通信工程專業(yè)課程體系優(yōu)化策略探究

張達敏+黎慧

摘要：隨著社會對通信技術(shù)的重視，用人單位對高校通信工程專業(yè)畢業(yè)生的要求越來越高。文章結(jié)合貴州大學(xué)通信工程專業(yè)的辦學(xué)實際，分析了目前通信工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方案、課程體系與教學(xué)內(nèi)容安排中存在的問題，并從專業(yè)特色、課程設(shè)置、理論教學(xué)和實踐教學(xué)等方面提出了優(yōu)化該專業(yè)課程體系的方案，以滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。

關(guān)鍵詞：通信工程；課程體系；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.3文獻標識碼：A文章編號：1002-4107（2014）05-0036-03

通信技術(shù)是近年來發(fā)展較快的新技術(shù)之一，全國將近3/4的高新技術(shù)依托通信技術(shù)的成果而建立，通信產(chǎn)業(yè)正在成為我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著通信業(yè)的快速發(fā)展，社會對通信工程專業(yè)畢業(yè)生的需求量越來越大，同時也對該專業(yè)畢業(yè)生的知識結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。當前，許多高校通信工程專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系跟不上通信技術(shù)和通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求[1]，普遍存在專業(yè)特色不鮮明、學(xué)分分布不合理、核心課程教學(xué)內(nèi)容重疊度高、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等問題，導(dǎo)致畢業(yè)生的理論知識與實踐水平達不到用人單位的要求。因此，為使該專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生具有扎實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗，有必要對通信工程本科專業(yè)培養(yǎng)方案進行修訂和對課程體系進行優(yōu)化。研究大部分高等院校通信專業(yè)學(xué)科的建設(shè)特色，找到共通的優(yōu)勢方面予以保留，對于不合時宜的缺陷方面進行改進。筆者結(jié)合貴州大學(xué)通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)的實際情況，提出適合該專業(yè)課程體系的優(yōu)化措施與廣大教育同人共同交流。

貴州大學(xué)是貴州省最早開辦通信工程專業(yè)的高等院校，從1999年開始招生，已經(jīng)為社會培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的通信人才，許多畢業(yè)生已經(jīng)成為通信領(lǐng)域的中堅力量。該專業(yè)通過十多年的建設(shè)和實踐，已經(jīng)形成了一套比較完善的培養(yǎng)方案和教學(xué)模式，課程設(shè)置也日趨固定。但是，與全國大多數(shù)高等院校一樣，通信工程專業(yè)在課程設(shè)置上片面地追求大而全，在教學(xué)內(nèi)容和教材選用上基本都是千篇一律，沒有考慮到學(xué)校的辦學(xué)特色和學(xué)生的教學(xué)學(xué)時，沒能將通信工程專業(yè)與學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)科結(jié)合起來[2]。為適應(yīng)貴州省實施工業(yè)強省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略的需要，為用人單位培養(yǎng)留得住、用得上的實用型、創(chuàng)新型和復(fù)合型人才，有必要對該專業(yè)現(xiàn)行的培養(yǎng)方案和課程體系進行深層次的改革。隨著貴州大學(xué)學(xué)分制的實施，學(xué)校正在著力開展各級各類教學(xué)改革和教學(xué)研究。通過一批教改項目的實踐，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到進一步提高。本文擬從培養(yǎng)目標、專業(yè)特色、課程設(shè)置、理論教學(xué)和實踐教學(xué)等方面提出通信工程專業(yè)課程體系的優(yōu)化方案，以滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。

一、通信工程專業(yè)現(xiàn)狀分析

貴州大學(xué)通信工程專業(yè)開辦十多年來，為貴州省通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了較好的人才支持，學(xué)科建設(shè)也取得了顯著的成績，現(xiàn)為貴州省省級重點學(xué)科，擁有一級學(xué)科碩士點和兩個二級學(xué)科碩士點，另外還有一個專業(yè)學(xué)位碩士點。但是，由于學(xué)校多次對該專業(yè)的歸屬進行調(diào)整，使得該專業(yè)在辦學(xué)條件改善、實驗室建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)改革與研究等方面都受到不同程度的影響。目前，該專業(yè)在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方面仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面。

（一）專業(yè)特色不突出

通信技術(shù)是一門前沿學(xué)科， 它具有“理論與應(yīng)用相結(jié)合、學(xué)科交叉性強、發(fā)展速度快”的特點[3]。通信工程專業(yè)在學(xué)科大類上屬于電子科學(xué)與技術(shù)的范疇，但是該專業(yè)又與計算機科學(xué)與技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系。雖然電子科學(xué)與技術(shù)和計算機科學(xué)與技術(shù)都是學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)科，但是兩種學(xué)科在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)學(xué)時分配以及教學(xué)實驗設(shè)計的側(cè)重點上是不同的。通信專業(yè)長時間模糊處理兩種學(xué)科對自身的影響，沒有及時找到屬于自己的優(yōu)勢以及特色進行發(fā)展，造成嚴重的后果。現(xiàn)今，通信工程專業(yè)的辦學(xué)缺點就是專業(yè)定位不明確，不能很好地與電子科學(xué)與技術(shù)和計算機科學(xué)與技術(shù)這兩個優(yōu)勢學(xué)科相融合，沒有形成鮮明的專業(yè)特色。

（二）課程體系和課程設(shè)置不合理

通信工程專業(yè)現(xiàn)行的課程體系存在結(jié)構(gòu)不合理、學(xué)科教學(xué)交叉性區(qū)分不明顯、學(xué)分分布不合理等問題。而且一些基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容不能有機銜接。特別是像“高等數(shù)學(xué)”、“工程數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”等基礎(chǔ)課程與“電路及電子技術(shù)”、“信號與系統(tǒng)”、“現(xiàn)代通信原理”、“電磁場與微波技術(shù)”、“移動通信”等專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程在學(xué)校統(tǒng)一安排的授課過程中有很多基礎(chǔ)知識具有共通性，需要各科教學(xué)負責人進行前期整合，以便達到教學(xué)內(nèi)容的相互銜接，避免學(xué)生產(chǎn)生誤區(qū)。又因各門課程在教學(xué)實踐中過分強調(diào)各自的系統(tǒng)性和完整性，造成各自的教學(xué)封閉，不能與其他課程進行有機比較，使自身的特色優(yōu)勢得不到體現(xiàn)，最終造成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容存在大量重復(fù)現(xiàn)象。特別是在“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”、“隨機信號分析”、“現(xiàn)代通信原理”等核心專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置中，重復(fù)現(xiàn)象更加突出。

（三）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

通信工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)一般包括課程實驗、課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計等必要環(huán)節(jié)，同時將創(chuàng)新實驗計劃、大學(xué)生科技訓(xùn)練和學(xué)科競賽等活動作為必要補充，以便學(xué)生快速掌握理論與實踐重點。通信工程專業(yè)的核心課程都具有概念抽象、原理復(fù)雜、理論性強等特點，教學(xué)內(nèi)容涉及大量煩瑣的數(shù)學(xué)變換和公式推導(dǎo)，實驗結(jié)論的證明又涉及多類學(xué)科內(nèi)容，要求知識程度比較深，需要學(xué)生花費大量的時間才能消化。現(xiàn)今，通信工程專業(yè)的理論教學(xué)占用的學(xué)時數(shù)較多，而實驗學(xué)時相對偏少，不能充分保證學(xué)生有效解決相關(guān)實驗。此外，大部分高等院校的實驗教學(xué)平臺中大多使用基礎(chǔ)實驗箱來完成實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，但是存在很多急需解決的問題。其一，一臺基礎(chǔ)實驗箱的購置費動輒幾千到幾萬不等，價格十分昂貴。一旦試驗箱出現(xiàn)損壞便需要專業(yè)人員進行修理維護，需要大量經(jīng)費消耗。其二，實驗箱內(nèi)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，無法進行綜合設(shè)計實驗。實驗結(jié)論缺乏靈活性，無法滿足培養(yǎng)實用型、創(chuàng)新型和復(fù)合型人才的要求。

創(chuàng)新實驗計劃、大學(xué)生科技訓(xùn)練、學(xué)科競賽等活動能很好地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，但是能夠參與的學(xué)生有限，達不到普及的效果，不能有效提高學(xué)生的整體實踐水平。而且大部分高校的通信實驗教學(xué)面臨著專職實驗教師缺編，實驗室管理不健全，綜合實驗技能偏低等情況，無法為參加全國性大賽項目的學(xué)生提供強力支撐。

針對目前通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的各類問題，通過走訪用人單位，邀請同行專家座談，深入企業(yè)，知名高校調(diào)研，收集企業(yè)的用人需求、省內(nèi)外資深專家的建議和其他高校的辦學(xué)經(jīng)驗等方式。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)分制的要求，分別從理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)兩個方面提出改進措施。

二、優(yōu)化通信工程專業(yè)理論教學(xué)環(huán)節(jié)的措施

理論教學(xué)是專業(yè)人才培養(yǎng)的主要環(huán)節(jié)，也是教學(xué)改革的重中之重，直接關(guān)系到畢業(yè)生綜合素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。選擇從以下四個方面著手，進行理論教學(xué)環(huán)節(jié)的改進。

（一）明確培養(yǎng)方向和專業(yè)特色

通信工程專業(yè)的本科培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)等方面的知識，能在通信與信息領(lǐng)域以及國民經(jīng)濟各部門與國防工業(yè)中從事研究、規(guī)劃、設(shè)計、工程實施、運營與管理的復(fù)合型高級人才。為達到這個目標，學(xué)校在專業(yè)建設(shè)中就必須明確專業(yè)培養(yǎng)方向和專業(yè)特色，這也是高校在當前形勢下獲得生存與發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段[4]。電子科學(xué)與技術(shù)和計算機科學(xué)與技術(shù)在貴州大學(xué)都是具有一級學(xué)科博士點支撐的優(yōu)勢學(xué)科，通信工程專業(yè)只有與這兩個學(xué)科進行很好的融合，才能形成自己的特色。因此，要把通信工程專業(yè)的培養(yǎng)方向明確定位于計算機網(wǎng)絡(luò)通信和電子通信兩大方向，形成兩大特色，堅持以現(xiàn)代通信技術(shù)為主線，融和電子科學(xué)與技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)，加強工程實踐，才能培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實、工程素質(zhì)高、動手能力強、綜合能力、創(chuàng)新精神高的技術(shù)型人才。

（二）優(yōu)化課程設(shè)置

通信工程專業(yè)的課程設(shè)置主要分為四個模塊。

1.通識課程模塊：包括思想政治類課程、軍事體育課程、外語類課程、通識拓展課程。

2.學(xué)科大類課程模塊：其中必修課程包括高等數(shù)

學(xué)、工程數(shù)學(xué)、大學(xué)物理；選修課程包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、高級語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、機械制圖、微機原理與接口技術(shù)、電磁場與微波技術(shù)、脈沖與數(shù)字電路。

3.專業(yè)課程模塊：其中必修課程包括電路及電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、信息論與編碼、數(shù)字信號處理、計算機網(wǎng)絡(luò)、隨機信號分析、現(xiàn)代通信原理；選修課程包括高頻電子線路、現(xiàn)代交換原理與通信網(wǎng)技術(shù)、移動通信、DSP技術(shù)及應(yīng)用、Linux操作系統(tǒng)、通信網(wǎng)規(guī)劃、接入網(wǎng)技術(shù)、MATLAB與通信仿真、EDA應(yīng)用技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、光纖通信。

4.個性課程模塊：包括無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信軟件設(shè)計基礎(chǔ)、JAVA程序設(shè)計基礎(chǔ)、軟交換與下一代網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理、信息安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、數(shù)字圖像處理、微波工程等。

四類課程明確詳細的劃分十分關(guān)鍵，需要分析各類課程的專業(yè)屬性以及重點內(nèi)容。對相似內(nèi)容學(xué)科進行整合，由教師進行統(tǒng)一授課；對不同內(nèi)容學(xué)科詳細分析其知識架構(gòu)，進行合理的學(xué)時分配。這可以有效避免交叉學(xué)科的重復(fù)教學(xué)，節(jié)約了學(xué)時和教學(xué)資源。

（三）調(diào)整基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容

通信工程專業(yè)涉及的基礎(chǔ)課程主要有“高等數(shù)學(xué)”、“工程數(shù)學(xué)”和“大學(xué)物理”。對數(shù)學(xué)知識的講授，建議按照“管用、夠用、適用”的原則安排授課內(nèi)容。大多數(shù)高校的數(shù)學(xué)課程都是由數(shù)學(xué)專業(yè)教師授課，由于他們并不能完全了解該專業(yè)培養(yǎng)對數(shù)學(xué)知識的要求，往往教學(xué)內(nèi)容偏難偏多，反而不適用。所以，有條件的學(xué)校，最好安排通信專業(yè)方面的教師授課，或者由通信專業(yè)教師和數(shù)學(xué)專業(yè)教師共同擬定教學(xué)大綱，然后由數(shù)學(xué)專業(yè)教師授課。對物理知識的講授，建議從應(yīng)用物理的角度安排授課內(nèi)容，最好也安排通信專業(yè)教師和物理專業(yè)教師共同擬定教學(xué)大綱，側(cè)重電磁學(xué)和光學(xué)內(nèi)容的講授，減少熱學(xué)和力學(xué)內(nèi)容的講授，加強物理學(xué)原理的工程應(yīng)用和工程計算方面的訓(xùn)練。

（四）整合專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容

對專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容，要根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)通信和電子通信的不同特點，在課程體系上要有所側(cè)重。對計算機網(wǎng)絡(luò)通信方向，要進一步加強計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的課程，特別是通信編程方面的課程教學(xué)。要求學(xué)生重點選修高級語言程序設(shè)計、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、通信軟件設(shè)計基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計、信息安全技術(shù)等課程。對電子通信方向，要進一步加強電子技術(shù)方面的課程。要求學(xué)生重點選修微機原理與接口技術(shù)、電磁場與微波技術(shù)、DSP技術(shù)及應(yīng)用、EDA應(yīng)用技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、光纖通信等課程。

另外，通過開設(shè)更多的專業(yè)選修課，增設(shè)通信新技術(shù)專題講座等方式來及時傳授新知識。對“信號與系統(tǒng)”、“現(xiàn)代通信原理”等專業(yè)課程核心實施英語滲透并逐步過渡到雙語教學(xué)，通過英文版教學(xué)大綱、教案、布置英文版作業(yè)和指導(dǎo)學(xué)生閱讀一定數(shù)量的英文版參考文獻等方式來提高學(xué)生的專業(yè)英語水平，培養(yǎng)學(xué)生跟蹤學(xué)科發(fā)展的綜合能力與創(chuàng)新能力。

三、完善實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的措施

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用知識的能力和綜合分析解決問題的能力的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，能夠樹立工程觀點和嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，為今后的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。特別是大力提倡科技創(chuàng)新的今天，學(xué)校應(yīng)該把實踐教學(xué)放在更加突出的位置，給予高度重視。

（一）優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)設(shè)置

通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案中的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括四個模塊。

1.課程實驗?zāi)K：包括各專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的配套實驗。這部分內(nèi)容一般隨課程教學(xué)同步進行。

2.課程設(shè)計模塊：包括數(shù)字電路創(chuàng)新設(shè)計、通信系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新設(shè)計、高級語言程序設(shè)計等，一般安排在專門的時間內(nèi)進行。

3.綜合實訓(xùn)模塊：包括電工實習(xí)、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、綜合實訓(xùn)等，一般安排在專門的時間內(nèi)進行。

4.畢業(yè)設(shè)計模塊：畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)培養(yǎng)的最后階

段，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力與創(chuàng)新能力的重要階段，包括選題、開題、中期檢查、畢業(yè)答辯等環(huán)節(jié)。

（二）改進實踐教學(xué)的措施

實踐教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)作為理論教學(xué)的延伸，不僅幫助學(xué)生鞏固和加深理解所學(xué)的理論知識，也有助于培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用知識的能力。

對課程實驗教學(xué)，為了提高教學(xué)質(zhì)量，可以將實驗分為基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗兩個部分。基礎(chǔ)性實驗主要是針對課程中的主要知識點進行原理性的演示和驗證，一般采用硬件實驗箱來完成，同時可以布置一些實驗題目讓學(xué)生在課余通過MatLab等軟件進行仿真實驗，以此來加深學(xué)生對基本理論的基本方法的理解和掌握。綜合性實驗主要是將分散的理論知識點進行有機整合，同時與其他課程或?qū)嶋H應(yīng)用相聯(lián)系，拓寬和加深學(xué)生的知識，實現(xiàn)從知識點到知識面的過渡，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力[5]。此外通過采用SystemView、

MatLab等軟件進行新型的實驗平臺建設(shè)，引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)理念，用最少的師資力量達到最高質(zhì)量實驗教學(xué)，使學(xué)生隨時隨地與教師進行互動，提高他們對所學(xué)的基本理論的基本方法的整體把握和綜合運用能力，最大程度上結(jié)合現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)實驗平臺創(chuàng)造出最具優(yōu)勢的現(xiàn)代化實驗教學(xué)特色。

對課程設(shè)計的指導(dǎo)，設(shè)計題目的擬定要有針對性，既可以在綜合性實驗的基礎(chǔ)上產(chǎn)生，也可以結(jié)合創(chuàng)新實驗計劃、科技訓(xùn)練、學(xué)科競賽等活動內(nèi)容來擬定。達到培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作、獨立思考和綜合運用已學(xué)知識解決實際問題的能力，尤其注重培養(yǎng)學(xué)生獨立獲取新知識的能力，為學(xué)生能夠參加類似的科技活動做準備。

對于實習(xí)實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計，為了提高教學(xué)質(zhì)量，可以通過與通信企業(yè)合作，建立穩(wěn)定的實習(xí)基地，加強校企聯(lián)合培養(yǎng)模式的探索，學(xué)校專業(yè)教師與實習(xí)實訓(xùn)機構(gòu)（或企業(yè)）共同擬定實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)大綱和內(nèi)容，強化學(xué)生考勤，注重過程管理，避免實習(xí)實訓(xùn)流于形式。畢業(yè)設(shè)計題目應(yīng)密切聯(lián)系科研、生產(chǎn)、實驗室建設(shè)或社會實際，注重課題的實際應(yīng)用價值。堅持畢業(yè)設(shè)計多樣性原則，設(shè)計內(nèi)容可以包括工程設(shè)計、規(guī)劃設(shè)計、軟件設(shè)計等，使學(xué)生受到全面的科研和專業(yè)基本訓(xùn)練。加強畢業(yè)設(shè)計的開題、中期檢查、畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)的規(guī)范管理，著力提高畢業(yè)設(shè)計的水平和質(zhì)量。綜合培養(yǎng)學(xué)生在制定研究（設(shè)計）方案、設(shè)計計算、實驗方法、數(shù)據(jù)處理、文件編輯、文字表達、文獻查閱等方面的基本工作實踐能力，使學(xué)生整體掌握科學(xué)研究的基本方法。

教學(xué)改革與實踐是一項周期較長的系統(tǒng)工程，涉及培養(yǎng)模式、課程體系、教師隊伍、教學(xué)條件等方方面面。隨著貴州大學(xué)專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的不斷深入，充分發(fā)揮學(xué)校的學(xué)科優(yōu)勢， 積極促進學(xué)科融合，著力加強專業(yè)薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)，不斷完善課程體系，使貴州大學(xué)通信工程專業(yè)能夠健康發(fā)展[6]。在社會信息化程度不斷提高，社會對通信工程專業(yè)人才的需求越來越大的背景下，通信工程專業(yè)作為新興的朝陽專業(yè)，發(fā)展前景必將越來越廣闊。

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收稿日期：2013-08-27

作者簡介：張達敏（1967—），男，貴州貴陽人，貴州大學(xué)計算機科學(xué)與信息學(xué)院教授，主要從事數(shù)字通信技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)研究。

基金項目：貴州省高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革重點項目“通信工程專業(yè)核心課程教學(xué)改革內(nèi)容整體優(yōu)化”（黔教高發(fā)[2011]281號）