“現(xiàn)代通信理論”課程教學方法研究

劉玉珍，馬飛，蔣政權，朱珍珍，張嘉蓉

“現(xiàn)代通信理論”課程教學方法研究

劉玉珍1，馬飛1，蔣政權2，朱珍珍2，張嘉蓉2

（1.遼寧工程技術大學 電子與信息工程學院，遼寧 葫蘆島 125105；2.遼寧工程技術大學 研究生院，遼寧 葫蘆島 125105）

針對“現(xiàn)代通信理論”課程教學方法進行研究，提出理論與實訓項目相結合的教學模式，彌補以往單一理論知識滿堂灌的不足，鍛煉和提高了研究生的數(shù)學建模分析能力、軟件的運用能力及科學研究問題能力，并且采用分層培養(yǎng)模式以及與研究方向相結合的策略，不但緩解了學生的學習壓力，而且激發(fā)了學生的學習熱情，獲得了較理想的教學效果。該成果適合對所有全日制碩士研究生的培養(yǎng)，具有一定的應用價值。

分層培養(yǎng)；教學模式；建模設計；培養(yǎng)方法

研究生教育處于國民教育頂端，是科技第一生產(chǎn)力、創(chuàng)新第一動力，是支撐、推動和引領國家現(xiàn)代化發(fā)展的重要基礎和引擎。改革開放以來，中國研究生教育取得了重大成就，基本實現(xiàn)了立足國內(nèi)培養(yǎng)高層次人才的戰(zhàn)略目標。但總體上看，研究生教育還不能完全滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的多樣化需求，培養(yǎng)質(zhì)量與國際先進水平還有較大差距。

教育部副部長杜占元在2018-03-27年度省級學位委員會、學科評議組和教指委工作會議上又強調(diào)進一步深化研究生教育綜合改革，推動內(nèi)涵發(fā)展再上新水平[1]。作為教師，為進一步提高研究生教育質(zhì)量，重點關注的是教育模式、內(nèi)容以及培養(yǎng)方法，探索每個教學過程的新模式，將是實現(xiàn)研究生創(chuàng)新培養(yǎng)的有效手段。針對“‘現(xiàn)代通信理論’課程教學方法研究”課題及多年來的教學經(jīng)驗提出了“現(xiàn)代通信理論”課程教與學的培養(yǎng)模式研究。

1 研究現(xiàn)狀及意義

“現(xiàn)代通信理論”課程是通信與信息系統(tǒng)、電子與通信工程、信號與信息處理專業(yè)全日制研究生的專業(yè)基礎課，是本科階段“通信原理”課程的延伸和提高。

該課程的授課方式以前主要以課堂講授為主，教學方式古板，缺乏吸引力，學生主動學習熱情不高，該方式已經(jīng)不能滿足研究生教育培養(yǎng)的要求[2]。“現(xiàn)代通信理論”課程教學模式研究，首先以現(xiàn)代通信理論應用案例為切入點，引導學生迫切探知其中的技術奧秘，激發(fā)學習興趣；采用項目實訓案例與理論教學相結合的教學手段，不但能加深學生對知識的理解和掌握，更能鍛煉他們的數(shù)學建模分析能力、軟件的運用能力以及系統(tǒng)設計能力；通過學生參與教學和小組研討，可提升學生自主學習和挑戰(zhàn)彼此的能力，又能提高學生的協(xié)同工作、交流溝通以及批判性思辨能力。

對于實訓環(huán)節(jié)的實施，采用學碩、專碩分層培養(yǎng)，并結合研究方向的實訓策略。該成果對研究生的培養(yǎng)具有一定的研究價值和應用價值，適合所有全日制碩士研究生的培養(yǎng)。

2 主要研究內(nèi)容與手段

2.1 夯實基礎，激發(fā)主動學習熱情

“現(xiàn)代通信理論”課程是專業(yè)基礎課、核心課，必須讓學生打好堅實的理論基礎。引入現(xiàn)代通信理論的最新應用案例，通過案例展示與講解，引出與本課程相關的新技術，激發(fā)學生探知科學的欲望，彌補以往被動學習知識的不足。

理論內(nèi)容每章只講授60%左右的主要知識點（詳細講授重點內(nèi)容），其余內(nèi)容帶著問題留給學生自學，并且還需要學生課后查閱資料完成相關作業(yè)，然后再回到課堂上討論，例如“MQAM調(diào)制及解調(diào)原理”，教師在課堂上只講授MQAM調(diào)制原理，而解調(diào)原理及其技術應用留為作業(yè)。通過兩輪的學習與實踐，學生的學習興趣明顯增強，課堂出勤率達到100%，理論知識的掌握比較扎實。

2.2 強化實踐，鍛煉建模設計與研究能力

該教學手段通過有效增加實訓教學環(huán)節(jié)，鍛煉和提高研究生的數(shù)學建模分析能力、軟件的運用能力及科學研究問題能力。以現(xiàn)代調(diào)制技術、多進制調(diào)制技術等章節(jié)主要內(nèi)容為設計案例，通常設計兩三個項目。運用數(shù)學、計算機技術進行系統(tǒng)建模設計與優(yōu)化、通過仿真進行時域和頻域分析，不但鍛煉了軟件設計能力，而且使抽象問題感性化，從而加深學生對相應理論知識的理解。

2.3 分層培養(yǎng)模式

研究生分學術碩士（學制3年）和專業(yè)碩士（學制2年），學制不同，綜合學生的學習任務，分別制訂實訓項目的工作量，專碩的項目比學碩少，一般總項目有兩三個，學碩全做，專碩只做一兩個。這樣不但緩解了學習壓力，而且激發(fā)了學生的學習熱情，尤其是專業(yè)碩士。

2.4 結合研究方向的實訓策略

實訓項目采用與學生研究方向相結合的方式，且與現(xiàn)代通信理論內(nèi)容相關。學生就其中一個項目與導師的研究方向相結合，進行研究及仿真，通過該手段不但促進了學術理論研究，又進一步降低了實訓工作量，該方法全面在2017級研究生中實施，深受學生歡迎。

2.5 課堂研討

所有學生都回到課堂，通過PPT對所設計項目的合理性進行演講和討論，課堂氣氛活躍。該方法既鍛煉了學生的表達能力和批判性思辨能力，同時也激發(fā)了學生主動學習的熱情和積極性。

2.6 課程考核

學碩中，理論占50%，實訓占40%，出勤、課堂搶答占10%。專碩中，理論占60%，實訓占30%，出勤、課堂搶答占10%。

3 實訓項目成果

以下是學生實訓部分成果。以多進制調(diào)制技術內(nèi)容為主選取學生完成的QPSK調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)原理的建模設計、仿真結果及其加入噪聲后的星座如圖1所示。

結合研究方向、信息處理與編碼選取的m序列建模與仿真如圖2所示。

其中，圖2（a）是利用Simulink構建的一個m序列發(fā)生器（抽頭系數(shù)選100001001）[4]，其中，0=1，1=0，2=0，3=0，4=0，5=1，6=0，7=0，8=1。

（a）QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)建模

（b）QPSK調(diào)制解調(diào)仿真波形 （c）QPSK加入噪聲的星座

圖1 以多進制調(diào)制技術內(nèi)容為主選取學生完成的QPSK調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)原理的建模設計、仿真結果及其加入噪聲后的星座圖

（a）級線性反饋移位寄存器產(chǎn)生m序列的仿真系統(tǒng)

（b）9級線性反饋移位寄存器產(chǎn)生m序列的時域仿真波形

圖2 結合研究方向、信息處理與編碼選取的m序列建模與仿真圖

4 結論

通過兩輪2016級和2017級教學與實踐，該教學方法彌補了以往單一理論知識滿堂灌的不足，鍛煉和提高了研究生的數(shù)學建模分析能力、軟件的運用能力及科學研究問題能力，并且采用分層培養(yǎng)模式以及與研究方向相結合的策略，不但緩解了學習壓力，而且激發(fā)了學生的學習熱情，獲得了較理想的教學效果。該研究成果對所有全日制研究生的教學具有較大的應用價值。

［1］教育部，國家發(fā)展改革委，財政部.關于深化研究生教育改革的意見［EB/OL］.［2013-03-29］.https://baike.so.com/doc/25878366-27028364.html.

［2］劉玉珍，楊會玉，林森，等.《通信原理》課程教學模式研究［J］.信息技術，2009，33（12）：169-170.

［3］樊昌信，曹麗娜.通信原理［M］.7版，北京：國防工業(yè)出版社，2015.

［4］張水英，徐偉強.通信原理及Matlab/Simulink仿真［M］.北京：人民郵電出版社，2012.

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.028

2095－6835（2019）16－0070－03

劉玉珍（1964—），女，吉林德惠人，碩士，教授，研究方向為信息處理與編碼。

〔編輯：張思楠〕