通信工程專業實踐課程改革范文

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1引言

自計算機和集成電路出現后，通信技術得到了迅猛發展，以3G移動通信和WLAN為代表的現代通信技術的應用普及，使得通信工程日漸成為發展最快和最具影響力的專業之一,與此同時，技術的發展和更新也對該類專業人才的素質提出了更高的要求，近年來在招聘中出現了一個現象，用人單位更傾向于電子競賽中獲獎的學生，所以提高學生的動手能力和實踐水平，就可能獲得更多更好的就業機會，而主要承擔專業人才培養任務的高等學校也必須要緊跟上技術的步伐，不少學校在通信專業的實驗實踐教學方面進行了一些探索。山東科技大學是一所應用型本科院校，根據學校特點，我們對專業階段的除課程中包含的實驗以外的實踐類課程做了一些調整和內容改革，將以往依賴于軟件仿真和硬件小系統設計的內容，變成以完成單元電路的設計，子系統設計到涵蓋物理層、數據鏈路層乃至網絡層的完整系統設計的相互之間緊密聯系的、層層遞進的系統化設計，目的在于開拓學生的專業視野，使他們真正感覺到通信系統是軟件和硬件的統一體，不僅包含振蕩器、調制器等硬件電路，也包含編碼、協議等軟件程序，對將來從事專業技術工作有一個全面的、深層次的認識。同時也讓學生完成通信系統從單元模塊到功能子系統再到完整系統最后到通信網絡的完整認識。

2實踐課程內容的設計思想

通信工程專業自第四學期進入專業課程階段，專業階段實踐類課程（除課程當中的實驗課以外）包括：單片機原理課程設計、信號與系統課程設計、高頻電子線路課程設計、生產實習、通信原理與系統課程設計、專業方向課程設計和創新性實驗。由于單片機原理課程設計和信號與系統課程設計屬于基礎課，因此本次規劃只涉及其余的5門課程。原先這5門課程設計的內容主要有：（1）高頻電子線路：等幅調制發射電路仿真設計以及收音機組裝與調試；（2）生產實習：電視機組裝與調試；（3）通信原理與系統課程設計：MATLAB仿真驗證編碼和調制原理；（4）專業方向課程設計：通信系統方案設計；（5）創新性實驗3個，分別在第4、5、6學期，內容由指導教師自選。在專業實踐教學的調整和構建中，設計了分層次漸進的體系結構，遵循“基礎理論知識學習—電路設計能力培養—系統設計能力培養”的實踐教學培養思路，同時基于一體化的考慮，規劃了統一的設計任務，即設計一個完整通信系統：多個無線傳輸站點構成的多點對多點的基本通信網絡。各課程在這一統一的任務下，承擔不同的子任務，如無線收發模塊設計、糾錯編碼、網絡協議設計等。對所涉及課程任務進行統一設計的好處如下：（1）完整系統的設計。經歷由細節到整體，由電路單元到功能系統的設計過程，使學生了解針對不同層次的功能實現需要不同的設計思路。（2）節省實驗經費。一體化任務設計，使前期課程的設計成果，可用于后續的設計，如無線收發信機，可以用于構建數字編碼通信系統。（3）避免知識的重復。以前的課程設計在內容上出現不同程度的重復，去掉重復部分后可節省時間學習其他新知識。

3一體化課程規劃和層次化內容設計

按照課程時間計劃，課程設計和生產實習按時間先后依次是：高頻電子線路課程設計、生產實習、通信原理與系統課程設計、專業方向課程設計，其時間順序和所屬的層次如圖1所示。創新性實驗分3個階段，分別設在第4、第5、第6三個學期，完成不同的任務。調整后高頻電子線路課程設計主要是驗證上變頻、下變頻以及振蕩器的工作機理，用MultiSim構建電路，并進行仿真；生產實習是讓學生學會電路圖紙和PCB版圖制作，設計和制成無線收/發信機電路板；通信原理與系統課程設計的目的是實現點對點通信系統，任務是調試收/發信機、信道糾錯編碼設計等；專業方向課程設計的目的是用收/發信機模塊和控制終端構建RS-485總線結構的網絡或是簡單的ALOHA網絡。

4課程體系改革措施

為保證一體化實踐課程教學任務的順利實施，采取了以下措施：（1）打破課程界限，設立可分解的綜合任務。將整個實踐課程內容設計為一個統一任務，即建設一個通信網絡系統，但各個課程的任務又是相對獨立和完整的一個子任務，前期課程的設計成果用于后期課程的任務系統的建設。（2）專業實驗室全面向學生開放。由于課程設計環環相扣，前期設計的成果就是后續設計內容的基礎，因此本次課程設計必須成功才能進行下次的設計，而且性能越好下一級課程設計成功的可能性越大。為了保證設計任務順利進行，開放有關實驗室為學生提供實驗場所。（3）設立專門的團隊從頭至尾全程負責。整個課程體系設置成一個大的綜合任務，前后之間緊密聯系，因此，指導教師必須要對此次設計之前和之后的任務非常清楚，這樣才能保證整個設計任務的順利實施，為此成立專門的實踐課程教學團隊負責整個任務的實施，每位教師都要熟悉流程中所有任務內容。

5課程內容改革實施效果

通過對2009、2010、2011級本科生的實施效果來看，學生的學習成績和能力獲取方面有明顯改善。（1）拓寬了學生對專業知識和專業領域的認知視野，加深了他們對專業課程之間以及課程與具體工程實際之間關系的理解，激發了學生對本專業知識的學習興趣，他們在信息論與編碼、通信原理等理論課程的成績都有明顯的提升。（2）提高了學生的工程實踐能力和科研素質。改革后的課程體系和內容，對學生掌握學以致用的能力的提升作用頗為明顯。學生在進入畢業論文階段，其動手能力表現得到導師們的一致認可。（3）彌合了通信技術理論和工程實踐的裂隙。通過改革實踐課程，可以一定程度上彌合課程的課本知識是與工程實踐相脫節的裂隙，與工程實際的銜接也激發了許多同學課外實踐的興趣，近年來，越來越多的通信專業學生利用課余時間或暑假進入實驗室進一步拓展學習。（4）多名學生在近幾年參加山東省大學生電子設計競賽、全國電子專業人才設計大賽、全國大學生電子設計大賽、“挑戰杯”創業大賽、全國信息技術大賽、山東省機器人大賽等各級電子設計競賽、創新性項目中獲得優異的成績。（5）畢業生就業崗位層次有了很大提升。實施教學改革后，除去考上研究生的同學外，有一批學生進入通信設備公司，從事技術含量較高的研發或設備技術支持工作，就業工作崗位層次明顯提升。

6總結

為提高學生的工程實踐能力和就業競爭力，以課程任務“一體化、層次化”為指導思想，對專業階段的實踐類課程進行了規劃和改革，將整個實踐設計為一個統一的綜合的任務，各課程在保持相對獨立的同時，形成了層次化、體系化的實踐類課程體系，這種規劃有利于學生對所學專業課程知識的統一認識，彌合了理論知識與工程實際的裂隙，同時還節省了實驗經費。從2009、2010、2011級學生的實施效果來看，確實達到了這些目的。

作者：王立奎 王卓鵬 郝建軍 單位：山東科技大學電子通信與物理學院通信工程系