以就业为导向的通信工程专业实践课程教学改革*

2017-10-21孙昭峰吕治国

山西青年 2017年21期

关键词：通信工程实践能力实践教学

孙昭峰吕治国

洛阳理工学院计算机与信息工程学院，河南洛阳 471023

以就业为导向的通信工程专业实践课程教学改革*

孙昭峰吕治国

洛阳理工学院计算机与信息工程学院，河南洛阳 471023

通过对通信工程专业毕业生就业情况调查发现，通信工程专业的实践课程亟需改革。通信工程专业实践课程有其普遍的课程特点，目前的实践教学现状存在着如下三个突出的矛盾即：课程体系中理论课时与实践课时分配比例的矛盾；实践教学课时量与教学内容的矛盾；各课程实践内容互不联系与系统实践能力培养的矛盾。

以就业为导向；通信工程专业；实践课程教学

解决以上矛盾的基本思路和方法如下：

第一，调整实践教学体系，重新组织规划实践教学内容。

第二，实现教学方法多样化，将多媒体手段、仿真实验等融合到教学中；同时增加课外实践学时，鼓励学生自己设计并完成实践。

第三，改变各自独立互无联系的实践课程教学体系，建立一体化的实践课程教学体系。

关键词：通信工程，实践能力，实践教学，现状，改革

前言：

通过对我校三届通信工程专业2014、2015、2016三届毕业生的就业情况调查发现，对学生就业影响比较大的能力有：学习能力，解决问题能力，团队合作能力，环境适应能力，计划、组织、协调、决策能力等。其中前两项实际就是实践能力总占比为38.54%。

另外，调查显示毕业生认为可以有效提升就业能力的措施如：鼓励学生搞研科，组织学生竞赛和独立设计实践项目，社会实习实践，改革教学方法、加强师生互动等。其中前三项和实践相关的占比高达84.91%。可见，通信工程专业学生的实践能力对其就业有极其重要的积极作用。

而目前的实践教学现状存在突出的三个矛盾，不利于实践能力的培养。

一、通信工程专业实践教学现状

(一)课程体系中理论课时和实践课时分配不合理，理论课时太多，实践课时太少

调查显示：50%以上学生认为应强化课程设计，实习环节，改革毕业设计和改革实验课。学生还列举了一些收获比较大的实践课程如：模拟电子技术课程设计、脉冲与数字电路课程设计、单片机课程设计、通信原理实验、C++语言课程设计等。调查结果反映了当前课程体系中课程设置方案存在一些不合理的方面，如课程安排不合理，理论课时过多，实践课程不足，比如高频电子线路课程理论课时40学时而实践课时只有8学时。同时调查学生对实践课程的学习效果满意度只有43%，显然课程设计、社会实习实践、毕业设计等实践实类课程没有达到预期目标。

(二)实践教学课时量与教学内容的矛盾

通信工程专业课程如《通信原理》《信号与系统》《电路原理》《模拟电子技术》《高频电子线路》等等，普遍存在的特点是：课程内容广泛、电路多样、原理复杂公式严谨、应用灵活、数学基础要求高等。随着课程教学改革深化，教育技术的提高和教学手段的多样化，通信工程专业课程的课时量大幅度压缩，例如《高频电子线路》课程，我校(洛阳理工学院)通信工程专业采用的教材是高等教育出版社出版，张肃文主编的《高频电子线路》第五版教材。按该教材总共8章内容，推荐课时为72-96课时。但我校2014年培养方案已经把该课程课时压缩至48学时而实践学时只有8个，只能做4个实验，这个实验数量完全无法覆盖8章的知识点。显然实践教学的课时量与教学内容存在严重的矛盾。调查显示，90%的学生希望增加实验的学时和内容，同时学生认为在较短的实验学时内很难达到对知识的融会贯通，无法提高知识的应用能力。

(三)各课程实践内容互不联系与系统实践能力培养的矛盾

通信工程专业课程普遍存在的特点是，课程实践性很强，对实践性方面能力要求很高，而目前实践学时普遍比较少，实践内容有限且只能做验证性实践，综合性、创新性实践极少。

目前的现状是学生在实践课程中只能机械地在教师的指导下做实验，验证所学知识，无法通过实验牢固掌握工程概念、建立工程意识，更无法培养实践能力。

因此，怎样才能在较短的时间内让学生牢固的掌握实验方法，并理解相应的知识，最终通过实验掌握一定的电路设计、安装、调试能力，是我们必须解决的问题。而造成这一现状的原因个人认为除了实践学时不够之外，还有一个更重要的原因即：各实践课程进行顺序没有规律，各课程实践内容互不联系，没有从宏观角度统一安排实践进行顺序。例如《电路原理课程设计》《模拟电子技术课程设计》《高频电子线路课程设计》《通信原理课程设计》《单片机应用课程设计》等都是按理论课所在学期独自进行，无任何关联，实践内容和课时安排没有任何统一规划，各课程设计的目标和级别学生都不清楚，学生在做每一门课程实践设计时，无法联系到通信系统其它课程的知识，不利于学生形成通信系统整体结构概念，无助于其整体实践能力培养。

二、实践课程教学改革的思路及实施方法

(一)调整教学体系，重新组织优化实践教学内容

1.对实践类课程及内容做必要调整和规划

以往的实践课程内容为各自独立互无关联的小硬件系统设计，学生在做本课程实践时思路和眼光局限于本课程内，无法联系其它课程知识和体系。

要改变这种状态，将实践课程顺序规划为：通信系统单元模块—功能子系统—完整系统—通信网络这样的结构体系。从单元电路的设计到子系统设计再到完整独立系统设计，最后到整个通信网络设计。这种系统化设计规划顺序使得各实践课程相互之间紧密联系，层层递进，学生在实践过程中经历由局部到整体，由单元电路到完整网络的系统设计过程，既使学生了解了不同层次的设计思路、功能实现方法，又开拓了学生的专业视野，使他们切身体会到通信系统是软件和硬件的统一，软件硬件缺一不可，对整个通信系统有一个全面、深刻的认识。

2.实践课程内容的规划思路

通信工程专业实践类课程包括：模拟电子技术课程设计、脉冲与数字电路课程设计、高频电子线路课程设计、单片机课程设计、信号与系统课程设计、通信原理课程设计、综合课程设计和生产实习等。

其中模拟电子技术课程设计和数字电路课程设计为基础课程，分别为模拟多信号发生器和数字多信号发生器的设计。其它的课程都是通信系统子系统的设计，内容为：(1)高频电子线路：利用Multisim的调频发射电路仿真设计(2)通信原理课程设计：利用MATLAB的编码和调制原理仿真验证；(3)综合课程设计：通信系统整体方案设计；(4)生产实习：程控电话机组装与调试；(5)单片机系统设计三个依次为：总线通信设计、通信协议设计和点对多通信系统设计。

在专业实践教学体系构建中，基于一体化考虑，规划统一设计任务，设计分层次渐进的体系结构，遵循从基础理论学习—单元电路模块设计—独立系统设计—完善通信系统设计的实践能力培养思路。各实践课程在统一规划任务下，承担不同的子任务。

同时，对所有设计任务进行统一规划，使前期课程的设计成果可用于后续的设计，节省实验经费，避免知识的重复。

(二)丰富实践教学方法，把多媒体手段、仿真实验等融合到实践教学中；同时增加课外实践学时，鼓励学生自己设计并完成实践

针对课程知识量大、学时少的特点，在实践教学时，利用多媒体手段和动画来展示抽象概念，演示动态过程，以增加趣味性，加深印象，增进理解。如通过投影展示Multisim仿真电路的动态过程、工作原理、波形变化，效果直观明了，这种方法可以增强学生对电路分析与设计的兴趣，极大地提高教学效果，同时还可以大大减少板书作图，提高单位时间知识密度。

比如讲调频发射设备时，可以用Multisim软件设计一个最简单的调频无线发射系统(图1)，并把仿真结果通过投影展示，还可以更进一步做出实物，通过此发射系统发送一段音乐，让学生用收音机现场接收到信号，这种直观的教学方法，可以非常有效的提高学生学习兴趣。

图1 调频无线发射系统原理及仿真结果

(三)建立一体化的实践课程教学体系

按照“基础级—单元电路级—独立系统级—完整网络级”级别，规划建立一体化实践课程教学体系如下图2。规划实践课程先后次序如下：高频电子线路课程设计；单片机系统设计1；生产实习；通信原理课程设计；单片机系统设计2；综合课程设计；单片机系统3。

高频电子线路课程设计内容是验证调频发射机工作机理，利用MultiSim设计电路并进行仿真；生产实习内容是让学生学会利用Protel软件设计制作PCB板，设计和制作无线收发信机电路板；通信原理课程设计内容的是调试无线收发电路，验证FEC编码；综合课程设计的内容是利用用收发信机和控制终端组成简单的总线结构网络；单片机课程设计分为三个级别，从基础级的总线通信设计到系统级通信协议设计和网络级点对多通信网络设计。

(四)一体化实践课程教学改革的措施

要实现一体化实践课程教学改革的目标和效果，必须有相应的措施和手段。为保证实践课程教学任务的顺利实施，可以采取以下措施：

1.以教研室为单位，组织所有实践课程任课教师对所有实践课程进行统一规划

按照“基础级—单元电路级—独立系统级—完整网络级”的级别，规划建立一体化实践课程教学体系。把所有实践课程内容组织成一个有机的统一任务：建设一个完整的但可分解的通信网络系统。此系统内各课程对应的任务又是相对独立有机的、完整的子任务。每一级任务的设计成果可以应用于下一级任务的设计和完成。

2.分解各子任务，指定相应的课程设计指导教师

整个实践课程体系设置成一个有机的可分解的大的综合任务，各子任务前后环环相扣联系紧密，前期设计的成果是后续设计内容的基础，前期课程设计成功，任务完成，才能进行后期的设计任务，为了保证设计任务顺利进行，每位指导教师都要熟悉整个任务流程，必须要对本人负责的任务及之前和之后的任务非常清楚。

3.各负责教师制定完备详细的子任务设计任务书及标准设计方案，并以此方案为依据独立完成设计任务

课程设计任务书是对课程设计目的、要求、功能、使用仪器设备的说明，必须要详细、完备，有助于学生最大程度理解并顺利完成该设计。任务书中不但要说明本设计的任务，同时要介绍本任务与前级任务及后续任务的联系。同时负责教师要制定该任务详细的设计方案及实现方法和步骤，作为标准设计方案和对学生设计成果的评判标准。负责教师还必须能够以此方案为依据，熟练的独立完成设计任务，对设计中可能出现的问题要有所有准备。