通信原理课程建设的实践与思考

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　　摘要：通信原理是通信和电子信息类课程的专业基础课，对前置课程依赖度高，对逻辑推理、数学基础和交叉思维能力等都有较高的要求。面对民办学院学生基础较弱、缺乏自主学习能力的情况，通过改善知识点衔接过程、锻炼学生独立思维能力，提高学生的自主学习能力；提供有效的实验手段，增加对理论知识的理解能力；在实验基础上，增加对新技术的锻炼能力，以实践为基础，分析、总结理论知识的优缺点，增加理论知识深度，达到从原理上理解不同新技术差异的能力。
　　关键词：通信工程；课程建设；通信原理
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）29-0171-02
　　一、通信原理课程教学现状
　　通信原理是通信工程和电子信息工程等信息类本科专业开设的专业基础课程，是通信工程以及电子信息工程专业必修的主干核心课程。作为沟通基础课和专业课的桥梁，其在信息类本科教学环节中起着承上启下的重要作用，是学好信息类专业课的关键。然而，前修课程（主要包括《高等数学》、《概率论》、《电路理论》、《高低频电子线路》、《信号与系统》、《信息论》）的数量、难度以及课程本身的抽象性，使得该课程成了学生学习过程中的难点。即使对于重点本科院校的学生，《通信原理》也是一门较难掌握的课程。除了前置课程数量多、难度高外，造成这一现象的另外一个根本原因是该课程需要较强的逻辑推理能力、扎实的数学功底以及多学科交叉的思维能力。
　　民办学院部分学生学习基础不牢固，尤其是数学功底不够扎实，且大都滞留于高中的应试思维模式，即主要依赖教师的课堂内容，缺乏课后主动预习以及复习的过程，在部分知识点不能很好理解、掌握的条件下，极易产生厌学情绪，形成恶性循环，最终放弃对本课程的学习，其结果是成绩不及格率居高不下。
　　二、存在的问题
　　1.教学内容选取与平衡问题。在启发式教学环节中，需要在介绍相关新知识点之前，回顾前置课程的相关知识体系，并引入新旧知识点之间的联系，从而实现知识迁移。对于民办学院学生而言，由于基础知识薄弱点较多，前置课程知识理解不够透彻，导致新旧知识体系的衔接不够完善，从客观上要求教师尽量多回顾过往知识，凝聚相关理论，而这一过程无疑占用了较多课时。同时，《通信原理》课程前期引入的知识点比较琐碎（如随机过程、信道知识等），若不能很好地理解掌握，会对后续知识点的学习产生较大的不良影响，这部分内容的讲解也占用了较多课时。随着大学毕业学分的压缩，在课程学时一再精简的前提下，如何在已有知识与新知识、基础知识和综合运用知识之间寻求一个平衡点，一直是《通信原理》课程教学的重点与难点。
　　2.实验室资源的获取与选择问题。民办学院介于研究型大学和高职高专之间，是典型的应用型大学，其办学层次和学生来源决定了这类学校人才培养目标的侧重点在本科应用复合型专业人才的培养上。教学目标需要紧跟市场需求，着重于实践动手能力的培养。但是，由于民办学院在创建之初多半借用本部实验室资源，自建实验室较少，随着办学规模扩大和学生数量的增多，实验室资源短缺。如何解决这一矛盾，也对《通信原理》教学过程的顺利开展提出了挑战。对于日新月异的新一代信息技术，学校需要不断更新实验设备，且设备价格一般较为高昂，客观上也给课程的进行带来了一定的麻烦。
　　3.与专业课及最新通信技术发展的衔接问题。民办学院定位之一是应用型人才培养，这就要求学生具有较强的动手能力，但是信息技术的快速发展，使得技术的淘汰速度大幅度提升，面对层出不穷的新技术，尽管在原理上相近或相同，但是外在表现却有很大差异，因此在教授相关原理时，如何在有限的课时条件下，尽可能多地涉及原理与新技术的衔接也是本课程面临的一个重要问题。
　　三、解决方案
　　1.教学内容选取与平衡问题。国内外与通信原理相关的课程可供选择的教材数量不少，质量也不同，不同类型的教材侧重点和风格差异也较大。国外比较经典的教材有John G.Proakis编撰的《Digital Communications》[1]和Simon Haykin编写的《Communication System》[2]等，同时前者还专门为读者配备了对应的Matlab程序书籍，便于学生学习。然后，国外英文原版书籍对学生英语基础要求较高，因此不太适合作为民办本科学习的教材。
　　国内比较经典的教材有樊昌信和曹丽娜主编的《通信原理（第7版）》[3]、周炯槃院士编著的《通信原理（第4版）》[4]和张甫翊版的《通信原理》[5]等，其中周炯槃版和张甫翊版的教材主要针对数学基础较好、推理能力较强的学生，教材涉及较多数学推导和复杂计算。樊昌信版教材着重基本概念和方法的介绍，内容相对浅显，且知识点通过插图等形式体现，使得抽象概念具象化，同时还配套有较为全面的教辅资料，有效降低了学生自学的难度。针对民办本科学生生源以及学生掌握知识不够牢固的现状，团队成员在反复讨论后决定使用樊昌信版教材作为主要教材。
　　2.实验室资源的获取与选择问题。民办本科学业一般依托母体公办学校的实验室资源，因此只能利用公办学校实验室资源的空缺时间段进行实验，会在一定程度上影响教学质量。团队充分利用晚间和周末的时间开设额外的实验，为学生提供学习平台，取得了较好的成果。
　　3.与专业课及最新通信技术发展的衔接问题。作为专业基础性课程，通信原理不仅需要承担“承前”的工作，如对《高等数学》、《概率论》、《电路》、《模拟电路》、《信号与系统》等相关课程的复习和凝练工作，还需要承担“启后”的工作，为后续的专业课埋下伏笔。同时，还要对最新的通信技术使用到的原理进行阐述。团队通过1—2课时的复习，使得学生能够较好地回顾前面的知识，初步达到融会贯通的作用，同时紧抓知识点，当知识点应用于新技术时，引入相关技术的介绍，着重讲述原理的实际应用，极大地提高了学生学习的积极性，增加了趣味性，有效改善了学习效果。
　　四、结语
　　现代信息技术的发展呈现日新月异的特征，对信息及通信相关专业的从业人员及学生提出了很高的要求。通信原理作为理解现代通信系统构成原理的基本工具，其重要性不言而喻，但是大量的数学推导严重阻碍了学生的学习积极性，增加了其后续学习的难度。团队成员通过精选适当教材、合理安排教学任务、充分利用实验室资源、紧密结合当前最新通信技术以及使用实时通信方式等方法，有效提高了学生的学习积极性。考试及后续课程的教师反馈结果表明，团队使用的课程建设方法具有良好的适应性，可以有效提高学生的考试通过率及知识运用的熟练度，并实现了目标。
　　参考文献：
　　[1]John G.Proakis and Masoud Salehi，Digital Communications（Fifth Edition）[M].McGraw-Hill Companies，Inc，2001.
　　[2]Simon Haykin，Communication System（Fourth Edition） [M].John Wiley 7 Sons，Inc，2001.
　　[3]樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].第六版.北京：国防工业出版社，2015.
　　[4]周炯盤，等.通信原理[M].第4版.北京邮电大学出版社，2015.
　　[5]张甫翊，徐炳祥，吴成柯.通信原理[M].北京邮电大学出版社，2012.
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