分析無(wú)線(xiàn)通信工程課程系列的現狀論文

　　無(wú)線(xiàn)通信系列課程覆蓋面廣，從傳統的專(zhuān)業(yè)基礎課程，如電磁場(chǎng)與電磁波，微波技術(shù)基礎，射頻理論設計與應用，到先進(jìn)應用背景的專(zhuān)業(yè)型課程，如寬帶無(wú)線(xiàn)接入和移動(dòng)通信等課程，都與電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展十分緊密。這些課程的應用前景非常廣泛，如電子標簽設計（RFID），物聯(lián)網(wǎng)中的遠程智能遙控技術(shù)，高速寬帶無(wú)線(xiàn)接入方法，遠程無(wú)線(xiàn)智能定位等領(lǐng)域中都得到迅速和廣泛地應用。但是受到軟硬件條件的影響，實(shí)驗教學(xué)課程不能及時(shí)跟蹤最新技術(shù)的發(fā)展，不能適應社會(huì )對人才技能的要求，造成人才的培養與社會(huì )需求之間的脫節，因此對高校的無(wú)線(xiàn)通信系列實(shí)驗課程的改革勢在必行，同時(shí)改革過(guò)程中也出現了一些問(wèn)題，而這些問(wèn)題也正成為國內高校教學(xué)改革的關(guān)注焦點(diǎn)。

　　一、無(wú)線(xiàn)通信工程課程系列現狀分析

　　就目前而言，國內許多高校開(kāi)設的無(wú)線(xiàn)通信系列課程存在的主要問(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面：

　　1.基礎環(huán)節薄弱，缺乏必要的授課基礎

　　由于上個(gè)世紀90年代對無(wú)線(xiàn)通信系列課程的忽視，很多學(xué)校取消了微波技術(shù)基礎等課程，師資也隨著(zhù)出現斷層，以致造成國家在無(wú)線(xiàn)技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域與美國相差很多年。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信業(yè)的發(fā)展和國家對無(wú)線(xiàn)通信人才的迫切需求，特別為解決物聯(lián)網(wǎng)，電子標簽技術(shù)（RFID），以及軍事中的遙感遙測，國家北斗導航系統，國家探月工程等實(shí)際工程問(wèn)題，對具有無(wú)線(xiàn)通信人才的需求越來(lái)越迫切，同時(shí)對專(zhuān)業(yè)技能的要求也越來(lái)越高。隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，本世紀初很多學(xué)校又恢復了無(wú)線(xiàn)通信系列的專(zhuān)業(yè)基礎課程和實(shí)驗課程，但是師資力量已經(jīng)嚴重不足，實(shí)驗設備也嚴重老化，無(wú)論是理論課程還是實(shí)驗課程，都面臨著(zhù)前所未有的困難，授課基礎薄弱。

　　2.技術(shù)更新過(guò)快，授課內容難以緊跟學(xué)科發(fā)展

　　無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)用性較強的應用型課程。一方面需要授課教師緊跟學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，結合實(shí)際情況，因材施教，不能因循守舊，另一方面又需要授課教師注重與基礎課程的銜接，在提高基礎和專(zhuān)業(yè)知識的同時(shí)，滿(mǎn)足社會(huì )需求對專(zhuān)業(yè)技能的要求。教師需要通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗課程、實(shí)踐課程和課程設計等教學(xué)方式提高學(xué)生的能力，這些要求無(wú)疑提高了對教師本身素質(zhì)的要求。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)越來(lái)越向高精尖方向發(fā)展，需要授課的內容同樣具有較高的廣度和深度，這一定程度上增加了授課難度。但是現在國內這類(lèi)應用型課程缺乏教學(xué)實(shí)驗平臺，授課效果也很成問(wèn)題。

　　3.實(shí)驗教學(xué)環(huán)節缺乏創(chuàng )新性理念和工程思想的灌輸。

　　無(wú)線(xiàn)通信系列課程的實(shí)驗問(wèn)題是困擾各高校的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，無(wú)論是基礎實(shí)驗還是專(zhuān)業(yè)型實(shí)驗的開(kāi)設，都涉及到頻譜和射頻相關(guān)的設備，而這些設備的科技技術(shù)含量都非常高，而且幾乎被國外壟斷；而國內不但生產(chǎn)的廠(chǎng)家少，而且同樣價(jià)格昂貴，因此，即使是購買(mǎi)基本的實(shí)驗器材，都需要投入大量的資金，這對于很多高校來(lái)說(shuō)都是難以承受的；另一方面，傳統的實(shí)驗思路也對課程的開(kāi)設帶來(lái)了問(wèn)題，在過(guò)去，無(wú)線(xiàn)通信系列課程實(shí)驗不是驗證性實(shí)驗，就是演示型實(shí)驗，缺乏向上拓展空間；但是，就業(yè)市場(chǎng)需要學(xué)生具有創(chuàng )新性理念和有較強的動(dòng)手能力一定的工程素養，能夠熟練地使用各種測試儀器，這與傳統的演示實(shí)驗思路格格不入。所以迫切需要進(jìn)行新的實(shí)驗教學(xué)的研究和探索，尋求解決的方法。

　　就目前的就業(yè)市場(chǎng)而言，對通信工程專(zhuān)業(yè)人才的需求十分可觀(guān)，與移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò )通信相關(guān)的各公司企業(yè)，特別是對無(wú)線(xiàn)通信方面的學(xué)生尤其青睞。因此國內各大高校都十分重視無(wú)線(xiàn)通信方向發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信不僅僅是高校研究者的重點(diǎn)關(guān)注對象，也成為教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)發(fā)展對象，各高校都投入大量人力、物力，對無(wú)線(xiàn)通信的教學(xué)體系展開(kāi)研究，以期迎合就業(yè)市場(chǎng)的需求。

　　二、構建新的無(wú)線(xiàn)通信系列實(shí)驗課程體系

　　根據無(wú)線(xiàn)通信系列課程體系，研究實(shí)驗內容，以及系列課程實(shí)驗的銜接問(wèn)題，開(kāi)發(fā)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗平臺，從廣度和深度兩個(gè)方面對現有的實(shí)驗內容進(jìn)行擴充。首先開(kāi)發(fā)與寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)、下一代無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)、衛星通信系統技術(shù)等國家發(fā)展規劃相關(guān)的實(shí)驗課程體系。其次結合社會(huì )的實(shí)際要求，開(kāi)發(fā)RFID設計和無(wú)線(xiàn)智能遙控鄰域等具有一定應用前景的實(shí)用型實(shí)驗課程，構建完整的無(wú)線(xiàn)通信實(shí)驗基礎教學(xué)和應用教學(xué)體系。最后需要根據學(xué)科發(fā)展的要求，并結合其他學(xué)科的發(fā)展，融合不同學(xué)科的知識，構建交叉性的大型實(shí)驗，并設立為期兩周以上的課程設計教學(xué)體系，培養具有扎實(shí)理論基礎和熟練操作技能的專(zhuān)業(yè)人才。

　　在構建上述三大類(lèi)實(shí)驗內容體系的過(guò)程中，要建立相應的實(shí)驗課程的實(shí)施方式，也就是實(shí)驗課程的具體的實(shí)現方法體系。整個(gè)實(shí)驗體系將以現有的基礎性、綜合性和設計性實(shí)驗為基礎，在應用型課程中推出創(chuàng )新性實(shí)驗環(huán)節，通過(guò)引導教學(xué)法，培養學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)增加實(shí)驗學(xué)時(shí)的比例，實(shí)現理論與實(shí)踐的充分結合，并通過(guò)創(chuàng )新性平臺，培養學(xué)生的工程素養。

　　根據上述的實(shí)驗內容體系和具體實(shí)施方法體系，需要進(jìn)行具體的實(shí)驗教學(xué)體系規劃。國內各高校根據實(shí)際情況也有不同的具有實(shí)現方式。根據自身狀況，各高校形成了各自的實(shí)驗課程體系，并針對具體的課程教學(xué)和具體的實(shí)驗教學(xué)內容進(jìn)行了大量的研究，并根據實(shí)際教學(xué)基礎和人才培養的目標分別實(shí)施了具體的實(shí)驗教學(xué)內容和方式。譬如清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、上海交通大學(xué)、成都電子科技大學(xué)、東南大學(xué)、浙江大學(xué)、復旦大學(xué)等多所名牌大學(xué)都擁有陣容非常強大無(wú)線(xiàn)通信系列課程教學(xué)群，開(kāi)設了電磁波、微波技術(shù)、射頻技術(shù)、遙感技術(shù)、無(wú)線(xiàn)微控制技術(shù)、醫療電磁技術(shù)、能源電磁轉化技術(shù)等具體的實(shí)驗課程體系，并且還在不斷擴充中，為了能適應社會(huì )對專(zhuān)業(yè)人才的技能要求，對無(wú)線(xiàn)通信系列的實(shí)驗課程改革和研究正在成為教學(xué)改革關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　從純粹的知識基礎角度分析，無(wú)線(xiàn)通信系列課程必須包括電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)基礎、寬帶無(wú)線(xiàn)接入、鎖相技術(shù)、天線(xiàn)與電波、射頻電路設計、移動(dòng)通信系統、衛星通信系統等課程。該課程體系包括三個(gè)層次，第一個(gè)層次為理論基礎課，課程包括電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)基礎和射頻電路設計與應用，第二個(gè)層次為實(shí)驗教學(xué)課程，課程包括為微波技術(shù)基礎實(shí)驗、射頻電路設計實(shí)驗、數字通信實(shí)驗和移動(dòng)通信實(shí)驗，第三個(gè)層次為無(wú)線(xiàn)通信的應用環(huán)節。以微波技術(shù)基礎實(shí)驗和射頻電路設計實(shí)驗為基礎，學(xué)習相關(guān)的硬件和軟件后，進(jìn)行較為綜合的課程設計，設計時(shí)間連續兩周。設計的內容涵蓋射頻電路知識，射頻電路的仿真、寬帶無(wú)線(xiàn)接入、移動(dòng)通信和衛星通信課程等相關(guān)的實(shí)驗課程。

　　三、適時(shí)引入實(shí)驗課程的創(chuàng )新機制

　　在構建實(shí)驗課程體系時(shí)還需要引入創(chuàng )新機制。利用已有的實(shí)驗教學(xué)平臺，綜合分析實(shí)驗課程的內容和形式，進(jìn)行合理的調整，建立實(shí)驗課程的創(chuàng )新機制。

　　一方面通過(guò)各種獎勵措施和鼓勵措施提高教師開(kāi)設新的實(shí)驗教學(xué)課程，提供必要的實(shí)驗教學(xué)經(jīng)費和設備，激發(fā)教師的創(chuàng )新能力。

　　另一方面在學(xué)生中征集有意向的志愿者參與平臺開(kāi)發(fā)，針對不同層次的學(xué)生，構建實(shí)驗體系，并確定基礎性，綜合性和設計性實(shí)驗為基礎，三個(gè)層次的實(shí)驗在整個(gè)體系中的分布情況和切入深度，構造立體交叉性實(shí)驗平臺，并檢驗實(shí)驗平臺的設計思想的可實(shí)現性，積累經(jīng)驗，完成創(chuàng )新平臺建設。構架基礎性實(shí)驗、驗證性實(shí)驗、綜合性實(shí)驗、設計性實(shí)驗和創(chuàng )新性實(shí)驗的五個(gè)層次的實(shí)驗教學(xué)體系。以基礎性實(shí)驗為基礎和驗證性實(shí)驗為基礎，培養學(xué)生設計能力和創(chuàng )新能力為最終目標，建立實(shí)驗課程發(fā)展體系。緊跟前沿無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，建立最新實(shí)驗內容。實(shí)驗中引入最新實(shí)驗內容和實(shí)驗儀器，緊跟技術(shù)發(fā)展的趨勢，培養出能為企業(yè)帶來(lái)技術(shù)革新和提高效率的人才，同時(shí)將實(shí)驗內容和企業(yè)提供的項目結合起來(lái)，鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

　　針對理論教學(xué)的課程改革，對實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行同步改革，我們引入更多的設計性環(huán)節，并加入先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢講座。通過(guò)趨勢分析，引導學(xué)生的思維方式轉變，使之能逐漸完成從被動(dòng)接受到主動(dòng)思考的轉變，這是引導學(xué)生形成創(chuàng )新性意識基礎環(huán)節，實(shí)現理論和實(shí)驗教學(xué)改革相結合的方式，避免實(shí)驗教學(xué)與理論教學(xué)的脫節。以培養學(xué)生“厚基礎、寬口徑、動(dòng)手能力強、有創(chuàng )新意識”為目標，堅持以理論與實(shí)際、基礎與先進(jìn)、經(jīng)典與現代技術(shù)統一，面向不同專(zhuān)業(yè)要求，優(yōu)化教學(xué)內容，建成具有鮮明的時(shí)代特征的合理的實(shí)驗教學(xué)課程體系。

　　四、加強科研和實(shí)習的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)

　　實(shí)驗體系涉及到大量的工程設計問(wèn)題，而這些問(wèn)題有些不能在實(shí)驗室中完全解決，需要依靠校外實(shí)習基地，進(jìn)一步提高學(xué)生對學(xué)習這些課程知識的認識。為此，我們每年專(zhuān)門(mén)組織學(xué)生參觀(guān)“中國移動(dòng)公司科技生活館”、“中國聯(lián)通公司科技中心”“重慶大學(xué)電信機房”、“重慶有線(xiàn)電視中心”、“重慶鐵通公司發(fā)射中心”和“重慶廣播電視中心”等基地。但是在很長(cháng)一段時(shí)間里，校外基地并未真正發(fā)揮其優(yōu)勢，學(xué)生在校外基地的活動(dòng)也僅僅是走馬觀(guān)花似的參觀(guān)，難以真正涉及工程問(wèn)題的解決，也達不到培養學(xué)生工程素養的目的。

　　隨著(zhù)越來(lái)越多的企業(yè)與高校進(jìn)行合作，設立研究中心和交流基地。教師在理論教學(xué)的同時(shí)要求進(jìn)行相關(guān)的科研工作，這兩方面都促進(jìn)了教師對本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展狀態(tài)，也為理論知識聯(lián)系實(shí)際提供了一個(gè)良好的平臺。因此，研究實(shí)驗教學(xué)和科研工作的具體問(wèn)題，抓住學(xué)校本身的有利條件，進(jìn)一步提高實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量，是一個(gè)非常值得探討的問(wèn)題。

　　另外也不能以創(chuàng )新實(shí)踐為名，盲目將本科生引入科研活動(dòng)，必須進(jìn)行細致周密的安排。一般情況下，低年級本科生主要進(jìn)行基礎性的實(shí)驗，結合理論知識的學(xué)習，加深對知識的理解和運用；而高年級學(xué)生需要結合教師實(shí)際項目或者學(xué)生感興趣的問(wèn)題，進(jìn)行相關(guān)的研究�？傮w上本科階段的學(xué)生還是缺乏實(shí)際科研能力，還需要誘導，因此安排學(xué)生參與哪類(lèi)科學(xué)研究，參與到什么程度，都是需要研究的。

　　總之，研究面向應用和創(chuàng )新的實(shí)驗課程體系是實(shí)驗課程體系改革的目標和研究的主要內容。其中，構建適應社會(huì )需求的實(shí)驗課程體系建設，是無(wú)線(xiàn)通信實(shí)驗課程改革和發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。

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