“通信系统仿真”课程教学改革探讨

王旭东++暴桐

摘 要 文章针对本科通信工程专业“通信系统仿真”课程教学中存在的问题及对课程目的认识存在的误区，提出了教学改革的方案设想。通过引入多元化教学模式，探索创新教学模式。将分层教学理念、“举一反三”教学方法以及个人和团队展示教学环节等措施运用到教学中，较好地解决了学生专业学习兴趣，提高了学生信息素养，有助于扩展专业视野和增强就业竞争力。

关键词 通信系统仿真 教学改革 教学模式 信息素养

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.09.053

Teaching Reform Scheme for the Course of

"Communication System Simulation"

WANG Xudong， BAO Tong

（Information Science Technology College， Dalian Maritime University， Dalian， Liaoning 116026）

Abstract Aimed at the problems existed in the course teaching of communication system simulation and the understanding erroneous zones about the course objective， a teaching reform scheme for the undergraduate specialized course is proposed. With the introduction of diversified teaching mode， the innovative teaching mode can be explored. Along with the scheme， some measures such as multi layer teaching idea， learn by analogy teaching method as well as individual and team presentation teaching link are all applied to teaching activities， which helps students to stimulate major interesting， improve information literacy， extend the professional field of vision and make themselves more employable.

Key words Communication System Simulation； teaching reform； teaching method； information literacy

1 教学改革目的

通信工程专业本科教学培养计划中设置了多门与通信理论与实践相关的专业课程，这些课程的主要特点是理论性比较强，原理公式推导复杂，概念比较抽象，具有一定的难度。①②为了加深学生对课程基本原理的理解，传统方式是通过原理实验箱加强本课程实验教学环节。③但是与实验箱配套的测试仪器较为昂贵，而且原理实验箱也比较容易损坏，后期实时维护比较困难。④为了达到通信理论专业课程的教学效果，必须引入通信系统仿真这一必要的教学实践环节。然而，对于国内很多通信相关专业的学生，由于在实际通信系统设计和运行方面的经验及知识储备略显贫瘠，普遍存在通信系统计算机仿真如同“纸上谈兵”这一思想误区。因此，有必要阐述“通信系统仿真”课程的重要性，明确课程教学目的。

在通信领域内研究会涉及大量的仿真问题，仿真是深入理解系统特性的有价值工具，每个人都应该认识到：仿真的主要作用不在于获得数值而在于获得深入的理解。仿真是涉及和分析复杂的现代通信系统必不可少的环节，是通信产业中广泛使用的工具，它不仅支持学生的科技创新实践活动，而且可帮助同学提前掌握通信业界所需的技能。⑤进行“通信系统仿真”课程教学改革，打破传统思想误区，发挥教师主导作用的同时，突出学生的主体作用，充分调动学生的积极性和创造性，提高教学质量，促进学生专业素养的提升。

2 多元化教学模式

“通信系统仿真”课程教学的任务就是使学生拥有将给定的通信问题映射为仿真模型的思想，培养和掌握利用一套合适的建模、仿真和估计方法有针对性地解决问题的能力，对通信系统分析问题提供有效方案。为完成这一教学任务和目标，在充分发挥教师主导作用的同时应该更加注重学生的主体作用，通过引入多元化教学模式，加强对学生学习仿真兴趣的培养，建立理解仿真作用的正确思想，引导学生拓展思维，可以将被动接受知识转化为参与教学。根据教学经验的积累和教学效果的反馈，这里提出的多元化教学模式分为以下三个方面。

2.1 分层教学理念

经历过前期基础理论课程学习，学生们的基础理论及相关知识的储备明显存在较大差异，教师在教学中不可避免地要面对这一突出问题。对于知识薄弱的同学可以学习运用仿真技术完成通信理论的分析，加强巩固对通信理论的理解，培养增强专业兴趣和信心；对于基础良好的同学可以在巩固理论知识的同时，结合自己对通信内容的理解，通过仿真技术主动探究通信领域出现的新技术，培养技术研发能力和创新潜质。

2.2 “举一反三”教学方法

“举一反三”教学法要求在教学过程中，充分理解课堂知识，把教学内容巧妙地隐含在每节内容课后习题中，让同学通过“面对问题→思考问题→归纳总结知识点→解决问题”的方式学习运用知识。在完成任务的同时，学生根据自己的学习方式，处理问题的方法去理解知识，掌握内容，做到巩固与加强，扩展了知识容量及应用能力。在以后的学习生活中，可以面对问题不胆怯，搜索分类归纳知识，寻找解决问题的关键。“举一反三”教学法符合学生学习的层次性和实用性，按照由表及里，逐层深入的学习途径，循序渐进地学习通信的基础知识和应用。“举一反三”教学的实施过程如下：

（1）精炼教学内容。“通信系统仿真”课程综合了多门基础及专业课程知识，内容庞杂，具有一定的难度。为此，需要精炼教学内容，突出教学重点，强化仿真方法论在通信系统建模中的运用及仿真工具软件操作使用等方面教学内容。

（2）丰富教学方式。在课堂理论教学基础上，充分利用校园网提供的网络教学平台，实现线上师生互动交流及仿真代码资源开源化共享。培养学生的仿真兴趣，提供仿真方法入门技巧，使用经验。

（3）设计课后任务。根据每章教学内容精心设计课后任务，帮助学生消化理解课堂内容，做到知识的融会贯通，会利用现有知识去解决实际问题，充分培养其独立性和创新性。

（4）注重考核评价。根据教学目标，做好考核环节，对学生掌握的知识和技能做出综合性分析和评价。考核内容以学生运用仿真理论及方法独立解决通信系统研究问题为主，完成课后任务为辅，着重考核学生实际操作技能和利用仿真解决通信问题的综合能力，促进学生专业素养的提升。考核成绩以理论笔试+上机操作+课程报告多种形式综合评定。

2.3 Presentation教学环节

个人展示与团队展示是当今社会学习和工作生活中不可或缺的一部分。Presentation是通过PPT将信息传播与听众交流互动的过程。一次完美的Presentation是对文字信息和数据信息整合表达过程的历练。将知识高度浓缩，消化整理，保证学生不断加强巩固知识，可以使教师看到学生在知识点上的理解和掌握程度，对学生错误的信息给出及时修正，可发挥的空间做出指导性引领。根据学生反馈效果，不断调整和完善教学工作，可以使学生在学习、生活、工作上都受益匪浅。个人展示会更好地体现学生个人素质，自由发挥其个性特点。团队展示准备过程中，学生将会出现意见分歧等现象，正好为学生提供将差异性磨平进而优化的锻炼机会，提交完美展示。在此过程中人与人交流沟通的艺术，角色责任分配，相互协作的力量都不容小觑。

3 课程架构

“通信系统仿真”课程由三部分组成：一是理论知识部分，主要介绍通信系统原理，仿真方法过程及实践应用，以课堂讲授的教学形式为主。二是学生Presentation部分，学生可以选择个人展示和团队展示，既可以选择课后任务也可以自主选择通信领域方向上相关研究的题目。三是学生将Presentation部分的研究内容以较为规范的技术报告提交。

理论教学部分，选用William H. Tranter撰写的《Principles of Communication Systems Simulation with Wireless Applications》中译版作为理论知识授课辅助教材，⑥教师掌握教材特点，整合知识点以PPT的形式与学生交流。学生Presentation部分可以将被动教学化为主动参与教学，其形式自主化，内容多元化。另外提交技术报告作为考核重要内容，同学可以将书本知识化为己用，对通信系统原理、系统建模仿真和分析等问题形成自己的见解，以书面文字呈现更能加深印象。教师可以根据学生课堂表现，Presentation部分个人及团队处理模式，技术报告综合评价学生成绩，充分培养学生自主、创新及协作等多方面综合素质和能力。

4 结束语

对本科课程的教学来说，培养学生的专业兴趣，掌握专业理论知识并且会利用知识解决专业实际问题是教学的核心目标。“通信系统仿真”课程在巩固专业理论，明确专业研究方向，增强就业竞争力等方面将发挥重要的作用。本文针对该课程提出的教学改革设想已在通信工程专业本科教学中进行了实践探索，在培养学生创新思维，拓展专业视野，提升就业竞争力等方面收到了良好的效果。

基金项目：辽宁省普通高校本科重点建设专业项目（No. ZG201409）

注释

① 曾军英.面向工程实践的通信原理课程教学体系改革[J].教育教学论坛，2016（13）：80-81.

② 刘丽，郑秀萍，田文艳.《通信原理》课程的数字化教学改革探析[J].课程教育研究，2014（2）：250-251.

③ 薛文玲，王振朝.MATLAB在通信原理教学中的应用[J].保定学院学报，2008.21（2）：53-55.

④ 于子甲，宋启祥，董全德.MATLAB仿真在通信原理教学改革中的应用[J].鄂州大学学报，2014.21（12）：102-103.

⑤ 张素香，李保罡，王雅宁.基于创新型人才培养的通信系统仿真课程教学研究[J].中国现代教育装备，2011.129（17）：72-74.

⑥ William H.Tranter， K. Sam Shanmugan， Theodore S. Rappaport， et al；肖明波等译.通信系统仿真原理与无线应用[M].北京：机械工业出版社，2005.