基于线上平台“通信原理”课程教学的探索

摘  要：为了提高“通信原理”课程线上的教学效果，从课程目标、课堂教学设计、实践教学、考核方式对课程进行教学改革。通过挖掘课程中蕴含的思政元素，融入专业课堂教学;利用在线教育平台开发多个模块实现教师有的放矢地“教”，学生自觉主动地“学”;利用虚拟仿真技术开展验证性、综合性、设计性等实验实践教学;从学习过程、学习结果等多元化考核优化课程考核。通过教学改革，提高了学生学习兴趣，取得良好的教学效果。

关键词：“通信原理”课程;线上教学;课程思政;虚拟仿真

中图分类号：TP39;G434        文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）24-0181-04

Abstract： In order to improve the online teaching effect of the “Communication Principles” course， the teaching reform on course is carried out from the course objectives， classroom teaching design， practice teaching and assessment methods. By exploring the ideological and political elements contained in the course， it can be integrated into the professional classroom teaching. Using online education platform to develop multiple modules to achieve teachers targeted “teaching”，  students consciously and actively “learn”; using virtual simulation technology to carry out experimental practice teaching such as validation， comprehensiveness and design; optimize the course assessment from the diversified assessments such as learning process and learning results. Through the teaching reform， students interest in learning has been improved and good teaching results have been achieved.

Keywords： “communication principles” course; online teaching; course ideological and political education; virtual simulation

0  引  言

随着2020年新冠疫情的突然袭来，对传统的教学模式：线下授课、实验操作、课程设计、校企合作等带来了严重的冲击和严峻的挑战。为了防止新冠疫情的进一步传播，全国上下团结一心共同抗议，各地高校纷纷推迟开学、甚至停止线下授课。在教育部的“停课不停教、停课不停学”指导思想下，对“通信原理”課程展开了线上教学，积极探索该课程教学方式。通信原理是信息类、电子类、计算机类等本科专业开设的专业基础课程[1]，在本科教学环节中具有承前启后的作用。该课程理论性较强，对基础要求高，加之其本身原理抽象，缺少直观性，学生学习难度较大，使得许多本科生在学习通信原理时感到非常吃力。不仅如此，通信原理实验都是基于通信原理实验箱开设，主要以验证性实验为主，这种类型的实验，不仅需要投入资金而且需要投入较大教学场地，但是学生动手操作的范围有限，实验的可设计性差，开发新的实验空间受限，进一步引入最新通信技术比较困难。社会对通信行业的人才要求不断地提高，要求学生及时地掌握新知识、新技术以及新技术的应用，这对高校通信行业的人才培养提出挑战，尤其是对“通信原理”课程的教学要求更高。因此，对“通信原理”课程进行教学改革势在必行。

1  课程目标更新

随着课程思政引入和教学环境的改变，“通信原理”课程目标也相应地发生了改变。课程目标是课程真实意图的体现，是保证教学质量的基本前提。在原有“通信原理”课程目标基础上，引入课程思政目标，积极挖掘“通信原理”课程中蕴含的思政元素，在专业知识、能力、道德等方面确定思政育人要素，将课程思政融入专业知识教学中，让思想政治教育贯穿于整个教学过程，润物细无声地实现了学生思想道德的教育。通过通信发展史等知识讲解，激发学生的爱国热情、民族自豪感和学习动力，激发学生树立正确科学发展观，掌握探索科学规律的方法。通过主题活动的分组讨论培养学生团队协作和交流、科技创新等方面的能力。通过讲解“频分复用”内容，塑造大学生互相尊重、讲诚信等良好的道德品质，使学生形成规矩意识，对公共秩序、国家法制、法规有敬畏之心。培养国家的建设者和接班人是高校重要任务之一，能让每位学生将社会主义核心价值观自主自觉的融入内心，认同我们伟大的祖国和中国共产党。通过情感上的教育，积极调动学生的主观能动性和创造性，树立为祖国的发展、崛起而读书坚定信念，积极激励学生投身工业生产事业，报效祖国，信赖中国共产党，实现中华民族伟大复兴而奋斗终生的决心。

2  课堂教学再设计

为了有效地实现课程教学，始终以学生“怎样能学会”为指导思想，探索在线的课程教学方法。通过钉钉直播和皖江学堂在线教学服务平台，优化课程学习的流程，激发学生的学习主观能动性以及思想政治教育融入课堂为目标，提升教与学的质量和效果;在安徽师范大学皖江学院皖江学堂网络教学平台上实现教学资源、练习与测验、交流与答疑和统计、反馈等功能，建立了规范的学习流程，实现教师有的放矢地“教”，学生自觉主动地“学”，如图1所示。在教师的引导下，充分利用平台上的4大功能，完成该课程系统性的学习。

2.1  教学资源模块

该模块由教师根据课程内容要求进行设计，精心制作课程视频，设计精美课件，布置设计合理作业库、试题库等内容，上传至皖江学院皖江学堂，供学生下载或在线学习。该模块能为学生进行提前预习与课后复习提供可靠支持，学习者可以根据自己的时间进行在线学习，完成对教学内容碎片化的自主学习。

2.2  交流与答疑模块

该模块主要包括两种方式，第一种：汇总常见疑难问题，上传到皖江学堂的资源库，供学生自主性学习和答疑解惑;第二种：对个别问题，通过钉钉软件、皖江学堂在线平台实现学生实时留言，教师可以在线及时解答，快速有效的解决学生在线学习中遇到的各种各样的问题。该模块有利于师生之间、学生之间的实时沟通和交流[2]，能够针对学习重点、学习难点以及学习中遇到难以解决的问题开展班级讨论，让同学们积极参与讨论，提高学生对问题的认识，调动学生学习的积极性，提高学生学习的兴趣。

2.3  练习与测验模块

该模块用于发布训练习题和对学生学习的效果进行检验。教师根据上课内容进度发布相关单元练习题与单元测试题，学生课下在规定的时间内在线完成发布的单元练习与单元测验，通过教师批改，学生能得到单元练习与单元测验的有效成绩，该成绩是衡量学习效果的重要依据。对练习与测验中出错率较高的题目，及时进行相关知识点的讲解和分析。

2.4  统计、反馈问卷模块

该模块主要分析学生学习情况，全方位的掌握学生学情，为后期教学改进提供重要依据。在教学前，有序的安排学生根据教学目标学习皖江学堂里通信原理视频，设计合理的调查问卷，分析学生对学习的难点和重点掌握的程度、学生能力、学习兴趣，掌握学生的基础情况，确定课堂教学的起点，为后期教学内容的巩固和补充提供依据，深化学生的理解，解决教学难点。

3  虚拟仿真增效果

Matlab软件是一套高性能的数值计算和可视化的科学工程计算软件，功能强大，在系统仿真、通信等领域得到了广泛的应用，是一款优秀的虚拟仿真软件。它使用灵活，对使用者要求低，适合进行课堂演示教学和仿真实验教学。基于仿真软件开设验证性实验、综合性实验、设计性实验[3]，可以在Matlab软件的Simulink中，根据实验设计原理图要求，搭建实验仿真模型。

3.1  实践教学改革目的

通信原理实验引入Matlab软件仿真平台后，有效地改善了实验的可设计性，极大地改善了“一人做、几人看”的状况，使学生都能积极参加实验，掌握计算机辅助分析和设计的方法，开阔学生的视野，提高学生学习的兴趣，培养学生自主学习和独立创新的能力[4]。虚拟仿真技术不仅提高教学效率和教学效果，而且增加了实验多样性，扩大实验涉及的范围，提高学生实验效率。

3.2  实践教学改革实现

以常规调幅（AM）实验为例，根据实验理论要求搭建仿真模型，实验原理图如图2所示，搭建的常规调幅仿真原理如图3所示。

设置信源m（t）=sin（10t），载波为cos（8 000t），常数A0=1.5进行仿真，通过示波器看到信源输出信号m（t）、调制器输出的已调信号SAM（t）以及相干解调后通过低通滤波器LPF的解调信号Sd（t），如图4所示。

4  优化课程教学考核

课程考核是指对教学效果进行价值判断，是教学设计中不可缺少的部分。课程考核应贯穿于整个教学过程，不仅要对学习结果进行考核，也要对学习过程进行考核，且考核方式应当多元化。“通信原理”课程考核考核由过程性考核、期末终结性考核两部分组成[5]，过程性考核和期末终结性考核同等重要，各占课程考核总成绩的一半。

4.1  过程性考核

“通信原理”课程过程性考核包含理论部分和实践部分。理论过程考核包含作业、课堂互动、课程视频、单元测验等部分构成，占课程过程性考核总成绩的50%。其中章节测验各占20%;作业、讨论分别占10%，分组任务、签到、课程积分各自占5%，考試占15%。

“通信原理”课程实践部分过程性考核主要实践过程的态度、完成情况以及实验后撰写的实验报告，占课程过程性考核总成绩的50%。过程考核评分标准如表1所示。

4.2  期末终结性考核

“通信原理”课程期末终结性评价以考试方式进行，考试设计了5种题型，满分100分，主要考查学生通信系统的组成，各种调制和解调的原理、方法及性能指标的计算，掌握各类通信系统的工作原理、性能分析以及噪声的影响等内容，并将所学理论与实际系统相结合。期末试卷卷面分为期末终结性考核最终成绩，占该课程考核总成绩的一半比重，即满分为50分。如果期末卷面成绩低于40分（包含40分），过程性考核成绩按照期末卷面成绩计算。

5   结  语

教育同信息技术深度融合是一种教育发展的必然趋势。在疫情防控背景下，为了缓解疫情对学生学习的影响，开展网络教学学势在必行，对教学进行不断的改革尝试。教学改革需要一个过程，如何激发学生的学习主观能动性以及思想政治教育融入课堂，是每位教师需要认真思考的问题。教学改革要从培养什么人，怎样培养人，为谁培养人等角度出发，在教学中展现出高校育人的价值内涵，从教学内容、教学方式、方法等方面不断改进、完善、探索。从课程目标的设计、教学大纲的修订以及课堂教学的设计等多方面落实教学改革，让教学改革贯穿于教学过程的各个环节。随着教学改革进行，以“通信原理”课程为示范，积极探索与之相关的工科课程的教学改革。

参考文献：

[1] 梁平元，谭子尤，黄国盛，等.《通信原理》教学中的主要问题及其对策 [J].吉首大学学报（自然科学版），2011，32（3）：123-125+128.

[2] 李丽君，石慧，李美玲.面向MOOC的“通信原理”翻转课堂教学研究 [J].电气电子教学学报，2018，40（3）：50-53.

[3] 杨静，王维俊，左永刚，等.电气类专业基础课程综合仿真实验教学研究 [J].信息技术，2012，36（5）：171-173.

[4] 石蕊，陶紫琼.虚拟仿真技术在职业技术教学中的应用 [J].数码世界，2020（8）：240-241.

[5] 郗朋，马瑞欣，唐利刚，等.雨课堂全程参与的生产实习模式初步构建与实施 [J].教育教学论坛，2020（23）：257-260.

作者简介：朱强军（1984—），男，汉族，安徽怀宁人，讲师，硕士，主要研究方向：模式识别、智能算法、数据分析、数学建模。