體現(xiàn)礦業(yè)信息特色的創(chuàng)新型通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

趙 曼 汪正進(jìn) 殷曉虎 苗 璐

(西安科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，陜西 西安710054)

0 引言

近幾年，就業(yè)形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻，社會(huì)對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)的要求逐漸升高，學(xué)校依勢(shì)提出了對(duì)教育教學(xué)方向的新思路。在實(shí)踐教學(xué)方面，不但要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)加深理解基礎(chǔ)理論，而且要求具有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新思維，能夠靈活的綜合應(yīng)用本專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問題。

為此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)以通信原理實(shí)驗(yàn)課程為試點(diǎn)，進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革，以礦業(yè)信息技術(shù)為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)到專業(yè)、從基本到提高、從單一到綜合，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、工程設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)。[1]

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

“通信原理”是通信專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及 “信號(hào)與系統(tǒng)”、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”和“高頻電子線路”等多門先修課程，通信原理實(shí)驗(yàn)基于相應(yīng)的理論課程，同時(shí)又高于理論課程，在學(xué)生能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高方面有著獨(dú)特作用。對(duì)比我?，F(xiàn)行的通信原理實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)方案及實(shí)驗(yàn)大綱，并結(jié)合教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程存在許多弊端：

1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程無法體現(xiàn)礦業(yè)信息技術(shù)特色的優(yōu)勢(shì)。以學(xué)校特色專業(yè)為依托，本學(xué)院的特色研究方向即為礦山通信、礦山信息化建設(shè)，教師團(tuán)隊(duì)也研發(fā)出諸多新型技術(shù)成果。但在實(shí)踐教學(xué)過程中，仍然按照教學(xué)大綱規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)安排實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是驗(yàn)證基本概念和理論數(shù)據(jù)或是簡(jiǎn)單的基本技能訓(xùn)練，例如基本信號(hào)測(cè)試、脈沖編碼調(diào)制、移頻鍵控等內(nèi)容的驗(yàn)證，內(nèi)容偏于簡(jiǎn)單，沒有突出本學(xué)院的專業(yè)特色，學(xué)生對(duì)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)沒有任何的了解，在就業(yè)時(shí)沒有專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要以單元驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例小，學(xué)生的創(chuàng)新能力、知識(shí)綜合應(yīng)用能力無法得到有效提升?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多數(shù)為單元實(shí)驗(yàn)，且為演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，占到了總實(shí)驗(yàn)課程的90%以上，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)很大程度上是成為理論教學(xué)的輔助手段，實(shí)驗(yàn)課程安排也使學(xué)生完全處于被動(dòng)狀態(tài)，不能充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，無法適應(yīng)創(chuàng)新教育對(duì)人才的培養(yǎng)要求。[2]

3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系一條線，專業(yè)不同，其教學(xué)大綱、課程內(nèi)容安排相同，無法凸顯各專業(yè)技術(shù)研究方向，不能體現(xiàn)因材施教的方針。涉及通信原理實(shí)驗(yàn)共有四個(gè)專業(yè)，但實(shí)驗(yàn)安排的課程內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)要求完全相同，沒有區(qū)分各專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，沒有突出各專業(yè)技術(shù)特色。同時(shí)，學(xué)生水平參差不齊，對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師存在不同程度的依賴，需要教師根據(jù)學(xué)生自身的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)創(chuàng)新思維和科學(xué)研究素質(zhì)的培養(yǎng)。

因此，結(jié)合本校辦學(xué)特色，對(duì)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行研究及改革成為通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待解決的重要課題。本項(xiàng)目在認(rèn)真分析專業(yè)技術(shù)研究方向的基礎(chǔ)上，以礦業(yè)信息方向?yàn)橹攸c(diǎn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及方法。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案

通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是創(chuàng)新活動(dòng)為重點(diǎn)，突出礦業(yè)信息技術(shù)研究?jī)?yōu)勢(shì)，按照不同的專業(yè)方向，構(gòu)建兩類實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為大學(xué)生掌握理論與學(xué)科前沿知識(shí)、從事創(chuàng)新活動(dòng)的主要平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全方位開放。

2.1 建立兩類實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

為滿足培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的要求和不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，設(shè)置了礦業(yè)信息類及電子信息類兩類實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。礦業(yè)信息類包含通信工程、電子信息工程專業(yè)，研究方向?yàn)榈V山信息化建設(shè)、數(shù)字礦山通信、系統(tǒng)仿真；電子信息類包含電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，研究方向?yàn)楝F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)、光通信技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)課程方面，設(shè)立與專業(yè)技術(shù)研究方向?qū)?yīng)、合理的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過引入科研項(xiàng)目、建立創(chuàng)新技術(shù)小組、參與科技競(jìng)賽等方式，開設(shè)應(yīng)用創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，達(dá)到基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)占總實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目的70%～80%，創(chuàng)新應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容占總實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目的20%～30%。對(duì)于礦業(yè)信息類專業(yè)，減少基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)比例，增加綜合實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)于電子信息類專業(yè)，以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主，增加綜合實(shí)驗(yàn)比例，增設(shè)應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段

推行多樣化的實(shí)驗(yàn)方法與手段，采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真和虛擬操作軟件完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，結(jié)合硬件儀器實(shí)驗(yàn)和軟件仿真實(shí)驗(yàn)；合理運(yùn)用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，對(duì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供支持，方便實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行指導(dǎo)；同時(shí)，利用QQ、電子郵箱、微信等軟件，與學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)交流平臺(tái)，在—定程度上解決硬件資源短缺、實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足、師生互動(dòng)不夠等問題，明顯提高綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的成功率。[3]

2.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室全開放

實(shí)驗(yàn)室全開放是以完善的實(shí)驗(yàn)室開放制度作為保證，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，使學(xué)生在加深理解和掌握理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，從事工程設(shè)計(jì)和科研活動(dòng)，突出學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室全開放不僅包含對(duì)本科生、研究生的實(shí)驗(yàn)開放，也包含對(duì)教師的科研開放。對(duì)學(xué)生開放，即學(xué)生可自由選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)室提供實(shí)驗(yàn)儀器及所需的元器件，教師參與指導(dǎo)。對(duì)科研開放是鼓勵(lì)教師和工程技術(shù)人員充分利用中心的儀器設(shè)備，開展教學(xué)與科研工作。[4]

3 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革打破了“實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容附屬于理論課程”的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)課程體系實(shí)現(xiàn)了從簡(jiǎn)單驗(yàn)證到綜合設(shè)計(jì)、從實(shí)驗(yàn)?zāi)M到工程實(shí)際，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，提高了學(xué)生的知識(shí)綜合應(yīng)用能力及工程創(chuàng)新能力，縮短了學(xué)生與企業(yè)環(huán)境、崗位需求間的距離。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和水平也得到了較大提高。

［1］傅彩芬,高謹(jǐn).高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探討[J].中國(guó)電力教育,2012(12)：74-76.

［2］齊永欽.創(chuàng)新教育與高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2002，21(6)：9-10.

［3］戰(zhàn)春梅,戰(zhàn)也非.多媒體輔助教學(xué)在高校理工科綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，17(7)：134-135.

［4］徐格寧，陸鳳儀，孫大剛，高崇仁.創(chuàng)建地方高校國(guó)家級(jí)機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的探索實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，2(27)：1-3.