《通信原理》課程多方位教學改革研究與實踐

馬鳴霄+隋曉紅

摘 要：《通信原理》是通信工程專業(yè)和電子信息工程專業(yè)針對本科生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它具有理論性強、知識面廣、信息量大、內(nèi)容更新快等特點。文中從教學內(nèi)容調(diào)整、課程協(xié)調(diào)、教學方法與手段、實踐教學及考核方式等多方位闡述了該課程的教學改革思想與實踐經(jīng)驗，給出了發(fā)展《通信原理》教學的全新模式，有力促進了專業(yè)教學的深入改革。

關(guān)鍵詞：通信原理；教學改革；實踐經(jīng)驗；專業(yè)教學

中圖分類號：TP39；G642 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）08-0-02

0 引 言

《通信原理》課程是黑龍江省及黑龍江科技大學精品課程，是通信、電子、信息領(lǐng)域中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)必修的主干核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程理論性強，涉及高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機信號分析、概率論等相關(guān)前序課程，內(nèi)容比較抽象復(fù)雜、涉及知識面較廣、信息量較大、內(nèi)容更新較快，面對這些問題，教師在教學過程中出現(xiàn)“教學難”，學生在學習過程中出現(xiàn)“難學”現(xiàn)象，產(chǎn)生“厭學”情緒較為普遍[1-3]。傳統(tǒng)的教學方法已無法滿足現(xiàn)行教學體制的要求，有針對性的對課程教學方法及方式進行改革變得尤為必要。本研究以高等教育培養(yǎng)高層次復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標及社會、企業(yè)需求和學生特點為課程教學出發(fā)點，“通信工程”課題組成員通過多年的實踐與總結(jié)，從教學內(nèi)容調(diào)整、課程協(xié)調(diào)、教學方法與手段、實踐教學及考核方式等幾方面對該課程進行多方位的改革與創(chuàng)新。

1 教學內(nèi)容調(diào)整

（1）緊跟時代、合理取舍教學內(nèi)容。在教學內(nèi)容的調(diào)整上，根據(jù)時代發(fā)展的需求進行取舍，精簡模擬通信的內(nèi)容，以數(shù)字通信內(nèi)容為核心，保證教學內(nèi)容的先進性。根據(jù)學生的層次及學習和接受情況，適當添加考研、設(shè)計、開發(fā)、工作等情況中涉及的內(nèi)容，如在《通信原理》課程中對信息論部分內(nèi)容進行介紹，無論是對準備進入研究生階段學習還是步入工作崗位的學生而言，了解這門課程都非常有必要。

（2）結(jié)合前序課程，合理安排內(nèi)容，重復(fù)的內(nèi)容簡單講，引用的結(jié)論單獨講。在通信原理課程的講授過程中會涉及高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機信號分析、概率論等課程所教授的內(nèi)容，研究各門課程之間的聯(lián)系，將用到的數(shù)學結(jié)論單獨講。例如模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻技術(shù)在“高頻電子電路”課程中已講授，在通信原理的課程上就可以簡單介紹，同時通過提問問題的方式幫助學生回憶并加深對知識點的理解。再如通信原理的課程涉及“隨機信號分析”的內(nèi)容，可將應(yīng)用到的結(jié)論單獨介紹，幫助學生回憶，并結(jié)合應(yīng)用推導(dǎo)舉例加深理解。

（3）理論知識是基礎(chǔ)，學以致用是關(guān)鍵，將理論學習與實踐結(jié)合講。項目組成員在授課期間講解完知識點后，結(jié)合Matlab/SimuLink軟件進行系統(tǒng)設(shè)計、仿真與分析，通過演示與講解使學生了解設(shè)計原理及過程，以及參數(shù)的設(shè)置等方法，可有效引起了學生的學習興趣。其次，課堂上有針對性的布置設(shè)計任務(wù)，在做的同時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，共同探討，增強學生的自主學習意識，提高認知性，進一步加強理解和鞏固知識點，提高課堂的有效性。

2 課程協(xié)調(diào)

由于本課程涉及眾多前序和后續(xù)課程，為有效協(xié)調(diào)課程，故引入“課程群”的思想，形成“教學鏈”。對于《通信原理》教材中涉及的前序課程，在教學計劃上將其安排在前兩個學期進行講授，時間跨度不要太大，便于知識點的記憶與鞏固。可有效將相關(guān)課程合理協(xié)調(diào)，整合成一條“教學鏈”，有助于課程的建設(shè)與教師的交流。

3 教學方法與手段

（1）采取“大班化教學，小班化討論”的教學方法。大班教學可提高主講教師的課堂利用率，節(jié)省教學硬件資源。大班化教學能讓更多的學生及年輕教師在優(yōu)秀的主講教師的課堂中聽課，保證學生的認知度，提高年輕老師的教學水平。小班化討論，可利用QQ群、微信群等方式與學生共同學習，師生共學，同學共學，將教與學融為一體。這種教學方式改變了傳統(tǒng)的教育觀念與教育思想，不再以教師為中心，從以學生為主體，教師為主導(dǎo)，變成了雙向互動的教學模式。

（2）利用多媒體技術(shù)制作生動活潑的課件，結(jié)合Matlab/SimuLink軟件進行軟件操作、講解及仿真，板書、多媒體及Matlab/SimuLink軟件操作可有機結(jié)合，不同于傳統(tǒng)教學的古板沉悶，可達到直觀，生動的效果，吸引學生注意力，調(diào)動課堂氣氛。

（3）充分利用現(xiàn)代化的教學手段構(gòu)造通信課程的教學體系，打造課程精品。通過編寫通信原理課程教材及實驗教材、建設(shè)通信原理課程網(wǎng)站及手機終端、制作通信原理課件、撰寫通信原理課程教案、建成《通信原理》網(wǎng)絡(luò)視頻課，以形成通信原理的課程體系。

（4）在教學中為了使學生能夠更好地掌握和理解通信技術(shù)，將教學環(huán)節(jié)和實踐環(huán)節(jié)有機結(jié)合，即通過理論教學、Matlab/SimuLink仿真、電路系統(tǒng)設(shè)計、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、工程實踐等方式，將理論與實踐相結(jié)合，加深認識，提高動手能力。

（5）為了能夠更好地與學生溝通，了解學生的學習情況與掌握程度，通過網(wǎng)絡(luò)平臺、手機終端、QQ群、微信群、E-mail等方式構(gòu)架多種渠道，為師生打造互動方式。

（6）為方便學生學習及了解課程相關(guān)信息，建設(shè)通信原理網(wǎng)站及手機終端，方便學生查找信息、資源共享、相互交流，能夠隨時隨地學習。

4 實踐教學

結(jié)合哈佛大學霍華德·加德納教授的多元智能理論，進行以課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計為突破口的實踐教學。利用現(xiàn)有比較先進的儀器設(shè)備，教師開動腦筋，在驗證性實驗基礎(chǔ)上增加綜合性、設(shè)計性的項目，逐步開設(shè)有“創(chuàng)新性”的綜合性、設(shè)計性實驗。如在2DPSK調(diào)制與解調(diào)實驗和PCM調(diào)制與解調(diào)實驗開設(shè)的基礎(chǔ)上，增開一個設(shè)計性實驗——設(shè)計采用PCM基群信號進行通話的8路2DPSK頻帶傳輸系統(tǒng)實驗，指定在8個確定的時隙進行通信，通過這樣的實驗不但可使學生發(fā)掘?qū)嶒灥膬r值，也能使學生更深入地了解大規(guī)模集成電路TP3067編碼、譯碼電路原理及應(yīng)用，同時也促進了學生互相交流學習與討論，增強了學生的設(shè)計與動手能力。結(jié)合實驗室各模塊進行研究的畢業(yè)設(shè)計可謂是集綜合性、設(shè)計性于一體的創(chuàng)新性實驗，在通信工程專業(yè)畢業(yè)生中，“通信原理”課程組可以提供相關(guān)課題，例如“脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的實驗研究”、“偽隨機序列發(fā)生器實驗系統(tǒng)的研究與設(shè)計”、“HDB3碼編譯碼的研究與設(shè)計”、“二相差分移相鍵控（2D PSK）系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)”、“ CMI碼編譯碼研究與設(shè)計”。這些畢業(yè)設(shè)計憑學生的能力盡情發(fā)揮，專業(yè)結(jié)合性較強，對實驗室建設(shè)又有一定的促進作用。endprint

開放實驗室也是一種實驗教學改革的思路，目前主要在兩種情況下開放：

（1）在教師的指導(dǎo)下學生參與《通信原理》方向的科研，或者學生參與需要用到《通信原理》實驗儀器的研究；

（2）在進行設(shè)計性實驗與畢業(yè)設(shè)計時開放。在改革中不斷修改與補充相應(yīng)的課程實驗項目和配套實驗指導(dǎo)書、課程設(shè)計指導(dǎo)書、實驗教案和實驗報告書等教輔材料。

5 考核方式

為防止一次考試定乾坤現(xiàn)象的出現(xiàn)，要合理調(diào)整考核方式，項目組將平時成績增加到30%，加強對出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、期中考試等全方位的考查，分出層次，盡量減少平時不努力，考試通過其他手段蒙混過關(guān)的現(xiàn)象出現(xiàn)，公平公正的對待每一位同學。

通過以上方面的綜合改革與運用，充分調(diào)動了學生的學習熱情，對于知識點的了解與掌握更加深刻，提高了學生的動手實踐能力，加強了認識，開闊了視野，增強了課堂的有效性。

6 結(jié) 語

《通信原理》課程通過多方位的教學改革與實踐，取得了較好的成效，教學內(nèi)容緊湊，簡潔明了，注重理論與實踐結(jié)合，培養(yǎng)了學生的綜合素質(zhì)；通過多種渠道進行教學，及時掌握學生的學習動態(tài)，改變傳統(tǒng)的教學模式，突出學生的主體地位，促進交流與溝通，培養(yǎng)學生自主學習與探索的精神；課程群、教學鏈、課程體系的建設(shè)，有效促進了課程建設(shè)，協(xié)調(diào)了相關(guān)課程的內(nèi)容，保證了課程的銜接性。本研究對與高校電子信息類的《通信原理》教學起到了一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻

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