《通信原理》课程教学方法点滴谈

孙云山　张立毅　耿艳香

摘要：本文阐述了《通信原理》课程教学中采用的问题式教学、启发式教学、建构主义教学和研究式教学等教学方法，分析了不同教学方法的特点及应用，对其他课程教学具有一定的借鉴和指导作用。

关键词：《通信原理》；教学方法；问题式教学；启发式教学；建构主义教学；研究式教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）06-0215-02

《通信原理》課程是电子、信息、通信专业的一门必修的专业基础课，也是通信类考研必考的课程之一[1]。主要讲授现代通信系统的基本原理、基本性能和基本分析方法，培养学生熟悉通信系统的基本构成，了解通信系统的技术指标及改善系统性能的一些基本技术措施，掌握模拟通信和数字通信系统信息传输的基本原理及分析方法[2]。《通信原理》课程具有抽象概念多、数学推导多、逻辑性强、基础性强的“两多两强”特点，如何根据不同的教学内容，选用适合的教学方法是提高课堂教学效果的主要途径之一，笔者根据多年的教学经验，选用了不同的教学方法。

一、问题式教学

基于问题的学习（Problem-Based Learning，简称PBL）是以问题为基础、以学生为主体、以教师为导向、以培养学生能力为教学目标的启发式教学模式。由美国神经病学教授Howard Barrows于1969年在加拿大麦克马斯特大学（Mcmaster University）创立。它强调把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者组织团队解决实际问题，获得自主学习与协作学习的能力和高效解决问题的技能。其精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用，调动学生的主动性和积极性，是近年来国际上受到广泛重视、并已成为目前西方主流的教学模式之一。根据《通信原理》课程内容，我们设计了“抓住一条主线，理解两个指标，掌握三种调制，把握四个准则，设置N个问题”的PBL教学方案，即抓住一个主线——抗干扰，理解两个指标——有效性和可靠性，掌握三种调制——幅度调制、频率调制和相位调制，把握四个准则——香农公式、奈奎斯特第一准则、奈奎斯特第二准则和抽样定理，设置N个问题——每章根据课程内容列出30个问题。在授课前，将PBL教学方案介绍给学生，使学生对课程内容有所了解，学有目的，学有重点；在授课过程中，将其融合到课程教学内容中，使学生前后联想，融会贯通；在复习阶段，让学生自行总结，理解掌握。通过PBL教学模式的实施，明显增强了学生对课程内容的理解、掌握程度。

二、启发式教学

启发式教学是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律，运用各种教学手段，采用启发诱导的方法传授知识、培养能力，使学生积极主动地学习，以促进身心发展[3]。启发式教学思想历史悠久，可以追溯到孔子《论语·述而》“不愤不启，不悱不发；举一隅而不以三隅反，则不复也”。顾名思义，启是开启、启迪，发是激发，开启、启迪的工作要由教师来做，而激发则要落实到学生身上，激发他们的学习兴趣、想象力和创新精神，这也正是对“学生为主体，教师为主导”这一现代教学观的最好诠释[4]。在《通信原理》教学过程中，一是善于掌握学生的学习心理，利用学生过去所学的知识，引申到课程教学内容中。如在讲授随机信号分析时，首先讲授数学期望、方差等学生熟悉的概念，然后引出自相关函数、互相关函数、自协方差、互协方差的概念，进而推导出自相关函数与功率谱密度函数的关系——互为傅立叶变换和反变换，这样使得学生将所学知识前后联系，利用理解掌握；二是利用学生熟悉的事物启发学生的思考，加深学生的理解。如在讲授信号复用方式时，大家熟知的电视、固定电话、手机（第三代移动通信）就分别采用了频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM），使学生对这三个概念有了更深刻的理解。三是善于启发学生掌握分析方法和技巧，俗话说“授人以鱼，不如授人以渔”，教学生不仅要教知识，更重要的是教方法。如在讲授二元基带通信系统的抗噪声性能时，在已知0、1信号的先验概率P0和P1的条件下，先讲授0、1信号所服从的概率密度函数f0（x）和f1（x），然后再确定最佳判决门限电平V0，这样V0就将定义域划分为D0（-∞，V0）和D0（V0，+∞）两个区域，最后便可三、建构主义教学

建构主义教学法是基于建构主义理论的一种教学方法。建构主义理论最早可追溯到瑞士的皮亚杰（J.Piaget）[5]。建构主义教学法强调以学生为中心，学生由知识的被动接受者转变为信息加工的主体和主动建构者；教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的指导者、协助者、促进者，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的[6]。目前，比较成熟的有抛锚式教学、支架式教学和随机访问式教学等方法。在《通信原理》教学过程中，根据不同的教学内容，采用不同的教学方法。首先在每章讲授开始前，先给出本章的知识框架结构图，形成一个完整的知识单元，使学生对本章知识既有一个全面的了解，又引起浓厚的学习兴趣；随后根据知识框架结构给出30个问题，将复杂的学习任务加以分解，逐步将学生的理解引向深入；在讲授过程中，随着讲授内容的进行，逐个问题便被一一解决。做到了知识点的碎片化理解和知识体系的完整化掌握。

四、研究式教学

研究式教学是融知识传授、能力培养和素质提高为一体的创新教学模式，有助于解决学生在校学习时间的有限性与科学知识增长的无限性之间的矛盾，是探索使学生的知识水平、创新能力和综合素质协调发展、全面提高的教学模式[7]。研究式教学法最早由美国教育学家杜威提出，后经施瓦布、杰罗姆、皮亚杰等人历经数十年的不断探索而逐渐完善[8]。研究式教学法的核心思想是在教学过程中，教师并不直接把现成的知识传授给学生，而是以学生独立自主学习和合作研究为前提，引导学生根据教师提供的课题要求，通过查阅资料、分析研究和实验验证等途径去进行独立探究，有利于发展学生的创造性思维，激发学生探究科学的兴趣，培养学生独立发现问题和分析问题的能力，为终身学习和工作奠定基础。在《通信原理》教学过程中，一是将课程内容引申为毕业设计课题，如根据模拟调制，设计了“电视9频道调制器的方案设计与成本核算”，既使学生掌握残留边带模拟调制的基本原理，又使学生了解电视频道调制器的组成原理、市售射频调制电路集成块的结构及外围电路设计，同时掌握成本核算方法，培养学生的工程意识等。二是将课程内容引申为大学生训练计划项目和大学生创新创业训练计划项目，如根据自适应均衡器，设计了“神经网络在自适应均衡技术中的应用研究”，学生通过研究，先后在《天津商业大学学报》发表了两篇研究论文“基于递归对角神经网络自适应均衡算法的研究”和“时变步长自适应均衡算法的设计与仿真”。这样不仅利于学生掌握课程教学内容，而且还引申和扩展了教学内容，培养了学生的科研意识和科研能力。在教学活动中，教师是主角，学生是主体，教学的目的是让学生理解掌握课程教学内容。教有法而法不定，教有技而技无穷，因此需要根据不同的教学内容和不同的学生群体，采用不同的教学方法，努力提高教育教学质量。

参考文献：

[1]严红丽，程学彩.《通信原理》课程教学改革与探索[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（1）：263-264.

[2]张立毅，孙云山，刘婷.科学发展观指导下的通信原理课程教学[J].高等理科教育，2011，（4）：126-128.

[3]徐红，彭宏，吴涛.“通信原理”课程问题引导的启发式教学[J].电气电子教学学报，2015，37（2）：67-69.

[4]吴翊.启发式教学再认识[J].中国大学教学，2011，（1）：67-68.

[5]李旭，常晔，常丽敏，等.新建构主义理论支撑的微课程教学设计[J].教育教学论坛，2016，（43）：168-169.

[6]唐小兰，刘英菊.建构主义教学理论在无机及分析化学教学中的探索与实践[J].大学化学，2016，31（7）：34-38.

[7]喻国华.研究式教学模式探究[J].教学与管理，2006，（6）：74-75.

[8]王国梁.高校人文地理学探究式教学模式实践[J].中国大学教学，2010，（7）：51-54.