通信原理教学改革的研究

　　通信原理是通信、电子信息与光信息等专业学生的必修专业基础课，主要讲授现代通信系统的基本原理、基本性能与基本分析方法[1]。该课程在教学环节中起着承上启下举足轻重的作用。国内许多高校都将它作为通信电子类专业硕士研究生入学考试课程2，其基本分析方法和理论大量应用于光电子、光通信等领域。通信原理课程的主要特点是内容丰富、原理众多、概念抽象，对教与学都会造成_定的障碍。在教学内容繁多而教学学时不断减少的情况下，教师如何教好这门课和学生如何学好这门课都是教师应该认真思考和对待的问题。于是，迫切要求教师转变教育思想观念，对其教学内容和教学手段等进行改革。

　　1课程现状及存在的问题

　　1.1教学内容更新相对迟缓

　　通信领域的飞速发展可谓日新月异，但是“通信原理”教学内容的更新却相对缓慢，学生学到的知识和目前通信系统领域中使用的技术及通信新技术相差甚远，教学内容缺乏实用性和先进性。

　　1.2教学学时在不断减少

　　通信原理课程内容丰富，基本概念、原理抽象，理论性很强，要求学生具有比较扎实深厚的数学基础，课程中的理论结果几乎都来自于复杂的数学推导;教师难教，学生难学;这些与目前新的教学大纲中教学学时的不断减少形成矛盾。

　　1.3教学方式不能适应培养创新人才的要求

　　通信原理课程是一门公式和推导相对较多的学科。传统教学方式中，学生在课堂学习及课后完成作业时容易陷入复杂的数学推导中，于是会导致如下不足：①教师板书占用时间多，课堂有效时间较少，信息量较低;②学生感到非常乏味和枯燥，也很难理解这些理论知识在通信系统中的实际应用。

　　在实验教学环节中，现有的实验箱实验模块较少，而且只能对有些知识点进行验证性实验，无法做到使学生真正理解与掌握全部知识点。这些都直接影响到学生的综合能力和创新能力的培养和提高，远远不能满足学生毕业后实际工作的需要。

　　2理论教学改革的具体措施

　　2.1优化理论教学内容

　　虽然模拟调制在通信电子线路课程中也有所涉及，但光信息类专业没有开设通信电子线路课程，因此还是需要较多篇幅去讲解这_部分。在通信原理教学过程中要经常用到信息论的基本知识，比如香农公式等，处理方法是淡化其来源而强调能直接运用该理论解决实际问题。光信息类专业没有随机信号分析课程，因此在通信系统中普遍存在的随机噪声和干扰也要讲解清楚。

　　在教学过程中，适当引入Matlab计算机仿真实验内容，如数字频带传输、模拟信号的数字化及编码等，通过具体实例、Matlab脚本文件来演绎和深化概念，联系实际，并在重要概念上做适当延伸。使学生深入理解通信系统的原理和实现的方法，促进学生进行创造性学习。通信新技术曰新月异，在通信原理教学过程中，有意识地适当增加—些新技术的专题讲座，如向学生介绍4G技术基本知识、4G技术的应用前景、4G技术对人们生活带来哪些影响等，还可以向学生介绍其他一些新通信技术如超宽带无线技术、下一代网络等。表面上好象占用了有限的教学学时，但是拓展学生的学术视野，还使得学生懂得基本概念和原理不是孤立的，它们在现实生活中起到了实实在在的作用，从而可以进一步激发学生学习该门课程的兴趣。

　　2.2慎重选择教材和教学参考书

　　在综合比较了国内外比较流行的《通信原理》教材后，结合本校学生的具体情况选用樊昌信老师编写的《通信原理(第六版)》这本教材。该教材加强基本概念、基本原理的讲解，在增强数学分析严谨性的同时适量简化数学推导，减少过时的通信技术，增加新型通信技术原理的介绍。采用该书进行教学，使人感觉概念清晰、组织得当，能够激发学生综合运用这些知识进行科学观察、进行新知识探求的思维能力。另外，为了开阔学生视野，推荐学生使用由曹志刚老师编写的《现代通信原理》作为教学参考书，这也是一本值得仔细研读的好书。

　　为了在教学内容上与国外高等教育接轨，参考了一些国外经典教材如:《DigitalCommunication》(作者:s)、《CommunicationSystem》(作者:SimonHaykin)等，并作为教师参考书，同时鼓励学生参阅这些英文原版教材。

　　2.3改进教学手段和教学方法

　　精心制作通信原理课程的教学课件、电子教案等，通过多媒体动画形象地展示某些知识点的原理图、波形图或频谱图。对于学生普遍感到比较困难的公式或结论，合理采用板书进行详细推导。这样既可以节省宝贵的教学时间，又能够提高教学效率，达到满意的结果。

　　通信原理课程中存在众多繁杂的公式、晦涩难解的概念，如果只是照本宣科，势必会造成学生在上课时好象听天书，不知所云，但如果结合其物理背景以通俗易懂的形式进行讲解，就可以起到事半功倍的效果。如在讲述信息量这个概念时，“信息量与事件发生的概率有关，事件发生的概率52越小，信息量越大。”学生对此不是很好理解，为此，举了一个生活中司空见惯的例子，“太阳从东方升起”所传达出来的信息量几乎为零，但“太阳从西方升起(当然这不符合自然规律)”所传达出来的信息量就非常大。讲述调制解调概念时，就用火箭运载宇宙飞船升向太空并在太空中及时分离这一现象做比喻。在讲解信道的幅度频率特性和相位频率特性时，就以教室里正在听课学生站成方正的队列为例进行讲述。

　　在教学过程中经常采用设问式、启发式、讨论式等教学方法，精心准备每节课的设问问题，引导学生进行创造性思维，激发学生的学习热情，变被动学习为自主学习。为学生有的放矢地选择一些新通信技术专题，要求学生课后主动查阅资料，展开小组讨论，并以小论文的形式汇报自己的阅读心得和感受，以便开阔学生视野，培养创新意识。采用多样化作业方式，包括课后思考题、习题、Matlab仿真实验题等。

　　3实践教学改革

　　3.1注重改革实验环节

　　实践性教学环节对巩固理论知识、培养学生分析和解决问题的能力以及创造力的开发都有重要的作用。为了提高实验课的教学效果，我们对通信原理的实验内容和实验时间进行了改革，将实验内容调整为验证性、设计性和综合性实验三部分。相应实验时间的安排可以灵活多样，其中验证性实验一般安排在相应的理论课讲解之后进行，让学生及时加深对理论知识的理解。

　　设计性实验和综合性实验也应尽早布置，以便学生有足够的时间进行准备，尽量让学生在规定的时间段内完成。除了采用通信原理实验箱做实验之外，还可以利用Matlab和SystemView等软件进行仿真实验，既可达到熟练掌握这些软件的灵活运用，又可在经费紧张情况下节省硬件投入。对于部分有潜力的学生，可以鼓励他们申请校长创新基金项目或参加教师的科研项目，以进行创新性研究和实践。

　　3.2注重改革课程设计实践环节

　　为了培养学生的创新性思维、创新性实践能力及团队协作精神，采用项目管理的形式，每三人组成一个科研小组，包括组长、副组长、成员，共同完成一个课程设计题目。课程设计既可以是硬件制作，还可以是软件仿真实现。硬件制作类的题目有PCM编码器、DSB/AM信号调制器、平方环法提取载波同步信号等，软件仿真类的题目有变参信道的计算机仿真、4PSK/4DPSK调制解调系统仿真等[3]。

　　3.3考核环节改革

　　考核环节改革：①期末考试侧重知识点的考核，以填空题、选择题、简答题、计算题等题型来考查学生对基本原理、基本概念的掌握和对知识的综合应用能力。这部分的分值约占60%。②在课内实验教学环节中，要求学生事先认真阅读实验内容，实验过程中须独立完成实验，不许抄袭别54人的实验数据。这部分的分值约占20%。③严格要求学生独立按时完成课后作业，以端正学生的学风。鼓励学生自己独立完成作业，杜绝抄袭现象，调动学生学习自觉性，树立良好学风。这部分的分值约占20%。④根据学生综合实验、课程设计等创新性环节中的表现，给予其5分至10分不等的奖励分。

　　参考文献

　　[1]刘凯，徐桢，张军.《通信原理》中的教学方法研究[J].

　　高教论坛，2009(3).

　　[]赵发勇.《通信原理》课程的教学研究[].中国电力教育，2008(1).

　　[]达新宇，孟繁茂，邱伟.通信原理实验与课程设计[M].北京：北京邮电大学出版社，2005:171-184.