《通信原理》課程教學內容的優化

殷仕淑

（安徽財經大學電子信息工程系，安徽 蚌埠 233041）

《通信原理》課程教學內容的優化

殷仕淑

（安徽財經大學電子信息工程系，安徽 蚌埠 233041）

對《通信原理》課程的教學內容按照詳略結合，重點突出，難點詳盡的要求進行優化，側重基礎理論的講解。在講解過程中，抓住圖和重點公式的理解，用“時域”和“頻域”把知識點串起來，避免繁瑣公式推導，達到良好的教學效果。

通信原理；教學改革；教學優化

《通信原理》課程做為高校電子信息類專業一門重要的專業必修課程，在課程體系中有著非常重要的位置。《通信原理》課程的理論教學內容多且繁瑣。但因為近年高校普遍進行教學改革，這門課的課時量大多由原來的70多下降為50多。以安徽財經大學電子信息工程專業為例，一學期18個教學周，除掉第10周為能力拓展周之外，17周每周3個學時，一共有51個學時進行課堂教學。這就要求任課教師必須對教學內容進行優化，在保證良好的教學效果的同時完成教學任務。

本文將基于樊昌信所著《通信原理》（第6版）這本教材，對這門課程的理論教學內容的優化進行探討。

1 《通信原理》課程教學內容

樊昌信所著《通信原理》（第6版）這本教材一共有14章內容。其中，第三章“隨機過程”是《通信原理》這門課的數學部分的基礎知識；第五章至第七章的內容是通信課程的基本理論；第九章內容講解的是模擬信號數字化，然后利用數字通信系統進行傳輸；第十一章內容是關于信道編碼的基礎知識；第八章和第十二章的內容屬于稍新的發展技術；第十章的教學內容事實上部分和前面章節有所重復。

基于上述對《通信原理》教材內容的理解及其定位，在51個課堂教學學時里，對各章節的學時分配如下：

第一章：緒論（2學時）

第三章：隨機過程（8學時）

第四章：信道（2學時）

第五章：模擬調制系統（5學時）

第六章：數字基帶傳輸系統（8學時）

第七章：數字帶通傳輸系統（6學時）

第九章：模擬信號的數字傳輸（7學時）

第十章：數字信號的最佳接收（4學時）

第十一章：差錯控制編碼（5學時）

第八章：新型數字帶通調制技術(2學時)

第十二章：正交編碼與偽隨機序列(2學時)

該課時分配方案是把側重點放在基礎理論的講解上。對于第八章和第十二章只簡單講解工作原理，余下其他內容自學。第二章：確知信號，這部分內容要求學生課后翻閱了解。第十三章和第十四章因相較內容簡單，責令學生課后自學。對于教學重點的基礎理論部分，筆者按照詳略結合，重點突出，難點詳盡的要求進行優化。下面以第六章為例進行詳細說明。

2 《通信原理》課程教學內容

第六章，數字基帶傳輸系統，共有7小節內容。在進行內容講解時，筆者的關鍵處理方法是：（1）抓住圖和重要公式的理解；（2）牢記分析信號與系統是在兩個域：“時域”和“頻域”。在該思想的指導下，從討論圖6-1開始，了解數字基帶信號的幾種常見波形后，重點強調表達式（6.1-1），，的理解：

（1）注意到式中變量為t, 該式是數字基帶信號的時域表達式；

（2）一般來說，n是時間意義上的持續；

（3）累加號不是幅度值大小的累加，而是時間上的持續；

（4）an是第n個碼元對應的電平值，一般取（1,0，-1）中的某一個，但并不確定到底是哪個，因此，待傳輸信息的隨機性就反應在這個“an”符號上；

（5）函數)(tg可以是矩形波，三角波，升余弦波等，是一個碼元持續時間Ts內表示信息碼元的電波形函數。

在理解數字基帶信號的時域表達式的基礎上，對該基帶信號的頻譜結構進行討論。由于此討論過程非常繁瑣復雜，筆者主要強調以下幾點：（1）對圖6-2的理解；（2）對穩態波部分的物理意義的理解；（3）數字基帶信號的隨機性體現在交變波部分。

對數字基帶信號的功率譜公式（6.1-26）進行分析時，主要強調連續譜，離散譜分別取決于什么因素？信號帶寬如何確定？結合例6-1，例6-2，要求學生會計算分析該類的題。

在第二小節中，首先要告知學生為什么要進行傳輸碼的選擇？然后著重講解AMI碼和HDB3碼。余下內容課后閱讀。第三小節，從圖6-6入手，結合圖6-7，講解圖6-6中各組成部分的作用，導出誤碼的產生的原因：加性干擾和碼間串擾。在做定量分析時，要求學生掌握"傳輸總特性的概念"，以及對表達式（6.3-7）各部分的理解。強調消除碼間串擾，其實就是使得式（6.3-7）中的第二部分為零。

然后順理成章的導出第四小節的消除碼間串擾的基本思想。在理解圖6-10的基礎上，得到無碼間串擾的時域條件，強調奈奎斯特第一準則是無碼間串擾的頻譜條件。在對奈奎斯特第一準則的物理意義的理解基礎上，引出“理想低通特性”和“升余弦滾降特性”。要求學生能看懂圖6-12及理解表達式（6.4-19）。

對于“抗噪聲性能”分析這部分，強調以下幾點：

（1）噪聲模型；（2）分析方法；（3）與模擬傳輸系統的抗噪聲性能分析的區別。

所有數字通信系統的抗噪聲性能分析的方法是相同的，這里求的是“誤碼率”，而不是模擬通信系統中所求的解調器輸入輸出端的信號噪聲比。但要說明事實上誤碼率大小和輸入的信號噪聲比大小是密切相關的。

對于第六小節和第七小節的內容，安排學生課堂閱讀后進行問答式討論。

從上述對第六章授課內容的講解方式上看，抓住圖和重點公式，把知識點用一根線串起來，從時域到頻域，避免繁瑣公式推導；詳略得當，重點突出，難點詳盡；降低學生看到大量繁瑣公式的畏難情緒，提高其對知識點想要了解的興趣。事實證明，這樣對教學內容優化處理的教學效果要遠遠的好過按本宣科，大大小小的知識點都不放過，沒有輕重之分，缺乏邏輯性的枯燥性填鴨式的授課模式。

3 結語

由于近年來本科生培養計劃大幅度調整，教學課時量顯著減少，傳統的教學方法已經完成不了教學任務，達不到要求的教學效果。通過對《通信原理》的教學內容進行精心細致的優化，側重基礎理論。在基礎理論講解時，抓住圖和重點公式的理解，用“時域”和“頻域”把知識點串起來，避免繁瑣公式推導，效果明顯，反應良好。學生表現出很大的興趣，進一步帶動了對先進技術了解的熱情。對于程度較好的同學，教師應鼓勵他們通過閱讀相關內容的科研文獻培養其思考能力和一定的科研能力。

[1] 樊昌信,曹麗娜. 通信原理(第六版)[M].北京:國防工業出版社,2010.

[2] 羅薇.《通信原理》課程教學改革的探索[J].青年與社會, 2013,(3):158.

[3] 侯艷麗,崔慧敏. “通信原理”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2013,(25):101-102.

Optimization on teaching contents of communication principle

This paper proposes an optimization scheme on the teaching contents of the course communication principle. Based on two key words: "time domain" and "frequency domain", knowledge points are boned by understanding figures and formulas in books. Good teaching effect has been obtained through the proposed scheme.

Communication principle; teaching reform;optimized teaching

G642

A

1008-1151(2015)09-0142-02

2015-08-10

國家自然科學基金（61102118）。

殷仕淑（1973－），女，安徽財經大學電子信息工程系副教授，研究方向為數字信號處理，多速率數字信號處理，濾波器組，數字圖像處理。