《通信原理》课程理论授课方法的探讨

摘要:本文分析了《通信原理》课程的特点以及当前《通信原理》教与学的现状,根据通信工程专业的课程特点,结合专业的发展和电子通信技术的发展,从精选课程教材、改革授课内容、调整授课顺序、传统教学方法和现代教学手段相结合等四个方面来阐述通信原理理论授课方法的改革。并从积极开展教改项目、革新教学方法、提高教学水平和丰富教学资源等方面体现出本课程改革建设的成果。希望通过促进教学的深入改革,不断提高学生实际动手能力,以适应通信新技术的发展需要。

关键词:通信原理;教学改革;教学模式;实践教学

一、前言

《通信原理》是通信工程和电子信息专业的专业基础课,既是基础课向专业课的过渡,也是通信电子学科的入门课,在通信类、电子类专业中占有非常重要的地位。这门课的教学直接影响这些专业的教学质量和所培养人才的知识结构及综合能力。这门课的前期基础课程有:电路分析基础、电子电路、高频电路、数字电路等电类基础课以及高等数学、概率论等数学课程,还有信号与系统课程,具有相当大的难度和理论深度。因此,本课程在授课时,如果过分强调数学推导和理论探讨,无疑将使学生产生畏难情绪,难以激发学生的学习兴趣和积极性;但如果完全不涉及理论分析,教学又无法达到本科院校的培养目标,即无法培养出既具备一定专业理论素养又具有较强动手能力的技术应用型人才。

二、理论课程授课方法改革探讨

(一)精选课程教材

目前,国内通信原理的教材非常多,以西安电子科技大学樊昌信教授的《通信原理》、张辉教授的《现代通信原理与技术》、华中科技大学王福昌教授的《通信原理》及清华大学曹志刚教授的《现代通信原理》最为经典。其中樊昌信的教材内容丰富、知识点最为详尽、教材体系最为完整。考虑到我校学生的水平以及许多高校研究生入学考试参考教材采用樊昌信版《通信原理》,因此,我们选用该版本的《通信原理》作为本科生教材,其余作为参考资料。

(二)改革授课内容

由于课时的限制,我们在讲授课程的时候,无法做到面面俱到,必须对讲授的内容做一定的选择。选择教学内容时遵循以下原则:①兼顾通信方向各课程的相关度进行教学内容的合理取舍。一方面尽量减少各课程间的重复内容,另一方面防止课程间存在盲区。②增强教学的实用性,突出数字通信,教学以数字通信为主要内容,模拟通信仅保留调制解调技术。③保证本课程的完整性、系统性。课程以预备知识、模拟通信、数字通信、差错控制为教学结构体系。④以通信的有效性和可靠性为主线,教学内容的删减,其教学主线必须得到体现。根据这四个原则,课程选取主要内容为:预备知识、信道、模拟调制系统、数字基带系统、数字调制系统、模拟信号的数字传输、数字最佳接收和同步原理。课程教学重点放在数字基带系统、数字调制系统、模拟信号的数字传输、数字最佳接收和同步原理。

重视学生对基本概念、基本理论的掌握。一方面,针对一些贯穿整个课程的概念如码元传输速率、噪声平均功率、基带输出信号的带宽、相对码(DPSK)与绝对码9PSK0关系,这些概念容易引起理解偏差和疑义概念,应重点讲述。另一方面,通信原理中还存在一些难于理解的原理,如无误码率传输的奈奎斯特准则、PCM编码13折编码方法、循环码的编译码方法等。我们用课堂例题讲解,课后作业练习方法加强学生对基本原理的理解和掌握。

(三)调整授课顺序

在教学过程中,课程教学内容的顺序十分重要。98 -03级通信原理教学完全按照教材的编排顺序讲解,即预备知识—模拟通信系统—数字通信系统—模拟信号数字传输……学生普遍反映对模拟信号数字传输感到很不理解,他们经常提出为什么会有这章内容,这章有什么作用等问题。因此,从04级开始,调整了教材编排顺序,将模拟信号的数字化放在数字通信系统的前面讲解,而教学内容没有改变。这样改变的结果让学生普遍感觉到对整个课程体系理解加深,所获得知识结构更加牢固。

(四)传统教学方法和现代教学手段相结合

教学手段、教学方法改革是提高教学质量的重要途径。在教学手段上采用传统手段与现代多媒体技术相结合。采用黑板和粉笔的传统教学方法既有优点,也有缺点。由于《通信原理》理论性强,公式推导不少,如果教师花很大一部分时间用在公式推导上,或者用很多时间去写一大串公式,这样效率低下的教学将导致老师和学生都不会满意,教学效果肯定不好。如果完全依赖多媒体教学,简单地把教学内容制成课件,这样教学的信息量虽然大,但是由于教学过程传输的信息快,学生像看电影一样进行理论课程学习,自然不能完全理解教学内容,从而影响听课效果。因此,片面评判单一教学手段的好坏是不正确的。对于复杂公式、各种波形图、频谱图、调制解调框图用多媒体播放,这样教学内容生动而又直观;对于复杂的公式的推导,重要的定理、结论通过板书在黑板上,这样的教学事半功倍,既培养了学生的兴趣,又提高了教学的效果。在教学方法上采用灵活多变的教学方式,引入比较教学法。所谓比较教学法就是比较不同教学内容间联系和区别的一种逻辑思维方法。应用比较教学的关键是确定教学内容间的相同点和不同点,本课程特点是通信系统调制与解调成对出现,模拟通信和数字通信并存,我们选择了调幅、调频、调相的调制解调以及它们的抗干扰性能,数字调制解调与模拟调制解调,模拟通信和数字通信抗噪声性能这些内容作比较教学法的试验。

三、课程建设取得的成果

多年来,我们学校十分重视《通信原理》课程的建设。本课程组以“知识、能力、素质”为教育思想,树立精品意识,分别在师资队伍建设、教学内容更新、教学方法与手段改革、实验教学内容、教材建设研讨、教学过程和环节管理等方面开展了大量深入的教研活动和探索,取得了丰富的教改和教研成果。

(一)积极开展教改项目

为了提高教学质量,深化教学改革,校精品课程已结题,省级精品课程得到立项并在建设中。课程组开展了教学理念的探讨,明确了四个教学思想的转变:使学生学习的重心从接受知识转向知识的探究过程,帮助学生从被动接受知识向主动掌握知识的转化;从应试教育到素质教育思想的转化;从以教师为中心的单向注入式教学,向“教”与“学”相融合的互动式教学转化;从单一传统的教学模式,到运用现代教育手段的教学模式的转化。参观学习了国内外部分优秀大学的相关专业与课程,对于开阔视野、解放思想很有帮助。

(二)革新教学方法、提高教学水平

课程组积极开展多种形式的教研活动,本着紧跟通信技术与理论的新发展,结合我校本专业教学的具体特点与要求的原则,进行革新。如修订教学大纲、教学内容安排、辅助教材建设、教辅软件设计、教研讨论、教学网络建设等,形成了集体交流、学习、观摩、研讨的良好制度,老师们相互听课、取长补短、共同提高教学水平。通过该项工作,课程组现营造起活跃的教研工作交流氛围,建立了定期教学研讨的机制。教研活动推动了教学改革,取得了明显的成效,促进了教学水平的提高。

(三)丰富教学资源

本课程利用的网络环境主要包括“教学管理系统”“网络学堂”。本课程运用“教学管理系统”实行网上选课,解决了全院学生跨专业选课问题。“网络学堂”中包含有本课程组经过多年努力开发的课程电子资源:教学计划、电子教案、课程文本、课程视频、实验指导、习题考试、讨论答疑、学生作品、专题探讨等等。

四、结论

本课程是构成本科专业培养计划的重要单元,是后继专业课程教学活动的基础,对确定人才培养模式,体现人才培养质量起到至关重要的作用。同时授课也是向学生传授知识、培养学生能力、提高学生素质的主要途径,是提高教育质量的关键所在。加强课程建设,促进教学内容和课程体系的改革,对提高学校的办学水平具有重要意义。

参考文献:

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