军队院校中通信类课程实践教学探索与思考

摘"要：针对军队院校中通信类课程理论性强、抽象、不易理解等特点，对课程的教学模式进行了深入的探索与思考。有机结合硬件、软件和装备等实践条件，有效开展原理验证性、硬件设计、软件设计和装备操作等不同层次的实践教学模式，巩固了学员基础知识，调动了学员的积极性，锻炼了学员的逻辑思维方式，提高了学员的分析问题和解决问题的工程实践能力，培养了学员的创新能力，为其未来在工作岗位上奠定坚实的基础［1］。

关键词：通信类课程；实践教学；硬件平台；软件平台

中图分类号：G"642.0文献标识码：A

Abstract：In"response"to"the"strong"theoretical"and"abstract"characteristics"of"communication"courses"in"military"academies，the"teaching"mode"of"the"courses"has"been"deeply"explored"and"pondered.By"organically"combining"practical"conditions"such"as"hardware，software，and"equipment，effective"practical"teaching"models"at"different"levels"such"as"principle"validation，hardware"design，software"design，and"equipment"operation"have"been"carried"out，consolidating"students'"basic"knowledge，mobilizing"their"enthusiasm，exercising"their"logical"thinking"mode，improving"their"engineering"practical"ability"to"analyze"and"solve"problems，and"cultivating"their"innovative"ability，To"lay"a"solid"foundation"in"the"workplace［1］.

Keywords：Communication"courses；Practical"teaching；Hardware"platform；software"platform

1"概述

通信类课程是军队院校中指控、通信等专业课程，此类课程是以通信原理为核心，而偏重于应用性的无线通信技术、通信技术与实践、通信对抗技术等都是以通信原理为基础，而此类课程的特点是基础知识点丰富、概念多、数学推导烦琐［2］，为了更进一步提高学员的学习兴趣，对于有难理解的内容和知识，采取实验教学方式，提高其积极性，帮助其理解基础知识，培养其创新能力和综合实践能力，为在工作岗位中奠定坚实的基础。因此，为了提升通信类课程的教学效果，督促学员除了利用课上时间进行实验，更要挤出时间去钻研，完成一些仿真实验，巩固学习内容。

2"构建完整的实践教学体系

在军队院校通信类课程包括：通信原理、无线通信技术、通信技术与实践、通信对抗技术等，其共同特点是理论抽象，理解起来困难，为了增强教学效果，构建完整的实验教学体系，帮助学员理解知识内容，建立通信系统的意识，提高学员的动手操作能力，培养学员的分析问题、解决问题以及创新实践的能力［3］。通信类课程实践主要包括硬件平台实验、软件平台实验、设备操作实践。

2.1"硬件平台实验

为了提高学员的动手能力和工程实践能力，开设了基于硬件平台的实验，主要包括两大类：一是基于实验箱的原理验证性实验，二是基于硬件平台的工程实践实验。

基于实验箱的实验主要是重要知识的原理验证，主要是通信原理课程中的数字通信部分：AMI/HDB3编译码实验，FSK、PFK调制解调实验，PCM编译码实验以及时分频分复用实验，这里包含了通信原理的精髓，调制、解调、编码解码，通过这些实验使抽象的内容更加具体化，帮助学员理解调制、解调、编码、解码的过程。在实验的过程中，注意多角度思考问题，通过自己的思考，可以通过实验来验证。比如AMI/HDB3编译码实验时，在数字基带信号输入端加入要发送的数字序列，在AMI实验时，此时应选择码元速率较高的基带信号，以满足输入信号没有出现四个连“0”字符出现，保证输出的为AMI编码，然后在编译码电路的各个测试点观察各点的AMI编码信号波形。HDB3码型变换编译码观察实验时，在上述AMI码型变换编码基础之上，降低输入数字序列码元速率，当输入信号出现四个连“0”字符时，在编译码电路的各个测试点观察各点的HDB3编码信号波形，并思考是否符合理论教学中所讲编译码原理，其译码速率是多少，如果改变输入信号编码，如采用自编码，是否与自己编出来的码相同呢？如果不一样，为什么不一样呢？一系列的问题通过理论与实际结合，并通过自己来验证，能够调动学员的积极主动性，并加深对理论的理解。

基于硬件平台的工程实践实验是工程实践类课题，是在原理基础上高于原理的一种实验，如全国机器人大赛中，机器人博弈—遥控机器人前进、后退等指令需要编码，而这些都需要差错控制编码来降低误码率，因此需要用到这些知识来编写程序，下载到硬件平台，进而实现遥控功能。

2.2"软件平台实验

对于硬件平台受限的情况，常采用软件仿真达到学习效果。为了实现通信系统的某项功能，或验证某个原理，采用Matlab/Simulink、Labview等进行仿真。

2.2.1"仿真实验

比如差错控制编码实验时，根据理论知识，搭建通信系统模块，主要由信源、编码、信道、译码等模块组成，为了调试和观察系统性能，增加了错误率计算模块和一些观察模块。如汉明码编译码仿真模型图1所示，主要由二进制伯努利产生器产生二进制码元，汉明码的产生采用Hamming"Encoder，而其译码则采用Hamming"Decoder，主要设置的参数为码长和信息位长度如图2。通过Error"Rate"Calculation模块实现错误率的计算，发送码元、生成码元及接收到的码元都在工作区中显示，如图3。

通过模型的搭建能够对通信系统有整体的认识，通过改变编码的长度，以及编码结果的分析，能巩固差错控制编码理论。

2.2.2"软件平台实验

通过信号处理实验室等软件种各模块参数的调整，加深理论内容的理解。比如在讲解幅度调制时，如图4所示，可以通过调整调制信号的频率或者载波频率来理解调制的定义，通过调整调制系数来加深什么是过调幅、满调幅等重要概念。通过软件平台的使用，对这些基本概念、重要概念能够理解得更透彻、更深入。

2.2.3"基于软件平台的创新设计类实验

通信系统模型中用于发送的设备终端设计较多，但是，有时又有用于侦察、搜索信号的设备，如侦察接收机的设计，如何设计本地振荡器的频率，接收信号的频率和本振信号的频率如何匹配等问题，通过分析和设计实验，更能锻炼学生以后在工程实践中的创新和设计能力。

通信类课程软件仿真能够设计不同调制的通信系统及其性能比较，通信侦察接收机的设计、跳频通信设计、线性分组码等的设计等，根据所学知识，自主设计所要求的通信系统，巩固了学员所学的知识，锻炼了学员的思维方式，提高了学员的创新能力。

2.3"装备操作实践

在军队院校，原理要应用于实际装备，在课堂教学中，装备中应用到的原理随堂讲授，但是这些也只是局限于自己的想象，并没有用到实处，因此，为了让学员明白所学技术如何应用，增设设备操作实践教学。比如在讲解模拟调制时，电台中常用单边带（SSB）调制、频率（FM）调制，由于单边带调制所占带宽窄，应用较多，如短波电台，而超短波电台本身带宽宽，为了达到更好的音频效果，也就是抗噪声能力更好，因此选用FM调制。在操作实践课程中，学员们进行思考这些理论知识的应用，并且，假如两个电台之间进行通信，整个通信过程是如何调制、解调的，又是如何编码、解码的，为了提高通信系统的有效性和可靠性，又采取了哪些措施，这些问题的答案都一一展现在脑海里。

3"实验效果

通信类课程在教学过程中，采用课堂化、实践化等相结合的教学训练模式［4］，在课堂教学中，学习理论；在实验阶段，通过硬件和软件实验平台，锻炼学员的逻辑思维能力；在实践阶段，达到学以致用的效果，因此，主要效果体现在如下几方面。

3.1"巩固基础理论

通过原理验证性实验，能使抽象的知识具体化，学员对原理理解得更清楚，从问问题的层面，学员已经不再问那些简单而不具有逻辑性的问题了，说明基础知识都已经掌握得较好；从作业的层面，作业质量明显提高；从考试的层面，总体平均分已明显提高。

3.2"增强创新实践能力

通过软件、硬件实验平台实验，锻炼了学员的逻辑思维能力，提高了其运用知识的能力，在开设这些自主设计的实验后，学员的创新实践能力明显提高，表现在做毕业设计时更加得心应手，并且参加全国大学生机器人大赛、建模等各种大赛中，参赛人数大量增加，并且质量明显提升。

3.3"提升装备课效果

通信类课程知识掌握扎实，为装备课的学习奠定的良好的基础，据装备课教员反映，学员的积极性更强，操作过程中遇到通信的知识点都能迅速解答。

结语

通信类课程通过扎实的理论知识讲授，构建完整的实验体系，使理论知识和实践相结合［5］，使课堂讲授内容用于指导实际通信系统的设计与开发［6］。通过三类实验，不仅能增强理论知识的深刻理解，也能提高学生理论应用于实际的能力，还能够提高学生的创新实践能力，达到了理想的学习效果。

参考文献：

［1］王勤，唐红文，朱翠.通信原理课程实践教学探索［J］.中国电力教育，2014，8：192193.

［2］包永强.“通信原理”课程实践教学探讨［J］.电气电子教学学报，2013，8（35）：114116.

［3］田敏，邓红涛.《通信原理》课程实践体系的改革与实践［J］.武汉大学学报（理学版），2012，10（58）：191193.

［4］刘进.通信装备课程实战化教学研究［J］.教育论坛，2017，09：161163.

［5］刘鑫，杨曦.通信原理课程实践化教学探索与思考［J］.教育观察，2021，2（10）：119121.

［6］唐璐丹，李和.“通信原理”课程教学改革的探索与思考［J］.科技信息，2011（21）：627-649.

作者简介：王欣（1983—"），女，汉族，河北石家庄人，硕士，陆军工程大学石家庄校区讲师，研究方向：通信与信息系统；郭宝锋（1987—"），男，汉族，河北石家庄人，博士，陆军工程大学石家庄校区讲师，研究方向：通信与信息系统；陶杰（1983—"），男，汉族，河北石家庄人，硕士，陆军工程大学石家庄校区讲师，研究方向：通信与信息系统；霍晓磊（1980—"），男，汉族，河北石家庄人，博士，陆军工程大学石家庄校区副教授，研究方向：通信与信息系统；王文娟（1984—"），女，汉族，河北石家庄人，硕士，陆军工程大学石家庄校区讲师，研究方向：通信与信息系统。