《通信原理》课程教学改革的探索与研究

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摘要：本文从教学内容、教学方法、实验教学和考核方式等方面论述了通信原理课程改革的基本做法。通过丰富教学内容，采用培养学生的兴趣、注重引导学生分析问题的思路及对比等教学方法，丰富教学手段， 构建注重能力的考核评价体系，提高了学生分析问题、解决问题及动手实践的能力。

关键词： 通信原理；教学改革；教学方法；教学手段；实践能力

中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）04-0191-020引言

《通信原理》课程是通信、电子、信息处理等专业的必修主干专业基础课程，也是通信类专业研究生入学考试的必考科目之一。该课程既涉及《概率论及数理统计》、《信号与系统》等先修课程的内容，又为学生学习《信息论与编码》、《移动通信》等通信类后续专业课程提供理论支撑[1]。因此，学生对该门课程掌握的如何将直接影响对学生的培养质量。但学生普遍反映学习这门课感觉吃力，觉得内容多且难学，想学好又不会学习。如何在有限的课时内解决这一问题，是每一位《通信原理》课程教师时时关心的一个问题。笔者根据学院的实际情况及多年的相关学科教学经验对《通信原理》课程的教学方法进行了不断改革与探索。认为可以尝试从以下几个方面入手加以解决。

1教学内容

《通信原理》课程主要围绕通信系统的框图展开，每一章都可以在框图中找到自己的位置，因此，在讲每章之前，先要分析本章在整个通信系统中的位置，以及和前后章节的联系。在教学内容的安排上，应该有所取舍，重点突出，对于一些学生学过的内容，就不要再重复讲，可以让学生自己复习，比如第二章是《信号与系统》中的内容，可以让学生自己学习，这样可以节约课时，适当地介绍一些热门技术如CDMA、GSM、OFDM、MIMO和扩频技术等。这样可以增加学生的兴趣，从而将通信理论知识的传授与当前通信技术的发展融合起来，实现教学内容的传统性和时效性的有机结合。另外，在内容上与后续课程《移动通信》进行衔接，同时为学生以后的深入研究打下一定的理论基础。

2教学方法

2.1 培养学生的兴趣“兴趣是最好的老师”。许多研究都已经表明：能力的高低不是取得成功的唯一因素，兴趣等隐性的情感倾向性因素才是起决定性作用的。在讲授《通信原理》这门课程的时候，可以将一些概念和现实生活结合起来，例如，在讲调制这一概念时，可以把要传输的信息比作人，载波比作火车或者汽车，人要从宝鸡到西安，要借助于交通工具火车或者汽车，同样的道理，信息要从宝鸡传到西安，也必须借助于载波。这样学生就很容易理解调制这一抽象的概念。另外，要把理论和实际应用结合起来，例如，在讲信道对信号的影响时，如果只进行理论分析，学生会觉得很枯燥，可以介绍它的实际意义，只有知道了信道对信号的影响，才能想法在接收端采用新的技术接收信号，新的技术如果应用于手机制造商，就会产生效益。

2.2 采用黑板讲授和多媒体相结合的教学手段《通信原理》这门课框图、波形图及复杂公式比较多。如果采用传统的教学方式，课堂信息量不大，对一些波形图及框图原理讲起来比较困难，而且不利于学生的理解，因此建议采用黑板讲授和多媒体相结合的教学手段。采用多媒体方式可以清楚地提供教学的主线，并且节省教师大量的板书时间。有利于活跃课堂气氛，寓教于乐，同时也能更深入地向学生讲解理论实质，有利于教师结合板书对局部知识点进行讲解。教学内容中常常涉及信号的处理过程，若采用多媒体，可以将传统教学中难以表达的图表、信号等内容，清晰地再现出来。

可以借助一些动画来讲解原理，例如在讲第五章模拟调制系统及第七章数字调制系统时，用动画演示调制解调的全过程，更生动，更利于学生的理解。另外，也可以在课堂上通过SystemView及Matlab等软件动态仿真信号的处理过程，各种生动直观的信号波形和频谱图，不仅能够帮助学生理解信号处理的全过程，也能帮助他们理解相应数学公式的推导。例如“眼图”是通信原理课程中的一个重要概念，可以利SystemView软件构建“眼图”仿真系统，设置系统定时，从终端的观测窗口来观察码间干扰和噪声会对“眼图”造成怎样的影响，便于学生理解[2]。当然，一些章节公式推导较多而且比较重要，例如第三章是随机过程，第五章、第六章、第七章里有系统的抗噪声性能分析，不适合使用多媒体教学。因为多媒体教学速度相对较快，用公式推导的话，不利于学生跟上老师的讲课节奏，所以这些环节我们就要采用黑板讲授。用板书进行详细的推导，逐步解释，引导学生掌握分析问题解决问题的方法。

2.3 注重引导学生分析问题的思路《通信原理》这门课理论分析也较多，例如，抗噪声性能的分析，误码率的分析等，那么在分析时，不能盲目的逐个公式往下推导，而应该先分析解决这一问题的方法或思路，因为抗噪声性能的分析，误码率的分析都是围绕通信系统的接收端展开的，要让学生掌握这一分析方法而不是这些公式。在讲解时，对于一些繁琐的公式不一定逐个推导，可以让学生下课自己做。对于分析得到的结论要重点讨论它的含义及在实际中的应用。

2.4 采用对比法《通信原理》这门课总体分为模拟通信系统和数字通信系统，二者之间有很多相似之处，例如，模拟调制方式分为AM、FM、PM，数字调制方式分为ASK、FSK、PSK，在调制解调原理上非常相似，可以找出二者的联系和区别，采用对比法讲解；再例如，模拟调制种的幅度调制分为AM、DSB、SSB及VSB，在分析DSB、SSB的抗噪声性能时，采用的模型是相同的，只是信号的表示形式和BPF的带宽不同，所以先要重点分析DSB的抗噪声性能，对于SSB的抗噪声性能的分析采用对比法就简单多了。

2.5 梳理每一章的主线在讲完每一章后，都要对本章内容进行总结，可以采用列表的方式，这样可以梳理每一章的主线，有助于学生对本章内容的掌握。例如，讲完第五章模拟通信系统后，可以将模拟调制方式AM、DSB、SSB、VSB、FM及PM的表达式、时域频域波形图、带宽、调制解调方式、功率利用率及抗噪声性能等进行列表，这样学生可以清楚地看出这些调制方式的区别和联系，从而掌握本章内容。

2.6 适当增加习题课《通信原理》这门课概念抽象，原理复杂，必须借助一些例题帮助学生理解，但由于课堂时间有限，系上专门安排了辅导课，这样既可以增进老师和学生的沟通，又可以讲一些习题和作业中存在的问题，并进行答疑，及时解决学生存在的问题，使学生能够跟上教学进度，增强学生学习的信心。

3实验教学

《通信原理》的理论性较强，为了提高学生分析问题和解决问题的能力，我们可以通过开设实验课，帮助学生在实验过程中进一步掌握相关原理及其基本实现方法，通过实践环节来加深学生对书本知识的学习，切实提高学生的实际应用能力。

目前，《通信原理》实验主要采用SystemView软件和MAXpuls+实验箱两种方法，SystemView主要用于调制过程的仿真，只要建立系统模型就可以仿真，有助于学生对系统原理的理解，而MAXpuls+实验箱主要侧重于具体的电路，有助于学生对硬件电路及可编程器件的学习。但是，目前，综合性及设计性实验较少，应该增加，通过综合设计性实验，能培养学生的综合应用能力和系统设计能力，培养学生的创新思维和研究能力。在实验开始前，教师先介绍设计过程和设计题目，学生根据课本中的理论知识和相关系统框图，独自设计初步方案，计算实验参数。制作完成后，由学生独自调试，运用SystemView建立通信系统仿真模型，验证方案的正确性和可行性，反复试验，测定参数，然后通过硬件实现。最后由教师验收，学生撰写设计报告。通过综合设计性实验加深学生对于理论知识的理解和运用，培养了学生分析问题和解决问题的能力，也提高了学生的学习积极性[4]。

4考核方式

基于科学发展观的评价是“以人为本”的整体性评价。传统的结果评价存在着一个与能力形成的评价相关度不高的问题，虽然操作起来比较简单，但在实际应用中效果往往不是那么明显。我们为了构建注重能力的评价和考核体系，要注重将动态与静态相结合、结果与过程相结合、理论与实践相结合。我们要将学生分析问题、解决问题的能力作为考核的重要内容，在培养学生实践能力的同时，为通信原理的理论考核建立了试卷库，从知识性命题转到能力性命题都一一作出具体详细的考核题目。实践课程考核采用现场操作加答辩的方式，教师以学生的分析问题与解决问题能力以及动手能力来评价学生的成绩。注重学生的基础知识、实践能力和创新能力，不只强调学生的书本知识掌握程度。

5结束语

由于该学科的理论研究与实践领域发展迅猛，我们必须对《通信原理》课程进行与时俱进的改革，才能跟上时代的发展。笔者在教学过程中，不断吸取新知识，为了有效地培养了学生的创新能力和科研能力，注重改革教学方法，新增了多项教学内容。同时为了调动学生的积极性，将教学重点放在对学生动手能力的培养上。

参考文献：

[1]贾兰芳.《通信原理》课程教学改革研究与实践[J].长治学院学报，2010，27（5）：77-79.

[2]吴莉莉，袁超，李波.《通信原理》课程教学改革探索与研究[J].江西农业学报，2010，22（4）：194～197.

[3]李永全.通信原理课程教学改革与实践[J].长江大学学报（自然科学版），2008，5（1）：326～328.

[4]肖珂，张月清，贾宇琛等.MATLAB在《通信原理》课程实验中的应用[J].河北农业大学学报（农林教育版），2009，（6）：243～246.

[5]张凤俊.高校考试改革与学生创新能力培养[J].教育理论与实践，2004，24（4）：57～58.