信息類專業通信原理教學的探索與實踐

陳彬

【摘要】“通信原理”是介紹、研究通信系統的基本原理、理論及基本分析方法的課程，是本科信息類專業的主干課程之一，在高校相關專業，如：通信工程，電子信息工程等專業的教育中發揮著重要的作用。本文以電子信息工程專業“通信原理”課程的教學實踐為基礎，以提高學生學習興趣，加強其分析問題的能力，有效提高該課程教學質量為目的，結合作者的教學經驗對“通信原理”課程的教學內容、教學方法以及課程安排等方面進行探索，并總結教學實踐成果。

【關鍵詞】通信原理;電子信息工程;教學改革

0引言

“通信原理”是一門抽象、復雜且綜合性強的專業理論課程，其先修課程包括高等數學、線性代數、概率論、復變函數、信號與系統、模擬電子線路、數字電子電路及高頻電子線路等[1]。“通信原理”課程的起點高，對學生的基礎知識要求較高，這就為本課程的教學和學習造成了一定的障礙。

“通信原理”課程是我校 “戰略性新興產業人才培養計劃”及省級品牌專業——電子信息工程專業的專業必修課。為了提高本課程的教學質量和教學效果，提高學生的學習興趣及其分析問題的能力，本文對我校電子信息工程專業的“通信原理”課程的教學內容，教學方法進行了探索和總結。

1教學內容探索與實踐

1.1教學過程安排

結合我校電子信息工程專業學生的知識結構特點及其就業方向的特點，“通信原理”課程選用了樊昌信教授編著的《通信原理教程》作為本課程的教材，并指定了樊昌信教授編著的《通信原理》等作為主要參考書目，以便學有余力的學生進一步提高、加深理解該課程的知識點。

在課程安排上，“通信原理”課程總共包括62個學時，其中課堂講授的理論學時為54個學時，實驗環節為8個學時。除此之外，還單獨安排了為期一周的課程設計環節以鞏固學生的理論知識，加強學生對基本理論、原理的認識，提高學生理論聯系實際的能力。最后，通過考試、實驗考核及平時考核相結合的方式綜合考察學生對該課程的知識點的掌握、理解及運用能力。

1.2教學內容選取

《通信原理教程》將通信原理的內容劃分為兩大部分，即基本內容和選讀內容。針對本科階段的教學任務和特點，本課程授課重點集中在第一部分，同時在教學過程中選擇性地穿插介紹選讀部分的相關知識，如：多路復用與多址技術、信道編碼與差錯控制、信息理論等。

“通信原理”課程的基本內容包括通信原理概述、信號、模擬調制系統、模擬信號的數字化、基帶數字信號的表示和傳輸、基本的數字調制系統和同步等七個主要內容。我校電子信息工程專業的“通信原理”課程理論教學課時為54學時，如果面面俱到、無所側重則課時較為緊張，各個知識點也只能是淺嘗輒止。考慮到模擬通信部分，在“通信原理”的先行課程 “高頻電子線路”中已做了較為詳細的介紹和討論，因此該部分內容在講授過程中側重于復習、總結，原理及細節部分略微帶過即可。同時考慮到目前的主要通信系統基本以數字通信為主，因此整個課程的講授基本圍繞數字信號及其調制技術展開。此外，雖然教材中信號部分講述的信號特征及其信道對信號傳輸的影響等內容在“信號與系統”課程中有較為詳細的討論，但仍需劃出一定的課時加以講授，幫助學生回顧復習，如此則后續章節的理論講解，公式推導即可水到渠成。

2課堂教學探索與實踐

2.1靈活運用多種教學方式

傳統的課堂教學多為“填鴨式”講授方法，即按知識點順序，平鋪直述式灌輸知識，課堂的主體圍繞教師展開，學生多為被動式接受。這種灌輸式教學方式難以激發學生的學習興趣，不利于引導學生主動學習的意愿，往往教學效果不佳。本文認為應從以下三個方面對本課程的課堂教學進行改革：

首先，貫徹追根溯源的教學理念。對于工科領域而言，一個理論或方法的提出必然有其應用背景，因此在講授“通信原理”課程中的理論和方法時，應避免直截了當。相反，首先簡要介紹其提出的背景或需要解決的問題，引導學生思考解決的方法，而后引出需要講授的理論或方法，往往能較好地激發學生的學習興趣，抓住本次授課的主旨，同時也符合工科學生思考問題的方式，教學效果也更為明顯。

其次，循序漸進地誘導、啟發、鼓勵學生對問題和現象進行思考和討論[2]。枯燥的理論推導、公式演算以及照本宣科往往會打擊學生學習的積極性，使其喪失主動思考、分析問題的能力。在課堂教學過程中，多問幾個“為什么”，“怎么辦”，“還有沒有別的方法”等問題，引導、鼓勵學生自己去探索正確的方法，學會分析問題的能力[3]。

最后，鼓勵學生查閱資料或通過網絡收集、學習知識。畢竟“紙上得來終覺淺”，教學過程中可選擇一些難易適中的知識點由學生通過自行查閱資料或通過網絡進行學習，并在課堂上與同學們進行討論，如此即可加深學生對知識點的理解，亦可培養學生獨立學習的能力，提高其綜合素質。

2.2豐富多種教學手段

多媒體教學已被廣泛應用于教學中，其簡便、直觀的優點得到了廣大師生的認同，而傳統的板書方式往往被忽略。“通信原理”課程中包含了大量的理論推導和公式演算，而傳統的板書方式條理性更強，也更為靈活，有利于學生加深對基本理論的理解，因此，板書在理論推導和公式演算講授時依舊是主要的教學手段。

此外，為了更為直觀展示課程內容，增加課程信息量，在課件中應少用文字性描述的內容，可采用多媒體，動畫以及計算機仿真等可視化教學方式相結合，并靈活加以應用。實踐表明，多種可視化教學方式相結合的課堂講授方法，不僅提高了教學效率，又得到廣大學生的喜愛和認同，教學效果有較為明顯的提高。

值得一提的是，在實際教學中，我們廣泛使用Simulink仿真軟件對教材中的原理、方法進行仿真，一方面，在課堂上通過多媒體展示Simulink仿真框圖和各個關鍵結點的波形輸出結果;另一方面，在課堂實際搭建Simulink仿真系統，逐步拆分、解析仿真過程及其原理，并結合教材的內容，展示、對比仿真結果。將仿真實驗移入課堂，既可加深學生對知識點的理解[4]，又可培養學生的動手能力，為以后的課程設計任務打下良好的基礎。

3實踐教學探索與實踐

“通信原理”課程的實踐環節可分為兩個部分，即驗證性質的實驗環節和創新性的課程設計環節。其中，實驗部分共安排了4個實驗，共8個學時，且實驗部分單獨開課，單獨考核。實驗部分的主要內容包括PCM編譯碼，數字基帶，數字調制與解調和載波同步等，涵蓋數字通信系統從信號產生、傳輸和接收的主要部分。

為進一步加深學生對本課程重要知識點的系統性認識和理解，提高學生的理論聯系實際的能力，可單獨開設不少于一周時間的課程設計環節。要求學生利用Simulink仿真工具，依據教材和教師講授的知識點設計一個基礎的數字通信系統，至少包括數字信號的產生（采樣、編碼）以及數字信號的調制和解調，并鼓勵學生添加更為豐富的仿真模塊，如：頻譜分析、眼圖及同步等。

4結束語

本文針對“通信原理”這門理論性較強，較為復雜的綜合性專業課程的教學方法、教學手段以及實踐教學展開了針對性的探索，并在我校電子信息工程專業進行了長期的教學實踐，最終的教學效果較為明顯，教學質量得到了提升。為進一步優化教學過程，進一步提升教學質量，我們將在實踐中繼續總結和革新，為培養高素質人才繼續努力。

參考文獻：

[1]樊昌信.通信原理教程（第二版）[M].電子工業出版社.2008.6.

[2]袁慧梅，趙曉旭.“通信原理”課程教學改革探索[J].中國電力教育，2010（15）：51-52.

[3]李星蓉.“通信原理”課程教學方法研究[J].中國電力教育，2009（10）：63-64.

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