《通信原理》教學(xué)中存在的問題與對策

《通信原理》教學(xué)中存在的問題與對策摘要：《通信原理》是信息通信類專業(yè)最重要的課程，其教學(xué)質(zhì)量對信息通信類專業(yè)的學(xué)生素質(zhì)的提高有著重大的影響。從分析通信原理課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，提出了對通信原理課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的改革措施。關(guān)鍵詞：通信原理；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)改革通信原理的核心內(nèi)容是通過信號波形設(shè)計和信道糾錯編碼來實現(xiàn)信息有效而可靠的傳輸，利用隨機和概率論觀點來建模通信系統(tǒng)和分析通信系統(tǒng)性能，可謂信息社會的生命線。通信原理教學(xué)質(zhì)量的高低，將直接影響我國高精尖通信人才通信理論基礎(chǔ)的培養(yǎng)是否扎實，并間接影響我國通信產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力。為了提高通信原理課程的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，有必要對《通信原理》課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段等環(huán)節(jié)進行全方位的改革。一、《通信原理》教學(xué)現(xiàn)狀就目前看我國大多數(shù)專科學(xué)校對通信專業(yè)的學(xué)生在通信原理課程上的要求都是掌握其基本的原理，但是受傳統(tǒng)教育的影響，現(xiàn)行通信原理課堂教學(xué)中主要還是單純的“教師講，學(xué)生聽”的教與學(xué)的課堂教學(xué)模式。這種模式以教、課堂和教師為中心，致使學(xué)生產(chǎn)生了諸多片面的。如講通信原理課程理解為講通信原理教材，這樣的死板思維方式對于學(xué)生理解知識和掌握知識產(chǎn)生了很大的限制作用，容易造成學(xué)生對學(xué)習(xí)通信原理的消極應(yīng)付現(xiàn)象，學(xué)習(xí)積極性不高。除此之外由于此種教學(xué)方式側(cè)重對知識的單方向灌輸，忽略學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)水平的差異，教師通常是把現(xiàn)成的一些知識和理論搬給學(xué)生，形成了學(xué)生唯教師是聽的學(xué)習(xí)模式，一味的被動接受很容易降低學(xué)生的主觀能動性。再者通信原理課程是電子和通信等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，先學(xué)的如高等數(shù)學(xué)、信號與系統(tǒng)、數(shù)字電路、高頻電子線路等支撐課程較多，而且承接著后續(xù)課程如移動通信、現(xiàn)代交換技術(shù)等，而且該課程本身內(nèi)容豐富，原理性、邏輯性、綜合性強，加之概念抽象、覆蓋內(nèi)容廣、數(shù)學(xué)公式以及推導(dǎo)過程不容易被學(xué)生理解，對數(shù)學(xué)基本功要求高，這在很大程度上增加了教與學(xué)的難度。如此看來當(dāng)下單純“教為主導(dǎo)”的教學(xué)模式已經(jīng)不適合作為高等民辦院校的有效教學(xué)方式，找出一種適合在民辦高校的教學(xué)方式已經(jīng)是一個迫不及待的問題了。二、教學(xué)內(nèi)容的經(jīng)過多年探索，通信原理課程在教學(xué)理念、教學(xué)大綱、教學(xué)方法、教學(xué)評估等方面已經(jīng)逐步完善，取得了較好的教學(xué)成績，但立足于信息時代要求，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，還需將進一步深入。（一）凝練專業(yè)主干，提高專業(yè)適應(yīng)性在認(rèn)真研究國內(nèi)外經(jīng)典教材和前沿的通信技術(shù)方面的基礎(chǔ)上，對該課程內(nèi)容教學(xué)改革采取如下措施：.突出數(shù)字通信隨著超大規(guī)模集成電路集成規(guī)模以摩爾定律發(fā)展，數(shù)字通信取代模擬通信將是大勢所趨，不僅移動通信已經(jīng)全部實行數(shù)字化，廣播電視也正在逐步向數(shù)字化過渡，顯然先前“通信原理”課程內(nèi)容的教學(xué)必須進行凝練，其核心內(nèi)容要以數(shù)字通信為主體，只有這樣才能保證教學(xué)內(nèi)容的先進性，跟上時代發(fā)展要求。.增加先進的通信技術(shù)內(nèi)容為了使學(xué)生對前沿的通信技術(shù)有所了解，對基本原理進行適當(dāng)介紹是必要的，但由于通信原理課程教學(xué)學(xué)時有限，無法詳細(xì)的講授這些基本的技術(shù)，在進行通信原理教學(xué)過程中穿插著向?qū)W生講授這些新技術(shù)的基本原理和基本概念，使學(xué)生對它們有初步了解。.補充通信網(wǎng)的知識隨著移動通信成為人類在日常生活必需品，現(xiàn)代通信日益向著網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化和職能化的方向發(fā)展，所以在教學(xué)中增加了通信網(wǎng)的內(nèi)容，使學(xué)生及時了解通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的現(xiàn)狀。.增強論基礎(chǔ)的內(nèi)容論作為通信系統(tǒng)的指導(dǎo)理論在高校通信專業(yè)教育受到重視程度不夠，而且大多學(xué)校將信息論基礎(chǔ)和編碼規(guī)則作為研究生培養(yǎng)計劃內(nèi)容。這種安排勢必導(dǎo)致信息論基礎(chǔ)中的基本概念，如熵，信息量和信道容量等內(nèi)容對本科生、?？粕鷣碚f均比較陌生。因此有必要將它安排到通信原理的課程教學(xué)中去。這樣可以使學(xué)生對通信系統(tǒng)中信源編碼和信道編碼的核心內(nèi)容的理解得到提升，也對學(xué)生后期的培養(yǎng)也起著極大的促進作用。（二）改革教學(xué)方法、豐富教學(xué)手段在教學(xué)中采取靈活的教學(xué)方法、輔助先進的教學(xué)手段，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生獲取信息，利用課內(nèi)、外信息學(xué)習(xí)和掌握知識的能力，而且有助于學(xué)生對問題進行分析、判斷和獨立思考的能力的培養(yǎng)。.靈活運用傳統(tǒng)教學(xué)方法如在分析ASK、FSK、PAM和PSK四種不同的數(shù)字調(diào)制方式的信號在白高斯信道下的誤比特（BER）性能公式時，核心思想就是采用最大似然原理檢測來推導(dǎo)BER公式。在推導(dǎo)BER之前專門重點介紹最大似然檢測的基本原理和由來，這樣學(xué)生就能夠很容易以統(tǒng)一框架來學(xué)習(xí)這四種數(shù)字調(diào)制方式的信號。這可謂求同存異教學(xué)法。這樣一方面節(jié)可省授課時間，另一方面又能使學(xué)生掌握這四種數(shù)字調(diào)制信號的各自特點及它們之間的區(qū)別。（下轉(zhuǎn)第60版）（上接第59版）.采用現(xiàn)代化教學(xué)手段“通信原理”是一門理論性較強的課程，如果教師僅通過黑板板書來進行教學(xué)，其效率就比較低，且通信原理中有很多教學(xué)點需要講授，如各種通信系統(tǒng)中經(jīng)調(diào)制后的各種信號波形圖和信號頻譜圖。如果用形象生動的圖形直觀顯示在幻燈片上，一方面學(xué)生對于通信原理中一些比較復(fù)雜信息可以輕松理解，老師也可以比較方便直觀地進行講解。另外在利用幻燈片進行教學(xué)時穿插著利用多媒體技術(shù)制作課件，實現(xiàn)多媒體教學(xué)，這樣可以增加學(xué)生的感性認(rèn)識，迸一步調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性。（三）強化實驗環(huán)節(jié)提高學(xué)生能力如果在“通信原理”教學(xué)中僅以講授為主，就會導(dǎo)致學(xué)生對課程內(nèi)容真正理解陷入一知半解，其教學(xué)也就不能取得很好的效果。為此在教學(xué)中要注意加大了實驗和仿真環(huán)節(jié)，提高學(xué)生解決實際問題的能力。.提高驗證性實驗課的同步性如驗證采樣定理、脈沖編碼調(diào)制實驗PCM、脈沖調(diào)幅實驗和相移鍵控等實驗，可安排在理論課一上完就進行相關(guān)實驗，如此可和課堂理論課結(jié)合起來，互相促進，鞏固和提高學(xué)生對理論知識的掌握程度，從而做到實驗課和理論課程教學(xué)同步。.增加設(shè)計性實驗內(nèi)容在“通信原理”課程教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)今先進通信技術(shù)，安排學(xué)生設(shè)計實驗。如通過SytemView軟件設(shè)計數(shù)字基帶信號傳輸系統(tǒng)，包括數(shù)字基帶無失真?zhèn)鬏敆l件和奈奎斯特采樣準(zhǔn)則的驗證，特別是噪聲對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)性能影響所產(chǎn)生的眼圖演示。在實驗中可以采取5~6名學(xué)生一小組的形式，通過這種訓(xùn)練增強團隊精神，培養(yǎng)集體主義，促進學(xué)生獨立思考與動手能力。.增加MATLAB編程軟件，實現(xiàn)通信系統(tǒng)仿真實驗口讓學(xué)生通過MATLAB實現(xiàn)BPSK在Rayleigh信道的基帶通信系統(tǒng)仿真實驗，該系統(tǒng)有四個文件組成，除了主程序文件外，還有三個子程序：發(fā)射機、信道和接收機。主程序依次調(diào)用此三個子函數(shù)。讓學(xué)生自己親自來編寫這樣一個微型的軟件無線通信系統(tǒng)，使他們對通信系統(tǒng)和Rayleigh信道的理解上升到一個新的層次，在此基礎(chǔ)上要求他們仿真出誤比特率隨信噪比變化性能曲線，與高斯信道的BER曲線進行比較，闡述兩種信道的性能區(qū)別，