《通信原理》課程教學改革實踐探索

劉付剛 隋曉紅 趙金憲 張洪全 時穎

摘 ?要：《通信原理》為通信工程專業的核心課程，課程教學的效果關乎著專業人才的專業基礎。本文根據該課程的特點，對課程的教學內容、教學方法和考核方式進行改革，引入“課程群”思想，探索“大班化教學，小班化討論”和實驗實踐一體化的教學方法，提高教學質量。

關鍵詞：通信原理;課程改革;教學質量

一.引言

《通信原理》是電子信息類的專業核心課程，在各專業的教學體系中起著前后銜接的重要作用。該課程的教學效果關乎著電子信息類專業人才，尤其是通信工程專業人才的理論基礎。課程理論性強，既涉及高等數學、概率論等通用基礎教育課程知識，又承接信號與系統、高頻電子線路等專業基礎課程，相較于其他專業課程，教師的教學難度較大，學生學習起來也容易吃力。本文結合《通信原理》課程中重要的理論知識點和典型的實驗內容，對課程的教學內容、教學方法和考核方式進行了改革探索，為高校相關課程的教學提供參考。

二、教學內容的改革與探索

1.理論內容與實踐內容改革

在教學內容的調整上，首先要按時代發展的脈搏進行取舍，將模擬通信的內容進行精簡，突出數字通信，以數字通信為核心內容、為主線，保證教學內容的先進性。同時，在理論授課和實驗實踐訓練中，及時增加通信理論新知識、新方法和新成果的介紹。例如在講授數字通信系統時，適當展示當前4G、5G通信技術的發展趨勢及最新成果，既能激發學生的學習興趣，又可以是學生深入了解數字通信系統的關鍵技術應用和發展趨勢。在講解模擬信號的數字化實驗、各種數字調制與解調實驗時，聯系當前的機器學習、深度學習等熱點知識在圖像識別領域中的應用，進行知識拓展和應用，培養學生獨立探索研究的學習興趣。

另外，考慮到有相當一部分的本科生不能進入更高一層次（研究生、博士生）的學習，將“信息論”的相關知識點在《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別和聯系，這些概念不論學生在將來的工作崗位上還是作進一步深入的研究都起著極大的促進作用。

2.課程間的協調與“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”和“隨機過程”的知識點章節。《高頻電子線路》課程中也常包含該課程的基礎知識點，如常用的通信調制方式、解調方式等。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代數字通信技術內容，在電子信息類人才培養方案的制定中，引入“課程群”思想，協調好先修和后續課程的大綱，將相關度最大的課程組合在一起，確保各知識點的科學接續，形成科學合理的“教學鏈”，提高教學效率和效果。

三、教學方法的改革與探索

1.“大班化教學，小班化討論”的教學方法

大班教學是為了提高主講教師的課堂利用率，節省教學硬件資源。選拔經驗豐富的優秀主講教師進行2-3個班合班授課，組織年輕教師或學生助教以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MOOC（慕課）平臺，將課程中的經典知識模塊提取出來，制作微視頻、教學PPT模塊。根據學生的性格特點和學習成績進行分組，選派小組組長監督，進行線上課程的自主學習、自主完成作業、學習匯報等環節，對課程中的重點和經典內容進行自主學習;收集學生線上線下討論問題內容及問題類型，梳理和總結出課程中的疑難問題和共性問題，及時調整授課方案，有側重點的解決相關的問題，提高學生的學習能力和教學質量。這種教學方式還可以改變教師和學生的教育觀念與教育思想，改變“教師中心”為“學生主體、教師主導”，改變教師“單向注入式教學”為“師生互動式教學”。

2.課程實驗、學生實踐相融合

以課程設計和畢業設計為突破口，利用現有的先進儀器設備，開設有“創新性”的綜合性、設計性實驗。如在2DPSK調制與解調實驗和PCM調制與解調實驗的基礎上，增開一個設計性實驗：設計采用PCM基群信號進行通話的8路2DPSK頻帶傳輸系統實驗，指定在8個確定的時隙進行通信。通過這種方式不但使學生更深入理解原來兩個實驗，而且也使學生更易掌握大規模集成電路TP3067編碼、譯碼電路原理及應用，同時也促進學生互相交流學習與討論，增強學生的設計與動手能力，可謂一舉多得。同時，結合通信工程專業學生的畢業設計，“通信原理”課程組可以基于創新性、綜合設計性的實驗提供相關畢設題目，例如“脈沖編碼調制與解調系統的實驗研究”、“偽隨機序列發生器實驗系統的研究與設計”、“HDB3碼編譯碼的研究與設計”、等。這些畢業設計可深可淺，憑學生的能力盡情發揮，專業結合性較強，對實驗室建設又有一定的促進作用。

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的比例構成，平時成績主要由課后作業、拓展閱讀以及課堂表現組成。由于學生人數較多，往往不能準確反映學生實際的學習情況，普遍呈現學生不注重平時學習，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+監督”的改革，通過學習小組分組評定，小組間互相監督等完成學生平時成績的評定，引導學生參與課程學習的細節考核，提高學生自主學習的積極性，培養學生自我管理、團隊合作的綜合能力。

四、結語

本文針對通信工程專業核心課程《通信原理》的教學內容、教學方法和考核方式進行改革，根據時代需求調整教學內容，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，小班化討論”來提高學生的學習能力和教學質量，以課程設計和畢業設計為突破口，深度開發實驗室資源和學生的創新思維，并采用和實驗實踐一體化的教學方法，提高教學質量。教學實踐證明，該改革措施不僅可以提高學生的學習興趣和學習能力，還可以有效提高任課教師的科研能力和教研水平，達到教學相長的雙贏局面。

參考文獻

[1] ?張華.通信原理慕課建設與教學改革[J].實驗室研究與探索，2015

[2] ?吳中江，黃成亮.應用型人才內涵及應用型本科人才培養[J].高等工程教育研究，2014

[3] ?王磊，何雪云.通信原理課程教學改革的探索與研究[J].教育現代化，2018

基金項目：黑龍江省教育廳規劃課題（GJC1215058）