《通信原理》課程教學(xué)改革實踐探索

劉付剛 隋曉紅 趙金憲 張洪全 時穎

摘 ?要：《通信原理》為通信工程專業(yè)的核心課程，課程教學(xué)的效果關(guān)乎著專業(yè)人才的專業(yè)基礎(chǔ)。本文根據(jù)該課程的特點，對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行改革，引入“課程群”思想，探索“大班化教學(xué)，小班化討論”和實驗實踐一體化的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：通信原理;課程改革;教學(xué)質(zhì)量

一.引言

《通信原理》是電子信息類的專業(yè)核心課程，在各專業(yè)的教學(xué)體系中起著前后銜接的重要作用。該課程的教學(xué)效果關(guān)乎著電子信息類專業(yè)人才，尤其是通信工程專業(yè)人才的理論基礎(chǔ)。課程理論性強，既涉及高等數(shù)學(xué)、概率論等通用基礎(chǔ)教育課程知識，又承接信號與系統(tǒng)、高頻電子線路等專業(yè)基礎(chǔ)課程，相較于其他專業(yè)課程，教師的教學(xué)難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也容易吃力。本文結(jié)合《通信原理》課程中重要的理論知識點和典型的實驗內(nèi)容，對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行了改革探索，為高校相關(guān)課程的教學(xué)提供參考。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革與探索

1.理論內(nèi)容與實踐內(nèi)容改革

在教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整上，首先要按時代發(fā)展的脈搏進(jìn)行取舍，將模擬通信的內(nèi)容進(jìn)行精簡，突出數(shù)字通信，以數(shù)字通信為核心內(nèi)容、為主線，保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。同時，在理論授課和實驗實踐訓(xùn)練中，及時增加通信理論新知識、新方法和新成果的介紹。例如在講授數(shù)字通信系統(tǒng)時，適當(dāng)展示當(dāng)前4G、5G通信技術(shù)的發(fā)展趨勢及最新成果，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以是學(xué)生深入了解數(shù)字通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展趨勢。在講解模擬信號的數(shù)字化實驗、各種數(shù)字調(diào)制與解調(diào)實驗時，聯(lián)系當(dāng)前的機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等熱點知識在圖像識別領(lǐng)域中的應(yīng)用，進(jìn)行知識拓展和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生獨立探索研究的學(xué)習(xí)興趣。

另外，考慮到有相當(dāng)一部分的本科生不能進(jìn)入更高一層次（研究生、博士生）的學(xué)習(xí)，將“信息論”的相關(guān)知識點在《通信原理》課程中展開介紹亦顯得尤為必要。如信息論中的熵、信息量和信道容量等基本概念，信源編碼和信道編碼的概念以及它們的區(qū)別和聯(lián)系，這些概念不論學(xué)生在將來的工作崗位上還是作進(jìn)一步深入的研究都起著極大的促進(jìn)作用。

2.課程間的協(xié)調(diào)與“課程群”思想

《通信原理》課程知識點龐雜，通常的教材中都安排有“信號與系統(tǒng)”和“隨機過程”的知識點章節(jié)。《高頻電子線路》課程中也常包含該課程的基礎(chǔ)知識點，如常用的通信調(diào)制方式、解調(diào)方式等。為了解決上述問題，在《通信原理》課程中有較多的時間介紹現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)內(nèi)容，在電子信息類人才培養(yǎng)方案的制定中，引入“課程群”思想，協(xié)調(diào)好先修和后續(xù)課程的大綱，將相關(guān)度最大的課程組合在一起，確保各知識點的科學(xué)接續(xù)，形成科學(xué)合理的“教學(xué)鏈”，提高教學(xué)效率和效果。

三、教學(xué)方法的改革與探索

1.“大班化教學(xué)，小班化討論”的教學(xué)方法

大班教學(xué)是為了提高主講教師的課堂利用率，節(jié)省教學(xué)硬件資源。選拔經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀主講教師進(jìn)行2-3個班合班授課，組織年輕教師或?qū)W生助教以QQ群、微信群的形式建立小班化討論。討論中可以依托中國大學(xué)MOOC（慕課）平臺，將課程中的經(jīng)典知識模塊提取出來，制作微視頻、教學(xué)PPT模塊。根據(jù)學(xué)生的性格特點和學(xué)習(xí)成績進(jìn)行分組，選派小組組長監(jiān)督，進(jìn)行線上課程的自主學(xué)習(xí)、自主完成作業(yè)、學(xué)習(xí)匯報等環(huán)節(jié)，對課程中的重點和經(jīng)典內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí);收集學(xué)生線上線下討論問題內(nèi)容及問題類型，梳理和總結(jié)出課程中的疑難問題和共性問題，及時調(diào)整授課方案，有側(cè)重點的解決相關(guān)的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和教學(xué)質(zhì)量。這種教學(xué)方式還可以改變教師和學(xué)生的教育觀念與教育思想，改變“教師中心”為“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”，改變教師“單向注入式教學(xué)”為“師生互動式教學(xué)”。

2.課程實驗、學(xué)生實踐相融合

以課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計為突破口，利用現(xiàn)有的先進(jìn)儀器設(shè)備，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(jìn)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(jìn)行通信。通過這種方式不但使學(xué)生更深入理解原來兩個實驗，而且也使學(xué)生更易掌握大規(guī)模集成電路TP3067編碼、譯碼電路原理及應(yīng)用，同時也促進(jìn)學(xué)生互相交流學(xué)習(xí)與討論，增強學(xué)生的設(shè)計與動手能力，可謂一舉多得。同時，結(jié)合通信工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，“通信原理”課程組可以基于創(chuàng)新性、綜合設(shè)計性的實驗提供相關(guān)畢設(shè)題目，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”、等。這些畢業(yè)設(shè)計可深可淺，憑學(xué)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(jìn)作用。

3.考核方式改革

以往《通信原理》課程的成績由平時成績和期末考試成績按照3：7的比例構(gòu)成，平時成績主要由課后作業(yè)、拓展閱讀以及課堂表現(xiàn)組成。由于學(xué)生人數(shù)較多，往往不能準(zhǔn)確反映學(xué)生實際的學(xué)習(xí)情況，普遍呈現(xiàn)學(xué)生不注重平時學(xué)習(xí)，期末時重點突擊的情況。為此，本課程改革采用“線上+線下”和“分組+監(jiān)督”的改革，通過學(xué)習(xí)小組分組評定，小組間互相監(jiān)督等完成學(xué)生平時成績的評定，引導(dǎo)學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的細(xì)節(jié)考核，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自我管理、團(tuán)隊合作的綜合能力。

四、結(jié)語

本文針對通信工程專業(yè)核心課程《通信原理》的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行改革，根據(jù)時代需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，引入“課程群”思想，解決知識點交叉重疊的問題，探索“大班化教學(xué)，小班化討論”來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和教學(xué)質(zhì)量，以課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計為突破口，深度開發(fā)實驗室資源和學(xué)生的創(chuàng)新思維，并采用和實驗實踐一體化的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)實踐證明，該改革措施不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，還可以有效提高任課教師的科研能力和教研水平，達(dá)到教學(xué)相長的雙贏局面。

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基金項目：黑龍江省教育廳規(guī)劃課題（GJC1215058）