基于CDIO模式的通信原理教學改革

摘 要：本文從CDIO教育理念的角度出發，探索如何對通信原理課程進行教學改革，規劃和設置特色的CDIO項目，使學生更好地掌握基本原理，在科學研究和工程實踐中得以充分的應用，培養具有較強工程實踐能力的高素質本科生。

關鍵詞：CDIO 通信原理 教學改革

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（a）-0167-01

《通信原理》課程是電子信息工程類專業一門重要的專業核心課，也是通信專業《衛星通信》《光纖通信》等后續專業課的基礎，因此許多學校將《通信原理》列為通信類專業研究生入學考試的必考科目。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（Conc eive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探索研究，創立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO的理念不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。CDIO實質是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達，強調在課程教學和人才培養過程中利用專業知識解決工程問題的能力。CDIO已在國內外工程領域人才培養中取得成功，為本科生的教學和培養提供了寶貴經驗。圍繞CDIO工程教育理念，修訂通信原理課程教學和人才培養方案，有效落實教學和實踐計劃，有利于保障培養質量。

1 教學改革

1.1 充分利用我校農業科研優勢，將學與用充分結合，使學習的內容和理論，從科研中來，到科研中去

充分利用我校農業科研優勢，以工程應用為背景，以解決項目問題為目的，在教學過程中采用以提出問題—分析問題—理論學習—解決問題為總體思路的教學模式，使學習的內容和理論，從科研中來，到科研中去，學以致用，使學生能夠充分掌握所學理論，對于其創新能力和科研能力的培養具有重要意義。結合黑龍江省農業發展需要，培養具有農業應用和管理技能的本科畢業生。

1.2 引導學生主動學習，啟發思考

CDIO提倡通過一體化學習經驗帶動起科學知識與個人和人際交往能力，通過產品、過程和系統建造的能力，使得在工作實踐和學科問題上進行有效的結合。這就需要老師要做到改變教學方法，讓學生找到與之適應的學習方法。教師不僅要樹立以學生自身為中心的學習觀念，還應當培養學生自學。例如，可以采用探究式的教學方法，將問題設置其中，把學生的興趣提高到最高點，從而引導學生進行思考，通過這種方法，不僅培養了學生的問題意識，也鍛煉了學生的思維習慣，真正做到了學生作為學習的主體性和參與性。學生則應主動學習，致力于對問題的思考和解決，主動學習包括如合作和小組討論、辯論及概念提問，自行設計實驗對結論進行驗證，從而提升學習能力并養成終身學習的習慣。

教師在進行通信原理教學過程中，可以適當引入使用MATLAB處理信號的實例，比如，語音濾波等，激發學生的學習興趣，強調理論和實踐并重。設計問題，在學習和解決問題中培養興趣和信心。對通信原理中的部分內容，采用自學、提問、總結和討論的方式進行教學，讓學生體驗和享受學習過程和交流空間。設計有應用背景的課程實驗，使學生在深入和解決問題的過程中拓展思維。

1.3 充分利用多媒體教學手段

近年來，多媒體教學作為教學手段的主流方式之一。多媒體教學具有信息量大、傳播速度快、直觀效果強等特點，大大提高了教學效果，通過多媒體的教學方式，是師生在教學設備、教學方式上都發生了重大改變。

在通信原理的教學中，充分利用多媒體教學手段可以形象、生動、實時的展示信號傳輸前后的差異，能夠充分的展示信號處理理論在通信工程項目中的應用，啟發學生的思考。例如，在各種調制方式的講解中，引入多媒體教學，克服了教師板書畫圖的效率低，效果差的問題，能生動形象地展示調制解調過程，是學生更容易理解并提高學生的學習興趣。

1.4 考試考核形式的改革

對學生的考核是對其具體學習成果的度量，也是檢驗教學改革和教師教學成果的重要手段，同時，也是這質量控制系統中的重要反饋環節。對于本科生教學來說，更注重的是其自主學習、思考、創新能力以及將所學理論應用于科學研究和工程實踐能力的培養，因此，傳統的考試形式不符合本科生教育的培養目標。CDIO重視個人、人際交往能力，產品、過程和系統的建造能力，并將這些方面納入課程內容和學習經驗中，因而，必須找到有效的考核方法來評估結果。在進行通信原理的教學中，應根據課程性質，選擇有效的考試和成績評定形式，必須突破原來比較單一的模式，引入形式多樣、靈活科學的考核手段，例如，除了傳統的筆試和口試方法，也可通過讓學生做專題報告、課堂討論、提交論文等形式，重點培養學生自主學習、思考和創新的能力。

2 結語

本課題基于CDIO工程教育模式，探索如何從農業工程應用角度對本科生通信原理課程在教學內容、教學方法、教學手段等方面進行研究和改革，使學生更好地掌握通信技術的基本原理，在科學研究和工程實踐中給予充分的應用，培養具有較強工程實踐能力的高素質本科生。本課題以黑龍江八一農墾大學通信工程專業為試點，在通信原理課程的教學中實施基于CDIO工程教育模式的教學改革，其研究成果對國內農業院校相關專業本科生通信原理課程及相似課程的教學具有示范作用和推廣價值，希望能在理論教學中更多的結合農業生產實踐，為培養農業方面的應用型人才發揮作用。

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