面向大信息的《通信原理》教學探索

張順外

摘 要：隨著信息社會的不斷發展，信息科學技術特別是通信技術已經廣泛普及和滲透到生活的每個領域，處于“大信息”時代。如何培養適應“大信息”時代的高素質人才，是高等教育面臨的一項挑戰。該文針對非信息通信類專業，以《通信原理》這一信息與通信領域基礎課程的教學為出發點，從授課內容、授課方式和考查方法等多方面探索培養學生適應“大信息”時代的能力，并取得了一定的效果。

關鍵詞：高等教育 教學探索 通信原理 大信息

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（a）-0230-02

處于信息化社會的“大信息”時代[1]，信息技術特別是通信技術廣泛普及和滲透到社會的每個領域。對于高等教育而言，所有學科都帶有信息技術的烙印。《通信原理》是高等工科院校面向信息通信技術開設的一門重要基礎課。通過該課程的學習，使學生能掌握各種通信系統傳輸信息的基本原理和分析方法；熟悉通信系統的基本構成；了解有關通信系統中的技術指標及改善系統性能的一些基本技術措施；培養學生的辨證思維能力。

南京郵電大學因郵電而生、依通信而長，是一所以信息為特色的高等院校，培養快速適應“大信息”時代的人才，是南京郵電大學核心競爭力的體現。南京郵電大學依托優勢，彰顯特色，為了學生今后快速適應“大信息”時代社會，積極構建面向“大信息”的學科專業體系。就筆者所講授的《通信原理》[2]而言，面向不同專業，開設了不同課程性質、不同學時的《通信原理》。面向通信工程、信息工程、網絡工程等專業，開設必修課程《通信原理A》，學時為80；面向具有通信應用的信息類專業，開設必修課程《通信原理B》，學時64；面向其他工科專業，開設限選課程《通信原理C》，學時48。《通信原理A》和《通信原理B》課程的學生都是屬于信息通信類專業的，都學過《概率論與隨機過程》《信號與系統》等先修課程，同時后續一般還有詳細介紹各種通信系統的專業課程，如，《移動通信》《光纖通信》等，諸多老師和教學專家對該課程的教學進行了頗有成效的探討[3-5]。

筆者主要針對《通信原理C》，即“大信息”背景下其他非信息通信類專業《通信原理》的教學進行一定的探索。在筆者教授《通信原理C》的過程中，發現這門課程的教學存在以下問題或難點：（1）該課程面向的是非信息通信類的工科專業的學生，他們缺乏前期系統性的通信基礎課程學習，比如：有些專業就沒有開設《信號與系統》這一門專業基礎課，這就導致講授過程中學生對通信基本概念理解存在難度。（2）因為《通信原理C》并非他們專業的必修課，不少學生會錯誤的認為該課程與他們的專業相關度不大，所以，不能引起他們足夠的興趣和重視。（3）傳統的《通信原理》授課方法注重各種通信理論公式推導，而非信息通信類的工科專業的學生需要的是了解信息通信技術的發展趨勢和各通信模塊的功能，這兩者存在著一定的矛盾。（4）傳統的課程考查方式主要是期末考試、平時習題作業等方式進行，這導致了部分學生的應試學習方式，即只通過死記硬背、生搬硬套的學習方式來應付考查，而忽視了基本信息素養的培養，違背了開設這門課程的初衷。

針對上述存在的問題，筆者在《通信原理C》的講授過程中就授課內容、授課方式、考查方式等方面進行了相關探索。

1 教學方式探索

為培養適應“大信息”時代的高素質人才，對于非信息通信類工科專業的學生，在講授《通信原理C》時，筆者主要以激發學生學習興趣和講解知識點簡明易懂為出發點，從授課內容、授課方式、考查方式等3個方面探索教學方式改革。

1.1 課程授課內容

為了激發非信息通信類專業學生對《通信原理C》課程的興趣和重視程度，在授課內容的選擇上，筆者主要從以下幾點進行了嘗試改革：（1）在正式開始課程講授之前，先闡明《通信原理C》與學生學習該專業的切合點，說明該課程在學生學習該專業的應用背景，這能極大的激發學生的學習動力和熱情，并引發學生對通信理論和相關技術應用的廣泛遐想。比如：在給測繪工程專業的學生開始講授該課程時，講到在做測繪時，有時要用到衛星測繪數據，而這些數據正是通過一種主要的通信方式——衛星通信來獲取的。（2）給學生強調信息通信技術的革新給日常生活帶來的巨大影響。通過描述信息通信技術的發展怎樣影響日常生活，讓學生切身體會到信息通信技術的力量，進而引起學生對該課程的重視。比如：在給材料學院的學生講授《通信原理C》時，特地從手機演變的角度講述了通信的發展歷程，隨著通信技術的發展，手機也經歷了固定電話、大體積的移動電話（大哥大）、便攜式的2G手機、可以上網的3G手機、可以在線視頻的4G手機以及即將出現的可高速傳輸數據的5G手機等各個階段。（3）在講授《通信原理C》時，重點闡述基本原理和重點概念，而不必詳細推導理論公式。因學時有限，非信息通信專業的學生應掌握通信的理論框架和基本原理，在將來需要使用的時候知道從哪方面著手查找資料和進一步研究。

1.2 課程授課方式

根據授課內容的特點，有針對性的選擇授課方式能達到更好的教學效果。對于非信息通信類工科專業，筆者主要闡述《通信原理C》中的基本原理和重點概念、而不是詳細推導理論公式，這就確定了采用多媒體教學是一種適當的授課方式。較傳統的板書，采用多媒體教學，能夠更加直觀明了、高效的講授該課程。例如：在講授二進制相移鍵控調制系統（2PSK）解調時，可以在PPT上逐一展示各點波形，并通過波形清晰描述倒π現象帶來的嚴重后果，若采用板書則很難達到該效果。同時，在講授具體知識點時，應注意靈活采用各種具體的教學方法，以達到加深理解、融會貫通的效果。比如：在講授二進制數字調制時，應采用比較教學法，與之前的模擬調制的實現方式、解調方法、調制性能進行比較教學。最后，在講授課本知識時，適時的插入仿真圖形來說明，這能加深學生對理論知識的直觀感受。筆者在講授二進制數字調制系統時，在比較了2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的誤碼率理論值的基礎上，在PPT上畫出了在不同信噪比下的它們誤碼率的仿真曲線，學生的反應非常積極。

1.3 課程考查方法

課程通常考查方法是期末考試與課后作業題相結合的方式，但是該方法容易使《通信原理C》落入應試教育的泥潭。學生用死記硬背、生搬硬套課本知識的方式來應付考查，背離了素質教育方向，無法培養出適應“大信息”時代所必需的素質。筆者為了強化學生將課本知識轉化為自身技能的素質，在該課程的考查方式中，增加了軟件仿真考查。讓學生課后利用Matlab的Simulink功能來動態仿真出一個通信系統的模型，給出模型中采用的模擬信號數字化方法、調制方式、信道編碼方法、譯碼方法、解調技術等，并評價不同方法、不同參數下系統性能的優劣，通過軟件仿真過程，既加深了學生對通信各個模塊清晰的認識又培養了學生系統建模的水平。同時，為了加強學生將課本知識和信息社會相結合，筆者給學生布置了一項實踐性的大作業，調研“大信息”時代自己接觸到的各種通信系統采用的調制方式及各自特點，比如：常用的收音機、家里收看的數字電視等。通過后續反饋可以看出，該大作業使學生認識到了《通信原理》課程的影響和價值，并極大的加強了學生對“大信息”時代的感受，加強了其理論聯系實際的能力。

2 結語

面向“大信息”時代，筆者針對非信息通信類專業《通信原理》課程的教學進行了相關探索，在授課內容、授課方式和考查方法等方面得出了一些有價值的經驗，在并提出了一些相應的改革建議。希望筆者的探索能起到拋磚引玉的作用，各高校相關課程的任課老師共同推動《通信原理》課程的發展。

參考文獻

[1] 楊震.以“大信息”理念發展信息產業[N].光明日報，2012-03-14（6）.

[2] 樊昌信.通信原理[M].北京：國防工業出版社，2001.

[3] 張翠芳.《通信原理》課程教學研究與實踐[J].西安郵電學院學報，2009，14（1）：167-170.

[4] 束鋒，邱文教，孫錦濤.通信原理課程教學改革[J].南京：電氣電子教學學報，2006，28（1）：23-25.

[5] 雍玲，雷菁，黃英.《通信原理》課程教學改革初探[J].高等教育研究學報，2006，29（2）：50-52.