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我系以“厚基础、精专业”为核心,构建专业课程体系。
1.1通信必修课程模块
主要课程:信号与系统、通信原理、电磁场与电磁波、高频电子线路、嵌入式系统与应用、单片机原理及应用、计算机网络等。形成能力:以信号与系统、通信原理为核心,加强通信技术基础理论的学习,强化数字信号处理能力的培养;以通信信号与系统的分析与设计能力训练为中心,掌握通信系统分析与设计的基本技能,使学生掌握现代通信技术的应用技能。
1.2专业选修课程模块
主要课程:EDA原理及应用、数值计算与MATLAB、光纤通信、无线通信、现代电信交换、微波与天线、数字信号处理、工程制图与CAD等。形成能力:以开阔学生视野,培养学生的复合能力为重点,通过一批反映通信技术发展前沿的课程,使学生了解现代通信技术的现状和发展趋势。模块化的建设强化了课程之间的理论体系,优化了教学内容,减少了课程内容的重复,加强了实践能力的培养,提高了教学效果。
2.实践教学体系建设
根据专业能力培养要求,实践教学体系建设以设计性、综合性、创新性为重点,注重培养学生的实践能力和创新能力。把实验教学的主导思想定位在注重基础、加强应用、追踪前沿、培养学生分析与解决问题的能力、提高学生就业竞争力上。提高实践教学在整个教学活动中的地位,适量开设综合性、设计实验,在教学计划中构建完整合理的实验教学体系,注重实验教学与其它实践教学环节的衔接。加强课程综合实验或设计、专业综合实训和毕业设计(论文)等环节的管理和实施。通信工程专业是一个实践性很强的专业,必须加强实验、实践教学,提高学生的实践动手能力。构建专业实验体系应遵循由简单到复杂、由验证型实验到开放性实验,由单一的实验内容到综合实验的基本思想。实践教学(除毕业设计外)可分为5个层次:专业基础课程实验、课程综合实验、专业综合实训、毕业实习、课外学生科技创新。
(1)专业基础课程实验专业基础课程实验采取教师指定实验内容,在课内学时固定时间分组完成的教学形式。
(2)课程综合实验综合性实验项目主要是针对通信专业课程中的某个功能模块进行,主要培养学生分析单元电路、模仿设计功能模块的能力,有以下几种形式:
①验证型实验。学生在实验中,不仅要测量实验数据,观测波形,同时要求分析电路组成、功能,画出原理图,分析掌握实验用通信集成电路的使用,提高学生分析问题解决问题的能力。例如《通信原理与系统实验》课程中的《时分复用实验(TDM)》,要求学生了解时分复用的基本概念;掌握时分复用与解复用的原理框图;掌握时分复用信号的组帧和拆帧的过程。
②实现单元电路功能实验。目前我校单片机嵌入式系统实验室采用SICElab-G2200和EELiod270作为实验硬件平台,要求学生用Keil软件开发ARM程序来实现实验箱某特定的功能,这样将嵌入式技术和通信原理相结合,锻炼学生综合设计、开发能力。例如《嵌入式系统与应用实践》课程中《串口通讯实验》,实验箱中该实验要求学生了解LPC系列处理器UART的功能原理;在Keil中设计ARM程序,实现串口通讯;使用UART0实现查询接收并发送。
基础课程改革 教学体系 教学方法 教师培养
一、引言
嵌入式系统的应用日益广泛,可以说无所不在、无处不在,嵌入式系统的快速发展也极大地丰富、延伸了嵌入式系统的概念。嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统。以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络技术后,又一个新的技术发展方向。IEEE(国际电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义为:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。嵌入式系统已广泛应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域,可以说嵌入式技术无处不在。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求,使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。
二、嵌入式系统教学特点
嵌入式系统开发与应用的内容繁杂,涉及基本的硬件知识(如嵌入式微处理器及其基本的接口知识、扩展的人机接口、网络通信接口等)、操作系统(应该至少了解一种操作系统的中断、优先级、任务间通信、同步等知识)、程序设计知识(C、C++、汇编语言程序设计,至少熟悉C语言);同时,还涉及一定的数字电路知识以及使用示波器、逻辑分析仪等基本技能。因此,在系统学习本门课程之前,必须先修微机原理与接口、C语言程序设计课程,有一些计算机操作系统原理、体系结构和系统结构的基本概念,同时对于网络协议有一定的了解。在IEEE计算机协会2004年6月的Computing Curricula Computer Engineering Report,Ironman Draft报告中,把嵌入式系统课程列为计算机工程学科的领域之一,把软硬件协同设计列为高层次的选修课程。美国科罗拉多州立大学“嵌入式系统认证”课程目录包括实时嵌入式系统导论、嵌入式系统设计和嵌入式系统工程训练课程。美国华盛顿大学嵌入式系统课程名称是嵌入式系统设计导论,它基本包括了前面三门课程的内容。
三、嵌入式系统教学现状
从2002年起,全国许多高校的计算机系、电子系、自动化系和软件学院陆续开设了嵌入式系统课程,据估计大约有200多所院校开设了这门课程,有的院校甚至还开设了嵌入式技术专业和嵌入式技术系,本校也在计算机、自动化等专业开设了这门课程。但由于受传统教学体系的影响以及实验条件的限制,目前本校的嵌入式系统课程在教学内容设置、教学方法手段、实验实习等方面都与这门课程以实际应用为主的基本特征严重脱节。学生完成这门课程后,只能进行一般的、基于指令基础上的简单编程,而不能进行基本的应用系统设计,而要想进行较大规模的应用系统设计则需要更长的时间。经过仔细分析,存在的问题主要有以下几个方面:
(1)教学内容不够合理。各个专业的教学内容基本一样,重点不突出,无法发挥学生所学专业的特长。通常嵌入式开发人员由两部分人组成,一部分是电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,另一部分是学软件编程的计算机专业出身的人。电子工程、通信工程等专业的学生在硬件设计方面比较突出,而计算机专业的学生则比较善于软件的设计。
(2)教学方法手段不合理。课程的授课方式以理论课为主,实验学时较少,一般理论课时都会占了全部课时的80%左右,而实验课时一般只占了20%。实验的内容也不够合理,实验的深度不够,学生的动手能力得不到充分的锻炼。
(3)本校目前的嵌入式实验教学,仍停留在20世纪80年代初发展起来的以8位51单片机为核心的教学水平上。在面向实际的工程应用中,以32位ARM为核心的嵌入式技术日益成为高性能嵌入式技术应用的基础,所以建立一个全面的、新的、基于ARM技术的嵌入式实验教学体系十分必要和紧迫。
(4)没有安排专门的嵌入式系统课程设计,使学生无法把所学的知识联贯起来运用,系统开发的能力得不到提高。
(5)师资力量匮乏,熟悉嵌入式技术的教师数量不多,教师的实践能力不强,造成只能照本宣科,无法实际指导学生。
四、嵌入式系统课程教学改革措施
针对这些问题,应从基础课程改革、新教学体系建立、教学方法、教师培养等方面入手,对嵌入式系统课程进行不断探索和改革。
(一)对基础课程改造
将单片机课程改造为嵌入式系统应用,完成从定式设计到实时设计的转变;将计算机原理课程改造为嵌入式系统原理,着重介绍嵌入式系统原理和体系结构,将电路课程改造为集成电路工程应用,由模拟电路、数字电路通过HDL/EDA/CPLD向IP设计、SoC设计发展;开设“嵌入式系统工程设计方法学”课程,介绍知识平台的观念与方法、计算机工程方法、系统工程作业方法、企业项目管理方法等。
(二)建立基于ARM的嵌入式系统课程教学体系
1.理论教学
理论教学的教学内容设置如下:
(1)嵌入式概述
主要介绍嵌入式开发的基本知识。
(2)硬件环境
这部分应对ARM技术进行论述,包括ARM指令集、Thumb指令集、存储控制器、I/O端口、DMA功能、UART接口、中断控制器、时钟电源管理器、PWM定时器、LCD控制器、A/D转换器、RTC功能、IIS总线等。
(3)嵌入式操作系统
现在大部分院校都开设了Linux操作系统的课程,而且国家也大力提倡使用Linux操作系统,所以建议选用嵌入式Linux。这部分应主要介绍操作系统概念、操作系统内核、Linux和μCLinux、任务和任务调度、实时OS(RTLinux)、GUI、API、文件系统等。
(4)软件开发环境
主要介绍软件开发环境、软件开发过程、交叉编译、链接调试、下载、板级支持包(BSP)、MiniGUI图形应用程序设计、Linux内核移植与编译等。
(5)驱动程序
主要介绍设备驱动机制、键盘鼠标驱动、触摸屏驱动、网口驱动、红外、USB驱动等。
2.实验教学
实验硬件平台可选择基于ARM9内核的微处理器芯片,如S3C2410(基于ARM920T),软件平台可选择ARM-Linux。实验内容包括基础实验和综合实验。
(1)基础实验。
基础实验内容可包括熟悉Linux开发环境、多线程应用程序设计、串行端口实验、A/D接口实验、D/A接口实验、CAN总线通信实验等。
(2)综合实验
综合实验内容可包括Linux内核移植实验、触摸屏驱动实验、系统中断实验、键盘鼠标驱动实验、SD驱动使用实验、基于PCMCIA的CF卡读写和无线局域网通信实验等。
3.课程实习
在整个课程完成后,还应该安排专门的嵌入式课程实习。课程设计的任务是完成一个应用程序的开发,课程设计题目每年不断更新,学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目,为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在Linux环境下的闹钟提醒程序、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等。
实习的过程可以模仿企业嵌入式系统开发过程进行,如厂商新推的嵌入式微控制器(MCU),模拟开发MCU评估板。因为嵌入式系统的开发一般包括硬件设计和软件开发两部分,所以可以安排不同专业的同学混合编组,共同实习,这样即贴近开发实际,又培养了组员之间的合作精神。
如果有条件的话,还可以与企业合作,建设与产业水平同步的工程实践环境。另外,可以鼓励学生积极参与国家和地区举办的各种电子设计大赛。在实践中强化知识,锻炼综合能力与检验学习效果。
(三)合理的教学方法
应多采用多媒体教学,制作符合教学内容和教学实验的CAI课件。教学时注重启发式教学,引导学生思维,充分发挥学生的主体地位,培养学生的思维能力与自学能力,提高书面表达能力。
嵌入式系统是一门实践性很强的学科,它的教学目的是为了让学生学到一种嵌入式平台开发和设计的方法,所以实验教学在整个教学体系中占了很重要的地位,所以在课时分配上,理论课可以占总课时的1/3,基础性实验课可占总课时的1/3,综合性实验课可占总课时的1/3。授课地点可以设在实验室,实现“边做边学,先学后做,现做现学”等灵活的教学手段,提高学生的学习效率。
采用合理的考核方式,由应试教育向素质教育的转变,考核方式的改革是一个重要因素。本课程学生的综合成绩的评定,由期末考试成绩(60分) +实验成绩(20分) +实习成绩(20分)构成。这样更能全面和客观地反映学生的学习情况。
(四)嵌入式教师培养
由于“嵌入式系统”作为一门新兴的学科,需提供更多的研讨学习交流机会,鼓励青年教师多参加相关的科研项目,以建立一批既具有嵌入式理论知识和实践经验、又有较高教学水平的教师队伍。
五、结束语
本文针对嵌入式系统课程存在教学效果不理想的实际情况,分析了问题存在的原因,针对信息类学科特点和学生学习的特点提出了一些改革建议,以此努力构建融课堂教学和包括实践教学在内的多样化教学形式相结合的新型教学模式。希望对于广大教师能够具有一定的参考价值,进一步促进该门课程教学水平的提高和教学效果的增强。
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关键词:Bloom目标;通信工程专业;课程群
1 引言
通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域。本文基于Bloom目标分类法构建合理、规范的通信工程专业课程群,通过对教学内容的优化、教学方法和手段的改革等措施,提高学生通信基础理论知识水平,以及学生的综合能力,达到培养满足社会需求的高素质人才的目的。
2 Bloom目标分类
Bloom目标分类包括认知领域、动作技能领域、情感领域三大版块,如图1所示[1]。
认知领域:认知领域目标分类包括6个模块,分别为识记、领悟、应用、分析、综合和评价。情感领域:情感领域目标分类包括5个模块,分别为接受(注意)、反应、价值化、组织、价值和价值体系的个性化。动作技能领域:动作技能领域目标分类包括6个模块,分别为知觉、定向、机械动作、复杂的外显行为、适应和创新。
3 基于Bloom目标分类的通信工程专业课程群
根据人才培养提高学生通信基础理论知识水平,以及学生的综合能力,到达培养满足社会需求的高素质人才的目的。基于Bloom目标分类的通信工程专业课程群对通信工程专业课程的教学内容进行了优化和整合,从认知、情感和动作技能领域重点解决课程之间内容的脱节和重叠问题,统一前后课程的授课重点,形成具有一定特色的专业课程群。
基于认知领域的通信工程专业课程群建设[2]。基于认知领域的通信工程专业课程群服务于基于情感领域的通信专业课程群和基于动作技能领域的通信专业课程群,为学生不仅在通信领域而在其它自动控制、生物医学等工科领域的继续学习及从业能力方面打下坚实的理论基础。认知领域6个模块分类是对知识从辨认-领会-运用-分析-综合分解的各要素-理性判断客观事实的逐级认知过程。基于这6个过程,把通信工程专业的基础课高等数学、概率与数理统计、线性代数、大学物理、随机过程、信号与系统、数字信号处理、电磁场、通信原理、通信网归入认知领域课程群。
基于情感领域的通信专业课程群以基于认知领域的通信工程专业课程群为基础,逐步形成了通信工程专业从事的通信系统研发、运行、维护的专业体系,根据通信技术行业和信息产业建设和发展的需要, 以通信设备产品和网络系统开发、生产、维护、维修、管理与营销等与通信行业相关的能力培养为核心, 基于情感领域的通信专业课程群建设能够激发学生的学习兴趣, 是学生进入职业生涯的必要条件。情感领域的5个模块分类是从学生愿意注意特殊的现象或刺激-主动参与-将特殊的对象,现象或行为与一定的价值相联系-建立内在一致的价值体系-性格化“生活方式”的价值体系的逐级意识形成过程。基于这5个模块的含义,把通信工程专业中电路分析、模拟电子、数字电子、高频电子、单片机技术、嵌入式系统、DSP技术、FPGA/CPLD,光纤通信、移动通信、短距离无线通信、卫星通信、NGN、电力线通信归入情感领域课程群。
基于动作技能领域的通信专业课程群建设构建了理论与实践结合的平台,给予了学生创造个性发挥的空间,激发了学生的创新思维以及培养了学生的社会综合能力。动作技能领域的6个模块从学生通过感觉器官觉察客体或关系借此获得信息以指导动作-为某种稳定的活动的准备-复杂动作技能学习-学生以某种熟练和自信水平完成动作-操作的熟练性-学生能改变动作以适应新的具体情境的需要-学生在动作技能领域中形成的理解力、能力和技能创造新的动作模式。基于这6个模块的含义,通信工程专业中电子工艺实习、电子技术综合课程设计、通信电子综合实训、实习实践、通信系统的DSP/FPGA设计与实现、毕业设计,科技协会、社会实践、国家或国际通信工程师资格认证培训均归入动作技能领域课程群。
4 结束语
在分析通信工程专业学生培养目标认知领域、动作技能领域、情感领域分类的基础上,提出了通信工程专业课程群建设的方法,充分展示了布鲁姆教育目标分类法在通信工程专业课程群建设中的应用,从而实现了高素质人才培养的目标。
[参考文献]
关键词:教学模式;软件技术基础;应用型人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0155-02
一、引言
随着计算机技术的飞速发展与普及,特别是嵌入式系统在各行各业的普遍应用,使得软件技术基础知识的应用领域更加广阔,软件技术基础的教学几乎存在于所有的普通高校的非计算机电气信息类专业中。本课程是以应用为目的,选择性地介绍数据结构、操作系统、软件工程等部分内容,通过这些内容的学习,学生能对计算机软件系统有一个整体的认识和了解。《软件技术基础》课程的特点是知识点多、操作性强,且许多知识点之间存在某种内在的联系,而学时却非常有限。这就需要我们更加有效、合理地组织教学内容,改革教学方法,使软件技术基础这门课程与电子信息工程和通信工程专业应用紧密的结合起来,以利于培养应用型人才。
二、软件技术基础课程教学现状分析
1.教学内容没有专业特色。软件技术基础课程涉及到的内容很多,包括数据结构、操作系统、软件工程3个部分。这3个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,给教学带来了一定的难度。该课程是以“C语言程序设计”的学习作为基础,软件技术基础的程序通常是C语言描述的,《C语言程序设计》是软件技术基础的前导课程,学生对它的掌握程度直接关系着软件技术基础的教学效果。《C语言程序设计》是大一学生的一门基础课程,由于学生刚开始接触语言类的课程,学习思维并没有发生转变,故学习效果并不是很好。再有,C语言的学习是在VC的环境下以纯软件的角度学习的,而电子类专业所使用的C语言以嵌入式为主,更注重结合硬件环境。目前软件技术基础方面的教材基本上都是通用型,没有专业区分,只是相对于计算机专业的数据结构、操作系统、软件工程3个部分内容的深度和广度的简化。
2.教学方式的陈旧致使师生之间缺乏交流和沟通。教师按照课本沿用一贯的思维方法传授知识,学生被当成听众,不经意间学生就受到教师思维模式的影响,这种教学思维严重落后技术发展的现象也是影响学生学习兴趣的重要原因。由于学生的认知水平有差异,这种单一的教学模式不利于学生个性化的发展,阻碍了学生创新力和分析问题能力的提高。
3.学生实践能力的培养不够。软件技术基础课程为48学时,其中,理论课38学时,实验课10学时,也就是说学生大部分都在上理论课,上机机会偏少。而软件技术基础这门课强调培养学生对问题的分析处理能力,而这一能力的培养需要在实践中不断的提升。
三、教学内容及模式的研究与探索
1.将嵌入式操作系统内容引入到教学中。为了培养面向市场、面向应用的人才,必须开设紧跟时代潮流的、面向实用的教学内容。将嵌入式操作系统内容引入到软件技术基础教学中,通过分析嵌入式实时操作系统,一方面使学生对操作系统的原理及结构有更深入的理解;另一方面,在嵌入式实时操作系统中大量应用了数据结构中所学习的知识,因此也是对数据结构应用实例的分析研究。例如,嵌入式实时操作系统ucosii是源代码开放的,其核心部分代码量并不是很大,通过对ucosii源代码的讲解,鼓励学生自己读源代码,理解操作系统管理的精髓,消除对操作系统的神秘感。在ucosii中对任务就绪表的管理,充分利用了各种编程手段,提高系统的响应速度,而这些都是在软件工程中所倡导的。在ucosii中对内存的管理运用了大量的链接表,这也是数据结构中的重点和难点,学生在学习数据结构时大多是在这部分开始遇到困难的。因此,通过嵌入式实时操作系统的学习,将软件工程、数据结构、操作系统各部分内容有机的结合在实例中。
2.采用案例教学的模式,压缩课上讲授内容,变教师讲解为主为学生自主学习,注重学生实践能力的培养。案例教学法能够密切联系社会实践,有利于学以致用,有利于理论与实际相结合,且适用性、可操作性非常突出,培养出来的学生是实用性人才。教学中强调功夫在课下,无论教师和学生都需要在课下做大量的准备工作,同时要培养学生良好的科研意识,有利于校企衔接。
在教学模块的划分上,深入分析课程知识点之间的联系,结合学生的知识水平、认知能力,合理规划案例模块,精心设计各类教学模块中应用案例之间的联系,使各个案例合起来构成一个完整的大任务。例如在设计内存管理算法案例时,首先在数据结构的线性表章节设计小案例:能实现单链表各种基本功能的函数库;再在操作系统的内存分区章节利用前面的案例进一步实现内存分块管理的空闲块的管理;再在内存管理方法章节,设计实现内存管理;最后再将前面这些运用到教师的科研课题的子模块里。这种由易到难、由小到大逐步加强深度的方式,有利于学生对专业兴趣、科研兴趣的培养。部分学生在案例逐步加深的过程中,发挥创新精神,主动提出自己的案例设想、解决方案等,极大地提高了学生的科研素养。具体教学过程如表1。
3.将软件技术基础这门非计算机专业的通用课改造成针对电子信息工程和通信工程专业的专业性较强的课程。在应用案例的设计上,充分考虑本课程在专业领域的应用,同时也要考虑学生的知识水平,由于本课程多开设在大二年级,学生还有许多专业课没学,所以在设计应用案例时,可适当提供一些现成的硬件系统和底层驱动程序,学生在一定的软硬件基础上进一步完成整个项目,使学生充分体会到所学即所用,激发学生的学习热情,开阔学生的视野,提高学生的专业素养。
4.考核模式不再采取闭卷笔试的形式,而是采取阶段性的总结,强调学生“学习过程”的评价,注重对运用所学知识解决实际问题的能力的评价。考核形式、标准制定是否合理也是教学是否成功的关键一步,需考虑以下几个方面:(1)认识思维方面,评价学生在教学活动过程中,其思维的品质、方法和能力是否达到期望的高度。(2)技能方面。考核学生能否理解案例的丰富内涵,在表达意见、分析信息及问题解决等方面的能力是否得到发展,是否具有运用理论解决实际问题的能力,对事物的分析是否具有独到的见解。(3)学生自我考核。建立个人学习历程档案来评价学生的学习成效,因为自我评价可以建立学生的自信心,有效消除他们的从众心理和过度依赖他人的思想。
四、结语
本文所述教学方法在电子信息工程学院电子信息工程及通信工程专业学生的教学实践中,促进了学生实践能力的提高和创新意识的形成,激发了教师科研立项与更新知识的积极性,全面提高了教学效果和教学质量。
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[关键词]通信工程;培养模式;课程体系;实践环节
0引言
大连海洋大学是我国北方地区唯一的一所以海洋和水产学科为特色,多学科协调发展的涉海高等院校,为振兴辽宁老工业基地,适应辽宁省及全国沿海省市对海洋渔业通信工程发展的需要,发展区域经济,满足我国和全省经济建设对海洋渔业通信工程专业人才的需求,大力发展信息产业建设,通信工程专业自2003年开始招生。在开办的这十二年时间里,我们下大力气,狠抓专业建设规范,注重教学质量。随着本专业师资力量的逐步增强,我们对本专业的发展现状、发展规律的深入研究把握,对专业定位的认识逐步统一,大连海洋大学通信工程专业的特色目标和人才培养目标逐步清晰明确。
1培养目标
大连海洋大学信息工程学院通信工程专业是从学校的学科专业结构特点和学科特色出发,合理配置学校的教学资源,在电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、船舶与海洋工程和航海技术的学科交叉基础上设立的专业。学校以提升人才培养质量为核心,立足辽宁,面向黄、渤海,辐射全国,为区域经济建设服务,为国家水产和海洋事业服务,致力于培养德、智、体、美全面发展,知识面宽,基础扎实,综合素质高,具有创新精神和实践能力,敬业、专业、乐业、创业的复合性应用型人才的人才培养战略。在人才培养过程中注重培养学生的自主性、研究性学习的能力和分析问题、解决问题的能力,结合地方经济社会发展需要确定本专业的培养目标、任务和要求,加强海洋渔业通信方面的特色教育。在多年办学经验的基础上,经多方调研,结合本校实际,制定并逐步完善了通信工程专业的培养目标:以培养德、智、体、美全面发展,熟练掌握通信技术、通信系统和通信网络的基本理论、基本知识和基本技能与方法,并具备电子和计算机技术等方面知识,具有较强的工程实践能力,能够从事固定通信、移动通信及船舶通信等现代通信系统及设备的研究、设计、开发与应用的,具有海洋、渔业科学背景的人才。
2课程体系的改革和优化
课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构,是教学思想、教育理念的具体化,也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。课程设置是否科学,教学内容是否合理,直接影响创新能力的培养与综合素质的提高。按照我校建设“蓝色大学”理念,构建了通信工程专业蓝色人才培养方案。培养方案坚持“加强通识教育、拓宽学科基础、凝练专业方向、提升实践能力、培养创新精神”的人才培养原则,优化人才培养过程,构建课内、课外一体化的培养模式,依照“浅蓝、蔚蓝、湛蓝、深蓝”的蓝色课程体系,用蓝色课程元素来承载水的精神与海的文化,延伸至涉海涉水教学内容要素。(1)浅蓝(通识课程)包括公共基础课(思想政治理论课、大学外语、大学计算机基础、高等数学、大学物理、体育等),公共选修课(军事理论、健康与安全教育、选修课),公共集中实践环节(军训)。通识课程虽然不一定与通信专业有直接联系,但它是培养具有远大的理想、高尚的情操、科学的思维、可持续发展的能力和健康的心里的人才,为进一步学习提供方法论的不可缺少的课程。基于学校开展课程建设的“双百工程”,从公共选修课着手,打造了蓝色海洋类、人文与社科类、艺术与体育类、自然科学与技术类共100门校级精品视频公开课。其中蓝色海洋类公共选修课有利于进一步加深学生的海洋知识背景。(2)蔚蓝(学科基础课)包括复变函数、电路理论、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、数字信号处理、微机原理与应用、电磁场与电磁波、单片机原理与接口技术、通信原理等。学科基础课是通信工程专业学生必须具有的基本知识结构,为专业课程提供有效的支撑,使学生具备本专业的基础理论和基本工程应用能力,有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力及开拓创新精神,为学生后续学习专业方向课打下坚实的基础。(3)湛蓝(专业课)包括专业必修课(电子线路仿真、电子线路CAD、移动通信、计算机通信、DSP技术与应用)、专业方向课、专业任选课(C++高级语言程序设计、随机信号处理、电视原理与技术、现代通信系统仿真技术、计算机网络安全、嵌入式系统开发技术、数据结构C、扩频通信、通信工程专业英语)。通过对其他高校相同专业的大量调研,反复论证比较,通信工程专业设立两个专业方向:通信工程(程控交换技术、船舶通信、光纤通信)、计算机通信(数字通信、多媒体通信技术、计算机网络技术)。通信专业依托海洋信息技术,在船舶通信、船舶导航、海洋渔业3S技术等方面进行了卓有成效的尝试,同时,紧随时代的发展,对部分课程进行压缩和调整,开设一些学生喜爱的,又能与现实接轨的课程,如扩频通信、嵌入式系统开发技术等选修课。(4)深蓝(专业集中实践环节)包括模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电子线路仿真课程设计、电子线路CAD上机、高频电子技术课程设计、现代通信系统仿真技术上机、通信原理课程设计、单片机原理与接口技术课程设计、通信工程专业教学实习、通信工程专业实习、通信工程专业毕业设计(论文)等。专业集中实践环节对培养通信专业逐步树立工程观念、提高解决工程实际问题的能力和创新能力,有着极为重要的作用。
3强化实践环节,培养提高创新能力
通信工程专业将实践环节作为培养学生创新精神和实践能力的主要途径,制定了科学合理的实践教学方案,构建了多层次、全程化实践教学体系,较好地保证了通信工程专业实践教学的需要。坚持实践教学与理论教学并重、实践教育与创新教育结合,对构成实践教学的各个要素进行整体设计,所有的实践环节围绕培养学生实践动手能力和创新能力而展开,把实践环节分成实验教学、课程设计、实习、毕业论文(设计)、科技创新五个模块,模块之间衔接紧密、层层推进,为学生从入门到提高再到创新夯实基础。
3.1实验教学
实验教学模块主要依托辽宁省海洋信息技术重点实验室、辽宁省实验教学示范中心,以提高实验动手能力为主线,以掌握基本实验技能和方法、融会贯通科学知识、促进创新思维为主要教学目标。加强基础课、主干课实验;实验内容优化配合,避免重复或脱节;增加设计性、综合性实验的比重,形成基本实验、选做实验、设计性和综合性实验组成的立体化实验结构;对含有实验的课程,加大实验教学在整个课程考核中的比例;鼓励学生自主设计实验。在2013版培养方案和教学大纲中都有体现。针对不同课程的特点,有选择地在教学过程中引入仿真实验环节,以缓解实验设备和空间的紧张情况,有效扩展实验空间和时间,节省资金。
3.2课程设计
课程设计着眼点是把理论学习与工程实践相结合,让学生初步掌握设计的程序和方法。一般以单门课或课程群为主选择题目,它是毕业设计的初级阶段。课程设计教学中压缩验证性课题,增加能够体现设计型、综合型和创造性的课题。在课程设计教学设计过程中,鼓励学生自主选题,自行讨论方案,自己组织实施,给予学生自我发挥的余地,充分激发学生的创造性思维,为学生个性的发挥和创造能力的锻炼创造条件。
3.3实习
以校内外实习基地为平台,以使学生学会理论联系实际、建立工程意识和锻炼实际操作技能为主要教学目的,并且通过接触社会,增强学生的劳动观念和社会责任感。目前,通信工程专业校外实习基地2个(人民4810厂,北京尚观科技有限公司大连分公司),合作的企事业单位有18个(渤海船舶重工有限责任公司等),同时学校也正在积极运作与通信公司合作。到企业参观实习和请企业技术专家来校讲座,通过参观和专家公开课的形式,使学生对企业文化、船舶通信及导航设备的发展现状与趋势和本行业领域的前沿技术等有所了解,有利于学生学习目标的确定和职业素质的提高。
3.4毕业论文(设计)
以学院各类实验室、校内外实习基地为平台,学生通过完成毕业论文(设计),在综合运用专业知识能力、外语和计算机应用能力、信息资料检索和收集能力、论文撰写能力和解决实际问题等能力上有较大提高。为切实保障毕业论文(设计)的质量,从以下几方面进行加强:①精心设计备选题目,组织开题报告。学生选题后,在指导教师指导下,查阅文献和撰写文献综述,并精心组织好开题报告,以保证毕业论文的先进性、可行性;②加强毕业论文的中期检查,以保证毕业论文在有限的时间内按质按量完成;③建立毕业论文答辩规范和质量标准,在毕业论文答辩期间开展“毕业论文检查周”活动,有效提升了毕业论文的质量。④学校出台了《大连海洋大学本科生学位论文学术规范检测暂行办法》,针对毕业的本科生的学位论文进行了学术不端行为的检测,有效地杜绝了学术不端行为。3.5科技创新以各类兴趣小组和科技社团、大学生科技创新基地、科研实验室为平台,学生通过参加大学生创新创业训练计划项目、科学研究等活动,使创新意识和能力得到进一步培养和提高。低年级的学生专业基础还比较薄弱,鼓励他们参加兴趣小组或者科技社团,以增加学生对创新的认识,提高学生对创新的兴趣;高年级的学生参加各种校内外的竞赛,使学生在竞赛过程中自主学习、自我探索、自我发现。目前,通信工程专业学生在教师有针对性的训练下,参加了“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛、“大唐杯”全国大学生移动通信技术大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计大赛等,并取得了优异的成绩。
4结语
大连海洋大学通信工程专业作为涉海高校的“非特色”专业,在复合性应用型培养目标的前提下充分利用和挖掘自己的优势资源,发挥地方特色、行业特色;在加强学生思想道德教育和身心素质培养的同时,主动适应国家和辽宁省沿海经济带发展的新需求,抓住实践能力和创新精神培养的核心,对通信专业的人才培养模式进行调整,使之更好地符合学校的定位与专业培养目标的要求,从而更好地适应社会需要,符合高等教育的发展趋势,并在实践中不断探索与发展。
主要参考文献
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