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通信原理教程优选九篇

时间:2023-10-13 09:41:02

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇通信原理教程范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

通信原理教程

第1篇

关键词:通信原理; 教学内容;课程实验;考查方式

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)20-4663-02

1 概述

《通信原理》课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一,是电子信息类各专业必修的专业基础课,起着承前启后的“腰”的作用,该课程同时也是“信息与通信工程”学科研究生入学考试课程之一,占有重要的教学地位[1]。它的先修课程有:高等数学、概率论、信号与系统、非线性电子线路,后续课程有:移动通信、光纤通信、程控交换。该课程教学与建设的好坏将直接影响后续专业课的教学[2] 。针对其知识点众多,概念抽象,理论性强,数学推导复杂的特点,通过优质示范课程的教学改革与实践,从精炼教学内容、创新教学方法和手段、改革实验方式、多元化课程成绩出发,对“通信原理”课程多元化教学进行了探讨[3] 。

2 具体实施

2.1 教学内容的改革

“通信原理”课程以当前广泛应用的通信系统和代表发展趋势的通信技术为背景,系统介绍数字通信基本原理,为学生今后从事相关工作提供理论基础和实际知识。本课程的目的是使学生掌握现代通信理论的基本概念、基本原理和基本方法,为学生进一步学习和掌握各种现代通信技术准备必要的基础理论[4]。

“通信原理”课程采用的教材是樊昌信等编的《通信原理》第六版,全书分十四章,而课程只有48学时的理论教学。有限的课堂教学时间里,对教学内容进行合理的筛选和精炼就显得尤其重要。我们以提高学生综合素质和培养学生创新意识为目标,坚持以课程“基本概念、基本知识、基本技能”为主:

1) 强调课程之间知识的连贯性。注重通信原理与其他先修及后续课程之间的知识的相通与连贯,帮助学生进行知识梳理。如讲解调制的时候,与非线性电子线路当中的调制的电路实现联系起来;加强与后续移动通信、光纤通信等专业课程之间知识点的关联等。

2)增加先进的通信技术的介绍。在教学的过程中,穿插介绍通信先进的新技术,使学生在了解前沿技术的基础上,增加学习的兴趣。

3)突出系统概念。简化纯数学推导的过程,而是在通信系统分析的基础上构成系统的逻辑框架 [3]。

2.2 课堂教学方法和手段

目前看我校及其他很多高校对学生学习通信原理课程的要求都是掌握现代通信理论的基本概念、基本原理,而现行通信原理的课堂教学模式主要采取的还是教师讲,学生听这样的传统模式。虽然增加了多媒体教学,但也只是简单的把知识点从黑板搬到了大屏幕,没有从根本上解决课堂知识难于理解和掌握,内容抽象,缺乏可视化的直观表现,如此容易造成学生对学习通信原理积极性不高,降低其学习该课程的的主观能动性。正是基于此,我们对课堂的教学手段和方法进行了多方面的尝试和探索,进行师生角色互换,鼓励学生自己动手制作课程知识相关的Flash小动画进行课堂演示等,试图充分抓住每堂课堂的黄金时间,帮助学生消化课堂知识的同时,锻炼他们的表达、动手以及演示的能力。具体手段和措施如下:

1) 课堂上适当地使用“师生角色互换”,提高学生学习的积极性。

针对部分同学上课不认真听讲,学习不够积极主动的问题,在讲完两节课的内容之后,下次课开始前,安排5~10分钟的分钟时间进行师生角色互换,让两位学生来总结上次课内容,老师则坐在台下当学生。学生要能比较顺畅的总结上次课的内容,必须要认真听讲,抓住老师上课强调的重点内容,积极参与到课堂中来。同时要求他们两个人相互配合,将重点内容在黑板上板书出来。其他同学可以针对发言的两位同学的总结进行提问;老师适当加以点拨与评价,并给出成绩,这两位同学总结发言的成绩直接与他们该门课程的平时成绩关联。通过实施这种方法,学生听课的积极主动性明显调动起来,锻炼了他们语言表达和归纳总结的能力,增强了他们的自信心。从刚开始的面对黑板,声音颤抖,到后面的有模有样,总结越来越好,同学们积极参与,相互竞争,因此听课的积极性也越来越高,课堂互动效果更好了。

2) 鼓励学生动手创作Flas,将兴趣爱好与理论学习有机融合。

部分同学对理论性较强的课程兴趣不高,但对于像互动媒体设计等却非常爱好。为吸引这些同学对课程学习的兴趣,鼓励他们根据课程内容创作Flas,将他们的兴趣爱好与理论课程的学习有机融合在一起。如在强调2ASK、2FSK以及量化编码等知识原理的时候,启发他们创作相应的Flas来对这些知识点进行模拟。学生在创作动画的过程中,必须先对理论知识作进一步的消化吸收,如此达到将爱好与理论学习结合的目的。在讨论课上,组织学生演示自己创作的动画,并进行评比。通过实践,学生对一些难于理解抽象的理论通过自己的创作直观的展示出来了,加深了印象,提高了自主学习的兴趣。

2.3 课程实验

“通信原理”实验是为配合理论教学而开设的,共16学时,目的是将课堂讲授的理论与实践相结合,培养学生实际动手能力,深刻理解所学知识的应用,所以在课程的实验体系教学中将验证性的硬件实验、软件仿真、综合课程设计以及毕业设计有机结合起来。

硬件实验教学通过捷辉公司开发的通信原理实验箱进行。开设了6个硬件实验,包括了模拟信号的数字传输技术、时分复用数字基带通信系统、多进制数字频率调制(MFSK)实验等主要内容。软件设计的内容选择了数字通信中的典型调制与解调技术,学生可以选择利用Matlab或Systemview来实现。利用Matlab或Systemview等仿真技术进行实验项目的开发,不受场地环境和设备的限制,学生课后也可以根据自己具体的情况进行练习,同时它能够有效地弥补硬件实验箱等传统实验所带来的不便和不足。一些硬件实验箱不能做或者效果不好的实验,以及平时不容易实现的综合性系统实验,都可以利用Matlab或Systemview仿真的方法轻而易举地实现,而且非常的形象,实验结果也一目了然。通过软件仿真实验,培养了学生的编程能力和创造性,把他们从无意义的简单的插拔线的劳动中解放出来,而是更专注于问题的解决方法。同时软件仿真实验可以进一步扩展,作为信号与系统、通信原理综合课程设计的内容。并在此基础上可以与EDA、DSP以及光纤通信、移动通信、程控交换的相关知识联系起来,做更深入的研究和开发,从而作为学生毕业设计的内容[5,6]。

2.4 课程考核

综合考虑“通信原理”课程的教学过程,摈弃了以前仅仅通过期末笔试的成绩来决定课程最终成绩的做法,而是将笔试成绩、实验成绩、课堂表现(包括随堂提问、课堂角色互换中的表现等)、作业完成情况及出勤情况等这些多元化的因素有机结合,更加科学地反应学生对该门课程的掌握程度。

3 结束语

总之,通过精炼教学内容、创新教学方法和手段、改革实验方式、多元化课程成绩,增强学生的主动获取知识的能力、动手实践能力、软硬件设计能力、分析解决问题的能力,利于学生建立专业的观点、系统的观点、工程的观点。

参考文献:

[1] 陈萍,董兴华.将开源软件引入通信原理实验教学的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(4):250-252.

[2] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].北京: 国防工业出版社, 2007:216-218.

[3] 黄葆华,沈忠良.通信原理基础教程[M].北京: 机械工业出版社, 2008:117-120.

[4] 杨星海,魏长智.通信原理教学改革研究[J].中国现代教育装备,2010(19):87-88.

第2篇

关键词 通信原理 教学改革 教学内容 教学方法

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)02-0003-02

随着数字通信技术和计算机技术的快速发展,信息技术已成为21世纪世界经济发展的主要动力,信息的传播方式也从上世纪末的以书信和固定电话为主转变为蜂窝移动通信和计算机网络通信等。学习和掌握现代通信系统和技术也成为信息社会每一位成员,尤其是未来的通信工作者的迫切需求。作为现代通信系统的理论基础――通信原理的教学质量,直接影响到我国未来通信人才的理论基础甚至未来整个通信产业的发展和竞争力,因此对通信原理课程进行教学改革和探索具有深远的意义。本文拟从多方面对通信原理课程进行改革,特别是在教学方法、教学手段和教学内容上做出创新与改革。

一、改革理论教学,夯实理论基础

《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、信息工程等专业必修的专业基础课,主要内容包括:随机过程及信道、模拟调制和数字调制系统、数字基带传输系统、PCM终端技术、最佳接收的概念等。通过本课程的学习,一方面可使学生熟悉现代通信的基本概念、基本原理,掌握分析和研究通信系统的基本方法;另一方面,通过课程的实验实践,灵活运用理论知识,设计和仿真较大规模通信系统,可培养学生解决实际问题的能力,为专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。由于这门课程内容比较丰富,原理性较强,抽象概念多,除了用到先修课程信号与系统的相关知识,也需要具有较为扎实的数学理论基础,特别是概率论和数理统计方面的知识,并且前后概念与内容相互交错,知识体系繁杂,对于教和学都有一定的难度。因此在讲解过程中一定要注意把繁琐的理论推导简单化,尽量进行理解性、简单化讲解,总体目的是使学生能够掌握通信系统的基本处理方法和思路,而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。考虑到近年来数字通信技术的迅猛发展,要侧重于数字通信基础理论方面的讲解,并且要联系当前热门的3G和4G等移动通信系统。同时理论的讲解要结合必要的能够充分说明问题的例题,理论是抽象的,而例题是接近实际问题的,因此例题的讲解能够更好地强化学习的效果。此外,在选择和设计例题时,要多联系前后知识点,既能够回顾过去的知识点,解释当天课程内容的应用方法,又能够引出后面章节的知识内容。最后给同学们一定的练习题并适时的进行习题讲解说明,通过多个方面的结合来加深学生对知识点的掌握。

二、改革实验教学,紧密联系实际

《通信原理》课程通常会有一定学时的实验教学,帮助学生熟悉通信系统的基本概念、基本原理、采用的相关技术等,建立通信系统较为完整的框架体系,在分析和理解通信系统方面建立统一的理论和感性认识。实验往往是通过通信原理实验箱来进行,一般包括PCM编译码、AMI/HDB3编译码、FSK调制解调过程以及帧结构及其传输等实验内容,来了解通信信号的产生、传输和接收的整个流程。比如通过模拟电话的抽样、量化和编码实现模拟信号的数字传输,接收的时候再进行模拟信号的还原,并可通过示波器来观测传输过程中各部分信号的变化,能够直观的让学生了解到一个基本通信系统的整个流程,激发学生学习的兴趣。但由于实验箱上的实验大多都是验证性的实验,而且过于基本,学生仍然不能够了解每个部分内部的实现方法,也不能够了解目前通信系统实现中常用的技术方法,因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的实验内容,着重对一些常用的数字基带调制解调方式,如QPSK和QAM等进行编程仿真,绘制误比特率曲线,更进一步可以将实现过程定点化,使学生更能够学习到实际实现时的种种细节,更深入地理解相关理论知识。

三、改革教学方法,激发学生兴趣

教学内容体系确定后,采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。通信原理是一门理论性较强,数学公式较多的学科,对学生的数学基础也有较高的要求,如果是按部就班的讲解会比较枯燥,因此在教学手段上以多媒体教学为主,传统黑板板书为辅,在教学方法上面注重与现实结合,引发学生的学习兴趣。在讲授过程中,结合现代通信发展的现状,穿插讲授各种基础技术理论的发展演变和现实当中的应用,做到让学生学得有目的、有感受,而不是孤立的学习理论知识。比如说目前与我们生活密切结合的WIFI技术和蜂窝通信系统,在每一部分内容的讲解上都可以跟这些系统的某些部分联系起来,并辅以Matlab或者Simulink的仿真演示,让学生真切体会到这些知识点的应用带来的优势,解决了哪些方面的问题等,从而达到增加学生学习兴趣,强化学习效果的目的。

四、改革考核方式,提高考核质量

考核是对学习的结果做出评估,是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标,课程的考核方式有着比较重要的作用。针对《通信原理》课程特点,考核方式作如下尝试:结合课程的专业特点,采用试卷笔试和实验编程相结合的考核方式。笔试主要侧重于考核学生对于理论基础知识的掌握情况。在出题的时候要注意将概念性的知识应用化,不单纯考学生对概念的记忆情况,而是考核学生对概念是否理解,能否在实际当中应用的能力。实验编程可以根据平时实验课上的学习内容稍加变动,考核同学们在已学知识的基础上的实际问题处理能力和应变能力。综合两个方面可以全面地对学生做出考核,并且可以引导学生从考试前突击进行死记硬背的思维中走出来,从而提高教学效果。

教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程,目前仍存在不足之处,比如如何能够将通信中的概念和原理讲解的深入浅出;如何能够进一步提高自己的教学能力和课堂气氛的调动能力;如何提高基础差学生的学习能力,又能够兼顾吸收较快的同学有新的学习点等。在今后的教学实践中,笔者将加强与同行交流学习,进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等,以期获得更好的教学效果。

参考文献:

[1]蒋青,于秀兰.通信原理(第2版)[M].北京:人民邮电出版社,2008.

第3篇

关键词:通信原理 多元化实验教学 实验手段

中图分类号:TN911 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0214-04

通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,在通信工程专业的课程体系结构中起着至关重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。该课程特点是内容较多, 知识面广, 概念抽象, 系统性强,理论更新快,同时强调理论和实践的融会贯通[1-4]。

该项目针对传统实验教学中存在的一些不足,从实验教学手段方面给出一些改革的措施和探索。通过对实验教学方法方面的改良,调动学生学习本课程的积极主动性,提高实验教学质量和效果,达到培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。

1 通信原理课程实验教学发展现状

传统的实验教学手段的不足之处在于:实验教学方式单一,并且硬件实验和软件仿真是分离而独立的,o法做到真正的理论和实际相结合,学生处于被动学习的模式。因此建议将实验内容在软硬件实验平台上进行统一,并进行关联,这样可以极大地激发同学们学习的兴趣,变被动为主动,不仅可以促进实验教学的灵活性和多样化,而且可以提高学生的实际动手动力和理论分析能力,并可增进学生求职和工作时的自信心。

2 提出的实验教学方案

目前,在该课程实验教学方案中,我们设置了8个课时的硬件实验,4个课时的Matlab软件仿真实验以及4个课时的Labview虚拟仪器仿真实验,授课方式采用了软件仿真和硬件设计相关联的多元化实验教学方式。和传统实验教学手段不同,该课程将浙江天煌科技有限公司的THKCS-A型硬件实验平台、Matlab仿真平台[5]和Labview虚拟仪器仿真软件平台[6]相结合,可以克服传统硬件实验平台灵活性差及和软硬件仿真平台关联度差的不足。

3 多元化实验教学方案实例与分析

3.1 THKCS-A型硬件实验平台实例

以增量调制编译码实验为例。该实验内容是利用数字双踪示波器观测增量调制的编译码波形。在THKCS-A型实验平台上,TP1是频率为4096 kHz的主时钟信号,TP3和TP4分别是频率为32 kHz的编码时钟和译码时钟信号。TP5:输入频率为1 kHz、幅度为2 V峰-峰值的音频信号,TP6与TP5波形相同。TP7为本地译码信号;TP10译码输出信号,TP7与TP10是反向的,即译码电路延时了半个周期。TP8为编码输出信号,TP9为译码输入信号,需要短线将其与TP8相连。TP11:模拟输出音频信号。将其与TP5比较,可以进行增量调制的系统性能的测试。

增量调制编码基本原理是指用一位编码,这一位码不是表示信号抽样值的大小,而是表示抽样幅度的增量特性。其实验结果由图1所示,由于正弦波过零处曲线斜率最大,所以有连“0”或连“1”码出现;对应正弦波的波峰或者波谷,由于曲线此处斜率为零,所以此处有“0”码和“1”码交替出现。该现象和增量调制的原理和理论是相吻合的。

由图2所示,根据增量调制的编码原理,即“1”码表示信号幅值下降,而“0”码表示信号幅值上升。得到的信码输出的波形为TP8,然后通过短线将TP8连接TP9,将增量调制的信码送入译码器进行译码。译码器使用和编码器编码原则相对应的译码准则进行译码,即遇到1码波形减值,遇到0码波形增值恢复出译码输出信号TP10,结果如图3所示。可以看出,编码过程中几乎没有出现空载噪声和过载噪声,TP7紧紧跟随原音频信号的变化,本地译码信号TP7与译码输出信号TP10是反向的,这是因为电路处理的延时导致了译码电路延时了半个周期。最后,将TP10波形送入低通滤波器进行平滑处理得到最终的模拟输出音频信号TP11。但是,由于量噪比和电路噪声的存在,TP11和和输入的音频信号TP5并不是完全相同的,而是存在一定的失真。我们也可以进一步通过该实验平台结合双踪示波器观测进行增量调制系统性能测试的实验。

3.2 Matlab仿真实例

在工程领域中,Matlab特别适用于一些需要做大量数据运算处理的复杂应用。我们同样可以使用Matlab软件实现增量调制编码的仿真验证工作。所不同的是3.1小节硬件实验平台使用的是锯齿波,而Matlab软件使用的是梯形波。假设在相同的音频输入信号的条件下,量化阶距为1,由Matlab实现的增量调制仿真结果如图4所示。结果表明:由原音频信号和解码结果对比来看,在输入信号变化平缓的部分(斜率为零),编码器输出1码和0码交替,相应的解码结果以正负阶距交替变化形成颗粒噪声,称空载失真;在输入信号变化过快的部分,解码信号因不能跟上信号的变化而引起斜率过载失真。通过在Matlab软件仿真平台中灵活的调整量化阶距值,可以发现:量化阶距越小,则空载失真就越小,但是容易发生过载失真;反之,量化阶距越大,则斜率过载失真减小,但空载失真增大。该实验结果和理论分析是一致的。

比较使用THKCS-A型实验平台进行的增量调制实验中,使用Matlab软件仿真增量调制实验具有灵活性高、价格低廉、易于实现和便于分析的优势,而硬件实验平台的实验结果考虑了电路延时等实际因素,更加接近于实际情况,具有更高的实践指导意义。所以,二者并不能相互替代,而是需要进行有效地结合,才能提供给学生更加完善有效的实验环境,更好地激发学生的自主学习热情,有效地提高学生的设计分析能力。

3.3 Labview虚拟仿真实例

Matlab仿真工具不能实现端口操作和实时控制,在界面方面也不具优势。如果使用虚拟仿真实验平台进行《通信原理》课程的软件实验,学生则不必担心损坏仪器,也不受硬件设备的限制,可以独立自主地快速构建仿真系统,而且还可以克服Matlab不能实现端口操作和实时控制的缺陷。

Labview中有大量的数据处理模块,通过调用就可以实现不同功能的数据处理虚拟仪器。图5是NI公司基于Labview 2011仿真平台调用PowerSpectrum设计的功率谱测试程序实例。

Labview可以调用不同的窗函数,并使用平均技术获得更佳的信号频谱。例如,将频率为4000 Hz、幅度为10 V的正弦信号输入到图5的功率谱测量程序中,运行结果如图6至图9所示。

图6为未加窗函数的功率谱,图7为加Hanning窗的功率谱测量结果,图8为加Blackman窗的功率谱测量结果,图9则为使用Peak hold平均模式下的Blackman窗功率谱测量结果。经比较得知:未使用窗函数信号的谱扩展为一个窄带谱,频谱弥散范围较大,这和正弦信号单音频谱的结论是相违背的。然而,通过加窗的操作,测得的功率谱弥散范围缩小,得到的谱测量结果更加合理,如图7和图8所示。除此而外,如图9所示,所使用的Peak hold平均处理的方法可以使得测量结果更佳清晰明朗。

综上所述,实验工具的多样化带来了观测结果的差异性,不仅提高了实验手段的灵活性和充分性,同时也激发了学生的学习兴趣和实际分析问题的能力。

4 结语

该文主要针对目前高校《通信原理》课程实验教学过程中所面临的教学手段单一和软硬件实验关联度差的缺陷,对该课程的实验教学方式进行改革和探索。改革方法为合并使用THKCS-A型硬件实验平台、Matlab仿真平台以及Labview虚拟仪器软件的多元化教学方法,并给出具体的实例分析。Y果表明:这种灵活的多元化实验教学方案极大地培养和提高了学生理论联系实际的能力,激发了学生的学习兴趣和调动学生的学习主动性,并提高了学生的社会竞争能力。

参考文献

[1] 蒋铃鸽,黄继翔.“通信原理”多元化教学的探索实践[J].南京:电气电子教学学报,2009,31(3):95-97.

[2] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].6版.北京:国防工业出版社,2006.

[3] John G.Proakis, Digital Communications [M]. New York:McGraw-Hill,2006.

[4] 任俊,张红燕.运用虚拟仿真实验改革通信原理实验教学[J].实验技术与管理,2014,31(3):95-104.

第4篇

一、教学进程的改革

“通信系统原理”课程的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。该课程的特点是内容抽象、理论性强,需要较强的数学基础,其先修课程有“高等数学”、“线性代数”、“信号与系统”、“概率论”、“高频电子线路”等。后续课程有“移动通信”、“程控交换机”、“光纤通信”、“移动终端设备原理”等。因此,该课程是一门承前启后的课程,也是通信专业最重要的课程之一,其教学质量的好坏对通信工程、信息工程专业的学生有着重大的影响。传统的强调学科本位的本科教学模式是严格按照完整的“先修课程通信系统原理后续课程”的教学模式进行,在开展本课程之前,必须把前面的所有先修课程全部讲授完毕。其教学进程如表1所示:

表1所示的教学进程在该院进行的时候遇到了以下问题:

第一,第三学期进行的“概率论”、“信号与系统”课程内容过于抽象、深奥,高职院校学生基础较差存在厌学情绪,教学效果不理想。

第二,随着高职院校的改革和发展,“工学结合”、“顶岗实习”已经成为教学活动中最重要的一个环节。为了保证“工学结合”、“顶岗实习”活动的正常开展,必须要大力对过于抽象的理论教学时间进行压缩,而且为了实现高职院校的教学与就业的“零过渡”,越来越多的高职院校从第五学期开始就安排学生到企业实习了。因此,将通信工程的核心专业课程设计在第五学期,是不能满足高职院校教学改革发展的需要的。

鉴于此,学院进行了教学进程方面的改革尝试,将专业核心课程提前一个学期,删掉“概率论”、“信号与系统”课程,重新调整了教学计划,如表2所示:

“高频电子线路”课程的先修课有“模拟电路”等。“通信系统原理”的内容里面在模拟调制系统这一章节与“高频电子线路”有较强的相关性,如果学生先学习“高频电子线路”,再学习“通信系统原理”,那么学生理解这一章节也许会好一些。不过由于时间紧凑,因此,只能将“模拟电路”安排在第二学期开展,而将“高频电子线路”与“通信系统原理”课程同时在第三学期开展。结果发现,学生在学习“通信系统原理”课程关于模拟调制系统原理的时候,感觉到需要掌握对应的高频电子线路的知识,而在学习具体电子线路时,也能加深对通信系统的理解,从而取得相辅相承、互相促进的效果。

二、教学内容的改革

把“概率论”、“信号与系统”课程全部删除,不利于学生对通信系统原理课程的理解。不讲授“信号与系统”的基本内容,学生无法理解通信系统课程中关于频谱和传递函数等方面的基本概念;不讲授“概率论”的基本内容,学生无法理解课程中关于信道与噪声以及误码率方面的推导过程。因此,在讲授本课程之前,需要适当地补充相关的基本内容,将“概率论”、“信号与系统”的主要内容作扼要的介绍,将其精髓浓缩出来,并无缝地插入到通信原理的相应内容中去,力求对于那些没有接触过这些先修课程的对象也能够没有困难地理解其中的内容。

通信系统原理课程本来基本学时数为64学时(4学时/周),我们的尝试是将其学时数增加到96学时(6学时/周),增加了32学时。其中约24学时用于讲授“信号与系统”的基本知识,8学时讲授“概率论”的基本知识。课程教学的顺序是先讲授“信号与系统”,继而讲授“通信系统原理”,然后在讲授中遇到与“概率论”有关的知识时补充必要的基本内容。将三门先修课程的内容高度浓缩,不遗留必要的知识点,同时凡是与“通信系统原理”无关的章节一概跳过,达到“少而精”的目的。

三、教材的选择与编写

教材乃授课之本,好的教材对教、学活动都产生良好的促进作用。高职院校要根据学生的特点及其培养目标选择适合于高职学生定位的教材,最好采用高职高专规划教材。在本次实践中,我们选择张会生主编的《现代通信系统原理》作为教材,至于“信号与系统”和“概率论”方面则参考以上的教材中相关章节内容,将需要补充的知识点抽取出来,然后采用电子教案和印发补充资料的形式发放给学生,既达到教学目的,也节约教材成本。

第5篇

论文关键词:独立学院 通信原理 教学思路 教学方法

论文摘要:以提高独立学院多元化人才培养质量为目标,结合大连理工大学城市学院的教学实践,通过分析课程及学生的特点,从内容、形式及方法等方面探讨了独立学院的“通信原理”课程教学,以期找到在独立学院环境中电子信息工程专业高素质多元化人才的培养方法。

通信原理是通信、电子信息工程等专业重要的必修课程,所包含内容不仅需要在模拟电子线路、数字电子线路等专业课的基础上进一步深化理论,而且和实际应用联系紧密,具有很强的实践性。更为重要的是,此课程使用的问题研究思路和分析方法对后续其他课程的深入学习及实际工程问题的解决具有重要作用,是电子信息工程专业中具有承接作用的核心课程。

通信原理课程教学具有内容多、数学公式多、理论性强等特点,是电子信息工程专业公认的“老虎”课程。独立学院学生中虽然也有个别高考发挥失常的优秀学生,但是大多数的学生表现出学习习惯不好,基础知识掌握不扎实和学习能力较弱等特点。因此,如何针对基础差的学生保证其基本教学质量的同时,又能为优秀学生的充分发展提供良好的条件,实现学生的多元化教育,是独立学院“通信原理”课程教学面临的首要问题。

1面向独立学院的教学内容组织

1.1 有针对性地精炼教学内容,实施多元化递进式教学

通信原理课程理论性强,涉及内容多且数学味道浓郁,是一门让多数本科生都感觉学习吃力的专业课程。依据独立学院已有的教学经验,如果采用传统的授课方式势必会使学生难以掌握。对此,我院按照对学生能力的把握,以学生能力培养为准则,从学生的实际情况出发,因材施教,将课程内容按照难易程度和重要级别进行了层次划分,制定了递进式的教学策略,以保证教学内容与学生能力的匹配。此策略突出强调对于基本概念、定理及方法的掌握,同时兼顾对深层次内容的介绍,解决了课时少,内容多的矛盾。

递进式教学策略将课程内容划分为核心层、进阶层和扩展层。核心层为教学重点内容,包括基本概念、定理和结论。这一部分要求学生必须理解掌握,且能够做到举一反三。进阶层为需要一般掌握的知识,在实际讲授中简化数学推导,重点加深学生对结论理解并强化对结论的应用。扩展层包含需要了解的知识,讲课时点到为止。如此,可以使大部分学生掌握课程中的基本原理,满足教学质量的要求。同时,针对准备进一步进修的优秀学生,在进行三个层次的学习外,在内容的深度和难度上加大培养力度。比如,可在课程教学中进行相关考研题的思路讲解,并在课后布置适量与考研相关的扩展作业等。

1.2 系统化地引用理论知识,推动学生形成完整认知体系

通信原理中的理论方法是对前期的电路、模拟电子线路、数字电子线路、通信电子线路、信号与系统等专业基础课程的综合运用,只有对前期知识融会贯通,才能实现对通信原理课程内容的真正理解。

因此,我们在教学中紧紧围绕这个宗旨,将通信过程中的各种理论方法按照其应用场景转化为对已学课程内容的实际应用案例,使得学生既能巩固已学知识,又能学会将理论用于实践的方法思路,去除以往普遍存在的“课程无用”这一错误印象。此种内容组织方式使得学生能够从解决问题的过程中体会到“征服”难题的,从而使学生加强了对专业的认识。

2多种教学形式综合应用

课堂讲授是理论学习的主要渠道,应循序渐进,逐步启发引导学生主动思考,促使其形成主动学习的动力与习惯。通信原理课程理论性强、内容多,在授课过程中,仅仅依靠教师讲,学生听这种“填鸭式”的教学是不够的。应将多种教学方法相融合,循序渐进地引导学生思考及学习。

2.1 适度使用多媒体教学

适度使用多媒体教学,将多媒体教学与传统教学有机地融合。多媒体课件具有信息量大、形象直观等特点,可以加快教学进度,让学生集中精力对课程内容进行理解消化。近年来,越来越多的教师选择放弃传统教学方式而改用多媒体课件进行课堂教学。但是,独立学院的通信原理课程教学实践表明,不能过分依赖多媒体教学而放弃板书教学,此教学经验对于独立学院教学的作用和意义更为突出。

相对于重点大学的本科生,独立学院学生学习基础相对薄弱,对于公式推导及定理证明等理论内容的学习较为吃力,难以快速接受新知识。独立学院学生的惰性也表现得更为明显。虽然教师可以通过使用多媒体教学的方式为学生节省课堂教学时间,但是我们通过调查发现其效果与初衷是背道而驰的:因为在课堂上仅有视觉和听觉的刺激而没有动笔的行为环节,很多学生容易出现思维溜号的现象而无法跟上课堂的教学速度;在获得教学课件后,又往往将其束之高阁。如此,其学习效果反而不好。 转贴于

因此,独立学院的通信原理课程教学应将多媒体教学与传统教学有机结合。板书教学过程可以促使学生通过记笔记的行为环节加深对理论的记忆,也让学生在书写过程中有更多的时间进行分析思考;对于某些既是重点内容又抽象难懂的知识点,在理论讲授的同时使用多媒体进行动画展示或者仿真分析,就能使学生对所学知识有一个更加形象生动而又透彻的理解,提高学习的兴趣和热情。

2.2 理论与实验有机结合

单纯的理论学习是很难掌握通信原理课程精髓,必须辅以适当的实验,对习惯于感性认识学习方式的学生更是如此。同时,针对当前的社会需求,众多独立学院也突出强调对于学生实践能力的培养。为此,针对独立学院通信原理课程的教学更应强调实验环节在教学过程的作用,通过实践激发学生学习热情,通过感性认识推进理性认识。

当前,我院的通信原理课程实验分为计算机仿真和硬件实际操作两部分。计算机仿真可以让学生将所学的理论知识通过计算机真实的再现出来,而不用担心损坏器件、仪器设备等问题,从而可以鼓励学生大胆尝试,极大地调动了学生学习的热情和积极性、使学生从“让我学”转变为“我要学”,真正做到积极思考、主动学习。实际操做部分以验证性硬件实验为主,使学生能通过真实的体验进一步增强信心。在课程教学中也鼓励学生进行自主设计性实验,增强了学生综合运用知识解决问题的能力。

3重点突出,强调思维方法培养

理论知识的生命力在于其解决实际问题的可用性。对应的,人才的能力不是取决于记住了多少知识点,而是体现在是否能够使用恰当的方法正确运用理论知识。通信原理课程的初学者如果没有经过一定的锻炼,基本都会出现遇到问题无法解决的情况,这对于基础本已薄弱的独立学院学生更加突显,容易造成学生因为过多的难题产生厌学情绪。

为了解决这一问题,我们强调采取讲练结合,强化典型题分析的方式。对于重点的内容讲清、讲透,同时对相关部分的经典例题讲方法,讲思路。最后再将所涉及部分的内容结合实验或实际工程进行进一步分析说明。让学生在掌握了系统理论分析后,更了解系统在实际工作中起到的作用,充当的角色。

教学实践表明,此种教学方式不仅能使学生易于接受,同时也让教学变得更加深入。

4结束语

本文通过分析通信原理课程及学生的特点,从内容、形式及方法等方面对独立学院通信原理课程教学建设进行了探索,探讨了符合独立学院客观实际特点的课程教学方式方法。教学实践证明,这些方法可以有效调动学生学习的积极性和主动性,有利于培养学生的自学能力,提高学生自身的综合素质。

尽管如此,我们也清醒地认识到,随着通信技术的不断更新和应用领域的日益扩大,如何更好地因材施教,进一步提高教学效果和水平是独立学院教学工作者应该探索和思考的问题。

参考文献

[1] 樊昌信,曹丽娜编著.通信原理(第六版)[M].北京:国防工业出版社, 2006

[2] 张明君,孙天罡.浅谈独立学院教育教学的工作特点和方法—以大连理工大学城市学院为例[J].中国电力教育,2009,11:47~49

第6篇

【关键词】现代通信原理 教学方法 教学思路

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)02-0240-02

现代通信原理是通信类专业的重要课程,是后续的移动通信、光纤通信、卫星通信技术等专业课程的理论基础,其教学质量的好坏直接影响了很多专业课程的学习。如何学好现代通信原理课程,提高授课质量,是非常值得探索的一个问题。本文结合授课实践,对该课程的教学方法进行了探索和总结。

一、重视引题,激发兴趣

现代通信原理课相对来说是非常枯燥和难理解的课程,学生在学习的过程中容易产生抵触心理,因此激发学生兴趣是学习这门课的关键。

“万事开头难”强调的是开始的重要性,开设此门课的开始多举一些学生感兴趣的东西,从远古的烽火通信开始讲起,到舰船上的灯语和旗语,到现代的对讲机、无线电台、寻呼机、电话、电视等等,说明什么是通信、通信系统的组成是什么,让学生感觉到通信原理在我们身边无处不在,激发学生对此课程的兴趣。

每堂课的开始也要注意引题,从一节课的开始吸引学生的眼球。笔者认为开好头主要有以下几种方法:一是以例引题,比如在讲2ASK时,通过第一台有线电报机的发明者莫尔斯引出通过莫尔斯代码如何发电报,不同的滴答声表示不同的信号,这些大家都在电视剧里看到过,比较熟悉,由此引出2ASK信号,2ASK信号实质和莫尔斯代码信号相同,只有有和无两种信号表示信息,学生很快就会记住什么是2ASK信号,特征是什么,怎么产生的等问题,对这节课的讲解的难度就大幅下降了。二是以疑引题,比如讲第7章时,我们可以说刚讲完第6章的数字基带传输,有的信号可以直接进行传输,那么是不是所有信号都能够直接传输呢?从而引出数字带通传输。三是自然引题,新课程的讲解由学过的知识引出,引入要自然、连贯。有经验的教师往往善于先声夺人,使学生在上课一开始就进入积极的思维状态,产生强烈的听课需求。

二、围绕主线,突出重点

现代通信原理的理论性很强,学生普遍反映学起来困难。梳理前后章节的关系,围绕一条主线,两个指标讲解,重点放在数字通信系统中,后面几章则是针对数字通信系统传输质量而采取的措施。

贯穿整本书的主线就是通信系统模型和分析,先模拟后数字,主要围绕编码、解码、调制、解调过程讲解,学生在整门课中重点掌握这八个字,通信的过程也就明白了。模拟通信系统模型(图1)直接把模拟信号转换成电信号,经过调制后传输,在接收端进行反变换,因此,这里重点分析模拟信号的调制、解调。数字通信系统(图2)中信号要先信源编码、加密、信道编码再调制,在接收端进行反变换,在通信原理中没有涉及到加密部分,重点是编码、解码、调制、解调。

其次围绕可靠性和有效性两个主要指标对模拟和数字通信系统进行分析,可靠性和有效性相互矛盾而又相对统一,且可互换[1]。

在课程主线明晰下,按照先模拟后数字的顺序有浅入深的展开,把握章节脉络和知识点的内在关系[2],可以把抽象的知识有机融合起来,形成一个整体,便于学生理解掌握知识。

三、引导思维,启发教学

现代通信原理是一门逻辑性很强,前后知识点衔接紧密的课程,注重启发引导,把学习的主动权交给学生,让他们有较多的自学和研究的余地,重视教会学生善于学习,使学生具有独立获取知识的能力。

老师要围绕“提出问题,分析问题,解决问题”的思路来上课,有了使学生饶有兴趣的开始,从其中提出一个问题,让学生自己思考怎么去分析、解决此问题。如:在讲PCM编码时,给出自然二进制编码、折叠二进制编码,这两种编码应该选择哪种,为什么,编码时哪些几位为段落码,几位为段内码,等等一个环节紧扣一个环节的问题让学生去思考,整节课下来,学生好像根据自己的思路在学习,当然理解的也很深刻了。

四、增加手段,充足教学

传统单一的黑板板书的教学手段,存在很多弊端,在公式和推导相对较多的地方,比如第3章随机过程,只采用板书会占用很多时间,课堂的有效时间减少 ,信息含量低;此外,有些知识点用图形或表格表示的更加直观和清楚,如信号波形图、频谱图及其搬移等,利用多媒体制作课件,去掉课堂教学中的现场画图表,达到直观、省时、高效的目的[3]。但是过多的花里胡哨的动画有时会分散学生的注意力,反而会影响教学效果,所以要根据实际情况采用多媒体与板书结合教学,每堂课的主线、某些重要的知识点、需注意的地方或者结论要以板书的形式出现,学生做好笔记,以备以后复习用。

网络是很重要的一种学习资源,平时不懂的知识可以通过网络查阅,而校园网上“现代通信原理”网络教学系统具有很好的辅助教学功能,系统内有全套的老师授课录像,上课没听懂的可以在课后通过授课录像再听一遍。题库里有600套试题供学生练习。鼓励他们通过留言板提问,老师每天都上网回答,一个学生提问题,所有的学生都能跟着受益。此外,学生都注册了校园网邮箱,每次课后把课件群发到他们的邮箱里,建立起师生之间的沟通桥梁。

五、结合理论,实践教学

现代通信原理课程理论性较强,为了加深学生对课程的理解和应用,充分利用实验手段进行辅助教学。为了达到不同的教学目的,开设了三个层次的实验课程:验证性实验、综合性实验和设计性实验。

针对一些重要知识点,开设基础的验证性实验。在完成理论内容的授课后,为加深对知识点的理解,采取理论与实验相结合的方式而开设验证性实验。但是我们所开设的验证性实验不同于传统模式下的验证性实验,不是简单的按照实验步骤进行连接线,机械的把实验报告完成,而是让在学生完成实验的过程中,对实验的每一步都要认真考虑,比如此实验需要什么信号,为什么需要此信号,这个信号的频率应该是多大,其它的频率为什么在此行不通等等,这些问题以思考题的形式出现在实验报告中,这样有利于提高学生自主思考的能力,对理论的理解更为深刻,达到了设立此实验的目的。

综合性实验的目的是让学生构建完整的通信系统概念,能将所学知识连贯起来,综合应用。综合性实验强调对通信系统整体的掌握,学生在理论课和验证性实验课上学习了通信系统各组成模块的内容,通过综合性实验,将信号的调制解调、编码解码等多个环节结合在一起,构架一个完整的通信系统,完成信号的传输,培养学生综合运用能力。

通信原理课程的设计性实验主要目的是将理论与实际相结合,让学生按照实验要求的技术指标或要求,实现某一系统或具有一定功能的通信模块。如果提供的实验箱不能完成此实验,可以和计算机相结合,利用Matlab或System View等工具搭建电路或编写程序,对于通信模块的工作原理有更深刻的理解。这些实验提高了学生的设计能力,利用所学的知识软硬结合完成通信系统的某些模块,提高学生的实践能力和创新能力。

学生通过实验,能够在熟悉原理的基础上提高通信系统的分析和开发能力。

总之,利用现代教学手段,结合实验教学,采用优化的教学模式,把学生的积极性调动起来,是提高授课质量的关键。在授课过程中,学生学到了通信的基本理论,更重要的是学会了如何钻研的方法,提高了分析问题、解决问题的能力。

参考文献:

[1]樊昌信.通信原理[M].国防工业出版社,2008.

第7篇

[关键词] 课程改革 教学方法 实验教学改革

一、引言

“通信原理”是通信、电子、信息处理等专业的重要专业基础课程之一。该课程的特点之一是一门“承上启下”的技术性较强的专业基础课程,该课程“承上”作用是把前续已修的课程知识如何应用到通信系统中,“启下”的作用是通信原理课程为开设的专业课程打下坚实的通信系统理论和技术知识,为学生学习“移动通信”、“计算机通信与网络”、“程控交换”等课程提供理论与技术支撑。因此该课程在师资队伍建设、教学内容、课程讲授、实践等环节的改革将直接影响相关专业学生的培养质量。该课程主要介绍通信基本理论及通信系统的基本工作原理、通信系统新技术,随着通信技术及电子、信息技术飞速发展。如何对该课程教学与实践环节进行改革以适应新技术的发展成为该课程建设的当务之急,该课程通过近十年的建设与发展。

二、现有通信原理课程教学存在不足

第一,通信原理内容丰富,基本概念、原理抽象,理论性很强,数学基础要求较高,公式和推导相对较多,教师通过语言、黑板板书的传统教学方式,主要还是以讲述理论推导过程为主,缺乏对物理概念的讲解和实际物理实现过程的讲解,讲授课程过程中课程内容比较枯燥,缺乏应有的课程吸引力,学生被动接受知识,教学方法和手段欠先进。

第二,通信原理现有教学过程中教师还是主要侧重对单元或章节课程内容的讲解,缺乏对每一章节在现代通信系统地位与作用的深刻讲解,缺乏每一章节组成系统时各个系统参数、系统各章节组成的模块间信号传递的讲述,缺乏理论联系实际的知识讲解。

第三,实验手段过于单一,现有的实验还是侧重于一些常见的单元验证性实验,主要满足于验证理论结果,独立利用所学的系统知识进行设计性实验能力较差,学生处于被动地位,积极性不高,实验效果不理想。

三、通信原理课程改革的一些思路与想法探讨

1.师资队伍建设与青年教师的培养

人才建设是课程建设的核心,一流的人才才有高水平的教学。对青年教师做好传、帮、带工作,年轻教师实行“导师制”从教学的各个环节加以引导与培养,要求教师参加各个科研项目的研究工作,使教师能够有丰富的工程能力,提高理论联系实际能力。在深刻、准确把握课程体系、内容等基础上注重教师授课风格的“百花齐放”,充分调动教师的授课的创造性,挖掘各位教师各个方面的潜质,能够根据各个专业对通信课程要求因材施教,取得良好的教学效果,几年来实践在教师教学水平的提高取得较大进步。

2.教学方法与教学手段的改变

教学环节是实现先进知识传授的最重要环节,再好教材、再新的教学内容都要通过教师。

在教学过程的执行,如何适应技术发展学要,教师能够把知识尽可能多的传授给学生而且能够让学生很好的掌握、应用与创新就需要我们及时改变教师的教学方法和教学手段。

(1)在各个章节基础通信理论讲授过程别注重各个章节间信号传递、处理间重要关联知识点的讲解,使学生尽可能掌握通信系统设计过程各个模块间参数选择、匹配,较好掌握通信系统设计的核心理论体系、方法和实现过程,使学生能够根据不同通信系统的要求能够创造性将所学的理论知识、技术要求应用到实际的通信系统设计中去。

(2)对每一章节授课的处理除了讲授本章节的基础理论知识的基础上实现本课程真正的承上启下的作用,每一章节都能够适时引入前续课程的内容,这样就很好实现所学即所用,提高学生的学习兴趣,同时能很好促进学生创造性思维的培养,几年实践很受学生欢迎。

(3)充分利用现代教育技术手段,实现对本课程生动,直观的教学实现,利用FLASH技术实现动态、直观的波形显示和功能演示,提高学生直观的感知接受能力。

3.注重改变实践性环节教学,积极引进专业先进的实验教学设备和专业设计软件,提高学生创新能力的培养

实验环节是工科学生最重要的教学环节之一,是理论联系实际发挥学生创造性的重要过程,是理论应用到解决实际工程技术问题的关键手段。通信原理实践环节应重点抓好以下几个环节或过程:

(1)引入仿真技术手段,首先通过仿真技术实现理论到实际系统的仿真研究与设计,掌握通信原理中系统仿真技术,提高学生对理论的深刻理解过程。

(2)在仿真基础上做好一些最基础的通信系统功能模块的验证性实验,使学生了解和掌握通信原理课程中重点理论、技术的具体实现方法和实现手段,提高学生对理论到实际的过程认识。

(3)将“无线通信技术研发与测试平台”引入到“通信原理”设计性、综合性实验的改革中。该平台由Agilent ADS通信系统设计仿真软件和硬件测试平台两部分构成。整个体系主要由ADS软件仿真系统、信号发生器、矢量信号分析仪、频谱分析仪、矢量网络分析仪、示波器等组成,构成完整的半实物仿真系统,可对通信系统设计、研究提供可靠的仿真与验证手段。系统构成如图1。

参考文献:

[1]樊昌信等.通信原理(第6版)[M].北京:国防工业出版社,2006.

[2]王琳,李晓峰,刘镰斧,饶力,傅志中.浅谈“通信原理”课程教改的探索和体会[J].南京:电气电子教学学报,2006,28(5).

第8篇

论文摘 要:“通信原理”课程是通信、信息及电子类专业一门重要的基础课程,其特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。本文分析了“通信原理”课程存在的问题,并在理论教学和实践教学改革方面进行探讨,提高了教学质量和效果,完善了教学手段,并极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学生解决实际问题的能力。

1 引言

通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。

2 课程教学中存在的问题

通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。

因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。

3 理论和实验教学改革

针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。

在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。

在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。

4 结语

通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显著提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。

参考文献

[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88.

第9篇

【关键词】通信原理;实验课程;改进思路;教学模式

通信原理是通信工程专业一门很重要的基础课,它跟高等数学、概率论与随机过程、线性代数、信号与系统及数字电子技术等前续课程关系紧密,同时对移动通信、光纤通信和现代交换技术等后续专业课程有重要影响。知识点丰富,原理、概念抽象,理论性强,对数学知识要求高是本课程的特点,教师觉得难教,学生感到难学,这是师生常常面临的困惑。为提高通信原理课程的教学质量,改善教学效果,从各方面增强学生在通信方面的综合素养,可以在教学过程中进行改革,着重加强实验课程教学。

一、通信原理实验课程教学的重要性

通信原理是通信工程专业的主干课程,而实验课程教学主要是配合“通信原理”课程而开设。通过课程和实验教学让学生掌握编译码及ASK、FSK、PSK的调制解调的原理和实验方法。使学生掌握通信方面常用的测试仪器的使用,提高在将来工作中实际动手操作的能力。通过实验来提高学生对通信理论认识,加深对通信基本原理的理解、掌握各种传输方式的基本原理和方法,理解各种传输方式的实现方法。通过实验手段,使学生进一步理解课堂理论知识,培养学生初步掌握通信原理实验的技能;验证所学理论,巩固所学知识,启发创新思维;对学生进行实验研究的基本训练,培养综合能力。

二、通信原理实验教学现状

纵观国内许多院校通信工程专业的实验教学模式,从教学内容、方法、手段到实验仪器与设备的配置等方面,都不同程度地存在一些问题。

(1)实验教学内容主要是按照理论教学安排一些验证性实验,缺乏综合性和创新性实验。

(2)实验教学受课时限制,学生只能被动地按教师的指导进行实验,这就限制了学生主观能动性的发挥。

(3)由于资金限制,许多设备无法购进,一般都是采用实验箱及其它测试仪器完成实验教学,实验项目由生产厂家预先设定,实验方法单一,缺乏灵活性,不利于培养学?。

(4)专业实验室一般都按专业理论课程分成通信原理实验室、程控交换实验室、移动通信实验室、光纤通信与传输实验室等,结果使实验教学局限在某课程范围内,削弱了各学科问的关联性,不利于学生从系统和网络的层面上掌握通信技术。

三、通信原理实验教学改进的基本思路

通信原理实验的学时数多为12~24学时,实验时间是在课堂教的相关内容结束以后交叉进行,能够进行8个验证性实验和1个综合性实验,典型的实验内容为PAM调制与解调、PCM调制与解调、FSK调制等项目,由通信原理实验箱实现。

其实验箱采用模块化的结构,单次实验中学生只能使用其中某一部分,还不能模拟设计一个接近真实的通信系统,学生的实验侧重在数字技术,对一些常用的模拟技术并不涉及,这跟现在的通信原理教学大纲不是很相符,也欠缺对学生的综合设计能力的训练。在实验过程中,学生按照该实验箱配套的实验指导书规定的步骤,可以完成一系列通信原理实验。由于众所周知的原因,验证性实验的主要缺点是扩展性、操作性不强,学生除了按照事先规定好的步骤完成实验外,并不能根据实验原理实现额外的操作,只能被动地实验,其结果是完成实验以后,学生可能记录了大量的实验数据和波形,但是对这些数据的产生原理和目的,却没有一个深入的理解,实验效果也就无从谈起。

针对上述问题,在不额外购置新实验设备的情况下,较好的作法是深入挖掘原有实验箱的潜力,结合通信原理课程的特色,对实验箱进行改进。例如,实验箱原有的各种载波信号都是固定不变的,而这些载波信号是由高频振荡电路生成并引入各个模块,于是可以将原有的高频振荡电路中的电容由固定电容替换成可变电容,以此来获取各种不同的载波信号,学生可以自己改变可变电容的值,获得各种欠调节或过调节信号,经过与理想调制信号相比较,能够有一个更加深入的实验效果。

四、实验平台的选择

基于“通信原理”课程的特点以及实验设计的目的,实验平台的选择是至关重要的。到目前为止,应用在通信原理实验当中的平台主要有通信原理实验箱、SystemView平台、MATLAB仿真平台以及EDA设计平台。在操作不同类型的通信原理实验过程中,这些平台各有优缺点。

实验箱平台一直是通信原理实验使用的传统教学方式,这种平台对验证性实验比较适用,有利于加深通信原理单个知识点的理解。但是对设计性和综合设计性的实验项目来说,这种平台缺少了灵活性。另外这种平台大多数价格昂贵,维修率高且需占用较大的空间。SystemView是通信信号与系统的仿真设计和分析软件。与MATLAB相比,它的最大特点是软件仿真与硬件实现的对应关系非常密切。整个仿真软件系统由信号源、器件库、分析工具构成和大量各式各样的器件库。虽然SystemView是用软件仿真的方法实现系统,但是因其与硬件具有良好的对应关系,所以对系统使用者认识和把握硬件系统具有很好的帮助作用。而且,制作一个真实的硬件系统所需的时间代价、元器件代价、仪器设备代价和实验场地的代价还是很高的。SystemView在这方面充分体现了它的价值。

通过上面对各种实验平台的特点分析来看,验证性实验可以采用实验箱和MATLAB这两种形式,MATLAB仿真偏重通信原理知识的验证且具有很好的画图功能,比较简单,容易掌握,而实验箱除了验证通信原理理论知识外,还和通信原理知识的实际应用结合起来,譬如它还会要求学生对通信信号的时延和同步等问题进行分析;设计性实验可以采用EDA或MATLAB工具,MATLAB平台更侧重通信模块功能的仿真,而EDA平台在MATLAB平台的基础上,还强调通信模块的性能要求;综合设计性实验可以采用MAT-LAB、SystemView或EDA平台,MATLAB平台相对SystemView平台来说侧重系统级的功能仿真上,操作较简单,而SystemView平台除了功能仿真外,还从硬件的角度去仿真,更加贴近实际,而EDA平台设计通信系统难度较大,但能很好的锻炼学生的动手能力。

五、通信原理实验课程教学模式研究

1、改进实验教学方法和手段。在实验任务和目的明确的前提下,采用启发式、讨论式、探究式等教学模式,要求学生自己查阅资料,提出实验方案,设计实验步骤,拟出实验器材。并对所设计的方案进行理论解释,然后在指导教师和学生共同讨论的基础上,确定实验方案,分析实验结果,让学生学会学习。

2、采用虚?PILAV,扩展实验项目。虚拟仪器采用计算机开放体系,只要选用适当的硬件接口电路,调用不同的虚拟仪器软件包,就可利用计算机强大的数据处理能力,实现多种传统仪器的功能。虚拟仪器的出现,不但改变了传统实验教学方法,使原先因资金等条件限制无法开设的实验能够进行。

3、顺应通信专业多学科渗透、融合的发展趋势,组建通信系统综合实验室。通信专业实验教学应打破传统的按课程软件的强大功能,进行射频产品设计训练,在全校(院)层面上进行统一规括电路布线图设计、器件参数修正、系统性能划建设,让学生通过基础实验后进入综合实测试等,连续集成的概念能提高产品设计开验室,从多学科的角度,在系统化、网络化的发的速度和准确度,省去制造原型的时间和层面上熟悉现代的、多种业务综合的实际通费用,可让学生学到最新的产品设计、开发理信系统,尽可能使综合实验室的教学服务功念和方法。

六、结束语

通过增强实验的操作性,起到了良好的互动作用,可以部分地解决实验教学中以老师为中心的传统教学方法的缺点,充分调动学生的动能动性,激发学生在实验之后主动去理解实验原理的热情。实践证明,在对通信原理实验进行改进之后,学生对通信原理实验的积极性和兴趣性都很高,从实验环节反馈到课堂教学环节的收获也有所提高,实验效果显著改善。

参考文献:

[1] 张会生,通信原理,北京:高等教育出版社,2011.

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