融合航天特色的《通信原理》教學方法探討與改進

張文凱

摘要：在具有鮮明特色及行業背景高校的教學活動中，將學校特色融入實際專業課程內容講解活動中，對于在課堂教學中充分體現學校特色與行業背景，提高學生積極性行及教學質量，具有十分重要的意義。本文以筆者所在航天特色高校為依托，探索通信工程專業基礎理論課《通信原理》在教學過程中融入航天特色面臨的問題、改進的方法以及產生的效果，進一步加深學生對課程理論的理解以及內容本身在航天領域應用的原理及發揮的作用。

關鍵詞：航天特色；通信原理；教法改進；教學導向

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0261-02

引言：

目前，由于通信工程專業的重要性和應用廣泛性。在全國工科高校中，基本上都設有通信工程專業，其中，《通信原理》課程是通信工程專業的核心專業基礎課。該課程內容主要介紹了通信系統的基本架構、通信系統模型、不同模型對應的不同調制解調方法、影響通信系統性能的參數以及設計通信系統所要遵循的原則等內容。在整個通信工程專業，它起到了從基礎理論向專業子方向轉變的一個承上啟下的作用，在整個專業體系架構中地位舉足輕重。經過多年發展，傳統的《通信原理》課程內容體系與教學方法，已經趨于成熟，具有普遍性。然而，具體到某個高校，由于受到其發展歷史、學科特色、行業背景等多種因素的影響，其專業課程體系結構和培養人才側重也有很大區別[1]。以筆者所在的航天類院校為例，整個學校在專業設置及人才培養上，都具有鮮明的航天色彩或針對航天應用。在這樣的背景下，對于《通信原理》課程的教學，僅僅參考傳統的教學方法雖然也能夠完成教學任務，但是卻不足以體現學校特色，不足以配合整個專科課程體系的設置，特別是不足以支撐后面具有航天特色專業選修課的教學活動[2]。因此，在《通信原理》傳統教學方法的基礎上，融入航天特色導向或改進方法，讓學生了在學習通信原理的同時，了解具體知識點在在航天領域某處應用方法或思想，形成鮮明的航天特色教學導向，是該課程教學方法上應該考慮和解決的問題。

一、融合特色教學存在問題

在尋找將《通信原理》課程中融入航天特色教學改進的方法之前，首先需要剖析傳統的課程教學方法在特色融入方面存在的一些不足，主要表現在以下幾個方面。

1.教學導向不明。《通信原理》作為通信工程專業的核心課程，具有比較久的教學歷史。由于其教學內容體系成熟、章節內容結構明確，雖然每個高校在教學方法和細節上都會有一套自己的教學套路，但總的來說都是大同小異。在教學導向上，并不具有鮮明特色。課程教師往往只是關注通信原理課程內容本身，忽略課程的承前繼后性。一些比較好的教學單位，在關注內容本身的基礎上，針對某些知識點，會強調或者擴展一些與實際聯系緊密的應用或者例子，但從整體來看，這種強調或者擴展，是一種基于教學內容以及教師自身知識結構、實際工程經驗或者教學積累而隨機的進行講解，并沒有形成一個統一的體系結構，具有一定的盲目性和隨機性[3]。目前，在具有鮮明特色的高校中，本課程也很少能成體系地形成專注于某個特色的導向性教學。一些不具有鮮明特色的高校，如某科技大學或者某工業大學，則對課程內容特定的教學導向需求不高，教學過程中自然不會體現得很明顯。但是對于一些特色鮮明類高校，如筆者所在的航天特色院校，大到整個學校的院系設置，小到每個專業課程的內容、實驗設計，都會或多或少存在航空航天的影子。在這種情況下，對于《通信原理》這種核心課程，就不能只是單純地按照傳統的教學方式來進行，應該結合實際情況，在教學內容上，按照大綱內容教學，在教學導向上，應注重結合學校的航天特色，將通信在航天應用隱形地穿插于教學內容中，這樣既可以聯系理論與實際，又可以體現航天特色，形成鮮明的教學導向。

2.教學內容豐富度不夠。在《通信原理》課程內容的教學活動中，每一章節內容基本固定，傳統方式一般是授課老師根據所教學生具體層次或水平，靈活講解內容，水平高的學生，老師就多講些，水平低的學生，老師就選講章節內容。在這種教學方式下，一般也會取得相對合理的教學結果。然而，基于學生水平而決定講解內容多少的方式，是一種相對被動的方式，主要體現在：（1）學生水平的高低與教學內容的選取關系，沒有客觀的評價標準，往往是授課教師根據經驗來進行選取。（2）同一個教師，針對同一層次學生，教學內容往往相同，忽略掉上課學生群體的自身差異性。（3）對于具有鮮明特色的高校中，以航天類高校為例，教學內容與學校特色結合較少，整體體現松耦合。

3.教學形式單一。目前，高校《通信原理》專業課，主要教學形式采用板書與PPT講解相結合的方式，相配套的《通信原理實驗》課，或者納入整個通信原理理論課程中，或者單獨成課，無論哪種方式，基本教學形式就是課堂板書、PPT、配套實驗三者相結合為主。這種教學形式，已經可以達到普通的教學任務要求，但具體到具有航天特色背景的高校中，則需要在此基礎上，考慮在教學形式上如何進一步融入航天類元素，如何拓展多種形式的教學方法，如何更加生動、形象又不失趣味地將《通信原理》課程的基本原理闡述清楚，并且讓學生有應用于實際的欲望。

二、課程教學融入航天特色方法及途徑

在全面剖析傳統《通信原理》教學方法在融入特色教學中存在的問題后，筆者基于在航天類院校實際《通信原理》課程教學實踐，在課程教學融入航天特色方面總結以下幾方面改進建議：

1.結合學校背景，有意識地建立特色教學導向。以筆者所在航天類學校為例，航天特色鮮明，在實際教學過程中，將通信原理每一章節內容、舉例有意識向航天應用靠攏，讓學生在潛移默化中了解通信在航天中的應用，進而理解課程內容。如講解通信傳輸信道時，分為有線信道和無線信道，此時可舉例，在衛星與地面通信時，通常用的是無線信道，同時簡單說明一下，這個信道傳輸中會有哪些影響因素，甚至可以做一個簡單的動畫課件或者一個小視頻形象說明。很多學生對航天很感興趣，如果加以合理引導，就會很自然將知識點融入到例子中，避免了死記硬背的麻煩，再以此為基礎，逐步擴展到其他的信道應用。這樣就會在完成教學任務的基礎上，體現了航天院校的特色，同時也讓學生感受到自己所在院校本身的航天特色，在平時的學習生活中，也會不自覺地關注航天類信息，反過來加深對課程內容本身的理解。

2.豐富教學內容，實現合理化的對象針對性教學。對于具有鮮明特色的院校內《通信原理》課程，在整體課程體系設置和知識點上，應體現其特色。在航天特色鮮明院校中教授《通信原理》實踐中，如介紹不同數字調制方式時，可在講解知識點的基礎上，具體講解一種衛星通信的調制方式，即使不用深入介紹，學生也可通過這個過程，初步理解衛星通信的一些基本的概念，不但加深了對知識點的理解，同時也對衛星的信息天地通信方式有了進一步的了解。

3.在傳統教學形式基礎上，探索挖掘多樣化教學方式。為了融入航天特色，在板書、PPT和實驗的基礎上，可嘗試新的教學形式。其中，一個重要的參考依據就是根據學校特色和背景來展開探索，進一步地加深專業課程與學校特色的融合。以航天類院校為例，可在兩方面展開嘗試：一方面，開展基于學習小組的小課題研究。在《通信原理》教學中，除了課上時間，可給學生提供一些與航天應用或系統設計有關的小型課題，讓學生以小組的形式，根據興趣，自由選題并展開研究，最后以論文或者研究報告的形式上交作為平時成績。這種方式，可使學生有更多的時間來選擇自己感興趣的東西，并且將教學內容與航天特色相結合，提高能力。另一方面，可將matlab等常用輔助仿真工具，融入到日常教學中[4]。例如在講解常規雙邊帶調制過程中，可先用matlab的simulink工具，按照AM調制原理，搭建出調制和解調的系統模型，在課堂教學中，可以實時地運行程序，讓學生直觀地感受到AM調制的過程，加深對系統原理的理解。

三、總結

本文以筆者所在航天特色鮮明的高校中《通信原理》課程為例，深入分析了如何將這類核心專業課程中加入學校航天特色元素，在課上及課下營造航天知識的學習氛圍，探索特色教學方法，在完成教學任務的基礎上，提高教學質量。在具有鮮明特色背景的高校中，不僅僅其整體的專業設置與課程體系，要與學校特色相融合，具體到每一門課程，也要在教學導向、內容及教學形式方面，探求新的思想和方法，并將其潛移默化地融入到每一節課的課堂中，使學生具有明顯行業背景，無論對于將來的工作或者繼續深造甚至個人方向的選擇上，都會有積極的影響。

參考文獻：

[1]徐楨，劉凱，張軍.“現代通信原理”教學改革中的嘗試與思考[J].電氣電子教學學報，2008，30（3）：6-7.

[2]魯佳.航天特色拔尖創新人才培養的探索與實踐[J].課程教育研究：學法教法研究，2014，（10）：37-37.

[3]蔣鈴鴿，黃繼翔.“通信原理”多元化教學的探索實踐[J].電氣電子教學學報，2009，31（3）：95-97.

[4]程鈴，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：117-119.