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關鍵詞:獨立學院;信號與系統;教學改革
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
我校獨立學院通信工程專業的培養目標是具有一定通信專業理論基礎的應用型人才,與普通本科院校相比,對各門課程的理論深度要求稍低,在課程內容的選取上以理論知識夠用、實用為原則,注重培養學生的工程實踐能力。信號與系統課程是通信工程專業的一門核心專業基礎課,該課程理論性、工程應用性強,且較為抽象,歷來是學生認為難學的課程之一。獨立學院的學生大部分學習基礎差,學習能力比較弱,并缺乏主動性,因此不能照搬二本通信專業信號與系統課程的教學模式,必須建立適合三本學生的教學體系,通過教學改革來提高教學質量,培養學生自主學習的能力。筆者從教學內容、教學方法、實踐教學等方面闡述獨立學院通信專業信號與系統課程教學改革。
1 教學內容的優化整合
信號與系統和數字信號處理課程內容既相互關聯、相互滲透,又有一定的交叉。我校二本通信專業這兩門課程分別安排在第四和第五學期講授,在教學過程中發現,學生在學習數字信號處理時,已把大部分相關的信號與系統知識忘記了,因此交叉部分的內容需要重復講解,造成課時浪費。另外,數字信號處理的數學基礎嚴密,包含大量的公式和證明,對獨立學院學生來說,學習難度大,效果差。基于上述原因,我院通信專業只開設信號與系統課程,該課程將傳統的信號與系統和數字信號處理兩門課程進行整體優化整合,強調基本概念、基本理論和基本分析方法,組課方案如圖1所示。
圖1 信號與系統課程內容組課方案
優化整合后的信號與系統課程主要研究確定性信號經線性時不變系統的傳輸與處理的基本概念和基本分析方法。課程內容按照先時域后變換域,先連續后離散,先信號分析后系統分析的順序編排。在信號與系統的時域分析中,強調系統沖激響應的定義、系統響應的分解、卷積運算等重要概念及其物理意義,微分算子和系統零狀態響應的時域求解不做要求。變換域分析中,強調三大變換(傅里葉變換、拉氏變換、Z變換)的物理意義及工程應用,利用傅里葉變換對信號和系統進行頻域分析,引出信號帶寬、系統帶寬、系統的頻響等重要概念;引入濾波、調制與解調、頻分復用、無失真傳輸等通信系統或信號處理技術中的工程實踐問題。拉氏變換的重點為系統函數、微分方程的復頻域分析法,由于SPICE等工程軟件的應用對電路的S域分析降低了要求,只要求分析電路的零狀態響應。本課程加強了離散信號與系統的分析,強調DFT的物理意義及其在信號處理中的應用。數字濾波器設計中的復雜數學推導不做講解,強調數字濾波器的結構、性能指標及其Matlab實現等工程實際問題。
2 提高教學質量的教學方法探討
【關鍵詞】通信監理策略
引言:
通信工程決定著通信質量與基站建設水平,因此,做好通信工程的基站建設就成為當前重中之重的一項任務,而對這一方面就必須要對此引起足夠的關注,而且加上目前我國的通信規模發展越來越大,以及建設數量與日增加,而使得我國通信工程建設任務變得越來越繁重,因此對這一方面就必須要引起足夠的關注,因為只有做好這些工作的時候,才能夠有利于工程監理能有條不紊開展,才能提高我國通信工程建設質量與水平。
一、通信工程建立發展概括
由于傳統的通信工程并沒有形成監理這個施工理念,而導致通信工程在施工過程中存在一些問題,而隨著時代不斷的發展與進步,使得這種傳統的通信工程監理無法適應當今時代的發展之需要,甚至無法適應當代通信工程的發展。而為了加快施工監理的不斷發展以及滿足施工建設需要,就應該大力的引進國外先進的監工理念,促使我國通信工程建設變革,由此也獲得了極大的關注[1]。
二、通信工程監理基本概念
第一、通信工程施工標準,所指的就是將工程建設質量放在首位,始終將大力吸收工程人才,而在施工過程中始終堅持防患于未然。同時重視項目建設的高標準及相關要求,且堅持將公平作為建設的一大標準。第二、工程控制原則,在施工過程中始終嚴格控制工程的建設要點,在建設中始終堅持合理利用資源為前提。第三、把控工程每一個階段,在建設施工過程需始終嚴格把控施工的每一個環節,重視施工的每個階段。第三、工程控制措施,在施工過程中利用技術與管理來加以過程中,同時重視每一個階段的施工質量,同時嚴格按照施工圖紙、標準來施工建設。
三、通信工程建設過程中堅持運用監理概念的重要性
眾所周知,通信工程建設是一件利國利民的大事,同時也是一件功在當世利在秋千的大事,更是彰顯我國經濟實力與科技實力的綜合表現。通信工程建設監理充滿運用到工程建設施工當中,不但能提高施工管理能力,還能夠提高工程質量,以及工程施工經濟效益。因此,作為通信建設方必須要對此引起足夠的關注,為推動通信工程快速發展奠定更牢靠的基礎[2]。
四、通信工程監理的發展現狀
第一、通信監理隊伍專業水平需進一步提高,通信工程監理人員對工程施工建設各個階段都起決定性作用,會帶來很大的影響,而只有提高工程監理人員專業水平而才能夠監理水平獲得更大提高。第二、監理人員的壓力過大,目前,我國通信工程建設很多施工人員都是過分依賴于監理人員,而這是由工程特殊性所決定的,而且在施工中工人都往往會認為監理人員才是正確的,而如果出現施工問題那也是監理的責任,因此,這樣就會造成監理人員承受的壓力過大。第三、施工缺少了公正性,由于監理在開展過程中因為工程需要,常會碰到超過自己職責范圍的任務需要解決,然而又因為沒有得到這部分職權,而這也使得監理人員無法獲得公正對待,更無法放開手腳去大展拳腳。
五、通信工程監理工作應對措施
第一、首先,需要做好工程監理人員的職權劃分,這能夠明確彼此的責任與義務,頒布實施嚴格的施工條例與辦法,制定可行的能滿足施工需要的獎懲制度[3]。第二、在開展通信工程建設之時,那么就必須要站在各方角度去考慮問題,重視施工過程中任何一方的權利與義務,同時在施工前后都應該重視彼此的利益。第三、在施工之時則必須要嚴格控制工程標準,在開展建設施工過程中必須要嚴格遵守圖紙施工標準與要求,同時監理人員在拿到了施工圖紙之后必須認真審查,對圖紙施工內容做認真分析,而碰到有技術上的問題,則必須要及時與工程設計是反應,以及時解決所存在的問題。第四、通信工程人員必須嚴加把控施工進度。若想要建工更好的開展下去,那么就對此必須予以關注,此外,對施工的每一個不同階段做監督與進行嚴格的檢查、把關,并且,在指定時間內完成一個階段的工程施工。第五、應嚴格做好工程監理的責任制,在施工過程中必須要落實工程監理責任制,將每一位監理所負責的項目、職責等進行細分,如項目中某個環節出現紕漏等,必須要嚴查監理責任,將責任制落實到建立身上。
關鍵詞:教學改革;考核方式改革;“電磁場與電磁波”
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0115-02
電磁場理論為眾多交叉學科領域及新技術的理論基礎和重要的發源地。“電磁場與電磁波”課程涵蓋的內容是信息類專業學生應具備知識結構的重要組成部分,對于通信工程的學生尤為重要。“電磁場與電磁波”課程是通信工程專業的必修課程,開設此課程讓學生通曉和掌握電磁場與電磁波的基本規律、基本特性、分析方法及其應用,為后繼專業課程學習及今后的工作奠定必要基礎。
一、教師和學生明確課程的教學地位及教學目的
針對“電磁場與電磁波”課程難教難學的現狀,應從教師和學生兩個方面改進教學。教師要把課程的目標定位弄清楚,就是要使學生能夠掌握電磁場與電磁波的知識的同時,也要注重各種能力的培養(如邏輯推理、科學思維、創新意識等)。課堂教學是提高教學質量的關鍵,要加強教師本身的能力和素質,還要真心地熱愛教學工作,所以上課要有熱情,掌握節奏,有張有弛,要讓學生思考與老師同步。老師要準備好課堂教學,上課要突出“講”字,不能背書。課堂講解要留有懸念,講透就是失敗者了。電磁場與電磁波課程強化場與波的基本概念和基本理論,充分調動學生的學習積極性,引導學生認識知識的重要性,把學生的主觀能動性發揮出來。作為教師還應該關注科技動態,不斷充實自己,做到與時俱進。
學生方面,學生需理解電磁場理論,而不是簡單地了解。要充分認識電磁場與電磁波理論在現代通信中的重要性,努力克服困難來掌握電磁場與電磁波的基本理論知識,不斷提高自己的各種能力,才能在未來的學習和工作中具備一定的優勢。一名合格的電子、通信、信息工程類專業的大學生,應學好電磁場理論,以處理本專業中出現的最基本的電磁場問題。
二、電磁場與電磁波課程教學體系的變化
為了使學生學習電磁場與電磁波的課程變得容易些,教材前面補充了一些數學矢量分析和場論的內容,這樣就補充了學習場的分析方法、解決電磁場的數學基礎,能更好地建立場的概念。通過課程的學習,學生對宏觀電磁場與電磁波的基本概念和規律有深入完整的理解。掌握麥克斯韋方程組的含義及其應用,了解媒質的電磁特性及電磁邊界條件,學會定量計算簡單電磁場和電磁波問題的基本方法,具備對簡單工程電磁場問題的分析能力。教學中會遇到一些困難,如概念抽象、理解困難、公式多、運算難、數學基礎要求高、內容繁雜、信息量大、基礎理論與實際應用聯系的距離遠等。針對這些困難在教學內容上進行了相關的調整。改變以往電磁場分析和電磁波傳播理論兩大部分組成的內容,我們要建立電磁場和電磁波的整體概念,采用靜態和動態的混合教學模式,來突出電磁場的基本規律,歸納總結出宏觀電磁現象的普遍規律即經典麥克斯韋方程組,討論靜態場、時變場以及電磁波的傳播與輻射特性。教學圍繞基本知識點展開,從多個途徑、多個角度盡可能將科學內涵表述清楚。教師要重視緒論課,也就是第一堂課一定要講得精彩,牢牢抓住同學們的注意力,激發電磁場學習和探索的興趣和欲望。緒論課介紹電磁場相關內容,如什么是電磁場、電磁場理論的作用、電磁場理論的用途、發展、為什么學習電磁場課程、怎樣學好電磁場課程等。還要推薦參考書和相關網站,以及讀書時的注意事項。隨著科學技術的發展,電磁科學領域特別是電子與信息科學領域取得一系列重大成就,課程針對這些問題進行嘗試,如增加應用實例、科研成果,將能反映近代科學技術的成就和一些對學生有重要意義的工程內容,引入本門課程的課堂教學之中。
三、教學方法改革
教師要有先進的教學思想,提高自身的業務能力,改進教學方法,增強課堂教學效果。重點培養學生學習興趣和愛好。在教學實踐中,應介紹本課程的定位、內容、特點、與其他課程的關系以及學習方法等。教師在上課時要有激情,必須真心地熱愛教學工作。教學過程不僅僅是傳授知識,更要重視學生能力的培養,如分析能力、運用能力和解決問題能力。學習要以思考為基礎,而思考是由懷疑和答案組成的。知道的越多懷疑就越多,于是問題也就增加了,所以發問會使人進步,問題和答案一樣重要。電磁場理論博大精深,傾畢生心血也未必能講好,教師應積極開展教改、教研活動,注意教學團隊的培養,要經常交流教學情況,討論課程的重點和難點。組織教學改革和教學研究等方面的研討,吸收并掌握國內外先進的教學理念,了解課程發展動態。講課過程就是自己學習的過程、發現知識缺陷的過程、提高進步的過程、享受人生的過程。教師要把發展學生獨立思考和判斷能力始終放在首位,而不應當把獲得專業知識放在首位。鼓勵學生追求知識,培養他們提出問題的習慣。加強教學過程中的互動效果和學生的參與程度,引導學生多思考,多問為什么,任意表達,敢于標新立異,打破陳規,懷疑一切。建設“電磁場與電磁波”網絡課程。網絡信息量大,可在課堂上實時地補充相關教學資料,圖文并茂,形象生動,學生不會疲倦。教師可以通過網絡課程的教學和輔導,豐富素材,使網絡課件內容具有前沿性、實用性、綜合性和系統性,有利于不斷提高課程教學質量。還要加強電子教材的制作,使電子教材資源的數量和質量得到提高,同時完善“電磁場與電磁波”試題庫、在線測試與答疑等。
四、考試方法的改革
對該課程概念抽象、理論公式復雜、知識點多等特點,老師們在完成課程教學時,要制定合適的教學大綱,選定合適的教材,采用適合學生的教學方法和考試方式等,這樣對學生而言,既能學習知識又能培養能力。考試題不出難題、怪題,出些概念題、基本知識題。對于學習努力的學生,考試時得到高分是有利的,可以減少學生學習這門課程的恐懼心理,同時增加親近感,有付出就有回報,這樣就可以讓更多的學生選擇上電磁場課,客觀上普及了電磁場知識。而且好分數對就業有利,今后學生在工作中遇到電磁場問題時不回避,增加解決問題的信心。注重平時基本概念和分析計算方法的訓練及考核。加強平時環節,避免讓學生出現期末一考定乾坤的現象。需要我們考試采用多樣形式,閉卷筆試是一種常用考試手段,但不唯一。可以加強平時習題的訓練,來提高平時的成績,再如開展小測驗、教與學的交流、課堂教學討論等,每學期再加上期中考試,檢驗學生前半學期的學習效果,減輕學生期末考試的壓力。這樣平時作業占總成績的10%,平時表現5%,面試小測驗的成績占總成績的10%,期中考試成績占總成績的20%,加起來可達到45%,學生對期末考試的壓力將會大大減少,對待學習自己也會倍感輕松的。
五、結束語
“電磁場與電磁波”在通信工程專業建設中有著重要的地位。通過教學上的改革,使學生感到枯燥乏味的“電磁場與電磁波”課程教學變得生動有趣,充分調動學生的學習興趣。經過教學實踐和改革,有了滿足培養學生要求的“電磁場與電磁波”的教學內容、教學大綱、考試題庫等材料。通信工程專業的“電磁學與電磁波”是專業基礎課程,教師進行反復摸索,現已形成具有專業性、基礎性、前沿性的教學方法和教學手段,當然,還有不完善的地方,這需在今后的教學中繼續完善。對于學生而言,掌握好本課程的理論,需要從場與波的角度理解和掌握,對后續專業課程有很大的幫助,能夠深入分析與解釋物理現象的本質,學生學好“電磁場與電磁波”會對相關學科中不斷出現的新內容有一定的理解能力,有利于增強學生的創新能力。
參考文獻:
[1]雷菁,鄭林華,韓方景,丁宏.關于通信工程專業教學改革的幾點思考[J].高等教育研究學報,2001,24(2):51-53.
【關鍵詞】質量管理;通信工程;成本管理
一.一般建筑項目工程管理模式
一般建筑工程施工中最常用的兩種管理模式為:施工單位的“項目經理責任制”工作模式,和監理單位“項目監理部”工作模式對這兩種管理模式有了深入的了解,在管理工作中能更為科學地處理好施工、監理、建設單位之間的關系,提高工作效率。
1、項目經理責任制
目前施工單位的項目管理均采用“項目經理責任制”模式。項目經理是項目的第一責任人,是建筑企業法定代表人在建設工程項目上一次性委托的人,是對施工項目管理實施階段全面負責的管理者,在整個施工活動中占有舉足輕重的地位。
針對每個施工項目,施工企業都會成立一個項目經理部。項目經理部是由項目經理領導組建的,進行項目管理的一次性的現代管理組織結構,承擔從施工現場準備到竣工驗收全過程的管理工作,是施工企業派駐施工現場的組織機構。
項目經理部除項目經理外,一般還應有專業工程師、項目成本工程師、材料管理員、計劃管理員等,職位可單設,也可兼任。項目成本工程師是施工項目成本控制中心。施工人員不是項目經理部成員,項目經理部是一個管理機構。
2、項目監理部
與項目經理部相對應地,針對每個項目,監理公司都會成立一個項目監理部。項目監理部的負責人是項目總監或總監代表,項目監理部是監理公司派駐施工現場的監理組織構。項目監理部除總監或總監代表外,一般還應有相關專業的工程師,有專人負責工程計劃管理和成本控制管理。“三控制一協調”是監理的職責,也是監理工作的基本方法。
二、通信工程的特殊性
對于建筑工程,從招、投標、工程實施到工程結算都可以委托具有相應資質的單位承擔,招標可以請招標;工程管理可以全權委托監理公司,從工程進度安排,質量控制到工程造價管理均有監理公司安排相關人員負責,建設方只需指定工程聯系人即可;工程結算可以委托專門的工程造價咨詢單位審核。
通信工程不同于建筑工程。
第一,通信工程技術特殊性比較強,工程涉及的技術點不具有廣普性,一般的或咨詢單位普遍不會配置具備通信相關專業知識的人員;
第二,價格因設備或主材性能用途不同差異比較大,不是所有的工程量都可以依據定額計算;
第三,定額的滯后現象較普遍,也難以避免;第四,項目之間的關聯度較高,不是監理單位能完全協調得了的,系統割接、開通必須建設單位組織協調。對于通信工程,建設單位的工程管理不可能完全照搬建筑工程的模式。
與建筑工程相比,通信工程建設單位工程管理人員管理的范圍、介入的深度及投入的工作量要大很多。我們需要在工作中不斷探索適合通信行業特點的模式來提高工作質量和效率。
三、提高通信工程管理的效率與質量
(一)系統化了解建設管理知識,提高工作效率系統了解建管知識,規范管理我們的工程管理人員往往通信專業水平比較高。建議大家能夠比較系統地了解和掌握建設項目的基本概念、投資構成,基本建設程序,比如什么是建設項目、單項工程、單位工程、分部分項工程等;工程造價的相關概念,比如什么是投資估算、概算、預算造價、合同價、結算價、實際造價;以及招、投標管理方面的法律法規,正常的操作程序等。搞清楚哪些工作應該由施工單位做,監理應該做哪些工作,我們的工作重點應該放在哪里,概念明晰,思路清楚,會使我們的工程管理工作高質高效。
1、積極探索新的管理方法
不必拘泥于現有的條條框框,可以根據通信工程建設的特點,對現有的工作流程進行優化和簡化,使之合理、便于操作,有利于工作效率的提高。比如對于單項工程和單位工程的劃分。單項工程是指具有獨立的設計文件,可以獨立施工,建成后能獨立發揮生產能力或產生效益的工程。單項工程是建設項目的組成部分。單位工程是指具有獨立設計文件,可以獨立組織施工的工程。單位工程是單項工程的組成部分,一個單位工程又包含若干個分部、分項工程。每個建設項目的單項工程及單位工程都應分別編制預算文件。嚴格意義上講,通信行業很少有單項工程,因為很少有通信項目建成后可以獨立發揮生產能力或產生效益的。
對通信建設項目,一般可按不同通信系統或專業,劃分為若干個單項工程。對于內容復雜的單項工程,或同一單項工程分為幾個單位設計、施工時,還可分為若干個單位工程。單位工程可根據具體情況由設計單位自行劃分。單項工程和單位工程都有獨立的設計文件(包括預算),可以作為工程施工合同結算,設計費、監理費結算的依據。
如何根據工程具體情況劃分單項工程或單位工程就可以靈活掌握,只要做到既有利于控制工程造價,又保證合作單位的利益就可以了。當然,如果能進一步合理設計取費政策就更好了。
2、提高監理資質管理水平
制約監理工作質量的主要問題是人員素質問題多數情況下,中標后派駐的項目監理部人員中,投標文件中載明的總監、監理工程師多數都不在其列。這是普遍存在的問題,而且監理公司按承諾兌現客觀上也存在一定困難,因為監理公司有監理工程師資質,可以掛總監的人員少之又少。為了保證移動通信建設項目的工程質量、進度和造價管理的質量,可以組織對入圍監理公司的監理人員進行監理資格認證考試。通過這種認證考試的人員,可能更適合服務于我們的工程建設。招標時可以要求其投入的人員中,至少有幾個是有認證資格的,以
保證監理工作質量。監理工作質量提高了,建設單位的工程管理人員就不用沉陷在具體瑣碎的事務中,可以騰出時間做好宏觀管理工作,提高人員工作效率。
(二)通信工程質量控制過程中應采取的主要措施
1、堅持質量第一。通信工程質量是產品使用價值的集中體現,用戶最關心的就是網絡質量的優劣,或者說用戶的最大利益在于通信工程質量。在項目施工中必須要求施工單位樹立“企業發展,質量第一”的思想。
2、堅持以人為控制核心。
人是質量的創造者,質量控制必須“以人為核心”,把人作為質量控制的動力,發揮人的積極性、創造性。
3、堅持預防為主。
預防為主的思想,是指事先分析影響產品質量的各種因素,找出主導因素,采取措施加以重點控制,使質量問題消滅在發生之前或萌芽狀態,做到防患于未然。提倡嚴格把關和積極預防相結合,并以預防為主的方針,才能使工程質量在施工的全過程中處于控制之中。
4、堅持全面控制。
首先,全過程的質量控制。全過程指的就是通信工程質量產生、形成和實現的過程。建筑安裝工程質量,是勘察設計質量、原材料與成品半成品質量、施工質量、使用維護質量的綜合反映。為了保證和提高工程質量,質量控制不能僅限于施工過程,而必須貫穿于從勘察設計直到使用維護的全過程,要把所有影響工程質量的環節和因素控制起來。其次,全員的質量控制。工程質量是項目各方面、各部門、各環節工作質量的集中反映。提高工程項目質量依賴于上自項目經理下至一般員工的共同努力。所以,質量控制必須把項目所有人員的積
極性和創造性充分調動起來,做到人人關心質量控制,人人做好質量控制工作。長期以來,比較普遍的做法是把通信工程質量的控制放在通信工程建設的實施階段,而不重視其他幾個階段的控制。其實,通
關鍵詞:通信工程;課程建設;人才培養;應用型本科;實踐教學
中圖分類號: G642 文獻標識碼:A 文章編號: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
通信技術在近年來發展迅速,推動了通信相關行業的快速興起。基于移動通信和計算機技術的移動互聯網產業正成為我國經濟和社會發展的重要支柱[1]。隨著相關產業的日益發展,社會對應用型通信工程專業人才的需求越來越大,同時對通信專業人才的能力和知識結構提出了更高和更新的要求。高校為了培養適應社會需求的通信工程專業人才,就需要對專業培養方案進行修訂,其核心內容是對相關課程體系進行優化設置[2]。
應用型通信工程專業的課程設置要符合通信技術發展趨勢,并能滿足當前通信行業的應用需求。一方面,從通信技術本身的發展來看,其與計算機技術密切相關[3][4]。軟件定義網絡、第五代移動通信網絡、物聯網等通信網絡新技術不斷涌現,而這些新技術都依賴于云計算、大數據分析和網絡優化等計算機技術[5]。另一方面,從行業應用需求來看,通信產業目前正從傳統以設備為核心轉向以服務為核心[6]。這就要求通信專業人才在掌握通信設備相關知識的基礎上,還要具備通信網絡管理、運營和應用開發的能力。而要從事現代化的通信網絡運維與網絡應用開發,通信技術人員必需熟練掌握相應的計算機軟硬件開發技術。因此,高校通信工程專業計算機類課程體系建設在整個專業培養方案中占有重要地位。
本文針對目前本科通信工程專業課程體系中存在的一些問題,結合通信技術發展趨勢和通信行業應用需求,從課程設置、實踐教學環節設計兩方面,提出適合應用型本科通信專業的計算機類課程優化方案。
1 通信工程專業課程建O現狀
普通高校通信工程專業在課程設置上,通常會參考一些重點高校相關專業的課程體系。但是由于師資力量、綜合實力、生源質量等方面的差距,無法直接照搬其課程體系和教學方法。以安徽工程大學(以下簡稱我校)通信工程專業為例,雖然自本專業開辦以來,已經多次調整專業培養方案和相應課程體系,但是在課程設置和教學方法等方面還是存在一些問題,其主要體現在以下兩個方面。
1) 課程體系和課程設置不合理。目前,我校通信工程專業的基礎課以電路分析與設計為中心,開設了電路分析、模擬電子線路、數字電子技術、高頻電子線路等課程。專業必修課以通信系統信號處理為核心,開設了信號與系統、數字信號處理、通信原理、電磁場與電磁波等課程。專業方向課包括移動通信、微波技術、天線與電波、多媒體通信技術、光纖通信、信息理論與編碼等。而與計算機技術相關的課程只有C語言程序設計、微機原理、單片機原理及應用、DSP原理及應用、計算機網絡,其中還有部分是選修課。從中可以看出,目前的課程體系側重信號分析與處理,重理論輕應用。但是隨著現代通信行業及相關產業的發展,現有課程設置已經不能滿足人才培養的需求。根據相關就業調查結果和畢業生反饋情況,目前普通高校通信工程畢業生從事信號處理及相關工作的不到四分之一,而超過一半的畢業生從事通信網絡相關的軟硬件產品開發及運維等工作[7][8]。因此,有必要對現有課程體系進行優化,特別是加強計算機類課程的建設。
2)實踐教學環節相對薄弱。實踐教學環節是幫助學生理解消化專業課理論知識,提高學生動手和創新能力的重要途徑,主要包括課程實驗、課程設計、綜合大實驗、畢業設計和大學生創新計劃等。目前,我校通信工程專業配合專業主干課程,開設了一定數量的課程實驗。這些實驗主要使用實驗箱完成,只能進行簡單的驗證性實驗。綜合大實驗和課程設計也主要采用實驗箱并結合Matlab、SystemView等仿真環境完成,缺少設計型實驗。而大學生創新計劃、學科競賽等教學活動雖然能較好培養學生的實踐能力,但是目前能參與的學生數量有限。因此,在優化調整課程體系的同時,需要結合計算機技術,開設普及面廣、面向應用的實踐教學環節,培養學生的實踐能力。
2 通信工程專業計算機類課程設置方案
通信工程專業計算機類課程的優化設置,需要結合我校通信工程專業教師的學科背景和研究方向,對現有培養方案中的課程體系進行改革。由于目前各專業在培養計劃中的學時有一定總量限制,在保持現有總學時不發生較大變動的前提下,要加強計算機類課程的教學,主要通過以下兩個途徑。一是通過對部分課程進行課時壓縮,例如信號處理方向的幾門專業課程在部分內容上有一定重疊,可以考慮對相關教學內容進行整合,減少一定的授課學時,用于安排少量新開計算機類課程;二是對現有計算機類課程內容進行更新。優化之后的通信工程專業計算機類課程主要分為以下幾類。
1)計算機軟件技術基礎類,包括C語言程序設計、面向對象程序設計(C++/Java)。其中C語言程序設計是現有課程,但是在課程內容上需要加強數據結構及算法設計的相關內容,為后續計算機類課程打好基礎。面向對象程序設計為新開課程,由于應用軟件設計普遍采用了面向對象技術,而原有課程體系缺少了這一重要課程內容。在實際教學過程當中,可以采用C++或Java語言進行講授,主要讓學生建立面向對象的程序設計理念并在后續課程中加以應用。
2)計算機硬件技術基礎類,包括通信電子線路、單片機及嵌入式系統。現有電路硬件設計課程在內容設計上沒有考慮通信工程專業的特點,需要加強無線通信相關電子線路設計的內容,還可以融合微波電路設計,開展綜合性實驗。而通過單片機及嵌入式系統課程的學習,可以進一步培養學生軟硬件結合,開發實際應用無線通信電子設備的能力。
3)現代通信網絡技術類,包括計算機網絡、通信網絡新技術專題。計算機網絡為現有課程,但是設置為專業基礎選修課,需要調整為專業基礎必修課。現代通信技術與計算機網絡技術緊密結合,網絡知識是通信專業人才必備的基礎知識。原有計算機網絡課程教學目標定位不明確,影響了后續通信網絡相關課程的教學效果。在課程內容安排上,除了計算機網絡體系結構、路由方法和網絡協議等基本原理,還要注重網絡應用,增加課程實驗學時。現有通信網絡技術新專題內容調整為第五代移動通信網絡、軟件定義網絡、網絡虛擬化和物聯網相關專題。這些新技術是通信工程畢業生在工作中將會接觸到的產業技術背景,其最大特點就是通信網絡與計算機技術的融合,實現通信網絡的數字化和虛擬化。
4)通信W絡軟件開發類,包括網絡編程、移動互聯網應用軟件設計。根據目前通信工程專業畢業生的就業情況,有必要加強通信網絡軟件開發相關的能力培養。在無法增加更多新課程的條件下,可以將相關教學內容納入實踐教學環節。網絡編程主要包括Socket編程、B/S、C/S架構程序設計等,可以將其納入網絡軟件開發課程設計教學環節。移動互聯網應用軟件開發主要包括無線終端應用軟件開發、移動增值業務開發等。課程內容主要為iOS或Android平臺應用程序開發,可以作為通信工程綜合實驗的一部分。
由于通信工程專業學生的知識體系結構與計算機專業學生不同,同樣的計算機課程對通信專業學生的教學目標和要求也應有區別。以上計算機類課程在內容安排上必須考慮通信專業學生的特點,不能直接照搬計算機專業相關課程的教學大綱和教學內容。軟件類課程以通信網絡軟件系統開發和移動互聯網應用開發為主線,硬件類課程以無線通信電子線路設計為核心內容。
3 通信工程專業計算機類課程實踐教學環節設計
實踐教學是培養應用型通信工程專業人才的重要環節。在課程理論教學的基礎上,實踐教學環節可以幫助學生理解和消化相關知識點,有助于鍛煉學生實際應用知識的能力。現有實踐教學環節中,驗證性實驗所占比例較大,綜合性實驗設置欠缺,而且各實踐環節之間缺乏相關性,不利于培養學生的綜合實踐能力。因此,在設置計算機類課程實踐教學環節時,應盡量提高綜合性實驗的比例,并注意相關課程之間的聯系,加強實踐教學的系統性。優化調整后的計算機類課程實踐教學環節包括以下幾類。
1)課程實驗:包括C語言程序設計、面向對象程序設計和計算機網絡三門課程的課程實驗。其中C語言實驗主要讓學生建立計算機編程的基本概念,掌握編程規范和程序調試技巧,具備實現基礎算法的能力。面向對象程序設計課程實驗,著重培養學生面向對象的程序設計理念,具備利用C++/Java編程環境開發實際應用程序的能力。計算機網絡實驗要求學生在掌握網絡設備使用、調試和組網的同時,能夠利用工具軟件深入理解網絡協議,并掌握Socket編程的基本方法。
2)課程設計:將現有硬件電子線路課程設計整合為通信電子線路課程設計,增加網絡軟件開發和嵌入式系統兩項計算機類課程設計。其中網絡軟件開發課程設計要求學生綜合使用面向對象和網絡編程技術,開發C/S、B/S架構下的網絡應用軟件系統,積累整體性軟件項目開發經驗。嵌入式系統課程設計綜合了單片機和嵌入式系統兩門課程的內容,利用電子信息工程專業實驗室設備,讓學生掌握典型嵌入式硬件平臺上的軟件系統開發技術。
3)綜合性大實驗:包括移動互聯網應用軟件開發和無線通信系統設計兩項綜合性實驗。移動互聯網應用軟件開發綜合實驗要求學生利用所學的計算機軟件開發技術,學習和掌握iOS 或Android操作系統的應用軟件設計方法,結合網絡編程知識,開發具備網絡通信功能的智能移動終端軟件。無線通信系統設計綜合實驗要求學生利用通信電子線路設計、多媒體通信和嵌入式系統等課程內容,完成無線視頻傳輸系統收發端硬件設計和相關嵌入式軟件開發。
4)畢業設計:畢業設計是應用型通信工程人才綜合能力培
養的重要階段,在設計選題上要盡量減少理論型和仿真研究型課題,以通信軟硬件系統開發類課題為主體,充分利用現有實驗室條件,并結合專業教師自身研究方向和課題,進一步培養學生所學通信專業知識的綜合應用能力。
5)學科競賽與大學生創新計劃:積極引導部分學有所長的通信工程專業學生參“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、電子設計競賽、智能汽車競賽、智能制造挑戰賽、單片機及嵌入式系統大賽和物聯網應用創新大賽等多種學科競賽。同時,鼓勵和指導學生積極申報大學生創新創業計劃項目,鍛煉學生解決實際應用問題的能力,培養學生積極思考、勇于創新的精神。
4 結束語
課程建設是通信工程專業人才培養方案的核心內容,應用型通信工程專業的課程設置必須面向社會實際需求。隨著通信產業的快速發展,通信技術已經與計算機技術緊密結合。本文針對現有通信工程專業課程建設中存在的問題,提出了通信工程專業計算機類課程設置的優化方案,并在實際教學過程中進行了初步實踐。今后將繼續以應用創新型通信專業人才培養為目標,不斷優化相關課程建設。
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