高職院校通信類專業(yè)數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程教學(xué)改革與探索

◆龍新光 李荒墨

作者：龍新光、李荒墨，重慶電訊職業(yè)學(xué)院（402247）。

數(shù)字通信系統(tǒng)原理作為電子通信的一門入門課程，是重慶電訊職業(yè)學(xué)院移動(dòng)通信專業(yè)的一門主干課。本課程主要介紹通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、信源編碼、信道編碼、數(shù)字基帶信號(hào)傳輸、數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)及信道編碼的原理與方法。通過該課程，可使得學(xué)生掌握基礎(chǔ)的數(shù)字通信知識(shí)，熟悉當(dāng)前通信技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí)有效培養(yǎng)學(xué)生在通信知識(shí)方面的素養(yǎng)，為后續(xù)做準(zhǔn)備。

本課程的先修課程有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、信號(hào)與系統(tǒng)、通信電子電路等，后續(xù)課程有移動(dòng)通信、光纖通信、衛(wèi)星通信、程控交換等。綜合來講，該課程為銜接專業(yè)與基礎(chǔ)的課程，同時(shí)也為通信專業(yè)的主要課程。該課程典型的特點(diǎn)為直觀性比較差、內(nèi)容比較抽象，同時(shí)理論性的東西非常強(qiáng)，需要較強(qiáng)的數(shù)學(xué)分析能力，對(duì)原本基礎(chǔ)比較薄弱的高職學(xué)生的學(xué)習(xí)而言，存在很大的難度。因此，如何做好對(duì)該門課程的教學(xué)成為當(dāng)前思考的重點(diǎn)，也是本課程改革的重點(diǎn)。

1 注重教學(xué)理念，改革教學(xué)內(nèi)窖

當(dāng)代職業(yè)教育的特點(diǎn)是培養(yǎng)具有職業(yè)性和應(yīng)用能力的專門型人才。因此，在教育中通常采用就業(yè)作為培養(yǎng)的導(dǎo)向。對(duì)此，在課程內(nèi)容的選擇上，首先非常注意教材的選取，主要原因在于教材作為教學(xué)的根本，將對(duì)教學(xué)起著最為直接的影響，也會(huì)對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性起到很大的作用。

當(dāng)前，數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程的教材比較豐富，研究的理論也比較深，但是實(shí)踐方面的內(nèi)容比較少，使得教材對(duì)高職學(xué)生來講存在一定的差距。經(jīng)過對(duì)比，重慶電訊職業(yè)學(xué)院移動(dòng)通信專業(yè)選用人民郵電出版社出版的21 世紀(jì)高職高專通信教材《數(shù)字通信系統(tǒng)原理》。該教材的特點(diǎn)是以現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)為背景，從共性出發(fā)，系統(tǒng)介紹數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理和相關(guān)技術(shù)。通過本書學(xué)習(xí)，能對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)建立起總體上的概念。本書側(cè)重于系統(tǒng)，不強(qiáng)調(diào)電路細(xì)節(jié)和數(shù)學(xué)分析，在內(nèi)容的處理上強(qiáng)調(diào)物理概念，用直觀的方法解釋問題；對(duì)于重難點(diǎn)問題，均給出應(yīng)用示例，通過示例說明原理與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系，并通過應(yīng)用加深對(duì)基本概念和基本原理的理解，理論知識(shí)緊密聯(lián)系實(shí)際。該教材對(duì)于高職學(xué)生易學(xué)易懂，適合高職院校數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程教學(xué)。

其次，本著在教學(xué)中應(yīng)有所建樹的思想，突出以人為本的教學(xué)理念和注重應(yīng)用的教學(xué)。在教學(xué)中一方面著手對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容、方法等的引導(dǎo)；另一方面突出重點(diǎn)，對(duì)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和要點(diǎn)進(jìn)行解決。對(duì)此，在教學(xué)中提出通過“以線帶點(diǎn)”的方式，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線的關(guān)聯(lián)，從容實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容體系的改革。

確定課程教學(xué)的主線如何結(jié)合高職院校的特定教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇性的教學(xué)，成為改革的第一步。對(duì)此，刪除教材中理論性比較強(qiáng)的內(nèi)容，盡量回避其中比較繁瑣的公式。同時(shí)結(jié)合應(yīng)用的實(shí)際，對(duì)通信系統(tǒng)的模型進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)。強(qiáng)調(diào)通信系統(tǒng)整體概念的建立，根據(jù)信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、接收和恢復(fù)過程，用一個(gè)典型數(shù)字通信系統(tǒng)的組成框圖作為學(xué)習(xí)的總路線圖，將各功能框圖稱為“節(jié)點(diǎn)”，各功能框圖的有向線段稱為“線”。以路線圖中的節(jié)點(diǎn)涉及的典型技術(shù)理論分析為重點(diǎn)，以信號(hào)流程為主線，以線帶點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生通信系統(tǒng)的宏觀分析和微觀分析方法。

在教學(xué)過程中，首先通過精心制作教學(xué)課件，對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的“點(diǎn)”和“線”進(jìn)行詳細(xì)的講解，以此查看其中的內(nèi)在聯(lián)系，從而使得學(xué)生充分理解通信的本質(zhì)——就是將大量的信息進(jìn)行高效和無失真的傳輸，并在傳輸中實(shí)現(xiàn)信息安全。從微觀上精選典型技術(shù)，重點(diǎn)分析基本理論模塊。其次，對(duì)各個(gè)不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行均勻分配，明確重點(diǎn)，對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行不同教學(xué)，強(qiáng)調(diào)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，從而深化“點(diǎn)線關(guān)聯(lián)”的思維。

注重典型技術(shù)和基本理論從微觀的角度選擇實(shí)用的、典型的技術(shù)和基礎(chǔ)的理論模塊；從宏觀上來講則是以數(shù)字信號(hào)傳輸作為主線，通過逐步開展典型技術(shù)的學(xué)習(xí)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)具體的技術(shù)的分析。在教學(xué)活動(dòng)中，針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)不貪多求全，而是精選典型技術(shù)進(jìn)行微觀分析，注意激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)字通信的基本結(jié)構(gòu)體系。具體的做法是將全課程分為通信系統(tǒng)概論、信號(hào)與通信信道、信源編碼、數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸、信道編碼、差錯(cuò)控制編碼、信道復(fù)用與多址技術(shù)及數(shù)字信號(hào)的調(diào)制傳輸、定時(shí)與同步八個(gè)核心模塊。對(duì)其中不同的模塊進(jìn)行不同的分析，并對(duì)其中實(shí)用性的技術(shù)進(jìn)行講解。

2 更新教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在進(jìn)行通信學(xué)原理教學(xué)時(shí)，一定要采取有效的教學(xué)方法在課堂上吸引學(xué)生的注意力，增強(qiáng)教學(xué)效果，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。選擇教學(xué)方式時(shí)要避免采用“灌輸式”等讓學(xué)生處于被動(dòng)地位的教學(xué)方法，課堂上要以學(xué)生為主體，采用提問的方式積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，從而引起他們的學(xué)習(xí)興趣，讓他們主動(dòng)去思考，激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。讓學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，還能探索適合自己的學(xué)習(xí)方法，使他們由“學(xué)會(huì)”轉(zhuǎn)向“會(huì)學(xué)”。

“啟發(fā)式”教學(xué)教師作為課堂教學(xué)的媒介，采用啟發(fā)式的教學(xué)方式，并通過循序漸進(jìn)的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，最后再通過教師進(jìn)行總結(jié)和分析。通過采用啟發(fā)式教學(xué)可以有效地避免概念出現(xiàn)混淆，明白知識(shí)點(diǎn)的具體應(yīng)用和通過分析歸納出相應(yīng)的原理等，以此來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，此外還可以使學(xué)生分析、解決問題的能力得到培養(yǎng)和提高。啟發(fā)式教學(xué)是一種互動(dòng)、討論式的教學(xué)方法，這種方式的教學(xué)不僅有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性及分析問題、解決問題的能力，更可有效提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、表達(dá)能力等。

“研討式”教學(xué)模式“研討式”教學(xué)是一種新的教學(xué)模式。它以解決問題為主題思想，教師設(shè)立相關(guān)的課題或者是創(chuàng)造相關(guān)的問題情境，學(xué)生進(jìn)行集體討論、查找相關(guān)資料，并且進(jìn)行實(shí)踐、探索，然后提出解決問題的方法策略。教師在這個(gè)過程中不直接參與，只是給予一定的指導(dǎo)。在這個(gè)過程中，學(xué)生既掌握了知識(shí)，還鍛煉了自己的思維能力和解決問題的能力，從“學(xué)會(huì)”的層面邁向“會(huì)學(xué)”的層面。比如隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活與其聯(lián)系越來越緊密，我國已經(jīng)進(jìn)入第三代移動(dòng)通信全面運(yùn)行的階段，形成了移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營商三足鼎立的局面。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，目前三大運(yùn)營商為了追求更高的信息承載能力，已經(jīng)紛紛由3G 網(wǎng)絡(luò)向4G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，并且不斷爭相占領(lǐng)市場(chǎng)份額。教師可以在現(xiàn)代移動(dòng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其中的課題進(jìn)行研究。

結(jié)合當(dāng)前移動(dòng)通信的發(fā)展情況，引導(dǎo)學(xué)生選擇相關(guān)的課題進(jìn)行研究，如“移動(dòng)通信新技術(shù)研究”“3G 在中國”“3G之后物聯(lián)網(wǎng)”等。通過這些課題的研究，讓學(xué)生利用知網(wǎng)下載相關(guān)文獻(xiàn)，在圖書館查閱相關(guān)資料，上網(wǎng)搜集相關(guān)技術(shù)的最新信息，給學(xué)生提供思考及討論問題的機(jī)會(huì)。這樣的學(xué)習(xí)方式可以開闊學(xué)生視野、拓寬知識(shí)面，利于提高他們的綜合能力，最重要的是吸引他們主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

學(xué)生主導(dǎo)式教學(xué)模式對(duì)通信課程來說，它擁有相對(duì)完整的理論體系，前后內(nèi)容聯(lián)系緊密，理論性非常強(qiáng)，抽象度高，并且涉及很多數(shù)學(xué)知識(shí)，對(duì)于學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度非常大。因此，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，應(yīng)首先注重對(duì)學(xué)生各項(xiàng)基礎(chǔ)理論知識(shí)的靈活應(yīng)用，并將其進(jìn)行融會(huì)貫通。學(xué)生主導(dǎo)式教學(xué)法提倡學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，采用靈活的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生靈活運(yùn)用已經(jīng)掌握的基本知識(shí)體系，從而在整體上對(duì)通信系統(tǒng)理論體系進(jìn)行把握。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)”也是近年興起的全新教學(xué)模式。采用這種方式進(jìn)行教學(xué)，可以給學(xué)生安排一些相對(duì)具體的任務(wù)，在任務(wù)完成的過程中了解基礎(chǔ)的技能、知識(shí)。以該課程為例進(jìn)行論述，課程的學(xué)習(xí)任務(wù)以工作任務(wù)為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)好之后，以工作任務(wù)和情景描述為開端具體引入。在對(duì)課程的學(xué)習(xí)中，以實(shí)際的系統(tǒng)作為教學(xué)樣板，先對(duì)系統(tǒng)的特征、功能、工作方式等引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，再采用項(xiàng)目分解的方式，將相關(guān)的知識(shí)體系傳遞給他們。

3 對(duì)教學(xué)手段和考核方法進(jìn)行改進(jìn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

結(jié)合多媒體技術(shù)手段通信課程在一定的程度上非常抽象，且具有很強(qiáng)的理論性。因此，在教學(xué)中，簡單的口述等方式不能將知識(shí)完全表達(dá)出來。在教學(xué)中必須借助現(xiàn)代多媒體的方式，通過電腦制作的課件、錄制教學(xué)錄像和短片等，直觀表述一些抽象、不易理解的內(nèi)容。此外，利用多媒體進(jìn)行教學(xué)，尤其是播放一些動(dòng)畫效果，可以吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)效率。

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)可以通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行鞏固，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)還能提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力。由于數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程具有抽象性和理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以最好安排隨堂實(shí)驗(yàn)鞏固該課時(shí)所學(xué)的知識(shí)。尤其是PAM、FSK 等驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，更要和課堂內(nèi)容緊密結(jié)合。可以憑借仿真軟件如MATLAB 仿真相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，使這些抽象原理更加形象，并能在課堂上直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，幫助他們進(jìn)行理解。

充分利用數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程教學(xué)網(wǎng)站上有豐富的學(xué)習(xí)資源，并為教師和學(xué)生提供了學(xué)習(xí)討論的平臺(tái)。該教學(xué)網(wǎng)站包括課程介紹模塊、授課PPT 模塊、課后練習(xí)模塊、師生互動(dòng)模塊等，學(xué)生可以隨時(shí)下載學(xué)習(xí)資源，還可以和教師進(jìn)行在線交流。

改革考核形式，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程的考核方式為期末筆試，這種考核方式能全面地考查學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的掌握程度，但是不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此，要對(duì)考核形式進(jìn)行改革，采取筆試、面試和實(shí)踐三者結(jié)合的考核方式，分別考核學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況、利用知識(shí)分析和解決問題的能力、所學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的運(yùn)用能力。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了很多新的教學(xué)手段和教學(xué)方法。因此，如何利用這些新的教學(xué)手段和教學(xué)方法達(dá)到課程培養(yǎng)目標(biāo)是高職教育面臨的新問題。為了保證高職院校培養(yǎng)的人才適應(yīng)社會(huì)需求，數(shù)字通信系統(tǒng)原理課程教學(xué)要進(jìn)行改革，采用新的教學(xué)方法手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而促進(jìn)學(xué)生的全方面發(fā)展。

[1]樊昌信.通信原理教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

[2]楊靜.高職類院校數(shù)字通信原理課程教學(xué)研究[J].考試周刊,2011(17):155-156.