《數(shù)字通信原理》課程教學方法的探索與實踐

【摘 要】為了提高《數(shù)字通信原理》課程的教學質量，兼顧通信技術和通信裝備的發(fā)展，根據(jù)本院學生的實際情況，提出從課堂教學方法、教學手段和實驗環(huán)節(jié)等方面對《數(shù)字通信原理》課程的教學改革進行探索與實踐。實踐證明這些方法有助于提高教學質量，能夠實現(xiàn)教與學的良性互動。

【關鍵詞】數(shù)字通信原理；教學方法；教學手段；實驗教學

引 言

《數(shù)字通信原理》課程在通信專業(yè)的課程體系中起著非常重要的作用，是本院無線、有線通信專業(yè)學生的必修主干專業(yè)基礎課程，該課程既涉及《電工技術》、《電子技術》等先修課程的內容，又為學生學習《衛(wèi)星通信》、《移動通信》、《微波接力通信》、《光纖通信》等通信專業(yè)課程奠定理論基礎。所以，學生對該門課程理解和掌握的程度將影響后續(xù)相關課程的學習。但是從以往的教學效果看，不是很理想，究其原因主要是該門課程原理抽象，公式繁多，學生在課堂上很難聽懂和消化，認為學不好專業(yè)基礎課，對專業(yè)課的學習影響不大，從而導致他們的畏難情緒和厭學心理。為了學院提升教學質量工程需要，也為提高《數(shù)字通信原理》課程的教學質量，筆者根據(jù)多年的教學實際情況對《數(shù)字通信原理》課程的教學方法進行了不斷的改革與探索，初步形成了具有自身特色的教學體系，達到了比較好的教學效果。

1、認真進行課堂教學設計

經(jīng)過多年的教學實踐，筆者認為在復雜抽象的教學內容中，按照提出問題、分析問題和解決問題的思路，構建課堂授課的基本模式，使學生記住知識的結構和提綱，準確把握知識點、線、面，只有從認知的點、線、面入手，融教材于一體，才能收到較好的教學效果。例如，“常用的基帶傳輸碼型”這節(jié)課的課堂設計如下：

①通過信源編碼器輸出的單極性不歸零碼波形不適合基帶信道傳輸?shù)膯栴}；

②具體闡述適合基帶傳輸?shù)南嚓P碼型和波形要求；

③先學習一種基本的線路傳輸碼型AMI碼；

④但AMI碼沒有對數(shù)字信息“0”的個數(shù)進行限制，會造成提取定時信號的困難；

⑤為了改進AMI碼，引出具有代表性的HDB3碼；

⑥引導學生對兩種碼型和其對應的波形進行比較并回答區(qū)別與聯(lián)系，評價學生所作的回答；

⑦總結這節(jié)課的內容

此外，在教學的過程中，針對不同的教學內容，筆者在課堂講授時還注意詳略搭配以培養(yǎng)學生的自主學習能力。采用任務激勵法的教學方法，使學生減少對教師的依賴性，激發(fā)學生的主觀能動性，提高學生學習的獨立性，這樣才能更好的喚起學生的學習興趣。例如“二進制數(shù)字相位調制”這節(jié)課，筆者只對絕對相移鍵控的調制方法及過程進行了詳細的講解，對相對相移鍵控的調制方法及過程只作了簡單介紹，并布置了相關內容的作業(yè)，讓學生利用自習課自學自講，并以小組討論的方式驗證他們自學的效果。

2、傳統(tǒng)教學手段和現(xiàn)代化多媒體教學手段相結合

《數(shù)字通信原理》課程理論性強，內容多，是一門比較抽象的學科，學習起來比較枯燥，在授課過程中，如果教師僅通過語言、板書的傳統(tǒng)教學方式，板書過多會占用時間太多，減少了課堂的有效時間、降低信息含量，應將多種教學方法相融合，循序漸進的引導學生思考及學習。適度使用多媒體教學，將多媒體教學與傳統(tǒng)教學有機的融合。多媒體教學擴大了課堂教學的信息量，可以加快教學進度，有利于提高課堂效率，豐富課堂內容和表現(xiàn)形式，把不能用傳統(tǒng)教學方式描述的內容可以直觀而形象的表達出來，使得復雜問題簡單化、抽象內容形象化、動態(tài)過程可視化，提高了教學效率。例如：在講解抽樣的過程時，用FLash編寫一段小程序來演示信號的抽樣頻率符合和不符合抽樣定理時，信號頻譜由不混疊到混疊失真的變化。又例如：在學習2PSK解調過程中本地載波會出現(xiàn)反相，讓學生先觀看本地載波不反相的解調結果，再觀看本地載波反相的解調結果，然后比較對照。這樣生動而直觀，加深了學生對抽象知識的理解和記憶。近年來，越來越多的教師選擇放棄傳統(tǒng)教學方式而改用多媒體課件進行課堂教學，但是《數(shù)字通信原理》課程教學實踐表明，也不能過分依賴多媒體教學而放棄板書教學。

3、理論與實驗有機結合，提高學生實踐動手能力

傳統(tǒng)的實驗組織形式是安排學生分組，往往組員依賴組長或某個能力強的學生，有蒙混過關的情況，。實驗內容主要選取一些驗證理論的，學生處于被動地位，積極性不高，實驗效果也不好。針對以上兩種情況，在形式上我們提出以項目組織實驗，每個學生負責一個或兩個具體的項目，做到人人有項目，組內其他學生進行輔助工作。在內容上我們改用驗證性的基礎硬件和軟件仿真實驗加課程綜合設計性實驗相結合的教學方法，強調理論與實踐相結合，逐步培養(yǎng)學生的綜合能力。對于驗證性的基礎實驗我們要求實驗課和理論課程教學同步，例如驗證PAM、PCM二進制數(shù)字調制和解調，脈沖編碼調制等實驗，安排在理論課一上完就進行相關實驗，這樣與課堂理論知識同步，理論指導實踐，實踐驗證理論。對于綜合設計性實驗，通常教師先給出設計要求，學生通過查閱資料獨自設計初步方案，設計所需參數(shù)，在這個過程中，要求學生充分利用通信系統(tǒng)仿真軟件Matlab，仿真通過后，用Protel畫出原理圖、設計圖，經(jīng)教師輔導修改后，學生獨自調試反復實驗，修改方案，測定參數(shù)，直至滿足設計要求，再撰寫實驗報告，最后由教師驗收、評定成績。整個實驗過程自始至終由學生獨立思考，獨立設計，自己動手，加強了學生實驗能力的培養(yǎng)，同時又能讓學生充分發(fā)揮他們的聰明才智，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，使他們進一步提高自身的綜合素質。

4、結語

《數(shù)字通信原理》是一門理論性與實踐性都很強的專業(yè)基礎課，本文從理論教學和實驗教學的角度給出了一些改革的措施。通過對教學內容、教學形式、教學方法和教學手段等方面的改進，調動和發(fā)揮學生的積極性和主動性，提高了教學質量和教學效果，，培養(yǎng)了學生的“自主學習”能力，加強了師生的交流，形成師生關系融洽，課堂氣氛活躍，教與學情緒高漲的良好氛圍。

盡管如此，我們也清醒的認識到，隨著通信技術的不斷更新和應用領域的日益擴大，如何更好的因材施教，進一步提高教學效果和教學水平是我院教學工作者應該探索和思考的問題。