曾廣軍++楊萍++談園

摘 要：通信系統(tǒng)建模與仿真是培養(yǎng)通信類專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)分析能力和項目開發(fā)經(jīng)驗的一門重要課程。本文基于實際教學(xué)工作，對通信系統(tǒng)仿真這門課程的教學(xué)現(xiàn)狀與困難進行了分析，并對其教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法手段、實踐教學(xué)模式和考核方式進行了研究和探索。

關(guān)鍵詞：研究生；通信系統(tǒng)；建模與仿真；教學(xué)方法

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）08-003-01

由于通信系統(tǒng)建模與仿真是一門綜合性和實踐性很強的課程，現(xiàn)行的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)實踐等環(huán)節(jié)上都存在很大不足，直接影響了課程教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，開展本課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革研究具有重要的現(xiàn)實意義和實踐價值。

一、教學(xué)現(xiàn)狀與困難

目前本課程的教學(xué)現(xiàn)狀主要有如下兩個特點：

1、傳統(tǒng)的內(nèi)容多，新技術(shù)新方法少。在目前的教學(xué)中，在通信系統(tǒng)層面上主要側(cè)重于講授通信系統(tǒng)傳統(tǒng)的調(diào)制方式（如AM、FM、PM等模擬調(diào)制方式和ASK、FSK、PSK等數(shù)字調(diào)制方式）仿真，而對于CPFSK、TFM+OPFSK、GMSK、BPSK/DSSS、QPSK/DSSS等新的方法和技術(shù)的應(yīng)用涉及很少，容易造成教學(xué)和實際運用的脫節(jié)；二是理論教學(xué)內(nèi)容多，實踐教學(xué)內(nèi)容少。本課程課時總數(shù)為40學(xué)時，只安排了6個學(xué)時進行實驗。目前本課程的教學(xué)難題主要有三點：

2、通信系統(tǒng)建模與仿真理論發(fā)展日新月異，教學(xué)內(nèi)容更新速度跟不上理論發(fā)展。尤其是近10年來，數(shù)字通信的新概念、新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)，教學(xué)沒能及時跟上通信系統(tǒng)新理論、新技術(shù)的發(fā)展。因此，如何實現(xiàn)學(xué)生所學(xué)知識與未來實際工作的無縫銜接，教學(xué)與實際需求緊密結(jié)合是本課程的一個教學(xué)難題。

3、教學(xué)缺乏實際項目背景，過多的理論教學(xué)容易陷入說教。完成本科階段學(xué)習(xí)的學(xué)生，一般只學(xué)習(xí)過一些編程語言，編寫程序的數(shù)量和時間很有限，大部分學(xué)生缺乏實際的項目開發(fā)經(jīng)歷和較正規(guī)的開發(fā)訓(xùn)練，因而不能理解課程理論知識。如何將教學(xué)內(nèi)容變抽象為具體、變枯燥為生動，從而調(diào)動學(xué)生積極性與熱情，是通信系統(tǒng)建模與仿真課程教學(xué)中的一個難題。

4、培養(yǎng)的學(xué)生缺乏團隊開發(fā)意識，難以滿足導(dǎo)師對研究生項目研發(fā)能力的需求。隨著通信系統(tǒng)內(nèi)部邏輯復(fù)雜程度和功能模塊數(shù)量不斷增長，其分析設(shè)計或開發(fā)都必須以團隊形式進行。然而，目前本課程的實驗和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要還是以學(xué)生個體為主，缺少對學(xué)生團隊開發(fā)能力和職業(yè)素養(yǎng)行之有效的訓(xùn)練方式。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生團隊開發(fā)能力和系統(tǒng)研發(fā)職業(yè)素養(yǎng)，縮小教學(xué)與導(dǎo)師對研究生系統(tǒng)開發(fā)能力需求之間的差距，是通信系統(tǒng)建模與仿真課程教學(xué)中的又一難題。

二、教學(xué)方法改革與措施

1、構(gòu)建先進的教學(xué)內(nèi)容體系。結(jié)合學(xué)院各專業(yè)理論需求和通信系統(tǒng)分析開發(fā)特點，構(gòu)建在理論、應(yīng)用、實踐三個層次上的通信系統(tǒng)建模與仿真教學(xué)內(nèi)容體系。理論部分主要講解通信系統(tǒng)建模與仿真基礎(chǔ)理論、主流模擬和數(shù)字調(diào)制方式建模和仿真實現(xiàn)以及數(shù)字調(diào)制新技術(shù)仿真等內(nèi)容。應(yīng)用部分以通信系統(tǒng)仿真統(tǒng)一開發(fā)過程和面向?qū)ο蠹夹g(shù)為核心，融入實踐教學(xué)案例，覆蓋Matlab/Simulink通信系統(tǒng)仿真工具和環(huán)境，使學(xué)生掌握當(dāng)前先進的通信系統(tǒng)建模與仿真方法與技術(shù)。實踐部分要求學(xué)生以團隊的方式協(xié)作開發(fā)一個具有一定規(guī)模的通信系統(tǒng)模型并進行仿真實現(xiàn)，讓學(xué)生從實踐角度學(xué)習(xí)和運用先進的通信系統(tǒng)建模思想和仿真技術(shù)解決通信系統(tǒng)分析和研發(fā)過程中遇到的問題。

2、采用多樣化的教學(xué)手段。（1）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過構(gòu)建先進的教學(xué)內(nèi)容體系以及課程內(nèi)容精心組織，突出各知識點之間內(nèi)在聯(lián)系，建立通信系統(tǒng)建模與仿真知識體系的系統(tǒng)性和實踐性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；通過梳理通信系統(tǒng)建模與仿真的歷史發(fā)展脈絡(luò)、揭示隱藏在知識點背后的思想深度，激勵學(xué)生主動探索、積極實踐的學(xué)習(xí)熱情；（2）采用案例式教學(xué)。收集國內(nèi)外經(jīng)典通信系統(tǒng)建模與仿真教學(xué)案例進行消化吸收。將這些案例（包括成功與失敗的）提供給學(xué)生作為素材，實施案例教學(xué)。部分案例由教師在課堂上講解，部分案例由學(xué)生分析、討論、講解。這樣，既培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力，又豐富了教學(xué)手段；（3）開展雙語式教學(xué)。在講課過程中，對易于理解的內(nèi)容采用全英語講解，不易掌握的部分用漢語講解。同時給學(xué)生提供英文通信系統(tǒng)建模與仿真課外閱讀資料，以使他們及時了解國際上通信系統(tǒng)建模與仿真的最新發(fā)展和動態(tài)。這樣做既能活躍學(xué)生思路，開闊學(xué)生眼界，同時也能深挖掘?qū)W生想象力和創(chuàng)造力。

3、創(chuàng)新實踐教學(xué)模式。（1）以案例為導(dǎo)向。結(jié)合學(xué)生專業(yè)方向進行了案例設(shè)計，案例分析過程引入“Learning by doing”的先進教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生通過分析，提出案例的解決方案；（2）結(jié)合興趣選題。實踐項目命題原則是：盡量結(jié)合教學(xué)、科研的實際課題，從實際出發(fā)，確定課題的大小規(guī)模和難易程度。要求學(xué)生自愿組合開發(fā)小組，結(jié)合專業(yè)需求與興趣選題；（3）進行分段實施。實踐過程按照真實的項目管理和開發(fā)模式進行，重點放在需求獲取和系統(tǒng)分析設(shè)計兩個階段。在這兩個階段安排多次項目方案討論和小組內(nèi)部交流，考察方案對需求變更的適應(yīng)能力，要求開發(fā)過程反復(fù)、迭代進行，以培養(yǎng)學(xué)生“在實踐中學(xué)習(xí)”的意識。

4、改變考核驗收方式。在考試方式上，將以往卷面考核和項目實踐考核并重，改為以項目實踐考核為主，卷面考核為輔。最終課程成績考核包括平時考核（10%）、項目考核（60%）和卷面成績考核（30%）。平時考核包括平時作業(yè)、課堂討論及出勤等；項目考核包括項目的完成情況、項目各階段的文檔和報告，系統(tǒng)模型，源代碼，可運行軟件等；卷面考核采取閉卷筆試，主要考察學(xué)生對通信系統(tǒng)建模與仿真理論的掌握。項目考核成績由項目文檔及其規(guī)范度（20%）、軟件功能及其是否可運行（40%）、學(xué)習(xí)態(tài)度與獨立編程能力（20%）和項目設(shè)計報告（10%）組成。

三、結(jié)束語

由于通信系統(tǒng)建模與仿真理論一直在不斷變化與發(fā)展，新的方法和技術(shù)也會不斷出現(xiàn)，因此對通信系統(tǒng)建模與仿真的課程教學(xué)也應(yīng)該不斷進行改革、調(diào)整。對研究生的通信系統(tǒng)建模與仿真教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式進行了上述一些改革和探索，從而提高了課堂教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，夯實學(xué)生通信系統(tǒng)建模與仿真理論素養(yǎng)和項目研發(fā)能力。