《通信原理》课程教学改革探索与实践

李海军 陈丽娟 马仲甜 王赫

（黑龙江科技大学电子与信息工程学院 黑龙江哈尔滨 150022）

《通信原理》是电子信息类专业重要的专业基础课程。课程主要讲授通信系统的基本原理和关键技术，既有很强的理论性和系统性，又有较强的工程性和实践性。学生通过课程的学习，应掌握通信系统的基本知识、基本原理和设计方法，具备分析和解决通信领域信号传输、系统组建等基础问题的能力。为适应现代应用型本科高校以学生学习结果为驱动的新形势，课程团队优化教学环节和教学内容，更新教学方法，重视对学生学习效果的评价，进而提高教学质量［1-3］。

1 解决学生对专业基础课学习不积极问题

专业基础课在信息类专业的课程体系中，介于公共课和专业课之间，起到桥梁和纽带作用。课程教学过程中，若能激发学生对专业的学习兴趣，教会学生正确的学习方法，使其扎实掌握专业基础知识，后续专业课的学习就会事半功倍。但多数专业基础课的内容枯燥难懂，涉及的知识又不像专业课那样方向明确，学生认为对找工作帮助不大，所以学习兴趣不高［4］。因此，采用以下方法提高学生的学习兴趣。

1.1 课堂上生动举例

课堂举例都是学生看得见摸得着并感兴趣的。例如，手机通信系统中话音信号是如何在系统中进行传输的，如图1（a）所示；结合热门事件中，天宫空间站的工作视频是如何从太空传回到地球的，如图1（b）所示。

图1 课堂中举例图示

1.2 工程现场引入课堂

采取“走出去，引进来”的方式，针对不同的课程知识点，让往届毕业生把现场情况录视频传回来，结合生产单位实际，让学生了解课程中的知识可在实际工作中得到广泛应用。同时，向学生宣传专业就业前景，激发对专业的学习兴趣，如图2所示。

图2 毕业生讲解工作单位设备运转情况

2 解决课程学习难度大的问题

2.1 解决课程概念多、逻辑性强等问题

《通信原理》课程中会出现大量的概念，学生很容易将它们混淆［4］，如信息、消息、信号等概念，还有模拟调制和数字调制各种调制方式的区别和通信指标的对比结果，有大量的计算公式需要记忆。学生要想牢固地掌握这些概念和公式，就必须要理解它们的含义和应用场景，而不能靠死记硬背。可采取画对比表格，抓住关键点记忆，并引入思维导图，让学生掌握知识的脉络。具体如图3所示。

图3 模拟调制对比表格和课程知识点思维导图

2.2 解决内容抽象问题

课程中的很多概念和结论都很抽象，为了便于学生理解，将一些抽象的概念做成动画演示，可以直观地展示其原理，使学生更容易理解和接受。例如，在讲解方波信号傅里叶变换时，信号的形成和分解过程用动画进行演示，如图4所示。

图4 方波的形成和分解动画演示过程示意图

3 利用课内知识实际应用激发学生的学习热情

3.1 结合通信系统的基本组成，利用互动式教学，结合当前热点事件，吸引学生的目光

结合通信系统的基本组成，利用互动式教学，结合当前热点事件，吸引学生的目光。如图5（a）所示，通过国防通信领域的实例，提高学生对通信原理学习的兴趣；如图5（b）所示，介绍华为“超级工程”海底光缆采用纠错编码技术提高通信系统的可靠性，提升格局，放眼未来［5］。

图5 神舟十二发射和华为海底光缆图片

3.2 以前辈科学家们严谨治学、孜孜以求的探索精神激励学生，形成正确的科研观

在讲解信道章节中，介绍光纤之父——高锟，通过老一辈通信人对中国通信技术发展做出的艰苦努力来激励学生，培养学生勇于担当、努力钻研的科学素养。通过扩频通信时代、背景及发展历程，综合讲解CDMA的发展历程，体会老一辈科学家的科研精神，培养学生的科研创新意识。

4 分析现代学生学习特点，利用现代信息技术手段开展教学活动

学生的培养目标能否达到，一方面在于教师的培养正确与否，另一方面取决于学生的努力和投入程度。与以往相比，现代学生的学习态度、方式和手段发生了很大变化，多数大学生的课余时间浪费在各种活动和游戏中，导致用于课程学习的时间不足。经团队研究分析发现，造成这种局面的既有学生的学习态度问题，也有学生在想学习时，但需要到距离较远的教室，还得带着必要的书籍和学习用具，让本就不愿意学习的同学直接放弃了学习念头。为此，教学团队借助网络和现代化的教学手段，让学生充分利用碎片化的时间来学习。

（1）智慧树翻转课堂，可以回看课程视频、布置作业、单元测验，并将完成情况累积为期末平时成绩［6-7］。

（2）B站或微信小视频进行知识点复习。

（3）引入MATLAB仿真软件，教师在课堂上对相应知识点的仿真予以过程性、指导性说明。学生在课后可以完成通信原理中相关知识点的仿真与实践，实现将实验室引入课堂。如图6所示。

图6 MATLAB 实现F SK 仿真过程

5 结语

多年来，《通信原理》教学团队一直潜心教学，不断地进行课程教学改革与实践。课程获得“省级精品课”称号，教学团队亦被授予“校级优秀教学团队”。近期，完成省教育规划项目1 项、教育厅规划项目1 项、在研省高等教育教学改革项目1项。在电气电子教学学报发表论文两篇。近3年，电子与信息学院学生参加全国各类竞赛获国家级一等奖两项，省级一等奖两项。今后，本团队仍将孜孜以求，诲人不倦，与时俱进，将课程教学水平提高到更高层次。