基于德国工程教育专业认证理念的通信原理课程改革初探

李星沛　张雪莲　刘金亭

摘要：德国工程教育专业认证具有面向解决实际工程能力培养的特点，课程改革必须服从专业认证的需要。文中笔者以本校的通信原理课程改革为例，从工学结合的“教”“学”“做”三方面进行了阐述。

关键词：专业认证；教改；通信原理

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）34-0134-02

一、引言

在经济全球化的情况下，为了适应国际工程人才的流动，各国积极建立一套针对工程人才培养的等价认证体系。比如欧美国家签署的《华盛顿协议》、德国的高等工程教育的认证体系等。从2006年3月教育部发布《关于成立教育部工程教育认证专家委员会的通知》以来，我国高等教育的各个专业的认证体系也在不断地制定和颁布当中。笔者所在的应用型技术大学的通信专业正在进行的是德国工程教育的专业认证，所以本文围绕该认证体系进行论述。通信原理是通信专业的一门专业基础课，该课程的目的是使学生掌握通信系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，其内容是讲解各种编解码技术、调制技术、基带和频带传输技术、复用技术等，是学习通信专业其他专业课程的基础。由于该课程涉及的理论多，概念比较抽象，教师教学方法不得当，所以学生学习积极性不高，教学效果不理想。在应用型技术大学，通信原理课程教学改革如何实现德国工程教育认证强调工程能力培养的目标是一个亟待解决的问题。

二、德国工程教育认证标准分析

德国工科专业认证机构则是德国唯一对信息科学类本科教育项目、硕士教育项目的认证机构。德国工科专业认证机构由各大学、应用科学大学、权威的科技协会、专业教育和进修联合会以及重要的工商业组织共同参与建立的非营利机构。德国工科专业的认证标准主要涉及开设课程的理由、课程内容的教学组织和要求，即该课程在专业的地位，课程内容的起点标准是否符合专业的教学质量；学校的师资和物质经费保障、教学质量保障措施以及与教学相关的合作项目等。德国工科专业认证的目标就是培养解决实际工程问题的工程师，要达到这个目标，专业课程改革必须围绕以下几点进行：第一是以职业为导向，培养行业的工程师，这是德国工程教育的初衷。第二是实行工学结合的一体化教学。合格的工程师必须除了具备专业知识外、还必须具有工程技能和经验，各种实验和技能训练要围绕工程技能来拓展和实施。第三是强调处理工程实际问题的能力，突出实践取向。具体体现在教学内容上，要结合工程实例来进行，教学内容要引入工程实际问题，真正把理论联系实际落到实处；再有就是学生在校期间的见习要到企业去完成，将来的毕业（论文）设计要与工程实际问题相关。

三、通信原理的教学现状与德国的工程教育认证标准之间的差距

目前，我校的通信原理课程的教学现状与德国工程认证的差距表现：德国工程教育认证：教学形式多樣，包括理论、实践教学、研讨、答疑和自学，其中后面三项都包括在课时和学分当中；以职业能力为导向，教学的目标是使学生达到一定的专业工程能力要求，教学计划要明确反映学生对解决实际工程能力的培养；工学结合一体化，基础内容教学结合工程实例，专业内容教学引入工程实际问题教学内容的设计，聚焦学生能力的培养；质量评估体系以理论为辅，实践为主，通过学生解决实际的工程能力来体现。通信原理的教学现状：教学计划只体现了理论、实践教学、答疑，没有体现课程的研讨和自学，课时和学分只包括了理论和实践教学；以课程知识体系为导向，课程内容的确定来源于课程的知识体系和所选用教材的知识点，没有关注教学内容与学生实际工程能力培养之间的相关性；以理论教学为中心、以知识传授为主、重教轻学，过于强调理论教学，实践教学侧重于单一的验证性实验，没有涉及工程实际问题的引入；以考试分数为评估标准，学习效果以期末考试成绩为主进行评价，评价内容局限于对专业知识的掌握情况。

四、通信原理的教学改革探究

1.以工程职业为导向，以培养学生工程能力作为教学目标。以德国工程教育认证为依据，课程内容的制定应以职业能力为导向，面向社会行业需求确定通信工程专业的培养目标，根据培养目标来实现学生实际解决工程问题的能力培养，在能力要求设定后，进一步设计课程体系。具体来说通信原理课程目标包括：了解通信技术的基本概念、基本方法和基本原理；掌握通信技术的各种调制方式、复用方式和编码方式的基本原理等，分析通信系统工程问题，以提供有效结论；掌握通信的系统模型，能进行初步的通信工程系统设计，能够对特定需求通信软硬件进行系统设计和开发。学习通信原理课程要达到的能力要求包括：工程知识和工程技能。前者掌握通信传输相关理论及技术基础知识，并能够运用于复杂工程问题的分析。后者能够应用通信基本原理，识别、表达和分析信息通信领域复杂工程问题；能通过文献检索与资料查询获取相关信息，分析通信系统工程问题，以提供有效结论。能够设计针对复杂工程问题的解决方案，针对特定需求进行通信软硬件模块或系统的设计与开发。

2.工学结合一体化的教学过程实施方案。改革传统教学过程以教师为中心、以书本知识传授为主、重教轻学的教学方式。根据德国工程教育认证的教育理念，将“教”“学”“做”的过程引入通信原理课程的教学中。第一“教”的过程。重新制定通信原理的教学计划，对现有的通信原理知识体系进行重新梳理，实时更新教材的通信新技术内容，突出通信工程设计和应用的案列分析。创新设计教学环节，使理论教学与实践教学的空间融一体，将理论教学与实际工程问题结合，处理好理论的系统性与工程的应用性关系。关键一点就是，作为教师要不断反思教学设计有无创新、反思教师教法的缺陷与不足，总结经验，启迪新的教学思维，充分调动学生的学习兴趣，积极培育学生的自学能力。第二“学”的过程。运用学习通信技术的基本知识与基本原理对具体的工程问题进行分析，学生在教师指导下去分析问题，教师引导学生的思路来完成这个过程；教师对学生运用专业知识分析工程问题得出的结论进行适当的评价，指出其正确性或其不足。第三“做”的过程。这一过程是德国专业认证最重要的一环。我校现有通信原理的实践教学都是基于单一验证性实验而设计的，学生解决实际工程问题的能力得不到培养和提升，为了改变这一局面必须要大刀阔斧地改革实践环节。首先，增加实践环节的课时量，以保证完成学生实践能力的培养；其次，课程实践增加综合性设计型实验、学校要加大实训资源和设备的投入，努力拓宽校企合作的广度和深度；再有就是要提高教师的实践指导能力，聘请企业专家来学校担任实践指导教师。通信原理课程要完成“做”的过程，可以建立一个远程虚拟实验平台，这个实验平台既可以完成验证性实验也可以进行通信系统级的设计和链路仿真。数字通信系统的链路级仿真应用举例：通信的发送端包括：信源编码、信道编码、交织、封帧与调制；通信的接收端包括：接收检测、同步纠正频偏、解帧与解调、解交织、信道解码、信源解码；信源传输的数据类型可以选择：文本、PN序列、图片和音频；信道编码方式可以选择：BCH码、汉明码、格雷码和卷积码等；调制方式可以选择：BPSK、FSK、QPSK、4DQPSK、QAM等。完成以上这个数字通信系统的设计，不但考查了学生对通信原理的基本知识和基本原理的掌握，同时也考查了学生运用工程知识来进行系统的设计能力，这样完成下来，就能达到培养目标的要求。

3.质量评估。传统的以期末考试成绩为主的评价方式必须改革，降低期末考试成绩中所占评估的权重，增加实践环节的评估权重。另外，对已毕业从事本专业的毕业生进行跟踪调查，及时反馈该课程所培养的能力能否支撑行业的工程知识和工程技能的要求，不断完善通信原理课程的教学和实践，达到德国工程教育认证中的要求。

五、结束语

工程教育认证是国际化专业教育的趋势，专业认证需要建立与之适应的课程体系来进行支撑。通信原理作为专业基础必修课程，在学生的工程知识构建和工程技能培养方面起着重要的作用。本文根据德国工程教育认证以职业能力为导向，培养学生的实际解决工程问题的能力的要求，对通信原理课程改革提出了一些自己的看法和建议。由于我校即将迎来德国工程教育认证评估，通信原理的教学改革还在不断完善当中。

参考文献：

[1]覃凌云.欧美工程师的培养模式及认证研究[D].华东理工大学，2011.

[2]王莹玥.德国高等工程教育认证制度研究[D].南京理工大学，2017.

[3]王丽芳.基于工程教育认证的嵌入式操作系统教学探究[J].计算机时代，2917，（9）：76-77.