通信原理課程建設(shè)的實(shí)踐與思考

羅恒 鄒優(yōu)敏 朱音 班建民

摘要：通信原理是通信和電子信息類課程的專業(yè)基礎(chǔ)課，對前置課程依賴度高，對邏輯推理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和交叉思維能力等都有較高的要求。面對民辦學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)較弱、缺乏自主學(xué)習(xí)能力的情況，通過改善知識(shí)點(diǎn)銜接過程、鍛煉學(xué)生獨(dú)立思維能力，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；提供有效的實(shí)驗(yàn)手段，增加對理論知識(shí)的理解能力；在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增加對新技術(shù)的鍛煉能力，以實(shí)踐為基礎(chǔ)，分析、總結(jié)理論知識(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，增加理論知識(shí)深度，達(dá)到從原理上理解不同新技術(shù)差異的能力。

關(guān)鍵詞：通信工程；課程建設(shè)；通信原理

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）29-0171-02

一、通信原理課程教學(xué)現(xiàn)狀

通信原理是通信工程和電子信息工程等信息類本科專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是通信工程以及電子信息工程專業(yè)必修的主干核心課程。作為溝通基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁，其在信息類本科教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的重要作用，是學(xué)好信息類專業(yè)課的關(guān)鍵。然而，前修課程（主要包括《高等數(shù)學(xué)》、《概率論》、《電路理論》、《高低頻電子線路》、《信號(hào)與系統(tǒng)》、《信息論》）的數(shù)量、難度以及課程本身的抽象性，使得該課程成了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)。即使對于重點(diǎn)本科院校的學(xué)生，《通信原理》也是一門較難掌握的課程。除了前置課程數(shù)量多、難度高外，造成這一現(xiàn)象的另外一個(gè)根本原因是該課程需要較強(qiáng)的邏輯推理能力、扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底以及多學(xué)科交叉的思維能力。

民辦學(xué)院部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不牢固，尤其是數(shù)學(xué)功底不夠扎實(shí)，且大都滯留于高中的應(yīng)試思維模式，即主要依賴教師的課堂內(nèi)容，缺乏課后主動(dòng)預(yù)習(xí)以及復(fù)習(xí)的過程，在部分知識(shí)點(diǎn)不能很好理解、掌握的條件下，極易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，形成惡性循環(huán)，最終放棄對本課程的學(xué)習(xí)，其結(jié)果是成績不及格率居高不下。

二、存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容選取與平衡問題。在啟發(fā)式教學(xué)環(huán)節(jié)中，需要在介紹相關(guān)新知識(shí)點(diǎn)之前，回顧前置課程的相關(guān)知識(shí)體系，并引入新舊知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。對于民辦學(xué)院學(xué)生而言，由于基礎(chǔ)知識(shí)薄弱點(diǎn)較多，前置課程知識(shí)理解不夠透徹，導(dǎo)致新舊知識(shí)體系的銜接不夠完善，從客觀上要求教師盡量多回顧過往知識(shí)，凝聚相關(guān)理論，而這一過程無疑占用了較多課時(shí)。同時(shí)，《通信原理》課程前期引入的知識(shí)點(diǎn)比較瑣碎（如隨機(jī)過程、信道知識(shí)等），若不能很好地理解掌握，會(huì)對后續(xù)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生較大的不良影響，這部分內(nèi)容的講解也占用了較多課時(shí)。隨著大學(xué)畢業(yè)學(xué)分的壓縮，在課程學(xué)時(shí)一再精簡的前提下，如何在已有知識(shí)與新知識(shí)、基礎(chǔ)知識(shí)和綜合運(yùn)用知識(shí)之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)，一直是《通信原理》課程教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

2.實(shí)驗(yàn)室資源的獲取與選擇問題。民辦學(xué)院介于研究型大學(xué)和高職高專之間，是典型的應(yīng)用型大學(xué)，其辦學(xué)層次和學(xué)生來源決定了這類學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)在本科應(yīng)用復(fù)合型專業(yè)人才的培養(yǎng)上。教學(xué)目標(biāo)需要緊跟市場需求，著重于實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。但是，由于民辦學(xué)院在創(chuàng)建之初多半借用本部實(shí)驗(yàn)室資源，自建實(shí)驗(yàn)室較少，隨著辦學(xué)規(guī)模擴(kuò)大和學(xué)生數(shù)量的增多，實(shí)驗(yàn)室資源短缺。如何解決這一矛盾，也對《通信原理》教學(xué)過程的順利開展提出了挑戰(zhàn)。對于日新月異的新一代信息技術(shù)，學(xué)校需要不斷更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，且設(shè)備價(jià)格一般較為高昂，客觀上也給課程的進(jìn)行帶來了一定的麻煩。

3.與專業(yè)課及最新通信技術(shù)發(fā)展的銜接問題。民辦學(xué)院定位之一是應(yīng)用型人才培養(yǎng)，這就要求學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，但是信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得技術(shù)的淘汰速度大幅度提升，面對層出不窮的新技術(shù)，盡管在原理上相近或相同，但是外在表現(xiàn)卻有很大差異，因此在教授相關(guān)原理時(shí)，如何在有限的課時(shí)條件下，盡可能多地涉及原理與新技術(shù)的銜接也是本課程面臨的一個(gè)重要問題。

三、解決方案

1.教學(xué)內(nèi)容選取與平衡問題。國內(nèi)外與通信原理相關(guān)的課程可供選擇的教材數(shù)量不少，質(zhì)量也不同，不同類型的教材側(cè)重點(diǎn)和風(fēng)格差異也較大。國外比較經(jīng)典的教材有John G.Proakis編撰的《Digital Communications》[1]和Simon Haykin編寫的《Communication System》[2]等，同時(shí)前者還專門為讀者配備了對應(yīng)的Matlab程序書籍，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。然后，國外英文原版書籍對學(xué)生英語基礎(chǔ)要求較高，因此不太適合作為民辦本科學(xué)習(xí)的教材。

國內(nèi)比較經(jīng)典的教材有樊昌信和曹麗娜主編的《通信原理（第7版）》[3]、周炯槃院士編著的《通信原理（第4版）》[4]和張甫翊版的《通信原理》[5]等，其中周炯槃版和張甫翊版的教材主要針對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好、推理能力較強(qiáng)的學(xué)生，教材涉及較多數(shù)學(xué)推導(dǎo)和復(fù)雜計(jì)算。樊昌信版教材著重基本概念和方法的介紹，內(nèi)容相對淺顯，且知識(shí)點(diǎn)通過插圖等形式體現(xiàn)，使得抽象概念具象化，同時(shí)還配套有較為全面的教輔資料，有效降低了學(xué)生自學(xué)的難度。針對民辦本科學(xué)生生源以及學(xué)生掌握知識(shí)不夠牢固的現(xiàn)狀，團(tuán)隊(duì)成員在反復(fù)討論后決定使用樊昌信版教材作為主要教材。

2.實(shí)驗(yàn)室資源的獲取與選擇問題。民辦本科學(xué)業(yè)一般依托母體公辦學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室資源，因此只能利用公辦學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源的空缺時(shí)間段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會(huì)在一定程度上影響教學(xué)質(zhì)量。團(tuán)隊(duì)充分利用晚間和周末的時(shí)間開設(shè)額外的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)平臺(tái)，取得了較好的成果。

3.與專業(yè)課及最新通信技術(shù)發(fā)展的銜接問題。作為專業(yè)基礎(chǔ)性課程，通信原理不僅需要承擔(dān)“承前”的工作，如對《高等數(shù)學(xué)》、《概率論》、《電路》、《模擬電路》、《信號(hào)與系統(tǒng)》等相關(guān)課程的復(fù)習(xí)和凝練工作，還需要承擔(dān)“啟后”的工作，為后續(xù)的專業(yè)課埋下伏筆。同時(shí)，還要對最新的通信技術(shù)使用到的原理進(jìn)行闡述。團(tuán)隊(duì)通過1—2課時(shí)的復(fù)習(xí)，使得學(xué)生能夠較好地回顧前面的知識(shí)，初步達(dá)到融會(huì)貫通的作用，同時(shí)緊抓知識(shí)點(diǎn)，當(dāng)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用于新技術(shù)時(shí)，引入相關(guān)技術(shù)的介紹，著重講述原理的實(shí)際應(yīng)用，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增加了趣味性，有效改善了學(xué)習(xí)效果。

四、結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)日新月異的特征，對信息及通信相關(guān)專業(yè)的從業(yè)人員及學(xué)生提出了很高的要求。通信原理作為理解現(xiàn)代通信系統(tǒng)構(gòu)成原理的基本工具，其重要性不言而喻，但是大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加了其后續(xù)學(xué)習(xí)的難度。團(tuán)隊(duì)成員通過精選適當(dāng)教材、合理安排教學(xué)任務(wù)、充分利用實(shí)驗(yàn)室資源、緊密結(jié)合當(dāng)前最新通信技術(shù)以及使用實(shí)時(shí)通信方式等方法，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?？荚嚰昂罄m(xù)課程的教師反饋結(jié)果表明，團(tuán)隊(duì)使用的課程建設(shè)方法具有良好的適應(yīng)性，可以有效提高學(xué)生的考試通過率及知識(shí)運(yùn)用的熟練度，并實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]John G.Proakis and Masoud Salehi，Digital Communications（Fifth Edition）[M].McGraw-Hill Companies，Inc，2001.

[2]Simon Haykin，Communication System（Fourth Edition） [M].John Wiley 7 Sons，Inc，2001.

[3]樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].第六版.北京：國防工業(yè)出版社，2015.

[4]周炯盤，等.通信原理[M].第4版.北京郵電大學(xué)出版社，2015.

[5]張甫翊，徐炳祥，吳成柯.通信原理[M].北京郵電大學(xué)出版社，2012.