基于線上平臺“通信原理”課程教學的探索

摘 ?要：為了提高“通信原理”課程線上的教學效果，從課程目標、課堂教學設計、實踐教學、考核方式對課程進行教學改革。通過挖掘課程中蘊含的思政元素，融入專業課堂教學;利用在線教育平臺開發多個模塊實現教師有的放矢地“教”，學生自覺主動地“學”;利用虛擬仿真技術開展驗證性、綜合性、設計性等實驗實踐教學;從學習過程、學習結果等多元化考核優化課程考核。通過教學改革，提高了學生學習興趣，取得良好的教學效果。

關鍵詞：“通信原理”課程;線上教學;課程思政;虛擬仿真

中圖分類號：TP39;G434 ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：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

隨著2020年新冠疫情的突然襲來，對傳統的教學模式：線下授課、實驗操作、課程設計、校企合作等帶來了嚴重的沖擊和嚴峻的挑戰。為了防止新冠疫情的進一步傳播，全國上下團結一心共同抗議，各地高校紛紛推遲開學、甚至停止線下授課。在教育部的“停課不停教、停課不停學”指導思想下，對“通信原理”課程展開了線上教學，積極探索該課程教學方式。通信原理是信息類、電子類、計算機類等本科專業開設的專業基礎課程[1]，在本科教學環節中具有承前啟后的作用。該課程理論性較強，對基礎要求高，加之其本身原理抽象，缺少直觀性，學生學習難度較大，使得許多本科生在學習通信原理時感到非常吃力。不僅如此，通信原理實驗都是基于通信原理實驗箱開設，主要以驗證性實驗為主，這種類型的實驗，不僅需要投入資金而且需要投入較大教學場地，但是學生動手操作的范圍有限，實驗的可設計性差，開發新的實驗空間受限，進一步引入最新通信技術比較困難。社會對通信行業的人才要求不斷地提高，要求學生及時地掌握新知識、新技術以及新技術的應用，這對高校通信行業的人才培養提出挑戰，尤其是對“通信原理”課程的教學要求更高。因此，對“通信原理”課程進行教學改革勢在必行。

1 ?課程目標更新

隨著課程思政引入和教學環境的改變，“通信原理”課程目標也相應地發生了改變。課程目標是課程真實意圖的體現，是保證教學質量的基本前提。在原有“通信原理”課程目標基礎上，引入課程思政目標，積極挖掘“通信原理”課程中蘊含的思政元素，在專業知識、能力、道德等方面確定思政育人要素，將課程思政融入專業知識教學中，讓思想政治教育貫穿于整個教學過程，潤物細無聲地實現了學生思想道德的教育。通過通信發展史等知識講解，激發學生的愛國熱情、民族自豪感和學習動力，激發學生樹立正確科學發展觀，掌握探索科學規律的方法。通過主題活動的分組討論培養學生團隊協作和交流、科技創新等方面的能力。通過講解“頻分復用”內容，塑造大學生互相尊重、講誠信等良好的道德品質，使學生形成規矩意識，對公共秩序、國家法制、法規有敬畏之心。培養國家的建設者和接班人是高校重要任務之一，能讓每位學生將社會主義核心價值觀自主自覺的融入內心，認同我們偉大的祖國和中國共產黨。通過情感上的教育，積極調動學生的主觀能動性和創造性，樹立為祖國的發展、崛起而讀書堅定信念，積極激勵學生投身工業生產事業，報效祖國，信賴中國共產黨，實現中華民族偉大復興而奮斗終生的決心。

2 ?課堂教學再設計

為了有效地實現課程教學，始終以學生“怎樣能學會”為指導思想，探索在線的課程教學方法。通過釘釘直播和皖江學堂在線教學服務平臺，優化課程學習的流程，激發學生的學習主觀能動性以及思想政治教育融入課堂為目標，提升教與學的質量和效果;在安徽師范大學皖江學院皖江學堂網絡教學平臺上實現教學資源、練習與測驗、交流與答疑和統計、反饋等功能，建立了規范的學習流程，實現教師有的放矢地“教”，學生自覺主動地“學”，如圖1所示。在教師的引導下，充分利用平臺上的4大功能，完成該課程系統性的學習。

2.1 ?教學資源模塊

該模塊由教師根據課程內容要求進行設計，精心制作課程視頻，設計精美課件，布置設計合理作業庫、試題庫等內容，上傳至皖江學院皖江學堂，供學生下載或在線學習。該模塊能為學生進行提前預習與課后復習提供可靠支持，學習者可以根據自己的時間進行在線學習，完成對教學內容碎片化的自主學習。

2.2 ?交流與答疑模塊

該模塊主要包括兩種方式，第一種：匯總常見疑難問題，上傳到皖江學堂的資源庫，供學生自主性學習和答疑解惑;第二種：對個別問題，通過釘釘軟件、皖江學堂在線平臺實現學生實時留言，教師可以在線及時解答，快速有效的解決學生在線學習中遇到的各種各樣的問題。該模塊有利于師生之間、學生之間的實時溝通和交流[2]，能夠針對學習重點、學習難點以及學習中遇到難以解決的問題開展班級討論，讓同學們積極參與討論，提高學生對問題的認識，調動學生學習的積極性，提高學生學習的興趣。

2.3 ?練習與測驗模塊

該模塊用于發布訓練習題和對學生學習的效果進行檢驗。教師根據上課內容進度發布相關單元練習題與單元測試題，學生課下在規定的時間內在線完成發布的單元練習與單元測驗，通過教師批改，學生能得到單元練習與單元測驗的有效成績，該成績是衡量學習效果的重要依據。對練習與測驗中出錯率較高的題目，及時進行相關知識點的講解和分析。

2.4 ?統計、反饋問卷模塊

該模塊主要分析學生學習情況，全方位的掌握學生學情，為后期教學改進提供重要依據。在教學前，有序的安排學生根據教學目標學習皖江學堂里通信原理視頻，設計合理的調查問卷，分析學生對學習的難點和重點掌握的程度、學生能力、學習興趣，掌握學生的基礎情況，確定課堂教學的起點，為后期教學內容的鞏固和補充提供依據，深化學生的理解，解決教學難點。

3 ?虛擬仿真增效果

Matlab軟件是一套高性能的數值計算和可視化的科學工程計算軟件，功能強大，在系統仿真、通信等領域得到了廣泛的應用，是一款優秀的虛擬仿真軟件。它使用靈活，對使用者要求低，適合進行課堂演示教學和仿真實驗教學。基于仿真軟件開設驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗[3]，可以在Matlab軟件的Simulink中，根據實驗設計原理圖要求，搭建實驗仿真模型。

3.1 ?實踐教學改革目的

通信原理實驗引入Matlab軟件仿真平臺后，有效地改善了實驗的可設計性，極大地改善了“一人做、幾人看”的狀況，使學生都能積極參加實驗，掌握計算機輔助分析和設計的方法，開闊學生的視野，提高學生學習的興趣，培養學生自主學習和獨立創新的能力[4]。虛擬仿真技術不僅提高教學效率和教學效果，而且增加了實驗多樣性，擴大實驗涉及的范圍，提高學生實驗效率。

3.2 ?實踐教學改革實現

以常規調幅（AM）實驗為例，根據實驗理論要求搭建仿真模型，實驗原理圖如圖2所示，搭建的常規調幅仿真原理如圖3所示。

設置信源m（t）=sin（10t），載波為cos（8 000t），常數A0=1.5進行仿真，通過示波器看到信源輸出信號m（t）、調制器輸出的已調信號SAM（t）以及相干解調后通過低通濾波器LPF的解調信號Sd（t），如圖4所示。

4 ?優化課程教學考核

課程考核是指對教學效果進行價值判斷，是教學設計中不可缺少的部分。課程考核應貫穿于整個教學過程，不僅要對學習結果進行考核，也要對學習過程進行考核，且考核方式應當多元化。“通信原理”課程考核考核由過程性考核、期末終結性考核兩部分組成[5]，過程性考核和期末終結性考核同等重要，各占課程考核總成績的一半。

4.1 ?過程性考核

“通信原理”課程過程性考核包含理論部分和實踐部分。理論過程考核包含作業、課堂互動、課程視頻、單元測驗等部分構成，占課程過程性考核總成績的50%。其中章節測驗各占20%;作業、討論分別占10%，分組任務、簽到、課程積分各自占5%，考試占15%。

“通信原理”課程實踐部分過程性考核主要實踐過程的態度、完成情況以及實驗后撰寫的實驗報告，占課程過程性考核總成績的50%。過程考核評分標準如表1所示。

4.2 ?期末終結性考核

“通信原理”課程期末終結性評價以考試方式進行，考試設計了5種題型，滿分100分，主要考查學生通信系統的組成，各種調制和解調的原理、方法及性能指標的計算，掌握各類通信系統的工作原理、性能分析以及噪聲的影響等內容，并將所學理論與實際系統相結合。期末試卷卷面分為期末終結性考核最終成績，占該課程考核總成績的一半比重，即滿分為50分。如果期末卷面成績低于40分（包含40分），過程性考核成績按照期末卷面成績計算。

5 ? 結 ?語

教育同信息技術深度融合是一種教育發展的必然趨勢。在疫情防控背景下，為了緩解疫情對學生學習的影響，開展網絡教學學勢在必行，對教學進行不斷的改革嘗試。教學改革需要一個過程，如何激發學生的學習主觀能動性以及思想政治教育融入課堂，是每位教師需要認真思考的問題。教學改革要從培養什么人，怎樣培養人，為誰培養人等角度出發，在教學中展現出高校育人的價值內涵，從教學內容、教學方式、方法等方面不斷改進、完善、探索。從課程目標的設計、教學大綱的修訂以及課堂教學的設計等多方面落實教學改革，讓教學改革貫穿于教學過程的各個環節。隨著教學改革進行，以“通信原理”課程為示范，積極探索與之相關的工科課程的教學改革。

參考文獻：

[1] 梁平元，譚子尤，黃國盛，等.《通信原理》教學中的主要問題及其對策 [J].吉首大學學報（自然科學版），2011，32（3）：123-125+128.

[2] 李麗君，石慧，李美玲.面向MOOC的“通信原理”翻轉課堂教學研究 [J].電氣電子教學學報，2018，40（3）：50-53.

[3] 楊靜，王維俊，左永剛，等.電氣類專業基礎課程綜合仿真實驗教學研究 [J].信息技術，2012，36（5）：171-173.

[4] 石蕊，陶紫瓊.虛擬仿真技術在職業技術教學中的應用 [J].數碼世界，2020（8）：240-241.

[5] 郗朋，馬瑞欣，唐利剛，等.雨課堂全程參與的生產實習模式初步構建與實施 [J].教育教學論壇，2020（23）：257-260.

作者簡介：朱強軍（1984—），男，漢族，安徽懷寧人，講師，碩士，主要研究方向：模式識別、智能算法、數據分析、數學建模。