《通信原理》課程教學(xué)方法點滴談

孫云山　張立毅　耿艷香

摘要：本文闡述了《通信原理》課程教學(xué)中采用的問題式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、建構(gòu)主義教學(xué)和研究式教學(xué)等教學(xué)方法，分析了不同教學(xué)方法的特點及應(yīng)用，對其他課程教學(xué)具有一定的借鑒和指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：《通信原理》；教學(xué)方法；問題式教學(xué)；啟發(fā)式教學(xué)；建構(gòu)主義教學(xué)；研究式教學(xué)

中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）06-0215-02

《通信原理》課程是電子、信息、通信專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是通信類考研必考的課程之一[1]。主要講授現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法，培養(yǎng)學(xué)生熟悉通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成，了解通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及改善系統(tǒng)性能的一些基本技術(shù)措施，掌握模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)幕驹砑胺治龇椒╗2]?！锻ㄐ旁怼氛n程具有抽象概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多、邏輯性強、基礎(chǔ)性強的“兩多兩強”特點，如何根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，選用適合的教學(xué)方法是提高課堂教學(xué)效果的主要途徑之一，筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，選用了不同的教學(xué)方法。

一、問題式教學(xué)

基于問題的學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，簡稱PBL）是以問題為基礎(chǔ)、以學(xué)生為主體、以教師為導(dǎo)向、以培養(yǎng)學(xué)生能力為教學(xué)目標(biāo)的啟發(fā)式教學(xué)模式。由美國神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrows于1969年在加拿大麥克馬斯特大學(xué)（Mcmaster University）創(chuàng)立。它強調(diào)把學(xué)習(xí)置于復(fù)雜的、有意義的問題情境中，通過讓學(xué)習(xí)者組織團隊解決實際問題，獲得自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)的能力和高效解決問題的技能。其精髓在于發(fā)揮問題對學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)作用，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，是近年來國際上受到廣泛重視、并已成為目前西方主流的教學(xué)模式之一。根據(jù)《通信原理》課程內(nèi)容，我們設(shè)計了“抓住一條主線，理解兩個指標(biāo)，掌握三種調(diào)制，把握四個準(zhǔn)則，設(shè)置N個問題”的PBL教學(xué)方案，即抓住一個主線——抗干擾，理解兩個指標(biāo)——有效性和可靠性，掌握三種調(diào)制——幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制，把握四個準(zhǔn)則——香農(nóng)公式、奈奎斯特第一準(zhǔn)則、奈奎斯特第二準(zhǔn)則和抽樣定理，設(shè)置N個問題——每章根據(jù)課程內(nèi)容列出30個問題。在授課前，將PBL教學(xué)方案介紹給學(xué)生，使學(xué)生對課程內(nèi)容有所了解，學(xué)有目的，學(xué)有重點；在授課過程中，將其融合到課程教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生前后聯(lián)想，融會貫通；在復(fù)習(xí)階段，讓學(xué)生自行總結(jié)，理解掌握。通過PBL教學(xué)模式的實施，明顯增強了學(xué)生對課程內(nèi)容的理解、掌握程度。

二、啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識水平和知識規(guī)律，運用各種教學(xué)手段，采用啟發(fā)誘導(dǎo)的方法傳授知識、培養(yǎng)能力，使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，以促進身心發(fā)展[3]。啟發(fā)式教學(xué)思想歷史悠久，可以追溯到孔子《論語·述而》“不憤不啟，不悱不發(fā)；舉一隅而不以三隅反，則不復(fù)也”。顧名思義，啟是開啟、啟迪，發(fā)是激發(fā)，開啟、啟迪的工作要由教師來做，而激發(fā)則要落實到學(xué)生身上，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣、想象力和創(chuàng)新精神，這也正是對“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”這一現(xiàn)代教學(xué)觀的最好詮釋[4]。在《通信原理》教學(xué)過程中，一是善于掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，利用學(xué)生過去所學(xué)的知識，引申到課程教學(xué)內(nèi)容中。如在講授隨機信號分析時，首先講授數(shù)學(xué)期望、方差等學(xué)生熟悉的概念，然后引出自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)、自協(xié)方差、互協(xié)方差的概念，進而推導(dǎo)出自相關(guān)函數(shù)與功率譜密度函數(shù)的關(guān)系——互為傅立葉變換和反變換，這樣使得學(xué)生將所學(xué)知識前后聯(lián)系，利用理解掌握；二是利用學(xué)生熟悉的事物啟發(fā)學(xué)生的思考，加深學(xué)生的理解。如在講授信號復(fù)用方式時，大家熟知的電視、固定電話、手機（第三代移動通信）就分別采用了頻分復(fù)用（FDM）、時分復(fù)用（TDM）和碼分復(fù)用（CDM），使學(xué)生對這三個概念有了更深刻的理解。三是善于啟發(fā)學(xué)生掌握分析方法和技巧，俗話說“授人以魚，不如授人以漁”，教學(xué)生不僅要教知識，更重要的是教方法。如在講授二元基帶通信系統(tǒng)的抗噪聲性能時，在已知0、1信號的先驗概率P0和P1的條件下，先講授0、1信號所服從的概率密度函數(shù)f0（x）和f1（x），然后再確定最佳判決門限電平V0，這樣V0就將定義域劃分為D0（-∞，V0）和D0（V0，+∞）兩個區(qū)域，最后便可三、建構(gòu)主義教學(xué)

建構(gòu)主義教學(xué)法是基于建構(gòu)主義理論的一種教學(xué)方法。建構(gòu)主義理論最早可追溯到瑞士的皮亞杰（J.Piaget）[5]。建構(gòu)主義教學(xué)法強調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生由知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w和主動建構(gòu)者；教師由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)的指導(dǎo)者、協(xié)助者、促進者，利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達到使學(xué)生有效地實現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的目的[6]。目前，比較成熟的有拋錨式教學(xué)、支架式教學(xué)和隨機訪問式教學(xué)等方法。在《通信原理》教學(xué)過程中，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，采用不同的教學(xué)方法。首先在每章講授開始前，先給出本章的知識框架結(jié)構(gòu)圖，形成一個完整的知識單元，使學(xué)生對本章知識既有一個全面的了解，又引起濃厚的學(xué)習(xí)興趣；隨后根據(jù)知識框架結(jié)構(gòu)給出30個問題，將復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解，逐步將學(xué)生的理解引向深入；在講授過程中，隨著講授內(nèi)容的進行，逐個問題便被一一解決。做到了知識點的碎片化理解和知識體系的完整化掌握。

四、研究式教學(xué)

研究式教學(xué)是融知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高為一體的創(chuàng)新教學(xué)模式，有助于解決學(xué)生在校學(xué)習(xí)時間的有限性與科學(xué)知識增長的無限性之間的矛盾，是探索使學(xué)生的知識水平、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展、全面提高的教學(xué)模式[7]。研究式教學(xué)法最早由美國教育學(xué)家杜威提出，后經(jīng)施瓦布、杰羅姆、皮亞杰等人歷經(jīng)數(shù)十年的不斷探索而逐漸完善[8]。研究式教學(xué)法的核心思想是在教學(xué)過程中，教師并不直接把現(xiàn)成的知識傳授給學(xué)生，而是以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作研究為前提，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教師提供的課題要求，通過查閱資料、分析研究和實驗驗證等途徑去進行獨立探究，有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨立發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力，為終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。在《通信原理》教學(xué)過程中，一是將課程內(nèi)容引申為畢業(yè)設(shè)計課題，如根據(jù)模擬調(diào)制，設(shè)計了“電視9頻道調(diào)制器的方案設(shè)計與成本核算”，既使學(xué)生掌握殘留邊帶模擬調(diào)制的基本原理，又使學(xué)生了解電視頻道調(diào)制器的組成原理、市售射頻調(diào)制電路集成塊的結(jié)構(gòu)及外圍電路設(shè)計，同時掌握成本核算方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識等。二是將課程內(nèi)容引申為大學(xué)生訓(xùn)練計劃項目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，如根據(jù)自適應(yīng)均衡器，設(shè)計了“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在自適應(yīng)均衡技術(shù)中的應(yīng)用研究”，學(xué)生通過研究，先后在《天津商業(yè)大學(xué)學(xué)報》發(fā)表了兩篇研究論文“基于遞歸對角神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)均衡算法的研究”和“時變步長自適應(yīng)均衡算法的設(shè)計與仿真”。這樣不僅利于學(xué)生掌握課程教學(xué)內(nèi)容，而且還引申和擴展了教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識和科研能力。在教學(xué)活動中，教師是主角，學(xué)生是主體，教學(xué)的目的是讓學(xué)生理解掌握課程教學(xué)內(nèi)容。教有法而法不定，教有技而技無窮，因此需要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和不同的學(xué)生群體，采用不同的教學(xué)方法，努力提高教育教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

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