信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)與實(shí)踐

梅立坤

摘 要 實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)是高等學(xué)校培養(yǎng)人才兩個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)于信息工程等相關(guān)專業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更顯得尤為重要，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵步驟。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已經(jīng)不能和社會(huì)需求相適應(yīng)了，結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電信與計(jì)算機(jī)分中心的具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和體系，闡述了信息工程類專業(yè)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的各種問(wèn)題以及解決方案，為深化教學(xué)改革和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮了重要作用，也為今后申報(bào)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心提供了基礎(chǔ)保障。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 電信與計(jì)算機(jī)分中心 信息工程 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.10.047

Abstract Theoretical teaching and experimental teaching is for colleges to train two essential link， for information engineering and other related majors， experimental teaching is particularly important， key steps of application type talents training. With the continuous development of information technology， traditional experimental teaching content and teaching method has and social demand can not adapts with my school experiment teaching center of telecommunications and computer center specific experiment teaching pattern and system， describes the various problems encountered by the information engineering specialty in experimental teaching and solutions， in order to deepen teaching reform and improve the quality of experimental teaching play an important role， but also for future application key provincial experimental teaching demonstration center provides a basic guarantee.

Keywords experimental teaching system； telecommunications and computer sub center； information engineering； teaching reform

我校信息工程學(xué)院所開設(shè)的四個(gè)專業(yè)分別為電子信息工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，其80%以上的實(shí)驗(yàn)課是在電信與計(jì)算機(jī)分中心的實(shí)驗(yàn)室開設(shè)。這四個(gè)專業(yè)的共同特點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)課比例要多于理論課，而且，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如果一成不變，則會(huì)極大地影響人才培養(yǎng)效果，如何讓實(shí)驗(yàn)課程和社會(huì)接軌是目前電信與計(jì)算機(jī)分中心亟需解決的問(wèn)題。

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主要研究?jī)?nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)

（1）基礎(chǔ)類、專業(yè)類、綜合設(shè)計(jì)性以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程的比例不夠合理，基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)所占比例過(guò)大；（2）大一可以開設(shè)和學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)相近的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)；大二可以以各種競(jìng)賽為導(dǎo)向、把硬件故障診斷的實(shí)例融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去；大三可以把企業(yè)中實(shí)際的項(xiàng)目和大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)等滲透到平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去。

1.2 實(shí)驗(yàn)教師結(jié)構(gòu)

（1）學(xué)歷結(jié)構(gòu)；（2）年齡結(jié)構(gòu)；（3）職稱結(jié)構(gòu)；（4）雙師型教師比例。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

因?yàn)殡娦?、通信、物?lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)迅速，需要及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，陳舊的設(shè)備和技術(shù)手段不能滿足社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱最少三年要更新一次。

1.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的評(píng)價(jià)主要包括實(shí)驗(yàn)講授方法、以及能否及時(shí)處理實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問(wèn)題，因?yàn)槔碚撜n中描述的都是在理想的環(huán)境中得出的規(guī)律和現(xiàn)象，而在實(shí)際進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)有各種不可預(yù)知的問(wèn)題出現(xiàn)，需要教師能逐一分析并解決問(wèn)題；（2）對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)主要包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析，遇到故障的處理方法等。

2 我校信息工程學(xué)院各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

2.1 電子信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系

（1）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電信工程導(dǎo)論、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)、電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（2）專業(yè)實(shí)驗(yàn)：通信原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)、信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、嵌入式與多核技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)、移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、汽車電子實(shí)驗(yàn)；（3）項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)：電子電路實(shí)訓(xùn)、電子工藝實(shí)訓(xùn)、C語(yǔ)言程序課程設(shè)計(jì)、模擬電路課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)、實(shí)用電源實(shí)訓(xùn)、FPGA課程設(shè)計(jì)、嵌入式應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。

2.2 通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系

（1）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、通信工程導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、JAVA程序設(shè)計(jì)、電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)；

（2）專業(yè)實(shí)驗(yàn)：信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、通信原理實(shí)驗(yàn)、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)、嵌入式與多核技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)、移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)、光纖通信技術(shù)；

（3）項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)：電子電路實(shí)訓(xùn)、電子工藝實(shí)訓(xùn)、C語(yǔ)言程序課程設(shè)計(jì)、模擬電路課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式與多核課程設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)、安卓技術(shù)開發(fā)、通信系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系

（1）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)導(dǎo)論、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)概論、計(jì)算機(jī)組成原理、JAVA程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；

（2）專業(yè)實(shí)驗(yàn)：數(shù)據(jù)庫(kù)原理、傳感器原理實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)、RFID原理實(shí)驗(yàn)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、JAVA WEB開發(fā)技術(shù)、單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、CC2530原理、軟件工程；

（3）項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)：C語(yǔ)言程序課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、語(yǔ)言類綜合實(shí)訓(xùn)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式課程設(shè)計(jì)、Zigbee應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)通信課程設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、智能家居模擬實(shí)訓(xùn)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)實(shí)訓(xùn)；

2.4 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系

（1）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、面向?qū)ο蟪绦驅(qū)嶒?yàn)、計(jì)算機(jī)組成原理；

（2）專業(yè)實(shí)驗(yàn)：JAVA程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理、JAVA WEB、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軟件工程、單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)管理、XML技術(shù)、多媒體技術(shù)；

（3）項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)：嵌入式課程設(shè)計(jì)、JAVA WEB課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)、JAVA課程設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試課程設(shè)計(jì)、Android系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計(jì)、Linux C課程設(shè)計(jì)。

3 目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題和解決方案

3.1 實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配不合理

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、模擬電路課程設(shè)計(jì)、數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)等綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)，而通信原理以驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)課則安排有34學(xué)時(shí)，明顯設(shè)置不合理，今后更新培養(yǎng)方案可重新分配學(xué)時(shí)。

3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊

（1）電子工藝實(shí)訓(xùn)仍使用potel99的最老版本，而目前經(jīng)過(guò)升級(jí)后已有最新的potel2008版本；（2）嵌入式系統(tǒng)仍使用的是2006年流行的arm9的操作系統(tǒng)，而目前使用的主流操作系統(tǒng)應(yīng)該是arm11；（3）移動(dòng)通信仍使用的是3G技術(shù)，而目前4G移動(dòng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，且有部分高校向5G擴(kuò)展；（4）單片機(jī)技術(shù)仍使用的是51系列單片機(jī)芯片，而目前應(yīng)用較多的是STM32系列的單片機(jī)，相比處理速度更快，內(nèi)存更大。（5）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)仍是以有線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為主，而目前應(yīng)用較多的是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

根據(jù)以上問(wèn)題，可在培養(yǎng)方案中注明要求必須使用某種軟件或?qū)嶒?yàn)方法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心適時(shí)的淘汰過(guò)時(shí)的硬件或者軟件設(shè)備。

3.3 單個(gè)教師承擔(dān)一門課程的局限性

部分課程設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，單個(gè)教師不能完全承擔(dān)整門課程，這相當(dāng)于做一個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目組成員對(duì)于各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分工協(xié)作才能更順利完成教學(xué)任務(wù)。例如：某學(xué)生做一個(gè)無(wú)線電能傳輸裝置的課程設(shè)計(jì)，就需要掌握單片機(jī)技術(shù)，開關(guān)電源技術(shù)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，高頻等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而幾乎沒(méi)有一個(gè)教師能同時(shí)精通這所有知識(shí)，這就需要在排課的時(shí)候能同時(shí)安排幾個(gè)相關(guān)教師授課。

3.4 各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的專業(yè)性不強(qiáng)

電子信息工程專業(yè)可不開設(shè)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)、數(shù)字圖像處理，可增開設(shè)自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)，微波技術(shù)等實(shí)驗(yàn)課程；通信工程專業(yè)可不開設(shè)電子工藝實(shí)訓(xùn)、FPGA技術(shù)，可增開設(shè)射頻技術(shù)，光纖通信等實(shí)驗(yàn)課程；物聯(lián)網(wǎng)工程可不開設(shè)計(jì)算機(jī)組成原理；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)可增開部分專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。

3.5 大部分實(shí)訓(xùn)課程未能和生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合

例如軟件類實(shí)驗(yàn)相互抄襲、網(wǎng)上拷貝較多，學(xué)生畢業(yè)后不能勝任項(xiàng)目開發(fā)工作，因?yàn)檎鎸?shí)的項(xiàng)目開發(fā)不同于普通按部就班的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，其整個(gè)過(guò)程中會(huì)遇到各種不可預(yù)知的困難，為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析處理各種問(wèn)題，應(yīng)把企業(yè)中實(shí)際的項(xiàng)目融入平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)整個(gè)過(guò)程，這樣學(xué)生踏上工作崗位后就能直接進(jìn)入企業(yè)第一線工作。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，要根據(jù)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)隨時(shí)改進(jìn)，而信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)發(fā)展尤為迅速，這就要求實(shí)驗(yàn)教師長(zhǎng)期不斷地學(xué)習(xí)，經(jīng)常深入企業(yè)掌握先進(jìn)的技術(shù)和方法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心也要適時(shí)更新硬件和軟件設(shè)備，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的實(shí)用性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性和完整性。

參考文獻(xiàn)

[1] 柴文妍，王皖貞.電子信息工程專業(yè)“綜合課程設(shè)計(jì)”教學(xué)實(shí)踐與探討[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011.21（3）.

[2] 王青云，宗慧.電子信息工程專業(yè)的“課題式”教學(xué)改革研究[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011.34.

[3] 騰升華.電子信息工程專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014.17（1）.

[4] 胡兵.信息工程專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探討[J].高等教育研究，2011.28（2）.