通信原理的教學改革

王欣　陶杰　張弛　崔佩璋

摘要：通信原理是信息類專業中非常重要的一門專業課程，該課程理論復雜、知識點多、內容抽象，學員理解難度大。針對以上問題，本文在教學內容、教學方法、課程考核和教學管理方面提出了改進。教學實踐證明，這些改進能切實提高課程教學效果。

關鍵詞：通信原理教學；教學內容；教學方法；課程考核；教學管理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）39-0110-02

《通信原理》是通信與信息系統學科本科階段最為重要的專業基礎課。主要講授通信的系統結構、信號分析、調制解調、編碼解碼、同步復用等基礎理論，因此也是一門綜合性很強的專業課程[1]。根據課程組多年教學實踐，本科學員能對本課程吃透的為數不多。為了讓更多學員接受這些重要知識和通信思想，使其具備更高的通信專業素養，現從教學內容、教學方法、課程考核和教學管理方面淺談通信原理教學的幾點思考。

一、教學內容

在信息高速發展的時代，通信成果不斷更新，課程組加大教學內容力度，不斷將最新成果引入教學，以適應人才培養需要，體現出教學內容的先進性。

1.教學內容體系更加合理完善。課程組經過多年的教學經驗，不斷優化調整教學內容，實時加入新的知識、成果。通信原理內容繁多，抽象難理解，課程組教員自身對通信理論深入理解的基礎上，提煉出其實質并講授給學員，主要圍繞通信系統模型，以信息傳輸為主線，重點講解了“編碼、解碼、調制、解調[2]”八個字，其本質就是“如何利用信號的差異性來完成信息在空間上的轉移”。課程組成員積極參加學術活動，將新理論、新知識、新方法、新成果引入課堂。課程組潛心科研，將理論運用到科研中，并將其轉化成教學內容，實現教研相長的良性循環體制。近年來，課程組十分注重教學法內容的優化組合，既高度重視基礎性和系統性，又充分體現科學性和先進性。刪減模擬部分的內容，增加數字部分的分量，注重理論講解，加大應用力度。

2.最新成果引入課堂。在當今飛速發展的信息時代背景下，各種通信新技術層出不窮，發展日新月異。而課本主要內容還多局限于基本原理和技術，學員難免會與實際脫節，因此在授課過程中還要注意結合當今通信發展的前沿技術，增大授課過程的信息量，以擴展學員的知識面。并且隨著通信技術的發展，我軍裝備也在不斷引入新技術，進行升級換代，近幾年隨著新型信息化裝備陸續配發到位，課程組成員結合新裝備開展通信原理教學。比如，在數字通信系統中最基本的三種調制方式分別為ASK、FSK和PSK，當采用二進制調制信號時，系統的頻帶利用率很低；若采用M進制調制信號時，隨著M值的增大，雖然頻帶利用率得到了提高，但是噪聲容限隨之減小，誤碼率性能急劇下降。為了改善在M增大時的噪聲容限，在這三種基本調制技術的基礎上又發展出了QAM調制技術。由于QAM在平均功率相等條件下，噪聲容限比PSK大得多，因此QAM特別適合用于頻帶資源有限的場合，也被越來越多高速數字通信系統所選擇。在一些新型指揮控制系統裝備中，數話同傳機則采用了比原有數話傳輸機所采用FSK傳輸速率更快的QAM技術來同時傳遞數據和語音信息，傳輸信息速率可達12Kbps。結合理論，將新技術應用于新裝備，凸顯理論的意義。

3.注重實踐教學。實踐教學是通信原理的一個重要環節，它更能體現學以致用，主要以TLS-T301實驗箱作為實驗平臺。TLS-T301通信原理綜合實驗平臺采用模塊化設計，包括ASK/FSK調制解調實驗、AMI/HDB3編譯碼過程實驗等21個實驗模塊，參數設置方便，模塊可以組合，通過示波器可以直觀的看到信號的波形；在教學保障條件上狠下功夫，課程組科學地解決了新老教材內容、媒體形式、教學手段之間的關系。結合新舊教材—取長補短，完善多媒體教學課件—采用圖片、視頻、動畫等形式，使內容更加直觀形象，完善了網絡化教學環境，實現了多層次課程教材體系及媒體形式上的教學創新。課程組在原有驗證性實驗的基礎上，潛心開發出更多的綜合性和設計性實驗。比如：“基帶信號再生傳輸系統實驗”、“四線雙向PCM電話傳輸系統及時分多路復用PCM傳輸系統實驗”、“頻分復用傳輸系統實驗”、“語音傳輸系統實驗”等綜合性實驗，提高了學員分析、設計通信系統的能力。

二、教學方法

1.教案規范完善，個人特色鮮明。課程組分工合作，重新整理教案和課件，之后開會討論每一講的內容，精心設計各個環節及案例。上課前，每名教員在此基礎上修改成具有個人特點的教案及課件，發揮優勢，提高教學質量。課前教員專心備課，有的年輕教員找教室自己練習講課（包括時間控制和課堂把握），教研室、教學組長按照具體的課程教學實施計劃定期檢查，督導任課教員按實施計劃做好教學準備。

2.科學先進的教學理念?！冬F代通信原理》課程遵循“以通信需求為切入點，以數學分析為手段，以物理意義為落腳點，注重統計分析方法在通信系統中的應用，注重培養有效性與可靠性權衡的通信工程思維方式，初步形成通信系統的分析設計能力”的基本理念，切實提高了教學的效果和質量。注重統計分析方法在通信系統中的應用，用統計分析方法去分析通信系統的性能指標，來獲取新知識、解決新問題，充分挖掘學員潛力、培養創新思維能力。注重培養學員通信工程思維方式，形成通信系統的分析設計能力。通過該課程的學習，學員具備了以通信系統為模型，權衡兩個性能指標來分析問題、解決問題的能力，綜合思維能力得到提高，主動思維能力顯著增強。

3.適當利用仿真演示。針對《現代通信原理》課程理論性強、抽象難理解等特點[3]，在授課中，利用仿真軟件改變一些參數，能直觀地觀察到不同的波形。比如在講到模擬、數字調制部分時，利用labview軟件，直接改變信號的頻率或者幅度等參數，就能看到對應的信號波形的變化，學員更清楚、直觀地了解了信號的特征。這種仿真演示的方法，有助于進一步打牢學員的理論基礎，強化其對知識點的理解，切實提高了教學效果和教學質量。

4.系統教學法。所謂系統教學法[4]就是一直圍繞通信這個系統講解，每次上課前把這個系統畫到黑板上，實時提醒學員，并且講清楚這次課是整個系統的哪一部分。每堂課都是獨立的知識點，這堂課上完了，學員琢磨不出與上節課或下節課的聯系，感覺知識點零散，不能形成一個系統。系統教學法能夠使學員掌握通信的組成、原理，能更好地為工程實踐打下基礎。

5.采用搶答積分機制。課堂上采用搶答的積分機制，作為平時成績，每次答對一次加0.5分，直到滿分30分為止。如果沒有人回答，就采用隨機提問的方式，如果感覺完全沒有聽的扣0.5分，聽了沒聽懂的不加分也不扣分，進而激勵學員認真聽講。

三、課程考核

1.課程考核方式符合課程要求。考核成績采用百分制計算，其中平時成績占30%，根據實驗和作業情況給定；考試成績占70%，采取閉卷的方式進行。授課教員不參與命題，考試由教務處統一安排，組織嚴密，閱卷嚴格，可信度高。每次考試后，任課教員均根據考試情況，實事求是寫出課程總結和試卷分析報告。

2.試題庫建設配套，使用效果良好。課程組按照學院要求建設有完備的試題庫，隨著課程建設不斷推進，通過多年來對管理程序的完善和試題的更新與充實，現已達到較為科學的水平，各類型題目齊全、選題方式靈活、難度指標易于控制，能夠滿足不同層次考試的需要。自2007年建設試題庫以來，已有不同專業的本科學員在考試中使用本試題庫，效果良好。

四、教學管理

1.嚴格落實各項規章制度。課程組根據課程特點，量身定制了適合本課程教學活動正常實施的規章制度。第一，嚴格試講制度，無論教員經歷與職稱，每次課程前一個月課程組均組織試講，有問題早發現，早解決。第二，嚴格教案書寫規范，按照最新的要求進行教案的書寫，而且要反映出課程的特點和個人風格，堅決杜絕低級錯誤的出現，在授課前，課程組也組織全體教員集中審核教案。第三，嚴格上下課制度，嚴格按照課程標準安排的進度進行課堂教學，不得擅自改變授課內容和調整授課順序。第四，完善教學檔案的管理，課程組建立了專門的檔案室和檔案管理制度。每次授課的教案、課件等均采用電子版和紙版兩種方式由專人負責保存，學員平時綜合表現情況、作業情況、試卷等均妥善保存。第五，堅持教學活動總結制度。針對每次授課情況和學員考核情況及反饋情況，課程組專門進行課程的總結，分析問題，提出解決辦法，積累教學經驗，為下一次更高質量完成授課任務做準備。

2.嚴格授課過程監控和總結評估。每次授課任務均由兩名教員完成。一方面，可以相互探討，取長補短；另一方面，可以相互監督，保證授課質量，課程組其他成員也定期聽課。授課結束后，進行授課質量的總結與評估，激勵與鞭策并存，查漏補缺，保證下次授課質量更高。

3.加強學習過程監督和階段反饋。教員在授課過程中對學員嚴格要求，督促學員保證課堂學習質量，并監督完成每一次作業及實踐型教學內容，保證學員充分領會原理知識，提高能力。同時，還定期聽取學員對課程的反饋意見，對學員有疑問的地方及時解答，最大限度滿足學員對于知識的需求。

五、結束語

課程組通過一個學期的試行，發現以上方法對通信原理教學有明顯改善，學習興趣濃厚，教員教學積極性也提升了，教學管理更加完善，合理的考試使學員積極性增強，平均成績提高了。總之，教學改革要不斷推進，教學思考要不斷進行，這樣才能將培養新型人才落到實處。

參考文獻：

[1]陶杰，王欣，等.“通信原理”課程建設的幾點思考[J].科教文匯，2014，（01）.

[2]樊昌信.通信原理[M].北京：國防工業出版社，2014.

[3]霍曉磊，張弛，等.通信原理實驗模式研究[J].科教文匯，2013，（09）.

[4]梁平元，譚子尤，等.通信原理教學中的主要問題及其對策[J].吉首大學學報（自然科學版），2011，（05）.