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【摘要】提出了通信专业核心实践教学体系虚实结合的设计思想，围绕加强基础知识的学习、重视培养学生动手能力、借助实验室及虚拟软件系统实现学生培养的思路。提出了分层渐进的体系结构，在教学中形成虚实结合，层次分明的实验课程体系。激发了学生的学习兴趣，促进学生理论与实践的有机融合，取得了较好的效果。
【关键词】通信专业 实践教学 虚实结合
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）05-0121-02
Abstract: This article proposed the design system about the core practical teaching’s virtual￣actual combination in communication professional, and based on the strengthening basic knowledge, capacity￣building and by means of laboratory and virtual software system. We designed the tiered progressive system structure to form well virtual￣actual combination of experimental course system. The practical teaching system has promoted student theory and practice organically, achieved good results.
Key words: communication professional; practical teaching; virtual￣actual combination
1.引言
从目前高校的人才培养情况来看，通信工程类专业的人才培养方向大概可以分为两类：其一是研究型人才培养方向，或者说是培养研发、技术类人才；其二是工程应用型人才培养方向。前者一般为重点高校或品牌专业所选择的一种方向和定位，后者则大多数为信息类高职院校的选择，目前一些普通本科院校也在向这个方向调整培养计划。
大多一般高职高专院校对人才的培养也是定位在工程应用型方向，但受限于学生的层次、理论课时有限以及学校专业基础薄弱等因素的约束，往往会轻理论而重实践，准确来讲是重实训。有些学校在实训室的建设方面花费巨资来购置实际的商用通信设备，如传输、交换、接入、数据、3G等，通过这些设备来培养学生的实际操作能力。这种方式有一定的优点，可以让学生做到“所学即所用”，在工作中能尽快上手。但这样的实际通信设备主要是设计给运营商来用的，在工作原理方面基本上谈不上什么开放性，甚至因为设备价格昂贵，学校基本上不会让学生自己动手进行硬件的搭接，所以用这样的设备来实训慢慢地被很多高校称之为“设备操作工”的培养模式。而有些学校由于资金有限，生源不多，设备老化甚至淘汰，培养出来的学生理论与实践脱节严重，步入社会后也无法快速地进入角色，用人单位一般也就不愿意招收这样的学生。
高职通信专业在开展实践教学过程中，主要存在以下一些问题：
1）有限的实验课时，学生无法充分地进行实验；
2）实验教学资源以及实验室难以做到真正开放；
3）现有实验设备的可靠性、实验现象的稳定性等方面严重影响了实验教学的效果[1]。
4）配套测试设备不完善、不稳定，常常影响实验的正常进行；
5）花巨资购买的实训设备不具备开放条件，不能让学生了解工作原理并自行动手搭建系统；
6）昂贵的实训设备因为台/套数有限，影响了学生的全面参与；
7）评价和考核学生实践效果的手段单一，基本上只有实验报告。
那么，通过什么样的手段来加强高职学生专业知识和理论的学习效果及其实践动手能力呢？答案是虚实结合！也就是在教学中，建有必需的实验设施设备，同时运用虚拟仿真技术，促进学生理论与实践的有机融合。虚拟仿真技术本身就是一种理论和实践紧密结合的技术，它把实际问题抽象化成理论问题来加以解决并把结果反馈到实际中去[2]。在《浙江省教育厅关于“十二五”期间全面提高高等职业教育教学质量的实施意见》中就明确提出：“推进现代化教学手段和方法改革，开发虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产线等”。由此可见，虚拟仿真技术已经成为了现代化的教学一种重要手段，对理论与实际实验联系起到了很好的桥梁作用。
2.实践教学体系的构建
在通信专业的核心实践教学中，引入虚实结合的方法来培养学生。首先，在通信专业的核心实践教学体系的构建中，我们设计了分层渐进的结构，遵循“基础知识的学习—能力培养—课程设计与毕业设计强化”的实践教学培养思路。即：首先是基础知识的扎实学习，在此基础上强化能力的培养，最后通过课程设计和毕业设计提升学生的实践动手和创新能力。针对基础知识的学习，以模块化的方法设计基础实验模块，有基于“数据通信实训室”进行的验证性实验及部分设计性实验、基于电子技术的现代通信系统设计实验和基于protues的单片机应用实验，通过通信原理实验箱验证基本知识如编码、调制等模块来搭建出简单的通信系统，并通过电子技术和单片机技术进行通信系统的设计实现；设计了系统仿真实验模块来针对强化能力的培养，包括基于通信原理实验箱的elabsim仿真软件的应用、基于protues的单片机系统设计与应用、基于SystemView的通信系统仿真实验[3]等，由简单到复杂的通信系统设计都可通过以上的仿真软件平台实现，从而明确了各个具体模块的实现方法以及相互之间的关联，对整个通信系统的组成及工作原理有了真正了解；最后，通过移动通信开放实验系统实现CDMA系统和GSM系统的搭建，通过综合布线课程设计、毕业设计等，提高学生对各种知识的串联应用能力。图1为通信专业核心实践教学体系结构图。 在设计实践教学体系的过程中，我们重点突出了以下几个方面：
(1)各模块之间既相互独立又相互联系，将课程中的理论与实验内容进行必要的优化整合，体现基础实验与综合性、设计性实验有机结合，充分结合多媒体技术、虚拟技术、网络技术等现代化教学方法与手段，利用先进的、丰富多彩的实验教学资源，形成完整的实验教学内容体系；
(2)在仿真实验项目设计中，注重设计性实验的开发，重点提倡自主实验、课内外实验相结合，开发出富有创意的研究探索性实验，开拓学生思路，突出培养学生的综合实践能力和创新精神；仿真实验系统充分体现了开放性和自主性；
(3)在课程架构设计中，紧紧围绕全程全网的通信理念，各模块循序渐进，突出通信系统的完整性、开放性和灵活性，在新的实践体系中，可以完成从传输、交换、移动、接入网、支撑网等整个专业的实践过程[4]，突出对学生工程实践能力和业务能力的培养。
3.实践教学的开展
首先，根据通信专业核心实践教学体系结构，学生借此建立起通信系统的整体概念；其次，通过基础实验、综合性及设计性实验，使学生对通信系统中的各个模块及关键技术有了全方位、多层面的认识；最后，通过CDMA系统及GSM系统的搭建，课程设计及毕业设计实现各种通信网的构建，培养学生运用通信基础知识和实验技术的能力，以满足培养通信与信息类高素质工程应用型人才的需要[5]。
比如，在数据通信的教学中，学生利用实验箱进行“DPSK调制与解调实验”。通过实验，让学生对于硬件电路搭建需要哪些模块，如何连接这些模块，然后通过波形分析其原理，验证最初的结论，帮助学生建立通信系统的整体架构和工作流程。图2为利用实验箱测得DPSK的输出波形图。
在系统仿真实验中，可以利用和通信原理实验箱配套的elabsim软件，进行仿真设计，对DPSK实验进行进一步的理解和掌握。同时，对于硬件和软件实验的结果做比较，帮助学生把理论问题和实践问题紧密地联系起来。经过实践证明，仿真实验和实际实验的结果是完全一致的。另外，学生可以用SystemView软件平台自行设计通信系统，以进一步加深对通信系统的认识。
最后，利用移动通信开放实验系统构建CDMA系统和GSM系统，对移动通信的组网和各部分的功能有一个全面系统的认识。通过组织学生进行课程设计和毕业设计，利用硬件和软件实现融合，使学生各方面的知识和实践技能得到应用和强化，最终实现教学的目标。
4.结论
总之，为了兼顾建设成本以及实验室的利用效率等因素，我们采用了现在实验室建设中的主流思路，即硬件设备加虚拟仿真的思路，硬件主要采用开放性比较好的实验箱或实验台的结构，虚拟仿真实现了实验室的开放、实验教学效果、实验设备的利用效率进一步地提升。经过几年的实践，通信专业核心实践教学虚实结合的开展方法是切实可行的。激发了学生的学习兴趣，提升了学生的实践、动手能力，取得了较好的效果。
参考文献：
[1]易志强，李光球，李芸. 软硬件协同设计型通信专业实践教学内容与模式改革研究[J]. 高校实验室工作研究，2011(2):14-15.
[2]符杰林，周海燕，李天松. 仿真软件用于通信原理课程教学的探讨[J], 大众科技，2011(7)：227-229.
[3]段九州，岳云天. SystemView用于通信原理实验教学的研究[J]. 实验科学与技术，2007（4）：81-83．
[4]明艳，吴坤君等. 通信专业实践教学体系结合改革[J]. 实验科学与技术，2008（8）：70-72.
[5]付宝琴，吴文悌. 探讨人才培养并行模式下的实验改革[J]. 实验室研究与探索，2006，23(1):8-10.
【关键词】通信专业 实践教学 虚实结合
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）05-0121-02
Abstract: This article proposed the design system about the core practical teaching’s virtual￣actual combination in communication professional, and based on the strengthening basic knowledge, capacity￣building and by means of laboratory and virtual software system. We designed the tiered progressive system structure to form well virtual￣actual combination of experimental course system. The practical teaching system has promoted student theory and practice organically, achieved good results.
Key words: communication professional; practical teaching; virtual￣actual combination
1.引言
从目前高校的人才培养情况来看，通信工程类专业的人才培养方向大概可以分为两类：其一是研究型人才培养方向，或者说是培养研发、技术类人才；其二是工程应用型人才培养方向。前者一般为重点高校或品牌专业所选择的一种方向和定位，后者则大多数为信息类高职院校的选择，目前一些普通本科院校也在向这个方向调整培养计划。
大多一般高职高专院校对人才的培养也是定位在工程应用型方向，但受限于学生的层次、理论课时有限以及学校专业基础薄弱等因素的约束，往往会轻理论而重实践，准确来讲是重实训。有些学校在实训室的建设方面花费巨资来购置实际的商用通信设备，如传输、交换、接入、数据、3G等，通过这些设备来培养学生的实际操作能力。这种方式有一定的优点，可以让学生做到“所学即所用”，在工作中能尽快上手。但这样的实际通信设备主要是设计给运营商来用的，在工作原理方面基本上谈不上什么开放性，甚至因为设备价格昂贵，学校基本上不会让学生自己动手进行硬件的搭接，所以用这样的设备来实训慢慢地被很多高校称之为“设备操作工”的培养模式。而有些学校由于资金有限，生源不多，设备老化甚至淘汰，培养出来的学生理论与实践脱节严重，步入社会后也无法快速地进入角色，用人单位一般也就不愿意招收这样的学生。
高职通信专业在开展实践教学过程中，主要存在以下一些问题：
1）有限的实验课时，学生无法充分地进行实验；
2）实验教学资源以及实验室难以做到真正开放；
3）现有实验设备的可靠性、实验现象的稳定性等方面严重影响了实验教学的效果[1]。
4）配套测试设备不完善、不稳定，常常影响实验的正常进行；
5）花巨资购买的实训设备不具备开放条件，不能让学生了解工作原理并自行动手搭建系统；
6）昂贵的实训设备因为台/套数有限，影响了学生的全面参与；
7）评价和考核学生实践效果的手段单一，基本上只有实验报告。
那么，通过什么样的手段来加强高职学生专业知识和理论的学习效果及其实践动手能力呢？答案是虚实结合！也就是在教学中，建有必需的实验设施设备，同时运用虚拟仿真技术，促进学生理论与实践的有机融合。虚拟仿真技术本身就是一种理论和实践紧密结合的技术，它把实际问题抽象化成理论问题来加以解决并把结果反馈到实际中去[2]。在《浙江省教育厅关于“十二五”期间全面提高高等职业教育教学质量的实施意见》中就明确提出：“推进现代化教学手段和方法改革，开发虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产线等”。由此可见，虚拟仿真技术已经成为了现代化的教学一种重要手段，对理论与实际实验联系起到了很好的桥梁作用。
2.实践教学体系的构建
在通信专业的核心实践教学中，引入虚实结合的方法来培养学生。首先，在通信专业的核心实践教学体系的构建中，我们设计了分层渐进的结构，遵循“基础知识的学习—能力培养—课程设计与毕业设计强化”的实践教学培养思路。即：首先是基础知识的扎实学习，在此基础上强化能力的培养，最后通过课程设计和毕业设计提升学生的实践动手和创新能力。针对基础知识的学习，以模块化的方法设计基础实验模块，有基于“数据通信实训室”进行的验证性实验及部分设计性实验、基于电子技术的现代通信系统设计实验和基于protues的单片机应用实验，通过通信原理实验箱验证基本知识如编码、调制等模块来搭建出简单的通信系统，并通过电子技术和单片机技术进行通信系统的设计实现；设计了系统仿真实验模块来针对强化能力的培养，包括基于通信原理实验箱的elabsim仿真软件的应用、基于protues的单片机系统设计与应用、基于SystemView的通信系统仿真实验[3]等，由简单到复杂的通信系统设计都可通过以上的仿真软件平台实现，从而明确了各个具体模块的实现方法以及相互之间的关联，对整个通信系统的组成及工作原理有了真正了解；最后，通过移动通信开放实验系统实现CDMA系统和GSM系统的搭建，通过综合布线课程设计、毕业设计等，提高学生对各种知识的串联应用能力。图1为通信专业核心实践教学体系结构图。 在设计实践教学体系的过程中，我们重点突出了以下几个方面：
(1)各模块之间既相互独立又相互联系，将课程中的理论与实验内容进行必要的优化整合，体现基础实验与综合性、设计性实验有机结合，充分结合多媒体技术、虚拟技术、网络技术等现代化教学方法与手段，利用先进的、丰富多彩的实验教学资源，形成完整的实验教学内容体系；
(2)在仿真实验项目设计中，注重设计性实验的开发，重点提倡自主实验、课内外实验相结合，开发出富有创意的研究探索性实验，开拓学生思路，突出培养学生的综合实践能力和创新精神；仿真实验系统充分体现了开放性和自主性；
(3)在课程架构设计中，紧紧围绕全程全网的通信理念，各模块循序渐进，突出通信系统的完整性、开放性和灵活性，在新的实践体系中，可以完成从传输、交换、移动、接入网、支撑网等整个专业的实践过程[4]，突出对学生工程实践能力和业务能力的培养。
3.实践教学的开展
首先，根据通信专业核心实践教学体系结构，学生借此建立起通信系统的整体概念；其次，通过基础实验、综合性及设计性实验，使学生对通信系统中的各个模块及关键技术有了全方位、多层面的认识；最后，通过CDMA系统及GSM系统的搭建，课程设计及毕业设计实现各种通信网的构建，培养学生运用通信基础知识和实验技术的能力，以满足培养通信与信息类高素质工程应用型人才的需要[5]。
比如，在数据通信的教学中，学生利用实验箱进行“DPSK调制与解调实验”。通过实验，让学生对于硬件电路搭建需要哪些模块，如何连接这些模块，然后通过波形分析其原理，验证最初的结论，帮助学生建立通信系统的整体架构和工作流程。图2为利用实验箱测得DPSK的输出波形图。
在系统仿真实验中，可以利用和通信原理实验箱配套的elabsim软件，进行仿真设计，对DPSK实验进行进一步的理解和掌握。同时，对于硬件和软件实验的结果做比较，帮助学生把理论问题和实践问题紧密地联系起来。经过实践证明，仿真实验和实际实验的结果是完全一致的。另外，学生可以用SystemView软件平台自行设计通信系统，以进一步加深对通信系统的认识。
最后，利用移动通信开放实验系统构建CDMA系统和GSM系统，对移动通信的组网和各部分的功能有一个全面系统的认识。通过组织学生进行课程设计和毕业设计，利用硬件和软件实现融合，使学生各方面的知识和实践技能得到应用和强化，最终实现教学的目标。
4.结论
总之，为了兼顾建设成本以及实验室的利用效率等因素，我们采用了现在实验室建设中的主流思路，即硬件设备加虚拟仿真的思路，硬件主要采用开放性比较好的实验箱或实验台的结构，虚拟仿真实现了实验室的开放、实验教学效果、实验设备的利用效率进一步地提升。经过几年的实践，通信专业核心实践教学虚实结合的开展方法是切实可行的。激发了学生的学习兴趣，提升了学生的实践、动手能力，取得了较好的效果。
参考文献：
[1]易志强，李光球，李芸. 软硬件协同设计型通信专业实践教学内容与模式改革研究[J]. 高校实验室工作研究，2011(2):14-15.
[2]符杰林，周海燕，李天松. 仿真软件用于通信原理课程教学的探讨[J], 大众科技，2011(7)：227-229.
[3]段九州，岳云天. SystemView用于通信原理实验教学的研究[J]. 实验科学与技术，2007（4）：81-83．
[4]明艳，吴坤君等. 通信专业实践教学体系结合改革[J]. 实验科学与技术，2008（8）：70-72.
[5]付宝琴，吴文悌. 探讨人才培养并行模式下的实验改革[J]. 实验室研究与探索，2006，23(1):8-10.