通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐

薛禮妮 華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院, 北京 102206

通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐

薛禮妮 華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院, 北京 102206

通信實(shí)驗(yàn)室是通信工程專業(yè)建設(shè)的重要組成部分，經(jīng)過不斷的建設(shè)完善，使其成為培養(yǎng)通信專業(yè)人才創(chuàng)新能力的實(shí)踐基地。依據(jù)我校通信專業(yè)的電力行業(yè)特色和發(fā)展歷程，給出了通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案和實(shí)施成果。

通信工程；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；方案

communicat；ionconstructing laboratory；scheme

通信工程專業(yè)是我校歷史最悠久的四大專業(yè)之一，經(jīng)過幾十年的蓬勃發(fā)展，為電力系統(tǒng)培養(yǎng)了大量的專科、本科以及研究生各層次人才。由于電力系統(tǒng)通信發(fā)展過于迅速，設(shè)備投資過于龐大，致使通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)和電力系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)要求距離越來越大。通信工程專業(yè)盡管這些年加大了投資力度，但總投資仍然不足150萬，只能滿足最基本的教學(xué)需要，光纖通信技術(shù)、微波與衛(wèi)星通信技術(shù)、移動通信技術(shù)、現(xiàn)代交換技術(shù)、接入網(wǎng)技術(shù)、擴(kuò)頻通信技術(shù)以及電力通信網(wǎng)絡(luò)管理等等這些優(yōu)勢通信技術(shù)依然是空白。而這些技術(shù)恰恰又是用人單位對通信人才非?？粗氐模酝罅康漠厴I(yè)生反饋信息也充分說明了我校人才培養(yǎng)在這些方面存在的嚴(yán)重缺陷。因此有必要拓寬渠道，全力爭取外部資助，充分挖掘內(nèi)部潛力，重新規(guī)劃建設(shè)通信實(shí)驗(yàn)室。

1.建設(shè)規(guī)劃通信實(shí)驗(yàn)室的整體目標(biāo)

通信實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)的總體思路是：挖掘潛力，爭取外援，優(yōu)化資源，突出亮點(diǎn)。

通信實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過這些年的努力建設(shè)，一些基礎(chǔ)設(shè)施得到了一定加強(qiáng)，但這些成績只能算作 “點(diǎn)”，在內(nèi)部潛力極其有限的情況下，要想取得全面發(fā)展，就需要大量爭取外部資源，這樣內(nèi)外結(jié)合才能取得“全面”發(fā)展和建設(shè)。

通信實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)的整體目標(biāo)是：構(gòu)建多層次平臺，全面服務(wù)教學(xué)。

1.1 構(gòu)建本科實(shí)踐教學(xué)平臺。全力打造多功能和名副其實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和各種實(shí)習(xí)基地。

1.2 構(gòu)建大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺。大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為我校人才培養(yǎng)的一個重要特征，通信實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)為大學(xué)生科技創(chuàng)新提供了一個很好的平臺。

1.3 構(gòu)建大學(xué)生工程實(shí)踐能力訓(xùn)練平臺。大學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為世界各國高等人才培養(yǎng)的一種新趨勢，學(xué)校雖然已經(jīng)建設(shè)了工程訓(xùn)練中心，但只要是針對電氣工程專業(yè)的，通信實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)為對電子信息類專業(yè)提供了一個很好的工程實(shí)踐能力訓(xùn)練平臺。

1.4 構(gòu)建大學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)平臺。開放實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個重要方面，通信實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)之后，在通信協(xié)議、通信接口以及協(xié)議轉(zhuǎn)換之間提供了大量的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這些實(shí)驗(yàn)實(shí)用性強(qiáng)、可操作性好，可以完成多種綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

1.5 構(gòu)建教師隊(duì)伍培養(yǎng)平臺。教師是提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)服務(wù)的必要保證，多年來教師隊(duì)伍的建設(shè)一直被忽視，許多教師學(xué)歷雖然滿足教學(xué)需要，但實(shí)際動手能力和專業(yè)素養(yǎng)存在著各種各樣的缺陷，通過實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為廣大教師的業(yè)務(wù)能力和動手能力提供了很好的學(xué)習(xí)平臺。

1.6 構(gòu)建研究生培養(yǎng)平臺。隨著研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大和研究生教學(xué)工作的深入進(jìn)行，為研究生提供培養(yǎng)平臺越來越迫切，通信實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展可以為研究生教育提供一個很好的培養(yǎng)平臺。

1.7 構(gòu)建對外培訓(xùn)服務(wù)平臺。作為一所知名大學(xué)對外提供培訓(xùn)服務(wù)是社會發(fā)展的必然，也是自身發(fā)展的需要，通信專業(yè)這些年非常重視為電力系統(tǒng)提供通信技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)，通信實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展為培訓(xùn)服務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)保證。

2.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件及其利用

通信實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在主要由三部分構(gòu)成：光纖通信實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室和數(shù)字傳輸實(shí)驗(yàn)室。

光纖通信實(shí)驗(yàn)室為通信、電子信息、電子科學(xué)專業(yè)學(xué)生提供光纖通信的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，還可以為通信專業(yè)學(xué)生提供光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。

數(shù)字傳輸實(shí)驗(yàn)室是電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，主要為通信工程、電子信息與工程以及電子科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)服務(wù)，開設(shè)的課程包括：通信原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)字通信原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)、通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)以及電力線載波通信實(shí)驗(yàn)。2007年得到了重新建設(shè)，一次投資達(dá)到了37萬，配套的教學(xué)和儀器是很先進(jìn)的，完全可以成為本專業(yè)的一個亮點(diǎn)，可以增加的開放實(shí)驗(yàn)包括：通信接口實(shí)驗(yàn)、程控交換電話接口實(shí)驗(yàn)以及各類信號頻譜分析實(shí)驗(yàn)。

網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室可以開設(shè)的實(shí)驗(yàn)包括：SDH工程測試實(shí)驗(yàn)、通信網(wǎng)絡(luò)管理工程設(shè)計(jì)、通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)以及CDMA無線通信實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室重新建設(shè)之后，現(xiàn)有的SDH設(shè)備和ATM設(shè)備可以成為新通信網(wǎng)絡(luò)的一個子接點(diǎn)和重要組成部分。

3.通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案的具體內(nèi)容

我校立足于電力系統(tǒng)多年，在電力系統(tǒng)有著豐富的資源，國家電網(wǎng)公司極其下屬公司多次表示有興趣支持學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展和建設(shè)，經(jīng)過溝通協(xié)調(diào)，愿意提供比較先進(jìn)和實(shí)用的通信設(shè)備和測試儀器，愿意為通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展提供全方位的資助。

通信實(shí)驗(yàn)室具體的建設(shè)規(guī)劃分三步：(1）現(xiàn)代交換實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；（2）電力通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；（3）無線通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)。

3.1 現(xiàn)代交換實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

現(xiàn)代交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)室由遼寧錦州供電公司、美國捷思銳科技（北京）有限公司和我校聯(lián)合共建，其中西門子數(shù)字程控交換設(shè)備由錦州供電公司捐贈，軟交換設(shè)備由捷思銳公司捐贈。

數(shù)字程控交換技術(shù)是通信專業(yè)課程中最基礎(chǔ)和最重要的內(nèi)容之一，而軟交換技術(shù)將是下一代網(wǎng)絡(luò)語音通信解決方案的焦點(diǎn)?，F(xiàn)代交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是集傳統(tǒng)的數(shù)字程控交換技術(shù)和代表下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的軟交換技術(shù)于一體的綜合性實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程有：

3.1.1 數(shù)字程控交換實(shí)驗(yàn)：數(shù)字程控交換機(jī)系統(tǒng)組成及各組成部分功能介紹；用戶線二/四線變換原理實(shí)驗(yàn)；程控交換PCM編碼實(shí)驗(yàn)；用戶摘掛機(jī)檢測實(shí)驗(yàn)；信令及鈴流信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn)；雙音多頻DTMF接收發(fā)送實(shí)驗(yàn)；數(shù)字中繼接口實(shí)驗(yàn)；數(shù)字程控交換機(jī)用戶配置管理實(shí)驗(yàn)。

3.1.2 軟交換實(shí)驗(yàn)：語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兼容性試驗(yàn)；PSTN和IP軟交換系統(tǒng)互通實(shí)驗(yàn)；多媒體調(diào)度交換實(shí)驗(yàn)；SIP軟交換協(xié)議實(shí)驗(yàn)；開放式API編程實(shí)驗(yàn)。

3.2 電力通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

電力通信實(shí)驗(yàn)室由遼寧沈陽供電公司錦州供電公司、盤錦供電公司、鐵嶺供電公司和我校聯(lián)合共建，實(shí)驗(yàn)室目前的設(shè)備主要是均為電力企業(yè)捐贈。電力通信實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備有電力線載波機(jī)、SDH光通信設(shè)備、ATM廣域網(wǎng)通信設(shè)備、數(shù)字微波通信設(shè)備、無線擴(kuò)頻通信設(shè)備、一點(diǎn)多址無線通信設(shè)備等。

“電力系統(tǒng)通信”課程是通信專業(yè)課程中最具電力行業(yè)特色的內(nèi)容之一，可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與規(guī)劃；電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)；電力系統(tǒng)通信常用接口設(shè)計(jì)；電力系統(tǒng)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)；通信工程及相關(guān)專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)等。

3.3 無線通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)

構(gòu)建無線通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺可以完善和豐富目前通信實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有各種設(shè)備的利用率，增加通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)科目，便于合理規(guī)劃現(xiàn)有各種通信技術(shù)，使現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)過優(yōu)化組合后，發(fā)揮最大作用，使各實(shí)驗(yàn)課程達(dá)到一個新高度，還可以使通信專業(yè)各種實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)得到保障。

通信實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過近兩年的合作建設(shè)，從社會企業(yè)得到了許多無償捐贈的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，這些設(shè)備包括：1套SCDMA寬帶基站（含全向?qū)拵е悄芴炀€），1套SCDMA窄帶基站（含全向窄帶智能天線，已簽署贈送協(xié)議，還未到獲），客戶服務(wù)器軟件，6臺CPE通信終端；1套軟交換系統(tǒng)設(shè)備，1套軟交換控制軟件，1臺IP調(diào)度機(jī)。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是全新的，技術(shù)含量很高，代表了現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展的方向。但同時這些設(shè)備又是零散的，缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，缺乏統(tǒng)一的調(diào)度使用，加上通信終端的缺乏，這些設(shè)備沒有和通信教學(xué)內(nèi)容真正銜接，造成這些設(shè)備難以發(fā)揮最大的作用，不能使這些設(shè)備合理地運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)當(dāng)中，構(gòu)建無線通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺就是針對這些問題提出的。

構(gòu)建無線通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺的主要內(nèi)容包括以下方面：

3.3.1 完善SCDMA通信終端和通信協(xié)議的開發(fā)，使SCDMA技術(shù)運(yùn)用到《無線通信技術(shù)》課程當(dāng)中。

3.3.2 完善軟交換系統(tǒng)配置，使軟交換系統(tǒng)和SCDMA系統(tǒng)真正融合為一體，使軟交換技術(shù)運(yùn)用到《現(xiàn)代交換技術(shù)》課程當(dāng)中。

3.3.3 完善無線通信技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，將TD3G技術(shù)補(bǔ)充到教學(xué)當(dāng)中，使通信專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和社會需求緊密結(jié)合，有利于學(xué)生就業(yè)。

3.3.4 搭建無線通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺，將SCDMA系統(tǒng)和軟交換系統(tǒng)連接起來，同時為每個系統(tǒng)增加相應(yīng)終端設(shè)備。

3.3.5 全面規(guī)劃《無線通信技術(shù)》、《現(xiàn)代交換技術(shù)》以及《通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)》各門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.3.6 全面規(guī)劃SCDMA系統(tǒng)和軟交換系統(tǒng)實(shí)習(xí)內(nèi)容，使校內(nèi)實(shí)習(xí)基地不但有新內(nèi)容，更能達(dá)到好的實(shí)習(xí)效果。

3.3.7 全面規(guī)劃TD3G技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)內(nèi)容。

4.通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的效益和成果

4.1 覆蓋的專業(yè)和學(xué)生

通信實(shí)驗(yàn)室重新建設(shè)規(guī)劃之后，覆蓋的專業(yè)包括：通信工程專業(yè)，電子信息工程專業(yè)，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及電氣工程各專業(yè)。

每年可以完成500人次以上實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)任務(wù)。

4.2 增加的課程實(shí)驗(yàn)

通信實(shí)驗(yàn)室重新建設(shè)規(guī)劃之后，可以大量增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并且增加了學(xué)生選擇的機(jī)會，大大豐富了學(xué)生的實(shí)際動手操作機(jī)會，新開設(shè)的實(shí)驗(yàn)包括以下內(nèi)容如表1所示。

4.3 增加的課程設(shè)計(jì)

表1

4.3.1 光纖傳輸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)；

4.3.2 光纖綜合接入網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)；

4.3.3 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)；

4.3.4 電力系統(tǒng)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)；

4.3.5 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與規(guī)化；

4.3.6 電力系統(tǒng)通信常用接口設(shè)計(jì)；

4.4 完善各類實(shí)習(xí)；

4.4.1 本科生現(xiàn)場參觀實(shí)習(xí)；

4.4.2 本科生生產(chǎn)實(shí)習(xí)；

4.4.3 本科生畢業(yè)實(shí)習(xí)；

4.4.5 研究生實(shí)踐環(huán)節(jié)。

5 結(jié)語

本文結(jié)合我校通信工程專業(yè)的特色和具體的發(fā)展要求，給出了通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃方案和實(shí)施情況。通信實(shí)驗(yàn)室重新建設(shè)之后，實(shí)驗(yàn)室成為名副其實(shí)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)基地，為本科實(shí)踐教學(xué)、研究生教育和科學(xué)研究提供了發(fā)展和壯大的條件，從而使本學(xué)科更加具備生存和競爭的能力。

[1]趙順珍.通信電子類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)施[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24（5）：103～106

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Design and practice scheme for constructing communication laboratory

Xue li-ni (School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206,china)

Communication laboratory is an important link for constructing communication and it becomes a practice base for training students’ abilities of special skills after continual construction and improving. A scheme for constructing communication laboratory is advanced and put into effect in accordance with features of communication using in power trade and development course in my university.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.155

華北電力大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“電子信息類專業(yè)人才科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)踐”（2010）

薛禮妮（1973-），女，陜西省藍(lán)田縣人，碩士，工程師，主要從事通信系統(tǒng)的教學(xué)和科研工作。華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院。