工程教育背景下通信系統教學改革

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摘要：工程教育認證要求“以學生為中心，以教師為輔助，以能力培養為主線，以素質教育為目標”，培養學生具有較強的工程實踐能力和創新能力，論文是在此背景下對通信系統仿真的教學方法和手段進行研究和改革，進一步培養具有較強的工程實踐能力的高素質本科生，提高教育質量。

關鍵詞：工程教育認證；通信系統；仿真

一、工程認證的國內外現狀

2013年6月，國際工程聯盟大會正式接納我國加入《華盛頓協議》，成為該協議的預備會員，2016年6月，我國正式成為會員。工程教育認證是指專業認證機構以《華盛頓協議》為基礎，由中國教育專業認證協會制定的通用標準和專業補充標準為準繩，針對高校教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證。工程教育專業認證是保證教育質量的重要手段。工程教育認證中，我國制定了通用的標準，根據專業的不同制定了各專業的補充標準。工程教育認證辦學的宗旨為“培養學生能力”，驗證手段為“學生學到了什么”，辦學效果以大多數受教育者達成的質量水平為證明。通信系統仿真就是培養學生通過實踐，使學生能夠運用所學知識，更加熟練地掌握通信系統的理論、系統構成和設計計算方法，按時完成設計任務，培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。

二、課程改革的目的及意義

工程教育認證要求“以學生為中心，以教師為輔助，以能力培養為主線，以素質教育為目標”，工程認證要求在實踐方面：1.培養學生具有基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論的能力。2.能夠針對復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。本課程實踐性很強，是對通信原理課程學習的有力的補充。能夠通過仿真更加直觀和形象地理解和驗證通信原理中復雜的、抽象的信號產生和傳輸原理，本課程的仿真基于MATLAB軟件。通信系統仿真可以采用編寫M文件的方式，也可以采用Matlab中的simulink可視化仿真工具，搭建仿真模塊實現通信系統分析與仿真。由于通信類課程的主要特點是理論性比較強，原理公式推導比較復雜，概念比較抽象，具有一定的難度，傳統的內容多，新技術新方法少，課程重理論，輕實踐。教學缺乏實際的項目背景，過多的理論陷入說教，學生缺乏興趣和動力[1]。所以傳統的通信系統仿真課程并不能達到理想的仿真效果。所以，結合工程教育的背景對畢業生的要求，通信系統仿真教學的改革是迫在眉睫的必須完成的任務。

三、課程改革的方案

（一）將傳統教學與現代化教學手段相結合。結合板書綜合運用多媒體教學手段，結合simulink仿真工具，在課堂教學中通過文字、聲音、圖像、動畫燈光多種媒體的有機結合和生動的表達，給學生注入生動詳實的內容和信息量例如，再講調制時，可以simulink仿真工具，使學生能夠觀察到調制過程。同時可以采用MOOC、翻轉課堂、微課的形式，學生學習的靈活性將大大增加，學生可自主規劃學習內容和學習的節奏。

（二）增加實踐環節學時數，構建“3+3”的實驗教學模式。根據工程認證的要求構建“3+3”的實踐教學模式，即3種實驗教學體系和3個層次的實驗教學內容，3種實驗教學體系指專業認知性、課程實驗性和創新實驗三個類型；3個層次的實驗教學內容是指將實驗內容分為驗證型實驗、提高型實驗和綜合型實驗。實驗教學采用“模塊化”進行，實驗教學內容是指將實驗內容分為驗證型實驗、提高型實驗和綜合型實驗三個層次，分級進行，循序漸進的[2]。驗證型實驗是確保所有學生按教學大綱要求都能完成實驗教學任務，提高型實驗因材施教，應在驗證型實驗的基礎上的提高，綜合型實驗是一些有一定綜合和設計要求的實驗，可以是一些課程設計或者大賽的題目。

（三）采用開放式實驗教學模式。工程教育認證要求學生具有較強的工程實踐能力和創新能力。特別是在當今變化的經濟環境中，對畢業生具有工程實踐能力的要求越來越高。開放式實驗教學模式就是以培養學生工程實踐能力和對知識的應用能力為出發點，通過對教學方式的轉變，使學生由被動學習變為主動學習，教師在教中學，在學中教，使學生在做中學，學中做，最終達到教學相長的效果。

四、結語

本課題是在工程教育認證背景下的教學方法和手段的研究和改革，改革后學生工程實踐能力和創新能力顯著增強，培養具有較強的工程實踐能力的高素質本科生，提高教育質量。

參考文獻

[1]徐明遠.MATLAB仿真在現代通信中的應用[J].西安電子科技大學出版社,2011.

[2]李建新.現代通信系統分析與仿真—MATLAB通信工具箱[J].西安電子科技大學出版社,2015.

作者:危厚琴 王家琪  楊永川 單位：北華大學電氣與信息工程學院