通信工程專業(yè)通信基礎(chǔ)理論課程群建設(shè)與實踐

趙慶平，姜恩華，李　崢（淮北師范大學 物理與電子信息學院，安徽淮北235000）

通信工程專業(yè)通信基礎(chǔ)理論課程群建設(shè)與實踐

趙慶平，姜恩華，李崢
（淮北師范大學 物理與電子信息學院，安徽淮北235000）

摘要：通過分析編輯距離算法的不足，采用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法優(yōu)化該算法的空間和時間復(fù)雜度，采用中文分詞、同義詞和基于短句的方法優(yōu)化該算法的準確率，克服了編輯距離算法在中文文本相似度計算時效率低、準確率低、內(nèi)存消耗高的缺點.通過實驗分析，結(jié)果表明優(yōu)化后的算法取得了更高的準確率和更好的時空效率.

關(guān)鍵詞：編輯距離算法；相似度計算；算法優(yōu)化；中文分詞

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，許多高校相繼開設(shè)了通信工程專業(yè)，開設(shè)的課程主要有高等數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學物理方法等前期課程要求較高；后續(xù)課程如衛(wèi)星通信原理、移動通信原理、CDMA與3G技術(shù)及通信網(wǎng)等專業(yè)課程也需要通信基礎(chǔ)理論課程作鋪墊，其專業(yè)基礎(chǔ)課程的主要特點：豐富的課程內(nèi)容及總體上表現(xiàn)為理論性太強，即概念原理抽象復(fù)雜.面對這些歷來被師生稱作難教難學的課程，學生心理產(chǎn)生抵制，突出表現(xiàn)厭學情緒.我院對該專業(yè)由于組建或擴充時間短，師資和教學方法及教學手段跟不上要求.在通信領(lǐng)域迅猛發(fā)展的今天，培養(yǎng)出適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求的有獨立思考和創(chuàng)新能力的工程技術(shù)型應(yīng)用人才，是當前面臨的主要任務(wù).

近年來，淮北師范大學大力度狠抓教學，推出一些精品課程和優(yōu)秀課程，在一定程度上提高了教學質(zhì)量，但這只是針對某一門課程而言，相對于整個課程群體系來說，仍然是微不足道的.本文將通信基礎(chǔ)理論課程群內(nèi)的課程統(tǒng)一規(guī)劃，既考慮課程相互之間的銜接，又要避免內(nèi)容不必要的重復(fù)，使教學內(nèi)容得到優(yōu)化，學生完整系統(tǒng)地掌握課群內(nèi)的基本理論、方法，收到了較好的教學效果.

1　通信基礎(chǔ)理論課程群體系設(shè)計

課程群是幾門內(nèi)容有緊密聯(lián)系課程的集合體，它不是幾門課程的簡單相加，課程群建設(shè)要求結(jié)合其中幾門課的特點對內(nèi)容進行重新整合，重點要能對其內(nèi)容進行歸類整合，在歸類整合的基礎(chǔ)上，再對內(nèi)容重新劃分，重新制定教學大綱和計劃，這樣形成新的教學模式和教學體系［1］.本文將通信工程專業(yè)幾門專業(yè)基礎(chǔ)課程構(gòu)成通信基礎(chǔ)理論課程群，該課程群主要包括《通信原理》、《信號與系統(tǒng)》、《電磁場與電磁波》、《數(shù)字信號處理》、《信息論與編碼》、《程控交換》和《System View仿真》7門課程.考慮到通信工程專業(yè)的狀況，從理論和實驗兩方面進行課程群建設(shè)，通過課程群各門課程之間的相關(guān)性形成課程群的大課程教學模式.

《信號與系統(tǒng)》課程主要研究是連續(xù)信號和系統(tǒng)的時域、頻域和復(fù)頻域分析；離散信號和系統(tǒng)的時域、頻域和Z域分析；《數(shù)字信號處理》課程講解離散傅里葉變換及其應(yīng)用和數(shù)字濾波器設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容，既是信號與系統(tǒng)的發(fā)展和重要組成部分，又是信號處理應(yīng)用和實現(xiàn)課程的理論基礎(chǔ)［2］；《通信原理》課程講解的主要內(nèi)容包括隨機信號及其通過線性系統(tǒng)的分析方法，信道與噪聲的一般特性及其對信號的影響，數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶傳輸系統(tǒng)的原理，模擬信號數(shù)字傳輸?shù)脑?，模擬調(diào)制與先進的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，數(shù)字信號的最佳接受及通信的同步原理，差錯控制編碼原理；《信息論與編碼》課程講述信息論的一些基本概念，無失真信源編碼，信息率失真函數(shù)，信源模型及編碼，信道模型和信道編碼等，并能結(jié)合實際通信系統(tǒng)問題加以運用；《電磁場與電磁波》主要研究電磁場運動規(guī)律，包括時變電磁場以及電磁波［3］，在雷達、導(dǎo)航、遙感、微波通信及光纖通信等應(yīng)用系統(tǒng)中有著廣泛應(yīng)用；《程控交換》課程主要介紹數(shù)字程控交換機的基本原理，話音信號的數(shù)字化基礎(chǔ)，呼叫處理的基本原理以及電話通信網(wǎng)的基礎(chǔ)知識，是數(shù)字電話網(wǎng)、移動電話網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)；《System View仿真》課程主要用于通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，是一個信號及系統(tǒng)分析、設(shè)計、研究的平臺，能進行數(shù)字信號處理、各種類型濾波器設(shè)計，直到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等仿真設(shè)計要求［4-5］；以SystemView為工具，可以將以上課程內(nèi)容有機地歸類優(yōu)化整合，形成大課程框架體系結(jié)構(gòu)，掌握便捷的分析與設(shè)計方法.

分析以上課程內(nèi)容的聯(lián)系，可以看出通信基礎(chǔ)課程群建設(shè)側(cè)重基礎(chǔ)和強化應(yīng)用，必須從整體上進行課程規(guī)劃，可以避免以往各自為政，常常出現(xiàn)疏漏和重復(fù)的問題.為學生學習后續(xù)通信技術(shù)專業(yè)知識和技能打好基礎(chǔ).通信基礎(chǔ)理論課程群是一個技術(shù)與應(yīng)用緊密結(jié)合的課程群，通信技術(shù)日新月異，需要對課程內(nèi)容不斷地進行完善，優(yōu)化專業(yè)課程體系.

在分析通信工程專業(yè)課程的基本關(guān)系基礎(chǔ)上，構(gòu)建通信基礎(chǔ)理論課程群的基本框架.將《通信原理》、《電磁場與電磁波》、《信號與系統(tǒng)》、《數(shù)字信號處理》、《信息論與編碼》、《程控交換》和《System View仿真》等課程建立課程群，這些課程都是通信工程專業(yè)課程的主體構(gòu)成和核心部分，通過分析研究通信專業(yè)基礎(chǔ)理論課大綱，作出了課程聯(lián)系體系圖（見圖1）.

圖1　課程群聯(lián)系體系圖

通信是以傳輸各種形式的信息為目的，為提高傳輸信息的有效性和可靠性.首先對消息進行信源，然后進行信道編碼，這是《信息論與編碼》這門課所涉及的內(nèi)容；信號的傳輸是通過電波傳播來進行，這就是《電磁場與電磁波》這門課所涉及的內(nèi)容；信息發(fā)送更好的適應(yīng)信道，對信號必須調(diào)制及相應(yīng)的解調(diào)，依據(jù)不同的系統(tǒng)主要有模擬調(diào)制和解調(diào)、數(shù)字調(diào)制及解調(diào)，各種不同的調(diào)制技術(shù)是《通信原理》課程研究的重點；圖像處理、語音信號處理、數(shù)字視頻是《信號與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號處理》具體應(yīng)用，是該二門課延伸和理論知識應(yīng)用的對象和場所；現(xiàn)代通信是網(wǎng)絡(luò)通信，通信網(wǎng)中交換技術(shù)主要在《程控交換》課成內(nèi)講述；針對通信專業(yè)各門課程的教學特點以及教學實驗設(shè)備昂貴等問題，研究將SystemView仿真軟件在通信專業(yè)各門課程輔助教學中的應(yīng)用.實踐表明：SystemView在理論教學、實踐及科研中具有較強的演示性、可視性和二次開發(fā)能力，是通信專業(yè)教學及科研強有力的輔助工具.上述七門課程相互銜接、相互支撐、相互加強、循序漸進，形成分層次步進式的理論和實踐教學體系.

構(gòu)建通信基礎(chǔ)理論課程群，一方面要考慮內(nèi)部課程之間有著相互貫通、相互融合的相關(guān)性，各門課程內(nèi)容之間橫向有內(nèi)在的聯(lián)系，縱向有遞進關(guān)系；另一方面要考慮課程的綜合性，對課程群所涉及的內(nèi)容知識點進行綜合分析、整合與優(yōu)化，形成新的教學體系，實現(xiàn)課程間的協(xié)調(diào)和系統(tǒng)化，呈現(xiàn)課程群建設(shè)的整體效應(yīng).使群內(nèi)課程之間由原來的相互隔離轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ヘ炌ǎ稍瓉淼南嗷ブ丿B轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷パa充，由原來的相互矛盾轉(zhuǎn)變?yōu)橄噍o相成［6-7］.

2　課程群的課程之間融合與分解

2.1課程群中理論課程之間的融合與分解

課程群中各個課程之間的融合和分解是課程群建設(shè)工作的關(guān)鍵［8］，它是對課程的再設(shè)計.課程群融合、分解的目的在于取得整體優(yōu)化的功效.通信基礎(chǔ)理論課程群的融合與分解基于以下設(shè)計思路：

（1）縱向傳承關(guān)系：多門課程的縱向內(nèi)容從信號表達到信息的傳輸、信息的交換、通信網(wǎng)系統(tǒng)形成、具有完全并列對應(yīng)關(guān)系.

（2）內(nèi)在的橫向聯(lián)系：通信從模擬通信系統(tǒng)到數(shù)字通信系統(tǒng)都遵循著先模擬后數(shù)字、先連續(xù)后離散的規(guī)律.

（3）體系結(jié)構(gòu)：將《通信原理》、《信號與系統(tǒng)》、《數(shù)字信號處理》和《信息論與編碼》等多門課程內(nèi)容以System View仿真為工具，形成系統(tǒng)、便捷的分析設(shè)計方法，形成完整的課程群體系結(jié)構(gòu).課程群中各課程之間知識的融合和分解見圖2.

圖2　課程群中各課程之間知識的融合和分解

表1　課程群相關(guān)課程實驗教學內(nèi)容

2.2課程群中實驗課程之間的融合與分解

由于課程群是一個理論和實踐教學的綜合體［1］，為此在學習本課程群時，開設(shè)軟、硬件實驗，對加深學生理解、深入掌握基本理論、分析方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，從而使抽象的概念和理論形象化.對實驗指導(dǎo)書的再設(shè)計，將該課程群的幾門課程實驗合并為一本大課程實驗指導(dǎo)書.利systemview軟件來彌補實驗學時有限和儀器設(shè)備不足，這樣使學生自己通過硬件實驗和軟件仿真結(jié)果進行對比，學生學習的興趣得到了極大提高.四門課程群主干課程部分實驗項目內(nèi)容間的相互聯(lián)系與滲透關(guān)系，設(shè)計了新的實驗項目，實現(xiàn)了課程群內(nèi)實驗內(nèi)容的融合，提高了課程實施效率.經(jīng)過整合與優(yōu)化設(shè)置見表1.

3　結(jié)論

通過對通信工程專業(yè)通信基礎(chǔ)理論課程群的建設(shè)，使得課程群內(nèi)各門課程形成一個統(tǒng)一的整體，加深了學生對課程間的聯(lián)系，使學生更好地理解了主要知識點，最終使學生系統(tǒng)、全面地掌握通信基礎(chǔ)理論，為進一步學習通信工程專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ).近年來，本專業(yè)學生在安徽賽區(qū)電子設(shè)計競賽，全國大學生電子設(shè)計競賽中獲得多項獎勵，近3年考取研究生數(shù)量逐年增加.

參考文獻：

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［7］允春喜，秦延紅.以課程群為核心的資源優(yōu)化與人才培養(yǎng)［J］.科學與管理，2012（2）：87-92.

［8］李慧仙.高校課程群建設(shè)及評審體系［J］.理工高教研究，2006，25（5）：124-125.

（責任編輯：歐愷）

中圖分類號：TN911

文獻標識碼：A

文章編號：1OO7-5348（2O15）12-OO73-O4

［收稿日期］2015-10-14

［基金項目］安徽省高等學校省級教學研究項目（2014jyxm166）；淮北師范大學校級教研項目（JY15126）.

［作者簡介］趙慶平（1972-），男，遼寧阜新人，淮北師范大學物理與電子信息學院講師，碩士；研究方向：圖像與信息處理.

Construction and Practice on Communication Basic Theory Course GrouP of Communication Engineering Major

ZHAO Qing-Ping，JIANG En-hua，LI Zheng
（Schoo1 of Physics and E1ectronic Information，Huaibei Norma1 University，Huaibei 235000，Anhui，China）

Abstract：To ensure students'wide breadth of know1edge with so1id foundations in the Professiona1 teaching of Te1ecommunication and Information Engineering major，the essay has estab1ished an interre1ated course Program within the bounds of courses of basic te1ecommunication theories.It have P1aned these courses as a who1e，not mere1y taking into their re1ationshiPs consideration but a1so avoiding unnecessary rePetitions.It wi11 both he1P imProve the teaching and enab1e students to grasP the basic theories and methods comP1ete1y and systematica11y，thus yie1ding a re1ative1y idea1 teaching effect.

Key words：communication engineering；communication basic theory course；course grouP；oPtimization