《通信原理》課程多方位教學(xué)改革研究與實(shí)踐

馬鳴霄+隋曉紅

摘 要：《通信原理》是通信工程專業(yè)和電子信息工程專業(yè)針對本科生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它具有理論性強(qiáng)、知識面廣、信息量大、內(nèi)容更新快等特點(diǎn)。文中從教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、課程協(xié)調(diào)、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)及考核方式等多方位闡述了該課程的教學(xué)改革思想與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，給出了發(fā)展《通信原理》教學(xué)的全新模式，有力促進(jìn)了專業(yè)教學(xué)的深入改革。

關(guān)鍵詞：通信原理；教學(xué)改革；實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；專業(yè)教學(xué)

中圖分類號：TP39；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）08-0-02

0 引 言

《通信原理》課程是黑龍江省及黑龍江科技大學(xué)精品課程，是通信、電子、信息領(lǐng)域中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)必修的主干核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程理論性強(qiáng)，涉及高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機(jī)信號分析、概率論等相關(guān)前序課程，內(nèi)容比較抽象復(fù)雜、涉及知識面較廣、信息量較大、內(nèi)容更新較快，面對這些問題，教師在教學(xué)過程中出現(xiàn)“教學(xué)難”，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)“難學(xué)”現(xiàn)象，產(chǎn)生“厭學(xué)”情緒較為普遍[1-3]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法已無法滿足現(xiàn)行教學(xué)體制的要求，有針對性的對課程教學(xué)方法及方式進(jìn)行改革變得尤為必要。本研究以高等教育培養(yǎng)高層次復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)及社會、企業(yè)需求和學(xué)生特點(diǎn)為課程教學(xué)出發(fā)點(diǎn)，“通信工程”課題組成員通過多年的實(shí)踐與總結(jié)，從教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、課程協(xié)調(diào)、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)及考核方式等幾方面對該課程進(jìn)行多方位的改革與創(chuàng)新。

1 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

（1）緊跟時代、合理取舍教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整上，根據(jù)時代發(fā)展的需求進(jìn)行取舍，精簡模擬通信的內(nèi)容，以數(shù)字通信內(nèi)容為核心，保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。根據(jù)學(xué)生的層次及學(xué)習(xí)和接受情況，適當(dāng)添加考研、設(shè)計(jì)、開發(fā)、工作等情況中涉及的內(nèi)容，如在《通信原理》課程中對信息論部分內(nèi)容進(jìn)行介紹，無論是對準(zhǔn)備進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí)還是步入工作崗位的學(xué)生而言，了解這門課程都非常有必要。

（2）結(jié)合前序課程，合理安排內(nèi)容，重復(fù)的內(nèi)容簡單講，引用的結(jié)論單獨(dú)講。在通信原理課程的講授過程中會涉及高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機(jī)信號分析、概率論等課程所教授的內(nèi)容，研究各門課程之間的聯(lián)系，將用到的數(shù)學(xué)結(jié)論單獨(dú)講。例如模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻技術(shù)在“高頻電子電路”課程中已講授，在通信原理的課程上就可以簡單介紹，同時通過提問問題的方式幫助學(xué)生回憶并加深對知識點(diǎn)的理解。再如通信原理的課程涉及“隨機(jī)信號分析”的內(nèi)容，可將應(yīng)用到的結(jié)論單獨(dú)介紹，幫助學(xué)生回憶，并結(jié)合應(yīng)用推導(dǎo)舉例加深理解。

（3）理論知識是基礎(chǔ)，學(xué)以致用是關(guān)鍵，將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐結(jié)合講。項(xiàng)目組成員在授課期間講解完知識點(diǎn)后，結(jié)合Matlab/SimuLink軟件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真與分析，通過演示與講解使學(xué)生了解設(shè)計(jì)原理及過程，以及參數(shù)的設(shè)置等方法，可有效引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，課堂上有針對性的布置設(shè)計(jì)任務(wù)，在做的同時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，共同探討，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，提高認(rèn)知性，進(jìn)一步加強(qiáng)理解和鞏固知識點(diǎn)，提高課堂的有效性。

2 課程協(xié)調(diào)

由于本課程涉及眾多前序和后續(xù)課程，為有效協(xié)調(diào)課程，故引入“課程群”的思想，形成“教學(xué)鏈”。對于《通信原理》教材中涉及的前序課程，在教學(xué)計(jì)劃上將其安排在前兩個學(xué)期進(jìn)行講授，時間跨度不要太大，便于知識點(diǎn)的記憶與鞏固。可有效將相關(guān)課程合理協(xié)調(diào)，整合成一條“教學(xué)鏈”，有助于課程的建設(shè)與教師的交流。

3 教學(xué)方法與手段

（1）采取“大班化教學(xué)，小班化討論”的教學(xué)方法。大班教學(xué)可提高主講教師的課堂利用率，節(jié)省教學(xué)硬件資源。大班化教學(xué)能讓更多的學(xué)生及年輕教師在優(yōu)秀的主講教師的課堂中聽課，保證學(xué)生的認(rèn)知度，提高年輕老師的教學(xué)水平。小班化討論，可利用QQ群、微信群等方式與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，師生共學(xué)，同學(xué)共學(xué)，將教與學(xué)融為一體。這種教學(xué)方式改變了傳統(tǒng)的教育觀念與教育思想，不再以教師為中心，從以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，變成了雙向互動的教學(xué)模式。

（2）利用多媒體技術(shù)制作生動活潑的課件，結(jié)合Matlab/SimuLink軟件進(jìn)行軟件操作、講解及仿真，板書、多媒體及Matlab/SimuLink軟件操作可有機(jī)結(jié)合，不同于傳統(tǒng)教學(xué)的古板沉悶，可達(dá)到直觀，生動的效果，吸引學(xué)生注意力，調(diào)動課堂氣氛。

（3）充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段構(gòu)造通信課程的教學(xué)體系，打造課程精品。通過編寫通信原理課程教材及實(shí)驗(yàn)教材、建設(shè)通信原理課程網(wǎng)站及手機(jī)終端、制作通信原理課件、撰寫通信原理課程教案、建成《通信原理》網(wǎng)絡(luò)視頻課，以形成通信原理的課程體系。

（4）在教學(xué)中為了使學(xué)生能夠更好地掌握和理解通信技術(shù)，將教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，即通過理論教學(xué)、Matlab/SimuLink仿真、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐等方式，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深認(rèn)識，提高動手能力。

（5）為了能夠更好地與學(xué)生溝通，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與掌握程度，通過網(wǎng)絡(luò)平臺、手機(jī)終端、QQ群、微信群、E-mail等方式構(gòu)架多種渠道，為師生打造互動方式。

（6）為方便學(xué)生學(xué)習(xí)及了解課程相關(guān)信息，建設(shè)通信原理網(wǎng)站及手機(jī)終端，方便學(xué)生查找信息、資源共享、相互交流，能夠隨時隨地學(xué)習(xí)。

4 實(shí)踐教學(xué)

結(jié)合哈佛大學(xué)霍華德·加德納教授的多元智能理論，進(jìn)行以課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)為突破口的實(shí)踐教學(xué)。利用現(xiàn)有比較先進(jìn)的儀器設(shè)備，教師開動腦筋，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加綜合性、設(shè)計(jì)性的項(xiàng)目，逐步開設(shè)有“創(chuàng)新性”的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如在2DPSK調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)和PCM調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的基礎(chǔ)上，增開一個設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——設(shè)計(jì)采用PCM基群信號進(jìn)行通話的8路2DPSK頻帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，指定在8個確定的時隙進(jìn)行通信，通過這樣的實(shí)驗(yàn)不但可使學(xué)生發(fā)掘?qū)嶒?yàn)的價(jià)值，也能使學(xué)生更深入地了解大規(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)了學(xué)生互相交流學(xué)習(xí)與討論，增強(qiáng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)與動手能力。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室各模塊進(jìn)行研究的畢業(yè)設(shè)計(jì)可謂是集綜合性、設(shè)計(jì)性于一體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，在通信工程專業(yè)畢業(yè)生中，“通信原理”課程組可以提供相關(guān)課題，例如“脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究”、“偽隨機(jī)序列發(fā)生器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)”、“HDB3碼編譯碼的研究與設(shè)計(jì)”、“二相差分移相鍵控（2D PSK）系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)”、“ CMI碼編譯碼研究與設(shè)計(jì)”。這些畢業(yè)設(shè)計(jì)憑學(xué)生的能力盡情發(fā)揮，專業(yè)結(jié)合性較強(qiáng)，對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)又有一定的促進(jìn)作用。endprint

開放實(shí)驗(yàn)室也是一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路，目前主要在兩種情況下開放：

（1）在教師的指導(dǎo)下學(xué)生參與《通信原理》方向的科研，或者學(xué)生參與需要用到《通信原理》實(shí)驗(yàn)儀器的研究；

（2）在進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)時開放。在改革中不斷修改與補(bǔ)充相應(yīng)的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和配套實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)教案和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書等教輔材料。

5 考核方式

為防止一次考試定乾坤現(xiàn)象的出現(xiàn)，要合理調(diào)整考核方式，項(xiàng)目組將平時成績增加到30%，加強(qiáng)對出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、期中考試等全方位的考查，分出層次，盡量減少平時不努力，考試通過其他手段蒙混過關(guān)的現(xiàn)象出現(xiàn)，公平公正的對待每一位同學(xué)。

通過以上方面的綜合改革與運(yùn)用，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，對于知識點(diǎn)的了解與掌握更加深刻，提高了學(xué)生的動手實(shí)踐能力，加強(qiáng)了認(rèn)識，開闊了視野，增強(qiáng)了課堂的有效性。

6 結(jié) 語

《通信原理》課程通過多方位的教學(xué)改革與實(shí)踐，取得了較好的成效，教學(xué)內(nèi)容緊湊，簡潔明了，注重理論與實(shí)踐結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)；通過多種渠道進(jìn)行教學(xué)，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，突出學(xué)生的主體地位，促進(jìn)交流與溝通，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索的精神；課程群、教學(xué)鏈、課程體系的建設(shè)，有效促進(jìn)了課程建設(shè)，協(xié)調(diào)了相關(guān)課程的內(nèi)容，保證了課程的銜接性。本研究對與高校電子信息類的《通信原理》教學(xué)起到了一定的指導(dǎo)作用。

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