基于职业素质需求的高职《通信原理》课程改革与成效

2012-11-06王俊

职业教育研究 2012年5期

关键词：数字通信通信原理原理

王俊

（正德职业技术学院江苏南京 211106）

基于职业素质需求的高职《通信原理》课程改革与成效

王俊

（正德职业技术学院江苏南京 211106）

高职院校应结合通信行业的发展与《通信原理》课程的教学现状，从分析教学改革依据入手，基于职业素质需求，在教学目标、实践教学体系及教学模式等方面采取一系列措施，建立多元化的教学体系，使学生真正了解课程学习的真正价值和意义。

职业素质；高职；通信原理；课程改革；成效

《通信原理》作为通信与电子信息专业的重要专业课程，具有理论性强、内容抽象、知识面广等特点。高职院校开设该门课程目的是为了让学生了解信息传输的基本概念，初步掌握构建通信系统的基本方法。改革之前，有不少学生反映该课程。理论内容太难，实践动手机会太少，不了解课程可以运用到哪些实际工作中。通过对课程定位、教学目标、实施方案等环节的大幅度改革，教学效果有了明显好转。

课程教学改革的依据

高职院校人才培养目标是培养具有适度的理论基础、动手能力较强的高素质技能型人才。教学改革必须依照行业对人才素质的要求，并且要符合客观的教学规律，同时，需要充分考虑其可操作性，这是课程改革依据。

以行业素质需求为引导通信行业目前共有13大工种，每个工种又分为若干个方向，不同的岗位有不同的技能要求。高校的专业教学目标与特定的岗位技能很难做到完全一致。有一些高职院校一味追求人才的“第一线”效果，将高职教育等同于职业培训。在人才培养中，对知识的学习过分追求“够用”，只注重眼前知识的学习，忽视了人才长远发展对知识延续性的要求。企业对人才的期望是有强烈的敬业精神、团队合作精神、沟通能力、适应环境能力和执行能力。专业课程应着重培养学生的执行能力，执行能力不仅要求学生具有解决实际问题的能力，还要求学生能够在工作中自我学习新知识和新技术。所以，高职《通信原理》课程改革应着眼于强化构建通信系统的基本方法。

遵循客观的教学规律，结合实际的教学环境教学规律是制定教学原则，选择和运用教学组织形式及教学方法的科学依据。良好的课程教学效果需要学生有一定的知识基础与好的学习态度，还需要教师的理论与实践水平以及学校的教学设备条件等多方因素的通力实现。所以，课程改革应遵循教学规律，并充分考虑实际的教学环境，才能使课程改革落到实处，将课程融入专业体系中。

贴近通信行业技术发展，不断更新教学内容通信技术日新月异，新理念、新技术、新器件不断出现。高职专业课程内容应跟随技术的变化做出相应的调整。譬如，大多数《通信原理》课程仍以模拟/数字语音通信系统作为授课的主要内容。然而，从通信市场上可以看出，语音通信已不是唯一主流的通信方式，大量的通信业务已经转而采用高速率的数据传输方式。虽然两种通信方式从概念上看都是数字通信，但两者还是有较大的区别的。因此，在课程教学中，应增加数据通信的相关内容，着重强调两种方式的异同。

课程教学改革的实施

在几年的课程改革中，我院主要完成了两项教学改革，一是仔细筛选课程内容，让学生以有限的理论基础掌握通信原理中最核心、最基本的知识；二是从尽量贴近实际工作的角度寻找强化实践技能的切入点，使课程实验实训真正起到提高学生综合素质与能力的作用。

以职业素质需求指导教学目标高职院校的教学目标就是培养学生的综合素质，使之能够达到职业的素质要求。制定《通信原理》课程的教学目标应注意两个方面：一是让学生掌握课程的基本概念、应用方法及通信系统组成的基本要素；二是以行业需求为引导，不断改进教学内容。

1.强化通信系统概念，突出知识运用能力。现代通信系统的发展趋势是硬件电路越来越简单，软件程序越来越复杂，所用知识越来越综合。作为通信系统基础的《通信原理》课程，必须在内容上做出相应的改变。我院针对高职学生的学习特点以及行业对高职毕业生的知识要求，确定了三个层次的课程教学要求：第一个层次是掌握数字通信系统组成的基本原理及构建系统的基本方法；第二个层次是了解典型通信技术的实现手段和运用场合；第三个层次是熟悉至少一种实用的通信专用电路（器件、芯片）的设计步骤及调试方法。

2.合理选取教学内容，加强课程与行业的相关性。在课程教学中，应将通信理论知识的传授与当前通信技术的介绍相融合，保证教学内容的先进性，跟上行业发展的需要。首先，现代通信系统已全面实现了数字化，传统的《通信原理》课程内容已不能适应行业的发展。课程内容应确定以数字通信系统为教学核心，以各个功能框图为“节点”，围绕信号传输流程，着重讲解各功能模块在数字通信系统中的功能及相互的关联性。其次，在详细分析相关岗位技能需求后，选取各模块中应用范围广、难度适中的典型技术进行介绍。在讲解这部分内容时，要降低理论难度，减少数学推导，将技术要点以概念的形式传授给学生，更注重教会学生如何将这些技术应用到实际产品中去。再次，关于数字通信新技术的介绍要注意与后续专业课程的衔接，一般应沿着 “应用实例——概念认知——技术简介”的路线介绍。其中，概念认知作为整个教学链中最重要的环节，在讲解过程中，应不断地将新技术与前面所学的技术进行比对，突出其优势，提升学生的学习兴趣，可以同时安排一些课外任务，锻炼学生的自学能力。

3.信源编码与信道编码是数字通信系统最为重要的两个“节点”。这两大“节点”的基本功能都是进行信号编码，涉及的概念非常多，理论性很强。反观高职通信专业目标岗位，对于这部分内容的知识要求却非常低。所以，在教学过程中，不需要按部就班地从原理介绍，到技术指标分析进行授课。笔者对这部分内容设定了三个层次的教学目标。层次一：明确掌握两个模块在数字通信系统中的位置及关联性。即信源编码在前，信道编码在后，信源编码后的信号直接进入信道编码进行再编码。层次二：了解两个模块原理的异同。从功能上看，两者都是对信号进行编码，而实际上这两种编码有本质的区别。信源编码也可称为信源的模数转换，是通过降低信号编码的冗余度保证通信系统的有效性；信道编码则是通过增加检错纠错码提高编码的冗余度以保证通信的可靠性。两种编码相互补充，但实现方式却相互“矛盾”的。层次三：熟悉市场上常用的一款语音编译码电路（芯片）的参数含义、引脚功能及使用方法。高职学生的目标岗位主要是面对实际产品的制造、调试与检修等工作，能够理解芯片功能，读懂参数指标，熟练地运用测试工具，是电子通信类专业高职毕业生应该具备的实践技能。

强化技能培养，构建科学的实践教学体系实践教学对于提高学生的实践技能、提升学生的自学能力、培养学生的创新意识具有重要作用。构建合理、科学的实践教学体系是保障教学改革成功的关键，将直接影响到改革的成效。经过几年的建设，我院建立了硬件电路实验→仿真软件实验→新技术应用三个不同层次的实践教学体系，突出了课程的职业性特征，兼顾了学生的职业迁移能力。

1.以系统构建为核心，开展硬件电路实验。在以往的课程实验中，主要完成的是单个模块的实验，学生仅仅了解通信系统中某一个模块的作用，而很难建立一个系统的概念。依照课程教学目标，结合行业技能要求，笔者开发了基于FPGA数字通信系统的实训平台，如图1所示。该平台分为硬件实验区和软件试验区两个部分，采用模块化设计，通过对平台硬件电路的连接以及FPGA软件程序的编写，可组成一个完整的数字语音通信系统。整个硬件电路实验强调了工作信号（时钟、信令等）在实际通信系统中的作用及功能，可使学生清楚地掌握系统正常工作的必要条件。通过在与真实工作环境相近的实验平台上进行操作，可以增强学生的工作认知感，提高技能水平。平台上单元电路的实验则采用自学方式完成，以此提高学生的自学能力。

2.运用仿真软件，将理论与实践有效结合。软件仿真分为两部分开展教学。一是在理论教学中运用仿真的波形进行原理的动态演示，二是开展仿真软件的实验，将《通信原理》课程的基础理论与基于LabVIEW的软件平台相结合。这部分实验综合了各通信模块的知识内容，实验采用项目小组制，项目组中每个学生仿真设计系统中的一个功能模块，由项目组长进行系统整合，构建一个通信系统。这种实验方式重在对系统基本原理和相关概念的理解，强调模块间的逻辑关联性，可与硬件电路实验实现相互补充，同时，也可培养学生的团队协作意识。

3.采用开放实验，提升学生的创新能力。开放实验是由学生自我学习为主，教师指导为辅。学生可自主选择感兴趣的课题进行研究，由实验室提供软硬件平台。在开放实验中可引入通信新技术实训项目，如Zigbee无线传感器网络、2.4G通信模块、蓝牙技术等。可让一部分对课程感兴趣、实践能力突出的学生进入开放实验室中开展研究，提高这部分学生的创新意识和创新能力。

优化教学模式，体现教学“双主性”

高职院校的学生一是因就业的盲目性导致学习主动性缺失，二是因基础知识薄弱导致厌学情绪严重，对《通信原理》这类理论性较强的课程，上述问题尤为突出。通过课程改革，将以教师为中心的模式改变为以学生为主体、以教师为主导的“双主性”教学模式，可以改善学生的学习。

图1 基于FPGA的数字通信实训系统图

1.教学目标与岗位技能紧密结合。根据最新的调查，有近七成的大学生并不了解企业需要什么样的人才。由于存在严重的就业盲目性，使得高职院校的学生看不清市场需求，更不了解企业对人才素质的需求，这直接导致学生的学习动力不足，积极性不高。在课程教学中，教师要牢牢把握教学内容与岗位技能之间的关联，在讲授新的教学内容前，要清楚地告知学生有哪些岗位会运用到这部分知识，需要具备哪些基本技能，通过课前开展岗位认知教育，使学生明确学习目标，激发学习动力，真正解决学生“学习专业知识中的困惑。

2.运用生动多样的教学手段提升课程教学的趣味性。在教学过程中，应注重理论知识的提炼，以形象化的图例、动态的视频图像等多媒体手段进行概念的讲授，避免大量的数学推导和理论分析。比如，介绍有关频谱知识的时候，由于学生未学过《信号与系统》课程，对“时域”和“频域”知识毫无概念，若从理论的角度分析这部分内容，将会涉及大量的数学公式运算，对于基础薄弱的高职学生而言，必定会影响其学习兴趣。而从相关岗位技能要求来看，也不要求学生具有“时域”“频域”相互转换的运算能力，只需能够通过频谱图进行简单的定性分析。为了更加直观地介绍频谱概念。在课程教学中，笔者使用了学生常用的一款音频播放软件“千千静听”，其界面上刚好有音频信号的时域和频谱波形，通过好听的音乐和动态的图像将频谱的概念顺利地引入教学中，在课程教学中突出知识与实际运用相结合，激发了学生的学习兴趣，有效地帮助学生建立起数字通信的知识体系。

3.改革教学评价体系，注重能力考核。传统的结果评价以“一锤定音”的方式决定学生的课程成绩，这种方式操作简单，却不能真正反映学生的能力水平。在教学改革中，依照课程教学目标，可将评价体系划分为四个等级：优秀，良好，一般，差。考核的内容主要包括基础知识水平（占30%），系统构建能力（占45%），报告撰写能力（占15%），自学能力和创新意识（占10%），这种比例分配注重过程体验，强调理论联系实际的能力，通过实行多方位过程性的全面测评，可以体现多元化评价的理念。