通信工程專業(yè)工程能力培養(yǎng)的實(shí)踐與思考

趙洪林， 馬永奎， 張佳巖， 王 鋼

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150001)

通信工程專業(yè)工程能力培養(yǎng)的實(shí)踐與思考

趙洪林， 馬永奎， 張佳巖， 王 鋼

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150001)

本文分析了在培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力時(shí)遇到的困難與挑戰(zhàn)，并報(bào)告了我校卓越工程師班的實(shí)踐培養(yǎng)情況。針對(duì)校企共同建立的WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)基地，重點(diǎn)闡述了實(shí)訓(xùn)基地的功能及部分指標(biāo)。最后針對(duì)卓越工程師能力培養(yǎng)以及進(jìn)一步發(fā)展給出了筆者的思考與建議。

工程實(shí)踐能力培養(yǎng)；實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)；校企合作機(jī)制

0 引言

通信工程是極具活力且迅速發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域，尤其是在無(wú)線與移動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)、寬帶與泛在網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全等領(lǐng)域，給人們?nèi)粘Ｉ畹男畔鬟f和信息獲取方面帶來(lái)了前所未有的方便。更為重要的是信息通信技術(shù)正在與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合，最終會(huì)改變整個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行模式和增長(zhǎng)方式。這種改變符合國(guó)家的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，是基于技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的一個(gè)新的發(fā)展模式。但是，隨著電子技術(shù)現(xiàn)代化水平的迅速提升，我國(guó)高校通信工程專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生表現(xiàn)出來(lái)的缺乏工程能力，缺乏創(chuàng)新意識(shí)和能力的現(xiàn)象也日益嚴(yán)重和突出[1-2]，這對(duì)培養(yǎng)具有通信工程能力的科技人才是一個(gè)十分不利的因素。

1 工程能力培養(yǎng)的困難與挑戰(zhàn)

通信工程專業(yè)主要研究信號(hào)的產(chǎn)生、信息的傳輸、交換和處理，及其在計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動(dòng)通信、個(gè)人通信、多媒體技術(shù)、信息高速公路以及數(shù)字程控交換等方面的理論和工程應(yīng)用問(wèn)題。通信理論與技術(shù)發(fā)展迅速，知識(shí)增長(zhǎng)和更新速度快，以移動(dòng)通信為例，從1985年第一代移動(dòng)通信開(kāi)始到2015年4G網(wǎng)絡(luò)的大范圍商用，在30年的時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，這對(duì)通信人才的培養(yǎng)也提出了極高的要求，通信工程專業(yè)其設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛且具有極強(qiáng)的綜合性，這一特點(diǎn)決定了不僅要求學(xué)生要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的要求也很高。

目前工科人才的培養(yǎng)，一直以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)為輔；理論教學(xué)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，實(shí)際上工程實(shí)踐有逐步被邊緣化的趨勢(shì)，實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)由軟化、虛化、弱化甚至大部分學(xué)校實(shí)踐環(huán)節(jié)已經(jīng)出現(xiàn)形式化現(xiàn)象。片面強(qiáng)調(diào)科學(xué)基本原理的工程課程已經(jīng)導(dǎo)致實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)商業(yè)化意識(shí)淡薄[3-4]。同時(shí)，承擔(dān)培養(yǎng)工程師任務(wù)的大學(xué)教師，由于學(xué)校片面追求高學(xué)歷和高水平論文指標(biāo)，已經(jīng)很難發(fā)現(xiàn)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的年輕教師能留校任教[5]。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在國(guó)家開(kāi)始重視工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，努力扭轉(zhuǎn)這一不利局面。

2 我校卓越工程師班培養(yǎng)實(shí)踐

我校通信工程專業(yè)工程能力培養(yǎng)是結(jié)合“卓越工程師教育計(jì)劃”實(shí)踐的。在制定相應(yīng)通信工程專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，完成了WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)工作，并與中興通訊股份有限公司簽訂了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃合作框架協(xié)議”。上述工作很好地推動(dòng)了卓越工程師教育計(jì)劃的實(shí)施進(jìn)度，并針對(duì)卓越工程師教育計(jì)劃整合了課程體系，建立了配套的企業(yè)課程和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，主要包括：“職業(yè)規(guī)劃與咨詢”“程控交換技術(shù)”、“SDH光傳輸技術(shù)”、“移動(dòng)通信”、“數(shù)據(jù)通信”、“3G移動(dòng)通信系統(tǒng)”等；強(qiáng)化教師隊(duì)伍，以具有企業(yè)工作工程經(jīng)歷的教師為基礎(chǔ)，通過(guò)聘請(qǐng)企業(yè)優(yōu)秀工程人才為兼職教師，滿足近期“卓越工程計(jì)劃”的教學(xué)需要。此外，通過(guò)指派專業(yè)教師到企業(yè)工作，進(jìn)一步完善生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，不斷加強(qiáng)積累教師的工程經(jīng)驗(yàn)。

WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)基地為學(xué)生提供了良好的實(shí)踐教學(xué)條件。例如，實(shí)訓(xùn)基地為學(xué)生開(kāi)設(shè)了一系列的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：在WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線側(cè)開(kāi)設(shè)RNC開(kāi)通、NodeB開(kāi)通、數(shù)據(jù)庫(kù)安裝、應(yīng)用服務(wù)器及客戶端安裝與數(shù)據(jù)配置、LMT安裝與數(shù)據(jù)配置、高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與綜合應(yīng)用、對(duì)接調(diào)試與故障分析處理等項(xiàng)目；在核心網(wǎng)側(cè)開(kāi)設(shè)硬件連接與物理配置實(shí)習(xí)、SGSN本局?jǐn)?shù)據(jù)配置、ATM 數(shù)據(jù)接口配置、SGSN No.7 數(shù)據(jù)配置、SGSN IP 協(xié)議棧在線配置、SGSN 通用業(yè)務(wù)配置、GGSN IP 協(xié)議棧在線及業(yè)務(wù)配置、MSC Server相關(guān)配置、MGW 相關(guān)配置 以及HLR 相關(guān)配置等項(xiàng)目。

此外，在學(xué)生先期學(xué)習(xí)了“計(jì)算機(jī)原理”、“計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)”、“通信原理”、“移動(dòng)通信”、“程控交換技術(shù)”，“光纖通信”及“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)”等相關(guān)課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐平臺(tái)，與中興通訊企業(yè)合作，開(kāi)設(shè)了多門(mén)培訓(xùn)課程，包括“程控交換技術(shù)”、“SDH光傳輸技術(shù)”、“移動(dòng)通信”和“數(shù)據(jù)通信”等。由本校教師和企業(yè)教師共同完成這些課程的講授與實(shí)訓(xùn)。

3 WCDMA 3.5G實(shí)訓(xùn)基地

我校與中興通訊合作建立WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)基地，并合作建設(shè)相應(yīng)的課程體系。整體的項(xiàng)目包括通信系統(tǒng)研究與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)與課程教育、NC認(rèn)證、以及后期教育支持四個(gè)部分。

3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是按照中國(guó)聯(lián)通WCDMA版本進(jìn)行組網(wǎng)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由核心網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器主要功能與指標(biāo)：

(1)基于3GPP FDD R7規(guī)范開(kāi)發(fā)，可兼容R99/R4/R5/R6/R7協(xié)議版本的其他網(wǎng)元和UE。同時(shí)，提供Iu、Iub、Iur系列標(biāo)準(zhǔn)接口，支持與不同廠家的CN、RNC或者Node B互連。

在“中國(guó)—非洲非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)傳承研修班”的前段，來(lái)自中國(guó)和非洲的非遺研究者們就“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與管理：中國(guó)和非洲的經(jīng)驗(yàn)”、“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)與旅游和文化產(chǎn)業(yè)”、“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)與福祉：女性、認(rèn)同、教育及其他”、“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)與本土文化：語(yǔ)言、信仰、習(xí)俗、藝術(shù)及其他”、“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的記錄與傳播”等議題進(jìn)行了專題討論。

(2)內(nèi)部采用全I(xiàn)P交換平臺(tái)，板間、框間及機(jī)架間的IP數(shù)據(jù)可進(jìn)行線速轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部的無(wú)阻塞IP數(shù)據(jù)交換，更好地滿足了高速增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)RNC數(shù)據(jù)處理能力的需求。

(3)組網(wǎng)能力：具備與TD-SCDMA 、GSM RNC設(shè)備共享硬件平臺(tái)，支持未來(lái)2G/3G共同組網(wǎng)。

(4)接口類(lèi)型：提供3GPP標(biāo)準(zhǔn)接口，完全適用于各種多廠家運(yùn)營(yíng)環(huán)境，提供豐富的ATM、STM-1、信道化STM-1、E1、IP等接口，滿足運(yùn)營(yíng)商平滑升級(jí)以及擴(kuò)容的要求。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站主要功能與指標(biāo)：

(1)選擇了基于BBU+RRU技術(shù)的“光纖到塔頂宏基站”和“分布式微基站”主流產(chǎn)品，全面支持HSDPA以及HSUPA技術(shù)，使得整體平臺(tái)達(dá)到3.5G的標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)全面支持SDR軟基站最新技術(shù)，使得整體平臺(tái)可以平滑升級(jí)到HSPA+及LTE(3.9G)標(biāo)準(zhǔn)，具備一定的前瞻性。

(2)采用MicroTCA架構(gòu)設(shè)計(jì)，全面支持IP RAN組網(wǎng)，提供FE/GE等多種接口。MicroTCA平臺(tái)支持最大10Gbps的數(shù)據(jù)吞吐量，完全滿足向HSPA+和LTE的演進(jìn)需求。

(3)支持WCDMA/HSPA/HSPA+等多種制式，并支持平滑向LTE演進(jìn)，同時(shí)支持GSM/GPRS/ EDGE/ Enhanced EDGE等多種制式。

(5)接口類(lèi)型：對(duì)外可提供E1/T1/E3/T3/STM-1/GE等多種Iub接口類(lèi)型，支持SDH組網(wǎng)、分路傳輸及IP組網(wǎng)等多種傳輸組網(wǎng)方案。其基帶射頻接口可提供12對(duì)1.25Gbps光接口。

4 加強(qiáng)合作建立良好溝通機(jī)制

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵在于建立良好的校企合作關(guān)系，與高校合作的企業(yè)應(yīng)該具有強(qiáng)烈的參與意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。針對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，企業(yè)應(yīng)該有長(zhǎng)期規(guī)劃，不計(jì)較短期的收益，這樣才能夠?yàn)椤白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施提供必要的條件，才能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才的目標(biāo)。我校通信工程專業(yè)與中興通訊公司建立了良好的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制，教學(xué)主任與中興方面負(fù)責(zé)人，就培養(yǎng)計(jì)劃、課程教材、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、教學(xué)反饋等環(huán)節(jié)建立了定期反饋溝通渠道，并建立由一線教師和參與培訓(xùn)的中興公司工程師共同組成的教學(xué)小組，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，并采取積極措施進(jìn)行改善。

5 面臨挑戰(zhàn)及進(jìn)一步的改善

盡管“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”已經(jīng)按照計(jì)劃順利實(shí)施，并取得了積極的進(jìn)展，但是也有一些不盡如人意的地方。哈爾濱地處東北老工業(yè)基地，信息產(chǎn)業(yè)及相關(guān)公司企業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，這給卓越計(jì)劃的實(shí)施帶來(lái)了挑戰(zhàn)。比如中興通信公司總部設(shè)在深圳，工程師來(lái)校授課基本采用相對(duì)集中授課的方式，不能貫穿整個(gè)學(xué)期，這對(duì)學(xué)生吸收和消化所學(xué)知識(shí)會(huì)帶來(lái)一些不利因素。

國(guó)家雖然對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)進(jìn)行了資助，但是該經(jīng)費(fèi)用來(lái)支撐整個(gè)計(jì)劃還是捉襟見(jiàn)肘的，中興公司為此投入了額外的資金，從長(zhǎng)期合作的角度來(lái)看，如果沒(méi)有國(guó)家相應(yīng)政策的支持，不利于長(zhǎng)期運(yùn)作，因此希望國(guó)家針對(duì)支持卓越工程師計(jì)劃的公司給予適當(dāng)?shù)恼邇A斜，讓企業(yè)有更高的積極性來(lái)支持卓越工程師計(jì)劃。

針對(duì)卓越工程師計(jì)劃，我們提出如下改善建議：

(1)可以結(jié)合工程教育認(rèn)證，突出實(shí)踐能力，特別是設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(2)最好能和中興公司比較前沿的項(xiàng)目需求相結(jié)合，分解出能通過(guò)校企團(tuán)隊(duì)合作完成的具有一定復(fù)雜工程背景的項(xiàng)目，能夠模擬真實(shí)的設(shè)計(jì)過(guò)程，提出包括項(xiàng)目申請(qǐng)、論證、結(jié)題驗(yàn)收等時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求。

6 結(jié)語(yǔ)

本文總結(jié)了我校通信工程專業(yè)工程能力培養(yǎng)的實(shí)踐和思考，結(jié)合“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”介紹了學(xué)生培養(yǎng)情況：校企合作建立的WCDMA 3.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐平臺(tái)以及校企聯(lián)合建立的培養(yǎng)機(jī)制，在專業(yè)工程能力培養(yǎng)上發(fā)揮了重要作用。根據(jù)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的要求，卓越工程師教育培養(yǎng)方案對(duì)原有培養(yǎng)方案進(jìn)行適當(dāng)修改和補(bǔ)充，并由具有豐富開(kāi)發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師開(kāi)設(shè)實(shí)訓(xùn)課程，取得了較好的效果。本文最后針對(duì)培養(yǎng)過(guò)程某些環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)給出了一些改進(jìn)的建議。

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Practice and Thinking on the Engineering Ability Training of Communication Engineering Specialty

ZHAO Hong-lin, MA Yong-kui, ZHANG Jia-yan,WANG Gang

(SchoolofElectronicsandInformationEngineeringHIT,Harbin150001)

This paper analyzes the difficulties and challenges encountered in the training of engineering practice ability of the communication engineering specialty, and the cultivation and practice of excellence engineer class in our institute is reported. For the 3.5G WCDMA mobile communication network training base, the paper focuses on the function and technical index of training base. At last, the thinking and suggestion about the development of the outstanding engineer is given.

engineering practice ability training; training base construction; cooperation mechanism for university and enterprise

2015-07-01;

2015-11- 14

黑龍江省重點(diǎn)課題項(xiàng)目：卓越工程師培養(yǎng)體制與機(jī)制(GBB1211024)

趙洪林(1969-)男，博士，教授，主要從事實(shí)踐能力培養(yǎng)研究，E-mail: hlzhao@hit.edu.cn

G420

A

1008-0686(2016)03-0113-03