通信原理课程混合式教学改革浅析

前言：本站为你精心整理了通信原理课程混合式教学改革浅析范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

【摘要】“通信原理”课程理论性强、概念抽象，通过在教学手段和实验教学等方面对“通信原理”课程进行教学改革，如微课、云班课等，使学生可以更好地理解和掌握课程的基本概念和基本原理，结合实验教学设计，提高学生的学习兴趣和学习效率。

【关键词】通信原理；教学改革；微课；GNURadio

0引言

“通信原理”课程是浙江传媒学院广播电视工程、电子信息工程等专业的一门重要专业主干课程，系统地介绍了通信理论的基本概念和基本原理。通过理论学习和实验，帮助学生掌握较为扎实的理论基础，培养学生具备对各种通信系统（主要是数字通信系统）的分析能力，为后继课程的学习及将来从事相关领域的工作奠定必要的理论基础，课程起着承前启后、由专业基础课向专业课过渡的作用。

1课程教学中存在的主要问题

人才培养方案的修改更注重对学生能力和素质的培养，因此“通信原理”课程教学中存在的一些问题也日益凸显出来。（1）课程内容多，先修知识容易遗忘。“通信原理”课程内容多，要求学生熟练掌握信号与系统和概率论等先修课程知识，但学生对一些先修课程知识记忆模糊或已遗忘，学生反映课程学习起来有一定难度。（2）授课方式单一。浙江传媒学院的“通信原理”课程以传统教学模式为主，教师在课堂上结合PPT和板书进行讲授，课堂上师生互动不足。（3）验证性实验为主。改个前，浙江传媒学院“通信原理”课程主要是利用实验箱进行实验，以验证性实验为主，内容与学生日常生活缺乏联系，学生对实验的态度大多是以完成实验为目的。（4）考核形式比较单一。课程的成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩组成，期末考试成绩占比60%，对课程能否及格起了决定性作用，部分学生平时学习不认真，期末前突击复习，考核形式不利于对学生的培养。针对这些状况，课程组对“通信原理”课程从教学手段、实验教学等方面进行探索和改革。

2优化课程教学手段

2.1微课

微课概念源于1993年美国北爱荷华大学提出的60秒课程（60-secondcourse）及1995年英国纳皮尔大学提出的1分钟演讲（TheOneMinuteLecture，OML）[1-2]。是以阐释某一知识点为目标，以短小精悍的视频为表现形式，以学习或教学应用为目的的教学视频[3]。随着手机、平板电脑等移动终端的普及，微课在我国教育领域也迅速发展起来。根据心理学家对人类注意力的研究，大多数人对一件事的专注时间只有10分钟左右，之后注意力就会被其他事情所吸引，无法再保持专注。因此，传统的全程录制教师上课的教学视频，不仅制作成本高，也会因视频时间过长而导致效果不理想。由于“通信原理”课程内容较多、理论性强、概念抽象，涉及很多数学公式和推导，在有限的课堂教学时间内，学生难以完全掌握，因此课程组将部分重难点知识、选修课知识等录制成微课视频。微课视频的长度一般控制在5～8分钟，尽量不超过10分钟，短而精是微课视频的特点，因此需要按照教学大纲的要求，将“通信原理”课程的教学内容按知识点进行碎片化处理，将其分成无码间串扰条件、复用、PCM编码等知识点。根据“通信原理”课程教学内容和教学目标要求，视频内容可以是重难点知识的分析与讲解，可以是典型习题的解答过程，还可以是一些有关实验的微视频，让学生在实验前进行预习，对实验内容、仪器设备的使用等有初步了解，实验过程中重点关注实验原理和实验内容本身。在现有的微课录制软件中，笔者选择Camtasia软件和超级录屏软件录制微课[4-5]。对于主要是讲解概念的知识点，采用PPT的形式进行屏幕的录制，而对需要进行推导和分析的知识点，可结合手写板和PPT的形式进行录屏，对重点和难点通过手写板进行分析，有助于学生理解。还可以加入动画视频，以多样化的形式，提高学生的学习兴趣，将原本枯燥的知识点变得生动有趣。如在视频中插入一些知识点的MATLAB仿真，讲授AM的调制时，首先讲解AM调制的原理，然后利用MATLAB仿真软件编写m文件，运行后得到相关的调制和解调等波形[6]。AM调制相关波形，如图1所示。

2.2云班课

传统教学以教师为中心，虽然在课堂上会和学生有一定的互动，但因为时间有限，一般以全班或点名个别学生的方式进行提问，不管哪种方式都不能帮助教师了解全班学生对知识点的掌握程度，为解决这一问题，课程组在课堂上引入了云班课。云班课可以方便师生之间进行互动、资源分享、测试等[7]。在课堂上教师利用头脑风暴进行提问，每名学生都参与其中，促使学生认真思考问题。教师可在上课开始或者课中插入一些小测试，了解学生对上节课或本节课内容的掌握程度，测试结束后不仅可以得到每名学生的成绩、完成时间等数据，还可以得到每道题的正确率等具体信息，教师通过这些数据，对每名学生的课堂听讲情况、知识点掌握情况等就有了清楚的了解[8]。云班课学生测试情况，如图2所示。教师可以将微课视频等课程相关资料上传到云班课的资源文件夹，方便学生预习和复习。教师还可以制作一些与微课视频配套的微练习，通过学生微练习的完成情况，来检验学生的学习效果。教师给微课视频、教学课件、微练习等分配一定的经验值，学生在观看微课视频和完成微练习后可以获得这些经验值，作为激励的同时，也可以作为期末成绩评定的依据之一。学生在课下通过观看微课视频掌握和巩固相关知识点，在课堂上结合云班课App学习课程知识，这种线上线下相混合的教学模式，具有激励与评价体系，相比传统的课堂教学，学生的参与度更高，可以激发学生在移动设备上的自主学习兴趣，教师也可以对学生本节课堂内容的掌握程度形成相对客观全面的了解。

3实验教学的改革

实验是教学工作的重要组成部分，可以培养学生的动手能力和创新能力，保障教学质量。传统的“通信原理”实验采用实验箱，学生选择相应的实验模块，按照实验指导书步骤进行少量连线，并在指定的测试点观察相关波形，这种情况下学生对实验的原理和具体的信号处理过程理解不深，而且实验内容相对比较单一，创新性不够。GNURadio是一个开源的、以通用软件无线电硬件平台为依托的无线电信号处理平台，通过软件编程，可实现无线电通信的各种功能[9]。在正弦消息的FM调制实验中，运行后可显示正弦消息、FM信号等波形。更改调制指数、载波频率和消息频率，可以观察FM信号波形的变化。将GNURadio引入“通信原理”实验中，将“通信原理”实验内容与日常生活联系起来[10]。在基于USRP2900的收音机设计实验里，学生可以收听到FM91.8、西湖之声等电台的节目，大大提高了学生的兴趣，加深了学生对课程知识点的理解，达到了很好的教学效果。

4考核方式多样化

为了改变以往期末考试成绩起决定性作用、学生期末突击复习的情况，课程组修改了期末成绩的比例，从以往的60%降为40%，在教学过程中增加了2次大测验（占考核比例的20%）。以往的平时成绩主要由考勤、作业和课堂表现组成，课堂表现主要由有限次的课堂提问来进行评分，比较单一。在进行线上和线下混合式教学后，课堂表现评分可以结合学生课堂上小测验的得分：观看微视频、参与互动等得到的经验值综合评判。改革后的考核方式，更注重对学生进行过程性考核，要求学生注重平时的学习。

5结语

为了帮助学生更好地理解和掌握“通信原理”课程的基本概念和基本原理，提高学生的学习兴趣，课程组从教学手段和实验教学等方面对“通信原理”课程进行了教学改革，使学生的学习形式更加丰富和多样，从实际的反馈情况看，教学改革使学生对学习的兴趣及学习的效率都得到了提高，教师也可以更全面了解学生的学习情况，教学质量得到了进一步提升。

作者:何晓华 单位:浙江传媒学院