通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)

趙暄

摘 要：通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)，使教師和學(xué)生能夠通過科學(xué)完備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，把實(shí)驗(yàn)中心的人才培養(yǎng)目標(biāo)與社會(huì)對(duì)人才的不同需求有機(jī)地結(jié)合在一起。本文分析了通信原理及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，并探討了通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)措施。

關(guān)鍵詞：通信原理；實(shí)驗(yàn)；教學(xué)體系

一、通信原理及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

通信原理是通信工程專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論課程中的基本定理、調(diào)制/解調(diào)方法、碼型變換等知識(shí)的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)電路原理圖的能力，學(xué)習(xí)常用測(cè)試儀器的使用，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

二、通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)

1.實(shí)驗(yàn)硬件教學(xué)體系建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)當(dāng)作為校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，實(shí)行校、院兩級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，由信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院具體建設(shè)和管理。中心承擔(dān)多學(xué)科、多專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，教學(xué)覆蓋面廣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)當(dāng)具備電工基礎(chǔ)、電子信息技術(shù)、電子工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)等實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室群，向下還應(yīng)當(dāng)分設(shè)電路、電工、電子工藝、數(shù)字電路、模擬電路等多個(gè)實(shí)驗(yàn)分室。

2.建立新型開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系緊緊圍繞“原理—技術(shù)—系統(tǒng)—全程全網(wǎng)”知識(shí)鏈，以提高學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo)，工程訓(xùn)練為基礎(chǔ)，創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以先進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，優(yōu)先建設(shè)內(nèi)容先進(jìn)、受益面大，并體現(xiàn)通信與網(wǎng)絡(luò)專業(yè)特色的項(xiàng)目。

3.教學(xué)方法的改革

（1）多層次的實(shí)驗(yàn)類型設(shè)置。①驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)采取實(shí)際操作和仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法。傳統(tǒng)通信原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是在實(shí)驗(yàn)箱上操作，并通過示波器觀測(cè)實(shí)驗(yàn)波形。由于本課程的特點(diǎn)，在模擬現(xiàn)實(shí)情況下，實(shí)驗(yàn)波形大多存在不同程度的延時(shí)和失真。因此，對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的時(shí)延、同步分量等性能的測(cè)量，以及理論知識(shí)的驗(yàn)證，還是采用實(shí)驗(yàn)箱，但觀測(cè)點(diǎn)的波形可以采用MATLAB繪制，這樣有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的把握，從而提高實(shí)驗(yàn)的效果。②設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)“通信原理”課程的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，教師可以結(jié)合學(xué)時(shí)的數(shù)量，主要是對(duì)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。譬如卷積編碼模塊的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以采用MATLAB對(duì)確定的卷積編碼器進(jìn)行功能仿真，如果仿真和理論分析結(jié)果一致，則說(shuō)明設(shè)計(jì)思路正確。通過這種方法，可以使學(xué)生掌握實(shí)際工程的設(shè)計(jì)方法，能更好地為今后的學(xué)習(xí)和工作做準(zhǔn)備。③綜合性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是給定一個(gè)實(shí)際的控制系統(tǒng)，要求分析系統(tǒng)各方面的性能，需要綜合運(yùn)用所學(xué)的自動(dòng)控制原理知識(shí)，如單節(jié)倒立擺控制系統(tǒng)要求學(xué)生從理論上對(duì)單節(jié)倒立擺系統(tǒng)建模，采用PID算法設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器，在Matlab平臺(tái)仿真獲得適當(dāng)?shù)腜ID參數(shù)范圍，并對(duì)實(shí)際的單節(jié)倒立擺控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（2）發(fā)揮學(xué)生主體地位，推行雙主體教學(xué)體系。在課堂上，教師只要充當(dāng)一個(gè)輔佐學(xué)生的角色即可，在學(xué)生遇到問題時(shí)，對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)性的回答，提高學(xué)生解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)操作過程中教師應(yīng)及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤方法，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果與掌握狀況進(jìn)行評(píng)估。

（3）挖掘課內(nèi)外資源，構(gòu)建“探究型實(shí)驗(yàn)”體系。學(xué)校應(yīng)依托學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，多方法、多途徑開展由學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主實(shí)驗(yàn)、自主分析結(jié)果的探究性實(shí)驗(yàn)，力求實(shí)現(xiàn)“三結(jié)合”的新型實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法。教師要整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)建新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，開展本科生“探究性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)探索，設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心的體驗(yàn)式、引導(dǎo)式新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，構(gòu)建新實(shí)驗(yàn)課程體系。

（4）從“固定”實(shí)驗(yàn)到實(shí)戰(zhàn)競(jìng)賽。教師要利用開放性實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)員參加電子設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械電子設(shè)計(jì)大賽等實(shí)戰(zhàn)競(jìng)賽，使學(xué)員真正參與實(shí)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(shí)際操作能力，拓展學(xué)生的思路，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，增強(qiáng)集體榮譽(yù)感和自信心。

通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)按照“加強(qiáng)理論基礎(chǔ)，注重實(shí)踐能力，提高綜合素質(zhì)，面向社會(huì)需求”的教學(xué)指導(dǎo)思想，始終堅(jiān)持“課程與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，課內(nèi)與課外結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合，學(xué)習(xí)與創(chuàng)新結(jié)合，教學(xué)與研究結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，把動(dòng)腦和動(dòng)手能力、創(chuàng)新和研究能力、實(shí)踐和發(fā)展能力的培養(yǎng)作為一位合格的大學(xué)生應(yīng)該具備的基本要求。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院）