通信原理課程教學改革探索與實踐

摘要：通信原理是電子信息類專業知識體系的核心課程，旨在為學生后續深入學習研究各類現代通信技術打下堅實的理論基礎。針對課程教學中存在的“痛點”問題，團隊教師本著以學生發展為中心的理念，做出四點教學創新舉措：“整合教學內容，重構課程內容體系，融入課程思政”“創新教學方法，營造教師引導和學生主導的活躍課堂氛圍”“創新教學過程，以‘3+3’教學模式推動知識要點講解，深化理解吸收”“優化考評方式”。教學改革實踐表明，學生的學習效果、實踐能力、綜合素養得到了全面提升，同時，其也為電子信息類專業課程教學改革與創新提供了新的思路。

關鍵詞：通信原理；課程思政；“3+3”教學模式；混合式教學；多元化評價

一、課程性質

通信原理是面向電子信息類學生開設的專業基礎必修課，64學時（理論48學時+實驗16學時），主要介紹典型通信系統的組成、技術原理、分析方法和主要性能。課程從理論上建立了完整的通信系統框架、系統模型和系統性能分析方法，從模擬和數字通信方面分析調制技術的基本原理、信號傳輸過程，以及信號在時域和頻域的特性，同時對通信系統中的編碼、信道、接收等功能模塊給出分析和設計方案[1]。通信原理是理論性和工程性很強的學科，旨在讓學生深入理解通信系統的內涵和實質，為其深入學習研究各類現代通信技術打下堅實的理論基礎[2]。

二、學情分析

通信原理課程的定位是專業基礎課，同時也是職業素質課、崗位能力課。課程授課對象為大三學生，先修課程包括“高等數學”“概率論”“信號與系統”“數字信號處理”等，為后續“微波技術與天線”“移動通信系統與工程實踐”等課程服務。

由于這門課程涉及的知識面非常廣，學生對先修課程知識的掌握薄弱，導致有些學生對這門課程望而生畏，學習難度大；且由于課程內容較為乏味，不少學生對課程學習缺乏興趣，這在很大程度上不利于通信原理課程及后續相關課程教學的開展。因此，需要提出一套面向思想政治教育、創新意識和能力培養的課程教學創新改革方案，有效提高學生分析、解決問題的能力，以及工程觀念和批判性思維能力等，為課程教學改革與創新提供新的思路。

三、課程教學中的“痛點”問題

授課對象為大三學生，該學段學生往往出現學習倦怠期，習慣于逼迫式學習，缺少學習主動性，甚至有點“擺爛”；在實驗操作環節，學生理論結合實踐的能力不足，分析、解決問題的能力還比較欠缺。綜合分析，傳統的通信原理教學存在以下幾個教學痛點問題：

（一）灌輸式教育導致學生學習興趣不足

課程教學任務重。傳統的講授法往往偏向于灌輸式教育，采取教師講、學生聽的固化教學模式。該教育方式不能有效、實時和動態掌握學生對知識的掌握情況，特別是工科學生大都比較內斂，不善于、不樂于當場表述自己的觀點，導致部分學生即使沒有掌握知識也會隨“大流”表示理解學習內容。并且填鴨式的教學模式極易形成壓抑的學習環境，從而嚴重打擊學生對知識的渴望和好奇心，使得學生在學習過程中，主動參與度低，缺乏自主思考的思維理念，對課堂教學提不起興趣，容易在課堂上分心分神，學習效率低下。

（二）教學內容枯燥難懂

教學缺乏整體型思維觀念，以完成教學任務為主要目標，沒有站在學生的角度進行教學設計，沒有實現從任務式教學向育人式教學的真正轉變，沒有把人才培養作為中心任務和主要目的。對著課本講，照著PPT念，缺少實例性、實時性和操作性，教學內容缺乏吸引力，不能將抽象的知識具體化、形象化，對學生的理解能力要求很高，導致部分想學又學不懂的學生面對學習望而卻步，畏葸不前。

（三）考核方式單一，重理論考試，輕實操測試，平時成績主觀性較強

課程考核方式單一。沒有過程考核數據作為依據，因此，對于學生平時成績評價的主觀性較強，缺少具體的、可查的、可視的、易于操作的評定辦法，靠主觀印象居多，沒有實現主觀和客觀的有機結合。長期的應試教育導致學生的實踐能力偏差，高等教育中如果只是重視理論講解，忽視對應用能力的培養，就會使得理論教學只是浮在表面，永遠落不了地。學生無法將理論真正運用于實踐，也無法提升分析和解決問題的實踐能力。這種方式不利于培養應用型人才。

四、課程教學的創新思路和舉措

（一）整合教學內容，重構課程內容體系，融入課程思政

在新工科建設背景下，制定教學計劃，按需安排教學內容。對標課程目標，優化教學大綱，把知識、能力、素質有機融合，并及時把握前沿動態，對教學內容加以補充。對教學內容進行模塊化整合，深度挖掘價值元素并將其融入課程思政。

以立德樹人思想為指導，以專業知識為基礎，堅持學科專業的性質不變、本位不改，挖掘其學理、價值、倫理等，作用于學生，實現課程思政育人目標[3]。結合課程內容，緊扣知識點，通過課前精心的設計，將思政點巧妙地切入課堂。部分思政點實施設計見表1：

（二）創新教學方法，營造教師引導和學生主導的活躍課堂氛圍

深入探索研究自主式、探索式課堂，以學生主動學為主導，以老師講授為引導，提升學生在課堂中的主體地位。構建新型授課模式，改變傳統授課理念，融入“互聯網+”技術，采取線上、線下同步實施的方式進行課堂活動。探索激勵學習新模式，讓學生感受到學習的樂趣。積極建立師生溝通渠道，實現教學耦合。創新教學方法，設置研討式和情景教學的教學方式，教師充當“主持人”的角色，在教學過程中主動擔負引導和設計的作用，提高學生發現問題、整合知識和利用知識的能力，加強知識和實踐的結合程度。讓每個學生都有機會走上講臺，結合所學參與到活動中，促使學生自己總結知識、反思反省。這樣的方式既能加深學生對通信原理相關知識的理解，又能提高學生的綜合素養。

（三）創新教學過程，以“3+3”教學模式推動知識要點講解，深化理解吸收

在滿足國家教學質量標準要求的情況下，對教學內容進行整體創新，做好“三個融入”（融入生活事例、融入程序設計仿真、融入學科技術前沿），以及“三個科學”（科學設置教師教學和學生互動的時間比重、科學把握教學內容和教學進度的整體實施、科學設置教學難度和實操結合的全程配置）。

1.“三個融入”教學模式在教學過程中融入生活案例，提高學生的專業認同感和學習興趣

例如，頭腦風暴時，教師可以向學生提問：“‘中國女足亞洲杯奪冠的消息’和‘公園郁金香開花了’哪個信息量大？”以引入通信系統信息量的概念和度量方式。可以通過問題“用多少位二進制碼給天氣的情形編碼”來引入信道編碼概念和冗余的意義，便于學生理解。 通過通信原理與程序設計融合的教學模式，可實現多課程互融共促。通信原理課程相關原理可通過MATLAB平臺進行系統仿真。學生在掌握基本知識原理的基礎上，可利用編程輔助描繪通信原理的函數圖形，通過圖形直觀呈現晦澀的公式和定理[4]。

這有助學生的理解和學習。同時，通信原理仿真可以讓學生自主在平臺對通信系統進行設計和探索，有助于培養學生的高階能力。此外，仿真探索需要用到計算機編程，這有助于促使學生溫習基礎課程C語言，使課程之間相互賦能，實現基礎課程促進專業能力提升，專業課程反哺基礎理論知識，激發學生的深度學習能力。在教學內容中融入學科技術前沿，分享與專業知識相關的公眾號文章、最新的文獻等，針對與課程內容密切相關且有亮點的文獻，適當開展專題研討，培養學生的科研興趣。

2.“三個科學”教學模式科學設置教師教學和學生互動的時間比重，安排好課堂教學時間，突出教學效果

在課堂中，教師應避免超過 20 分鐘的單向講授，打破單方面的灌輸教學模式。每隔10分鐘左右，教師應通過提問題、設情境或者分組討論的方式，讓學生思考問題、構建案例，全程深度參與教學流程，杜絕“冷場”和學生上課分心分神等情況?？茖W把握教學內容和教學進度的整體實施，做好“三備”。教師備課不只備課，還要備教材、備學生。這三點對教學進度的實施至關重要。備教材，需要樹立“用教材而不是教教材”的觀念，正確使用教材。

教材只是教學的引子，不是全部，因此，應避免照本宣科、教材知識陳舊等現象，導致達不到教學效果；備學生，要了解學生的學習特點和心理特點，熟悉學生的知識背景，掌握學生已有的學習經驗和習慣，站在學生的角度探索怎樣學，從而制定教學計劃；備課堂，教師不僅要考慮怎么教，更要考慮學生怎么學，以學生為中心進行教學設計并輔以教學工具雨課堂等提高教學效率。

科學設置教學難度和實操結合的全程配置。例如，在課程設計過程中，每節新知課都會根據知識點穿插課堂練習，每章節結束也要有知識點梳理和課堂練習環節。教師可以讓學生根據自身情況搶答題目，如采取舉手搶答或者雨課堂隨機點名的形式，根據學生的搶答情況，掌握其對不同深度知識的掌握情況。此外，將基礎課和實驗課相互穿插，在一個小章節基礎課完成后，就可以根據教學進度，從易到難設置實驗課程安排，通過理論和實際的結合，達到深化知識理解和提升動手能力的“雙贏式”培養目的。

3.優化考評方式，做到量化細化日常化，有效杜絕日常放松考前拼命的怪象

考核評價采用過程性評價與終結性評價結合的方式。注重學生學習情況的全過程考核，科學分配項目所占比例，考查學生的學習態度、學習效果和實操能力等的綜合表現，如表2所示。

課程總成績由“平時成績30%+實踐成績20%+期末考試成績50%”三大類構成。對于平時成績的考核，在原來的過程考核基礎上，增加思政元素考核，注重學生綜合素質和能力的提高，建立多元化復合型考核體系，如主題討論發言的打分評價，發表學術論點。學生通過撰寫研究報告和小組互評方式，可在一定程度上體現學生專業素養的養成情況等。

五、教學改革成效分析

為了驗證教學改革成效，從2019級通信班開始試行教學改革，經過兩輪的教學實踐，分析學生上課狀態和考核情況，結果表明，學生的學習效果、實踐能力、綜合素養等得到了全面提升：學生在學習期間表現出更高的學習積極性和自主學習能力；學生對學科知識的掌握更加深入和全面，學習成績大幅提高；學生的批判性思維、創造性思維和邏輯思維能力得到增強，能夠更好地分析和解決問題；學生的實踐操作能力和實驗技能得到了增強，能夠將理論知識應用于實踐活動中；通過課程思政改革，學生的思想政治素質和職業素養得到了提升；數字化教育的推進使得學生能夠利用信息技術進行學習和研究，提高了他們的信息素養和數字技能。

六、結束語

針對課程教學過程中存在的問題，本次教學改革通過對“通信原理”課程教學內容、教學方法、教學模式、考核方式等方面進行改進。實踐證明，“3+3”教學模式和混合式教學形態使信息技術深度應用于課堂教學，提升了課堂教學增率；多元化評價體系有效地提高了學生上課的積極性，以及用專業觀念分析問題、解決問題的思維能力等。希望本文的研究可以為電子信息類其他課程的改革實踐提供參考。

作者單位：陳思慧 肖寧 陳飛飛 張翠 南寧理工學院信息工程學院

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參考文獻

[1]張正言，黃煒嘉，凌霖，等.新工科背景下基于OBE理念《通信原理》課程教學改革[J].牡丹江教育學院學報，2022，（11）：97-99.

[2]于天琪，曹洪龍，胡劍凌.通信原理課程思政建設的理論研究與實踐探索[J].高教學刊，2022，8（22）：94-98.

[3]楊慶坤，劉勇，陳鳳杰，等.地球科學學科視域下專業基礎課程的思政體系建設路徑[J].東華理工大學學報（社會科學版），2022，41（06）：585-589.

[4]田苗，陳俊英，王福順.概率論與數理統計課程“四合三聯”創新性教學體系探索[J].中國大學教學，2022，（08）：63-67.