《數字通信原理》教學方法改革與實踐

蕫奇才

摘 要：基于《數字通信原理》課程的教學現狀和課程地位，為了學生更好的學習，為了提高《數字通信原理》課程的教學質量，兼顧通信技術和通信設備的發展，提出從課程的教學內容、教學模式和實踐教學等方面對《數字通信原理》課程的教學方法改革進行探索與實踐。

關鍵詞：數字通信原理；教學內容；教學模式；實踐教學

《數字通信原理》是我校通信專業的專業基礎課，既是基礎課向專業課的過渡，也是通信學科的入門課，在通信專業中占有非常重要的地位，是一門非常重要的專業基礎課。學生對該門課程理解和掌握的程度將影響后續相關專業課程的學習。在《數字通信原理》的傳統教學模式中，介紹通信的數學模型和原理較多，由于理論抽象、概念繁多，知識點零散，對于那些數學基礎、自學能力和自制能力較差的學生來說很難接受，從而導致他們的畏難情緒和厭學心理。為了學校提升教學質量工程需要，也為提高《數字通信原理》課程的教學質量，需要不斷轉變教學理念、改革教學模式，改革實驗形式，完善教學方法，改進教學手段。根據多年的教學實踐，對《數字通信原理》課程的教學內容，教學模式和實踐教學方法進行了不斷的探索和實踐，初步形成了具有特色的教學體系，達到了比較好的教學效果。

1 改革教學模式，突破重難點

經過多年的教學實踐，我認為在復雜抽象的教學內容中，按照提出問題、分析問題和解決問題的思路，構建課堂授課的基本模式，并綜合運用多種教學方法手段，使學生記住知識的結構和提綱，準確把握知識點、線、面，只有從認知的點、線、面入手，融教材于一體，才能收到較好的教學效果。例如，“增量調制”，教學環節設計如下：

1.1 教學環節設計

課題引入環節，首先回顧上節課的內容，帶領學生鞏固所學知識。并拋出如下問題：PCM適合于有線通信，在無線通信中為什么采用增量調制而不是脈沖編碼調制呢？以及什么是增量調制，如何實現有何特點，并以此為牽引，引入正課講授。

通過分析抽樣信號特點提出抽樣值差值的極性也能反映信號變化趨勢，從而給出增量調制基本概念。并拋出第二個問題，增量調制是如何實現編譯碼的？從而引導學生進入本課重點內容的學習。

在強化本節課重點內容上，充分利用動畫演示的方法，采用波形對比和實例分析的方法，帶領學生在學中做，做中思，并拋出第三個問題：與PCM編碼相比，有什么性能特點？從而進入本節課難點內容的學習。

1.2 重難點問題的突破

如果直接進行性能分析，比較抽象，內容較為枯燥。為了突破重點難點內容，在教學過程中采用了以下方法手段。

在第一個難點問題的突破上，主要采用了實驗對比的方法，將同一信號分別進行PCM編碼和增量調制編碼，并對實驗結果進行分析，得出增量調制的第一個特點：編碼簡單，所對應碼型結構和設備相對簡單。并結合無線通信特點，說明增量調制是符合無線通信要求的。

在第二個難點問題的突破上，采用了聽覺對比的方式實現。首先，對一段實際音樂片段進行增量調制編譯碼，通過調整量化階的大小，讓學生親身感受一下，恢復信號質量變化情況，從而得出增量調制的第二個特點：可以恢復出原信號，接收信號的質量與量化階相關。并結合學校的實際通信設備，說明在無線信道質量較差時可以通過快速調整量化階，以實現信號的正常接收。

在第三個難點內容的突破上，對照示意圖，通過舉例，得出增量調制的第三個性能特點：增量調制的抗誤碼性能比脈沖編碼調制好。并說明相對于有線信道，信道質量較差的無線信道采用增量調制是合適的。

1.3 歸納總結

綜合前面的三個特點，得出增量調制適合于無線信道傳輸的結論，并結合今后所學通信設備說明本課內容的實用性。從而拓展了學生思維，深化了學生的認知。

最后對本次課內容進行梳理總結，加深學生對知識體系的掌握。

2 改革實驗形式，提高學生實踐動手能力

傳統的實驗組織形式是安排學生分組，往往組員依賴組長或某個能力強的學生，有蒙混過關的情況。實驗內容主要選取一些驗證理論的，學生處于被動地位，積極性不高，實驗效果也不好。針對以上兩種情況，在形式上我們提出以項目組織實驗，每個學生負責一個或兩個具體的項目，做到人人有項目，組內其他學生進行輔助工作。在內容上我們改用驗證性的基礎硬件和軟件仿真實驗加課程綜合設計性實驗相結合的教學方法，強調理論與實踐相結合，逐步培養學生的綜合能力。對于驗證性的基礎實驗我們要求實驗課和理論課程教學同步，例如驗證PAM、PCM、二進制數字調制和解調，脈沖編碼調制等實驗，安排在理論課一上完就進行相關實驗，這樣與課堂理論知識同步，理論指導實踐，實踐驗證理論。對于綜合設計性實驗，通常教師先給出設計要求，學生通過查閱資料獨自設計初步方案，設計所需參數，在這個過程中，要求學生充分利用通信系統仿真軟件Matlab，仿真通過后，用Protel畫出原理圖、設計圖，經教師輔導修改后，學生獨自調試反復實驗，修改方案，測定參數，直至滿足設計要求，再撰寫實驗報告，最后由教師驗收、評定成績。整個實驗過程自始至終由學生獨立思考，獨立設計，自己動手，加強了學生實驗能力的培養，同時又能讓學生充分發揮他們的聰明才智，培養創新意識和創新能力，使他們進一步提高自身的綜合素質。

3 結語

《數字通信原理》是一門理論性與實踐性都很強的專業基礎課，本文從理論教學和實驗教學的角度給出了一些改革的措施。通過對教學內容、教學形式、教學方法和教學手段等方面的研究改進，調動和發揮學生的積極性和主動性，提高了教學質量和教學效果，培養了學生的“自主學習”能力，加強了師生的交流，形成師生關系融洽，課堂氣氛活躍，教與學情緒高漲的良好氛圍。

盡管如此，我們也清醒的認識到，隨著通信技術的不斷更新和應用領域的日益擴大，如何更好的因材施教，進一步提高教學效果和教學水平是我校教學工作者應該探索和思考的問題。