谈述基于语音信号的通信原理课程工程化教学方法改革与
基于语音信号的通信原理课程工程化教学方法改革与探索摘 要 在本校“地方性、应用型、工程化”人才培养目标的办学理念下，对通信原理课程进行工程化教学策略的探索和实践。在课堂教学过程中，把语音作为工程信号，课堂上现场进行语音信号的FM调制与解调工程化教学。通过现场仿真波形图和语音回放的方式分析语音信号通过调频系统后的变化。课堂效果证明，学生学习该课程的兴趣较以前有很大的提升，同时也增强了教师的工程化教学理念，为如何将电子信息类课程进行工程化教学改革提供了一个有效的途径。
关键词 通信原理；FM调制与解调；工程化教学
1671-489X（2014）02-0129-04
Communication Theory Course Teaching Methods Engineering Reform and Exploration based on Speech Signal//Yang Yan， Lv Sibin
Abstract Under “the local， application type， engineering” of educational philosophy engineering exploration and practice of teaching methods of Communication Theory are studied .In the classroom to FM modulation and demodulation is demonstrated based on the speech signals through simulation. Those waveforms and voice replayed are analyzed by students. The results proved that students are interested in this course greatly， but also the teacher’s teaching ideas is improved. It is an effective way for teaching re基于语音信号的通信原理课程工程化教学方法改革与相关范文由写论文的好帮手http://www.808so.com提供,转载请保留****.form of other curriculums.
Key words communication theory； FM； engineering teaching
通信原理是蚌埠学院电子信息类专业课程体系中一门重要的专业课，其先修课程一般有概率论和信号与系统等专业基础课，同时开设的课程有数字信号处理、自动制约原理等课程。本文选取教材第五章节中FM调制与解调[1]作为理论教学内容，以语音信号作为基本调制与解调信号。选择FM调频系统作为工程教学案例，是因为良好的抗噪性能，在现代通信系统中，如调频广播、业余电台、太空与卫星通讯以及医疗助听器中都得到了广泛的应用。另外，该部分内容也是学生掌握模拟调制技术的一个重要环节，可为学好后面章节内容数字调制技术打好理论基础，更为后续的理论课程学习做好准备。
1 工程化课堂教学总体设计方案
课程教学目标的阐明 FM调频系统课程内容的教学目标分为两个层次：一是理论知识理解的层次，要求学生理解FM调频系统的调制与解调原理；二是知识运用技能层次，要求学生学会理论联系工程实践，通过分析语音信号的调制与解调学会如何设计一个实用的FM调频系统。
课程教学策略的制定
授课类型：多媒体平台下的自主探究与案例工程化教学课。
教学媒体：理论教学部分以PPT、Flash动画等为主要教学媒体；工程化教学部分由于条件所限，无法将实验室搬到教学课堂上来，所以，利用MATLAB、SystemView计算机软件进行仿真教学成为一种很好的教学辅助方式。
教学活动：选定一段语音信号，用软件仿真实现语音信号FM的调制与解调。在教师的引导下，通过仿真波形图和回放语音信号，让学生主动参与到分析中谈述基于语音信号的通信原理课程工程化教学方法改革与来。
工程化教学设计流程 进行工程化课堂教学过程设计，其设计流程图如图1所示。
设计的思路是先通过多媒体教学PPT和仿真波形图让学生更加清晰直观地理解调频信号产生和解调原理，从而引发学生的好奇心和探究的愿望，最后进行工程化案例的实施和演示。课堂上利用MATALAB对语音信号调制与解调进行现场演示，最大程度地激发起学生的学习兴趣，在教师引导下，让学生参与到分析和讨论中，同时把调频系统与调频广播和助听器等其他工程实践自然地联系了起来。
2 工程教学设计方案的实施
教学过程 原理的讲解：主要阐述FM调制与解调的原理。重点讲解间接调频法即阿姆斯特朗法，其原理是先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个窄带调频（NBFM）信号；再经N次倍频器得到宽带调频（WBFM） 信号。
语音信号的调制与解调：选取一段语音信号，对其进行调制与解调。设定的参数分别为信号的幅度为2，滤波器截止频为20 000 Hz，信号的采样频率为10 000 Hz，信噪比
100的参数下，对一段8秒的音频信号先作调制。其时域和频域波形如图2所示，图3为已调信号的波形。最后进行解调并回放语音信号，如图4所示。
通过图2和图4的波形对比，发现所设计FM调频系统能够无失真实现语音信号的调制与解调。为了进一步演示这个过程，让学生主动参与进来，在课堂现场采集了学生的语音信号，以模拟电台播音员的方式进行了一场FM调频广播的角色扮演，学生学习的积极性和热情立即被调动起来，纷纷主动参与分析和讨论，课堂气氛热烈而有序。最后选取现场录制好的声音在加入了噪声的情况下，用SystemView仿真软件进行硬件仿真。电路图如图5所示，图符0为输入语音信号，分别播放图符2和图符3的语音，让学生来分辨通过FM系统传输前后语音有哪些变化，并分析图5的仿真波形图。课后任务布置 结合通信原理开设的硬件实验教学，布置了课程设计任务，让学生自行完成一个FM调频系统的设计任务，并提交报告。而教师在设计中主要进行引导和设计效果的评估。