通信原理教學(xué)改革研究

楊星海 魏長智 張 魯 趙 越

濟(jì)南大學(xué) 山東濟(jì)南 250022

通信原理教學(xué)改革研究

楊星海 魏長智 張 魯 趙 越

濟(jì)南大學(xué) 山東濟(jì)南 250022

針對通信原理課程特點(diǎn)，對課程建設(shè)進(jìn)行了研究，從教材選擇到課堂教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)分別進(jìn)行了分析。提出結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)將課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)融合的教學(xué)思路。整個教學(xué)體系綜合運(yùn)用多媒體手段，使用基于Matlab，SystemView等平臺的仿真實(shí)驗(yàn)手段，結(jié)合EDA技術(shù)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺等提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對課程相關(guān)內(nèi)容的理解深度。

通信原理；仿真；教學(xué)改革

通信原理是通信、電子類本科生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程主要研究現(xiàn)代各種模擬通信、數(shù)字通信的基本原理、方法以及各種系統(tǒng)的傳輸性能。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握信息傳輸?shù)幕纠碚摚煜ねㄐ诺幕緦W(xué)習(xí)方法，建立通信系統(tǒng)的概念并了解提高通信系統(tǒng)性能的基本技術(shù)措施，在本科教學(xué)中占有重要地位。該課程內(nèi)容豐富、概念抽象、原理復(fù)雜、理論性強(qiáng)。為了提高通信原理課程的教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)教學(xué)效果，提高學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高質(zhì)量人才，近幾年來我們從通信原理課程的教材選用、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了一些改革和探索。

一、研究內(nèi)容

1.精選主輔學(xué)習(xí)教材，精心安排教學(xué)內(nèi)容

(1)認(rèn)真選擇教材，主輔教材有機(jī)結(jié)合

要做好通信原理課程教學(xué)工作, 首先要解決好教材的選擇問題。教材的質(zhì)量直接影響到教學(xué)的效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前國內(nèi)高校同類專業(yè)除了采用自編教材以外，使用較多的一本是國防科技大學(xué)出版社出版的《通信原理》(第6版，作者：樊昌信)，以及清華大學(xué)曹志剛編寫的《現(xiàn)代通信原理》，前者更注重通信原理基本概念和理論分析，后者在基本原理的基礎(chǔ)上更多關(guān)注相關(guān)部分的電路實(shí)現(xiàn)。根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)和課時分配，我們采用了前者。同時為了拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)深度，我們推薦了參考性教材，為學(xué)生課下學(xué)習(xí)提供便利，真正做到主輔教材的有機(jī)結(jié)合。為了從教學(xué)內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)與國內(nèi)外高等教育的接軌，課程組還參考了一些國外的經(jīng)典教材如：《Digital Communications》(作者Dr.KAMIio FeHer)，《Communication System 》(第四版，作者:Simon Haykin)等，并作為教師參考書，課程組還積極參加一些國內(nèi)教學(xué)交流，使課程教學(xué)緊跟時代步伐。

(2)針對專業(yè)特點(diǎn)，精心選擇講課內(nèi)容

通信原理課程要求學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本原理，尤其是數(shù)字通信系統(tǒng)的原理，理解通信系統(tǒng)的基本概念和通信過程中所涉及的調(diào)制解調(diào)、波形成型、最佳接收和信道編碼等基本思想，使學(xué)生具有深入研究和掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的能力，為下一步學(xué)習(xí)其他通信類課程奠定基礎(chǔ)。為了達(dá)到這個要求,應(yīng)以數(shù)字通信為重點(diǎn)，突出講授數(shù)字通信內(nèi)容：在對二進(jìn)制振幅、頻移和相移鍵控原理等基礎(chǔ)性內(nèi)容講授清晰的基礎(chǔ)上，對多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制和QAM，OFDM新的數(shù)字載波調(diào)制技術(shù)也進(jìn)行介紹，使學(xué)生了解現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)的最新進(jìn)展。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，授課過程中會穿插通信產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展和目前比較前沿的通信系統(tǒng)如第三代移動通信系統(tǒng)，使理論和實(shí)際能夠有機(jī)結(jié)合。

2.教學(xué)方法的改革

(1)靈活運(yùn)用教學(xué)方法

課堂教學(xué)應(yīng)從傳統(tǒng)的單一化、灌輸式的教學(xué)方式轉(zhuǎn)化為啟發(fā)式、探究式的教學(xué)方式，充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)環(huán)節(jié)避免照本宣科，可以結(jié)合通信系統(tǒng)的仿真，將一些抽象的概念能夠比較具體地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，通過相關(guān)參數(shù)的修改查看通信系統(tǒng)對信號產(chǎn)生的影響，從而加深學(xué)生對相關(guān)概念的理解并進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興致。講授過程中可以充分利用比喻等各種手段，如講述“信道”時，讓學(xué)生想象一下“高速公路”，這樣能讓學(xué)生更好地理解信道容量的概念也容易理解信道復(fù)用的概念。在理論教學(xué)的同時，適當(dāng)舉例在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，可以加深學(xué)生對知識的理解和鞏固，如在講述MSK調(diào)制的時候，就可以跟學(xué)生解釋，目前的GSM手機(jī)用的就是改進(jìn)的MSK調(diào)制GMSK。

(2)現(xiàn)代化教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量

在課堂教學(xué)中使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，通過文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多種媒體對通信原理內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的整合和生動的表達(dá)，給教學(xué)注入生動翔實(shí)的內(nèi)容和豐富的信息量，以充分適應(yīng)通信原理課程前后概念與內(nèi)容相互交錯的復(fù)雜需要。多媒體教學(xué)擴(kuò)大了課堂教學(xué)的信息量，有利于提高課堂效率，促進(jìn)了教師表達(dá)方式的多樣性。不但增強(qiáng)了課堂教學(xué)內(nèi)容的生動性與形象性，而且增強(qiáng)了教學(xué)過程中的互動性，有利于知識的獲取與保持。達(dá)到直觀、省時、高效的目的，有利于更深入地向?qū)W生講授理論實(shí)質(zhì)，并可活躍課堂氣氛。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)水平

通信原理實(shí)驗(yàn)課程主要根據(jù)通信原理課程的教學(xué)而開設(shè)的；通過實(shí)驗(yàn)的開設(shè)可以加強(qiáng)理論課程的學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對本課程中的基本理論知識及基本概念的理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

為了培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)和較強(qiáng)動手能力的高素質(zhì)人才，必須對實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行全方位的改革。具體來說，就是合理配置演示性、驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，充分利用仿真實(shí)驗(yàn)的便利條件，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足。

為了達(dá)到充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行延伸和課堂教學(xué)進(jìn)一步融合，通信原理課程組綜合利用Matlab，SystemView和通信原理試驗(yàn)箱等對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行了重新規(guī)劃，將部分仿真類實(shí)驗(yàn)帶入課堂，加強(qiáng)課堂教學(xué)的效果，在課堂仿真類實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在硬件實(shí)驗(yàn)上增加設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)和綜合類實(shí)驗(yàn)的比重，在實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生重點(diǎn)理解相關(guān)硬件電路的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)方法。例如調(diào)制解調(diào)電路的構(gòu)成，同步電路的構(gòu)成以及系統(tǒng)性能的影響因素。

二、 結(jié)束語

現(xiàn)代通信包括傳輸、復(fù)用、交換的網(wǎng)絡(luò)等4大技術(shù)。通信原理課程是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要介紹傳輸及復(fù)用技術(shù)。如何做到在教學(xué)內(nèi)容上與實(shí)際的通信系統(tǒng)相結(jié)合；使教學(xué)內(nèi)容具有實(shí)用性和先進(jìn)性，教學(xué)方法靈活有效，在教學(xué)模式上力求把“以教為主”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)為主”的教學(xué)模式；對課堂教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行融合，充分發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)在整個教學(xué)體系中的作用。在實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)上，重視學(xué)生主動性，創(chuàng)造性。遵循教學(xué)規(guī)律，不斷改革創(chuàng)新，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。同時由于現(xiàn)代通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，任課教師必須不斷加強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)，才能使課堂教學(xué)內(nèi)容和通信發(fā)展的最新技術(shù)相結(jié)合，才能進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也才能更好地做好通信原理課程的教學(xué)工作，與時代科技發(fā)展相適應(yīng)。

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Research on principle of communication teaching

Yang Xinghai, Wei Changzhi, Zhang Lu, Zhao Yue
University of Jinan, Jinan, 250022, China

Based on the characteristic of principle of communication, from classroom teaching to practice teaching the article analysis the construction of this curriculum. With the help of multimedia, platform of simulation tool such as Matlab, SystemView and hardware experiment system including EDA technique, we can improve the interest of the students and the students can understand the course more deeply.

principle of communication; simulation; teaching reform

2010-03-23

楊星海，碩士，講師。