青年教师教学竞赛教学设计(范例)《通信原理》

青年教师教学竞赛教学设计（范例）《通信原理》课时1：通信系统概述授课题目通信系统概述(选自教学内容第1章：通信系统概论)教学目的通过本堂课使学生了解通信的发展历史以及现状，掌握不同通信系统的共同组成元素、通信信道的特征，并理解通信系统的性能指标。教学思想1.激发学生对课程的兴趣，提高学生自主学习的意识和能力2.引导学生进行主动思考，提高知识的应用能力教学内容1.通信系统的发展历史以及现状2.通信系统的组成及分类3.无线信道的传播特点及无线电频谱管理4.通信系统的信道特征及数学模型5.通信系统的性能指标教学重点1）通信系统的组成及各部分功能；2）通信系统的性能指标教学难点有效性和可靠性这两大通信系统的性能指标教学方法启发式教学，激发学生探索与学习的兴趣。教学策略1.开放网络互动资源，让同学提前了解基本内容和重点英文词汇；2.结合PPT课件、图示和实例进行启发式的讲解，生动直观地展示课程内容，激发学生学习兴趣，3.以问题驱动，引入本门课程的知识链及应用前景教学过程教学要旨：通过向学生介绍实际中多种通信系统的实例，引出对通信系统的分类的相关介绍，并通过分析比较各通信系统组成结构的异同，归纳出一般的通信系统的组成结构，说明各组成部分的功能；在学生掌握了上述通信系统的基本概念的基础上，就如何量化地评价和比较各种通信系统这一问题，引出对通信系统性能指标的介绍；在本堂课对无线通信的特点以及通信系统实例的介绍中，鼓励学生提问并加入适当的讨论，活跃课堂气氛，激发学生兴趣；课堂时间的分配着重于对本讲重点内容的讲授，以使学生充分掌握各基本概念。教学安排一、通信系统的发展历史及现状(5分钟)1.通过提问了解同学们对生活中常见的通信系统实例的认识。2.简述通信系统的发展史，介绍当今通信系统的发展现状。3.引导同学们思考通信系统的通用设计方法、传输速率极限等根本问题二、通信系统的基本组成及分类（20分钟）以系统结构图的形式，介绍通信系统的组成以及各单元的功能。通信系统的一般组成部分由下图所示（AslightvariationfromShannon’smodelofageneralcommunicationsystem）：其中：-Source：voice,picture,text,etc-InputTransducer:Convertstheoriginalmessageintoanappropriateelectricalform–e.g.microphone,videocameras-Transmitter:Couplestheelectricmessagetothechannel-Channel:Mediumcarringthemessagebetweenthetwopoints-twistedpair,coax,wirelessoroptical-Receiver:Extractstheoriginalelectricsignalamongmanysignalsinthechannel-OutputTransducer:Recoversthemessagefromtheelectricsignal–e.gloudspeaker模拟通信系统的结构框图为：数字通信的结构框图如下图。其中：-Sourcecoding（信源编码）：Sourceencodermapsthedigitalsignalgeneratedatthesourceoutputintoanothersignalindigitalobjectiveistoeliminateorreduceredundancysoastoprovideanefficientrepresentationofthesourceoutput-Channelcoding(信道编码)：Channelcodingprovidesprotectionagainsttransmissionerror.Thisisdonebyinsertingredundantdatainaprescribedfashion.Channelencoderinsertsredundantinformationinaveryselectivemanner.通过上述讲解，比较模拟通信系统和数字通信系统的区别和利弊，着重讲解数字通信系统抗干扰能力强，安全性能好，整合性强以及可以通过借助数字信号处理芯片降低成本等优势。三、通信系统的信道特性、频谱管理及信道数学模型(10分钟)1.介绍通信系统的信道特性，讲解信道的噪声，信道衰减以及滤波特性对通信系统性能的影响2.讲解无线电频谱的管理，通过频谱图让同学们对无线电频谱有直观的了解和认识。把收费频段和免费频段区分开来，并通过手机通信服务和wifi服务的对比让同学有产生感性的认识。3.通过数学模型分析无线电信道的传播模型，并区分在不同情况下的加性噪声模型，线性非时变滤波器模型以及线性时变滤波器模型，让同学们知道这些模型就是今后对信道分析的基础。四、通信系统的性能指标(8分钟)首先介绍通信的两个主要性能指标即有效性和可靠性，再分别从模拟通信和数字通信系统两方面具体介绍各自的主要性能指标。讲授时要进行对比，并强调两类系统性能指标的区别。模拟通信的性能指标：-有效性：对模拟通信来说，信号传输的有效性通常可用有效传输频带来衡量，即在指定信道带宽内容许同时传输的最多通路数。每一路信号的有效带宽与模拟调制方式有关。-可靠性：模拟通信系统的可靠性通常采用接收端的输出信号平均功率和噪声平均功率之比来衡量，称功率信噪比，记作/SN。在相同条件下，系统的输出信噪比越高，通信质量就越好，互通信息就越准确。数字通信的性能指标：-有效性：可用码元速率或符号速率来衡量。-可靠性：由差错率指标来衡量，通常有两种表示方法，即误码率和误信率（误比特率）。在讲授数字通信的性能指标时，着重强调各指标之间的联系和转换方式，也即他们之间的折中问题。三、课堂总结（2分钟）复习本讲内容，预习下一讲的相关内容。板书设计1.讲解带宽效率时给出公式：bits/sec/HzdatarateRbandwidthefficiencybandwidthW2.在讲解能量效率时给出公式：bitenergyenergyefficiencynoisepowerspectraldensity本章重点词汇1.Modulation(调制)2.Coding(编码)3.Communicationchannels(通信信道)4.Signal-to-noiseratio(信噪比)5.Biterrorrate（误比特率）