通信原理基本概念總結范文

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關鍵詞：高頻電子線路；教學模式；教學方法

高頻電子線路課程是通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術專業的一門重要專業基礎課程和主干課程，作為很多專業課程的前續課程，在專業課程體系中占有重要地位。通過對高頻電子線路課程的學習，學生可掌握高頻電路中的基本概念、基本原理和基本方法以及典型電路，并且能較深刻地理解非線性電路的分析方法及特點，進而初步建立起信息傳輸系統的整體概念。通過課程學習，學生能夠進行基本電路的分析與設計，為后續專業課的學習打好基礎。高頻電子線路作為一門集理論性、工程性和實踐性于一體的專業基礎課程，具有概念抽象、內容多、知識結構體系繁雜的特點，是一門學生普遍反映比較“難學”的課程。采用傳統的教學方法，教學效果往往不夠理想。如何合理利用教學資源，在有限的學時內讓學生掌握高頻電路的基本概念、原理和分析方法，提高學生的設計能力和實踐能力，是本課程在教學過程中亟待解決的難題。

1 教學模式改革遵循的基本原則

1.1 一條主線

在高頻電子線路課程授課過程中應以無線通信系統及其單元電路原理及功能應用為主線。首先介紹無線通信系統的基本組成和功能電路的工作原理，之后分章節詳盡講解各單元功能電路的工作原理以及實現的功能。在講解各單元電路時，應關注其在整個系統中的作用以及對系統指標的影響。最后，在了解各單元功能電路工作原理的基礎上，再次將其統一為完整的無線通信系統，并對各種系統結構的優缺點進行點評，使學生建立完整的無線通信系統和單元功能電路原理與設計的基本概念。

1.2 五個環節

目前，我院高頻電子線路課程整體教學過程由理論教學、實驗教學、課程設計、課外培養、畢業設計五個環節組成。根據每個環節的教學特點、教學方式及學時安排的不同，有目的地將高頻電子線路課程的基本概念、基本原理、實踐技能、實驗方法、開發系統電路能力的培養融入到各個教學環節中，培養學生“以探究為基礎的學習”，激發學生的求知欲望，培養學生的探索精神及掌握基礎理論和基本實驗的技能，進而獲得終身學習和自主發展的能力。

1.3 兩種能力

在高頻電子線路課程教學過程中應注重培養學生分析問題能力和實踐創新能力。在課程考核方面，考核體系主要由兩部分組成：理論考核環節和實驗考核環節。整個考核體系要突出對應用能力和實踐能力的培養和考察。在課外實踐方面，鼓勵學生積極參加電子設計競賽等課外科技創新實踐活動，利用課外創新實踐活動有目的地對學生進行“兩種能力”的培訓和鍛煉，鼓勵學生利用所學知識去完成一個系統的設計開發。通過實踐環節的鍛煉培養學生分析問題能力和實踐創新能力。

本課程從無線通信系統的組成及系統整體的概念出發，逐步深入地介紹無線通信系統的各部分功能電路；以通信電路的“功能”為基點，從信號傳輸與電路實現的角度出發，分析各個通信功能電路，從理論上講解組成各個通信功能電路的基本原理和實現方法，使學生能夠充分認識功能電路在信息傳輸系統中的作用，增強對系統各部分內在關系的認識，從而激發學生的學習興趣，開發學生的創新思維能力。

2 對課程教學方法改革的幾點想法

2.1 換位思考法

教師在備課過程中不單要考慮如何“教”，也要考慮學生如何“學”，根據學生如何更好的“學”來設計如何更好的“教”。即教師換位為學生的角色，從學生“學”的角度出發，依據學生所具備的學習基礎及學習能力，感受和分析學生的“困惑”和“疑難雜癥”，考慮講解的技巧，尋找最佳的切入點和突破口，攻克知識難點，使學生更好地理解知識要點，在較短時間內收到最佳的教學效果。

2.2 目標清晰法

在授課時，首先通過介紹相關的實際應用背景，讓學生明確“學習目標和目的”，明白“為什么要學”以及“在哪里可以用”等問題。一方面有利于學生對重要知識點的學習和理解，另一方面有利于學生對將要學習的知識建立直觀的感性認識，激發學生的學習興趣。

2.3 啟發式教學法

學生的思維是從問題開始的，為了寬其心、扣其情、啟其智，將教學內容中的重點、難點，用疑問的形式巧妙合理地提出來，從而啟發學生思考、引導學生的思維、激活學生的求知欲，使其從被動學習轉化為主動學習，提高學生分析問題和解決問題的能力，體現學生在學習過程中的主體作用。同時，也使教師直接了解學生理解和掌握問題的深淺程度，使教師在教學過程中的指導作用得到較好的發揮，增強了教與學的互動。

2.4 理論實踐結合法

課堂上講授課程的基礎理論知識，課下設計與此配套的實踐環節，通過實踐環節學習加深對理論知識的理解，培養學生“活學活用”的綜合應用能力及創新能力；同時把所授課程內容，設計成幾個具體的項目，使學生在完成這些項目的實踐過程中，既學會了相關的理論知識和技能，又鍛煉和培養了各種能力，有利于學生后續專業課程的學習和今后工作發展的需要。

[參考文獻]

[1]張肅文.高頻電子線路（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

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［關鍵詞］工程碩士通信基礎教學改革

［中圖分類號］G642［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2013）08-0049-03

隨著現代科技與社會的快速發展，培養具有較強的專業能力和職業素養，具有較強解決實際問題能力的工程碩士專業學位研究生日益引起廣泛的關注。近年來，我們針對工程碩士特點，總結歷年來工程碩士教學經驗，緊密圍繞通信基礎與通信應用主題，在工程碩士基礎課程教學中進行了一系列教學改革，采用新的教學理念，綜合通信專業基礎知識并加以融合，實現課程教學內容與教學手段的改革，以提升教學效果?，F就該課程的基本情況和所進行的教改實踐加以介紹。

一、課程教學目標的定位

結合高層次應用人才培養目標和學員任職需要，進行教學內容的選定。通信基礎知識課程的設定是面向應用型工程碩士的，學員一般是來自不同單位的在職軍官或武警，除了少部分曾經是通信相關專業本科畢業外，大部分學員以前沒有系統學習過通信知識。他們學習的目的是為了掌握通信基礎知識，掌握通信基本技能，能夠很好地在現有崗位上發揮作用。結合工程碩士的這些特點和需求，我們認為通信基礎課程的建設目標是立足于工程碩士的培養，緊密結合軍隊信息化建設的需要，以“完善知識結構、提高思維能力、強化實踐培養”為原則，優化課程體系、改革教學內容，重點建設示范性教學案例，加強研究型教學模式改革。

二、課程教學內容的改革

依據課程教學的目標，我們在課程教學的開展中，以“通信基礎理論內容為根本，注重理論與實際相結合，結合現代通信實際，側重培養學生分析問題的能力”為原則，對課程教學內容進行了一些改革。課程內容調整主要包括通信原理基礎知識的壓縮與凝練，加入無線通信基礎與典型現代通信系統內容。課程內容可劃分為三個主要模塊，分別是通信原理基礎模塊、基本傳輸方式與信道模塊、軍事通信概述模塊。

通信原理基礎模塊介紹通信相關的基本概念、基本技術，主要包括通信的概念、調制解調技術、信源編碼和信道編碼技術、數字復接及同步技術等?；緜鬏敺绞脚c信道模塊介紹信道相關的基本概念，現代通信系統中典型的傳輸方式及各自的優缺點，主要包括數字信號傳輸損傷及指標、無線傳輸技術、有線傳輸技術、交換的基本原理及作用等。軍事通信概述模塊介紹軍事通信的一些基本概念，軍事通信系統的整體組成及主要通信手段及特點等。

除了課程整體內容的調整，在課程教學過程中，我們對具體知識點的講授以寬面淺出為原則。例如弱化模擬通信內容，將當前數字通信中的一些主要理論、主要技術以及近些年發展的新技術引入其中，如補充信號的頻譜、系統的頻域響應、傅里葉變換、濾波器基礎理論等。課程講述中盡量減少公式推導等內容，側重基礎知識、基本原理、基本功能、面向應用等方面。

三、課程教學方法的改革

課程教學方法改革的目標為改變傳統的“連續式、注入式”被動教學方式，轉變為“專題式、啟發式、討論式、研究式”的能力與素質培養的主動教學方式，配合新的教學手段，提升學生參與課堂的積極性，增強課堂教學的效果，達到知識的“融會貫通”。為實現這一目標我們采取了多種改革措施，主要有以下幾方面。

一是充分利用多媒體課件、網絡資源等現代化教學手段。為提高學生的課堂學習理解程度，我們精心制作了一套表現生動的多媒體電子課件。該課件的特點是生動、全面、重點突出。電子課件中有大量的動畫，將一些不易理解的內容用生動形象的形式表現出來，使學員易于理解。例如在數字調制中對MSK的講解，僅僅一頁講述支路波形的課件就有56個動畫組成，將一個難點生動地表現出來，學生反映效果很好。無線通信課程建設了完善的課程網站，以促進教員與學生之間的交流。課程網站內容豐富，學員可以從中了解課程介紹、實現課程討論、下載電子課件（內含講義）、下載教輔資料等。同時網站是很好的交流平臺，教員的作業，討論問題，與學員的交流均可以在此完成。

二是探索具有通信工程特色的案例教學模式，將基礎知識與典型案例有機結合。知識點的講授與實際問題相結合，使學生能更直觀地理解相關概念并掌握技能。例如在自由空間傳播模型的講授中，討論室內小型無線網絡的建立問題；在地面反射模型的講授中，討論岸邊基站與海面船只的通信問題；在無線通信中的組網技術中，諸如多址接入，多信道共用，阻塞率，區域覆蓋，頻率復用，小區制中的干擾，擴大系統容量等問題，均與移動蜂窩網中的實際系統相結合。

教學模式采用選擇典型通信系統或典型應用為案例，輔助以一定量的MATLAB演示驗證，并結合相應的思考題加以討論，引導學生自主深入地探討問題，加深學生對現代通信技術的理解。例如講解蜂窩無線通信系統時，以現有的GSM蜂窩通信網為例，講解無線通信特點、無線組網特點、多址通信等知識點，引導學生思考解決相關的實際問題。又如剖析一個實際通信設備（通信電臺），就其內部各個功能模塊進行講解，講解其原理，剖析其內部結構，引發這一系統的設計、應用以及改進的討論。

三是加強研討型教學模式改革，引導學員就實際工作中的問題進行討論。主要采用兩種模式，一種是結合課程教學的知識點，學員提出的與實際相關的問題，進行研討型教學。本門課對于從事通信工作的同志有很強的實踐性，針對他們提出的實際問題，結合課程相關知識點給予解答，既幫助學員理論與實際結合解決問題，又活躍了課堂氣氛，開闊視野，同時還有助于拉近書本與設備之間的距離。除了通信技術問題，還有例如通信裝備現狀討論，光纖通信網情況討論，內部信息化網絡相關問題討論等。另一種是將通信領域的科研成果引入教學內容改革，適當結合典型系統的案例，進行研討型教學。

四是優化考核方式，建立以衡量對知識的理解、運用能力和綜合素質為依據的評分標準。引入課程設計環節，增加理論和實際應用的結合。課程設計在課程考核中的比重占30%。依托“十一五”重點項目通信工程綜合實驗教學平臺，開展教學實踐活動，同時也方便學員將自己的創新性想法在試驗平臺中加以驗證。

五是堅持結合高水平的科研課題進行高層次人才培養，注重創新能力培養。本專業跨信息與通信工程及軍事通信學兩個二級學科，人才培養上強調在科學研究中既充分重視基礎科學，又以現代通信關鍵技術研究為核心，著力培養現代通信領域的高級工程技術人才和以工程技術為背景的管理指揮人才。

本專業承擔的科研任務緊密結合信息化建設中的關鍵技術研究和新領域的發展需求，一般具有指標高、難度大、實用性強、工程性要求嚴格以及系統性強等特點。在課程教學中，教員往往結合知識點引導和鼓勵學員參與科研項目，在實踐中得到鍛煉，使畢業學員的綜合素質得以提高。在這些可選的教學實踐環節中，我們鼓勵學生發表自己的觀點，充分進行討論，驗證自己的設計，提供相應的條件讓學員將想法付諸實現，每一個真正完成這一過程的學員，其能力都實現了質的飛躍。

除了課程實踐環節，無線通信系列的研究生課程在課堂授課中還會不定期邀請科研課題的主要負責人及專家教授進行專題講學，提供相關的學術講座信息鼓勵學生參加，揭開科學研究的面紗，鼓勵學員積極參與進去。

六是堅持學術創新，注重教員教學水平的提高，提升教學團隊整體水平。通信信息技術快速發展，各種新技術和概念不斷涌現，給學生學習和教師教學工作帶來了巨大的壓力。如何變壓力為動力，解決課時有限而需掌握的知識飛速增長的矛盾，是現代通信專業教育中面臨的問題。本團隊建設的一個目標就是改革傳統的教學方法和手段，重建科學合理的專業課程體系，梳理教學理念，研究專業課教學的新方法，以培養學生興趣，激發其潛質為目的，充分發揮其學習能動性，讓學生有效利用課余時間自主學習，真正體會通信技術對社會、對人類的重大影響，并學會合理地運用其為社會服務。

在教學水平的提高方面，對師資隊伍進行嚴格的教學崗位培訓，突出知識創新和知識傳授在師資隊伍上的融合，形成一支善于把握通信工程專業教育規律、在基礎研究方面成績突出的教師隊伍。大力開展教學研究和教學改革，鼓勵基礎研究和創新研究，堅持教學科研相結合，積極探索通識教育、新生研討課和專題研討課等教學新模式、為拔尖人才培養提供有價值的經驗。

除了上述方法，我們還制定科學合理的課程計劃，安排討論、觀摩教學等活動。建立方便通暢的師生溝通渠道，傾聽同學們對教學的意見，并且在教學組內互相溝通，及時進行改進，并保證教學的一致性。

四、結束語

總之，針對工程碩士通信基礎課程建設的教學改革是一項長期的工作，在今后的教學中要打破傳統的教學模式，更新觀念，優化教學內容，積極探索新的教學方法，不斷依據教學效果進行反饋調整，以取得更好的效果。

［參考文獻］

［1］國防科技大學重點建設研究生一流課程體系建設項目建設計劃任務書［Z］.2013.

［2］國防科技大學研究生重點課程建設驗收報告［R］.2010.

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關鍵詞：通信原理；開放性設計實驗； 實驗教學改革

通信原理實驗是通信原理理論課程的重要實踐教學環節，目的是通過通信原理實驗教學，使學生在通信原理理論課程學習的基礎上，進一步加深對通信原理基本概念的理解和基本理論的掌握，培養學生的基本技能和綜合運用所學知識分析、解決問題的能力，提高學生的專業素質。但是我校通信原理課程的實驗教學一直存在著內容偏少、教學手段落后等問題。因此我們對通信原理實驗教學進行了以下幾方面探索改革：

一、教學內容探索改革

通信原理理論課理論性強，數學公式推導多，抽象概念多，同時要求學生掌握通信系統的基本原理，特別是數字通信的基本理論；牢固掌握通信系統的原理圖及各系統輸入、輸出信號間的關系，因此理論課方面要提高講課質量，同時需要相應的實驗配合，并不斷加強實踐教學環節，改革實驗教學內容，讓學生加深對理論課程內容的理解和掌握，但是，以前我們實驗內容較少，只有五個：（PAM）抽樣定理與脈沖調幅實驗、（PSK）移相鍵控實驗、（FSK）移頻鍵控實驗、（PCM）編譯碼系統實驗、循環碼編譯碼系統實驗，不能滿足教學大綱的要求。于是，我們更新采用新型的“現代通信原理綜合實驗系統”，調整充實實驗內容，新增加充實的實驗項目十個：振幅調制傳輸系統實驗、單邊帶調制實驗、雙邊帶調制實驗、頻率調制傳輸系統實驗、QPSK傳輸系統實驗、π/4DQPSK傳輸系統實驗、MSK傳輸系統實驗、GMSK傳輸系統實驗、、16QAM傳輸系統實驗和CDMA傳輸系統實驗。為提高學生的動手能力，掌握常用通信系統的設計方法，再新增加二次開發的實驗項目七個：可變分頻器實驗、m序列產生實驗、噪聲信號的產生實驗、復接實驗、幀同步實驗、CMI編譯碼實驗、CMDA擴頻調制解調實驗等。這樣可使實踐教學與理論教學內容更好地結合起來，為提高教學質量創造條件。教學內容的調整改革在精、用、新三個方面進行：

1.精，就是在實驗中用精選的理論知識作指導，在講清實驗原理的基礎上，以定性分析為主，輔以必要的定量計算。例如：在PCM實驗中，只要求學生了解PCM編譯碼器內部結構及原理，而重點是能定性分析和熟悉它的邏輯功能、電路外引腳的使用，以及掌握怎樣用PCM編譯碼器設計一個脈沖編碼調制解調系統，并能在一定信噪比下，其動態范圍滿足CCITT建議的樣板值要求。

2.用，教學注重學生實踐中能力的培養，提高學生分析問題、解決問題的能力，例如：在PCM實驗基礎上，可以帶領學生組成團隊，設計一個小型程控交換機系統，使學生進一步熟悉脈沖編碼調制解調電路原理，同時還可學到程控交換技術的原理，拓寬學生的知識面，豐富和發展專業理論知識。

3.新，通信技術日新月異，通信系統不斷趨向于數字化、智能化、大規模集成化。通信原理實驗的教學應盡可能跟上通信技術的發展，引入新的知識點。例如，我們采用的新型“現代通信原理綜合實驗系統”不僅涵蓋了通信原理的主要知識點，而且引入了新的通信技術（數字信號處理DSP技術FPGA技術等），該系統具有的優點是：（1）采用軟件無線電技術的通信原理綜合實驗系統中FSK、BOSK、DBPSK調制解調器采用同一硬件平臺（DPS+FPA），易使學生牢固建立軟件無線電的概念。（2）該系統中用數字門電路實現全數字鎖相環，通過與模擬鎖相環各項指標比較，使學生加深數字鎖相環的概念、性能指標和使用場合。引入新內容，有助于突出學生的探索精神和創新思想，培養學生在通信技術及相關領域中的創新精神。

二、教學方法改革

以前的實驗內容主要以驗證為主，實驗手段較為單調，學生處于被動學習狀態，實驗積極性不高，為此，我們對教學方法進行了以下改革：

（一）學生為主體仿真實驗教學法

強調理論與實踐相結合，在以現代通信原理綜合實驗系統的實驗基礎上，增加仿真實驗。因為仿真軟件可以方便、直觀、形象地構建通信系統，提供豐富的部件資源，強大的分析功能，可對硬件開發提供方案論證和實踐指導。仿真實驗主要以學生自行設計為主，學生可以任意改變實驗參數，甚至可以根據需求改變功能模塊及其連接，進行各種環境下的仿真實驗，可以作為考查學生動手能力、設計能力的重要手段。

（二）問題探索教學法

在實驗教學中，不但要求學生掌握實驗原理，同時教師還設計提出思考問題，引導學生積極討論、分析和提出解決問題的方案，并最終解決問題。例如：在做FSK實驗時，正常情況下，發送基帶數字信號的速率為500bps，傳號載波頻率為22KHz，空號載波頻率為9KHz，這時可解調還原發送的基帶數字信號。但傳號和空號載波頻率不變時，發送基帶數字信號的速率改為32Kbps后，會出現什么情況？讓學生討論、分析，并經過實驗去證明，得出結論是：發送基帶數字信號的速率大于載波頻率時，不能正確解調基帶數字信號，解調端出現亂碼。

（三）歸納總結教學法

把實驗中的重要概念、基本原理進行歸納總結，并作出結論教給學生，以利學生掌握和應用。例如：在循環碼編譯碼系統實驗中，歸納總結編碼規則為三步：1．用xn-k乘以信息多項式m(x)；2．用生成多項式g(x)除xn-km(x)，得到余式r1(x)；3．把余式r1(x)的系數作為監督元附加在m(x)的后面，就得到一個能被g(x)除盡的發送碼c(x)。歸納總結譯碼規則為三步：1．用接收碼R（x）除以生成多項式g(x)，得到余式r2(x)，當r2(x)=0時，表示接收無錯碼，否則有錯碼；2．按余式r2(x)通過運算得錯誤圖樣E（x）; 3．從R（x）中減去E（x），可得到已糾正的原發送碼c(x)。

同時根據新的教學大綱要求，結合新型的“現代通信原理綜合實驗系統”，我們改編有自己特色的實驗指導書，提出了預習要求，扼要介紹了實驗儀器及所用芯片工作原理、實驗內容和注意事項，以及實驗討論思考題等。在教材改編時，注重分析系統電路原理，熟悉實驗過程，重視實驗數據的分析。如在改編FSK調制與解調實驗時，其解調電路給出兩種，一種是鑒頻解調，另一種是過零解調，而指導書只對前一種解調方法的工作原理進行詳細分析，將后一種解調方法放在討論和思考上，然后獨立完成實驗。同時結合實驗課的特點，按“由淺到深，由單元到系統”的原則改編實驗內容，使學生循序漸進地完成各項通信原理實驗。

三、增設開放性設計實驗

開放性實驗設計是培養學生創新思維的一條行之有效的途徑，有利于培養學生分析問題的能力，有利于培養學生的探索能力，有利于培養創新人才。在老師指導下，學生組成團隊，參加具體的課題或項目的研究，學生通過查找資料，對所研究開發系統有一個較為準確、簡潔的描述，并提出自已所開發的系統功能、性能指標及與系統中其它模塊之間的連接關系、特征、輸入、輸出特性。合作設計出初步的設計方案，計算實驗參數，充分利用仿真軟件對開發的系統仿真，根據仿真結果畫出PCB電路板圖，然后制作電路板，進行元器件的焊接和硬件的調試以及相應軟件的編寫、系統參數的測試，使系統功能、性能指標達到設計要求，并能能正常運行。增設開放性實驗，讓學生充分利用實驗室實驗資源，同時學生可有更多機會理論聯系實際，培養掌握科學研究的方法。

四、改革使實驗教學水平得到提高

（一）建立了較完整的教學體系

我們在原通信原理課的實驗教學中增加了許多新的內容，建立了較完整的教學體系。過去我們只能開出五項實驗，而現在則能開出二十二項實驗，和開放性設計實驗，內容覆蓋面較廣，實驗教師可根據專業要求和不同層次的學生布置必做、選做內容，使得教學內容更加符合實際需要。

（二）提高了教學效率和教學質量

改革實驗教學后，教學效率和教學效果大大提高，現在用較少的學時就可完成較多實驗。這樣，在基本不增加學時的前提下，可增加實驗內容。由于新型的“現代通信原理綜合實驗系統”采用較多新器件與新技術，不僅使學生學到許多新的知識，而且對于提高分析和解決問題的能力具有明顯的促進作用。另外，該綜合實驗系統各實驗模塊除可單獨開設實驗外，同時每個實驗模塊可串入到不同的系統中去，構成從信號輸入、編碼、調制、發送，到接收、解調、譯碼輸出等完整的綜合通信系統，系統概念強，使學生能充分了解各模塊在系統中發揮的作用和其性能變化對系統的影響。改革后教學實踐證明，能夠提高學生的動手能力、綜合能力和創新能力。

【參考文獻】

[1]薛峰．淺談電子技術課程的優化教學改革[J]．現代教育化，2001，(12)．

[2]楊海平，唐修連，陳憲鉅．運用綜合實驗系統改革通信原理實驗[J]．實驗室研究與探索，1999，(2)．

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關鍵詞 光纖通信；教學改革；OptiSystem仿真

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）24-0104-02

1 引言

光纖通信課程是高等工科院校通信工程專業的一門主要專業必修課，其基本理論是某些交叉學科的生長點和新興邊緣學科發展的基礎，具有理論基礎深、知識更新快、理論與實際聯系緊密等特點。

隨著光纖通信技術的迅猛發展，目前在教學過程中暴露出一些問題：1）現有實驗設備不生動，僅是對基本原理的簡單驗證；2）光纖通信設備價格昂貴，引進或建設專業實驗室難度較大；3）專業課知識更新速度快，課本及現有設備難于反映最新的發展成果；4）學生難于驗證、實踐對知識的構想。

基于以上原因，本課程的教學改革立足于將OptiSystem仿真技術融入光纖通信的教學中。

2 理論教學探索

光纖通信課程以培養和提高本科生的應用能力、創新能力和科研能力為基本目標。培養要求是：使學生較全面地掌握光纖通信的基本概念、基本理論和關鍵技術，理解和掌握光纖通信系統的性能分析和系統設計方法，了解現代光纖通信新技術的發展及應用情況。

根據培養目標和培養要求，該課程設置的教學內容包括：1）光纖傳輸理論；2）半導體光器件、光無源器件及光放大器的工作原理及特性；3）光端機的基本組成及各部件功能；4）光纖通信系統的組成和系統設計方法；5）光傳輸網及光纖通信新技術的基本原理及應用。

光纖通信的整個理論教學體系中，很多定理都伴隨嚴格的數學證明和復雜的概念，并且很多概念比較抽象。比如：光在光纖中傳輸的波動光學理論，涉及電磁場與電磁波的知識，其公式推導繁瑣抽象，致使學生理解起來比較困難。針對這一類問題，教師在備課時不僅需要精心設計教學內容，將重點、難點和抽象不容易理解的內容提煉出來，而且要根據這些知識點的特征采用恰當的教學方法和教學手段，比如采用傳統黑板教學方式和技術相對成熟的多媒體教學方式相結合。實踐證明，這樣的教學方式已經取得比較滿意的教學效果，并且在該課程組教師的共同努力下，與課程配套的多媒體網絡課件在中北大學及全國多媒體課件大賽上獲獎。

為進一步提高學生學習效率，在課堂教學中融入OptiSystem仿真技術。OptiSystem作為一款功能強大的光通信系統模擬軟件，提供從元件到系統水平在傳輸層光通信系統的設計和預研，同時呈現可視化的分析結果。如光纖的非線性效應“四波混頻FWM”，采用圖1所示仿真原理圖給學生講解，兩路光信號（波長分別為1540 nm和1540.5 nm）經過75千米單模光纖（SMF-28）傳輸，傳輸前后信號的光譜分別如圖2和圖3所示。圖3顯示，在1539.5 nm和1541 nm波長處出現新的頻率成份，直觀地表達了四波混頻的概念：光纖中不同波長的光波相互作用，導致在其他波長上產生所謂混頻產物或邊帶的新光波的現象。

另外，光纖的自相位調制、互相位調制、拉曼散射等非線性效應，摻鉺光纖放大器（EDFA）的增益平坦特性，波分復用系統等相對抽象難理解的知識點，也采用了演示仿真原理圖并對比波形的授課形式，具體程序不一一舉出。

課程結束后，調查顯示：絕大多數（83.26%）學生對課堂教學中融入OptiSystem仿真做出了積極評價，一致反映利用仿真技術把抽象的問題具體化，能夠激發學習興趣，從而優化課堂教學效果。

3 實驗教學改革

實驗教學是課堂理論教學的重要補充，是培養學生科學實踐能力的重要環節。目前，中北大學開設的光纖通信實驗項目分為基礎型和綜合設計型兩類，實驗室現有設備僅能滿足固定功能的實驗，不容易升級改進，不能充分體現光纖通信的優勢。因此，實驗教學改革是在現有實驗項目的基礎上，利用OptiSystem仿真平臺，增加了創新型仿真實驗內容（包括光發射機設計、光接收機設計、光纖色散特性及補償設計、EDFA增益優化設計和40 G單模光纖的單信道傳輸系統設計），逐步構建“基礎型、綜合設計型、創新型”的分層次實踐教學體系。

創新型仿真實驗項目改革在具體實施的過程中，要求學生根據題目的難易程度獨立或合作完成，并完成詳細的實驗報告，包括設計思路、設計框圖、選用模塊和參數設置的原因，仿真結果及實驗現象分析并得出結論等內容。

關于仿真實驗項目的改革已經實施兩屆，通過和學生的交流以及對實驗報告的統計分析，結果顯示：

1）增設的創新型仿真實驗項目吸引的學生數量逐年增加（09級學生比08級學生增加30%）；

2）學生在設計實驗的過程中，如何選用模塊并設置參數都與理論知識緊密結合，這樣促進了理論與實踐的有效結合；

3）與硬件實驗相比較，仿真過程更具體，仿真結果更生動，實驗效果得到明顯改善；

4）學生敢于驗證自己的構想，彌補了硬件設備的不足。

4 結束語

通過積極實行教學改革，在光纖通信課程理論和實驗教學方面都取得一定成效。課堂教學方面，由于一些抽象難理解的知識點融入了仿真演示，提高了學生的學習積極性，明顯改善了課堂教學效果；實驗教學方面，融入仿真技術后，不僅提高了學生綜合應用所學知識和獨立設計的能力，而且極大地促進了光纖通信的基礎理論研究，為學生走向工作崗位前進行工程素質的培養提供了理想手段，還能有效節省教學投資費用。

參考文獻

[1]駱文.《光纖通信》課程教學改革與實踐[J].長江大學學報：自然科學版，2010（6）：368-369.

[2]黃永清，顧畹儀，等.光纖通信課程的教學改革[J].電氣電子教學學報，2010（12）：12-13.

[3]楊祥林，等.光纖通信系統[M].北京：國防工業出版社，2009.

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[摘要]本文介紹了MATLAB軟件中通信工具箱的兩種仿真方法，并重點闡述了在MATLAB／SIMULINK環境下對通信系統進行可視化動態仿真的一般步驟和實現方法。最后通過教學范例和實驗結果說明，MATLAB通信系統仿真模型能夠反映通信系統的動態工作情況，具有較強的演示性、可視性和實用性，是《通信原理》課程教學中強有力的輔助工具。

[關鍵詞]MATLAB SIMULINK 仿真 通信系統

一、引言

《通信原理》是通信及相關專業的專業基礎課，是許多后續專業課程的基礎。其中很多基本概念、重要原理將貫穿整個通信專業的各門課程之中。然而，對于剛剛接觸通信專業的學生來說，類似于調制、解調、抽樣、量化、復用等概念及原理往往過于抽象，傳統的教學方法很難高效的使學生從根本上理解這些概念、原理及過程。將MATLAB通信系統的計算機仿真演示應用到《通信原理》的教學中，能夠較好的解決這個問題。采用MATLAB對基本原理和方法進行計算機仿真演示，能夠使復雜的計算簡單化，抽象的理論具體化、直觀化，從而提高學習效率，增強學習興趣，在一定程度還上培養學生進行通信系統工程設計的能力。

MATLAB最初是Mathworks公司推出的一種數學應用軟件，經過多年的發展，開發了包括通信系統在內的多個工具箱，從而成為目前科學研究和工程應用最流行的軟件包之一。MATLAB的動態仿真軟件SIMLINK提供了可視化的系統仿真環境和多個模型庫，在模型庫中提供了豐富的功能模塊，采用模塊化設計，可以方便、靈活地建立通用性較強的通信仿真模型。

MATLAB通信工具箱是一套用于通信領域進行理論研究、系統開發、分析設計和仿真的專業化工具軟件包，主要由兩部分組成：通信系統功能函數庫和SIMULINK通信系統仿真模型庫。下面分別從兩個方面介紹MATLAB通信系統仿真方法。

二、使用通信系統函數庫實現通信系統仿真

MATLAB通信系統功能函數庫[1]由70多個函數組成，每個函數又有多種選擇參數，函數功能覆蓋了現代通信系統的各個方面。這些函數包括：信號源產生函數、信源編碼／解碼函數、調制／解調函數、濾波器函數、TDMA、FDMA、CDMA函數等。

現舉例說明使用MATLAB函數庫實現仿真。

例1、計算平均信息量[2]

（1）分析：

消息x中所包含的信息量I是消息發生的概率P（x）的函數，即：

（1）

信息量I的單位與對數的底數有關：

a=2 單位為比特（bit，簡寫為b）

a=e 單位為奈特（nat，簡寫為n）

a=10 單位為笛特（Det）

由n個符號組成的信息源的平均信息量H（x）為：

（2）

公式（1）、（2）本身較簡單，學生要記憶也不困難，但是由于牽涉到對數運算，而且對數的底數是可以變化的，因此增加了計算的難度。在此我們可以建立一個MATLAB的M文件，把復雜的計算過程交給計算機來完成。

（2）參考代碼：

建立一個M文件保存為message.m

function r=message(x，n)

r=0;

for i=1:n

r=r-x(i)*log(x(i))/log(2);

end

disp('此離散信源的平均信息量為');

（3）運行MATLAB的M文件求解平均信息量

當需要求解一組符號的平均信息量時，只需要在MATLAB的命令窗口輸入該組符號出現的概率和符號個數就可方便快速的得出平均信息量。

例如，由4個符號組成的信息源，相應的概率為 ，求平均信息量，只需要在MATLAB的命令窗口輸入：

message([ ]，4)

然后敲回車即可在窗口中顯示出計算結果：

“此離散信源的平均信息量為1.75”

在需要的地方靈活使用該M文件可以求出不同信號源的平均信息量，當需要求解的符號數特別多、數字比較復雜時更能體現其優越性。

三、基于MATLAB/SIMULINK的可視化動態仿真

SIMULINK是MATLAB提供的圖形界面仿真工具，由一系列模型庫組成，包括Sources(信源模塊)、Sinks(顯示模塊)、Linear(線性環節)、Connections(連接)、Blocksets＆Toolboxes(其他環節)等。

在這里，整個通信系統的流程被慨括為：信號的產生與輸出、編碼與解碼、調制與解調 多址接入方式、濾波器以及傳輸介質的模型。在每個設計模塊中還包含有大量的子模塊，它們基本上覆蓋了目前通信系統中所應用到的各種模塊型。根據所要仿真的通信系統的數學模型(或數學表達式)，用戶只要從上述各個模型庫中找出所需的模塊，用鼠標器拖到模型窗口中組合在一起，并設定好各個模塊參數，就可方便地進行動態仿真。從輸出模塊可實時看到仿真結果，如時域波形圖、頻譜圖等。每次仿真結束后還可以更改各參數，以便觀察仿真結果的變化情況。另外，對SIMULINK中沒有的模塊，可根據自己掌握的技術生成所需的子模塊，并且可以封裝和自定義模塊庫，以便隨時調用。

1、可視化動態仿真的步驟[3]

1)建立數學模型：根據通信系統的基本原理，將整個系統簡化，確定總的系統功能，并將各部分功能模塊化，找出各部分之間的關系，畫出系統流程框圖模型。

2)仿真系統：根據建立的模型，從SIMULINK 通信模型庫中，將所需要的單元功能模塊拷貝到Untitled窗口，按系統流程框圖模型連接，組建要仿真的通信系統模型。

3)設置、調整參數：參數設置包括運行系統參數設置(如系統運行時間、采樣速率等)和功能模塊運行參數設置(正弦信號的頻率、幅度、初相；低通濾波器的截至頻率、通帶增益、阻帶衰減等)。

4)設置觀察窗口，分析仿真數據和波形：在系統模型的關鍵點處設置觀測輸出模塊，用于觀測仿真系統的運行情況，以便及時調整參數，分析結果。

5)生成新的模塊：對于Communication Toolbox中沒有的功能模塊，可以根據已掌握的技術生成所需新的子模塊，例如由C或Fortran編寫MEX 文件，編譯成DLL后利用SIMULINK提供的封裝(Masking)功能封裝或自定義模塊庫，以便隨時調用。

2、可視化動態仿真實現范例

例2、抽樣定理的仿真實現

抽樣定理的數學模型如圖1所示，可建立相應SIMULINK仿真模型如圖2所示，在設定的參數下對正弦信號仿真結果如圖3所示。

號源參數設置：

Sine wave參數設置

Pulse Generator參數設置：

改變信號源的參數設置可以得到鋸齒波的抽樣波形如圖4。

通過圖3和圖4的觀察，我們可以很方便的看到抽樣前后的波形變化，同時可以通過參數的設置看到失真的抽樣波形，使同學們對于抽樣定理的內容和適用條件有了更為直觀的認識。

四、總結

將MATLAB／SIMULINK可視化動態仿真應用到通信原理課程的教學中，使一些抽象的概念和原理可視化，有助于同學們理解和接受，既提高了教學質量和效率，又可為學生提供良好的通信系統開發、設計、模擬、調試和分析平臺，鍛煉其分析和解決問題的能力。

[參考文獻]

[1]孫屹.MATLAB通信仿真開發手冊[M].國防工業出版社，2004，134～137

篇6

關鍵詞：密碼學；課程設置；教學方法

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

1引言

密碼學能有效保障信息的機密性、認證性、完整性和不可否認性，是信息安全的核心技術之一，為信息安全提供了深刻的理論依據和豐富的應用實踐基礎。目前各大高校已為信息安全專業、計算機科學與技術、通信工程和信息與計算科學專業的本科生或研究生開設了密碼學課程，如北京大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、武漢大學、西安電子科技大學、電子科技大學等，也有一些教研[1-4]。然而，對于更多的高校，密碼學課程的教學卻處于探索階段。

公立函館未來大學(Future University-Hakodate)位于日本北海道函館市龜田中野町，始建于2000年，是一所以信息科學為特色的公立大學。該校有兩大學院(系統信息科學研究科和系統信息科學專業)和三學部(信息建筑學科、復雜系統學科和系統信息科學部)。學校研究與教育涵蓋了以硬件為中心的計算機科學、認知科學、信息系統設計與復雜系統。雖建校不久，但該校的密碼學學科卻取得了驕人的成績，在高木剛(Tsuyoshi Takagi)教授的帶領下，在雙線性配對運算方向已到達國際先進水平。筆者在公立函館未來大學從事博士后研究期間，旁聽了高木剛教授面向計算機專業碩士生開始的密碼學課程，并和他交流了教學經驗及學術思想，感觸頗深。本文就該校密碼學課程設置與教學方法進行了描述和討論。

2密碼學課程的特點

作為信息安全和其他信息科學類專業的一門專業基礎課，密碼學課程具有以下特點[4]：

(1) 作用和地位十分重要。密碼學是實現保密通信和信息系統安全的主要技術手段和工具，信息安全的保密性、認證性、完整性和不可否認性等屬性都需要用密碼學的工具來完成。隨著計算機和計算機網絡在軍事、政務、金融、商業等部門的廣泛應用，社會對計算機的依賴越來越大，如果計算機系統的安全受到破壞，將導致社會的混亂并造成巨大損失。因此，確保計算機系統的安全已成為世人關注的社會問題并成為信息科學的熱點研究領域。密碼技術是信息安全的關鍵技術之一，幾乎所有的信息安全技術都應用到密碼技術。

(2) 覆蓋的內容多，涉及的數學知識多。由于發展歷史較長和研究問題的特殊性質，密碼學從基礎理論到實用算法，形成的內容和分支較多。例如，數字簽名體制就分為簽名體制、盲簽名體制、環簽名體制、群簽名體制等10余種簽名體制。同時，密碼學還涉及較多的數學知識，如數論、抽象代數、概率論、組合數學、計算復雜性和信息論等方面的知識。

(3) 與其他學科聯系廣泛。密碼學與其他學科具有廣泛聯系，這些學科包括應用數學、通信、計算機科學、信息處理等。從應用數學的角度看，密碼學是數論、抽象代數等理論的一種應用；從通信的角度看，密碼學是實現保密通信的一種技術手段；從計算機科學的角度看，密碼學是數據安全、計算機安全和網絡安全的研究內容；從信息處理的角度看，密碼是信息處理的一種形式。密碼學的研究內容決定了它的交叉性和廣泛性，這使得人們能從不同方面去研究密碼學，從而推動密碼學學科的不斷發展。各種數學和其他學科研究的新成果也會很快地應用于密碼學當中，例如基于橢圓曲線的加密和簽名方法、量子密碼和數字水印等。

(4) 實踐性很強。密碼學的研究目的就是解決實際生活當中的信息安全問題，例如提供保密性、認證性、完整性和不可否認性，這些屬性是信息社會中不可或缺的重要屬性，它們隨著計算機的普及，借助于密碼學的各種算法得以實現。因此，密碼學是一門實踐性很強的課程。只有理論聯系實際，才能把這門課程學好。

3密碼學課程教學內容的設置

公立函館未來大學的密碼學課程分為以下幾部分：

(1) 數學基礎：該部分講述整除、同余、模運算、歐幾里得算法、擴展的歐幾里得算法、歐拉函數、群、環、域和概率論等的基本概念。該部分的教學目的是使學生對密碼學所需的數學知識有個大概的了解，為以后的學習打下基礎。

(2) 密碼學基本概念：該部分講述密碼學的歷史、加密和隱私概念、密碼學的目標、攻擊模型、密碼協議和可證明安全性等。該部分的教學目的是使學生對密碼學有個總體的認識，為以后的學習打下基礎。

(3) 對稱密碼體制：該部分講述了流密碼和分組密碼體制。流密碼只是介紹了一些基本概念。分組密碼是本章的重點，主要講述了DES、AES和分組密碼的工作模式。該部分的教學目的是使學生對對稱密碼體制，尤其是分組密碼體制有深刻的認識，了解分組密碼設計原理和特點。

(4) 公鑰密碼體制：該部分講述公鑰密碼體制的概念、RSA公鑰密碼體制、ElGamal公鑰密碼體制、Rabin公鑰密碼體制、基于橢圓曲線的密碼體制和基于身份的密碼體制。該部分的教學目的是使學生對公鑰密碼體制有個深刻的理解，了解公鑰密碼體制與對稱密碼體制的區別。

(5) 數字簽名：該部分講述數字簽名的基本概念、RSA數字簽名、ElGamal數字簽名、數字簽名標準DSS、群簽名、簽名、盲簽名和環簽名等。該部分的教學目的是使學生掌握常用的數字簽名體制，掌握數字簽名體制的設計原理和特點，對特殊的數字簽名，如群簽名、簽名、盲簽名和環簽名有個初步的認識。

(6)Hash函數：該部分講述Hash函數的基本概念、MD5、SHA、基于分組密碼的Hash函數和Hash函數的應用。該部分的教學目的是使學生掌握Hash函數的設計原理和要求，對MD5和SHA兩種重要Hash函數有個深刻理解。

(7) 密碼協議：該部分講述密鑰分配和密鑰交換、認證體制、零知識證明、電子選舉和電子現金等。該部分的教學目的是使學生對密碼應用有深刻的理解，對如何根據應用環境設計密碼協議有個基本的認識。

(8) 可證明安全性：該部分講述公鑰密碼和數字簽名的可證明安全性。包括公鑰加密體制的安全性概念、數字簽名體制的安全性概念、隨機預言模型、RSA-OAEP等。該部分的教學目的是使學生對可證明安全性知識有個初步認識，能夠對公鑰加密體制和數字簽名體制進行形式化證明。

4密碼學課程的教學方法

通過筆者在公立函館未來大學密碼學課程的學習，總結出如下教學方法：

(1) 注重數學知識的講解。學習密碼學需要用到很多數學知識，教師在教學中很重視數學知識的傳授，在第一章中專門講授了密碼學需要的數學知識。此外，教師在講授其他章節內容時也常常介紹一些數學知識，如在講授RSA算法時講授了模運算和復雜性理論。

(2) 注重講清各部分的區別與聯系，以便于學生掌握和記憶。密碼學課程涉及到很多概念，這些概念很難記憶。教師在教學中注重講解各種概念的區別與聯系，如對稱密碼體制和公鑰密碼體制的區別和聯系、公鑰加密體制和數字簽名體制的區別和聯系、分組密碼體制和流密碼體制的區別和聯系。通過這些講解，學生掌握和理解這些知識就容易多了。

(3) 注意講述歷史知識，激發學生興趣。密碼學涉及到很多有趣的歷史知識。在講授密碼的起源時，教師介紹了公元前五世紀斯巴達人使用的一種叫“天書”(Skytale)的器械。它用一根木棍，將羊皮條緊緊纏在木棒上，密信自上而下寫在羊皮條上，然后將羊皮條解開送出，只有把羊皮條重新纏在一根同樣直徑的木棍上，才能把密信的內容讀出來――這是最早的一種移位密碼。在講解公鑰密碼概念時，他們講解了Diffie和Hellman這兩位公鑰密碼開創者的生平，并將這兩位學者的照片給學生看。通過這些歷史知識的講解，學生對密碼學產生了濃厚的興趣。

(4) 注重與科研工作相結合。教師在教學中很注重與科研工作相結合。他們常常講到自己的科研項目與經歷，也常常將最新的研究成果帶到課堂，將最新的論文發給學生研讀，使學生對最新的研究方向有個初步認識。

(5) 注重總體理解。某些密碼學算法涉及的步驟很多，理解比較困難。如DES就涉及到了16輪變換，每輪都有置換和代換運算。教師在介紹該算法時注重總體算法的把握，先讓學生對該算法有個總體的認識，然后再講述每一步驟的詳細算法。

5結束語

本文介紹了日本公立函館未來大學面向計算機專業碩士生開設的密碼學課程的具體情況，包括課程內容設置與教學特點。希望能對我國密碼學課程有一定的啟發。

參考文獻：

[1] 沈瑛,鄭河榮. 密碼學課程的設計與實踐[J]. 溫州職業技術學院學報,2003,3(3)：76-77.

[2] 段桂華,楊路明. 基于組件技術的密碼學理論與技術實驗教學方法[J]. 北京電子科技學院學報,2006,14(1):44-46.

[3] 丁勇. 信息與計算科學專業密碼學教學研究[J]. 桂林電子科技大學學報,2008,28(2):131-133.

[4] 李夢東. 密碼學課程設置與教學方法探究[J]. 北京電子科技學院學報,2007,15(3):61-66.

The Course Design of Cryptology and Its Teaching Method at Future University-Hakodate

LIFa-gen

(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and

Technology of China, Chengdu 610054，China)

篇7

能力的培養。

關鍵詞:通信原理;教學改革;實踐環節

中圖分類號:G64

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)03-0235-02

《通信原理》課程是通信技術專業重要的專業基礎課,它涉及和聯結的知識幾乎涵蓋了通信專業的所有課程

,是由基礎課向專業課過渡的一門學科。“通信原理”講述的是通信領域最基本的內容,通過該課程的學習,

能夠讓學生在掌握通信系統的基本組成、基本原理和性能分析方法的同時,進一步理解有關的通信技術,為

今后深入學習通信類專業課打下堅實的理論基礎。這門課有一定的學習難度和理論深度,本文針對高職學生

的實際情況,改革傳統的教學模式,精煉教學內容,在教學中加強實踐性,強調動手能力的培養,對學生發

現問題、解決問題和創新能力的培養,對新技術、新環境的適應能力有著非常重要的意義。1 課程教學現狀

《通信原理》課程的原理性、邏輯性強、概念抽象、覆蓋內容多、公式和推導相對較多,對于一些數學基礎

比較差,自學能力比較差的學生來說,學習這門課程會覺得很困難。在教學方式方面,受傳統教育思想的影

響,在課堂教學中主要是“教師講,學生聽”的課程教學模式。教師大多采用以講授為主的教學方式,講授中

又側重于單方面的灌輸,致使學生被動聽講,學生學習積極性不高?，F代通信技術的發展極為迅速,而通信

原理作為通信技術的專業基礎課程其教學內容的更新相對緩慢,因此學生學習過程中總會感覺這門課程沒有

實際價值,導致學習主動性不高。實驗過程中大多采用驗證性實驗手段,不能適應創新人才培養的要求。

2 教學改革探索

2.1 改革教學觀念與內容

在教學過程中,注重“以學生為主體”充分發揮學生的主觀能動性,教學上可采用“啟發式”、“討論式”、設問思考和逆向思考提問等方法,啟發學生思考,誘發學生的思維,激起學生的求知欲望。如在每章開始時,提出本章所要面臨的問題,使學生帶著問題進行學習,在一章結束后讓學生總結出可以解決問題的思路與方法。比如在數字基帶傳輸過程中,碼間干擾如何消除等問題,以此來培養學生分析問題,解決問題的能力,增強學生的綜合素質。同時教學中也要注重考慮學生的學習方法和接收能力,根據不同的教學內容和教學對象,注意將學生自學和精講重點,難點結合起來。在課下教師可以通過建立專業課程答疑網站進行網上輔導,幫助學生解答疑難問題,聽取學生意見,從而更好的改進教學。

在教學內容方面,根據專業發展的要求,修正教學計劃,制定出適合高職高專的通信原理課程教學大綱,并對教學內容進行相應改革。在教學中強調整體觀念的建立,以通信系統的組成為主線,以“有效性”和“可靠性”這兩個衡量通信系統性能的重要指標而展開。根據當前信息技術發展的特點,數字通信取代模擬通信將是大勢所趨,因此在教學中突出數字通信,同時兼顧模擬通信的內容,并適當加入先進的數字調制解調技術和實際中應用的典型通信系統的有關內容,使理論和實際系統有機結合起來,保證教學具有實用性和先進性,能跟上時代的發展要求。通過進行專題教學,了解當今前沿的通信技術。通信系統與實際生活密切相關,隨著移動通信、計算機通信等技術的快速發展,在進行通信原理教學過程中,穿插著向學生講授這些新技術的基本原理和基本概念,使學生能夠對前沿的通信技術有所了解,可以在教學中采用課內專題講座的形式。

例如,在講解基本內容的同時,增加“3G技術及其現狀” 、“TD-SCDMA網絡規劃技術”“中國未來通信技術的走向”等專題講座。一方面,可以提高學生的學習興趣,開拓視野,另一方面,可以為他們將來從事這方面的研究和開發指明方向。

2.2 改革教學方法與手段

由于“通信原理”課程是一門理論性比較強,公式及推導相對較多的學科,教師通過語言、黑板板書的傳統教學方式,會使教師的板書占用時間太多,效率較低,同時課程的某些知識點用傳統的授課方式表示的不是特別清楚。因此在教學中采取靈活的教學方法,輔助先進的教學手段,可以達到直觀、省時、高效的目的。

在教學中,多媒體教學以圖文并茂、聲像集成、動靜配合表現形式,使課堂教學變得生動有趣,從而更能吸引學生的注意力。但在使用多媒體課件授課時,要明確多媒體教學是輔助手段,不能一味地按課件的思路和流程進行教學,不能盲目的使用、過度的依賴,這樣不僅不會給課堂增色,反而使授課質量下降。因此在“現代通信原理”課程的教學中,要合理的使用多媒體授課,在授課過程中把一些不便板書的內容制作進去,如定義、概念、圖表、動畫、視頻、聲音等,而對一些關鍵概念的解釋說明、必要的例題等不須制作到課件中去,而留給教師在課堂上以傳統教學方式進行講解,因為教師在教授學生知識的同時,更注重的是培養學生分析問題,解決問題的能力,通過教師必要的板書講解,讓學生學到一種分析問題的方法,讓學生從中去學習、去體會。因此通過傳統的教學和先進的多媒體相結合的教學方式,不僅能充分利用課堂時間,與學生有更多的交流,還為教師和學生的發揮留有相當的空間,從而較好地完成教學任務。

2.3 改革實踐教學

高職教育目的是為了培養創新型人才,既有扎實理論基礎又有較強動手能力的人才深受用人單位的歡迎。因此在課程中實踐教學就成為不可缺少的環節。對于“通信原理”課程,主要采用兩部分進行,分別為單項實驗教學和綜合實訓教學兩部分,通過單項實驗可以提高基礎實驗教學的教學質量,通過綜合實訓教學使實踐教學更具有生動性,創造性,科學性。實驗教學是實踐教學中基礎的一環。通過實驗教學既能起到對課程的深入理解,又有益于培養學生的學習風氣和工作作風。傳統的通信原理課程大多采用驗證性實驗,驗證性實驗在相關理論講授后利用現有實驗平臺對相關理論的正確性進行驗證,通過實驗使學生掌握信道編譯碼,信源編譯碼,調制解調實驗等基本原理,這樣使學生能夠進一步的理解理論知識。同時也可以配合仿真實驗,通過通信系統軟件可以方便、直觀的建立通信系統,從而實現對通信系統的設計和驗證。仿真實驗部分主要以學生為主體,通過對功能模塊的設計連接,對參數的設定,以觀察和分析仿真模型對信號的反應,以及仿真系統在這個過程中表現出來的性能,并以此獲得的系統性能。通過仿真實驗提高了學生分析問題和解決問題的能力。在學生具備了一定的理論基礎之后,進行綜合性訓練,即利用實驗室資源和已掌握的理論基礎,綜合運用各通信模塊,將信號的調制解調,編碼解碼,復用解復用,信道,濾波等多個環節結合在一起,培養綜合運用能力。這部分實驗學生以分組的形式完成任務,根據設計不同的通信系統,完成信號的傳輸。對于基礎較好的學生,還可自行增加實驗內容或實驗難度,設計實驗方案。這樣不僅激發學生的學習熱情,也培養了學生綜合思維能力、創新能力和動手能力。如果僅僅通過教學的時間做設計性仿真實驗和綜合實訓,有時不能滿足學生的需求。因此建立開放實驗室,學生利用業余時間,自行設計實驗方案,合理使用實驗設備,使他們能夠獨立完成對通信系統的操作。在遇到困難時老師再做適當的啟發與指導,最終得到滿意的實驗結果。這樣不僅能提高學生的綜合能力,也能提高學生對實驗學習的熱情和主動性。

為了提高學生綜合素質和創新能力,在傳統通信原理課程考核上進行改進?？己诵问讲捎枚嘣?如試卷形式(開卷、閉卷),也可以采用答辯、報告等形式相結合,并參考平時學習表現給出最后成績,建立起一種開放的、多元的評價機制。對于實驗的考查應強調注重平時表現,引導學生重視崗位能力,團隊精神的培養,對于結果不注重在對與錯,而注重能否分析原因,是否能夠找到解決問題的方法。同時對在通信競賽中獲獎、在刊物上和獲得發明或專利的學生給予加分。從而有意識地培養學生創造性思維、創新意識和創新能力。

3 結語

只有通過對通信原理課程教學現狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面的進行改革,采用多樣化的教學與實踐形式,在教學模式上力求以“學生為主體”,激發學生的主動性,創造性和適應性,才能使之成為高素質的創新型人才。

參考文獻

[1]張士兵,章國安.通信原理課程教學改革與實踐[J].電氣電子教學學報,2006,28(4):11-13.

[2]趙發勇.通信原理課程的教學研究[J].中國電力教育,2008,(120):71-73.

篇8

理解網絡協議的基本概念，能描述因特網TCP/IP協議的基本概念、思想與功能，理解網絡中數據傳輸的過程，能描述網絡的開放系統互聯協議（OSI）分層模型的基本思想。

教材分析

本節是《網絡通信工作原理》兩課時中的第一課時，內容比較抽象、深奧，但卻是網絡的基礎內容。只有在理解網絡數據傳輸過程的基礎上才能更好地理解數據的交換技術的作用，才可以更好地理解網絡服務。通過前兩章的學習，學生對“網絡能為我們做什么”和“因特網是如何組織與管理的”有了一定了解，但對網絡互聯通信的工作原理還是比較模糊，尚且停留在感性認識。因此，通過本節課的學習可以使學生加深對網絡中數據傳輸工作原理的認識，從而為以后學習網絡規劃設計奠定基礎。

學情分析

隨著因特網的發展與應用范圍的擴大，現在的高一學生對因特網提供的各種服務的應用已經比較熟練。學生們喜歡網絡游戲，喜歡QQ聊天，習慣于發E-mail，能夠網上購物，但是真正能夠了解網絡數據通信工作原理的學生卻寥寥無幾。在學生的日常生活和學習中，應該避免技術與應用、理論與實踐相脫節的現象。教師需要向學生充分展示網絡技術發展的指導思想，展示網絡技術與現代社會生活的相互作用。

教學目標

知識與技能目標：理解網絡中數據傳輸的過程;了解TCP/IP協議體系的基本知識;了解OSI模型的基本知識。

過程與方法目標：通過小組活動和討論，結合網上購物活動的生活實例類比網絡中分層思想和一些數據處理的方法及過程，自主探究學習新概念。

情感態度與價值觀目標：通過交流、討論，使理論與實踐相結合，進而培養學生的探究意識與合作意識。深刻認識和理解分層思想把復雜問題簡單化，體驗人類在解決問題的過程中表現出來的智慧。

設計策略

本節從教學內容來看是一節純理論的課，而且內容比較抽象。首先，在引課上要將網購的例子分析透徹，通過“情境分析、問題設疑”的方式引出“約定”和“功能層”的概念為后面講解TCP/IP協議的層次結構、OSI的層次模型埋下伏筆。教師在此基礎上具體講解TCP/IP協議體系的各功能層的作用及數據傳輸過程。其次，選擇學生最熟悉的網購是訂單的傳送過程為例，通過演示文稿直觀地模擬數據在網絡中的簡單傳輸過程，理解網絡通信的工作原理。再次，自主學習。在理論內容講授的過程中形式不能過于平緩，通過適當的設置讓學生參與到授課過程中可以及時捕捉學生的情緒。從TCP/IP協議模型到OSI層次模型的過渡穿插一個由學生自主學習教材內容的環節，讓學生自己從教材內容中歸納總結出OSI層次模型的產生背景、特點。

教學準備

投影儀、網絡教室、為教學設計所做的課件資料。

教學過程

1.引課

學生活動一：情境分析、角色扮演。

師：同學們，如果你要從淘寶網上購買一套“大嘴猴”親子裝，需要怎么做？

學生爭先恐后地給出答案。

師：現在每一組請一位同學，分別扮演賣家、快遞公司、運輸公司和買家，來共同模擬網購流程。其他同學注意觀察和思考在收發快遞中應該注意的事項，也就是注意哪些環節可以使快遞順利寄出，并且保證買家能順利收貨。

五位學生活動模擬。學生觀看表演并思考。

師：在包裹傳遞的過程中，主要涉及三個子系統，即用戶子系統、快遞子系統和運輸子系統。在此次網購中，網店售賣者、快遞公司、運輸部門分別扮演了什么角色？互相之間如何銜接協調？

學生：網店售賣者賣物品時都有個約定，就是寶貝描述要真實，這樣買家才知道自己選擇哪個尺碼以及花費多少金額。買家下單后，賣家根據訂單將商品打包，快遞公司收件時要求賣家在快遞單上填好發件人和收件人等相應內容，以免快遞被退回或送不到買家手上?？爝f公司收到快遞后，交付給運輸部門進行運輸，這時快遞公司和運輸部門之間也有約定，如到達時間等。快遞運送到目的地后進行相反的過程，運輸公司將快遞交給快遞公司，快遞公司再將快遞送到買家手中。

設計意圖：學生通過分析網上購物活動的過程并能表達和模擬，體會到網購成功與否與“約定”很有關系，從而發現用戶子系統、快遞子系統、運輸子系統之間的約定，培養觀察和思考的能力。

2.授課

學生活動二：類比概念，模型對照。

師：我們如何抽象出一個網購流程模型呢？請總結網上購物活動的過程并能用文字和箭頭表達。

學生小組討論，寫下網購流程示意圖。

教師展示學生示意圖。教師展示網購流程圖，如圖1所示。

師：在包裹傳遞的過程中，主要涉及三個子系統。因而賣家和買家之間，快遞公司和快遞公司間都有約定，保證了快遞的準確傳遞。

在計算機網絡通信中，勢必也需要一種規范，將整個過程分為多個步驟。為了有效地傳遞網絡中的信息，計算機網絡采用層次性的結構模型，將網絡分成若干層次，每個層次負責不同的功能。每一個功能層中，通信雙方都要共同遵守相應的約定，我們把這個約定叫做協議。例如，我們曾設置過的TCP/IP協議，就是一種常用的網絡協議。各功能層之間，上一層對下一層提出服務要求，下一層完成上一層提出的要求。

師：網絡中數據的傳輸與網上購物活動具有一定的相似之處，如何理解呢？

生：快遞好比網絡中傳輸的數據，整個快遞系統好比計算機網絡，數據安全可靠的傳輸離不開各層之間的約定。

師：TCP/IP協議將網絡體系結構分為哪幾個層次呢？

生：TCP/IP協議大致可分成四層――應用層、傳輸層、網際層、網絡接口，它包含了TCP、IP、UDP（用戶數據協議）、ARP（地址解析協議）等眾多協議。

教師使用PPT展示TCP/IP概念層，如圖2所示。

師：什么是TCP/IP協議？它有何作用呢？

生：IP協議――互聯網絡協議，是把數據包從一個地方傳遞到另一個地方。TCP協議――傳輸控制協議，是對數據進行管理和校核，保證數據包在傳輸過程中的正確性。

教師使用PPT播放網購訂單的傳送過程，如下頁圖3所示。

設計意圖：TCP/IP協議的核心內容及其特點是本節的重點也是難點。通過類比，再介紹TCP/IP協議體系的產生背景及其特點，學生會更易于接受。

學生活動三：自主學習，介紹OSI模型。

師：TCP/IP協議產生于因特網的研究與實踐中，而在網絡世界中有一種通用的概念模型――OSI參考模型，即開放系統互聯參考模型，請圍繞以下問題自主學習第56～57頁：①什么是OSI（Open Systems Interconnection）參考模型，描述OSI參考模型的網絡體系結構示意圖。②OSI層次模型中各功能層的上下層是如何協調工作的？數據是如何傳輸的？③把OSI模型與TCP/IP協議體系對比一下，分別對應什么層次，各有何種作用？

學生閱讀、對比。

設計意圖：在此部分設置問題，教師為主導學生為主體，通過教材中關于OSI層次模型文章的閱讀，讓學生從中歸納總結出OSI層次模型產生的背景及其特點，避免了純理論內容的平鋪直敘，使學生更樂于接受。同時，教師給學生提供探究性學習的空間，更有利于知識的掌握。

3.課堂小結

師：在TCP/IP協議中，去掉了OSI參考模型中的表示層和會話層（這兩層的功能被合并在應用層實現），同時將OSI參考模型中的數據鏈路層和物理層合并為主機到網絡接口。在當前網絡數據傳輸過程中起到關鍵作用的是――TCP/IP傳輸協議。

教學反思

篇9

電子信息類專業是實踐性很強的專業，培養的學生必須具備較強的實踐能力，才能適應人才市場的需要[1]。無論是基礎課、專業課，還是一些實踐性較強的專業選修課程，都要求學生在掌握基本理論的基礎上進行實際設計操作。傳統的教學方法主要以教師課堂教授為主，學生的學習積極性低，動手能力差，對于實踐能力的培養非常有限。為了克服傳統課堂教學存在的弊端，在教學中實現學生的自身發展，就需要教師轉變視角，從學生學習的角度思考教學問題，進行教學改革?；趩栴}的學習模式PBL（Problem-basedlearning)是由美國的神經病學教授Barrows于1969年在加拿大麥克馬斯特大學首創，后來在美國醫學教育中得到精煉和發展，并得到廣泛應用。PBL模式是基于現實世界的問題、以學生為中心的教育方式。它強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，通過學習者的合作來解決真正的問題，從而學習隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力[2]。這種學習方法最初主要應用于醫學院的教學中，并先后在60多所醫科院校中推廣、應用，并取得了較大成功。近幾年來也有人將PBL方法應用到化學、物理等領域，同樣取得良好的效果。分析電子類課程的諸多特點，例如理論性強，實用性強，嘗試將PBL的教學模式應用到電子類課程的改革中，促使學生把學到的基本理論學以致用，進行實際應用、設計，從而提高學生的學習興趣，培養學生的創新能力、動手能力以及思考問題的能力，進一步幫助學生更好地理解理論。

1通信專業基礎課程的特點

電子信息類中的通信工程專業主要培養對現代通信系統、通信網及信息傳輸和處理系統進行科學研究、設計、制造和進行分析的高級工程技術人才。該專業學生主要學習通信系統和通信網方面的基礎理論、組成原理和設計方法，學習信道上信息傳輸和處理的理論知識，以及現代通信設備的設計、制造和調試方法。主要開設的專業基礎課有通信原理、數字信號處理、微波技術基礎、單片機等課程，尤其是“通信原理”和“數字信號處理”是通信工程專業非常重要的專業基礎課，也是許多高校通信類專業研究生入學考試的必考課程該課程教學的效果將直接影響學生對后續專業課程的學習以及學生將來的發展與深造。這些專業基礎課程主要有下列特點：內容豐富，概念、原理抽象，理論性強，數學基礎及其應用能力要求高；某些抽象的原理、難理解的概念、信號變化的過程及特性也都很難用黑板和粉筆以及教師的講解描述清楚，因而學生理解起來比較困難。

2基于問題學習模式在專業基礎課中的教學設計

PBL模式的實施有其獨特的步驟，不同的學者對于PBL模式有著不同的設計，但共同點都是圍繞問題展開[3]。PBL模式的一般過程主要有以下幾個步驟：①設計問題：問題可以由教師提出，也可以由學生自主選擇，但問題的選取要能夠提綱挈領；②理解問題：主要通過多種不同的資料查詢來學習，教師進行適當指導；③組建小組：分配PBL角色進行討論學習，將學習的理論應用到教師提出的問題，并解決問題④形成問題報告，并提交討論，得出解決問題的最好方法。PBL教學模式是“以學生為主體、以問題為中心”，強調知識的融會貫通，學以致用，鼓勵和倡導學生獨立自主地發現問題、提出問題、分析問題和解決問題。這種教學模式主要包括學生以“會學”為主，以應用理論知識解決實際問題為目的，以綜合能力的提高為標準。在應用PBL的模式進行教學設計時，主要遵循“發揮教師主導、體現學生為主體”的模式教師的主導作用體現在引導學生自行獲取知識和培養能力而不是灌輸知識，根據課程的特點，設計相應的教學任務；學生為主體體現在要充分發揮學生的學習積極性，讓他們有更多參與學習任務的機會，真正做到從被動接受知識轉變為主動獲取知識[4]。根據PBL模式的教學思想，結合河北大學工商學院2005、2006級通信工程專業的主干專業基礎課程---通信原理，應用PBL的教學模式進行教學過程的設計。

2.1提出問題提出問題時不單單要求教師掌握專業知識，更重要的是要求教師能夠提綱挈領，能夠從學生的角度去理解專業知識，并且能夠啟發學生自己動手去解決問題。以通信原理的模擬通信系統章節為例來進行問題的設計，模擬通信系統主要要求學生掌握模擬信號的調制和解調，理解模擬通信系統的特點，在講解基本理論之前，首先給學生提出兩個問題，如表一所示。這兩個問題的提出，涵蓋了模擬通信系統的主要特點學生如果解決了這兩個問題，對于模擬通信系統就有了一個比較充分全面的認識。

2.2學生解決問題

（1）確定分組組織小組是PBL中非常重要的一個環節，有同質分組和異質分組兩種。異質分組將不同學習能力、學習態度、學習興趣、性別、個性的學生分配在同一組內，組成一個學習小組[5]。課前對學生進行問卷調查，了解學生的數學基礎，信號與系統知識的掌握程度，利用工具進行仿真的能力以及利用專業工具箱進行模塊化設計的能力，根據調查結果對學生進行異質分組，這樣可以最大程度地利用學生的合作。

（2）以團隊形式自主學習通過各種方式查閱文獻資料，團隊成員采用討論的方式對問題進行分析研究。在解決問題的過程中，學習所涉及的理論，為解決問題奠定基礎，制定切實可行的計劃。例如：對于第一個提出的問題，主要用到以前《信號與系統》課程中所學到的信號的變換過程，以及時域信號和頻域信號變換的公式，學生只要能認真進行復習以前所學知識，很容易掌握其理論；對于第二個提出的問題，學生需要事先預習并查詢相關資料，了解衡量模擬通信系統性能的主要指標是信噪比，然后根據“信噪比”這個詞，去查找相關理論，并進行學習。

（3）將重新獲取的知識應用到解決問題中結合提出的問題，學習完理論之后，還要對理論進行模擬仿真，以更好地掌握理論。學生主要采取了幾種方案來解決問題，經過教師和學生的最后討論，采用了其中的一種方案，即采用三年級上學期學過的MATLAB語言，利用MAT-LAB進行仿真模型的創建，并對仿真結果進行分析。

（4）結果分析根據學生最后提交的仿真結果，對其中存在的問題進行分析，發現學生對第一個問題的理解比較透徹，時域和頻域信號的轉換掌握較好。但對于模擬通信系統中的解調部分理解不夠，沒有很好地掌握同步解調和非同步解調的原理，對于解調部分的仿真效果不理想。學生將分析的結果整理成分析報告，提交給教師，教師根據分析報告來制定下一個PBL問題。例如針對學生對非同步解調即包絡檢波理解不夠，為了加深學生的理論理解，提出下一個PBL問題，即包絡檢波器的制作，要求學生根據包絡檢波器的原理，制作一個真正的包絡檢波器，為以后整個通信系統的設計打下基礎。

3基于問題學習模式的考核設計考核方式主要分為PBL項目完成情況的考核以及專業

課程的筆試內容考核，考核結束后，對學生進行問卷調查，對比兩種教學模式的特點。其中專業課程的筆試內容考核仍采用以往閉卷模式。本課程的PBL模式教學主要針對河北大學工商學院2005級通信工程專業學生進行實施。共50人，分為5組，其中3個組進行第一個課題的設計，2個組進行第二個課題的設計，這樣所有同學實際上只參與了一個課題。最后設計考核表對學生的參與情況以及任務完成情況進行考核，作為平時成績的一項重要內容，如表二所示。為了驗證基于PBL模式在通信原理課程教學的效果，考核結束后對學生進行問卷調查，將兩種教學模式即“基于PBL模式課程教學”和“傳統教學模式（黑板+筆記形式）”的學習效果進行了比較，結論如表三所示。得分率主要對筆試成績進行分析得到，而“發現問題”、“自主學習”、“信息收集”、“創新能力”以及“團隊合作”等項目是通過課后對學生進行問卷調查的形式得出的。從表三可以看出，通過PBL模式教學，第四章的得分率顯著提高，而其它項目的評價值也較高。另外，由于兩個課題由不同學生完成，所以具體參加課題設計的同學，對自己所設計的課題的內容掌握非常好，而另一個課題相對差一些，但基本概念基本上都已經掌握。

篇10

（陜西科技大學電氣與信息工程學院，陜西西安710021）

摘要：高頻電子線路是電子信息類專業一門重要的專業基礎課程，涉及到電路、信號與系統、低頻電子線路等多門課程，學生普遍反映該課程學習難度較大。本文探討了該課程課堂教學及實踐教學的改革，包括應用各種教學方法調動學生的學習興趣和積極性，提高教學效果，培養創新意識和工程實踐能力，為后續專業課程的學習打好基礎。

關鍵詞 ：《高頻電子線路》；課堂教學；創新意識；教學實驗

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1671—1580（2014）04—0041—02

本文得到陜西科技大學教改項目11JG35、2013陜西科技大學專業綜合建設項目、陜西省教育廳教改項目11BZ27的資助。

收稿日期：2013—10—19

作者簡介：馬令坤（1967— ），男，陜西戶縣人。陜西科技大學電氣與信息工程學院，副教授，博士，研究方向：信號處理。

李慧貞（1977— ），女，陜西咸陽人。陜西科技大學電氣與信息工程學院，講師，碩士，研究方向：通信技術。

鄭恩讓（1962— ），男，陜西鳳翔人。陜西科技大學電氣與信息工程學院，教授，研究方向：智能控制。

《高頻電子線路》是電子信息類專業的一門專業基礎課，是電子線路的精華部分，是通信系統特別是無線通信的核心。該課程的學習不僅能使學生掌握高頻電路的基本原理、基本概念和基本分析方法，同時使學生加深對模擬電子線路的理解，有助于學生創新意識和實踐動手能力的培養。

一、引入實例激發學生的學習興趣，啟發學生思考，調動學生的學習動力

學生學習的動力大部分來源于興趣，故在教學中需要引入多種實際案例，不斷提出富有啟發性的問題，啟發學生去積極思考，提高學習效果。

在該課程緒論中，以一種簡易無線電接收機為例，在空中豎一根鐵絲（天線），然后引至室內，通過一個2AP9（二極管）串接高阻抗耳機到地。此時，就可聽到本地較強信號的中波節目，但聲音小且只能收到一個電臺。由此展開提問，為什么這種簡單的裝置能夠收到廣播？為什么不能收到多個電臺的節目而收音機卻可以？為什么僅能收到AM廣播而不能收到FM廣播？接著開始介紹廣播電臺和收音機的工作原理框圖及調制解調的概念和必要性，進一步介紹其他常用的無線電設備，如多波段收音機、手機、電視接收機等工作原理，最后介紹本課程的內容安排，使學生感受到他們想了解和掌握的知識就是本課程的主要內容，激發學生的學習熱情和興趣。在后續教學過程中，可將抽象理論和實例相結合。例如，在非線性電路分析方法中，充分展開非線性電阻——二極管特性的分析，結合過去所學整流電路，介紹檢波、調制解調等電路，加深學生的理解；在介紹混頻干擾時，通過具體的實驗演示，通過比較具有二次變頻接收機的接收效果和普通收音機的接收效果，使學生了解各種干擾產生的現象和原因；在鎖相環原理的介紹中，以“獵人和狐貍”的故事開始，進入相位負反饋控制系統的介紹。

二、改革教學方法，提高課堂教學效果

（一）引入對比法、歸納法

通過對比找出差異并加深對抽象概念的理解。如比較模電中的小信號放大器與高頻電路中的小信號放大器在結構、偏置、負載等方面的差異，使學生理解LC網絡的作用；將非線性電路與線性電路特性進行對比，加深學生對靜態點、特性曲線等概念的理解。

本課程概念多，但相互間有一定的聯系。在教學中，應通過歸納總結，引導學生去發現這些聯系。如關于頻率變換的分析，在介紹幅度調制、同步檢波、混頻的原理后，歸納其規律，可以發現頻率變換必須有兩個信號輸入、非線性器件（部件）進行頻率的線性運算，后經濾波網絡得到所需信號。

（二）聯系實際，幫助學生建立系統的概念

《高頻電子線路》教學內容設置分散，學生學完后，對系統整機電路的閱讀分析能力和組建能力較差。當今電子線路的設計強調系統整體及多功能模塊的性能及連接。故在講授單元電路時，盡可能聯系到整機，使學生掌握該電路的應用、在系統中的地位以及其性能對系統指標的影響，引導學生去思考如何由基本電路衍生出符合實際系統要求的實用電路；指導學生閱讀有關整機電路圖中相應部分的電路，指出實際電路中需要考慮的問題。如在高頻功率放大器內容講授中，從實際設計出發，向學生介紹功率增益分配的原則及電路的基本方式，介紹匹配網絡的意義及常用方案和設計方法，最后到饋電方式的選擇。通過這幾個層次的介紹，使學生加深了對單元電路的理解，同時建立起了系統的概念。

（三）多媒體課件的使用

對于高頻電路中的很多抽象概念，在教學中，可引入多媒體課件，配以適當的超級鏈接和動畫設置，如在鎖相環原理分析中，學生對環路的捕獲過程、相位跟蹤過程理解較困難，通過演示鎖相環工作原理動畫軟件，使學生從感性上了解鑒相器、環路濾波器、壓控振蕩器的工作原理。還可通過超級鏈接啟動一些仿真軟件（multisim、EWB等），進行時域、頻域分析，幫助學生理解抽象的概念。例如，在二極管檢波和乘法器原理的介紹中，通過仿真軟件從時域波形和頻譜分布進行生動的介紹。

三、利用課內外實踐，加深學生對知識的理解和綜合運用

（一）引導學生進行無線電課外制作

無線通信“神秘的面紗”對學生有很強的吸引力，引導學生在課外進行無線電制作，如短波電臺、調頻發射機、接收機等。通過電路及元件的選擇、整體的布局、系統的調試等工作，使學生去思考、查閱資料，解決一個個問題，既增強了學生們的自信，又進一步提高了對本課程的興趣。從實踐效果上看，學生多次在挑戰杯、全國大學生電子設計競賽等比賽中獲獎。如在2003年用鎖相環實現的電壓控制振蕩器獲省一等獎，2005年基于DDS的信號源的設計獲省二等獎。

（二）演示綜合實驗

在教學過程中，通過演示一些綜合實驗，學生不但加深了對基本概念的理解，也大大提高了學習興趣。例如，在實驗中，利用低頻信號發生器、高頻信號發生器、CD、高頻功放電路板組成調頻、調幅收發系統，并用示波器、頻譜分析儀等對信號的處理過程進行測試。讓學生用自己的收音機接收所發出的信號，改變調制參數和接收電路參數，觀察現象，并用已學過的理論進行解釋，加深了學生對調制、解調概念和實現原理的理解。

（三）“軟硬結合”的課程實驗

課內實驗是教學的一個重要環節，有助于學生對基本原理的理解和動手能力、創新能力的培養。高頻實驗常受到客觀條件的限制，特別是分析儀器很少，為增加實驗數量，提高實驗質量，將實際電路板實驗和Multisim仿真實驗相結合。首先通過仿真實驗驗證電路原理是否正確、元件參數是否合適，借助大量的虛擬儀器，進行各種參數、性能的分析。在乘法器應用實驗中，通過信號源參數、模型參數和濾波器參數的調整，可以非常方便地實現AM、DSB、SSB、混頻、倍頻、同步解調等內容；真實器件條件下的電路實驗應重點強調常規儀器的使用方法和參數的測試方法，同時應鍛煉學生“排差故障”的能力。特別需要強調的是，在實驗安排上要注意“軟硬”實驗設計的協調，不能讓學生只依賴計算機仿真實驗，忽視了硬件基礎的學習和訓練。特別是在綜合實驗設計上，要求通過仿真驗證原理，通過組裝、調試實現設計目標。

《高頻電路課程》是電子信息類專業的專業基礎課，它對培養學生的專業綜合素質、創新意識和工程實踐能力起著重要作用。為培養面向未來的卓越工程師和創新型人才，我們需要不斷改革教學內容、教學方法和教學手段，充分利用各種條件，提高《高頻電路課程》的課堂教學效果。

［

參考文獻］

［1］教育部、財政部關于實施高等學校創新能力提升計劃的意見（教技）［2012］6號［EB/OL］.中華人民共和國教育部.（2012.3.15）， ［2013.9］.http：//moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s6342/201204/134371.html.

［2］教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見（教高）［2011］1號［EB/OL］.中華人民共和國教育部.（2011.11.8）， ［2013.9］.http：//moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s6342/201102/115066.html.

［3］教育部 財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見（教高）［2011］6號［EB/OL］.中華人民共和國教育部.（2011.7.1），［2013.9］. http：//moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s6342/201109/125202.html.