以就業(yè)為導(dǎo)向的通信工程專業(yè)實踐課程教學(xué)改革*

孫昭峰 呂治國

洛陽理工學(xué)院計算機與信息工程學(xué)院，河南 洛陽 471023

以就業(yè)為導(dǎo)向的通信工程專業(yè)實踐課程教學(xué)改革*

孫昭峰 呂治國

洛陽理工學(xué)院計算機與信息工程學(xué)院，河南 洛陽 471023

通過對通信工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，通信工程專業(yè)的實踐課程亟需改革。通信工程專業(yè)實踐課程有其普遍的課程特點，目前的實踐教學(xué)現(xiàn)狀存在著如下三個突出的矛盾即：課程體系中理論課時與實踐課時分配比例的矛盾；實踐教學(xué)課時量與教學(xué)內(nèi)容的矛盾；各課程實踐內(nèi)容互不聯(lián)系與系統(tǒng)實踐能力培養(yǎng)的矛盾。

以就業(yè)為導(dǎo)向；通信工程專業(yè)；實踐課程教學(xué)

解決以上矛盾的基本思路和方法如下：

第一，調(diào)整實踐教學(xué)體系，重新組織規(guī)劃實踐教學(xué)內(nèi)容。

第二，實現(xiàn)教學(xué)方法多樣化，將多媒體手段、仿真實驗等融合到教學(xué)中；同時增加課外實踐學(xué)時，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計并完成實踐。

第三，改變各自獨立互無聯(lián)系的實踐課程教學(xué)體系，建立一體化的實踐課程教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞：通信工程，實踐能力，實踐教學(xué)，現(xiàn)狀，改革

前言：

通過對我校三屆通信工程專業(yè)2014、2015、2016三屆畢業(yè)生的就業(yè)情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對學(xué)生就業(yè)影響比較大的能力有：學(xué)習(xí)能力，解決問題能力，團隊合作能力，環(huán)境適應(yīng)能力，計劃、組織、協(xié)調(diào)、決策能力等。其中前兩項實際就是實踐能力總占比為38.54%。

另外，調(diào)查顯示畢業(yè)生認為可以有效提升就業(yè)能力的措施如：鼓勵學(xué)生搞研科，組織學(xué)生競賽和獨立設(shè)計實踐項目，社會實習(xí)實踐，改革教學(xué)方法、加強師生互動等。其中前三項和實踐相關(guān)的占比高達84.91%?？梢姡ㄐ殴こ虒I(yè)學(xué)生的實踐能力對其就業(yè)有極其重要的積極作用。

而目前的實踐教學(xué)現(xiàn)狀存在突出的三個矛盾，不利于實踐能力的培養(yǎng)。

一、通信工程專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀

(一)課程體系中理論課時和實踐課時分配不合理，理論課時太多，實踐課時太少

調(diào)查顯示：50%以上學(xué)生認為應(yīng)強化課程設(shè)計，實習(xí)環(huán)節(jié)，改革畢業(yè)設(shè)計和改革實驗課。學(xué)生還列舉了一些收獲比較大的實踐課程如：模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、脈沖與數(shù)字電路課程設(shè)計、單片機課程設(shè)計、通信原理實驗、C++語言課程設(shè)計等。調(diào)查結(jié)果反映了當(dāng)前課程體系中課程設(shè)置方案存在一些不合理的方面，如課程安排不合理，理論課時過多，實踐課程不足，比如高頻電子線路課程理論課時40學(xué)時而實踐課時只有8學(xué)時。同時調(diào)查學(xué)生對實踐課程的學(xué)習(xí)效果滿意度只有43%，顯然課程設(shè)計、社會實習(xí)實踐、畢業(yè)設(shè)計等實踐實類課程沒有達到預(yù)期目標(biāo)。

(二)實踐教學(xué)課時量與教學(xué)內(nèi)容的矛盾

通信工程專業(yè)課程如《通信原理》《信號與系統(tǒng)》《電路原理》《模擬電子技術(shù)》《高頻電子線路》等等，普遍存在的特點是：課程內(nèi)容廣泛、電路多樣、原理復(fù)雜公式嚴(yán)謹、應(yīng)用靈活、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高等。隨著課程教學(xué)改革深化，教育技術(shù)的提高和教學(xué)手段的多樣化，通信工程專業(yè)課程的課時量大幅度壓縮，例如《高頻電子線路》課程，我校(洛陽理工學(xué)院)通信工程專業(yè)采用的教材是高等教育出版社出版，張肅文主編的《高頻電子線路》第五版教材。按該教材總共8章內(nèi)容，推薦課時為72-96課時。但我校2014年培養(yǎng)方案已經(jīng)把該課程課時壓縮至48學(xué)時而實踐學(xué)時只有8個，只能做4個實驗，這個實驗數(shù)量完全無法覆蓋8章的知識點。顯然實踐教學(xué)的課時量與教學(xué)內(nèi)容存在嚴(yán)重的矛盾。調(diào)查顯示，90%的學(xué)生希望增加實驗的學(xué)時和內(nèi)容，同時學(xué)生認為在較短的實驗學(xué)時內(nèi)很難達到對知識的融會貫通，無法提高知識的應(yīng)用能力。

(三)各課程實踐內(nèi)容互不聯(lián)系與系統(tǒng)實踐能力培養(yǎng)的矛盾

通信工程專業(yè)課程普遍存在的特點是，課程實踐性很強，對實踐性方面能力要求很高，而目前實踐學(xué)時普遍比較少，實踐內(nèi)容有限且只能做驗證性實踐，綜合性、創(chuàng)新性實踐極少。

目前的現(xiàn)狀是學(xué)生在實踐課程中只能機械地在教師的指導(dǎo)下做實驗，驗證所學(xué)知識，無法通過實驗牢固掌握工程概念、建立工程意識，更無法培養(yǎng)實踐能力。

因此，怎樣才能在較短的時間內(nèi)讓學(xué)生牢固的掌握實驗方法，并理解相應(yīng)的知識，最終通過實驗掌握一定的電路設(shè)計、安裝、調(diào)試能力，是我們必須解決的問題。而造成這一現(xiàn)狀的原因個人認為除了實踐學(xué)時不夠之外，還有一個更重要的原因即：各實踐課程進行順序沒有規(guī)律，各課程實踐內(nèi)容互不聯(lián)系，沒有從宏觀角度統(tǒng)一安排實踐進行順序。例如《電路原理課程設(shè)計》《模擬電子技術(shù)課程設(shè)計》《高頻電子線路課程設(shè)計》《通信原理課程設(shè)計》《單片機應(yīng)用課程設(shè)計》等都是按理論課所在學(xué)期獨自進行，無任何關(guān)聯(lián)，實踐內(nèi)容和課時安排沒有任何統(tǒng)一規(guī)劃，各課程設(shè)計的目標(biāo)和級別學(xué)生都不清楚，學(xué)生在做每一門課程實踐設(shè)計時，無法聯(lián)系到通信系統(tǒng)其它課程的知識，不利于學(xué)生形成通信系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)概念，無助于其整體實踐能力培養(yǎng)。

二、實踐課程教學(xué)改革的思路及實施方法

(一)調(diào)整教學(xué)體系，重新組織優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容

1.對實踐類課程及內(nèi)容做必要調(diào)整和規(guī)劃

以往的實踐課程內(nèi)容為各自獨立互無關(guān)聯(lián)的小硬件系統(tǒng)設(shè)計，學(xué)生在做本課程實踐時思路和眼光局限于本課程內(nèi)，無法聯(lián)系其它課程知識和體系。

要改變這種狀態(tài)，將實踐課程順序規(guī)劃為：通信系統(tǒng)單元模塊—功能子系統(tǒng)—完整系統(tǒng)—通信網(wǎng)絡(luò)這樣的結(jié)構(gòu)體系。從單元電路的設(shè)計到子系統(tǒng)設(shè)計再到完整獨立系統(tǒng)設(shè)計，最后到整個通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。這種系統(tǒng)化設(shè)計規(guī)劃順序使得各實踐課程相互之間緊密聯(lián)系，層層遞進，學(xué)生在實踐過程中經(jīng)歷由局部到整體，由單元電路到完整網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計過程，既使學(xué)生了解了不同層次的設(shè)計思路、功能實現(xiàn)方法，又開拓了學(xué)生的專業(yè)視野，使他們切身體會到通信系統(tǒng)是軟件和硬件的統(tǒng)一，軟件硬件缺一不可，對整個通信系統(tǒng)有一個全面、深刻的認識。

2.實踐課程內(nèi)容的規(guī)劃思路

通信工程專業(yè)實踐類課程包括：模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、脈沖與數(shù)字電路課程設(shè)計、高頻電子線路課程設(shè)計、單片機課程設(shè)計、信號與系統(tǒng)課程設(shè)計、通信原理課程設(shè)計、綜合課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)等。

其中模擬電子技術(shù)課程設(shè)計和數(shù)字電路課程設(shè)計為基礎(chǔ)課程，分別為模擬多信號發(fā)生器和數(shù)字多信號發(fā)生器的設(shè)計。其它的課程都是通信系統(tǒng)子系統(tǒng)的設(shè)計，內(nèi)容為：(1)高頻電子線路：利用Multisim的調(diào)頻發(fā)射電路仿真設(shè)計(2)通信原理課程設(shè)計：利用MATLAB的編碼和調(diào)制原理仿真驗證；(3)綜合課程設(shè)計：通信系統(tǒng)整體方案設(shè)計；(4)生產(chǎn)實習(xí)：程控電話機組裝與調(diào)試；(5)單片機系統(tǒng)設(shè)計三個依次為：總線通信設(shè)計、通信協(xié)議設(shè)計和點對多通信系統(tǒng)設(shè)計。

在專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建中，基于一體化考慮，規(guī)劃統(tǒng)一設(shè)計任務(wù)，設(shè)計分層次漸進的體系結(jié)構(gòu)，遵循從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)—單元電路模塊設(shè)計—獨立系統(tǒng)設(shè)計—完善通信系統(tǒng)設(shè)計的實踐能力培養(yǎng)思路。各實踐課程在統(tǒng)一規(guī)劃任務(wù)下，承擔(dān)不同的子任務(wù)。

同時，對所有設(shè)計任務(wù)進行統(tǒng)一規(guī)劃，使前期課程的設(shè)計成果可用于后續(xù)的設(shè)計，節(jié)省實驗經(jīng)費，避免知識的重復(fù)。

(二)豐富實踐教學(xué)方法，把多媒體手段、仿真實驗等融合到實踐教學(xué)中；同時增加課外實踐學(xué)時，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計并完成實踐

針對課程知識量大、學(xué)時少的特點，在實踐教學(xué)時，利用多媒體手段和動畫來展示抽象概念，演示動態(tài)過程，以增加趣味性，加深印象，增進理解。如通過投影展示Multisim仿真電路的動態(tài)過程、工作原理、波形變化，效果直觀明了，這種方法可以增強學(xué)生對電路分析與設(shè)計的興趣，極大地提高教學(xué)效果，同時還可以大大減少板書作圖，提高單位時間知識密度。

比如講調(diào)頻發(fā)射設(shè)備時，可以用Multisim軟件設(shè)計一個最簡單的調(diào)頻無線發(fā)射系統(tǒng)(圖1)，并把仿真結(jié)果通過投影展示，還可以更進一步做出實物，通過此發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一段音樂，讓學(xué)生用收音機現(xiàn)場接收到信號，這種直觀的教學(xué)方法，可以非常有效的提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

圖1 調(diào)頻無線發(fā)射系統(tǒng)原理及仿真結(jié)果

(三)建立一體化的實踐課程教學(xué)體系

按照“基礎(chǔ)級—單元電路級—獨立系統(tǒng)級—完整網(wǎng)絡(luò)級”級別，規(guī)劃建立一體化實踐課程教學(xué)體系如下圖2。規(guī)劃實踐課程先后次序如下：高頻電子線路課程設(shè)計；單片機系統(tǒng)設(shè)計1；生產(chǎn)實習(xí)；通信原理課程設(shè)計；單片機系統(tǒng)設(shè)計2；綜合課程設(shè)計；單片機系統(tǒng)3。

高頻電子線路課程設(shè)計內(nèi)容是驗證調(diào)頻發(fā)射機工作機理，利用MultiSim設(shè)計電路并進行仿真；生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容是讓學(xué)生學(xué)會利用Protel軟件設(shè)計制作PCB板，設(shè)計和制作無線收發(fā)信機電路板；通信原理課程設(shè)計內(nèi)容的是調(diào)試無線收發(fā)電路，驗證FEC編碼；綜合課程設(shè)計的內(nèi)容是利用用收發(fā)信機和控制終端組成簡單的總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；單片機課程設(shè)計分為三個級別，從基礎(chǔ)級的總線通信設(shè)計到系統(tǒng)級通信協(xié)議設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)級點對多通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

(四)一體化實踐課程教學(xué)改革的措施

要實現(xiàn)一體化實踐課程教學(xué)改革的目標(biāo)和效果，必須有相應(yīng)的措施和手段。為保證實踐課程教學(xué)任務(wù)的順利實施，可以采取以下措施：

1.以教研室為單位，組織所有實踐課程任課教師對所有實踐課程進行統(tǒng)一規(guī)劃

按照“基礎(chǔ)級—單元電路級—獨立系統(tǒng)級—完整網(wǎng)絡(luò)級”的級別，規(guī)劃建立一體化實踐課程教學(xué)體系。把所有實踐課程內(nèi)容組織成一個有機的統(tǒng)一任務(wù)：建設(shè)一個完整的但可分解的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。此系統(tǒng)內(nèi)各課程對應(yīng)的任務(wù)又是相對獨立有機的、完整的子任務(wù)。每一級任務(wù)的設(shè)計成果可以應(yīng)用于下一級任務(wù)的設(shè)計和完成。

2.分解各子任務(wù)，指定相應(yīng)的課程設(shè)計指導(dǎo)教師

整個實踐課程體系設(shè)置成一個有機的可分解的大的綜合任務(wù)，各子任務(wù)前后環(huán)環(huán)相扣聯(lián)系緊密，前期設(shè)計的成果是后續(xù)設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)，前期課程設(shè)計成功，任務(wù)完成，才能進行后期的設(shè)計任務(wù)，為了保證設(shè)計任務(wù)順利進行，每位指導(dǎo)教師都要熟悉整個任務(wù)流程，必須要對本人負責(zé)的任務(wù)及之前和之后的任務(wù)非常清楚。

3.各負責(zé)教師制定完備詳細的子任務(wù)設(shè)計任務(wù)書及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案，并以此方案為依據(jù)獨立完成設(shè)計任務(wù)

課程設(shè)計任務(wù)書是對課程設(shè)計目的、要求、功能、使用儀器設(shè)備的說明，必須要詳細、完備，有助于學(xué)生最大程度理解并順利完成該設(shè)計。任務(wù)書中不但要說明本設(shè)計的任務(wù)，同時要介紹本任務(wù)與前級任務(wù)及后續(xù)任務(wù)的聯(lián)系。同時負責(zé)教師要制定該任務(wù)詳細的設(shè)計方案及實現(xiàn)方法和步驟，作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案和對學(xué)生設(shè)計成果的評判標(biāo)準(zhǔn)。負責(zé)教師還必須能夠以此方案為依據(jù)，熟練的獨立完成設(shè)計任務(wù)，對設(shè)計中可能出現(xiàn)的問題要有所有準(zhǔn)備。

圖2 通信工程專業(yè)實踐課程順序與內(nèi)容框圖

三、總結(jié)

綜上所述，結(jié)合通信工程專業(yè)的課程特點，有針對性的在課程設(shè)置、實踐學(xué)時，實踐體系等方面進綜合教學(xué)改革，可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實踐動手能力，切實提高學(xué)生的工程實踐能力和就業(yè)競爭力。

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TU-4；G

A

1006-0049-(2017)21-0009-02

*洛陽理工學(xué)院2016年教研項目[JY16-31]《通信工程專業(yè)就業(yè)情況分析及對策》，并受此項目資助，特此致謝。