《数字通信原理》教学方法改革与实践

蕫奇才

摘 要：基于《数字通信原理》课程的教学现状和课程地位，为了学生更好的学习，为了提高《数字通信原理》课程的教学质量，兼顾通信技术和通信设备的发展，提出从课程的教学内容、教学模式和实践教学等方面对《数字通信原理》课程的教学方法改革进行探索与实践。

关键词：数字通信原理；教学内容；教学模式；实践教学

《数字通信原理》是我校通信专业的专业基础课，既是基础课向专业课的过渡，也是通信学科的入门课，在通信专业中占有非常重要的地位，是一门非常重要的专业基础课。学生对该门课程理解和掌握的程度将影响后续相关专业课程的学习。在《数字通信原理》的传统教学模式中，介绍通信的数学模型和原理较多，由于理论抽象、概念繁多，知识点零散，对于那些数学基础、自学能力和自制能力较差的学生来说很难接受，从而导致他们的畏难情绪和厌学心理。为了学校提升教学质量工程需要，也为提高《数字通信原理》课程的教学质量，需要不断转变教学理念、改革教学模式，改革实验形式，完善教学方法，改进教学手段。根据多年的教学实践，对《数字通信原理》课程的教学内容，教学模式和实践教学方法进行了不断的探索和实践，初步形成了具有特色的教学体系，达到了比较好的教学效果。

1 改革教学模式，突破重难点

经过多年的教学实践，我认为在复杂抽象的教学内容中，按照提出问题、分析问题和解决问题的思路，构建课堂授课的基本模式，并综合运用多种教学方法手段，使学生记住知识的结构和提纲，准确把握知识点、线、面，只有从认知的点、线、面入手，融教材于一体，才能收到较好的教学效果。例如，“增量调制”，教学环节设计如下：

1.1 教学环节设计

课题引入环节，首先回顾上节课的内容，带领学生巩固所学知识。并抛出如下问题：PCM适合于有线通信，在无线通信中为什么采用增量调制而不是脉冲编码调制呢？以及什么是增量调制，如何实现有何特点，并以此为牵引，引入正课讲授。

通过分析抽样信号特点提出抽样值差值的极性也能反映信号变化趋势，从而给出增量调制基本概念。并抛出第二个问题，增量调制是如何实现编译码的？从而引导学生进入本课重点内容的学习。

在强化本节课重点内容上，充分利用动画演示的方法，采用波形对比和实例分析的方法，带领学生在学中做，做中思，并抛出第三个问题：与PCM编码相比，有什么性能特点？从而进入本节课难点内容的学习。

1.2 重难点问题的突破

如果直接进行性能分析，比较抽象，内容较为枯燥。为了突破重点难点内容，在教学过程中采用了以下方法手段。

在第一个难点问题的突破上，主要采用了实验对比的方法，将同一信号分别进行PCM编码和增量调制编码，并对实验结果进行分析，得出增量调制的第一个特点：编码简单，所对应码型结构和设备相对简单。并结合无线通信特点，说明增量调制是符合无线通信要求的。

在第二个难点问题的突破上，采用了听觉对比的方式实现。首先，对一段实际音乐片段进行增量调制编译码，通过调整量化阶的大小，让学生亲身感受一下，恢复信号质量变化情况，从而得出增量调制的第二个特点：可以恢复出原信号，接收信号的质量与量化阶相关。并结合学校的实际通信设备，说明在无线信道质量较差时可以通过快速调整量化阶，以实现信号的正常接收。

在第三个难点内容的突破上，对照示意图，通过举例，得出增量调制的第三个性能特点：增量调制的抗误码性能比脉冲编码调制好。并说明相对于有线信道，信道质量较差的无线信道采用增量调制是合适的。

1.3 归纳总结

综合前面的三个特点，得出增量调制适合于无线信道传输的结论，并结合今后所学通信设备说明本课内容的实用性。从而拓展了学生思维，深化了学生的认知。

最后对本次课内容进行梳理总结，加深学生对知识体系的掌握。

2 改革实验形式，提高学生实践动手能力

传统的实验组织形式是安排学生分组，往往组员依赖组长或某个能力强的学生，有蒙混过关的情况。实验内容主要选取一些验证理论的，学生处于被动地位，积极性不高，实验效果也不好。针对以上两种情况，在形式上我们提出以项目组织实验，每个学生负责一个或两个具体的项目，做到人人有项目，组内其他学生进行辅助工作。在内容上我们改用验证性的基础硬件和软件仿真实验加课程综合设计性实验相结合的教学方法，强调理论与实践相结合，逐步培养学生的综合能力。对于验证性的基础实验我们要求实验课和理论课程教学同步，例如验证PAM、PCM、二进制数字调制和解调，脉冲编码调制等实验，安排在理论课一上完就进行相关实验，这样与课堂理論知识同步，理论指导实践，实践验证理论。对于综合设计性实验，通常教师先给出设计要求，学生通过查阅资料独自设计初步方案，设计所需参数，在这个过程中，要求学生充分利用通信系统仿真软件Matlab，仿真通过后，用Protel画出原理图、设计图，经教师辅导修改后，学生独自调试反复实验，修改方案，测定参数，直至满足设计要求，再撰写实验报告，最后由教师验收、评定成绩。整个实验过程自始至终由学生独立思考，独立设计，自己动手，加强了学生实验能力的培养，同时又能让学生充分发挥他们的聪明才智，培养创新意识和创新能力，使他们进一步提高自身的综合素质。

3 结语

《数字通信原理》是一门理论性与实践性都很强的专业基础课，本文从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的研究改进，调动和发挥学生的积极性和主动性，提高了教学质量和教学效果，培养了学生的“自主学习”能力，加强了师生的交流，形成师生关系融洽，课堂气氛活跃，教与学情绪高涨的良好氛围。

尽管如此，我们也清醒的认识到，随着通信技术的不断更新和应用领域的日益扩大，如何更好的因材施教，进一步提高教学效果和教学水平是我校教学工作者应该探索和思考的问题。