《通信原理》課程教學(xué)方法研究

孫江峰 雒芬

河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，河南 焦作 454000

《通信原理》課程教學(xué)方法研究

孫江峰 雒芬

河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，河南 焦作 454000

在分析《通信原理》課程性質(zhì)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從教學(xué)方法、教學(xué)模式、實(shí)踐環(huán)節(jié)及培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力幾個(gè)方面提出了《通信原理》課程教學(xué)模式改革的具體措施。已經(jīng)進(jìn)行的大部分教學(xué)實(shí)踐證明教學(xué)效果明顯。

通信原理；實(shí)踐教學(xué)；互動(dòng)教學(xué)

《通信原理》課程是通信、電子、自動(dòng)控制等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是通信類專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試的必考科目之一。該課程以現(xiàn)代通信技術(shù)和現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景，全面系統(tǒng)地論述了通信的基本理論和相關(guān)技術(shù)，它是一門集理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性于一身的課程。在通信和電子專業(yè)的課程教學(xué)安排上具有承上啟下的作用，它的前續(xù)課程有《概率論》、《電路分析》、《隨機(jī)信號(hào)分析》《信號(hào)與系統(tǒng)》，后續(xù)課程有《擴(kuò)頻通信》《光纖通信》《衛(wèi)星通信》等，它涉及的知識(shí)面廣，課程內(nèi)容多，公式和數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多，基本概念和理論比較抽象和深?yuàn)W，學(xué)生理解和掌握比較困難。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要關(guān)心教師如何教，對(duì)學(xué)生如何學(xué)則少有論及，認(rèn)為課堂教學(xué)僅僅是教師把知識(shí)傳遞給學(xué)生的單項(xiàng)交流模式。以教師為中心、教師主宰整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，忽視學(xué)生是認(rèn)知主體，不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)高等教育要培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目標(biāo)以及《通信原理》課程性質(zhì)及特點(diǎn)，筆者對(duì)《通信原理》課程的教學(xué)模式的改革進(jìn)行了一些探討，使用新的教學(xué)方法和教學(xué)模式將產(chǎn)生積極的影響，可以提高教學(xué)效率，增強(qiáng)教學(xué)的互動(dòng)性、生動(dòng)性和創(chuàng)造性。

1.選用合適的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

教學(xué)方法是否得當(dāng)是通信原理教學(xué)能否達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵。好的教學(xué)方法可以把晦澀難懂的知識(shí)講的深入淺出，好的教學(xué)方法可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們能在學(xué)習(xí)上得到成就感，好的教學(xué)方法可以調(diào)動(dòng)課堂氣氛，提高教學(xué)質(zhì)量，因此，教學(xué)方法的選擇和運(yùn)用很重要。

1.1 要注意選擇合適的教材和合適的教學(xué)參考書

某系所選擇的教材是樊昌信主編的《通信原理》第六版，該教材是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，內(nèi)容安排合理，通信理論和通信技術(shù)方面論述的非常清晰，是一門經(jīng)典的教材。教學(xué)參考書選用張輝主編《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》，這兩本教材相輔相成，互相參考學(xué)習(xí)，可以達(dá)到事半功倍的效果。

1.2 注重課堂教學(xué)

在教學(xué)中，對(duì)通信原理的基本概念和術(shù)語，通信系統(tǒng)中經(jīng)常使用的知識(shí)和技能要重點(diǎn)講解，例如什么是通信、信息，信息量，什么是調(diào)制和解調(diào)等內(nèi)容一定要講解清楚，給出明確的含義不能含糊其辭。另外，在組織和實(shí)施教學(xué)中，針對(duì)現(xiàn)在很多學(xué)生課后不復(fù)習(xí)的特點(diǎn)，課堂上應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)前次課的內(nèi)容，特別是重要的公式和概念最好板書并講解，以此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)上次課內(nèi)容的印象，鞏固所學(xué)知識(shí)。

1.3 應(yīng)以實(shí)例教學(xué)為模式，應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際。

通信基本理論基本概念和現(xiàn)實(shí)中的具體實(shí)例結(jié)合起來更容易理解。例如第一章通信系統(tǒng)模型，可以和實(shí)際通信系統(tǒng)實(shí)例進(jìn)行類比。像電視信號(hào)傳播系統(tǒng)和電臺(tái)廣播系統(tǒng)，對(duì)信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備及受信者和實(shí)際中的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)起來，是學(xué)生有更清晰直觀的認(rèn)識(shí)，教學(xué)效果更佳。

2. 實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)模式

在各種互動(dòng)及教學(xué)過程中要充分體現(xiàn)學(xué)生自身的自主性和參與意識(shí)，認(rèn)真思考，積極探究。這種自主探究的學(xué)習(xí)方式將促進(jìn)互動(dòng)的有效展開，并對(duì)培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力有很大的幫助。

依據(jù)互動(dòng)教學(xué)的理論，通過教師與學(xué)生之間的信息溝通，實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的整體優(yōu)化，提高教學(xué)效果。每個(gè)教師在知識(shí)結(jié)構(gòu)、智慧水平、思維方式、認(rèn)知風(fēng)格、教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等方面都會(huì)存在較大的差異。即使是教授同一課程的教師，在教學(xué)內(nèi)容處理、教學(xué)方法選擇、教學(xué)整體設(shè)計(jì)等方面的差異也是明顯的。這種差異其實(shí)就是一種寶貴的教學(xué)資源，通過教師與教師之間的交流，可以相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)思維、智慧的碰撞，使原有的觀念更加科學(xué)和完善，有利于達(dá)成教學(xué)的目標(biāo)。另外，有計(jì)劃地組織教師開展聽課、評(píng)課，使教師看到自己的不足，反思成敗，博采眾長，有利于更好地把握今后的教學(xué)工作，領(lǐng)悟出更好的教學(xué)模式和方法，實(shí)現(xiàn)教師之間的共識(shí)、共享、共進(jìn)。

師生互動(dòng)是教學(xué)過程中最基本，最常見的互動(dòng)形式。其實(shí)質(zhì)是師生雙方在“教”與“學(xué)”的過程中通過教師的啟發(fā)、引導(dǎo)、激活學(xué)生的思維，學(xué)生經(jīng)過思考、判斷、選擇接納教師的影響，進(jìn)一步激發(fā)教師的積極性的主導(dǎo)意識(shí)，最終達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在課堂的教學(xué)互動(dòng)過程中，教師應(yīng)努力培養(yǎng)學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，激活課堂教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，通過課堂互動(dòng)，教師可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)課程時(shí)難點(diǎn)所在，教學(xué)中可以對(duì)這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解，教師還可以了解學(xué)生急切盼望得到的新知識(shí)，及時(shí)補(bǔ)充最新通信理論和通信系統(tǒng)。另外要抓住課外師生間的交流。通信原理是一門理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性相當(dāng)強(qiáng)的課程，教師在課堂上更多的是理論及原理的介紹和演示，學(xué)生理解、掌握知識(shí)必須通過課后的練習(xí)及實(shí)踐，在這個(gè)過程中往往會(huì)遇到困難，如果通過QQ、E-mail、BBS等方式討論和答疑，對(duì)提高教學(xué)效果會(huì)有很大的推動(dòng)作用。

3.軟件實(shí)驗(yàn)和硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的重要過程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的能力起著重要作用.現(xiàn)在很多高校通信原理實(shí)驗(yàn)采取的是硬件實(shí)驗(yàn)，有專門的試驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以經(jīng)通過連線、示波器觀察時(shí)域波形，確實(shí)可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，加強(qiáng)對(duì)通信系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)。

對(duì)于通信原理這個(gè)課程，有各種各樣的基帶信號(hào)、頻帶信號(hào)，各種通信系統(tǒng)，可以通過MATLAB代碼進(jìn)行模擬和仿真，可以彌補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)較少的不足。也可以讓學(xué)生掌握MATLAB的操作和編碼。通過兩種實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，可以使學(xué)生從理論和實(shí)踐結(jié)合起來，全面掌握通信技術(shù)和知識(shí)，知識(shí)掌握的更牢固和合理。

3.1 軟件實(shí)驗(yàn)

對(duì)于軟件實(shí)驗(yàn)，在初期的實(shí)驗(yàn)課中認(rèn)真為學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)例，最好配有操作步驟和代碼，使學(xué)生讀懂代碼，學(xué)會(huì)MATLAB軟件操作，教師要及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。這樣便于學(xué)生掌握一些基本的理論知識(shí)，并逐漸能靈活應(yīng)用工具。在中后期的上機(jī)課中可以由教師為學(xué)生擬定題目，由學(xué)生利用前期所學(xué)知識(shí)，發(fā)揮自己的想象編寫代碼，仿真出課堂學(xué)習(xí)的通信系統(tǒng)和波形。

3.2 硬件實(shí)驗(yàn)

硬件實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課前教師應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書發(fā)到學(xué)生手里，把實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟提前預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課上，要先對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的各個(gè)模塊進(jìn)行細(xì)致的講解，特別是信號(hào)發(fā)生器部分，怎么調(diào)波形，怎么改變振幅和頻率等等。然后對(duì)所做實(shí)驗(yàn)理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行對(duì)比講解，最后教師最好先做一次實(shí)驗(yàn)演示，再讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，教師在課上及時(shí)輔導(dǎo)打印，可以達(dá)到很好的教學(xué)效果。

3.3 實(shí)驗(yàn)考核

傳統(tǒng)的考核方式，是閉卷考試，偏重于通信理論，在實(shí)踐方面重視不夠。要加強(qiáng)學(xué)生的理論和實(shí)踐結(jié)合的能力，需加強(qiáng)實(shí)踐課的考核，考核成績時(shí)，實(shí)驗(yàn)課的評(píng)分占總成績的30%，只有這樣加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的力度，才能提高多媒體教學(xué)的質(zhì)量。為了保障學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際操作效果，教師應(yīng)認(rèn)真耐心地輔導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生能夠通過完成某個(gè)操作來尋找操作的技能與技巧，最終達(dá)到課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)綜合運(yùn)用的目的。

4.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

在當(dāng)今飛速發(fā)展的信息時(shí)代，隨著數(shù)字通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及通信網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相互融合，信息科學(xué)技術(shù)已成為21世紀(jì)國際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新的強(qiáng)大推動(dòng)力，而中間信息的傳播與交流，是依靠各種通信方式和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。因此，對(duì)于學(xué)生來說，只有通過自己的不斷學(xué)習(xí)，不斷地知識(shí)更新，才能跟上時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，這就要求教師在教學(xué)過程中，應(yīng)在學(xué)生認(rèn)知水平能夠承受的前提下安排一些適合自學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)，從中培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力?？梢园才艑W(xué)生自學(xué)一些新技術(shù)，比如WIFI、OFDM、GPS等等。另外還應(yīng)督促學(xué)生認(rèn)真做好課堂內(nèi)容的復(fù)習(xí)和新內(nèi)容的預(yù)習(xí)，最好能給出一些行之有效的學(xué)習(xí)方法，比如現(xiàn)在很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，喜歡一個(gè)人鉆研，當(dāng)遇到難點(diǎn)時(shí)，不喜歡問，這樣既花費(fèi)時(shí)間，又花精力，可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中要加強(qiáng)討論，學(xué)和問結(jié)合起來，學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)的樂趣就提高了。在平時(shí)學(xué)生也會(huì)自覺不自覺地會(huì)也進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)、探討，再經(jīng)過課堂上的教學(xué)及實(shí)踐練習(xí)，所掌握的操作技術(shù)就會(huì)更快也更多，這樣也促進(jìn)了課堂教學(xué)，使得教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量得以提高，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

5.結(jié)論

通信原理是一門內(nèi)容不斷更新的課程，教師應(yīng)跟隨現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展變化，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，在教學(xué)中適時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法，采用靈活的教學(xué)手段，優(yōu)選出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，認(rèn)真組織教學(xué)內(nèi)容，把理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作有效的加以結(jié)合，使操作有理論指導(dǎo)，同時(shí)又能在操作中消化理論。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性，堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，培養(yǎng)出有創(chuàng)造性，有學(xué)習(xí)能力、有良好素質(zhì)的新一代大學(xué)生。

[1]樊昌信，曹麗娜.通信原理第六版[M].北京:國防工業(yè)出版社，2006

[2]張輝，曹麗娜. 現(xiàn)代通信原理與技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2004

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.154