通信原理課程教學改革研究與實踐

汪穎 江金龍 汪付官

【摘要】主要介紹通信原理課程教學中如何針對學生的學習狀況進行備學生、備課堂和備教法，提高課堂教學質量，通過課程的教學方法、教學內容及教學手段等三個方面論述課程改革的基本構想。

【關鍵詞】通信原理；教學內容；教學改革

1.引言

通信原理是通信工程和電子信息工程專業一門很重要的專業基礎課，它與高等數學、概率論與隨機過程等前續課程關系緊密，同時對移動通信、光纖通信等后續專業課程有重要影響。知識點豐富，理論性強，對數學知識要求高是本課程的特點，教師覺得難教，學生感到難學，這是師生常常面臨的困惑。為提高通信原理課程的教學質量，改善教學效果，增強學生在通信方面的綜合素養，著重從教學方法、教學內容及教學手段等三個方面進行課程教學改革嘗試。

2.備學生、備課堂、備教法

2.1 寫教案、寫學案

在備課中，要根據教學大綱和教材準備教學內容，寫好教案。教案要側重于如何針對學情準備教學內容，用什么方法組織好課堂教學。美國心理學家布魯納提出，“教學過程是一種提出問題和解決問題的持續不斷的活動”。課前要琢磨課堂中對不同的問題如何進行設問引思、啟發。除寫好教案，還要組織好學案。站在學生的角度，協助學生寫學案，引導學生寫學案，讓學生學會自主學習、協作學習，這將大大提高學生的學習效率。

2.2 與學生思維接口

在教學中，為讓學生能夠在最短時間內接受最多的知識，要注意與學生的思維接口。用通信的術語來講，就是“接口匹配”，這樣傳輸的能量最大，才能達到“最佳接收”。與學生思維接口，就是換位思考，體會學生的困惑。備課時，要以學生為主體，教師為主導，既要考慮教師如何“教”，也要考慮學生如何“學”，而且是依據學生如何“學”來設計教師如何“教”。

3.改革教學內容

3.1 精心選擇授課內容

通信原理課程要求學生掌握通信系統的基本原理，目前數字通信系統憑著其性能的絕對優勢正逐漸取代模擬通信系統，如手機早已全部數字化。在這種形勢下，以數字通信為重點，精心選擇講課內容，牢固掌握數字通信的原理及工作方式。尤其通信系統的各個功能模塊的原理及相互關系，使學生具有深入研究和掌握現代高新通信技術與理論分析的能力。為了保證教學內容的先進性和實用性，適當增加一些先進的通信技術內容，如目前較熱門技術有WCDMA、OFDM[1]等技術，使學生對它們有初步了解，為新技術的研究奠定理論基礎。

3.2精心提煉授課內容

精心提煉的關鍵是如何體現講課內容的“少而精”來提高上課效率，其前提當然是精選講課內容，充分地利用課堂的每一分鐘，傳授更多有用的知識。例如，將第六章“正弦載波數字系統”中的第2、3、4節進行有機組合，用比較的形式，從三種數字調制信號的時域表達式與波形、三種數字調制信號的調制與解調方法、功率譜密度及抗噪聲性能等方面對ASK信號、FSK信號和PSK信號進行闡述。一方面提煉了所講的知識內容，一方面使學生掌握了三種數字調制信號的特點及區別。當然，有了精選的內容，還必須有精煉的語言來配合。因此，每堂課都應精心設計，包括布置的作業也得精心選擇。

4.向課堂教學要質量

4.1 善于比喻引證

通信原理課程涉及眾多的數學公式、概念，如果就事論事進行講解，學生不愛聽，理解起來很困難。結合物理意義、應用背景進行比喻引證，以通俗易懂的形式講述出來，則可起到事半功倍的效果[2]。例如，講述通信方式時，把單工比喻成單行道，半雙工比喻成獨木橋，全雙工比喻成新干線。講述調制解調的概念時，把基帶信號比喻成貨物，高頻載波比喻成火車，“調制→發射→傳播→調制→解調”就是“裝貨→出站→運行→進站→卸貨”。用心琢磨教學方法，善用比喻和引證，可以在調節課堂氣氛的同時，將深奧的知識淺顯地講授，讓學生在笑聲中不經意地掌握枯燥的內容。

4.2 多維立體教學

“黑板+ 粉筆”的單一模式已不適應現代教學的需求，多媒體和互聯網等信息技術的飛速發展要求優化教學手段，使用“黑板+ 多媒體+ 網絡”的教學模式，在圖、文、聲、像等方面為學生提供直觀感受，可讓學生在短時間內接收大量的信息。多維立體教學，就是“靈活使用現代教學手段，采用多種方法展現抽象的知識點” [3]。課堂上，可以充分利用多媒體放映幻燈片、圖片、Flash 動畫和錄像，用數碼展臺展示硬件實物。課后，學生可以登錄教學網站下載學習資料，與老師進行互動交流。在實驗課程中，學生通過動手可以進一步加深對課本知識的理解，通過觀摩通信基站、機房等教學實踐活動，把書本知識與實際結合起來。多維立體教學可以給學生提供全方位的認知感受，能夠吸引學生興趣，將注意力集中在關鍵問題上，加深對概念、細節的理解。

4.3 引導學生歸納總結

“授之以魚，不若授之以漁”。傳統的灌輸式教育已經不適合現代化的需要，啟發式、討論式教育才能教會學生學會學習。教師經過多年的教學后，要進行反思、總結，除了可以提高自己的教學水平、授課技巧，還可以幫助學生[4]。這就是教師主導作用的體現。例如，講述模擬調制系統時，要介紹AM→DSB- SC→SSB→VSB→FM的演變過程，比較它們的調制方法、解調方法、調制效率、信號帶寬（有效性）、制度增益（可靠性）及用途，并結合香農公式，說明有效性與可靠性能夠互換。講述二進制數字調制時，可以把2ASK 看成單極性NRZ碼進行DSB- SC 調制、把2FSK看成兩個2ASK 的疊加、把2PSK 看成雙極性NRZ碼進行DSB- SC調制，可對比模擬調制系統，比較2ASK、2FSK 和2PSK 的調制方法、解調方法、信號帶寬及誤碼率，這樣溫故而知新，學生可以觸類旁通，較快地掌握新知識。

5.總結

本次教學改革的目的是在教學內容上與實際的通信系統相結合；在教學模式上把以教為主的教學模式轉變為以學為主的教學模式，并且改革方案已經逐步在實施，在教學中取得了明顯的效果，學生在學習過程中分析和處理問題的能力得到了較大的提高，對教學質量和提高應用型人才的培養非常有益，獲到了學生的好評。

參考文獻：

[1] 樊昌信等.《通信原理》，國防工業出版社，2006年2月第6版.

[2] 趙樹平. 通信工程專業教學內容及課程體系改革探索[J]. 大連教育學院學報，2010，（2）：22-24。

[3] 陳正宇. 應用型本科院校通信工程特色專業建設的思考[J]. 科學和技術信息，2010，（4）：191-192。

[4] 電子信息科學與工程專業教學指導分委員會.通信工程專業發展戰略研究報告.教育部高等學校教學指導委員會通訊，2009，2（69），11-24。

基金項目：校級教改項目：九江學院資助教改課題；基于網絡平臺的《通信原理》教學研究與實踐（項目編號：JYZZ11-13）