一种多层递进式的实验教学方法

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1、一种多层递进式的实验教学方法宋绯陈瑾糞玉萍解放军理工大学通信工程学院国家短波通信技术工程中心本文提出丫一种多层递进式的实验教学方法，并在“数字移动通信”课程教学中加以应用。该方法确立了“巩固基础、知识迁移、创新思维”多层次人才培养目标，打造了“验证性实验、设计性实验、探究性实验”为一体的多层递进式实验教学体系，通过自建一体化硬件实验平台和网上虚拟实验平台，有利促进了学生动手能力与工程素养的螺旋式上升。关键词：知识体系构建;多层递进式实验教学;数字移动通佶;传统的实验教学基本以验证性实验为主，设计性实验较少，实验内容缺乏创新性，学生棊本

2、是按照教师给定的实验步骤完成实验任务即可，从一定程度上阻碍了学生的创新性思维。为深化实验教学内涵，让学生变被动接受为主动获取，本文提出了一种多层递进式实验教学方法。该方法遵循学生自身知识体系建构过程由浅入深、循序渐进的特点，确立了“巩固基础、知识迁移、创新思维”多层次人才培养目标，打造了“验证性实验、设计性实验、探究性实验”为一体的多层递进式实验教学体系并在“数字移动通信”课程教学屮加以应用，有利促进了学生动手能力与工程素质培养的螺旋式上升。本文将从教学内容设计、实施方法两方面对多层次递进式实验教学方法进行详细阐述。1实验教学内容设计

3、我校“数字移动通信”课程与前期开设的“通信系统原理”、“信号与系统”等课程密切和关，我们针对“数字移动通信”课程内容涉及面广、技术难度大和应用种类多等特点，在实验教学内容设计上，按照面向全体、因材施教、贴近实际、突出个性化差异的指导思想，根据该课程需要掌握的基本和核心知识点，结合典型的商用移动通信系统配置参数，精选相关实验内容，有针对性地开展“验证性、设计性和探究性”多层递进的系列化实验，使学生能够循序渐进、由浅入深的开展实验，增强学生的实践创新能力。“数字移动通信”课程中，自适应均衡器设计是木课程的重难点之一，其基木原理涉及公式多、

4、比较抽象，对数学要求较高，很多学生对本部分内容难以理解更不知道怎么用。为此，在实践教学屮，将自适应均衡器设计作为多层次递进式实验教学体系的一个案例开展了三个层次的实验，其结构示于图1。图1多层次递进式实验教学案例1.1验证性实验自适应均衡器设计的三层次实验屮，验证性实验与理论教学密切相关，即学员通过实验验证理论教学中己知结果的正确性，注重培养学员的实验操作能力，加深对理论知识的理解［卜3］。验证性实验括己知参数条件下基于LMS算法的自适应均衡器设计、已知参数条件下基于RLS算法的自适应均衡器设计和己知参数条件下频域均衡设计。学员掌握丫

5、这些知识点后，只有在给定的信道参数条件下验证算法性能，才能通过这些验证性实验初步理解均衡技术能够对抗信道衰落的本质，同时重点培养学员的实验操作与动手能力。1.2设计性实验设计性实验是给定实验目的要求与结果，由学员自行设计所需的实验参数、条件等要素，从而检验学员对所学知识的融合能力针对“自适应均衡器抗衰落性能受均衡器设计参数的制约”这一知识点，开展LMS算法参数变化对抗衰落性能的影响、RLS算法参数变化对抗衰落性能的影响等和关设计性实验，学员需要自己设计步长等相关参数，并分析在不同参数条件下，收敛速度与稳态误差等对抗衰落性能的影响，以检

6、验学员是否能将验证性实验中获得的知识进一步拓展和深入。1.3探宄性实验探宄性实验是学员在不知晓实验结果的情况下，通过自己探索、分析、研究进行实验方案设计，最终获得实验结论的实验方法，这类实验着力突出培养学员的创新能力［3,6,7］。在自适应均衡设计的理论教学过程中，我们介绍了均衡器结构包括线性结构和非线性结构;均衡算法包括LMS算法和RLS算法;此处，还有时时域均衡与频域均衡之分;而最后在实际应用时选取什么样的结构、算法，在何种域上进行均衡与均衡器所处的信道密切相关。为了使学员能够将所学的理论知识应用于实际，设计了“不同信道下的自适应

7、均衡器设计”的探究性实验，学员需要针对不同的实际信道环境，自行设计实验方案，包括选择合适的均衡器结构、算法、参数等，通过分析研宂不断调整实验方案，最终获得自己的实验结论，着力提升学员的实践创新能力。通过开展多层递进式系列化实验，学生的动手能力、工程意识和创新思维明显增强。2实验实施方案和效果为确保实验教学质量，我们对实验教学评价体系和考核方式也进行了改革，通过自建一体化硬件实验平台，打造网上虚拟实验平台，推进科研创新实验平台等一系列配套措施，大大提升了学生的实验动手能力和思维创新能力。2.1改革实验评价体系首先针对上述的三类实验难度不

8、一的特点，将考核成缋的上限与实验类别挂钩，其中验证性实验的最高成绩不得高于70，设计性实验的最高成绩不得高于85。其次，针对学生的畏难情绪与满足于及格的心理，对参加各类实验的人数比例进行控制，其中参加验证性实验的人数不得