基于應(yīng)用型本科教育的通信原理課程改革與探索

南京信息工程大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 王 超 王麗娜

基于應(yīng)用型本科教育的通信原理課程改革與探索

南京信息工程大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 王 超 王麗娜

當(dāng)今社會正值通信時代，電子通信成為人們生活不可缺少的因素，通信原理課程是普通高等學(xué)校的相關(guān)專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程，得到了充分的重視。本文分析了通信原理課程的特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀，提出目前該課程面臨的問題，結(jié)合課程特點(diǎn)、專業(yè)發(fā)展以及電子通信技術(shù)的發(fā)展，從教學(xué)手段、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程等方面進(jìn)行了改革與探索。

通信原理；課程改革；教學(xué)手段；實(shí)踐教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)課程

1 引言

通信技術(shù)日新月異，已深入到人們生活的各個方面，通信原理課程作為通信、電子類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)理論課，教授學(xué)生有關(guān)現(xiàn)代通信的基本知識、基本技能，使學(xué)生能夠有效應(yīng)對現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，為以后就業(yè)、立足社會打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，該課程在教師教學(xué)過程中尚有很多問題存在：

（1）通信原理課程的理論課主要采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，即教師講、學(xué)生聽，老師和學(xué)生之間無法雙向進(jìn)行信息傳遞，大課授課，學(xué)生多，難以讓教師和學(xué)生互動。

（2）新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，已有的舊技術(shù)在不斷的淘汰中。而通信原理課程設(shè)置已落后于現(xiàn)代通信電子技術(shù)發(fā)展的要求，教師知識結(jié)構(gòu)比較老化，實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后，通信技術(shù)發(fā)展日新月異，教材的建設(shè)落后于技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該及時修改教學(xué)大綱，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

（3）該課程概念和原理抽象，理論性很強(qiáng)，內(nèi)容多，且對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能力要求高。難理解的概念、信號變化特性、抽象原理等很難用黑板、粉筆以及老師的講解來描述清楚，因而學(xué)生也難聽懂。

（4）大多數(shù)國內(nèi)高校理論教學(xué)在課堂上完成，各種實(shí)踐教學(xué)為輔，教學(xué)設(shè)備長期不更新，致使大部分學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中，僅僅按照實(shí)驗(yàn)列出的步驟操作，創(chuàng)新意識淡漠，不能完全滿足理論密切聯(lián)系實(shí)踐的需要。

（5）情況，還要復(fù)習(xí)學(xué)過的基礎(chǔ)知識，介紹新技術(shù)的發(fā)展趨勢，并且教學(xué)內(nèi)容多而大綱分配的課時過少之間的矛盾突出。

通過以上分析看出，課程的特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀已經(jīng)影響了通信原理課程的教學(xué)效果，在教學(xué)內(nèi)容上需要刪除過時內(nèi)容，增加新技術(shù)內(nèi)容，同時要增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的機(jī)會和實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。因此教學(xué)手段、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等的改革勢在必行。

2 教學(xué)手段的改革

傳統(tǒng)教學(xué)方式中，教師講、學(xué)生聽和做筆記，老師和學(xué)生之間無法雙向進(jìn)行信息傳遞，大課授課難以讓教師和學(xué)生進(jìn)行互動。因此需要對教學(xué)手段改革，提高教學(xué)質(zhì)量。由單一的黑板講授轉(zhuǎn)變成為以學(xué)生為主的靈活多樣的教學(xué)方式。使用多媒體教學(xué)，可以讓學(xué)生對內(nèi)容有直觀的感受，大大增加了傳授信息量，多樣化的教學(xué)方式，制作內(nèi)容豐富的包含動畫、圖片等內(nèi)容的多媒體課件，使之能夠更加形象的表示出信號的加工處理過程。此外，課堂上利用MATLAB等優(yōu)秀的仿真軟件對通信原理課程中的部分算法進(jìn)行仿真操作，如傅里葉變換等，可以讓學(xué)生理解更深刻。同時，教師也不能忽視傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，因?yàn)槠涓阌谡硭悸?，使學(xué)生能夠跟著老師的節(jié)奏去解題，教師對速度可以靈活把控。

3 理論教學(xué)內(nèi)容改革

如今，高速化和網(wǎng)絡(luò)化是信息技術(shù)發(fā)展的方向，數(shù)字通信逐步取代了傳統(tǒng)的模擬通信方式。那么，通信原理課程也要將數(shù)字通信為重點(diǎn)內(nèi)容講解，主要介紹以數(shù)字通信原理為理論依據(jù)的各種現(xiàn)代通信技術(shù)。但在教學(xué)上，為了讓學(xué)生了解了通信技術(shù)的演變過程，調(diào)制技術(shù)仍需講解，可以促進(jìn)學(xué)生對未來通信技術(shù)的把握。通信原理理論性較強(qiáng)，數(shù)學(xué)公式很多，對學(xué)生來說比較枯燥，因此教學(xué)方式上一定要注重理論同實(shí)際結(jié)合，才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課堂上，教師要構(gòu)思部分開放性的問題，使學(xué)生能夠?qū)栴}展開討論，活躍學(xué)生思維，拓寬學(xué)生思路。

講授過程中，結(jié)合現(xiàn)狀，不是孤立的學(xué)習(xí)理論知識。如移動通信資費(fèi)的下降，服務(wù)類型增加，從模擬網(wǎng)絡(luò)到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)變化每個人都能的感受到，背后是移動通信技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。這樣一來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高，易于接受和消化。講解公式時讓學(xué)生始終帶著目的去學(xué)習(xí)，帶著問題去思考，注重結(jié)合模型特征理解公式，從公式計算目的，使用的計算技巧等方面著手，避免為了推導(dǎo)公式而推導(dǎo)的做法。

目前，無線通信已經(jīng)融入了每個人的生活，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)介紹新的現(xiàn)代通信技術(shù)如移動通信中的擴(kuò)頻技術(shù)、OFDM技術(shù)TCM網(wǎng)格編碼技術(shù)等。增加典型通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)案例分析，針對課時少的問題需要精心提煉講課題材，使授課內(nèi)容能夠做到少但精，在精煉了教學(xué)內(nèi)容同時使得學(xué)生易掌握。

4 實(shí)踐教學(xué)方式改革

通信原理課程理論復(fù)雜，概念抽象，課本內(nèi)容聯(lián)系實(shí)際較少，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)可以使學(xué)生將原理理解得更透徹和深刻。但以往通信原理實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容主要是幾個典型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)， 驗(yàn)證理論結(jié)果，學(xué)生積極性不高。因此需要在實(shí)踐教學(xué)過程中驗(yàn)證性實(shí)踐少安排，突出其綜合性、創(chuàng)造性、設(shè)計性。

除了教研室購置先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，還要開展軟件仿真實(shí)驗(yàn)，采用 MATLAB等軟件對內(nèi)容仿真，補(bǔ)充硬件實(shí)驗(yàn)。設(shè)計內(nèi)容仿真沒問題之后，再畫原理圖、布線圖，將所需元件一一列出，最后進(jìn)行焊接操作。使得硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真實(shí)驗(yàn)相互補(bǔ)充，提高學(xué)生分析問題和動手實(shí)踐能力。

實(shí)踐教學(xué)改革過程中，應(yīng)將完整的通信系統(tǒng)設(shè)計作為最終目標(biāo)，將設(shè)計課程作為中心，指導(dǎo)同學(xué)自行設(shè)計、開發(fā)、實(shí)現(xiàn)和測試整個系統(tǒng)。題目通常是典型工程問題，包含明確的設(shè)計目標(biāo)，設(shè)計者自主決定技術(shù)方案。創(chuàng)造通信系統(tǒng)過程中，自然而系統(tǒng)地完成對課程知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生設(shè)計的通信系統(tǒng)具有多樣性，促進(jìn)學(xué)生對課程的深入思考?？梢宰寣W(xué)生在保證按時提交設(shè)計的前提下使用更加領(lǐng)先的技術(shù)增加系統(tǒng)功能，增強(qiáng)系統(tǒng)的性能，從而獲得更高實(shí)踐分?jǐn)?shù)。課程設(shè)計過程中，學(xué)生要復(fù)習(xí)通信原理課程中的重要知識點(diǎn)，綜合運(yùn)用所學(xué)的各種通信技術(shù)，從而制定開發(fā)方案。從而保證實(shí)驗(yàn)的綜合性、創(chuàng)造性和設(shè)計性，降低驗(yàn)證性實(shí)踐。

5 在線網(wǎng)絡(luò)課程改革

建設(shè)在線課程慕課網(wǎng)站，提供大量的學(xué)習(xí)資料，如教學(xué)大綱、考試大綱、授課計劃、教案、視頻、重點(diǎn)難點(diǎn)、作業(yè)、測驗(yàn)、考試、課堂討論、考研指導(dǎo)等內(nèi)容。其中，視頻以及教學(xué)資料最為重要，需要教師花費(fèi)大量時間精力。通信原理課程包含了大量的理論推導(dǎo)，重點(diǎn)與難點(diǎn)突出，各種新技術(shù)如MIMO、4G、5G通信層出不窮，所以設(shè)計合理的視頻以及教學(xué)資源有很大的難度，需要教師高超的講解技巧以及認(rèn)真的態(tài)度提取知識點(diǎn)，并完成資源設(shè)計。國內(nèi)很多學(xué)生不愿意在課堂上主動回答問題，可以通過在線網(wǎng)站采取專題講座方式提高學(xué)生的參與度，也可以讓學(xué)生參與講解，通過在線預(yù)告，讓所有學(xué)生有足夠的時間準(zhǔn)備，提高講解學(xué)生積極性，激發(fā)其他同學(xué)參與感。

6 結(jié)束語

總而言之，隨著當(dāng)今社會信息技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，教育逐步科學(xué)化，通信原理這門課程的教學(xué)改革成為了勢在必行的項(xiàng)目，我們要努力使通信原理課程成為緊跟時代發(fā)展步伐的一門課程，根據(jù)時代發(fā)展和學(xué)生就業(yè)的方向，有計劃、有創(chuàng)新的改革，充分利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)資源，調(diào)動教學(xué)積極性，提高教學(xué)效果，將通信原理課程的教學(xué)內(nèi)容和當(dāng)代領(lǐng)先的通信技術(shù)結(jié)合在一起，把傳統(tǒng)老師單向信息傳遞的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向傳遞的的教學(xué)方式，改革實(shí)踐教學(xué)，豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，為將來學(xué)生的就業(yè)、立足社會和發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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Reform and exploration of the course of communication principle based on applied undergraduate education

WANG Chao WANG Li-na
（School of electronic and information engineering，Nanjing University of Information Science and Technology，Jiangsu，Nanjing 210000，China）

At present，it's the communication age，electronic communication has become an indispensable factor in people's lives.The course of communication principle is the main basic course of related majors in colleges and universities，and has been paid full attention to.This paper analyzes the characteristics and teaching situation of the course of communication principle，and puts forward the problems faced by the course.Based on the characteristics of the course，the professional development and the development of the electronic communication technology，the author has carried on the reform and the exploration from the teaching method，the theory teaching，the practice teaching and the network.

communication principle；curriculum reform；teaching method；practice teaching；network course

江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目。