“通信原理”课程的教学实践

“通信原理”课程的教学实践

宋铁成

（东南大学无线电工程系，南京　210096）

①本文原发表于《电气电子教学学报》，2003年第25卷第5期。本文为2003年东南大学教学改革研究项目:“通信原理课程建设”。

②作者简介:宋铁成（1967—　），男，江苏省张家港人，教授，长期从事通信领域的科研和教学工作。

摘　要　围绕“通信原理”课程的教学实践，分析了激发学生学习兴趣和提高教学质量的重要性，就努力实现“用心教书育人，力创精品课程”的目标谈一些作者近年来在教学实践中的做法和体会，并介绍了积累教学素材、引导学生思考和注重课外交流等具体方法。最后，给出了课程教学已经取得的一些成绩。

关键词　通信原理　教书育人　教学实践　精品课程

中图分类号　G642.0文献标识码　A

文章编号　1008－0686（2003）05－0095－03

引　　言

我主讲“通信原理”课程始于1999年春，讲第一堂课的情景给我留下了很深的印象。当时，公布在课程表上的任课教师是一位讲授该课程多年的老教师，由于工作安排临时变化，由我临时受命去接替这门课的教学工作。当我一开口“由于工作临时调整，系里安排我给同学们讲授‘通信原理课程’”时，班上的同学竟然发出了持续十几秒钟的嘘声。幸好我已经主讲过多门课程，对控制课堂气氛还有点经验。我保持镇静且面带微笑地说:“同学们，你们这个‘嘘’没有太多道理。如果你们听了我一次课后认为我讲得没有老教师好，太令你们失望而大‘嘘’特‘嘘’都没有关系。但是，现在我还没开始讲内容呀！”同学们安静下来了，我就开始讲课。

由于我已潜心研究过教学内容，认真备好课，所以在未打开备课笔记的情况下熟练地讲完了两节课的内容。我用两个学时讲通信“概述”，引用了大量通信领域最新的研究进展和翔实的数据，加上“幽默诙谐”的点评，深深地吸引了同学们。从他们渐趋愉悦的神情中，我知道同学们已经认可我这位年轻的“临时代课”教师了。正是同学们的“嘘”声使我领悟到:他们是多么渴望遇到一位好老师！这也促使我始终用心教书育人。

通过四年半的教学实践，尤其是近三年作为课程负责人以来，我对“通信原理”教学实践有了更深切的感受和体会。在课程教学组全体老师的努力下，“通信原理”课程已经取得了一些成绩和荣誉，目前正朝着“精品课程”的目标迈进，下面就此谈点体会。

一、激发学生的学习兴趣

“通信原理”课程是我系学生接触到的第一门通信类课程。由于电子信息类专业的地位在社会上越来越被重视，而“通信原理”课程又是通信领域最基础的内容。所以，如何能够让同学们在课程学习的过程中既感受到通信领域最新发展的脉搏，又能饶有兴趣地学习相对乏味的基础理论成为教学成败的关键。在这样的认识指导下，我在扎实掌握课程知识的基础上，及时而广泛地关注通信领域的最新发展，尤其是我在被科技部借调工作两年的期间，掌握了更多国内外相关的最新信息。为了积累教学素材，我订阅了《现代电信科技》、《世界电信》、《电信科学》和《移动通信》等技术类刊物，每当看到一些介绍通信新技术和统计数据的文章，我都会摘抄在“通信原理”备课笔记相应部分并及时整理和更新讲课内容。在每次开课之初，我会花上两个学时简述通信的过去、现在和未来，从最原始的通信手段讲到最先进的通信手段，同学们被通信的丰富内涵深深吸引，在活跃的气氛中，同学们知道了“通信原理”的内容包括“交换”、“传输”和“接入”三大方面，而每一方面又有各自丰富曲折的发展历程；了解到要学的“通信原理”其实质是定位在“传输”的基础知识上的，甚至也可用“信息传输基础”这个课程名称，而其他丰富的“通信”内容应该通过后续课程来学习。同学们在两个学时中轻松愉快地了解整个课程体系的结构，认识到学好这门专业基础课对学习后续课程和今后参与工作的重要性。在整个课程的教学过程中，我总是不断地将教科书上的基本知识与平时收集的最新发展动态和成果联系起来，使同学们清楚地认识到:要研究最新发展的技术必须首先掌握好课程的基础知识。同学们学习课程知识的兴趣持续不断地受到激发。我还在讲解各章内容时提及其在通信中的地位和作用以及与其他章节内容之间的关系，使同学们在学习中能纵横联想，前后贯通，越学越清晰，以至同学们特别喜欢和重视“通信原理”课程。

二、提高教学质量

在激发同学们学习兴趣的同时，即在调动了教和学两个积极性的情况下，切实提高教学质量就显得十分重要。

对贯穿于“通信原理”课程教学始终的一些基本概念，一定要交代得非常清楚，并不断地适时地作必要的提及。研究通信中的几乎所有问题均是围绕着“有效性”和“可靠性”这两个衡量通信系统性能的重要指标而展开的。因为“有效性”是为了提高通信系统的传输“速率”的，而“可靠性”是为了提高通信系统的传输“质量”的。数字通信系统中包括编码目的完全不同的“信源编码”和“信道编码”两大类编码:“信源编码”针对信息源进行有效性编码，设法提高传输“速率”；而“信道编码”针对信道可能出现的差错进行可靠性编码，设法提高传输“质量”。我在教学中，除了在出现“有效性”、“可靠性”、“信源编码”和“信道编码”等概念的时候详尽地叙述清楚外，在课程的整个教学过程中还适时地分析学习的内容，如讲到“信源编码”和“信道编码”时，提及了其分别解决通信系统的“有效性”和“可靠性”。所以，我们拟出了“在数字通信系统中，信源编码提高系统的有效性，信道编码提高系统的可靠性”的辨析题，而教材上又没有现成的叙述。

在每次课程内容学习前，为了理解其必要性和重要性，我让同学们先思考几个“为什么”。例如，在学习《模拟信号的数字传输》章节时，要同学们思考两个“为什么”:（1）模拟信号有模拟传输方式，数字信号有数字传输方式，为什么要研究模拟信号的数字传输问题？（2）模拟信号为什么可以用数字方式进行传输？通过同学们的学前思考和我的引导，同学们认识到:第一个问题的答案是“数字通信系统比模拟通信系统性能优越，而且，随着专用集成电路技术的快速发展，数字通信系统的实现非常容易”；第二个问题的答案是“抽样定理和恢复定理是模拟信号和数字信号之间的桥梁”。这两个问题在教科书上也没有直接的答案，但是，理解好这两个问题是该章内容学习成败的关键。然后，我再把该章内容沿着“抽样—量化—编码”三部曲阐述下去，引出“抽样”有“低通型”和“带通型”抽样，“量化”有“均匀”和“非均匀”量化，“编码”有“脉冲编码调制”、“增量调制”和“差分编码调制”。在学习过程中，我还时常引导同学们自己多问几个“为什么”，促使他们思考。同学们普遍反映，通过老师在课堂边引导边讲解，自己边思考边理解，可以扎实地掌握这些内容，所以，即使是自学能力很强的同学也都兴致勃勃地听课。

为了提高教学质量，适时采用“高等教育学”和“教育心理学”中的一些技巧和方法也非常重要。利用课间或答疑时间，我会非常主动地与同学们进行沟通，听取同学们对教学内容和手段的建议和要求，并及时在课堂上改进和完善。与同学们建立了友好的师生关系，这对我上好每一堂课非常有帮助。在近年来的教学实践中，我灵活地运用了这些手段和技巧，使得同学们越来越喜欢听我的课。

另外，由于我在大学学习阶段，有机会聆听了东南大学无线电工程系沙玉钧和谢嘉奎等名师的授课，受益匪浅，他们的精湛教学技巧成为我在教学工作中追求的目标。

三、用心教书育人

除了课堂教学以外，我尽量多地帮助和关心同学们的学习和发展，努力用“心”教书育人。由于“通信原理”课程的教学工作使得同学们对我比较熟悉，所以，每年毕业设计安排前和报考硕士研究生前，总有很多同学来找我咨询有关情况。我乐于挤出时间比较详尽地给他们介绍无线电工程系各个学科老师们的研究方向和在研项目，并纠正他们在学科认识上的偏差。比如不少同学对微波学科心存疑畏，总以为在微波学科做毕业设计或攻读研究生以后知识面窄、找工作难。实际上，我们无线电工程系的通信学科、信息学科、微波学科和电路学科四者之间的交叉和融合已经很难将这四个学科分开，“通信原理”课程中的知识点涵盖了这些学科，我系争取到的国家重大项目大多是几个学科联合申请和研究的。微波学科依托毫米波国家重点实验室，聚集了多名国内外高水平的专家学者，取得了许多科研成果，发展前景非常广阔。通过我耐心的解释和介绍，同学们大多高高兴兴地接受了毕业设计的安排和合理地填报了研究生志愿。由于主讲“通信原理”课程拉近了我与同学们的距离，尽管占用了我比较多的时间，每次看到同学们满意地离开时，我也非常欣慰。

近几年的全国大学生电子设计竞赛期间，无线电工程系的同学几乎都会组队参加。作为“通信原理”课程的主讲老师，我都能不计报酬地积极协助带队老师辅导通信技术类竞赛设计，包括课程内容的复习、设计竞赛的模拟题目和讨论设计方案等。同学们通过参加电子设计竞赛可以大大提高动手能力，激发学习热情，培养独立分析问题和解决问题的能力，更加扎实地掌握课程学习的知识。每当同学们在电子竞赛设计中取得一些成绩时，我会比他们还高兴。我深切感到要搞好课程的教学工作，就需要我们教师尽量多地与同学们用“心”交流，诚心以对。

由于课程涉及的知识面广量大，考试的不及格率通常在10%左右。对这一学生群体的处理一直困扰着我，每次考试结束后，常会遇到各种各样试图“过关”的招数，有说情的，有送礼的，也有胡搅蛮缠的。但是，我首先坚持原则，然后，通过耐心深入的思想工作和认真细致的辅导得到完满的结果。有一次考试才结束，有位来自边远贫困地区基础比较差的同学，因担心会不及格而到我办公室来送礼，我和蔼地告诉他:“教好学生是我们教师应尽的责任，老师决不会收礼来提高考试成绩的，还是把礼品带给你父母去。你如果这次考试成绩不及格，假期就好好努力。老师负责为你补课、辅导和答疑。”后来他的确考试不及格，我在暑假期间给他多次补课和辅导，在补考中，这位同学真实地取得了好成绩，他来到我办公室深情地给我鞠了个躬，说声“老师，谢谢”就离开了。这声“谢谢”包含了无价的真诚和深厚的师生情。我深切地感到:真诚的付出必然会有真诚的回报。无论对于这位同学还是对于我都一样。总之，教师只要用“心”教书育人，一定会受到学生真心的尊敬的。

四、力创精品课程

通过近四年半“通信原理”课程的教学实践和探索，课程教学组已经取得了一些成绩和荣誉。后续课程的任课老师普遍反映同学们较系统地掌握了通信课程的基础知识，且知识面较广。同学们对参加的毕业设计任务在通信系统中所处位置比较清晰，查找相关的参考文献也能做到有的放矢。参加硕士生面试的老师也反映这批同学在通信方面的功底不错。我们课程教学组的老师多人次获得东南大学各类教学奖励。我作为“通信原理”课程负责人而成为东南大学“1999—2001学年度‘教书育人、服务育人、管理育人’积极分子”，并在全校“三育人”表彰大会上作为本科教学的代表作了经验交流的发言。2002年10月，“通信原理”课程又荣获“2002年东南大学优秀课程”。2003年4月，得到东南大学教学改革立项进行“通信原理”课程建设。目前，课程教学组全体老师正在为将“通信原理”课程建设成为东南大学的精品课程进行探索和改革工作。