信息类专业通信原理教学的探索与实践

　　引言
　　通信原理是一门抽象、复杂且综合性强的专业理论课程，其先修课程包括高等数学、线性代数、概率论、复变函数、信号与系统、模拟电子线路、数字电子电路及高频电子线路等[1]。通信原理课程的起点高，对学生的基础知识要求较高，这就为本课程的教学和学习造成了一定的障碍。
　　通信原理课程是我校 战略性新兴产业人才培养计划及省级品牌专业电子信息工程专业的专业必修课。为了提高本课程的教学质量和教学效果，提高学生的学习兴趣及其分析问题的能力，本文对我校电子信息工程专业的通信原理课程的教学内容，教学方法进行了探索和总结。
　　1教学内容探索与实践
　　1.1教学过程安排
　　结合我校电子信息工程专业学生的知识结构特点及其就业方向的特点，通信原理课程选用了樊昌信教授编著的《通信原理教程》作为本课程的教材，并指定了樊昌信教授编著的《通信原理》等作为主要参考书目，以便学有余力的学生进一步提高、加深理解该课程的知识点。
　　在课程安排上，通信原理课程总共包括62个学时，其中课堂讲授的理论学时为54个学时，实验环节为8个学时。除此之外，还单独安排了为期一周的课程设计环节以巩固学生的理论知识，加强学生对基本理论、原理的认识，提高学生理论联系实际的能力。最后，通过考试、实验考核及平时考核相结合的方式综合考察学生对该课程的知识点的掌握、理解及运用能力。
　　1.2教学内容选取
　　《通信原理教程》将通信原理的内容划分为两大部分，即基本内容和选读内容。针对本科阶段的教学任务和特点，本课程授课重点集中在第一部分，同时在教学过程中选择性地穿插介绍选读部分的相关知识，如：多路复用与多址技术、信道编码与差错控制、信息理论等。
　　通信原理课程的基本内容包括通信原理概述、信号、模拟调制系统、模拟信号的数字化、基带数字信号的表示和传输、基本的数字调制系统和同步等七个主要内容。我校电子信息工程专业的通信原理课程理论教学课时为54学时，如果面面俱到、无所侧重则课时较为紧张，各个知识点也只能是浅尝辄止。考虑到模拟通信部分，在通信原理的先行课程 高频电子线路中已做了较为详细的介绍和讨论，因此该部分内容在讲授过程中侧重于复习、总结，原理及细节部分略微带过即可。同时考虑到目前的主要通信系统基本以数字通信为主，因此整个课程的讲授基本围绕数字信号及其调制技术展开。此外，虽然教材中信号部分讲述的信号特征及其信道对信号传输的影响等内容在信号与系统课程中有较为详细的讨论，但仍需划出一定的课时加以讲授，帮助学生回顾复习，如此则后续章节的理论讲解，公式推导即可水到渠成。
　　2课堂教学探索与实践
　　2.1灵活运用多种教学方式
　　传统的课堂教学多为填鸭式讲授方法，即按知识点顺序，平铺直述式灌输知识，课堂的主体围绕教师展开，学生多为被动式接受。这种灌输式教学方式难以激发学生的学习兴趣，不利于引导学生主动学习的意愿，往往教学效果不佳。本文认为应从以下三个方面对本课程的课堂教学进行改革：
　　首先，贯彻追根溯源的教学理念。对于工科领域而言，一个理论或方法的提出必然有其应用背景，因此在讲授通信原理课程中的理论和方法时，应避免直截了当。相反，首先简要介绍其提出的背景或需要解决的问题，引导学生思考解决的方法，而后引出需要讲授的理论或方法，往往能较好地激发学生的学习兴趣，抓住本次授课的主旨，同时也符合工科学生思考问题的方式，教学效果也更为明显。
　　其次，循序渐进地诱导、启发、鼓励学生对问题和现象进行思考和讨论[2]。枯燥的理论推导、公式演算以及照本宣科往往会打击学生学习的积极性，使其丧失主动思考、分析问题的能力。在课堂教学过程中，多问几个为什么，怎么办，还有没有别的方法等问题，引导、鼓励学生自己去探索正确的方法，学会分析问题的能力[3]。
　　最后，鼓励学生查阅资料或通过网络收集、学习知识。毕竟纸上得来终觉浅，教学过程中可选择一些难易适中的知识点由学生通过自行查阅资料或通过网络进行学习，并在课堂上与同学们进行讨论，如此即可加深学生对知识点的理解，亦可培养学生独立学习的能力，提高其综合素质。
　　2.2丰富多种教学手段
　　多媒体教学已被广泛应用于教学中，其简便、直观的优点得到了广大师生的认同，而传统的板书方式往往被忽略。通信原理课程中包含了大量的理论推导和公式演算，而传统的板书方式条理性更强，也更为灵活，有利于学生加深对基本理论的理解，因此，板书在理论推导和公式演算讲授时依旧是主要的教学手段。
　　此外，为了更为直观展示课程内容，增加课程信息量，在课件中应少用文字性描述的内容，可采用多媒体，动画以及计算机仿真等可视化教学方式相结合，并灵活加以应用。实践表明，多种可视化教学方式相结合的课堂讲授方法，不仅提高了教学效率，又得到广大学生的喜爱和认同，教学效果有较为明显的提高。
　　值得一提的是，在实际教学中，我们广泛使用Simulink仿真软件对教材中的原理、方法进行仿真，一方面，在课堂上通过多媒体展示Simulink仿真框图和各个关键结点的波形输出结果;另一方面，在课堂实际搭建Simulink仿真系统，逐步拆分、解析仿真过程及其原理，并结合教材的内容，展示、对比仿真结果。将仿真实验移入课堂，既可加深学生对知识点的理解[4]，又可培养学生的动手能力，为以后的课程设计任务打下良好的基础。
　　3实践教学探索与实践
　　通信原理课程的实践环节可分为两个部分，即验证性质的实验环节和创新性的课程设计环节。其中，实验部分共安排了4个实验，共8个学时，且实验部分单独开课，单独考核。实验部分的主要内容包括PCM编译码，数字基带，数字调制与解调和载波同步等，涵盖数字通信系统从信号产生、传输和接收的主要部分。
　　为进一步加深学生对本课程重要知识点的系统性认识和理解，提高学生的理论联系实际的能力，可单独开设不少于一周时间的课程设计环节。要求学生利用Simulink仿真工具，依据教材和教师讲授的知识点设计一个基础的数字通信系统，至少包括数字信号的产生（采样、编码）以及数字信号的调制和解调，并鼓励学生添加更为丰富的仿真模块，如：频谱分析、眼图及同步等。
　　4结束语
　　本文针对通信原理这门理论性较强，较为复杂的综合性专业课程的教学方法、教学手段以及实践教学展开了针对性的探索，并在我校电子信息工程专业进行了长期的教学实践，最终的教学效果较为明显，教学质量得到了提升。为进一步优化教学过程，进一步提升教学质量，我们将在实践中继续总结和革新，为培养高素质人才继续努力。