独立学院《通信原理》课程教学方法探索

刘琨

（北京师范大学珠海分校信息技术学院，广东珠海519085）

独立学院介于研究型大学和高职高专之间，是应用型大学的一个典型，其办学层次和学生生源决定了人才培养目标主要定位于本科应用复合型专业人才[1]。教学目标要紧跟市场需求，加强实践动手能力的培养。同时，由于独立学院在创建之初多半借用本部实验室资源，自己建设实验室较少，随着办学规模扩大和学生数量的增多，实验室资源短缺成为一个普遍事实。如何解决这一矛盾，也为《通信原理》课程提出了棘手的课题[2]。

1 通信原理课程特点

《通信原理》课程是电子和通信相关专业一门重要的专业基础课，具有相当大的难度和理论深度。而独立学院学生基础普遍较为薄弱，数序功底和自学能力较差。如果过多强调数学推导和单纯理论分析，无疑将使学生产生畏难心理，难以激发学生的学习兴趣[3]。

如今的通信发展，已经是数字通信的天下，新的通信技术层出不穷。因此，在有限的学时条件下对教学内容进行取舍并跟上通信技术发展的步伐，是不可回避的现实问题。

《通信原理》课程实验项目大多是验证性的，实验项目有限，如果需要增加新的实验内容，需要改进硬件设备或重新购买，成本比较大[4]。

根据独立院校的学生特点和通信原理课程的特点，在教学方法上加以改进，分下面几方面加以讨论。

2 教学方法的改进

2.1 教学内容选取

在课程的内容上，将目前相对来说使用较少的模拟通信的介绍篇幅尽可能缩减，着重介绍数字通信系统原理。增加数字通信系统中常用的芯片介绍，让学生能将理论和实际应用结合，更加灵活的理解理论的内涵。

针对《通信原理》课程理论艰深，将随机信号和随机过程部分加以简化，只在后续内容需要用到相关知识时，适当地补充不作深入探讨，降低课程的理论难度。将复杂理论推导简化，着重结论介绍和结论运用。使基础薄弱的学生不用纠缠复杂的数学推导过程，而把精力集中在通信系统原理理解和运用上，降低了学生对课程学习的惧怕心理。

2.2 授课方式的多样化

充分利用共享的课程资源，特别是精品课程网站的优秀课程资源，丰富知识传授的手段。例如：对PCM原理和数字调制的各种方法用Flash动态演示实现过程，利于学生更加容易理解这些抽象的通信处理过程，达到了良好的教学效果。

教师对于在深入理解课程的同时，注意和学生的互动式教学。将提问和知识的讲解交替贯穿在整个课堂中，引导学生主动思考[5]。

2.3 仿真实验在通信原理课程中的应用

对于新兴的独立学院来说，配备大量硬件实验设备在资金上有一定困难。近年来，系统仿真分析软件工具的广泛运用，为解决这一矛盾创造了良好的机会[6]。

基于SystemView的通信原理仿真实验包括：PCM编解码系统、数字基带传输系统的码间干扰和眼图观测、数字频带传输系统设计与分析等。学生还可以根据自己的兴趣，设计其他的通信系统，如：蓝牙系统、CDMA系统等。

下面以低通信号的抽样定理观测实验为例，说明SystemView对本课程的补充和促进作用。低通信号抽样示意图如图1所示。仿真图如图2所示。

图1 抽样示意图Fig.1 Sampling diagram

图2 信号的取样与恢复仿真图Fig.2 Simulation diagram of signal sampling and restoration

功能模块Token0：信号源发生器，产生频率为100 Hz正弦波。Token3：信号源发生器，产生抽样脉冲。选取不同的抽样频率，观察信号不同的恢复情况。信号通过Token1低通滤波器和Token8放大器，在Token2乘法器中完成抽样过程。再通过Token4低通滤波器还原，在Token5接收器得到恢复后的信号。

如果Token3的频率取50 Hz，恢复信号的波形图如图3所示。

图3 抽样频率50 Hz的恢复信号波形Fig.3 Recovery signal waveform with sampling frequency 50 Hz

图3上半幅图为恢复信号波形，下半幅图为信号源波形。恢复信号波由于为抽样频率＜2倍的低通信号带宽，有所失真。

如果Token3的频率取200 Hz，得到恢复信号的波形图如图4所示。

图4 抽样频率200 Hz的恢复信号波形Fig.4 Recovery signal waveform with sampling frequency 200 Hz

如图4所示，可以看出由于抽样频率=2倍的低通信号带宽，而没有失真。

如果Token3的频率取500 Hz，得到恢复信号的波形图，由于抽样频率＞2倍的低通信号带宽，也没有失真。

从仿真结果可以看出SystemView不但可以对实验结果显示和分析，还可以对任何感兴趣的模块进行观察和分析，加深了学生对低通信号抽样定理的理解和掌握。还可以引导学生主动学习，对实验进行改进，激发学生的创新意识。

3 结论

通过对课程内容的精心选取、教学方法的多样性运用和仿真实验辅助，解决了独立学院《通信原理》课堂教学的局限，提高学生的学习兴趣，促进了对学生的系统分析和设计能力的培养。

[1] 粟向军，刘翔.新兴本科院校通信原理课程多维教学体系的建构[J].中国科教创新导刊，2011（5）:36-37.SU Xiang-jun，LIU Xiang.The construction of the multidimensional teaching system of communication principle course in emerging undergraduate colleges[J].China Education Innovation Herald，2011（5）:36-37.

[2] 何雪云，周克琴.《通信原理》若干教学难点的化解[J].科技信息，2011（6）:28-29.HE Xue-yun，ZHOU Ke-qin.Slution of some teaching difficult points of communication principle course[J].Science&Technology Information，2011（6）:28-29.

[3] 徐升槐，范勤儒.通信原理实验课程教学研究[J].实验科学与技术，2011（1）:65-66.XU Sheng-huai，FAN Qin-ru.Teaching reform and research of the course of communication principle experiment[J].Experiment Science&Technology，2011（1）:65-66.

[4] 赵金宪，江晓林.电气信息类专业《通信原理》实验与实践教学的研究[J].电气电子教学学报，2010（S1）:111-112，115.ZHAO Jin-xian，JIANG Xiao-lin.The study of the experimental and practical teaching of"communication principle"in electrical information major[J].Journal of Electrical&Electronic Education，2010（S1）:111-112，115.

[5] 周菊，张文，李晨晖.《通信原理》课程教学探索[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2008（2）:96-98.ZHOU Ju，ZHANG Wen，LI Chen-hui.Teaching exploration of“communication principles”course[J].Journal of Guilin College of Aerospace Technology，2008（2）:96-98.

[6] 钟福如，李栓明，钟斌.应用SystemView仿真软件进行《通信原理》课程辅助教学[J].甘肃联合大学学报:自然科学版，2008（1）:106-109.ZHONG Fu-ru，LI Shuan-ming，ZHONG Bin.The application of emulational software of SystemView to assistant the teaching of“Communication Principle”Course[J].Journal of Gansu Lianhe University:Natural Sciences，2008（1）:106-109.