邸金紅

（鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 智能工程學(xué)院，河南 鄭州 450046）

0 引 言

2019年4月，教育部辦公廳正式發(fā)布《關(guān)于實(shí)施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計(jì)劃”的通知》，計(jì)劃2019—2021年，建設(shè)一萬個(gè)左右國家級一流本科專業(yè)點(diǎn)和一萬個(gè)左右省級一流本科專業(yè)點(diǎn)。根據(jù)《河南省教育廳辦公室關(guān)于2020年度一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)申報(bào)工作的通知》安排，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院通信工程專業(yè)于2020年8月獲得省級一流專業(yè)立項(xiàng)建設(shè)。根據(jù)省級一流專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，人才培養(yǎng)模式也要逐步改進(jìn)，專業(yè)課程的教學(xué)改革也勢在必行。通信原理課程作為通信工程專業(yè)的必修課程，在培養(yǎng)方案中處于核心地位。該課程主要闡述了通信技術(shù)的基本概念和基本原理，并且對后繼課程通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)通信等的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了重要的影響。如何在一流本科專業(yè)建設(shè)背景下推進(jìn)通信原理課程的教學(xué)模式改革，是當(dāng)前重要的一個(gè)課題。

1 課程特點(diǎn)與存在的問題

通信原理課程內(nèi)容豐富，綜合性較強(qiáng)，以高等數(shù)學(xué)、概率論、電路分析、信號與系統(tǒng)等課程為基礎(chǔ)，要求學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，因?yàn)槌橄蟾拍疃?、覆蓋內(nèi)容廣、數(shù)學(xué)公式多，導(dǎo)致很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。該課程教學(xué)存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 課堂內(nèi)容與通信領(lǐng)域日新月異的發(fā)展不匹配

通信原理目前是本校通信工程、電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的必修課。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)在第四學(xué)期，通信工程和電子信息工程專業(yè)開設(shè)在第五學(xué)期。該課程主要內(nèi)容包括通信系統(tǒng)與模型、確知信號、隨機(jī)過程、信道、模擬調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)、新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)、信源編碼等。該課程涉及的先修課程的知識比較多，大多數(shù)學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱，講解這些基礎(chǔ)知識需要一定的課時(shí)。此外，5G通信、量子通信等通信新技術(shù)發(fā)展迅速，并且與人們的生活息息相關(guān)。但是在有限的課時(shí)限制下，這些新理論無法充分展開討論，新技術(shù)的各種應(yīng)用也很難拓展。因此，造成該課程部分教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，無法體現(xiàn)新的技術(shù)發(fā)展與更新，同時(shí)理論與實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合不緊密，甚至脫節(jié)。

1.2 重理論教學(xué)，輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)

本校的通信原理課程設(shè)置4個(gè)學(xué)分，64學(xué)時(shí)，其中理論56學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅有8個(gè)課時(shí)，包括4個(gè)實(shí)驗(yàn)。4個(gè)實(shí)驗(yàn)都是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)相對固定，可拓展性不強(qiáng)。再者，由于時(shí)間有限，學(xué)生大都是按照指導(dǎo)書按部就班做完實(shí)驗(yàn)，看到了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是對實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義理解不深刻、不到位，甚至無法利用所學(xué)理論知識解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這些都嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，難以保證學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

1.3 考核方式難以反映學(xué)生對該課程的掌握程度

目前，通信原理的考核方式大多是以期末的閉卷理論考試為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占比重較低，這更加劇了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不重視。根據(jù)教學(xué)大綱進(jìn)行的理論考試，考試內(nèi)容比較固定，學(xué)生為了拿到學(xué)分應(yīng)付考試，只是考前突擊學(xué)習(xí)重要知識點(diǎn)，而不注重知識的系統(tǒng)性和應(yīng)用性。這與“新工科”人才培養(yǎng)目標(biāo)是相悖的。此外，這種考核方式只是對學(xué)生掌握的知識進(jìn)行了簡單評價(jià)，并沒有對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力等學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)控，難以合理全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2 通信原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1 課程思政融入課堂教學(xué)

課程思政是學(xué)校落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略性舉措。課程思政也是教育教學(xué)的有機(jī)組成部分。因此根據(jù)通信原理的特點(diǎn)，系統(tǒng)梳理課程內(nèi)容，深入挖掘課程中蘊(yùn)含的思政教育元素，合理選取課程思政的切入點(diǎn)，潛移默化地實(shí)現(xiàn)思政育人的教育目標(biāo)。

在通信技術(shù)的發(fā)展中對通信發(fā)展歷程中的重要事件進(jìn)行剖析。新冠肺炎疫情發(fā)生以來，通信技術(shù)為疫情防控工作提供了強(qiáng)大支撐，在疫情跟蹤監(jiān)測、發(fā)展態(tài)勢研判、病毒研究攻克等方面顯現(xiàn)巨大能量。中國速度、民族凝聚力和執(zhí)行力，在此次疫情期間也依靠著我國發(fā)達(dá)的通信網(wǎng)絡(luò)震驚世界。其中最典型最直觀的就是10天建成了“火雷二神”醫(yī)院，并通過5G全球進(jìn)行了“云監(jiān)工”。而5G網(wǎng)絡(luò)不僅僅是直播了火神山雷神山醫(yī)院的建設(shè)，更是幫助了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診與醫(yī)療指揮。此外，新冠肺炎疫情期間，為了確保師生的生命安全，教育部下發(fā)通知，要求2020年春季學(xué)期延期開學(xué)。停課不停教、停課不停學(xué)是抗擊疫情的應(yīng)急之舉，而強(qiáng)有力的通信網(wǎng)絡(luò)是保證教師和學(xué)生進(jìn)行線上教學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。此后通信系統(tǒng)也為全國的復(fù)工復(fù)產(chǎn)之路提供了堅(jiān)實(shí)有力的保障。助力5G發(fā)展，為中華民族的復(fù)興做出我們的貢獻(xiàn)。通過學(xué)習(xí)先進(jìn)的通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)中國夢，讓學(xué)生在情感體驗(yàn)中產(chǎn)生共鳴。再者華為手握全球最多的5G專利，在5G領(lǐng)域有話語權(quán)，彰顯了知識產(chǎn)權(quán)的重要價(jià)值，讓學(xué)生由此認(rèn)識到知識產(chǎn)權(quán)的重要性，通過講述任正非和華為的事跡增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感、責(zé)任心和拼搏精神。

2.2 優(yōu)化理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

課程整體設(shè)計(jì)需要統(tǒng)籌課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。合理精簡教學(xué)內(nèi)容，突出通信原理的基礎(chǔ)概念與核心知識，簡化數(shù)學(xué)推導(dǎo)，以各種通信系統(tǒng)的有效性和可靠性分析為主線講授基本信息傳輸理論與技術(shù)。在教學(xué)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生由淺至深、由簡單到復(fù)雜學(xué)習(xí)領(lǐng)悟知識，幫助學(xué)生由點(diǎn)到線、有線到面形成系統(tǒng)的知識體系。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)科前沿引入課堂，適當(dāng)增加跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的內(nèi)容，體現(xiàn)“兩性一度”的深度、廣度和挑戰(zhàn)度。

在課程內(nèi)容的安排上，第一章是通信的基本概念、通信系統(tǒng)模型、信息及其度量和通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)涉及這門課的基礎(chǔ)知識，需要重點(diǎn)講解和強(qiáng)化概念。第二章是確知信號，大部分內(nèi)容是信號與系統(tǒng)的相關(guān)知識，要求學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)通的在線資源進(jìn)行自學(xué)，對后面章節(jié)涉及到的信號性質(zhì)做重點(diǎn)考察。隨機(jī)過程和信道這兩部分根據(jù)章節(jié)統(tǒng)籌安排，適當(dāng)略講。模擬調(diào)制系統(tǒng)部分以系統(tǒng)的有效性和可靠性為主線，依據(jù)與通信電子線路的內(nèi)容重復(fù)程度進(jìn)行學(xué)習(xí)。數(shù)字基帶系統(tǒng)和頻帶系統(tǒng)是該課程的核心部分，需要重點(diǎn)詳細(xì)講授。數(shù)字信號的最佳接收、信源編碼部分也是本課程的重點(diǎn)內(nèi)容，需要占用一定的課時(shí)講解。在教學(xué)中采用以老師講授為主，兼用探究式教學(xué)、問題啟發(fā)教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)等多種教學(xué)方法，體現(xiàn)老師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用。2020年新冠疫情期間，通信原理課程組教師依托學(xué)習(xí)通平臺(tái)積極進(jìn)行該課程的在線資源建設(shè)與完善，采用了“釘釘直播+學(xué)習(xí)通”在線教學(xué)模式，順利完成了教學(xué)任務(wù)，得到了學(xué)生的一致好評，也為線上線下融合教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

此外在通信原理的教學(xué)中，充分利用豐富的軟件資源構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在課堂教學(xué)中可以通過MATLAB仿真演示重要系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的信號變換，使得學(xué)習(xí)更加簡單直觀。同時(shí)基于MATLAB平臺(tái)開發(fā)的仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫貜浹a(bǔ)實(shí)驗(yàn)箱的不足，可以靈活設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、完成系統(tǒng)搭建、仿真系統(tǒng)性能等。軟件仿真實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，也可以在宿舍進(jìn)行，遇到任何問題可以與老師隨時(shí)交流討論，不受實(shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的嚴(yán)格限制。

2.3 建立合理的課程考核與評價(jià)機(jī)制

目前通信原理課程的考核方式比較單一，評價(jià)機(jī)制也不合理。該課程的評價(jià)不應(yīng)停留在學(xué)生掌握了哪些重要知識點(diǎn)，理論考試考了多少分，而應(yīng)該更多地關(guān)注學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)掌握了哪些解決問題的方法和能力，加強(qiáng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力的監(jiān)控評價(jià)，同時(shí)將課堂提問、隨堂測試、線上章節(jié)測試、在線任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)、作業(yè)等各種考察方式融入到過程評價(jià)中。將過程考核和結(jié)果考核有機(jī)地結(jié)合起來，建立合理有效的課程考核和評價(jià)機(jī)制。因此，2020年春季學(xué)期本校對通信原理課程的考核評價(jià)進(jìn)行了改革。平時(shí)成績（占30%）考核學(xué)生對知識點(diǎn)接受能力和程度，加強(qiáng)了對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的評價(jià)?？己朔绞綖檎n堂出勤、課堂提問和課堂測試（占10%），在線資源的章節(jié)測試和任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)（占10%）和作業(yè)（占10%）。實(shí)驗(yàn)成績（占20%）主要通過實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)，學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深理解理論知識，掌握一些較綜合、較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法和技能。實(shí)驗(yàn)包括硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真。考核方式為實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)（占15%）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（占5%）。最終考核成績?yōu)槠綍r(shí)成績（30%）+實(shí)驗(yàn)成績（20%）+期末考試成績（50%）。當(dāng)然課程考核和評價(jià)機(jī)制的改革與在線課程資源的建設(shè)和維護(hù)密切相關(guān)。通信原理課程組的每一位老師分工協(xié)作，及時(shí)做好課程內(nèi)容的維護(hù)、學(xué)生輔導(dǎo)答疑工作。在以后的工作中，逐步探索線上與線下相融合、過程評價(jià)與最終評價(jià)相結(jié)合的多元化考核評價(jià)體系，保證評價(jià)的科學(xué)性和合理性。

3 結(jié) 語

本文從通信原理課程的特點(diǎn)和定位出發(fā)，從課程思政、教學(xué)內(nèi)容和考核方式三方面初步探索了通信原理課程教學(xué)改革的一些措施，并將其用于教學(xué)，取得了初步成效。將課程思政有機(jī)融入課堂，優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，建立更加合理的課程評價(jià)機(jī)制，對于提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)具有積極的促進(jìn)作用。