《通信原理》課程教學(xué)探索

李國權(quán)　周前能

摘 要 《通信原理》是通信工程、電子信息等信息類專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課，存在理論性強、不易與實際相結(jié)合的特點，筆者根據(jù)多年的通信系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗以及大學(xué)本科授課體會，在理論實驗教學(xué)、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等多方面進行了探索，以期改善教學(xué)效果，提高授課質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 通信原理 教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2014）02-0003-02

隨著數(shù)字通信技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)已成為21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展的主要動力，信息的傳播方式也從上世紀末的以書信和固定電話為主轉(zhuǎn)變?yōu)榉涓C移動通信和計算機網(wǎng)絡(luò)通信等。學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代通信系統(tǒng)和技術(shù)也成為信息社會每一位成員，尤其是未來的通信工作者的迫切需求。作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)——通信原理的教學(xué)質(zhì)量，直接影響到我國未來通信人才的理論基礎(chǔ)甚至未來整個通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和競爭力，因此對通信原理課程進行教學(xué)改革和探索具有深遠的意義。本文擬從多方面對通信原理課程進行改革，特別是在教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容上做出創(chuàng)新與改革。

一、改革理論教學(xué)，夯實理論基礎(chǔ)

《通信原理》課程是通信工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、信息工程等專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容包括：隨機過程及信道、模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、PCM終端技術(shù)、最佳接收的概念等。通過本課程的學(xué)習(xí)，一方面可使學(xué)生熟悉現(xiàn)代通信的基本概念、基本原理，掌握分析和研究通信系統(tǒng)的基本方法；另一方面，通過課程的實驗實踐，靈活運用理論知識，設(shè)計和仿真較大規(guī)模通信系統(tǒng)，可培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于這門課程內(nèi)容比較豐富，原理性較強，抽象概念多，除了用到先修課程信號與系統(tǒng)的相關(guān)知識，也需要具有較為扎實的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，特別是概率論和數(shù)理統(tǒng)計方面的知識，并且前后概念與內(nèi)容相互交錯，知識體系繁雜，對于教和學(xué)都有一定的難度。因此在講解過程中一定要注意把繁瑣的理論推導(dǎo)簡單化，盡量進行理解性、簡單化講解，總體目的是使學(xué)生能夠掌握通信系統(tǒng)的基本處理方法和思路，而不是陷入繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中卻把握不住方向。考慮到近年來數(shù)字通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，要側(cè)重于數(shù)字通信基礎(chǔ)理論方面的講解，并且要聯(lián)系當前熱門的3G和4G等移動通信系統(tǒng)。同時理論的講解要結(jié)合必要的能夠充分說明問題的例題，理論是抽象的，而例題是接近實際問題的，因此例題的講解能夠更好地強化學(xué)習(xí)的效果。此外，在選擇和設(shè)計例題時，要多聯(lián)系前后知識點，既能夠回顧過去的知識點，解釋當天課程內(nèi)容的應(yīng)用方法，又能夠引出后面章節(jié)的知識內(nèi)容。最后給同學(xué)們一定的練習(xí)題并適時的進行習(xí)題講解說明，通過多個方面的結(jié)合來加深學(xué)生對知識點的掌握。

二、改革實驗教學(xué)，緊密聯(lián)系實際

《通信原理》課程通常會有一定學(xué)時的實驗教學(xué)，幫助學(xué)生熟悉通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理、采用的相關(guān)技術(shù)等，建立通信系統(tǒng)較為完整的框架體系，在分析和理解通信系統(tǒng)方面建立統(tǒng)一的理論和感性認識。實驗往往是通過通信原理實驗箱來進行，一般包括PCM編譯碼、AMI/HDB3編譯碼、FSK調(diào)制解調(diào)過程以及幀結(jié)構(gòu)及其傳輸?shù)葘嶒瀮?nèi)容，來了解通信信號的產(chǎn)生、傳輸和接收的整個流程。比如通過模擬電話的抽樣、量化和編碼實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字傳輸，接收的時候再進行模擬信號的還原，并可通過示波器來觀測傳輸過程中各部分信號的變化，能夠直觀的讓學(xué)生了解到一個基本通信系統(tǒng)的整個流程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。但由于實驗箱上的實驗大多都是驗證性的實驗，而且過于基本，學(xué)生仍然不能夠了解每個部分內(nèi)部的實現(xiàn)方法，也不能夠了解目前通信系統(tǒng)實現(xiàn)中常用的技術(shù)方法，因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的實驗內(nèi)容，著重對一些常用的數(shù)字基帶調(diào)制解調(diào)方式，如QPSK和QAM等進行編程仿真，繪制誤比特率曲線，更進一步可以將實現(xiàn)過程定點化，使學(xué)生更能夠?qū)W習(xí)到實際實現(xiàn)時的種種細節(jié)，更深入地理解相關(guān)理論知識。

三、改革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生興趣

教學(xué)內(nèi)容體系確定后，采用什么樣的教學(xué)方法與教學(xué)手段是非常重要的。通信原理是一門理論性較強，數(shù)學(xué)公式較多的學(xué)科，對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也有較高的要求，如果是按部就班的講解會比較枯燥，因此在教學(xué)手段上以多媒體教學(xué)為主，傳統(tǒng)黑板板書為輔，在教學(xué)方法上面注重與現(xiàn)實結(jié)合，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講授過程中，結(jié)合現(xiàn)代通信發(fā)展的現(xiàn)狀，穿插講授各種基礎(chǔ)技術(shù)理論的發(fā)展演變和現(xiàn)實當中的應(yīng)用，做到讓學(xué)生學(xué)得有目的、有感受，而不是孤立的學(xué)習(xí)理論知識。比如說目前與我們生活密切結(jié)合的WIFI技術(shù)和蜂窩通信系統(tǒng)，在每一部分內(nèi)容的講解上都可以跟這些系統(tǒng)的某些部分聯(lián)系起來，并輔以Matlab或者Simulink的仿真演示，讓學(xué)生真切體會到這些知識點的應(yīng)用帶來的優(yōu)勢，解決了哪些方面的問題等，從而達到增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，強化學(xué)習(xí)效果的目的。

四、改革考核方式，提高考核質(zhì)量

考核是對學(xué)習(xí)的結(jié)果做出評估，是反映教學(xué)效果的手段。而課程開設(shè)能否達到既定的教學(xué)目標，課程的考核方式有著比較重要的作用。針對《通信原理》課程特點，考核方式作如下嘗試：結(jié)合課程的專業(yè)特點，采用試卷筆試和實驗編程相結(jié)合的考核方式。筆試主要側(cè)重于考核學(xué)生對于理論基礎(chǔ)知識的掌握情況。在出題的時候要注意將概念性的知識應(yīng)用化，不單純考學(xué)生對概念的記憶情況，而是考核學(xué)生對概念是否理解，能否在實際當中應(yīng)用的能力。實驗編程可以根據(jù)平時實驗課上的學(xué)習(xí)內(nèi)容稍加變動，考核同學(xué)們在已學(xué)知識的基礎(chǔ)上的實際問題處理能力和應(yīng)變能力。綜合兩個方面可以全面地對學(xué)生做出考核，并且可以引導(dǎo)學(xué)生從考試前突擊進行死記硬背的思維中走出來，從而提高教學(xué)效果。

教學(xué)過程是一個不斷探索、總結(jié)與創(chuàng)新的過程，目前仍存在不足之處，比如如何能夠?qū)⑼ㄐ胖械母拍詈驮碇v解的深入淺出；如何能夠進一步提高自己的教學(xué)能力和課堂氣氛的調(diào)動能力；如何提高基礎(chǔ)差學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，又能夠兼顧吸收較快的同學(xué)有新的學(xué)習(xí)點等。在今后的教學(xué)實踐中，筆者將加強與同行交流學(xué)習(xí)，進一步完善教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實踐、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等，以期獲得更好的教學(xué)效果。

參考文獻：

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（責(zé)任編輯 劉 馨）