“新工科”背景下通信原理的课程优化

曹婷

摘要：“通信原理”是电子信息工程专业的必修课程。根据“新工科”人才培养的要求，改变了以往传统的教学模式，在教学思路、教学内容、教学方法以及实践环节实行了一系列的探索与改革。提高教学质量的同时也激发了学生的学习兴趣，有利于学生综合素质的提高。

Abstract： Communication principle is a compulsory course in electronic information engineering. According to the requirement of the new engineering talents cultivation， we changed the previous traditional teaching mode， the teaching idea， teaching content， teaching method and practice has introduced a series of exploration and reform. Improving teaching quality also stimulates students' interest in learning， which is conducive to the improvement of students' comprehensive quality.

关键词：通信原理；新工科；课程优化

Key words： Communication Principle；new engineering；educational reform

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）03-0258-02

0 引言

当前，我国推动创新驱动发展，实施“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略，以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展，对工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快工程教育改革创新，培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才。南阳理工学院在此背景下，也积极推进转型发展，在人才培养、产教结合、科研服务等方面都取得了长足的进步。

根据“新工科”人才培养的要求，我们传统工科专业要逐步升级，人才培养模式也要逐步改进，专业课程的教学实践改革也势在必行。通信原理作为电子信息工程专业的必修课程，在培养方案中处于核心地位。所以我们也要改变传统的授课形式，以学生为中心，改革教学方法、实践环节和考核方式，以培养兴趣为主要出发点，提升教学的宽度，真正做到产学研用紧密结合，建立起符合产业需求、技术发展的学科建设。

1 改革教学思路

在探索形成新工科建设模式，更新工程人才知识体系的基础上将行业对人才培养的最新要求引入教学过程，更新教学内容，推动教师将研究成果及时转化为教学内容，向学生介绍学科研究新进展、实践发展新经验，积极探索综合性课程、问题导向课程、交叉学科研讨课程，提高课程兴趣度，促进学生的全面发展。

以通信原理为基础，把先修课程如信号与系统，随机过程，以及后续课程数字信号处理，通信电子线路等衔接在一起。知识点融会贯通，先回顾之前学过的相关联的内容，再为后面的学习做铺垫，相辅相成，举一反三。对于电子信息工程专业的同学，面对这样一门原理难、公式多、推导过程复杂的课程，难免会有抵触情绪，所以要从复习的角度入手，温故而知新。比如，先复习确知信号，再来学习随机过程；先回顾模拟信号的频域分析，再讲解模拟信号的调制。注重理论方面的讲述，知识点涵盖范围要深要广，并能够过渡到其他专业课的学习中去。而其他相关专业的同学，有的没有学过信号与系统，在开课初期，就要拿出一部分时间，先给大家讲解相关的基础内容，如傅里叶变换，拉普拉斯变换及Z变换，并讲清楚三大变换如何应用及变换之间的关系再讲述本门课程。有了一定的知识积累，再学起来会轻松很多。这部分学生在授课时重点应放在对通信系统的理解上。

2 优化教学内容

在“新工科”背景下，要以技术发展为导向更新教学内容，改革课程体系，建设出一批内容新、方法新、手段新的特色课程。本门课程就在此之列。本课程选用的教材是樊昌信教授主编的经典教材《通信原理》第七版。教材系统全面的介绍了现代通信原理的基本知识，非常适合电子信息专业的学生。在学时安排上，理论课为54学时，在有限的时间不可能把全书内容讲解完毕，所以要合理安排内容，突出重点，主次分明。简单介绍通信原理概述，重点讲解模拟信号和数字信号的传输部分。

现在，以互联网为代表的新一代信息通信技术日新月异，数字移动通信、卫星通信、超宽带通信等技术也在迅猛发展，新的数字通信技术和数字载波调制技术不断涌现。本门课程在讲述數字信号传输基本原理的基础上，还要结合新兴通信技术，增加课程的辐射性和覆盖面。培养学生的数字化思维，设计思维，增进交叉学科的融合、延伸，尽可能多的引导学生接受新的知识、理论，逐渐让他们养成自主学习的习惯，做到终生学习。

3 丰富教学方法

通信原理是一门理论体系庞大，知识点综合，内容丰富，公式多，推导过程复杂的学科。很多学生觉得学习起来困难重重，没有兴趣学习，也很难集中注意力听课。所以传统的单一灌注式教学方法已经不再适合现况，如何改革教学方法，采用更好的手段来改善课堂情况是我们值得深思的问题。

课堂教学的过程中，我们摒弃传统的满堂灌，逐步过渡到启发式，探究式，项目驱动式等新的教学方法中来。首先要保证所学内容覆盖所有教学大纲要求的范围。在此基础上，对于比较简单的章节，如第一章的绪论，简单介绍通信系统的一些基本概念之后，就可以让学生分组讨论，举例研究所学概念。第二章随机信号以及第三章随机过程和课程随机信号分析当中的内容有重合，此部分略讲。布置一些课堂练习题，做好之后让同学自己分析讲解，加深印象。教师重点讲述五至七章，关于模拟信号和数字信号的传输部分，可以结合传统的板书，同时充分利用网络资源，配合多媒体，根据课程内容的需要引入仿真、动画、图片等，采用图、文、声并茂的形式精心设计、制作PPT课件，来提高学生的感性认识。对于新增加的一些前沿的内容，可以采用视频、微课等新兴的教学手段，即提升了教师的教学水平，还培养了学生的学习兴趣，一举多得。endprint

综上，在教学的过程中，教师要改变教学观念，针对不同的教学内容采用不同的教学手段。以学生为主体，弱化教师的作用，教师参与学生学习的过程并进行必要的指导，形成以学习者为中心的工程教育模式，从而提高学生的综合创新能力。

4 合理设计实验

通信原理课程开设实验的主要目的就是把所学原理应用于实践，学会如何设计通信系统。以往的实验都是利用试验箱来做的验证性实验，很难拓展学生的思路，更谈不上应用和设计。基于此类情况，我们把实验内容调整成验证性、综合性和设计性实验相结合的形式。可以采用以下几种方法来完成。

①课内实验可以采用试验箱和Matlab仿真结合的方法。利用试验箱锻炼学生的动手能力，学会使用硬件设备。完成如数字基带信号码型变换实验、眼图观察实验及抽样定理验证实验等验证性实验。利用Matlab仿真或System View仿真完成模拟调制，数字调制等设计性实验，充分利用仿真软件的灵活性，发挥学生的主观能动性，提高他们的创新能力和设计能力。

②增加通信原理课程设计。结合数字信号处理、射频电路等课程所学内容，给出一些综合性课题，如关于无线充电、电磁干扰等，或利用System View平台搭建无线移动通信系统等，让学生自己设计方案，完成测试，写出研究报告。

③把开放实验室作为可以用资源，向教师和同学们全天开放。教师只起到监督和指导的作用，实验过程由学生独立完成，可以开设设计型和创新型实验，实现多课程、多学科融合，形成多维度的实践教学环节。

④实习实训的过程可以多样化。以往的实习课程都是认识实习，以参观学习为主，走走形式。今后我们可以汇聚行业部门、科研院所、企业优势资源，完善科教结合、产学融合、校企合作的协同育人模式，建设教育、培训、研发一体的共享型协同育人实践平台。

我们必须逐步完善实验及实践环节，重视实践教学，让实验室发挥其应有的重要作用。

5 结束语

本文根据“新工科”建设的要求，结合通信原理课程本身的特点，在教学思路、教学内容、教学方法、实践环节等几个方面做出了改革。在提升教学质量的同时，学生的学习兴趣有了明顯提高。今后，我们还要在改革的路上继续前行，围绕新工科理念，提出人才培养的新模式，学科发展的新结构，为培养高素质人才做出努力。

参考文献：

[1]樊昌信.通信原理[M].七版.北京：国防工业出版社，2012.

[2]袁慧梅，赵晓旭.“通信原理”课程教学改革探索[J].中国电力教育，2010（15）：51-52.

[3]王茜.《通信原理》课程教学探讨[J].大众科技，2012（11）：122-123.

[4]王茜.“通信原理”课程实践教学探讨[J].电气电子教学学报，2013（8）：114-116.endprint