电子与通信工程论文范文
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篇1
大连海洋大学是我国北方地区唯一的一所以海洋和水产学科为特色,多学科协调发展的涉海高等院校,为振兴辽宁老工业基地,适应辽宁省及全国沿海省市对海洋渔业通信工程发展的需要,发展区域经济,满足我国和全省经济建设对海洋渔业通信工程专业人才的需求,大力发展信息产业建设,通信工程专业自2003年开始招生。在开办的这十二年时间里,我们下大力气,狠抓专业建设规范,注重教学质量。随着本专业师资力量的逐步增强,我们对本专业的发展现状、发展规律的深入研究把握,对专业定位的认识逐步统一,大连海洋大学通信工程专业的特色目标和人才培养目标逐步清晰明确。
1培养目标
大连海洋大学信息工程学院通信工程专业是从学校的学科专业结构特点和学科特色出发,合理配置学校的教学资源,在电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、船舶与海洋工程和航海技术的学科交叉基础上设立的专业。学校以提升人才培养质量为核心,立足辽宁,面向黄、渤海,辐射全国,为区域经济建设服务,为国家水产和海洋事业服务,致力于培养德、智、体、美全面发展,知识面宽,基础扎实,综合素质高,具有创新精神和实践能力,敬业、专业、乐业、创业的复合性应用型人才的人才培养战略。在人才培养过程中注重培养学生的自主性、研究性学习的能力和分析问题、解决问题的能力,结合地方经济社会发展需要确定本专业的培养目标、任务和要求,加强海洋渔业通信方面的特色教育。在多年办学经验的基础上,经多方调研,结合本校实际,制定并逐步完善了通信工程专业的培养目标:以培养德、智、体、美全面发展,熟练掌握通信技术、通信系统和通信网络的基本理论、基本知识和基本技能与方法,并具备电子和计算机技术等方面知识,具有较强的工程实践能力,能够从事固定通信、移动通信及船舶通信等现代通信系统及设备的研究、设计、开发与应用的,具有海洋、渔业科学背景的人才。
2课程体系的改革和优化
课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构,是教学思想、教育理念的具体化,也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。课程设置是否科学,教学内容是否合理,直接影响创新能力的培养与综合素质的提高。按照我校建设“蓝色大学”理念,构建了通信工程专业蓝色人才培养方案。培养方案坚持“加强通识教育、拓宽学科基础、凝练专业方向、提升实践能力、培养创新精神”的人才培养原则,优化人才培养过程,构建课内、课外一体化的培养模式,依照“浅蓝、蔚蓝、湛蓝、深蓝”的蓝色课程体系,用蓝色课程元素来承载水的精神与海的文化,延伸至涉海涉水教学内容要素。(1)浅蓝(通识课程)包括公共基础课(思想政治理论课、大学外语、大学计算机基础、高等数学、大学物理、体育等),公共选修课(军事理论、健康与安全教育、选修课),公共集中实践环节(军训)。通识课程虽然不一定与通信专业有直接联系,但它是培养具有远大的理想、高尚的情操、科学的思维、可持续发展的能力和健康的心里的人才,为进一步学习提供方法论的不可缺少的课程。基于学校开展课程建设的“双百工程”,从公共选修课着手,打造了蓝色海洋类、人文与社科类、艺术与体育类、自然科学与技术类共100门校级精品视频公开课。其中蓝色海洋类公共选修课有利于进一步加深学生的海洋知识背景。(2)蔚蓝(学科基础课)包括复变函数、电路理论、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、数字信号处理、微机原理与应用、电磁场与电磁波、单片机原理与接口技术、通信原理等。学科基础课是通信工程专业学生必须具有的基本知识结构,为专业课程提供有效的支撑,使学生具备本专业的基础理论和基本工程应用能力,有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力及开拓创新精神,为学生后续学习专业方向课打下坚实的基础。(3)湛蓝(专业课)包括专业必修课(电子线路仿真、电子线路CAD、移动通信、计算机通信、DSP技术与应用)、专业方向课、专业任选课(C++高级语言程序设计、随机信号处理、电视原理与技术、现代通信系统仿真技术、计算机网络安全、嵌入式系统开发技术、数据结构C、扩频通信、通信工程专业英语)。通过对其他高校相同专业的大量调研,反复论证比较,通信工程专业设立两个专业方向:通信工程(程控交换技术、船舶通信、光纤通信)、计算机通信(数字通信、多媒体通信技术、计算机网络技术)。通信专业依托海洋信息技术,在船舶通信、船舶导航、海洋渔业3S技术等方面进行了卓有成效的尝试,同时,紧随时代的发展,对部分课程进行压缩和调整,开设一些学生喜爱的,又能与现实接轨的课程,如扩频通信、嵌入式系统开发技术等选修课。(4)深蓝(专业集中实践环节)包括模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电子线路仿真课程设计、电子线路CAD上机、高频电子技术课程设计、现代通信系统仿真技术上机、通信原理课程设计、单片机原理与接口技术课程设计、通信工程专业教学实习、通信工程专业实习、通信工程专业毕业设计(论文)等。专业集中实践环节对培养通信专业逐步树立工程观念、提高解决工程实际问题的能力和创新能力,有着极为重要的作用。
3强化实践环节,培养提高创新能力
通信工程专业将实践环节作为培养学生创新精神和实践能力的主要途径,制定了科学合理的实践教学方案,构建了多层次、全程化实践教学体系,较好地保证了通信工程专业实践教学的需要。坚持实践教学与理论教学并重、实践教育与创新教育结合,对构成实践教学的各个要素进行整体设计,所有的实践环节围绕培养学生实践动手能力和创新能力而展开,把实践环节分成实验教学、课程设计、实习、毕业论文(设计)、科技创新五个模块,模块之间衔接紧密、层层推进,为学生从入门到提高再到创新夯实基础。
3.1实验教学
实验教学模块主要依托辽宁省海洋信息技术重点实验室、辽宁省实验教学示范中心,以提高实验动手能力为主线,以掌握基本实验技能和方法、融会贯通科学知识、促进创新思维为主要教学目标。加强基础课、主干课实验;实验内容优化配合,避免重复或脱节;增加设计性、综合性实验的比重,形成基本实验、选做实验、设计性和综合性实验组成的立体化实验结构;对含有实验的课程,加大实验教学在整个课程考核中的比例;鼓励学生自主设计实验。在2013版培养方案和教学大纲中都有体现。针对不同课程的特点,有选择地在教学过程中引入仿真实验环节,以缓解实验设备和空间的紧张情况,有效扩展实验空间和时间,节省资金。
3.2课程设计
课程设计着眼点是把理论学习与工程实践相结合,让学生初步掌握设计的程序和方法。一般以单门课或课程群为主选择题目,它是毕业设计的初级阶段。课程设计教学中压缩验证性课题,增加能够体现设计型、综合型和创造性的课题。在课程设计教学设计过程中,鼓励学生自主选题,自行讨论方案,自己组织实施,给予学生自我发挥的余地,充分激发学生的创造性思维,为学生个性的发挥和创造能力的锻炼创造条件。
3.3实习
以校内外实习基地为平台,以使学生学会理论联系实际、建立工程意识和锻炼实际操作技能为主要教学目的,并且通过接触社会,增强学生的劳动观念和社会责任感。目前,通信工程专业校外实习基地2个(人民4810厂,北京尚观科技有限公司大连分公司),合作的企事业单位有18个(渤海船舶重工有限责任公司等),同时学校也正在积极运作与通信公司合作。到企业参观实习和请企业技术专家来校讲座,通过参观和专家公开课的形式,使学生对企业文化、船舶通信及导航设备的发展现状与趋势和本行业领域的前沿技术等有所了解,有利于学生学习目标的确定和职业素质的提高。
3.4毕业论文
(设计)以学院各类实验室、校内外实习基地为平台,学生通过完成毕业论文(设计),在综合运用专业知识能力、外语和计算机应用能力、信息资料检索和收集能力、论文撰写能力和解决实际问题等能力上有较大提高。为切实保障毕业论文(设计)的质量,从以下几方面进行加强:①精心设计备选题目,组织开题报告。学生选题后,在指导教师指导下,查阅文献和撰写文献综述,并精心组织好开题报告,以保证毕业论文的先进性、可行性;②加强毕业论文的中期检查,以保证毕业论文在有限的时间内按质按量完成;③建立毕业论文答辩规范和质量标准,在毕业论文答辩期间开展“毕业论文检查周”活动,有效提升了毕业论文的质量。④学校出台了《大连海洋大学本科生学位论文学术规范检测暂行办法》,针对毕业的本科生的学位论文进行了学术不端行为的检测,有效地杜绝了学术不端行为。
3.5科技创新
以各类兴趣小组和科技社团、大学生科技创新基地、科研实验室为平台,学生通过参加大学生创新创业训练计划项目、科学研究等活动,使创新意识和能力得到进一步培养和提高。低年级的学生专业基础还比较薄弱,鼓励他们参加兴趣小组或者科技社团,以增加学生对创新的认识,提高学生对创新的兴趣;高年级的学生参加各种校内外的竞赛,使学生在竞赛过程中自主学习、自我探索、自我发现。目前,通信工程专业学生在教师有针对性的训练下,参加了“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛、“大唐杯”全国大学生移动通信技术大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计大赛等,并取得了优异的成绩。
4结语
大连海洋大学通信工程专业作为涉海高校的“非特色”专业,在复合性应用型培养目标的前提下充分利用和挖掘自己的优势资源,发挥地方特色、行业特色;在加强学生思想道德教育和身心素质培养的同时,主动适应国家和辽宁省沿海经济带发展的新需求,抓住实践能力和创新精神培养的核心,对通信专业的人才培养模式进行调整,使之更好地符合学校的定位与专业培养目标的要求,从而更好地适应社会需要,符合高等教育的发展趋势,并在实践中不断探索与发展。
主要参考文献
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[4]焦冬莉,李晋生,等.应用型通信人才培养的实践教学体系改革[J].实验室研究与探索,2012,31(9):128-130.
篇2
信息化时代,通信技术和设备飞速发展,如何使通信工程专业的毕业生能更快的适应社会需求,必须对通信工程专业人才培养模式进行改革,面向应用型人才培养,对通信工程专业应用型人才培养模式进行研究探索。
【关键词】
通信工程;应用型;研究
依据学校指导性意见、教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》(2012版)中关于“通信工程专业表述为基础,结合学校办学定位。从2015年5月份开始了通信工程专业人才培养方案进行了修订,成果显著。现总结如下:
1研究的主要内容
1.1科学定位,明确人才培养目标
在制定人才培养的过程中,我们遵照学院的“科学定位,明确人才培养目标”的原则,我们首先进行了通信工程专业人才培养的论证工作,我们调研了辽宁省内与通信相关的公司,了解到了通信产业的背景、企业的需求方向。其次,结合通信行业的岗位需求、社会需求、学院培养目标我们进行了专业生产岗位群类型分析,分别从无线通信、计算机网络通信、数据传输三个行业类别出发,进行了各自的岗位职责分析以及岗位能力需求分析,并建立了通信工程专业相关的工作岗位群分析表,最终总结出来通信工程专业的培养目标。
1.2结合实际、建立培养要求
首先,我们明确了通信工程专业的学生应获得能力要求。第一方面是学习研究的能力,包括自学能力,信息获取能力和学生交流能力。第二方面是技术应用的能力,包括基本实验能力,信息分析、处理能力,知识迁移能力,工程实践能力和设计开发能力,其中基本实验能力是通过电工实验、电子技术综合实验、自动控制系统综合实验等方面的训练学生应具备独立完成实验的能力。信息分析、处理能力是发现问题,分析问题,解决问题的能力;获取信息并对它进行加工处理,使之成为有用信息并出去的过程的能力。知识迁移能力是将所学知识应用到新的情境,解决新问题时所体现出的一种素质和能力,包含对新情境的感知和处理能力、旧知识与新情境的链接能力、对新问题的认知和解决能力等层次。工程实践能力是通过校内教师与企业工程师联合指导,使学生在工程现场直接参加工程项目实践,实现了理论与实践的结合,不仅拓宽了学生的就业门路,还为企业解决了工程技术问题,设计开发能力实现校企双赢。为生产新的产品、装置,建立新的工艺和系统而进行实质性的改进工作的能力。最后一方面是创新创业能力,包括团队协作、组织管理、人际交往能力和研发创新能力。其次,我们围绕着通信工程专业人才培养的目标明确了通信工程专业的学生应获得的具体知识结构,第一方面扎实的公共基础知识、包括数学知识,思想政治,外语,体育等基础知识;第二方面是专业基础知识,地基的牢固性决定了上层建筑的稳定性,因此根据通信工程专业制定了通信工程专业的基础知识应该包含电路基础知识,信号与信息处理,通信基础知识;第三方面是专业知识,包括计算机网络通信知识,有线通信,嵌入式等知识;最后一个方面是综合素质知识包括计算机,外语,团队协作组织协调等知识。再次,我们围绕着通信工程专业所需要的工作岗位素质建立了工作岗位素质支撑体系,该体系从职业道德素养,爱国敬业精神和社会责任,健康的身心素质,人文科学素养,人文科学素养,工程素质,技能素质,管理素质这几方面出发,通过思想道德修养与法律基础的学习加强学生的职业道德素养,通过中国近现代史纲要的学习加强学生爱国敬业精神和社会责任感。在健康身心素质方面,制定健康教育方面的活动。通过基本原理和思想道德修养与法律基础的学习培养学生的人文科学素养。通过单片机原理及应用、通信原理课程设计等方面的学习对学生工程素质进行支撑。通过电路分析基础,模拟电子技术,信号与系统等专业课的学习对学生技能素质方面进行支撑。我们通过军训,毕业实习等活动对管理素质方面进行支撑,最终我们确立了毕业生应获得的具体知识、能力和素质。
1.3遵循培养应用人才,制定教学体系
根据这些能力我们要制定出相应的人才培养教育教学体系。教学计划包括学分汇总表,学期教学计划,教学进程表,理论课程汇总表和工程实践环节。我们立足通信工程专业的特点建立了专业核心课程,如信号与系统、数字信号处理、通信原理、高频电子线路、单片机原理及应用、计算机网络及通信技术、光纤通信等。通过专业核心课的学习,培养专业基础扎实的本科人才。同时我们根据就业需求将通信工程专业分为三个专业方向,分别为无线通信方向,计算机通信方向,数据传输方向,并根据不同的专业方向设立了特色专业方向课。无线通信方向我们设立了移动通信系统、卫星通信、专用无线通信系统、微波技术与天线、无线传感器网络与应用等课程。计算机通信方向,我们设立了数字图像处理、多媒体通信、语音信号处理、嵌入式系统及应用、数据库原理等课程。数据传输方向我们设立了IP电话原理、电视与视频技术、数据通信、信息理论与编码等课程。
1.4结合学校办学定位,加强工程实践环节
1)前三年的实践能力培养方案包括实验教学体系改革设计;建设通信工程专业平台;与企业加强合作;鼓励学生参加各种科技竞赛、不断提高教师的指导能力与水平,提高教师工程教育能力,改善教学方法;课程设计的实现原则;课程设计的特色创新。
2)第七学期集中实践组织方案,第七学期为集中实践阶段。要充分利用校企合作与校企联合办学的资源优势,广泛建立校外实习基地,有组织的安排学生到这些实习基地进行实习。
3)第八学期为毕业设计(论文)时间,共12周,计12学分。在毕业设计组织方案中包括毕业设计的质量要求、毕业设计的组织管理、毕业设计(论文)选题、毕业设计(论文)指导、毕业设计的答辩等环节。
2人才培养方案修订过程中遇到的问题
1)在市场调研阶段,认真开展工作,但在调研报告提交时,由于本人理解有误,未能将前期的调研结果按学院的要求格式完整的展示出来,造成通信工程专业的调研报告严重缺乏规范性、内容过于简单。
2)在提纲撰写阶段,由于有些老师有课,存在系领导开会不能保证全部在场,导致在信息的传达以及提纲最新版本发送过程中,存在不是最新版本的情况。针对此问题,采取解决的办法是,无论哪名老师修订为最新版本后,都先传给专业负责人,然后再由专业负责人传给系领导。
3)存在通信工程专业相关课程的教学目标以及内容把握不是很好。
4)在培养方案汇报阶段,存在的问题是将通信原理课程放到了专业课中。在汇报当天,学院领导指出:应夯实基础,不要拘泥于学分的限制。针对这种情况,系领导带领通信工程专业培养方案组员,积极研讨,最后将通信原理课程调整到专业基础课中。
3结束语
篇3
关键词:通信工程专业;课程体系;模块化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0059-02
随着科学技术的发展,社会经济体制的转型,地方高等院校对于专业和课程设置等建设也正在进一步变革。通信工程作为理工科大学的一个重要专业,截止2006年6月,我国设有通信工程本科专业的学校达到246所,年招生人数达三万人左右,就业竞争激烈,这给地方院校的通信工程专业学生的培养也带来了一些新的变化和挑战。加强课程体系建设,对提高高等教育教学质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对地方高校通信工程专业在课程体系建设中,如何体现专业特色,培养符合社会需求的应用型人才,提高大学生的就业竞争力进行探讨。
一、通信工程专业的人才培养
1.通信工程专业的培养目标。通信工程专业的培养目标为:本专业培养能为社会主义现代化建设服务,德智体美全面发展,具有较高文化素质修养、敬业精神和社会责任感,掌握通信工程及相关专业的基本理论知识,能在通信领域中从事设备研发、设计、维护、运营和管理的高级工程技术人才。对于不同类型的学校,在满足本规范的基本要求的前提下,应根据自身的办学定位,体现各自的办学特色。
2.通信工程专业的基本专业知识体系结构。在构建通信专业知识体系过程中,要努力做到六个统筹考虑:①知识体系与培养目标、培养手段和认知规律统筹考虑;②专业知识与人文素质教育统筹考虑;③强化基础理论、拓宽专业知识面与整合更新教学内容统筹考虑;④理论课程与实践课程统筹考虑;⑤必修课程与选修课程统筹考虑;⑥应用能力、创新知识与综合素质培养统筹考虑。通信工程专业的学科基础知识体系主要涵盖四大知识领域,分别是电路与电子学知识领域、信号系统与控制知识领域、计算机知识领域、电磁场知识领域。
二、课程体系改革措施
在厚基础、宽口径、强能力、高素质的人才培养基本思想指导下,结合地方高校发展的实际,具体措施主要体现在以下几方面。
1.加强学科基础课程的教学,以课程的整体优化来指导局部的教学改革。电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波等课程构成了学科基础课的核心。为了使学生在知识结构上具有“基础扎实、适应面广、实践能力强”的特点,我们对课程内容进行整合更新,优化理论课程体系,改进课堂教学。例如:数字信号处理课程与信号与系统课程的知识合理分配。数字电子技术中,EDA知识与专业课中FPGA的应用知识的整合;电磁场与电磁波和微波技术、天线技术的知识体系优化;信息论与通信原理内容合理分配等等。另一方面,我校通信工程专业在自治区内是从高考一本线以上招生,学生素质相对较好,其中有一部分学生面临考取研究生的需求,针对电子信息类考研的课程,突出重点,加强这方面的理论教学。既满足了学生进一步深造的需求,也实现了厚基础、宽口径的培养理念。
2.增加通信工程专业导论课。开设通信工程专业导论课,是为了使通信工程专业的同学在大学一年级时,就能领先一步了解自己所学专业的重要现实意义,以及应用环境。进而在大学四年的学习中能有针对性地对组成通信框架的各个部分的具体细节做深入的学习和理解,从而避免学习的盲目性和一二年级时的迷茫心理。
3.面向社会需求、改进专业课程教学。通信领域是当今技术更新最快的领域之一,各种通信技术层出不穷,对人才的需求呈现出新的特点:一是3G已进入商用,各大运营商要完成3G网络的建设,GSM和3G网络优化人才需求急剧扩大;二是通信设备制造商近年来发展迅速,对从事研发和生产类的技术性人才需求旺盛,尤其是具有掌握通信理论,电子设计能力人才需求呈现较大缺口;三是集通信网络、软件设计一体的科技公司对人才的需求旺盛,基于3G平台的应用开发将是目前的急需人才。因此,在总体把握“夯实基础、拓宽口径、强化个性、善于创新”的基础上,推进人才培养的分类指导,在专业课教学方面,采用模块化教学,以适应社会需求的多样性和通信技术的飞速发展。根据社会需求,我们对毕业生就业情况的调查,主要就业领域分布在①GSM和3G网络优化、通信网的设计、施工等领域;②在通信设备制造商从事售前、售中、售后等技术服务;③通信运营企业,从事电信运营、管理;④有线电视公司以及其他专用通信部门,如民航、部队等。为此,根据专业方向,设置相应的专业选修课模块。通信网络与交换方向。该专业培养在现代通信网与交换等多个层面上,进行现代通信技术应用、工程设计、设备制造和网络运营的高级技术人才。培养目标是熟悉通信设备和系统的基本原理与性能,掌握通信系统构架与组网技术。具有网络设计与建设、管理与运维等操作能力,同时掌握通信基本理论,具有较为深厚的专业系统知识。适应通信领域内网络、系统、设备及信息交换、传输、处理方面的应用、安调与维护工作。主要专业课程有:计算机通信与网络基础,现代交换技术,光纤通信、微波与天线、移动通信、现代通信网络、现代通信工程设计等。就业方向:通信设备生产企业、电信运营商、公安、民航、广电等特定行业需求的人才。计算机通信(宽带数据通信方向)。本专业培养从事计算机网络及宽带数据通信系统设备进行现场安装、配置、调试、管理与维护第一线的高素质技能型人才。培养目标是:掌握数据通信、网络通信的基本原理,计算机软硬件基本操作,宽带接入、数据库开发与维护等技术。具有较强的网络设计、施工、维护等基本能力,并具有跟踪宽带数据通信的新技术、新发展的能力。主干课程:计算机通信与网络基础、数据库及其应用、操作系统、JAVA语言及其应用、交换机与路由器配置技术、光纤通信技术、移动通信技术、现代程控交换技术、宽带接入网技术等。就业方向:面向通信企事业单位从事计算机通信和数据通信等相关工作,也可到各类网络公司从事网络通信技术工作。
4.适应社会的毕业设计、毕业实习的指导方式。根据教学计划,毕业设计和毕业实习基本都安排在第八学期。这期间,许多用人单位的岗前培训、见习期也都安排在这期间进行。这往往造成学生投入毕业设计的时间和精力的不足,达不到预期效果。因此,毕业设计可以分两大类,一类是学生在校内选做校内指导教师的题目;另一类是在校外,根据学生在见习单位的实习情况,指导学生选择好结合岗位、生产实际的毕业设计题目,并与企业协商,聘请有经验的现场工程技术人员进行联合指导,共同完成指导学生毕业设计工作。这样,既完成了毕业设计、毕业实习的教学环节,提高了学生的实践创新能力,又满足了用人单位的实际需求,使学生较快地进入工作角色,也进一步提高了学生的就业竞争力。
三、问题与思考
尽管经过几年的改革与建设,通过采取上述一系列措施,使得我们地方院校的通信工程专业的课程体系方面,更加符合我校的实际情况。但我们也清醒地认识到,专业建设的发展与经济社会快速发展对高等教育的要求还有很大差距。主要表现在:①实验室硬件的建设,在同类院校中具有绝对优势的亮点项目不多;②师资队伍中缺乏具有较高水平的学术带头人;③产学研合作虽取得了显著的进展,但是形式单一;④毕业生就业率持续走高,受到社会的好评,但是在重要的技术岗位或关键岗位的人数还不多。因此,我们根据地方院校的特点,从课程体系调整、课堂教学改进等方面对应用型人才培养模式进行探讨,目的就是更好地培养具有自己专业特色的适应社会需要的有用人才。
参考文献:
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篇4
关键词:计算机网络;电子信息工程;应用科技
高速发展的今天,社会不断进步,人们生活水平不断提高,现在是信息社会,人们的生活、学习与工作离不开计算机网络,尤其Internet网络的普及应用,促使计算机网络技术快速发展。计算机网络技术应用范围比较广,促使其它领域快速发展,电子信息工程技术就是在计算机网络技术高速发展的产物,对计算机网络发展的完好补充。人们生活改变,加快了计算机网络向更高层面发展,其广泛应用促使其技术不断更新,符合社会发展需要。
1计算机网络技术
1.1计算机的发展
自从1946年第一台电子计算机诞生,加快我国电子产业的快速发展。计算机经历大约70年的发展,从第一代晶体管计算机产生,到现在超大规模的电子管计算机,无论计算机速度,计算机容量等都发生了很大变化。未来计算机发展的方向是巨型化,智能化。计算机快速发展,促使计算机智能机器人的产生,这也符合计算机智能化方向发展导航。计算机技术快速发展,促使计算机网络技术、通信技术的快速发展,加快科学技术水平不断创新,对提高科技创新提供技术支持,对经济建设起到技术保障。
1.2计算机网络技术
进行信息时代,人们对计算机网络要求越来越高,因此计算机网络成为焦点,如何加快网络速度,保障网络安全是很多学者研究的主题。计算机网络技术的构成如图1所示。
2电子信息工程
2.1电子信息工程的概念
电子信息工程是一项比较复杂的工程,其依托于计算机网络技术,,其涵盖了计算机网络技术、通信技术及信息技术等.电子信息工程技术广泛应用社会各领域,并推动了社会、经济的发展.如手机、网络等,这些都是利用电子信息工程技术而获取信息的,为人们的生活提供了便利,且提高了人们的生活水平。电子信息工程的产生与计算机网络技术的快速发展是密不可分的,电子信息工程应用领域比较广,基于电子信息工程的系统,提高其行业的工作效率,提高了企业的利润,具有一定的应用空间,其发展前景比较好。
2.2电子信息工程的特点
电子信息工程技术应用比较广泛,其主要有以下特点:首先,覆盖范围大.电子信息工程涉及的技术种类多、涵盖的内容广泛,且普遍存在于生活及生产当中。其次,通信速度快.电子信息工程传递信息主要是依靠无线电磁波及光纤,其速度快、传递的信息量大。最后,发展迅速.现计算机网络迅速发展,尤其是无线网络的发展,因此基于计算机网络技术而发展起来的电子信息工程必然也地迅速发展。电子信息工程技术的广泛应用,加强了科技创新力量,对提高企业利润,加强我国经济建设起到积极作用。
3计算机网络在电子信息工程中的应用
3.1计算机网络在电子通信工程中的应用
电子通信工程应用比较广泛,对需要依靠计算机网络,计算机网络是电子通信工程基础,没有足够的网络,计算机通信就无法正常完成,计算机网络在电子通信工程中的应用,促进了科技的革新,对企业提高工作效率,节约成本都有现实意义。信息的处理是电子信息工程的重要组成部分,电子信息工程所处理的信息量非常大,信息的处理不仅要保证其及时性,而且要保持其处理的准确性.将电子信息工程与网络系统相连接之后,电子信息工程必然会受到网络系统的冲击,由于网络系统的复杂性,来自互联网的外部攻击也是层出不穷,电子信息工程主要用于处理信息,这样信息处理的安全性必然受到影响,为此需借助计算机网络技术为电子信息工程进行信息的处理提供相应的空间,利用计算机网络技术所拥有的安全技术来对信息处理进行约束。网络安全在电子通信工程中有重要要求,数据通信过程中,要保证信息安全,电子通信工程主要任务就是信息处理,如何保障数据安全,是很多学者研究的焦点,利用密钥技术,防火墙技术等提高计算机网络安全,网络安全人们关注度越来越高,安全只能提高,但不能杜绝。
3.2计算机网络在电子设备中的应用
借助计算机网络技术可建立一个信息共享的网络环境,研究者或开发者将所获得的有关于电子设备的信息在系统内进行共享,不仅有利于内部人员进行沟通,而且还可方便研究者或开发者随时查询所需信息并投入试验当中,实现了信息的完善交互,以免因信息不足而影响电子设备的研究和开发。
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篇5
随着通信技术的发展,社会和用人单位对通信工程专业毕业生的要求越来越高,本文结合高校通信工程专业的办学实际,分析了目前通信工程专业在课程体系安排中存在的问题,并从课程设置、专业特色、实践教学等方面提出了优化该专业课程的方案,从而满足创新型人才培养的需要。
关键词:
通信工程;课程体系;实践改革
1通信工程专业课程体系改革的必要性
随着通信技术迅速发展和革新,社会和用人单位越来越要求人才具有一定的综合素质能力并熟练掌握通信技术,所以迅速发展的通信技术对传统的高校通信工程专业发展带来了前所未有的挑战。以一些高校的通信工程专业为例,传统的通信工程专业课程体系存在以下几方面的问题:
1.1课程体系结构不合理
传统的通信工程专业课程中理论课程比较多,前沿技术比较少。教程的内容比较陈旧,更新缓慢,技术滞后,与通信技术的飞速发展脱节。另外,各门课程之间的衔接不紧密,学科知识缺乏系统性等等。
1.2实践环节薄弱
在高校教学中“重理论,轻技术”的现象非常的严重,通信工程专业中该现象尤为严重。实践教学内容多数为验证性的实验和课程设计,与通信技术严重脱节。在企业的实习实践短,而且专业对口的实习岗位较少等等问题。传统的通信工程专业课程体系结构严重的限制了对新型技术性人才的培养,课程建设是提高教育质量的关键环节,是教学建设和改革的核心,关系到人才培养目标的实现和人才培养质量的提高,所以对通信专业的课程体系进行改革势在必行。
2通信工程专业课程体系改革的目标与原则
通信工程专业课程体系改革要以就业为指导方向,确立“厚基础、宽口径、高素质”的人才培养目标,是高校教育达到职业化、是实训化的目标。校企双方合作办学、合作育人、合作就业、合作发展,共同确立课程体系改革遵循以下原则。(1)以专业基础的深化和创新能力的提高为目标,注重通信系统的理论分析、设计和实践能力的培养,注重通信电路的应用能力、计算机与网络通信应用与开发的能力培养。新的课程体系注重学生知识与技能的结合,强化学生职业能力训练和工程素质的培养。(2)以“通信工程专业发展战略研究报告”为指导制定通信工程专业课程体系,其中包括理论课程教学和实践教学两部分组成。根据分析通信技术的发展趋势,在对通信工程专业的建设和发展过程中对下一代的网络技术、光通信技术和无线移动通信技术等几个专业方向予以高度重视。(3)遵循“理论够用为度,突出应用技能培养”的原则设置课程体系。体现课程内容的“少、新、精”,并要同时兼顾各门课程的交叉衔接。(4)以新技术的发展和应用为导向。物联网已经成为了国家战略性的新兴产业之一,在通信技术中具有重要的位置,课程体系的改革要注重培养物联网产业所需要的人才,从而使通信工程专业的人才培养占据更大的优势。
3通信工程专业课程体系改革的措施
课程体系改革是提高教育质量的关键环节,是教学建设和改革的核心,关系到人才培养目标的实现和人才培养质量的提高。这是一项重要的工程,涉及到很多的方面,需要从教学内容、实验环节、教材、教学方法与教学手段、考试方法改革几个方面进行。
3.1教学内容改革
对通信工程专业课程内容进行整合和更新,重视对不用课程之间知识的衔接,将每章、节的知识进行分析和优化。密切跟踪现代通信新技术的研究成果,使学者可以在掌握基本理论知识的同时还可以对最新技术的发展有足够的了解。要注重通信电子电路在各种功能实用电路中的系统应用,引入数字载波机和中低压电力线通信技术等内容。
3.2实验环节改革
在传统的实验环节中,教师设计好的成题较多,学生自己设计的比较少;验证性的实验比较多,综合性设计的实验比较少,实验缺乏层次感,实验环节薄弱,不能够达到理想的教学目的。所以在对通信工程专业的课程通信进行改革时,要采取有效的措施改革传统实验的弊端。调动学生的积极性,增加综合性、设计性的实验,引导学生分析思考问题,独立完成实验任务。根据学生的实际情况,采取分层次教学,建立完善的实验室管理制度,保障实验时资源最大化利用。
3.3教材建设
选用国家级精品教材、国家级规划教材和面向21世纪教材作为教学用书和教学参考书。并出台政策鼓励教师出版高质量的自编教材,近几年正式出版了《信号与系统基础教程》、《电力系统通信技术》、《多媒体技术》、《通信系统原理》、《通信电子电路》、《通信电子电路综合实验》等高质量的教材,并编写了十几门课程的实验讲义,教学使用效果显著。
3.4创新教学方法
根据CDIO教育理念实施人才培养模式,引入项目和案例及现场教学等方法进行应用理论和工程技术类课程的讲授。联系实际激发学生的学习兴趣,将学生课堂参与、课堂反馈、教师传授知识系统性和知识更新性等作为评价标准。通过项目的设计、构思、实施过程进一步培养学生的工程推理和解决问题的能力、实验观察、数据分析、发现知识的能力和综合思维能力。
3.5改革考核方法
通信技术的发展很迅速,所以教学内容比较复杂并不断的有新的教学内容添加进来,单纯的传统试卷考核形式严重的束缚了学生的学习兴趣,不能够有效的考察学生的创新能力和解决问题的能力。所以可以根据不同的教学内容采取多种考察方式,如开卷、口试、演讲、提交论文等方式。在考察内容上,加强对学生运用知识解决问题的能力和创新的能力考察。另外,对于经常无故旷课、迟到、早退、不遵守课堂纪律的学生,要严格按照规定管理。使学生严肃对待所学课程,并为下届学生树立榜样。
4结束语
通信技术是我国发展比较迅猛的产业,已参与到了国际竞争当中。高校的通信工程专业就是培养通信技术人才和相关领域人才的重要基地,其课程体系的研究和实践决定了培养对象将具有的知识、能力和素质结构,同时决定着教育思想能否成为现实。本文通过对传统通信工程专业的弊端分析,进一步完善了课程体系的结构等问题,并结合构建的课程体系进行了主干课程精品化、专业课群特色化、方向选择自主化、技术讲解前沿化的探索与实践,培养的人才受到社会和企业的普遍好评。
作者:彭辉 单位:武昌理工学院通信工程1201
参考文献
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篇6
明确办学指导思想、办学定位和人才培养目标是通信工程专业建设的首要目标。在专业建设上,受师资、教学条件的限制,专业发展方向上不可能面面俱到,因此考虑到地方经济发展对人才的需求和专业特点,通信工程专业人才培养的目标定位为:培养能够掌握通信工程专业的基本理论、基本知识、基本技能的,具有通信系统开发、应用、维护和工程管理能力的,具有较强的实践能力和创新精神的,能够从事通信工程方面的教学、科研和应用开发工作的应用型工程技术人才和工程管理人才。在专业发展的方向上,把“通信网与交换”及“移动通信”作为专业建设方向的突破点。
二、通信工程专业建设的方案及策略
(一)重构课程体系,突出实践创新与工程能力
培养紧密结合学校“培养具有社会主义觉悟,扎实理论基础,较强实践能力、创新精神的应用型高级工程技术人才和管理人才”的人才培养目标,突出专业能力、工程实践能力、创新意识的培养;通过修订培养方案、优化课程体系,科学合理设置理论教学、实践教学和创新教育三个模块,具有以下特点:科学设计课程体系,课程的设置既体现学科专业特点,也充分体现了本专业人才培养目标的要求;优化课程内容,改革教学方法,加强学生“三个能力”,即学习能力、实践能力、创新能力的培养;加强实践环节,完善实践教学体系,增加工程实践训练及综合性、设计性、创新性实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节学分比例;将创新教育纳入教学体系,提高学生的创新意识和工程实践能力。
(二)优化教学内容,加强工程意识与工程应用能力
培养技术基础课程。对原有课程陈旧内容进行删减,对内容重复交叉的相关课程进行重新整合;压缩理论教学学时,增加实验教学比重,由原来的25%增加到35%。专业成组课程。《专业成组选修课》的设置是根据专业方向〈通信网络与交换〉而设置的。《现代交换原理》主要讲述了现代通信网的几种交换方式,即电路交换,分组交换原理。电路交换主要以程控数字电话交换原理为例,分组交换原理主要讲述了以IP分组交换为代表的交换原理,符合当今电信网的发展。《光纤通信》主要讲述了通信网络的主要传输技术,即讲述了光纤通信系统,同时讲述了SDH同步数字系列传输技术,配合综合通信平成SDH光网络的设计与实现。《计算机网络与通信》主要配合当今通信网的发展趋势是IP通信,课程主要讲述了TCP/IP协议,路由设置等,符合专业的发展要求。选修课程。对于学科技术基础选修课,结合企业生产的需要,实施了专业选修课改革。专业选修课不是固定不变的,而是跟踪通信前沿技术,不断更新选修课的设置,如2013年开设了无线通信新技术。实验课程。对于实践性较强的专业课程实验,采取独立设课方式,如通信原理、高频电子线路课程的实验内容独立设课;对原有陈旧、老化的实验项目进行优化整合,更新实验内容,增加与工程实践相关的实验项目;增加综合性、设计性实验比例。
(三)改革教学方法,注重学生创新创业能力综合素质的培养
1.理论教学方法改革。基础课程采用引导启发式教学方法;专业课程根据课程的性质和特点,采用项目驱动和工程案例等教学方法;选修课程聘请企业高级技术人员讲授有关新知识、新技术方面的专业知识,采用讨论式和任务布置式教学方法。通过搭建网络教学平台,拓宽学生的专业知识面,加强教师与学生的沟通与交流。
2.考试方法改革。重要基础课及专业主干课程采用“平时+期中+期末”的模式进行考核,通过题库建设,实现教考分离,有利于提高学生的学习能力;应用性较强的专业课程根据实验室条件分别采用“笔试+实验技能测试”和“笔试+设计+答辩”的模式进行考核;选修课程采用与工程实践相关的小论文和技能测试方式评定成绩。
(四)重构实践教学体系,改革实践教学方法,强化实践创新与工程应用能力培养
1.实验教学方法改革。采用“仿真+操作”的实验方法。学生先在计算机上利用相关软件对实验内容进行仿真,得到正确结果后,再到实验设备上进行实际验证;采用多媒体辅助的教学手段,加强计算机技术及网络信息技术在实验教学中的应用;积极开放实验室,做到“时间开放、内容开放”,让学生自主选择和预约实验时间和项目。
2.课程设计。针对课程内容,引入工程项目作为课程设计题目来源,加大工程实践类题目所占比例;结合实验室设备,对课程设计内容进行建模、仿真和数据分析;完成实物制作与调试,通过答辩的方式对课程设计进行考核。
3.毕业设计。指导教师由校内和外聘的企业高级工程技术人员组成;毕业设计题目主要由合作企业的实际工程项目和教师科研项目组成;部分学生的毕业设计在合作企业完成,由外聘教师和校内教师联合指导,参与企业实际项目的研发。
4.生产实习和毕业实习。生产实习:依托锦州航星集团有限公司和辽工维森光电公司,将学生安排到企业,熟悉产品生产的各个环节,将所学知识与生产实践相结合,增强工程实践意识,引导后续专业课程的学习。通过参与企业的生产,提高学生的实际动手能力。毕业实习:安排学生分批去联通公司和移动公司及锦州航星集团,以企业研发项目和实际产品作为毕业设计题目来源,根据毕业设计题目和设计内容,组织学生有针对性地去企业进行调研和实习。
(五)构建大学生科技创新教育体系,进一步提升工程应用能力与创新精神
1.将创新学分纳入教学体系。创新学分获取途径广泛。通过参加开放性实验项目、学科竞赛、大学生创新创业训练项目、教师的科研项目、发表学术论文、获取资格认证等方式获取创新学分,进一步提升学生的创新精神和创新能力。
2.建立大学生科技创新教育机制。根据专业制定的人才培养方案和规格,结合专业服务领域对专业人才的要求、专业特点以及生源质量的具体情况,科学合理地选择各层次各类科技创新活动,构成本专业的课外科技创新教育机制。
3.搭建大学生科技创新平台。以实验室开放课题、大学生创新创业训练项目和大学生科技竞赛等为牵引,以培养学生应用能力和创新能力为目标,结合专业导师制与创新团队搭建多层次、多形式的大学生创新平台。
4.专业导师制。遴选具有一定工程背景的教师和企业技术人员作为本科生专业导师。吸纳大三、大四专业排名前20%及具有专业特长的学生,因材施教,使部分学有余力的学生更深入地研究专业知识、提高工程实践能力。
5.创新团队。结合专业特点和企业发展需求,充分利用校企资源,外聘企业高级技术人员为校外指导教师,建立“通信工程”创新团队。以项目为驱动,通过“小型授课”、“分组讨论”等方式,在巩固基础课程的同时,加深专业知识学习,提高学生理论水平,扩展学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力。
6.大学生科技创新活动。实验室开放项目。以工程实践为背景,结合专业知识内容,设置多项开放性实验课题,吸收学有余力的学生进行工程实际训练,引导学生在实践中学习通信工程领域的专业知识,系统掌握本专业领域必须的设计、计算、仿真、编程和调试操作的基本技能。基础课程竞赛。开展英语技能、数学建模、计算机能力、程序设计、电工电子等竞赛活动,激发学生学习的积极性和主动性,掌握扎实的基础理论知识,使学生具有较好的科技写作、外语应用和计算机应用能力。专业技能竞赛。开展EDA应用、数字信号处理、单片机应用、通信网络设计与调试、嵌入式应用、软件编程等竞赛活动,将理论与实践紧密结合,掌握扎实的专业理论知识,培养学生具有初步工程设计能力。创新创业训练项目。通过校级、省级、国家级创新项目的申报和实施,引导学生参与实际工程项目的全过程,接受实际的演练,培养学生所学知识和技能的综合运用能力,提高学生的创新能力、实际动手能力和团队协作精神。大学生科技竞赛。积极组织学生参加国家级、省级的各类科技竞赛,如全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”竞赛、全国大学生“嵌入式”设计竞赛,计算机能力竞赛等,进一步提高学生的实践能力和创新能力。
(六)深化教学改革,提高中青年教师工程实践能力
坚持年轻教师企业工程实践能力的培养制度,逐步提高教师的工程实践能力,侧重考核教师在工程项目设计、产学合作和技术服务等方面的能力和成果。有计划地组织中青年教师外出学习培训,深入企业调研、实习,参与企业生产与实践,丰富教师的实践经验,提升教师的整体教学能力与科研水平;通过参加院校两级举办的青年教师讲课大赛和教师专业综合能力竞赛,进一步提升教师的理论授课水平和工程实践指导能力;引进高水平的学科、学术带头人,鼓励青年教师攻读更高学历,提高教师自身的理论水平和工程实践能力;聘请企业的高级工程技术人员作为本专业的客座教授,提高本专业教学团队整体的工程实践教学能力。
(七)建立校企合作培养机制,产学对接,培养学生工程实践能力
以学校为主体,根据专业发展方向,结合企业的人才需求,联合建立学生的培养机制。聘请行业内资深专家和企业高级技术人员组成专业指导委员会,对专业培养目标、课程体系、课程内容设置、培养过程及人才培养质量标准等一系列问题进行分析和研究,共同制定专业建设规划。根据本专业的特点,确定毕业生应具备的专业技能结构和要素,进行人才培养的“顶层设计”。
三、结束语
篇7
【关键词】新工科;创新创业;通信技术课程群;教学方法改革
随着技术的发展,我国经济社会以新模式、新业态、新产业、新技术、新型人才的形式繁荣发展。为应对市场对工程科技人才、创新创业人才的海量需求和更高要求,工程教育改革刻不容缓。高等教育应强化工程人才的创新创业能力培养,完善工科人才“创意—创新—创业”教育体系,以创新引领创业,以创业带动就业[1-2]。在“新工科”建设背景下,兰州交通大学通信工程专业为提高创新创业型人才培养,使通信工程专业教学更好地与国内、国际接轨,增加通信工程教育中的工程性、实践性及创新性,对教学大纲、教学内容、教学方法、教学设计、实践教学等进行改革,切实提高了课程的教学质量。
1创新创业教育现状
我国高等教育具有完备的课程体系和专业的教学理论,注重知识的完整性和连贯性,但忽略了对创新创业教育的研究。近年来,我国基础研究取得了显著进步,但在高端创新科技和工程科技方面,同国际先进水平仍有差距[3]。《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》进一步明确了创新创业教育的目标要求,要求各高校全面修订和完善各专业人才培养方案,制定专业教学质量标准,突出大学生创新精神、创业意识和创新创业能力的培养,不断提升创新创业人才培养的针对性和实效性[4]。兰州交通大学电子与信息工程学院以培养信息与通信工程类人才为目标,笔者在近几年的教学中发现,学生大多不擅长处理工程问题,缺乏创新意识和能力。在创新创业能力和实践动手能力培养方面存在以下问题:①教育理念陈旧,教学形式简单;②缺乏对课程系统认知能力的培养;③教学评价指标体系不完善;④创新创业教育层次亟待深挖。为此,兰州交通大学电子与信息工程学院以服务轨道交通行业为己任,紧跟通信新技术的发展趋势,积极开展创新创业教育工作,专注培养学生的工程实践能力与创新能力,切实提高创新创业型人才培养质量。
2创新创业教育体系改革探索
通信工程专业密切关注铁路与轨道交通行业及通信信息技术的发展方向,紧跟工程教育专业认证动态,以社会人才需求特点为导向,培养具有创造力的工程技术人才;紧抓“新工科”建设机遇,充分利用教学科研优势,梳理课程间的衔接关系,构建通信技术课程体系;改变教育模式,提升教师教学能力,改良教学内容,丰富理论知识,培养学生的创意、创新意识,强化工程实践能力,打造通信技术课程群。通信技术课程群集理论与实践于一体,不仅能在教学内容上完善学生的知识理论体系,还能在创新创业教育上优化学生的工程能力和自主创新能力。
2.1通信技术课程群的建设
通信工程专业核心课程包括“通信系统原理”“移动通信原理”“现代传输技术”“通信网技术与现代交换技术”,课程间内容相互联系,独立讲述不仅会出现重复内容,还会使学生知识面受限,使学生无法对通信技术形成完整的系统性认识。为更好地在有限的课时内讲好每门课,笔者结合专业特点及行业需求,确定各门课程的基本内容、重点和难点内容,减少冗余知识,明确各核心课程间的关系,以及通信技术课程群与其他课程群的关系。讲授核心课程时,从整体性出发,对教学内容进行整合和优化。具体方法是:①调研课程设置情况,重新编写核心课程教学大纲,在教学大纲中重新规范每门课程应讲授的内容,列出重点和难点,安排每个知识点的学时。②以通信网为主干构建通信技术理论体系,并对通信技术课程群中每门课程的章节内容进行重新规划,做到大的知识点不重复、小的知识点间联系共通,将各类知识点融会贯通。通信技术课程群建设如图1所示。
2.2层次化的实验/实践教学设计
实验/实践教学可分为基础教学和提升教学2个层次。基础教学包括基础理论阶段、基础实验阶段。提升教学包括创新实践阶段、课程设计阶段、专业竞赛与培训阶段。教学时需精心设计综合性和创新性实验/实践内容。笔者从3个方面进行实验开发:①在原有的实验平台上拓展开发实验项目。②利用eNSP模拟器、OPNET等工具搭建实训环境,进行新实验项目的开发,切实提高学生的实践能力。eNSP模拟器可以把真实的网络设备图形化,学生可借助图形化的网络设备快速熟悉基于华为网络技术相关产品的操作和配置,了解企业的ICT网络是如何规划、建设、运维的。OPNET具有仿真网络体系结构,方便学生了解各种网络协议的作用,理解网络结构并学会评判网络性能。③深入实验室,在真实网络设备上进行实验项目开发,学生在实际操作中检验专业学习成果,提高动手能力,获得工程知识与工程经验。在实践教学中学生通力合作完成探究性、趣味性实验任务,解决综合性、开放式实践难题,养成工程逻辑思维和创新意识。
2.3新型的教学方法
课堂教学与网络教学相结合,促进教学模式多元化发展。教学中将传统授课方式与雨课堂相融合,理论教学时,利用雨课堂实时推送课件,建立新的预习和复习方式,形成教师和学生间的良性互动,提高学生的参与度,以学促教、以教促学,提高教学效率。笔者开设了“通信系统原理”“移动通信网络与优化”“移动通信原理”等多门SPOC,提高了学生课外学习的自由度、灵活度、便利度。学生不仅可以线上预习、巩固、复习、交流学习经验,还可以观看其他相关课程资源,拓展了知识面。通过在线直播等方式邀请专家介绍最新技术进展和技术应用,帮助学生开阔视野。在传统课堂教学中,教师起着至关重要的作用,包括导学、督学、维纪、答疑、考核等。线上教学虽然提高了教学资源的利用率,但很难把握学生学习的质量。通信工程专业为学生制订了网络学习计划和任务,引导学生自主学习。通过线上随机签到、课堂提问等方式监管学生学习效果,实现学生自学能力和学习效率的提高。
2.4构建以培养创新创业能力为目标的评价考核体系
传统考核以考勤和期末成绩为主,评价考核体系不够完善。通信工程专业着眼强化学生学习过程,将学习过程考核纳入最终评价考核体系中,使最终成绩能够对学生形成综合、全面的评判。学习过程考核具备开放式、合作式、探究式等特点,主要包括考勤、课堂答辩、小组合作、课题讨论、论文评价、阶段测试等。期末考核内容也进行了相应改变。为了培养学生思维的逻辑性、创造性,鼓励学生独立思考、乐于思考,增加了综合性、开放式主观试题的比例。最终成绩由期末考核与过程考核按比例加权得出。
2.5将学科竞赛融入实践教学体系
以竞赛促实践,笔者在教学中将学科竞赛纳入实践教学培养计划中,通过实验/实践选拔出拔尖学生,进行更深层次的教学,并通过专项训练,组织拔尖学生参加创新创业大赛、电子设计竞赛、学科竞赛等,通过学生间的互相带动不断吸引、鼓励更多学生参与其中,让学生在竞赛中积累经验、提升自我、挖掘潜能。校企联合搭建实践育人平台。充分利用合作企业优势,进行教学平台及教学资源一体化建设,完善创新创业教育实践平台的搭建,形成校企联合协同育人的良好机制。
3结语
篇8
论文摘要:在分析通信工程专业特点、近年来通信产业对人才需求的情况和我校通信原理课程教学的现状的基础上,提出了利用网络实现建构主义教学和多课程融合加强实践教学方法,以提高其教学质量,适应近年来通信产业对人才需求的变化。
通信信息业属于知识密集型行业,伴随着通信产业规模的快速扩张,新通信服务观念的更新、技术的进步、客户需求的多样性,必然引发新通信人才整体和多样性需求的持续增加。而通信原理课程是通信专业的重要专业基础课,教学效果直接影响到通信专业学生培养质量,如何改革通信原理教学,使其适应市场需求的变化是亟待研究的问题。本文拟从确定通信原理课程定位、开展网络教学和加强实践教学等方面对我校如何立足学校定位和现有资源开展通信原理课程教学加以分析。
一、近年来通信产业对人才的需求情况
今年来我国的通信事业迅猛发展,固定、移动电话用户数和宽带用户数位居世界第一。在国家政策导向下,电信的市场化程度进一步提高,在基础电信领域形成了中国电信、中国移动、中国联通三强竞争的格局,以通信运营商为主导的 通信产业链不断扩大,一跃成为国民经济的基础产业、先导产业和战略产业[1] 。
面对技术、市场和竞争环境的变化,各运营商不断探索新的赢利模式,推进企业的战略转型,实现企业的健康可持续发展,电信企业人才需求由此引起新的变化:
(1)在通信网络 由传统的电路交换网络向基于全ip化的网络演进过程中, 需要更多的既熟悉通信技术 又精通计算机技术的复合型人才。随着电信boss系统、综合营帐系统和其他一系列信息支撑系统的建设,急需切合电信业务管理需要的专业计算机应用人才。
(2)固定、移动网络与业务的融合对熟悉移动和固定通信技术的复合型人才需求将更加旺盛。
(3)运营商的通信网络的维护体制将由单一分散的模式转向集中监控和集中维护的模式,网络维护人员从量上来讲会大大减少,且要求具有更加丰富的全网知识和技能,专业分工的界限进一步淡化;而随着主体运营商对行业价值链整合力度的加强和业务外包政策的实施,在主体运营商周围将出现一大批电信服务商和虚拟运营商,以专业分工为特征的传统通信人才将主要服务于主体运营商以外的通信服务商。
(4)以数据业务为代表 的增值业务将成为运营商未来业务发展的重点, 因此需要更多的增值业务开发和管理人才。
二、我校通信原理课程教学现状
我校是定位于服务于地方经济的教学研究型地方本科院校,培养目标是培养具备一定理论知识和较强实践动手能力的应用型人才。
目前我校在电子信息工程和通信工程两个本科专业开设了通信原理课程,都为必修课,共有76个学时,其中理论教学60学时,实践教学16学时。理论课采用多媒体教学,实验课采用实验箱做八个实验,基本都是验证性项目。经过几年教学发现了几点不理想的地方,主要体现有:
(1)部分基本理论仅是记忆而没有真正理解,我认为有几方面原因,首先是学生还没有建立系统的概念,知识点支离破碎,其次是部分繁琐的数学推导和深奥理论不易于理解。
(2)理论联系实际能力不强,创新性训练不够,首先是教师大都没有工程背景,其次是实验设备较落后,与实际系统有很大的差距,最后由于科研实力和教学资源有限,无法给学生提供足够的创新性训练。
三、确定通信原理课程定位,统筹协调与前期和后续课程关系
通信原理是通信工程专业的重要专业基础课,它为学生以后分析通信问题提供基本原理和基本方法的支持,是学生建立通信全程全网概念的重要基石,是通信专业应用型人才必须具备的理论基础[2]。但单单靠通信原理课程分配的学识是很难让学生完全地掌握,这就需要通信原理课程的前期和后续课程为其提供一定通信原理问题的训练,例如在单片机、dsp、matlab、eda等课程或课程设计中加入一些通信原理的应用,在移动通信、光纤通信、卫星通信等课程中加强运用通信原理分析实际系统的训练。我校教学资源相对紧张,无力大范围培养研究型和复合型人才,只有确立通信原理课程的定位,明确目标,多门课程为之服务,集中资源有效利用,才能在有限师资条件下实现应用型人才的培养目标。
四、多课程融合加强实践性教学
加强实践教学,突出学生实际动手能力培养,是培养应用型人才的需要。在实践教学过程中,通过建立实践教学质量标准体系和质量控制体系来提高实践教学的效果[3]。认真做好学生平时实践和模拟实习管理,建立平时实验、实践、实训的量化考核标准。对有条件的专业课程,采用理实一体化教学。
受学校办学条件影响,我校通信原理实验设备资源相对较少,现有实验箱可开项目较少,而且多为验证性实验,综合性实验和自主创新试验极少。对于帮助学生理解原理、培养学生应用理论和理论结合实际的能力非常不利。因此不能局限于通信原理实验箱开展实践性教学,应充分利用其他相关课程的软硬件资源[4]。例如可以利用单片机、fpga、dsp等实验室进行通信系统某个模块的设计实验;利用matlab实验室进行仿真试验,让学生有直观认识,加深理论理解,避免繁琐的算法,让学生掌握结论的应用;利用移动通信、光纤通信、网络原理实验室和课程设计进行综合性的实验,加强学生对原理的应用能力。
五、充分利用网络实现建构主义教学
通信原理课程教学安排很难与学生不同的情况完全匹配,这就需要某种途径延伸课堂教学,而互联网就是一个非常适合的平台[5]。
首先建设通信原理教学网站,让学生不受空间和时间的限制随时随地利用网站教学资源进行学习,利用习题资源进行自我训练,利用教学文件确定个人学习目标;
其次建立网上交流平台,利用论坛或qq群等方式让师生互动,构建学习情境,促进学生自主学习能力,通过交流调整教学方法和教学计划更好匹配学生个性需求,增加学生学习热情;
最后通过网络平台让学生了解通信专业的最新动态,了解通信原理在工程中的应用,增强理论联系实际能力。
六、总结
要较好地开展通信原理教学应该注重两方面:一是要尊重通信原理课程教学规律,对于工科专业来说通信原理不仅仅是讲出来的还要使做出来的,理论教学和实践教学一定要相辅相成互相配合;二是一定要切合学校校情,制定合理的培养目标和相匹配的教学大纲,有利于学生对所学知识融会贯通,形成整体的知识结构。
基金项目:江西省教育科学“十一五”规划课题《基于构建主义学习思想的通信工程网络教学研究》(09yb472)。
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篇9
光通信技术是当今信息技术领域的前沿与支撑技术之一。2013年,国务院颁布“宽带中国”计划,进一步提升了光通信技术在国家发展战略中的地位。简言之,光通信技术是光纤技术与通信技术的综合体,它具有高速、大容量的优点,但亦存在高成本、高复杂度和多学科交叉的特点。这成为该门课程实践教学开展的主要困难。而且,对于省属地方高等院校,同时面临生源基数大、实验教学经费短缺、设备更新缓慢等难题,使得该问题更加凸显。为缓解这一问题所带来的影响,基于专业光通信仿真软件,引入虚拟实验教学时必然趋势。
一、虚拟实验教学改革的背景与意义
作者所在的黑龙江大学电子工程学院,《光通信技术》实验需为两个本科专业(光电子技术系和通信工程系)学生(约180人/年)提供课程资源。原有《光通信技术》包含“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”5个基础专业实验,仅能覆盖《光纤技术》和《光通信技术》两门专业必修课程的实验教学任务,学生缺乏对“光电子器件”应用的认知。而且,光纤与光通信技术是本专业最重要的两个研究方向之一,是专业学生就业与求学的主要支撑技术。近10年来,光通信技术在“光传输”“光交换”“光接入”和“可见光电力线通信”等领域高速发展。然而,现有实验教学设备多购置于2001年,部分已陈旧、老化。与此同时,面临教学经费不足,设备台套数有限,仪器价格昂贵,由于普通高校扩招导致生源剧增的双重压力,对应的实验内容无法得到更新,课程讲授内容与实验教学脱节,学生学习兴趣低下。
图1 原有专业基础实验方案
与之相比,专业仿真软件具有价格低廉,覆盖领域广,专业性强,灵活性、操作性好等系列优点,可实现光放大器设计,光电转换器件测试,多光通信系统实时在线模拟等功能,与本专业光纤技术、光电器件与检测、光通信技术课程内容吻合。鉴于此,将虚拟实验与原有的专业实验相结合,以专业实验为基础,虚拟实验为进阶,二者相互补充、取长补短,将可有效缓解专业实验教学中所面临的困难。
二、虚拟实验教学改革的具体实施方法
(一)方案设计与实验室建设
1.保留原有的“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”作为基础实验,删除“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”两个实验,节省6学时的课程资源。
2.开设“光通信仿真设计”课程设计,以虚拟实验教学方式提高学生对于“光通信系统架构”“光纤放大器设计”“光电子器件工作特性”的掌握能力。课程设计采用机房集中教学模式,包含“光发射机/光接收机的实现”,“误码率与质量因子评价”“色散补偿特性测试”“光放大器性能优化”“格式生成与转换”五个模块,共计32学时。其中,讲授学时8学时,实验学时24学时,第一、二模块为必选,后三个模块至少任选其一。
3.将原有机房进行升级与改造,新购置计算机50台套,服务器1台套,投影教学设备1台套。更新原有网络布线与系统,实现教师与学生互动能力,提升学生间的交互学习能力,改善学生个人的实验学习平台环境。购置专业光通信仿真软件OptiSystem(12.0版)1套,可同时满足30人在线仿真需求。
图2 虚拟实验设计方案
(二)虚拟实验教学实施方法
在实际的教学过程中,该门课程对于光电子技术专业学生(年均60人)为必修课程,分成2个教学班级循环教学;对于通信工程专业学生为选修课程,根据以往统计,选修课程人员约60―80人,亦分成2个教学班级循环教学。除讲授8学时外,学生需在2周内完成24实验学时,教学资源采用开放模式提供,学生可自行安排学习时间,学时计算由智能管理系统完成。教学模式除课上教学、实验外,还包括师生在线交流与在线答疑。课程考试采用报告模式提交,3人一组,需分工明确,格式统一,数据与分析清楚有效。
图3 虚拟实验教学的实施与执行
三、效果与评价
对于通信工程专业,该门课程设置在第六学期,需学习前期的光纤基础实验。对于光电子技术专业,该门课程设置在第七学期。作为中间环节,他是专业实验的进阶,同时作为本科毕业设计的前期训练,起到承上启下作用。运行一年来,效果显著。主要体现在:(1)增加了实验教学资源,缓解了实验设备台套数少的困难,提升了学生的实践实训能力;(2)完成了课堂教学与实验教学的完整对接,教学内容与深度得到进一步提升;(3)激发学生学习兴趣,为教师的科学研究提供有效辅助。截至2014年12月,已有11名专业学生参与到教师的科研团队中,并在光通信设计领域发表EI检索科研论文3篇,申报发明专利1项,获授权实用新型专利2项,获批省级、校级创新创业课题2项。
篇10
关键词:光纤通信;理论教学;实验教学
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)08-0167-03
当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的,若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展,当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此,要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师,除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识,比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。
一、光纤通信技术简介
1960年,美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器[1],给光通信带来了新的希望。和普通光相比,激光具有波谱宽度窄,方向性极好,亮度极高,以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光,它的特性和无线电波相似,是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后,氦―氖(He-Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出现,并投入实际应用。激光器的发明和应用,使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。
1966年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中,波长为1.55μm的光纤损耗:1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986年是0.154 dB/km,接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年,作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年,贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时(约11.4年),外推寿命达到100万小时,完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步,使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中,光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。
由于在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4],因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。综上所述,可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5],也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
二、光纤通信课程教学研究
(一)光纤通信课程的理论教学
电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容,它们分别是:第一部分,光纤技术的基础;第二部分,光纤通信器件技术基础;第三部分,光纤通信系统和网络;第四部分,光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进,逐渐深入。理论学时总共32学时。
第一部分,光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识,比如:电信技术的发展,光通信的必要性及技术基础,光纤通信技术的历史、现状与未来。此处,可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程,并附带介绍微波通信的发展里程,然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点,让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象,重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中,光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性,这是该部分的重点知识。总之,笔者认为,第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的,不宜讲得深奥,而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理,使学生易于接受,才能提高学生对这门课程的兴趣,从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。
第二部分,光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件,这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件,学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括:基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等;光学滤波器的内容包括Fabry-Perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、Mach-Zender型滤波器、光纤光栅等;光纤放大器的内容包括:掺饵光纤放大器(EDFA)、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括:普通的半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)、FP型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器(OSA)、PN结光电二极管、PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件,讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等,应结合动画或者视频讲解,甚至如果有条件的话,可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解,比如光纤活动连接器、LD、LED、光纤光栅、PIN光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。
第三部分,光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分,包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中,光纤传输系统的内容包含:光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含:通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统(PDH)、同步数字系统(SDH)、异步传输模式(ATM)、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含:通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术(WDM、OTDM、OCDMA和分组交换技术)、无源光网络(G-PON、E-PON、WDM-PON)、光传送网(G.709OTN)、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术,讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等,应尽量使用PPT的图片、动画进行讲解,PPT上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。
第四部分,光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器,在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备,是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括:光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计(OTDR)的使用;光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中,重点讲解光功率计、OTDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。
(二)光纤通信课程的实验教学
对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计,因此,笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而,笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时,理论教学学时为32学时,7个实验的教学学时为16学r。
根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验,认为具体的实验课程设置如下。
1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理,熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。
2.光时域反射计(OTDR)测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法,学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。
3.光波分复用(WDM)系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率,了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。
4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图,并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础,根据眼图测量数字通信系统性能的原理;学习通过数字示波器调试、观测眼图;掌握判别眼图质量的指标;熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。
5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程,了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理;了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。
6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数;利用PC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统;了解光环行器的工作原理和主要功能;了解光环行器性能参数的测试原理;了解光纤光栅的光谱特性;学习PC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。
7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数;利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理,了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。
通过以上实验课程,能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识,而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性,为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。
三、结束语
光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位,电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言,除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外,了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析,讨论了该门课程与该专业的内在联系,分析其重要性,并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验,提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。
参考文献:
[1]高D.激光技术应用现状与分析[J].物理通报,2007,(11):50-52.
[2]龙泉.光通信发展的回顾与展望电信网技术[J].2008,(2):30-32.
[3]曲鹏.光纤通信技术的应用及展望[J].硅谷,2014,7(24):2-2.