摘要：在“通信原理”教學(xué)中如何實現(xiàn)教學(xué)過程的互動性、教學(xué)方式的啟發(fā)性、教學(xué)方法的多樣性和教學(xué)手段的現(xiàn)代化，以及如何激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性都值得我們思考和研究。本文結(jié)合作者長期從事“通信原理”教學(xué)活動積累的經(jīng)驗，談幾點自己的看法，旨在推動“通信原理”教和學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新起點。

關(guān)鍵詞：教學(xué)學(xué)術(shù)；通信原理；課程教學(xué)；創(chuàng)新

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

現(xiàn)代科技發(fā)展所呈現(xiàn)的互相滲透、互相融合趨勢，給人才的培養(yǎng)帶來了更高的要求。未來的人才是在通曉多門相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)上專于一科的專門人才。“通信原理”是通信專業(yè)人才區(qū)別于其它信息類專業(yè)人員的重要知識結(jié)構(gòu)，是每個優(yōu)秀的通信專業(yè)人員必修的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程通過綜合理解和運用信息理論、數(shù)字信號的表示和傳輸、通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等各種知識，形成通信專業(yè)人才特有的系統(tǒng)的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。通過本課程的學(xué)習(xí)，一方面可使學(xué)生對通信理論的基礎(chǔ)知識有充分的認(rèn)識，另一方面，通過課程的綜合設(shè)計實踐，靈活運用理論知識，設(shè)計和仿真較大規(guī)模通信系統(tǒng)，可培養(yǎng)學(xué)生研究型學(xué)習(xí)活動的意識，從而提高其解決實際問題的能力。

本課程的主要特點是內(nèi)容豐富，原理性、邏輯性、綜合性強，抽象概念多，并且前后概念與內(nèi)容相互交錯，知識體系繁雜，對于教和學(xué)都有一定的難度。特別是今天在教學(xué)學(xué)時不斷受到壓縮的情況下，又出現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時數(shù)少的矛盾，如何在有限的學(xué)時內(nèi)成功地完成本課程教學(xué)任務(wù)更是一個難題。所有這些要求我們必須對本課程的教和學(xué)進(jìn)行認(rèn)真研究。

高質(zhì)量的教學(xué)是教學(xué)學(xué)術(shù)水平的體現(xiàn)。在“通信原理”教學(xué)中如何實現(xiàn)教學(xué)過程的互動性、教學(xué)方式的啟發(fā)性、教學(xué)方法的多樣性和教學(xué)手段的現(xiàn)代化，以及如何激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性都值得我們思考和研究。另一方面在本課程的教學(xué)中，教師對先進(jìn)的教育理念的認(rèn)識，對教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容的深入理解，及對教學(xué)模式的革新等直接關(guān)系著本課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。本文結(jié)合作者長期從事“通信原理”教學(xué)活動積累的經(jīng)驗，談幾點自己的看法，旨在推動“通信原理”教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新起點。

2高質(zhì)量的教學(xué)是教學(xué)學(xué)術(shù)水平的體現(xiàn)

2.1先進(jìn)的教育理念為先導(dǎo)

“通信原理”作為一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程教學(xué)的基本任務(wù)有兩個，即通信原理基礎(chǔ)理論的傳授、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。沒有扎實的理論基礎(chǔ)，創(chuàng)新根本無從談起。但與理論基礎(chǔ)相比，創(chuàng)新更為重要，而興趣是創(chuàng)新的源泉。在通信原理教學(xué)中，應(yīng)注意處理好傳授基礎(chǔ)理論知識與激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)系。重點應(yīng)放在后者，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.2 “通信系統(tǒng)思想”貫穿整個教學(xué)過程

數(shù)字通信代表著現(xiàn)代通信的發(fā)展方向，課程的主要內(nèi)容應(yīng)以數(shù)字通信為主，即以“數(shù)字通信系統(tǒng)模型”為主線，建立課程主要內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)，將通信原理的各部分內(nèi)容有機地串聯(lián)起來。課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。本課程教學(xué)應(yīng)著重講授課程的基本原理和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，促進(jìn)知識和技能的遷移，達(dá)到舉一反三，觸類旁通。為了適應(yīng)當(dāng)前通信技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)需要，本課程著眼于加強基本概念的講解，在增強數(shù)學(xué)分析嚴(yán)謹(jǐn)性進(jìn)行的同時適量簡化數(shù)學(xué)推導(dǎo)，減少過時的技術(shù)內(nèi)容并增加新型通信技術(shù)原理的介紹。

2.3以“現(xiàn)代通信系統(tǒng)功能模型”為背景

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，通信已由獨立的發(fā)送-接收系統(tǒng)模型過渡到了網(wǎng)絡(luò)化。從通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成看，現(xiàn)代通信系統(tǒng)主要分為四大功能模塊：接入功能模塊、傳輸功能模塊、控制功能模塊及應(yīng)用功能模塊，而通信原理所講授內(nèi)容主要集中在傳輸功能模塊。

本課程是學(xué)生接觸到的第一門通信類課程。給學(xué)生一個通信原理的應(yīng)用背景介紹，明確本課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位至關(guān)重要。如果學(xué)生不了解其作用，教師也沒有將理論與實際結(jié)合的方法與手段傳授給學(xué)生，就會致使相當(dāng)多的在校學(xué)生會不重視或?qū)A(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)不感興趣。而本課程是通信工程專業(yè)的核心課程，其理論性和實踐性都很強，所涉及和聯(lián)結(jié)的知識幾乎涵蓋了通信專業(yè)的所有課程，其教學(xué)的成功與否關(guān)系到以后專業(yè)教學(xué)的成敗。

2.4以“信號傳輸流程”組織教學(xué)

以“發(fā)送”為起點，“接收”為終點，建立各種傳輸系統(tǒng)的信號的傳輸流程，以數(shù)字信號基帶傳輸為例，如圖2所示。

顯然，對于數(shù)字信號頻帶傳輸，若以清晰的信號傳輸流程“某信號調(diào)制→信道→解調(diào)、同步、抗噪性能等”組織教學(xué)，將同樣便于講述系統(tǒng)概念。

2.5以“自主學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)”為出發(fā)點

社會需要的是既有專業(yè)素質(zhì)也有學(xué)習(xí)能力的人才。本課程教學(xué)要防止將中學(xué)階段的應(yīng)試教育延展到大學(xué)階段。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)后，也有利于在較短的學(xué)時內(nèi)，較好地理解通信的基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用。

2.5.1完善的知識結(jié)構(gòu)和扎實的基礎(chǔ)是發(fā)揮學(xué)習(xí)積極性和主動性的前提

高等教育大眾化后，學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱。當(dāng)前普通本科教學(xué)中，存在著學(xué)生對課程體系不了解，盲目被動學(xué)習(xí)的普遍現(xiàn)象。對教學(xué)計劃中開設(shè)的每門功課要求不高，及格就行，這就造成基礎(chǔ)知識掌握不牢固而導(dǎo)致知識結(jié)構(gòu)不完善等問題，在很大程度上遏制了學(xué)習(xí)的積極性和主動性的發(fā)揮。因此，教師在課程教學(xué)的前期階段，有必要對學(xué)生的學(xué)習(xí)起點進(jìn)行分析。

本課程的先修課程有高等數(shù)學(xué)、概率論、電路分析、信號與系統(tǒng)、通信電子線路、隨機信號分析、信息論與編碼等。其中，學(xué)生對概率論、信號與系統(tǒng)、尤其是隨機信號分析的掌握程度直接影響著本門課程中有關(guān)通信信號和噪聲的分析學(xué)習(xí)。在一些學(xué)校，由于學(xué)時數(shù)的限制，沒有專門開設(shè)隨機信號分析，這就需要教師在教學(xué)設(shè)計時充分考慮這種情況。在講授本課程主要知識之前，適當(dāng)安排專門的章節(jié)學(xué)時講解這部分內(nèi)容。

所謂的“適當(dāng)”是指這部分內(nèi)容即不能補充太多，使學(xué)生感覺枯燥，也加重學(xué)時少，內(nèi)容多的矛盾；也不能太少，使概念缺乏完整性。為避免枯燥，同時兼顧完整性，講解這部分知識時，要注意理論聯(lián)系實際。例如，可直接以數(shù)字基帶信號為例，講解循環(huán)平穩(wěn)隨機過程概念，進(jìn)而引出數(shù)字帶通信號也是循環(huán)平穩(wěn)隨機過程，分析此類信號的頻域特性時，都要從它們自相關(guān)函數(shù)的分析開始，經(jīng)過自相關(guān)函數(shù)的傅立葉變換求解其功率譜密度。再如，講解平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)時，直接以通信信道中的白噪聲經(jīng)過各種接收系統(tǒng)為例，使學(xué)生既掌握了平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)后輸入與輸出之間的關(guān)系，又學(xué)會了對各種通信接收系統(tǒng)中的噪聲分析，增強了學(xué)習(xí)興趣。

良好的基礎(chǔ)，會使本課程的教學(xué)變得更加流暢，可以把更多的精力放到知識層次的提高和能力的培養(yǎng)上，學(xué)生的學(xué)習(xí)也會變得輕松。

2.5.2強調(diào)重點，圍繞難點，各種教學(xué)媒體各施所長，優(yōu)化組合

“教”是為“學(xué)”服務(wù)的。教學(xué)方法應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)心理，使學(xué)生容易學(xué)、樂于學(xué)。根據(jù)學(xué)生問卷調(diào)查的結(jié)果分析，對于教學(xué)內(nèi)容方面，有80%以上的學(xué)生都希望教師教學(xué)過程中突出重點，拓展思路，著重講解難點，同時希望能夠理論聯(lián)系實際，“了解因為，明白所以”；而對于多媒體教學(xué)手段(調(diào)查包括本專業(yè)學(xué)生所經(jīng)歷的使用多媒體手段的所有課程教學(xué))方面，也有80%以上的學(xué)生認(rèn)為，多媒體教學(xué)設(shè)計至關(guān)重要，設(shè)計好的，可事半功倍，設(shè)計不好的，教師只是照著課件讀，學(xué)生跟不上思路，“暈暈乎乎，不知所云”，多媒體教學(xué)應(yīng)因課而異、因人而異、因時而異。而對于本課程，多數(shù)學(xué)生建議，鑒于他們目前的基礎(chǔ)，希望以板書為主，多媒體為輔，這樣可給他們留有一定的思考消化時間。根據(jù)問卷調(diào)查，有90%左右的學(xué)生都贊成課堂上引入適量動態(tài)仿真演示，避免純理論教學(xué)的苦澀乏味，以增強其學(xué)習(xí)興趣。

從學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況和本課程自身特色出發(fā)，我們課程組教師進(jìn)行了精心的教學(xué)設(shè)計，采取了一系列的措施。例如，開設(shè)了更有利于教和學(xué)互動的本課程教學(xué)的公共郵箱，將每講內(nèi)容的重點和難點知識提前公布于郵箱，以利于學(xué)生的自學(xué)和課前預(yù)習(xí)；教學(xué)過程中注意“開始結(jié)束2分鐘”，即課前2分鐘做上講課的總結(jié)，并引入本講的知識點和任務(wù)，使學(xué)生連續(xù)思維，明確重點和難點；本講課程結(jié)束前2分鐘，總結(jié)本講內(nèi)容，提出思考問題，引出下講知識點，以便預(yù)習(xí)和啟發(fā)思維。教學(xué)形式采用“板書為主，多媒體為輔，適時引入動態(tài)仿真演示”等多種媒體的優(yōu)化組合。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)引入仿真，針對同一個通信系統(tǒng)，采用不同的參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)，通過對仿真結(jié)果分析，并與理論結(jié)果相比較，可將課程中較難掌握和理解的內(nèi)容形象生動的展現(xiàn)出來，從而使學(xué)生對所學(xué)知識的理解更加透徹。使理論應(yīng)用得以情境化和具體化。教學(xué)過程轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處熞龑?dǎo)下師生共同探索的過程，由單純講知識轉(zhuǎn)向同時講授獲得知識的方法和思維的方法。長期的教學(xué)實踐表明：精心的教學(xué)設(shè)計、靈活多樣的教學(xué)形式，啟發(fā)式的教學(xué)方法等，使得課堂氣氛輕松、活潑，有問有答，學(xué)生注意力集中，主動性高，使課程內(nèi)容不再枯澀難懂，趣味性增加，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，知識的當(dāng)堂掌握率大大提高，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識明顯增強。

2.5.3由淺入深，適度進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)方法培養(yǎng)

在尊重學(xué)生主體性的基礎(chǔ)上，教師通過引導(dǎo)啟發(fā)，使學(xué)生學(xué)會自主獲取知識，培養(yǎng)能力。在教學(xué)過程中，鼓勵學(xué)生通過查詢閱讀相關(guān)文獻(xiàn)著作(而不是習(xí)題集)掌握相關(guān)知識。通過本課程的公共郵箱，不定期地向?qū)W生推薦與課程中的知識相關(guān)的一些經(jīng)典的著作、期刊文獻(xiàn)或相關(guān)的技術(shù)網(wǎng)站，同時給出適度要求，例如，要求學(xué)生通過查閱和瀏覽，列表統(tǒng)計相關(guān)項目(如“期刊主辦單位”、“每期學(xué)術(shù)論文的篇數(shù)”或“技術(shù)網(wǎng)站上討論了哪些熱點技術(shù)”、“你對其中的理論或技術(shù)理解多少？”等等)。通過查詢閱讀，擴大了學(xué)生的知識面，加強了他們對通信領(lǐng)域前沿學(xué)科的了解，培養(yǎng)了他們收集、閱讀和理解參考文獻(xiàn)的能力，更重要的是提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)過程中，對于一些較新的通信技術(shù)如OFDM、TCM、擴頻技術(shù)等給予足夠的重視。為使基礎(chǔ)性和前沿性的有機結(jié)合，選取衛(wèi)星通信、計算機通信、擴頻通信、軟件無線電等當(dāng)前發(fā)展迅速的應(yīng)用實例對相關(guān)基本原理進(jìn)行介紹和講解。

另一面，在教學(xué)過程中，適時適量地向?qū)W生介紹一些目前通信領(lǐng)域常用的仿真技術(shù)和軟件，如基于FPGA的仿真、基于Matlab、SystemView或LabView的仿真等，向?qū)W生推薦有關(guān)通信仿真方面的書籍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時要注重研究和解決問題的方法，使學(xué)生改變被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)為主動思考，為進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。

2.5.4課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑

課程設(shè)計作為獨立的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，與理論教學(xué)相結(jié)合，主要采用探究式教學(xué)方式，即由教師給定一個課題，給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，要求學(xué)生通過集體探討來完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)能力，協(xié)作交流意識和發(fā)現(xiàn)問題、研究分析問題和解決問題的能力。

課題的選擇既要關(guān)注學(xué)科前沿發(fā)展，又要考慮學(xué)生的實際情況，有深有淺、有難有易，注意“抓兩頭、促中間”，防止“優(yōu)生吃不飽，差生吃不了”的現(xiàn)象。針對某個課題學(xué)生可個人獨自完成或由幾個學(xué)生組成小組完成。

課程設(shè)計提交的報告要求以規(guī)范的論文形式書寫，內(nèi)容主要包括摘要、選題的目的、設(shè)計的理論依據(jù)、仿真的基本方法和結(jié)果分析、創(chuàng)新點，設(shè)計的心得體會以及主要參考文獻(xiàn)等，通過小論文的書寫，可培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)技能和寫作技能，逐步具備寫作畢業(yè)論文和有關(guān)科技論文的能力。

課程設(shè)計注重學(xué)生的過程性體驗，讓學(xué)生既動手又動腦。在設(shè)計過程中，能夠使復(fù)雜的理論知識具體化，將許多抽象的概念通過一個模型對象聯(lián)系起來。通過課程設(shè)計學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、團(tuán)隊合作精神、工程應(yīng)用意識培養(yǎng)和實驗技能訓(xùn)練等都可以得到鍛煉。并可使他們理清思路，把握課程的教學(xué)主線，掌握重點和難點，對所學(xué)知識達(dá)到融會貫通，進(jìn)而有所創(chuàng)新。

同時，課程設(shè)計起到了理論知識向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化的作用。通過對知識的綜合應(yīng)用、可使分散的知識點轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻恼w，可全方位地展開學(xué)生的思維和最大限度地解放學(xué)生的思想，能夠使學(xué)生獲得一定的成就感，更大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生活躍的應(yīng)變思維能力。

2.6 “創(chuàng)新型教師對學(xué)生的真心關(guān)愛”是本課程教學(xué)成敗的關(guān)鍵

只有創(chuàng)新型教師才能擔(dān)當(dāng)起創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重任。創(chuàng)新型教師應(yīng)具備的基本素質(zhì)主要有：(1)高度的敬業(yè)精神，體現(xiàn)在對學(xué)生的關(guān)愛、對通信事業(yè)的熱愛。(2)嶄新的教育觀念，其直接影響著教師的教學(xué)態(tài)度和行為。(3)專深與廣博相結(jié)合的復(fù)合知識結(jié)構(gòu)。(4)較強的創(chuàng)新能力。(5)高超的教學(xué)藝術(shù)和管理藝術(shù)，能夠創(chuàng)造良好的教學(xué)氛圍，激發(fā)每個學(xué)生發(fā)掘出最大的創(chuàng)新潛能。

對通信事業(yè)的熱愛是教師認(rèn)真研究本課程專門化知識傳播的前提。沒有教師的自主專業(yè)研究，就沒有基于研究的過程模式的課程。沒有創(chuàng)新型教師對學(xué)生的真心關(guān)愛和對學(xué)生學(xué)習(xí)真正的了解，也就不會激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和求知欲。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，對教學(xué)效果有很大的影響。如果學(xué)生對教師講授不感興趣，學(xué)習(xí)就不會有激情，學(xué)習(xí)質(zhì)量就不會達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。

教學(xué)過程中，每一階段完成后，我們都通過問卷調(diào)查的形式征求學(xué)生的意見，密切關(guān)注學(xué)生自身的感受，總結(jié)存在的問題，制定下一階段的實施改進(jìn)方案。通過各種途徑如課程網(wǎng)站、公共郵箱、課程現(xiàn)場答疑等，加強師生交流，多和學(xué)生接觸，關(guān)心學(xué)生，與學(xué)生建立友好融洽關(guān)系，充分挖掘課程中令學(xué)生感興趣的內(nèi)容，盡量多地提供學(xué)生參與的機會，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)造一個良好的教學(xué)氛圍。激勵教學(xué)相長，提高教學(xué)效果。

3結(jié)束語

教學(xué)學(xué)術(shù)就是知識傳播的學(xué)術(shù)。教和學(xué)的學(xué)術(shù)是提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在好的教學(xué)中，教師不僅傳播知識，還學(xué)習(xí)知識，自身也得到創(chuàng)造性發(fā)展，也即教學(xué)是一個教學(xué)相長、改造和擴展知識的創(chuàng)造性過程，是一個持續(xù)探索的過程。

在“通信原理”課程教學(xué)中，教師應(yīng)加強自身學(xué)習(xí)、精心備課、充分體現(xiàn)教學(xué)學(xué)術(shù)性，發(fā)揮學(xué)生主動性及激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性，提高教學(xué)水平，更重要的是在很大程度上提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)的探究精神，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及科研工作打下堅實的基礎(chǔ)。

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