地方高校通信工程专业培养方案设计

2016-05-16周先军侯兴涛周瑾熊炜湖北工业大学电气与电子工程学院通信工程系湖北武汉430068

高教学刊 2016年8期

关键词：培养方案通信工程系统设计

周先军　侯兴涛　周瑾　熊炜（湖北工业大学电气与电子工程学院通信工程系，湖北武汉430068）

地方高校通信工程专业培养方案设计

周先军侯兴涛周瑾熊炜
（湖北工业大学电气与电子工程学院通信工程系，湖北武汉430068）

摘要：专业培养方案，直接决定了相应本科教学的内容，是高等教育中至关重要的一环。以湖北工业大学通信工程专业为例，介绍了培养方案各环节，展示了对各个环节的摸索与思考，旨在相互交流，共同完善专业培养方案。

关键词：省属高校；通信工程；培养方案；系统设计；课程体系

Abstract:Professional training program, which directly determines the corresponding undergraduate teaching content, is an important link in higher education. The train scheme of communications engineering in Hubei University of Technology is introduced on the various aspects of training program, showing the exploration and thinking, to communicate with each other to jointly improve the professional training program.

Keywords:Provincial universities; Communications engineering; Training program; System design; Curriculum system

一、介绍

通信工程专业属于工学中的电子信息类，关注的是通信过程中的信号传输和信息处理，该专业是一个基础知识面宽、应用领域广阔的综合性专业。[1，2]

本专业市场大，社会需求多，要根据学生特点及学校发展定位明确人才培养定位及重点发展方向。在课程体系的构建上，从国家经济社会发展对人才的实际需求出发，优化人才培养结构，合理安排学时。一方面，加强基础教育，保证人文社会科学基础、自然科学基础以及各类学科基础课的基本学时，体现人文精神与科学素养的结合，培养学生全面发展，重视学生适应能力与发展潜力的培养，确保教育质量。另一方面，坚持加强实践教育，要确保实践教学在人才培养的整个过程中发挥重要作用。形成体系严谨、模式合理的实验教学体系；设置实践教学内容先进、系统性和综合性强的实验课；推进人才培养与生产劳动和社会实践相结合；探索各种形式的实践活动，切实提高实践教学的质量。另外，明确专业定位，突出专业特色。注重通信中的基础理论与系统知识相结合，强调通信网络体系，覆盖通信技术各个方向，借助科研优势，保证科研和教学互动，专业建设与通信信息行业保持同步发展，不断适应通信行业人才需求的变化。[3-6]

湖北工业大学在2015年整体进入一类招生，生源状况良好。目前，通信专业在岗教师19人，其中，教授3人，副教授5人。从学历上看，博士13人，在读博士4人，教师基本上是信息与通信工程或相关专业毕业。本专业依托湖北工业大学实习实训中心、电工电子实验中心、通信专业实验室，已建成通信原理、数字信号处理、通信电子线路、交换、移动、光纤、微波、视频、通信网、宽带接入等10个通信专业实验室等，信号与系统是校级精品课程，专业挂靠控制理论与工程招收通信与信息系统、信息与信号处理等方向的硕士研究生。已毕业本科生9届600余人，硕士研究生60余人。多个本地重要通信类企业作为学生工程实训的主要培养基地，学生参与生产实习和参观实习，保证学生能够全面加强通信技术的各种设计与实现环节，宽口径培养学生的专业知识和工程实践能力。另外，学生可以参与教师科研，加深学生对专业知识的理解。[7]

二、培养目标及实现路径

本专业培养具有一定自然科学基础和人文科学素养，具有坚实的通信理论和通信技术等方面的基础理论和专门知识，受到较好的通信工程领域软硬件开发、系统与网络的设计与应用等方面实践训练，能在信息工程、通信工程和电子工程等ICT领域及相关领域从事项目开发、工程设计、产品制造、技术开发及工程技术管理等工作的高素质应用型人才。[8-16]

湖北工业大学通信工程专业目前实行的是“大类招生，专业分流”，具体而言，学生入校时按电气类招生，大一、大二时大类培养，是以基础课和专业基础课学习为主的阶段，大二结束后进行专业分流，二年级暑期短学期和三年级秋冬学期为以专业基础课和模块课程学习为主的阶段。提供给学生自主选择的专业有电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、电子科学技术5个本科专业。

通信工程专业学生在专业知识方面，应掌握电子电路的基本理论和实践技术，掌握信息的产生、传输、变换和处理的基本理论和技术，了解电子系统和信息系统的基本理论。通信工程专业学生能力应包括学习能力、协作能力、应用能力和创新能力。在专业应用能力方面，应具有使用计算机进行辅助设计、图形文字处理、数值计算和查阅资料的能力；具备分析和设计电子设备的基本能力；具有研究、开发新系统、新技术的初步能力；具有一定的科学研究能力，具有在工程中考虑经济、社会、法律、政策等方面问题的工程综合能力。

通识课程和大类课程体系，开设了充分的数理科学、人文科学和工程科学等方面的课程，培养学生具备较高的综合素质和工程素养。通过对专业知识体系，特别是核心专业知识体系进行了全面的梳理，建立新的专业核心课程体系，新的专业核心课程体系体现了少而精，注重工程应用与设计，同时与时俱进等特点。学生可以根据兴趣和今后职业发展需要，灵活地选择专业课程学习，提倡学生自主学习。着眼提高学生专业知识的应用能力和设计能力，改革现有的实验设计课程，基于CDIO模式开设综合性强、设计性强的实践环节，主要包括通信网与交换、信息处理与多媒体技术类实验设计课程。而学生企业学习计划分为三个环节：参加与企业合作开设的校内课程学习，培育学生的工程意识；参与校企合作建立的暑期实践计划，锻炼学生的实践能力；直接到企业实习，增强学生的工程意识、培养学生的工程能力。[17，18]

三、课程体系及逻辑关系图

本专业主要课程有：电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、单片微型机原理及应用、电磁场与电磁波、数字信号处理、信息论与编码、通信电子线路、通信原理、现代通信网基础、现代交换原理、计算机网络、移动通信、光纤通信、数字语音处理、数字图像处理、数字视频技术、计算机仿真、宽带接入技术、大数据技术、物联网基础、通信新技术讲座等[7]。

图1　课程体系及逻辑关系图

表1　各类教学环节学分与学时分配表

表2　教学进程表

在图1课程体系及逻辑关系图中，课程体系按照思政序列、语言序列、计算机序列、数理序列、专业课序列、军体及专业实践序列归类。该图比较清楚地显示了所在学校该专业的层次及衔接关系。课程名后数字为对应学分，斜体字对应课程为选修课，所列选修课，一方面是依据前面几届实际选修，然后是加入新时期热点课程，如大数据技术、博弈论、物联网基础等，以响应学生需求。

在表1本专业各类教学环节学分与学时分配表中，按照通常划分的方式下，显示了各类别中相关课程的学分学时，及各学期学分的分布，该表参照工程教育认证进行了整理。另外，在国内高校压缩学分的大趋势下，我校本专业的校内学分为170，校外学分5，专业总学分为175。

在如表2教学进程表中，列出了在校期间各学期各类教学进程情况，该表表明了各教学周教学类型的安排情况。

符号说明：☆入学教育、毕业教育△军事训练□理论教学：考试●金工实习⊙电子实习■电子设计CAD实践Ф实训◎生产、认识实习◇学年论文#测量实习○毕业实习//课程设计/毕业设计¤﹡综合实验素质拓展教育×机动=寒暑假。

四、专业核心课程

本专业核心课程有数字信号处理、信息论与编码、通信电子线路、通信原理、现代通信网基础[7]。

《数字信号处理》是信息与通信工程专业的学科基础课，主要学习数字信号处理的基本理论和基本分析方法，通过本课程的学习，在离散信号与系统、离散傅立叶变换及其快速算法（FFT）和数字滤波器设计方法等方面有较强的分析、设计能力，掌握用数字方法处理确定性信号的原理、通用技术及一般方法，为随机信号、多维信号的分析和处理方法打好坚实理论基础，了解数字信号处理的实现及应用领域。

《信息论与编码》是电子信息与通信工程等相关专业重要的专业基础课，为专业必修课，其应用非常广泛。它是在学习了概率论与随机过程、信号与系统的基础上，以通信系统为研究对象，主要介绍信息的定义、信息论的起源、发展及研究内容；香农信息论的三个基本概念，即信源熵、信道容量和信息率失真函数，以及与这三个概念相对应的三个编码定理；信源编码和信道编码的基本方法等内容，为后期开设的专业课程打下坚实的基础。

《通信电子线路》属于专业基础课，内容涵盖了通信专业及其他相近专业学生从事相关工作所需的基础性内容，是学习后续专业课程《通信原理》、《光纤通信》等课程的基础。

《通信原理》是电子与通信类专业的一门重要的专业基础课程，系统性、理论性强。通信原理的前置课程是信号与系统。该课程的任务是研究怎样用数学的方法分析、设计通信系统和模块。学习本课程的目的是使学生掌握通信系统的基本原理、方法和基本技术以及各种通信系统的抗噪音性能分析和计算，为以后学习更高级的信息与通信课程，研究设计新的通信系统和掌握通信系统的发展方向奠定必要的基础。该课程采用“理论+通信系统仿真实践+实验+课程设计”四维一体的教学模式，在讲清楚通信系统的基本理论和基本技术后，通过系统仿真实践对通信系统的各个模块在通信系统的作用和技术指标有比较初步的认识，再通过硬件实验对仿真模块进一步验证。上述教学环节完成后，须按要求独立设计一个完整的通信系统。

《现代通信网基础》是电子信息与通信工程等相关专业的一门重要的专业必修课。它是在学习了概率论与随机过程、通信原理、数字信号处理的基础上，以现代通信网络为研究对象，介绍通信网络的基本原理。主要内容包括通信网络概论及数学基础、端到端的传输协议、网络时延分析、多址技术、路由算法、流量和拥塞控制、网络结构设计等内容。使学生能掌握有关现代通信网的基本原理，初步掌握图论、排队论，并理解现代网络的性能分析方法。