面向大信息的《通信原理》教學(xué)探索論文

　　隨著(zhù)信息社會(huì )的不斷發(fā)展，信息科學(xué)技術(shù)特別是通信技術(shù)已經(jīng)廣泛普及和滲透到生活的每個(gè)領(lǐng)域，處于“大信息”時(shí)代。如何培養適應“大信息”時(shí)代的高素質(zhì)人才，是高等教育面臨的一項挑戰。該文針對非信息通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)，以《通信原理》這一信息與通信領(lǐng)域基礎課程的教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，從授課內容、授課方式和考查方法等多方面探索培養學(xué)生適應“大信息”時(shí)代的能力，并取得了一定的效果。

　　處于信息化社會(huì )的“大信息”時(shí)代[1]，信息技術(shù)特別是通信技術(shù)廣泛普及和滲透到社會(huì )的每個(gè)領(lǐng)域。對于高等教育而言，所有學(xué)科都帶有信息技術(shù)的烙印�！锻ㄐ旁�理》是高等工科院校面向信息通信技術(shù)開(kāi)設的一門(mén)重要基礎課。通過(guò)該課程的學(xué)習，使學(xué)生能掌握各種通信系統傳輸信息的基本原理和分析方法;熟悉通信系統的基本構成;了解有關(guān)通信系統中的技術(shù)指標及改善系統性能的一些基本技術(shù)措施;培養學(xué)生的辨證思維能力。

　　南京郵電大學(xué)因郵電而生、依通信而長(cháng)，是一所以信息為特色的高等院校，培養快速適應“大信息”時(shí)代的人才，是南京郵電大學(xué)核心競爭力的體現。南京郵電大學(xué)依托優(yōu)勢，彰顯特色，為了學(xué)生今后快速適應“大信息”時(shí)代社會(huì )，積極構建面向“大信息”的學(xué)科專(zhuān)業(yè)體系。就筆者所講授的《通信原理》[2]而言，面向不同專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設了不同課程性質(zhì)、不同學(xué)時(shí)的《通信原理》。面向通信工程、信息工程、網(wǎng)絡(luò )工程等專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設必修課程《通信原理A》，學(xué)時(shí)為80;面向具有通信應用的信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設必修課程《通信原理B》，學(xué)時(shí)64;面向其他工科專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設限選課程《通信原理C》，學(xué)時(shí)48�！锻ㄐ旁�理A》和《通信原理B》課程的學(xué)生都是屬于信息通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的，都學(xué)過(guò)《概率論與隨機過(guò)程》《信號與系統》等先修課程，同時(shí)后續一般還有詳細介紹各種通信系統的專(zhuān)業(yè)課程，如，《移動(dòng)通信》《光纖通信》等，諸多老師和教學(xué)專(zhuān)家對該課程的教學(xué)進(jìn)行了頗有成效的探討

　　筆者主要針對《通信原理C》，即“大信息”背景下其他非信息通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)《通信原理》的教學(xué)進(jìn)行一定的探索。在筆者教授《通信原理C》的過(guò)程中，發(fā)現這門(mén)課程的教學(xué)存在以下問(wèn)題或難點(diǎn)

　　(1)該課程面向的是非信息通信類(lèi)的工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，他們缺乏前期系統性的通信基礎課程學(xué)習，比如：有些專(zhuān)業(yè)就沒(méi)有開(kāi)設《信號與系統》這一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，這就導致講授過(guò)程中學(xué)生對通信基本概念理解存在難度。

　　(2)因為《通信原理C》并非他們專(zhuān)業(yè)的必修課，不少學(xué)生會(huì )錯誤的認為該課程與他們的專(zhuān)業(yè)相關(guān)度不大，所以，不能引起他們足夠的興趣和重視(3)傳統的《通信原理》授課方法注重各種通信理論公式推導，而非信息通信類(lèi)的工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要的是了解信息通信技術(shù)的發(fā)展趨勢和各通信模塊的功能，這兩者存在著(zhù)一定的矛盾(4)傳統的課程考查方式主要是期末考試、平時(shí)習題作業(yè)等方式進(jìn)行，這導致了部分學(xué)生的應試學(xué)習方式，即只通過(guò)死記硬背、生搬硬套的學(xué)習方式來(lái)應付考查，而忽視了基本信息素養的培養，違背了開(kāi)設這門(mén)課程的初衷。

　　針對上述存在的問(wèn)題，筆者在《通信原理C》的講授過(guò)程中就授課內容、授課方式、考查方式等方面進(jìn)行了相關(guān)探索。

　　1 教學(xué)方式探索

　　為培養適應“大信息”時(shí)代的高素質(zhì)人才，對于非信息通信類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在講授《通信原理C》時(shí)，筆者主要以激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣和講解知識點(diǎn)簡(jiǎn)明易懂為出發(fā)點(diǎn)，從授課內容、授課方式、考查方式等3個(gè)方面探索教學(xué)方式改革。

　　1.1 課程授課內容

　　為了激發(fā)非信息通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生對《通信原理C》課程的興趣和重視程度，在授課內容的選擇上，筆者主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行了嘗試改革：(1)在正式開(kāi)始課程講授之前，先闡明《通信原理C》與學(xué)生學(xué)習該專(zhuān)業(yè)的切合點(diǎn)，說(shuō)明該課程在學(xué)生學(xué)習該專(zhuān)業(yè)的應用背景，這能極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習動(dòng)力和熱情，并引發(fā)學(xué)生對通信理論和相關(guān)技術(shù)應用的廣泛遐想。比如：在給測繪工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)始講授該課程時(shí)，講到在做測繪時(shí)，有時(shí)要用到衛星測繪數據，而這些數據正是通過(guò)一種主要的通信方式——衛星通信來(lái)獲取的。(2)給學(xué)生強調信息通信技術(shù)的革新給日常生活帶來(lái)的巨大影響。通過(guò)描述信息通信技術(shù)的發(fā)展怎樣影響日常生活，讓學(xué)生切身體會(huì )到信息通信技術(shù)的力量，進(jìn)而引起學(xué)生對該課程的重視。比如：在給材料學(xué)院的學(xué)生講授《通信原理C》時(shí)，特地從手機演變的角度講述了通信的發(fā)展歷程，隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，手機也經(jīng)歷了固定電話(huà)、大體積的移動(dòng)電話(huà)(大哥大)、便攜式的2G手機、可以上網(wǎng)的3G手機、可以在線(xiàn)視頻的4G手機以及即將出現的可高速傳輸數據的5G手機等各個(gè)階段。(3)在講授《通信原理C》時(shí)，重點(diǎn)闡述基本原理和重點(diǎn)概念，而不必詳細推導理論公式。因學(xué)時(shí)有限，非信息通信專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應掌握通信的理論框架和基本原理，在將來(lái)需要使用的時(shí)候知道從哪方面著(zhù)手查找資料和進(jìn)一步研究。

　　1.2 課程授課方式

　　根據授課內容的特點(diǎn)，有針對性的選擇授課方式能達到更好的教學(xué)效果。對于非信息通信類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)，筆者主要闡述《通信原理C》中的基本原理和重點(diǎn)概念、而不是詳細推導理論公式，這就確定了采用多媒體教學(xué)是一種適當的授課方式。較傳統的板書(shū)，采用多媒體教學(xué)，能夠更加直觀(guān)明了、高效的講授該課程。例如：在講授二進(jìn)制相移鍵控調制系統(2PSK)解調時(shí)，可以在PPT上逐一展示各點(diǎn)波形，并通過(guò)波形清晰描述倒π現象帶來(lái)的嚴重后果，若采用板書(shū)則很難達到該效果。同時(shí)，在講授具體知識點(diǎn)時(shí)，應注意靈活采用各種具體的教學(xué)方法，以達到加深理解、融會(huì )貫通的效果。比如：在講授二進(jìn)制數字調制時(shí)，應采用比較教學(xué)法，與之前的模擬調制的實(shí)現方式、解調方法、調制性能進(jìn)行比較教學(xué)。最后，在講授課本知識時(shí)，適時(shí)的插入仿真圖形來(lái)說(shuō)明，這能加深學(xué)生對理論知識的直觀(guān)感受。筆者在講授二進(jìn)制數字調制系統時(shí)，在比較了2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的誤碼率理論值的基礎上，在PPT上畫(huà)出了在不同信噪比下的它們誤碼率的仿真曲線(xiàn)，學(xué)生的反應非常積極。

　　1.3 課程考查方法

　　課程通�？疾榉椒ㄊ瞧谀┛荚嚺c課后作業(yè)題相結合的方式，但是該方法容易使《通信原理C》落入應試教育的泥潭。學(xué)生用死記硬背、生搬硬套課本知識的方式來(lái)應付考查，背離了素質(zhì)教育方向，無(wú)法培養出適應“大信息”時(shí)代所必需的素質(zhì)。筆者為了強化學(xué)生將課本知識轉化為自身技能的素質(zhì)，在該課程的考查方式中，增加了軟件仿真考查。讓學(xué)生課后利用Matlab的Simulink功能來(lái)動(dòng)態(tài)仿真出一個(gè)通信系統的模型，給出模型中采用的模擬信號數字化方法、調制方式、信道編碼方法、譯碼方法、解調技術(shù)等，并評價(jià)不同方法、不同參數下系統性能的優(yōu)劣，通過(guò)軟件仿真過(guò)程，既加深了學(xué)生對通信各個(gè)模塊清晰的認識又培養了學(xué)生系統建模的水平。同時(shí)，為了加強學(xué)生將課本知識和信息社會(huì )相結合，筆者給學(xué)生布置了一項實(shí)踐性的大作業(yè)，調研“大信息”時(shí)代自己接觸到的各種通信系統采用的調制方式及各自特點(diǎn)，比如：常用的收音機、家里收看的數字電視等。通過(guò)后續反饋可以看出，該大作業(yè)使學(xué)生認識到了《通信原理》課程的影響和價(jià)值，并極大的加強了學(xué)生對“大信息”時(shí)代的感受，加強了其理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

　　2 結語(yǔ)

　　面向“大信息”時(shí)代，筆者針對非信息通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)《通信原理》課程的教學(xué)進(jìn)行了相關(guān)探索，在授課內容、授課方式和考查方法等方面得出了一些有價(jià)值的經(jīng)驗，在并提出了一些相應的改革建議。希望筆者的探索能起到拋磚引玉的作用，各高校相關(guān)課程的任課老師共同推動(dòng)《通信原理》課程的發(fā)展。

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