(一)巧用类比法讲解通信模型
在开始学习通信原理时，首先要接触到通信系统的组成，通信的主要任务是克服距离上的障碍，迅速而准确的传送信息。对于电通信来说，首先要把信源的消息转变成电信号，然后由发送设备将信号送入信道，接受设备对接受信号作相应的处理后，送给信宿再转换为原来的消息，这一过程可以用通信系统模型来概括［3］，如图1所示。这一模型贯穿于整个通信原理的教学中，学生在学习通信原理时必须建立通信模型的概念。初学时往往建立不起来通信模型的概念，导致在后续知识的学习中思路不清。此时，采用类比法说明此模型，将正在进行的教学活动比作通信模型，教师所讲授的知识为信源，经过空气介质传送到信宿(学生)，教师的人体发声系统为发送设备，学生的耳朵为接受设备，在教学活动进行中，突然有学生推门进入教室，或者有人大声讲话，必然会对正在进行的教学活动产生影响，相当于通信系统模型中的干扰，而且这一干扰是随机的。利用正在进行的教学活动类比通信系统模型，巧妙地找到与讲授知识之间的联系，然后再扩展成书本上的内容，帮助学生建立通信模型的概念，梳理学生学习思路，调动他们的学习积极性，从而培养学生多角度、多方位的思维能力。
(二)巧用类比法讲解通信中复用方式
在通信原理教学中，常见的信号复用方式可以分为:频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、码分多路复用(CDM)三种复用方式。频分多路复用是通过对多路调制信号进行不同载频的调制，使得多路信号的频谱在同一个传输信道的频率特性中互不重叠，从而完成在一个信道中同时传输多路信号的目的［3］，即各路信号同时在同一信道上同时传输。时分多路复用是指各路信号同时在同一信道传输时占用不同的时间间隔，或者说是把时间分成均匀的时隙，每路信号在不同的时隙内传送。码分多路复用(码分多址)起源于扩频通信原理，信息传输时不分时隙，也不分频道，是采用不同的PN码序列对每路数字信号序列调制，进行频带扩展，并在同一个频段上进行传输［3］。对于这一知识点的讲解，如果采用讲授法来进行教学的话，学生会对这三个概念死记硬背。而采用类比法，将上述三个概念放在一起讲解，并利用正在上课的教室来说明此问题，即教室相当于课程中的频段。教师A在教室1此时进行通信原理的教学，教师B在教室2并与同一时间进行高等数学的教学，这两个教学过程占用了不同的教室(即不同的频段)，在同一时间内传输不同的知识，相当于两路信号占用不同频段，同时在同一信道传输，类似与通信中的频分复用;教师A于8点到10点在教室1进行通信原理的教学，教师B于10点到12点在教室1进行高等数学的教学，这两个教学过程在同一教室(即同一频段)占用了不同的时间段进行不同的教学内容，类似与通信中的时分复用;如果同样在教室1，有两组学生同时用两种不同的语言进行各自组内交流，相互不干扰，即A组用英语交流通信原理，B组用日语交流高等数学，类似与通信中的码分多路复用。这样利用记忆中结构相似的知识，使学生清楚地理解这三个概念的本质，并加以区分，同时可以满足学生求知、求趣、求异、求新的特点。
(三)巧用类比法讲解信息量的概念
通信系统的根本任务是传输信息，信息量是对通信系统的性能、质量进行定量分析与评价的一个物理量，把够衡量信息多少的物理量叫做信息量［3］。信息是一个抽象的概念，它的量化以及如何量化更为抽象，如果按照教材描述只讲其定义，学生理解不透彻，那么将信息量的概念类比成运输货物多少采用的“货运量”来理解就会将抽象的概念具体化，有利于学生学习与掌握。对于信息度量与事件出现的概率关系这一知识点，采用发布消息的事例说明。例如发布的消息为“明天太阳从西边出来”、“明天太阳从东边出来”、“今天下雨”、“客机坠落”，这四个事件发生的概率不同，不可能出现的事件、必然出现的事件和可能出现的事件。此时，让学生体会听到这四个消息的反应与感受，通过感受体会传递的信息是有量值的，而且这个量值与事件发生的概率有关，越不可能发生的事件，人们越感兴趣，传递的信息量就越大。“明天太阳从西边出来”为不可能发生的事件，该事件出现的概率为0，传递的信息量为无穷大;“明天太阳从东边出来”为必然事件，该事件出现的概率为1，它传递的信息量为0。以这样熟悉的事例做类比，学生可轻松地接受这一知识点，同时又使学生积极参与到正在进行的教学活动中。
(四)巧用类比法讲解正交多载波调制(OFDM)
正交多载波调制是一类多载波并行传输体制，不同于传统的并行体制，每路子载波的调制是多进制调制，是把高速数据流分散到多个子载波上传输，多个子载波是正交的，是一种高效的数据传输方式。由于OFDM子载波频谱允许重叠，其频谱效率大大提高［3］。以上对OFDM概念的描述非常抽象，同时还有复杂的数学推导，此时采用类比法，将这种信号传输模式与马路上行驶车辆类比，不同的载波占用不同的频段，相当于马路上不同的车道，车辆各行其道，互不影响，即频谱不重叠，这是传统的并行体制，也就是普通的频分多路复用，正交多载波调制允许子载波频谱部分重叠，可以类比为行驶道路中的立交桥，在十字路口的立交桥，在不同方向上下几层的车辆，在同一时间可以同时行驶互不影响，提高了交通运输能力，即相当于在有限的频带上频谱可以重叠，提高了信息传输速率。对一些数学基础差，难以接受数学推导的学生而言，用这样一个日常生活中常见的事例进行类比，通过类比让学生理解这种并行传输体制的思想，解决学生利用数学推导去掌握该知识点时存在的困惑，让学生感觉通信原理的学习不再那么高深莫测，更重要的是培养学生类比联想的科学思维方式。
(五)结语
在通信原理教学中运用类比方法可以使学生减少对新知识的畏难情绪，帮助学生理解抽象的概念，解决学生对通信原理学习无章可寻的困惑。经过多届学生的实践，对于这门枯燥难学的原理课，运用类比法教学，提高了课堂教学效果。在采用类比法教学时，还需要在教学实践过程中不断积累、更新、完善和丰富类比实例库，在教学中教师还要有意识地引导学生运用类比思维的方法进行思考与学习，同时也需积极融合其他更好的教学方法，进一步提高教学质量，提升教学水平。
作者：刘美玲 单位：内蒙古师范大学物理与电子信息学院
