【摘 要】 本文結合西安理工大學通信工程專業的辦學實際,分析了通信專業課程設置的主要問題和不足,認為在現有學分制的體系下,通訊工程專業培養方案中的課程優化:加強實踐能力培養為宗旨;從專業基礎課、專業課、專業實踐課三個方面進行課程優化。
【關鍵詞】 通信工程專業;學分制;課程優化;實踐能力培養
通信工程(Communications Engineering)專業是信息科學技術發展迅速并極具活力的一個領域,尤其是無線通信、光纖通信、Internet網絡通信使人們在傳遞信息和獲得信息方面達到了前所未有的便捷程度。[1]本專業主要學習通信技術、通信系統和通信網絡等方面的知識,畢業后可從事通信、電視、大規模集成電路、智能儀器及應用電子技術等領域的通信技術相關的研究、設計、技術引進和開發工作。
一、西安理工大學通信工程專業和學科基本情況
西安理工大學通信工程專業,于1997年開始第一屆招生,首屆本科畢業生時間為2001年,目前每年招生規模為兩個班60人,在校學生270余人,多年來就業率保持在94%以上。本專業的特色是:分類培養模式,專業方向分為通信技術類和信號處理類。通信學科于2003年獲得通信與信息系統碩士授予權;2006年,獲得信息與通信工程一級學科碩士授予權;2011年,獲得電子與通信工程碩士專業學位授予權;2011年,通信工程專業被認定為“省級特色專業”;2014年,該專業被認定為陜西普通本科高等學校“專業綜合改革試點”;2017年被認定為陜西“一流專業”培育專業。該學科擁有一支政治素質優良、學緣及學歷結構合理并熱衷于教書育人的教師隊伍,教師總數為24人,具有博士學位15人,博士后5人。
西安理工大學自2004級本科生起,施行以彈性學制和導師指導下的學生選課制為基本特征的學分制。[2]學分制體系對專業課程的要求如下:課程體系中必修課、任選課的學時比例約為84%和16%;必修課中公共基礎課、技術基礎課、專業課的學時比例分別為52%、24%和8%;任選課中院級任選課和校級任選課約各占8%。理工科、文科類專業實踐教學總周數一般不少于38周和30周。本校通信工程專業在課程設置上片面地追求大而全,在教學內容和教材選用上基本都是千篇一律,沒有考慮到學校的辦學特色和學生生源質量,沒能將通信工程專業與學校學分制體系結構和學科特色充分的結合起來。[3]因此,需要根據學校學分制要求和學科特色對通信工程專業課程設置進行改進與優化。
二、通信工程專業課程設置的主要問題和不足
通信工程專業建設存在問題和不足包括:教學規模小,教學經費和師資力量不足;學生受考研、就業和評價標準影響,實踐動手環節被削弱;由于經費、教學條件和考核標準等因素影響,有重視軟件、輕視硬件訓練的傾向;教材單一,高水平和突出特色教材少;由于學分制導致大四選修課開課率低,新技術、新方法、新理論的課程內容偏少;教學內容和實際就業需求有所脫節。
通信工程專業現行的專業課課程體系存在結構不合理、學科教學交叉性區分不明顯、學分分布不合理等問題。而且一些基礎課程、專業基礎課程和專業課程的教學內容不能有機銜接,特別是像“高頻電子線路”、“信號與系統”、“通信原理”、“電磁場與波”等專業基礎課和專業課“光纖通信”、“移動通信”、“無線光通信”、“多媒體通信”等專業課程有很多基礎知識具有共通性,需要各任課教師進行前期整合使得教學內容合理銜接,避免學生產生誤區。在“信號與系統”、“數字信號處理”、“隨機信號處理”、“通信原理”等核心專業課程的教學內容設置中,重復現象更加突出。同時,各門課程在教學實踐中過分強調各自的系統性和完整性,造成各自的教學封閉,使自身的特色優勢得不到體現,因此要對專業課課程體系進行合理優化。
通信工程專業的核心課程都具有概念抽象、原理復雜、理論性強等特點,教學內容涉及大量煩瑣的數學變換和公式推導,[4]因此理論教學占用的學時數較多,學生也需要花費大量時間才能消化。這就導致了實驗學時比較少,同時通信專業實驗教學平臺大多使用基礎實驗箱來完成,實驗箱內均由固定的功能模塊組成,一般只能完成簡單的驗證性實驗,不能充分保證學生完成有效解決實際問題的實驗,無法進行綜合設計實驗。因此,現有的實驗環節無法滿足培養實用型、創新型和復合型人才的要求。
三、學分制下的通信工程專業課程優化設置
1、通信工程專業課程優化設置以加強實踐能力培養為宗旨
由于學分制對各門課程的開設學分、學時、時間等有規范而統一的規定,各類課程的學時比例有嚴格的要求,因此對專業課程的優化設置需要充分考慮學分制體系的特點,采用增減學時、改變開課時間、替代課程、分方向開課等方法來進行優化。
對專業課程的教學內容,根據通信技術方向和信號與信息處理方向的不同特點,在課程體系上要有所側重。對通信技術方向,要進一步加強通信技術、網絡技術等方面的課程,特別是通信網絡軟硬件設計方面的課程教學,要求學生重點選修信道編碼理論基礎、嵌入式系統、數據庫原理與應用、軟交換與下一代網絡、無線光通信等課程;對信號與信息處理方向,要進一步加強信號處理技術方面的課程,要求學生重點選修信號檢測與估值理論、隨機信號處理、DSP原理及應用、模式識別及應用、集成電路基礎與EDA技術等課程。通過開設更多的專業選修課,增設通信工程導論、通信技術前沿講座與資料檢索等方式來及時傳授新知識。對“計算機網絡與通信”專業課程采用雙語教學,通過英文版教學大綱、教案、布置英文版作業和指導學生閱讀一定數量的英文版參考文獻等方式來提高學生的專業英語水平,培養學生跟蹤學科發展的綜合能力與創新能力。實踐教學是培養學生實際應用知識的能力和綜合分析解決問題的能力的重要環節,增加了獨立設課實驗課程“單片機設計與實驗”,實現實驗課程的精講多練;通過設置課程設計“通信硬件設計與實驗”、“數字信號處理課程硬件實驗”,加強學生硬件實踐,減少學生學習過程中的軟件化傾向。
2、通信工程專業培養方案中的課程優化
專業基礎課:在學分制的調整系統中,“英語”四個學期學分從以前的18.5個學分調整為16個學分節約出2.5個學分,但“思想道德修養與法律基礎”從以前的2個學分調整為2.5個學分,我們又將“電磁場理論”從以前的3.5個學分修改為3個學分提供了0.5個學分,因此總共為專業基礎課提供了2.5個可用學分。然后,我們為兩個專業方向分別開設了2.5學分專業基礎課的“信道編碼理論基礎”和“信號檢測與估值理論”課程。另外,為了提早讓學生開始計算機編程技能和工程動手操作的訓練,將“C語言程序設計”、“C語言程序設計課程設計”和“圖學基礎及CAD”從大學一年級的第二學期調整到了大學一年級的第一學期,將“計算機軟件基礎”從大學二年級的第一學期調整到大學一年級的第二學期。
專業課:為了加強學生在交換原理方面的學習,將原來3.5個學分的“交換理論及應用”專業基礎課,修改為2個學分的“交換理論及應用”專業基礎課和2個學分的“軟交換與下一代網絡”專業課,同時加大了實驗學時比例;針對兩個專業方向,刪除一些不能體現學科特色的課程比如“全光網絡”、“信令網”、“微波技術基礎”等,增加了一些特色課程如“無線光通信”、“通信工程導論”、“模式識別及應用”、“衛星通信與導航”等。
專業實踐課:通信工程專業實踐環節包括各專業基礎課程和專業課程隨課程教學同步進行的配套課程實驗,同時還包括單獨設立學分的課程設計。增加了部分課程的實驗學時,比如“數字信號處理”、“移動通信”、“嵌入式系統”等;增開了實踐課程“文檔與數據處理實踐”和“單片機設計與實驗”;修改原來的課程設計“通信綜合實驗設計”、“數字信號處理課程設計”為“通信硬件設計與實驗”和“數字信號處理課程硬件實驗”;綜合實訓環節的工程訓練、入學教育、生產實習、電子線路CAD綜合訓練等,一般安排在專門的時間內進行;兩個創新學分的完成,鼓勵學生參加各種科技文化競賽、輔修專業、社會實踐、科研等課內外教學活動,全面提高學生素質和實踐創新能力;畢業設計包括選題、開題、中期檢查、畢業答辯等環節,學生可以根據自己學分實際情況選擇在大四上學期或者大四下學期進行,注重培養學生綜合能力與創新能力。
三、結束語
以“加強實踐能力培養”為指導宗旨,在學分制的框架下設置了通信工程專業人才培養方案,調整專業方向分為通信技術類和信號處理類,優化了課程體系設置,重點對實踐環節作了改革。新方案的提出,對學校提出的“立足西北,面向全國”服務地方經濟的創新型通信人才的培養具有重要的現實意義。
【參考文獻】
[1] http://baike.baidu.com/view/17355.htm?from_id=3474860&type=syn&fromtitle=%E9%80%9A%E4%BF%A1%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E4%B8%93%E4%B8%9A&fr=aladdin.
[2] http://jwc.xaut.edu.cn/.
[3] 張達敏,黎慧.通信工程專業課程體系優化策略探究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2014(5)36-38.
[4] 劉豐年,果鑫,楊偉豐.面向“通信工程”專業培養的方向課程體系改革與實踐[J].教育與教學研究, 2011.25(3)93-95.
【作者簡介】
趙太飛(1978—)男,博士,教授,碩士生導師,從事電子與通信工程方面的教學科研工作,研究方向:紫外光散射通信與網絡技術.