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[摘要]对高等学校研究生实验课程——《通信技术综合设计》的开设进行了探讨，论述了该课程在研究生教学中的地位，从教学内容、教学方法、网站建设、实验教学、教材编写等方面说明了该课程的开设模式，可以为高等学校研究生通信技术实验室的建设提供相应的参考。
[关键词]研究生 通信 实验 课程
《通信技术综合设计》实验课程是我校配合研究生实验室这一新兴事物所开设的一门研究生选修课，作为通信与信息工程专业方向研究生创新实践教学的产物，在研究生系列课程中起着承上启下的重要作用，“上”即是指学习阶段修习的研究生通信类课程，如“数字通信”、“信息论与编码基础”等，“下”即是指后续的论文课题研究，从这一点可以看出本门课程的宗旨在于为研究生进入课题研究起着铺路石的作用。在本门课程教学大纲的制定过程中，我们在多次与学院相关专家研讨后，确立了《通信技术综合设计》作为专业选修课与专业基础课的划分与衔接。在本课程的开设中，我们本着边摸索边改进的宗旨，进行了大量的尝试，主要从以下几个方面进行了大量的工作。
一、理顺了前修课程与后续课程关系
为保证《通信技术综合设计》的预备基础，同时避免本课程内容与通信类课程实验重复，课题组多次组织各任课老师进行座谈，提出本课程的需求，精简重叠内容，规划接口关系。如我们详细探讨了本课程应该将数字通信中的关键技术都有所涉及，但是课程内容不能超过这一阶段研究生的承受极限，通过对研究生特点进行调研，觉得大部分研究生的想法都是一样的，即通过这门课程锻炼自己的科研能力，理顺相关理论知识，为进入课题打下基础。因此，课程的内容设置要难易适当，既要有通信类课程中已有理论知识的巩固，又要有提高层次的内容。
理顺关系后的课程体系，注意了课程体系的完整性与相对独立性，提高了各课程的授课效率，结构更科学。
二、针对研究生特点，大胆改革教学内容
在本项目的建设过程中，根据人才培养要求，针对研究生学员的不同特点，对教学内容进行了大胆改革。
技术类研究生学员的培养，是为通信领域高层次技术人才的培养奠定基础。因此，在技术类学员教学内容的选取过程中，尤其注重其科技创新能力的培养。
《通信技术综合设计》课程的教学过程中，为了培养学生的科技创新能力，尤其强调教学内容的基础性、系统性和前沿性。在强化经典基础理论的同时，帮助学生建立起完整的、系统的知识结构。此外，在教学内容中引入了软件无线电等先进技术，力求充分反映近年来国内外通信技术的发展，激发学生科技创新的欲望。
三、创新教学方法，产生学习压力与动力
1.坚持“问题式”教学方法，增强学生参与意识和主动学习意识
积极探索改革教学方法的新思路，改变以往“满堂灌”的单一教学模式，注重学生能力的培养，提高学生综合素质。
《通信技术综合设计》涉及的基础技术已很成熟，知识框架和体系具有高度的系统性。高度完整的知识体系不利于学员创造性思维的培养和个性的发挥，容易导致教学方式过于呆板，所以在教学中我们有意打破这种完整性，以问题式教学方法实现研究性教学。课堂教学虽然仍以教员讲授为主，但改变了以往“填鸭”式的教学模式。采取“精讲多练”方式。课程内容采取提纲挈领式讲解，以问题引入-问题启发-问题回顾方式贯穿全课程，留下问题让学生在课后解决，促使学生在课后下功夫。
例如，发布的通信侦察课题中，首先告诉学生待侦察的数据符合美短波通信军标110A，他们必须自己查阅相关英文资料，并且消化，提炼出其中的体制，才有可能将数据中的信息准确解调出来，通过这样一个过程，锻炼了其查阅资料、阅读文献和分析问题的能力，非常适合即将进入课题的研究生。
这种以问题牵引的方法，可充分激发学员的学习热情，督促学员积极地思考讨论，充分调动学员的学习积极性，变被动学习为主动学习。同时也促使其养成善于思考，勤于思考的习惯。
2.采用丰富、灵活的教学手段，极大提高学员学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，提高学员的学习兴趣，这是本课程教学方法创新的最终目标。在通信侦察课题中，将学生分成多组，每组数据中隐含的信息都不一样，设计了一段音乐，转换为二进制信息流，然后调制到数据当中，只有各组的学员都将信息准确解出，才能恢复完整的音乐，答辩时可以将此音乐播放，看看是否连贯，以此来激发学生的动力，这种课题在娱乐中锻炼了科研能力，学生反响较好。
四、先进的科研成果充实教学内容，先进的科研力量为支撑，促进课程建设
我单位在通信技术领域取得了多项先进的科研成果，充实了课堂教学内容，使得课程教学与实际结合得更加紧密，同时提高了学生对本课程相关技术的发展现状、趋势等有了更深入的认识。
例如，在某项目中，以低信噪比可靠数据传输为背景，深入研究了全数字接收机理论，包括中频数字化调制器、中频采样接收机、数字匹配滤波技术、载波恢复算法、定时恢复算法以及信道编译码技术等。我们将其研究成果作为了《通信技术综合设计》课题发布的一部分内容，作为对全数字接收机理论，载波同步、定时同步的方法及性能分析等章节的案例教学。
除了上述科研成果外，还在软件无线电、编码、量子通信与通信网信息安全以及通信系统仿真等领域取得了大量的理论研究和科研成果，都极大的完善和丰富了《通信技术综合设计》相关的教学内容，促进了该课程的建设。
五、改革实验教学，形成层次化实验教学体系
为了解决以往学员“理解书本知识强，但动手能力差”的问题，切实提高学生的实际动手能力和创新能力。教学组成员开发了大量设计型实验，调整了验证型、设计型和综合型实验的比例，形成了层次化的实验教学体系。该实验教学体系包括三个层次：演示观测与信号分析型实验、设计型实验、综合性设计与测试实验。
在演示观测与信号分析型实验中，通过仪器观测或演示，培养学员指标测试与信号分析的能力；如对基带信号的测试及频谱分析等。
设计型实验中，引导学生使用Matlab、SPW等仿真工具进行通信系统或功能模块的设计，通过自主设计，培养学员对关键技术的理解与解决实际问题的能力；如载波同步实验中，要求学员根据所学知识并结合资料查询，总结归纳，提出设计方案，并通过软件或硬件平台实现。
综合性设计与测试实验旨在提高学员综合知识运用能力、创新设计能力以及综合测试能力。本课程建设了两个创新实验平台：基于SPW软件的通信系统仿真测试实验平台和基于SCA的波形设计创新实验平台，直接服务于本课程的教学。SPW软件是一种高级通信仿真软件，其功能强大，波形库较之Matlab等常用软件要齐全，其模块的完整性、仿真速度要优于Matlab/simulink，还可以加速硬件设计的流程，适合进行系统级的仿真测试。SCA是目前通信装备研制中常用的标准体系结构，采用基于SCA的波形设计创新实验平台，发布课题让学生进行研究，较之仿真测试来说，由于贴近实际系统，学生的积极性又提高了一个层次，通过这种循序渐进的方式，极大地调动了学生的积极性。这些实验科目的设计促进了基础理论与系统的结合，使学生能综合运用基本理论与基本概念，加强对系统构成、主要性能指标的分析计算以及系统设计方法的了解和掌握。并通过Matlab编程、FPGA设计等手段，使学生的开发设计能力大为增强。此外，我们在课程设计验收时，采取了答辩式考核，进一步激发了学生参与研发的积极性。
六、全面开展网络教学，拓展教学互动空间
网络教学不受时间、空间的限制，可以使教师与学生或学生与学生之间通过网络进行广泛的交流与协作，从而达到受教育的目的。《通信技术综合设计》实验课程作为一门研究生课程，学生层次较高，开展网络课程建设，可以极大地调动学员的学习积极性，充分利用网络资源。
课程建设成员在学校提供的数字校园基础平台上，开展了网络课程建设，如图1所示，目前独立的网站正在建设中。除了在网站上发布课程标准、教员信息、教学安排等基本信息外，还提供了课程文档、电子教材、参考资料以及与教学内容相关的课件、教案、实验等丰富的教学资源并经常保持更新。并通过网络教学平台及时发布课程的相关教学信息，布置作业。此外，我们还通过辅导答疑环节，为学生与教员进行实时或非实时的交流提供了可能。学员在网络上就提出的问题畅所欲言，讨论热烈。
七、教材建设
教材建设与本项目的教学内容改革和教学观念的更新紧密相关。针对技术类研究生学员的培养目标和特点，在教学内容的选取上着重强调培养分析问题、解决问题的能力。通过对国内教材的广泛调研，目前还没有适合研究生实验课程的教材。因此，教学组成员结合多年的教学经验和体会，融合现代通信技术特色，同时注重通信理论的系统性、实用性与现代通信技術先进性的有机结合，编写了一本《通信技术综合设计》内部教材，目前正在试用当中，将进一步修改完善，如图2所示。教材主要讲述了先进的SPW仿真软件的使用和例程，以及本课程所发布课题的相关理论知识。
结束语
以上是我们关于《通信技术综合设计》实验课程开设的相关思路，从目前的教学情况来看，学生们对于这门课程表现出了浓厚的兴趣，教学效果良好，本文可以为相关专业的教师开展研究生实验课程教学提供一点启发。
[参考文献]
[1]雷菁,黄英,文磊.关于专业课开展双语教学的探索,中国电力教育,2010.4
[2]雷菁,刘春红,李贵林.关于通信专业实验室建设的几点构想,高等教育研究学报,2007.03
（作者单位：国防科技大学电子科学与工程学院 湖南长沙）
[关键词]研究生 通信 实验 课程
《通信技术综合设计》实验课程是我校配合研究生实验室这一新兴事物所开设的一门研究生选修课，作为通信与信息工程专业方向研究生创新实践教学的产物，在研究生系列课程中起着承上启下的重要作用，“上”即是指学习阶段修习的研究生通信类课程，如“数字通信”、“信息论与编码基础”等，“下”即是指后续的论文课题研究，从这一点可以看出本门课程的宗旨在于为研究生进入课题研究起着铺路石的作用。在本门课程教学大纲的制定过程中，我们在多次与学院相关专家研讨后，确立了《通信技术综合设计》作为专业选修课与专业基础课的划分与衔接。在本课程的开设中，我们本着边摸索边改进的宗旨，进行了大量的尝试，主要从以下几个方面进行了大量的工作。
一、理顺了前修课程与后续课程关系
为保证《通信技术综合设计》的预备基础，同时避免本课程内容与通信类课程实验重复，课题组多次组织各任课老师进行座谈，提出本课程的需求，精简重叠内容，规划接口关系。如我们详细探讨了本课程应该将数字通信中的关键技术都有所涉及，但是课程内容不能超过这一阶段研究生的承受极限，通过对研究生特点进行调研，觉得大部分研究生的想法都是一样的，即通过这门课程锻炼自己的科研能力，理顺相关理论知识，为进入课题打下基础。因此，课程的内容设置要难易适当，既要有通信类课程中已有理论知识的巩固，又要有提高层次的内容。
理顺关系后的课程体系，注意了课程体系的完整性与相对独立性，提高了各课程的授课效率，结构更科学。
二、针对研究生特点，大胆改革教学内容
在本项目的建设过程中，根据人才培养要求，针对研究生学员的不同特点，对教学内容进行了大胆改革。
技术类研究生学员的培养，是为通信领域高层次技术人才的培养奠定基础。因此，在技术类学员教学内容的选取过程中，尤其注重其科技创新能力的培养。
《通信技术综合设计》课程的教学过程中，为了培养学生的科技创新能力，尤其强调教学内容的基础性、系统性和前沿性。在强化经典基础理论的同时，帮助学生建立起完整的、系统的知识结构。此外，在教学内容中引入了软件无线电等先进技术，力求充分反映近年来国内外通信技术的发展，激发学生科技创新的欲望。
三、创新教学方法，产生学习压力与动力
1.坚持“问题式”教学方法，增强学生参与意识和主动学习意识
积极探索改革教学方法的新思路，改变以往“满堂灌”的单一教学模式，注重学生能力的培养，提高学生综合素质。
《通信技术综合设计》涉及的基础技术已很成熟，知识框架和体系具有高度的系统性。高度完整的知识体系不利于学员创造性思维的培养和个性的发挥，容易导致教学方式过于呆板，所以在教学中我们有意打破这种完整性，以问题式教学方法实现研究性教学。课堂教学虽然仍以教员讲授为主，但改变了以往“填鸭”式的教学模式。采取“精讲多练”方式。课程内容采取提纲挈领式讲解，以问题引入-问题启发-问题回顾方式贯穿全课程，留下问题让学生在课后解决，促使学生在课后下功夫。
例如，发布的通信侦察课题中，首先告诉学生待侦察的数据符合美短波通信军标110A，他们必须自己查阅相关英文资料，并且消化，提炼出其中的体制，才有可能将数据中的信息准确解调出来，通过这样一个过程，锻炼了其查阅资料、阅读文献和分析问题的能力，非常适合即将进入课题的研究生。
这种以问题牵引的方法，可充分激发学员的学习热情，督促学员积极地思考讨论，充分调动学员的学习积极性，变被动学习为主动学习。同时也促使其养成善于思考，勤于思考的习惯。
2.采用丰富、灵活的教学手段，极大提高学员学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，提高学员的学习兴趣，这是本课程教学方法创新的最终目标。在通信侦察课题中，将学生分成多组，每组数据中隐含的信息都不一样，设计了一段音乐，转换为二进制信息流，然后调制到数据当中，只有各组的学员都将信息准确解出，才能恢复完整的音乐，答辩时可以将此音乐播放，看看是否连贯，以此来激发学生的动力，这种课题在娱乐中锻炼了科研能力，学生反响较好。
四、先进的科研成果充实教学内容，先进的科研力量为支撑，促进课程建设
我单位在通信技术领域取得了多项先进的科研成果，充实了课堂教学内容，使得课程教学与实际结合得更加紧密，同时提高了学生对本课程相关技术的发展现状、趋势等有了更深入的认识。
例如，在某项目中，以低信噪比可靠数据传输为背景，深入研究了全数字接收机理论，包括中频数字化调制器、中频采样接收机、数字匹配滤波技术、载波恢复算法、定时恢复算法以及信道编译码技术等。我们将其研究成果作为了《通信技术综合设计》课题发布的一部分内容，作为对全数字接收机理论，载波同步、定时同步的方法及性能分析等章节的案例教学。
除了上述科研成果外，还在软件无线电、编码、量子通信与通信网信息安全以及通信系统仿真等领域取得了大量的理论研究和科研成果，都极大的完善和丰富了《通信技术综合设计》相关的教学内容，促进了该课程的建设。
五、改革实验教学，形成层次化实验教学体系
为了解决以往学员“理解书本知识强，但动手能力差”的问题，切实提高学生的实际动手能力和创新能力。教学组成员开发了大量设计型实验，调整了验证型、设计型和综合型实验的比例，形成了层次化的实验教学体系。该实验教学体系包括三个层次：演示观测与信号分析型实验、设计型实验、综合性设计与测试实验。
在演示观测与信号分析型实验中，通过仪器观测或演示，培养学员指标测试与信号分析的能力；如对基带信号的测试及频谱分析等。
设计型实验中，引导学生使用Matlab、SPW等仿真工具进行通信系统或功能模块的设计，通过自主设计，培养学员对关键技术的理解与解决实际问题的能力；如载波同步实验中，要求学员根据所学知识并结合资料查询，总结归纳，提出设计方案，并通过软件或硬件平台实现。
综合性设计与测试实验旨在提高学员综合知识运用能力、创新设计能力以及综合测试能力。本课程建设了两个创新实验平台：基于SPW软件的通信系统仿真测试实验平台和基于SCA的波形设计创新实验平台，直接服务于本课程的教学。SPW软件是一种高级通信仿真软件，其功能强大，波形库较之Matlab等常用软件要齐全，其模块的完整性、仿真速度要优于Matlab/simulink，还可以加速硬件设计的流程，适合进行系统级的仿真测试。SCA是目前通信装备研制中常用的标准体系结构，采用基于SCA的波形设计创新实验平台，发布课题让学生进行研究，较之仿真测试来说，由于贴近实际系统，学生的积极性又提高了一个层次，通过这种循序渐进的方式，极大地调动了学生的积极性。这些实验科目的设计促进了基础理论与系统的结合，使学生能综合运用基本理论与基本概念，加强对系统构成、主要性能指标的分析计算以及系统设计方法的了解和掌握。并通过Matlab编程、FPGA设计等手段，使学生的开发设计能力大为增强。此外，我们在课程设计验收时，采取了答辩式考核，进一步激发了学生参与研发的积极性。
六、全面开展网络教学，拓展教学互动空间
网络教学不受时间、空间的限制，可以使教师与学生或学生与学生之间通过网络进行广泛的交流与协作，从而达到受教育的目的。《通信技术综合设计》实验课程作为一门研究生课程，学生层次较高，开展网络课程建设，可以极大地调动学员的学习积极性，充分利用网络资源。
课程建设成员在学校提供的数字校园基础平台上，开展了网络课程建设，如图1所示，目前独立的网站正在建设中。除了在网站上发布课程标准、教员信息、教学安排等基本信息外，还提供了课程文档、电子教材、参考资料以及与教学内容相关的课件、教案、实验等丰富的教学资源并经常保持更新。并通过网络教学平台及时发布课程的相关教学信息，布置作业。此外，我们还通过辅导答疑环节，为学生与教员进行实时或非实时的交流提供了可能。学员在网络上就提出的问题畅所欲言，讨论热烈。
七、教材建设
教材建设与本项目的教学内容改革和教学观念的更新紧密相关。针对技术类研究生学员的培养目标和特点，在教学内容的选取上着重强调培养分析问题、解决问题的能力。通过对国内教材的广泛调研，目前还没有适合研究生实验课程的教材。因此，教学组成员结合多年的教学经验和体会，融合现代通信技术特色，同时注重通信理论的系统性、实用性与现代通信技術先进性的有机结合，编写了一本《通信技术综合设计》内部教材，目前正在试用当中，将进一步修改完善，如图2所示。教材主要讲述了先进的SPW仿真软件的使用和例程，以及本课程所发布课题的相关理论知识。
结束语
以上是我们关于《通信技术综合设计》实验课程开设的相关思路，从目前的教学情况来看，学生们对于这门课程表现出了浓厚的兴趣，教学效果良好，本文可以为相关专业的教师开展研究生实验课程教学提供一点启发。
[参考文献]
[1]雷菁,黄英,文磊.关于专业课开展双语教学的探索,中国电力教育,2010.4
[2]雷菁,刘春红,李贵林.关于通信专业实验室建设的几点构想,高等教育研究学报,2007.03
（作者单位：国防科技大学电子科学与工程学院 湖南长沙）