《通信原理》課程教學改革

摘要：通信原理是通信工程專業的主干基礎課。把握通信原理課程體系特點，針對傳統教學弊端，對課程教學內容、教學方法、實踐教學改革是非常重要的。對學生后續專業課程的學習具有重要的意義，同時對通信原理教學帶來新的啟示。

關鍵詞：通信原理；課程；教學改革

中圖分類號：TN911-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 06-0135-02

一、概述

現代社會是信息社會，通信類專業成為熱門的專業。通信類專業的課程結構中，通信原理是極為重要的專業基礎課程。通信原理課程的理論與實踐性突出，它涉及的知識面寬，概念多，數學深入，學生學習難度大。同時該課程又是一門承上啟下的課程。其涉及的先序課程有《信號與系統》、《高頻電子線路》、《概率論與數理統計》及《信息論與編碼》，又是后續通信專業課，如《計算機通信網》、《移動通信》、《衛星通信》、等課程的基礎。上好這門課程對通信工程專業學生的培養具有重要的影響，直接決后續專業課程的學習的程度。

二、本校通信原理教學現狀與改革思路

我校現有的教學模式問題主要有以下幾點：

第一、理論教學與通信產業與通信新技術的聯系不夠密切，教材內容相對落后且與技術脫節。需適當引入通信新技術的發展，實現理論與技術同步。第二、教學方法單調，教學經驗不足，在活躍課堂氣氛、激發學生學習興趣方面要進一步深入探討并進行改革。第三、實踐教學薄弱，亟待改革與創新。實驗教學與理論教學同等重要，但傳統的實驗教學方法難以達到預定目標，大多數實驗的實驗都是預先設置好的驗證性實驗，學生獨立實踐的能力不能得到有效鍛煉，很難達到培養學生創新能力的目標。

基于以上幾點問題，我校課題組教師深入探討、研究，并付諸實踐，探索出通信原理課程改革的新的方法。

三、教學改革的內容與實施

通信原理課程教學改革主要從教學內容、教學方法、實踐教學及考核制度等幾方面進行創新與改革。

（一）教學內容的改革。改革前，我校的通信原理內容包括通信的基本理論、模擬調制、數字調制技術等幾個部分。其中，模擬調制技術逐一講述各種模擬調制技術，數字調制技術逐一講述二進制調制技術。教學內容與當今的通信技術落后甚至是脫節。由于現代通信的發展方向是數字通信，因此，改革后教學重點在數字通信系統部分。將教學的重中之重放在數字通信系統的傳輸系統。同時講述數字信號的接收系統以及數字通信的同步技術和差錯控制編碼技術。將這幾部分構成完整的知識體系，使學生能夠把本課程的內容有機地組合起來，在學習具體知識點時能明確它們在通信系統中所起的作用，收到“既見樹木，又見森林”的效果。同時將現代數字調制QAM、OFDM等技術，3G技術及蓄勢待發的LTE 4G技術穿插在基本理論講解的過程中，使學生感受到所學知識與通信技術的同步，拓展學生的學習興趣。模擬調制部分，突破傳統的枯燥理論的講解與分析，通過講述收音機的工作原理，講解模擬調制技術，極大地激發了學生的學習熱情。

（二）教學方法的改革。通信原理理論性強、數學公式多，對學生的數學要求較高。傳統填鴨式教學方法，學生被動接受枯燥的理論，學生難學，教師難講，授課效果差。因此，要切實提高教學效果，必須突破傳統課堂講述的教學方法，開展創新性教學方法。筆者主要采用以下幾種教學方法授課，收到了良好的教學效果。

四、設問思考與逆向思考結合的啟發式教學方法

在備課時，采用換位思考方法，感受學生的困惑，考慮講解的技巧。在授課前，調查學生的學習動機。在教學活動中，有針對性的刺激他們的學習熱情和動力。以學生為主，啟發學生思考、誘發學生的思維，讓學生自主思考問題、體驗問題。在課堂中構思開放性的問題，活躍學生思路，促進學生思考。在教學過程中注重考慮學生的學習方法和接受能力，力求使啟發式教學達到較好的效果。如在講述無線信道的多徑效應時，提出問題“為什么手機信號在樓群密集的地方不好呢？”啟發學生思考，激起學生的求知欲望。

五、分組式教學方法

以“學生自愿為主，教師調節為輔”的原則，將學生分成若干個學習小組，各個小組間成員總體實力旗鼓相當。在課堂教學活動中，突出學生的主體地位，采用“分組討論”、“分組對抗”等有效競爭方式，以組為單位進行考核，結合相應的評價機制，鍛煉了學生分析解決問題的能力，培養了學生團結協作的能力，收到良好的教學效果。其中，“分組討論”是每個小組對老師的提問進行討論并演示討論結果，討論結束后，由老師和學生評選出優秀組。當知識的某個模塊完成后，可以采用“分組對抗”來檢驗學生對所學知識的程度。如講完信道這部分知識的時候，采用“分組對抗”方式，小組之間針對這部分內容相互提問，以回答問題的完整性及準確性作為判決標準，評選出優秀組。在課外學習活動中，小組成員間互幫互助，形成了良好的學習氛圍，使學習風氣逐漸好轉。

六、“論文”輔助教學方法

在基本原理的內容中融合前沿通信技術時，常采用“論文”的教學方法。即布置學生對所學的技術以論文形式作為總結。論文撰寫由學生自行完成，內容涉及到前沿技術問題所對應的基本的理論、技術核心及技術發展趨勢等等。學生在寫小論文中遇到任何問題，都可以通過網絡以E-mail或BBS方式向教師提出，教師也通過E-mail或BBS方式向學生迅速解答。從而使教師的教學能夠在多層面、多形式全方位進行。

實施靈活多樣的教學方法，使課堂緊湊而富于變化，能夠激發學生的學習熱情，使枯燥沉悶的課堂變得輕松，收到良好的教學效果。

創新實踐教學：由于通信原理是理論性強、抽象、難于理解，僅通過一般的課堂教學講授，有些問題學生理解困難，有“紙上談兵”、“耳聽為虛”的感覺。因而，必須加強實踐教學，以獲得良好的教學效果。

我校主要從以下幾個方面創新實踐教學。

（一）自制實驗儀器，開發新實驗。傳統的實驗多為驗證性實驗，學生被動地按照預設的實驗步驟驗證實驗結果，學習主動性收到抑制，因而不利于學生能力的培養。為充分調動學生的積極性，教師與學生共同開發我校數字通信實驗箱。從設計到制作PCB板以至調試，均由學生在教師指導下自主完成。學生根據數字通信實驗箱，開發常用的數字調制解調實驗，如2FSK、2ASK、2DPSK的調制解調實驗等。這充分調動了學生學習積極主動性，收到良好的效果。（二）精心設計課程設計。利用本校現有的實驗設備資源，采取分層次教學。即設計不同水平的課程設計題目，學生進行選擇完成。根據學生完成課程設計題目的難易水平及題目的數量給定學生相應的成績。分層次課程設計的教學方法，避免“千篇一律”的模式，激發了學生的學習興趣，使各個層次的學生通過課程設計環節都有所收獲，有效培養了學生的實踐能力。（三）利用MATLAB仿真軟件，編寫仿真程序，采用課堂演示的方法。比如，通過仿真實現多種解數字調方式的誤碼率曲線，可以讓學生們直觀地了解它們的性能差異，變過去的“耳聽而虛”為“眼見為實”。仿真作為理論與實踐良好的橋梁，提高了教學效果。編程基礎比較好的同學可以開發一個簡單的2DPSK通信系統，既提高了學生的編程能力，也加深了其對整個通信系統的理解，增強了學生的系統的觀念。

七、結束語

《通信原理》經過系統地改革建設，已經取得階段性結果。在教學活動中，突出“學生的主體地位，教師的主導作用”，深入教學方法的研究，切實提高教學質量。對實踐教學進行創新，采用分層次教學，適應了不同教學層次的教學對象的教學要求，克服了傳統教學的“好學生吃不飽，差學生消化不了”的弊病。同時通過“軟件實驗”、“自主開發設計實驗”等多種途徑，使“實驗進入課堂”，為學生提供了更多分析問題、解決問題的機會，培養了學生的動手實踐能力。該教學改革方案經過3年的教學實施，教學質量和教學效果明顯提高，受到學生的好評。

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全國教育科學“十一五”規劃2010年度單位資助教育部規劃課題《大學應用本科職業化教育引進與實踐教學體系改革研究》 課題批準號：FFB108073 子課題名稱：大學應用本科通信工程專業職業化教育引進與實踐教學體系改革研究-FFB108073