融合航天特色的《通信原理》教学方法探讨与改进

张文凯

摘要：在具有鲜明特色及行业背景高校的教学活动中，将学校特色融入实际专业课程内容讲解活动中，对于在课堂教学中充分体现学校特色与行业背景，提高学生积极性行及教学质量，具有十分重要的意义。本文以笔者所在航天特色高校为依托，探索通信工程专业基础理论课《通信原理》在教学过程中融入航天特色面临的问题、改进的方法以及产生的效果，进一步加深学生对课程理论的理解以及内容本身在航天领域应用的原理及发挥的作用。

关键词：航天特色；通信原理；教法改进；教学导向

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）14-0261-02

引言：

目前，由于通信工程专业的重要性和应用广泛性。在全国工科高校中，基本上都设有通信工程专业，其中，《通信原理》课程是通信工程专业的核心专业基础课。该课程内容主要介绍了通信系统的基本架构、通信系统模型、不同模型对应的不同调制解调方法、影响通信系统性能的参数以及设计通信系统所要遵循的原则等内容。在整个通信工程专业，它起到了从基础理论向专业子方向转变的一个承上启下的作用，在整个专业体系架构中地位举足轻重。经过多年发展，传统的《通信原理》课程内容体系与教学方法，已经趋于成熟，具有普遍性。然而，具体到某个高校，由于受到其发展历史、学科特色、行业背景等多种因素的影响，其专业课程体系结构和培养人才侧重也有很大区别[1]。以笔者所在的航天类院校为例，整个学校在专业设置及人才培养上，都具有鲜明的航天色彩或针对航天应用。在这样的背景下，对于《通信原理》课程的教学，仅仅参考传统的教学方法虽然也能够完成教学任务，但是却不足以体现学校特色，不足以配合整个专科课程体系的设置，特别是不足以支撑后面具有航天特色专业选修课的教学活动[2]。因此，在《通信原理》传统教学方法的基础上，融入航天特色导向或改进方法，让学生了在学习通信原理的同时，了解具体知识点在在航天领域某处应用方法或思想，形成鲜明的航天特色教学导向，是该课程教学方法上应该考虑和解决的问题。

一、融合特色教学存在问题

在寻找将《通信原理》课程中融入航天特色教学改进的方法之前，首先需要剖析传统的课程教学方法在特色融入方面存在的一些不足，主要表现在以下几个方面。

1.教学导向不明。《通信原理》作为通信工程专业的核心课程，具有比较久的教学历史。由于其教学内容体系成熟、章节内容结构明确，虽然每个高校在教学方法和细节上都会有一套自己的教学套路，但总的来说都是大同小异。在教学导向上，并不具有鲜明特色。课程教师往往只是关注通信原理课程内容本身，忽略课程的承前继后性。一些比较好的教学单位，在关注内容本身的基础上，针对某些知识点，会强调或者扩展一些与实际联系紧密的应用或者例子，但从整体来看，这种强调或者扩展，是一种基于教学内容以及教师自身知识结构、实际工程经验或者教学积累而随机的进行讲解，并没有形成一个统一的体系结构，具有一定的盲目性和随机性[3]。目前，在具有鲜明特色的高校中，本课程也很少能成体系地形成专注于某个特色的导向性教学。一些不具有鲜明特色的高校，如某科技大学或者某工业大学，则对课程内容特定的教学导向需求不高，教学过程中自然不会体现得很明显。但是对于一些特色鲜明类高校，如笔者所在的航天特色院校，大到整个学校的院系设置，小到每个专业课程的内容、实验设计，都会或多或少存在航空航天的影子。在这种情况下，对于《通信原理》这种核心课程，就不能只是单纯地按照传统的教学方式来进行，应该结合实际情况，在教学内容上，按照大纲内容教学，在教学导向上，应注重结合学校的航天特色，将通信在航天应用隐形地穿插于教学内容中，这样既可以联系理论与实际，又可以体现航天特色，形成鲜明的教学导向。

2.教学内容丰富度不够。在《通信原理》课程内容的教学活动中，每一章节内容基本固定，传统方式一般是授课老师根据所教学生具体层次或水平，灵活讲解内容，水平高的学生，老师就多讲些，水平低的学生，老师就选讲章节内容。在这种教学方式下，一般也会取得相对合理的教学结果。然而，基于学生水平而决定讲解内容多少的方式，是一种相对被动的方式，主要体现在：（1）学生水平的高低与教学内容的选取关系，没有客观的评价标准，往往是授课教师根据经验来进行选取。（2）同一个教师，针对同一层次学生，教学内容往往相同，忽略掉上课学生群体的自身差异性。（3）对于具有鲜明特色的高校中，以航天類高校为例，教学内容与学校特色结合较少，整体体现松耦合。

3.教学形式单一。目前，高校《通信原理》专业课，主要教学形式采用板书与PPT讲解相结合的方式，相配套的《通信原理实验》课，或者纳入整个通信原理理论课程中，或者单独成课，无论哪种方式，基本教学形式就是课堂板书、PPT、配套实验三者相结合为主。这种教学形式，已经可以达到普通的教学任务要求，但具体到具有航天特色背景的高校中，则需要在此基础上，考虑在教学形式上如何进一步融入航天类元素，如何拓展多种形式的教学方法，如何更加生动、形象又不失趣味地将《通信原理》课程的基本原理阐述清楚，并且让学生有应用于实际的欲望。

二、课程教学融入航天特色方法及途径

在全面剖析传统《通信原理》教学方法在融入特色教学中存在的问题后，笔者基于在航天类院校实际《通信原理》课程教学实践，在课程教学融入航天特色方面总结以下几方面改进建议：

1.结合学校背景，有意识地建立特色教学导向。以笔者所在航天类学校为例，航天特色鲜明，在实际教学过程中，将通信原理每一章节内容、举例有意识向航天应用靠拢，让学生在潜移默化中了解通信在航天中的应用，进而理解课程内容。如讲解通信传输信道时，分为有线信道和无线信道，此时可举例，在卫星与地面通信时，通常用的是无线信道，同时简单说明一下，这个信道传输中会有哪些影响因素，甚至可以做一个简单的动画课件或者一个小视频形象说明。很多学生对航天很感兴趣，如果加以合理引导，就会很自然将知识点融入到例子中，避免了死记硬背的麻烦，再以此为基础，逐步扩展到其他的信道应用。这样就会在完成教学任务的基础上，体现了航天院校的特色，同时也让学生感受到自己所在院校本身的航天特色，在平时的学习生活中，也会不自觉地关注航天类信息，反过来加深对课程内容本身的理解。

2.丰富教学内容，实现合理化的对象针对性教学。对于具有鲜明特色的院校内《通信原理》课程，在整体课程体系设置和知识点上，应体现其特色。在航天特色鲜明院校中教授《通信原理》实践中，如介绍不同数字调制方式时，可在讲解知识点的基础上，具体讲解一种卫星通信的调制方式，即使不用深入介绍，学生也可通过这个过程，初步理解卫星通信的一些基本的概念，不但加深了对知识点的理解，同时也对卫星的信息天地通信方式有了进一步的了解。

3.在传统教学形式基础上，探索挖掘多样化教学方式。为了融入航天特色，在板书、PPT和实验的基础上，可尝试新的教学形式。其中，一个重要的参考依据就是根据学校特色和背景来展开探索，进一步地加深专业课程与学校特色的融合。以航天类院校为例，可在两方面展开尝试：一方面，开展基于学习小组的小课题研究。在《通信原理》教学中，除了课上时间，可给学生提供一些与航天应用或系统设计有关的小型课题，让学生以小组的形式，根据兴趣，自由选题并展开研究，最后以论文或者研究报告的形式上交作为平时成绩。这种方式，可使学生有更多的时间来选择自己感兴趣的东西，并且将教学内容与航天特色相结合，提高能力。另一方面，可将matlab等常用辅助仿真工具，融入到日常教学中[4]。例如在讲解常规双边带调制过程中，可先用matlab的simulink工具，按照AM调制原理，搭建出调制和解调的系统模型，在课堂教学中，可以实时地运行程序，让学生直观地感受到AM调制的过程，加深对系统原理的理解。

三、总结

本文以笔者所在航天特色鲜明的高校中《通信原理》课程为例，深入分析了如何将这类核心专业课程中加入学校航天特色元素，在课上及课下营造航天知识的学习氛围，探索特色教学方法，在完成教学任务的基础上，提高教学质量。在具有鲜明特色背景的高校中，不仅仅其整体的专业设置与课程体系，要与学校特色相融合，具体到每一门课程，也要在教学导向、内容及教学形式方面，探求新的思想和方法，并將其潜移默化地融入到每一节课的课堂中，使学生具有明显行业背景，无论对于将来的工作或者继续深造甚至个人方向的选择上，都会有积极的影响。

参考文献：

[1]徐桢，刘凯，张军.“现代通信原理”教学改革中的尝试与思考[J].电气电子教学学报，2008，30（3）：6-7.

[2]鲁佳.航天特色拔尖创新人才培养的探索与实践[J].课程教育研究：学法教法研究，2014，（10）：37-37.

[3]蒋铃鸽，黄继翔.“通信原理”多元化教学的探索实践[J].电气电子教学学报，2009，31（3）：95-97.

[4]程铃，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教学中的应用[J].实验室研究与探索，2010，29（2）：117-119.