易 淼,陳 敏
(宜春學(xué)院 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院,江西 宜春 336000)
通信原理實驗課程是講授基礎(chǔ)的通信技術(shù),通過課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握信息傳輸?shù)幕靖拍睢⒒驹砗突痉椒?,以便為學(xué)習(xí)信息論與編碼、移動通信等通信類后續(xù)課程提供理論支撐。[1-2]并且通信原理課程的理論知識比較難于理解,學(xué)生可以通過通信原理實驗課程來加深理論知識的理解和掌握。但是現(xiàn)有的實驗課教學(xué)現(xiàn)狀不佳,學(xué)生對實驗課缺乏興趣,所以研究實驗課的教學(xué)模式勢在必行。
現(xiàn)有的通信原理實驗課程分為驗證型、綜合型和設(shè)計型,對于這三種實驗的教學(xué)模式,目前依舊停留在教師上課時候演示,學(xué)生現(xiàn)場消化,然后根據(jù)教師的步驟來做實驗。
目前實驗室能開放的實驗非常有限,例如ASK 的調(diào)制解調(diào)實驗、AM 的調(diào)制與解調(diào)實驗等等,這些實驗只能在實驗箱上進(jìn)行驗證,跟現(xiàn)有最新的技術(shù)發(fā)展聯(lián)系不大。
由于通信原理實驗實際上非常具有綜合性,有些綜合性實驗的需要和模擬電路、數(shù)字電路、嵌入式、電子線路等課程進(jìn)行結(jié)合起來綜合運用,但是目前的通信原理實驗中與其他實驗課程結(jié)合的實驗極少。
目前通信原理實驗考核分為操作和實驗報告兩大塊,有些學(xué)生動手很強(qiáng),實驗原理不清楚,即使做出了實驗也是似懂非懂。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式是把實驗視頻網(wǎng)絡(luò)化,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式。采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,學(xué)生可以在宿舍做好實驗的預(yù)習(xí),在做實驗的過程中,學(xué)生通過實驗室的各個小組的電腦播放視頻,隨時觀看實驗步驟,全面的了解實驗過程,進(jìn)行實驗操作,從而做到每個學(xué)生都能夠較好的完成實驗。
實驗教程應(yīng)該符合以下三個特色:第一是重視與理論知識相結(jié)合即做到實驗教學(xué)與理論教學(xué)的統(tǒng)一;第二是重視與工程實踐相結(jié)合即做到實驗教學(xué)和企業(yè)需求接軌;第三是重視引入新的通信技術(shù)即提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和拓寬學(xué)生的視野。
基于以上的特色,在錄制實驗視頻教程之前先要制訂合理的實驗大綱,實驗大綱各項實驗的比例如下:驗證綜合型的實驗占50%,虛擬仿真型實驗占30%,設(shè)計型的實驗占20%。
對于驗證綜合型實驗,教師視頻演示操作步驟和操作結(jié)果,講解實驗原理。對于虛擬仿真型實驗,教師視頻演示仿真過程和仿真結(jié)果。對于設(shè)計型實驗,教師視頻給出設(shè)計思路和方案,把設(shè)計的電路板的驗收成果演示給學(xué)生觀看。
例如對于通信系統(tǒng)的虛擬仿真的實驗,視頻教程的內(nèi)容可以設(shè)置如下:教師可以把matlab 軟件的大概使用方法在視頻中做一個說明,告訴學(xué)生實驗的原理,具體的隨機(jī)數(shù)字信源可以用matlab 的randn 語句實現(xiàn),信道噪聲可以用awgn 語句來實現(xiàn),編程搭建好整個通信系統(tǒng),演示編程之后的通信效果。虛擬仿真的實驗只給出實驗方案而不給出實驗的具體程序,鍛煉學(xué)生的綜合能力。
在實驗視頻教程制作好之后,就可以進(jìn)行實驗課的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。在實驗課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,可以通過學(xué)生課前預(yù)習(xí)(觀看視頻),課中積極實踐(觀看視頻、教師指導(dǎo),學(xué)生動手操作實驗),課后復(fù)習(xí)(觀看視頻)三個方面(如圖1 所示),放手讓學(xué)生自己思考,獨立完成實驗。[3-4]
圖1 實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式
學(xué)生可以提前在宿舍觀看視頻,熟悉實驗原理和實驗步驟。
在課中,學(xué)生可以一邊觀看視頻一邊做實驗。學(xué)生先對已經(jīng)編寫好的實驗程序進(jìn)行驗證修改,同時教師可以對學(xué)生編寫的實驗程序進(jìn)行指導(dǎo)性修改,完成實驗。
課后,學(xué)生可以通過觀看視頻的方式對實驗進(jìn)行復(fù)習(xí),書寫實驗報告,加深對實驗的理解。
科學(xué)的考核方式對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性有很好的效果,考核方式可以多樣化,可以從學(xué)生的課前預(yù)習(xí),操作過程,回答教師提出的問題等幾個方面來進(jìn)行考核,
發(fā)揮出學(xué)生對問題獨到的見解,而不是只以實驗結(jié)果準(zhǔn)確度來衡量,從而給學(xué)生更好的方法和空間。
例如對于虛擬仿真類的實驗,教師看到了仿真結(jié)果之后,可以采用對程序的提問方式,比如為什么matlab 看到的信源和信宿的波形有誤碼,誤碼的產(chǎn)生是由于什么影響等等,從而啟發(fā)學(xué)生的開放型思維能力。
讓一部分教師走出去,把具有工程實踐能力的教師引進(jìn)來。具體來說,可以每年把通信工程專業(yè)1-2 名教師送到企業(yè)進(jìn)修,教師可以在企業(yè)學(xué)習(xí)最新的工程技術(shù),也可以更好的了解企業(yè)需求,形成校企對接。同時,也可以引入1-2 名具有工程實踐能力的工程師到學(xué)校教學(xué),這樣一來,可以更好的促進(jìn)教師和學(xué)生的實踐能力培養(yǎng),達(dá)到實驗教學(xué)的目的。[5-6]
從實驗教程的視頻化,實驗教學(xué)手段的多樣化,實驗考核方式的合理化以及教學(xué)隊伍的雙師化四個方面入手,對通信原理網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)模式的進(jìn)行了研究。采用實驗網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式,既可以規(guī)范教師的授課模式,有利于教師教學(xué)水平的提高,更有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
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