案例法在通信原理教学中的应用探索.docxVIP

?

?

案例法在通信原理教学中的应用探索

?

?

张京席

摘要：对于电子、通信与信息类专业，《通信原理》是一门非常重要的专业基础课程。学好该课程对理解通信系统的工作原理具有重要的指导作用，同时为其他专业课的学习打下基础。本文根据《通信原理》课程的特点分析了将案例教学法融入教学过程的必要性，说明了在教学过程中如何选择并运用案例法开展教学，指出了在运用案例教学法时应当注意的问题。这一教学方法为工程专业课程的教学提供了一种新的思路。

关键词：案例教学;通信原理;教学改革

：G642.41????：A?????：1006-3315（2021）7-064-002

一、引言

通信对于现代人类的生活具有不可替代的作用，而《通信原理》作为电子与通信信息类专业的一门专业基础课，对于培养学生理解通信系统的组成、结构、工作原理具有十分重要的意义。《通信原理》课程旨在说明通信系统的工作原理和分析通信系统的性能，帮助学生建立起通信系统的概念，提高学生分析和解决问题的能力。其内容包括随机过程、信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字带通传输系统、数字信号的最佳接收、新型带通调制技术、信源编码、差错控制编码、同步技术等。该课程对于通信和信息类专业的许多课程的学习具有极其重要的作用。如何开展《通信原理》的教学是摆在相关专业教师和学生面前的重要任务。

有许多可以借鉴的教学方法，包括线索式教学法、问题引入式教学法、线上线下结合法等。而案例教学法是《通信原理》教学过程中的一种重要的教学方法。案例教学法是以案例为基础，运用多种方式启发学生独立思考，对案例进行分析、研究并做出判断和决策的一种理论联系实际的教学方法[1]。在通信原理教学过程中如何选取案例、针对具体的问题开展教学，把许多知识点通过内在的线索串接为一个有机的整体是摆在教师面前的一项任务。在通信原理的教学实践中笔者尝试运用案例教学法，使学生透彻地理解通信系统的组成与工作原理，掌握通信系统设计的方法。

二、将案例教学融入课程教学过程的必要性

现有的通信原理课程的教材种类繁多，这些教材以通信系统的组成与工作原理为线索组织内容[2]。虽然近年对通信原理的教学方法进行了改革，采用了问题引入式、分组讨论式、课堂翻转式、线上线下混合式等教学，但这些方法仍是以教材内容为线索进行组织的。传统的教学过程也是按教材章节为顺序进行，以理论介绍和讲解为主，鲜有结合实例的教学。按章节配置进行讲授的方式存在若干问题：

1.孤立的章节教学，系统性和整体感不强。目前通信原理教材内容的组织方面，只有第一章讲了通信系统的组成模块，后续章节的组织主要是针对每个组成模块展开的。在教学过程中教师按教材章节进行教学，学生学到的知识零碎、不成体系。在实际的应用中很难灵活运用所学的知识解决遇到的问题，设计满足一定性能要求的通信系统更无从谈起。

2.缺乏跨越章节的实例。学生学习局限于单个功能模块，可以把各个模块的功能掌握得很好，但无法理解各个模块之间的有机关联，无法把各个模块的理论融入到整体通信的架构去理解，学生运用知识的能力无法得到锻炼和提高。由于缺乏针对具体应用问题的通信系统设计的教学过程，学生学到了知识，但不会使用，遇到具体问题时仍束手无策。因为缺乏跨越多章的完整案例，学生无法在多章的内容之间有效地衔接与过渡，很难理解通信系统的工作原理，很难掌握通信系统设计的方法。所学内容局限一些概念与理论，没有真正领会理论的内涵与具体知识的应用方法。

3.无法有效地满足社会对高素质人才的需要。现代高等教育强调面向产出的教育模式（OBE，Outcome-BasedEducation）[2]，根据社会需要制定课程培养目标、进行教学设计并实施教学过程。传统的教学方式无法培养学生有效地运用知识的能力，培养的学生与社会需求相脱节，无法有效地服务社会。

三、选取合适案例，巧妙融入教学过程

下面论述如何在课程教学过程中选取案例并开展教学。选取案例时要遵循以下原则：1.要注意跨越章节并有综合性。2.案例要具有代表性。3.案例的复杂性要适中。下面通过两个例子说明案例法在通信原理教学过程中的应用。

案例1信道容量公式的应用与拓展

对于模拟信道容量，香农给出了容量公式[3]

其中C是信道容量，单位是比特/秒;B是带宽，单位是赫兹;S是接收机收到的信号功率，单位是瓦特;N是接收机中收到的噪声的功率，单位是瓦特;S/N是接收信噪比。这一公式很有用处，可以通过案例对它进行深入挖掘、拓展知识。

该容量公式说明了在一定的带宽和接收信噪比的条件下，可达到的信道容量，即进行无误码传输时可达到的最大信息速率。可见，C一定时，B和S/N之间可以互换，即扩大带宽，可以减小对应的接收信噪比;增大接收信噪比，可以减小所需带宽。根据不同的应用场景可以在信噪比和带宽之间互换。在深