基于转型发展背景下《通信原理》课程教学改革与实践研究

◎陶秋香

基于转型发展背景下《通信原理》课程教学改革与实践研究

◎陶秋香

为发展学生的工程应用能力，解决实际工程问题的能力，满足培养学生的成才的需要，改进教学方案，将工程引入“通信原理”仿真教学中。针对教学班开展理论和实践教学探索，学生学会自主学习，由学生和教师共同评定各同学成绩的研究成果。

本学院“通信原理”课程的教学安排，主要是以理论教学（48学时）和实验教学（18学时）为主，以电子信息工程专业为例，该专业后续的通信技术方面的课程并不多。笔者探讨：要在课时少，内容多，学生基础一般的情况下，如何让学生能够真正掌握通信基本理论，并还能够让学生轻松地接受通信技术方面的新理论和新技术。目前，这是本学院相关教师在“通信原理”课程课堂教学中必须要解决的问题。

合理应用仿真教学模式

工程引入的仿真教学以学生自学为主、教师指导为辅。教师在课堂教学中可讲解知识点之后，把相对应仿真任务布置给学生课后来完成。具体做法：学生分组（引导学生以寝室为单位分组），确定时间（可以是一周），确定项目（本周理论知识），完成形式可以是只交仿真图，也可以报告形式（组长收集，标注相应完成任务同学姓名）。学生完成任务的过程中可以求助教师，也可以组与组之间讨论，这样既培养了学生自己解决问题的能力，也加强了学生的团队合作意识。对于课程知识，更是可以简单化、形象化、实际化，合理应用仿真教学模式不但可以强化学生对基本知识的理解和运用，也可以培养学生的创新能力和科研素养。

应用仿真教学模式是学生和教师共同学习过程，当然也是挖掘问题、剖析问题、易化问题的过程。笔者认为教学过程中，学生和教师本来就应该一起先从问题开始，让学生在自我摸索中了解所学的知识。在“通信原理”的课堂仿真教学中，通常从以下几方面进行：（1）引导学生学习仿真软件。（2）仿真实验的设置。（3）仿真实验的工程体现。

举例

为了提高同学们对通信原理课程的学习热情，方便他们理解详细的通信系统架构、掌握有关通信知识点，并且让学生能够达到对具体的通信系统设计提出方案的水平，通信原理教师必须改变教学模式，将通信工程仿真应用到“通信原理”的课堂教学中来。

教学目的。通过应用通信工程仿真的教学模式，笔者希望能完成以下教学目的：让学生通过教师的引导，能够学会自己独立思考及发现问题，并且也学会团队分工合作；通过研究详细的通信系统问题，可以强化学生对通信原理知识难点的理解；让学生学会自己查阅资料的能力；让学生认识到仿真软件的应用重要性，通过结合课程内容做通信系统模拟，掌握计算机操作技能；让学生对通信原理、通信技术产生学习热情，打消学生认为通信原理课程难的念头。

教学的过程。教学过程中，学生的学习方式以自主选题或教师指导选题为主。教师指导学生分组（5、6人一小组），采用翻转课堂教学方法，引导学生进行分组讨论，研究问题。学生研究的结果可以制作成PPT并以答辩形式在课堂上展示。学生学习过程评价，主要是对学生在解决问题中表现出来的合作能力、创新能力以及逻辑思维能力的综合评价，可以分学生自评、教师评价、学生互评。

教学效果。通过通信综合仿真可以引导学生解决一些实际的通信系统问题。以下是学生使用MATLAB软件完成的实例：使用MATLAB/Simulink工具设计的2FSK系统仿真模型如图1所示。

图1 2FSK系统仿真模型

2FSK系统仿真模型是使用Matlab/Simulink软件工具设计的，不仅可以仿真出通信过程中信号的时域波形和频域波形，还可以计算通信过程中的产生的误码率。

（1）2FSK系统仿真结果时域分析

系统建好之后，只要双击图1中Scope1、 Scope2、 Scope3（各虚拟示波器）的波形导出到工作区间中，各2FSK信号的波形如图2所示。

图2 2FSK时域波形

如图2就可以形象地知道2FSK信号的特点，学生自己就能归纳总结：2FSK系统传输过程中，2FSK信号的波形有两个不同的频率，其中发送1和0的频率不同；解调后的信号与调制信号一致，只是时间上延时，是充许的；在延时量不大的情况下，误码率也为了0；这个仿真系统的缺陷就是只能传输有限个码元（此例中是10个）。

（2）2FSK系统仿真结果频域分析

图3 2FSK信号的频谱图

2FSK信号的频谱图如图3所示，学生通过比较如图3的（a）和（b）便知道，连续谱的形状随着两个载频的差值|f1-f2|的大小而变化，若|f1-f2|〈fs，连续谱为单峰如图3（a）；若|f1-f2|〉 fs，如图3（b）出现双峰或马鞍形状。2FSK信号的频谱图与课程理论知识原理进行对比，不仅加深了学生对理论知识的学习，更是对通信系统的工程应用有了一定思维。

学生通过通信仿真教学模式，学会分析实际工程问题，解决工程应用问题。研究教学过程的重点是“发现问题—研究问题—解决问题”。工程仿真过程通过计算机软件来解决问题，将问题变得更简单化、形象化、实际化。教学方法的改变不但提高了学生的学习热情，也为学生今后有能力学习其他专业课程打下良好的基础，更加培养了学生独立思考，自我解决问题的习惯。

新余学院）