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關(guān)鍵詞 高職 理實一體 通信原理
一、引言
我國高職教育從上世界九十年展以來,已占據(jù)我國高等教育的半壁江山。高職院校人才培養(yǎng)的核心是:“培養(yǎng)具有基本專業(yè)理論知識和熟練操作技能的高素質(zhì)技能型人才”。
《現(xiàn)代通信原理》是通信技術(shù)專業(yè)的一門標志性課程。但該門課程理論性強,概念多而抽象。而高職學(xué)院的學(xué)生相對本科院校的學(xué)生而言:學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍薄弱,并且自我專研意識淡薄。對學(xué)習(xí)的畏難情緒較重。雖然高職學(xué)院強調(diào)學(xué)生的動手能力,但沒有一定的專業(yè)理論素養(yǎng)是無法成為一名出色的高技能人員的。
理實一體化教學(xué)模式給《現(xiàn)代通信原理》這門注重原理概念的課程新的課堂教學(xué)方法。讓學(xué)生從繁瑣的數(shù)學(xué)計算中解放出來,以生動活潑的形式學(xué)習(xí)全新的通信概念和知識。
二、《現(xiàn)代通信原理》理實一體化可行性分析
高職教育偏重于人才培養(yǎng)中的職業(yè)性。理實一體化教學(xué)的目的便是將理論學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練緊密結(jié)合在一起,此方法可以較好的解決理論和實踐的脫節(jié)。并讓學(xué)生在實踐中加深理論概念的理解。
《現(xiàn)代通信原理》是通信技術(shù)專業(yè)所有實踐的第一層理論基礎(chǔ)。主要內(nèi)容有:調(diào)制解調(diào)技術(shù)、各類信號的傳輸系統(tǒng)、數(shù)字復(fù)接及同步傳輸?shù)戎R內(nèi)容。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)是在理論推導(dǎo)過程中理解相關(guān)通信原理和技術(shù)。但對于高職學(xué)生講此種方法過于枯燥并難以接收。
對于高職同學(xué)該門課程的學(xué)習(xí)重點在于理解通信系統(tǒng)中的各種概念和通信的系統(tǒng)流程。如果在學(xué)習(xí)過程中像本科院校同學(xué)一樣引入大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo),只會讓教學(xué)事倍功半。不過隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,該課程中的內(nèi)容可以利用Matlab軟件進行仿真。Matlab軟件是現(xiàn)代通信專業(yè)領(lǐng)域常用的仿真軟件。該軟件具有強大的系統(tǒng)建模和仿真能力,是通信領(lǐng)域中論證新理論新系統(tǒng)的重要驗證手段。在現(xiàn)代通信專業(yè)教學(xué)中也被廣發(fā)使用。在高職《現(xiàn)代通信原理》教學(xué)中此軟件可以幫助師生建立相應(yīng)的通信系統(tǒng)。只要能正確建立信號的傳輸流程及正確設(shè)置各參數(shù),便可以在計算機上運行系統(tǒng)得出模擬結(jié)果。所以在這樣的學(xué)習(xí)過程中即能讓學(xué)生參與系統(tǒng)構(gòu)建又能加深概念的理解。以此來達到教學(xué)目的。
三、高職《現(xiàn)代通信原理》的教學(xué)目標
總體目標:
作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,根據(jù)后續(xù)課程的要求,提供必要的預(yù)備知識。主要講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本組成、基本性能指標和基本分析方法。在內(nèi)容上側(cè)重于數(shù)據(jù)傳輸,在引出通信系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,進一步介紹信號通過系統(tǒng)的傳輸。同時介紹各種通信系統(tǒng),并緊緊圍繞通信系統(tǒng)的有效性和可靠性這對矛盾進行分析,對各種通信系統(tǒng)的性能指標進行評價與比較。在此基礎(chǔ)上,進一步掌握復(fù)用和多址技術(shù)、通信網(wǎng)的基本原理和類型以及同步原理。
能力目標:
本課程的目的是使學(xué)生對通信原理基本概念的理解和基本理論的掌握。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)通信原理了解本專業(yè)的基本技能以及綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題和工程實踐的能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。本課程除了理論學(xué)習(xí)外,還注重體現(xiàn)對原理的驗證、設(shè)計和技術(shù)指標的測試,要求學(xué)生對常用主要通信系統(tǒng)的測試方法有所了解,并掌握各實驗原理、步驟和常用試驗儀器設(shè)備的操作方法。也培養(yǎng)學(xué)生對工作認真負責(zé)的態(tài)度,如:求實的觀測記錄數(shù)據(jù),認真解答思考題中的問題,獨立作出實驗報告。達到提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)的目的。
知識目標:
圖1 通信系統(tǒng)和各知識點的關(guān)系
素質(zhì)目標:
在教學(xué)中讓學(xué)生有發(fā)現(xiàn)與探索自我的能力。讓學(xué)生在了解專業(yè)的同時也學(xué)會了解自己的氣質(zhì)與個性特點,分析自己適合從事本專業(yè)的那個方向;剖析自己的職業(yè)能力使其充分地發(fā)揮潛能、實現(xiàn)自我價值。幫助學(xué)生以動態(tài)、發(fā)展的眼光看待本專業(yè)的職業(yè)世界,認清本專業(yè)的發(fā)展趨勢,了解相關(guān)專業(yè)的特性及其對就業(yè)者的要求。
四、理實一體化的課堂設(shè)計
理實一體化課堂設(shè)計中實驗教學(xué)便成了理論教學(xué)密不可分的一部分。實驗又可分為:驗證性實驗、仿真設(shè)計實驗、創(chuàng)新性實驗等。驗證性實驗主要目的是加深學(xué)生對相關(guān)理論知識的理解與掌握;仿真設(shè)計實驗主要目的是搭建通信系統(tǒng),進行系統(tǒng)的設(shè)計與驗證;創(chuàng)新性實驗需要進行部分項目開發(fā),即可是硬件也可是軟件等開發(fā)與設(shè)計。
而通信原理理實一體化課堂設(shè)計中主要以驗證性和仿真設(shè)計實驗為主。
本論文便以模擬調(diào)制技術(shù)中的AM幅度調(diào)制為例,課堂設(shè)計如下:
由理論講解可知調(diào)幅(AM)信號,其時域和頻域表示式分別為:
SAM(t)=[A0+m(t)]cosωct =A0cosωct+m(t)cosωct
SAM(ω)=πA0[δ(ω+ωc)+δ(ω-ωc)]+[M(ω+ωc)+M(ω-ωc)]
根據(jù)Matlab中的Simulink仿真,可以建立一個基于方框圖級的系統(tǒng)仿真環(huán)境。圖2便是根據(jù)AM的系統(tǒng)調(diào)制與解調(diào)而建立的仿真框圖。并對各個器件進行相應(yīng)的設(shè)置和調(diào)試可以使得該系統(tǒng)運行后得圖3的兩個運行結(jié)果。
圖2 AM的系統(tǒng)仿真框圖
圖3 AM調(diào)制的波形圖和頻帶圖
此種方法可以很直觀的讓學(xué)生理解在AM的調(diào)制過程。并可以在教學(xué)中分步驟說明各個器件的使用方法。不僅讓學(xué)生能熟悉通信系統(tǒng)中的各種使用器件,也能對這些器件的基本指標進行說明。并在組建系統(tǒng)過程中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性和整合能力。
五、結(jié)束語
通信原理的理實一體化過程是基于Mtlab仿真系統(tǒng)的應(yīng)用。實踐證明Matlab軟件具有直觀、便利等特點。即可讓學(xué)生分散學(xué)習(xí)通信中的常用儀器,又能加深理論知識的掌握。這樣的教學(xué)模式不僅激發(fā)學(xué)生興趣,又能較好的完成教學(xué)目標。
參考文獻:
[1] 王建波,鄭世旺.《通信原理》的系統(tǒng)教學(xué)法[J].商丘師范學(xué)院報,2011,(27):123-125.
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代通信原理;教學(xué)改革;自主實驗;開放性實驗室
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)45-0047-03
一、引言
《現(xiàn)代通信原理》是信息與通信工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,是學(xué)員將來從事軍隊信息化建設(shè)工作的重要知識儲備。在現(xiàn)代信息化作戰(zhàn)模式中,通信作為信息傳遞的重要工具發(fā)揮著巨大作用,它是保障軍隊指揮的基本手段,是衡量軍隊戰(zhàn)斗力的要素之一?,F(xiàn)代通信原理課程的主要特點是理論性強、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多,在教學(xué)過程中,學(xué)員普遍反映課堂教學(xué)內(nèi)容抽象、理論性強、難以理解和掌握,而實驗作為一個最簡單有效的途徑,可以達到使通信原理抽象內(nèi)容具體化的目的?,F(xiàn)代通信原理實驗課程以全面提升學(xué)員通信素養(yǎng)為根本,以實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革為重點,以培養(yǎng)學(xué)員實踐能力、創(chuàng)新能力和一絲不茍的科研作風(fēng)為核心,依托現(xiàn)代通信原理實驗室建設(shè)為保障,體現(xiàn)實驗教學(xué)與理論講授的有機融合。
二、教學(xué)內(nèi)容改革
1.充足教學(xué)體系,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)?;趯嶒炏涞膶嶓w實驗,是通信原理實驗的傳統(tǒng)形式。實體實驗課程以信息傳輸為核心,主要學(xué)習(xí)通信系統(tǒng)主要部件工作原理,重點研究部件各種理論實現(xiàn)的可行性,比較其性能的優(yōu)劣,但不討論具體實現(xiàn)電路。
實體實驗相比較于抽樣理論知識的學(xué)習(xí),更加形象具體,對學(xué)員充分理解通信系統(tǒng)各個層面、各部分的結(jié)構(gòu)及工作原理有著重要的作用。實體實驗的具體操作過程是在實際電路上得出實際信號,高度近似實際通信工程測試,因此實體實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)員對實際通信電路及信號的認識,熟悉經(jīng)典通信電路的設(shè)計與組成。另外,實體實驗是對理論知識的具體應(yīng)用,加快理論知識向應(yīng)用能力的轉(zhuǎn)換速度。示波器等通信儀器儀表常作為必備的輔助工具被應(yīng)用到通信原理實體實驗中,通過實驗可以使學(xué)員掌握這類儀器儀表的使用,為在通信系統(tǒng)的分析測試中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。目前的實體實驗項目中,多以驗證性實驗和綜合類實驗為主,實驗的設(shè)計性差,抑制了學(xué)員的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力,實體通信原理實驗箱由于方便觀察波形,多用于調(diào)制解調(diào)等原理,而編解碼、同步等過程不易體現(xiàn)。另外,實體實驗受實驗地點、實驗時間和實驗設(shè)備的限制,不利于開放性實驗教學(xué)的開展。仿真實驗的引入,很好地彌補實體實驗的缺陷,極大地提高實驗的設(shè)計性和創(chuàng)新性,增長學(xué)員學(xué)習(xí)興趣和熱情,實現(xiàn)通信基礎(chǔ)理論與計算機仿真技術(shù)相結(jié)合的實踐教學(xué)。但是,仿真實驗教學(xué)的引入,并不代表要拋棄或減少實體實驗。因為實體實驗得到的是真實的信號波形,是參數(shù)設(shè)置及多種外界因素共同影響的結(jié)果,只有實體實驗才能反映通信原理的實戰(zhàn)性和工程性。
因此,在實際的通信原理實驗教學(xué)中,采用基于實驗箱的實體實驗與基于軟件開發(fā)平臺的仿真實驗相結(jié)合的手段,充實實驗教學(xué)體系、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),充分利用現(xiàn)有的實驗條件,將多種類型的實驗平臺進行整合,使實驗內(nèi)容合理配合理論課程的教學(xué)。
2.增加實驗學(xué)時,合理設(shè)定比例?!冬F(xiàn)代通信原理》實驗為8個學(xué)時,《通信原理》實驗為6個學(xué)時,要通過短短幾個學(xué)時鍛煉學(xué)員動手實踐能力,提高通信系統(tǒng)分析設(shè)計能力是遠遠不夠的。這就需要增加實驗學(xué)時,延長實驗室開放時間以滿足學(xué)員的自主實驗要求,同時對實驗室的日常管理維護,實驗室規(guī)范制定等方面提出新的要求。依據(jù)培養(yǎng)學(xué)員通信系統(tǒng)分析能力的基本目標和通信系統(tǒng)設(shè)計能力的根本目標,現(xiàn)代通信原理實驗室應(yīng)以實體實驗項目為基礎(chǔ),重點建設(shè)仿真實驗項目。我室已有的TLS-T301型通信原理實訓(xùn)平臺可完成實體實驗20項,包括基礎(chǔ)知識實驗、模擬信號數(shù)字化實驗、數(shù)字基帶傳輸實驗、數(shù)字頻帶傳輸實驗、同步技術(shù)實驗及綜合設(shè)計實驗六大類,開設(shè)信道、模擬調(diào)制系統(tǒng)、模擬信號數(shù)字化、數(shù)字頻帶傳輸、數(shù)字基帶傳輸、差錯控制編碼、同步原理及擴頻通信原理等基于SystemView平臺的仿真實驗,共計34項。與同水平高等院校實驗室開設(shè)的實驗項目相比,我室開設(shè)實驗項目數(shù)目多、內(nèi)容豐富。在常用通信理論實驗基礎(chǔ)上,開設(shè)新型通信技術(shù)實驗,有助于提高學(xué)員興趣,擴展視野。
3.配合裝備需要,研討熱門技術(shù)。作為軍隊院校課程,現(xiàn)代通信原理的實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)適應(yīng)指揮裝備教學(xué)的需要,突出軍味。例如,某型炮兵射擊指揮系統(tǒng)中的有線通信方式采用2FSK和2PSK兩種,通過實驗加強這兩種數(shù)字調(diào)制方式的理解,有利于后續(xù)指揮裝備課程的學(xué)習(xí)。其次減少過于簡單和應(yīng)用較少的通信技術(shù)類的實驗項目,加強通信技術(shù)熱門研究方向類的實驗,例如基于移動通信中應(yīng)用的主流技術(shù)CDMA碼分多址的收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計,基于衛(wèi)星信道的QAM傳輸系統(tǒng)設(shè)計以及基于IEEE802.16d物理層采用的OFDM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真等。同時對這方面實驗的側(cè)重也有利于學(xué)校教學(xué)水平與科技力量的提高。
三、教學(xué)方法改革
1.從按部就班到自主實驗。目前實驗教學(xué)多是“一條龍”式的教學(xué)模式,從實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容到實驗步驟和實驗注意事項都清楚地寫在實驗指導(dǎo)書上,學(xué)員只要按照實驗步驟按部就班地在實訓(xùn)平臺上接線、測試,遇到問題翻一下注意事項就能輕松解決問題。這種教學(xué)模式不利于調(diào)動學(xué)員的主動性和積極性,更談不上培養(yǎng)創(chuàng)新意識了。在現(xiàn)代通信原理的實驗教學(xué)改革中,必須逐漸摒棄這種做法,只把“實驗題目”發(fā)給學(xué)生,從實驗方案的擬定、實驗器材的選取、實驗過程的實現(xiàn)到實驗分析報告的撰寫,全過程都是學(xué)員自主完成。這種教學(xué)模式才能真正鍛煉學(xué)員解決實際問題的能力,開拓視野,真正做到學(xué)以致用、教學(xué)相長。
2.從“固定”實驗到實戰(zhàn)競賽。利用開放性設(shè)計實驗室,吸收學(xué)員參加科研和實驗改革,培養(yǎng)學(xué)員分析問題的能力、探索能力和創(chuàng)新能力。開放性實驗設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的一條有效途徑,對于求知欲強、實驗興趣濃、動手能力強的學(xué)員,教員應(yīng)鼓勵他們做自己愛好的項目或組成團隊參加具體的課題或項目的研究。利用開放性實驗室,鼓勵學(xué)員參加電子設(shè)計大賽、機械電子設(shè)計大賽等實戰(zhàn)競賽,使學(xué)員真正參與實戰(zhàn)較量,通過比賽中的討論交流,不僅可以鍛煉學(xué)員的實際操作能力、拓展思路、學(xué)習(xí)新知識,而且還可以培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,增強集體榮譽感和自信心。
3.從實驗結(jié)果到過程分析。在實驗分析總結(jié)報告中,大部分學(xué)員注重答案的“準確性”,利用課上所學(xué)的知識推導(dǎo)出實驗要求的信號波形或數(shù)值,否認實驗結(jié)果的突發(fā)性和多因素性。教員在評定分數(shù)時,應(yīng)該改變根據(jù)理論推導(dǎo)得出的“理想狀態(tài)”作為標準的模式,轉(zhuǎn)為注重實驗結(jié)論的分析,從注重“是什么”轉(zhuǎn)變?yōu)榉治觥盀槭裁础钡乃季S方式,將學(xué)員課上表現(xiàn)力作為評定的主要依據(jù)。學(xué)員進行實驗分析時,遇到不明白的問題,可以分組進行討論,或者查閱相關(guān)文獻和資料,學(xué)習(xí)新知識,這樣有助于培養(yǎng)善于思考、主動探索的良好習(xí)慣。
4.從完成實驗到問題思考。在完成要求實驗的基礎(chǔ)上,精心設(shè)計實驗思考題可以幫助學(xué)員對所學(xué)知識產(chǎn)生深層次的理解,提高學(xué)習(xí)興趣。例如,在增量調(diào)制實驗中,理論上要求編碼器和譯碼器的時鐘保持一致,譯碼器輸出信號波形才與編碼器輸入模擬信號一致。如果同步改變發(fā)碼時鐘和收碼時鐘頻率,對譯碼器輸出波形會有什么影響呢?看到這個問題,學(xué)員的回答往往是輸出波形失真,怎樣失真卻不得而解。只有通過實驗,從實驗結(jié)果中總結(jié)規(guī)律才會發(fā)現(xiàn):當收碼時鐘頻率是發(fā)碼時鐘頻率的整數(shù)倍或因數(shù)時,譯碼輸出波形在變化趨勢上與編碼輸入模擬信號是一致的,只是幅度相應(yīng)的增大或減小,而收碼時鐘頻率遠小于發(fā)碼時鐘頻率時,譯碼輸出波形才會產(chǎn)生嚴重失真,這與增量調(diào)制的原理有關(guān)。通過思考題不僅幫助學(xué)員回憶增量調(diào)制的編譯碼原理,還激發(fā)了學(xué)員動手和思考能力,增強解決實際問題的自信心。
四、實驗條件和環(huán)境的改善
1.利用現(xiàn)代化教學(xué)手段。理論授課的教學(xué)手段豐富,多數(shù)教室都配備投影儀、計算機、擴音器、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化軟硬輔教設(shè)施,而專業(yè)課實驗室往往是教學(xué)手段缺失,教員講解實驗只能通過黑板板書、掛圖等傳統(tǒng)形式進行展示,不利于學(xué)員產(chǎn)生生動直觀的印象。在實驗室改革中,應(yīng)增加現(xiàn)代化的教學(xué)輔助設(shè)施,利用多媒體教學(xué)方便各種實驗原理的示圖、流程展示,有利于對理論知識的復(fù)習(xí)回顧,給學(xué)員留下深刻的印象,加深理解。增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)使學(xué)員在課堂上就可完成仿真實驗報告并上交,方便教員與學(xué)員探討交流。為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué),需對實驗室配置教學(xué)網(wǎng)絡(luò),采用一對多的布局,一方面方便教員檢查學(xué)員實驗進展情況,利于學(xué)員與教員的交流,另一方面防止學(xué)員剽竊他人實驗報告。
2.購置先進儀器設(shè)備。實驗設(shè)備是實驗教學(xué)的重中之重,一流的實驗室必須依托先進的實驗設(shè)備和儀器。在教育資金有限的情況下,一種有效的辦法是購置為學(xué)科多層次、多方向共享的研究平臺。欲購進的程控交換實驗平臺可以同時滿足本科現(xiàn)代通信原理實驗和研究生通信課程的教學(xué)要求,另外該平臺二次開發(fā)的功能可為拓展興趣、深入研究的學(xué)員提供方便。
3.提升教員整體素質(zhì)。人才是教育的核心力量,要充分發(fā)揮實驗室的效能,就必須有一支學(xué)術(shù)造詣深、思想穩(wěn)定的團隊。提高教員的學(xué)術(shù)水平是提高教學(xué)水平的基礎(chǔ),一條可行之路是吸引教員開展科研開發(fā)和教育研究??蒲泄ぷ鞑粌H能給實驗室建設(shè)積累經(jīng)費,更能調(diào)動青年教員的工作積極性,使實驗室建設(shè)乃至學(xué)科建設(shè)進入良性發(fā)展階段。
五、結(jié)語
現(xiàn)代通信原理實驗教學(xué)要突出“以學(xué)員為主體”的指導(dǎo)理念,一切從提高學(xué)員實踐操作能力、激發(fā)學(xué)習(xí)主動性、培養(yǎng)一絲不茍科研作風(fēng)的目的出發(fā),采取自主式、啟發(fā)式、誘導(dǎo)式和師生共同討論等方式指導(dǎo)學(xué)員實驗,充分發(fā)掘?qū)W員的創(chuàng)新能力,為部隊輸送創(chuàng)新型通信技術(shù)人才提供有力支持。
參考文獻:
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二、高校通信專業(yè)教材面臨的形式和問題
(一)從科技進步的角度看。新的科學(xué)知識正在不斷涌現(xiàn),新的教育思想和教學(xué)手段的發(fā)展與更新也對高等學(xué)校教材帶來重大影響。新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展要求教材體系、內(nèi)容和表現(xiàn)形式與之相適應(yīng)。
(二)從經(jīng)濟和社會發(fā)展的角度看。市場經(jīng)濟對人才需要的多樣化,對人才的知識結(jié)構(gòu)有了新的要求,單一的專業(yè)知識很難適應(yīng)未來的社會,復(fù)合型知識結(jié)構(gòu)已成為21世紀大學(xué)生的必然選擇,所以21世紀的高校教材應(yīng)是趨向于不同學(xué)科的互相融合與滲透。
(三)從學(xué)生就業(yè)和社會需求的角度看。理論教學(xué)和社會實踐應(yīng)用脫節(jié)嚴重,實際應(yīng)用的往往是較新的技術(shù)。我國大學(xué)“關(guān)門辦學(xué)”、跟不上時代的現(xiàn)象嚴重,部分教材遠落后于科學(xué)進展。
(四)從高校對大學(xué)生的培養(yǎng)目標來看。高校已由傳統(tǒng)的精英型培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向研究型和應(yīng)用型并重、應(yīng)用型需求更為突出的人才培養(yǎng)模式,高校教材的內(nèi)容和形態(tài)也必須與之發(fā)生相適應(yīng)的變化。教育部部長袁貴仁在教育部2009年11月20日召開的“2010年全國普通高校畢業(yè)生就業(yè)工作視頻會議”上指出,高?!耙π纬勺约旱霓k學(xué)理念和風(fēng)格,在不同層次、不同領(lǐng)域辦出特色、爭創(chuàng)一流”。從目前的我國大學(xué)教材看,可分為研究型大學(xué)和應(yīng)用型大學(xué)等不同層次。然而,學(xué)生們使用的教材卻沒有明顯的區(qū)別。加上現(xiàn)有的大學(xué)教材理論性普遍較強,實用性較弱,不符合袁貴仁部長近日提出的當今社會對人才培養(yǎng)的需求,也是不符合21世紀教育發(fā)展規(guī)律的。
(五)從保證和提高高等教育的質(zhì)量上來看。如何保證和提高高等教育的質(zhì)量,已經(jīng)成為我國高等教育發(fā)展的最重要的問題之一,優(yōu)質(zhì)的高等教育需要優(yōu)秀的教材。
(六)從教材編撰的角度來看。由于通信技術(shù)的發(fā)展的快捷性、不確定性,因此在通信技術(shù)專業(yè)的教材編纂上很多編者就會更加謹慎和慎重,教材中對有些通信技術(shù)介紹的內(nèi)容就會更加謹慎,或簡單介紹,或一筆帶過,因教材更新較慢,相對落后與實際通信技術(shù)的更新于發(fā)展。如2006年1月20日,信息產(chǎn)業(yè)部正式確立TD-SCDMA為中國3G通信行業(yè)標準。但2008年前,大多數(shù)通信專業(yè)的教材在介紹我國的3G標準時,只是介紹TD-SCDMA的優(yōu)點,直至2008年后教材才對此作了確認,遠落后于實際通信技術(shù)的發(fā)展。
三、通信教學(xué)中的實踐探索
通信領(lǐng)域是目前發(fā)展最為迅猛的方向之一。由于教材的更新通常需要幾年甚至十幾年的時間,而通信技術(shù)的發(fā)展往往一、二年就會更新?lián)Q代,如抱著一、二本教材照本宣科,必然導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容嚴重滯后于學(xué)科技術(shù)和理論的發(fā)展,導(dǎo)致教學(xué)與社會需求脫節(jié)。因此在通信專業(yè)的教學(xué)中,要注重基礎(chǔ)性和前沿性的結(jié)合。為了調(diào)節(jié)適應(yīng)新的通信技術(shù)發(fā)展較快和教材更新較慢之間的矛盾,筆者在平時的通信專業(yè)的教學(xué)上不斷做出調(diào)整,認為可從以下四個方面入手:
(一)精挑細選定教材。在通信專業(yè)教材的選擇應(yīng)注重權(quán)威性和時效性的結(jié)合,對通信教材的選擇不僅要注重其理論性,而且要注重知識的新穎性,以避免知識的老化和教學(xué)的枯燥。
(二)洋為中用選輔材。西方發(fā)達國家和地區(qū)的教材和科技書籍更新較快、理論性更系統(tǒng)、和前沿技術(shù)的結(jié)合更緊密,選用幾本優(yōu)秀的國外原版教材既避免了翻譯不嚴密問題導(dǎo)致的理解困難,也無需大海撈針般搜集知識點材料。通過教師的理解、歸納和總結(jié),滲透于課堂,以一種潤物細無聲的方式傳遞給學(xué)生,幫助他們無障礙的掌握專業(yè)的理論體系和通信學(xué)科發(fā)展。
(三)旁征博引找題材。在教學(xué)中,在講述某個原理或知識點時,應(yīng)盡量和當前的熱點技術(shù)相結(jié)合,向?qū)W生講述該原理或知識點是怎樣應(yīng)用于此項熱點技術(shù)的。這樣可引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
(四)不斷補充新的通信知識,注重理論在實際中的應(yīng)用。在平時的教學(xué)中最應(yīng)該做的就是不斷補充新的知識點并注重理論在實踐中的應(yīng)用。我國的高等工程教育,理論脫離實際、實踐環(huán)節(jié)薄弱、產(chǎn)學(xué)脫節(jié)等現(xiàn)象普遍存在,但這個對教師就有一定的要求,對教師的要求更高。
四、教師本身知識與能力需要迫切提高
教師在提高個人思想道德品質(zhì)的同時,應(yīng)注意個人業(yè)務(wù)能力與教學(xué)水平的提高,尤其是教師本人的實際實踐水平,更需要社會的關(guān)注和國家、學(xué)校的支持。聯(lián)合國教科文組織高等工科教育與產(chǎn)業(yè)合作教席主持人、北京交通大學(xué)教授查建中說,“沒有對教師產(chǎn)業(yè)背景和工程實踐經(jīng)驗的要求,更沒有對教師職位明確提出工程師資質(zhì)的要求,教工程專業(yè)的人不是工程師,這樣的師資如何能培養(yǎng)出產(chǎn)業(yè)所需要的人才、培養(yǎng)出真正的工程師?”北京工業(yè)大學(xué)安排有工程背景的教授為青年教師授課,組織青年教師去企業(yè)參觀了解生產(chǎn)過程,另一方面,通過選派教師到企業(yè)“頂崗工作”、鼓勵教師與企業(yè)合作開展工程項目等方式,增強教師們的工程實踐能力。天津大學(xué)2008年以來聘用來自企業(yè)的專職教師14人,從事本科生的工程實踐教學(xué)與研究生科研指導(dǎo)工作。學(xué)校還規(guī)定,在4年內(nèi),各工程相關(guān)專業(yè)達到每屆學(xué)生有6門專業(yè)課要由具備5年以上在企業(yè)工作的工程經(jīng)理主講。培養(yǎng)更多更好的人才,需要社會的關(guān)注,需要國家、學(xué)校的大力支持。
論文摘 要:“通信原理”課程是通信、信息及電子類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程,其特點是系統(tǒng)性強、概念抽象、數(shù)學(xué)含量大。本文分析了“通信原理”課程存在的問題,并在理論教學(xué)和實踐教學(xué)改革方面進行探討,提高了教學(xué)質(zhì)量和效果,完善了教學(xué)手段,并極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生解決實際問題的能力。
1 引言
通信原理課程在通信工程專業(yè)的課程體系結(jié)構(gòu)中起著非常重要的作用,是學(xué)習(xí)諸如移動通信、光纖通信以及數(shù)字通信等后續(xù)課程的基礎(chǔ),其教學(xué)的重點在于讓學(xué)生理解基本概念和原理、掌握相關(guān)的分析方法和有關(guān)通信系統(tǒng)的重要結(jié)論。本課程特點是內(nèi)容較多,知識面廣,概念抽象,系統(tǒng)性強,同時強調(diào)理論和實踐的融會貫通。因此,如何提高課程的教學(xué)質(zhì)量,改善教學(xué)效果,提高學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力,是一項緊迫和重要的工作。本文首先分析通信原理課程教學(xué)中存在的問題,然后從課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)方面進行了一些改革和探索。
2 課程教學(xué)中存在的問題
通信原理課程的理論學(xué)習(xí)往往有大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),抽象的理論概念較多,內(nèi)容覆蓋面廣,理論性和實踐性強,但學(xué)生不會將理論知識運用于實踐。同時,由于本門課程內(nèi)容偏重理論,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程容易感覺乏味枯燥,學(xué)習(xí)效果不好。
因此,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中存在以下的問題:(1)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高;(2)教學(xué)方式和教學(xué)手段單一化;(3)課程試題庫陳舊;(4)實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊;(5)理論和實踐相分離。
3 理論和實驗教學(xué)改革
針對上述存在的問題,本小節(jié)對如何改進教學(xué)方法、豐富教學(xué)手段、立足教學(xué)內(nèi)容力求與實際通信系統(tǒng)相結(jié)合等方面進行了初步探討。
在理論教學(xué)方面,首先應(yīng)建立良好的師生情感,創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)環(huán)境,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和對象,授以不同的教學(xué)方法,以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,在課堂教學(xué)中,針對課程中的重點和難點,結(jié)合使用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,擴大課堂教學(xué)的信息量,提高課堂效率,豐富教學(xué)形式,增強課堂教學(xué)內(nèi)容的生動性與形象性,多體并存,優(yōu)勢互補。最后,利用網(wǎng)絡(luò)資源及時更新和豐富課程試題庫,并在授課過程當中穿插通信產(chǎn)業(yè)的最新進展和目前比較前沿的通信系統(tǒng)如第三代移動通信系統(tǒng)或者新型通信技術(shù)-超寬帶無線通信系統(tǒng),使理論和實際能夠有機結(jié)合,進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在實驗教學(xué)方面,合理配置演示性、驗證性和設(shè)計性、綜合性實驗,充分利用仿真實驗的便利條件,并將仿真實驗及硬件實驗將課堂教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)相融合,使學(xué)生對理論知識更好的消化和吸收,鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力。例如,在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,可以適當引入和靈活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真軟件,由學(xué)生設(shè)計和實現(xiàn)虛擬實驗,通過靈活配置一些仿真參數(shù),對實驗結(jié)果進行分析和討論,通過圖形對比,使學(xué)生從理論認識進一步深入到感性認識,以更好地理解和鞏固通信原理課程中的概念和結(jié)論。具體設(shè)計題目包括:模擬信號的調(diào)制與解調(diào)、模擬信號的數(shù)字化傳輸、基帶傳輸?shù)牟糠猪憫?yīng)系統(tǒng)演示等等。通過上述實驗教學(xué)方面的改革,可以使教學(xué)理論聯(lián)系實際,使學(xué)生具備一定的感性認識,并培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力。
4 結(jié)語
通信原理課程是一門理論性與實踐性都很強的專業(yè)基礎(chǔ)課,本文針對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題,從理論教學(xué)和實驗教學(xué)的角度給出了一些改革的措施。通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面的改良,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極主動性,顯著提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,達到了培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高質(zhì)量創(chuàng)新型人才的目的。
參考文獻
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電磁場與電磁波主要研究電磁場運動規(guī)律,包括時變電磁場和電磁波,是后續(xù)微波技術(shù)與天線等課程的先修課程.微波技術(shù)與天線講授傳輸線理論、規(guī)則金屬波導(dǎo)、微波集成傳輸線、微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、微波諧振器等方面的理論知識,為微波通信及相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究打下堅實的基礎(chǔ);移動通信原理研究現(xiàn)代移動通信的基本理論、關(guān)鍵技術(shù)及體系結(jié)構(gòu),涉及到電波傳播及模型、話務(wù)量及模型、高階調(diào)制解調(diào)、先進的信道編解碼、擴頻等移動通信系統(tǒng)中的多項關(guān)鍵技術(shù)及其性能分析;衛(wèi)星通信原理主要內(nèi)容包括衛(wèi)星通信鏈路設(shè)計、衛(wèi)星通信網(wǎng)和移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)等;微波技術(shù)與天線、移動通信原理、衛(wèi)星通信原理這三門課程在課程群中起著承上啟下的作用.
CDMA與3G技術(shù)、移動通信系統(tǒng)與工程這二門課是目前廣泛使用的通信網(wǎng)、通信系統(tǒng)及相應(yīng)的技術(shù),理論教學(xué)與實際應(yīng)用的結(jié)合.在課程群內(nèi)部,各課程之間即有縱向知識的聯(lián)系,又有橫向內(nèi)容的關(guān)聯(lián).利用現(xiàn)代教學(xué)手段提高教學(xué)效果充分利用信息資源,利用豐富的多媒體課件形象地展現(xiàn)課程內(nèi)容和移動通信系統(tǒng)流程,提供豐富的網(wǎng)絡(luò)資源進行課程內(nèi)容的跟蹤和復(fù)習(xí),對一些比較復(fù)雜的通信過程,用nash的形式輔助進行講解,從而極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí),了解更多的知識.
采用類比方式優(yōu)化學(xué)習(xí)效果移動通信課程內(nèi)容更新快,基本理論和關(guān)鍵技術(shù)理解難度大,但是該課程和前期的通信原理等課程內(nèi)容銜接緊密,很多內(nèi)容有相似性.在教學(xué)過程中,以前期課程的知識點為例進行類比,加強課程內(nèi)容的融合.在講解TD一SCDMA同步過程等具體系統(tǒng)知識點時,以教師為基站,以學(xué)生為終端進行上下行同步過程的講解.在進行移動通信呼叫流程和物理層過程講解中,以學(xué)生日常撥打手機和被叫等過程為例進行現(xiàn)場講解,同時結(jié)合手機終端和系統(tǒng)基站的具體結(jié)構(gòu)進行類比和實例分析.
以完成項目的方式引導(dǎo)學(xué)生獨立思考在整個課程中規(guī)定兩次“Proect’’作為課下作業(yè),該部分內(nèi)容由學(xué)生主動完成,上交時間不作硬性要求.教師確定“Project”的方向和實現(xiàn)的大致目標,題目和具體內(nèi)容由學(xué)生確定.學(xué)生大部分以科研論文的形式上交,通過“Project’’方式培養(yǎng)學(xué)生對具體工程和對象的整體把握能力.為達到目標,學(xué)生需要查閱大量的文獻,并且進行整理和分析,給出自己的方案和實現(xiàn)步驟,提高了學(xué)生獨立思考能力和綜合分析能力.
我校具有優(yōu)勢的第三代移動通信系統(tǒng)實驗環(huán)節(jié)更能提升學(xué)生的動手能力,進一步拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.同時還開設(shè)包括“大學(xué)生科技文化節(jié)”等在內(nèi)的實踐、外訓(xùn)、參觀等活動,大都是與移動通信相關(guān)的實踐活動.這些活動一方面對學(xué)生在移動通信學(xué)習(xí)提出新的要求,同時進一步提升學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生對抽象理論的決速理解,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.綜上所述,通過課程群建設(shè),充分發(fā)揮課程群結(jié)構(gòu)整體功能效益,減少課程內(nèi)容的重復(fù),加深了學(xué)生對課程間聯(lián)系和主要知識點的理解掌握,提高了教學(xué)質(zhì)量,并使學(xué)生具備一定的實踐和研究能力,有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展和需求的畢業(yè)生.
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