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篇1

超寬帶（UWB,Ultra Wide Band）無線技術在無線電通信、雷達、跟蹤、精確定位、成像、武器控制等眾多領域具有廣闊的應用前景，因此被認為是未來幾年電信熱門技術之一。1990年，美國國防部首先定義了“超寬帶”概念，超寬帶無線通信開始得到美國軍方和政府部門的重視。2002年4月，美國FCC通過了超寬帶技術的商用許可，超寬帶無線通信在民用領域開始受到普遍關注。目前“超寬帶”的定義只是針對信號頻譜的相對帶寬（或絕對帶寬）而言，沒有界定的時域波形特征。因此，有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號。其中，最典型的方法是利用納秒級的窄脈沖（又稱為沖激脈沖）的頻譜特性來實現(xiàn)[1]。

超寬帶無線電是對基于正弦載波的常規(guī)無線電的一次突破。幾十年來，無線通信都是以正弦載波為信息載體，而超寬帶無線通信則以納秒級的窄脈沖作為信息載體。其信號產(chǎn)生、調制解調、信號隱蔽性、系統(tǒng)處理增益等方面，具有獨特的優(yōu)勢，尤其是能夠在密集的多徑環(huán)境下實現(xiàn)高速傳輸。由于脈沖持續(xù)時間很短，多徑分量在時域上不易重疊，多徑分辨能力高，通過先進的多徑分離技術或瑞克接收機，可以充分利用多徑分量。

目前，典型的超寬帶無線通信調制方式以TH-PPM、TH-PAM為主，本論文中，介紹超寬帶無線通信中的調制技術，主要討論TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且對比調制技術的優(yōu)缺點，性能的好壞，并進行動態(tài)的仿真，從仿真圖中較清楚的研究調制方式，從而得出正確的結論，細致的研究超寬帶無線通信中的調制技術。

關鍵字：超寬帶 調制方式 PPM調制 PAM調制 OFDM調制

2 概述

2.1 總述

近幾年來,超寬帶短距離無線通信引起了全球通信技術領域極大的重視。超寬帶通信技術以其傳輸速率高、抗多徑干擾能力強等優(yōu)點成為短距離無線通信極具競爭力和發(fā)展前景的技術之一。FCC(美國通信委員會) 對超寬帶系統(tǒng)的最新定義是:相對帶寬(在- 10dB 點處) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分別為帶寬的高端頻率、低端頻率和中心頻率) 或者總帶寬BW> 500MHz。[1]它與現(xiàn)有的無線電系統(tǒng)比較,在花費更小的制造成本的條件下,能夠做到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(100～500MbPs) 、更強的抗干擾能力(處理增益50dB 以上) ,同時具有極好的抗多徑性能和十分精確的定位能力(精度在cm 以內(nèi)) 。

2.2 UWB基本原理

發(fā)射超寬帶(UWB) 信號最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射一種時域上很短(占空比低達0. 5 %) 的沖激脈沖。這種傳輸技術稱為“沖擊無線電( IR) ”.UWB - IR 又被稱為基帶無載波無線電,因為它不像傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中使用正弦波把信號調制到更高的載頻上,而是用基帶信號直接驅動天線輸出的[6];由信息數(shù)據(jù)對脈沖進行調制,同時,為了形成所產(chǎn)生信號的頻譜而用偽隨即序列對數(shù)據(jù)符號進行編碼。因此沖擊脈沖和調制技術就是超寬帶的兩大關鍵所在。

2.2.1 脈沖信號

從本質上講,產(chǎn)生脈沖寬度為納秒級的信號源是UWB 技術的前提條件。目前產(chǎn)生脈沖信號源的方法有兩類: ①光電方法,基本原理是利用光導開關導通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號。由于作為激發(fā)源的激光脈沖信號可以有很陡的前沿,所以得到的脈沖寬度可達到皮秒(10 - 12 ) 量級。另外,由于光導開關是采用集成方法制成的,可以獲得很好的一致性,因此是最有發(fā)展前景的一種方法。②電子方法,利用微波雙極性晶體管雪崩特性,在雪崩導通瞬間,電流呈“雪崩”式迅速增長,從而獲得具有陡峭前沿的波形,成形后得到極短脈沖。在電路設計中,采用多個晶體管串行級聯(lián),使用并行同步觸發(fā)的方式,加快了雪崩過程,從而達到進一步降低脈沖寬度的目的[7]。

沖激脈沖通常采用單周期高斯脈沖,典型的單周期高斯脈沖的時域和頻域數(shù)學模型分別表示為:

(2-1)

(2-2)

單周期脈沖的寬度在納秒級(0. 1～1. 5ns) ,重復周期為25～1000ns ,具有很寬的頻譜,如圖2-1 所示。實際通信中使用的是一長串的脈沖,由于時域中信號的周期性造成了頻譜的離散化,周期性的單脈沖序列頻譜中出現(xiàn)了強烈的能量尖峰。這些尖峰將會對信號構成干擾,通過數(shù)據(jù)信息和偽隨機碼來進行編碼P調制,改變脈沖與脈沖間的時間間隔,可以降低頻譜的尖峰幅度[2]。

圖2-1 　單周期脈沖的時間域和頻率域的表示

2.2.2 UWB的調制技術

超寬帶系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)對脈沖的調制方法可以有多種。脈沖位置調制( PPM) 和脈沖幅度調制(PAM) 是UWB 最常用的兩種調制方式。通常UWB信號模型為:

(2-3)

其中,w ( t) 表示發(fā)送的單周期脈沖, dj , tj 分別表示單脈沖的幅度和時延。

a PAM- UWB

PAM是一種通過改變那些基于需傳輸數(shù)據(jù)的傳輸脈沖幅度的調制技術。在PAM調制系統(tǒng)中,一系列的脈沖幅度被用來代表需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。任何形狀的脈沖都是通過其幅度調制使傳輸數(shù)據(jù)在{ - 1 , + 1}之間變化(對于雙極性信號) 或在M 個值之間變化(對于M 元PAM) 。增加傳輸脈沖所占的帶寬或減少脈沖重復頻率,都可以增加一個固定平均功率譜密度的UWB 系統(tǒng)所能達到的吞吐量和傳輸距離,可以看出這一效果與增加傳輸功率的峰值的效果是相似的。[8]

采用脈沖幅度調制(PAM)的超寬帶信號波形如下:[4]

(2-4)

其中, dj 是信息序列, Tf 是脈沖重復周期。根據(jù)dj 的不同取值, 可將PAM調制方式分為以下三種:

（1） OOK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為0) ;

（2）PPAM(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為β1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為β2) ;

（3）BPSK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為- 1) 。

對于這三種方式,在超寬帶的PAM調制方式中多采用BPSK方式。

b PPM- UWB

脈沖位置調制(PPM) 又稱時間調制(TM) ,是用每個脈沖出現(xiàn)的位置落后或超前某一標準或特定時刻來表示某個特定信息的[3]。二進制PPM 是超寬帶無線通信系統(tǒng)經(jīng)常使用的一種調制方法,相對其它調制方法來說也是較早使用的一種方法。采用PPM的一個重要原因是它能夠使用零相差的相關接收機來接收檢測信號,而這種接收機有著非常好的性能。采用脈沖位置調制( PPM) 的超寬帶信號波形如下:

(2-5)

其中, dj 取0 或1 ,δ為調制因子, 與脈沖寬度Tm (1/Tf ) 是一個數(shù)量級。當發(fā)送數(shù)據(jù)為1 時脈沖就會相應滯后一個時延δ。

圖2-2 給出了上述四種調制方法的信號波形圖,對這四種調制方式給出了一個比較直觀的描述。

除了這些對脈沖的調制方法外,用偽隨機碼或偽隨機噪聲(PN) 對數(shù)據(jù)符號進行編碼以得到所產(chǎn)生信號的頻譜時,根據(jù)編碼的不同即擴頻和多址技術不同,超寬帶系統(tǒng)又被分為跳時的超寬帶系統(tǒng)(TH - UWB) 、直擴的超寬帶系統(tǒng)(DS - UWB) 、跳頻的超寬帶系統(tǒng)(FH - UWB) 和基帶多載波超寬帶系統(tǒng)(MC - UWB) 等[9]。

圖2-2 　不同調制方式的信號波形[4]

2.3 UWB 技術特點

由于UWB 與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比,工作原理迥異,因此UWB 具有如下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)無法比擬的技術特點[4]:

(1)系統(tǒng)容量大。香農(nóng)公式給出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠遠大于信號功率上升所帶來的效應,這一點也正是提出超寬帶技術的理論機理。超寬帶無線電系統(tǒng)用戶數(shù)量大大高于3G系統(tǒng)。

(2)高速的數(shù)據(jù)傳輸。UWB 系統(tǒng)使用上GHz 的超寬頻帶,根據(jù)香農(nóng)信道容量公式,即使把發(fā)送信號功率密度控制得很低,也可以實現(xiàn)高的信息速率。一般情況下,其最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達到幾百Mbps～1Gbps。

(3)多徑分辨能力強。UWB 由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號在時間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發(fā)射信號的能量。實驗表明,對常規(guī)無線電信號多徑衰落深達10～30dB 的多徑環(huán)境,UWB 信號的衰落最多不到5dB。

(4)隱蔽性好。因為UWB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 設備對于其他設備的干擾就非常低。

(5)定位精確。沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無線電通信,可在室內(nèi)和地下進行精確定位,而GPS 定位系統(tǒng)只能工作在GPS 定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS 提供絕對地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對位置, 其定位精度可達厘米級。

(6)抗干擾能力強。UWB 擴頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發(fā)送每個比特所用的脈沖數(shù)。UWB 的占空比一般為0. 01～0. 001 ,具有比其它擴頻系統(tǒng)高得多的處理增益,抗干擾能力強。一般來說,UWB 抗干擾處理增益在50dB 以上。

(7)低成本和低功耗。UWB 無線通信系統(tǒng)接收機沒有本振、功放、鎖相環(huán)( PLL) 、壓控振蕩器(VCO) 、混頻器等, 因而結構簡單,設備成本將很低。由于UWB 信號無需載波,而是使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時間很短,一般在0. 20ns～1. 5ns之間,有很低的占空因數(shù),所以它只需要很低的電源功率。一般UWB 系統(tǒng)只需要50～70mW 的電源,是藍牙技術的十分之一[10]。盡管如此,UWB 在技術上面臨一定的挑戰(zhàn), 還有諸多技術的問題有待研究解決,比如需要更好地理解UWB 傳播信道的特點,建立信道模型,解決多徑傳播;需要進一步研究高速脈沖信號的生成、處理等技術;研究新的調制技術,進一步降低收發(fā)結構的復雜度等。

2.4 UWB發(fā)射機和接收機組成框圖

2.4.1 UWB發(fā)射機組成框圖

UWB發(fā)射機直接發(fā)送納秒級脈沖來傳輸數(shù)據(jù)而不需使用載波電路。所以，UWB發(fā)射機比現(xiàn)有的無線發(fā)射設備要簡單得多。TH-UWB發(fā)射機組成框圖如圖2-3所示[5]。

圖2-3 UWB發(fā)射機組成框圖

調制后的數(shù)據(jù)與偽碼產(chǎn)生器生成的偽碼一起送入可編程延遲電路，可編程延遲電路產(chǎn)生的時延控制脈沖信號發(fā)生器的發(fā)送時刻，脈沖信號發(fā)生器輸出的UWB信號由天線輻射出去。脈沖信號產(chǎn)生電路的一個關鍵部分是天線，它的作用相當于一個濾波器。

2.4.2 UWB接收機組成框圖

TH-UWB接收機采用相關接收方式，接收機框圖如圖4所示。圖4中虛線內(nèi)的部分是相關器。它由乘法器、積分器和取樣/保持電路三部分組成[5]。

接收機與發(fā)射機類似，兩者的區(qū)別在于接收機的基帶信號處理器從取樣/保持電路中解調數(shù)據(jù)，基帶信號處理器的輸出控制可編程時延電路，為可編程時延電路提供定時跟蹤信號，保證相關器正確解調出數(shù)據(jù)。

圖2-4 UWB接收機組成框圖

2.5 UWB 技術的應用前景

UWB 系統(tǒng)在很低的功率譜密度的情況下,UWB具有巨大的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)勢,最大可以提供高達1000Mbps 以上的傳輸速率,使UWB 同其它短距離無線通信系統(tǒng)的技術優(yōu)勢非常明顯,如表1 所示?，F(xiàn)有的各種無線解決方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 則在10m 左右的范圍之內(nèi)打破了這一限制,UWB 的應用將使人們可以擺脫更多線纜的牽絆,通信因而變得更為方便[6]。

2.6 結束語

無線通信已經(jīng)迅速滲入我們的生活當中,對容量不斷增長的要求需要一種不對現(xiàn)有的通信系統(tǒng)造成影響的新的無線通信方案,超寬帶脈沖無線電系統(tǒng)正好滿足了這一要求。UWB 技術對于無線短距離的高速數(shù)據(jù)通信是非常有競爭力的,隨著研究的深入,憑借多方面的優(yōu)勢,它將在很多領域占有一席之地。特別是短距離傳輸?shù)暮?G領域,UWB 將有廣闊的發(fā)展空間[8]。

表1 　幾種短距離無線通信比較

IEEE802. 11a

Bluetooth

UWB

工作頻率

2. 4GHz

2. 402～2. 48GHz

3. 1～10. 6GHz

傳輸速率

54Mbps

小于1Mbps

大于480Mbps

通信距離

10m～100m

10m

小于10m

發(fā)射功率

1 瓦以上

1 毫瓦～100毫瓦

1 毫瓦以下

容量空間

80kbps/m2

30kbps/m2

1000kbps/m2

應用范圍

無線局域網(wǎng)

家庭和辦公室互連

近距離多媒體

終端類型

筆記本、臺式電腦、掌上電腦、因特網(wǎng)網(wǎng)關

筆記本、移動電話、掌上電腦、移動設備

無線電視、DVD , 高速因特網(wǎng)網(wǎng)關

3 MATLAB 軟件工具介紹

3.1 MATLAB語言的概述

MATLAB是一種科學計算軟件，適用于工程應用各領域的分析設計與復雜計算，它使用方便，輸入簡捷，運算高效且內(nèi)容豐富，很容易由用戶自行擴展。因此，它已成為大學教學和科學研究中最常用且必不可少的工具。

MATLAB是“矩陣實驗室”（MATrix LABoratoy）的縮寫，它是一種以矩陣運算為基礎的交互式程序語言，著重針對科學計算、工程計算和繪圖的需求。與其他計算機語言相比，其特點是簡潔和智能化，適應科技專業(yè)人員的思維方式和書寫習慣，使得編程和調試效率大大提高。它用解釋方式工作，鍵入程序立即得出結果，人機交互性能好，為科技人員所樂于接受。特別是它可適應多種平臺，并且隨計算機硬、軟件的更新而用時升級。因而，MATLAB語言是數(shù)值計算用得最頻繁的電子信息類學科工具。它大大提高了課程教學、解題作業(yè)、分析研究的效率。

3.2 MATLAB的歷史

在1980年前后，美國的Cleve Moler博士在New Mexico大學講授線性代數(shù)課程時，發(fā)現(xiàn)應用其他高級語言編程極為不便，便構思并開發(fā)了MATLAB（MATrix LABoratory，矩陣實驗室），它是集命令翻譯、科學計算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)，經(jīng)過在該大學進行了幾次的試用之后，于1984年推出了該軟件的正式版本。它是以著名的線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征計算軟件包EISPACK中的子程序為基礎發(fā)展而成的一種開放型程序設計語言，其基本的數(shù)據(jù)單元是一個維數(shù)不加限制的矩陣，這就允許用戶可以根據(jù)數(shù)值計算問題的復雜程序，對問題進行分段甚至逐句編程處理，顯然這與C、FORTRAN等傳統(tǒng)高級語言完全不同。在MATLAB下，矩陣的運算變得異常的容易，后來的版本中又增添了豐富多彩的圖形圖像處理及多媒體功能，使得MATLAB的應用范圍越來越廣泛，Moler博士等一批數(shù)學家與軟件專家組建了名為MathWorks的軟件開發(fā)公司，專門擴展并改進MATLAB。

為了準確地把一個控制系統(tǒng)的復雜模型輸入給計算機，然后對之進行進一步的分析與仿真，1990年MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具，并定名為SIMULAB，該工具很快在控制界得致函廣泛的使用。但因其名字與著名的軟件SIMULA類似，所以在1992年正式改名為SIMULINK。此軟件有兩個明顯的功能：仿真與連接，亦即可以利用鼠標在模型窗口上畫出所需的控制系統(tǒng)模型，然后利用該軟件提供的功能來對系統(tǒng)直接進行仿真。很明顯，這種做法使得一個很復雜系統(tǒng)的輸入變得相當容易。SIMULINK的出現(xiàn)，更使得MATLAB的控制系統(tǒng)的仿真與其在CAD中的應用打開了嶄新的局面。

3.3 MATLAB語言的特點

MATLAB語言有以下特點。

(1) 起點高

每個變量代表一個矩陣，以矩陣運算見長。當前的科學計算中，幾乎無處不用矩陣運算，這使它的優(yōu)勢得到了充分的體現(xiàn)。

(2) 人機界面適合科技人員

MATLAB的語言規(guī)則與筆算式相似。MATLAB的程序與科技人員的書寫習慣相近，因此，易寫易讀，易于在科技人員之間交流。矩陣的行列數(shù)無需定義。MATLAB不必有階數(shù)定義，輸入數(shù)據(jù)的行列數(shù)就決定了它的階數(shù)。鍵入算式立即得到結果，無需編譯。MATLAB是以解釋方式工作的，即它對每條語句解釋后立即執(zhí)行，若有錯誤也立即做出反應，便于編程者立即改正。這些都大大減輕了編程和調試的工作量。

(3) 強大而簡易的做圖功能

能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動確定坐標繪圖，能規(guī)定多種坐標系，（極坐標系、對數(shù)坐標系等），能繪制三維坐標中的曲線和曲面，可設置不同顏色、線型、視角等。如果數(shù)據(jù)齊全，通常只需一條命令即可出圖。

(4) 智能化程度高

繪圖時自動選擇坐標，大大方便了用戶；做數(shù)值積分時自動按精度選擇步長；自動檢測和顯示程序錯誤的能力強，易于調試。

(5) 功能豐富，可擴展性強

MATLAB軟件包括基本部分和專業(yè)擴展兩大部分。

基本部分包括矩陣的運算和各種變換、代數(shù)和超越方程的求解、數(shù)據(jù)處理和傅立葉變換及數(shù)值積分等等。可以充分滿足大學理工科學生的計算需要。

擴展部分稱為工具箱。它實際上是用MATLAB的基本語句編成的各種子程序集，用于解決某一方面的專門問題，或實現(xiàn)某一類的新算法?，F(xiàn)在已經(jīng)有控制系統(tǒng)、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡及小波分析等工具箱，并且向公式推導、系統(tǒng)仿真和實時運行等領域發(fā)展。

MATLAB的核心內(nèi)容在于它的基本部分，所有的工具箱子程序都是用它的基本語句編寫的。

3.4 MATLAB仿真

通過利用所學的理論知識，建立一個完整、準確的需求說明，清楚、準確地提出仿真試驗所要解決的問題。

對所提出的仿真系統(tǒng)給出詳細定義，明確系統(tǒng)中的模塊、系統(tǒng)構成、模塊之間的相互關系，系統(tǒng)的輸入輸出、邊界條件以及系統(tǒng)的約束條件，并明確仿真所要達到的目標。

根據(jù)仿真系統(tǒng)分析的結果，確定系統(tǒng)中的參數(shù)、變量及其互之間的關系，并以數(shù)學形式將這些關系描述出來，從而構成仿真系統(tǒng)的數(shù)學模型。數(shù)學建模是系統(tǒng)仿真中最關鍵的一步，所建立的數(shù)學模型必須盡可能準確地反映所關心的真實系統(tǒng)的特性，而又不能過于復雜，以免降低模型的效率，增加不必要的計算過程，即建模需要根據(jù)求解問題的要求，在模型的近似程度與復雜程度之間折中。電子與通信系統(tǒng)的數(shù)學模型通常以方框圖形式或數(shù)學方程形式來表達。

根據(jù)建立的數(shù)學模型所需要的數(shù)據(jù)元素，收集與模型系統(tǒng)有關的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)學模型建立系統(tǒng)的計算機仿真模型，收集數(shù)據(jù)，確定其中各子模塊的結構，輸入輸出接口，輸入輸出的數(shù)據(jù)表達形式，數(shù)據(jù)的存儲方式等。然后編制相應的程序流程，用MATLAB語言實現(xiàn)。

仿真模型驗證的目的是確定計算機仿真模型是否準確表達了數(shù)學模型。仿真模型驗證通常的方法是將數(shù)學模型的解析結果（或理論結果）與仿真所得到的數(shù)值結果相比較來完成的；或通過已知的系統(tǒng)輸入輸出結果，對比在相同條件下的系統(tǒng)仿真結果來驗證仿真模型的正確性。

根據(jù)仿真試驗設計的方案，讓計算機執(zhí)行計算，并在執(zhí)行計算的過程中了解仿真模型對于各種不同輸入信號以及不同參數(shù)和仿真機制下的輸出，得出試驗數(shù)據(jù)，從而預測系統(tǒng)在實際環(huán)境中的運行情況。

對仿真模型的運行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，其目的是從運行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中找出系統(tǒng)運行規(guī)律，對仿真系統(tǒng)的性能做出評價，為系統(tǒng)方案的最終決策提供輔助支持。對仿真結果進行分析，對仿真數(shù)據(jù)的可靠性、一致性、置信度等做出判定，最終將仿真結果以曲線、圖表和文字等形式形成論文。

4 超寬帶無線的調制技術

發(fā)射超寬帶（UWB）信號最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射時域上很短的脈沖。這種傳輸技術稱為“沖激無線電”（Impulse Radio,簡寫為IR）。信息數(shù)據(jù)符號對脈沖進行調制，其調制方式可以有多種。脈沖位置調制（PPM）和脈沖幅度調制（PAM）是最常用的兩種調制方式。除了要對脈沖進行調制外，為了形成所產(chǎn)生的信號的頻譜，還要用偽隨機碼或偽隨機噪聲（PN）對數(shù)據(jù)符號進行編碼。一般是，編碼后的數(shù)據(jù)符號引起脈沖在時間軸上的偏移，這就是所謂的跳時超寬帶（TH-UWB，Time-Hopping UWB）。直接序列擴譜（DS-SS）就是編碼后的數(shù)據(jù)符號對基本脈沖的幅度進行調制，這在沖激無線電（IR）中被稱為直接序列超寬帶（DS-UWB，Direct-Sequence UWB），這種調制方式似乎非常有吸引力[1]。

對于超寬帶信號，也可以通過很高的數(shù)據(jù)速率來產(chǎn)生而根本不需要具備脈沖的特性。只要UWB定義所要求的相對帶寬或最小帶寬在整個傳輸過程中得到滿足，那么，靠發(fā)射高速率數(shù)據(jù)而不是窄脈沖所產(chǎn)生的具有UWB射頻帶寬的系統(tǒng)，就不應該被排除在UWB系統(tǒng)之外。諸如正交頻分復用（OFDM），在數(shù)據(jù)速率適當?shù)那闆r下也可產(chǎn)生UWB信號。因此，OFDM也是一種超寬帶的調制方式。

本文主要討論TH-UWB、DS-UWB和OFDM調制方式。

4.1 PPM-TH-UWB 調制方式

4.1.1 跳時超寬帶信號的產(chǎn)生

在結合了二進制PPM的TH-UWB(二進制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中,UWB信號的產(chǎn)生可以系統(tǒng)地描述如下(參見圖4-1描繪的發(fā)射鏈路) [1]。

SHAPE \* MERGEFORMAT

圖4-1 PPM-TH-UWB信號的發(fā)射方案

給定待發(fā)射的二進制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率Rb=1/Tb (b/s)，圖4-1中的第一個模塊使每個比特重復Ns次，產(chǎn)生一個二進制序列：

(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=

(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a

新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。這個模塊引入了冗余，其實是一種被稱為重復碼的(Ns,1)分組編碼器。一般術語上稱為信道編碼。

第二個模塊是傳輸編碼器，就是應用整數(shù)值碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二進制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),產(chǎn)生一個新序列d，序列d的一般元素表達式如下：

dj=cjTc+aj （4-1）

式中,Tc和 是常量，對所有的cj滿足條件cjTc+ <Ts，通常 <Tc。

這里的d是一個實數(shù)值序列，而a是二進制序列，c是整數(shù)值序列.現(xiàn)在我們遵循最常用的方法，假定c是企業(yè)界隨機碼序列，它的元素cj是整數(shù)，且滿足

0 cj Nh-1。 碼序列c可能為周期序列，其周期表示為Np。兩種特殊情況值得討論。第一種,碼是非周期的，即 ；第二種是Np=Ns，這是最常用的一種，這時的編碼周期與二進制碼重復的次數(shù)相等。我們必須牢記：傳輸編碼扮演了碼分多址編碼和發(fā)射信號的頻譜形成雙重角色[1]。

實數(shù)值序列d輸入到第三個模塊，即PPM調制模塊，產(chǎn)生了一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts(脈沖/s)的單位脈沖(Dirac pulses ) 序列。這些脈沖在時間軸上的位置為 ，因此脈沖位置在jTs基礎上偏移了dj，脈沖的發(fā)生時間也可表示為( )。注意是碼序列對c信號引入了TH位移，也正因為此，c被稱為TH碼。還要注意一點就是由PPM調制引起的位移 ，通常比TH碼引起的位移cjTc小得多，即： ，cj=0除外。Tc稱為碼片時間(chip time)。

最后一個模塊是脈沖形成濾波器，其沖激響應為。必須保證脈沖形成濾波器輸出的脈沖序列不能有任何的重疊。

以上所有系統(tǒng)級聯(lián)以后的輸出信號 可表示如下：

(4-2)

比特間隔或比特持續(xù)時間，也即用于傳輸一個比特的時間Tb，可表示為：Tb=NsTs。在式(4-2)中，cjTc定義了脈沖的隨機性或者說是相對于Ts整數(shù)倍時刻的抖動。如果用隨機TH抖動 來表示由TH編碼cjTc引起的時間上的位移，并假定 在0和 之間分布，則可得到：

(4-3)

正如前面提到的， 通常遠大于 。這兩個量的整體效果是產(chǎn)生一個分布在0和 之間的時間隨機位移量，用 表示這個時間隨機位移，可得發(fā)射信號的如下表達式：

(4-4)

更一般性地概括式(4-2)所表示的信號，其思想是：對于信息比特“0”和“1”，可以發(fā)射兩個不同的脈沖波形 和 來分別表示。上面分析的PPM調制的例子，引入了 這個時間位移量，它的值根據(jù)它所代表的比特而有所不同，其實是上述思想的特殊例子，其中的 是 位移以后的波形。一種更一般的表達式：

(4-5)

當將 設置為- 時，式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的結合，即PAM-TH-UWB模型[1]。

4.1.2 PPM-TH-UWB的發(fā)射鏈路 系統(tǒng)模型如圖4-2所示

SHAPE \* MERGEFORMAT

圖4-2 PPM-TH-UWB 發(fā)射器的系統(tǒng)模型

圖4-2中的第一個模塊表示二進制源。這個模塊的輸出是發(fā)射到物理信道的二進制流。第二個模塊表示重復碼編碼器。二進制流的每一個比特都被重復次。第三個模塊仿真TH編碼和二進PPM。這里考慮偽隨機TH碼。最后一個模塊是脈沖形成。這個模塊的沖激響應表示要發(fā)射的UWB信號的基本脈沖波形[1]。

4.1.3 PPM-TH-UWB 仿真結果及其分析

圖（4-3）顯示了參數(shù)設置如下時所產(chǎn)生的UWB信號

以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow， 信號的抽樣頻率fc， 由二進制源產(chǎn)生的比特數(shù)numbits， 平均脈沖重復時間Ts（單位為秒），每個比特映射的脈沖數(shù)Ns， 碼片時間Tc（秒）， 跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應持續(xù)時間Tm, 脈沖波形形成因子tau（秒）， PPM時移dPPM（秒）。

Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5,

Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,

dPPM=0.5e-9

由圖4-3中可以看到輸出序列的前五個脈沖在其對應時隙的中間位置，而后五個脈沖則在其對應時隙的起始位置。

圖4-3 PPM-TH-UWB 發(fā)射機產(chǎn)生的信號

圖4-4 PPM-TH-UWB的幅度譜

由圖4-4可以看出，TH編碼和PPM調制都對幅度譜的高斯形狀產(chǎn)生扭曲。PPM-TH-UWB信號的幅度譜將完全包含在無TH編碼和無PPM調制的幅度譜包絡中，這是因為以同樣的形狀和同樣的平均功率傳輸?shù)乳g隔脈沖的結果。

4.2 PAM-DS-UWB調制方式

4.2.1 直接序列超寬帶信號的產(chǎn)生

直接序列擴譜（DS-SS）是一種著名的數(shù)字調制方式。這里，我們先回顧DS-SS的基本原理，并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。

具有UWB特性的信號可以通過下面的過程產(chǎn)生：首先，用偽隨機碼或二進制PN碼序列對要發(fā)射的二進制進行編碼；其次，對一串窄脈沖進行幅度調制。這一過程可以看做是目前使用DS-SS系統(tǒng)的一種極端方式，此時脈沖在時域上是具有典型時間的奈奎斯特型脈沖或方波。讓脈沖寬度遠遠小于切普間隔，很容易得到DS-SS-UWB的解析表達式。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，RF發(fā)射信號是對載波進行幅度調制后得到的，通常使用二進制相移鍵控BPSK方式。而在DS-UWB中，如果沒有專門的要求，這一過程可省略。[1]

更詳細地，上述信號可以通過如下過程產(chǎn)生（見圖所示發(fā)射鏈路）。

SHAPE \* MERGEFORMAT 圖4-5 PAM-DS-UWB 信號的發(fā)射方案

假定待發(fā)射的二進制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率為Rb=1/Tb (b/s)，圖4-5中的第一個系統(tǒng)將每個比特重復Ns次，得到序列：(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*，其速率為Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。與TH方式相似，系統(tǒng)引入的冗余相當于一個參數(shù)為(Ns,1)的重復碼編碼器。

第二個系統(tǒng)將a*序列轉換成只含有正值和負值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，轉換公式為：( ).

發(fā)射編碼器將一個由 1組成、周期為Np的二進制碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)應用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，產(chǎn)生一個新序列d=a·c，其組成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns，更具一般性的假定是Np等于Ns的整數(shù)倍。注意，序列d的元素值為 1，這一點與序列a相同，其速率為Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。

序列d進入第三個系統(tǒng)——PAM調制器，產(chǎn)生一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts （脈沖/s）的單位脈沖（Dirac脈沖 ）序列，其位置在jTs處[6]。

調制器輸出的信號進入沖洲響應為p(t)的脈沖形成濾波器。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，沖激響應p(t)是持續(xù)時間為Ts的矩形脈沖。而在DS-UWB系統(tǒng)中，與TH方式相似，p(t)是持續(xù)時間遠小于Ts的脈沖。

以上系統(tǒng)級聯(lián)后的輸出信號可以表示為

(4-6)

注意，與TH方式相似，比特間隔或比特持續(xù)時間，即傳輸一個比特所用的時間是Tb=NsTs。

輸出的波形顯然是一個PAM波形。很容易知道，由于沒有時移而且脈沖以規(guī)則的時間間隔出現(xiàn)，計算式(4-6)所示信號的PSD要比計算式(4-2)所示信號的PSD更容易。

上述方式的一種變形是使用PPM調制器代替PAM調制器，得到的信號可表示為：

(4-7)

注意到在式(4-7)中，由于碼的偽隨機特性，編碼會起到白化頻譜的作用。

4.2.2 PAM-DS-UWB 發(fā)射鏈路 其系統(tǒng)模型如圖4-6所示.

SHAPE \* MERGEFORMAT

圖4-6 PAM-DS-UWB 發(fā)射機系統(tǒng)模型

圖4-6中的前兩個模塊分別表示二進制源和重復碼編碼器。第三個模塊是在重復碼編碼器的輸出端實現(xiàn)DS編碼和二進制PAM調制。我們考慮偽隨機DS碼，分配給一般用戶的是長度為NP的二進制碼序列。最后一個模塊是脈沖形成器[1]。

4.2.3 PAM-DS-UWB 仿真結果及其分析

圖4- 7 由PAM-DS-UWB發(fā)射機產(chǎn)生的信號

圖（4-7）顯示了參數(shù)設置如下時所產(chǎn)生的UWB信號

以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow， 信號的抽樣頻率fc， 由二進制源產(chǎn)生的比特數(shù)numbits， 平均脈沖重復時間Ts（單位為秒），每個比特映射的脈沖數(shù)Ns， 碼片時間Tc（秒）， 跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應持續(xù)時間Tm, 脈沖波形形成因子tau（秒）， PPM時移dPPM（秒）。

Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9,

Ns=10, Np=10, Tm=0.5e-9,

tau=0.25e-9,

這個信號由兩組脈沖序列組成，每組包含10個脈沖，每組映射信息源的一個比特。從圖4-7中可以看出每二組的10個脈沖與第一組的10個脈沖在極性上是相反的。

圖4-8 PAM-DS-UWB的幅度譜

由圖4-8可以看出，幅度譜的包絡具有基本脈沖的傅氏變換的形狀，即高斯形狀。且Np（信號每比特發(fā)射脈沖數(shù)）值越大，圖形分布越寬，即幅度峰值越小。

4.3 OFDM調制技術

4．3．1 概述

多頻帶（MB）方式與本章前兩節(jié)分析研究的IR原理不同。根據(jù)2002年，F(xiàn)CC公布的UWB定義，帶寬超過500MHz的信號都是UWB信號。因此，按照FCC規(guī)定的頻帶范圍3.1~10.6GHz，將此7.5 GHz的帶寬分割成最小帶寬為500MHz的若干個頻帶。為了盡量減小同窄帶通信系統(tǒng)的相互干擾，UWB采用較小的功率，于是UWB信號對于窄帶通信系統(tǒng)來說相當于熱噪聲，并不被窄帶通信系統(tǒng)的接收機檢測到，也可以避免特定頻帶上的非人為干擾[1]。

在每個子頻帶內(nèi)可以使用不同的數(shù)據(jù)調制類型，并不一定要用IR方式，正確的頻譜帶寬可以通過合適的比特速率實現(xiàn)。應用最廣泛的是眾所周知的正交頻分復用（OFDM）。

4．3．2 多頻段OFDM-UWB信號產(chǎn)生

一個已調的OFDM信號由調制在不同載波頻率 上的同個并行發(fā)射的信號組成。這些載波等間隔地位于頻域上，其間隔為 。OFDM調制器輸入的二進制序列每K比特編為一組，以產(chǎn)生具有N個符號的數(shù)據(jù)塊{ }，這里假定 是L個可能的取值中的一個，K=N1bL。最后，每個符號調制一個不同的載波。為了并行傳輸數(shù)據(jù)塊的N個符號，不同的調制載波信號在頻率上必須正交[8]。

所有調制器使用相同的矩形波，其持續(xù)時間為T：

（4-8）

如果符號 在星座圖中的點用 表示，OFDM信號中有N個符號的數(shù)據(jù)塊的表達式如下[1]：

（4-9）

而相應的復包絡是

（4-10）

其中 ，S（t）是周期為T0的周期函數(shù)。

式（4-9）中OFDM信號的數(shù)字變換相當于傳輸式（4-10）中復數(shù)包絡的抽樣值，也就是說傳輸序列可表示如下：

（4-11）

tc是抽樣周期。

仿真OFDM調制信號，考慮的是OFDM各個載波使用QPSK調制的情況。仿真整個發(fā)射鏈路，產(chǎn)生式（4-9）的信號。

4．3．3 OFDM仿真結果及其分析 要發(fā)射的總比特數(shù)numbits； 調制信號的中心頻率fp； 抽樣頻率fc； 每個符號在其相應載波上的傳輸時間T0； 循環(huán)前綴的持續(xù)時間TP；保護間隔時間TG， 矩形脈沖響應的幅度為A， OFDM系統(tǒng)的子載波數(shù)N。

(1) numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;

TP=60.6e-9; TG=70.1e-9; A=1; N=4;

圖4-9 OFDM-UWB信號

圖4-10 OFDM-UWB幅度譜

圖4-10中的幅度譜由子載波的幅度譜疊加而成。

(2)numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;

TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2;

圖4-11 OFDM-UWB信號圖

圖4-11 OFDM-UWB信號幅度譜

對比以上兩圖，可以看出，在同樣的時間里為了傳輸更多的符號，是以增加帶寬為代價的，也就是增加子載波的數(shù)量。

4.4 總結

通過一系列的仿真,我們可以得出以下結論:PAM、PPM兩種調制方法主要是為了進行信息數(shù)據(jù)符號對脈沖的調制，而信號中的偽隨機TH碼和DS碼主要是為了產(chǎn)生信號的頻譜，使信號的功率譜密度在采用偽隨機碼調制后變得更加平滑，不能干擾到其它已經(jīng)存在的窄帶系統(tǒng)[9]。

OFDM具有良好的抗多徑干擾性能，通過頻率的合理選擇，能夠同現(xiàn)存的窄帶系統(tǒng)和開放頻段的通信系統(tǒng)具有很好的共存性，同傳統(tǒng)的超寬帶系統(tǒng)相比有很大的優(yōu)勢[11]。

5 性能分析及應用前景

5.1 脈位調制(PPM)和脈幅調制(PAM)

脈位調制(PPM)是一種利用脈沖位置承載數(shù)據(jù)信息的調制方式。按照采用的離散數(shù)據(jù)符號的狀態(tài)數(shù)可以分為二進制PPM(2PPM)和多進制(MPPM)。在這種調制方式中，一個脈沖重復周期內(nèi)脈沖可能出現(xiàn)的位置有2個或M個，脈沖位置與符號狀態(tài)一一對應。根據(jù)相鄰脈位之間距離與脈沖寬度之間關系，又可分為部分重疊的PPM和正交PPM（OPPM）。在部分重疊的PPM中，為保證系統(tǒng)傳輸可靠性，通常選擇相鄰脈位互為脈沖自相關函數(shù)的負峰值點，從而使相鄰符號的歐氏距離最大化。在OPPM中，通常以脈沖寬度為間隔確定脈沖位置。接收機利用相關器在相應位置進行相干檢測。鑒于UWB系統(tǒng)的復雜度和功率限制，實際應用中，常用的調制方式為2PPM或2OPPM[3]。

PPM的優(yōu)點在于：它僅需要根據(jù)數(shù)據(jù)符號控制脈沖位置，不需要進行脈沖幅度和極性的控制，便于以較低的復雜度實現(xiàn)調制與解調。因此，PPM是UWB系統(tǒng)廣泛采用的調制方式。但是，由于PPM信號為單極性，其輻射譜中往往存在幅度較高的離散譜線。對此超寬帶信號的幅度譜仿真也證明了這一點。如果不對這些譜線進行抑制，將很難滿足FCC對輻射譜的要求[10]。

脈幅調制（PAM）是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)最為常用的調制方式之一。在UWB系統(tǒng)中，考慮到實現(xiàn)復雜度和功率有效性，不宜采用多進制PAM（MPAM）。UWB系統(tǒng)常用的PAM有兩種方式：開關鍵控（OOK）和二進制相移鍵控（BPSK）。前者可以采用非相干檢測降低接收機復雜度，而后者采用相干檢測可以更好地保證傳輸可靠性[3]。

當發(fā)射能量相同時，使用二進制PAM調制的信號可以比使用二進制PPM調制的信號獲得更好的性能。

5.2 OFDM調制

OFDM有很多優(yōu)點：能夠提供較大的系統(tǒng)容量，具有較強的抗多徑干擾、抗頻率選擇性衰落和頻率擴散能力，適應多徑和移動信道傳播條件，能夠適應不同設計需求，靈活分配數(shù)據(jù)容量和功率，可提供靈活的高速和變速綜合數(shù)據(jù)傳輸可以實現(xiàn)較高的安全傳輸性能，允許數(shù)據(jù)在復數(shù)的高速的射頻上被編碼。由于OFDM技術的良好性能使得它在無線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應用[12]。

OFDM技術是將頻道資源分成若干個子信道，每個子信帶再采用一定的調制技術，提高頻率利用率。OFDM可與PPM、PAM等結合使用，將會有性能更好的調制技術出現(xiàn)。

5.3 UWB的應用前景

超寬帶技術在通信、雷達和無線定位等領域都將有廣闊的應用前景。近年來，人們對超寬帶技術深入的研究使超寬帶技術在系統(tǒng)理論、功率放大器、脈沖的產(chǎn)生與接收、同步、集成電路等方面取得了重大進步，尤其是在超寬帶無線產(chǎn)生領域的技術進步，使超寬帶通信成為無線網(wǎng)絡的重要組成部分成為可能。

相對于傳統(tǒng)的窄帶無線通信系統(tǒng)，超寬帶無線產(chǎn)生系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點和潛力，使超寬帶無線產(chǎn)生成為中短距無線網(wǎng)絡的理想接入技術。根據(jù)產(chǎn)生速率不同，擠兌超寬帶無線傳輸系統(tǒng)也具有不同的特點和應用領域。

利用超寬帶技術可以提供高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)哪芰εc定位功能，可以設計依賴定位信息優(yōu)化網(wǎng)絡資源管理的WPAN或WLAN，并應用于多媒體傳輸、計算機通信和家庭娛樂等領域。

利用脈沖超寬帶信號對障礙物的良好穿透特性與精確測距功能，可以設計既具有通信功能也具有定位功能的超寬帶脈沖無線通信與定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳輸距離遠（通信速率低）、頒布式移動定位、便攜、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特點。因而可以廣泛用于傳感器網(wǎng)絡、消防、公共安全、庫存盤點、人員監(jiān)護與救生等重要領域。利用超寬帶脈沖信號低截獲概率、保密性高和體積小的優(yōu)點，該系統(tǒng)還可以應用與偵察、情報收集、傷員救護、武器制導等軍事領域[8]。

超寬帶信號具有很低的輻射功率，而這樣的輻射功率分布在某些方面GHz的頻率范圍內(nèi)，功率譜密度極低，類似白噪聲頻譜，具有低干擾、低截獲概率特性；同時由于使用窄脈沖為信號載體并采用跳時擴頻，接收端必須已知發(fā)射端擴頻碼的條件下才能解調出發(fā)射數(shù)據(jù)來，加上它對多徑干擾具有很好的魯棒特性，非常適合在軍事保密通信的應用。非常低的輻射功率可以避免過量的電磁波對人體的傷害[7]。

結論

超寬帶無線通信技術是目前發(fā)展的熱門技術。它以其自身的優(yōu)點，被研究人員廣泛關注。超寬帶無線電技術大體包括基帶脈沖傳輸方式和帶通載波調制傳輸?shù)姆绞絻纱箢悺Ｃ}沖傳輸?shù)奶攸c是把信息調制在離散脈沖信號上發(fā)射，而帶通載波調制傳輸?shù)奶攸c則是把信息調制在正弦載波上發(fā)射。本論文是以采用基帶脈沖傳輸技術的經(jīng)典超寬帶無線電通信系統(tǒng)為基礎進行研究的。

為了更好地了解超寬帶通信系統(tǒng)，本文先概括地介紹了超寬帶無線通信的基礎知識。接著將仿真的基本工具MATLAB的使用說明簡單介紹。然后，重點介紹超寬帶通信的調制方式，主要包括對TH-PPM、DS-PAM和OFDM調制方式的介紹，并通過仿真圖像加以對比，說明調制方式的優(yōu)缺點。

常采用不同的調制方案，對系統(tǒng)傳輸速率、搞多徑干擾能力有很大影響。對它們進行分析比較，對系統(tǒng)調制信號的設計具有一定的參考意義。通常，在一個通信系統(tǒng)中，應用何種調制方式不僅要看調制方式本身性能，還要根據(jù)系統(tǒng)總的設計加以考慮。

參考文獻

[1]葛利嘉，朱林，袁曉芳，陳幫富，超寬帶無線電基礎，電子工業(yè)出版社，2005，1~110

[2]葛利嘉，曾凡鑫，劉郁林，岳光榮，超寬帶無線通信，國防工業(yè)出版社，2005，76~107

[3]常遠，UWB無線通信系統(tǒng)信號產(chǎn)生和調制技術的研究，哈爾濱工程大學優(yōu)秀碩士論文，2006

[4]朱慧，蘇銳，超寬帶技術概述，信息技術，2006

[5]武海斌，超寬帶無線通信技術的研究，無線電工程，2003

[6]徐征，UWB超寬帶無線通信技術，中國電力教育2006年研究綜述與論壇?？?，2006

[7]張新躍，沈樹群，UWB超寬帶無線通信技術及其發(fā)展前景，數(shù)據(jù)通信，2004

[8]張在琛，畢光國，超寬帶無線通信技術及其應用，技術視點，2004

[9]牛?模?禾危??澩?尷咄ㄐ畔低車牡髦品絞窖芯浚?繾又柿浚?004

[10]邵懷宗，李玉柏，彭啟琮，馬永，時間脈沖位置調制的超寬帶無線通信，系統(tǒng)工程與電子技術，2003

[11] Jeffrey H.Miller,”Why UWB? A Review of Ultrawideband Technology”, NETEX

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2、變換措辭另述

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篇3

關鍵詞：應用技術型本科高校；特色專業(yè)；通信工程；培養(yǎng)方案

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）23-0192-03

一、引言

近年來，我國通信事業(yè)得到持續(xù)、快速、健康的發(fā)展，并取得舉世矚目的輝煌成就。截至2016年6月30日，我國移動電話用戶總規(guī)模達到13億，人口普及率達94.6%；移動寬帶用戶（3G和4G用戶）總數(shù)達到8.38億，占比達64.4%；4G用戶總數(shù)達到6.13億。另外，光纖接入用戶占比超過68%，IPTV用戶凈增1991.7萬戶，總數(shù)達到6581.2萬戶。電話用戶總抵多，位居全球第一。另外，在通信科研和生產(chǎn)方面，也取得長足的進步。通信產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，促進了高等教育通信工程專業(yè)的快速發(fā)展。目前，在我國各層次大學中，開辦通信工程專業(yè)的學校有近500所。在眾多的通信工程專業(yè)中，制訂一個適用于應用技術型本科高校，能與新技術接軌、與社會需求接軌、與學科發(fā)展接軌并具有特色的人才培養(yǎng)方案，顯得尤為重要。

二、制訂培養(yǎng)方案的指導思想與基本原則

（一）指導思想

貫徹黨的教育方針，遵循高等教育發(fā)展規(guī)律，以培養(yǎng)適應區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉型升級和公共服務發(fā)展需要的具有實踐能力和創(chuàng)新精神的高層次應用技術型人才為目標，堅持以服務經(jīng)濟社會發(fā)展為宗旨，以就業(yè)為導向，專業(yè)對接產(chǎn)業(yè)，課程內(nèi)容對應職業(yè)標準，教學過程對應生產(chǎn)過程；創(chuàng)新培養(yǎng)人才模式，大力推進產(chǎn)教融合、校企合作，采取理論教學和實訓實踐途徑，提高學生學習、實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；按照學以致用、全面發(fā)展的要求，整合課程資源，優(yōu)化課程體系，更新教學內(nèi)容，改革教學手段與方法，突出人才培養(yǎng)的實踐性、應用性和技術性，全面提高應用技術型人才培養(yǎng)質量。

（二）基本原則

根據(jù)特色專業(yè)建設要求和應用技術型人才培養(yǎng)目標，制訂具有特色的通信工程人才培養(yǎng)方案，其基本原則如下。

1.人才培養(yǎng)模式多樣化原則。以服務經(jīng)濟社會發(fā)展為宗旨，以就業(yè)為導向，按照課程內(nèi)容與職業(yè)標準對接、教學過程與生產(chǎn)過程對接的要求，遵循人才培養(yǎng)模式多樣化的原則，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。如推進產(chǎn)教融合、校企合作、崗位實習，探索“3+1”產(chǎn)教融合應用型人才培養(yǎng)模式，開辦冠名班及訂單式培養(yǎng)模式，“校企雙導師制”培養(yǎng)模式，“專業(yè)方向模塊”的特色培養(yǎng)模式，引入職業(yè)資格與工程認證教育培養(yǎng)模式，加強國際交流與合作，引進和改造國外人才培養(yǎng)方案、課程體系，開展中外聯(lián)合培養(yǎng)模式，實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式多樣化，形成具有特色的人才培養(yǎng)模式。

2.貫徹通識教育理念的原則。按照適應國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高層次應用技術型人才培養(yǎng)目標定位，遵循人才培養(yǎng)內(nèi)在規(guī)律，在專業(yè)教育過程中始終貫徹通識教育理念，開設系列通識教育課程。為了有利于應用技術型人才培養(yǎng)需要，適度壓縮通識教育類課程的學時學分，增設專業(yè)導論課程，形成專業(yè)自身通識教育課程模塊。通識課程教育為學生個性與全面發(fā)展、思想政治素質與文化技能素質、身體與心理素質全面發(fā)展和形成，提供必備的課程支撐。

3.課程體系整體優(yōu)化原則。以社會經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)企業(yè)需求對學生專業(yè)知識、能力、技術技能結構的要求為導向，按照課程對應職業(yè)標準，照顧大多數(shù)學生學習基礎和教育需求，重新審定、合理調整專業(yè)課程體系，避免專業(yè)培養(yǎng)同質化，突出體現(xiàn)高層次、有特色的應用型人才培養(yǎng)目標，科學設置學科基礎平臺課程和專業(yè)課程體系。學科基礎平臺課程本著夠用、會用和終身學習發(fā)展必需的要求設置，壓縮理論性強、應用程度不高的課程學時數(shù)，適度降低課程難度系數(shù)。

按照專業(yè)集群對應產(chǎn)業(yè)鏈的要求，引入行業(yè)企業(yè)課程，根據(jù)不同專業(yè)特點，開設職（執(zhí)）業(yè)資格和工程認證課程。按照行業(yè)企業(yè)和職業(yè)崗位要求調整專業(yè)方向課程，適當開設與行業(yè)企業(yè)和職業(yè)崗位對應的微課程。根據(jù)建立現(xiàn)代職業(yè)教育體系的需要，在專業(yè)主干（核心）課程中，設置與專業(yè)學位研究生教育相連通的課程，為學生發(fā)展打通上升通道。

4.實踐教學體系與專業(yè)培養(yǎng)目標相適應的原則。人才培養(yǎng)目標應與學校學科專業(yè)發(fā)展定位相匹配，堅持“應用性、差異化、集群化、有特色、高質量”的專業(yè)建設理念，根據(jù)學生能力形成規(guī)律和教學活動的內(nèi)在邏輯關系，構建具有特色的實踐教學體系。

根據(jù)專業(yè)特點，在結構上注重層次性，知識與能力上注重系統(tǒng)性和完備性。為了加強學生對專業(yè)知識的理解、專業(yè)技能的應用、技術能力和創(chuàng)新精神的形成，把課程實驗、認知實習、實訓、課程設計與崗位見習、學科綜合實習、企業(yè)崗位操作和技術開發(fā)、畢業(yè)實習、畢業(yè)論文（設計）有機地結合起來，讓第二課堂活動貫穿整個學習過程，形成相互聯(lián)系、相互滲透的有特色的實踐教學體系。

5.創(chuàng)新性原則。以轉變教育思想觀念為先導，在課程體系、人才培養(yǎng)模式、教學內(nèi)容與方法、教學過程等人才培養(yǎng)全過程進行改革與創(chuàng)新，探索由相關專業(yè)組成的專業(yè)群與區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈的緊密對接，面向新（興）支柱產(chǎn)業(yè)、高新技術產(chǎn)業(yè)、服務業(yè)形成應用技術型交叉專業(yè)群，促進學科專業(yè)交叉融合。注重培養(yǎng)學生“將理論轉換為技術，將技術轉換為生產(chǎn)力和產(chǎn)品”的能力，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對高層次應用技術型人才的需求，提高學生、用人單位和社會對學校人才培養(yǎng)的滿意度。

三、培養(yǎng)方案的基本結構

培養(yǎng)方案的結構主要包括：（1）專業(yè)代碼；（2）培養(yǎng)目標；（3）專業(yè)優(yōu)勢與特色；（4）培養(yǎng)要求；（5）知識、能力、素質結構與能力實現(xiàn)方式；（6）指導性專業(yè)方向；（7）主干學科；（8）專業(yè)主干（核心）課程或核心知識領域；（9）學制與學位；（10）最低畢業(yè)學分；（11）專業(yè)主要實驗和實踐性教學要求；（12）畢業(yè)條件及其他必要說明。

培養(yǎng)方案所涉及的課程體系由通識教育類、專業(yè)教育類、職業(yè)技能培訓類、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練類和集中實踐教學環(huán)節(jié)、課外學分五個部分構成。

通識課程由通識教育必修課和通識教育選修課組成，強調在不同學科之間構建共同的知識結構基礎平臺，使學生基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高。

專業(yè)教育類課程由專業(yè)必修課和專業(yè)選修課構成。該類課程設置應本著學科專業(yè)自身的發(fā)展需要，結合行業(yè)企業(yè)要求，更新課程和教學內(nèi)容。

職業(yè)技能培訓類課程是培訓學生從事本專業(yè)領域工作應當具備的職業(yè)技能。根據(jù)行業(yè)職業(yè)崗位和各專業(yè)實務中所需具備的職業(yè)技能，專業(yè)性職業(yè)技能培訓類課程應開設職業(yè)技能證書培訓課程2―3門，積極引進工程認證課程。同時，兼顧行業(yè)的發(fā)展和細分，根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展形勢，更新職業(yè)技能培訓課程體系，開設3―5個學分和職業(yè)崗位對接的微課群，促進學生職業(yè)能力的提升。

集中實踐教學環(huán)節(jié)貫穿在人才培養(yǎng)的全過程，主要由獨立于理論課程開設的實驗實訓課程、課程設計、實習實訓、專業(yè)實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計（論文）、社會實踐等組成。

設置10個課外學分，學生可利用課外科技文化活動時間參加教科研活動、文化活動、技能訓練、科技發(fā)明創(chuàng)造和社會實踐等，獲得相應的課外學分。

四、通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂

（一）審視人才培養(yǎng)目標，適應信息通信企業(yè)的人才需求及趨勢

根據(jù)“以人為本，求實創(chuàng)新，強化特色，協(xié)調發(fā)展”的辦學思路和尊重學生個性發(fā)展的基本原則，以未來10年社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要、科技文化發(fā)展需要和個體發(fā)展需要為出發(fā)點和落腳點，按學分制改革要求，深入研究信息通信技術快速發(fā)展對人才的需求和趨勢，把握專業(yè)發(fā)展內(nèi)涵，對人才培養(yǎng)目標進行重新審視定位，制訂特色鮮明、適應性強、創(chuàng)新性強的培養(yǎng)方案。

（二）專業(yè)課程前置，技術培養(yǎng)提前，改革培養(yǎng)過程

長期以來，許多高校的通信工程專業(yè)基本上遵循這樣一個課程教學習慣順序：從高等數(shù)學開始，接著是電路分析基礎、模擬電子技術基礎、數(shù)字電子技術基礎、信號與系統(tǒng)……@樣的順序，雖然看起來符合一定的教學規(guī)律，但會帶來一個問題。即：一些應用技術類課程，如單片機、嵌入式系統(tǒng)等課程的開課時間，會因基礎課程的習慣性排序而被推后，甚至在大學三年級時才開課。顯然，這樣的培養(yǎng)方案很難滿足應用技術型人才的培養(yǎng)要求，而將專業(yè)課程適當前置，就可解決這個問題。即：在大學第一學期開始上電路分析基礎課程的直流電路部分，這部分內(nèi)容不需要高等數(shù)學的支持，只要具備高中基礎知識即可進行教學。在大學第二學期講述交流電路時，所需的高等數(shù)學基礎知識已經(jīng)具備。同時，由于有了電路分析基礎，這一學期可以同時開設模擬電子技術課程，這樣技術培養(yǎng)的過程就得以提前了。

（三）創(chuàng)新課程體系，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

以實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標為著眼點，從學分制管理出發(fā)，按照“厚基礎、寬口徑、善創(chuàng)新、高素質”的人才培養(yǎng)思路，對本專業(yè)現(xiàn)有課程體系進行重新梳理，選擇符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求的課程，組合成具有培養(yǎng)特色的課程體系。

從課程相關性和銜接性出發(fā)，將專業(yè)教學內(nèi)容體系歸納為以下四個課群。

1.學科基礎課群。主要組成課程：電路分析基礎、模擬電子技術基礎、數(shù)字電子技術基礎、信號與系統(tǒng)、微機原理與通信接口、通信原理、高頻電子線路、電磁場與電磁波。

2.信息處理課群。主要組成課程：數(shù)字信號處理、信息理論與編碼、圖像處理與通信、信息安全技術、數(shù)據(jù)結構與算法、數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)、高級程序設計、數(shù)值計算方法。

3.通信系統(tǒng)課群。主要組成課程：交換技術、移動通信、光纖通信、通信網(wǎng)原理與技術、微波技術與天線、寬帶無線通信、多媒體通信技術、數(shù)字電視技術。

4.應用技術課群。主要組成課程：單片機原理與應用、嵌入式系統(tǒng)、DSP原理與應用、EDA原理與應用、FPGA原理與應用。

針對上述課群組成教學組，對與課群相關的教材選用、教學內(nèi)容選擇、課時安排、教學環(huán)節(jié)銜接等問題進行研討，使培養(yǎng)方案的可行性得到充分論證。

（四）加強實踐教學環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌規(guī)劃，增加綜合性、設計性和自主性實驗項目

運用先進的實驗儀器設備和實驗裝置，采用先進的現(xiàn)代設計工具和設計方法，使學生能夠在加強基礎的同時，與新技術接軌，與社會需求接軌，與學科發(fā)展接軌。在通信工程特色專業(yè)建設項目的推動下，利用通信系統(tǒng)綜合平臺、單片機應用實踐平臺、嵌入式系統(tǒng)實踐平臺和FPGA應用實踐平臺，通過建立多元化的實踐教學體系，將理論體系的學習與綜合實驗技能相結合，針對上述四個課群，強化學生對知識體系的理解與應用，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力。

學科基礎課群綜合訓練與設計以系統(tǒng)仿真為主，信息處理課群綜合訓練與設計以編程實現(xiàn)為主，通信系統(tǒng)課群綜合訓練與設計以通信系統(tǒng)綜合平臺訓練為主，應用技術課群綜合訓練與設計以系統(tǒng)設計與實現(xiàn)為主。

五、結語

研究并制訂通信工程特色專業(yè)培養(yǎng)方案的過程，是推進特色專業(yè)建設的過程，是通信工程特色專業(yè)建設的階段性成果。我們將認真落實培養(yǎng)方案中的各個教學環(huán)節(jié)，在方案實施階段扎實推進師資隊伍建設、教材建設、課程建設的各項工作，努力形成高質量的通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，為國家信息通信領域培養(yǎng)高質量創(chuàng)新人才、為應用技術型本科高校通信工程專業(yè)的建設和改革，起到重要的示范作用。

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Applied Science Universities' Talent Development Program of Characteristic Specialty Research and Construction

LIU Lan，YU Hua

篇4

依據(jù)高等教育指導委員會制定的電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，圍繞學校人才培養(yǎng)目標定位，“方案”從始至終體現(xiàn)“具有創(chuàng)新意識、高素質、應用型”的人才培養(yǎng)思路，體現(xiàn)以學生為本，以畢業(yè)生社會需求和就業(yè)為導向的價值觀，加強學生思想品德等通用素質和能力教育，注重培養(yǎng)學生的社會責任感，培養(yǎng)方式逐步體現(xiàn)精細化，差異化、個性化的特征。我校電信專業(yè)明確了自己的的培養(yǎng)目標：本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有扎實的電子技術和信息系統(tǒng)等方面基本知識，掌握分析、設計、應用電子設備及信息系統(tǒng)的基本技能，具備良好的溝通能力和團隊精神等基本素質，能在電子信息行業(yè)及各級企事業(yè)單位從事設計、應用開發(fā)以及技術管理等工作，具有創(chuàng)新意識的高素質應用型人才。

2電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂遵循的基本原則

2.1充分的調查論證

(1)召開學生座談會，征集畢業(yè)年級學生及畢業(yè)后走上工作崗位學生對“方案”的修訂意見，了解學生自身需求。堅持以學生的學為中心，處理好教與學的關系。(2)邀請用人單位參與“方案”的修訂。了解行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)，邀請用人單位參與修訂論證，充分考慮行業(yè)對專業(yè)人才的要求，尤其是行業(yè)協(xié)會制定的人才質量標準。(3)參照執(zhí)行教育部的專業(yè)規(guī)范標準，確保專業(yè)完整性。

2.2德、智、體、美全面發(fā)展，處理好通識教育與專業(yè)教育的關系

本著“通識教育為體，專業(yè)教育為用”的思想，通識素質類教育貫穿始終，德育工作與通識類課程考核結合，學術講座日?；?，引進并開設高質量的藝術類通識教育課程。針對全國各地生源基礎教育水平差異，對外語、數(shù)學、計算機課程進行分級教學。專業(yè)教育逐步向產(chǎn)學研合作的模式靠近，專業(yè)課程開設以業(yè)界需求為主導，鼓勵與業(yè)界建立長期、穩(wěn)定、互動的合作關系，鼓勵“方案”的部分課程以合作教育的形式開展，包括合作辦學、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展等。

2.3大力開展第二課堂教育，“方案”反映培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的要求設置6學分區(qū)間，給予參加學科競賽、參與教師教、科研課題研究，參加人文、社會科學、自然科技、軍事、歷史、藝

術類通識課程修讀，開展創(chuàng)業(yè)，參加職業(yè)資格認證考試、英語四、六級考試，參加計算機等級考試等學生的學分獎勵，該模塊是學生畢業(yè)必要條件之一。

2.4改革實踐教學模式，加強實踐教學環(huán)節(jié)，處理好理論教學與實踐教學的關系

按照《普通高等學校本科教學工作合格評估方案》，工科實踐教學比例占總學分不低于25%。根據(jù)校企合作的實際情況，改革實踐教學模式，靈活多樣，畢業(yè)實習以集中統(tǒng)一安排為主。重點讓學生體驗基層行業(yè)工人的工作過程，磨練意志，為走上工作崗位打下良好的基礎。提倡學生的畢業(yè)論文(設計)以參與教師的教、科研課題的形式完成。重視課程設計。

2.5合理安排第四學年教學工作

根據(jù)學生職業(yè)發(fā)展需求“，方案”要考慮考取研究生深造和就業(yè)兩種需求，1-10周集中安排課程，剩余時間安排畢業(yè)實習、畢業(yè)論文(設計)、準備研究生考試，確保教學秩序。

2.6教學計劃統(tǒng)一性與靈活性相結合

隨時關注行業(yè)發(fā)展需求，建立專業(yè)與行業(yè)信息交流機制，將行業(yè)發(fā)展最新的信息整合為課程資源，通過短課時的課程、講座等形式開設，同時必須堅持“方案”的執(zhí)行穩(wěn)定性。

2.7分方向培養(yǎng)

在電子技術和信息系統(tǒng)的理論基礎上，從第三學年開始分方向培養(yǎng)：嵌入式集成電路、信號與信息處理兩個方向。嵌入式集成電路方向主要課程：嵌入式系統(tǒng)原理與應用、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式微控制器應用、嵌入式Linux設備驅動開發(fā);信號與信息處理方向主要課程：信息論基礎、數(shù)字圖像處理、DSP技術與應用、信息與網(wǎng)絡安全。同時設置多門其他方向的選修課：通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機網(wǎng)絡、軟件工程等。

3小結

篇5

關鍵詞：產(chǎn)學研合作；畢業(yè)設計；創(chuàng)新能力

作者簡介：許鋼（1972-），男，安徽蕪湖人，安徽工程大學電氣工程學院，副教授；俞曉峰（1978-），男，安徽淮南人，安徽工程大學電氣工程學院，講師。（安徽 蕪湖 241000）

基金項目：本文系2010年度安徽省教育廳質量工程一般項目（項目編號：20100733）、安徽高校省級自然科學研究產(chǎn)學研重點項目（項目編號：KJ2011A035）的研究成果。

中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）16-0145-02

畢業(yè)設計是普通高等院?！皯眯腿瞬拧迸囵B(yǎng)計劃的重要組成部分，學生通過畢業(yè)設計可以接受全面的專業(yè)訓練，其創(chuàng)新能力、動手能力、綜合分析能力、解決實際工程問題的能力會得到較大提升。近年來，高等院校特別是一些地方性高等院校的規(guī)模不斷壯大，但高等教育的投入?yún)s滯后于學生規(guī)模的增長，儀器設備和實習基地的配備也略顯不足，同時學生面臨著日趨嚴峻的就業(yè)壓力，這些情況對畢業(yè)設計的完成和指導工作造成了很大的影響。如何利用現(xiàn)有資源提升畢業(yè)設計質量，培養(yǎng)學生一絲不茍的科學精神和認真負責的工作態(tài)度，是值得每一位教學工作者思索和探討的問題。

一、產(chǎn)學研合作教育構建本科畢業(yè)設計的新模式

安徽工程大學電氣工程學院深度融合地方經(jīng)濟的發(fā)展，與企業(yè)開展科技合作，簽訂人才培養(yǎng)合作協(xié)議，聯(lián)合開辦相關本科專業(yè)，以產(chǎn)學研項目為切入點，逐步探索和建立了產(chǎn)學研合作的應用型人才培養(yǎng)新模式，總結了一條產(chǎn)學研結合提升本科畢業(yè)設計質量的新道路。

1.產(chǎn)學研結合構建畢業(yè)設計選題模式

選題對畢業(yè)設計的內(nèi)容和方向進行了規(guī)劃，是決定設計質量的首要條件。從近年畢業(yè)設計選題情況來看，存在著題目雷同、內(nèi)容陳舊、理論性課題偏多、部分選題脫離專業(yè)培養(yǎng)目標等問題，導致學生缺乏熱情和動力，嚴重影響了教學效果。新模式下，產(chǎn)學研結合畢業(yè)設計的選題工作提前至第三學年的第二學期初開展。指導教師可根據(jù)承擔的研究項目，提煉出若干子課題，供學生選擇；也可由教師參考安徽產(chǎn)學研合作網(wǎng)的企業(yè)需求，根據(jù)企業(yè)提出的技術參數(shù)擬定畢業(yè)設計課題；對于學院下屬電子協(xié)會中部分實踐經(jīng)驗豐富的學生，鼓勵其結合企業(yè)生產(chǎn)實際自行選題。畢業(yè)設計的選題應堅持理論聯(lián)系實際的原則，要使學生通過畢業(yè)設計掌握專業(yè)領域的最新發(fā)展動態(tài)，務求做到“真題真做”。另外，選題也可由指導教師設計不同的實現(xiàn)方案，即“相同選題，不同方案”，這樣不僅可以滿足“一人一題”的要求，而且有利于強化學生間的交流和探討，培養(yǎng)團隊合作精神。畢業(yè)設計的產(chǎn)學研選題工作結束后，課題統(tǒng)一上報至學院教學工作委員會，委員會對課題的深度、廣度、創(chuàng)新性及相關工作量進行審核后，在學期末和普通畢業(yè)設計選題時同時下發(fā)，供學生選擇。

2.產(chǎn)學研結合畢業(yè)設計指導教師團隊建設和職責

在學生完成畢業(yè)設計的過程中，教師的指導對設計質量的提高起著關鍵作用。產(chǎn)學研結合的畢業(yè)設計課題，鼓勵校企合作，課題的指導工作由校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師共同承擔。校內(nèi)指導教師長期工作于教學第一線，理論水平高，知識體系完備；企業(yè)指導教師長期工作于生產(chǎn)第一線，業(yè)務水平高，實踐經(jīng)驗豐富。兩者在共同指導學生完成畢業(yè)設計的過程中會產(chǎn)生交集，可以取長補短，便于學校和企業(yè)建立長期的合作關系，也有利于打造產(chǎn)學研一體化的良好環(huán)境。在畢業(yè)設計的不同階段，教師承擔的任務和職責也會發(fā)生變化。

（1）在畢業(yè)設計的開始階段，學生初次接觸綜合性課題的實際開展工作，多少都會有些茫然和不適應。在這一階段，校內(nèi)指導教師要向學生提供一定數(shù)量的參考資料，指導和督促學生進行閱讀與消化，并引導學生利用圖書館和網(wǎng)絡相關資源查閱所需文獻。在充分理解和掌握課題要求之后，教師要協(xié)助學生制訂工作計劃和設計方案，撰寫開題報告。制訂設計方案時需要與企業(yè)指導教師溝通，并依據(jù)生產(chǎn)實際進行完善和修改。在這一階段，校內(nèi)指導教師發(fā)揮主要作用，企業(yè)指導教師作為輔助。

（2）在畢業(yè)設計進行階段，校內(nèi)指導教師要對學生的工作進行有效監(jiān)督，保證每周不少于2次，每次不少于1學時的一對一指導時間。教師要帶領學生深入企業(yè)生產(chǎn)實際進行調研，了解企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和工藝流程，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，調動學生完成畢業(yè)設計的積極性。對于設計中的難點和重點，教師要帶領學生親自參與研發(fā)，并聯(lián)合企業(yè)指導教師進行攻關。企業(yè)指導教師對畢業(yè)設計的工程應用性進行把關，主要進行可行性和可靠性等方面的指導，并對設計的階段性成果進行驗收。在這一階段，校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師要同時參與畢業(yè)設計的指導工作。

（3）在畢業(yè)設計收尾階段，學生需要對畢業(yè)設計的成果進行綜合性調試。調試是實現(xiàn)系統(tǒng)設計目標，降低運行成本不可或缺的一環(huán)，也是強化學生實踐能力、提升分析和解決問題能力的主要方法。在以往的畢業(yè)設計中，調試環(huán)節(jié)通常流于形式、紙上談兵，有時候甚至被忽略。產(chǎn)學研畢業(yè)設計強調“真題真做”，調試通常分成兩個步驟進行：首先是在學校的實驗室環(huán)境中進行功能驗證性調試，其次是進行工業(yè)現(xiàn)場調試。驗證性調試由校內(nèi)指導教師協(xié)助學生完成，工業(yè)現(xiàn)場的調試由校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師同時參與指導。工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復雜、干擾較多、參數(shù)變化較快，學生在短時間內(nèi)可能難以發(fā)現(xiàn)和解決問題，這種情況下教師可直接參與調試，學生在協(xié)助教師的過程中，同樣會接受一次生動的理論聯(lián)系實際的教育。在這一階段，校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師要同時參與對畢業(yè)設計的指導工作。

3.產(chǎn)學研結合畢業(yè)設計論文撰寫和成績評定模式

在論文的撰寫階段，教師負責指導學生制定和完善論文提綱，并對論文進行審核，確保學生論文格式符合學校的相關規(guī)定。論文撰寫緊密圍繞設計內(nèi)容進行，對于涉及到的基本理論、概念、芯片介紹一筆帶過，將重心放在系統(tǒng)的設計、優(yōu)化和調試上，在降低工作量的同時很好地保證了論文質量。同時安徽工程大學電氣工程學院還實行了靈活多樣的畢業(yè)論文替代機制，對于已在中文核心期刊上發(fā)表了與畢業(yè)設計相關的論文的學生，或畢業(yè)設計成果獲得了省級以上獎勵的學生，或畢業(yè)設計研發(fā)產(chǎn)品已經(jīng)通過相關企業(yè)的驗收并投入實際應用的學生，經(jīng)學院教學委員會審核后，可以將其論文、報獎材料、設計報告作為畢業(yè)論文進行提交。

畢業(yè)設計的成績參考學生的考勤情況、論文撰寫的規(guī)范程度、答辯中的表現(xiàn)等方面進行評定，由校內(nèi)指導教師、企業(yè)指導教師、論文評閱教師和答辯小組共同確定，其中校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師給出的成績各占30%，論文評閱教師和答辯小組給出的成績各占20%。

4.加強制度建設，保證產(chǎn)學研結合畢業(yè)設計的順利進行

在產(chǎn)學研合作教育模式下，畢業(yè)設計需要在學校、企業(yè)間交替進行，其指導工作由校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師共同承擔，整個過程涉及學校、企業(yè)、科研院所、教師、學生等多個方面，因此如何對新模式下的畢業(yè)設計進行規(guī)范管理顯得更為重要，為此安徽工程大學電氣工程學院建立了一套完整的質量保障體系，對畢業(yè)設計過程進行全程管理和過程監(jiān)控。

指導教師要結合畢業(yè)設計具體內(nèi)容幫助學生明確各階段目標、督促工作進度、協(xié)調學生團隊之間的銜接等，督促每一位學生都按時完成課題任務，確保畢業(yè)設計按步驟、按計劃進行，從而保證課題的設計進度。

學院要成立畢業(yè)設計領導小組，強化過程管理，除開題、中期、后期三個不同階段的常規(guī)檢查之外，院系兩級的教學工作委員會不定期對畢業(yè)設計情況進行抽查，并由學院的教學工作委員會對各階段檢查情況和數(shù)據(jù)進行匯總與分析，形成書面的“畢業(yè)設計完成情況匯總表”提交至畢業(yè)設計領導小組，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。學院同時構建了完整的畢業(yè)設計評價體系，包括學生和指導教師之間的相互評價、教學工作委員會對畢業(yè)設計指導工作的評價、畢業(yè)設計領導小組對教學工作委員會監(jiān)察工作的評價，以此理順關系，確保責任到人。

二、產(chǎn)學研合作教育模式下畢業(yè)設計的實踐

從2009年開始，安徽工程大學電氣工程學院與鑫龍電器、海螺集團、鑫科材料等企業(yè)聯(lián)合指導畢業(yè)設計，結合企業(yè)的生產(chǎn)實際和技術難題進行選題，直接參與了產(chǎn)品設計、研發(fā)和技術改造，與企業(yè)建立了良好的合作關系。學校和奇瑞集團成立了應用型人才培養(yǎng)工作小組，聯(lián)合申報了“人才培養(yǎng)創(chuàng)新實驗區(qū)”，按照校企全程合作培養(yǎng)的新模式，推動了工程技術人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，學生通過畢業(yè)設計參與設計的“網(wǎng)絡化車用儀表機芯電路”和“汽車儀表液晶顯示屏”已裝備于奇瑞汽車。2011年，電子信息科學與技術專業(yè)依托產(chǎn)學研合作項目“電動叉車停車行車電磁離合制動器的研發(fā)”，由大中機電制造有限公司的相關人員和安徽工程大學電氣工程學院教師共同指導完成了“制動器力矩的數(shù)字化控制”、“電磁離合制動器的設計”、“高壓吸合低壓保持電路的設計”、“電磁失電啟動器的設計”等多項課題，有8名學生依托該項目完成了畢業(yè)設計工作，取得了良好的成績，其中有2名學生和企業(yè)簽訂了就業(yè)協(xié)議，就職于企業(yè)的研發(fā)部門。2012年，自動化專業(yè)學生在畢業(yè)設計過程中與所在企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議的達18人，電子信息工程專業(yè)達11人，電子信息科學與技術專業(yè)達12人，通信工程專業(yè)達6人。

在產(chǎn)學研合作教育模式下的畢業(yè)設計真正做到了“在產(chǎn)品上寫論文，在工程中做設計”，學生的綜合應用能力、崗位適應能力、創(chuàng)新能力有了較大提高，就業(yè)競爭能力也得到了明顯增強，學生參加工作后，用人單位的反饋良好。

三、結語

產(chǎn)學研結合的畢業(yè)設計模式順應了地方經(jīng)濟的發(fā)展，是校企聯(lián)合、互補雙贏，確保應用型人才培養(yǎng)質量的重要措施，同時也形成了安徽工程大學“深度融合地方經(jīng)濟”的辦學特色。產(chǎn)學研合作教育模式下的畢業(yè)設計，依托相關企業(yè)，充分利用了企業(yè)、高等院校和科研院所的優(yōu)勢資源，以企業(yè)的需求為自主創(chuàng)新的導向，豐富了實踐教學內(nèi)容，促進了教學水平的提高，形成了人才培養(yǎng)的凝聚力，有利于強化學生創(chuàng)新能力和解決實際問題能力。實踐表明，產(chǎn)學研合作教育模式可以有效提升地方性高等院校工科專業(yè)畢業(yè)設計質量。

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[3]吳亞男，毛有虎，石懷偉.校企合作創(chuàng)新畢業(yè)設計新模式[J].中國成人教育，2010，（13）：68-69.

篇6

許多高校成教IT專業(yè)實施了校企合作人才培養(yǎng)模式，已取得很好的成績，但是，從我校近幾屆成教本科畢業(yè)生接受市場檢驗的結果來看，還存在一些不盡如人意的地方，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，由于大多數(shù)地方性本科院校所在城市為經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，很少有大中型以上規(guī)模的IT企業(yè)，因此與學校合作的基本上是服務和培訓公司，這些公司也有自己的產(chǎn)品研發(fā)部門，但是基本上不可能全部吸收在本公司培訓的學生，而是通過及時和充分研究分析當前的IT市場和企業(yè)需求，開設緊密與市場接軌，可以直接投入產(chǎn)品設計和開發(fā)的課程，培訓結束后就可以無縫地將這些學生推向市場和企業(yè)。由于學習起來可以立即看到成果，這極大地提高了學生的學習興趣和動力。通過對我校多年合作企業(yè)的課程體系的研究，我們發(fā)現(xiàn)有很多實驗課程屬于很基礎的內(nèi)容，例如Unix/Linux的基本操作，Oracle數(shù)據(jù)庫的基本操作，An-driod系統(tǒng)開發(fā)的基礎知識，這些市場上正在廣泛使用的，可以說是最實用的開發(fā)平臺和工具，在學校的實驗課程體系中卻較少涉及，甚至根本沒有。由于公司培訓的時間和強度都非常高，成教學生本來基礎就相對薄弱，如果沒有一點基礎知識，學習的壓力和難度會大大增加，可能會影響他們按時結業(yè)，甚至對學校的教育會產(chǎn)生一些怨言；另外，進入這些培訓公司學生都需要繳納一定的培訓費用，因此把時間和金錢花費在這些學校完全可以開設的課程上，是很不經(jīng)濟的。

其次，在實習環(huán)節(jié)中企業(yè)和學校的需求是有矛盾的，學校希望在企業(yè)的實習能夠按照專業(yè)規(guī)劃的教學大綱進行，彌補學生在校內(nèi)的工程設計、應用技術、項目開發(fā)能力的欠缺；而企業(yè)希望實習的學生可以直接參與生產(chǎn)，到第一線工作為企業(yè)帶來效益。由于學生的能力和企業(yè)需求存在一定差距，往往會被分配去一些與本專業(yè)不太相關的工作崗位，把大量時間花費在非專業(yè)的任務上面。學校方面會認為學生在企業(yè)的實習不能達到專業(yè)教學目標，企業(yè)方面則認為學生不能滿足企業(yè)實際需求，在一定程度上浪費了企業(yè)的資源，這樣一來，校企雙方存在矛盾，無法實現(xiàn)真正意義的全面合作。

第三，在畢業(yè)設計方面，因為畢業(yè)設計的工作都是放在最后一年進行。由于地域限制，地方性高校成教IT類本科專業(yè)學生最后一年大多在“北上廣”等大城市企業(yè)中進行培訓、實習；同時成教學生的就業(yè)壓力比之全日制學生也要大一些，大多數(shù)學生采取了“笨鳥先飛”的策略，爭取盡早找到工作，因此很難再重新召集回到學校完成6~8周的畢業(yè)設計。這樣一來，指導教師不能直接面對面地指導學生，很難監(jiān)控學生的畢業(yè)設計進度，難以把握畢業(yè)論文的質量，答辯也很難把學生重新召集回來統(tǒng)一進行，而是采取安排教師到學生所在城市的辦法，由于時間倉促，工作量大，學生沒有充分的時間和教師交流，修改也難以達到導師的要求，導致近幾年畢業(yè)論文質量的下滑。如何解決以上近幾年在校企合作培養(yǎng)成教IT類本科人才實踐教學過程中出現(xiàn)的問題和困難，培養(yǎng)出與市場、企業(yè)無縫連接的IT人才，提高成教畢業(yè)生就業(yè)競爭力,是擺在高校教育工作者面前一個十分艱巨但又緊迫的課題。

2“課程云”實踐教學研究

為了解決上述問題，我們提出高校必須改革現(xiàn)有校內(nèi)實踐教學模式，提取成教本科學生在校內(nèi)所必需掌握的課程和知識，建立“課程云”的實踐教學模式、以市場為導向的“就業(yè)實習”模式。

2.1“課程云”的實踐教學模式

通過分析研究企業(yè)和市場需求，建立校內(nèi)的實踐教學資源庫，根據(jù)近幾年與企業(yè)的合作，我們發(fā)現(xiàn)目前市場需求集中在Java編程、Windows編程、嵌入式開發(fā)、Andriod項目開發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等方面，而這些不同的方向所需的知識有些是交叉的，有些是有先后順序的，可以將這些方向所需要的基礎課程分離出來，成為實踐教學資源庫中的一部分，然后派送教師到企業(yè)進行專門的課程培訓，并要求編寫相關教材，這樣教師、教材和相關實驗室就構成“云滴”，系部可以根據(jù)實際需求組合若干“云滴”構成模塊進行實踐教學。實施“課程云”實踐教學，根據(jù)企業(yè)、市場最新需求，建立并不斷充實相應的教學資源庫，根據(jù)學生不同興趣和方向組合課程模塊，為今后的企業(yè)培訓和工作打下扎實基礎。

2.2以市場為導向的“就業(yè)實習”模式

傳統(tǒng)的學生先到企業(yè)實習，然后回到學校進行畢業(yè)設計，然后又要另外找企業(yè)就業(yè)。這種實習模式的順序是不合理的，改革現(xiàn)有實習實訓模式，實施以市場為導向的“就業(yè)實習”，通過對市場的深入分析，通過在校的實踐課程教學、培訓企業(yè)的項目實踐，學生已經(jīng)可以達到IT企業(yè)實際崗位的工作要求，因此“實習”也就相當于“就業(yè)”。由于學生在校內(nèi)有了“課程云”實踐課程的基礎，在培訓企業(yè)中就能完成真實的IT企業(yè)崗位所必須的崗前培訓，使得學生不經(jīng)過實習期就能夠直接勝任崗位需求，這樣減少了企業(yè)的培訓開支，縮短了學生和企業(yè)的適應期，大大提高學生的一次就業(yè)質量和穩(wěn)定性。

2.3“雙導師制”畢業(yè)設計模式

校企合作的“3+1”模式下，學生第四學年會在企業(yè)進行就業(yè)實習，而國內(nèi)大部分高校的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)都是放在第四學年的，這樣在時間安排上產(chǎn)生很大矛盾，因此，我們提出“雙導師制”畢業(yè)設計模式。通過三年校內(nèi)“課程云”的教學，學生對市場和企業(yè)的需求有了基本了解，可以確定自己將來的發(fā)展方向，在大三結束前在校內(nèi)選擇自己的導師。導師在學生離校前要召開畢業(yè)設計見面會，初步確定學生畢業(yè)設計的方向；學生在校外企業(yè)實習的時候，都會有項目開發(fā)環(huán)節(jié)，每個學生都會加入一個項目組，項目組的指導老師就成為學生的企業(yè)畢業(yè)設計指導老師。學生畢業(yè)設計的選題可以根據(jù)自己在項目組所承擔的項目任務來展開，這樣學生既在企業(yè)完成了項目開發(fā)，又可以完成畢業(yè)設計。

3結語

篇7

在多倫多讀了10個月預科課程后，我以優(yōu)異的成績被多倫多大學通信工程專業(yè)錄取，并獲得了5000加元/年的獎學金。那時的我，真的以為我自己很不錯。在五湖學院這所采用中西結合式教學管理的預科學校里，我可謂是“出盡風頭”，英語學習進步飛速，專業(yè)課1個A 、3個A+ ，如今又可以進入多倫多大學了，我能不“得意”么？然而，當我踏進大學的專業(yè)課堂后，才發(fā)現(xiàn)我實在輕浮得很，根本還沒有體驗到真正的留學。

大學課堂的下馬威

加拿大的大學課堂氣氛很隨和。上課時，學生如有疑問或發(fā)表見解，不必征得老師的同意，便可以發(fā)言；老師也不會批評你，而是充滿慈愛地鼓勵你，所以教與學氣氛融洽得很；碰到生動風趣的故事或評論，師生們會笑成一團。不過，我發(fā)現(xiàn)我為之自豪的英語水平仍舊還比當?shù)貙W生差了一大截，課堂上老師講課時語速非?？欤蠹矣懻摃r帶著許多俚語、方言，第一堂課下來，我只是隱約明白了老師講了哪個方面的問題，至于講授的內(nèi)容，聽懂的不到1/3。這時，我才明白，在預科里學習好并不等于就能讀好大學。來到多倫多大學上學的學生，都有其各自的優(yōu)勢與特長，要不然也不可能被這所加拿大最著名的高等學府之一錄取。我作為外國學生，與當?shù)貙W生與其他英語母語國家的學生相比，首先在語言能力上就有差距。只有付出更多的努力，才會有與他們競爭的起碼條件。我從此開始花比讀預科時更多的時間來惡補英語，心里暗下決心，一定要在3個月內(nèi)是自己完全能聽懂老師的講義。

但是，在最初的幾次課里，我還是因為自己的語言能力差而不敢輕易開口，很少參與課堂上的討論。這種情況如果是在國內(nèi)，老師可能會認為我是一個老實的好學生，可在加拿大，老師就不希望學生坐在那里一言不發(fā)。當然，他們不會批評我，因為激勵是這里教學的基本方針。在這里的老師眼中，每個學生都是優(yōu)秀的學生，都有挖掘的潛力。所以，當我的一名專業(yè)課老師JONE看到了我這種情況，就設法調動我的積極性。在那次課堂進行大約10分鐘時，學生們發(fā)言已經(jīng)很踴躍了，忽然間，老師叫到了我的名字，讓我談談對電信寬帶和窄帶交換網(wǎng)絡的看法。我站起來，感到頗為驚慌，結結巴巴地說了兩句，自覺詞不達意，講得一塌糊涂，登時漲得滿臉通紅。可老師和同學沒有一個人笑話我。老師用鼓勵的眼神看著我，示意我大膽地講下去。但我還是沒法完整表達我的想法，于是把我當時按自己的理解畫的一個草圖擺出來讓老師看。老師看了后，大聲說“Good, Good”，并讓所有同學傳示了一遍。此時，我就受到了極大的鼓舞。

老師Jone給我上了真正的人生課

Jone老師是個很會運用鼓勵方的人，待人也格外親切。他的課也講得格外生動有趣。在課堂上幾乎從不講解課本，時不時放放幻燈片，通過生動的實物和形象把教學內(nèi)容具體化，啟發(fā)你去想去做。他最擅長的做法就是把課文內(nèi)容分成幾段，讓不同的學生去讀、去討論，然后向他匯報自己的體會，通過這種方法，讓我們對專業(yè)術語和詞匯理解得更深。而每當我們發(fā)表自己的見解時，老師都會予以鼓勵，即使我們說的膚淺可笑，他也從不嘲笑我們。

似乎他對我的印象比較深刻，在他的下一堂課時，他走進教室就叫我坐到最前面去。他說：“那樣你會聽得更清楚一些?！彼乙欢ㄒ矣诳冢嚅_口。說多了，語言水平就自然提高了。他表示，我的領悟能力時非常好的，很有創(chuàng)造力。他仍然在夸贊我畫的那個示意圖。在學業(yè)上，他對我很是幫助，經(jīng)常要我多發(fā)言，多談談自己的想法。有時我在學業(yè)上遇到問題，問他，他會反問我是怎么想的，或說他也沒想好，希望我們共同討論?？粗荒樀恼J真，我真不知道誰是老師，誰是學生。不過，我也漸漸地理解到他在教學上的高明：讓學生學會對自己的學習負責，善于用自己的腦筋去思索、去判斷，并得出獨立的見解，否則學到的東西再多也是死的教義，不懂得豐富與更新。

這樣，我慢慢與Jone老師熟悉了。他很樂意在下課后與我交談。在談到中國時，他就會流露出很向往的神情。他說，有機會，他一定要去中國看看，看看那里的萬里長城、蘇杭美景。有時，他也會問問我對加拿大的印象。我說，這里很美麗，人很好。Jone老師于是就會跟我講一些加拿大的風情習俗、人文地理。我真沒想到，這位理工科專業(yè)的老師人文知識如此廣博，并知道中國、印度許多事情。

一次，Jone老師語重心長地對我說：“你現(xiàn)在在加拿大的人生經(jīng)歷，雖然只有幾年，但對你一生受益匪淺?！彼坪鹾苣芾斫馕覀冞@些異國人生活維艱。他說：“要學會生活、學會自強，不能老依靠父母。無論遇到什么問題和麻煩，都應該堅持下去，堅持下去，就一定能克服困難。我知道你家里比較有錢，但你要知道，那只是你父母的錢，不是你的。父母是不可能供養(yǎng)你一輩子的。在加拿大這些西方國家，有錢人家的孩子同樣自己打工。加拿大或美國15―18歲的青少年，一般都會找一份、兩份工做，他們洗汽車、在停車場幫人停車、在公園等娛樂場所扮演小丑、在節(jié)日里給氣球打氣、給寵物洗澡、女生去別人家做Boby Sitter、在快餐店打工等，這些活他們都很樂意干，因為能掙到自己的錢。而超過18歲的青年一般都能自立了，如果還需要父母的錢，那也是向父母借。而最重要的是，你不僅能掙錢，而是能磨煉自己，使自己更增社會閱歷和見識，使自己更加掌握生存的本領?！?/p>

到這時，我真正完全理解了他用鼓勵的眼神與我探討問題的良苦用心，也明白了到底學到什么才是最重要的――就是對自己負責。

最緊張的大四最值得懷念

而四年級的經(jīng)歷是我這段求學期間最為有益的經(jīng)驗之一。這一年的課程特別緊張，大量的實驗課程、專題論文到需一定長度深度有自己見解的“畢業(yè)論文”，壓得學生都喘不過氣來。在圖書館，你經(jīng)?？梢钥吹揭蝗核卟蛔?、疲憊不堪的高年級學生們在晝夜奮戰(zhàn)，叫苦連天。我當然也是其中奮戰(zhàn)的一員，另外，此時我仍然在從事文書整理及日常事務處理這份工作。苦是可想而知的，每天在圖書館苦啃8―10小時各類相關書籍后，還要到系里對著電腦做三四個小時文書整理工作，清理那些堆積如山的資料文件。那最后的兩個月，我為寫長達20頁的“畢業(yè)論文”查找的資料書籍大約超過了300公斤，眼睛都熬腫了。可是，當我的論文在我們的學報上發(fā)表，并被幾家學術刊物轉載時，那份收獲的喜悅自然就洋溢于心頭。而領到系里工作報酬，還受到了主管幾句工作做得好的夸獎，也使我感到很快樂。還有哦，還沒有畢業(yè)，我已經(jīng)在多倫多市區(qū)敲定了我的工作，準備在多倫多在積累連三年工作經(jīng)驗。想想這些，那可都是堅持不斷地努力換來的回報喲，那么一點累又算得了什么，一切都可挺過去的。

篇8

一、專業(yè)漢語課程特點

目前的專業(yè)漢語課程具有教學目標明確、教學內(nèi)容廣泛、專業(yè)詞匯教學困難三個特點。

1.教學目標明確

與預科漢語相比，專業(yè)漢語的教學目標更加明確。即培養(yǎng)留學生聽、說、讀、寫的言語技能，能夠滿足留學生日常學習、生活的基本交際需要。專業(yè)漢語是為了留學生的專業(yè)學習而開設的，所以教學目標更加明確、統(tǒng)一。

2.教學內(nèi)容廣泛

學歷教育階段的留學生需要學習很多門專業(yè)課，所以專業(yè)漢語的涉及范圍極其廣泛。以中國理工大學為例，到了第三學期，學歷教育階段的外軍生長軍官留學生要自主選擇專業(yè)，可供選擇的專業(yè)有信息與通信工程、計算機科學與技術、機械工程、土木工程、大氣科學等。專業(yè)漢語涵蓋理學、工學、軍事學、社會科學等眾多學科，所以生詞數(shù)量驟增，詞語難度隨之增加。專業(yè)漢語教材《基礎專業(yè)漢語》要求留學生必須掌握4500～5000 個普通詞匯，2000～2500 個科技詞匯 ，1500～2000 個專業(yè)詞匯 ，以最低詞匯量算，總計 8000個詞匯。龐大的生詞數(shù)量使留學生理解、記憶和運用漢語的難度加大，教師教學用時增多。

3.專業(yè)詞匯教學困難

專業(yè)漢語詞匯種類多、數(shù)量大，所以造成專業(yè)詞匯教學困難。

在進行專業(yè)漢語教學時，專業(yè)詞匯的意義和用法已經(jīng)不能簡單地透過字面進行解釋了。在教學詞匯時，教師不僅要聯(lián)系與詞匯相關的專業(yè)理論知識背景，還要講清詞匯特定的漢語含義及其適用的語言運用環(huán)境。盡管漢語教師已經(jīng)具備了全面的漢語知識和對外漢語教學能力，但是對于軍事、理工專業(yè)的知識了解不多。因此，在備課時，教師需要耗費大量的精力去研讀專業(yè)書籍，即使這樣，教師也不能確保正確解釋一些艱深晦澀的專業(yè)詞匯。

二、立體互動教學法

專業(yè)漢語教學的立體性很強，多點、多面是它的突出特點。從教學內(nèi)容來看，每一節(jié)課涵蓋一個專業(yè)的內(nèi)容，體現(xiàn)出立體性；從教學對象來看，每位留學生都有其特點，對同一課的學習，不同的留學生會有不同的感受，也體現(xiàn)出立體性。專業(yè)漢語教學就是無數(shù)縱橫交錯的系統(tǒng)綜合體，這一特點決定了教學方法必須體現(xiàn)立體性。

立體互動教學法的實質就是利用新教育理念、新技術手段和新教學方法，把教師與留學生、理論教學與實踐教學、教學與考核緊密結合起來，構建一個完整的、豐富的、互動的教學模式。采用立體互動教學法，有利于高效實現(xiàn)教學目標，開放教學內(nèi)容，豐富教學手段，最終提高留學生學習的主動性和積極性，改善課堂教學效果。

三、立體互動教學法在專業(yè)漢語教學中的運用

1.目標立體化

隨著年級的提升，留學生對專業(yè)漢語的需求不斷增長。以中國理工大學為例，一年級學員注重專業(yè)詞匯的積累，二年級學員注重專業(yè)詞匯的運用，三年級學員需要用漢語撰寫畢業(yè)論文。依據(jù)學員所在年級，教師可把專業(yè)漢語的教學目標分為初級、中級和高級三個層次，教材內(nèi)容應適應這三個層次的需要。初級教學目標是讓留學生掌握四千個左右的基礎專業(yè)漢語詞匯以及與之相應的語法知識和語用知識，具備看懂本科專業(yè)領域專著和論文的能力；中級教學目標是讓留學生準確無誤地了解專業(yè)領域篇章，具備運用專業(yè)漢語詞匯在專業(yè)領域進行交流與溝通的能力；高級教學目標是讓留學生具備運用專業(yè)漢語進行論文寫作的能力。

2.內(nèi)容立體化

教師要根據(jù)教學目標和留學生的實際情況，適當調整教學內(nèi)容。以中國理工大學為例，在教學“專業(yè)漢語哲學”時，為了解決哲學專業(yè)教學內(nèi)容繁雜與教學時數(shù)較少的矛盾，教師要妥善安排教學內(nèi)容，可以詳細講述教材中的重點和難點內(nèi)容，略講與其他課程重復交叉的內(nèi)容，不講資料性部分，甚至可以把略講和不講的部分留給留學生自學。

3.方法立體化

立體互動教學法徹底打破了傳統(tǒng)的“一張嘴、一塊黑板、一支粉筆”的教學模式，實現(xiàn)了以留學生為學習主體的教學理念，調動了留學生的學習主動性和積極性，提高了課堂教學效率和留學生的學習效率。

首先，教師可以利用豐富多樣的導入策略。如把動作演示、互動猜詞、語境填空、偏誤糾正等方法導入專業(yè)漢語教學環(huán)節(jié)中。 這樣一來，有效激發(fā)了留學生的學習興趣，營造出輕松愉快的學習氛圍，同時也減輕了留學生學習新詞語的難度。

其次，教師要精心設計語境，利用語境來講解詞義。設置“語境”的宗旨是幫助留學生更好地理解詞語的意義和用法，提高他們的語用能力。 因此，在設置課堂語境時，教師一定要突出教學的針對性，幫助留學生理解、掌握和辨析詞語的作用。值得注意的是，教師強調的語境不僅包括情境語境、單句語境，還包括上下文的語境。語境教學能有效地幫助留學生理解、記憶和運用漢語，有利于快速提升留學生的語用能力。

4.與相關專業(yè)進行“互動”

教師應充分利用學校的現(xiàn)有資源，與相關課程進行“互動”。教學專業(yè)漢語的教師不可能精通所有專業(yè)的內(nèi)容，所以要想實現(xiàn)教好專業(yè)漢語的目的，教師可以充分利用學校現(xiàn)有的資源，與相關課程進行“互動”。以中國理工大學為例，在教學法律時，專業(yè)漢語教師可以結合法律專業(yè)課程與法律專業(yè)的教師共同模擬法庭，鼓勵留學生運用學到的有關法律的專業(yè)詞匯審理案件。這樣一來，不僅課程之間得到了互補和共長，還節(jié)約了課時，真可謂一舉兩得。

5.讓留學生互動學習

專業(yè)漢語的學習是一個交流合作的過程，也是留學生主動學習的過程。留學生除了聽教師講授，更重要的是自己去思考、體驗和建構知識。另外，留學生之間的相互學習也非常重要，在教學過程中，教師可以營造交流合作的學習環(huán)境，鼓勵留學生互相啟發(fā)、取長補短，共同完成新知識的學習。以中國理工大學為例，在教學通信專業(yè)知識時，教師可采用任務型教學模式。在任務前期準備階段，教師導入“智能手機”這個話題，由于問題貼近生活，能夠快速引發(fā)留學生的共鳴。然后，教師利用多媒體播放iPhone會的片段，激發(fā)留學生的學習興趣，調動留學生的學習積極性；在任務中期實施階段，教師要求留學生在限定時間內(nèi)讀懂課文大意，理解生詞的意義和用法，掌握課文中的關鍵信息；在任務后期應用階段，教師應精選拓展詞匯，把留學生分組，讓他們合作理解詞匯的意思和用法，并安排留學生在下節(jié)課講解這些詞匯。這樣的互動式學習，不僅調動了留學生參與教學活動的熱情，還激發(fā)了留學生的學習興趣。

篇9

【關鍵詞】民族高校；全日制工程碩士；雙導師制；現(xiàn)狀；對策

我國高校全日制工程碩士培養(yǎng)已經(jīng)進入第二個五年，民族高校在工程碩士培養(yǎng)中積累了一定的經(jīng)驗，培養(yǎng)了一定數(shù)量高水平人才，獲得了較好的社會評價，但是，在培養(yǎng)過程中顯現(xiàn)的問題也比較突出。雙導師制度流于形式，校外導師得不到落實，校內(nèi)外導師缺乏有效溝通機制等。本文以中南民族大學電子與通信工程專業(yè)全日制工程碩士為調查對象，分析“雙導師”制實施現(xiàn)狀，探討實施過程中反映出的問題，并給出一定建議。

一、民族高校全日制工程碩士培養(yǎng)“雙導師”制現(xiàn)狀與問題

1、實習基地建設滯后，雙導師模式流于形式

由于我國學術型研究生教育在高校長期居于主導地位，專業(yè)學位研究生教育仍處于從屬地位，[1]部分民族高校工程碩士培養(yǎng)仍是照搬學術型培養(yǎng)模式，工程碩士的培養(yǎng)中實習實踐環(huán)節(jié)仍然沒有得到足夠的重視，更不用說實習基地的建設。由于實習基地建設的滯后，校外導師設立存在極大難度。

從整體來看，目前樣本高?；灸軌驅崿F(xiàn)全部工程碩士研究生實習實踐教育，但實習實踐教育主要來源于學生自主聯(lián)系、導師單體項目合作。自2011年設立全日制工程碩士學位至今，該專業(yè)共建設校外實習基地5個，排除雙方導師因項目合作存在研究生參與，直接在對應基地進行實習實踐的研究生寥寥可數(shù)，實習基地內(nèi)并沒有設立專職校外導師。

調查中，部分實習基地與民族高校是存在項目合作關系的，但也僅限于校內(nèi)導師與基地之間的課題合作關系。在實際研究生培養(yǎng)方面，并沒有起到實質性的作用，工程碩士研究生的培養(yǎng)與指導中校內(nèi)導師仍然占絕對地位。調查采訪的多位研究生分別表達出“校外導師是誰并不清楚”、“項目合作中自己與實習基地的交流不深入”等現(xiàn)象。

2、校外導師缺乏研究生培養(yǎng)專業(yè)經(jīng)驗與相應的思想覺悟

樣本高校工程碩士培養(yǎng)中的校外導師的主要來源于校內(nèi)導師的項目合作方。對這種“兼職”校外導師現(xiàn)象進行調查發(fā)現(xiàn)，由于校內(nèi)導師合作對象一般為企業(yè)，企業(yè)導師缺乏實際指導研究生的經(jīng)驗，在與研究生進行交流溝通的時候，仍采取企業(yè)型、市場化的溝通模式。調查中，62.2%的研究生表示校外導師并沒有直接對學生進行項目進程指導，而是通過與校內(nèi)導師的交流，仍由校內(nèi)導師直接對學生進行任務布置與專業(yè)指導；34.7%的研究生表示校外導師與其之間的交流次數(shù)較少，主要集中在項目階段性匯報會議上，這種匯報往往是一兩個月一次，有的甚至于更長時間，同時即使在匯報會上也主要是校內(nèi)外導師之間的交流。

一名正在參與項目的研究生反饋：“校外導師的角色更像是客戶的角色，有時候也是團隊成員的角色，體現(xiàn)導師的角色相對較少?！边@是由于企業(yè)與高校進行項目合作的目的是實現(xiàn)企業(yè)方需求，從合同角度看，學校方屬于服務或產(chǎn)品或者技術的提供者，企業(yè)屬于接受者。在這種關系模式下，企業(yè)一般不負有指導研究生的責任、義務。從創(chuàng)造效益的角度看，企業(yè)需要的是通過合作實現(xiàn)更大的市場效益，在這之中幫助高校培養(yǎng)研究生屬于不必要的附加成本。

工程碩士研究生的培養(yǎng)不僅僅是專業(yè)技術上的培養(yǎng)，同時也是思想的培養(yǎng)、心理的培養(yǎng)。由于缺乏育人覺悟，部分校外導師在與研究生接觸的過程中容易按照自己的意識形態(tài)向研究生宣傳消極思想，傳達消極的行為作風。對于民族類高校來說，這一影響危害尤為巨大。對于民族高校，社會上仍然存在著許多不了解。有的校外導師并不了解民族類高校的實際，在不了解的情況下，通常沒有注意教育方式。比如說，有研究生反映，校外導師在與日常接觸中常常出現(xiàn)“民族高校居然也搞電信”、“民族高校學生就該是唱歌喝酒”這類言論，這些帶有偏頗色彩的言論間接或直接影響著民族高校工程碩士研究生的學習積極性，甚至導致消極心理狀態(tài)，影響民族高校工程碩士研究生的正常培養(yǎng)。

3、校內(nèi)外導師在工程碩士研究生培養(yǎng)方面缺乏有效溝通

在樣本高校中，由于實習基地建設的滯后，民族高校校內(nèi)外導師的連接點主要是項目合作。這種模式下，校內(nèi)外導師之間的交流主要集中在項目課題本身，而對于研究生的培養(yǎng)方面幾乎沒有有效溝通。對校內(nèi)導師來說，項目合作是其教師工作的一個方面，工程碩士研究生參與項目課題，是研究生培養(yǎng)的一個方面，因此校內(nèi)導師對于工程碩士研究生的培養(yǎng)有著絕對權力與義務。對于校外導師來說，項目合作是其工作的主要部分，工程碩士研究生參與，僅是因為合作高校完成項目的需要，因此，這一類校外導師對工程碩士研究生的培養(yǎng)不存在絕對的權利與義務。

校內(nèi)導師在關注項目進行的同時，同樣關注工程碩士研究生的學習科研效果，而校外導師更加關注的是項目執(zhí)行進度，這種現(xiàn)實直接導致校內(nèi)導師與工程碩士之間的溝通是較為頻繁、緊密的，而校外導師對研究生的培養(yǎng)參與度低。這也就給校內(nèi)外導師關于工程碩士培養(yǎng)方面的交流設置了障礙，校內(nèi)導師無法就研究生課程設置、學習方面等與校外導師進行有效溝通，更不用說在民族特性方面的交流。于是，關于工程碩士培養(yǎng)方面的校內(nèi)外導師的溝通、協(xié)調乃至探索是極為缺失的。同時，由于校內(nèi)外導師的這種項目合作是建立在沒有長期穩(wěn)定的工程碩士實習實踐基地基礎上的，維持時間是有限的，調查樣本中大多數(shù)校企對接的項目短則幾個月，長則一到兩年。換言之，從整個工程碩士研究生培養(yǎng)上看，即使校外導師有著較高的教育覺悟，其對工程碩士研究生的教育、培養(yǎng)也是非常短暫的。往往剛剛進入一個校內(nèi)外導師配合的平穩(wěn)期，隨著項目的結束，校外導師也就撤離了。這也極大的提高了校內(nèi)外導師在工程碩士研究生培養(yǎng)方面溝通、協(xié)調的成本。

二、對策建議

1、加強民族高校工程碩士實習實踐基地建設

樣本高校存在的“雙導師制”問題，其主要歸結于民族高校工程碩士實習實踐基地建設的嚴重滯后。雖然樣本高校對應專業(yè)已經(jīng)建設有一定數(shù)量的工程碩士實習實踐基地，但是其基地實際運行并沒有得到落地。實習基地沒有形成長效接收民族高校工程碩士進行實習實踐的機制，沒有專職的校外導師。

民族高校應該與實習實踐基地進行有效的協(xié)調，將基地建設列入工程碩士研究生培養(yǎng)的重中之重。在與實習基地簽訂協(xié)議時，將專職校外導師人數(shù)，每年接受實習實踐的具體研究生數(shù)量，具體的實習實踐課程任務等進行詳細的制定。政府應該高度重視民族高校實習實踐基地的建設與運行，對于承擔民族高校工程碩士研究生實習實踐培養(yǎng)的企業(yè)，在政策上給予一定優(yōu)惠，以鼓勵更多企業(yè)與民族高校簽訂實習實踐基地協(xié)議。

2、規(guī)范校外導師聘任及考評機制

民族高校對校內(nèi)研究生導師的選聘以及考核有著非常嚴格的選拔與考評機制，而對于校外導師卻是一個短板，這直接影響了校外導師指導工程碩士研究生的質量。

民族高校應規(guī)范校外導師聘任機制，從職業(yè)道德、專業(yè)素養(yǎng)等方面進行嚴格選拔。同時，在校外導師上崗前，對其進行民族高校校情的入職培訓，在工程碩士研究生培養(yǎng)方案制定時，積極邀請校外導師參與，甚至邀請校外導師來校為研究生授課，參與工程碩士研究生畢業(yè)論文撰寫，使校外導師對民族高校、對民族高校工程碩士培養(yǎng)有深入的認識，提升校外導師責任感，促進校內(nèi)外導師之間的交流與溝通。

民族高校制定規(guī)范的校外導師考核機制，采取研究生、校內(nèi)導師、高校、企業(yè)互評機制，對不合格的校外導師采取堅決淘汰，對合格的校外導師民族高校根據(jù)其工作參照校內(nèi)導師計算工作量發(fā)放課酬。從而保證民族高校工程碩士研究生培養(yǎng)的健康性、專業(yè)性、可持續(xù)性，提升民族高校工程碩士研究生培養(yǎng)水平。

三、結語

民族高校工程碩士培養(yǎng)任重而道遠，“雙導師”制與工程碩士培養(yǎng)之間好比磨刀與砍柴，建立切實有效的校內(nèi)外雙向導師制度是保證工程碩士研究生培養(yǎng)成效的關鍵。民族高校應高度重視“雙導師”建設，齊抓校外導師選聘、考核、管理，進一步提升民族高校工程碩士培養(yǎng)水平。

【參考文獻】