《通信原理》课程教学改革研究与实践

贾兰芳

（长治学院 电子信息与物理系，山西 长治 046000）

《通信原理》课程教学改革研究与实践

贾兰芳

（长治学院 电子信息与物理系，山西 长治 046000）

《通信原理》是电子信息、专科学校专业的主干课程。但在教学同实践中均存在许多难点。解决这些难点，应着手从激发学生学习兴趣、培养学生创新意识以及改善实验教学三个方面加以解决。

通信原理；创新意识；教学改革

《通信原理》课程是电子信息与科学技术专业的必修主干专业课程，也是各大院校通信类专业研究生、博士生入学必考科目之一，同时又是其它后续课程，如《移动通信》、《信息论与编码》的先导课程，起着承前启后的作用，在通信类相关课程中具有举足轻重的地位。但学生普遍反映学习这门课感觉吃力，觉得内容多且难学，想学好又不会学习。如何在有限的课时内解决这一问题，是每一位《通信原理》课程教师时时关心的一个问题。根据笔者多年的相关学科教学经验，认为可以尝试从以下几个方面入手加以解决。

1 注重学生的个性化，提高学生的学习兴趣

1.1 培养学生的兴趣

“兴趣是最好的老师”。许多研究都已经表明：能力的高低不是取得成功的唯一因素，兴趣等隐性的情感倾向性因素才是起决定性作用的。

在讲授《通信原理》这门课程的时候，培养学生的兴趣笔者坚持从易到难的方法。“易”就是让学生感觉到该课程不是一些高深的理论推导而是和实际生活密切相关的，是我们经历过的或正发生在身边的事情。“难”就是要想理解现代通信的本质必须基于高数、信号与系统、高频电路等的专业知识。

比如在讲绪论时先从中国西周末年周幽王为博褒姒一笑，点燃烽火台戏弄诸侯的故事讲起。在讲第三章信道时，从“美国独立战争的最后一战”讲起，讲述落后的通信手段让人们付出了生命的代价，从而引入1846年世界第一条海底电缆的铺设。再如，施工之前想到信道衰减，认为可以加大反射功率，但是在接收端接收到波形和发送的信号波形是完全不相关。直到1856年凯尔文用微分方程解决了这个问题，频率较低的成分可以通过信道，而频率较高的成分则被衰减掉了，引进信道具有频率特性和高数解决通信问题的思路。同时提出了怎样才能节约信道，引进调制技术的出现。这样在讲故事、讲历史的同时就把通信的本质、频率选择性衰落信道、模拟调制这样抽象的概念融会到一个个具体的例子中，学生听起来就具体而不空洞，从而引起其学习的兴趣。在讲其它章节同样如此。通过教师自己知识的不断更新，将枯燥的通信原理的数学推导变成一堂堂有声有色的教学。

1.2 注重学生的个性化

在培养学生兴趣的同时，必须尊重和重视学生的个性化，也只有尊重和重视学生的个性化，才能更好的培养学生学习通信原理这门课的兴趣。由于该课程侧重讲基本原理、基本概念，所以数学推导较多，而讲商用化的新技术不多。且每位学生先导课程的掌握程度和各自的感兴趣内容不同，所以在讲授时必须注重学生的差异。在教学中尝试采用提前告诉学生多个专题的内容，让学生结合自己的兴趣选择一个或多个内容，自己上网或上图书馆找资料，然后组织学生以小组讨论或专题讲座的形式，从各个不同的层面提出问题，最后教师再在课内讲解。这样对同一个问题不同的学生就有不同的兴趣点和切入点，从而适应了不同个性和不同层次学生的需求。笔者在实际教学中，开设了“国内通信行业现状”、“移动通信的BS专题”、“扩频通信专题”、“无线接收装置研究”、“3G关键技术专题”等内容。因专题是考虑学生不同层次而设，所以大多数学生不会觉得太难而无从下手。

2 通信原理课程教学的创新意识培养

创新意识的培养就是要重视培养学生会学习、善思维、勤探索、能创造的意识。应引导学生从不同的角度来审视同一件事物。比如以手机为例，对于通信研究人来说就是一个收发装置，对商人来讲是它就意味着市场销量和利润，对于幼儿来讲它是会放好听的歌的玩具。对通信原理这门课程而言就是要着重从思维意识中培养一种创新理念，从事物的本质出发培养创新意识。

在通信原理这门课程中，创新意识的培养表现在两个方面：（1）借助现代科技手段，比如MATLAB软件和CAI课件使抽象的概念得以直观表达，使繁琐的计算得以大大简化，从而使学生把重点放在对概念和方法的理解上，增加了学生学习的兴趣。比如在讲模拟调制和数字调制时，作者用MATLAB编写了几个程序。需要说明的是，MATLAB工具箱本身含有调制解调的专用函数。但对初学《通信原理》这门课程的学生来说，需要从理解原理角度出发，增加透明度。作者是根据模拟调制和数字调制的调制解调原理来编写的程序，这样不但可以引起学生的兴趣，对其了解整个通信原理的仿真也有一定帮助。再比如在讲噪声时，通过编写一个信号消噪的程序让学生对加性高斯白噪声、瑞利衰落信道和频率选择性衰落信道有一个直观而清楚的了解。（2）课堂良好的师生互动。课堂教学应注重引导启发，而不是灌输和填鸭，更禁止一言堂。只要能引起学生的共鸣，老师的讲授方法可以不拘一格，采取适合教师自身的各种有效方法。

先谋思，而后有所作为。《通信原理》这门课程的创新意识培养不但应体现在老师的讲授中，更应该作为学生的学习理念并贯穿其中。在“以学生发展为本”的中心理念指导下，要有一双慧眼，善于发现不同学生的不同潜力和创造性品质，从而最大限度开发其潜能和个性、活跃其思维。尤其是要树立以学生为中心的理念，要唤醒学生主动发展的意识，教师的作用是使学生在学习中实现自我，会充分利用外部条件去发展自身。

3 通信原理实验教学的改革

通信原理是一门理论推导较多、内容抽象而动手实践相对较少的课程，通信原理实验课程正好弥补这一不足，是该课程的重要组成部分。通过实验可以使学生对书本上抽象的原理有进一步的感性认识，加深对基本原理的理解。通过实践教学把本课程的基本理论和基本应用通过实验再次提炼,不但可以帮助学生在试验的过程中进一步掌握原理和基本的实现方法，而且还可以设计更高层次的实验来了解整个通信网的知识，为将来从事通信类相关工作打下良好的基础。

在实践教学中，试验可分成3个层次：验证试验、设计综合试验、创新性试验。

3.1 验证型试验

在验证型试验里，学生必须完成几个验证性试验,如HDB3编码好解码、2ASK调制、2FSK调制、BPSK调制和PCM编码译码试验。但在实验中不能只停留在观测波形和得出数据这个要求上，教师应当注意引导学生对基础理论知识的掌握，才能得出实验波形和数据。

3.2 设计综合性试验

由于第1个层次的验证型试验里有明显缺点：实验需要大量昂贵的实验器材，实验器材人均相对少。所以在设计综合性试验里借鉴先进的实验经验：采用MATLB软件来自主、随机搭建实验项目。不但摆脱了繁杂的计算，而且所花的代价远小于验证型试验代价，并且为学生将来从事相关科研和工作打下一个坚实的底子。此部分实验首先要求用仿真软件对实验进行仿真，结合验证性试验和原理知识用编程的方法完成并画出最后的仿真图。在具体教学中教师可给出多个设计性实验的题目，学生任选其中的一个，旨在培养学生的综合应用能力。设计性实验题目见表1。

表1 设计综合性试验内容及要求

3.3 创新性试验

创新的试验主要目的是为了培养学生的创新意识。这部分内容需教师组织进行，既要保证发挥学生的创新性，但又不作无谓的浪费。既要注意学生的可实现性，又必须有一定的深度。先做设计方案并画出原理图，然后对设计方案仿真。方案通过的可以设计安装布线图，列出元件清单并采购，最后进行焊接制作；方案未通过的教师要给予必要的指导，再重复刚才的步骤，直到通过。在实践教学中可以是学生分组自拟题目，也可以老师给定题目。比如教师给定学生分组设计题目为一个简易收发装置，可以有多种不同的方案，这样能有效地培养学生的创新能力和动手能力。将通信原理、EDA、电子工艺学、高频电路、传声器相结合，培养了学生的创新意识，提高了学生分析问题和动手实践的能力。

4 结束语

注重学生的个性化、提高学生的学习兴趣、教学过程中创新意识的培养和通信原理实验教学的改革三个方面来解决学生课程学习中的问题。以上三方面在实际教学中得到应用并取得了明显的效果,学生在学习过程中学习效率得到了较大的提高,课堂教学评价较高。

［1］樊昌信，张甫翊，徐炳祥，等.通信原理［M］.北京：国防工业出版社，2002.

［2］徐洪梅，熊建设，石雷.计算机仿真技术在通信原理实验教学中的应用［J］.实验技术与管理，2006，23（8）：88-90.

［3］唐青才，朱德全.契约学习：教师个性化教学和学生自主学习的有效途径［J］.中国职业技术教育,2007，（4）：36-38.

（责任编辑 王璟琳）

G649.21

A

1673-2014（2010）05-0077-03

2010—08—05

本文系“2007年长治学院院级基金项目”（项目编号：20072002）的研究成果。

贾兰芳（1977— ），女，山西长治人，讲师，硕士研究生，主要从事通信中盲信号处理和空时编码研究。