王欣+矯文成+崔佩璋+陶杰+霍曉磊

摘要：通信原理課程是通信類專業(yè)的主修課程，它是通信工程的理論基礎，是學員研究通信理論、進行創(chuàng)新的基礎。對于如何培養(yǎng)通信專業(yè)學員的創(chuàng)新能力，我們進行了幾方面的研究。

關鍵詞：通信原理；創(chuàng)新能力；工程實踐

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0088-02

通信原理是各個高等院校通信類專業(yè)的主干課程，該課程理論性強，抽象、難理解，對其他工程類課程要求高，如果學員能學明白、理解清楚，就要求教員不能單純的對理論進行講授，結合工程實踐更好理解課程內容，為培養(yǎng)學員創(chuàng)新能力提供有力條件。在IT行業(yè)發(fā)展如此迅猛的時代，培養(yǎng)學員創(chuàng)新能力迫在眉睫。

以激發(fā)和提高學員通信實踐創(chuàng)新能力為目的，學員以現有的通信原理實驗室、通信設備測試實驗室和抗干擾通信實驗室為基本硬件條件，以通信原理為理論基礎，從課堂內容、實踐等方面研究培養(yǎng)學員創(chuàng)新能力的問題。

一、面向工程能力導向的內容安排

現代通信原理的理論性很強，難理解。在實際通信工程中，學員普遍反映不知從何入手，針對此現象，梳理前后章節(jié)的關系，整理出一條主線。貫穿整本書的主線就是編碼、解碼、調制、解調這一過程，就是通信系統(tǒng)模型。所以在實際通信工程中，以這一主線建模：模擬通信系統(tǒng)模型如圖1，數字通信系統(tǒng)如圖2。

在課程主線明晰下，把握章節(jié)脈絡和知識點的內在關系，把抽象的知識結合起來，形成一個整體。在分析整個工程中，能明確應用哪個知識點，能更好地與實踐結合起來。

采用案例式教學。在教學中，以工程實踐為導向，從分析一個工程案例出發(fā)，引出本次課的內容，進而具體分析如何應用此內容。例如如何解析計算機發(fā)送的信息，得出0，1用不同頻率來表示，也就是FSK信號。再比如在電視劇里看到電報機發(fā)電報的場景，滴滴答答的聲音，其實就是莫爾斯信號，不同的滴答聲表示不同的信號，國際著名的求救信號SOS就用滴答滴來表示，而2ASK信號實質就是莫爾斯代碼信號，表示信息時用有和無兩種信號，學員就能迅速理解2ASK信號，知道它的概念、特征和產生過程了，將內容更形象化、實際化，學員學習的興趣也被激起，學習的難度也就降低了。在課程中也經常以工程實踐中的問題引題，比如用固定電話和手機打電話，它們的傳輸方式相同嗎？都是如何實現打電話的呢？這是個實際問題，又是通信的基礎，它們的不同就是固話是直接將信號傳輸，而手機打電話則是要經過調制解調的，也就是數字基帶傳輸和頻帶傳輸的區(qū)別。

在傳統(tǒng)的理論授課和實驗授課的教學模式中，學員能夠較好地掌握基礎理論，學員的動手能力明顯提高，有的學員可以將所學知識運用于實際進行一些小制作，但還有相當一部分學員并不能將所學通信基本理論和實際裝備中應用的通信理論相結合，不能將理論知識工程化。因此，為了整體提高學員們的這種工程實踐能力，開設了通信理論應用于裝備的專題講座[1]。比如MIMO，協(xié)同通信，光纖通信等。

在課堂中營造輕松、愉快的學習氛圍，多采用問答式引導，或者反轉課堂式教學，激發(fā)學員多角度、多層次地探究學習，使學生充分發(fā)揮主觀能動性，培養(yǎng)學生靈活性、創(chuàng)新性思維。教員在課堂教學中引入通信新技術，與學員分享科研過程中的心得體會與經驗教訓，潛移默化地引導學生進行自主探究和創(chuàng)新思維。

二、面向實踐素養(yǎng)導向的實驗安排

課堂是理論學習的關鍵，而實驗是檢驗理論的工具。以往的原理驗證性實驗，對所有學員的要求掌握通信系統(tǒng)的基本技術及原理，能夠依托實驗箱進行簡單的“連連看”，用示波器觀察電路各點的波形，從而加強對課堂理論的理解。但是對于學員的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還是比較欠缺，因此本研究課題重點討論增加仿真實驗、工程實踐實驗和自主開發(fā)實驗。

通信原理課程增加仿真實驗，利用Matlab或System View等工具編寫程序，加強學員對于通信的某些重要原理有更深刻的理解，對于實際工程中應用的理論先進行仿真，看是否合理，以便應用。這些實驗不僅提高了學員的設計能力，利用所學的知識將軟件和硬件結合完成通信系統(tǒng)的某些功能，還提高了學員的創(chuàng)新和實踐能力。

利用計算機可完成信源壓縮編碼、信道編碼、數字頻帶傳輸、同步技術、信道建模與仿真等仿真實驗。學員通過仿真實驗，能夠觀察各模塊信號的輸入輸出波形的變化，對通信系統(tǒng)模型了解得更清楚，同時鍛煉了學員的邏輯思維能力。

通信設備測試實驗室配備了VXI虛擬儀器和多種專用電臺測試儀器，可對目前部隊的大部分通信類裝備進行單體設備的整機性能、部分設備的板級單元功能以及各類接口功能進行自動、半自動或手動測試，實現故障快速定位。通信設備測試實驗室為學員提供科研實驗開發(fā)和自主研究制作的平臺[2]，加快了理論知識到實際應用的轉變，達到學以致用的良好教學效果。

抗干擾通信實驗室以可重構無線通信平臺為基礎，學員可以通過matlab仿真搭建通信系統(tǒng)的基本模型實現通話、視頻、文本、圖像等通信功能，并且能夠模擬裝備，實現與電臺的通信。學員根據自己的興趣、特長利用飛思卡爾、STM32等單片機，搭建電路及模型，實現教材中典型通信系統(tǒng)。這些拓展實驗、創(chuàng)新實驗，能夠使學員對通信系統(tǒng)模型及其涵蓋的通信理論理解得更加深入，并且對具體的通信電路有更進一步的領悟，能夠鍛煉學員的思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

通過通信原理課程的內容和實驗安排，能夠在熟悉原理的基礎上提高通信系統(tǒng)的分析和開發(fā)能力。學員的工程實踐能力和創(chuàng)新能力是一項長期而艱巨的任務，需要我們逐步去探索、去改進。

參考文獻：

[1]張榮芬.《現代通信原理》創(chuàng)新教學的探索與研究[J].課程教育研究，2013，（19）.

[2]張翠芳.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的通信原理課程教學研究[J].北京郵電大學學報（社會科學版），2010，12（2）.

Abstract：The course of communication principle is the major course of communication specialty. It is the theoretical foundation of communication engineering and the foundation of the students research innovation. We have done some research on how to train the innovative ability of communication majors.

Key words：communication principle；innovation ability；engineering practiceendprint