通信原理课程教学改革实践与探索*

田竹梅

(忻州师范学院物理电子系 山西忻州 034000)

《通信原理》课程为通信工程专业必修的专业基础课程，也是许多学校通信类专业研究生入学考试的必考课程之一，其主要内容是介绍通信系统的基本理论、基本分析方法和各项性能指标[1]。这门课程理论性强、概念抽象、推导复杂，学生不容易学，老师不容易教。现结合通信原理课程的特点及我院通信原理实践教学的经验，从课程的教学内容、教学方法、实验教学等方面提出提高通信原理课程课堂教学质量，提高课程建设水平的思路。

1 相关专业课程内容的整合

《通信原理》课程是一门承前启后的课程，它既是通信系统的入门课程，也是学习现代通信技术的基础，其先修课程有《信号与系统》《概率论》《高频电子线路》等，后续课程有《移动通信》《程控交换》等[2]。其中，《通信原理》课程的部分内容与《信号与系统》《移动通信》课程中的部分内容交叉重复、可能会造成某些内容在多门课程中讲授，浪费时间；有些重要内容被忽略掉。因此，需要进行课程体系的优化与课程的整合[3]。

在教学过程中，要及时与相关代课教师进行沟通，各门课程合理的选择教学内容，既避免多门课程教学内容重复，又保证相关专业课程的独立性与连贯性。比如，傅立叶变换的性质、功率谱密度、相关函数等为《信号与系统》等先修课程的基础知识。在《通信原理》课程中涉及到这些知识点时，提前给学生布置任务让学生复习相关知识，在授课过程中教师应着重强调知识点在具体通信过程中的理解与应用，而无需强化它们的基本概念。数字调制技术为《通信原理》课程的一个重点内容，但往往由于课时有限，只能对二进制的数字调制技术进行详细分析。多进制的数字调制方式介绍不是很详细，可以把该内容重点讲授放在移动通信等后续课程中，如在现代移动通信中广泛使用的GMSK、QPSK等调制技术，可以让同学们通过具体实际的要求与应用加深对这些知识点的理解。类似处理的还有信道编码、随机序列、扩频调制等内容。通信原理授课时重点介绍基本理论内容，推荐学生提前预习其在移动通信中的应用，使学生对专业知识的理解和掌握形成一体化的结构，把实践运用融入课堂教学，真正做到学生学有所用，学有所值，学有所成[3]。

2 理论教学与实践教学的结合

《通信原理》课程理论性和实践性都很强，许多理论和公式比较抽象，学生对具体的通信过程难以理解掌握。学生在接受完理论知识后进行相关的实践操作，既能强化学生对理论概念的掌握与运用，又能提高学生的动手实践能力[3]。

传统的通信原理实践教学采用现成的通信原理实验箱，该实验系统只能进行固定的线路连接，以验证性实验为主，实验开设项目受限，开设综合设计性实验受限，不利于学生创新能力的提高。为此，笔者在通信原理实践教学过程中，把传统实验箱与通信仿真工具结合起来，一方面通过传统的实验箱让学生体会具体的通信过程与信号变化情况；另一方面把仿真实验手段MATLAB、SYSTEMVIEW等引入实验教学，让学生自己绘制通信电路，自己改变电路参数，通过示波器、频谱仪、星座图、BER测试仪、眼图等不同的工具形象直观地观察实验效果。采用两种实验手段结合进行实验，可以综合两种实验方法的特点，互相取长补短，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和设计能力，使学生能够得到更好的全面发展[2]。

在《通信原理》基础实验之外，鼓励学生进行通信的综合设计性实验，也是一个不错的提高教学质量的方法。首先教师提出设计要求，学生根据课本中的理论知识和相关系统框图，参考相关资料，独立设计初步方案；然后运用MATLAB、SYSTEMVIEW等建立通信系统仿真模型，验证方案的正确性和可行性，反复试验，测定参数，通过硬件实现；最后学生撰写设计报告，教师验收[4]。通过综合设计性实验，既加深了学生对于理论知识的理解和运用，又培养了学生分析问题和解决问题的能力，且提高了学生的学习积极性[4]。当然相应的方法也可以推广到学生的毕业设计及全国大学生电子设计大赛通信方向竞赛题目的设计中。

3 教学内容与教学手段的改革

针对《通信原理》课程理论难度大的特点，教师需要结合学生的基础及接受能力，适当处理教学内容，改进教学手段，充分调动学生的能动性。

教师在进行新章节的讲授之前，首先要给学生介绍该章节所授内容在整个通信系统中的作用，让学生们有清晰的学习思路与学习重点。同时，也要紧密结合当前通信系统的发展趋势，介绍当前的一些热门技术，较如CDMA、OFDM等，增加学生的学习兴趣。在讲授完各章内容之后，要进行相应的总结，比如对于各种模拟调制与数字调制系统，从有效性与可靠性两方面对它们的性能进行对比分析。利用通信系统框图分析信号的产生、调制、解调的各个过程以及信号经过各渠道处理后的相关性质，如表达式、带宽、信号功率等，将抽象的概念形象化，让学生能够更加系统条理地掌握各章内容。

《通信原理》课程公式推导多，数学基础多，学生在学习的过程中，往往被烦琐的数学推导细节冲昏头脑。因此，在讲授随机信号和随机过程等内容时，将复杂的理论推导简化，着重结论介绍和结论运用，使基础薄弱的学生不用纠缠复杂的数学推导过程，而把精力集中在通信系统原理的理解和运用上[5]。在后续内容讲解中需要用到相关知识时，适当进行补充，降低课程的理论难度，这样可以有效降低学生对该课程学习的畏惧心理[5]。

通信原理理论复杂，如果采用原理框图与信号波形描述实际通信过程的方法讲授，可以使学生理解起来相对容易些，但是必要的公式推导过程也必不可少。在授课过程中，可以采用黑板讲授与多媒体相结合的教学手段，采用多媒体手段提供教学的主线、框图、波形及主要公式提示，给学生清晰的学习思路，在讲授具体的理论推导过程时，比如无码间干扰系统的设计，各种调制系统的抗噪声性能分析等，通过合理的板书呈现，让学生能够紧跟教师思路。在涉及到具体的通信过程时，采用MATLAB、SYSTEMVIEW等通信系统仿真软件，现场仿真各种通信系统，直观地观察各种调制解调系统波形、噪声对“眼图”的影响等，比较各种通信系统的优劣，使学生加深对通信系统各部分的理解，对通信系统有更全面的了解[1]。

4 结束语

以上是笔者在通信原理课程教学及其改革中的几点尝试，取得了良好的教学效果。对于充分调动学生学习积极性，使学生全面、系统地掌握通信原理方面的知识，培养学生能力、提高学生素质等方面起了重要作用。今后应不断学习新的教育理念，提高教师自身素质，为培养合格的具有创新型的通信人才继续努力。

参考文献：

[1]张永利，张威虎，董军堂.《现代通信原理》课程改革与实践[J].价值工程，2011，30(21)：228.

[2]周红鸥，向强.《通信原理》课程教学改革的思路和途径探讨[J].西南民族大学学报(自然科学版),2011，37(S1)：144.

[3]杨晓玲.“通信原理”“信号与系统”和“信息论与编码”三门课程的整合与优化[J].赤峰学院学报(科学教育版)，2011，3(8),265.

[4]刘小群.《通信原理》课程教学改革的探索与研究[J].价值工程，2012，31(4)：191.

[5]陈希湘.独立学院《通信原理》教学改革初探[J].科技信息，2011，23(33)：277.