您当前所在位置:

浅析学科教学知识视角下的《通信原理》课程教学

2013-01-17

为了适应新世纪的需要,《通信原理》课程的培养目标是:培养具有厚基础、宽口径、高素质、强能力,特别是具有工程实践能力和创新能力的科技人才。通过本课程的学习,使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能,为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力;使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念,掌握通信系统的一般分析方法,并具备一定的通信系统设计能力;使学生了解通信技术的最新发展方向,从而把握通信学科发展脉络,激发学生的主动性与创新性,提高学生的综合素质和创新能力,为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。

《通信原理》课程内容具体包括:通信的概念、通信系统基本组成、数字通信系统、信道简介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香农信道容量理论;信号的频域分析方法,自相关函数与功率谱密度,互相关函数与互谱密度;Hillbert变换,解析信号,等效基带分析;随机信号与平稳随机信号,窄带平稳随机信号,高斯白噪声过程;模拟调制;模拟信号的数字化;高斯白噪声信道中的数字传输;带限AWGN信道下的数字传输等。对这些内容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》课程教学的前提条件。

除了对这些基础知识的牢固掌握以外,教师还应该对通信的研究史和发现史、学科研究与开发最新进展,特别是光电子通信有较多的了解,并在教学中适当进行最新研究与开发成果介绍。

(四)学生对本专业知识的理解能力知识

通信专业教师应该了解学生对具体专业知识的理解能力,包括学生学习需要和学习困难的知识。所谓学生学习需要的知识指的是学生在学习某个通信原理课程内容之前必备的专业知识和技能。学生的学科理解能力是影响教学效果的重要原因。只有深人了解学生学习《通信原理》课程需要哪些预备知识、难点是哪些等,才能有的放矢,提高学生学习的积极性,提高教学效果。学生学习《通信原理》课程时,较难理解和接受的知识包括通信的抽象概念、随机过程概念、信息熵、Hillbert变换,教师教学中应该努力让学生掌握这些方面的内容。

(五)通信安全意识

通信安全涉及国家、单位,以及个人的通信秘密保障,关乎国家、社会征集、经济、军事等各方面的安全。现有的《通信原理》课程教材都不涉及通信安全教育,这是一个很大的缺陷。《通信原理》课程教师不仅自己应该具有一定的通信安全知识和相关思考,更应该将其渗透于《通信原理》课程的教学之中。

三、《通信原理》课程学科教学知识的运用

《通信原理》课程教师应该具备上述学科教学知识,并能熟练地运用于教学实践活动中。作者在自己的教学实践中对《通信原理》课程学科教学知识进行了灵活运用。下面对其中的教学策略知识的运用举例说明如下:

(一)学科知识传授方面,教学重点放在数字通信系统部分

《通信原理》内容包括通信的基本理论、模拟调制、数字传输、编码技术几个大部分。由于现代通信的发展方向是数字通信,因此,教学重点在数字通信系统部分。在课程的开始阶段,让学生准确把握数字通信系统的组成、各模块的功能,使得学生能够把本课程的内容有机地组合起来,在学习具体知识点时能明确它们在通信系统中所起的作用,收到“既见树木,又见森林”的效果。《通信原理》是一门理论和实践并重的课程,在理论教学方面,要让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、分析方法。为了提高教学效果,在课堂上采用设问思考和逆向思考提问等教学方法,启发学生思考、诱发学生的思维、激起学生的求知欲望。在教学过程中注重考虑学生的学习方法和接受能力,在备课时,采用换位思考方法,感受学生的困惑,考虑讲解的技巧,以在最短的时间内收到最佳的教学效果。同时根据不同的教学内容和教学对象,注意将学生自学和精讲重点、难点结合起来。在每章及每小节结束时,注意进行课程总结,让学生及时巩固所学内容,便于继续学习新的内容。

(二)通过介绍新技术进展,提高学生学习的兴趣

《通信原理》是通信专业的基础课程,涉及的最新技术不多,而本院电子信息与科学技术专业通信方面的后续课程也不多。而且,在中国的高等教育中,工科教育的一个较明显的缺陷是最新科研与开发成果很难及时在教材中体现,用什么教材讲什么内容的传统也使得最新科研与开发成果很难在教师的授课过程中被包括进来。通信的发展日新月异,新技术层出不穷,如何在有限的课时里让学生掌握通信基本理论的同时,尽量了解更多关于通信方面的新理论和新技术是教学中需要解决的问题之一。作者在教学中采用课内附带介绍最新进展的形式来实现。例如,在讲解基本内容的同时,附带介绍了移动通信的发展状况、移动通信中常用多址方式、3G技术及其现状等内容,既能提高学生的学习兴趣,开拓其视野,也能为他们将来从事这方面的研究和开发指明方向。

(三)通过CAI和仿真辅助教学,加深对理论的理解