高級通信工程師論文大全11篇

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一、通信工程專業的現狀和建設中面臨的主要問題

石家莊學院（以下簡稱“我?！保┩ㄐ殴こ瘫究茖I始建于2006年，自2006年通信工程專業開始招生以來，招生勢頭良好，錄取人數逐年遞增，目前通信工程專業共有在校生287人。2009年，我系通信工程專業被確立為石家莊學院重點建設專業之一，贏得了學校對通信工程專業的大力支持。

作為地方性本科院校，我校在“十一五”期間明確提出了“服務地方經濟建設，培養應用型人才”的辦學指導思想和辦學定位。圍繞學校的辦學指導思想和辦學定位，把“服務地方經濟建設，培養應用型人才”作為我系的辦學指導思想，把“培養基礎扎實、實踐能力強的應用型人才”作為通信工程專業的人才培養目標。

在辦學過程中，我系始終堅持“以學生為本”的理念，以學科建設為龍頭，加強專業建設和課程建設；在重視基礎理論和理論應用教學的同時，強化實踐教學，著力培養學生的實踐能力和創新意識；緊緊圍繞“應用型人才”的培養目標做文章，根據現代通信技術發展規律和本科教育層次的特點，結合我系實際，考慮地方經濟建設對人才的需求情況，開展教學改革，加強教學研究，把通信工程專業的人才培養目標定位于：以現代通信技術為主線，融電子技術應用、計算機科學于一體，堅持寬基礎、重實踐的工程教育，面向地方，培養德智體美全面發展、理論基礎扎實、工程素質高、動手能力強、具有創新精神的通信工程應用型的高級技術人才。

隨著社會信息化的發展，社會對通信類各層次人才的需求越來越大。通信工程專業作為我校的新建本科專業之一，在建設過程中還面臨著許多現實的問題需要解決。首先，專業學科定位和專業建設特色的問題，如果專業學科定位不準確，專業發展沒有特色，培養的人才得不到社會的認可等，專業本身難以得到很好的發展；其次，師資隊伍的建設問題，培養具有較高層次的專業知識、有較強的專業實踐技能、具有科研創新能力的專業教師是通信工程專業今后更好發展的基礎和保障；再次，專業培養模式和課程體系建設的問題，課程設置是否合理，能否體現專業發展的現狀和發展趨勢，專業培養模式是否契合社會對通信人才的需求，這是專業建設的核心問題；最后，科研能力和科學創新能力的提升，科研是專業發展的動力，沒有高水平的科研就沒有高質量的教學。

二、通信工程專業的專業定位和辦學特色

作為地方性本科院校的新建專業的專業建設，最重要的是要有明確的辦學指導思想、辦學定位和人才培養目標。在專業建設上，相對于已開辦通信工程專業并有多年辦學經驗的綜合性高等院校來說，地方性高校新建專業要得到社會的認可，關鍵是要培育自己的辦學特色和人才培養特色。[4]

因為新建專業受師資、教學條件的限制，專業發展方向上不可能面面俱到，因此就要結合我系實際和地方經濟發展對人才的需求和專業特點，制定有特色的人才培養方案，并在做好基礎理論教學的基礎上，在合適的專業方向上進行重點建設，辦出自己的特色。

石家莊學院作為石家莊市市屬的唯一本科院校，在2006年通信工程專業開辦之初，即對石家莊市及周邊各地的通信類企業進行了調研。目前，石家莊市及周邊地區還沒有大型的通信產品制造研發企業，但是有大量的中小通信類企業對該類專業人才需求旺盛，這些企業的特點是以面向工程實踐進行系統開發設計集成為主。為適應這樣的人才需求特點，我系通信工程專業人才培養的目標定位為：培養有扎實的理論基礎、面向應用、有較強的工程實踐和工程設計能力，有一定自主創新精神的復合型人才。在專業發展的方向上，把“移動通信”作為專業建設方向的突破點。這主要是基于以下兩點考慮：一是移動通信是通信工程專業所有基礎課程理論知識的應用，一門移動通信課程要涉及到通信原理、電磁場與波、編碼、程控交換及高等數學、概率論與隨機過程等多門課程，通過移動通信課程的建設可以帶動整個專業教學的發展；二是當前通信技術發展的一個方向就是所謂“個人通信”，即任何人（whoever）在任何時間（whenever）、任何地點（wherever）可以和其他任何人（whomever）進行任何形式（whatever）的通信，完成信息的寬帶傳輸，要實現這樣一個目標，移動通信是最關鍵的技術；同時移動通信系統的大部分功能模塊和其他通信系統是互通或相近的，學好、學精“移動通信課程”，就可以做到對其他通信系統觸類旁通。

總之，地方性本科院校通信工程專業建設的專業指導思想和專業定位、專業培養目標，既要符合地方經濟發展的需要，又要有自己突出的特色和專業方向。

三、通信工程專業建設的構想

1.師資隊伍建設和科研水平的提升

師資隊伍的建設是專業建設的重要組成部分，是專業教育發展的基石。學術梯隊的建設、專業特色的培育都與師資隊伍建設密不可分。學術梯隊建設是通過科研、課題的拉動提高教師專業理論水平，提高教師的理論教學水平。同時，地方性本科院校的特點決定了通信工程專業的培養目標是培養面向工程應用和工程設計的應用型人才，這就要求通信工程專業的教師除應具有深厚的理論知識之外，還要有通信工程設計開發集成等方面的工程實踐經驗。所以地方性本科院校師資的培養和引進應以“雙師型”教師為目標。通過“引進來、走出去”的途徑加強師資隊伍建設。

“引進來”的途徑有以下幾點：一是聘請通信專業居于一流水平的高等院校的學術帶頭人為我系通信工程專業的外聘教授或客座教授，指導和帶動通信工程專業的教學和科研工作；二是聘請有豐富現場經驗的工程師、高級工程師等專家到校任教；三是由于通信專業發展極其迅速，新理論、新器件更新很快，可以聘請高水平院校的博導、研究所的科研人員及通信行業的業內人士來我系做各種類型的形式多樣豐富多彩的報告和講座。

“走出去”的方式有以下幾點：一是派遣骨干教師到“211”等高水平院校訪問學習或課程進修，通過回校交流帶動整個專業教學和科研水平的提高；二是派遣有深厚理論知識的教師到工程現場頂崗鍛煉，使其掌握理論知識的實踐應用；三是選派年輕有為的教師攻讀博士學位。

學科科研的強化是對專業建設的提升，是融合教學、科研、師資隊伍建設等諸多因素的系統工程。在學科建設中教師科研能力和科研水平的提高可以更好地促進教學質量的提升，達到以科研促教學的目的，同時將有能力的同學擴充進教師的課題組，既可以提高學生的科研意識和科研能力，又可以在學生中營造良好的科研氛圍，相應地促進學生對專業課程的學習。

學科建設最重要的一個方面是學術研究梯隊的建設，考慮到新建專業師資力量不足的現狀，科研梯隊的建設也要根據專業發展的需要挑選出一個或兩個專業方向進行重點建設，專業方向的選取最好結合特色專業方向的建設。例如石家莊學院通信工程專業把“移動通信”作為特色專業方向，那么，科研梯隊的建設也應把“移動通信”作為建設方向，對學科帶頭人的引進和培養，研究課題的申請、資助都應圍繞這一專業方向進行，以爭取在這一研究領域取得一些突破。

2.專業人才培養模式改革和課程體系的建設

根據專業建設的定位和所確立的人才培養目標來規劃人才的培養模式，構建合理的課程體系和實驗實踐教學體系。地方性本科院校新建專業受各方面條件，如師資、科研條件和科研環境等的限制，一般不會以培養研究型人才為主，應把培養工程應用型人才作為培養目標，同時向高等院校和科研院所輸送部分高水平研究人才。那么人才培養過程中就要堅持知識培養和能力培養并重的培養模式，以“重基礎、強能力、有特色”為原則來合理設計課程體系和實驗實踐教學體系，并在課程體系、實驗教學體系中體現專業特色。[5]

在課程體系的構建上，按照知識傳授循序漸進的規律，將通信專業的所有課程以其在通信知識體系中的地位分為學科基礎課程、專業基礎課程、專業課程和專業提高拓展課程四個課程模塊。學科基礎課程是通信專業的數理基礎，在課程設置中要突出數學、物理、電子技術基礎等相關基礎課程的教學地位，要加強基礎課程中大學數學（高等數學、線性代數、概率論）、大學物理和大學英語等數理基礎課程的教學時數。在這一階段增加“現代通信技術概論”課程，全面和系統地概述了現代通信和網絡的基本原理、系統構成及主要技術問題，體現了通信發展的新技術及新方向。使學生對通信技術形成了一個初步的了解，對各類通信系統的組成以及大學四年所學的各門專業課程在其中的實際應用有一個整體的認識。從而激發其學習這些課程的積極性，解決當前某些院校通信專業本科生“知抽象原理，不知其實際具體應用”，看不到現代通信全貌的問題。

專業基礎課程模塊包括電路分析、模擬電子技術、數字電子技術等通信電子技術基礎課程，這一階段在加強基礎理論教學的基礎上，增加電子工藝實訓實踐課程，使學生掌握基礎電子操作技能。專業課程模塊包括信號與系統、電磁場與波、通信原理、編碼原理、程控交換原理、計算機網絡、移動通信等專業核心課程，這些課程是專業培養計劃的主體，在教學大綱中，要突出核心主干課程的知識單元，以專業理論知識的應用為教學的重點。課程學時的分配上，在保證本專業知識結構的課堂教學學時的同時，加大實驗時數并增加相關課程的課程設計等實踐環節，通過課程設計逐步培養學生的系統設計能力。提高拓展課程模塊，包括通信領域的新技術、新知識類以及應用類選修課程，這類課程也是體現專業辦學特色的核心課程，在通信技術發展的不同方向上，地方高校可以根據自身的教學科研條件和地方需求來構建有自己特色的專業深化課程組合，通過課堂教學和貼近實際的工程實訓，提高學生在這一方向的工程設計能力，使該專業方向成為我系通信專業的品牌方向。

3.實踐教學建設

在實驗教學體系的建設上，依據通信是全程全網的特點，[6]按照信號的采集、處理、交換、傳輸直到通信網的實現這樣一個過程，明確各門專業課程在通信網中所處的位置，從通信網各個環節互相聯系的角度來設置每門專業課程的實驗項目，使學生能夠最終在完成全部專業課程的學習和實驗后，不僅對通信網的某一個環節（對應于一門課程）有一個理論和實際的認識，而且對整個通信網絡也應有一個全面系統的認識，能夠從整體上把握通信網絡的組織結構和運行方式。

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【中國分類法】：G642.477

1引言

畢業設計是工科專業最重要的一個綜合性實踐教學環節，它是對本科生運用所學的專業知識進行系統設計的能力的綜合性總結和檢驗。學生在該環節中要完成文獻檢索、方案制定、軟件硬件設計以及調試等工作，最后通過論文和答辯的形式闡述所完成的工作。畢業設計既可以全面檢查學生基礎理論掌握的情況、技能熟練程度及提出問題、分析問題和解決問題的能力，又能培養和鍛煉學生的實際工作能力。

“雙導師制”是指同時安排選派校內和校外企業兩門指導教師共同指導本科生的畢業設計，產生于20世紀90年代初，通過理論和實踐型導師對學生的專業知識、創新能力、科研能力等各方面進行綜合指導的一種培養模式。“雙導師制”以全面提高大學生綜合素質為核心，加大對在校大學生的培養力度，以達到提高學生的綜合素質的目的。

2獨立學院工科畢業設計實行“雙導師制”的必要性

獨立學院在經過近十年的發展，由于民營資本的注入，硬件設施得到了較大的改善，為高等教育加入了新的元素，在校學生達到了一定的規模，為社會培養了一大批人才，促進了我國高等教育的普及化。與普通高校相比，獨立學院著眼于技術型、實用性人才培養，因此對于學生的實踐技能要求更高。而實踐教學是培養應用型人才的重要環節，對現階段工科大學生急需解決的問題是實踐性少，所以把“雙導師制”引入到工科大學生畢業設計中，讓學生把書本知識與工程實踐需求緊密結合在一起，提高畢業設計的效果，增強學生的綜合運用知識的能力。

工科大學生畢業設計的傳統模式存在很多弊端。傳統模式的畢業設計沒有以企業的實際項目為課題進行創新研究，做到“真題真做”。學生在畢業設計只是紙上談兵，接觸不到實際的工程項目，對所學的知識只是停留在理論階段，沒有形成應用的概念。傳統的畢業設計階段沒有更好的培養學生實際應用能力，讓學生很難做到理論聯系實際，更無法滿足企業和社會的要求。

與傳統模式相比，“雙導師”指導機制強調的是由校內外兩名教師共同負責指導學生畢業設計的全過程，兩位指導教師之間既有協作，也有一定的分工。校內指導教師側重學術指導，而校外指導教師（即資深的工程師以及工程技術人員）則強調實踐工作能力。

2 “雙導師制”畢業設計改革的計劃和實行

為了加強畢業設計規范，保障“雙導師制”畢業設計改革的順利進行，學院及電氣系分別制定了《湖北工業大學工程技術學院畢業設計（論文）規范》和《電氣信息系關于2012屆畢業設計工作的總體安排》，在此基礎上，電子教研室針對本專業學生的特點，制定了《關于實施“雙導師”本科畢業設計的試行方案》。對畢業設計要求、選題原則、過程指導、畢業設計文本規范要求等做了全面的規定和要求，保證了整個過程的規范性。

2.1 畢業設計指導的總體計劃

電子教研室共承擔了2012屆電子信息工程1、2班，通信工程1、2班畢業設計（論文）指導的教學任務。借助湖北工業大學本部的師資力量以及長期建立的校外校企合作實習基地，將以上本科4個班分成2類進行培養。

通信工程1班、電子信息工程1班采用A類，及選派校內本部具備中級以上職稱優秀教師指導；通信工程2班、電子信息工程2班采用B類，一個學生由兩名導師指導：聘用校外企業高工和校內青年專職教師，雙方導師明確校方指導教師要做好校企間協調及學生管理工作，嚴格按教學要求把關；企業指導教師由公司聘用的經驗豐富的工程師擔當，負責對學生的設計過程、設計細節等方面進行具體的指導，使教學與研發有機地融為一體，保證畢業設計的工程應用性技術含量。

2.2 校外指導教師的選派

湖北工業大學工程技術學院電氣信息系與富士康（武漢）科技工作園、精倫電子股份有限公司、武漢凌特電子技術有限公司、烽火科技集團武漢虹翼信息有限公司、湖北省廣播電視臺、湖北廣播電視發射臺、四川華迪科技有限公司、南京秦泰教育科技有限公司、武漢新芯集成電路制造有限公司、湖北衛星地球站等十多個單位建立了實習、實訓基地，湖北工業大學工程學院選擇這些技術業務相對穩定的單位為專業教學實習基地，建立了長期的合作機制，這些企業選派業務能力強的資深工程師及工程技術人員做外校外指導教師，培養指導學生的工程實踐能力。

2.3 畢業設計的選題要求

校內外導師要熟悉學校對學生畢業設計的基本要求基礎上，在充分考慮學生的學習基礎和企業自身的特點的情況下，選題貫徹因材施教的原則，發揮學生的主觀能動性和積極性，注意結合學生的興趣愛好和學生的就業方向擬定畢業設計題目，并報教研室審批合格后，對學生公開，召開畢設動員雙選會，確定畢業設計題目，導師下達畢業設計任務書。大四下學期開學第四周，要求導師在本小組舉行開題，并進行指導。要求：（1）選題應體現本專業培養目標，達到畢業設計的基本要求；（2）選題難度和份量應適度；（3）結合工程實踐；（4）一生一題，且不重復；（5）每位老師指導學生不超過8名。指導教師結合自己的科研課題或橫向實際技術服務項目為學生提供設計或研究課題，供學生選擇。學生結合教師的科研和開發課題項目進行畢業設計。這些科研和開發項目大多是該學科具有一定創新性的課題或結合實際的工程項目。

2.4 畢業設計過程管理

指導教師對論文指導每周兩次以上，并進行記載。同時集中進行中期檢查，中期檢查時每個學生都要匯報畢業設計（論文）進展情況，回答教師提出的問題，提交已查閱到的參考文獻、已獲得的實驗數據、應完成部分的論文初稿等。校內導師要培養學生在專業方面的理解能力、認知能力和創新能力。校外導師要培養學生理論聯系實踐能力，解決理論學習的不足，增加實踐認知能力，提供工程實踐經驗。這就要求校內外導師保持良好的溝通，從畢業設計的題目到畢業設計過程最后到畢業設計結束都要有兩位指導教師的共同參與。校內外導師既要有分工又要合作。

2.5 畢業答辯管理

在答辯分組時，充分考慮了個答辯組指導教師的專業特長，以利于從不同角度對畢業設計進行全面的評判，并制定了合理的、操作性強的評分標準。答辯小組成員根據學生論文的內容、創新點與答辯情況給出答辯的量化評分。學生最后的成績由校內外導師的綜合評價給出成績，要從學生畢業設計選題的難度、工作量大小、課題的工程實踐性價值、完成的質量等多方面考慮。

3 實行“雙導師”畢業設計改革的效果評價

“雙導師制”畢業設計指導制度從2012屆開始，實施周期2年，以下三個方面取得一定的效果。

3.1工程實踐題顯著增多

以2013屆畢業論文選題中，其中真題選題占46.8%。工程實踐題占71.6%。本畢業設計（論文）更加注重了結合社會實踐、生產、科研的選題，真題真作，設計性題目比重大；公司提供給學生的設計課題涉及面廣、量大，進行畢業設計調研必須了解最新技術去解決具體問題。學生到企業完成畢業設計還獲得了直接參加工程實踐、科研項目或新產品的設計和開發的機會，培養了學生的創新能力、工程實踐能力和團結協作精神。

3.2指導教師整體水平提高

參與本屆畢業論文工作的指導教師中，高級職稱占46.7%；中級職稱占43.3%；中高級職稱參與論文指導比例明顯增加，另外首次采用雙導師畢業設計指導，工程人員占20%。校內青年教師在參與工程人員指導學生畢業設計的同時，從專業理論課堂深入到企業，了解電子通信行業最新應用技術，既促進了自己的科研動力，又能將工程實踐運用到教學中，提高課堂質量。

3.3學生的就業信心和能力得到提高

承擔公司課題的2013通信工程2班和電子信息工程2班學生在企業經過14周的畢業實習與設計，了解了目前電子通信行業項目設計開發流程，得到了實戰的機會，使得學生的編程水平得到很大的提高，學生們一致認為，這種形式的畢業設計給他們帶來了非常大的收獲，改善了人才培養環境，縮短了就業適應期，為畢業后走向工作崗位并較快適應畢業后的社會環境打下了良好的基礎。

4 小結

獨立學院實行“雙導師制”畢業設計后，學生在實地基礎企業新制度、新規定及新的實踐，通過理論實際，可以學到課本中學不到的東西，實踐能力得到提高。實行“雙導師制”有利于增強學生的綜合素質，有利于提高學生的創新意識和科研能力，有利于適應現代化社會對人才的要求。

參考文獻：

[1]呂芳.工科本科畢業設計改革與實踐探索[J]. 長春理工大學學報（高教版）,2010(1):156-157.

[2] 王建方，吳文健等.“本科生導師制”教學改革初探[J]. 高等教育研究學報，2006,1.

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作者簡介：王晨光（1981-），男，黑龍江鶴崗人，中北大學信息與通信工程學院，講師；趙冬娥（1970-），女，山西侯馬人，中北大學信息與通信工程學院，教授。（山西 太原 030051）

基金項目：本文系2011年山西省研究生教改項目“電子與通信工程全日制專業學位研究生培養模式改革與實踐”（項目編號：20112041）、2012年山西省教改項目“通信工程專業人才培養模式改革與實踐項目”（項目編號：J2012057）、2012年中北大學教學改革項目“通信工程專業實訓實驗室建設與改革”的研究成果。

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0073-03

通信信息技術的發展，使得高校通信工程專業人才培養面臨新的挑戰，不僅需要學生通信基礎知識過硬，更要求學生具備較強的實踐動手能力和工程創新意識。然而，我國現行高校通信工程專業人才培養模式的制定，一直缺乏企業與通信行業的參與。企業界對于通信畢業生的知識水平、能力標準、綜合素質要求與現行人才培養方案存在偏差，使得工程教育從培養目標到培養過程乃至培養結果偏離工程教育的本意，導致學生的就業形勢依然嚴峻。[1]

究其原因，我國大部分普通本科院校在學生工程實踐能力培養方面存在諸多問題，例如培養模式陳舊（教育學術化、重理論輕實踐）、課程體系僵化（專業設置口徑窄）、教學手段單一、評價和激勵機制不合理、缺乏創新環境等。[2]高校通信工程畢業生普遍基礎理論扎實但實踐動手能力缺乏，也沒有接受產品開發與生產制造的實習鍛煉，導致得不到用人單位的認可，學生就業率偏低。可見，如何改革高校通信人才培養模式，解決理論知識學習與實踐能力培養之間的矛盾，提高學生就業率已成為高校通信工程專業人才培養的重要研究課題。鑒于此，本文提出以國際先進的CDIO工程教育理念為指導思想，積極探索CDIO工程教育理念在通信工程專業中的應用，提高學生的綜合素質和工程實踐能力，為學生走入社會奠定良好的基礎。

一、CDIO工程教育理念及特點

CDIO工程教育模式是構思、設計、實施、運作（conceive、design、implement、operate）四個單詞的縮寫，[3]它是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究機構經過四年的探索研究得到的創新研究成果。“C”是指根據客戶的需求，考慮技術、企業戰略等方面的因素，不斷改進概念、技術和商業計劃；“D”是指對研究方案進行創新性的思考、論證和優化；“I”是指任務的實現，要把設計轉化為成果；“O”是指成果的展示、驗證和評估。它是“做中學”（learning by doing）和“基于項目教育和學習”的抽象概括，它以產品從研發到運作的生命周期為教育背景，以工程實踐為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習，充分體現了“以學生為中心”的教學理念。它的培養大綱以構思、設計、實現、運行為主線，綜合考慮了專業基礎知識、個人技能、團隊協作與溝通的人際技能，以及在整個企業和社會環境下進行CDIO的過程。[4-5]這種理念及特點對高校如何改革高校通信人才培養模式，解決理論知識學習與實踐能力培養之間的矛盾，提高學生就業率具有很好的啟示與借鑒價值。

然而CDIO工程教育理念是一種通用模式，在實際應用中需要結合各高校辦學特色加以實施改進，否則必將出現新的人才培養偏差，同時也違背了CDIO真正主旨。因此，本文在深入理解CDIO基礎上，根據中北大學通信專業的人才培養目標與辦學特色，從人才培養方案、課程體系和實踐教學體系建設、學生評價機制建設等方面進行探討。

二、CDIO工程教育理念在通信工程專業的具體應用

1.修訂人才培養方案

人才培養方案是培養學生的指揮棒，必須深入理解CDIO工程教育理念，根據課程教學大綱與能力培養的關系，結合通信工程專業方向特點和培養條件的實際情況實施人才培養方案的修訂，優化制定滿足專業知識、實踐能力和人文素質的培養目標。[6]因此，我們根據專業培養的特色，基于CDIO的人才培養目標主要突出在三個方面：系統地掌握電子及通信領域內的基本理論和知識；培養學生具備初步設計、調試、應用通信系統和通信網的基本能力；鍛煉學生參與團隊協作與溝通的人際技能。

2011年，本專業基于CDIO工程教育理念修訂了培養方案，并于2012年2月獲教育部批準成為卓越工程師教育培養計劃高校學科專業。多年來，我們通過走訪調研，邀請行業專家教授和用人部門共同對本專業知識、能力和素質結構進行優化研究，認真聽取專業教師以及校外合作企業的意見，分析通信專業原有方案的不足，與時俱進，理順通識教育課程與專業技術課程、理論教學與實踐教學之間的關系，合理規劃培養計劃中的學習年限、課程組合和時間安排等內容，精心設置體現CDIO工程教育理念的實訓項目，為學生提供自主選擇的空間，適應學生個性化發展的需求，全方位、多角度優化人才培養方案。

2.建立基于CDIO的課程體系[7]

CDIO工程教育理念的實質在于加強工程教育，改變原有理論知識傳授與實踐能力培養相脫離、在實施過程中聯系不夠緊密的培養模式。本專業根據培養目標，嘗試借鑒CDIO理念來優化完善課程體系和教學目標要求。新的課程體系以工程技術實踐為主線，以培養學生工程意識、工程素質（包括工程實踐能力和探索創新能力）、團結協作精神為主要目標，以社會和行業需求為導向，科學合理進行課程安排，促進學生綜合素質全面提升。

新的課程體系按CDIO工程教育理念進行設置，體系以通信工程專業導論為起點，6大專業能力拓展提高鍛煉項目為支撐，畢業實習、畢業設計為綜合運用，全面提升學生綜合素質，此為第一層次。專業導論通過入學專業認知教育、通識基礎教育、專業基礎教育等相關課程的學習，為學生奠定扎實的人文社科與專業基礎知識。通信信號處理、電子線路與系統設計、通信電子仿真與設計、軟件設計實踐、通信綜合設計、創新設計等項目為第二層次，通過對應主干課程和專業方向課程的學習鍛煉，支撐學生多專業方向的能力培養。

通信工程新的課程體系如圖1所示。

（1）第一層次的項目要求貫穿于整個本科培養階段始終，使學生從構思、設計、實施、運作等方面得到系統的綜合訓練，可以分為初級和高級兩個階段。

初級階段在大一至大三學年完成。主要任務是：課程教學融入CIO-CDIO理念，以產品開發案例為原型，了解其工作原理及相關核心技術，使學生對課程所傳授的理論知識增加感性認識，理解本專業課程與產品開發所使用技術的內在聯系，從而以未來職業規劃為目標，從入學就一直目標明確地學習；同時深入剖析產品研發的過程，使學生體會創新思維在產品形成過程中的體現，以便深入體會本專業培養方案的整體性與科學性。

具體時間安排：在大一學年第一學期進行1╱4（專業認知導論），大二學年完成1╱2（產品案例分析講解），并分別安排在兩個學期進行，大三學年完成最后1╱4（學生具有一定知識背景下的綜合設計應用）。整個實施過程都伴有2周的實踐教學環節，并由本專業具有豐富工程實踐經驗的資深教授團隊授課，同時產品開發案例的剖析及實踐訓練環節安排在學校工程訓練中心進行，并聘請校外合作企業的高級工程師配合指導完成。

高級階段在大四學年的畢業設計和畢業實習環節完成。主要任務是：學生經歷三年的專業課程學習與相關實訓項目鍛煉后，已經具備一定的專業基礎與工程素質，就可以以產品設計為目標，從產品設計需求開始經歷構思、方案設計、具體實現、運行測試等方面，系統地完成一次工程實踐過程，使學生從解決實際工程問題的角度綜合運用專業知識，體驗并掌握工程中的科學思維與團隊協作意識，積累學習興趣。

（2）第二層次項目以專業核心課程群和與培養特色為基礎，通過項目驅動的方式進行教學實踐，項目一般由多名學生合作完成，通過這種方式培養學生綜合應用相關知識的能力，培養團隊合作意識與溝通交流能力，鍛煉創新思維與獨立解決工程技術問題的能力。

（3）第三層次項目為獨立的具體課程，課程中也可以根據CDIO教育理念設置一些充分體現本課程的實踐項目，通過基礎課程與實踐環節的學習鍛煉，加深學生對本課程內容的理解與應用。這種把工程問題和課堂教學相結合的模式，可以充分調動學生的積極性及主動性，培養學生的創新意識。

總之，這種基于CDIO的課程體系以第一層次項目為主線，第二層次項目為支撐，第三層次項目與專業課程為基礎，將專業認知與課程傳授緊密結合，項目訓練與學生個性培養相結合，全面培養學生的工程意識、工程素質、團隊協作能力與自學能力，使學生更加主動地、有針對性地進行學習，教學質量將得到大幅提高。

3.改革實踐教學體系，更加體現CDIO的工程教育理念

本專業通過引入CDIO理念，改革和完善原有實踐教學體系。本體系遵循從基本到復雜的認知能力及工程型人才的培養規律，從知識結構、實踐能力、工程教育等方面出發，突破實驗教學依附于理論教學的傳統觀念，對實驗課程進行了全面整合與重建。在保持實驗教學與理論教學有機結合的基礎上，根據學生在不同學習階段知識面的掌握程度和通信類專業知識模塊，對實驗教學體系和內容進行了分模塊、分層次、分類別的創新性改革，構建了體現實驗技能系統訓練與科學研究能力培養相結合的基礎型實驗—提高型實驗—創新型實驗三個層次的實驗教學新體系。每個層次均從點、面兩方面入手，對現有的實驗項目和內容做出相應的調整和改革，增加設計型實驗和綜合創新型實驗，切實加強學生動手能力、分析問題、解決問題能力和創新能力培養。

同時，為便于組織實驗教學，我們還根據實驗課程的類別，結合以項目為主線的模式，重視學生綜合素質和實踐能力的培養，把CDIO教育理念貫穿于實驗教學的全過程，培養與他人合作的團隊精神，不斷探索工程技術人才培養的新途徑。為學生了解和適應現代企業的管理體制，確立優秀的職業道德素養打下了堅實的基礎。

此外，本專業建設了實踐創新能力培養平臺，成為學生工程實踐訓練的基地和學生課外科技活動的園地，為學生開展大學生訓練計劃SRT、大學生電子設計競賽、挑戰杯科技競賽等提供了保障。同時，學校重視產學研相結合，不斷投入資金建立校外實習基地，進一步強化學生定崗實習鍛煉，更加有效培養社會應用型技術人才。

4.基于CDIO教學理念，形成新的學生評價機制

為了保證CDIO教學理念的實施效果，改革傳統以考試為中心、以死記硬背為基礎的評價制度勢在必行。在CDIO教學理念的實施過程中，合理評價學生學習效果是保障教學效果的重要環節。只有將CDIO人才培養所體現的思維、知識、能力、個性等方面的要素全面納入評價體系，才能形成一種以項目驅動為引導、充分激發學生潛能，培養學生綜合素質的科學評價體系。因此，應采取形式多樣的方式來進行考評，例如：傳統筆試、項目總結方案報告、產品等級評定、學生互評等。

同時，應更加強化實踐教學過程管理，保障實踐教學能力的有效提高。例如：“基礎性實踐教學”采取包含實驗預習、實驗操作、實驗記錄審簽與器材檢查、撰寫實驗報告、實驗考核等環節的“五環過程管理”；“提高性實踐教學”采取包含課題布置與要求、方案論證與設計、原理電路仿真與改進、實際電路安裝與調試、學生作品驗收與研討、總結報告寫作與評閱等環節的“六環過程管理”；“研究創新性實踐教學”采取包含畢設布置、課題論證、開題報告、每周交流、中期檢查、限期整改、實物驗收、論文答辯、成績評定、畢設評優等環節的“十環過程管理”。

總之，我們將CDIO工程教育理念貫穿整個學生培養環節，融傳授知識、培養能力和提高素質為一體，融人文精神、工程素養和創新能力培養為一體，全面提升學生素質。

三、結束語

CDIO工程教育模式的推出，有效地解決了傳統理論教學與實踐教學相脫節的核心問題。本專業探索性將CDIO工程教育理念融入專業人才培養模式改革中，修訂完善了基于CDIO工程教育理念下的培養方案、課程體系、實踐教學體系及質量評價體系，它有助于通信工程專業學生工程實踐能力的培養和提高，也為CDIO在電子信息類專業的推廣提供了參考。CDIO工程教育模式必將成為培養創新型工程人才的有效途徑。

參考文獻：

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[3]王麗娜，楊裕亮，金波.基于CDIO理念的生產實習教學改革[J].中國現代教育裝備，2012，（1）：114-116.

[4]王玉忠.面向全面工程教育的CDIO教育探討[J].中國電力教育，2009，（11）：11-13.

篇（4）

作者簡介：盧晶琦（1982-），女，江西贛州人，電子科技大學中山學院電子信息學院，講師；孟慶元（1970-），男，甘肅酒泉人，電子科技大學中山學院電子信息學院，講師。（廣東 中山 528402）

基金項目：本文系廣東省特色專業建設項目（項目編號：S2010TSZY01）的研究成果。

中圖分類號：G642.421 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0096-01

隨著3G網絡的全面鋪開，4G牌照的即將發放，對通信專業的人才要求也越來越高。如何培養既有一定的理論技術又有較強的實踐動手能力的學生已然成為每個應用型本科院校通信專業人才培養和教學應該思考的問題。移動通信課程一般都是大四上的最后一門專業課程，目前普遍的情況是：理論教學滿堂灌，學生由于找工作、實習、考研等諸多事務壓身，疲于應付，實效難見；實驗教學苦于系統級設備投資大，內容涉及廣泛，許多院校都停留在軟件仿真和或者實驗箱觀察上，與市場對高素質通信專業人才的要求相距甚遠。

電子科技大學（以下簡稱“我校”）緊跟行業發展，引入中興通訊的全套移動通信網設備，充分借助“廣東省特色專業建設——通信工程”這一有利契機，在與用人企業多年持續的調研溝通基礎上，立足學生實際，不斷進行教學研究和改革，摸索出了一條適合應用型本科無線通信方向的任務驅動教學法。

一、課程特點與教學理念

移動通信是通信工程專業一門非常重要的專業核心課程，主要講授無線通信系統的一般原理和組網技術。整個系統是現代數字通信技術、計算機網絡技術和大規模集成電路有機結合的產物，知識更新極快，且幾乎涵蓋了學生大學四年所學的所有專業知識，其理論性和實用性都很強。作為一所獨立學院，我校結合生源和區域經濟特點，經過數年的教學摸索和探討，早就將人才培養的目標定位在培養具有一定的通信基礎知識、具備較強的通信實踐能力和適應性，能從事生產一線的通信設備制造、應用開發、工程設計、設備集成與安裝、運行維護管理等工作，具有解決通信工程實際問題能力的現場工程師。

二、任務驅動教學法的實施

所謂任務驅動教學模式是教師將教學內容設計成一個或多個具體的任務，讓學生通過完成一個個具體的任務，掌握教學內容，達到教學目標，是一種以學生主動學習、教師加以引導的教學方法。[1，2]既然是著眼于應用型人才培養，那么任務的設計就要突出實踐，強化應用，注意將學生基礎理論培養和應用能力培養相結合，使應用性環節滲透到理論、實驗甚至畢業設計等各個環節。

1.分組專題匯報促理論學習積極性

目前無線通信系統種類繁多，在有限的學時里不可能面面俱到。因此結合我校實訓條件，選擇以TD-SCDMA通信系統為主線進行無線通信系統講述（見圖1），并側重于無線環境分析、系統組成和結構、組網技術等工程實際問題的分析。在此基礎上，將GSM、CDMA2000、WCDMA、WLAN、LTE等其它制式的系統構成和幀結構等內容作為專題任務在開課之初下達。在接下來的一兩個月時間內，學生自由組隊（建議每組5～6人），各組就選定的任務課題多方搜集資料進行學習，整理出一份專題研究報告；并推薦1～2位同學作為專題主講，其余同學輔助回答問題；而專題報告的分數由其余各組組長共同給出，作為課程最終成績的一部分。如此一來，既擴大了學生的視野，同時又充分調動了學生自主學習的積極性，提高了團隊協作和溝通能力。

2.系統級現網設備訓扎實的動手能力

實驗教學是應用型人才培養不可缺少的關鍵環節。傳統的實驗箱和軟件仿真都只能針對部分知識點予以強化，跟實際系統級的設備特別是企業實際的用人需求相距甚遠。因此我校加大了對通信專業實驗室的建設力度，打破傳統的程式化的實驗模式，與中興等國內知名通信公司合作，建設了固網和無線通信系統實驗室，在建設上要求與職業技能標準和社會培訓需求接軌，就硬件配置來說，在廣東高校中處于領先地位。

基于此平臺，可以模擬運營商開局的完整過程，按實際的工作流程開展各子系統任務訓練。每一個子任務的完成都必須經過資料的自主學習、設備走線及板卡初始化、數據配置、故障排查等多個步驟。學生在完成所有的子任務后，可以最終實現該系統的無障礙通話和上網業務。這種接近于真實工程訓練的過程中，極大調動了學生的學習積極性，使他們能夠深刻理解移動通信系統的組成結構，并不斷將理論知識融入實際操作中，以理論知識來指導操作，達到培養工程素質的教學目標。

3.多層次實訓基地養工程實操經驗

生產實習、畢業設計可謂是大學生在校期間為數不多的極佳的專業性、綜合性項目演練時間。為了進一步強化學生的工程實操經驗，我校密切聯系本地相關企業，建立有運營商、網絡代維商、規劃設計院、設備廠商等多層次的校企實訓基地，并尊重大四學生的自我職業規劃，實行學生企業雙向選擇，真正做到因材施教，針對集中地培養學生的工程能力。

對于少數理論基礎較為扎實，并且有進一步深造愿望的學生來說，他們的任務可以是利用MATLAB、SystemView等工具軟件完成某一制式下物理層的信道建模和分析，或者是擴頻、調制、信道編譯碼等某一塊電路的具體實現。

而對于即將步入通信行業直接就業的學生們來說，采取“請進來、送出去”相結合的思路，一方面聘請本地運營商或者通宇等設備制造商的高級工程師直接作為畢業設計指導老師入校參與課題的擬定到實際的論文指導；另外一方面直接將學生送到合作的中興通訊、愛立信（中國）通信廣州分公司以及珠海億靈通訊等多家企業，直接參與項目的實施和管理。積極組織學生參加企業的“NC助理工程師認證”和“愛立信網絡代維及網絡調整支撐服務資格認證考試”，使學生在本科畢業時就能夠拿到通信行業就業的準入證書，為其今后在通信行業的求職、創業做好了充分的準備，增強其就業競爭力。

三、實施的效果

從轉換教學思路建立NC聯合實驗室并采用任務驅動教學以來，通信教研室定期對用人企業進行回訪，也指派專任老師參與企業實訓，并及時將調研的結果進行總結和分析，以不斷地完善教學內容，改進教學方法，提高教學質量。評教及就業結果分析表明，通過“理論—實驗—實踐”一體化的任務驅動，極大地激發了大四學生的學習興趣，促進了理論和實際的結合，也培養了學生的工程能力，真正實現了應用型本科通信人才培養的目標。

參考文獻：

[1]崔貫勛，王勇，潘瑜，等.基于任務驅動的實踐教學改革與探索[J].實驗技術與管理，2010，（6）.

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【中圖分類號】G40-057　【文獻標識碼】A　【論文編號】1009－8097（2012）12－0122－05

引言

高等工程教育專業認證是繼本科教學評估和質量工程后，當前高校關注的焦點工作。高等工程教育的主要改革方向之一就是加強工程實踐教育，進一步提高工程教育的質量，并最終建立與注冊工程師制度相銜接的完善的工程教育專業認證體系。在此基礎上，充分吸引工業界的廣泛參與，進一步密切工程教育與工業界的聯系，最終提高工程教育人才培養對工業產業的適應性，促進我國工程教育參與國際交流，實現國際互認。

我國開展專業認證工作相對較晚，相比而言，主要發達國家均己建立比較成熟規范的認證制度。目前國際上工程專業認證已經由單一國家的認證制度向雙邊和多邊的國際互認發展演變。1989年，由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭6國發起的華盛頓協議（Washington　Accord）是目前工程教育領域內公認的認證標準，目前已經擴展到14個國家和地區，包括亞太的日本、韓國和我國的臺灣，我國也可望在2013年前后正式加入該組織。總的來看，經濟全球化對人才培養的國際化需求已經使得高等工程教育專業認證成為發展的一個必然趨勢。

我國工程教育專業認證試點作為教育部質量工程的重要內容之一，始于2006年。專業認證工作的目的是構建我國高等工程教育質量監控體系，提高工程專業教學質量，參加認證試點的專業點均為國內高水平大學在相關領域中居國內領先地位的專業。2007年1月，全國高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導委員會確定由中國科學技術大學牽頭，18所高校參與開始著手研究和試點“電子信息科學與工程類專業評估研究與實踐”項目，對參與華盛頓協議的14個國家和地區的專業認證情況進行了全面的調查研究。按照國際慣例并結合中國國情，完成了電子信息類專業認證標準的初稿。2012年，根據前期試點的經驗，開展了專業認證通用標準和補充標準的修訂工作。

南京郵電大學作為國內信息通信類知名高校，七十年來為國內信息通信行業輸送了大量優秀的工程應用人才，享有中國信息通信人才“黃埔”的美名。針對高等教育改革和創新的需求，在2008年以優秀成績通過教育部本科教學評估的基礎上，結合“卓越工程師”培養計劃和“十二五”高等學校專業綜合改革試點等工作，啟動了以通信工程專業申請加入專業認證的工作，并預定于2012年10月接受包括華盛頓條約組織觀察員在內的專業認證專家組現場考察。本文主要介紹了南京郵電大學近年來針對專業認證等開展的綜合訓練中心建設與實踐工作，包括整合現有的實驗室和實踐基地資源，優化和完善學生實踐性教學工作，以及在培養復合型創新人才方面的探索與實踐。

一、現有實踐教學體系分析

信息通信領域是技術高度密集和對實踐性要求高的領域，南京郵電大學通信工程專業本科生的實踐教學環節主要包括以教學實驗室為基地的實驗教學，以科研實驗室為基地的科研工程訓練實踐活動，以大學生科技創新中心和校企聯合實驗室為基地的課外科技實踐活動，以及在校外大學生實踐教育基地所開展的實踐性教學活動。

實踐教學體系是工程實踐能力培養的基石，實驗實踐教學內容在時間段上從大學一年級一直覆蓋到四年級，從知識結構上從通識基礎課程一直延伸專業課程，從實驗實踐空間上從校內實驗室延伸到校外企業實踐基地。構建了“通識基礎實踐、學科基礎實踐、專業基礎實踐、專業實驗實踐”以及“自主個性化學分訓練、科技創新與學科競賽訓練”的“4＋2”不同層次又緊密聯系的實踐教育教學體系，如圖1所示。

通信工程專業是南京郵電大學的優勢專業，依托了傳統的重點學科和重點科研實驗平臺，師資和綜合力量較強。同時，學校充分發揮行業優勢，與國內主要通信運營商如中國電信、中國移動和中國聯通，設備制造商如中興、華為、阿郎、摩托羅拉等建立了緊密的聯系，這些都為包括通信工程在內的本科專業建設，特別是在實驗實踐教學方面提供了有力的支撐和條件保障。

“4＋2”實踐教學機制取得了包括教育部本科教學一等獎等許多豐碩成果，培養的學生也得到了用人單位的廣泛好評。但隨著新時期高等教育改革的深化和社會經濟的不斷發展，對于高校培養人才的目標和內涵也有著新的變化。南京郵電大學結合高等教育專業認證工作，對現有的實踐教學體進行了深入的探討，梳理了存在的不足之處。例如，現有的實踐教學體系中，不同的訓練階段分布在不同的院系，使得實踐教學環節在整體性方面有所欠缺。另一方面，由于學校所處行業的特點，在本科通識基礎的個別訓練環節，如金工實習和工程制圖等方面較為薄弱。鑒于這些不足，對現有資源進行充分整合，在進一步充分發揮自身優勢的基礎上，面向包括工程教育專業認證等開展綜合訓練中心的建設并對現有實踐教學體系進行優化成為共識。

二、建設目標與思路

1、目標與定位

高等工程教育專業認證與以往的本科教學評估有著很大的差別，專業認證的對象是具體的專業，而不是學校和院系，而其受益面則涵蓋了包括學生、雇主、更高級別的教育機構、政府部分和社會公眾等。因此，從專業認證條件建設環節考慮，重點是研究適應專業認證需要的實驗實踐課程體系及支撐平臺和環境。綜合訓練中心是實施實驗教學和工程實踐的基地，是滿足本科生包括認知實習、金工實習、電工電子、基礎和專業實驗以及各種創新競賽活動的教學基地。

根據南京郵電大學總體辦學目標和國家信息通信產業發展綱要的需求，我們把綜合訓練中心的建設目標定位為：依托南京郵電大學在信息與通信領域的傳統優勢學科以及本科人才培養的傳統強勢專業，通過中心的建設，進一步促進南京郵電大學優勢學科與強勢專業的交叉和融合，實現學科專業的資源共享、優勢互補，為學生開展綜合性、創新性訓練提供支撐。中心的建設目標突出了以下思路：（1）建立完善中心的師資力量。除專任教師和實驗指導人員外，將優勢學科的學科帶頭人、學術帶頭人以及具有中青年學術骨干聘為訓練中心的兼職教師，為學生開展綜合性、創新性的訓練計劃提供保障。（2）將優勢學科中的科學研究問題、科技開發內容通過指導教師合理的任務分割，將適合于學生科技訓練的工作轉移到中心，讓學生有機會通過中心訓練方式進入到教師的科研工作中。（3）為在校的學生提供完善和先進的信息通信綜合訓練環境和平臺，使得學生可以充分地得到學科和專業的各項訓練，為新興戰略發展方向的各個領域和行業提供源源不斷的高質量專業技術人員。同時，結合南京郵電大學與國家信息通信行業緊密的合作關系，聘請了具有豐富實踐經驗的企業人員作為訓練中心的兼職指導教師，同時也在實驗和實踐教學內容制定時引入企業的參與。

2、建設思路

根據信息通信技術的發展以及行業的特點，梳理了中心的建設思路：即在建設水平上突出先進性，在建設內容上強調針對性，在功能定位上強調綜合性，在管理上強調開放性。把實驗中心的人才培養目標與社會對人才的不同需求有機地結合在一起。中心建設思路主要特點包括：

（1）突出先進性，體現前瞻性。

中心采用先進的教育教學理念，先進的技術，先進的設備，先進的管理和先進的教學手段，體現建設水平的前瞻性。充分體現以學生為本、以尊重學生個性化發展、以能力而非分數的教學思想。強調學生工程實踐能力的訓練。

（2）強調針對性，體現成效性。

中心對實驗實踐內容更加強調針對性，注重實驗教學改革，訓練內容、實驗大綱、訓練計劃、訓練方式和訓練手段等方面的改革不僅符合信息通信技術快速發展的趨勢，也符合面向新一代信息技術、物聯網應用、三網融合等新興戰略方向的人才培養目標。通過實驗實踐和工程訓練讓學生掌握信息通信技術的發展、應用，培養學生的綜合實踐能力、培養學生的工程素質和實踐創新能力，使得經過實驗中心訓練后的學生能良好地適應社會對信息技術人才的要求。

（3）強調綜合性，體現融合性。

中心的功能定位更加注重具備綜合性。體現出不同學科與專業優質資源的融合，中心的建設不僅充分利用了原有良好的實驗基礎，同時也根據統一規劃把新的平臺有機地進行整合，搭建了適應新一代信息通信技術發展需要的先進實驗平臺與環境，同時也是集實驗教學、科研開發、生產實習、科技創新、創業訓練和成果轉化等綜合在一個平臺上，有效地提高了平臺利用率和使用效益。

（4）強調開放性，體現服務性。

中心將采用全開放的管理模式，不僅對校內不同學院和專業的學生開放，同時在條件允許的情況下，還將本地區其他高校學生開放。以我校信息與通信領域的優勢為依托，輻射其他高校的信息通信類專業，為其他高校提供服務。進一步地，中心還可以直接為地方經濟和行業發展服務，如提供區域經濟與企業發展急需的新一代移動通信、物聯網及其應用、三網融合、智能終端及應用和移動互聯網的人才培訓等。

三、實施與探索

1、平臺建設

信息通信領域是技術高度集中的領域，實驗平臺的建設投入大、更新快，僅依靠學校自身的投入難以實現可持續發展。因此，中心在建設之初就充分考慮了“統一部署”和“頂層設計”，站在信息通信全局規劃中心的建設和發展。同時積極拓展建設經費來源和渠道，通過學科和重點實驗室建設、中央地方專項實驗室建設、學校自籌和校企共建等多種模式，持續加大中心建設的投入。經過近年來的努力，已經初步建設完成了較為先進的信息通信工程訓練中心，圖2給出了綜合訓練中心4個層次的訓練平臺結構示意。

2內容建設

按照強化資源整合、實現提檔升級、推進共建共享為導向的建設要求，我們在綜合訓練中心的內容建設中突出了教學資源的系統整合和統一規劃，包括基礎訓練、專業訓練、創新訓練和應用訓練4個層次，每個層次都有相應的教學內容和平臺提供支撐，為學生提供了從低到高、從基礎、專業、創新到綜合能力訓練的完整平臺。中心提供的實驗實踐訓練架構如圖3所示。

中心充分利用了高水平的實驗和實踐教學資源，在完善的基礎和專業訓練基礎上，支持形式多樣的學生自主創新訓練，如專業實驗室開放課題、大學生課外科技創新訓練項目、各類學科競賽和原始創新訓練計劃等，為提升學生的動手能力和創新能力提供了有力的支持。中心每年度開設的實驗室開放項目100余項，大學生科技創新訓練項目300多項，大學生原始創新訓練項目數百項。

針對目前普遍存在的教學重理論輕實踐，學生學習重分數輕動手的現象，以大學生課外科技活動和學科競賽為載體，開展了豐富多彩的科技創新活動，營造科技創新氛圍，培養學生“發現問題，提出問題和解決問題”的能力。通過對學生“創新標兵”的評選和樹立榜樣，形式多樣的宣傳教育，激發學生熱情，引領和激勵每一個同學參與科技創新活動的積極性、主動性和創新性。并將其納入培養計劃，有制度保障、有資金投入、有場地保證、有優秀的師資指導，以大學生實踐與科研創新中心作為創新成果和創新源泉聚集地，擴大學生科技創新立項項目的覆蓋面和受益面。從國家特色專業建設經費、企業獎學金、企業冠名學科競賽等多方面籌集經費，支持大學生課外科技創新，學生科技創新能力將得到明顯增強，學生的競爭意識和競爭能力也能得到不斷增強。

作為創新人才培養的重要創新之一，2010年7月在“信息通信人才創新素質培養模式探索與實踐”框架下成立學生原始創新能力培養小組，原始創新培養訓練計劃也于此時同時啟動。有別于其他各層面的科技訓練或競賽，原始創新培養訓練計劃的所有項目全部都是學生原創性作品，中心組織了校內外專家組為學生提供咨詢和輔助工作，項目的實施以原始創新的專利、論文等作為主要成果。計劃實施三年來，覆蓋通信工程專業學生達到100％，其他專業學生達到60％。

學校配套制定了相關文件根據學生的競賽成績在獎學金評定、推薦研究生加分、競賽獎勵等方面制定了相關政策，促使學生們更廣泛、更深入地學習基礎知識，充分發揮他們的創新才能。從多年的學科競賽活動中教師們也摸索出一條提高學生綜合素質的很好途徑：幫助學生打好基礎、通過參加競賽來培養他們的競爭意識、協作精神和創新能力，再依靠在競賽中獲獎的學生力量去組織、指導新一輪的競賽活動，以此既鍛煉學生們的組織管理能力、人際交往能力，又能將教師從初步的遴選、甄別等工作中解放出來。實現了學生和教師的良好互動。近三年僅通信工程專業學生就獲得國際級獎項12人次，國家級獎項50人次，省級獎項89人次。

篇（6）

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2015)24-0181-03

1人才培養模式改革綜述

隨著我國科技的快速發展以及智能信息一體化進程的不斷推進，物聯網行業如雨后春筍，成為新型信息技術行業中的一支主力軍，造成物聯網工程方向的人才嚴重缺乏。如今無論是高職院校，還是本科院校，都開設了物聯網工程方向的專業，主要為物聯網行業培養和輸送高素質的技能型人才與應用型人才，為推動科技發展打造物聯網精英。然而，就我國目前情況來看，還尚未形成高等院校、企業、畢業生三方共贏的良好局面，具體表現在兩個方面：一方面，很多物聯網企業通過招聘，但很難招到適合企業崗位需求的畢業生；另一方面，許多高校物聯網專業的畢業生沒有意識到企業崗位的用人需求，畢業生沒有動手能力，也無實踐經驗，最終導致就業率非常低。那么高校物聯網工程方向人才的培養效果，和物聯網企業需求之間的差距越來越大，其根本原因就是人才培養模式和培養方法的守舊與落后，缺少專業與課程的改革與創新。如今，大多數高校物聯網工程類專業還主要以理論教學和實驗室為中心的傳統的人才培養模式，這使學生的實踐能力和職業技能的培養大大受到限制，最終對該專業人才培養的質量與特色產生很大的影響，無法適合物聯網企業的需求。針對物聯網企業招人難以及物聯網專業畢業生就業難的問題，可以看出很多高校的高等教育與企業實際出現了嚴重的脫節。鑒于此，本人針對此問題，以我校為例，依托校企合作，進行共建專業，共建實驗室，對物聯網專業人才培養模式進行創新與改革，培養出“素能本位，理實一體”的專業人才，既有利于為物聯網企業培養高素質應用型與技能型人才，也拓寬了物聯網專業畢業生的就業渠道。

2物聯網專業建設

物聯網專業經過多年建設，現已成為我校的品牌專業之一，建有“電工電子實驗實訓中心”、“現代通信實驗實訓中心”以及“中央財政支持樓宇智能化專業實訓基地”等。另外，學校還擁有多個校內外實習實訓基地。其中“現代物聯網實驗實訓中心”和“軟件實訓中心”是我院與多個物聯網設備有限公司合作建成了實驗實訓中心，并科大訊飛等知名企業簽訂了合作辦學協議。該中心引進了目前社會上先進的物聯網設備（福建新大陸產品），及教學用軟件（青島東信科技產品），從而做到了“學生在校所學內容和實踐環節與社會使用同步”，開創了教學（理論+實驗）—實踐（實訓+實習）—就業零距離的教學模式。目前物聯網技術尤其是互聯網+技術已經成為當前物聯網技術的主流，物聯網技術的應用也在緊鑼密鼓地進行。我國發展物聯網技術還存在巨大的市場潛力，目前物聯網技術企業嚴重缺乏產品技術支持，產品技術維護維修等一線崗位應用型人才，隨著物聯網技術的更新發展，網絡設備的使用量逐年增多，社會急需大量的網絡設備維護人員以及物聯網方向的技術人員，這為物聯網專業的畢業生提供了更加廣闊的就業空間。為適應市場需求，我院抓住此契機，在2011年，物聯網專業與多個物聯網設備有限公司共同申報并獲批專業人才培養計劃，2012年開始招生，實現校企合作，共同培養人才，旨在培養物聯網應用及其設備維護方向技術人才。

2.1前期調研等情況

我校物聯網專業先后派出三批骨干教師赴南京、無錫、北京進行物聯網行業情況的學習和調研，并參加中國物聯網行業協會舉辦的會議。并且在2012年12月，由專業帶頭人帶隊，先后去無錫貝浮特通信有限公司考察，就無線通信產品的研發等問題達成合作意向，隨后赴江蘇經貿職業學院和南京郵電大學參觀物聯網實驗室與實訓基地的建設，學習并交流經驗，為我校與相關物聯網設備有限公司合作辦學、合作共建實驗室打下堅實的基礎。

2.2實驗室建設

在已建設的實驗室中，其中包含網絡實驗室、軟件實驗室、物聯網實驗室、樓宇智能化實驗室以及與物聯網相關的一些實驗室，其中網絡實驗室能實現網絡系統的仿真、設計，為物聯網專業學生提供了一個演示平臺，提高動手能力與設計能力；軟件實驗室與物聯網實驗室為我校與多個物聯網設備有限公司合作共建，專為我院開設物聯網方向提供服務，學生在此實驗室可開展物聯網設備的維護及優化實習實訓，提高動手實踐能力，為學生走上工作崗位實現無縫對接；另外，目前已具備的單片機實驗室、PLC實驗室等也為現有專業包括后期物聯網方向的發展提供了一個平臺。學校以中央財政支持專業——樓宇智能化實訓基地為平臺。2012年以來，經過與多個物聯網相關公司的反復溝通和深入交流，現已就共建專業、共建實習實訓基地（實驗室）、合作就業等達成共識，建立了長期合作關系，簽訂了框架協議。同時，合作就業工作穩步推進，其中有已有物聯網以及相關公司已決定在2015屆畢業生中招收學員進行培訓，并在我校開始開班授課，對學生進行專業培訓，為該公司物聯網技術儲備人才，并計劃在以后每屆接收物聯網專業畢業生約幾十人左右。

2.3師資隊伍

目前電子、計算機等專業方向擁有一支專業基礎扎實、愛崗敬業、具有豐富實踐經驗的教師隊伍，專兼職教師共五十多人，具有高級職稱的教師十幾人。物聯網技術作為綜合型專業方向可整合我系師資資源進行課程教育。2013年，先后派出多批教師去多家物聯網設備有限公司參加技術培訓與暑期社會實踐與企業掛職鍛煉，物聯網專業教育的核心團隊已初步形成。同時，結合物聯網工程人才培養計劃，利用合作關系，聘請企業技術人員進行物聯網一些專業課程教育，這也符合應用型或技能型人才培養的需求。同時，建立“校企互聘互管”的制度，一線專業教師進入企業鍛煉，承擔企業的項目與產品的研發以及社會服務項目,必須到學?？蒲刑幒炗喯嚓P的協議備案，作為后期晉升高一級職稱評審以及評先評優的條件之一。兼職教師的考核管理納入企業管理機制，完善教師的獎勵制度、考核制度與評聘制度等。物聯網方向的設立將為地方及周邊省市培養高級應用人才。本專業的學生，不僅可以滿足合肥市及安徽省物聯網人才需求，而且可以覆蓋長三角經濟圈甚至全國乃至全球。

3物聯網專業人才培養模式改革的具體措施

3.1校企深度合作機制的建設

全力發揮物聯網行業（中國物聯網行業協會）、物聯網企業（多家物聯網設備有限公司）優勢，同時，將學校的人才輸出、技能培訓、研發、技術服務等功能充分挖掘以滿足企業的需求，實現共贏局面，形成行業、企業、學?！叭灰惑w”的合作教學模式，搭建校企合作組織機制，制定并完善校企合作管理制度，建設良好的校企合作運作機制，為物聯網專業人才的培養模式的改革與創新打下堅實的基礎。

3.2創新人才培養模式

物聯網的人才培養模式分為本科四年制和高職三年制兩類，三年制是在四年制的基礎之上，縮減部分公共課課程與專業選修課程。下面以本科四年制為例，重點講述人才培養模式的創新之處，四年制采用“3+1”的培養方式，其中3年在校集中學習，主要學習基礎科學知識、核心工程基礎知識以及專業工程基礎知識三方面的知識、鍛煉工程技術能力以及培養綜合素質。另外，累計1年的時間在企業實習并做畢業設計，重點培養、鍛煉和應用個人素質和發展能力、協作能力和在企業與社會環境下的綜合工程能力。前四學期“重基礎”，完成對學生專業基礎知識和基本技能的培養。通過強化數理基礎模塊和注重專業基礎模塊教學，促進學生創新思維的形成和創新方法、創新工具的掌握；讓學生更早了解工程背景，為專業后續模塊學習和工程能力培養打好基礎。第五、六學期開始進行“工程應用能力”的培養,即一方面使學生深入學習專業課程、專業方向課程；另一方面加強與企業的合作，通過讓學生在企業進行專業課程設計、項目訓練、專業實習等環節，將物聯網行業所需要的專業能力融入人才培養體系；培養學生綜合運用多學科知識、各種專業技能和現代工程工具解決工程實際問題的能力和綜合素質；培養學生的自主學習能力、創新意識和探索未知領域的興趣。第七、八學期“強工程”，學生利用一年時間到企業進行實踐實訓、畢業實習和做畢業設計（論文），通過上述工程實踐環節，強化學生從事工程實踐所需的專業技術能力，進一步鍛煉學生的工程實踐能力和獨立工作能力。畢業設計（論文）的選題要求來源于企業。

3.3校企合作，進行項目課程的開發與改革

要想實現人才培養模式的創新，歸根結底要在課程中去落實，要在教材中去落實，要在教學過程中去落實。根據我校物聯網專業教師于2014年去南京參加全國物聯網專業課程體系研究論文發現，很多高校的物聯網專業的都沒有一個合適的課程體系，體系的建立沒有依據；針對這種課程體系建設出現的問題，我校以課程項目開發與改革作為突破口，實施教學內涵的建設。在進行物聯網行業市場需求調研時，組織企業的專家、課程專家、專業教師進行多方位的課程項目的開發。以工作就業為主線貫穿整個課程的設置，以職業能力發展、工作任務的完成為出發點編寫課程內容，以物聯網服務為載體進行教學項目的設計，將理論與實踐進行整合，完成理論與實踐的一體化教學，體現“理實一體”的教學原則，另外，學生一邊完成教學項目一邊構建理論知識，以提高學生的學習興趣以及其職業能力。最后讓學生在學校的最后一年，進入相關物聯網企業各項目組，進行項目訓練，實地鍛煉。

3.4校企合作建設實訓基地

實踐教學可以提高學生的技能水平、實踐能力和創新能力，水平和能力的提高在很大程度上要依賴于實訓基地。而物聯網設備的投入非常大，僅僅依靠學校自身是遠遠不夠的，因此，通過校企合作進行物聯網類專業實訓基地的建設是一種重要的解決辦法。我院物聯網專業與廣州粵嵌、福建新大陸等多家物聯網企業共同建設校內實訓基地——物聯網實驗室，在該實驗室，學生可完成初步技能訓練、技術理論知識與技術實踐知識整合、特殊訓練等功能。

3.5通過校企合作打造一支“雙師型”師資隊伍

學校制定了相關措施，建設“雙師型”師資隊伍，鼓勵專業教師通過企業實踐、社會服務、培訓考證等相關途徑往“雙師型”教師轉型，提高教學水平與教學效果。物聯網方向的師資隊伍由本校“雙師型”教師與企業聘請的兼職教師組成。另外，學校制定了企業兼職教師管理方法，做到有章可循；制定了企業兼職教師的任職條件、聘用程序、管理要求及教學工作規范等相關文件；并采取相應的激勵措施，充分調動了企業兼職教師的積極性，為學校的專業建設與課程建設出謀劃策。

4總結

校企合作是人才培養的重要途徑，校企合作能否深入、長效的開展，要依據良好的合作機制與科學的管理模式。以各種平臺為基礎，不斷創新，與外部企業搭建各類校企合作平臺，引進多家大型物聯網企業加入校內實訓基地的合作共建，通過學院院長、系主任、教研室主任、企業管理與技術人員等多方共同制訂實踐教學計劃，以企業產品發展設計實訓項目，充分顯示實訓基地的應用功能，積極培養“卓越物聯網工程師”，大力發展各項教學的內涵建設，最終打造出以物聯網專業為核心的特色辦學模式，并向其他專業輻射，實現與物聯網企業進行零距離接軌的培養模式。

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篇（7）

摘 要：針對常州大學軌道交通信號與控制專業如何培養出符合軌道交通產業需求的具有工程應用及創新能力的優秀人才，確立了“科學制定培養方案、校內校外實踐并重、多學科交融校內外團隊指導”的人才培養模式。論文從培養方案設置、實驗室建設、實習基地建設等多個方面進行研究，為培養軌道交通信號與控制特色專業應用型人才進行了一些有益的嘗試。

關鍵詞：軌道交通；人才培養模式；信號與控制；培養方案

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）07-0079-02

收稿日期：2014-11-09

作者簡介：屈霞（1968—），女，甘肅張掖人，常州大學城市軌道交通學院副教授，主要從事嵌入式系統應用研究。

基金項目：常州大學教育研究課題“卓越教學理念及其實踐研究”（SCZ131950000V/002）

從2005年開始，國內軌道交通建設一直處于高速發展期。截至2014年，我國獲得國家批準建設軌道交通的城市已達到37個，高居世界第一。目前，包括蘇州、無錫、常州、徐州等9座城市的長三角軌道交通線路規劃總量將達到3383.87公里。未來3年，至少還有10個以上城市將獲得批準。也就是說，我國城市軌道交通的建設熱潮至少要持續10年以上，這將在軌道交通信號與控制領域急需大批具有工程應用及創新能力的優秀人才。常州大學為推進立足常州、服務地方的辦學實踐，在整合現有優質學科資源的基礎上，于2013年成立城市軌道交通學院，開設軌道交通信號與控制專業，以深入培育軌道交通產業新領域人才。逐步確立了“科學制定培養方案、校內校外實踐并重、多學科交融校內外團隊指導”的人才培養模式，本文針對城市軌道交通領域的發展需求，從培養方案、實驗室建設、實習基地建設等多個方面進行研究，為培養軌道交通信號與控制特色專業應用型人才奠定良好基礎。

一、科學設置培養方案

（一）確立培養目標和辦學定位

從調研各高校尤其是長三角地區高校本專業辦學的經驗及其目前就業實際形勢，確立了培養目標：為軌道交通建設和發展培養優秀人才，培養掌握自動化專業基礎理論，掌握軌道交通系統理論和軌道交通信號工程領域的專業知識、方法和技能，能從事軌道交通信號與控制方面工作的應用型人才。

從蘇州大學、上海工程技術大學的畢業生就業情況看，30—50%的學生進入軌道交通產業，其他出國、考研及其從事通信、自動化控制類崗位占多數。將辦學定位為“在寬基礎之上重視軌道交通信號控制”，即以城市軌道交通工程技術為主線，培養通信工程、控制工程、信息工程、電子信息工程等專業領域工作的復合型人才。

（二）課程體系建設

應用型人才培養的終極目標是培養各種能力，而能力的獲得必須有相應完善的課程體系來支撐。課程體系建設是根據專業培養目標與辦學特色自主設置，本著為軌道交通行業服務的宗旨，突出軌道交通行業的特色，明確人才培養的目標。從應用型人才培養的辦學實踐出發，改變學科導向為專業導向，先從培養專業能力入手，分析所需的專業知識從而確定專業課，由專業課導向專業基礎課，再根據專業課和專業基礎課來確定基礎課程的內容[1]。

1.專業課程的確定。軌道類專業課程的設置是在企業和行業專家參與下，根據自動化學科大類與專業內涵對創新型人才培養目標的要求，從加強核心專業基礎教育，強調綜合性和完整性出發，整合出9門軌道交通信號與控制課程。確定列車運行控制技術、車站信號自動控制、城市軌道交通設備檢測、城市軌道交通綜合監控4門課程作為專業課程，列車運行監控系統原理及應用作為專業選修課，城市軌道交通概論和城市軌道交通運營管理基礎作為專業基礎必修課程，城市軌道通信系統和系統可靠性原理作為專業基礎選修課。

2.專業支撐課程的設置。配合軌道專業課程，設置了信號與系統、數字信號處理、通信原理、自動控制原理、運動控制系統、電機學、單片機原理及應用和嵌入式系統設計等電子信息、通信、自動化和計算機類基礎課程，以擴展學生知識面，更好地適應就業形勢。

二、實踐平臺搭建

培養方案的有效實施以及教學目標的最終實現需要依托實踐教學平臺的建設，良好的實踐教學平臺保障了實踐教學活動的系統性和完整性。好的實踐平臺要貼近工程實際和科技前沿。

（一）專業能力進階的校內實驗室建設

依據專業基本能力培養、專業能力提高和職業能力提升的要求，按照專業基礎實訓、專項技能實訓、專業綜合實訓三個層次[2]，搭建軌道交通信號基礎設備、城市軌道交通信號控制和微機連鎖實驗室，為學生提供了校內的城軌課程課內實驗及實訓場所。信號基礎設備實驗室包括軌旁信號控制設備及城軌動車轉向架模型等基礎設備。城市軌道信號控制實驗室分為城市軌道綜合監控模塊、城市軌道通信模塊、城軌信號及列車監控沙盤模塊等。城市軌道綜合監控模塊實時地模擬地鐵車站控制、運行，包括車控室IBP一體化工作臺及車站級ISCS綜合監控工作站二部分。

（二）建立校外實習及實踐教育基地

工程應用型人才的培養關鍵是通過實踐教學將專業理論知識要素與工程應用能力培養要素進行有機結合，提高學生的動手能力和創新能力。教師應該主動到企業進行廣泛調研，了解城市軌道交通的最新發展技術，進一步與蘇州地鐵公司、上海申通地鐵公司等企業建立實習及“工程實踐教育基地”。通過校企合作建立穩定的校外聯合培養基地，共同制定實習培養方案，學生進入企業實習或畢業設計，參與真正的軌道信號的檢測、診斷與維修等具體的工作。由企業高級工程師擔任學生在企業實習的指導教師，為學生開設專業課程及現場學習指導等。通過校企合作，提升了學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力，確保學生的培養質量。

（三）高校教授、企業專家技術講座

學院聘請了西南交通大學、蘇州大學、上海工程技術大學、中國南車長江車輛有限公司、四方車輛研究所等軌道交通領域專家教授、企業家擔任客座教授，定期為學生開展技術講座，學生通過現場與專家教授的交流，把握城市軌道交通技術前沿，拓寬其知識視野，激發了學生的創新思維和工程應用能力。

三、多學科交融的團隊指導模式

軌道交通信號與控制是一個多學科交叉、行業相關性很強的專業，涉及到自動化、通信、電子信息、計算機等學科，培養工程應用和創新能力強的學生，開展課堂教學、實踐指導和城市軌道的實際工程項目研究需要具有學科交融的教學團隊的群策群力。

（一）成立教學指導委員會監督教學

由西南交通大學教授、中國南車車輛、學校教學校長等校內外專家組成教學指導委員會委員，對培養方案、實驗室建設方案、日常教學等進行指導和監督。

（二）跨學科、校內外指導團隊的形成

本專業教師全部來自原通信工程系，具有企業或相關工程實踐經驗的教師占80％。有較強的理論功底和一定的實踐生產能力。但由于信控專業具有起點高、發展快、技術更新快的特點，因此，專業教師都需要到地鐵公司參加培訓，參與企業正常的生產和運營；需要經常性地去企業現場調研，通過調研展開課題研究；吸納其他相關專業教師，并聘請企業技術骨干擔任校內實訓課兼職教師，自有實驗教師負責助課，共同構成教學指導團隊，指導學生校內實踐及畢業設計，實現學生培養過程中的知識交叉和融合[3]。

（三）課堂項目教學激發學生創新潛質

作為實踐教育創新的主體，教師需將學科前沿的最新成果和自身科研成果滲透到教學過程中，采用項目教學，即在相關課程授課過程中，結合研究項目進行案例教學，有意識地啟發學生思考相關問題[4]，例如對于“列車運行控制技術”課程，教師可以采用列車自動駕駛系統ATO的設計和速度控制器的設計、有軌電車車載控制器的設計、軌旁區域控制器ZC的設計等案例，啟發學生思考，讓學生課后通過查閱文獻設計相關系統方案。在專業課教學中，尤其要注重讓學生掌握仿真工具及軟硬件設計方法。以“單片機原理及應用”課程為例，學生應熟練掌握KeilVision軟件模擬仿真和Proteus對電路交互式仿真，課后每位學生要動手焊接并調試出一個具有實際功能的作品。在EDA技術課程后，學生應該能夠用VHDL語言設計一些基本的通信信號。

（四）將提升工程應用能力和創新能力貫穿本科教學

進一步綜合各學科優勢，搭建和完善學生實踐創新能力培養的軟硬件平臺，鼓勵更多的學生積極參與到實踐創新活動中來。以教師科研項目、各類學科競賽、各級科技創新項目為實踐創新活動板塊形成多個學生創新實踐團隊。鼓勵學生申報省大學生實踐創新訓練計劃項目，積極參加全國大學生“飛思卡爾”杯智能車競賽、全國大學生電子設計競賽等競賽。

通過大學生參與教師科研項目、各類學科競賽、各級創新性實訓計劃項目、創新基金項目、校企合作、科技創新活動等實踐，構建多樣化人才培養模式。引導學生參與科研項目和各類競賽等方式，激勵學生自主學習，激發學生創新動力，激活學生創新潛質。

常州大學城市軌道交通學院的成立為常州市圍繞軌道交通產業進行人才培養及科技創新增添了新的力量。軌道交通信號與控制專業自2013年招生以來，報考人數位居常州大學前列，學生錄取分數高、生源好。2013級學生一年級英語四級考試，通過率93.5%人，六級通過25.8%人，多人獲得江蘇省數學競賽二等和三等獎。部分學生已參與到專業教師的科研項目或進入大學生創新實驗項目，培養了良好的研究習慣和功底。

參考文獻：

[1]魏朱寶，劉紅.“錯位”與“重構”——應用型人才培養方案設計的思考[J].中國大學教學，2011，（7）.

篇（8）

中圖分類號：G 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 （2007） 07-0035-03

嵌入式系統已被廣泛地應用于工業控制系統、信息家電、通信設備、醫療儀器、智能儀器等眾多領域，“嵌入式無處不在”已成為現實。而社會對掌握嵌入式技術人才的大量需求，使嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業之一。2004年6月，美國電氣及電子工程師學會計算機協會（IEEE-CS）和美國計算機學會（ACM）公布了“計算教程2004”(Computing Curriculum 2004，簡稱CC2004)。CC2004對原“計算教程CC2001”四個專業方向進行了修改和擴充，并給出了新的評述，其中在計算機工程專業課程中將嵌入式系統作為一門核心課程，分兩個學期進行學習。可見，國內外將嵌入式技術人才的培養已經作為一個重點方向。本文根據江蘇技術師范學院以培養應用型本科人才的教學體系，對在計算機科學與技術專業中增設嵌入式軟件專業方向進行探討。

1 增設嵌入式軟件專業方向的可行性

20世紀70年代，隨著微處理器的出現，計算機的發展出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速應用在智能化控制領域中，這使計算機失去了原來的形態與通用計算機功能。為了區別于原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中，實現對象體系智能化控制的計算機，稱為嵌入式計算機系統，簡稱嵌入式系統。

嵌入式系統所涉及到的知識有電子工程、通信工程和計算機技術等多種學科。在嵌入式系統應用領域中，人才可分為兩類，一類主要是搞硬件設計，他們大多數在本科階段學習電子類或通信類專業；另一類主要從事嵌入式操作系統和應用軟件的開發，他們大多數在本科階段學習計算機專業。嵌入式產品硬件設計完成后，后期工作主要靠軟件技術人員進行開發與設計，不同的軟件體現不同的功能，在嵌入式系統設計中軟件開發與設計占總工作量的80%左右，所以在嵌入式系統設計和開發中需要更多的嵌入式軟件開發人才。

目前，我校從事嵌入式應用方向研究的教師有16人，其中副高以上5人，講師5人，助教6人，獲得碩士以上學位的教師有8人，在讀研究生4人。與嵌入式相關的實驗室有計算機組成、接口實驗室，以51序列為主的嵌入式實驗室，以ARM7為主的嵌入式實驗室，正在籌備的以ARM9為核心的嵌入式實驗室。

從社會需求、師資力量、實驗室建設等多方面可得出，在我校計算機科學與技術專業中增設嵌入式軟件專業方向是可行的。

2 嵌入式軟件人才培養目標與規格

2.1 培養目標

嵌入式軟件專業方向是以應用為主的專業，其培養目標是：德、智、體、美全面發展，掌握計算機基礎理論和軟件開發的過程，掌握必需的嵌入式軟件理論、主流嵌入式系統硬件架構，和嵌入式軟件編程的技術、方法和工具，基本具備本領域分析問題解決問題的能力，具備一定的工程實踐能力，并具備良好外語運用能力，從事嵌入式軟件設計與開發的應用型人才。

2.2 培養規格

計算機科學與技術專業（嵌入式軟件方向）的學制一般為4年，授予工學學士學位。學生在專業知識的學習、實踐能力以及職業素質的培養過程中，逐步提高自身的獲取知識的能力、應用知識能力、創新能力以及團隊合作的能力。

（1）職業素質

現代企業需要的人才是職業化的專業人才，企業選拔、考核人才主要從德、能、勤、績四個方面考核，德排在首位，因此，職業素質是培養嵌入式軟件人才的基礎。在計算教程CC2004報告中，各專業方向的知識領域中都包含社會和職業生涯方面的知識，涉及與計算相關的哲學、歷史、社會、職業和道德責任、知識產權、隱私和公民自由、計算機犯罪等內容。通過這些知識體培養學生的思想品德、職業道德和社會責任。一個合格的人才首先要具備良好的職業素質。

（2）專業能力

嵌入式系統專業方向知識結構比較龐大，為了在本科階段培養出合格的嵌入式軟件專業人才，需要將計算機知識、嵌入式系統知識、相關交叉學科（電子、通信）基礎知識結合起來，形成嵌入式軟件專業方向領域知識。

（3）實踐能力

培養嵌入式軟件人才，工程實踐能力非常重要，因為嵌入式系統是以應用為中心，要求學生能借助于硬件開發平臺進行實際的研究與開發，并且要求學生具有獨立設計產品的能力，同時也要求學生具有團隊合作的能力，這就需要在實踐技能訓練過程中，加強學生的動手能力、團隊合作能力的培養。

3 課程體系結構

從企業實際用人需求出發，分析現階段嵌入式相關產業領域、行業人才需求特點及發展趨勢，合理地安排課程，是培養優秀人才的關鍵。根據培養嵌入式人才的能力構成將所學課程歸納為如下五個模塊：

人文社科模塊（A模塊）：在于強化學生的思想道德素質、文化素質和職業素質，讓學生對社會環境有所認識和了解?？砂才耪嗡枷?、形勢與政策、法律等人文社科方面的課程，大學語文、英語、體育、心理學、經營管理等方面的課程，以及培養學生團隊合作精神和溝通能力相關的課程也放在該模塊中。

基礎學科模塊（B模塊）：在于為學生打下扎實的基礎知識，主要安排高等數學、大學物理、計算機基礎等方面的基礎課程。

專業知識模塊（C模塊）：是體現本專業業務能力和素質的核心、涉及專業基礎課程、專業核心課程。

專業基礎課程主要有離散數學、電路與電子學、邏輯設計、計算機組成原理、匯編語言程序設計、高級語言程序設計、數據結構、嵌入式系統概論和學科前沿講座。

專業核心課程主要有操作系統、數據庫系統原理、嵌入式微處理器原理與接口技術、計算機網絡、算法設計與分析、軟件工程方法學、Java 語言程序設計。

實踐教學模塊（D模塊）：培養學生實際工作能力和操作技能，主要安排為實驗、實習、課程設計、實訓、畢業設計、職前培訓或案例分析等環節。

專業擴展模塊（E模塊）：是培養學生專業知識和職業適應能力，該模塊課程設置為選修課程，可分為專業必修課程和專業任選課程。必修課程主要有嵌入式實時操作系統、嵌入式網絡技術、嵌入式系統設計方法、嵌入式系統體系結構、DSP軟件開發技術、單片機原理與應用。專業任選課程可安排多種不同要求的選修課，任選課有 Windows 環境與編程、面向對象技術、無線局域網、計算機控制系統、計算機安全技術、J2ME、移動通信、家庭網關技術、計算機系統結構、WinCE 操作系統、嵌入式Linux操作系統、傳感器概論等。

4 實驗室建設

為了讓學生能夠深入地理解和掌握嵌入式軟件開發與設計技術，必須建立嵌入式軟件實驗室，在建立嵌入式軟件實驗實之前，首先要對嵌入式實驗課程內容、實驗體系、實驗室師資隊伍等諸多方面進行詳細設計和規劃，以保證嵌入式軟件實驗室能夠滿足學生掌握嵌入式軟件開發與設計的要求。根據培養目標，實驗室要配備相應的硬件開發環境和軟件。硬件包括開發板、仿真器等必須的硬件設備，最好采用以ARM9為核心的實驗開發平臺，軟件包括常用的Linux、μC/OS、VxWorks、WinCE等常用操作系統，以及相應的軟件開發工具。實驗室要有經驗豐富的、具有項目開發經驗的教師進行實驗指導。

5 結束語

在計算機科學與技術專業中設置嵌入式軟件專業方向是可行的，它符合社會發展的需要。由于嵌入式系統將多種學科交織在一起,所以在制訂教學計劃，專業知識結構和課程體系時要充分考慮各學科的知識點，形成嵌入式軟件專業方向人才培養的獨特體系。

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篇（9）

實驗教學是理論到實踐的知行統一的過程。在大力提倡實踐教育和創新教育的今天,實踐教學環節的改革迫在眉睫[1-2]。我院在教育部“計算機科學與技術”特色專業建設過程中,圍繞特色專業人才培養目標,從強化實踐教學入手,建設了與課程群特別是核心課程對應的實驗體系,通過省部共建、校企合作等形式不斷拓展校內外實踐實習基地,合理配備專兼職實驗教師隊伍,為強化計算機專業學生的應用型開發能力提供了較完整的實驗體系、實踐環境和師資隊伍保證。

1以能力培養為中心,加強實踐環節建設

我校特色專業建設中明確把掌握軟件為主的應用技術作為人才培養的目標,強調培養的學生能夠掌握軟件分析、設計、開發的基本理論與方法,能綜合運用所學知識與技能去分析和解決實際問題,為IT行業和企業輸送從事軟件開發、設計和維護等方面的專門人才。為此,我們以人才培養目標為導向,構建了基于課內實驗、課程設計、綜合設計(校內外)、畢業設計的實踐教學環節,并輔以課外科技小組、專業競賽小組等多種形式,形成了強化應用能力培養的實踐體系。具體措施如下。

1.1實施實驗教學改革,培養軟件開發能力

1.1.1改革程序設計課程實驗

計算機專業開設的程序設計類課程包括一年級的程序設計基礎和專業選修課Java程序設計。作為軟件設計基礎課程,程序設計類課程的教學目標是培養學生從高級語言程序設計入手,在編程思路、編程技巧、算法理解等多方面打下良好的基礎。我們按照1∶1的學時比例全面修訂了程序設計類課程的理論教學與實驗教學大綱,采取以問題驅動的形式進行課堂教學的同時,通過課內實驗和課外實驗相結合的形式,設計不同階段的實驗內容。從程序設計基礎課程實驗開始,我們要求學生以3人為一組,最后用兩周的時間完成一個小規模的程序設計項目。教師課上給出多個程序設計題目供學生選擇,同時鼓勵學生自定小組設計題目。在教師的指導下,學生通過上機實踐理解并掌握如何將現實生活中的各類問題轉化成面向對象空間的解,如何對解空間進行編程等技能;通過強化第一門程序設計類課程的上機實驗過程,為后續軟件課程的學習及其實踐能力打下堅實的基礎。

1.1.2整合核心課程實驗

在專業核心課程建設中,我們將數字邏輯、微機

作者簡介:溫顯斌(1967-),男,博士,教授,天津理工大學計算機與通信工程學院副院長,研究方向為圖像處理、理解和解釋,模式識別與機器學習。

原理、匯編語言、操作系統、嵌入式系統以及數據庫技術、網絡技術、編譯原理、軟件工程等實踐性要求高的課程,從課程內容到實驗題目重新進行了梳理與整合,在每一門課程的實驗大綱中至少增加了一個設計類實驗題目,如,在系統學習數字邏輯課程中,為了培養學生綜合運用數字電路課程的理論知識和實驗系統,進行實際數字系統設計的能力,實驗大綱要求學生綜合運用芯片、仿真軟件及相關設備,獨立分析、設計一個小型數字系統; 又如,網絡技術作為信息時代的基礎設施和信息處理平臺,是本專業學生必須掌握的核心技術,為此采取單獨設置32學時實驗課程的方式,要求學生完成從網絡連接、設計、維護、管理到簡單網絡通信軟件的開發等全部實驗內容。

1.1.3加強課程設計實踐

課程設計是三年級本科生的限選實踐環節,我們把以數據庫技術為核心的信息系統設計,以嵌入式系統為平臺的嵌入式軟件設計作為兩大綜合課程設計,供學生選修。從培養項目開發能力出發,訓練學生在系統可行性論證、需求分析、計劃制訂、系統設計、系統實現以及問題陳述、交流和溝通等多方面的素質。課程設計一般要求3～5名學生組織一個團隊,從選題競爭和需求分析開始,完成一個中等規模開發項目。項目開發分為4個階段:(1)需求調查與分析建模;(2)系統設計與項目計劃;(3)項目實施;(4)運行測試。課程采用團隊評分制,按照項目進展階段進行分段評分,考核成績以團隊為整體,采用“答辯(40%)+設計報告(40%)+課程設計的表現(20%)”的方式進行。

1.2建立實習實訓環節,強化工程設計能力

實踐體系建設的重要任務之一就是要通過提供有效的實習、實踐途徑,使學生能夠及時了解、掌握市場主流技術,提升自己的應用能力和就業競爭力。為此,我們在實踐體系建設中把專業綜合設計、畢業設計與企業專業實習緊密結合,通過與國家級軟件出口基地、天津軟件園共建大學軟件實習基地,建立起長期、穩定的校企合作關系。共同組建的校企聯合教學指導委員會根據計算機專業培養方案,設置了短期(3―4周)、中期(一學期)實習實訓計劃,圍繞嵌入式軟件開發、數字媒體與動漫設計、Web設計等模塊開展專業綜合設計實習,由企業一線工程師與專業教師

一道按照專業綜合設計大綱的要求,建立4人開發小組,完成指定的項目。項目開發分為4個階段:(1)需求分析和設計階段:編寫相關文檔,進行公開答辯。(2)實現階段:編寫代碼,進行單元測試。(3)交換階段:各組選擇其他組的階段成果作為下階段編碼的基礎,以模擬實際項目中的代碼評審和新成員加入時面臨的情況;鼓勵各組宣傳自己的項目,培養競爭意識和表達能力。(4)再實現及測試階段:教師給出下一步項目需求,學生增加新功能,模擬真實項目中的需求變更。考核方式采取團隊評分制,文檔評審占30%;程序評審占30%;答辯占40%。專業綜合設計培養了學生的團隊合作精神及工程項目研發能力,讓學生在團隊環境下使用最新的軟件開發工具獲得較真實的軟件開發經驗,提高了學生在項目規劃、隊伍組織、工作分配、成員交流等多方面的能力。

1.3加強畢業設計管理,提升綜合運用能力

畢業設計(論文)作為實現人才培養目標的關鍵環節,是對學生專業知識、專業素質綜合運用能力的檢驗,也是提升學生實踐創新能力的最后訓練環節。我們從管理規范入手,對答辯過程嚴格把關,加強了畢業設計實踐環節的改革并取得成效。

首先學院在學校管理條例的基礎上制定了畢業設計實施細則,確保畢業設計(論文)各個環節規范且便于質量監控;利用我們自行研發的網絡教學管理平臺,對畢業設計(論文)選題采用教師網上報題,教研室、系、學院分三個環節進行審題,以此把好選題關;學生網上選題,并通過教師、學生雙向選擇的方式,調動了學生完成畢業設計的積極性。要求畢業設計題目大多選自教師的科研項目、企業實習題目。在支持學生進入企業進行畢業設計的同時,實施校、企雙導師制和中期檢查制,避免了畢業設計出現失控現象。畢業設計答辯環節是我們落實規范管理的重點。在答辯形式上,要求學生以介紹所設計的應用(軟件)系統為主,即時回答設計環節中的任何提問,以此給出答辯成績。在答辯組織上,采取指導教師與學生分離答辯、二次評優即合格答辯方式,以追求對師生雙方指導水平與完成質量的公正評判。這些措施的實施促進畢業設計質量的提高,每屆畢業生中有5%的設計或論文被評為校級優秀論文,或被發表在學術核心期刊上。

1.4組織課外科技實踐,培養創新意識和精神

優秀的人才需要培養、發現,學生的潛能需要引導、挖掘。利用專業實驗室和省部級重點實驗室的資源,面向不同年級學有余力的學生開展形式靈活多樣的、連續的科研訓練和創新實踐活動,培養學生的創新精神。通過每年都開展學生創新成果展示、學生課外科研實踐組、組織參加天津市高校專業計算機競賽等活動,推行優秀人才選拔機制去充分挖掘學生的潛能,通過制度化的創新實踐活動去激發學生的創新意識,學生獲得的科技成果或競賽成績可以進行學分認定,激勵學生逐漸從參與創新到勇于創新,誘導學生的創新萌動、欲望,吸引更多的學生主動加入應用能力和創新精神培養的人才培養體系中來。2008年度共獲得6項教育部大學生創新性實驗計劃項目 ;在天津市歷屆大學生計算機專業競賽中名列前茅,在華苑杯、挑戰杯等科技創新活動中取得優異成績。

2發揮學科建設引領作用,構筑先進實驗平臺

近幾年我們在大力加強學科建設之時,注重把建設科研平臺建設帶動本科實驗室建設作為學科建設機制之一,充分利用“十一五”“計算機軟件與理論”省部級重點學科綜合投資、中央財政部與地方共建實驗室等有利條件,圍繞科研發展方向和研究優勢,積極構建集科學研究和本科實驗教學一體的本、碩實驗一體化實驗平臺。通過與曙光、華為、IBM、軟通動力等一流企業在實驗設備購置、軟件平臺建設、實驗課程大綱制定,以及企業工程師直接參與實習實踐過程等方面進行深度合作,建設了功能齊備的軟件技術實驗室、網絡與安全技術實驗室(圖2)、嵌入式系統實驗室(圖1),成立了天津理工大學與IBM-易泰達軟件實習基地,軟通動力與計算機學院校內培訓基地,

圖1微軟嵌入式系統實驗室

圖2網絡與安全技術實驗室

五年以來,計算機軟件技術實驗室作為天津市教委唯一指定的天津市高校大學生計算機應用能力競賽決賽點;計算機科學與技術實驗中心被評為天津市高校優秀教學實驗室。學科建設成效極大提升了本科實驗教學平臺的水平。

3專兼職相結合,加強實驗教師隊伍

高水平教師隊伍是人才培養質量的根本保證。建設一支理論扎實、工程實踐能力強的實驗教師隊伍是我們推進實踐教學體系建設的重要環節。我們按照專職實驗室教師與兼職專業教師1∶2的比例,組建實驗室建設與實驗教學指導隊伍。首先建立了學科負責人、學術帶頭人分別承擔各個專業實驗室建設的崗位責任制,并納入年度考核指標;同時與按照網絡與安全技術、嵌入式系統等各個專業實驗室的功能,選配了一批年富力強的專業指導教師分別作為實踐教學指導負責人,與實驗室教師一道進行實驗平臺建設和實驗教學內容的改革。同時與合作企業共同建立工程師聘用制度,保證將最新的技術、最好的工程培訓教師和最有效的實踐指導方式提供給學生,以此加強學生應用能力的培養。

4結語

加強實踐教育作為特色專業建設的有效途徑,是一項系統工程,需要圍繞人才培養目標,從人才培養理念,對實踐教學設置、實驗室建設、實習基地建設、師資隊伍建設等各個環節進行不懈的探索與實踐。計算機科學與技術專業作為信息時代的核心專業之一,承擔著為國家、地方培養急需的高級專門人才的重任,強化應用能力,培養勤于實踐、勇于創新的各類人才,既是信息產業發展的需要,也是提高高等學校競爭力的重要任務。

參考文獻:

[1] 秦志光. 加強實踐教學改革,培養計算機創新人才[J]. 計算機教育,2008(19):3-6.

[2] 劉莉平,陳志剛. 加強開放實驗室建設,培養創新人才[J]. 計算機教育,2009(2):3-4.

Constructing Practical Teaching System, Strengthening the Training of Application Ability

WEN Xian-bin, WANG Fa-yu

篇（10）

1 前言

TD-LTE標準在國際上被廣泛接受,成為3GPP唯一的TDD標準,同時已經啟動的TD-LTE產業與國際LTE產業基本同步。TD-LTE為中國下一代移動通信產業步入國際主流帶來了歷史性的機遇。而如何引入TD-LTE網絡是中國運營商目前亟需考慮的問題。

本文從TD-LTE的引入時期、引入路徑、業務定位、頻譜規劃、設備情況以及覆蓋策略幾方面對TD-LTE的引入策略進行了初步研究。

2 TD-LTE網絡的引入時期

TD-LTE國際標準化和產業鏈的發展已經取得了突破性的進展。從標準方面來看,TD-LTE物理層高層的相關接口和射頻標準都已經完成。從產業來看,國際國內很多制造商都已經加入到TD-LTE產業鏈當中。2009年底,很多設備制造商就可以提供TD-LTE商用或者準商用的主設備。中國移動也準備在2010年5月份上海世博會上展示TD-LTE,進行較大規模的外場試驗。

同時,TD-SCDMA是保障TD-LTE成功的前提條件,而TD-LTE產業鏈發展有賴于TD-SCDMA產業鏈的強大和完善。

根據TD-LTE的網絡建設和業務應用的特點,從整個移動通信系統演進的角度來看,TD-LTE的發展有賴于TD-SCDMA的快速發展。

從終端的發展情況來看,預計多數廠家提供第一款LTE FDD商用芯片的時間在2010年下半年,而相對于LTE FDD,TD-LTE商用芯片的時間表大概將晚半年左右。

總的來看,TD-LTE網絡的引入時間,主要應考慮以下幾點:

技術標準的成熟度;

設備廠家等整個產業鏈的發展情況;

手機等終端的成熟度;

3G系統引導的數據業務的發展情況;

市場競爭。

3 TD-LTE網絡的引入路徑

由于LTE實質性部署至少還需三年左右的時間,而市場競爭帶來的壓力,使HSPA+(高速鏈路分組接入演進)成為運營商的另外一項選擇。

這樣,從3G網絡到LTE網絡有如下兩種策略:

策略一:3G網絡直接升級到LTE;

策略二:3G網絡通過引入HSPA+升級到LTE。

策略一的優點是:標準制定進度較順利,廠家重視與支持程度好。策略一的缺點是:演進過程過于激烈,大量HSPA用戶需要更換LTE終端,HSPA網元無法再利用;3G網絡投資保護性差,大量的HDPA投資浪費;演進周期將會很長,一是處于投資保護考慮,HSPA系統將長期運行,吸收不少用戶,二是劇烈演進將影響LTE系統發展用戶,大大拉長LTE系統的成長期,影響其商用進程。

策略二的優點是:演進平滑,現有無線網絡投資可以得到最大限度的保護。策略二的缺點是:HSPA+應先于LTE得到應用,但HSPA+技術研究和標準制定進度遠落后于LTE,尤其是基于TDD的HSPA+標準化工作更是處于初始階段;HSPA+存在一定的不確定性。

通過比較,兩種策略各有長短。究竟采用哪種引入路徑,將取決于市場競爭以及相關技術的成熟度如何。運營商既要保持技術領先,同時又要考慮合理的建設成本,建議采取策略二進行網絡的平滑過渡,以保護TD-SCDMA網絡的投資。

4 TD-LTE網絡的業務定位

早期2G提供的數據業務傳輸速率太低,時延太長,無法提供舒適的使用體驗。

LTE將支持更多用戶,其更高的速率可以與目前應用于家庭的DSL速率相媲美。簡化的協議結構、簡化的網絡架構、基站網絡間的功能分離和功能重定義,作為LTE提高網絡效率的手段,使運營商有機會將傳統互聯網業務移植到手機平臺,向手機提供高數據率業務、融合語音業務(VoIP語音業務)。

總的來看,在很長一段時期內,2G/3G網絡與TD-LTE網絡的業務定位有以下一些特點:

2G/3G網絡與TD-LTE將在一定時期內共存,相互競爭和互補,各自對不同需求和業務定位混合組網運營,并有部分重疊;

2G/3G將在語音等電路域業務以及低速數據業務等方面充分發揮其特有的技術特點;

TD-LTE網絡的大容量、高速率、低延遲、低成本特性能夠保證有效的海量數據傳輸,在高速率數據業務上填補2G/3G的不足;

TD-LTE的網絡發展的業務發展是一個漸進的過程,3G網絡數據業務發展情況將在一定程度上影響TD-LTE網絡的業務發展。

5 TD-LTE網絡的頻譜規劃

中國移動在前三期的TD-SCDMA網絡建設中,已經采用了A、B頻段進行網絡建設,在四期建設中有可能增加使用C頻段。而最近,中國在低頻段增加了新的TDD頻譜:700M頻段:746MHz～806MHz(60MHz)。在將來的TD-LTE網絡建設時,可以采用A、B、C頻段以及700MHz頻段。

這樣,TD-LTE與TD-SCDMA既可以同頻組網,也可以異頻組網。

同頻組網時,TD-LTE與TD-SCDMA可以同時采用A、B頻段,或者同時采用A、B、C頻段;異頻組網時,TD-SCDMA采用A、B頻段,而TD-LTE可以采用C頻段或者C頻段與700MHz頻段。

5.1TD-LTE與TD-SCDMA同頻組網

TD-LTE與TD-SCDMA可以同時采用A、B頻段,或者同時采用A、B、C頻段,在這種情況下,主要考慮TD-LTE與TD-SCDMA的時隙分配以及系統之間的干擾。如果采用C頻段組網,還要考慮TD系統與WLAN系統之間的干擾,特別是室內分布系統的干擾。

TD-LTE網絡和TD-SCDMA網絡的同頻共存,也就是LTE的DL/UL必須經過時間調整和TD-SCDMA子幀相一致。但并不是所有的DL/UL配置比例都支持TD-SCDMA和TD-LTE兩網的共存,DL/UL比例為6:1和3:4的兩種配置不支持兩個網絡的共存。

在同頻段且無額外保護帶的情況下,TD-LTE系統和TD-SCDMA系統共站組網時必須實現設備的嚴格同步,以徹底解決干擾問題。但對于中國移動來說,頻譜資源較為豐富,因此不建議采用同頻組網。

5.2 TD-LTE與TD-SCDMA異頻組網

TD-SCDMA采用A、B頻段,而TD-LTE可以采用C頻段或者C頻段與700MHz頻段。

如果TD-LTE只采用C頻段組網,由于TD-LTE與TD-SCDMA間的頻率間隔,基本可以不考慮兩者之間的系統干擾,但仍需要考慮TD系統與WLAN系統之間的干擾,特別是室內分布系統的干擾。

TD-LTE也可以采用700MHz頻段組網。如果TD-LTE只使用2GHz以上的頻段,即C頻段組網,那么高頻段的無線網絡特性是覆蓋范圍小,限制了單基站的覆蓋能力,使廣域覆蓋的建網成本較高。如果采用采用較低的頻段,就可以獲得更大的覆蓋范圍,使建網的成本降低。特別是對于室內覆蓋,較低的頻段有著更好的穿透性,能夠提供更好的室內覆蓋。

TD-LTE可以同時采用C頻段與700MHz頻段組網,即由雙頻或是多頻段網絡組成未來的TD-LTE系統,系統的廣覆蓋由低頻段的網絡來承載,高容量、大業務需求的區域則由高頻段的網絡來承載。

這樣,在網絡建設初期,主要覆蓋熱點地區可以采用C頻段進行網絡建設;在網絡建設的中后期,可以采用700MHz進行大覆蓋的網絡建設。另外,對于室內覆蓋,也可以采用700MHz進行建設,以解決目前還不好解決的與WLAN系統的干擾問題。

5.3 TD-LTE系統室內外異頻組網

在頻率資源支持的情況下,建議室內覆蓋與室外覆蓋盡量采用異頻組網方式。采用異頻可減少干擾,降低規劃和優化工作量,同時室內外可設置不同上下行切換點,以滿足不同業務要求。

6TD-LTE網絡的設備情況

6.1TD-LTE網絡設備的分類

從基站產品的扇區配置、應用場景以及成本出發,TD-LTE基站產品可以分為三類:宏基站、微基站和微微基站(又包括Femto基站和Pico基站)。

而根據硬件結構,宏基站和微基站又可以分為一體化基站和分布式基站。其中分布式基站是由BBU和RRU兩部分組成。根據TD-SCDMA網絡的設備應用情況,分布式基站是TD-LTE的主要使用的產品。

6.2 TD-LTE微微基站

TD-LTE微微基站,又稱為家庭型基站。是近年來根據3G發展和移動寬帶化趨勢推出的超小型化移動基站,它采用IP協議、通過用戶IP寬帶網接入運營商的移動核心網,具有超小型化、即插即用等創新特性,是為移動寬帶用戶體驗而提出的一個新概念。

Femtocell使用IP協議,通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接,遠端由專用網關實現從IP網到移動網的聯通。從網絡建設和運營角度來看,其具有安裝方便、自動配置、自動網規、即插即用的特點。

6.3 TD-LTE網絡設備特點

根據目前各個廠家的設備開況,TD-LTE網絡設備主要有以下特點:

RRU設備采用寬帶收發信機設計,每載波帶寬高達20MHz;采用64QAM、MIMO、OFDM等技術,具有高峰均比;采用高效率功率放大器技術,基站整機功率效率高達20%;能夠支持2×2MIMO、4×2MIMO、8天線波束賦形。

對于BBU設備,對于TD-SCDMA廠家,TD-LTE的BBU設備與TD-SCDMA設備可以共模塊;對于非TD-SCDMA廠家,TD-LTE的BBU設備可以與GSM設備共機架。能夠支持2×2MIMO、4×2MIMO、8天線波束賦形的信號處理。

而在TD-LTE系統應用中,有以下幾種天線結構:

標準X-極化、雙極化天線結構。

雙波束板天線結構:用戶由最近的固定波束提供服務;天線波束由天線列生成;每個波束都通過雙極化方式支持MIMO。

自適應波束SDMA-MIMO:每個用戶由多個波束提供可能最大的C/(I+N);零值波束指向其他SDMA用戶;每個用戶都可應用雙極化MIMO。

6.4 對現有TD-SCDMA網絡設備的升級要求

根據前面的分析,TD-LTE系統基本上可以利用TD-SCDMA網絡的站址進行基站建設。

TD-LTE與TD-SCDMA進行共址建設,可以共用機房、電源、傳輸等配套設施,節約建網成本。如果TD-SCDMA網絡在建設期間能夠考慮到將來向TD-LTE系統過渡,就可以進一步利用現有投資,而節約建設成本。

根據廠家目前的產品開況,BBU基本采取的是共模開發,只需要考慮TD-LTE與TD-SCDMA的總的基帶處理能力的分配。

TD-LTE系統與TD-SCDMA系統共用RRU,主要要考慮帶寬、時隙配比和輸出功率等因素。受限于器件帶寬能力,共RRU最多支持30MHz帶寬,這種情況下兩個系統只能采用同頻方式組網;如果是異頻組網,兩個系統只能通過合路器將兩個RRU合路到寬頻天線上。由于共收發通道,要求TD與LTE時隙轉換點一致,此時兩系統間無須干擾隔離帶寬。同時需提升現有TD-SCDMA2W輸出功率至5W以上。實際由于TD-LTE后續的輸出功率要求高達20w,整個RRU的輸出功率就更高了。

7 TD-LTE網絡的覆蓋策略

從網絡演進及部署等方面來考慮,類似目前3G網絡建設,以現有用戶和網絡覆蓋為基礎,3G網絡目前必須疊加在2G網絡上才會有較好的贏利模式,應充分利用目前2G網絡網覆蓋廣泛、用戶眾多的資源。

所以,如果未來的LTE網絡布局疊加在3G的網絡上,以3G業務應用的數據為基礎進行網絡布局,將達到更好的網絡建設目標。

根據前面的分析,結合TD-LTE網絡的業務定位,可以將TD-LTE網絡建設階段分為三個階段:網絡建設初期、網絡建設中期、網絡建設后期。如表1所示,TD-LTE網絡建設各階段發展策略如下:

網絡建設初期:根據移動數據業務的發展情況,在3G業務應用出現飽和的熱點區域建設TD-LTE網絡,TD-LTE系統作為3G業務飽和區域的補充覆蓋;同時,對于室內等有高速率數據要求的區域,要進行重點覆蓋建設。

網絡建設中期:根據市場對超高速數據業務的需求情況,逐步在城區進行TD-LTE網絡的建設,為城區提供高速率的業務速率。這個階段,在城區TD-LTE網絡與TD-SCDMA網絡共存,相互競爭和互補,各自針對不同需求和業務定位混合組網運營,并有部分重疊。

網絡建設后期:根據數據業務發展的情況,由城區向郊區、縣城、農村等區域逐步擴大TD-LTE網絡的覆蓋,進行全網廣覆蓋。在數據熱點地區,由于TD-LTE網絡的低成本等因素,2G/3G網絡逐步退出市場,基本完全依靠TD-LTE網絡來提供各種業務。在其它區域,TD-LTE提供高速率的數據業務,TD-SCDMA網絡提供話音和低速率數據業務。

8 總結

綜上所述,對TD-LTE的引入策略初步總結如下:

TD-LTE網絡建設各階段發展策略:TD-LTE的引入時期的確定要充分考慮技術標準的成熟度、設備廠家等整個產業鏈的發展情況、手機等終端的成熟度、3G系統引導的數據業務的發展情況、市場競爭等幾方面因素。

采用哪種技術引入路徑,將取決于市場競爭以及相關技術的成熟度。

2G/3G網絡與TD-LTE將在一定時期內共存,相互競爭和互補,應各自針對不同需求和業務定位混合組網運營,并有部分重疊;2G/3G將在語音等電路域業務以及低速數據業務等方面充分發揮其特有的技術特點;TD-LTE網絡的大容量、高速率、低延遲、低成本特性能夠保證有效的海量數據傳輸,在高速率數據業務上填補2G/3G的不足。

TD-LTE的頻譜規劃,既要考慮系統的頻譜效率,也要考慮系統的干擾情況,同時還要考慮不同TDD頻段的無線傳播特性,可以采用高低雙頻段組網。

TD-LTE與TD-SCDMA進行共址建設,可以共用機房、電源、傳輸等配套設施,節約建網成本。如果TD-SCDMA網絡在建設期間能夠考慮到將來向TD-LTE系統過渡,就可以進一步保護現有投資,節約建設成本。

TD-LTE網絡的建設是逐步進行的,而且應該走一步看一步,根據用戶及業務應用分布再確定下一步的建網策略以及覆蓋區域。

參考文獻

[1]李新.TD―LTE無線網絡覆蓋特性淺析[J]. 電信科學,2009(1).

[2]沈嘉,索士強,全海洋,等. 3GPP長期演講(LTE)技術原理與系統設計[M]. 北京:人民郵電出版社,2008(11).

[3]張新程,田韜,周曉津,等. LTE空中接口技術與性能[M]. 北京:人民郵電出版社,2009.

[4]付博.TD-SCDMA向TD-LTE的跨越演進[J]. 移動通信,2009(8).

[5]何廷潤. 從戰略層面評析TD-LTE跨越HSPA+的演進路線[J].移動通信,2009(9).

【作者簡介】

胡恒杰:中國移動通信集團設計院高級工程師,常年從事移動通信工程咨詢和設計工作,對GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等移動通信系統均有一定了解,主持完成了多項移動通信系統的課題研究工作。

篇（11）

0 引言

隨著全球經濟持續疲軟，石油與天然氣需求大幅度減少，主要產油國為支撐國內經濟而維持或增加油氣產量，特別是美國頁巖氣的成功開發使得國際油氣價格持續走低，對石油生產和消費大國的經濟甚至全球經濟的發展帶來前所未有的影響。此外，常規油氣資源的不斷枯竭，非常規、復雜油氣藏成為維持全球產能的主要接替資源，不斷創新高新技術、實現勘探開發低成本成為世界各大石油公司面臨的雙重挑戰。油氣資源品位下降和新老資源接替不足已成為油氣田企業面對的長期問題[1]。提高油氣田企業總體信息化水平，加強信息化與工業化的融合，已成為油氣田企業發展和創新的必然選擇。

經過不斷的信息化建設和技術革新，數字油田體系已經日趨完善，當前主要的發展方向是在數字油田系統基礎之上，以油氣田數據的深入挖掘和綜合應用為突出特征，進一步深化信息技術應用，形成智能油田[2]?！凹訌娫朴嬎?、物聯網、大數據等信息新技術的研發與應用，通過工業化與信息化的深度融合，降低成本，提升石油石化行業的發展質量和效益[3]。”這是2015年4月17日在北京舉行的第三屆中國石油石化工業與信息化融合發展論壇上，與會者達成的共識，標志著國內油田運營模式邁向智能油田建設和應用的步伐。

1 智能油田的概念及特征

國內外各大油田建設中，都對智能油田進行了深入研究并提出了自己的理解。殼牌集團勘探開發執行官Malcolm Brinded將“智能油田”定義為：a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hours a day，7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小時連續優化的資產[4]。新疆油田孫曉崗認為，智能油田就是在數字油田的基礎上，借助業務模型和專家系統，全面感知油田動態，自動操控油田活動，持續優化油田管理，虛擬專家輔助油田決策，用計算機系統智能地管理油田[5]。大慶油田王洪福認為：智能油田=數字油田V2.0=DOF（數字油田）+Cloud Computing（云計算）+ IOT（Internet of Things，物聯網）+BD（Big Data，大數據）[6]。

上述定義從不同的認知視角對智能油田進行了形象描述，反映了當前智能油田的特征。從本質上講，智能油田是油氣藏勘探開發技術、油氣開采配套產業、油氣田生產及決策、現代信息技術應用等多種業務智能化協同發展的必然結果。智能油田的建設就是讓計算機或智能設備逐步代替人工腦力勞動的過程。從應用角度來看，“數字油田”代替了人的重復性的統計工作，是應用知識的過程，“智能油田”代替的則是人的分析歸納工作，是創造知識和知識共享的過程。從目前來看，智能油田建設將是一項持久的工作，它會隨著計算機技術中人工智能應用程度的提高而不斷發展。

當前，智能油田的發展趨勢正朝著“一體化、協同化、實時化、可視化、共享化”的方向發展，即業務應用一體化、決策部署協同化、生產管理實時化、綜合研究可視化、信息資源共享化[7]。智能油田是一個面向應用和服務的油田，智能油田的目標是建立一個由新工具、新技術支持的涵蓋油田生產、管理及服務全生命周期的新油田生態系統。同時，通過管理理念、管理方式的變革，實現跨地域、跨學科、跨部門的協同工作，提高油氣田研究與決策的質量和效率，轉變經濟發展方式，實現由傳統油田向新興油田的跨越式發展。

2 智能油田的國內研究現狀

與國際上智能油田研究情況對比來看，國內對智能油田的研究存在起步晚、研究范圍小，對研究及應用模式創新力不強等不足。從研究趨勢、關聯研究、學科滲透、相關研究機構等方面出發，對國內智能油田的研究情況進行如下分析。

2.1 研究趨勢

在中國知網（）上，以“智能油田”為主題詞，截止2015年，共檢索到85篇最相關的學術及學位論文，2005-2015年逐年發文量情況如圖1所示。

在中國，智能油田研究的相關論著始于2005年[8]。從發文量及內容來看，智能油田在中國的研究正處于積極發展的趨勢，且已出現局部的應用[9-11]，對油田企業的提質增效逐漸發揮其重要作用。此外，長慶油田油氣藏研究與決策一體化信息平臺的推廣應用也是一種典型的智能油田的應用范例[12]。

2.2 關聯研究

隨著研究的不斷深入，出現了越來越多與智能油田相關的研究熱點，形成了龐大的研究網絡，表1中列舉了與智能油田高相關的研究點。

從表1來看，數字油田作為智能油田的基礎，其研究受到了廣泛關注，但已不是當前的研究熱點，已進入大規模推廣應用階段，這也表明研究趨勢已由數字油田轉向智能油田。與智能油田相關的物聯網技術、智能化等信息技術的研究也逐漸增多。值得注意的是，克拉瑪依油田作為中國數字油田建設的典范，其智能油田的研究也已開展。

2.3 學科滲透

智能油田的跨學科研究發展迅猛，已深入到計算機科學與技術、信息與通信工程等多個學科，并衍生出多個交叉學科主題[12-15]，表2列舉了多個滲透學科及對應的研究主題。

從表2可以看出，智能油田的研究及建設是一個涉及多種學科和多種應用的綜合性系統工程，需要石油與天然氣工程技術人員、IT技術人員、儀器儀表工程師、經濟學家、情報服務人員等多個學科專家的共同協作，具有典型的協同化、一體化、共享化的特征。

2.4 相關研究機構