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摘 要：通信原理是通信工程专业的主干基础课.把握通信原理课程体系特点,针对传统教学弊端,对课程教学内容、教学方法、实践教学改革是非常重要的.对学生后续专业课程的学习具有重要的意义,同时对通信原理教学带来新的启示.
关 键 词：通信原理；课程；教学改革
中图分类号：TN911-4文献标识码：A文章编号：1674-7712(2012)06-0135-02
一、概述
现代社会是信息社会,通信类专业成为热门的专业.通信类专业的课程结构中,通信原理是极为重要的专业基础课程.通信原理课程的理论与实践性突出,它涉及的知识面宽,概念多,数学深入,学生学习难度大.同时该课程又是一门承上启下的课程.其涉及的先序课程有《信号与系统》、《高频电子线路》、《概率论与数理统计》及《信息论与编码》,又是后续通信专业课,如《计算机通信网》、《移动通信》、《卫星通信》、等课程的基础.上好这门课程对通信工程专业学生的培养具有重要的影响,直接决后续专业课程的学习的程度.
二、本校通信原理教学现状与改革思路
我校现有的教学模式问题主要有以下几点：
第一、理论教学与通信产业与通信新技术的联系不够密切,教材内容相对落后且与技术脱节.需适当引入通信新技术的发展,实现理论与技术同步.第二、教学方法单调,教学经验不足,在活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣方面要进一步深入探讨并进行改革.第三、实践教学薄弱,亟待改革与创新.实验教学与理论教学同等重要,但传统的实验教学方法难以达到预定目标,大多数实验的实验都是预先设置好的验证性实验,学生独立实践的能力不能得到有效锻炼,很难达到培养学生创新能力的目标.
基于以上几点问题,我校课题组教师深入探讨、研究,并付诸实践,探索出通信原理课程改革的新的方法.
三、教学改革的内容与实施
通信原理课程教学改革主要从教学内容、教学方法、实践教学及考核制度等几方面进行创新与改革.
（一）教学内容的改革.改革前,我校的通信原理内容包括通信的基本理论、模拟调制、数字调制技术等几个部分.其中,模拟调制技术逐一讲述各种模拟调制技术,数字调制技术逐一讲述二进制调制技术.教学内容与当今的通信技术落后甚至是脱节.由于现代通信的发展方向是数字通信,因此,改革后教学重点在数字通信系统部分.将教学的重中之重放在数字通信系统的传输系统.同时讲述数字信号的接收系统以及数字通信的同步技术和差错控制编码技术.将这几部分构成完整的知识体系,使学生能够把本课程的内容有机地组合起来,在学习具体知识点时能明确它们在通信系统中所起的作用,收到“既见树木,又见森林”的效果.同时将现代数字调制QAM、OFDM等技术,3G技术及蓄势待发的LTE4G技术穿插在基本理论讲解的过程中,使学生感受到所学知识与通信技术的同步,拓展学生的学习兴趣.模拟调制部分,突破传统的枯燥理论的讲解与分析,通过讲述收音机的工作原理,讲解模拟调制技术,极大地激发了学生的学习热情.
（二）教学方法的改革.通信原理理论性强、数学公式多,对学生的数学要求较高.传统填鸭式教学方法,学生被动接受枯燥的理论,学生难学,教师难讲,授课效果差.因此,要切实提高教学效果,必须突破传统课堂讲述的教学方法,开展创新性教学方法.笔者主要采用以下几种教学方法授课,收到了良好的教学效果.
四、设问思考与逆向思考结合的启发式教学方法
在备课时,采用换位思考方法,感受学生的困惑,考虑讲解的技巧.在授课前,调查学生的学习动机.在教学活动中,有针对性的刺激他们的学习热情和动力.以学生为主,启发学生思考、诱发学生的思维,让学生自主思考问题、体验问题.在课堂中构思开放性的问题,活跃学生思路,促进学生思考.在教学过程中注重考虑学生的学习方法和接受能力,力求使启发式教学达到较好的效果.如在讲述无线信道的多径效应时,提出问题“为什么手机信号在楼群密集的地方不好呢?”启发学生思考,激起学生的求知.
五、分组式教学方法
以“学生自愿为主,教师调节为辅”的原则,将学生分成若干个学习小组,各个小组间成员总体实力旗鼓相当.在课堂教学活动中,突出学生的主体地位,采用“分组讨论”、“分组对抗”等有效竞争方式,以组为单位进行考核,结合相应的评价机制,锻炼了学生分析解决问题的能力,培养了学生团结协作的能力,收到良好的教学效果.其中,“分组讨论”是每个小组对老师的提问进行讨论并演示讨论结果,讨论结束后,由老师和学生评选出优秀组.当知识的某个模块完成后,可以采用“分组对抗”来检验学生对所学知识的程度.如讲完信道这部分知识的时候,采用“分组对抗”方式,小组之间针对这部分内容相互提问,以回答问题的完整性及准确性作为判决标准,评选出优秀组.在课外学习活动中,小组成员间互帮互助,形成了良好的学习氛围,使学习风气逐渐好转.
六、“论文”辅助教学方法
在基本原理的内容中融合前沿通信技术时,常采用“论文”的教学方法.即布置学生对所学的技术以论文形式作为总结.论文撰写由学生自行完成,内容涉及到前沿技术问题所对应的基本的理论、技术核心及技术发展趋势等等.学生在写小论文中遇到任何问题,都可以通过网络以E-mail或BBS方式向教师提出,教师也通过E-mail或BBS方式向学生迅速解答.从而使教师的教学能够在多层面、多形式全方位进行.
实施灵活多样的教学方法,使课堂紧凑而富于变化,能够激发学生的学习热情,使枯燥沉闷的课堂变得轻松,收到良好的教学效果.
创新实践教学：由于通信原理是理论性强、抽象、难于理解,仅通过一般的课堂教学讲授,有些问题学生理解困难,有“纸上谈兵”、“耳听为虚”的感觉.因而,必须加强实践教学,以获得良好的教学效果.
我校主要从以下几个方面创新实践教学.
（一）自制实验仪器,开发新实验.传统的实验多为验证性实验,学生被动地按照预设的实验步骤验证实验结果,学习主动性收到抑制,因而不利于学生能力的培养.为充分调动学生的积极性,教师与学生共同开发我校数字通信实验箱.从设计到制作PCB板以至调试,均由学生在教师指导下自主完成.学生根据数字通信实验箱,开发常用的数字调制解调实验,如2FSK、2ASK、2DPSK的调制解调实验等.这充分调动了学生学习积极主动性,收到良好的效果.（二）精心设计课程设计.利用本校现有的实验设备资源,采取分层次教学.即设计不同水平的课程设计题目,学生进行选择完成.根据学生完成课程设计题目的难易水平及题目的数量给定学生相应的成绩.分层次课程设计的教学方法,避免“千篇一律”的模式,激发了学生的学习兴趣,使各个层次的学生通过课程设计环节都有所收获,有效培养了学生的实践能力.（三）利用MATLAB仿真软件,编写仿真程序,采用课堂演示的方法.比如,通过仿真实现多种解数字调方式的误码率曲线,可以让学生们直观地了解它们的性能差异,变过去的“耳听而虚”为“眼见为实”.仿真作为理论与实践良好的桥梁,提高了教学效果.编程基础比较好的同学可以开发一个简单的2DPSK通信系统,既提高了学生的编程能力,也加深了其对整个通信系统的理解,增强了学生的系统的观念.
七、结束语
《通信原理》经过系统地改革建设,已经取得阶段性结果.在教学活动中,突出“学生的主体地位,教师的主导作用”,深入教学方法的研究,切实提高教学质量.对实践教学进行创新,采用分层次教学,适应了不同教学层次的教学对象的教学要求,克服了传统教学的“好学生吃不饱,差学生消化不了”的弊病.同时通过“软件实验”、“自主开发设计实验”等多种途径,使“实验进入课堂”,为学生提供了更多分析问题、解决问题的机会,培养了学生的动手实践能力.该教学改革方案经过3年的教学实施,教学质量和教学效果明显提高,受到学生的好评.