基于CDIO模式的通信原理教學(xué)改革

摘 要：本文從CDIO教育理念的角度出發(fā)，探索如何對通信原理課程進(jìn)行教學(xué)改革，規(guī)劃和設(shè)置特色的CDIO項(xiàng)目，使學(xué)生更好地掌握基本原理，在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中得以充分的應(yīng)用，培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)本科生。

關(guān)鍵詞：CDIO 通信原理 教學(xué)改革

中圖分類號：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（a）-0167-01

《通信原理》課程是電子信息工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課，也是通信專業(yè)《衛(wèi)星通信》《光纖通信》等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，因此許多學(xué)校將《通信原理》列為通信類專業(yè)研究生入學(xué)考試的必考科目。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思（Conc eive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2000萬美元巨額資助，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測評的12條標(biāo)準(zhǔn)。CDIO實(shí)質(zhì)是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)，強(qiáng)調(diào)在課程教學(xué)和人才培養(yǎng)過程中利用專業(yè)知識解決工程問題的能力。CDIO已在國內(nèi)外工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)中取得成功，為本科生的教學(xué)和培養(yǎng)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。圍繞CDIO工程教育理念，修訂通信原理課程教學(xué)和人才培養(yǎng)方案，有效落實(shí)教學(xué)和實(shí)踐計(jì)劃，有利于保障培養(yǎng)質(zhì)量。

1 教學(xué)改革

1.1 充分利用我校農(nóng)業(yè)科研優(yōu)勢，將學(xué)與用充分結(jié)合，使學(xué)習(xí)的內(nèi)容和理論，從科研中來，到科研中去

充分利用我校農(nóng)業(yè)科研優(yōu)勢，以工程應(yīng)用為背景，以解決項(xiàng)目問題為目的，在教學(xué)過程中采用以提出問題—分析問題—理論學(xué)習(xí)—解決問題為總體思路的教學(xué)模式，使學(xué)習(xí)的內(nèi)容和理論，從科研中來，到科研中去，學(xué)以致用，使學(xué)生能夠充分掌握所學(xué)理論，對于其創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)具有重要意義。結(jié)合黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，培養(yǎng)具有農(nóng)業(yè)應(yīng)用和管理技能的本科畢業(yè)生。

1.2 引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，啟發(fā)思考

CDIO提倡通過一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)帶動(dòng)起科學(xué)知識與個(gè)人和人際交往能力，通過產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造的能力，使得在工作實(shí)踐和學(xué)科問題上進(jìn)行有效的結(jié)合。這就需要老師要做到改變教學(xué)方法，讓學(xué)生找到與之適應(yīng)的學(xué)習(xí)方法。教師不僅要樹立以學(xué)生自身為中心的學(xué)習(xí)觀念，還應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)。例如，可以采用探究式的教學(xué)方法，將問題設(shè)置其中，把學(xué)生的興趣提高到最高點(diǎn)，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，通過這種方法，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識，也鍛煉了學(xué)生的思維習(xí)慣，真正做到了學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體性和參與性。學(xué)生則應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)，致力于對問題的思考和解決，主動(dòng)學(xué)習(xí)包括如合作和小組討論、辯論及概念提問，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，從而提升學(xué)習(xí)能力并養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

教師在進(jìn)行通信原理教學(xué)過程中，可以適當(dāng)引入使用MATLAB處理信號的實(shí)例，比如，語音濾波等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐并重。設(shè)計(jì)問題，在學(xué)習(xí)和解決問題中培養(yǎng)興趣和信心。對通信原理中的部分內(nèi)容，采用自學(xué)、提問、總結(jié)和討論的方式進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生體驗(yàn)和享受學(xué)習(xí)過程和交流空間。設(shè)計(jì)有應(yīng)用背景的課程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在深入和解決問題的過程中拓展思維。

1.3 充分利用多媒體教學(xué)手段

近年來，多媒體教學(xué)作為教學(xué)手段的主流方式之一。多媒體教學(xué)具有信息量大、傳播速度快、直觀效果強(qiáng)等特點(diǎn)，大大提高了教學(xué)效果，通過多媒體的教學(xué)方式，是師生在教學(xué)設(shè)備、教學(xué)方式上都發(fā)生了重大改變。

在通信原理的教學(xué)中，充分利用多媒體教學(xué)手段可以形象、生動(dòng)、實(shí)時(shí)的展示信號傳輸前后的差異，能夠充分的展示信號處理理論在通信工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生的思考。例如，在各種調(diào)制方式的講解中，引入多媒體教學(xué)，克服了教師板書畫圖的效率低，效果差的問題，能生動(dòng)形象地展示調(diào)制解調(diào)過程，是學(xué)生更容易理解并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.4 考試考核形式的改革

對學(xué)生的考核是對其具體學(xué)習(xí)成果的度量，也是檢驗(yàn)教學(xué)改革和教師教學(xué)成果的重要手段，同時(shí)，也是這質(zhì)量控制系統(tǒng)中的重要反饋環(huán)節(jié)。對于本科生教學(xué)來說，更注重的是其自主學(xué)習(xí)、思考、創(chuàng)新能力以及將所學(xué)理論應(yīng)用于科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，因此，傳統(tǒng)的考試形式不符合本科生教育的培養(yǎng)目標(biāo)。CDIO重視個(gè)人、人際交往能力，產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的建造能力，并將這些方面納入課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)中，因而，必須找到有效的考核方法來評估結(jié)果。在進(jìn)行通信原理的教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)課程性質(zhì)，選擇有效的考試和成績評定形式，必須突破原來比較單一的模式，引入形式多樣、靈活科學(xué)的考核手段，例如，除了傳統(tǒng)的筆試和口試方法，也可通過讓學(xué)生做專題報(bào)告、課堂討論、提交論文等形式，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考和創(chuàng)新的能力。

2 結(jié)語

本課題基于CDIO工程教育模式，探索如何從農(nóng)業(yè)工程應(yīng)用角度對本科生通信原理課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行研究和改革，使學(xué)生更好地掌握通信技術(shù)的基本原理，在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中給予充分的應(yīng)用，培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)本科生。本課題以黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)通信工程專業(yè)為試點(diǎn)，在通信原理課程的教學(xué)中實(shí)施基于CDIO工程教育模式的教學(xué)改革，其研究成果對國內(nèi)農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)本科生通信原理課程及相似課程的教學(xué)具有示范作用和推廣價(jià)值，希望能在理論教學(xué)中更多的結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，為培養(yǎng)農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用型人才發(fā)揮作用。

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