“新工科”背景下通信原理的課程優化

曹婷

摘要：“通信原理”是電子信息工程專業的必修課程。根據“新工科”人才培養的要求，改變了以往傳統的教學模式，在教學思路、教學內容、教學方法以及實踐環節實行了一系列的探索與改革。提高教學質量的同時也激發了學生的學習興趣，有利于學生綜合素質的提高。

Abstract： Communication principle is a compulsory course in electronic information engineering. According to the requirement of the new engineering talents cultivation， we changed the previous traditional teaching mode， the teaching idea， teaching content， teaching method and practice has introduced a series of exploration and reform. Improving teaching quality also stimulates students' interest in learning， which is conducive to the improvement of students' comprehensive quality.

關鍵詞：通信原理；新工科；課程優化

Key words： Communication Principle；new engineering；educational reform

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）03-0258-02

0 引言

當前，我國推動創新驅動發展，實施“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略，以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟蓬勃發展，對工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快工程教育改革創新，培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才。南陽理工學院在此背景下，也積極推進轉型發展，在人才培養、產教結合、科研服務等方面都取得了長足的進步。

根據“新工科”人才培養的要求，我們傳統工科專業要逐步升級，人才培養模式也要逐步改進，專業課程的教學實踐改革也勢在必行。通信原理作為電子信息工程專業的必修課程，在培養方案中處于核心地位。所以我們也要改變傳統的授課形式，以學生為中心，改革教學方法、實踐環節和考核方式，以培養興趣為主要出發點，提升教學的寬度，真正做到產學研用緊密結合，建立起符合產業需求、技術發展的學科建設。

1 改革教學思路

在探索形成新工科建設模式，更新工程人才知識體系的基礎上將行業對人才培養的最新要求引入教學過程，更新教學內容，推動教師將研究成果及時轉化為教學內容，向學生介紹學科研究新進展、實踐發展新經驗，積極探索綜合性課程、問題導向課程、交叉學科研討課程，提高課程興趣度，促進學生的全面發展。

以通信原理為基礎，把先修課程如信號與系統，隨機過程，以及后續課程數字信號處理，通信電子線路等銜接在一起。知識點融會貫通，先回顧之前學過的相關聯的內容，再為后面的學習做鋪墊，相輔相成，舉一反三。對于電子信息工程專業的同學，面對這樣一門原理難、公式多、推導過程復雜的課程，難免會有抵觸情緒，所以要從復習的角度入手，溫故而知新。比如，先復習確知信號，再來學習隨機過程；先回顧模擬信號的頻域分析，再講解模擬信號的調制。注重理論方面的講述，知識點涵蓋范圍要深要廣，并能夠過渡到其他專業課的學習中去。而其他相關專業的同學，有的沒有學過信號與系統，在開課初期，就要拿出一部分時間，先給大家講解相關的基礎內容，如傅里葉變換，拉普拉斯變換及Z變換，并講清楚三大變換如何應用及變換之間的關系再講述本門課程。有了一定的知識積累，再學起來會輕松很多。這部分學生在授課時重點應放在對通信系統的理解上。

2 優化教學內容

在“新工科”背景下，要以技術發展為導向更新教學內容，改革課程體系，建設出一批內容新、方法新、手段新的特色課程。本門課程就在此之列。本課程選用的教材是樊昌信教授主編的經典教材《通信原理》第七版。教材系統全面的介紹了現代通信原理的基本知識，非常適合電子信息專業的學生。在學時安排上，理論課為54學時，在有限的時間不可能把全書內容講解完畢，所以要合理安排內容，突出重點，主次分明。簡單介紹通信原理概述，重點講解模擬信號和數字信號的傳輸部分。

現在，以互聯網為代表的新一代信息通信技術日新月異，數字移動通信、衛星通信、超寬帶通信等技術也在迅猛發展，新的數字通信技術和數字載波調制技術不斷涌現。本門課程在講述數字信號傳輸基本原理的基礎上，還要結合新興通信技術，增加課程的輻射性和覆蓋面。培養學生的數字化思維，設計思維，增進交叉學科的融合、延伸，盡可能多的引導學生接受新的知識、理論，逐漸讓他們養成自主學習的習慣，做到終生學習。

3 豐富教學方法

通信原理是一門理論體系龐大，知識點綜合，內容豐富，公式多，推導過程復雜的學科。很多學生覺得學習起來困難重重，沒有興趣學習，也很難集中注意力聽課。所以傳統的單一灌注式教學方法已經不再適合現況，如何改革教學方法，采用更好的手段來改善課堂情況是我們值得深思的問題。

課堂教學的過程中，我們摒棄傳統的滿堂灌，逐步過渡到啟發式，探究式，項目驅動式等新的教學方法中來。首先要保證所學內容覆蓋所有教學大綱要求的范圍。在此基礎上，對于比較簡單的章節，如第一章的緒論，簡單介紹通信系統的一些基本概念之后，就可以讓學生分組討論，舉例研究所學概念。第二章隨機信號以及第三章隨機過程和課程隨機信號分析當中的內容有重合，此部分略講。布置一些課堂練習題，做好之后讓同學自己分析講解，加深印象。教師重點講述五至七章，關于模擬信號和數字信號的傳輸部分，可以結合傳統的板書，同時充分利用網絡資源，配合多媒體，根據課程內容的需要引入仿真、動畫、圖片等，采用圖、文、聲并茂的形式精心設計、制作PPT課件，來提高學生的感性認識。對于新增加的一些前沿的內容，可以采用視頻、微課等新興的教學手段，即提升了教師的教學水平，還培養了學生的學習興趣，一舉多得。endprint

綜上，在教學的過程中，教師要改變教學觀念，針對不同的教學內容采用不同的教學手段。以學生為主體，弱化教師的作用，教師參與學生學習的過程并進行必要的指導，形成以學習者為中心的工程教育模式，從而提高學生的綜合創新能力。

4 合理設計實驗

通信原理課程開設實驗的主要目的就是把所學原理應用于實踐，學會如何設計通信系統。以往的實驗都是利用試驗箱來做的驗證性實驗，很難拓展學生的思路，更談不上應用和設計。基于此類情況，我們把實驗內容調整成驗證性、綜合性和設計性實驗相結合的形式?？梢圆捎靡韵聨追N方法來完成。

①課內實驗可以采用試驗箱和Matlab仿真結合的方法。利用試驗箱鍛煉學生的動手能力，學會使用硬件設備。完成如數字基帶信號碼型變換實驗、眼圖觀察實驗及抽樣定理驗證實驗等驗證性實驗。利用Matlab仿真或System View仿真完成模擬調制，數字調制等設計性實驗，充分利用仿真軟件的靈活性，發揮學生的主觀能動性，提高他們的創新能力和設計能力。

②增加通信原理課程設計。結合數字信號處理、射頻電路等課程所學內容，給出一些綜合性課題，如關于無線充電、電磁干擾等，或利用System View平臺搭建無線移動通信系統等，讓學生自己設計方案，完成測試，寫出研究報告。

③把開放實驗室作為可以用資源，向教師和同學們全天開放。教師只起到監督和指導的作用，實驗過程由學生獨立完成，可以開設設計型和創新型實驗，實現多課程、多學科融合，形成多維度的實踐教學環節。

④實習實訓的過程可以多樣化。以往的實習課程都是認識實習，以參觀學習為主，走走形式。今后我們可以匯聚行業部門、科研院所、企業優勢資源，完善科教結合、產學融合、校企合作的協同育人模式，建設教育、培訓、研發一體的共享型協同育人實踐平臺。

我們必須逐步完善實驗及實踐環節，重視實踐教學，讓實驗室發揮其應有的重要作用。

5 結束語

本文根據“新工科”建設的要求，結合通信原理課程本身的特點，在教學思路、教學內容、教學方法、實踐環節等幾個方面做出了改革。在提升教學質量的同時，學生的學習興趣有了明顯提高。今后，我們還要在改革的路上繼續前行，圍繞新工科理念，提出人才培養的新模式，學科發展的新結構，為培養高素質人才做出努力。

參考文獻：

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