《通信原理》課程教學改革與實踐

熊軍洲

摘 要 針對《通信原理》課程理論教學和實驗教學中存在的一些問題，從理論教學和實驗教學兩個方面，探討改進教學方法，“理論聯系實際”，將通信仿真軟件引入到課程的教學中，教學實踐取得了較好的效果。

關鍵詞 通信原理 SystemView 軟件仿真 教學改革 實驗教學

0引言

《通信原理》是電子信息類專業的專業基礎課程，該課程概念抽象，理論性強。如果教學中單純依靠課堂上的理論教學，許多知識不容易理解和掌握，只有實驗教學與課堂教學的有機結合才能獲得理想的教學效果。然而部分學校受課時或者經費、實驗條件、硬件實驗箱本身的缺點等限制，實驗教學環節往往較為薄弱，未能達到應有的效果，甚至理論脫離了實驗。學生對課程中大量應用性較強的內容無法實際動手設計、調試、分析。隨著現代教育技術的進步，把計算機仿真技術應用到傳統教學中，特別是實踐性較強的課程，可以突破傳統實驗教學的局限，改變傳統的教育模式，提供一個以個性化學習與交互式集體合作為主要學習方式的教學空間。仿真實驗模式具有開放性、交互性和低成本性等的優點。

1當前《通信原理》課程教學現狀

1.1理論教學

《通信原理》課程本身的性質決定了教學側重通信原理和通信理論。教學過程往往從定義出發，講述原理，給出相應的數學描述，對性能做出理性的分析，伴隨一些重要的定理、證明、推導等等。而有關通信系統實現的內容，一般只是給出系統實現的思路或框圖，并不作具體的展開。至于對通信原理當中的理論知識和重要的公式推導，老師常常無法生動地展現出來，學生也無法形象地理解其含義。因此，通常學生都會覺得通信原理枯燥難學，直至放棄對該課程進一步地學習，最后只停留在一些簡單的概念上。

1.2實驗教學

傳統的通信原理實驗通常是利用硬件實驗箱進行的。在實際教學中，這種硬件實驗箱存在以下不足：（1）實驗硬件成本較高，學生只能在規定的上課時間在實驗室里學習。（2）分析工具僅有示波器，只能進行簡單的信號波形觀察，無法進行信號頻譜分析；（3）設備固定在實驗箱上，而且都是由一塊塊電路板搭建而成，學生僅僅是通過在實驗箱上連線來構建系統，導致學生難以理論各通信模塊的功能，也不能自己的理解來設計系統；（4）學生無法修改設備參數，造成很多實驗現象觀察不到；（5）由于誤操作，設備容易損壞；（6）實驗項目固定且難以更新；（7）實驗時間和地點固定，學生不能根據自己的學習進度安排實驗時間。

2《通信原理》課程教學改革與探索

2.1理論教學

針對《通信原理》這門課程，不管是老師的教學還是學生的學習，都要做到“理論聯系實際”。要想提高《通信原理》課程的教學質量，應該從“理論”和“實際”兩個方面著手。在講述理論的同時，可以結合實際，通過實際的方法手段來呈現理論推導和數學描述，通信系統仿真軟件可以很好地解決這個問題。借助仿真軟件，教師可以很方便地在多媒體課堂上搭建通信系統，直觀，形象地演示通信各環節信號波形的變化和頻譜的結構，極大地提高教學效果。

2.2實驗教學

實驗教學對鞏固理論知識、培養學生分析和解決問題的能力及開發他們的創造力都有重要的作用。《通信原理》的實驗教學一直存在著實驗內容陳舊、實驗手段落后等問題。以往的實驗內容主要是二相2FSK，2PSK，PCM等幾個典型的驗證性實驗，主要滿足于驗證理論結果，學生處于被動地位，積極性不高，實驗效果不好。為此，我們改用以學生為主體的驗證性加設計性實驗教學方法，對于設計性實驗分別采用軟件仿真實驗的形式，強調理論與實驗相結合。要求學生先完成必要的幾個驗證性實驗，如2FSK通信系統、PCM編譯碼實驗。通信這些實驗要求學生理解這些實驗的通信原理與實際電路是如何相結合的。例如，《通信原理》理論教學中的調制過程用了乘法器，那么在實際通信系統中，乘法器是如何實現的，學生完成驗證性實驗后，就可進行設計性實驗。

通信系統的仿真軟件主要有SystemView和matlab中的simulink工具。選擇SystemView作為實驗教學的工具，培養學生熟練地操作SystemView軟件。實驗內容可以選擇數字通信部分，也可以設置一些典型通信系統的仿真，根據通信原理的推導，選擇不同的功能模塊搭建目標通信系統，通過改變具體的參數，觀察輸出信號的波形能否達到設計的要求，從而更好的理解通信系統中的基本概念、基本原理。另外，通過軟件仿真，學生可以隨時隨地在個人計算機上搭建實驗環境，模擬仿真通信系統，根據自己的想法，建立各種系統，既方便又靈活。

3結束語

教學運用軟件仿真，能夠較好地解決理論性太強導致枯燥無味和實踐性課程實驗環節薄弱的問題，使理論教學與實驗教學相互補充、相互促進，既豐富了教學內容，又激發了學生的興趣。通過理論和仿真的實時呈現，學生對通信系統的各個部分及整體結構有了清晰地認識和理解，其設計能力和創新能力得到了很好的煅練。

參考文獻

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