通信工程专业课程群改革与建设

摘要：课程群建设和改革是高等学校教学改革的有效途径，目前通信工程专业各门课程之间联系较弱，各科教师之间交流较少，各自完成各自的教学任务，使学生无法从总体上掌握各门课程之间的关系，从而无法具备完整的实践和研究能力。针对课程建设存在的问题，对通信工程专业课程群体系与教学内容、教师队伍、教学方法和教学手段、实践环节等四个方面进行改革与建设，加深学生对课程间联系和主要知识点的理解，并使学生具备一定的实践和研究能力，有利于培养适应社会发展和需求的毕业生。

关键词：通信工程；课程群；社会需求

作者简介：张永梅（1967-），女，山西太原人，北方工业大学信息工程学院，教授；白文乐（1967-），男，山西运城人，北方工业大学信息工程学院，副教授。（北京 100144）

基金項目：本文系北方工业大学2011年校级教育教学改革和课程建设研究项目、2011年北方工业大学信息工程学院校内教学专项的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）31-0093-02

通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极其广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。

目前的通信工程专业课程体系教学模式遵循先基础、后专业，各门课程之间联系较弱，各科教师之间交流较少，各自完成各自的教学任务，没有一个统一的连续性，这就造成了学生经常学此忘彼，无法从总体上掌握各门课程之间的关系，从而无法具备完整的实践和研究能力，这在每年的毕业设计中均有体现。

针对目前通信工程专业课程群建设中存在的问题，本文着重对通信工程专业课程群体系与教学内容、教师队伍、教学方法和教学手段、实践环节等四个方面进行改革与建设，加强课程群各门课程间的联系，在教学内容和教学手段上保持较强的连续性，通过实践环节使得各门课程形成一个统一的整体，最终使学生系统、全面地掌握通信工程知识，并具备较强的实践应用能力。

一、课程群体系与教学内容改革

通信工程专业跨电子、计算机专业，所修课程兼有二者的特点，需要较好的数学、物理基础以及较强的动手应用能力。一些课程如数据结构、操作系统、数据库原理及应用等属于计算机类，另一些课程如信号与系统、高频电路、电路原理等属于电子类，还有本专业基础的通信原理等课程，所学范围比较宽。专业划分比较细的时候，通信工程专业可“软”可“硬”，分别倾向于计算机与电子两个方向。

北方工业大学计算机科学与技术学科是北京市重点建设学科，该学科的学术研究成果与工业应用结合紧密，形成了以工业应用为背景的研究特色。有计算机决策支持系统、计算机图像处理、软件工程和计算机系统结构四个研究方向，建有设备先进的软件实验室、硬件实验室、网络实验室和综合设计实验室。学科优势是在基础理论、应用基础和工程应用三个层面开展研究，研究成果覆盖面较广。

北方工业大学电子信息工程专业是北京市品牌建设专业，信息与通信工程一级学科拥有国家级特色专业“电子信息工程”、“北京市电工电子实验教学示范中心”、“通信与微波研究所”、“北方工业大学-Atlera联合实验室”、“北方工业大学-汉王联合实验室”，经过多年的建设和凝练，该学科形成了通信网络安全技术、无线通信与导航系统和数字图像处理与识别三个特色鲜明的研究方向。这些研究方向覆盖了基础研究、应用基础研究和工程应用三个不同层次，理论与应用联系紧密，在不同层次上互为支撑，在理论、技术和工程应用等方面都取得了显著成果。

北方工业大学通信工程专业设有无线通信、多媒体通信、智能信息处理与分析三个研究方向，拥有“智能信息处理研究所”，建有设备先进的通信原理实验室、通信电子电路实验室、多媒体通信实验室、计算机通信网络实验室、微波通信实验室、光纤通信实验室、移动通信实验室和程控交换实验室等专业实验室。我们将通信工程专业课程群分类为：数字通信与网络交换、信号及信息处理、计算机应用、电子电路四类。数字通信与网络交换课程群包括概率论与数理统计、随机信号分析、通信原理、无线通信原理、多媒体通信、通信组网与程控交换、计算机通信与网络、移动通信、光纤通信、微波通信、电磁波与电磁场等课程，信号及信息处理课程群包括信号与系统、数字信号处理、通信原理、数据结构、数字图像处理、信息论与编码等课程，计算机应用课程群包括C语言程序设计、汇编语言、数据库原理及应用、软件工程、面向对象程序设计、多媒体技术、微机原理与接口技术等课程，电子电路课程群包括电路分析、模拟电路、数字电路、高频电子线路、DSP原理及应用、EDA技术等课程。

在教学大纲制订中，在考虑本课程教学内容完成的基础上，增加能够增强课程群联系的相关知识点间的讲解学时。选择同一个知名出版社出版的、系统性和连续性较强的成套教材。在教材选择和教学内容的选择上与本专业的特色和研究方向有机结合，为现有专业特色和将要发展的专业特色服务。提出了学科交叉建设，既体现通信工程课程群本身的交叉学科特性，又符合学校在计算机和电子信息学科方向上较强的实力。建立了与计算机科学与技术系、电子信息工程系课程相关教师之间的交流制度，不定期召开三个系课程相关教师和学生一起参加的座谈会，使各个学科之间可以取长补短，促进通信工程课程体系在各学科之间的交叉融合，为国家和社会培养复合型的人才。

二、教师队伍建设

在高校本科教学活动中，教学是科研的基础，科研是教学的发展与提高，教学与科研是辩证统—、相辅相成、互相促进的关系。当前，随着我国科学技术的迅速发展，学科间相互渗透交叉，传统的专业学科正在向多个领域延伸和发展。原先传统意识下的专业知识结构以及多年形成的教学内容，都不利于学生创新意识和能力的培养，存在着极大的滞后现象。为改变这种教学内容落后的情况，通信工程专业课程群的教师分别具有通信工程、计算机、信号与信息处理等学科背景，既有从教多年的老教师，也有毕业于重点大学的具有博士学位的年轻教师。为了使教师队伍建设和发展与课程群的建设有机结合，我们进行了三方面的工作。第一，老教师将年轻教师纳入自己的教学科研团队，使年轻教师参加计算机科学与技术学科、信息与通信工程学科的相关科研活动，充分发挥科研优势，将自己在科研工作中所取得的最新研究成果和国内外的最新研究动向融入到教学内容中，从而使学生在学习过程中能够不断地跟踪国际的研究前沿。有助于年轻教师对教材相关内容的理解，并应用于教学过程中，增强课本知识与实践的结合。第二，加强相关课程教师间的交流，包括同一课程及前后衔接紧密的课程内容教学方式的交流探讨，尽可能使每一个教师对整个课程体系中所有重要课程都能够讲解一遍，使得每一个教师对整个通信工程专业课程群有透彻了解。第三，鼓励年轻教师到国内外著名大学、研究所深造，在提高自身学术水平的同时，将其他著名大学、研究所的研究方向带回来，促进本学科的发展。

积极开展科学研究，制订相关激励机制，鼓励教师和研究生发表高水平学术论文，总结科研成果，撰写高水平学术专著，积极申报各类科技进步奖，使学科水平上一个新台阶。本专业以教学科研团队为基础，组织教师积极申报国家自然基金、国家863计划以及省部级重大科技专项基金，将教师的科研项目与学生的实践创新能力培养相结合，丰富学生实践教学内容，提高学生的科研素质。本专业教师已经申请成功国家自然科学基金、国家863计划以及北京市科技计划等项目15项，取得了多项具有创新意义的成果，在国内外权威学术期刊和会议上发表了有学术影响的论文50余篇，其中SCI收录4篇，EI收录50篇，申请国家发明专利8项，其中授权发明专利3项。

本专业教师能正确处理教学与科研之间的辩证关系，并在实践中不断克服教学与科研之间互相排斥和互相割裂的现象，努力实现教学与科研之间的良性互动。例如由本专业教学科研团队自主开发的国内首个T3G内层技术实训系统已成功推广应用于国内十多个院校及通信企业，累计销售50余套，产生了很大的经济效益。开发的“人像比对系统”成功用于天安门广场的流动人口管理，研发的“网络不良图片过滤系统”采用并行算法和数据关联技术解决了实际网络环境中数据结构不对称带来的问题，满足了实际应用需求。通信工程专业教师一直利用自身的科研优势，在保质保量完成科研项目的同时向教学第一线倾斜。2003年以来，投入了大量资金，用于购置计算机、示波器、信号源、打印机、复印机、移动存储介质等仪器设备，部分设备在完成项目研制之后用于本科毕业设计环节，部分设备直接用于本科教学实验环节。一些科研经费转化为教学仪器，改善了本科实验教学环境。

通过科研项目的支撑，鼓励青年教师参加国内外教学研究和学术交流会议，通过参加学术会议了解本学科发展前沿动态，开阔教学视野。积极举办地方性、全国性、国际性学术会议，聘请国内通信领域知名专家学者为本专业的兼职教授，定期来校进行学术交流，为专业建设、课程群建设和人才培养计划修订提供宝贵意见。创造条件与国内外知名大学开展多层次、多方面的学术交流与合作，如联合培养硕士生、联合承担科研项目、互派访问学者等，吸引国内外专家、学者参与信息与通信工程学科建设，进一步带动通信工程专业课程群的建设。

引进具有实践经验和创新能力的博士、博士后充实到师资队伍中，鼓励副教授职称以上的教师努力创造条件，申报国家级、市级、院级及系教学名师。加强教学研究，鼓励教师积极开展教学方法和教学手段改革，将学科建设与课程群建设有机结合，保证课程群建设具有一支高素质、高水平的师资队伍。

三、改进教学方法和教学手段

作为课程群建设的重要内容，我们在教学方法和教学手段方面进行了积极的探索与实践。教学方法改革紧紧依附并服从于课程教学内容体系的改革，各课程在遵循因材施教的教学原则及贯彻启发式教学方法的基础上，进行了多种探索和试点。开展教学观摩活动，对于部分课程开展分层次教学。课堂教学方法改革是课程群改革的主体性方面，我们改革课堂教学方法，认真抓好课堂讲授的四个环节：选准切入点，讲清知识点，激发兴奋点，培育创新点。以知识传授达到师生互动、教学相长的目的。根据教学需要采用多种教学方法，有效地调动学生学习的积极性和主动性。通过启发式课堂讲授及师生对话促进学生的思考，教师结合自己的科研实际体会把学科发展动态、前沿和热点介绍给学生，激发学生对科学探索的兴趣。

对课程群的必修课，选用专业指导委员会推荐的教材，积极应用现代教学技术，进行教学手段改革，改变传统的“满堂灌”的教学方式，教学方法上重视多媒体教学方式的应用。在多媒体课件中加入动画技术，增加学生的学习兴趣，提高教学和学习效率。增加教学内容的信息量和灵活性，对重点知识保持传统板书教学模式的应用，根据学生情况把握教学进度。对课程群中选修课，组织骨干教师编写反映学科最新进展的新教材以及与课程群配套的课程设计任务书、指导书、实验指导书，建设多媒体课件和网络课程，目前已有2门课程的电子教学大纲、教案、习题、网络课件、参考文献等教学资料上网开放，实现资源共享。学生通过利用网络教学，既可以不受时间、地域的限制进行听课，又可以对自己薄弱的环节进行反复学习，可以在最大限度内实现因材施教。

四、实践环节建设

实践环节是将整个课程群知识点有机连接的强力纽带，也是将理论知识点与实践应用有机结合的桥梁，对于学生系统、全面地掌握通信工程专业课程群的知识并具备实践应用的能力具有重要意义。根据工科专业的特点，在课程群改革中，我们系统规划了实验和实践教学的改革。实验教学突破了对应单门理论课程的局限，以课程群教学要求设置实验内容，以提高学生的实际操作能力、团结合作能力、实践性科学研究能力和创新能力，从而培养具有创新精神的复合型、技能型、应用型的工程技术人才。

通过仿真和开放性实验两个实践环节，一方面使学生形象化、立体化理解通信工程专业课程群的主要知识点及各个课程间的关系，另一方面使学生具备一定的設计和研究能力。建设仿真环节时，细致研究各门课程间的关系，设计能够融合各门课程间联系的仿真题目，同时能够与实际应用相结合。开放性实验环节的建设仿真和试验中，从软件和硬件两个方面进行探索，调整和改革现有实验项目和内容，增加设计型实验和综合创新型实验，通过实验室的全面开放提高实验室的实效性，建立适应培养创新能力的实践教学体系。将教师的科研项目、学校创新工程、大学生创新立项、电子竞赛等大学生课外科技活动相结合，进一步提高大学生的创新意识、分析问题和解决问题的能力。将校内和校外实践教学有机结合，与企业联合培养学生，建设不同实习内容和层次的专业实践基地。围绕知识、素质、能力的协调，与企业共同进行实践教学课程体系与教学内容的改革研究。以社会人才需求和通信技术发展特点为导向，不断优化和完善实践教学体系，培养通信行业中开发应用型“卓越工程师”后备人才。

五、结论

通过通信工程专业课程群的建设，加深了学生对课程间联系和主要知识点的理解，并使学生具备了一定的实践和研究能力，有利于培养适应社会发展和需求的毕业生。几年来，本专业学生连续荣获全国大学生电子设计竞赛全国二等奖、北京赛区一等奖，在全国数学竞赛、物理竞赛和英语竞赛等活动中都取得优异成绩，近三年毕业生一次就业率均在95%以上。通过近年来对用人单位和毕业生的跟踪调查结果显示，用人单位对本专业的学生普遍评价为“留得住，用得上，效果好”。

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（责任编辑：王祝萍）