电气信息类专业“通信原理”实验与实践教学的研究

赵金宪,江晓林

(黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027）

电气信息类专业“通信原理”实验与实践教学的研究

赵金宪,江晓林

(黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027）

本文从通信原理教学实践和实验两个方面进行教学研究,为更好的配合理论教学,同时从“通信原理”实验与实践课的特点出发,对具体的实验教学与实践教学的过程进行阐述。

实践教学;实验教学

0 引言

“通信原理”是电子信息类专业主干专业基础课,在我校,它是电子信息专业和通信技术专业的一门重要的专业基础课。通过该课程的学习,学生能掌握现代通信的有关理论知识和有关技术。作为通信技术专业后续课程的基础,它很难激发学生的学习兴趣。除了一部分学生接受高一级的教育外,另外一部分学生面临着就业,而对于就业来说通信技术专业的学生来说,光有扎实的理论知识是不够的,应具有一定的应用能力。这使得通信技术专业的“通信原理”实践教学改革迫在眉睫。要找到合适的实践教学方法,改变学生枯燥的学习习惯,取而代之的是学生热爱这门课,对这门课有浓厚兴趣。“通信原理实验与实践”课程是为配合《通信原理》课程而开设的,是在《通信原理》授课过程中开设的一门实践课程,使用教学仪器厂家的通信原理实验箱进行实验,几乎全是验证性的实验。但是在教学中我们发现,这种实验与实践课程有一定缺陷,理论课与实验与实践课脱节,单纯性的验证性的实验与实践对学生的吸引力不够大,学生上课的积极性不是太高,这类验证性的实验与实践在培养学生的综合思维能力、创新能力和动手能力方面所起的意义不大。大学实验与实践课程必然要紧密结合当今的科技发展,制订出相应实验与实践课教学改革的具体实施方案。实验与实践教学是实践环节的重要组成部分,教学改革的成败在很大程度上取决于实验与实践教学的改革。目前高校中大多为验证性实验与实践,这当然是实验与实践教学的重要组成部分,应予以肯定。但目前的实验与实践模式往往过于追求原理的验证而忽略了实践能力的培养。

对于“通信原理实验与实践”课程,将课程内容调整为验证性、设计性和开放性实验与实践三部分。开放实验与实践室主要针对的是部分设计性实验与实践和全部的创新性实验与实践。授课过程中要求实验与实践课也由理论课程的教师来完成教学工作,这样有利于同学们在实验与实践过程中提问,真正多到实验与实践结合理论,理论指导实践。

1 精选内容,完成验证性实验与实践

验证性的实验与实践是实验与实践课中不可缺少的部分,但是我们应该挑选有代表性的实验与实践去做,因为验证性的实验与实践一是我们理解理论知识的基础,使理论知识得以巩固,二是我们刚刚接触通信方面的知识,马上让学生设计实验与实践这是不现实的在这种情况下我决定把实验与实践课分成三部分即:验证性实验与实践、设计性实验与实践和创新性实验与实践三大部分。验证性实验与实践一般是在制作好的实验与实践板上测试已预留好的测试点,按实验与实践讲义上规定的步骤测试数据和波形,做完回去后再按讲义上给出的方法和公式整理实验与实践报告。通常在实验与实践过程中,结果出不来,仪器调不好都是通过叫老师来帮忙解决,虽然动手多,然而其动脑少,学生甚至可以在没弄懂电路原理的情况下进行测试并写出实验与实践报告。这就要求在做实验与实践时,具体做哪些实验与实践,什么时候做实验与实践,应由主讲教师根据理论课的教学的需要,灵活安排。为了形象说明理论课程中的原理,加深学生对原理的理解,主讲教师将部分实验与实践在课堂作演示,可以在部分原理课程学习完之后,马上安排学生进行实验与实践,具体验证这部分原理,进一步加强学生对这部分理论课程的理解。比如AM调制过程实验与实践、时分复用、DPSK、2FSK实验与实践、PCM 编译码实验与实践、数字基带信号实验与实践、可以安排在“通信原理”课讲解完相关原理之后在课堂演示,或者在原理讲解之后立即安排学生着手实验与实践,使得理论课和实验与实践课的教学相得益彰,两方面的教学质量都会有较大的提高。

2 联系实际,完成综合性实验

我们发现学生在做实验与实践时依赖性太强,综合分析问题能力不够,还需我们在实验与实践改革中多想办法,对实验与实践方式有所更新。在上完理论课的过程中,由主讲教师根据具体各种编译码过程,让学生们去摸索其具体电路实现,主要以布置课后作业的形式,让学生们利用实验与实践室已有的仪器设备和材料,自己设计实验与实践方案,在实验与实践室完成实验与实践任务。利用通信仿真软件,在实验与实践课堂上给出具体设计指标,让学生做仿真设计,选择部分仿真结果较好,电路设计合理且易实现的电路可以让学生独立制作电路,通过仪器测量,进行可变参数器件的调整,使电路达到设计要求。计划安排三到四个设计性的实验与实践,设计性实验与实践的内容安排相当灵活,在《通信原理》课教学内容的基础上,结合通信技术的发展,安排学生进行设计性的实验与实践。比如在要求学生设计采用PCM基群信号进行通话的16路,2DPSK频带传输系统实验与实践,指定在 16个确定的时隙进行通信。让学生们对于时隙分配的概念、晶振电路、分频器电路理解得会更加透彻。同时在课外时间增加一些小制,这样,让同学们从理论到实践有一个更加深刻的认识,同时激发他们的学习兴趣。例如在课程中的解调过程用了包络检波器,那么在实际通信系统中,包络检波器是如何实现的呢?让学生通过查阅资料,独自规划设计方案,并且进行制作,最后由教师验收,然后由学生撰写设计报告。整个实验与实践过程自始至终由学生独立思考,独立设计,自己动手,加强了学生实验与实践能力的培养,同时又能让学生充分发挥他们的聪明才智,培养创新意识与创新能力,使他们进一步提高自身的综合素质。通过这一个环节,大大提高动手能力,激发学习热情,培养独立分析问题和解决问题的能力,更加扎实地掌握课程学习的知识。

3 营造环境,创新实验与实践教学体系

对于开放性的实验与实践,主要是安排部分学生作毕业设计,可以让学生自己利用通信原理仿真软件设计搭建一个从信源到信宿的通信系统平台,该系统除了完成信息传递之外,还必须进行信息的交换,传输系统和交换系统共同组成一个完整的通信系统。或者对现有通信系统中的某一部分进行改进,实现更高的信噪比等。同时也可以安排部分成绩优秀、学有余力、具有潜在能力的学生参加到进行通信原理科学研究。学生在每次实验与实践前提前两天向实验与实践室登记预约,根据实验与实践室情况。学生进入实验与实践室后,应独立完成实验与实践的全部内容。在实验与实践过程中,实验与实践教师负责登记需做实验与实践的学生人数,准备好各种仪器设备及实验与实践箱。监督学生的实验与实践过程,检查并登记实验与实践结果。实验与实践前,要求学生认真预习实验与实践内容;进入实验与实践室后,首先根据指导书上的原理电路图,结合实际实验与实践板,弄清各部分电路的位置及功能,然后再进行实验与实践;做完实验与实践后,须由老师检查实验与实践结果并回答老师提出的有关问题让学生们回答。当然,对于开放性实验与实践,应不拘泥于实验与实践指导书,鼓励学生勇于探索、发现、解决新的问题。

4 结论

现在“通信原理”课程的实践教学改革已经初见成果,学生的学习兴趣明显增强,学生发现问题、解决问题和创造思维的能力与过去相比明显加强。我准备将改革继续实行下去,并且根据实际条件进一步改进,争取达到最佳。把我们一直以来“以教为主”的教学模式逐步改为“以学为主”的教学模式,让学生在学校不是学到多么多的知识,而是教会学生的自学能力,这比教什么知识都有效。

通过一系列的实验与实践改革,主要加强学生们的动手能力,让以前的那种“动不动就叫老师、同学做实验与实践,老师比同学都忙”的情况彻底的扭转过来,学生们通过老师的一步步启发和引导具体的完成实验与实践,真正弄懂了问题。同时调动了同学们的主动性,自觉地去把握所学知识。

在做开放性实验与实践过程中,没有实验与实践老师的具体指导,让学生自己完成,打消学生们的依赖思想,培养了学生解决问题、分析问题的能力。使同学们通过通信原理实验与实践,真正知会通信方面的理论知识,并用理论来指导实践,同时让学生们的动手实践能力及独立工作能力得到更大的提高。

[1] 沈振元.通信系统原理.西安电子科技大学出版社,2001

[2] 姜艳萍.实验教学与创造性人才的培养.实验室研究与探索,2001(5):9-11

[3] 周洪鸥.通信原理实验中的教改,西南民族大学学报,2004(3):29-31