工程教育專業認證背景下通信原理課程教學改革研究

邸敬+邵軍花+劉玉紅+許瓊

摘 要 通信原理是通信與信息類專業的一門核心主干課程，在課程體系中起著承上啟下的作用。介紹本課程在蘭州交通大學通信工程專業教育認證中對應的畢業要求，分析本課程教學現狀及普遍存在的問題，以面向工程教育認證的應用型人才為培養為目標，對通信原理課程教學改革、實踐方法與持續改進進行探討。在以培養目標為導向、以學生為中心的教育理念驅動下，討論通信原理課程基于工程教育認證標準的教學改革。

關鍵詞 工程教育專業認證；通信原理；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）16-0143-03

1 引言

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現工程師資格和工程教育國際互認的重要基礎。工程教育專業認證的核心是確認工科專業畢業生是否達到行業認可的質量標準要求。實行工程教育改革，既可促進我國工程教育的國際互認，又可提升我國工程教育水平和國際競爭力。2006年起，我國已試點開展工程教育專業認證；2013年6月，我國工程教育加入國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》；2016年6月，我國成為《華盛頓協議》的正式會員。

工程教育專業認證是目前蘭州交通大學高度關注的重點工作。為促進專業建設，提高人才培養質量，通信工程專業積極開展專業認證工作，并于2016年3月通過工程教育專業認證申請，2016年9月通過自評報告審閱，2016年11月完成專家進校現場實地考察。專家在校期間，通過資料審查、現場觀摩、師生座談等形式，對通信工程專業進行了全面的考察。

通信原理是通信與信息類專業的一門專業基礎課、核心主干課程，也一直是通信與信息系統專業研究生入學考試的必考課程之一，在課程體系中起著承上啟下的作用。通過本課程的學習，使學生掌握通信系統的基本原理、基本技術和基本分析方法，為以后通信專業學生學習后續專業課程打下必備的基礎，建設好這門課程將使大量學生受益。成果導向，以學生為中心，持續改進，是工程教育專業認證的三個核心理念。在這三個核心理念的引導下，為了學生能力的全面提升，為了該課程支撐專業認證的目標，必須對通信原理課程進行教學改革。

2 本專業工程教育認證的畢業要求

按照培養目標關于知識、能力、素質總要求，蘭州交通大學通信工程專業培養方案對畢業生的知識和能力進行了清楚闡述。本專業具體的畢業要求如下：

1）能夠將數學與自然科學基礎知識、專業基礎理論和專業知識用于解決通信與信息及相關領域的系統研究、分析、設計、開發等復雜工程問題；

2）能夠運用數學和自然科學、電子技術、計算機技術、通信技術等原理進行分析與設計，借助資料查詢、文獻研究，對通信系統和通信網絡進行分析、研究、建模和評價；

3）能夠對通信與信息及相關領域應用系統進行設計、開發、調試、優化和維護管理，并能在系統設計中體現創新意識；

4）能夠運用現代信息技術、開發工具和實驗平臺對通信系統和通信網絡進行建模、研究，并能分析工具使用的局限性，解決通信與信息及相關領域應用系統設計、建模、調試及實施過程中的復雜工程問題；

5）能夠正確認識并評價在通信與信息產業工程實踐中的影響，了解通信行業的方針、政策和法律法規等，并能認識應該承擔的責任；

6）能夠理解通信系統和通信網絡開發、實施對經濟、環境、社會可持續發展的影響，具有工程意識、效益意識、多學科融合意識，培養工程項目管理和經濟決策能力；

7）能夠在工程實踐中理解并遵守通信行業相關職業規范，具有較好的職業道德、科學的世界觀，具有較好的人文素養和社會責任感；

8）能夠在多學科背景下的團隊中協同工作；

9）能夠就專業領域的復雜工程問題與公眾進行有效的溝通，具備較好的寫作、表達和人際交往能力，并具備一定的國際視野和跨文化交流的能力；

10）能夠及時了解通信與信息及相關專業領域的最新理論、技術與國際前沿動態，具有自主學習和適應發展的能力。

本專業十條畢業要求覆蓋了通用標準中的12條畢業要求，因此，本專業畢業生具備的知識、能力和素質可以達到工程教育認證的畢業要求。本專業的畢業要求對培養畢業生應具有的專業知識、能力、素質等各方面進行了系統闡述和有針對性的安排。通信原理課程畢業要求分解點的支撐對應于第一、第四項畢業要求。

3 基于工程教育認證的本課程特點與存在的問題

工程教育認證中，我國制定了通用標準，根據專業不同制定了各專業補充標準。圖1為七個通用邏輯標準的關系圖。工程教育認證辦學宗旨為“培養學生能力”，驗證手段為“學生學到什么”，辦學效果以大多數受教育者達成的質量水平為證明。

通信原理課程內容多，抽象概念多，數學知識多，課程理論性較強，要求學生掌握通信系統的基本原理、基本技術和基本分析方法，為通信專業學生學習后繼專業課程打下必備的基礎。隨著通信技術的快速發展以及工程教育認證制度以培養學生能力為辦學宗旨的要求，在該課程的教學中存在以下問題：

1）人才培養以“教”為中心，缺乏對“學”的響應；

2）課程內容更新緩慢，不適應社會發展的實際情況；

3）工程實踐教學環節學時偏少，學生缺乏必要的工程實踐能力；

4）對學生創新能力的訓練重視不夠。

針對上述問題，為了使通信工程專業教學更好地與國際化接軌，增強通信工程教育中工程性、實踐性及創新性能力的培養，亟待對通信原理的教學現狀進行深刻反思，對課程體系、教學內容、教學模式、實訓環節、考核標準等進行改革。

4 通信原理課程教學改革的方式

國際工程教育專業認證要求“以學生為中心、教師為輔助，以能力培養為主線，以素質培養為目標”，因此必須對本課程的教學方法進行改革。endprint

優化教學內容 重新安排理論教學和實驗教學的課時，課堂教學突出關鍵理論，重點增加實踐性教學內容，實驗內容中注重設計性、創造性、綜合性。通信原理包含的內容很廣泛，以介紹通信系統與通信技術為主，課程中以數字通信系統模型為水平線貫穿全課程，系統地介紹通信系統中信息傳輸的基本理論、核心概念及思想方法。課程內容設置中重點考慮解決本課程與其他課程的銜接問題，課程內容注重整個系統模型的介紹，先將整個模型搭建出來，在后續的課程中可以將相關內容放在系統框架中進行考查；以通信系統信號設計與處理為核心，解決本課程中公式較多的問題。突出數字基帶傳輸和數字頻帶傳輸系統；強化數字通信的內容，結合實際應用介紹4G、5G中用到的最新技術；增加新型通信技術的講解。

通信原理是通信工程專業的核心基礎課，教學的內容既要考慮與后續專業課程之間的聯系，還要考慮結合工程實際在專業領域中的運用。把握教學難度，設置合適的目標來激發學生學習興趣，達到專業認證畢業要求的重要環節。

開展多元化教學模式 采用課堂教學、網絡課堂教學、實驗教學和實踐教學等多種教學形式相結合，邀請行業專家進行新技術講座，組織學生參加各種競賽及教師的科研項目等，將課堂教學與課外實踐創新活動相結合。改革基本教學形式，采用新課堂教學方式，如以學生為中心營造開放式課堂、專題教學、案例教學、學生講課及課堂討論等。在教學過程中雙主體互動，強調學生作為學習的主體，教師作為教學的主導。在教學過程中，教師的重點在于教學案例和導學方法的設計，重心轉變為如何引導學生學；學生的重心轉變為如何學會教師布置的學習任務，如何自己分析問題和解決問題，完成知識的掌握和學習能力的培養。

設計訓練環節 精心設計與課堂教學配套的實驗環節，實驗設有驗證實驗、仿真實驗、綜合設計實驗、開放設計實驗四個層次。通過實驗培養學生的學習能力和動手能力，提高學生的綜合素質。驗證實驗考查學生對課程內容的理解，注重理解能力培養。仿真實驗要求學生自己設計實驗、分析結果、提交報告，注重培養學生的交流、溝通能力。綜合設計實驗要求學生了解課程內容的相互聯系，學會綜合分析問題及創新性地解決問題，注重學生動手能力及學習能力的培養。開放設計實驗中設計完整通信系統，輔導學生自主設計、實現通信系統，注重培養學生的表達能力和綜合分析能力。通過實訓環節的訓練，綜合培養學生的各種能力，從而實現創新意識的培養。

另外還設有生產實習、畢業實習等生產實踐環節，讓學生建立更直觀的感性認識，建立專業的概念、系統的概念、工程的概念，了解現場的規范、要求，了解新技術、新工藝及其實際應用，促進學生綜合素質的提高，達到工程認證對學生綜合能力的要求。

改革考核標準 將綜合能力和人格養成作為評價的重要內容，改變以試卷評價為主的單一形式，建立多形式全過程的考核評價機制。采用平時作業、平時測驗與期末考試相結合，理論測試與實踐操作相結合，筆試與面試相結合，開卷與閉卷相結合，將考核貫穿于教學的全過程，避免了部分學生平時學習不努力，考試前臨時突擊的不良學習方式。側重考查學生知識掌握與能力提高程度，更合理地評價學生的成績。

5 研究以內外反饋信息為導向的持續改進教學方案

內部反饋信息機制和外部反饋信息機制相結合，對于各種途徑調查反饋獲得的結果，組織相關教師進行認真分析研究并進行改進，達到工程教育專業認證通用標準中“持續改進”的目標。

內部反饋就是實時了解學生的學習狀況。在課程教學中，學生可以通過課堂互動、課后答疑、習題、測試與考試等多種方式，對課程和學習狀況進行反饋，還可以通過網絡設備與教師交流。為了動態跟蹤教學狀況，可以通過班主任、輔導員實時了解學生學習狀況，并將學生的意見及時反饋給教師。對該課程，學生可以充分利用校園網絡平臺，發表對課程學習的意見和建議。另外，對于學生的考試成績做詳細的試卷分析，對于失分點較多的題目和題型總結原因，為后續的教學提供改進的依據。通過內部反饋信息機制，教師可以實時掌握學生的學習狀況，及時改進教學效果。

外部反饋就是建立畢業生跟蹤反饋和社會評價制度，以及時發現人才培養過程中的各類問題，盡快彌補不足，不斷持續改進。采取函詢、走訪、座談、咨詢等方式，對通信工程等相關行業開展人才需求、人才培養模式及課程設置、教學內容等調查研究，評價校友的表現、素質和發展潛力等。社會評價主體包括用人單位與校友。學校、學院經常利用假期組織回訪校友活動，通過用人單位反饋、校慶活動、發函、電子郵件、座談等各種途徑，收集用人單位對畢業生的評價，定期進行畢業生跟蹤調查。通過與本專業畢業生就業去向較多的鐵路局、工程局、城市軌道交通單位定期交流，獲得單位的反饋意見，找到所學內容和實際工作內容的差距，對教學及時做出調整。

6 結論

結合工程教育專業認證的基本理念和蘭州交通大學通信工程專業具體的畢業要求，分析本課程教學現狀及教學過程中普遍存在的問題，從教學內容、教學模式、訓練環節、考核標準和教學方案的持續改進等方面，提出通信原理課程教改的一些具體舉措。通信原理作為通信工程專業一門重要的專業基礎課，在工程教育專業認證知識能力培養中擔負著重要作用，通過實踐探索出一條符合該課程持續發展的教學改革之路。

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