基于德國工程教育專業認證理念的通信原理課程改革初探

李星沛　張雪蓮　劉金亭

摘要：德國工程教育專業認證具有面向解決實際工程能力培養的特點，課程改革必須服從專業認證的需要。文中筆者以本校的通信原理課程改革為例，從工學結合的“教”“學”“做”三方面進行了闡述。

關鍵詞：專業認證；教改；通信原理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）34-0134-02

一、引言

在經濟全球化的情況下，為了適應國際工程人才的流動，各國積極建立一套針對工程人才培養的等價認證體系。比如歐美國家簽署的《華盛頓協議》、德國的高等工程教育的認證體系等。從2006年3月教育部發布《關于成立教育部工程教育認證專家委員會的通知》以來，我國高等教育的各個專業的認證體系也在不斷地制定和頒布當中。筆者所在的應用型技術大學的通信專業正在進行的是德國工程教育的專業認證，所以本文圍繞該認證體系進行論述。通信原理是通信專業的一門專業基礎課，該課程的目的是使學生掌握通信系統的基本概念、基本原理和基本分析方法，其內容是講解各種編解碼技術、調制技術、基帶和頻帶傳輸技術、復用技術等，是學習通信專業其他專業課程的基礎。由于該課程涉及的理論多，概念比較抽象，教師教學方法不得當，所以學生學習積極性不高，教學效果不理想。在應用型技術大學，通信原理課程教學改革如何實現德國工程教育認證強調工程能力培養的目標是一個亟待解決的問題。

二、德國工程教育認證標準分析

德國工科專業認證機構則是德國唯一對信息科學類本科教育項目、碩士教育項目的認證機構。德國工科專業認證機構由各大學、應用科學大學、權威的科技協會、專業教育和進修聯合會以及重要的工商業組織共同參與建立的非營利機構。德國工科專業的認證標準主要涉及開設課程的理由、課程內容的教學組織和要求，即該課程在專業的地位，課程內容的起點標準是否符合專業的教學質量；學校的師資和物質經費保障、教學質量保障措施以及與教學相關的合作項目等。德國工科專業認證的目標就是培養解決實際工程問題的工程師，要達到這個目標，專業課程改革必須圍繞以下幾點進行：第一是以職業為導向，培養行業的工程師，這是德國工程教育的初衷。第二是實行工學結合的一體化教學。合格的工程師必須除了具備專業知識外、還必須具有工程技能和經驗，各種實驗和技能訓練要圍繞工程技能來拓展和實施。第三是強調處理工程實際問題的能力，突出實踐取向。具體體現在教學內容上，要結合工程實例來進行，教學內容要引入工程實際問題，真正把理論聯系實際落到實處；再有就是學生在校期間的見習要到企業去完成，將來的畢業（論文）設計要與工程實際問題相關。

三、通信原理的教學現狀與德國的工程教育認證標準之間的差距

目前，我校的通信原理課程的教學現狀與德國工程認證的差距表現：德國工程教育認證：教學形式多樣，包括理論、實踐教學、研討、答疑和自學，其中后面三項都包括在課時和學分當中；以職業能力為導向，教學的目標是使學生達到一定的專業工程能力要求，教學計劃要明確反映學生對解決實際工程能力的培養；工學結合一體化，基礎內容教學結合工程實例，專業內容教學引入工程實際問題教學內容的設計，聚焦學生能力的培養；質量評估體系以理論為輔，實踐為主，通過學生解決實際的工程能力來體現。通信原理的教學現狀：教學計劃只體現了理論、實踐教學、答疑，沒有體現課程的研討和自學，課時和學分只包括了理論和實踐教學；以課程知識體系為導向，課程內容的確定來源于課程的知識體系和所選用教材的知識點，沒有關注教學內容與學生實際工程能力培養之間的相關性；以理論教學為中心、以知識傳授為主、重教輕學，過于強調理論教學，實踐教學側重于單一的驗證性實驗，沒有涉及工程實際問題的引入；以考試分數為評估標準，學習效果以期末考試成績為主進行評價，評價內容局限于對專業知識的掌握情況。

四、通信原理的教學改革探究

1.以工程職業為導向，以培養學生工程能力作為教學目標。以德國工程教育認證為依據，課程內容的制定應以職業能力為導向，面向社會行業需求確定通信工程專業的培養目標，根據培養目標來實現學生實際解決工程問題的能力培養，在能力要求設定后，進一步設計課程體系。具體來說通信原理課程目標包括：了解通信技術的基本概念、基本方法和基本原理；掌握通信技術的各種調制方式、復用方式和編碼方式的基本原理等，分析通信系統工程問題，以提供有效結論；掌握通信的系統模型，能進行初步的通信工程系統設計，能夠對特定需求通信軟硬件進行系統設計和開發。學習通信原理課程要達到的能力要求包括：工程知識和工程技能。前者掌握通信傳輸相關理論及技術基礎知識，并能夠運用于復雜工程問題的分析。后者能夠應用通信基本原理，識別、表達和分析信息通信領域復雜工程問題；能通過文獻檢索與資料查詢獲取相關信息，分析通信系統工程問題，以提供有效結論。能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，針對特定需求進行通信軟硬件模塊或系統的設計與開發。

2.工學結合一體化的教學過程實施方案。改革傳統教學過程以教師為中心、以書本知識傳授為主、重教輕學的教學方式。根據德國工程教育認證的教育理念，將“教”“學”“做”的過程引入通信原理課程的教學中。第一“教”的過程。重新制定通信原理的教學計劃，對現有的通信原理知識體系進行重新梳理，實時更新教材的通信新技術內容，突出通信工程設計和應用的案列分析。創新設計教學環節，使理論教學與實踐教學的空間融一體，將理論教學與實際工程問題結合，處理好理論的系統性與工程的應用性關系。關鍵一點就是，作為教師要不斷反思教學設計有無創新、反思教師教法的缺陷與不足，總結經驗，啟迪新的教學思維，充分調動學生的學習興趣，積極培育學生的自學能力。第二“學”的過程。運用學習通信技術的基本知識與基本原理對具體的工程問題進行分析，學生在教師指導下去分析問題，教師引導學生的思路來完成這個過程；教師對學生運用專業知識分析工程問題得出的結論進行適當的評價，指出其正確性或其不足。第三“做”的過程。這一過程是德國專業認證最重要的一環。我校現有通信原理的實踐教學都是基于單一驗證性實驗而設計的，學生解決實際工程問題的能力得不到培養和提升，為了改變這一局面必須要大刀闊斧地改革實踐環節。首先，增加實踐環節的課時量，以保證完成學生實踐能力的培養；其次，課程實踐增加綜合性設計型實驗、學校要加大實訓資源和設備的投入，努力拓寬校企合作的廣度和深度；再有就是要提高教師的實踐指導能力，聘請企業專家來學校擔任實踐指導教師。通信原理課程要完成“做”的過程，可以建立一個遠程虛擬實驗平臺，這個實驗平臺既可以完成驗證性實驗也可以進行通信系統級的設計和鏈路仿真。數字通信系統的鏈路級仿真應用舉例：通信的發送端包括：信源編碼、信道編碼、交織、封幀與調制；通信的接收端包括：接收檢測、同步糾正頻偏、解幀與解調、解交織、信道解碼、信源解碼；信源傳輸的數據類型可以選擇：文本、PN序列、圖片和音頻；信道編碼方式可以選擇：BCH碼、漢明碼、格雷碼和卷積碼等；調制方式可以選擇：BPSK、FSK、QPSK、4DQPSK、QAM等。完成以上這個數字通信系統的設計，不但考查了學生對通信原理的基本知識和基本原理的掌握，同時也考查了學生運用工程知識來進行系統的設計能力，這樣完成下來，就能達到培養目標的要求。

3.質量評估。傳統的以期末考試成績為主的評價方式必須改革，降低期末考試成績中所占評估的權重，增加實踐環節的評估權重。另外，對已畢業從事本專業的畢業生進行跟蹤調查，及時反饋該課程所培養的能力能否支撐行業的工程知識和工程技能的要求，不斷完善通信原理課程的教學和實踐，達到德國工程教育認證中的要求。

五、結束語

工程教育認證是國際化專業教育的趨勢，專業認證需要建立與之適應的課程體系來進行支撐。通信原理作為專業基礎必修課程，在學生的工程知識構建和工程技能培養方面起著重要的作用。本文根據德國工程教育認證以職業能力為導向，培養學生的實際解決工程問題的能力的要求，對通信原理課程改革提出了一些自己的看法和建議。由于我校即將迎來德國工程教育認證評估，通信原理的教學改革還在不斷完善當中。

參考文獻：

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