构。通过本课程的学习,一方面可使学生对通信理论的基础学问有充分的相识,另一方面,通过课程的综合设计实践,敏捷运用理论学问,设计和仿真较大规模通信系统,可培育学生探讨型学习活动的意识,从而提高其解决实际问题的实力。 本课程的主要特点是内容丰富,原理性、逻辑性、综合性强,抽象概念多,并且前后概念与内容相互交织,学问体系繁杂,对于教和学都有肯定的难度。特殊是今日在教学学时不断受到压缩的状况下,又出现了教学内容多而学时数少的冲突,
3、如何在有限的学时内胜利地完成本课程教学任务更是一个难题。全部这些要求我们必需对本课程的教和学进行仔细探讨。 高质量的教学是教学学术水平的体现。在“通信原理”教学中如何实现教学过程的互动性、教学方式的启发性、教学方法的多样性和教学手段的现代化,以及如何激起学生的学习爱好、调动学生学习的主动性都值得我们思索和探讨。另一方面在本课程的教学中,老师对先进的教化理念的相识,对教学体系、教学内容的深化理解,及对教学模式的革新等干脆关系着本课程的教学质量和教学效果。本文结合作者长期从事“通信原理”教学活动积累的阅历,谈几点自己的看法,旨在推动“通信原理”教学,提高学生的创新起点。 2高质量的教学是教学学术水
4、平的体现 2.1先进的教化理念为先导 “通信原理”作为一门核心专业基础课程,课程教学的基本任务有两个,即通信原理基础理论的传授、学生学习爱好和创新实力的培育。没有扎实的理论基础,创新根本无从谈起。但与理论基础相比,创新更为重要,而爱好是创新的源泉。在通信原理教学中,应留意处理好传授基础理论学问与激发学生学习爱好和培育学生创新实力的关系。重点应放在后者,如何激发学生的学习爱好以及如何培育学生的创新实力。 2.2 “通信系统思想”贯穿整个教学过程 数字通信代表着现代通信的发展方向,课程的主要内容应以数字通信为主,即以“数字通信系统模型”为主线,建立课程主要内容体系结构,将通信原理的各部分内容有机地
5、串联起来。课程内容体系结构如图1所示。本课程教学应着重讲授课程的基本原理和内在结构,促进学问和技能的迁移,达到举一反三,触类旁通。为了适应当前通信技术的发展和教学须要,本课程着眼于加强基本概念的讲解,在增加数学分析严谨性进行的同时适量简化数学推导,削减过时的技术内容并增加新型通信技术原理的介绍。 2.3以“现代通信系统功能模型”为背景 随着通信技术的快速发展,通信已由独立的发送-接收系统模型过渡到了网络化。从通信网络的系统组成看,现代通信系统主要分为四大功能模块:接入功能模块、传输功能模块、限制功能模块及应用功能模块,而通信原理所讲授内容主要集中在传输功能模块。 本课程是学生接触到的第一门通信
6、类课程。给学生一个通信原理的应用背景介绍,明确本课程在专业学习中的地位至关重要。假如学生不了解其作用,老师也没有将理论与实际结合的方法与手段传授给学生,就会致使相当多的在校学生会不重视或对基础理论课程的学习不感爱好。而本课程是通信工程专业的核心课程,其理论性和实践性都很强,所涉及和联结的学问几乎涵盖了通信专业的全部课程,其教学的胜利与否关系到以后专业教学的成败。 2.4以“信号传输流程”组织教学 以“发送”为起点,“接收”为终点,建立各种传输系统的信号的传输流程,以数字信号基带传输为例,如图2所示。 明显,对于数字信号频带传输,若以清楚的信号传输流程“某信号调制信道解调、同步、抗噪性能等”组织
7、教学,将同样便于讲解并描述系统概念。 2.5以“自主学习爱好的激发”为动身点 社会须要的是既有专业素养也有学习实力的人才。本课程教学要防止将中学阶段的应试教化延展到高校阶段。学生的自主学习爱好被激发后,也有利于在较短的学时内,较好地理解通信的基础理论和实际应用。 2.5.1完善的学问结构和扎实的基础是发挥学习主动性和主动性的前提 高等教化大众化后,学生基础相对薄弱。当前一般本科教学中,存在着学生对课程体系不了解,盲目被动学习的普遍现象。对教学安排中开设的每门功课要求不高,及格就行,这就造成基础学问驾驭不坚固而导致学问结构不完善等问题,在很大程度上遏制了学习的主动性和主动性的发挥。因此,老师在课
8、程教学的前期阶段,有必要对学生的学习起点进行分析。 本课程的先修课程有高等数学、概率论、电路分析、信号与系统、通信电子线路、随机信号分析、信息论与编码等。其中,学生对概率论、信号与系统、尤其是随机信号分析的驾驭程度干脆影响着本门课程中有关通信信号和噪声的分析学习。在一些学校,由于学时数的限制,没有特地开设随机信号分析,这就须要老师在教学设计时充分考虑这种状况。在讲授本课程主要学问之前,适当支配特地的章节学时讲解这部分内容。 所谓的“适当”是指这部分内容即不能补充太多,使学生感觉枯燥,也加重学时少,内容多的冲突;也不能太少,使概念缺乏完整性。为避开枯燥,同时兼顾完整性,讲解这部分学问时,要留意理
9、论联系实际。例如,可干脆以数字基带信号为例,讲解循环平稳随机过程概念,进而引出数字带通信号也是循环平稳随机过程,分析此类信号的频域特性时,都要从它们自相关函数的分析起先,经过自相关函数的傅立叶变换求解其功率谱密度。再如,讲解平稳随机过程通过线性系统时,干脆以通信信道中的白噪声经过各种接收系统为例,使学生既驾驭了平稳随机过程通过线性系统后输入与输出之间的关系,又学会了对各种通信接收系统中的噪声分析,增加了学习爱好。 良好的基础,会使本课程的教学变得更加流畅,可以把更多的精力放到学问层次的提高和实力的培育上,学生的学习也会变得轻松。 2.5.2强调重点,围绕难点,各种教学媒体各施所长,优化组合 “
10、教”是为“学”服务的。教学方法应符合学生的认知规律和学习心理,使学生简单学、乐于学。依据学生问卷调查的结果分析,对于教学内容方面,有80%以上的学生都希望老师教学过程中突出重点,拓展思路,着重讲解难点,同时希望能够理论联系实际,“了解因为,明白所以”;而对于多媒体教学手段(调查包括本专业学生所经验的运用多媒体手段的全部课程教学)方面,也有80%以上的学生认为,多媒体教学设计至关重要,设计好的,可事半功倍,设计不好的,老师只是照着课件读,学生跟不上思路,“晕晕乎乎,不知所云”,多媒体教学应因课而异、因人而异、因时而异。而对于本课程,多数学生建议,鉴于他们目前的基础,希望以板书为主,多媒体为辅,这
11、样可给他们留有肯定的思索消化时间。依据问卷调查,有90%左右的学生都赞成课堂上引入适量动态仿真演示,避开纯理论教学的苦涩乏味,以增加其学习爱好。 从学生实际学习状况和本课程自身特色动身,我们课程组老师进行了细心的教学设计,实行了一系列的措施。例如,开设了更有利于教和学互动的本课程教学的公共邮箱,将每讲内容的重点和难点学问提前公布于邮箱,以利于学生的自学和课前预习;教学过程中留意“起先结束2分钟”,即课前2分钟做上讲课的总结,并引入本讲的学问点和任务,使学生连续思维,明确重点和难点;本讲课程结束前2分钟,总结本讲内容,提出思索问题,引出下讲学问点,以便预习和启发思维。教学形式采纳“板书为主,多媒
12、体为辅,适时引入动态仿真演示”等多种媒体的优化组合。结合教学内容,适当引入仿真,针对同一个通信系统,采纳不同的参数设计系统,通过对仿真结果分析,并与理论结果相比较,可将课程中较难驾驭和理解的内容形象生动的呈现出来,从而使学生对所学学问的理解更加透彻。使理论应用得以情境化和详细化。教学过程转变为在老师引导下师生共同探究的过程,由单纯讲学问转向同时讲授获得学问的方法和思维的方法。长期的教学实践表明:细心的教学设计、敏捷多样的教学形式,启发式的教学方法等,使得课堂气氛轻松、活泼,有问有答,学生留意力集中,主动性高,使课程内容不再枯涩难懂,趣味性增加,依据调查发觉,学问的当堂驾驭率大大提高,学生的自主
13、学习意识明显增加。 2.5.3由浅入深,适度进行探讨型学习方法培育 在敬重学生主体性的基础上,老师通过引导启发,使学生学会自主获得学问,培育实力。在教学过程中,激励学生通过查询阅读相关文献著作(而不是习题集)驾驭相关学问。通过本课程的公共邮箱,不定期地向学生举荐与课程中的学问相关的一些经典的著作、期刊文献或相关的技术网站,同时给出适度要求,例如,要求学生通过查阅和阅读,列表统计相关项目(如“期刊主办单位”、“每期学术论文的篇数”或“技术网站上探讨了哪些热点技术”、“你对其中的理论或技术理解多少?”等等)。通过查询阅读,扩大了学生的学问面,加强了他们对通信领域前沿学科的了解,培育了他们收集、阅读
14、和理解参考文献的实力,更重要的是提高了他们的学习爱好。 教学过程中,对于一些较新的通信技术如OFDM、TCM、扩频技术等赐予足够的重视。为使基础性和前沿性的有机结合,选取卫星通信、计算机通信、扩频通信、软件无线电等当前发展快速的应用实例对相关基本原理进行介绍和讲解。 另一面,在教学过程中,适时适量地向学生介绍一些目前通信领域常用的仿真技术和软件,如基于FPGA的仿真、基于Matlab、SystemView或LabView的仿真等,向学生举荐有关通信仿真方面的书籍,激发学生的学习欲望,引导学生学习时要注意探讨和解决问题的方法,使学生变更被动的学习状态为主动思索,为进行探讨型学习打下肯定的基础。
15、2.5.4课程设计是培育学生创新实力的重要途径 课程设计作为独立的实践性教学环节,与理论教学相结合,主要采纳探究式教学方式,即由老师给定一个课题,赐予学生肯定的指导,要求学生通过集体探讨来完成学习任务,培育学生独立学习实力,协作沟通意识和发觉问题、探讨分析问题和解决问题的实力。 课题的选择既要关注学科前沿发展,又要考虑学生的实际状况,有深有浅、有难有易,留意“抓两头、促中间”,防止“优生吃不饱,差生吃不了”的现象。针对某个课题学生可个人独自完成或由几个学生组成小组完成。 课程设计提交的报告要求以规范的论文形式书写,内容主要包括摘要、选题的目的、设计的理论依据、仿真的基本方法和结果分析、创新点,
16、设计的心得体会以及主要参考文献等,通过小论文的书写,可培育学生的表达技能和写作技能,逐步具备写作毕业论文和有关科技论文的实力。 课程设计注意学生的过程性体验,让学生既动手又动脑。在设计过程中,能够使困难的理论学问详细化,将很多抽象的概念通过一个模型对象联系起来。通过课程设计学生的学习自主性、团队合作精神、工程应用意识培育和试验技能训练等都可以得到熬炼。并可使他们理清思路,把握课程的教学主线,驾驭重点和难点,对所学学问达到融会贯穿,进而有所创新。 同时,课程设计起到了理论学问向实践实力转化的作用。通过对学问的综合应用、可使分散的学问点转变为有序的整体,可全方位地绽开学生的思维和最大限度地解放学生
17、的思想,能够使学生获得肯定的成就感,更大程度上激发了学生的学习爱好,培育了学生活跃的应变思维实力。 2.6 “创新型老师对学生的真心关爱”是本课程教学成败的关键 只有创新型老师才能担当起创新人才培育的重任。创新型老师应具备的基本素养主要有:(1)高度的敬业精神,体现在对学生的关爱、对通信事业的酷爱。(2)崭新的教化观念,其干脆影响着老师的教学看法和行为。(3)专深与广博相结合的复合学问结构。(4)较强的创新实力。(5)超群的教学艺术和管理艺术,能够创建良好的教学氛围,激发每个学生发掘出最大的创新潜能。 对通信事业的酷爱是老师仔细探讨本课程特地化学问传播的前提。没有老师的自主专业探讨,就没有基于
18、探讨的过程模式的课程。没有创新型老师对学生的真心关爱和对学生学习真正的了解,也就不会激发学生主动学习的热忱和求知欲。学生的学习看法,对教学效果有很大的影响。假如学生对老师讲授不感爱好,学习就不会有激情,学习质量就不会达到预期的标准。 教学过程中,每一阶段完成后,我们都通过问卷调查的形式征求学生的看法,亲密关注学生自身的感受,总结存在的问题,制定下一阶段的实施改进方案。通过各种途径如课程网站、公共邮箱、课程现场答疑等,加强师生沟通,多和学生接触,关切学生,与学生建立友好融洽关系,充分挖掘课程中令学生感爱好的内容,尽量多地供应学生参加的机会,充分调动学生的学习主动性,创建一个良好的教学氛围。激励教
19、学相长,提高教学效果。 3结束语 教学学术就是学问传播的学术。教和学的学术是提高课程教学质量的关键。在好的教学中,老师不仅传播学问,还学习学问,自身也得到创建性发展,也即教学是一个教学相长、改造和扩展学问的创建性过程,是一个持续探究的过程。 在“通信原理”课程教学中,老师应加强自身学习、细心备课、充分体现教学学术性,发挥学生主动性及激发学生创建性,提高教学水平,更重要的是在很大程度上提高学生的自主学习实力,培育学生主动的学习看法和科学的探究精神,为后续专业课程的学习及科研工作打下坚实的基础。 参考文献: 1 黄载禄,殷蔚华,黄本雄著. 通信原理M. 北京:科学出版社,2022. 2 樊昌信著.
20、 通信原理M. 北京:国防工业出版社,2022. 3 夏同等. “通信原理”优质课程建设的教学实践J. 理工高教探讨,2022,(10):112-113. 4 赵维武. 本科生实践创新实力培育探讨J. 试验技术与管理,2022,(1):83-85. 5 王少刚. 课程设计是培育学生创新实力的重要途径J. 中国高校教学,2022,(8):23-25. 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页