劉琨

（北京師范大學珠海分校信息技術(shù)學院，廣東珠海519085）

獨立學院介于研究型大學和高職高專之間，是應用型大學的一個典型，其辦學層次和學生生源決定了人才培養(yǎng)目標主要定位于本科應用復合型專業(yè)人才[1]。教學目標要緊跟市場需求，加強實踐動手能力的培養(yǎng)。同時，由于獨立學院在創(chuàng)建之初多半借用本部實驗室資源，自己建設(shè)實驗室較少，隨著辦學規(guī)模擴大和學生數(shù)量的增多，實驗室資源短缺成為一個普遍事實。如何解決這一矛盾，也為《通信原理》課程提出了棘手的課題[2]。

1 通信原理課程特點

《通信原理》課程是電子和通信相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有相當大的難度和理論深度。而獨立學院學生基礎(chǔ)普遍較為薄弱，數(shù)序功底和自學能力較差。如果過多強調(diào)數(shù)學推導和單純理論分析，無疑將使學生產(chǎn)生畏難心理，難以激發(fā)學生的學習興趣[3]。

如今的通信發(fā)展，已經(jīng)是數(shù)字通信的天下，新的通信技術(shù)層出不窮。因此，在有限的學時條件下對教學內(nèi)容進行取舍并跟上通信技術(shù)發(fā)展的步伐，是不可回避的現(xiàn)實問題。

《通信原理》課程實驗項目大多是驗證性的，實驗項目有限，如果需要增加新的實驗內(nèi)容，需要改進硬件設(shè)備或重新購買，成本比較大[4]。

根據(jù)獨立院校的學生特點和通信原理課程的特點，在教學方法上加以改進，分下面幾方面加以討論。

2 教學方法的改進

2.1 教學內(nèi)容選取

在課程的內(nèi)容上，將目前相對來說使用較少的模擬通信的介紹篇幅盡可能縮減，著重介紹數(shù)字通信系統(tǒng)原理。增加數(shù)字通信系統(tǒng)中常用的芯片介紹，讓學生能將理論和實際應用結(jié)合，更加靈活的理解理論的內(nèi)涵。

針對《通信原理》課程理論艱深，將隨機信號和隨機過程部分加以簡化，只在后續(xù)內(nèi)容需要用到相關(guān)知識時，適當?shù)匮a充不作深入探討，降低課程的理論難度。將復雜理論推導簡化，著重結(jié)論介紹和結(jié)論運用。使基礎(chǔ)薄弱的學生不用糾纏復雜的數(shù)學推導過程，而把精力集中在通信系統(tǒng)原理理解和運用上，降低了學生對課程學習的懼怕心理。

2.2 授課方式的多樣化

充分利用共享的課程資源，特別是精品課程網(wǎng)站的優(yōu)秀課程資源，豐富知識傳授的手段。例如：對PCM原理和數(shù)字調(diào)制的各種方法用Flash動態(tài)演示實現(xiàn)過程，利于學生更加容易理解這些抽象的通信處理過程，達到了良好的教學效果。

教師對于在深入理解課程的同時，注意和學生的互動式教學。將提問和知識的講解交替貫穿在整個課堂中，引導學生主動思考[5]。

2.3 仿真實驗在通信原理課程中的應用

對于新興的獨立學院來說，配備大量硬件實驗設(shè)備在資金上有一定困難。近年來，系統(tǒng)仿真分析軟件工具的廣泛運用，為解決這一矛盾創(chuàng)造了良好的機會[6]。

基于SystemView的通信原理仿真實驗包括：PCM編解碼系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的碼間干擾和眼圖觀測、數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計與分析等。學生還可以根據(jù)自己的興趣，設(shè)計其他的通信系統(tǒng)，如：藍牙系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)等。

下面以低通信號的抽樣定理觀測實驗為例，說明SystemView對本課程的補充和促進作用。低通信號抽樣示意圖如圖1所示。仿真圖如圖2所示。

圖1 抽樣示意圖Fig.1 Sampling diagram

圖2 信號的取樣與恢復仿真圖Fig.2 Simulation diagram of signal sampling and restoration

功能模塊Token0：信號源發(fā)生器，產(chǎn)生頻率為100 Hz正弦波。Token3：信號源發(fā)生器，產(chǎn)生抽樣脈沖。選取不同的抽樣頻率，觀察信號不同的恢復情況。信號通過Token1低通濾波器和Token8放大器，在Token2乘法器中完成抽樣過程。再通過Token4低通濾波器還原，在Token5接收器得到恢復后的信號。

如果Token3的頻率取50 Hz，恢復信號的波形圖如圖3所示。

圖3 抽樣頻率50 Hz的恢復信號波形Fig.3 Recovery signal waveform with sampling frequency 50 Hz

圖3上半幅圖為恢復信號波形，下半幅圖為信號源波形?；謴托盘柌ㄓ捎跒槌闃宇l率＜2倍的低通信號帶寬，有所失真。

如果Token3的頻率取200 Hz，得到恢復信號的波形圖如圖4所示。

圖4 抽樣頻率200 Hz的恢復信號波形Fig.4 Recovery signal waveform with sampling frequency 200 Hz

如圖4所示，可以看出由于抽樣頻率=2倍的低通信號帶寬，而沒有失真。

如果Token3的頻率取500 Hz，得到恢復信號的波形圖，由于抽樣頻率＞2倍的低通信號帶寬，也沒有失真。

從仿真結(jié)果可以看出SystemView不但可以對實驗結(jié)果顯示和分析，還可以對任何感興趣的模塊進行觀察和分析，加深了學生對低通信號抽樣定理的理解和掌握。還可以引導學生主動學習，對實驗進行改進，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

3 結(jié)論

通過對課程內(nèi)容的精心選取、教學方法的多樣性運用和仿真實驗輔助，解決了獨立學院《通信原理》課堂教學的局限，提高學生的學習興趣，促進了對學生的系統(tǒng)分析和設(shè)計能力的培養(yǎng)。

[1] 粟向軍，劉翔.新興本科院校通信原理課程多維教學體系的建構(gòu)[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2011（5）:36-37.SU Xiang-jun，LIU Xiang.The construction of the multidimensional teaching system of communication principle course in emerging undergraduate colleges[J].China Education Innovation Herald，2011（5）:36-37.

[2] 何雪云，周克琴.《通信原理》若干教學難點的化解[J].科技信息，2011（6）:28-29.HE Xue-yun，ZHOU Ke-qin.Slution of some teaching difficult points of communication principle course[J].Science&Technology Information，2011（6）:28-29.

[3] 徐升槐，范勤儒.通信原理實驗課程教學研究[J].實驗科學與技術(shù)，2011（1）:65-66.XU Sheng-huai，F(xiàn)AN Qin-ru.Teaching reform and research of the course of communication principle experiment[J].Experiment Science&Technology，2011（1）:65-66.

[4] 趙金憲，江曉林.電氣信息類專業(yè)《通信原理》實驗與實踐教學的研究[J].電氣電子教學學報，2010（S1）:111-112，115.ZHAO Jin-xian，JIANG Xiao-lin.The study of the experimental and practical teaching of"communication principle"in electrical information major[J].Journal of Electrical&Electronic Education，2010（S1）:111-112，115.

[5] 周菊，張文，李晨暉.《通信原理》課程教學探索[J].桂林航天工業(yè)高等?？茖W校學報，2008（2）:96-98.ZHOU Ju，ZHANG Wen，LI Chen-hui.Teaching exploration of“communication principles”course[J].Journal of Guilin College of Aerospace Technology，2008（2）:96-98.

[6] 鐘福如，李栓明，鐘斌.應用SystemView仿真軟件進行《通信原理》課程輔助教學[J].甘肅聯(lián)合大學學報:自然科學版，2008（1）:106-109.ZHONG Fu-ru，LI Shuan-ming，ZHONG Bin.The application of emulational software of SystemView to assistant the teaching of“Communication Principle”Course[J].Journal of Gansu Lianhe University:Natural Sciences，2008（1）:106-109.