现代通信原理教学创新研究与探索

毕春艳　杨雪梅

[摘 要] 针对教学中的“痛点”问题对课程进行教学改革创新研究与探索，通过调整教学模式、改革授课内容、加强教学手段和不断渗透工程概念等方面的探索，根据电子信息专业课程设置及特点，秉承“以学生发展为中心”的理念，利用“线上+线下”相结合的教学方式提高学生的学习积极性，发挥学生的主观能动性，带动学生进行课外实践，并在实践中加强学习。教学的同时加大力度融入思政元素，激发学生的创新意識。实践证明，教学创新取得了一定的成果。

[关键词] 现代通信原理;教学创新;自主学习

[基金项目] 2017年度四川大学锦江学院校级重点项目“电子、通信工程专业应用型人才培养模式创新与实践”（JG201706）

[作者简介] 毕春艳（1984—），女，河南兰考人，硕士，四川大学锦江学院电气与电子信息工程学院讲师（通信作者），主要从事信号处理研究;杨雪梅（1983—），女，四川彭州人，硕士，四川大学锦江学院电气与电子信息工程学院副教授，主要从事通信与信息系统研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）45-0054-04    [收稿日期] 2021-02-26

一、引言

“现代通信原理”是电子通信类专业大三年级必修的一门核心专业课程，在人才培养方案和课程体系结构中起到了非常重要的作用。“现代通信原理”课程不仅内容抽象，而且名词和概念较多，公式的推导也较多，许多公式得出的结论和含义很难理解，课程在讲授时难度较大，学生在学习时普遍感到困难，容易产生厌学情绪[1]。怎样改善“现代通信原理”课程的教学效果，加强学生对“现代通信原理”课程的学习动力，提高学生的理解和应用能力，增强通信系统综合设计能力和工程创新能力，适应本科尤其是应用型本科人才培养的全面需求，根据教学中的“痛点”问题，“现代通信原理”课程通过探索和实践，对教学模式和方法、教学内容、教学组织手段及考核形式等方面进行了创新研究与改革探索。

二、课程教学中存在的“痛点”

“现代通信原理”课程的特点是知识点多、公式复杂、概念抽象，教师感到难教，学生觉得难学，这是教学双方面临的最大困惑[2]。“现代通信原理”教学中的“痛点”问题主要有以下几方面。

1.学生创新意识和教师工程背景的缺乏。部分地方本科院校的人才培养目标定位不清晰，重理论传授，轻实践训练，工程教育人才培养理念滞后。“以教师为中心、以课本为中心、以课堂为中心”仍是课程教学的主要方式，不利于启迪和激发学生的创新思维[3，4]。应试教育致使学生缺乏探索意识和冒险精神，制约了创新意识和实践能力的形成。同时，主讲教师普遍缺乏工程背景，创新能力和解决复杂工程问题的能力有限，学生缺乏工程素养的养成和工程意识的熏陶，造成工程实践能力和解决复杂工程问题的能力普遍不强，与企业对人才的需求偏差较大[5，6]，难以适应新形势下对实践性强的新工科人才的需求。

2.教学内容和方式更新缓慢。“现代通信原理”课程紧密与前沿性问题相结合，但是传统教学内容以知识理论讲授为主，对前沿性问题和发展性问题分析不足，理论教学与通信新技术的联系不够紧密，课程内容更新缓慢，部分教学方式过于陈旧，滞后于现代通信技术的发展速度，不符合新形势下的信息通信技术专业人才培养目标，跟不上现代社会对通信人才的需求[7]。学生很难把抽象原理与工程实践结合起来应用，难以解决通信工程实践中碰到的问题，容易出现学习动力不足。

当前“现代通信原理”教学中存在的问题，制约了学生工程实践能力和分析解决复杂工程问题能力的提高。因此，在新工科视域下探索“现代通信原理”课程的教学创新改革，将工程教育理念贯穿理论教学环节与实践教学环节，在学时减少的情况下保证课堂教学效果，以更好地满足新工科对应用型创新人才培养的迫切需求。

三、以学生发展为中心的创新性教学探索

针对教学中的“痛点”问题对课程进行教学改革创新，通过调整教学模式、改革授课内容、加强教学手段和不断渗透工程概念等方面的探索，根据电子信息专业课程设置及特点，秉承“以学生发展为中心”的理念，利用“线上+线下”相结合的教学方式提高学生的学习积极性，发挥学生的主观能动性，带动学生进行课外实践，并在实践中加强学习。教学的同时加大力度融入思政元素，激发学生的创新意识。

1.合理调整教学内容和授课顺序，提高学生的学习效率。在缩减课时的大背景下，调整教学内容势在必行。在“现代通信原理”课程内容的安排上，以做好与前序课程“信号与系统信息论”的过渡、与相关课程“通信电子线路”侧重点的区分、与后续课程“移动通信”的合理衔接为原则，确保既互相衔接又避免过多的重复，与时俱进地设计和精简理论课的教学内容，处理好课程内容的基础性与先进性、经典与现代的关系。

为了便于学生理解，课程以现代通信系统和代表发展趋势的通信新技术为背景，以信息传输系统模型为主线调整内容的讲述顺序，让学生更加容易理解现代通信的基本概念、基本原理和基本技术。结合学科技术和理论发展的最新内容，在熟悉和理解不断发展的新技术、新理论的基础上，对课程教学大纲进行完善，扩充内容，融入本行业最新发展的技术和工程实践，从而提炼和设计与课程有关的基本概念和基本理论的应用工程场景，并把它补充进实际的教学内容中，在课程教学内容中突出渗透相关的工程理念。例如在数字调制后加入3G/4G的接入方式和调制技术。

2.兼顾原理性与实用性，提高学生理论结合实践的能力。在教学中发现学生都懂原理，但是实际做项目的时候，往往不知道怎么分析，不能及时地与原理联系起来。课程安排上将理论教学与实践教学相结合，将通信原理、技术与通信工程建设相结合，避免了理论与实用的脱节。针对设备更新速度快、投入比较大的情况，实践中将MATLAB、Multisim和SystemVue等电子设计自动化（EDA）软件引入理论教学仿真演示与实验教学设计、仿真和实现中。同时，鼓励学生将EDA实验室搬进自己的计算机，引导学生堂上+堂下自主学习;实验内容分层次，验证性、综合性和设计性实验相结合，渐进式地逐层提升。

3.采用“线上+线下”混合教学模式，增强学生的课外有效学习时间。突如其来的疫情让教师们对线下教学模式进行了反思，如何有效利用网络资源和学生的课外时间成了教师在教学中思考的重点。在课程教学过程中，增加了“超星学习通”这个线上教学平台，形成课前有效预习、课中有针对性的讨论、课后线上+线下复习答疑的模式。上课前，教师提前一周将与课程相关的视频、习题、预习课件等资料通过学习通发布给学生，让学生在课前了解即将上课的内容，引导学生通过网络进行自主学习、交流讨论;课上采用启发式、讨论式的课堂教学，实时答疑;课后，教师将布置的作业、实验发布给学生，学生通过线上和线下两种方式完成作业。将实验内容分为演示性实验、验证性实验及综合性设计实验，让学生利用MATLAB、Multisim和SystemVue等电子设计自动化（EDA）软件在课下完成理论仿真和验证性实验，加深学生对知识点的理解。另外，在课下给学生布置适量的课程设计和相对综合的设计内容，学生经过动脑思考、上机编程、系统设计等，其动手能力会有进一步的提高，学生分析问题、解决问题的能力和创新能力也会不断被加强。通过布置课外任务，将学生课后时间利用起来，有效地让学生把课后时间更多且主动地投入课程中来，以弥补紧凑的教学学时，同时提高学生的主观能动性。

4.不断刺激知识，引入翻转课堂。教学中提问学生学过的课程内容，大部分学生感到比较茫然，学生对之前学过的课程内容随着期末考试结束而基本“释放”掉了，部分学生的成绩是“刷夜”刷出来的。为了能让学生真正地掌握所学内容，同时让他们更加清楚地了解课程之间的相关连贯性，在教学过程中对内容与前期课程联系比较紧密的地方积极地使用翻转课堂的模式，通过引导学生回忆相关课程内容，不断加深其对知识的理解，提高学生的学习兴趣和学习动力，从而获得良好的学习效率和教学效果。

5.将工程理念渗透到课堂中，提高学生的工程意识。本课程与实际工程联系紧密，为了能让学生将所学内容切合实际地应用到实际工程开发中，在教学时将“工程”理念贯穿整个教学环节。逐渐强化工程理念，让学生不断从基本原理中总结出课程知识应用场景和规律，实现应用人才培养方案的目标，达到培养真正应用型人才的目的。教学中增加相关科研项目内容，引导学生理论与实际相结合。在整个教学过程中，每个学习阶段适当增加一些与之相匹配的科研工作内容与学生进行互动，加强学生对科研知识的认识和了解，引导学生把理论知识和实际应用结合起来。

6.加大力度融入思政元素，激发拼搏意识和进取精神。针对当前部分大学生以自我为中心和遇到困难时常常畏难等特点，可以在“现代通信原理”课程的教学过程中，不断引导学生去体会来自专业学习过程中的有关道德规范、价值观念和家国情懷，激发学生的拼搏意识和进取精神。课程中通过抛出问题和引导思考将思政元素融入进去，用通信的发展历史指导学生尊重事物的发展规律，学习中也需要循序渐进，不断寻求突破。利用通信过程引导学生树立团队意识，通信系统中离开哪一个模块都不能很好地完成通信任务;根据通信系统性能指标分析，引导学生了解事物的矛盾性，生活中矛盾无处不在，学生需要找到一个平衡点。通过发现问题、解决问题，再发现问题、再解决问题的过程让学生清楚遇到困难时不要怕，冷静下来寻求科学的方法，一步步有耐心地分析问题就能找到最终的解决办法。

7.改革教学组织方式，调动学生的学习积极性。课程在教学内容的组织上体现了理论联系实际的要求，将理论知识讲解传授与工程实践能力培养融于一体。在“现代通信原理”课程的理论知识教学过程中，以讲授和仿真演示为主，通过师生之间的课堂问答和讨论的启发式教学方法授课，全面系统地讲解课程的基础理论知识。实践教学则采取教师指导、学生自主设计的方法，内容既有原理验证性实验，又有提高性综合实验。理论教学和实践教学两个环节有机结合，互相促进、互相弥补，使学生在获取理论知识的同时，得到了实际能力的锻炼。“现代通信原理”课程在实践教学环节，利用仿真专业软件打破了传统实践教学在时间和空间上的限制，引导学生可以在任何时间利用计算机进行自主学习，开展通信系统设计、仿真和实现等课程设计的教学活动，培养学生的专业技能和实际动手能力。

8.考核方式综合化，避免考试定终身。为了加强学生平时学习的主动性，避免考前突击就过关的不良现象，“现代通信原理”课程的考核方式降低了期末考试的比重，侧重学生在平时的表现和效果。课程形成了试题库机制，每套试题的制定都由课程组教师统一参加设计，综合考虑考试大纲、考试内容、考试重点、试题类型、试卷结构等方面，尽量做到合情合理。

“现代通信原理”课程的考核方法包括平时考核、实验考查、综合设计能力考查和期末考试四个环节。平时考核考核学生的到课情况和遵守课堂纪律的情况、参与课堂讨论的情况、学习通学习情况、作业完成情况等;实验考查考核学生的到课情况和完成实验的情况;综合设计能力考查侧重考核学生利用所学知识综合分析和解决实验问题的动手能力;期末考试考核学生总体掌握本门课程知识的情况。总成绩采用百分制，由平时成绩（占25%）、实验成绩（占23%，包括验证性实验和综合设计实验）和期末考试成绩（占52%）三部分构成。通过理论教学、实践教学、课外作业、课程综合设计、课程期末考试等教学环节和活动，提高学生主动学习的积极性和能动性，增强学生的学习理解力和实践动手能力，使教学效果得到明显的提高，也适应了培养应用型人才的需要。

9.校企合作是发展。正如前面所述，“现代通信原理”是一门紧扣前沿发展的课程，要求教师对前沿性问题和发展性问题有足够的认知，在教学中要随着通信技术的发展不断更新。由于教师是从“学生学校”直接迈进了“教师学校”，教师缺乏相关工程背景，“双师型”教师还比较匮乏，今后课程改革将在增强教师工程背景方面下功夫，通过加强教师与工业界和企业界的联系，依托校企合作资源，弥补教师在工程方面的短板。具体有两方面的改革：一是引进通信领域内比较有权威的企业与学校合作，利用企业丰富的工程经验和第一线的优势，改革和完善培养方案和课程设置，校企协同育人，校企共建课程，目前这一方面正在洽谈中。二是把教师送出去，到企业真正的岗位上去培训和实战，锻炼教师的工程能力、学科前沿、国际视野，利用“产学研用”基地锻炼教师的实践教学能力和动手操作能力。总之，通过内培外引、校企合作、产教融合，使课程不断改进和创新。

四、结语

人才培养是一个持续改进的工作，在当今的时代背景下，对信息通信类专业学生的工程实践能力的培养提出了更高的要求。本文在分析当前大多数地方应用型高校现代通信原理教学存在的问题的基础上，以培养具有创新精神的高素质新工科人才为宗旨，以提升课堂教学质量和工程实践能力为目标，探讨了“现代通信原理”课程教学创新。通过近几年对课程的改革创新研究和探索，课程在教学模式、组织方式、教学手段和教学内容等方面已经取得了一定的成效。学生在“现代通信原理”课程中发挥了其积极能动性，能将多门专业课程融合，从而培养了其工科动手实践能力和创新能力。人才培养质量显著提高，通过教学，学生专业知识扎实，综合素质和实践能力得到了很大的提高。学生对专业认识有了更深的理解，进一步熟悉了课程的相关性和相通性，提高了学生的自主学习能力。另外，近几年学生选择“现代通信原理”课程作为研究生入学考试专业课的数量逐渐增加。

参考文献

[1]陈良艳，李丹，方焯，等.电子信息专业《通信原理》课程创新性教学研究[J].科技视界，2020（33）：40-41.

[2]朱向庆，何昌毅.基于创新能力培养的通信原理课程立体化教学研究与探索[J].大学教育，2020（8）：174-176.

[3]田敏，党高歌.“新工科”背景下通信原理課程的教学改革探索[J].教育现代化，2019，6（24）：77-79.

[4]李卫中，马洪华.面向综合能力培养的通信原理教学改革探索[J].电子技术，2018，47（11）：9-11.

[5]费翔.新工科建设背景下高校工程人才培养刍论[J].教育评论，2017（12）：17-22.

[6]林健.新工科专业课程体系改革和课程建设[J].高等工程教育研究，2020（1）：1-13+24.

[7]罗忠亮.面向新工科建设的通信原理课程教学改革[J].高师理科学刊，2020，40（9）：54-58.

Research and Exploration on Teaching Innovation of the Modern Communication Principle

BI Chun-yan， YANG Xue-mei

（School of Electrical and Electronic Information Engineering， Sichuan University Jinjiang College， Meishan， Sichuan 620860， China）

Abstract： Aiming at the problems in teaching， this paper studies and explores the teaching reform and innovation of the Modern Communication Principle course. Through the exploration of adjusting the teaching model， reforming the teaching content， strengthening the teaching means and continuously infiltrating the engineering concept， according to the curriculum setting and characteristics of electronic information major， adhering to the concept of “taking students development as the center”， the combination of online and offline is used to continuously improve students learning enthusiasm， give full play to their subjective initiative in learning， drive their extracurricular activities， and enhance their learning in extracurricular practice. At the same time， the ideological and political elements are integrated to stimulate students innovation consciousness. Practice has proved that teaching innovation has achieved certain results.

Key words： Modern Communication Principle; teaching innovation; autonomous learning