以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為導(dǎo)向的通信原理教學(xué)改革研究

田竹梅，王愛珍

（ 忻州師范學(xué)院 電子系，山西 忻州 034000 ）

以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為導(dǎo)向的通信原理教學(xué)改革研究

田竹梅，王愛珍

（ 忻州師范學(xué)院 電子系，山西 忻州 034000 ）

“通信原理”是電子信息類專業(yè)、通信工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程理論性強(qiáng)、概念抽象、推導(dǎo)復(fù)雜，與現(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合緊密，應(yīng)用性強(qiáng)，學(xué)生理解和掌握起來難度大。以忻州師范學(xué)院為例，結(jié)合通信原理課程的特點(diǎn)，從授課教學(xué)體系、教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核方式等方面，提出了以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的通信原理課程教學(xué)改革思路。

通信原理； 教學(xué)改革； 自主學(xué)習(xí)； 創(chuàng)新能力

《通信原理》是電子系相關(guān)專業(yè)的核心主干課，占有重要的教學(xué)地位。課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得必要的信息通信的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)；使學(xué)生建立模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)概念，并具備一定的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；使學(xué)生了解通信技術(shù)的最新發(fā)展方向，從而把握通信學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)。

傳統(tǒng)的通信原理課堂教學(xué)以講授為主，教與學(xué)的過程很枯燥。為改變學(xué)生對(duì)知識(shí)靜態(tài)關(guān)注的習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)原理和公式的自覺探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與創(chuàng)新性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，有必要進(jìn)行通信原理課堂教學(xué)改革，改變教學(xué)理念與思路，向研究性教學(xué)模式邁進(jìn)。

1.整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建多層次、全方位的教學(xué)體系

在通信原理課堂教學(xué)過程中，需要結(jié)合課程性質(zhì)及學(xué)生實(shí)際，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，分清教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)，構(gòu)建適合學(xué)生水平的合理的課程體系。注重教學(xué)目標(biāo)的貫徹，使學(xué)生分層次、分階段進(jìn)行課程學(xué)習(xí)。

《通信原理》課程是《移動(dòng)通信》、《衛(wèi)星通信》《程控交換》等課程的先修課程，也是《信號(hào)與系統(tǒng)》、《高頻電子線路》等課程的后繼課程，課程之間知識(shí)點(diǎn)銜接緊密，承前啟后，有必要對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化，整合相關(guān)課程內(nèi)容。在不同課程講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，既要保證相關(guān)專業(yè)課程的獨(dú)立性與連貫性，同時(shí)要區(qū)分各門課程講授的重點(diǎn)難點(diǎn)。例如在《信號(hào)與系統(tǒng)》、《通信原理》、《高頻電子線路》課程中均有調(diào)制解調(diào)相關(guān)概念的介紹，《信號(hào)與系統(tǒng)》課程應(yīng)注重頻譜搬移在其中的應(yīng)用，使學(xué)生從頻域角度了解調(diào)制的作用；《高頻電子線路》側(cè)重從電路的角度分析調(diào)制解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方式；《通信原理》課程側(cè)重從信號(hào)傳輸?shù)慕嵌热胧郑治鲂盘?hào)通過不同調(diào)制解調(diào)方式后系統(tǒng)的性能，從而對(duì)信號(hào)傳輸過

程、電路、性能有系統(tǒng)全面的了解。而對(duì)于傅立葉變換、功率譜密度、相關(guān)函數(shù)等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，放在《信號(hào)與系統(tǒng)》課程重點(diǎn)講授，《通信原理》課程重點(diǎn)應(yīng)用。類似處理的還有同步技術(shù)、信道編碼技術(shù)、擴(kuò)頻通信、改進(jìn)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)等內(nèi)容，通過與前續(xù)、后繼課程內(nèi)容的優(yōu)化與整合，使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解形成一體化的體系結(jié)構(gòu)。

2.改進(jìn)教學(xué)手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性與自主性

結(jié)合《通信原理》課程特點(diǎn)與學(xué)生質(zhì)量，因材施教，采用不同的教學(xué)方法、教學(xué)手段，如比喻引證，類比形象直觀，多維立體教學(xué)，仿真實(shí)時(shí)展示，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)等。

例如，講述模擬調(diào)制系統(tǒng)時(shí)，要介紹 AM→DSBSC→SSB→VSB→FM的演變過程，比較它們的調(diào)制方法、解調(diào)方法、調(diào)制效率、有效性、可靠性及用途，并結(jié)合香農(nóng)公式，說明有效性與可靠性的矛盾性。講述二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制時(shí)，把數(shù)字調(diào)制方式2ASK看成單極性 NRZ 碼進(jìn)行 DSB- SC 調(diào)制、把 2FSK看成兩個(gè)2ASK的疊加、把 2PSK 看成雙極性 NRZ碼進(jìn)行 DSB- SC 調(diào)制，比較 2ASK、2FSK 和 2PSK的調(diào)制方法、解調(diào)方法、信號(hào)帶寬及誤碼率，學(xué)生可以觸類旁通，系統(tǒng)掌握新知識(shí)。

在授課過程，適時(shí)引入SystemView和 Matlab等通信系統(tǒng)仿真軟件，現(xiàn)場(chǎng)仿真演示各種通信系統(tǒng),加深學(xué)生對(duì)通信系統(tǒng)的理解。比如在講授數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)時(shí)，適時(shí)介紹碼元同步、幀同步相關(guān)概念；在講授相干解調(diào)方式時(shí)，強(qiáng)調(diào)相干解調(diào)的“同頻同相”技術(shù)要點(diǎn)，引入載波同步相關(guān)概念，并進(jìn)行仿真實(shí)時(shí)展示，當(dāng)同步要求不符合時(shí)，數(shù)字信號(hào)接收分路錯(cuò)誤，相干解調(diào)波形失真，通過這樣的過程引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)碼元同步、幀同步、載波同步等相關(guān)技術(shù)有了充分了解。

3.軟件實(shí)驗(yàn)與硬件實(shí)驗(yàn)有效補(bǔ)充，構(gòu)建可視化、立體化通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

以通信原理課程中的知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合電子系通信原理硬件實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將仿真手段應(yīng)用于通信原理的課堂及實(shí)踐教學(xué)，采用可視化、立興趣。為提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，要合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)時(shí)間。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，安排在理論課結(jié)束后進(jìn)行，讓學(xué)生趁熱打鐵，加深對(duì)課本知識(shí)的印象。設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡早布置，讓學(xué)生有足夠時(shí)間完成。除了用實(shí)驗(yàn)箱做硬件實(shí)驗(yàn)外，還安排學(xué)生在計(jì)算機(jī)上用 SystemView和 Matlab 做軟件仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生實(shí)時(shí)了解不同功能部件的作用，不同參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，以及信號(hào)時(shí)域與頻域的相互關(guān)系，直觀了解失真、帶寬等相關(guān)概念，變抽象為立體，方便學(xué)生理解與掌握。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生課外到 EDA實(shí)驗(yàn)室利用CPLD/FPGA 實(shí)驗(yàn)箱做設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。通過融合硬件平臺(tái)、計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)和 EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)，充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，提高實(shí)驗(yàn)效果。

4.以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，以通信學(xué)科前沿技術(shù)為支撐 ,構(gòu)建注重能力的評(píng)價(jià)考核體系

《通信原理》課程內(nèi)容可以與MATLAB、EDA、單片機(jī)等實(shí)踐課程有效結(jié)合，將通信過程模塊生成一個(gè)個(gè)的子項(xiàng)目，利用不同的專業(yè)手段實(shí)現(xiàn)同一個(gè)理論過程，讓學(xué)生更加系統(tǒng)化的掌握通信領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)。

《通信原理》課程是移動(dòng)通信、光纖通信、交換技術(shù)、微波通信和衛(wèi)星通信等專業(yè)課程的先修課程，起著承前啟后的重要作用，在實(shí)際通信中有著重要的作用。本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)緊密跟隨當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，體現(xiàn)課程內(nèi)容的新穎性和先進(jìn)性。將通信原理的后續(xù)課程引入實(shí)踐教學(xué)體系，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣與綜合實(shí)踐創(chuàng)新能力。

考試是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒，為讓學(xué)生平時(shí)能夠多投入精力，自主學(xué)習(xí)，充分提高平時(shí)成績(jī)與實(shí)驗(yàn)成績(jī)的比例，注重過程性考核方式的改革，針對(duì)學(xué)生在創(chuàng)新、實(shí)踐、理論和平時(shí)表現(xiàn)等各方面進(jìn)行考核，完善考核機(jī)制，發(fā)現(xiàn)和挖掘每個(gè)學(xué)生的潛能，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

5.與專業(yè)相關(guān)知識(shí)結(jié)合，提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力

《通信原理》課程是移動(dòng)通信、光纖通信、交換技術(shù)、微波通信和衛(wèi)星通信等專業(yè)課程的先修課程，起著承前啟后的重要作用，在實(shí)際通信中有著重要的作用。同時(shí)，《通信原理》課程內(nèi)容可以與

MATLAB、EDA、單片機(jī)等實(shí)踐課程有效結(jié)合，將通信過程模塊生成一個(gè)個(gè)的子項(xiàng)目，利用不同的專業(yè)手段實(shí)現(xiàn)同一個(gè)理論過程，讓學(xué)生更加系統(tǒng)化的掌握通信領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)。將通信原理的后續(xù)課程，如移動(dòng)通信等引入實(shí)踐教學(xué)體系，加深通信相關(guān)專業(yè)知識(shí)的融合，提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力，充分提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣與實(shí)踐能力。

6.以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，構(gòu)建注重能力的評(píng)價(jià)考核體系

考試是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒，為讓學(xué)生平時(shí)能夠多投入精力，自主學(xué)習(xí)，充分提高平時(shí)成績(jī)與實(shí)驗(yàn)成績(jī)的比例，注重過程性考核方式的改革，針對(duì)學(xué)生在創(chuàng)新、實(shí)踐、理論和平時(shí)表現(xiàn)等各方面進(jìn)行考核，完善考核機(jī)制，發(fā)現(xiàn)和挖掘每個(gè)學(xué)生的潛能，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

7.結(jié)語

我院在通信原理課程教學(xué)過程中進(jìn)行了初步嘗試，希望通過通信原理課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，教師能夠轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和教學(xué)方式，從單純的知識(shí)傳遞者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和指導(dǎo)者，能夠充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣。通過師生充分互動(dòng)激勵(lì)，探索更合適我系學(xué)生的課堂組織形式、活動(dòng)內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)等，使得課堂教學(xué)質(zhì)量得到顯著提高。

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The Teaching Reform of Communication Principle Intended to Improve Students’ Spontaneous Study Ability

TIAN Zhumei, WANG Aizhen
( Electronics Department , Xinzhou Normal University, Xinzhou, Shanxi 034000, China )

The" Communication principle" is a very important course in the electronic information specialty and communication specialty. The curriculum has the characteristics of profound theories, abstract concepts, complicated derivations, and combined closely with modern communication technology. It is difficult for students to understand and grasp. Now according to the characteristics of "Communication principle" course and our teaching experience, We put forward some ideas，including the Teaching system design, teaching idea, experimental teaching, examination method，in order to improve the quality of "Communication principle" teaching, and to improve the student’s spontaneous Study ability and practice innovation ability..

communication principle, education reform, spontaneous Study, innovation ability

G641

A

1673-9639 (2016) 04-0094-03

（責(zé)任編輯 田 波）（責(zé)任校對(duì) 印有家）

2016-06-02

忻州師范學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGZD201509）；忻州師范學(xué)院《通信原理》精品課程建設(shè)項(xiàng)目；忻州師范學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JG201309）。

田竹梅（1980-），女，山西原平人，忻州師范學(xué)院物理電子系教師，博士研究生，研究方向：通信信號(hào)處理。王愛珍(1976-），女，山西靜樂人，副教授，研究方向：通信電子技術(shù)。