信息工程專業實驗教學體系的建設與實踐

梅立坤

摘 要 實驗教學和理論教學是高等學校培養人才兩個必不可少的環節，對于信息工程等相關專業來說，實驗教學更顯得尤為重要，是培養應用型人才的關鍵步驟。隨著信息技術的不斷發展，傳統的實驗教學內容和教學方法已經不能和社會需求相適應了，結合我校實驗教學中心電信與計算機分中心的具體實驗教學模式和體系，闡述了信息工程類專業在實驗教學中遇到的各種問題以及解決方案，為深化教學改革和提高實驗教學質量發揮了重要作用，也為今后申報省級重點實驗教學示范中心提供了基礎保障。

關鍵詞 實驗教學體系 電信與計算機分中心 信息工程 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.10.047

Abstract Theoretical teaching and experimental teaching is for colleges to train two essential link， for information engineering and other related majors， experimental teaching is particularly important， key steps of application type talents training. With the continuous development of information technology， traditional experimental teaching content and teaching method has and social demand can not adapts with my school experiment teaching center of telecommunications and computer center specific experiment teaching pattern and system， describes the various problems encountered by the information engineering specialty in experimental teaching and solutions， in order to deepen teaching reform and improve the quality of experimental teaching play an important role， but also for future application key provincial experimental teaching demonstration center provides a basic guarantee.

Keywords experimental teaching system； telecommunications and computer sub center； information engineering； teaching reform

我校信息工程學院所開設的四個專業分別為電子信息工程、通信工程、物聯網工程、計算機科學與技術，其80%以上的實驗課是在電信與計算機分中心的實驗室開設。這四個專業的共同特點就是實驗課比例要多于理論課，而且，隨著信息技術的不斷發展，實驗課程的教學模式和實驗內容如果一成不變，則會極大地影響人才培養效果，如何讓實驗課程和社會接軌是目前電信與計算機分中心亟需解決的問題。

1實驗教學體系主要研究內容

1.1 實驗課程結構

（1）基礎類、專業類、綜合設計性以及創新性實驗課程的比例不夠合理，基礎類實驗所占比例過大；（2）大一可以開設和學科專業特點相近的基礎性實驗；大二可以以各種競賽為導向、把硬件故障診斷的實例融入實驗教學中去；大三可以把企業中實際的項目和大學生科技創新活動等滲透到平時的實驗教學中去。

1.2 實驗教師結構

（1）學歷結構；（2）年齡結構；（3）職稱結構；（4）雙師型教師比例。

1.3 實驗教學大綱

因為電信、通信、物聯網技術發現迅速，需要及時更新實驗內容，陳舊的設備和技術手段不能滿足社會發展趨勢。相對應的實驗教學大綱最少三年要更新一次。

1.4 實驗教學質量評價

（1）對實驗教師的評價主要包括實驗講授方法、以及能否及時處理實驗中遇到的各種問題，因為理論課中描述的都是在理想的環境中得出的規律和現象，而在實際進行的實驗過程中會有各種不可預知的問題出現，需要教師能逐一分析并解決問題；（2）對學生的評價主要包括實驗現象和數據的分析，遇到故障的處理方法等。

2 我校信息工程學院各專業實驗課教學體系結構

2.1 電子信息工程專業實驗課程體系

（1）專業基礎實驗課：大學物理實驗、C語言程序設計、電信工程導論、數字邏輯電路實驗、模擬電子線路實驗、電工基礎實驗、電路分析基礎實驗、數據結構；（2）專業實驗：通信原理實驗、數字信號處理實驗、高頻電子線路實驗、信號系統實驗、單片機技術應用實驗、計算機網絡實驗、嵌入式與多核技術實驗、數字圖像處理實驗、移動通信系統實驗、汽車電子實驗；（3）項目綜合實訓：電子電路實訓、電子工藝實訓、C語言程序課程設計、模擬電路課程設計、單片機技術課程設計、實用電源實訓、FPGA課程設計、嵌入式應用實訓。

2.2 通信工程專業實驗課程體系

（1）專業基礎實驗課：大學物理實驗、C語言程序設計、通信工程導論、數據結構、JAVA程序設計、電工基礎實驗、電路分析基礎實驗、數字邏輯電路實驗、模擬電子線路實驗；

（2）專業實驗：信號系統實驗、單片機技術應用實驗、通信原理實驗、高頻電子線路實驗、計算機網絡實驗、數字信號處理實驗、嵌入式與多核技術實驗、數字圖像處理實驗、移動通信技術實驗、現代交換技術實驗、光纖通信技術；

（3）項目綜合實訓：電子電路實訓、電子工藝實訓、C語言程序課程設計、模擬電路課程設計、單片機技術課程設計、嵌入式與多核課程設計、傳感器技術實訓、安卓技術開發、通信系統綜合實訓。

2.3 物聯網工程專業實驗課程體系

（1）專業基礎實驗課：物聯網工程專業導論、大學物理實驗、數據結構、電路與電子技術實驗、計算機概論、計算機組成原理、JAVA程序設計、計算機網絡、C語言程序設計；

（2）專業實驗：數據庫原理、傳感器原理實驗、操作系統、RFID原理實驗、物聯網通信技術實驗、嵌入式系統設計、JAVA WEB開發技術、單片機原理實驗、無線網絡技術實驗、網絡互連技術、CC2530原理、軟件工程；

（3）項目綜合實訓：C語言程序課程設計、數據結構課程設計、語言類綜合實訓、關系數據庫課程設計、嵌入式課程設計、Zigbee應用課程設計、網絡通信課程設計、物聯網應用項目實訓、智能家居模擬實訓、移動應用開發實訓；

2.4 計算機科學與技術專業實驗課程體系

（1）專業基礎實驗課：數據結構實驗、面向對象程序實驗、計算機組成原理；

（2）專業實驗：JAVA程序設計、操作系統、網頁設計、計算機網絡、數據庫原理、JAVA WEB、計算機系統、軟件工程、單片機原理實驗、網絡管理、XML技術、多媒體技術；

（3）項目綜合實訓：嵌入式課程設計、JAVA WEB課程設計、數據結構課程設計、單片機技術課程設計、JAVA課程設計、軟件測試課程設計、Android系統課程設計、網絡工程課程設計、Linux C課程設計。

3 目前實驗教學面臨的問題和解決方案

3.1 實驗課時分配不合理

單片機課程設計、模擬電路課程設計、數字電路課程設計等綜合設計類實驗為16學時，而通信原理以驗證性為主的實驗課則安排有34學時，明顯設置不合理，今后更新培養方案可重新分配學時。

3.2 實驗內容陳舊

（1）電子工藝實訓仍使用potel99的最老版本，而目前經過升級后已有最新的potel2008版本；（2）嵌入式系統仍使用的是2006年流行的arm9的操作系統，而目前使用的主流操作系統應該是arm11；（3）移動通信仍使用的是3G技術，而目前4G移動技術已經非常成熟，且有部分高校向5G擴展；（4）單片機技術仍使用的是51系列單片機芯片，而目前應用較多的是STM32系列的單片機，相比處理速度更快，內存更大。（5）計算機網絡實驗仍是以有線網絡教學為主，而目前應用較多的是無線網絡技術。

根據以上問題，可在培養方案中注明要求必須使用某種軟件或實驗方法，實驗教學中心適時的淘汰過時的硬件或者軟件設備。

3.3 單個教師承擔一門課程的局限性

部分課程設計類實驗涉及的知識點較多，單個教師不能完全承擔整門課程，這相當于做一個項目，項目組成員對于各個知識點進行分工協作才能更順利完成教學任務。例如：某學生做一個無線電能傳輸裝置的課程設計，就需要掌握單片機技術，開關電源技術，無線網絡，高頻等多個知識點，而幾乎沒有一個教師能同時精通這所有知識，這就需要在排課的時候能同時安排幾個相關教師授課。

3.4 各專業實驗課的專業性不強

電子信息工程專業可不開設移動通信實驗、數字圖像處理，可增開設自動控制原理實驗，微波技術等實驗課程；通信工程專業可不開設電子工藝實訓、FPGA技術，可增開設射頻技術，光纖通信等實驗課程；物聯網工程可不開設計算機組成原理；計算機科學與技術專業可增開部分專業基礎實驗課。

3.5 大部分實訓課程未能和生產實際緊密結合

例如軟件類實驗相互抄襲、網上拷貝較多，學生畢業后不能勝任項目開發工作，因為真實的項目開發不同于普通按部就班的實驗課教學，其整個過程中會遇到各種不可預知的困難，為了讓學生學會分析處理各種問題，應把企業中實際的項目融入平時的實驗教學中，讓學生真實體驗項目開發整個過程，這樣學生踏上工作崗位后就能直接進入企業第一線工作。

4 結語

實驗教學體系改革是一個長期的過程，要根據社會發展趨勢，學科專業特點隨時改進，而信息工程專業實驗發展尤為迅速，這就要求實驗教師長期不斷地學習，經常深入企業掌握先進的技術和方法，實驗教學中心也要適時更新硬件和軟件設備，保障實驗教學體系的實用性、先進性、創新性和完整性。

參考文獻

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