本站原创摘 要：随着社会对通信技术的重视,用人单位对高校通信工程专业毕业生的要求越来越高.文章结合贵州大学通信工程专业的办学实际,分析了目前通信工程专业在人才培养方案、课程体系与教学内容安排中存在的问题,并从专业特色、课程设置、理论教学和实践教学等方面提出了优化该专业课程体系的方案,以满足创新型人才培养的需求.
关 键 词：通信工程；课程体系；教学改革
中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）05-0036-03
通信技术是近年来发展较快的新技术之一,全国将近3/4的高新技术依托通信技术的成果而建立,通信产业正在成为我国重要的支柱产业.随着通信业的快速发展,社会对通信工程专业毕业生的需求量越来越大,同时也对该专业毕业生的知识结构提出了更高的要求.当前,许多高校通信工程专业的培养方案和课程体系跟不上通信技术和通信产业发展的要求[1],普遍存在专业特色不鲜明、学分分布不合理、核心课程教学内容重叠度高、实验教学环节薄弱等问题,导致毕业生的理论知识与实践水平达不到用人单位的要求.因此,为使该专业培养的毕业生具有扎实的理论知识和丰富的实践经验,有必要对通信工程本科专业培养方案进行修订和对课程体系进行优化.研究大部分高等院校通信专业学科的建设特色,找到共通的优势方面予以保留,对于不合时宜的缺陷方面进行改进.笔者结合贵州大学通信工程专业人才培养和学科建设的实际情况,提出适合该专业课程体系的优化措施与广大教育同人共同交流.
贵州大学是贵州省最早开办通信工程专业的高等院校,从1999年开始招生,已经为社会培养了大批优秀的通信人才,许多毕业生已经成为通信领域的中坚力量.该专业通过十多年的建设和实践,已经形成了一套比较完善的培养方案和教学模式,课程设置也日趋固定.但是,与全国大多数高等院校一样,通信工程专业在课程设置上片面地追求大而全,在教学内容和教材选用上基本都是千篇一律,没有考虑到学校的办学特色和学生的教学学时,没能将通信工程专业与学校的优势学科结合起来[2].为适应贵州省实施工业强省战略和城镇化带动战略的需要,为用人单位培养留得住、用得上的实用型、创新型和复合型人才,有必要对该专业现行的培养方案和课程体系进行深层次的改革.随着贵州大学学分制的实施,学校正在着力开展各级各类教学改革和教学研究.通过一批教改项目的实践,人才培养质量得到进一步提高.本文拟从培养目标、专业特色、课程设置、理论教学和实践教学等方面提出通信工程专业课程体系的优化方案,以满足创新型人才培养的需求.
一、通信工程专业现状分析
贵州大学通信工程专业开办十多年来,为贵州省通信产业的发展提供了较好的人才支持,学科建设也取得了显著的成绩,现为贵州省省级重点学科,拥有一级学科硕士点和两个二级学科硕士点,另外还有一个专业学位硕士点.但是,由于学校多次对该专业的归属进行调整,使得该专业在办学条件改善、实验室建设、师资队伍建设、教学改革与研究等方面都受到不同程度的影响.目前,该专业在专业建设和人才培养方面仍然存在一些问题,主要表现在以下三个方面.
（一）专业特色不突出
通信技术是一门前沿学科,它具有“理论与应用相结合、学科交叉性强、发展速度快”的特点[3].通信工程专业在学科大类上属于电子科学与技术的范畴,但是该专业又与计算机科学与技术有着密不可分的联系.虽然电子科学与技术和计算机科学与技术都是学校的优势学科,但是两种学科在教学内容、教学学时分配以及教学实验设计的侧重点上是不同的.通信专业长时间模糊处理两种学科对自身的影响,没有及时找到属于自己的优势以及特色进行发展,造成严重的后果.现今,通信工程专业的办学缺点就是专业定位不明确,不能很好地与电子科学与技术和计算机科学与技术这两个优势学科相融合,没有形成鲜明的专业特色.
（二）课程体系和课程设置不合理
通信工程专业现行的课程体系存在结构不合理、学科教学交叉性区分不明显、学分分布不合理等问题.而且一些基础课程、专业基础课程和专业课程的教学内容不能有机衔接.特别是像“高等数学”、“工程数学”、“大学物理”等基础课程与“电路及电子技术”、“信号与系统”、“现代通信原理”、“电磁场与微波技术”、“移动通信”等专业基础课程和专业课程在学校统一安排的授课过程中有很多基础知识具有共通性,需要各科教学负责人进行前期整合,以便达到教学内容的相互衔接,避免学生产生误区.又因各门课程在教学实践中过分强调各自的系统性和完整性,造成各自的教学封闭,不能与其他课程进行有机比较,使自身的特色优势得不到体现,最终造成教学大纲规定的教学内容存在大量重复现象.特别是在“信号与系统”、“数字信号处理”、“随机信号分析”、“现代通信原理”等核心专业课程的教学内容设置中,重复现象更加突出.
（三）实践教学环节薄弱
通信工程专业实践教学环节一般包括课程实验、课程设计、实习实训和毕业设计等必要环节,同时将创新实验计划、大学生科技训练和学科竞赛等活动作为必要补充,以便学生快速掌握理论与实践重点.通信工程专业的核心课程都具有概念抽象、原理复杂、理论性强等特点,教学内容涉及大量烦琐的数学变换和公式推导,实验结论的证明又涉及多类学科内容,要求知识程度比较深,需要学生花费大量的时间才能消化.现今,通信工程专业的理论教学占用的学时数较多,而实验学时相对偏少,不能充分保证学生有效解决相关实验.此外,大部分高等院校的实验教学平台中大多使用基础实验箱来完成实践教学环节,但是存在很多急需解决的问题.其一,一台基础实验箱的购置费动辄几千到几万不等,十分昂贵.一旦试验箱出现损坏便需要专业人员进行修理维护,需要大量经费消耗.其二,实验箱内均由固定的功能模块组成,一般只能完成简单的验证性实验,无法进行综合设计实验.实验结论缺乏灵活性,无法满足培养实用型、创新型和复合型人才的要求.
创新实验计划、大学生科技训练、学科竞赛等活动能很好地培养学生的实践能力,但是能够参与的学生有限,达不到普及的效果,不能有效提高学生的整体实践水平.而且大部分高校的通信实验教学面临着专职实验教师缺编,实验室管理不健全,综合实验技能偏低等情况,无法为参加全国性大赛项目的学生提供强力支撑.
针对目前通信工程专业人才培养中存在的各类问题,通过走访用人单位,邀请同行专家座谈,深入企业,知名高校调研,收集企业的用人需求、省内外资深专家的建议和其他高校的办学经验等方式.在充分调研的基础上,结合学分制的要求,分别从理论教学环节和实践教学环节两个方面提出改进措施.
二、优化通信工程专业理论教学环节的措施
理论教学是专业人才培养的主要环节,也是教学改革的重中之重,直接关系到毕业生综合素质和专业素质的培养.选择从以下四个方面着手,进行理论教学环节的改进.
（一）明确培养方向和专业特色
通信工程专业的本科培养目标是培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信与信息领域以及国民经济各部门与国防工业中从事研究、规划、设计、工程实施、运营与管理的复合型高级人才.为达到这个目标,学校在专业建设中就必须明确专业培养方向和专业特色,这也是高校在当前形势下获得生存与发展的重要战略手段[4].电子科学与技术和计算机科学与技术在贵州大学都是具有一级学科博士点支撑的优势学科,通信工程专业只有与这两个学科进行很好的融合,才能形成自己的特色.因此,要把通信工程专业的培养方向明确定位于计算机网络通信和电子通信两大方向,形成两大特色,坚持以现代通信技术为主线,融和电子科学与技术、计算机科学与技术,加强工程实践,才能培养理论基础扎实、工程素质高、动手能力强、综合能力、创新精神高的技术型人才.
（二）优化课程设置
通信工程专业的课程设置主要分为四个模块.
1.通识课程模块：包括思想政治类课程、军事体育课程、外语类课程、通识拓展课程.
2.学科大类课程模块：其中必修课程包括高等数
学、工程数学、大学物理；选修课程包括数据结构、数据库原理、高级语言程序设计、面向对象程序设计、机械制图、微机原理与接口技术、电磁场与微波技术、脉冲与数字电路.
3.专业课程模块：其中必修课程包括电路及电子技术、信号与系统、信息论与编码、数字信号处理、计算机网络、随机信号分析、现代通信原理；选修课程包括高频电子线路、现代交换原理与通信网技术、移动通信、DSP技术及应用、Linux操作系统、通信网规划、接入网技术、MATLAB与通信仿真、EDA应用技术、嵌入式系统原理及应用、光纤通信.
4.个性课程模块：包括无线网络技术、通信软件设计基础、JA程序设计基础、软交换与下一代网络、网络程序设计、网络管理、信息安全技术、网络工程、数字图像处理、微波工程等.
四类课程明确详细的划分十分关键,需要分析各类课程的专业属性以及重点内容.对相似内容学科进行整合,由教师进行统一授课；对不同内容学科详细分析其知识架构,进行合理的学时分配.这可以有效避免交叉学科的重复教学,节约了学时和教学资源.
（三）调整基础课程教学内容
通信工程专业涉及的基础课程主要有“高等数学”、“工程数学”和“大学物理”.对数学知识的讲授,建议按照“管用、够用、适用”的原则安排授课内容.大多数高校的数学课程都是由数学专业教师授课,由于他们并不能完全了解该专业培养对数学知识的要求,往往教学内容偏难偏多,反而不适用.所以,有条件的学校,最好安排通信专业方面的教师授课,或者由通信专业教师和数学专业教师共同拟定教学大纲,然后由数学专业教师授课.对物理知识的讲授,建议从应用物理的角度安排授课内容,最好也安排通信专业教师和物理专业教师共同拟定教学大纲,侧重电磁学和光学内容的讲授,减少热学和力学内容的讲授,加强物理学原理的工程应用和工程计算方面的训练.
（四）整合专业课程教学内容
对专业课程的教学内容,要根据计算机网络通信和电子通信的不同特点,在课程体系上要有所侧重.对计算机网络通信方向,要进一步加强计算机技术、网络技术等方面的课程,特别是通信编程方面的课程教学.要求学生重点选修高级语言程序设计、操作系统、计算机网络、通信软件设计基础、网络程序设计、信息安全技术等课程.对电子通信方向,要进一步加强电子技术方面的课程.要求学生重点选修微机原理与接口技术、电磁场与微波技术、DSP技术及应用、EDA应用技术、嵌入式系统原理及应用、光纤通信等课程.
另外,通过开设更多的专业选修课,增设通信新技术专题讲座等方式来及时传授新知识.对“信号与系统”、“现代通信原理”等专业课程核心实施英语渗透并逐步过渡到双语教学,通过英文版教学大纲、教案、布置英文版作业和指导学生阅读一定数量的英文版参考文献等方式来提高学生的专业英语水平,培养学生跟踪学科发展的综合能力与创新能力.
三、完善实践教学环节的措施
实践教学是培养学生实际应用知识的能力和综合分析解决问题的能力的重要环节,学生通过实践教学环节的训练,能够树立工程观点和严谨的科学作风,为今后的就业和创业打下良好的基础.特别是大力提倡科技创新的今天,学校应该把实践教学放在更加突出的位置,给予高度重视.
（一）优化实践环节设置
通信工程专业培养方案中的实践教学环节主要包括四个模块.
1.课程实验模块：包括各专业基础课程和专业课程的配套实验.这部分内容一般随课程教学同步进行.
2.课程设计模块：包括数字电路创新设计、通信系统创新设计、计算机网络创新设计、高级语言程序设计等,一般安排在专门的时间内进行.
3.综合实训模块：包括电工实习、认识实习、生产实习、综合实训等,一般安排在专门的时间内进行.
4.毕业设计模块：毕业设计是专业培养的最后阶
段,也是培养学生综合能力与创新能力的重要阶段,包括选题、开题、中期检查、毕业答辩等环节.
（二）改进实践教学的措施
实践教学是人才培养的重要环节,实践教学作为理论教学的延伸,不仅帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,也有助于培养学生实际应用知识的能力.
对课程实验教学,为了提高教学质量,可以将实验分为基础性实验和综合性实验两个部分.基础性实验主要是针对课程中的主要知识点进行原理性的演示和验证,一般采用硬件实验箱来完成,同时可以布置一些实验题目让学生在课余通过MatLab等软件进行仿真实验,以此来加深学生对基本理论的基本方法的理解和掌握.综合性实验主要是将分散的理论知识点进行有机整合,同时与其他课程或实际应用相联系,拓宽和加深学生的知识,实现从知识点到知识面的过渡,培养学生的综合能力和创新能力[5].此外通过采用SystemView、
MatLab等软件进行新型的实验平台建设,引入网络教学理念,用最少的师资力量达到最高质量实验教学,使学生随时随地与教师进行互动,提高他们对所学的基本理论的基本方法的整体把握和综合运用能力,最大程度上结合现代化网络和基础实验平台创造出最具优势的现代化实验教学特色.
对课程设计的指导,设计题目的拟定要有针对性,既可以在综合性实验的基础上产生,也可以结合创新实验计划、科技训练、学科竞赛等活动内容来拟定.达到培养学生的独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力,尤其注重培养学生独立获取新知识的能力,为学生能够参加类似的科技活动做准备.
对于实习实训和毕业设计,为了提高教学质量,可以通过与通信企业合作,建立稳定的实习基地,加强校企联合培养模式的探索,学校专业教师与实习实训机构（或企业）共同拟定实习实训教学大纲和内容,强化学生考勤,注重过程管理,避免实习实训流于形式.毕业设计题目应密切联系科研、生产、实验室建设或社会实际,注重课题的实际应用价值.坚持毕业设计多样性原则,设计内容可以包括工程设计、规划设计、软件设计等,使学生受到全面的科研和专业基本训练.加强毕业设计的开题、中期检查、毕业答辩环节的规范管理,着力提高毕业设计的水平和质量.综合培养学生在制定研究（设计）方案、设计计算、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅等方面的基本工作实践能力,使体掌握科学研究的基本方法.
教学改革与实践是一项周期较长的系统工程,涉及培养模式、课程体系、教师队伍、教学条件等方方面面.随着贵州大学专业建设和教学改革的不断深入,充分发挥学校的学科优势,积极促进学科融合,着力加强专业薄弱环节建设,不断完善课程体系,使贵州大学通信工程专业能够健康发展[6].在社会信息化程度不断提高,社会对通信工程专业人才的需求越来越大的背景下,通信工程专业作为新兴的朝阳专业,发展前景必将越来越广阔.
学学报：自然科学版,2007,(B09).收稿日期：2013-08-27
作者简介：张达敏（1967―）,男,贵州贵阳人,贵州大学计算机科学与信息学院教授,主要从事数字通信技术、计算机应用技术研究.
基金项目：贵州省高等学校教学内容和课程体系改革重点项目“通信工程专业核心课程教学改革内容整体优化”（黔教高发[2011]281号）