通信原理实验教学改革与探索*

袁爱霞　赵昕　里红杰　兰振平（大连工业大学 集成测控技术研究所，辽宁 大连 116034）



通信原理实验教学改革与探索*

袁爱霞赵昕里红杰兰振平
（大连工业大学 集成测控技术研究所，辽宁 大连 116034）

摘要：通信原理课程理论性强，公式繁多，难于理解。为了有效提高通信原理的教学质量，对通信原理实验教学进行了改革。通过硬件实验与仿真实验结合等教学改革措施，提高了学生的实践能力，同时也提高了通信原理实验的教学质量。

关键词：通信原理；实验教学改革；实践；教学质量

一、概述

通信原理是通信工程专业重要的专业基础课，涉及的专业知识广泛、理论性强，同工程实践结合密切，因此通信原理课程都设有实验课。通过实验，帮助学生理解理论知识，提高实践能力和分析问题、解决问题的能力。目前的通信原理实验存在实验内容固定，验证性实验过多等问题，为了提高通信原理实验的教学质量，切实提高学生的实践能力以及创新应用能力，需要改变传统的实验教学方法，对通信原理实验进行改革。

二、实验教学存在的问题

1.目前的实验多为验证性实验，实验内容固定，学生仅在固定端口测试波形即可，甚至不需要理解通信的原理，学生们少了思考的机会，实验仅仅流于形式，而不能真正有效的完成实验，达到提高实践能力，促进知识理解的效果。

2.实验时间固定，学生只能在上课时间做实验，没有额外做实验的机会和时间。现在网络发达，学生们在课余时间多用于上网，荒废了很多课余时间，无法提高自身的实践能力。

3.实验多采用实验箱的形式，实验内容不能随时更新，不能及时反映现代新型通信技术的发展。由于经费的有限，这些实验设备往往多年都不能及时更换，所以相应的实验内容不能及时更新。

4.实验资源闲置和浪费，无法物尽其用。部分实验设备仅在上实验课时使用，大部分处于闲置状态，无形中形成了固定资产的浪费。

三、实验教学改革的方法

（一）构建全方位实验体系，硬件实验与仿真实验相结合

通过实验改革，改变了实验的设置方式，丰富了实验类型和实验内容。实验按照验证型、综合型、研究开放型三个层次来设置，分别有硬件试验和仿真实验。验证层实验主要培养学生的基本技能，以硬件实验为主，在固定的实验箱上实现固定的功能，通过此种方式锻炼学生的基本操作能力。综合层实验培养学生的综合应用能力，在研究室的学生学习小组，以小组为单位，根据兴趣选定课题或者老师指定课题，进行综合应用能力培养，此时学生购买一些开发板开发，或者自己开发，全面锻炼学生的动手能力。研究开放性实验培养学生的创新应用能力，根据学生感兴趣的内容设计试验，老师指导，此时以仿真实验为主，比如通过Matlab仿真无线信道或者通过Systemview设计一个通信系统等内容。通过三层实验模式的培养，软硬件结合的实验方法很好的提高了学生的设计能力和动手能力，理解和掌握了通信原理的知识，避免了为考试而学习，学完就忘的问题。

（二）基于现代教育技术的实验方式

为方便学生随时随地都能进行实验，充分利用课余时间，通过NI系统来构建一个适合通信工程专业学生进行综合实验的集成化实验教学平台，使学生通过互联网可以随时随地进行通信原理实验。

基于现代教育技术的实验教学平台的使用方法如下，学生进入实验系统后，进入登录界面，注册后可登录系统（如图1所示），并可以自主选择通信原理实验内容。

集成实验教学平台的实验内容可以根据信息技术的发展随时更新，避免了传统实验箱实验内容固定无法更改的问题，并且学生可以灵活选择做实验的时间，不必局限于时间地点的限制。

（三）开放通信原理实验室

实验室开放是指各类实验室在完成计划内教学任务的前提下，利用现有的师资、设备等资源，面向学生开放，为学生提供更多的实验学习的方式。传统的通信原理实验室只在上课时间开放，浪费了实验资源，无法为想学习的学生提供场所。实验室开放后，通信原理实验室留有专门的教师值班，方便解答实验中遇到问题的学生。这样既充分利用了实验室资源，也为学生们进行实验学习提供了方便，学生可以根据兴趣开发、设计一个通信系统，进行理论验证，切实提高实践能力，分析问题、解决问题的能力。

（四）改革实验室配置，更换新的实验设备

原来的通信原理实验单独在一个实验室，无法和其他实验联动，并且实验设备老化，很多实验调试困难，浪费了大量的时间。经过一系列改革，把通信原理实验和移动通信、光纤通信等课程的实验放在一个实验室，更换了新的实验设备，这样很多实验可以联动，帮助学生实现了专业知识的融合，提高了学习的兴趣。

（五）改变实验教学方法

将通信原理实验引进课堂，部分实验内容利用仿真软件在课堂中演示，及时把理论和实践相结合，使学生们更容易理解通信的理论知识；理论教学引进实验室，一些能用硬件完成的实验，把相应理论知识的讲解放在实验室，讲完理论后即刻用实验验证，融理论教学与实践教学为一体，使通信原理中的理论知识在实际中得到应用和体现，解决由于通信原理的知识抽象而造成的难理解、难接受的问题，加深学生对知识的深刻理解，并能创新、灵活应用，同时诱发学生的学习兴趣，提高学生的动手和实践能力。

（六）成立通信原理实验学习兴趣小组

在通信原理实验课程的改革建设过程中，发现学生们的实践能力仅仅在课堂上锻炼显然是不行，因此如何高效利用学生们的业余时间，提高其实践能力，成为在课程建设中考虑的问题。学生除了传统的课堂学习之外，根据通信原理课程的内容和特点，依据学生兴趣、特长等多个方面，组建学习小组，参与项目实践、学术讨论等活动。研究小组采取教师协助为辅、学生自治为主的管理制度。每个小组都推选一名学生作为组长，负责吸纳选择小组成员、组织本组的科技创新活动、召集小组成员讨论和向指导教师汇报等工作，这样同学们可以根据兴趣确定学习方向，有针对性的进行学习。

四、结束语

通信原理这门课程理论性强，很多理论知识和技能必须在实践中理解和掌握，达到学以致用的目的，因此构建合理的实验体系，改革目前的实验教学模式是培养具有创新能力的高素质人才的途径之一。通信原理课题组的老师依托集成测控技术研究所进行的通信原理实验教学方法的改革与探索，必将全面提高学生的实践能力以及创新能力，提高通信原理的教学质量，为后续课程的学习提供保证。

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赵昕（1968-），男，汉族，辽宁北镇，硕士，大连工业大学教授，研究方向为数字信号处理、教学管理。

里红杰（1979-），女，汉族，辽宁营口，硕士，大连工业大学讲师，研究方向为数字图像处理、现代教育技术。

兰振平（1978-），女，汉族，辽宁丹东，硕士，大连工业大学副教授，研究方向为无线通信、现代教育技术。

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）13-0112-02

*基金项目：2014年辽宁省普通高等学校本科教育教学改革研究项目（编号：UPRP20140207）；2014大连工业大学校级教学改革项目（编号：JGLX14090）

作者简介：袁爱霞（1980-），女，汉族，山东德州，硕士，大连工业大学讲师，研究方向为无线通信、现代教育技术。

Abstract：Communication Principles is high-theoretical course.Formula is various and difficult to understand. In order to effectively improve the teaching quality of the communication principles，we reform the experiment teaching of communication principle.Through the teaching reform measures such as hardware experiment and simulation experiment，the students'practical ability is improved，and the teaching quality of communication principle experiment is also improved.

Keywords：communication principles；experimental teaching reform；practice；teaching quality