通信原理教学改革初探

通信原理教学改革初探

【摘要】本文分析了“通信原理”教学现状，并从理论教学和实验教学两方面阐述了该课程的教学改革思想和经验。

关键词通信原理；理论教学改革；实验教学改革

“通信原理”是高等院校电子信息类学科非常重要的专业基础课程。它在本科教学中占有重要地位，同时也是高校电子信息类专业硕士研究生入学考试的必考科目之一。如何在新兴高等师范院校开设该课程成为十分重要的课题。本文结合衡阳师范学院具体情况从理论教学、实践教学方面对该课程教学进行了探索改革。

一、通信原理教学现状

衡阳师范学院物理与电子信息科学系从2003年开设通信原理课程，面向电子信息技术与科学专业学生，大致可以分成两个阶段：2003年至2005年，面向00级-02级学生，这个阶段属于探索阶段；2006年以后属于提高阶段。该课程在开设过程中有以下四方面的问题。

（一）课程开出时间不合理

该课程曾经开出时间为大学二年级，也有开出时间为四年级，这在课程链结构上存在不合理。学生要学好通信原理，必须要有一定的专业基础，该课程以“高频电子线路”、“信号与系统”、“数字信号处理”以及“信息论”等为先续课程。大二开出过早，讲课时要不停地补充基础知识；大四开出则过晚，影响后续的数据通信、光通信技术课程教学。

（二）相关学科整合不合理

在通信相关学科教学存在“各扫门前雪”，不考虑课程之间的联系，出现教学内容重复，重要的知识点讲得不到位的现象。如信号与系统教学，随机信号部分基本没时间讲解。衡阳师范学院物理与电子信息科学系不开“随机信号分析”课程，那么在教学时必须讲授随机信号分析。因此，学生有限的专业课时没有得到更有效的利用。

（三）教师教学经验不足

目前电子信息科学与技术专业属于“年青”专业，从事通信原理教学的教师都很年轻，经验不足，对通信原理的知识结构、体系理解不够，对通信技术不是很了解。因此，在教学中存在教学效果欠佳的现象。由于课时数有限，存在教学内容的取舍不当的现象。教师讲授什么内容，同时留下什么内容让学生自学，如何处理基础理论与新兴技术之间的关系，怎样将最新的科研成果引入教学等这都是教师在选取课堂教学内容时必须考虑的问题。

（四）实验教学内容和方法陈旧

实验教学在高等院校的教学过程中，与理论教学具有同等重要的地位。传统的实验教学方法是要求学生完成某一典型项目的验证，其实验步骤等都是事先安排好的，实验结果也往往大同小异，学生得不到创新能力的培养。目前，我们的实验教学内容和方法陈旧，实验教学对学生的吸引力不高，教学资源不足。

由于通信原理课程存在上述问题，我们从理论教学内容、实验教学方面着手进行了教学改革。

二、理论教学改革

（一）精选教学教材

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》（西安电子科技大学出版）、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》（清华大学出版）最为经典。其中樊昌信和王福昌的教材内容丰富、知识点最为详尽、教材体系最为完整。考虑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”作为教材，其余作为参考资料。

（二）改革教学内容

衡阳师范学院物理与电子信息科学系“通信原理”课程课时为54学时，在有限的时间内按照选定教材全面讲解是不可能的，因此，我们根据课程的特点合理选择讲授的内容是十分必要的。

在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、差错控制

编码和同步原理。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、差错控制编码和同步原理。

在教学内容选取方面，教研室要发挥其应有的作用，开展教研活动，对重复的教学内容进行探讨、交流、统一协调，突出课程特色。我们将“高频电子线路”、“信号与系统”、“数字信号处理”、“通信原理”、“数据通信技术”进行有机整合；如预备知识的随机信号处理部分在通信原理课程不予讲解，由信号与系统课程完成，而信号与系统的离散信号处理则由数字信号处理完成。

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(PSK)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）调整教学顺序

在教学过程中，课程教学内容的顺序十分重要。衡阳师范学院物理与电子信息科学系00 -02级通信原理教学完全按照教材的编排顺序讲解，即预备知识一模拟通信系统一数字通信系统一模拟信号数字传输一差错控制，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03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）更新教学手段和教学方法

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老师和学生都不会满意，教学效果肯定不好。如果采用多媒体教学，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，片面强调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；对于复杂的公式动手推导，重要的定理、结论板书在黑板上，这样的教学事半功倍，培养了学生的兴趣，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教学内容的相互联系和区别一种逻辑思维方法。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：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的特点，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