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摘要：在我校向应用技术大学转型发展的过程中，实践性较强的工科专业课程转型发展也在不断的逐步深化。《通信原理》课程传统的教学模式，已经不能适应转型发展的要求，更无法有效地实现学生创新能力和实践能力的培养。根据通信原理课程实践性强的特点，对课程教学模式进行改革，构建基于翻转课堂的项目驱动教学模式，有效地提高了学生的专业技术能力和综合素质。
关键词：转型发展；翻转课堂；项目驱动；实践能力
近年来，随着我校应用技术大学转型发展的不断深入，实践性较强的工科专业课程转型发展也在不断的逐步深化，以提高学生的实践能力为核心的教学模式的构建也迫在眉睫。《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程等信息类专业必修的专业基础课程，此课程涉及的知识广、概念多，需要综合应用先修课程的相关理论来解决通信原理中诸多问题，需要较好的数学推导能力，较强的物理概念抽象能力，与实际应用联系紧密，特别强调理论与实践的结合。如何在课堂教学的基礎上实施多样化的实践教学，帮助学生更好地学习该课程，以提高学生的创新精神和实践能力，是我们课程组一直研究的课题。
本文以《通信原理》课程为例，在课堂教学中引入基于翻转课堂的项目驱动教学模式，对理论教学实施教学改革，以激发和培养专业素养和专业兴趣，提高学生的创新精神和实践能力。
一、课程教学内容的项目分配
《通信原理》课程讲述现代通信的基本原理，主要内容包括模拟通信和数字通信，侧重于数字通信。《通信原理》课程改革始终贯彻以学生为本的理念，结合学生获取知识渠道多样性的现实，优化教学内容，改进教学方式。内容根据专业培养目标以及该课程在课程体系中的地位和作用进行设计，处理好相关课程的分工和联系，避免了课程内容间的重复和遗漏。
对教学内容进行重组，将课程内容安排由浅入深分为三个部分：数学基础—随机过程、模拟通信原理、数字通信原理，其中数字通信部分依据信号的传递流程，将内容分为信源编码、信道编码、传输模块（基带传输与频带传输）和接收模块，建立数字通信系统的整体观念。讲授过程中，加强随机过程部分的讲解，弱化模拟调制系统部分的讲授，重点讲述抗噪声性能，强化数字通信系统部分讲授，特别是模拟信号的数字传输和数字频带传输系统部分的讲授；同时讲授过程注重对知识点之间进行承上启下的描述，从工程概念来拓展理论的应用。
重组教学内容的目的是将学生所学理论有机地结合起来，树立通信系统的概念，建立通信系统的模型，通过Matlab仿真软件实现通信系统的模拟仿真，并通过实验室平台验证原理的正确性。课程内容与项目分配如表1所示。
二、项目设计解析
教学过程中，注重理论教学与实践项目有机结合，引入通信系统仿真软件（Matlab），依据信号的传输流程，遵循以项目为驱动、以实践带动教学的学生能力培养思路，选取6个典型项目组织教学内容。
项目1：信号与噪声。项目分成随机信号和眼图两个子项目。
项目2：模拟通信系统。项目分成AM调制与解调、DSB调制与解调、SSB调制与解调三个子项目，从模拟通信系统发射机部分的调制器到接收机部分的解调器，让学生系统了解一个完整模拟通信系统的信号发射接收过程。
项目3：模拟信号数字化传输。任务分成抽样定理、PCM和增量调制三个子项目，让学生对模拟信号的数字化建立直观的概念。
项目4：数字基带传输系统。项目分成码型变换、基带信号频域分析、眼图和数字基带传输系统综合训练四个子项目，让学生对数字通信基带传输系统的各个组成部分有一个充分全面的了解。
项目5：数字频带传输系统。项目分成2ASK调制与解调、2FSK调制与解调、2PSK和2DPSK调制与解调、数字频带传输系统系统综合训练四个子项目，让学生对数字通信系统中常用的调制和解调建立直观认识。
项目6：数字信号的接收。项目分成匹配滤波器、最佳基带传输系统两个子项目，让学生对数字信号的几种最佳接收方法有一个从理论到实际的了解。
三、基于翻转课堂的项目驱动教学模式设计
项目驱动教学法来源于建构主义学习理论，与其相适应的项目驱动教学模式将理论和实践有机地结合起来，它以任务为导向进行教学活动，以培养学生的专业技术能力。在这种模式中，教师运用项目驱动教学引导学生自主地进行探索，教学关注的重点是学生运用理论知识达到的实践能力的程度，指导教师的根本任务是根据学生已有的经验知识水平和兴趣来选取适合他们的项目使学生置身于探索知识的情境之中，从根本上将传统课堂中老师满堂灌转变为“学生为主体，教师为主导”的教学模式。但项目式教学法通常需要更多的教学时间，为实现对课堂时间的高效利用，我们可以考虑将知识传递过程放在课外，课堂上的时间就可以用于学生对知识的吸收内化，而翻转课堂是很适合在项目式教学中使用的一种教学方式。
基于翻转课堂的项目驱动教学模式设计《通信原理》课程教学包括三种方案：（1）教师正常授课：教师课前给学生提出项目任务、课堂理论教学进行项目仿真展示、课后学生完成项目的仿真工作。（2）基于翻转课堂的项目仿真：教师课前提出项目仿真任务、课堂学生分组展示讨论项目仿真结果，课后完善仿真项目。（3）基于知识点和项目仿真任务的翻转课堂：教师课前提出任务、学生完成任务书和项目仿真，课堂学生分组展示讨论知识点和项目仿真，课后完成作业和完善仿真项目。基于翻转课堂的项目驱动教学模式设计如图1所示。
现就抽样定理，对第三种方案进行过程分析。
1、课前准备
根据知识点和任务内容，教师课前给学生下发任务书，通过交流平台发布相关参考资料。学生查阅资料，进行资料收集，完成带通抽样定理课前任务书，并对低通抽样定理项目仿真方案进行探讨，完成仿真设计。
2、课中教学
（1）教师知识点引入 为什么学习抽样定理？ 抽样定理的数学意义？ 学习带通抽样定理的意义？
（2）学生分组讲解
每组制作关于带通抽样定理的PPT，派1—2名同学上台讲解并对疑惑部分提出质疑。
（3）学生针对带通抽样定理，提出问题，互相探讨。
（4）教师公开答疑，从低通抽样定理，引出带通抽样定理项目仿真成果，验证带通抽样定理。
（5）学生展示低通抽样定理仿真成果，讨论8KHz脉冲分别对1KHz和6KHz正弦波抽样，形成的抽样波形的原因；为什么8KHz脉冲对6KHz正弦波抽样，解调后的却是2KHz正弦波？
6. 课堂小测试：以小组为单位。
7. 教师对知识结构进行系统化讲述。
布置学生完成带通抽样定理子项目的仿真工作。
3、课后工作
课后复习巩固抽样定理概念，完成作业，并以小组为单位完成带通抽样定理子项目的仿真成果并上交。
四、教学效果
《通信原理》课程改革以通信工程专业为试点，电子信息工程专业延续传统的教学方法。经过一个学期课程改革试验，教学效果显示，通信工程专业学生对《通信原理》课程的整体理解能力远优于电子通信工程专业学生。
通信工程专业学生使用软件的能力得以提高。
通信工程專业学生自主学习能力明显提高。
通信工程专业学生的团队协作和沟通能力明显提高。
通信工程专业学生的理论分析能力和实践动手能力明显提高。
结论：以通信系统为背景，以分析系统的性能为主线，以项目驱动为手段，《通信原理》课程教学采用“波形分析—频谱分析—数学分析—仿真分析”的方法，加强实践教学。在理论教学过程中，引人基于Matlab仿真软件的训练内容，使学生深人理解通信的基本原理和系统分析、设计方法，在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。
参考文献：
[1]汪志平；网络环境下任务驱动教学反馈模型研究[D]；西南大学；2008年
[2]石良武；网络环境下任务驱动教学方案的设计与实现[A]；中国教育技术协会2004年年会论文集[C]；2004年
[3]胡雷；基于翻转课堂的高职项目教学模式构建与应用[J]；职业技术教育2015（29）37-40
作者简介：
李文鑫（1977—），女，河南商丘人，副教授，硕士研究生，研究方向：无线通信、信号处理。
关键词：转型发展；翻转课堂；项目驱动；实践能力
近年来，随着我校应用技术大学转型发展的不断深入，实践性较强的工科专业课程转型发展也在不断的逐步深化，以提高学生的实践能力为核心的教学模式的构建也迫在眉睫。《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程等信息类专业必修的专业基础课程，此课程涉及的知识广、概念多，需要综合应用先修课程的相关理论来解决通信原理中诸多问题，需要较好的数学推导能力，较强的物理概念抽象能力，与实际应用联系紧密，特别强调理论与实践的结合。如何在课堂教学的基礎上实施多样化的实践教学，帮助学生更好地学习该课程，以提高学生的创新精神和实践能力，是我们课程组一直研究的课题。
本文以《通信原理》课程为例，在课堂教学中引入基于翻转课堂的项目驱动教学模式，对理论教学实施教学改革，以激发和培养专业素养和专业兴趣，提高学生的创新精神和实践能力。
一、课程教学内容的项目分配
《通信原理》课程讲述现代通信的基本原理，主要内容包括模拟通信和数字通信，侧重于数字通信。《通信原理》课程改革始终贯彻以学生为本的理念，结合学生获取知识渠道多样性的现实，优化教学内容，改进教学方式。内容根据专业培养目标以及该课程在课程体系中的地位和作用进行设计，处理好相关课程的分工和联系，避免了课程内容间的重复和遗漏。
对教学内容进行重组，将课程内容安排由浅入深分为三个部分：数学基础—随机过程、模拟通信原理、数字通信原理，其中数字通信部分依据信号的传递流程，将内容分为信源编码、信道编码、传输模块（基带传输与频带传输）和接收模块，建立数字通信系统的整体观念。讲授过程中，加强随机过程部分的讲解，弱化模拟调制系统部分的讲授，重点讲述抗噪声性能，强化数字通信系统部分讲授，特别是模拟信号的数字传输和数字频带传输系统部分的讲授；同时讲授过程注重对知识点之间进行承上启下的描述，从工程概念来拓展理论的应用。
重组教学内容的目的是将学生所学理论有机地结合起来，树立通信系统的概念，建立通信系统的模型，通过Matlab仿真软件实现通信系统的模拟仿真，并通过实验室平台验证原理的正确性。课程内容与项目分配如表1所示。
二、项目设计解析
教学过程中，注重理论教学与实践项目有机结合，引入通信系统仿真软件（Matlab），依据信号的传输流程，遵循以项目为驱动、以实践带动教学的学生能力培养思路，选取6个典型项目组织教学内容。
项目1：信号与噪声。项目分成随机信号和眼图两个子项目。
项目2：模拟通信系统。项目分成AM调制与解调、DSB调制与解调、SSB调制与解调三个子项目，从模拟通信系统发射机部分的调制器到接收机部分的解调器，让学生系统了解一个完整模拟通信系统的信号发射接收过程。
项目3：模拟信号数字化传输。任务分成抽样定理、PCM和增量调制三个子项目，让学生对模拟信号的数字化建立直观的概念。
项目4：数字基带传输系统。项目分成码型变换、基带信号频域分析、眼图和数字基带传输系统综合训练四个子项目，让学生对数字通信基带传输系统的各个组成部分有一个充分全面的了解。
项目5：数字频带传输系统。项目分成2ASK调制与解调、2FSK调制与解调、2PSK和2DPSK调制与解调、数字频带传输系统系统综合训练四个子项目，让学生对数字通信系统中常用的调制和解调建立直观认识。
项目6：数字信号的接收。项目分成匹配滤波器、最佳基带传输系统两个子项目，让学生对数字信号的几种最佳接收方法有一个从理论到实际的了解。
三、基于翻转课堂的项目驱动教学模式设计
项目驱动教学法来源于建构主义学习理论，与其相适应的项目驱动教学模式将理论和实践有机地结合起来，它以任务为导向进行教学活动，以培养学生的专业技术能力。在这种模式中，教师运用项目驱动教学引导学生自主地进行探索，教学关注的重点是学生运用理论知识达到的实践能力的程度，指导教师的根本任务是根据学生已有的经验知识水平和兴趣来选取适合他们的项目使学生置身于探索知识的情境之中，从根本上将传统课堂中老师满堂灌转变为“学生为主体，教师为主导”的教学模式。但项目式教学法通常需要更多的教学时间，为实现对课堂时间的高效利用，我们可以考虑将知识传递过程放在课外，课堂上的时间就可以用于学生对知识的吸收内化，而翻转课堂是很适合在项目式教学中使用的一种教学方式。
基于翻转课堂的项目驱动教学模式设计《通信原理》课程教学包括三种方案：（1）教师正常授课：教师课前给学生提出项目任务、课堂理论教学进行项目仿真展示、课后学生完成项目的仿真工作。（2）基于翻转课堂的项目仿真：教师课前提出项目仿真任务、课堂学生分组展示讨论项目仿真结果，课后完善仿真项目。（3）基于知识点和项目仿真任务的翻转课堂：教师课前提出任务、学生完成任务书和项目仿真，课堂学生分组展示讨论知识点和项目仿真，课后完成作业和完善仿真项目。基于翻转课堂的项目驱动教学模式设计如图1所示。
现就抽样定理，对第三种方案进行过程分析。
1、课前准备
根据知识点和任务内容，教师课前给学生下发任务书，通过交流平台发布相关参考资料。学生查阅资料，进行资料收集，完成带通抽样定理课前任务书，并对低通抽样定理项目仿真方案进行探讨，完成仿真设计。
2、课中教学
（1）教师知识点引入 为什么学习抽样定理？ 抽样定理的数学意义？ 学习带通抽样定理的意义？
（2）学生分组讲解
每组制作关于带通抽样定理的PPT，派1—2名同学上台讲解并对疑惑部分提出质疑。
（3）学生针对带通抽样定理，提出问题，互相探讨。
（4）教师公开答疑，从低通抽样定理，引出带通抽样定理项目仿真成果，验证带通抽样定理。
（5）学生展示低通抽样定理仿真成果，讨论8KHz脉冲分别对1KHz和6KHz正弦波抽样，形成的抽样波形的原因；为什么8KHz脉冲对6KHz正弦波抽样，解调后的却是2KHz正弦波？
6. 课堂小测试：以小组为单位。
7. 教师对知识结构进行系统化讲述。
布置学生完成带通抽样定理子项目的仿真工作。
3、课后工作
课后复习巩固抽样定理概念，完成作业，并以小组为单位完成带通抽样定理子项目的仿真成果并上交。
四、教学效果
《通信原理》课程改革以通信工程专业为试点，电子信息工程专业延续传统的教学方法。经过一个学期课程改革试验，教学效果显示，通信工程专业学生对《通信原理》课程的整体理解能力远优于电子通信工程专业学生。
通信工程专业学生使用软件的能力得以提高。
通信工程專业学生自主学习能力明显提高。
通信工程专业学生的团队协作和沟通能力明显提高。
通信工程专业学生的理论分析能力和实践动手能力明显提高。
结论：以通信系统为背景，以分析系统的性能为主线，以项目驱动为手段，《通信原理》课程教学采用“波形分析—频谱分析—数学分析—仿真分析”的方法，加强实践教学。在理论教学过程中，引人基于Matlab仿真软件的训练内容，使学生深人理解通信的基本原理和系统分析、设计方法，在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。
参考文献：
[1]汪志平；网络环境下任务驱动教学反馈模型研究[D]；西南大学；2008年
[2]石良武；网络环境下任务驱动教学方案的设计与实现[A]；中国教育技术协会2004年年会论文集[C]；2004年
[3]胡雷；基于翻转课堂的高职项目教学模式构建与应用[J]；职业技术教育2015（29）37-40
作者简介：
李文鑫（1977—），女，河南商丘人，副教授，硕士研究生，研究方向：无线通信、信号处理。