摘要：為了提升學生的綜合能力，文章提出了面向綜合能力培養的通訊原理教學改革方法。首先分析了目前通訊原理教學中存在的問題。然後給出了有針對性的通訊原理教學改革方法，主要包括四個方面：體系化教學，優化教學內容；網際網路+課堂教學，夯實學科基礎；關注學科前沿，培養綜合素質；創新實踐教學，提升綜合能力。提出的教學改革方法將為培養學生綜合能力提供參考借鑑。
關鍵詞：通訊原理；綜合能力；教學改革
1、緒論
通訊技術的飛速發展有力地推動了物聯網、行動通訊、衛星導航等技術的發展，改善了人類的物質生活和精神生活，極大地促進了社會經濟發展[1-2]。與之伴隨而來的是社會對通訊技術人才的應用能力和創新能力的要求也越來越高，因此，面向綜合能力培養的通訊原理教學改革勢在必行。通訊原理主要闡述了通訊技術的基本概念和基本原理，是電子資訊類和通訊類專業重要的基礎課程，起著承上啟下的作用，為學習行動通訊、光纖通訊、衛星通訊、計算機網路通訊等重要的專業課程奠定了堅實的理論基礎[3]。目前，通訊原理的基礎理論和分析方法已廣泛地應用於影象視訊傳輸、行動通訊、網際網路、遙感和雷達等領域。
2、通訊原理教學中存在的問題
通訊原理課程綜合了高等數學、概率論、訊號與系統、高頻電子線路以及資訊理論等課程的內容[4]。目前國內高校使用較為廣泛的教材是樊昌信編寫的《通訊原理》，課程中公式和推導多，文字解釋相對較少，對前修課程的綜合應用要求較高；加之通訊原理課程本身理論抽象、內容繁雜，導致了教師難講，學生難懂，教學效果比較差，學生的綜合能力培養很難得到保證。由於通訊原理課程主要講解經典的通訊理論和方法，與現階段通訊技術的應用(例如5G通訊、量子通訊、物聯網、衛星導航等)存在很大的差距，導致前沿性的學科知識很少被引入到課堂教學中，從而無法激發學生學習和創新的動力。在實踐教學中，通訊原理實驗一般安排16學時，實驗內容大部分都是驗證性實驗，缺乏讓學生應用所學知識解決實際問題的綜合性實驗和創新實驗，無法提高學生的應用能力和創新能力[5]。
3、教學改革方法探索
通訊原理是電子資訊類和通訊類專業重要的專業基礎課，在培養通訊技術人才的過程中起著至關重要的作用。本次教學改革的目標是培養學生的綜合能力，該綜合能力包括工程應用能力和創新能力兩方面，圍繞這一目標，面向綜合能力培養的通訊原理教學改革將從如下幾個方面展開：
3.1體系化教學，優化教學內容
大多數院校通訊原理的教學總學時為64學時，其中理論教學48學時，實踐教學16學時。在有限的48學時理論教學時間內，把樊昌信編寫的通訊原理13章內容講透徹是不太現實的。考慮到通訊原理的前修課程包括訊號與系統、高頻電子線路以及資訊理論與編碼等，通訊原理與這些前修課程內容存在很大聯絡並且教學內容有一定的重疊。因此應該將通訊原理與這些前修課程納入體系化教學，統籌課程體系，優化教學內容。考慮到訊號與系統中已經講解了確定訊號的頻域分析、高頻電子線路中已經重點講解了模擬訊號的調幅和調頻以及資訊理論與編碼課程中重點講解了通道和差錯控制編碼，通訊原理13章內容就可以精簡為7章左右。因此在通訊原理的理論教學中，可以精簡這些重疊的教學內容，只需要對這些前修內容進行簡單的複習即可，不僅可以將通訊原理與前修課程形成一個知識體系，而且可以節省教學學時，從而保證在有限的48學時內保質保量地講授通訊的基本概念和數字通訊的基本原理，提高教學質量。
3.2網際網路+課堂教學，夯實學科基礎
充分利用網際網路優勢，建立以慕課、微課為主的線上學習的平臺，採取線上線下相結合的學習模式，夯實學科基礎。結合我校實際，採取微課+課堂教學的模式進行通訊原理理論教學。首先將每一章節的重要知識點錄製成10-15分鐘的教學片斷，在課堂教學之前，先讓學生結合微課的教學片斷預習所學的內容，讓學生對即將學習的知識點有一個初步的瞭解。在進行課堂教學時，教師首先講解所學章節涉及的基本概念，然後採用互動式的教學方法，老師對所學章節重點知識進行詳細講解，講解過程中，採用學生提問老師設問的方式加深為知識點的掌握。考慮到通訊原理教學中公式推導多，概念抽象的問題，對於難以理解的內容，充分利用多媒體動畫和軟體模擬的形式，幫助學生理解相關的內容。如圖1所示為2FSK的模擬過程，通過該模擬，可以讓學生非常清晰地理解2FSK的調製過程，加深對該知識點的理解。
3.3關注學科前沿，培養綜合素質
通訊技術的發展日新月異，而通訊原理教材主要討論經典的通訊理論和概念，與當今最新的通訊技術有一定的差距。為了開拓學生的知識面，激發學生學習通訊技術的興趣，在課堂教學中，老師應該結合教學內容，將學科前沿知識引入課堂教學，這不僅能豐富課堂教學內容，而且能很好地將理論和應用有機結合，激發學生的學習興趣。同時，我校還要求每一位學習通訊原理的同學提交一份通訊技術調研報告，可以通過網路、文獻以及技術論壇的方式，查閱通訊技術的發展前沿，並將查閱的材料組織成一份技術報告；然後組織一個技術報告交流會，讓學生分享自己查閱的通訊新技術。採用問-答的互動交流方式，能有效地拓展學生的知識面，進一步提升學生的綜合素質。
3.4創新實踐教學，提升綜合能力
實踐教學是通訊原理教學的'重要組成部分，是鞏固基礎知識、提升應用能力和創新能力的重要環節。結合我校教學實際，將通訊原理實踐教學分為三個階段：驗證性實驗階段、綜合性實驗階段和創新性實驗階段。(1)驗證性實驗鞏固基礎知識驗證性實驗主要對通訊原理的基本理論進行實驗驗證，加深學生對基礎知識的理解。考慮到驗證性實驗教學主要以實驗箱和模擬軟體為主，實現起來相對比較容易，因此對這部分的實驗學時進行了壓縮，一般分配4學時左右，實驗箱驗證在實驗中心集中進行，軟體模擬作為課後實驗由學生在課後自主完成。實驗箱驗證實驗主要有：AM調幅、數字基帶訊號編譯碼、ASK數字調製解調、PSK/DPSK調製解調。課後軟體模擬實驗主要有：DSB調製、FSK數字調製解調、PCM編譯碼和PAM調製解調。(2)綜合性實驗提升應用能力綜合性實驗運用所學的基礎知識，利用常用的實驗模組解決實際問題，可以很好地將理論知識與實踐有機地結合起來，提升學生的應用能力，這也是(3)融合學科競賽的創新性實驗激發學生的創新能力創新實驗將綜合運用類比電路、數位電路、通訊原理、高頻電子線路等課程的知識，旨在提高學生分析問題、解決問題的能力，激發學生的創新能力。考慮到創新實驗工作量相對較大，一般分配6學時+課外時間完成。創新實驗題目以各類學科競賽中通訊類題目為主（如全國大學生電子設計競賽、全國大學生智慧車競賽等），選取其中難度適中的題目供學生選擇（例如：單工無線呼叫系統、無線環境監測模擬裝置、簡易無線電遙控裝置等）。學生在本環節是主體，教師只需要進行相關的輔導工作。每2—3名學生組成一隊，每人既有明確的分工，又相互協作。要求每隊自主完成方案論證、自主完成硬體電路設計和軟體程式設計。通過這一環節的訓練，學生解決實際問題的能力有了明顯的提高。
4、結語
通訊原理是電子資訊類和通訊類專業重要的基礎課程。本文分析了現有通訊原理教學存在的問題，然後給出了面向綜合能力培養的通訊原理教學方法探索，主要包括：體系化教學，優化教學內容；網際網路+課堂教學，夯實學科基礎；關注學科前沿，培養綜合素質；創新實踐教學，提升綜合能力等四個方面。分別選擇我校電子資訊工程和通訊工程專業的學生於2017年秋和2018年春進行通訊原理教學改革試點，學生的綜合能力培養有了明顯提升，師生評價良好。