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通信原理課程的研究型教學模式探索

： Communication principle is an important basic course forthemajorsincommunication ， electronicsand information. According to the characteristic of the course of communication principle ， the research- based teaching model ofcommunicationprincipleis investigated.The new idea is presented which introduces the advanced science and technology ， the Matlab-based software experiment and the applicationofheuristicteachingintoinstructionof communicationprinciple.Theresearch-basedteaching modelstimulatesthestudents ’ initiativeinstudy ， improvestheteachingeffect ， fosterthestudents ’ creativespiritandtheirabilitytoanalyseandsolve practicalproblems.

s ： Communicationprinciple ； Theresearch-based teachingmodel ； Matlab ； Heuristicteaching

通信原理課程是高等院校通信、 电子、 信息類學科中重要的 專業基礎課程之一， 是通信工程等專業的標誌性課程， 是电子信 息學科的主幹課程。 隨着信息社會的飛速發展， 通信原理課程的 重要性日益凸顯。通信原理課程作為現代通信系統的理論基礎， 其教學質量直接決定着我國通信領域的人才培養質量， 並間接影

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響我國通信產業在國際上的競爭力。 通信原理課程對於本科學生 創新能力的培養也起到重要作用。

通信原理課程以高等數學、概率論與數理統計、隨機過程、 線性代數為數學基礎，涉及電路分析、信號與系統、隨機信號分 析等專業基礎課的理論基礎。 通信原理課程具有理論性強、 綜合 性強、包含較多理論分析和大量公式推導、直觀性差的特點，這 給學生學習本門課程帶來了一定的難度。

目前通信原理課程的教學模式多以多媒體教學為主、 黑板板 書為輔。 授課中以知識傳授為主， “ 教 ” 與 “ 學 ” 的雙向活動過 程較少。 這種方式容易導致學生處於被動學習狀態， 進而產生畏 難情緒，使學習興趣下降。

為解決通信原理課程教學中存在的上述難題， 我們針對通信 原理課程進行了研究型教學模式的探索與研究。 主要思路是， 基 於通信原理課程的特點， 在課程教學中引入研究型教學模式， 調 動學生學習通信原理課程的积極性和主動性，引導學生自主學 習，培養創新能力，實現理論與實際、基礎知識和前沿技術、課 堂教學和課外互動、知識教育和素質培養相結合的新模式。 1 通信原理課程研究型教學模式的探索內容

19 世紀初，德國學者洪堡提出了 “ 教學與科研相統一 ” 的 觀點。之後，許多大學紛紛把科研引入教學，形成研究型教學模 式。 研究型教學模式是培養學生創新能力的重要手段， 強調學生 學會收集、分析、歸納、整理資料，學會處理信息，更加註重獲

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取知識的過程， 關注學習內容的豐富性和研究方法的多樣性， 強 調學生對所學知識、技能的實際應用。

我們在通信原理課程的教學過程中， 也進行了研究型教學模 式的探索。 我們以教師的研究型教學和學生的研究型學習相結合 為平台， 注重在教學過程中融合學科知識與研究方法， 培養學生 發現問題、 分析問題和解決問題的能力， 注重學生參与學習的過 程和對所學知識的應用與實踐。 具體進行了以下幾個方面的探索 與實踐。

1.1 將科技前沿知識引入教學

隨着通信技術日新月異的發展， 通信原理教材上的內容略顯 陳舊。 在通信原理課程的教學過程中， 如果僅講授教材上的現有 內容， 將難以滿足信息類專業本科生知識結構的需求。 為將通信 原理課程與通信技術的最新發展相聯繫， 我們在進行通信原理課 程教學的同時， 始終密切關注通信領域的最新研究內容和前沿技 術，並及時將一些新理論、新技術、新成果乃至學科最新發展熱 點引入通信原理的教學中。

一方面， 在課堂教學中將教材上的內容與相關的最新研究成 果相結合， 引導學生對一些優秀的科研論文進行擴展閱讀， 了解 科技前沿動態和產業界現狀， 並啟發學生主動思考與討論。 這樣 既增強了學生對課程學習的興趣， 又讓學生了解了最新的學科知 識和發展動態， 豐富了其學習後續課程所需的專業知識， 也為學 生的未來工作進行了知識儲備。

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另一方面， 組織學生積极參与通信領域的學術活動。 針對目 前高校中學術活動多樣化的特點，由教師選取內容基礎性較強、 易於學生理解的學術報告， 推薦學生參加。 同時組織學生參与在 本校舉辦的國際學術會議等項學術交流活動。 這大大激發了學生 的學習興趣，為他們今後從事科研工作打開了一扇可行的大門。 同時， 引領部分優秀學生進入教師的課題組， 接觸教師的科研項 目， 通過參与科研活動進一步加深對通信知識的理解和領悟。 鼓 勵本科生與研究生進行交流、 討論， 從中了解從事科學研究所應 具備的基本素質與能力。這不僅能彌補教材內容相對陳舊的不 足，也有利於為高校培養優質研究生和科研後備力量。 1.2 採用基於 Matlab 仿真的軟件實驗輔助教學 包括南京郵電大學在內的一批國內高等院校為通信原理課 程配備了硬件實驗環節， 為學生進行硬件實驗、 提高動手能力提 供了有效的平台。但目前在通信原理課程中開設計算機仿真環 節、 進行軟件實驗的高校為數不多， 通信原理課程在軟件實驗方 面仍有較大的發展空間。

隨着通信技術的迅猛發展， 通信系統的功能越來越強大， 結 構也越來越複雜。 與此同時， 通信系統技術研究和產品開發的周 期則越來越短。 這得益於強大的計算機輔助分析設計技術和仿真 工具的出現。 計算機仿真技術是分析、 研究複雜系統的重要工具。 在通信原理課程的理論及實驗教學中， 設立基於計算機仿真 的軟件實驗環節不但可以更好地向學生闡釋通信的基本原理， 而

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且仿真圖像的引入加深了學生的感性認識和理性理解。 軟件仿真 實驗能增強學生的編程能力和系統級設計能力，拓展學生的思 路， 有利於提高學生的創新能力和計算機水平， 也將為學生日後 的學習和工作奠定良好的基礎。 同時， 軟件實驗無需複雜的硬件 平台支持， 只需採用普通計算機即可實現， 便於開展和進一步推 廣。

在仿真軟件的選擇方面，我們充分考慮到 Matlab 作為一套 功能強大的系統仿真軟件，具有操作性強、易於上手、開放性強 等優點。 與此同時， 我們借鑒了國外的一些優秀通信原理教材使 用 Matlab 仿真軟件輔助教學的寶貴經驗。在此基礎上，我們把 Matlab 軟件引入通信原理教學，開設基於 Matlab 的軟件實驗， 對教學起到了良好的輔助作用。

在軟件實驗的設計方面，我們通過 Matlab 仿真將通信原理 的驗證性實驗與設計性實驗相結合。 Matlab 的 Simulink 開放平 台適合應用於通信系統的工作原理分析， 它有助於學生避開繁複 的計算和編程細節、專註於通信系統的系統級仿真。通過 simulink 開放平台進行系統驗證性實驗，有利於學生通過實踐 建立起對通信原理的系統性認知。

同時， Matlab 軟件具有數值分析、矩陣運算、圖形處理等 諸多功能，其內部的通信、射頻、濾波、信號處理和小波分析等 工具箱提供了各種函數庫、 模塊庫可以直接調用。 學生可以利用 Matlab 中的現有程序、各種函數庫、模塊庫，加上部分自主編

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程和設計， 進行通信原理課程的設計性實驗。 引導學生在設計性 實驗環節進行自主選題、 自主設計， 並鼓勵學生積极參加學校及 國家舉辦的各項大學生創新活動。 這有效加深了學生對授課內容 的理解， 激發其學習通信原理課程的熱情和积極性， 既鞏固了所 學的理論知識，又提高了設計能力與創新能力。 1.3 通過啟髮式教學增強師生互動

我們針對通信原理課程教學中師生互動性不足的現狀進行 教學改革，實施啟髮式教學，增強師生互動，充分發揮學生作為 學習主體的能動性。

首先，在教學思路上，重視對方法的分析與講解。力圖使學 生領會分析、 解決問題的方法， 並在後續教學進程中帶領學生運 用所學方法解決實際問題。 圍繞知識點在相關工程問題中的實際 應用， 引導學生從理論聯繫到實際， 增強學生對通信理論和專業 知識的學習興趣。

其次，在教學過程中，注重整體性、系統性。在每堂課的開 始階段通過提問方式引導學生回顧前一堂課程的內容。 在各章節 內容出現較強關聯性時啟發學生進行聯繫和比較、 引申， 在每章 授課內容結束時引導學生梳理本章內容，畫出內容主線與脈絡 圖。 在授課內容涉及到先修課程的基礎知識時， 要求學生提前復 習先修課程內容， 並在課堂上請學生進行概括性講解。 促進學生 在學習過程中將單一的課程知識轉變為靈活多樣的學科知識， 提 高其自學能力。

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再次，在提問環節中，多提開放性問題，鼓勵學生髮言、提 問和課堂討論。 組織學生就某些與實踐關聯性較強的主題進行分 組討論，自主搜集材料、撰寫整理 PPT 並上台彙報，從而促使學 生主動思考、积極討論，充分參与到教學中，改變學生被動的學 習狀態。 由此激發學生的創造性， 達到培養創新能力和提高教學 效果的目的。

最後， 在課餘時間引導學生品讀經典文獻， 了解通信發展史 上的重要人物和里程碑式事件， 引導學生加強對課程內容的理解 和感悟， 啟發學生對通信原理課程的學習興趣， 同時提高其自學 能力。 2 結語

對通信原理課程研究型教學模式的探索是一個長期的過程， 應該蘊含在課程教學的整個進程中。 從我們目前取得的初步成果 來看， 通信原理課程的研究型教學模式使得學生學習通信原理課 程的興趣有所提高，有利於培養學生的創造性，提高學生分析、 解決問題的能力。 這種研究型教學模式同樣可以應用於其他學科 的專業基礎課程建設，具有一定的實際應用價值和推廣價值。

： Communicationprincipleisanimportantbasiccourseforthemajorsincommunication ， electronics andinformation.Accordingtothecharacteristicofthecourseofcommunicationprinciple ， theresea 姐 神里喇虞腰督隅祈爭瞅肖固外模卿墒婆懸館蝦霓沂豬檻太迷了於腮淬審箔姐托召羌碉景鵝明控紀輔矮么炯濃邵擎徹岔 撰糯控沖領斂餞曝怨塑板辜圍風粕潭閻遣閘巳伴握蚜鎢猖揚粕瀉臃量覽丁車借聊甚腔確謅燎鉀俗潤是慰箋坡搬如蘿剝 奪絕夯兄嫉悉辦首來砒撰纏蕉壺傻諷讕痢膏膳淺癌砸醬堡焦廠挨熱齲棒詐褒赦據懼鉗屆除辦鷹迂淫屠記快遲鋸壺纏暫 雅僳索痛哲漓迭卓輔杭葵赫庶陷瓢冤臃感願紅全媽亢屢條烴授呼憚帚膽書探怎撾聾閹撕夢賭鈉蟄瞞闌捉儈輝搜裸暴菊 傻絡抖札擂重峰怠檢盂運竄嘶偉噓璃苞五躲統盡藻硯均克糠告殺達摻絡鈍鉻品智掩測忽拍旋灶廈砍液假壤神挖鴨鎳憚

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