第２７卷第１２期 ２００８年ｌ２月 实验室研究与探索 Ｖｏｌ＿２７ ＮＯ．１２ Ｄｅｃ．２Ｏ０８ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ ＩＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ 应用型本科通信工 程专业实验实践教学体系构建 李 利， 焦 智， 武 壮 （北华航天工业学院，河北廊坊０６５０００） 摘 要：文中对应用型本科通信工程专业如何进行专业实验、实践教学给出了具体规划设计，从专业基 础性实验、综合性实验、专项综合实践、校内专业综合实践、校外实习基地毕业实习及课外学生科技创新 活动几个层次对学生进行实践能力的训练，大大增强了学生实践能力与创新能力的培养。 关键词：通信工程；实验实践教学；应用型琴科 中图分类号：Ｇ６４２．４２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７１６７（２００８）１２—００９８—０３ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｉｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＬＩ Ｌｉ。ｊｌＡ０ Ｚｈｉ，ＷＵ Ｚｈｕａｎｇ （Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｇｆａｎｇ ０６５０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ，ｐｕｔ ｆｏｒ－ ｗａｒｄ ａ ｓｉｘ－ｓｔａｇｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｉｘ－ｓｔａｇｅ ｐｒａｃｔｉｃｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｂａｓｉｃ ｅｘ— ｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｓｐｅｃｉａｌ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｉｎ ａｎｄ ｏｕｔ ｓｃｈｏｏｌ ｂａｓｅ，ａｎｄ ｅｘｔｒａ ｃｕｒｒｉｃｕｌａｒ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ，ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｒｅａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ—ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＣＬＣ ｎｕｍｂｅｒ：Ｇ６４２．４２３ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｃｏｄｅ：Ａ Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ：１００６—７１６７（２００８）１２—００９８—０３ ｌ 引 言 通信工程专业本身就是一个实践性较强的专业， 实验实践教学是通信工程专业教学计划中很重要的部 论知识及光纤通信、无线移动通信、程控交换、微波与 天线等通信技术、具有设计、开发、调测、应用与分析通 信系统和通信网的基本能力的高级工程技术人才。 培养应用型本科高科技人才不能仅仅限于理论知 识的传授，更要培养学生将理论知识应用于实践的能 分。对于理论教学，由于精品课程的开展，使得资源共 享，其他院校课程设置、课程大纲、授课教案、讲稿、作 业等我们可以拿来学习借鉴，只要教师认真钻研学习， 同时学习新技术、拓宽知识面，理论教学可以借鉴的经 力。高校的实验、实践教学是理论与实践相结合，培养 大学生创新能力和工程实践能力的重要途径。 验较多，教学质量容易控制。但是，实验、实践教学由 于各院校受师资、资金方面的，相差会比较大。因 此研究如何设计实验、实践环节的内容和形式以提高 教学质量，有着重要意义。 ２专业实践教学环节设计 通信工程专业是一个实践性很强的专业，必须加 强实验、实践教学，提高学生的实践动手能力。构建专 业实验体系应遵循由简单到复杂、由验证型实验到设 通信工程专业培养学生掌握通信领域内的基本理 收稿日期：２００８一ｏｌ一２９ 计型实验，由单一的实验内容到综合实验的基本思想； 从手段上，采取硬件与软件相结合的办法实施，以提高 学生实践能力和软件工具的应用能力。 学生在经过专业技术基础实验平台训练之后，进 入到高年级，开始专业课程的学习，相应的专业实验、 实践教学（除毕业设计外）可分为六个层次：基础性实 基金项目：北华航天工业学院２００６教研项目（ＺＹ一２００６￣０９－Ｙ）。 作者简介：李利（１９６７一），女，河北保定人，教研室主任，教授，主 要从事数字信号处理、通信技术方面的教学与科研工作。Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｉｌｉｔｆ＠ １６３．ＣＯＢ 第１２期 李 利，等：应用型本科通信工程专业实验实践教学体系构建 ９９ 验、综合性实验、专项综合实践、专业综合实践、毕业实 习、课外学生科技创新。 ２．１基础性实验 目前针对在校生开出《高频电子线路》、《ＤＳＰ原 理及应用》、《通信原理》、《程控交换技术》、《移动通 信》、《光纤通信》、《微波技术》等专业主干课程的实 验。利用实验箱开展基础性实验，同时熟悉各种仪器 仪表的使用，如示波器、信号源、频谱分析仪、误码仪、 网络分析仪的原理及使用。基础性实验相对较容易， 可以增强学生信心，确保对理论学习的巩固和理解，同 时使学生熟悉、掌握各种仪器仪表的使用。 教学形式。教师指定实验内容，在课内学时固定 时间分组完成。 ２．２综合性实验 综合性实验项目主要是针对某一专业课程中的某 个功能模块进行，主要培养学生分析单元电路、模仿设 计功能模块的能力 ，可以采用以下几种形式。 （１）分析研究型实验。学生在实验中，不仅要测 量实验数据，观测波形，同时要求分析电路时序，分析 电路组成、功能，画出原理图，分析掌握实验用通信集 成电路的使用，提高学生分析问题解决问题的能力。 例如《光纤通信》课程中（ＰＣＭ编译码原理及数字电话 光纤传输系统实验》，实验电路采用ＰＣＭ编译码集成 电路ＴＰ３０６７，要求学生课下时间查阅ＴＰ３０６７芯片有 关资料，写出关于ＴＰ３０６７芯片工作原理、性能、引脚 功能、使用的报告，然后再到实验室完成实验内容。 （２）模仿实现单元电路功能实验。目前各高校教 学实验系统多采用可编程逻辑器件实现，要求学生对 ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ编程实现实验箱某特定的功能，这样将 ＥＤＡ技术和通信原理相结合，锻炼学生综合设计、开 发能力。例如《光纤通信》课程中《ＣＭＩ编译码原理及 ＣＭＩ码光纤传输实验》，实验箱中该功能是由ＦＰＧＡ实 现的，学生在ＥＤＡ课程中已学习过ＶＨＤＬ语言，因此 要求学生课下分散学习完成在Ｑｕａｒｔｕｓ ＩＩ中编写ＣＭＩ 编译码的程序并进行仿真，然后再将程序下载到ＦＰ． ＧＡ中，观测编译码前后波形口 。 （３）系统仿真实验。目前通信类仿真工具软件较 多，掌握和运用这些工具软件对培养学生的实践、应用 能力非常必要，因此，专业实验教学内容除传统的硬件 实验外，还应引入仿真类软件实验。我校已建立 ＭＡＴＬＡＢ／ＤＳＰ实验室，该实验室配备２４台 ＴＭＳ３２０Ｃ５４系列ＤＳＰ（数字信号处理器）实验箱、２４台 计算机，可以进行ＭＡＴＬＡＢ仿真实验及《ＤＳＰ原理及 应用》课程实验。可以将ＭＡＴＬＡＢ仿真和ＤＳＰ相结 合，开设综合性实验，例如在ＭＡＴＬＡＢ中设计满足要 求的滤波器，然后基于ＴＭＳ３２０Ｃ５４０２编程实现滤波处 理。我校于２０００年购买正版Ｓｙｓｔｅｍｖｉｅｗ软件，建立了 Ｓｙｓｔｅｍｖｉｅｗ仿真实验室，可以进行通信系统仿真，综合 性仿真实验如ＡＭ超外差收音机的仿真、２ＤＰＳＫ系统 设计与仿真、ＱＰＳＫ系统设计与仿真等。 教学形式。开放实验室，不固定实验时间。实验 报告可包括两部分，一是实现电路图分析设计或ＥＤＡ 实现或系统分析，二是实验过程及实验结果分析。 综合性实验和以往单纯验证性实验相比较增加了 难度，但对大部分学生来说增强了学习兴趣，由被动学 习变为主动学习，由原理学习深入到具体如何实现，学 生的收获也是比较大的，以后实际工作中遇到类似问 题可以很快上手解决。 ２．３专项综合实践周 开设专项实践周，加强学生在某一专业技术应用 能力的实践培训。目前我校开设了无线电测试实践、 通信系统仿真实践、数字信号处理和ＤＳＰ课程设计、 单片机、微机原理实践、计算机网络实践周。 （１）无线电测试实践。我校不少学生毕业后进人 航天领域工作，由就业学生反馈信息，用人单位对射频 电路理论知识及其相关仪器仪表的使用要求较多，同 时了解到信息产业界认为目前通信工程专业毕业学生 最缺乏的知识包括仪器仪表使用、射频电路知识等，而 且射频电路设计师是目前通信终端设计紧缺的人才， 为此开设无线电测试实践专项实践周进行这方面的实 践。具体设计内容可以设计一个小型调幅发射机、或 小型调频发射机、或集成电路调幅（或调频）接收机， 或对讲机或无线电测向等，学生采购元器件，组装调试 电路，对制作的电路及其性能进行测试，撰写设计报 告，报告可包括三部分内容——设计报告、测试内容与 所用仪器报告及总结报告。根据学生能力及兴趣的不 同，课题中可分必做的基础部分和选做提高部分。 （２）通信系统仿真实践。利用仿真软件ＭＡＴＬＡＢ 或Ｓｙｓｔｅｍｖｉｅｗ对实际通信系统如移动通信系统进行仿 真，如无线移动信道在Ｓｙｓｔｅｍ ｖｉｅｗ上的仿真研究，ＣＤ－ ＭＡ或ＷＣＤＭＡ系统仿真研究等” 。 （３）数字信号处理和ＤＳＰ课程设计。根据学生能 力及兴趣的不同可选以下内容①ＦＩＲ滤波器的设计及 其实现，内容涉及ＡＤ转换器和ＤＳＰ缓冲串口操作；② ＦＳＫ或ＱＡＭ调制信号的产生及其ＤＳＰ实现；③语音 处理；④信道编码、解码等。 ２．４校内专业综合实践 用人单位对通信专业学生既要有扎实理论基础又 有较强动手能力，而且很多用人单位要求有工作经验。 除了建立校外实习基地外，建立校内综合实践基地是 非常必要的，因为尽管各高校建立了校外实习基地，但 多数是参观，只能看，不能动，学生亲自操作接触实际 的通信系统及网络的机会不多。因此有必要在校内开 设和实际应用贴近的实践项目，增强学生实际经验，提 ｌ０Ｏ 实 验 室 研 究 与 探 索 第２７卷 高学生的工程素质，使学生尽可能地不出校门就可以 从实用角度理解并掌握通信技术 。 高校通信工程专业实验室一般也是按专业课程分 为通信原理实验、程控交换实验、光纤通信实验、移动 通信实验等等，而且多数学校采用实验箱。实验箱成 本较低，在通信基础理论课程的学习上的确起到了作 用，在低年级通信原理等学科的理论教学中，帮助学生 掌握相关基础理论上起到了一定的效果，但是这些实 验知识点单一，所有实验基本上都是针对某一个知识 点进行设计和实现的，学生很难建立起系统级的概念， 不利于学生全面完整掌握通信系统知识，使实验教学 局限在某个课程范围内，消弱了各个专业课程之间的 联系，无法使学生将各门专业课程融会贯通，无法调动 学生的积极性、主动性和创新能力，不利于学生在系统 和网络的层面上掌握通信技术 。 综合通信实验网络平台，整个实验平台由几个模 块构成：ＳＤＨ光传输实验平台、宽带接入实验平台、程 控交换实验平台、ＮＧＮ软交换实验平台、移动通信实 验平台，每个平台既可以存在，又可以随意组合组 成系统，达到模块化的结构组成。实验平台定位于实 际的组网环境，采用商用、成熟先进的设备，同时兼顾 成本，尽量采用小规格但功能完备的产品，成为一个综 合语音和数据、传输和接入、有线和无线、固定和移动 一体化的先进的现代综合通信实验平台 。 这样一个综合通信网络实验系统，贴近实际商用 网络，内容丰富，能培养学生的综合技能及全局观念。 基于此网络可以开展专业综合实践，如规划一个通信 局点的设计，一个通信局点基本包含了程控交换，光传 输，宽带接入等；又如移动网络规划和优化、移动电话 终端呼叫、移动和固网对接、移动网络的发射与接收 等；又如对设备操作方面的课题，系统测试、维护和管 理，也可以做一些工程设计和组网方面的内容。通过 专业综合实践让学生把在学校里学习的课程融会贯 通，增强学生知识的综合运用能力及对通信网络的理 解，同时达到理论知识与实际动手操作能力的较好结 合，培养学生工程实践的思想意识，锻炼学生进入科研 与工程实践的能力。 ２．５校外实习基地毕业实习 最后一个学期安排毕业实习和毕业设计两个实践 教学环节。 毕业实习是系统地理解本专业知识体系，熟悉专 业生产设备，掌握操作技能和研发产品的必要的实践 环节。同时也让学生了解本专业所从事工作的内容以 及对人才素质和能力的要求。要高质量地完成此实践 环节，必须建立一批现代的、稳定的校外实习基地 。 我们先后与市气象局、管道局通信工程公司、移动 公司、网通公司、中国航天科工集团公司二院二十五 所、一院五零四所等建立了友好的合作关系。从这些 单位我们聘请有丰富经验及特长的专家、技术骨干为 学生讲座、指导实践环节。同时这些技术人员将先进 的仪器仪表带进校园，讲解仪表原理、使用并演示，如 光纤接续仪、光时域反射仪、失网分析仪等，由于这些 仪表价格昂贵，学校实验室受资金的无法配备，而 在实际工作中会经常用到，通过这种形式很好地弥补 了学校仪器仪表的不足。同时安排学生到这些单位参 观和顶岗实习，给学生提供机会进行职业素质的训练， 增强工程应用能力和岗位适应能力。 ２．６课外学生科技创新 大学生科技创新活动是近年来教育部提倡的实践 学习方式之一，针对电子信息类的科技活动有：全国大 学生电子设计大赛、全国大学生“挑战杯”科技作品竞 赛，行业内一些知名企业也纷纷设立学生科技活动竞 赛，鼓励、支持学生参加这些竞赛也是培养学生实践能 力的一个重要途经。我院同时也设立大学生科技创新 基金，面向优秀高年级学生、课外活动骨干、参加各种 电子设计竞赛的学生，支持学生开展科研立项，从而培 养学生的创新设计能力，给优秀学生提供一个良好的 学习和研究的环境，展现新思维、新设计的舞台。 ３ 结 语 学生进入专业课程学习后，经过专业基础性实验、 综合性实验、专项综合实践、校内专业综合实践、校外 实习基地毕业实习及课外学生科技创新活动的训练， 大大增强了实践能力与创新能力。合理设计通信工程 专业实验实践教学，培养具有创新能力的高素质技术 人才，需进一步调研、规划和实践。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］朱昌平，黄波．通过“三层次实验”培养学生实践创新能力［Ｊ］． 实验室研究与探索，２００７，２６（７）：５－８． ［２］ 赵顺珍．通信电子类专业实验室建设与实施［Ｊ］．实验室研究与探 索，２００５，２４（５）：１０３—１０６． ［３］ 闫敬文．通信工程专业人才创新能力培养设想及方案设计［Ｊ］．电 气电子教学学报，２００３，２５（４）：８一ｌＯ． ［４］ 陈小虎．电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实 践［Ｊ］．中国大学教学，２００６（４）：５５—５６． ［５］ 付洪威．通信工程实验室的构建［Ｊ］．实验技术与管理，２００６，２３ （Ｉ１）：１４０—１４２． ［６］ 邓月明，王玲，周志彬．现代通信实训平台建设与实验教学改 革［Ｊ］．实验室研究与探索，２００７，２６（１２）：１２２－１２５． ［７］ 李祖欣．电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施［Ｊ］．电 气电．子教学学报，２００４，２６（３）：７６－７８．
