增强通信原理课程教学效果的方法探讨

钱永青

（武汉轻工大学电气与电子工程学院，湖北 武汉 430048）

0 引言

通信原理课程属于电子信息类专业的核心必修课，而学生在学习此课程之前一般要先学习像信号与系统这样的专业基础课。虽然之前已经学习掌握了一些相关专业基础知识，但是学生在学习通信原理这门课程时还是会遇到一些困难，以至于学习效果不佳[1]。为了能让学生更有效地学习通信原理这门课程，笔者结合自身的一些教学经验，探讨如何能增强通信原理课程的教学效果。

1 知识点实例引导

通信原理课程的特点为，数学公式以及数学推导较多，理论性较强且比较抽象。因此，通信原理的授课需要理论联系实际且灵活多变，而不能照本宣科满堂灌。教师只有把一成不变的知识点进行灵活的类比讲解[2]，学生才会对知识点的理解更加深入，本课程的教学效果随之增强。 例如，在讲解通信系统这个知识点时，涉及很多系统模块，如果直接照本宣科讲解，那么学生对知识点的理解就不深刻。而笔者在讲授通信原理课程时使用了无线扩音器，并以无线扩音器作为通信系统的实例进行引导讲解。 具体来说，无线扩音器在工作时，声音首先通过麦克风（通信系统信源模块）转换为电信号，然后把此电信号传输给发送设备（发送模块），发送设备把原始电信号进行相应的处理然，后通过电磁波传输给接收设备（接收模块），最后经过接收设备处理后的电信号被信宿还原为语音。通过现场演示讲解无线扩音器，学生对通信系统整个框架有了更为深刻的认识。因此，在讲授通信原理课程时，知识点的实例引导会提高学生学习的兴趣，也会增强课程的教学效果。

2 学科前沿知识引入

通信原理课程中的相关知识基本是本学科比较基础的知识。 而在高速发展的信息时代当中，通信理论的发展也是日新月异。 因此，在通信原理课程的授课当中，适当地引入一些与本课程相关的学科前沿知识显得尤为重要，这也可以增强学生对通信相关知识的求知欲。 例如，在通信原理课程中有一个非常重要的知识点，即奈奎斯特抽样定理。 而近期出现的压缩感知理论突破了传统的奈奎斯特抽样定理的束缚，它能用远远低于奈奎斯特抽样定理所要求的抽样频率，实现精确地恢复原始采样信号。在讲解奈奎斯特抽样定理时，适当引入学科前沿压缩感知理论进行对比教学， 不仅让学生接触到了本学科相关的学科前沿知识，并且加深了学生对抽样定理的理解。所以，在通信原理课程授课中适当引入学科前沿知识，也会增强本课程的教学效果并对学生未来的学习科研有所帮助。

3 优化教学方式

3.1 引入讨论课

在国外高校授课方法中，各种各样的课程普遍都会设置集体讨论课。而在我国高校，教师主动讲授、学生被动学习的授课模式已经根深蒂固，师生课堂上的互动交流明显偏少。 因此，依据学生对本课程的学习进度，应该增加阶段性集体讨论课。具体来说，可以在每一章内容讲授完之后， 集中组织一次主题讨论课。例如，绪论这一章讲授完之后，可以把通信系统作为本章主题进行集体讨论（如日常生活中有哪些常见的通信系统；这些通信系统由哪些模块组成；这些模块实现哪些功能等）。这样一来，学生对本章知识点的认知更加直观、理解更加深入，也有利于学生后续章节知识点的深入学习。

3.2 引入翻转课堂

在我国传统的高校课堂授课模式中，一直存在着教师讲授为主的方式。近年来出现的翻转课堂授课方式对提升传统高校授课效率有一定的借鉴意义[3]。 适当引入翻转课堂，让学生反客为主，以换位的角度进行学习，将会充分发挥学生学习的主观能动性。例如，在每一章选取适当的知识点让学生提前备课讲解，而教师当学生进行听课提问，以此增加学生的学习参与度，并可以让学生对知识点的理解更加深刻，同时也增强了本课程的教学效果。由于翻转课堂是学生由传统的被动学习变为主动学习，因此学生参与翻转课堂需要有一定的知识基础并耗费较多时间进行主动学习。所以笔者认为，要根据学生的实际能力，适当让学生参与翻转课堂才能保证较好的教学效果。

4 优化组课方案

目前，通信原理课程在中国高校的不同学科专业设置的学时有所不同，其中理论学时一般为40～60 学时（实验学时为8～16）。武汉轻工大学电气与电子工程学院（以下简称“我院”）所采用的组课方案为54 理论学时、10 实验学时。我院有电子信息工程专业，也有通信工程专业， 但是针对两个不同专业的学生，64 学时的授课内容基本完全相同。 为了让电子信息工程专业和通信工程专业的学生在学习后续专业课程时能与本课程衔接得更加紧密，笔者认为，针对两个不同专业的学生可以进行组课方案优化。 例如，我院采用的是樊昌信编著的《通信原理》（第七版）教材[4]，针对电子信息工程专业的学生可以采用第一章、 第三章、第四章、第五章、第六章、第七章、第八章、第十章的组课方案； 针对通信工程专业的学生可以采用第一章、第四章、第五章、第六章、第七章、第八章、第九章、第十章、第十三章的组课方案。

5 优化实验教学

5.1 优化实验方案

我院的通信原理实验授课有两种方案：第一种方案为理论授课结束之后再进行实验授课；第二种方案为理论授课与实验授课同步进行。我院教师实验授课普遍采用的为第一种方案。虽然第一种实验授课方案可以实现实验教学的连续性，但是也失去了理论授课与实验授课的同步性。实验教学本来就是让学生更深入地理解理论知识，而理论授课与实验授课的不同步实际上会或多或少妨碍学生对知识的及时消化吸收。因此，教师授课时应尽量保证实验授课与理论授课的同步性，以便学生在学完理论知识后能及时消化吸收所学理论知识。

5.2 优化实验方式

通信原理课程的实验教学可以使用计算机软件编程进行授课。在我国高校，使用这种上机实验授课已经广泛存在。 我院也是采用计算机上机进行通信原理的实验教学，平均每一章会有1～2 个学时的实验。虽然使用计算机进行实验教学比较方便， 但是学生在使用软件编程时也有一些明显的问题。例如，有些学生从网上下载实验程序直接使用等。为了增强实验教学的效果，在实验授课中可以采用计算机上机以及硬件实验相结合的方式，采用一些方便学生操作的硬件实验项目，让学生在实验学习中既有动脑的软件编程， 又有动手的硬件操作，以提高学生理论联系实际的能力。

6 结论

通信原理课程为电子信息类专业的一门核心必修课，其知识点繁杂，理论性较强，并且对数学要求高，属于较难学的一门理工科课程。 为了提高学生对通信原理课程的学习兴趣以及学习积极性，从而增强本课程的教学效果，笔者从五个方面做了一些课程教学探讨。 虽然在优化教学中已经取得了一些积极效果，但是教学本身也是因时而异、因地制宜，因此在未来的授课当中还要继续积累教学经验，不断提高教学效率。