耿敏明

（廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧 530004）

現(xiàn)代通信技術(shù)教學(xué)改革探討

耿敏明

（廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧 530004）

文章對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論和總結(jié)，針對(duì)這些問(wèn)題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)課程、校企結(jié)合等多個(gè)方面提出了該課程的改革措施，并將這些措施應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，取得了良好的效果。

現(xiàn)代通信技術(shù)；教學(xué)改革；軟件仿真實(shí)驗(yàn)

1 引言

當(dāng)前社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，為了提高通信電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以及在就業(yè)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，許多高等院校開(kāi)設(shè)了現(xiàn)代通信技術(shù)課程，這是一門(mén)多學(xué)科交叉的專(zhuān)業(yè)性課程，涉及概率論、信息論、通信原理、交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)學(xué)科［1］。通信技術(shù)正處于不斷發(fā)展的狀態(tài)，其中以計(jì)算機(jī)、光纖和半導(dǎo)體技術(shù)為主的信息技術(shù)的發(fā)展最為快速，帶動(dòng)通信技術(shù)發(fā)生巨大的變革。因此，推動(dòng)現(xiàn)代通信技術(shù)課程教學(xué)的改革與實(shí)踐，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，盡量滿足企事業(yè)單位對(duì)通信人才的要求，已經(jīng)成為高等院校亟需解決的問(wèn)題［2-4］。

2 存在的問(wèn)題

通過(guò)近年來(lái)的教學(xué)觀察，并與學(xué)生進(jìn)行座談?dòng)懻摚P者總結(jié)出現(xiàn)代通信技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中存在以下幾個(gè)突出問(wèn)題。

（1）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，各學(xué)科技術(shù)為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求都在快速發(fā)展，造成現(xiàn)代通信技術(shù)課程的發(fā)展，包括教學(xué)理念、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等，已經(jīng)跟不上本學(xué)科技術(shù)的發(fā)展變化，導(dǎo)致課程的教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)落后于技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，如一些早期由于認(rèn)識(shí)受限認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用到了實(shí)際系統(tǒng)中。但教學(xué)內(nèi)容更新很慢，阻礙了學(xué)生去接觸、學(xué)習(xí)最新的技術(shù)細(xì)節(jié)和成果，這成為現(xiàn)代通信技術(shù)課程教學(xué)的重大弊端，亟待解決。

（2）現(xiàn)代通信技術(shù)教材內(nèi)容主要以理論講解為主，專(zhuān)業(yè)內(nèi)容廣泛，涉及多個(gè)學(xué)科，概念性強(qiáng)，缺少實(shí)際的通信設(shè)備、應(yīng)用需求給學(xué)生去探索和思考，使得很多知識(shí)與模型只有通過(guò)抽象的想象才能完成，學(xué)生很難把簡(jiǎn)單的模型框圖與實(shí)際通信系統(tǒng)中的設(shè)備技術(shù)與協(xié)議流程聯(lián)系起來(lái)，是一門(mén)學(xué)習(xí)難度較大的學(xué)科。

（3）現(xiàn)代通信技術(shù)課程的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，綜合性強(qiáng)，涉及面廣，知識(shí)點(diǎn)散亂，學(xué)生不容易抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，很難掌握知識(shí)脈絡(luò)，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)遇到較大困難，很難在短時(shí)間內(nèi)理解和消化本課程的知識(shí)，經(jīng)常是花了很多時(shí)間去學(xué)習(xí)，但學(xué)完之后不知道究竟學(xué)了什么，可以解決哪些具體問(wèn)題。

（4）實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容單一、設(shè)備陳舊，跟不上技術(shù)的發(fā)展速度，也無(wú)法滿足學(xué)生的實(shí)際需求?，F(xiàn)代通信技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段比較單一，側(cè)重于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，缺少對(duì)典型通信系統(tǒng)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，還缺少讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此難以發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性，實(shí)驗(yàn)課程很難收到預(yù)期的效果。

3 教學(xué)改革探討

為了解決上述教學(xué)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，必須對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革和創(chuàng)新。

（1）轉(zhuǎn)變一門(mén)課只有一本書(shū)、一套課件的教學(xué)模式，把最新的技術(shù)成果和前沿技術(shù)引入課堂教學(xué)，以專(zhuān)題講座的模式向?qū)W生介紹最新的通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)拓學(xué)生的眼界，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

比如在介紹無(wú)線接入技術(shù)的過(guò)程中專(zhuān)題介紹Wi-Fi技術(shù)、在介紹移動(dòng)通信的課程中專(zhuān)題介紹移動(dòng)4G/5G技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)等等。這些技術(shù)中，有的已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活中，比如Wi-Fi技術(shù)，學(xué)生們接觸得很多，但對(duì)技術(shù)的細(xì)節(jié)、特點(diǎn)以及與其他同類(lèi)技術(shù)的比較則基本沒(méi)有了解；有的則是仍然處于研究階段，但應(yīng)用的前景、給生活帶來(lái)的變化都非常巨大，比如移動(dòng)5G技術(shù)，其通信速率有可能達(dá)到10Gbit/s，徹底改變移動(dòng)通信帶寬小的問(wèn)題。學(xué)生對(duì)這些技術(shù)內(nèi)容很感興趣，也許是因?yàn)橹v座內(nèi)容不用考試，沒(méi)有分?jǐn)?shù)的壓力，反而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很喜歡專(zhuān)題講座這種模式，對(duì)書(shū)本外的新知識(shí)也很好奇，講座過(guò)程中主動(dòng)發(fā)言、提問(wèn)的學(xué)生很多，課堂氣氛十分活躍，一改往日老師一個(gè)人講，學(xué)生哈欠連天的沉悶情況。

（2）授人以魚(yú)不如授人以漁，讓學(xué)生掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比掌握知識(shí)更加重要。所謂知識(shí)結(jié)構(gòu)，通常有兩層含義：一是指教材的基本內(nèi)容；二是指教材內(nèi)容按照怎樣的一種方式連系起來(lái)成為一個(gè)整體，即知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。教師要重視向?qū)W生傳授學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信技術(shù)課的方法和思路，即在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中，不僅要傳授關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)、基本概念和基本原理，還要將這些知識(shí)點(diǎn)、基本概念和基本原理之間的關(guān)系向?qū)W生講清楚，應(yīng)該幫助學(xué)生深入的理解和掌握這些核心內(nèi)容。

與學(xué)科基礎(chǔ)課不同，現(xiàn)代通信技術(shù)中沒(méi)有過(guò)于復(fù)雜的計(jì)算和推導(dǎo)，學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是通信系統(tǒng)的框圖、各部分的功能、工作流程及相關(guān)的協(xié)議，主要包括通信系統(tǒng)概述、交換技術(shù)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、移動(dòng)通信、光通信等。學(xué)生如果仍然以公式為學(xué)習(xí)重點(diǎn)就會(huì)陷入無(wú)目標(biāo)、無(wú)重點(diǎn)的困境。因此，教師在授課過(guò)程中就要把本課程的學(xué)習(xí)思路教給學(xué)生，講清楚教材前后章節(jié)之間的關(guān)系，比如在移動(dòng)通信系統(tǒng)的具體功能模塊與通信系統(tǒng)概述中的系統(tǒng)框圖中的模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系，讓學(xué)生掌握課程的知識(shí)脈絡(luò)。還可以通過(guò)圖表法去學(xué)習(xí)各種通信系統(tǒng)的構(gòu)成，再通過(guò)比較法比較不同系統(tǒng)的異同，這樣就可以比較高效的學(xué)習(xí)和掌握本課程的知識(shí)點(diǎn)。

（3）有針對(duì)性的制定現(xiàn)代通信技術(shù)課的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)代通信技術(shù)課程的內(nèi)容繁多，涉及通信的方方面面，這么多內(nèi)容很難在一門(mén)專(zhuān)業(yè)課內(nèi)講完，但不同的專(zhuān)業(yè)只與其中的某個(gè)或某些內(nèi)容有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，比如通信工程專(zhuān)業(yè)就與通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、電信交換技術(shù)等關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)就與通信協(xié)議、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。因此，本課程教學(xué)內(nèi)容的改革可以從教學(xué)大綱的改革開(kāi)始，即根據(jù)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)類(lèi)型或?qū)I(yè)培養(yǎng)方向的不同，設(shè)計(jì)特點(diǎn)鮮明的現(xiàn)代通信技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容，將現(xiàn)有的現(xiàn)代通信技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容重新過(guò)濾篩選，有針對(duì)性的根據(jù)學(xué)生的知識(shí)背景和學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)安排現(xiàn)代通信技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容，突出學(xué)科重點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)特色。

（4）實(shí)驗(yàn)課程從硬件驗(yàn)證型向軟件驗(yàn)證探索型轉(zhuǎn)變。由于硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)、維護(hù)和更新都需要大量經(jīng)費(fèi)，高校的實(shí)驗(yàn)室難以維持，而且，通信技術(shù)的發(fā)展異常迅速，硬件技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)一步推高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的價(jià)格，這些情況使得高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件不可能跟上技術(shù)發(fā)展的節(jié)奏。為了解決這一客觀存在的困難，筆者將通信系統(tǒng)模擬軟件工具，包括MATLAB、LabVIEW等，引入到現(xiàn)代通信技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中，利用軟件模擬仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)替代硬件的實(shí)驗(yàn)。

用軟件替代硬件大致需要以下幾個(gè)步驟，第一步，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容匯總所需的硬件設(shè)備有哪些，并提取這些設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，比如接口數(shù)據(jù)的格式、通信速率、數(shù)據(jù)處理流程等；第二步，根據(jù)硬件的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，即用方程或函數(shù)來(lái)表示硬件的數(shù)據(jù)處理流程以及輸入輸出過(guò)程；第三步，將我們建立的數(shù)學(xué)模型輸入到仿真軟件當(dāng)中，并利用軟件來(lái)計(jì)算數(shù)學(xué)模型，從而模擬硬件的處理過(guò)程，并獲取最后的數(shù)據(jù)結(jié)果；第四步，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)或圖表的方式對(duì)獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，看是否與筆者預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，如果不一致，還要進(jìn)一步分析原因；第五步，由指導(dǎo)老師總結(jié)和評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

如上所述，軟件模擬仿真與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)有很大的不同，學(xué)生需要從基本的信號(hào)源入手，編寫(xiě)仿真代碼，一步步的把整個(gè)端到端的通信系統(tǒng)搭建出來(lái)。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)過(guò)程，學(xué)生可以更加深入的理解每個(gè)模塊所處的位置和具體功能；在完成基本的仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后，還可以讓學(xué)生自由發(fā)揮，根據(jù)自己的想法去優(yōu)化設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)，探索不同配置下通信系統(tǒng)的性能有哪些變化，并提出優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步設(shè)想和方案。軟件仿真模擬實(shí)驗(yàn)增加了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與度和思考的過(guò)程，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)非常投入。

（5）校企結(jié)合，建立教師、學(xué)生與企業(yè)工程師共同參與的教學(xué)模式。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中總有一個(gè)疑問(wèn)，我現(xiàn)在學(xué)的這些知識(shí)有什么用，怎么用。為了更好的向?qū)W生解答這個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)有工作經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師來(lái)校內(nèi)做技術(shù)講座是行之有效的辦法。一方面，企業(yè)工程師可以介紹最新的技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用的場(chǎng)景，學(xué)生更感興趣，另一方面，由企業(yè)工程師來(lái)告訴學(xué)生實(shí)際工作需要哪些知識(shí)和技能，更有說(shuō)服力，學(xué)生更愿意接受。

學(xué)校與多家企業(yè)簽署了校企合作協(xié)議，建立了多個(gè)校外實(shí)習(xí)基地，在實(shí)習(xí)基地內(nèi)，學(xué)生首先學(xué)習(xí)企業(yè)工程師的技術(shù)講座，然后再進(jìn)行實(shí)際操作，實(shí)行“邊學(xué)習(xí)、邊設(shè)計(jì)、邊實(shí)踐、邊創(chuàng)新”的教育過(guò)程，拓寬了學(xué)生應(yīng)用技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的有效途徑，提出并形成一套有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、技術(shù)開(kāi)發(fā)能力、創(chuàng)新精神的教育新機(jī)制。加強(qiáng)了學(xué)生技術(shù)研究與認(rèn)知能力、知識(shí)融通與遷移能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，提高了綜合素質(zhì)。

4 總結(jié)

筆者發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了現(xiàn)代通信技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中存在的幾個(gè)突出問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，筆者提出對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，并應(yīng)用到了課堂教學(xué)中，取得了良好的效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性有了明顯的提高，特別是在增加了模擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和企業(yè)技術(shù)講座后，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力明顯增加，教學(xué)的質(zhì)量和效果得到明顯提高。

［1］ 白和付.淺析現(xiàn)代通信技術(shù)［J］.中國(guó)科技縱橫，2015（14）:50.

［2］ 張莉萍.淺析現(xiàn)代通信技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.中國(guó)信息技術(shù)教育，2014（22）:38.

［3］ 梁紅玉，陳宏濱.探究式教學(xué)在“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程中的探索與實(shí)踐［J］.大眾科技，2013，15（10）:135-137.

［4］ 陳宏濱，趙峰，童琳.現(xiàn)代通信技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)課程研討式教學(xué)法［J］.大眾科技，2012（1）:249-250.

Discussion on the teaching reform of modern communication technology

This paper discusses and summarizes the problems existing in the teaching process of the modern communication technology course. Aiming at these problems， this paper puts forward the reform measures in the course of teaching content， teaching methods， experimental course， school enterprise combination and other aspects. These reform measures have been applied to the actual teaching process， and good results have been achieved.

Modern communication technology； teaching reform； software simulation experiment

G423.07

A

1008-1151（2016）08-0127-02

2016-06-10

廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目“教育與游戲融合問(wèn)題以及相應(yīng)的人才培養(yǎng)機(jī)制研究“（2015JGA127）。

耿敏明（1981-），男，廣西柳州人，廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院講師，研究方向?yàn)楣馔ㄐ偶夹g(shù)。