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一、通信工程专业实践教学中存在的问题
1.实验室条件和环境较差
由于大部分学校都在进行学生的扩招和学校的扩建,通信专业的人数也会大幅度地增加,学校在扩建过程中会存在资金问题,导致对于实验室仪器设备的资金投入不足,设备更新缓慢,与现代快速发展的通信技术严重脱节,学生在实践过程中学到的知识也是几年前的,已经过时。同时在扩招过程中该专业人数大幅度增加,导致实践教学的场地紧缺,存在多人共用一套实验设备进行实践学习的情况,这就导致实践教学的质量不是很理想。
2.实践教学的老师对于这门课程不够重视
与老师熟知的理论教学相比较,实践教学操作十分麻烦,其中各种各样的环节让人头疼,长期从事理论教学的老师难以适应这样的教学过程,他们就会选择逃避,没有将实践教学真正地开展起来,学生只是进行一些简单的操作,无法学到真正的知识,没有获得实际的动手能力和创新能力。有些学生在老师的影响下也是持比较消极的态度,认为该专业的实践教学可有可无,没有十分重要的存在意义。
3.提供给学生的实习单位较少
本文作者:刘紫燕作者单位:贵州大学
合理安排教学内容,激发学生学习兴趣
第三代移动通信系统在世界各国已商用,其发展日新月异,因此,移动通信课程内容的安排上要结合当前移动通信系统的最新技术,删除一些过时的内容。首先,移动通信系统的简介,介绍移动通信系统的发展简史以及结构。第二,讨论无线传播的技术,这是移动通信的基础知识,例如:无线电波的传播、抗干扰技术、多址接入技术等。第三,介绍各种移动通信系统,如:GSM,3G(WCDMA,TD-SCDMA和cdma20001X)和LTE,LTE-A等。第四,其它短距离无线通信系统,如:Bluetooth、UWB、Zigbee、WiMAX等。第五,结合工程实践,讲授移动通信系统的规划和优化过程中需要注意的事项和内容。通过学习本课程,学生可以全面的、系统的掌握移动通信的理论知识和移动通信系统。以此方式安排移动通信课程的内容,从简单到复杂,然后联系实际系统,符合人们的认知过程,使学生有兴趣学习移动通信,从而达到教学目的。
多种教学方法结合,提高教学效果
移动通信内容多,覆盖面广,信息量大。因此,采用多媒体教学。课前制作了幻灯片,包含各种图表和系统结构图等。在教学过程中灵活使用多种教学方法。由于是双语教学,采用的英文教材中会有生词,若在课堂上逐一解释,既浪费时间,也会分散学生的注意力,因此,要求学生在课前预习,在每次课结束前将下次课要讲述的内容告诉学生,要求学生预习,自己查生词,上课时仅对学生容易理解错误的词汇和专业术语进行解释。在授课中采用英语和汉语结合的方式,在讲述一些概念和简单问题时用英语,学生一般能听懂,但是在解释复杂问题时,需要采用结合中文的方式。例如:MIMO技术。在移动通信教学过程中,教师采用了多种教学方法,从教材中的内容拓展开来,拓宽学生的知识面。例如:手机已经成为我们日常生活中必不可少的交流工具,为了让学生了解“手机辐射”,教师准备了“如何安全使用手机”的专题资料和图片,作为补充内容讲解,不仅让学生知道手机辐射的相关概念和知识,也了解该如何安全使用手机。讨论式教学法是一种适应培养创造型人才的教学方法,是在教师的引导下,学生围绕学习目标主动学习,发现问题,通过学生之间、师生之间相互交流,共同探讨、展示结果,使学生主动地获取知识,提高能力的一种教学方法。通过使用讨论式教学法使学生学会如何去查找资料、阅读文献、发现问题、研究问题和解决问题,从而使学生学会学习,成为学习的主人。讨论式教学法的运用,不仅有利于增强学生的主体意识、参与意识,培养学生的能动性、独立性,而且有利于提高学生的口头表达能力、逻辑思维能力、自我评价能力和自主合作能力。在教学过程中,选择多址接入技术来进行讨论。先给学生布置预习任务,下发教师事先准备好的英文资料,要求学生利用课余时间阅读再结合教材找出问题。在进行讨论课时,首先将全班学生分为三组,每个组的内容分别是:TDMA、FDMA、CDMA,在组长的主持下进行讨论,做好要点记录和讲稿整理,并选出一名学生准备上台讲解。讨论结束后按内容的先后顺序,请各组的主讲同学上台进行讲述,然后同组成员进行补充,最后以主讲为主回答其他学生的提问。鼓励学生用英语进行讲解和提问。最后,教师简要讲评和有针对性的讲解,重点阐述各技术的区别。通过学生自学、多次讨论和教师的讲解,使学生较好地深入理解和消化多址接入技术。通过采用讨论法可以鼓励学生积极参与教学,一改传统式的“填鸭式教学”,学生既要自己独立学习和思考,又要和同学相互协作,增强团队合作精神,为以后踏上工作岗位奠定一定的基础。
采用多种教学手段,加强实验教学环节
一高职院校电子通信专业教学改革的意义
1高职院校电子通信专业教学改革满足新课改需求
目前,我国教学领域正受到新课程改革主、客观强势的冲击。结合国内外课改经验教训不难发现,教学领域相关问题是课改成功与否的重要影响因素。新课程改革强调“教师为主导,学生为主体”,高职院校电子通信专业教学改革以学生发展为中心,为学生营造社会实践教学平台,是电子通信专业教学的创新策略,满足新课改需求。因此,务必要将电子通信专业教学改革作为电子通信专业教学的重点工作,促进课程问题与教学问题有机融合,使新课程改革落到实处。
2高职院校电子通信专业教学改革可优化低效的教学现状
虽然高职院校教师们尽全力地进行电子通信专业教学工作,但仍旧出现了教学效果不佳的局面。教学效果不佳表现为课程秩序混乱、教学目标不明确及教学方法缺乏针对性等。在电子通信专业教学中,如何引导学生积极参与,不仅是新课程改革的关键,还是每一位教师在实际教学过程中亟待解决的问题。高职院校电子通信专业教学改革面向每一位基础薄弱、自主学习能力较弱的学生,着力于提升电子通信专业教学效率,彰显教师的辛勤、智慧及策略。
3高职院校电子通信专业教学改革提升学生主观能动性
一传统教学模式存在的问题
研究生专业英语教学应该突出专业和英语的结合,英语作为工具为专业服务。通过前几年的教学实践,重庆理工大学“信息与通信工程”研究生专业英语教学主要暴露出以下几方面的问题。1)教学重点不突出:研究生英语过度强调专业词汇的掌握、英语长句的翻译,具体表现在采用陈旧范文式的教学。2)教学方式单一化:基本上采用传统的课堂上教学,以教师为主、研究生为辅,采取一问一答的形式,最终导致研究生学习兴趣和欲望较低,普遍反映收获不大。3)教材内容的固定化:“信息与通信工程”学科发展日新月异,新技术层出不穷,固定的教材内容完全不能反映出这种变化的趋势,也不利用拓展其专业知识面。4)师资队伍薄弱:考虑该课程对英语的要求较高,基本上都安排一位有海外经历的教师来授课,但每个研究生的研究方向不尽相同,教师的专业知识面不能完全满足研究生的多样化需求。5)僵化的考核形式:研究生的考核采用闭卷形式,单一化的考核方式不能反映研究生的口语和英语交流能力,也有违将英语作为工具服务于科学研究的宗旨。
二突出服务专业教育的教学思路
教学内容上选择电子科学与技术、信息与通信工程及其相关领域的专业基础知识,教学中训练研究生的朗读与准确翻译原文的能力,从矫正专业词汇的发音、纠正翻译中的错误着手,通过大量的科技论文分析来让研究生扩大专业词汇量,提高听、说、读、译的能力,达到提高准确理解与阅读英文原版教材与参考文献的实际能力,达到学以致用的教学目的。与时俱进的专业英语教学内容研究生专业英语教学中使用的教学资料注重科学性、知识性、规范化和时间性,相关教学资料直接取自国际知名大学的信息与通信专业系列教材的部分内容和科技论文,参考教材如下。1)RahatAliKhanLangah.(2012)PerformanceAnalysisofCooperativeCommunicationProtocols:CooperativeCommunicationsinWirelessNetwork.Pub:LAPLAMBERTAcademicPublishing.(部分内容节选)2)B.P.Lathi.(2010)ModernDigitalandAnalogCommunication(4thEdition).Pub:OxfordUniversityPress.(部分内容节选)3)DaleWheat.(2012)BuildingYourOwnElectronicsLab:AGuidetoSettingUpYourOwnGadgetWorkshop.Pub:ApressL.P..(部分内容节选)4)Chi-TsongChen.(2012)LinearSystemTheoryandDesign.Pub:OxfordUniversityPress.(部分内容节选)信息与通信工程专业英语课程教学团队现有6人,教师队伍全部具有博士学位(2人具有海外经历,所有成员均从事信息与通信类专业科研与教学),课堂教学分为6讲(每讲含4学时),研究生专题讲座(6学时),共计30学时。其内容与安排:1)科技文献翻译理论与方法;2)现代数字信号处理及系统专题;3)现代通信技术前沿专题;4)计算机通信网络前沿专题;5)英语科技文献写作基础知识;6)英语科技精读及案例分析;7)研究生专题讲解,结合专业方向,按照presention的方式做出英文的PPT,并利用投影仪在课堂上作3~5分钟的英文演讲,并相互提问。面向应用的专业英语教学英文科技论文写作是进行国际学术交流和研究必需的技能,本课程教学的一个重要内容是英语科技论文的精读和写作,它始终贯穿于教学实践活动中。英语科技论文的精读和写作教学包括以下内容。1)分析英语科技文献的框架结构。以具体SCI检索英语论文为例,分析英语科技论文的结构,从而引出论文的一般结构IMRaD形式(Introduction,MaterialsandMethods,Results,andDiscussion);通过课题讨论的形式,组织研讨IMRaD结构的逻辑性分别与问题(why、what、how)之间是如何相互体现的?2)研讨如何丰富论文框架中的内容?以剑桥大学爱席比教授提出的“概念图”为手段,以论文题目为向导,自我思考和回答论文的创新点,根据IMRaD的结构确定基本的段落主题,提出各种组织论文的方法,探讨如何准备好所需的支撑材料(理论分析与实验数据)。3)研讨具体的写作技巧讲解,包含题目、摘要、引言和结果等部分如何写作,如叙述有关现象或普遍事实多使用现在时,引言中是否有足够的篇幅对论点和问题进行说明,来表示它们的重要性。
三研究生唱主角的课堂翻转变
研究生只是作为被动的受教育客体为参与教育过程的主体,充分调动研究生参与的积极性、主动性和创造性,变单纯由教师讲授的“一言堂”为和谐交际式的“多言堂”。主要通过以下方式促成改变。1)在每讲当中,就是大约讲授三分之二的时间,在授课过程中穿插提问和讨论,其余时间留给有相关研究方向的研究生作专题报告,并且参考文献必须来自于IEEE的SCI检索论文(学校已购IEEE数据库)。这无形当中要求研究生将课后的功课做足,充分调动研究生参与课堂的积极性。2)借签国际会议形式,研究生事先粘贴论文海报,使研究生之间提前熟悉报告内容,每个研究生做3~5分钟的presentation,即研究报告进展,报告后进入提问环节。在模拟国际会议期间,要求全程英语交流,该部分成绩计入总成绩。
新的移动通信实验教学体系,将先修课学习、工业实习、理论课学习、实验课开展、毕业论文等多个教学环节进行整合,形成从基础理论仿真到专业实验操作、工程技术实训、创新实验等一个开放的实验教学体系。
通过通信类先修课程的学习,使学生准备好相关的基础知识,同时也对移动通信在课程体系中的地位有明确的定位[14,15]。相应编程语言类课程的学习更为实验仿真提供了良好的基础。移动通信理论课程的讲授为实验课程的开设提供了直接的理论平台。工业实习安排在移动通信实验课开设前一学期开展,实习内容是到各通信运营商公司和设备厂家进行跟岗实习,涉及到的内容有:移动通信系统基站的建设与维护;交换与传输系统管理和维护;光纤传输设施维护;移动终端制造与维修;3G应用等多个方面。通过工业实习使学生对当前移动通信所涉及到具体问题有了充分的感性认识,这对之后实验教学的开展,特别是移动网络方面实训的进行有很好的促进作用。移动通信实验教学的开展涵盖以下几个方面:基础理论仿真、专业实验操作、工程技术实训、创新实验、毕业设计。基础理论仿真是利用MATLAB软件实现:QPSK调制及解调;MSK、GMSK调制及相干解调;QAM调制及解调;OFDM调制解调;m序列产生及特性分析;Gold序列产生及特性分析;数字锁相环载波恢复;Rake接收机仿真实验。例如,OFDM调制解调实验,按照图2OFDM仿真结构图,利用MATLAB程序实现图2中不同测试点处的信号波形。
工程技术实训阶段则是利用3G天线获取实际信号,利用频谱分析仪等仪器实现CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信号的分析。同时实现基站放大器、塔顶放大器性能指标的测试。例如,图4中给出利用频谱分析仪所测得实际CDMA2000和WCDMA信号的频谱特性。
创新实验阶段主要是针对有兴趣参加各类设计竞赛的学生开展,将全国及各省、校级电子设计大赛题目进行改造,从中选取与移动或无线通信有关,且具有创新性、前瞻性、实用性的方案,经过适当修改作为创新实验阶段的实验案例。学生可以通过这样的实验案例了解各级大赛的要求及特点,教师则也可以在实验教学过程中,选拔优秀学生参加各级大赛,进而提高学生的能力和水平。毕业设计阶段主要是利用实验室实验条件,从学院承担的科研项目中,将某些项目进行简化、修改、重组,转化成通信专业类论文题目,或从本专业最新的科技论文中选择其中合适的内容进行改进,作为通信专业类综合性毕业设计案例,从而将先进的科研成果打造为优质教学资源,实现基础与前沿、经典与现代的结合。为通信类专业学生提供了广阔的选择空间和开放的培养环境。总之,移动通信实验教学体系中基础理论仿真、专业实验操作和工程技术实训是必修课程教学内容,是实验教学的基础与根本[16]。创新实验、毕业设计则是移动通信实验向之后教学、实践环节的扩展与延伸。这样由必修和扩展环节共同构建起移动通信实验教学开放体系。
本文作者:冯敏罗清龙作者单位:聊城大学