通信原理實驗教學改革探討

龔江濤

摘 要 本文針對高職通信相關專業(yè)通信原理課程實驗教學的特點及存在的問題，從實驗教學的方法及內容改革等方面做出了探討，旨在更好地配合理論教學，加強高職院校學生對通信原理課程的基本理論知識的掌握與理解，同時培養(yǎng)學生的自主學習能力、創(chuàng)新意識及動手能力。

關鍵詞 高職院校 通信原理 實驗教學 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.08.066

Abstract This paper for the characteristics of Higher Vocational communications related professional communication principle experiment teaching and the existing problems， from the aspects of experimental teaching method and content of reform was discussed， aimed at better with theoretical teaching， strengthening vocational college students on the course of communication principle， the basic theory of theory of knowledge and understanding， and to cultivate students' autonomous learning ability and sense of innovation and practical ability.

Key words vocational college； communication principle； experiment teaching； teaching reform

0 引言

作為一門通信技術相關專業(yè)的專業(yè)基礎課程，通信原理是進入相關專業(yè)領域的第一門課。它不僅是一般專業(yè)基礎課與專業(yè)課之間的連通樞紐，還是從基礎理論到實際實踐應用、從零碎的個體功能到實現(xiàn)整體系統(tǒng)運用的重要過渡。該課程開設的主要目的是讓學生在該領域建立起通信的基本概念、基本理論知識以及對問題的基本分析方法，為今后從事與現(xiàn)代通信技術的應用、通信產品的安裝、測試、維護等相關工作奠定基礎。高職院校的學生一般對基礎知識的掌握程度不高，同時，自主學習的能力也有所欠缺，而本課程的特點又是理論性強，公式及運用到的數(shù)學推導及知識繁多，很多概念及原理非常抽象，所以實驗教學在這之中起著至關重要的作用，它不僅能夠將抽象的原理及概念形象化、具體化，讓學生對枯燥乏味的理論知識產生興趣，還能夠培養(yǎng)高職學生的實驗實踐動手能力。傳統(tǒng)的實驗教學方式與方法的效果不太理想，因此高職院校通信原理課程實驗教學就需要在內容及方法上都做出改革與革新。

1 通信原理實驗教學的特點及存在的問題

1.1 高職院校通信原理實驗教學特點

高職院校的通信原理實驗教學應該引導學生培養(yǎng)自主學習以及動手實踐的能力，同時實驗教學中的專業(yè)理論基礎知識教學應遵循“適用”、“夠用”的原則，做到以學生為本，把實驗教學的重心放在實踐應用之上。

高職院校的通信原理理論教學的一個典型數(shù)字通信系統(tǒng)是以信源、調制器、信道、調節(jié)器、信宿以及信道信源的編碼為節(jié)點，以信號的傳輸為系統(tǒng)主線，從而培養(yǎng)學生在通信系統(tǒng)上建立的宏觀分析思想及微觀分析方法。同時，將通信原理實驗按照信號流程規(guī)劃實驗課程項目，包括終端技術、基帶及頻帶傳輸技術、同步技術和復接技術在內的實驗課程。整個通信原理實驗教學課程應該包含動手實踐性強、實際應用性強、基礎理論知識運用相關的課程。

1.2 實驗教學存在的問題

（1）教師的教學觀念老套。通信原理的實驗不同其他課程實驗，由于課程本身特點性質所決定，如若不注重教學觀念很容易使實驗教學變得枯燥乏味，讓學生們在做實驗過程中逐漸失去興趣。存在最明顯的一個問題即是有些教師在實驗教學過程中，只是簡單的教授學生實驗的操作方法，然后讓學生反復去練習、操作，然后教師們僅僅注重實驗最后的數(shù)據(jù)結果，一份簡單的實驗報告，對通信原理的相關理論知識在實驗中哪些方面有應用沒有做很詳細清楚的解釋，對學生進行實驗操作時所遇到的問題甚至沒有及時進行解答或指導。所以在通信原理實驗教學中教師的教學觀念老套陳舊，會嚴重影響教學質量。

（2）軟硬件設施不到位。在通信原理實驗教學過程中，相關的實驗器材設備，軟硬件設施是必不可少的。實驗的準確性，實驗目的能否達到預期或要求值很大程度上取決于實驗相關的軟硬件設備。很多高職院校沒有意識到這一點的重要性，長時間使用老舊的實驗設備，對硬件不進行及時的維護與引進，對軟件不進行更新及升級，這樣勢必會對實驗教學的質量產生較大的影響。如傳統(tǒng)的實驗箱是很多實驗的實驗器材，大多高職院校的通信原理實驗課程中同樣會采用實驗箱進行實驗教學，但這局限了學生在做實驗時的動手環(huán)節(jié)，他們通過已設定好的試驗模塊進行簡單的操作，然后得出千篇一律的實驗結果及實驗報告，這樣會使學生學習的積極性下降，影響對通信原理理論知識的掌握與理解。

2 通信原理實驗教學方法及內容的改革

2.1 對通信原理實驗教學的方法進行改革

（1）采用由簡到繁，從易到難的漸進自主式教學方式。在安排學生進行實驗時，實驗內容上可以按照從簡單到復雜的思路來開展，例如在課程初期先讓學生做一些驗證性的實驗，讓學生能夠更加直觀地理解掌握理論知識；在課程中期安排一些綜合性較強的實驗，使學生能夠交叉運用理論知識；在課程末期則可安排一些給定主題的設計性實驗，使學生自主設計，同時還可使學生根據(jù)自身興趣愛好設計一些實驗方案，使他們擁有實驗自主權。這種漸進自助式的實驗教學方式能夠更好地因材施教，激發(fā)學生的學習激情。

（2）采用啟發(fā)式的教學方法。在以學生為主體的前提下，通過教師引導與啟發(fā)，使學生獲得知識及實驗實踐的能力。在通信原理的實驗課堂中，教師可以根據(jù)實驗過程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象進行提問，同時學生在操作過程中遇到不明之處向老師尋求幫助解答，教師對學生進行逐步引導，讓學生自己去探索知識原理的所在。這種啟發(fā)式教學方法更夠培養(yǎng)學生的自主學習能力及敢于探索的精神，其教學效果明顯優(yōu)于“灌輸式”教學模式。

（3）采用研討式實驗教學模式。傳統(tǒng)的實驗大多都是實驗目的、實驗操作步驟、得出實驗結果、驗證并得出結論的模式進行的，在教學方面忽略了教師的引導作用，讓學生以固定的模板機械地進行實驗。研討式的實驗教學模式則從根本上與之不同，通過對一個項目或課題的引進改造，使之變成一個需學生與教師集體探討來完成的實驗，當然，在實驗過程中教師更多的是起著指導的作用。研討式的實驗教學方法能夠使學生靈活運用已有的理論和知識，逐步分析與探討實驗進行的方式與方案，提高了學生們思考問題及解決問題的能力。

2.2 對通信原理實驗教學的內容進行革新

（1）驗證性實驗。驗證性實驗是所有實驗的基礎及開端。該類是最傳統(tǒng)的實驗教學方式，其大多是對已知的結論或實驗理論進行一個理解就驗證。在通信原理實驗中，這類實驗旨在讓高職學生理解并掌握各類通信系統(tǒng)的模塊構成以及經處理后的波形變化，使學生對理論知識的認識從抽象到具體形象的過程逐漸轉變，對實驗結果做出相應的理論分析及正確的解釋。同時，高職院校的培養(yǎng)學生的方向是技術型、應用型，所以涵蓋基礎理論知識的驗證性實驗是基礎。諸如二進制數(shù)字調制解調系統(tǒng)的運用、PCM編碼譯碼實驗、幀同步實驗、數(shù)字基帶信號實驗、自適應差分脈沖編碼調制系統(tǒng)實驗等等都可作為驗證性實驗對理論知識進行鞏固加強。通過驗證性實驗課與理論課的結合，提高兩方面的教學質量。

（2）仿真性實驗。對一些基礎理論知識的驗證與演示可以通過驗證性實驗來完成，但這些實驗大多是在實驗箱中進行的，這對學生掌握系統(tǒng)內模塊結構原理的細節(jié)性認識不利，因此，需要仿真性實驗來幫助學生進一步了解與掌握內部機制。高職院校培養(yǎng)的人才類型是實用型、應用性，學生將來的工作更加專業(yè)化及技能化，這類仿真性實驗可以模擬實際工程中通信系統(tǒng)的實現(xiàn)，增強學生走向社會后的適應力。現(xiàn)如今的仿真軟件非常多，在實驗中利用計算機進行仿真性實驗能夠使實驗變得更加靈活、經濟，使其極具開發(fā)性。例如，利用MATLAB軟件中的SIMULINK模塊進行調制系統(tǒng)中的DSB系統(tǒng)的解調模擬仿真實驗；利用System View對濾波器設計、信號處理、完整通信系統(tǒng)的設計與仿真。對于仿真效果好，電路設計合理以實現(xiàn)的電路，可讓學生進行設計安裝布線圖，最后在教師的指導下完成電路的制作，并實現(xiàn)仿真結果。仿真性實驗能夠模擬出真實環(huán)境中系統(tǒng)的運行狀態(tài)，同時，它也不受實驗器材的限制，所需的元器件或模塊直接從數(shù)據(jù)庫中調用即可，這在極大程度上改善了實驗的條件帶來的不足。

（3）綜合創(chuàng)新設計性實驗。綜合創(chuàng)新設計性實驗是對通信原理理論知識的綜合運用實踐。通過教師頒布的實驗目的及實驗要求，學生綜合運用理論知識來自主設計實驗方案，實現(xiàn)路線，計算實驗所用的數(shù)據(jù)參數(shù)，然后自主調試運行。該類實驗可采用課程設計的形式來進行，這樣可以給學生更多的空間去自主完成該實驗。綜合創(chuàng)新設計性實驗能夠最大程度地反映學生掌握和運用所學的理論知識的程度，培養(yǎng)了學生綜合分析和解決系統(tǒng)問題的能力。這與傳統(tǒng)的模板式實驗有著本質上的區(qū)別，它能夠更好地幫助學生從實踐的角度去掌握與理解通信原理這門課程，為之后的專業(yè)課程及今后走向工作崗位打下夯實的基礎。

3 實驗課程考核機制的改革

對高職學生的培養(yǎng)應更加注重技能培訓，實踐應用能力的訓練，所以通信原理實驗的考核機制不能按照傳統(tǒng)課程的形式來進行。由于實驗課程更多的是注重實踐動手能力，那么，考核應該從實驗課開始貫穿于課程結束。平時成績應該增加權重，強調過程，加強對平時實驗表現(xiàn)的評價。在平時成績的評定中，教師應重點觀察學生在實驗過程中的學習、組織、操作能力的表現(xiàn)；在期末最終考核過程中可以通過課程設計、實驗抽考和設計作品展示等形式進行，這些最終的考核方式都是只有通過平時實驗積累才能達到實驗課程要求的形式，從而達到進一步引導學生注重平時實踐動手能力培養(yǎng)這一效果。

4 總結

通過對通信原理實驗課的特點及實驗教學所存在的問題進行剖析，逐步探索出高職院校通信原理實驗教學的改革方向。不僅在實驗教學方式上要逐步擯棄“灌輸式”的教學方法，采用由簡到繁，從易到難的漸進自主式、啟發(fā)式以及研討式的實驗教學方法，還要從實驗的內容上進行革新，將實驗按照驗證性、仿真性以及綜合創(chuàng)新設計性等類型進行分類開展。如此一來，通信原理實驗教學能夠幫助高職院校的學生更好地理解掌握及運用理論知識，同時還能提高學生的實驗積極性、自主學習、創(chuàng)新以及解決實際問題的能力，使學生成為技能型、應用型的人才。

參考文獻

[1] 王曉玲，胡沁涵，陳虹.計算機仿真建模技術在通信原理實驗教學中的應用[J].現(xiàn)代計算機（專業(yè)版），2015.13：34-37.

[2] 田瑩，盧金玉，劉宴濤.基于Matlab/Simulink的通信原理虛擬仿真實驗教學方法研究[J].現(xiàn)代電子技術，2015，v.38；No.44514：28-31.