哈尔滨华德学院-数据科学与信息工程学院

基于SC理念的通信原理课程教学改革与实践
时间:2026-05-26

传统的通信原理教学模式以教师课堂讲授为主,学生处于被动接受知识的状态,容易出现“重理论、轻实践”的问题。这种教学困境与课程大纲中提出的“系统掌握通信系统原理、具备解决复杂工程问题能力”的三维教学目标存在较大差距。SC(Student-Centered,以学生为中心)教学设计理念强调以学生的学习需求与能力发展为核心,推动教师从“知识传授者”向“学习引导者”转变,通过构建互动式、探究式的教学场景,激发学生的学习主动性,实现“教”与“学”的双向互动。基于此,本文结合通信原理课程的教学要求与课程特点,将SC理念融入课程教学设计全过程,重构课前、课中、课后三个教学环节,创新信息化教学工具的应用形式,探索体现学生主体地位的教学模式,旨在解决传统教学的痛点,提升课程教学质量,落实课程的人才培养目标。

课程自身特点对教学模式的要求

通信原理课程的知识体系具有理论性强、综合性高、工程应用性突出三大特点,这些特点对教学模式提出了特殊要求。从理论性来看,通信原理涉及大量抽象概念与复杂数学推导。这些知识点无法通过直观观察获得,需要学生建立较强的抽象思维与数理建模能力。传统单向讲授式教学中,教师往往花费大量时间进行公式推导,学生却难以把握物理本质,容易产生畏难情绪,知识内化程度不高。从综合性来看,通信原理知识体系庞大,与高等数学、概率论、信号与系统、数字电子技术等多门先修课程紧密关联,同时各知识单元之间相互衔接。各知识单元之间逻辑关系紧密,形成环环相扣的知识链条。这种综合性要求学生具备较强的知识整合能力,而传统教学中学生往往孤立地学习各个知识点,难以形成系统化的知识网络,面对综合性问题时往往无从下手。从工程应用性来看,通信原理课程大纲明确要求学生能够运用所学原理对典型通信系统进行定性分析与定量计算,具备仿真建模、性能评估及解决通信工程实际问题的能力。然而,传统教学模式中理论教学与工程实践往往脱节,课堂教学以理论推导为主,实验环节多为验证性实验,学生难以将理论知识应用于实际通信系统的分析与设计中,工程应用能力培养效果有限。

课程教学目标对学生主体地位的强调

根据课程大纲,通信原理的教学目标涵盖知识、能力、素质三个维度,知识维度要求学生构建完整的通信知识体系框架;能力维度要求学生运用所学原理对典型通信系统进行分析、建模、评估及解决问题的能力;素养维度要求学生建立严谨求实的科学态度,培养科技报国的使命担当与团队协作精神。三维教学目标的达成,均需要学生主动参与知识的探究、分析与应用过程。SC理念下的教学模式以学生为主体,通过设计针对性的教学活动,引导学生自主思考、合作探究,在知识学习的过程中同步培养分析问题、解决问题的能力,同时融入思政元素,实现“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体。

传统教学模式的现存问题

传统通信原理教学中,存在以下突出问题:一是教学互动不足,课堂以教师讲授为主,学生缺乏自主思考与表达的机会,课堂参与度低,难以保持持续的学习投入。二是抽象知识讲解方式单一,仅通过公式推导与课件展示难以让学生理解核心原理,学生对知识的掌握停留在表面,缺乏对物理本质的深刻理解。三是信息化教学工具应用不足,超星学习通、仿真软件等工具多仅用于课件展示与作业布置,未充分发挥其互动功能与可视化优势,学生难以通过直观方式理解抽象概念。四是理论与实践结合不紧密,学生难以将课堂所学理论知识应用于实验操作与工程问题分析,课程的工程应用性未得到充分体现,学生在面对实际通信系统问题时往往束手无策。基于SC理念的教学改革,正是针对上述问题,通过重构教学流程、创新互动形式,让学生成为课堂的主角,实现从“被动接受”到“主动探究”的转变。

基于SC理念的通信原理课程教学改革,以学生为中心重构了“课前预习—课堂探究—课后拓展”的闭环式教学流程。课中严格遵循BOPPPS模型,创新性地融合仿真驱动的探究式学习、小组合作与讲台分享、信息化工具支撑的互动式学习三种教学方法,将抽象理论转化为可视化探究任务,有效激发了学生的学习主动性与参与度。课程还引入AI助教实现全流程个性化指导,并将“大唐杯”竞赛内容融入实验教学,实现课赛融合、以赛促学。教学实践表明,该改革显著提升了学生的课堂参与度、自主学习能力与工程应用能力,近三年学生评教优良率稳定在95%以上,累计200余名学生在学科竞赛中荣获奖项。基于SC理念的教学改革为通信原理课程落实“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体的教学目标提供了有效路径,也为电子信息类专业核心课程的转型升级提供了可借鉴的实践经验。