通信原理课程教学改革与实践

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【摘 要 】主要介绍通信原理课程教学中如何针对学生的学习状况进行备学生、备课堂和备教法,提高课堂教学质量,通过课程的教学方法、教学内容及教学手段等三个方面论述课程改革的基本构想.

【关 键 词 】通信原理;教学内容;教学改革

1.引言

通信原理是通信工程和电子信息工程专业一门很重要的专业基础课,它与高等数学、概率论与随机过程等前续课程关系紧密,同时对移动通信、光纤通信等后续专业课程有重要影响.知识点丰富,理论性强,对数学知识要求高是本课程的特点,教师觉得难教,学生感到难学,这是师生常常面临的困惑.为提高通信原理课程的教学质量,改善教学效果,增强学生在通信方面的综合素养,着重从教学方法、教学内容及教学手段等三个方面进行课程教学改革尝试.

2.备学生、备课堂、备教法

2.1 写教案、写学案

在备课中,要根据教学大纲和教材准备教学内容,写好教案.教案要侧重于如何针对学情准备教学内容,用什么方法组织好课堂教学.美国心理学家布鲁纳提出,“教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动”.课前要琢磨课堂中对不同的问题如何进行设问引思、启发.除写好教案,还要组织好学案.站在学生的角度,协助学生写学案,引导学生写学案,让学生学会自主学习、协作学习,这将大大提高学生的学习效率.

2.2 与学生思维接口

在教学中,为让学生能够在最短时间内接受最多的知识,要注意与学生的思维接口.用通信的术语来讲,就是“接口匹配”,这样传输的能量最大,才能达到“最佳接收”.与学生思维接口,就是换位思考,体会学生的困惑.备课时,要以学生为主体,教师为主导,既要考虑教师如何“教”,也要考虑学生如何“学”,而且是依据学生如何“学”来设计教师如何“教”.

3.改革教学内容

3.1 精心选择授课内容

通信原理课程要求学生掌握通信系统的基本原理,目前数字通信系统凭着其性能的绝对优势正逐渐取代模拟通信系统,如手机早已全部数字化.在这种形势下,以数字通信为重点,精心选择讲课内容,牢固掌握数字通信的原理及工作方式.尤其通信系统的各个功能模块的原理及相互关系,使学生具有深入研究和掌握现代高新通信技术与理论分析的能力.为了保证教学内容的先进性和实用性,适当增加一些先进的通信技术内容,如目前较热门技术有WCDMA、OFDM[1]等技术,使学生对它们有初步了解,为新技术的研究奠定理论基础.

3.2精心提炼授课内容

精心提炼的关键是如何体现讲课内容的“少而精”来提高上课效率,其前提当然是精选讲课内容,充分地利用课堂的每一分钟,传授更多有用的知识.例如,将第六章“正弦载波数字系统”中的第2、3、4节进行有机组合,用比较的形式,从三种数字调制信号的时域表达式与波形、三种数字调制信号的调制与解调方法、功率谱密度及抗噪声性能等方面对ASK信号、FSK信号和PSK信号进行阐述.一方面提炼了所讲的知识内容,一方面使学生掌握了三种数字调制信号的特点及区别.当然,有了精选的内容,还必须有精炼的语言来配合.因此,每堂课都应精心设计,包括布置的作业也得精心选择.

4.向课堂教学要质量

4.1 善于比喻引证

通信原理课程涉及众多的数学公式、概念,如果就事论事进行讲解,学生不爱听,理解起来很困难.结合物理意义、应用背景进行比喻引证,以通俗易懂的形式讲述出来,则可起到事半功倍的效果[2].例如,讲述通信方式时,把单工比喻成单行道,半双工比喻成独木桥,全双工比喻成新干线.讲述调制解调的概念时,把基带信号比喻成货物,高频载波比喻成火车,“调制→发射→传播→调制→解调”就是“装货→出站→运行→进站→卸货”.用心琢磨教学方法,善用比喻和引证,可以在调节课堂气氛的同时,将深奥的知识浅显地讲授,让学生在笑声中不经意地掌握枯燥的内容.

4.2 多维立体教学

“黑板+ 粉笔”的单一模式已不适应现代教学的需求,多媒体和互联网等信息技术的飞速发展要求优化教学手段,使用“黑板+ 多媒体+ 网络”的教学模式,在图、文、声、像等方面为学生提供直观感受,可让学生在短时间内接收大量的信息.多维立体教学,就是“灵活使用现代教学手段,采用多种方法展现抽象的知识点” [3].课堂上,可以充分利用多媒体放映幻灯片、图片、Flash 动画和录像,用数码展台展示硬件实物.课后,学生可以登录教学网站下载学习资料,与老师进行互动交流.在实验课程中,学生通过动手可以进一步加深对课本知识的理解,通过观摩通信基站、机房等教学实践活动,把书本知识与实际结合起来.多维立体教学可以给学生提供全方位的认知感受,能够吸引学生兴趣,将注意力集中在关键问题上,加深对概念、细节的理解.

4.3 引导学生归纳总结

“授之以鱼,不若授之以渔”.传统的灌输式教育已经不适合现代化的需要,启发式、讨论式教育才能教会学生学会学习.教师经过多年的教学后,要进行反思、总结,除了可以提高自己的教学水平、授课技巧,还可以帮助学生[4].这就是教师主导作用的体现.例如,讲述模拟调制系统时,要介绍AM→DSB- SC→SSB→VSB→FM的演变过程,比较它们的调制方法、解调方法、调制效率、信号带宽(有效性)、制度增益(可靠性)及用途,并结合香农公式,说明有效性与可靠性能够互换.讲述二进制数字调制时,可以把2ASK 看成单极性NRZ码进行DSB- SC 调制、把2FSK看成两个2ASK 的叠加、把2PSK 看成双极性NRZ码进行DSB- SC调制,可对比模拟调制系统,比较2ASK、2FSK 和2PSK 的调制方法、解调方法、信号带宽及误码率,这样温故而知新,学生可以触类旁通,较快地掌握新知识.


5.总结

本次教学改革的目的是在教学内容上与实际的通信系统相结合;在教学模式上把以教为主的教学模式转变为以学为主的教学模式,并且改革方案已经逐步在实施,在教学中取得了明显的效果,学生在学习过程中分析和处理问题的能力得到了较大的提高,对教学质量和提高应用型人才的培养非常有益,获到了学生的好评.

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