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关键词:独立学院;信号与系统;教学改革
Investigation into teaching innovation of signal and system for independent colleges
Zhou Xiaowei, Jin Ning, Liu Dajian
Chian jiliang university, Hangzhou, 310018, China
Abstract: As an important basic course for the major of communication engineering, signal and system is not easy to learn because it includes many formulas and abstract concepts. Teaching innovation of this course, which takes the specific learning goal of communication engineering for independent colleges and students’ practical learning ability into account, is necessary concerning the course’s teaching contents, methodology, and experimentation. Practice has shown that teaching innovation helps to inspire students’ learning interest and facilitates the enhancement of students’ comprehensive capabilities, hence leading to better teaching results.
Key words: independent colleges; signal and system; teaching innovation
我校独立学院通信工程专业的培养目标是具有一定通信专业理论基础的应用型人才,与普通本科院校相比,对各门课程的理论深度要求稍低,在课程内容的选取上以理论知识够用、实用为原则,注重培养学生的工程实践能力。信号与系统课程是通信工程专业的一门核心专业基础课,该课程理论性、工程应用性强,且较为抽象,历来是学生认为难学的课程之一。独立学院的学生大部分学习基础差,学习能力比较弱,并缺乏主动性,因此不能照搬二本通信专业信号与系统课程的教学模式,必须建立适合三本学生的教学体系,通过教学改革来提高教学质量,培养学生自主学习的能力。笔者从教学内容、教学方法、实践教学等方面阐述独立学院通信专业信号与系统课程教学改革。
1 教学内容的优化整合
信号与系统和数字信号处理课程内容既相互关联、相互渗透,又有一定的交叉。我校二本通信专业这两门课程分别安排在第四和第五学期讲授,在教学过程中发现,学生在学习数字信号处理时,已把大部分相关的信号与系统知识忘记了,因此交叉部分的内容需要重复讲解,造成课时浪费。另外,数字信号处理的数学基础严密,包含大量的公式和证明,对独立学院学生来说,学习难度大,效果差。基于上述原因,我院通信专业只开设信号与系统课程,该课程将传统的信号与系统和数字信号处理两门课程进行整体优化整合,强调基本概念、基本理论和基本分析方法,组课方案如图1所示。
图1 信号与系统课程内容组课方案
优化整合后的信号与系统课程主要研究确定性信号经线性时不变系统的传输与处理的基本概念和基本分析方法。课程内容按照先时域后变换域,先连续后离散,先信号分析后系统分析的顺序编排。在信号与系统的时域分析中,强调系统冲激响应的定义、系统响应的分解、卷积运算等重要概念及其物理意义,微分算子和系统零状态响应的时域求解不做要求。变换域分析中,强调三大变换(傅里叶变换、拉氏变换、Z变换)的物理意义及工程应用,利用傅里叶变换对信号和系统进行频域分析,引出信号带宽、系统带宽、系统的频响等重要概念;引入滤波、调制与解调、频分复用、无失真传输等通信系统或信号处理技术中的工程实践问题。拉氏变换的重点为系统函数、微分方程的复频域分析法,由于SPICE等工程软件的应用对电路的S域分析降低了要求,只要求分析电路的零状态响应。本课程加强了离散信号与系统的分析,强调DFT的物理意义及其在信号处理中的应用。数字滤波器设计中的复杂数学推导不做讲解,强调数字滤波器的结构、性能指标及其Matlab实现等工程实际问题。
2 提高教学质量的教学方法探讨
【关键词】通信监理策略
引言:
通信工程决定着通信质量与基站建设水平,因此,做好通信工程的基站建设就成为当前重中之重的一项任务,而对这一方面就必须要对此引起足够的关注,而且加上目前我国的通信规模发展越来越大,以及建设数量与日增加,而使得我国通信工程建设任务变得越来越繁重,因此对这一方面就必须要引起足够的关注,因为只有做好这些工作的时候,才能够有利于工程监理能有条不紊开展,才能提高我国通信工程建设质量与水平。
一、通信工程建立发展概括
由于传统的通信工程并没有形成监理这个施工理念,而导致通信工程在施工过程中存在一些问题,而随着时代不断的发展与进步,使得这种传统的通信工程监理无法适应当今时代的发展之需要,甚至无法适应当代通信工程的发展。而为了加快施工监理的不断发展以及满足施工建设需要,就应该大力的引进国外先进的监工理念,促使我国通信工程建设变革,由此也获得了极大的关注[1]。
二、通信工程监理基本概念
第一、通信工程施工标准,所指的就是将工程建设质量放在首位,始终将大力吸收工程人才,而在施工过程中始终坚持防患于未然。同时重视项目建设的高标准及相关要求,且坚持将公平作为建设的一大标准。第二、工程控制原则,在施工过程中始终严格控制工程的建设要点,在建设中始终坚持合理利用资源为前提。第三、把控工程每一个阶段,在建设施工过程需始终严格把控施工的每一个环节,重视施工的每个阶段。第三、工程控制措施,在施工过程中利用技术与管理来加以过程中,同时重视每一个阶段的施工质量,同时严格按照施工图纸、标准来施工建设。
三、通信工程建设过程中坚持运用监理概念的重要性
众所周知,通信工程建设是一件利国利民的大事,同时也是一件功在当世利在秋千的大事,更是彰显我国经济实力与科技实力的综合表现。通信工程建设监理充满运用到工程建设施工当中,不但能提高施工管理能力,还能够提高工程质量,以及工程施工经济效益。因此,作为通信建设方必须要对此引起足够的关注,为推动通信工程快速发展奠定更牢靠的基础[2]。
四、通信工程监理的发展现状
第一、通信监理队伍专业水平需进一步提高,通信工程监理人员对工程施工建设各个阶段都起决定性作用,会带来很大的影响,而只有提高工程监理人员专业水平而才能够监理水平获得更大提高。第二、监理人员的压力过大,目前,我国通信工程建设很多施工人员都是过分依赖于监理人员,而这是由工程特殊性所决定的,而且在施工中工人都往往会认为监理人员才是正确的,而如果出现施工问题那也是监理的责任,因此,这样就会造成监理人员承受的压力过大。第三、施工缺少了公正性,由于监理在开展过程中因为工程需要,常会碰到超过自己职责范围的任务需要解决,然而又因为没有得到这部分职权,而这也使得监理人员无法获得公正对待,更无法放开手脚去大展拳脚。
五、通信工程监理工作应对措施
第一、首先,需要做好工程监理人员的职权划分,这能够明确彼此的责任与义务,颁布实施严格的施工条例与办法,制定可行的能满足施工需要的奖惩制度[3]。第二、在开展通信工程建设之时,那么就必须要站在各方角度去考虑问题,重视施工过程中任何一方的权利与义务,同时在施工前后都应该重视彼此的利益。第三、在施工之时则必须要严格控制工程标准,在开展建设施工过程中必须要严格遵守图纸施工标准与要求,同时监理人员在拿到了施工图纸之后必须认真审查,对图纸施工内容做认真分析,而碰到有技术上的问题,则必须要及时与工程设计是反应,以及时解决所存在的问题。第四、通信工程人员必须严加把控施工进度。若想要建工更好的开展下去,那么就对此必须予以关注,此外,对施工的每一个不同阶段做监督与进行严格的检查、把关,并且,在指定时间内完成一个阶段的工程施工。第五、应严格做好工程监理的责任制,在施工过程中必须要落实工程监理责任制,将每一位监理所负责的项目、职责等进行细分,如项目中某个环节出现纰漏等,必须要严查监理责任,将责任制落实到建立身上。
关键词:教学改革;考核方式改革;“电磁场与电磁波”
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0115-02
电磁场理论为众多交叉学科领域及新技术的理论基础和重要的发源地。“电磁场与电磁波”课程涵盖的内容是信息类专业学生应具备知识结构的重要组成部分,对于通信工程的学生尤为重要。“电磁场与电磁波”课程是通信工程专业的必修课程,开设此课程让学生通晓和掌握电磁场与电磁波的基本规律、基本特性、分析方法及其应用,为后继专业课程学习及今后的工作奠定必要基础。
一、教师和学生明确课程的教学地位及教学目的
针对“电磁场与电磁波”课程难教难学的现状,应从教师和学生两个方面改进教学。教师要把课程的目标定位弄清楚,就是要使学生能够掌握电磁场与电磁波的知识的同时,也要注重各种能力的培养(如逻辑推理、科学思维、创新意识等)。课堂教学是提高教学质量的关键,要加强教师本身的能力和素质,还要真心地热爱教学工作,所以上课要有热情,掌握节奏,有张有弛,要让学生思考与老师同步。老师要准备好课堂教学,上课要突出“讲”字,不能背书。课堂讲解要留有悬念,讲透就是失败者了。电磁场与电磁波课程强化场与波的基本概念和基本理论,充分调动学生的学习积极性,引导学生认识知识的重要性,把学生的主观能动性发挥出来。作为教师还应该关注科技动态,不断充实自己,做到与时俱进。
学生方面,学生需理解电磁场理论,而不是简单地了解。要充分认识电磁场与电磁波理论在现代通信中的重要性,努力克服困难来掌握电磁场与电磁波的基本理论知识,不断提高自己的各种能力,才能在未来的学习和工作中具备一定的优势。一名合格的电子、通信、信息工程类专业的大学生,应学好电磁场理论,以处理本专业中出现的最基本的电磁场问题。
二、电磁场与电磁波课程教学体系的变化
为了使学生学习电磁场与电磁波的课程变得容易些,教材前面补充了一些数学矢量分析和场论的内容,这样就补充了学习场的分析方法、解决电磁场的数学基础,能更好地建立场的概念。通过课程的学习,学生对宏观电磁场与电磁波的基本概念和规律有深入完整的理解。掌握麦克斯韦方程组的含义及其应用,了解媒质的电磁特性及电磁边界条件,学会定量计算简单电磁场和电磁波问题的基本方法,具备对简单工程电磁场问题的分析能力。教学中会遇到一些困难,如概念抽象、理解困难、公式多、运算难、数学基础要求高、内容繁杂、信息量大、基础理论与实际应用联系的距离远等。针对这些困难在教学内容上进行了相关的调整。改变以往电磁场分析和电磁波传播理论两大部分组成的内容,我们要建立电磁场和电磁波的整体概念,采用静态和动态的混合教学模式,来突出电磁场的基本规律,归纳总结出宏观电磁现象的普遍规律即经典麦克斯韦方程组,讨论静态场、时变场以及电磁波的传播与辐射特性。教学围绕基本知识点展开,从多个途径、多个角度尽可能将科学内涵表述清楚。教师要重视绪论课,也就是第一堂课一定要讲得精彩,牢牢抓住同学们的注意力,激发电磁场学习和探索的兴趣和欲望。绪论课介绍电磁场相关内容,如什么是电磁场、电磁场理论的作用、电磁场理论的用途、发展、为什么学习电磁场课程、怎样学好电磁场课程等。还要推荐参考书和相关网站,以及读书时的注意事项。随着科学技术的发展,电磁科学领域特别是电子与信息科学领域取得一系列重大成就,课程针对这些问题进行尝试,如增加应用实例、科研成果,将能反映近代科学技术的成就和一些对学生有重要意义的工程内容,引入本门课程的课堂教学之中。
三、教学方法改革
教师要有先进的教学思想,提高自身的业务能力,改进教学方法,增强课堂教学效果。重点培养学生学习兴趣和爱好。在教学实践中,应介绍本课程的定位、内容、特点、与其他课程的关系以及学习方法等。教师在上课时要有激情,必须真心地热爱教学工作。教学过程不仅仅是传授知识,更要重视学生能力的培养,如分析能力、运用能力和解决问题能力。学习要以思考为基础,而思考是由怀疑和答案组成的。知道的越多怀疑就越多,于是问题也就增加了,所以发问会使人进步,问题和答案一样重要。电磁场理论博大精深,倾毕生心血也未必能讲好,教师应积极开展教改、教研活动,注意教学团队的培养,要经常交流教学情况,讨论课程的重点和难点。组织教学改革和教学研究等方面的研讨,吸收并掌握国内外先进的教学理念,了解课程发展动态。讲课过程就是自己学习的过程、发现知识缺陷的过程、提高进步的过程、享受人生的过程。教师要把发展学生独立思考和判断能力始终放在首位,而不应当把获得专业知识放在首位。鼓励学生追求知识,培养他们提出问题的习惯。加强教学过程中的互动效果和学生的参与程度,引导学生多思考,多问为什么,任意表达,敢于标新立异,打破陈规,怀疑一切。建设“电磁场与电磁波”网络课程。网络信息量大,可在课堂上实时地补充相关教学资料,图文并茂,形象生动,学生不会疲倦。教师可以通过网络课程的教学和辅导,丰富素材,使网络课件内容具有前沿性、实用性、综合性和系统性,有利于不断提高课程教学质量。还要加强电子教材的制作,使电子教材资源的数量和质量得到提高,同时完善“电磁场与电磁波”试题库、在线测试与答疑等。
四、考试方法的改革
对该课程概念抽象、理论公式复杂、知识点多等特点,老师们在完成课程教学时,要制定合适的教学大纲,选定合适的教材,采用适合学生的教学方法和考试方式等,这样对学生而言,既能学习知识又能培养能力。考试题不出难题、怪题,出些概念题、基本知识题。对于学习努力的学生,考试时得到高分是有利的,可以减少学生学习这门课程的恐惧心理,同时增加亲近感,有付出就有回报,这样就可以让更多的学生选择上电磁场课,客观上普及了电磁场知识。而且好分数对就业有利,今后学生在工作中遇到电磁场问题时不回避,增加解决问题的信心。注重平时基本概念和分析计算方法的训练及考核。加强平时环节,避免让学生出现期末一考定乾坤的现象。需要我们考试采用多样形式,闭卷笔试是一种常用考试手段,但不唯一。可以加强平时习题的训练,来提高平时的成绩,再如开展小测验、教与学的交流、课堂教学讨论等,每学期再加上期中考试,检验学生前半学期的学习效果,减轻学生期末考试的压力。这样平时作业占总成绩的10%,平时表现5%,面试小测验的成绩占总成绩的10%,期中考试成绩占总成绩的20%,加起来可达到45%,学生对期末考试的压力将会大大减少,对待学习自己也会倍感轻松的。
五、结束语
“电磁场与电磁波”在通信工程专业建设中有着重要的地位。通过教学上的改革,使学生感到枯燥乏味的“电磁场与电磁波”课程教学变得生动有趣,充分调动学生的学习兴趣。经过教学实践和改革,有了满足培养学生要求的“电磁场与电磁波”的教学内容、教学大纲、考试题库等材料。通信工程专业的“电磁学与电磁波”是专业基础课程,教师进行反复摸索,现已形成具有专业性、基础性、前沿性的教学方法和教学手段,当然,还有不完善的地方,这需在今后的教学中继续完善。对于学生而言,掌握好本课程的理论,需要从场与波的角度理解和掌握,对后续专业课程有很大的帮助,能够深入分析与解释物理现象的本质,学生学好“电磁场与电磁波”会对相关学科中不断出现的新内容有一定的理解能力,有利于增强学生的创新能力。
参考文献:
[1]雷菁,郑林华,韩方景,丁宏.关于通信工程专业教学改革的几点思考[J].高等教育研究学报,2001,24(2):51-53.
【关键词】质量管理;通信工程;成本管理
一.一般建筑项目工程管理模式
一般建筑工程施工中最常用的两种管理模式为:施工单位的“项目经理责任制”工作模式,和监理单位“项目监理部”工作模式对这两种管理模式有了深入的了解,在管理工作中能更为科学地处理好施工、监理、建设单位之间的关系,提高工作效率。
1、项目经理责任制
目前施工单位的项目管理均采用“项目经理责任制”模式。项目经理是项目的第一责任人,是建筑企业法定代表人在建设工程项目上一次性委托的人,是对施工项目管理实施阶段全面负责的管理者,在整个施工活动中占有举足轻重的地位。
针对每个施工项目,施工企业都会成立一个项目经理部。项目经理部是由项目经理领导组建的,进行项目管理的一次性的现代管理组织结构,承担从施工现场准备到竣工验收全过程的管理工作,是施工企业派驻施工现场的组织机构。
项目经理部除项目经理外,一般还应有专业工程师、项目成本工程师、材料管理员、计划管理员等,职位可单设,也可兼任。项目成本工程师是施工项目成本控制中心。施工人员不是项目经理部成员,项目经理部是一个管理机构。
2、项目监理部
与项目经理部相对应地,针对每个项目,监理公司都会成立一个项目监理部。项目监理部的负责人是项目总监或总监代表,项目监理部是监理公司派驻施工现场的监理组织构。项目监理部除总监或总监代表外,一般还应有相关专业的工程师,有专人负责工程计划管理和成本控制管理。“三控制一协调”是监理的职责,也是监理工作的基本方法。
二、通信工程的特殊性
对于建筑工程,从招、投标、工程实施到工程结算都可以委托具有相应资质的单位承担,招标可以请招标;工程管理可以全权委托监理公司,从工程进度安排,质量控制到工程造价管理均有监理公司安排相关人员负责,建设方只需指定工程联系人即可;工程结算可以委托专门的工程造价咨询单位审核。
通信工程不同于建筑工程。
第一,通信工程技术特殊性比较强,工程涉及的技术点不具有广普性,一般的或咨询单位普遍不会配置具备通信相关专业知识的人员;
第二,价格因设备或主材性能用途不同差异比较大,不是所有的工程量都可以依据定额计算;
第三,定额的滞后现象较普遍,也难以避免;第四,项目之间的关联度较高,不是监理单位能完全协调得了的,系统割接、开通必须建设单位组织协调。对于通信工程,建设单位的工程管理不可能完全照搬建筑工程的模式。
与建筑工程相比,通信工程建设单位工程管理人员管理的范围、介入的深度及投入的工作量要大很多。我们需要在工作中不断探索适合通信行业特点的模式来提高工作质量和效率。
三、提高通信工程管理的效率与质量
(一)系统化了解建设管理知识,提高工作效率系统了解建管知识,规范管理我们的工程管理人员往往通信专业水平比较高。建议大家能够比较系统地了解和掌握建设项目的基本概念、投资构成,基本建设程序,比如什么是建设项目、单项工程、单位工程、分部分项工程等;工程造价的相关概念,比如什么是投资估算、概算、预算造价、合同价、结算价、实际造价;以及招、投标管理方面的法律法规,正常的操作程序等。搞清楚哪些工作应该由施工单位做,监理应该做哪些工作,我们的工作重点应该放在哪里,概念明晰,思路清楚,会使我们的工程管理工作高质高效。
1、积极探索新的管理方法
不必拘泥于现有的条条框框,可以根据通信工程建设的特点,对现有的工作流程进行优化和简化,使之合理、便于操作,有利于工作效率的提高。比如对于单项工程和单位工程的划分。单项工程是指具有独立的设计文件,可以独立施工,建成后能独立发挥生产能力或产生效益的工程。单项工程是建设项目的组成部分。单位工程是指具有独立设计文件,可以独立组织施工的工程。单位工程是单项工程的组成部分,一个单位工程又包含若干个分部、分项工程。每个建设项目的单项工程及单位工程都应分别编制预算文件。严格意义上讲,通信行业很少有单项工程,因为很少有通信项目建成后可以独立发挥生产能力或产生效益的。
对通信建设项目,一般可按不同通信系统或专业,划分为若干个单项工程。对于内容复杂的单项工程,或同一单项工程分为几个单位设计、施工时,还可分为若干个单位工程。单位工程可根据具体情况由设计单位自行划分。单项工程和单位工程都有独立的设计文件(包括预算),可以作为工程施工合同结算,设计费、监理费结算的依据。
如何根据工程具体情况划分单项工程或单位工程就可以灵活掌握,只要做到既有利于控制工程造价,又保证合作单位的利益就可以了。当然,如果能进一步合理设计取费政策就更好了。
2、提高监理资质管理水平
制约监理工作质量的主要问题是人员素质问题多数情况下,中标后派驻的项目监理部人员中,投标文件中载明的总监、监理工程师多数都不在其列。这是普遍存在的问题,而且监理公司按承诺兑现客观上也存在一定困难,因为监理公司有监理工程师资质,可以挂总监的人员少之又少。为了保证移动通信建设项目的工程质量、进度和造价管理的质量,可以组织对入围监理公司的监理人员进行监理资格认证考试。通过这种认证考试的人员,可能更适合服务于我们的工程建设。招标时可以要求其投入的人员中,至少有几个是有认证资格的,以
保证监理工作质量。监理工作质量提高了,建设单位的工程管理人员就不用沉陷在具体琐碎的事务中,可以腾出时间做好宏观管理工作,提高人员工作效率。
(二)通信工程质量控制过程中应采取的主要措施
1、坚持质量第一。通信工程质量是产品使用价值的集中体现,用户最关心的就是网络质量的优劣,或者说用户的最大利益在于通信工程质量。在项目施工中必须要求施工单位树立“企业发展,质量第一”的思想。
2、坚持以人为控制核心。
人是质量的创造者,质量控制必须“以人为核心”,把人作为质量控制的动力,发挥人的积极性、创造性。
3、坚持预防为主。
预防为主的思想,是指事先分析影响产品质量的各种因素,找出主导因素,采取措施加以重点控制,使质量问题消灭在发生之前或萌芽状态,做到防患于未然。提倡严格把关和积极预防相结合,并以预防为主的方针,才能使工程质量在施工的全过程中处于控制之中。
4、坚持全面控制。
首先,全过程的质量控制。全过程指的就是通信工程质量产生、形成和实现的过程。建筑安装工程质量,是勘察设计质量、原材料与成品半成品质量、施工质量、使用维护质量的综合反映。为了保证和提高工程质量,质量控制不能仅限于施工过程,而必须贯穿于从勘察设计直到使用维护的全过程,要把所有影响工程质量的环节和因素控制起来。其次,全员的质量控制。工程质量是项目各方面、各部门、各环节工作质量的集中反映。提高工程项目质量依赖于上自项目经理下至一般员工的共同努力。所以,质量控制必须把项目所有人员的积
极性和创造性充分调动起来,做到人人关心质量控制,人人做好质量控制工作。长期以来,比较普遍的做法是把通信工程质量的控制放在通信工程建设的实施阶段,而不重视其他几个阶段的控制。其实,通
关键词:通信工程;课程建设;人才培养;应用型本科;实践教学
中图分类号: G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)04-0159-02
Research on Construction of Computer Curriculum for Application-Oriented Communication Engineering Specialty
YU Nuo
(School of Electrical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China)
Abstract: In this paper, we investigate the problems in the existing curriculum construction of application-oriented communication engineering specialty. Aiming to cultivate innovative communication engineering talents, we optimize the computer curriculum of communication engineering specialty. And also, we improve the teaching content of practical teaching procedure, based on the development of communication technology and the demand for communication engineering professionals.
Key words:communication engineering; curriculum construction; talent training; application-oriented undergraduate; practical teaching
通信技术在近年来发展迅速,推动了通信相关行业的快速兴起。基于移动通信和计算机技术的移动互联网产业正成为我国经济和社会发展的重要支柱[1]。随着相关产业的日益发展,社会对应用型通信工程专业人才的需求越来越大,同时对通信专业人才的能力和知识结构提出了更高和更新的要求。高校为了培养适应社会需求的通信工程专业人才,就需要对专业培养方案进行修订,其核心内容是对相关课程体系进行优化设置[2]。
应用型通信工程专业的课程设置要符合通信技术发展趋势,并能满足当前通信行业的应用需求。一方面,从通信技术本身的发展来看,其与计算机技术密切相关[3][4]。软件定义网络、第五代移动通信网络、物联网等通信网络新技术不断涌现,而这些新技术都依赖于云计算、大数据分析和网络优化等计算机技术[5]。另一方面,从行业应用需求来看,通信产业目前正从传统以设备为核心转向以服务为核心[6]。这就要求通信专业人才在掌握通信设备相关知识的基础上,还要具备通信网络管理、运营和应用开发的能力。而要从事现代化的通信网络运维与网络应用开发,通信技术人员必需熟练掌握相应的计算机软硬件开发技术。因此,高校通信工程专业计算机类课程体系建设在整个专业培养方案中占有重要地位。
本文针对目前本科通信工程专业课程体系中存在的一些问题,结合通信技术发展趋势和通信行业应用需求,从课程设置、实践教学环节设计两方面,提出适合应用型本科通信专业的计算机类课程优化方案。
1 通信工程专业课程建O现状
普通高校通信工程专业在课程设置上,通常会参考一些重点高校相关专业的课程体系。但是由于师资力量、综合实力、生源质量等方面的差距,无法直接照搬其课程体系和教学方法。以安徽工程大学(以下简称我校)通信工程专业为例,虽然自本专业开办以来,已经多次调整专业培养方案和相应课程体系,但是在课程设置和教学方法等方面还是存在一些问题,其主要体现在以下两个方面。
1) 课程体系和课程设置不合理。目前,我校通信工程专业的基础课以电路分析与设计为中心,开设了电路分析、模拟电子线路、数字电子技术、高频电子线路等课程。专业必修课以通信系统信号处理为核心,开设了信号与系统、数字信号处理、通信原理、电磁场与电磁波等课程。专业方向课包括移动通信、微波技术、天线与电波、多媒体通信技术、光纤通信、信息理论与编码等。而与计算机技术相关的课程只有C语言程序设计、微机原理、单片机原理及应用、DSP原理及应用、计算机网络,其中还有部分是选修课。从中可以看出,目前的课程体系侧重信号分析与处理,重理论轻应用。但是随着现代通信行业及相关产业的发展,现有课程设置已经不能满足人才培养的需求。根据相关就业调查结果和毕业生反馈情况,目前普通高校通信工程毕业生从事信号处理及相关工作的不到四分之一,而超过一半的毕业生从事通信网络相关的软硬件产品开发及运维等工作[7][8]。因此,有必要对现有课程体系进行优化,特别是加强计算机类课程的建设。
2)实践教学环节相对薄弱。实践教学环节是帮助学生理解消化专业课理论知识,提高学生动手和创新能力的重要途径,主要包括课程实验、课程设计、综合大实验、毕业设计和大学生创新计划等。目前,我校通信工程专业配合专业主干课程,开设了一定数量的课程实验。这些实验主要使用实验箱完成,只能进行简单的验证性实验。综合大实验和课程设计也主要采用实验箱并结合Matlab、SystemView等仿真环境完成,缺少设计型实验。而大学生创新计划、学科竞赛等教学活动虽然能较好培养学生的实践能力,但是目前能参与的学生数量有限。因此,在优化调整课程体系的同时,需要结合计算机技术,开设普及面广、面向应用的实践教学环节,培养学生的实践能力。
2 通信工程专业计算机类课程设置方案
通信工程专业计算机类课程的优化设置,需要结合我校通信工程专业教师的学科背景和研究方向,对现有培养方案中的课程体系进行改革。由于目前各专业在培养计划中的学时有一定总量限制,在保持现有总学时不发生较大变动的前提下,要加强计算机类课程的教学,主要通过以下两个途径。一是通过对部分课程进行课时压缩,例如信号处理方向的几门专业课程在部分内容上有一定重叠,可以考虑对相关教学内容进行整合,减少一定的授课学时,用于安排少量新开计算机类课程;二是对现有计算机类课程内容进行更新。优化之后的通信工程专业计算机类课程主要分为以下几类。
1)计算机软件技术基础类,包括C语言程序设计、面向对象程序设计(C++/Java)。其中C语言程序设计是现有课程,但是在课程内容上需要加强数据结构及算法设计的相关内容,为后续计算机类课程打好基础。面向对象程序设计为新开课程,由于应用软件设计普遍采用了面向对象技术,而原有课程体系缺少了这一重要课程内容。在实际教学过程当中,可以采用C++或Java语言进行讲授,主要让学生建立面向对象的程序设计理念并在后续课程中加以应用。
2)计算机硬件技术基础类,包括通信电子线路、单片机及嵌入式系统。现有电路硬件设计课程在内容设计上没有考虑通信工程专业的特点,需要加强无线通信相关电子线路设计的内容,还可以融合微波电路设计,开展综合性实验。而通过单片机及嵌入式系统课程的学习,可以进一步培养学生软硬件结合,开发实际应用无线通信电子设备的能力。
3)现代通信网络技术类,包括计算机网络、通信网络新技术专题。计算机网络为现有课程,但是设置为专业基础选修课,需要调整为专业基础必修课。现代通信技术与计算机网络技术紧密结合,网络知识是通信专业人才必备的基础知识。原有计算机网络课程教学目标定位不明确,影响了后续通信网络相关课程的教学效果。在课程内容安排上,除了计算机网络体系结构、路由方法和网络协议等基本原理,还要注重网络应用,增加课程实验学时。现有通信网络技术新专题内容调整为第五代移动通信网络、软件定义网络、网络虚拟化和物联网相关专题。这些新技术是通信工程毕业生在工作中将会接触到的产业技术背景,其最大特点就是通信网络与计算机技术的融合,实现通信网络的数字化和虚拟化。
4)通信W络软件开发类,包括网络编程、移动互联网应用软件设计。根据目前通信工程专业毕业生的就业情况,有必要加强通信网络软件开发相关的能力培养。在无法增加更多新课程的条件下,可以将相关教学内容纳入实践教学环节。网络编程主要包括Socket编程、B/S、C/S架构程序设计等,可以将其纳入网络软件开发课程设计教学环节。移动互联网应用软件开发主要包括无线终端应用软件开发、移动增值业务开发等。课程内容主要为iOS或Android平台应用程序开发,可以作为通信工程综合实验的一部分。
由于通信工程专业学生的知识体系结构与计算机专业学生不同,同样的计算机课程对通信专业学生的教学目标和要求也应有区别。以上计算机类课程在内容安排上必须考虑通信专业学生的特点,不能直接照搬计算机专业相关课程的教学大纲和教学内容。软件类课程以通信网络软件系统开发和移动互联网应用开发为主线,硬件类课程以无线通信电子线路设计为核心内容。
3 通信工程专业计算机类课程实践教学环节设计
实践教学是培养应用型通信工程专业人才的重要环节。在课程理论教学的基础上,实践教学环节可以帮助学生理解和消化相关知识点,有助于锻炼学生实际应用知识的能力。现有实践教学环节中,验证性实验所占比例较大,综合性实验设置欠缺,而且各实践环节之间缺乏相关性,不利于培养学生的综合实践能力。因此,在设置计算机类课程实践教学环节时,应尽量提高综合性实验的比例,并注意相关课程之间的联系,加强实践教学的系统性。优化调整后的计算机类课程实践教学环节包括以下几类。
1)课程实验:包括C语言程序设计、面向对象程序设计和计算机网络三门课程的课程实验。其中C语言实验主要让学生建立计算机编程的基本概念,掌握编程规范和程序调试技巧,具备实现基础算法的能力。面向对象程序设计课程实验,着重培养学生面向对象的程序设计理念,具备利用C++/Java编程环境开发实际应用程序的能力。计算机网络实验要求学生在掌握网络设备使用、调试和组网的同时,能够利用工具软件深入理解网络协议,并掌握Socket编程的基本方法。
2)课程设计:将现有硬件电子线路课程设计整合为通信电子线路课程设计,增加网络软件开发和嵌入式系统两项计算机类课程设计。其中网络软件开发课程设计要求学生综合使用面向对象和网络编程技术,开发C/S、B/S架构下的网络应用软件系统,积累整体性软件项目开发经验。嵌入式系统课程设计综合了单片机和嵌入式系统两门课程的内容,利用电子信息工程专业实验室设备,让学生掌握典型嵌入式硬件平台上的软件系统开发技术。
3)综合性大实验:包括移动互联网应用软件开发和无线通信系统设计两项综合性实验。移动互联网应用软件开发综合实验要求学生利用所学的计算机软件开发技术,学习和掌握iOS 或Android操作系统的应用软件设计方法,结合网络编程知识,开发具备网络通信功能的智能移动终端软件。无线通信系统设计综合实验要求学生利用通信电子线路设计、多媒体通信和嵌入式系统等课程内容,完成无线视频传输系统收发端硬件设计和相关嵌入式软件开发。
4)毕业设计:毕业设计是应用型通信工程人才综合能力培
养的重要阶段,在设计选题上要尽量减少理论型和仿真研究型课题,以通信软硬件系统开发类课题为主体,充分利用现有实验室条件,并结合专业教师自身研究方向和课题,进一步培养学生所学通信专业知识的综合应用能力。
5)学科竞赛与大学生创新计划:积极引导部分学有所长的通信工程专业学生参“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、电子设计竞赛、智能汽车竞赛、智能制造挑战赛、单片机及嵌入式系统大赛和物联网应用创新大赛等多种学科竞赛。同时,鼓励和指导学生积极申报大学生创新创业计划项目,锻炼学生解决实际应用问题的能力,培养学生积极思考、勇于创新的精神。
4 结束语
课程建设是通信工程专业人才培养方案的核心内容,应用型通信工程专业的课程设置必须面向社会实际需求。随着通信产业的快速发展,通信技术已经与计算机技术紧密结合。本文针对现有通信工程专业课程建设中存在的问题,提出了通信工程专业计算机类课程设置的优化方案,并在实际教学过程中进行了初步实践。今后将继续以应用创新型通信专业人才培养为目标,不断优化相关课程建设。
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