趙金憲,江曉林

(黑龍江科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150027）

電氣信息類專業(yè)“通信原理”實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)的研究

趙金憲,江曉林

(黑龍江科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150027）

本文從通信原理教學(xué)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)研究,為更好的配合理論教學(xué),同時(shí)從“通信原理”實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課的特點(diǎn)出發(fā),對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程進(jìn)行闡述。

實(shí)踐教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

0 引言

“通信原理”是電子信息類專業(yè)主干專業(yè)基礎(chǔ)課,在我校,它是電子信息專業(yè)和通信技術(shù)專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能掌握現(xiàn)代通信的有關(guān)理論知識(shí)和有關(guān)技術(shù)。作為通信技術(shù)專業(yè)后續(xù)課程的基礎(chǔ),它很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除了一部分學(xué)生接受高一級(jí)的教育外,另外一部分學(xué)生面臨著就業(yè),而對(duì)于就業(yè)來(lái)說(shuō)通信技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),光有扎實(shí)的理論知識(shí)是不夠的,應(yīng)具有一定的應(yīng)用能力。這使得通信技術(shù)專業(yè)的“通信原理”實(shí)踐教學(xué)改革迫在眉睫。要找到合適的實(shí)踐教學(xué)方法,改變學(xué)生枯燥的學(xué)習(xí)習(xí)慣,取而代之的是學(xué)生熱愛(ài)這門(mén)課,對(duì)這門(mén)課有濃厚興趣?！巴ㄐ旁韺?shí)驗(yàn)與實(shí)踐”課程是為配合《通信原理》課程而開(kāi)設(shè)的,是在《通信原理》授課過(guò)程中開(kāi)設(shè)的一門(mén)實(shí)踐課程,使用教學(xué)儀器廠家的通信原理實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn),幾乎全是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。但是在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),這種實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程有一定缺陷,理論課與實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課脫節(jié),單純性的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐對(duì)學(xué)生的吸引力不夠大,學(xué)生上課的積極性不是太高,這類驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐在培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力、創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力方面所起的意義不大。大學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程必然要緊密結(jié)合當(dāng)今的科技發(fā)展,制訂出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課教學(xué)改革的具體實(shí)施方案。實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分,教學(xué)改革的成敗在很大程度上取決于實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)的改革。目前高校中大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,這當(dāng)然是實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,應(yīng)予以肯定。但目前的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模式往往過(guò)于追求原理的驗(yàn)證而忽略了實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

對(duì)于“通信原理實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐”課程,將課程內(nèi)容調(diào)整為驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐三部分。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐室主要針對(duì)的是部分設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐和全部的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐。授課過(guò)程中要求實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課也由理論課程的教師來(lái)完成教學(xué)工作,這樣有利于同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程中提問(wèn),真正多到實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐結(jié)合理論,理論指導(dǎo)實(shí)踐。

1 精選內(nèi)容,完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐

驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐是實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課中不可缺少的部分,但是我們應(yīng)該挑選有代表性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐去做,因?yàn)轵?yàn)證性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐一是我們理解理論知識(shí)的基礎(chǔ),使理論知識(shí)得以鞏固,二是我們剛剛接觸通信方面的知識(shí),馬上讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐這是不現(xiàn)實(shí)的在這種情況下我決定把實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課分成三部分即:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐三大部分。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐一般是在制作好的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐板上測(cè)試已預(yù)留好的測(cè)試點(diǎn),按實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐講義上規(guī)定的步驟測(cè)試數(shù)據(jù)和波形,做完回去后再按講義上給出的方法和公式整理實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐報(bào)告。通常在實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程中,結(jié)果出不來(lái),儀器調(diào)不好都是通過(guò)叫老師來(lái)幫忙解決,雖然動(dòng)手多,然而其動(dòng)腦少,學(xué)生甚至可以在沒(méi)弄懂電路原理的情況下進(jìn)行測(cè)試并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐報(bào)告。這就要求在做實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐時(shí),具體做哪些實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,什么時(shí)候做實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,應(yīng)由主講教師根據(jù)理論課的教學(xué)的需要,靈活安排。為了形象說(shuō)明理論課程中的原理,加深學(xué)生對(duì)原理的理解,主講教師將部分實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐在課堂作演示,可以在部分原理課程學(xué)習(xí)完之后,馬上安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,具體驗(yàn)證這部分原理,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這部分理論課程的理解。比如AM調(diào)制過(guò)程實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、時(shí)分復(fù)用、DPSK、2FSK實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、PCM 編譯碼實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、數(shù)字基帶信號(hào)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、可以安排在“通信原理”課講解完相關(guān)原理之后在課堂演示,或者在原理講解之后立即安排學(xué)生著手實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,使得理論課和實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課的教學(xué)相得益彰,兩方面的教學(xué)質(zhì)量都會(huì)有較大的提高。

2 聯(lián)系實(shí)際,完成綜合性實(shí)驗(yàn)

我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐時(shí)依賴性太強(qiáng),綜合分析問(wèn)題能力不夠,還需我們?cè)趯?shí)驗(yàn)與實(shí)踐改革中多想辦法,對(duì)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐方式有所更新。在上完理論課的過(guò)程中,由主講教師根據(jù)具體各種編譯碼過(guò)程,讓學(xué)生們?nèi)ッ髌渚唧w電路實(shí)現(xiàn),主要以布置課后作業(yè)的形式,讓學(xué)生們利用實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐室已有的儀器設(shè)備和材料,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐方案,在實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐室完成實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐任務(wù)。利用通信仿真軟件,在實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課堂上給出具體設(shè)計(jì)指標(biāo),讓學(xué)生做仿真設(shè)計(jì),選擇部分仿真結(jié)果較好,電路設(shè)計(jì)合理且易實(shí)現(xiàn)的電路可以讓學(xué)生獨(dú)立制作電路,通過(guò)儀器測(cè)量,進(jìn)行可變參數(shù)器件的調(diào)整,使電路達(dá)到設(shè)計(jì)要求。計(jì)劃安排三到四個(gè)設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的內(nèi)容安排相當(dāng)靈活,在《通信原理》課教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,結(jié)合通信技術(shù)的發(fā)展,安排學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐。比如在要求學(xué)生設(shè)計(jì)采用PCM基群信號(hào)進(jìn)行通話的16路,2DPSK頻帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,指定在 16個(gè)確定的時(shí)隙進(jìn)行通信。讓學(xué)生們對(duì)于時(shí)隙分配的概念、晶振電路、分頻器電路理解得會(huì)更加透徹。同時(shí)在課外時(shí)間增加一些小制,這樣,讓同學(xué)們從理論到實(shí)踐有一個(gè)更加深刻的認(rèn)識(shí),同時(shí)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。例如在課程中的解調(diào)過(guò)程用了包絡(luò)檢波器,那么在實(shí)際通信系統(tǒng)中,包絡(luò)檢波器是如何實(shí)現(xiàn)的呢?讓學(xué)生通過(guò)查閱資料,獨(dú)自規(guī)劃設(shè)計(jì)方案,并且進(jìn)行制作,最后由教師驗(yàn)收,然后由學(xué)生撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。整個(gè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程自始至終由學(xué)生獨(dú)立思考,獨(dú)立設(shè)計(jì),自己動(dòng)手,加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐能力的培養(yǎng),同時(shí)又能讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的聰明才智,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力,使他們進(jìn)一步提高自身的綜合素質(zhì)。通過(guò)這一個(gè)環(huán)節(jié),大大提高動(dòng)手能力,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,更加扎實(shí)地掌握課程學(xué)習(xí)的知識(shí)。

3 營(yíng)造環(huán)境,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)體系

對(duì)于開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,主要是安排部分學(xué)生作畢業(yè)設(shè)計(jì),可以讓學(xué)生自己利用通信原理仿真軟件設(shè)計(jì)搭建一個(gè)從信源到信宿的通信系統(tǒng)平臺(tái),該系統(tǒng)除了完成信息傳遞之外,還必須進(jìn)行信息的交換,傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)共同組成一個(gè)完整的通信系統(tǒng)?；蛘邔?duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)中的某一部分進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)更高的信噪比等。同時(shí)也可以安排部分成績(jī)優(yōu)秀、學(xué)有余力、具有潛在能力的學(xué)生參加到進(jìn)行通信原理科學(xué)研究。學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐前提前兩天向?qū)嶒?yàn)與實(shí)踐室登記預(yù)約,根據(jù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐室情況。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐室后,應(yīng)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的全部?jī)?nèi)容。在實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教師負(fù)責(zé)登記需做實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的學(xué)生人數(shù),準(zhǔn)備好各種儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐箱。監(jiān)督學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程,檢查并登記實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐結(jié)果。實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐前,要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐內(nèi)容;進(jìn)入實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐室后,首先根據(jù)指導(dǎo)書(shū)上的原理電路圖,結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐板,弄清各部分電路的位置及功能,然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐;做完實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐后,須由老師檢查實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐結(jié)果并回答老師提出的有關(guān)問(wèn)題讓學(xué)生們回答。當(dāng)然,對(duì)于開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,應(yīng)不拘泥于實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐指導(dǎo)書(shū),鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索、發(fā)現(xiàn)、解決新的問(wèn)題。

4 結(jié)論

現(xiàn)在“通信原理”課程的實(shí)踐教學(xué)改革已經(jīng)初見(jiàn)成果,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯增強(qiáng),學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)造思維的能力與過(guò)去相比明顯加強(qiáng)。我準(zhǔn)備將改革繼續(xù)實(shí)行下去,并且根據(jù)實(shí)際條件進(jìn)一步改進(jìn),爭(zhēng)取達(dá)到最佳。把我們一直以來(lái)“以教為主”的教學(xué)模式逐步改為“以學(xué)為主”的教學(xué)模式,讓學(xué)生在學(xué)校不是學(xué)到多么多的知識(shí),而是教會(huì)學(xué)生的自學(xué)能力,這比教什么知識(shí)都有效。

通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐改革,主要加強(qiáng)學(xué)生們的動(dòng)手能力,讓以前的那種“動(dòng)不動(dòng)就叫老師、同學(xué)做實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,老師比同學(xué)都忙”的情況徹底的扭轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),學(xué)生們通過(guò)老師的一步步啟發(fā)和引導(dǎo)具體的完成實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,真正弄懂了問(wèn)題。同時(shí)調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的主動(dòng)性,自覺(jué)地去把握所學(xué)知識(shí)。

在做開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程中,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐老師的具體指導(dǎo),讓學(xué)生自己完成,打消學(xué)生們的依賴思想,培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。使同學(xué)們通過(guò)通信原理實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,真正知會(huì)通信方面的理論知識(shí),并用理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐,同時(shí)讓學(xué)生們的動(dòng)手實(shí)踐能力及獨(dú)立工作能力得到更大的提高。

[1] 沈振元.通信系統(tǒng)原理.西安電子科技大學(xué)出版社,2001

[2] 姜艷萍.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)造性人才的培養(yǎng).實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2001(5):9-11

[3] 周洪鷗.通信原理實(shí)驗(yàn)中的教改,西南民族大學(xué)學(xué)報(bào),2004(3):29-31