《通信原理》課程教學(xué)探索

李國(guó)權(quán)　周前能

摘 要 《通信原理》是通信工程、電子信息等信息類專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課，存在理論性強(qiáng)、不易與實(shí)際相結(jié)合的特點(diǎn)，筆者根據(jù)多年的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及大學(xué)本科授課體會(huì)，在理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等多方面進(jìn)行了探索，以期改善教學(xué)效果，提高授課質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 通信原理 教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2014）02-0003-02

隨著數(shù)字通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)已成為21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ畔⒌膫鞑シ绞揭矎纳鲜兰o(jì)末的以書信和固定電話為主轉(zhuǎn)變?yōu)榉涓C移動(dòng)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信等。學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代通信系統(tǒng)和技術(shù)也成為信息社會(huì)每一位成員，尤其是未來(lái)的通信工作者的迫切需求。作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)——通信原理的教學(xué)質(zhì)量，直接影響到我國(guó)未來(lái)通信人才的理論基礎(chǔ)甚至未來(lái)整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力，因此對(duì)通信原理課程進(jìn)行教學(xué)改革和探索具有深遠(yuǎn)的意義。本文擬從多方面對(duì)通信原理課程進(jìn)行改革，特別是在教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容上做出創(chuàng)新與改革。

一、改革理論教學(xué)，夯實(shí)理論基礎(chǔ)

《通信原理》課程是通信工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、信息工程等專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容包括：隨機(jī)過(guò)程及信道、模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、PCM終端技術(shù)、最佳接收的概念等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，一方面可使學(xué)生熟悉現(xiàn)代通信的基本概念、基本原理，掌握分析和研究通信系統(tǒng)的基本方法；另一方面，通過(guò)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，靈活運(yùn)用理論知識(shí)，設(shè)計(jì)和仿真較大規(guī)模通信系統(tǒng)，可培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于這門課程內(nèi)容比較豐富，原理性較強(qiáng)，抽象概念多，除了用到先修課程信號(hào)與系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，也需要具有較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，特別是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的知識(shí)，并且前后概念與內(nèi)容相互交錯(cuò)，知識(shí)體系繁雜，對(duì)于教和學(xué)都有一定的難度。因此在講解過(guò)程中一定要注意把繁瑣的理論推導(dǎo)簡(jiǎn)單化，盡量進(jìn)行理解性、簡(jiǎn)單化講解，總體目的是使學(xué)生能夠掌握通信系統(tǒng)的基本處理方法和思路，而不是陷入繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中卻把握不住方向?？紤]到近年來(lái)數(shù)字通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，要側(cè)重于數(shù)字通信基礎(chǔ)理論方面的講解，并且要聯(lián)系當(dāng)前熱門的3G和4G等移動(dòng)通信系統(tǒng)。同時(shí)理論的講解要結(jié)合必要的能夠充分說(shuō)明問題的例題，理論是抽象的，而例題是接近實(shí)際問題的，因此例題的講解能夠更好地強(qiáng)化學(xué)習(xí)的效果。此外，在選擇和設(shè)計(jì)例題時(shí)，要多聯(lián)系前后知識(shí)點(diǎn)，既能夠回顧過(guò)去的知識(shí)點(diǎn)，解釋當(dāng)天課程內(nèi)容的應(yīng)用方法，又能夠引出后面章節(jié)的知識(shí)內(nèi)容。最后給同學(xué)們一定的練習(xí)題并適時(shí)的進(jìn)行習(xí)題講解說(shuō)明，通過(guò)多個(gè)方面的結(jié)合來(lái)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

二、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，緊密聯(lián)系實(shí)際

《通信原理》課程通常會(huì)有一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生熟悉通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理、采用的相關(guān)技術(shù)等，建立通信系統(tǒng)較為完整的框架體系，在分析和理解通信系統(tǒng)方面建立統(tǒng)一的理論和感性認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)往往是通過(guò)通信原理實(shí)驗(yàn)箱來(lái)進(jìn)行，一般包括PCM編譯碼、AMI/HDB3編譯碼、FSK調(diào)制解調(diào)過(guò)程以及幀結(jié)構(gòu)及其傳輸?shù)葘?shí)驗(yàn)內(nèi)容，來(lái)了解通信信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸和接收的整個(gè)流程。比如通過(guò)模擬電話的抽樣、量化和編碼實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸，接收的時(shí)候再進(jìn)行模擬信號(hào)的還原，并可通過(guò)示波器來(lái)觀測(cè)傳輸過(guò)程中各部分信號(hào)的變化，能夠直觀的讓學(xué)生了解到一個(gè)基本通信系統(tǒng)的整個(gè)流程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。但由于實(shí)驗(yàn)箱上的實(shí)驗(yàn)大多都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，而且過(guò)于基本，學(xué)生仍然不能夠了解每個(gè)部分內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)方法，也不能夠了解目前通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中常用的技術(shù)方法，因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，著重對(duì)一些常用的數(shù)字基帶調(diào)制解調(diào)方式，如QPSK和QAM等進(jìn)行編程仿真，繪制誤比特率曲線，更進(jìn)一步可以將實(shí)現(xiàn)過(guò)程定點(diǎn)化，使學(xué)生更能夠?qū)W習(xí)到實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)的種種細(xì)節(jié)，更深入地理解相關(guān)理論知識(shí)。

三、改革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生興趣

教學(xué)內(nèi)容體系確定后，采用什么樣的教學(xué)方法與教學(xué)手段是非常重要的。通信原理是一門理論性較強(qiáng)，數(shù)學(xué)公式較多的學(xué)科，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也有較高的要求，如果是按部就班的講解會(huì)比較枯燥，因此在教學(xué)手段上以多媒體教學(xué)為主，傳統(tǒng)黑板板書為輔，在教學(xué)方法上面注重與現(xiàn)實(shí)結(jié)合，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講授過(guò)程中，結(jié)合現(xiàn)代通信發(fā)展的現(xiàn)狀，穿插講授各種基礎(chǔ)技術(shù)理論的發(fā)展演變和現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的應(yīng)用，做到讓學(xué)生學(xué)得有目的、有感受，而不是孤立的學(xué)習(xí)理論知識(shí)。比如說(shuō)目前與我們生活密切結(jié)合的WIFI技術(shù)和蜂窩通信系統(tǒng)，在每一部分內(nèi)容的講解上都可以跟這些系統(tǒng)的某些部分聯(lián)系起來(lái)，并輔以Matlab或者Simulink的仿真演示，讓學(xué)生真切體會(huì)到這些知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，解決了哪些方面的問題等，從而達(dá)到增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果的目的。

四、改革考核方式，提高考核質(zhì)量

考核是對(duì)學(xué)習(xí)的結(jié)果做出評(píng)估，是反映教學(xué)效果的手段。而課程開設(shè)能否達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)，課程的考核方式有著比較重要的作用。針對(duì)《通信原理》課程特點(diǎn)，考核方式作如下嘗試：結(jié)合課程的專業(yè)特點(diǎn)，采用試卷筆試和實(shí)驗(yàn)編程相結(jié)合的考核方式。筆試主要側(cè)重于考核學(xué)生對(duì)于理論基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況。在出題的時(shí)候要注意將概念性的知識(shí)應(yīng)用化，不單純考學(xué)生對(duì)概念的記憶情況，而是考核學(xué)生對(duì)概念是否理解，能否在實(shí)際當(dāng)中應(yīng)用的能力。實(shí)驗(yàn)編程可以根據(jù)平時(shí)實(shí)驗(yàn)課上的學(xué)習(xí)內(nèi)容稍加變動(dòng)，考核同學(xué)們?cè)谝褜W(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上的實(shí)際問題處理能力和應(yīng)變能力。綜合兩個(gè)方面可以全面地對(duì)學(xué)生做出考核，并且可以引導(dǎo)學(xué)生從考試前突擊進(jìn)行死記硬背的思維中走出來(lái)，從而提高教學(xué)效果。

教學(xué)過(guò)程是一個(gè)不斷探索、總結(jié)與創(chuàng)新的過(guò)程，目前仍存在不足之處，比如如何能夠?qū)⑼ㄐ胖械母拍詈驮碇v解的深入淺出；如何能夠進(jìn)一步提高自己的教學(xué)能力和課堂氣氛的調(diào)動(dòng)能力；如何提高基礎(chǔ)差學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，又能夠兼顧吸收較快的同學(xué)有新的學(xué)習(xí)點(diǎn)等。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，筆者將加強(qiáng)與同行交流學(xué)習(xí)，進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等，以期獲得更好的教學(xué)效果。

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（責(zé)任編輯 劉 馨）