“現代通信理論”課程教學方法研究

劉玉珍，馬飛，蔣政權，朱珍珍，張嘉蓉

“現代通信理論”課程教學方法研究

劉玉珍1，馬飛1，蔣政權2，朱珍珍2，張嘉蓉2

（1.遼寧工程技術大學 電子與信息工程學院，遼寧 葫蘆島 125105；2.遼寧工程技術大學 研究生院，遼寧 葫蘆島 125105）

針對“現代通信理論”課程教學方法進行研究，提出理論與實訓項目相結合的教學模式，彌補以往單一理論知識滿堂灌的不足，鍛煉和提高了研究生的數學建模分析能力、軟件的運用能力及科學研究問題能力，并且采用分層培養模式以及與研究方向相結合的策略，不但緩解了學生的學習壓力，而且激發了學生的學習熱情，獲得了較理想的教學效果。該成果適合對所有全日制碩士研究生的培養，具有一定的應用價值。

分層培養；教學模式；建模設計；培養方法

研究生教育處于國民教育頂端，是科技第一生產力、創新第一動力，是支撐、推動和引領國家現代化發展的重要基礎和引擎。改革開放以來，中國研究生教育取得了重大成就，基本實現了立足國內培養高層次人才的戰略目標。但總體上看，研究生教育還不能完全滿足經濟社會發展的多樣化需求，培養質量與國際先進水平還有較大差距。

教育部副部長杜占元在2018-03-27年度省級學位委員會、學科評議組和教指委工作會議上又強調進一步深化研究生教育綜合改革，推動內涵發展再上新水平[1]。作為教師，為進一步提高研究生教育質量，重點關注的是教育模式、內容以及培養方法，探索每個教學過程的新模式，將是實現研究生創新培養的有效手段。針對“‘現代通信理論’課程教學方法研究”課題及多年來的教學經驗提出了“現代通信理論”課程教與學的培養模式研究。

1 研究現狀及意義

“現代通信理論”課程是通信與信息系統、電子與通信工程、信號與信息處理專業全日制研究生的專業基礎課，是本科階段“通信原理”課程的延伸和提高。

該課程的授課方式以前主要以課堂講授為主，教學方式古板，缺乏吸引力，學生主動學習熱情不高，該方式已經不能滿足研究生教育培養的要求[2]。“現代通信理論”課程教學模式研究，首先以現代通信理論應用案例為切入點，引導學生迫切探知其中的技術奧秘，激發學習興趣；采用項目實訓案例與理論教學相結合的教學手段，不但能加深學生對知識的理解和掌握，更能鍛煉他們的數學建模分析能力、軟件的運用能力以及系統設計能力；通過學生參與教學和小組研討，可提升學生自主學習和挑戰彼此的能力，又能提高學生的協同工作、交流溝通以及批判性思辨能力。

對于實訓環節的實施，采用學碩、專碩分層培養，并結合研究方向的實訓策略。該成果對研究生的培養具有一定的研究價值和應用價值，適合所有全日制碩士研究生的培養。

2 主要研究內容與手段

2.1 夯實基礎，激發主動學習熱情

“現代通信理論”課程是專業基礎課、核心課，必須讓學生打好堅實的理論基礎。引入現代通信理論的最新應用案例，通過案例展示與講解，引出與本課程相關的新技術，激發學生探知科學的欲望，彌補以往被動學習知識的不足。

理論內容每章只講授60%左右的主要知識點（詳細講授重點內容），其余內容帶著問題留給學生自學，并且還需要學生課后查閱資料完成相關作業，然后再回到課堂上討論，例如“MQAM調制及解調原理”，教師在課堂上只講授MQAM調制原理，而解調原理及其技術應用留為作業。通過兩輪的學習與實踐，學生的學習興趣明顯增強，課堂出勤率達到100%，理論知識的掌握比較扎實。

2.2 強化實踐，鍛煉建模設計與研究能力

該教學手段通過有效增加實訓教學環節，鍛煉和提高研究生的數學建模分析能力、軟件的運用能力及科學研究問題能力。以現代調制技術、多進制調制技術等章節主要內容為設計案例，通常設計兩三個項目。運用數學、計算機技術進行系統建模設計與優化、通過仿真進行時域和頻域分析，不但鍛煉了軟件設計能力，而且使抽象問題感性化，從而加深學生對相應理論知識的理解。

2.3 分層培養模式

研究生分學術碩士（學制3年）和專業碩士（學制2年），學制不同，綜合學生的學習任務，分別制訂實訓項目的工作量，專碩的項目比學碩少，一般總項目有兩三個，學碩全做，專碩只做一兩個。這樣不但緩解了學習壓力，而且激發了學生的學習熱情，尤其是專業碩士。

2.4 結合研究方向的實訓策略

實訓項目采用與學生研究方向相結合的方式，且與現代通信理論內容相關。學生就其中一個項目與導師的研究方向相結合，進行研究及仿真，通過該手段不但促進了學術理論研究，又進一步降低了實訓工作量，該方法全面在2017級研究生中實施，深受學生歡迎。

2.5 課堂研討

所有學生都回到課堂，通過PPT對所設計項目的合理性進行演講和討論，課堂氣氛活躍。該方法既鍛煉了學生的表達能力和批判性思辨能力，同時也激發了學生主動學習的熱情和積極性。

2.6 課程考核

學碩中，理論占50%，實訓占40%，出勤、課堂搶答占10%。專碩中，理論占60%，實訓占30%，出勤、課堂搶答占10%。

3 實訓項目成果

以下是學生實訓部分成果。以多進制調制技術內容為主選取學生完成的QPSK調制、解調系統原理的建模設計、仿真結果及其加入噪聲后的星座如圖1所示。

結合研究方向、信息處理與編碼選取的m序列建模與仿真如圖2所示。

其中，圖2（a）是利用Simulink構建的一個m序列發生器（抽頭系數選100001001）[4]，其中，0=1，1=0，2=0，3=0，4=0，5=1，6=0，7=0，8=1。

（a）QPSK調制解調系統建模

（b）QPSK調制解調仿真波形 （c）QPSK加入噪聲的星座

圖1 以多進制調制技術內容為主選取學生完成的QPSK調制、解調系統原理的建模設計、仿真結果及其加入噪聲后的星座圖

（a）級線性反饋移位寄存器產生m序列的仿真系統

（b）9級線性反饋移位寄存器產生m序列的時域仿真波形

圖2 結合研究方向、信息處理與編碼選取的m序列建模與仿真圖

4 結論

通過兩輪2016級和2017級教學與實踐，該教學方法彌補了以往單一理論知識滿堂灌的不足，鍛煉和提高了研究生的數學建模分析能力、軟件的運用能力及科學研究問題能力，并且采用分層培養模式以及與研究方向相結合的策略，不但緩解了學習壓力，而且激發了學生的學習熱情，獲得了較理想的教學效果。該研究成果對所有全日制研究生的教學具有較大的應用價值。

［1］教育部，國家發展改革委，財政部.關于深化研究生教育改革的意見［EB/OL］.［2013-03-29］.https://baike.so.com/doc/25878366-27028364.html.

［2］劉玉珍，楊會玉，林森，等.《通信原理》課程教學模式研究［J］.信息技術，2009，33（12）：169-170.

［3］樊昌信，曹麗娜.通信原理［M］.7版，北京：國防工業出版社，2015.

［4］張水英，徐偉強.通信原理及Matlab/Simulink仿真［M］.北京：人民郵電出版社，2012.

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.028

2095－6835（2019）16－0070－03

劉玉珍（1964—），女，吉林德惠人，碩士，教授，研究方向為信息處理與編碼。

〔編輯：張思楠〕