劉亞榮,謝曉蘭,楊曉斐

(桂林理工大學(xué), 廣西 桂林 541004)

一、前言

近年來,“云大物移智”等新一代信息技術(shù)迅速成為社會的熱點并逐漸應(yīng)用于各行各業(yè),在改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的同時顛覆性的創(chuàng)新也不斷涌現(xiàn)。同時,在工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)的背景下,國家對通信工程專業(yè)人才的需求也發(fā)生了很大變化,既需要學(xué)生具有較強的工程實踐能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力,同時又要具有較高的綜合素質(zhì)。如何培養(yǎng)適應(yīng)新形勢下的通信工程專業(yè)人才,對高校提出了巨大的挑戰(zhàn)。

二、通信工程專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題

通信技術(shù)及其運營市場的快速發(fā)展,特別是5G等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用,使各行各業(yè)產(chǎn)品及業(yè)務(wù)升級換代、思維理念更迭轉(zhuǎn)變迅速。而有的高校仍然按照其自身的模式進(jìn)行人才培養(yǎng),其變化革新相對緩慢,這就使有的高校培養(yǎng)的通信工程專業(yè)學(xué)生知識水平相對延后,實踐能力及創(chuàng)新意識均不能適應(yīng)行業(yè)企業(yè)快速發(fā)展的需求,學(xué)生的就業(yè)受到較大影響。目前,地方高校通信工程專業(yè)的實踐教學(xué)體系,主要存在以下幾個問題。

(一)實踐教學(xué)體系及質(zhì)量監(jiān)控機制不健全

實踐教學(xué)是在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,通過實踐操作對理論知識進(jìn)行驗證或設(shè)計,并要求學(xué)生能夠分析與解釋實驗數(shù)據(jù),通過信息綜合或創(chuàng)新得到合理有效的結(jié)論。在高校教學(xué)體系中,實踐教學(xué)是重要的組成部分,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,同時可以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,為學(xué)生畢業(yè)后順利適應(yīng)工作崗位或參加學(xué)科競賽奠定必要的基礎(chǔ)。然而,由于理念、地域環(huán)境等原因,有的地方高校通信工程專業(yè)的實踐教學(xué)體系,特別是培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系不同程度地存在不清晰、不完整等問題,實踐教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機制也不夠健全,校企合作也不夠緊密,實習(xí)基地沒有充分發(fā)揮作用,直接影響學(xué)生工程實踐能力及創(chuàng)新應(yīng)用能力培養(yǎng)以及就業(yè)競爭力提升。

(二)實驗設(shè)備資源有限,跟不上社會發(fā)展需求

本專業(yè)往往設(shè)有電路分析實驗室、電子技術(shù)實驗室、電子工藝實訓(xùn)實驗室、通信實驗室、現(xiàn)代通信實訓(xùn)實驗室和單片機技術(shù)實驗室等實驗設(shè)備,雖然實驗設(shè)備能滿足本專業(yè)實踐教學(xué)的基本要求,但部分設(shè)備存在配置不齊全、設(shè)備更新?lián)Q代較慢以及多數(shù)設(shè)備只能提供驗證性實驗等問題,缺少與行業(yè)接軌的先進(jìn)實驗儀器和創(chuàng)新性實驗設(shè)備。同時,雙師型教師數(shù)量的不足,導(dǎo)致教師工程操作能力偏弱,致使教師設(shè)計的實驗或?qū)嵙?xí)項目與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)[1];另外,學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力及專業(yè)實踐教學(xué)的進(jìn)程也限制了教師科研與教學(xué)的結(jié)合,使科研與教學(xué)脫節(jié)。

針對以上問題,本文結(jié)合本專業(yè)實踐教學(xué)改革實踐,提出了基于階段式專業(yè)實踐教學(xué)的培養(yǎng)方案及其課程體系,并對實踐教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機制進(jìn)行完善。實踐證明,本文提出的通信工程專業(yè)實踐教學(xué)體系對本專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用、工程實踐和團(tuán)隊合作等能力的提升具有一定的成效,同時對本專業(yè)的建設(shè)也起到了一定的推動作用。

三、階段式專業(yè)實踐教學(xué)培養(yǎng)方案及其課程體系

(一)實踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

由于實踐教學(xué)是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)大學(xué)生掌握科學(xué)方法與實踐能力、造就卓越工程技術(shù)人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2];此外,《華盛頓協(xié)議》的工程教育專業(yè)認(rèn)證中,特別強調(diào)工科學(xué)生應(yīng)具有工程實踐能力。而通信產(chǎn)業(yè)包括了研發(fā)、設(shè)計、制造、運維等多個工程環(huán)節(jié)[3],這就需要培養(yǎng)的通信工程專業(yè)人才具有較強的科研能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力和工程實踐能力。因此,為了適應(yīng)行業(yè)對通信工程專業(yè)人才的需求,2019年,本專業(yè)通過組織教師進(jìn)行企業(yè)調(diào)研和同行調(diào)研,并經(jīng)過答辯及組織專家論證等環(huán)節(jié),對專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂,確定了本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),并對培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了5個指標(biāo)點的分解,其中與實踐教學(xué)相關(guān)的重要指標(biāo)點為能夠負(fù)責(zé)完成通信系統(tǒng)中產(chǎn)品的方案設(shè)計、開發(fā)、測試、維護(hù)和軟硬件項目管理,成為測試工程師、研發(fā)工程師、硬件設(shè)計師和系統(tǒng)架構(gòu)師等。

(二)階段式實踐教學(xué)培養(yǎng)方案

根據(jù)本專業(yè)實踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和通用畢業(yè)要求,對實踐教學(xué)培養(yǎng)方案進(jìn)行整體設(shè)計,如圖1所示。采用階段式的培養(yǎng)方案,實施“知識儲備+能力訓(xùn)練+能力提升”的培養(yǎng)模式:大一大二階段為知識儲備階段,包括專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識實踐,其中專業(yè)知識實踐主要為課程內(nèi)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié);大三階段為能力訓(xùn)練階段,注重綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng),大四階段為能力提升階段,主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力及工程實踐能力。在以上實踐教學(xué)活動實施過程中,需要學(xué)院及專業(yè)對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控,并根據(jù)教學(xué)效果進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

圖1 實踐教學(xué)培養(yǎng)方案

(三)區(qū)域需求為導(dǎo)向的實踐教學(xué)課程體系設(shè)計

依托學(xué)院專業(yè)實驗室,結(jié)合階段式培養(yǎng)方案,制定以區(qū)域需求為導(dǎo)向、創(chuàng)新實踐能力為核心的實踐教學(xué)課程體系,將通信工程專業(yè)實踐教學(xué)課程進(jìn)行模塊化,如圖2所示。

圖2 通信工程專業(yè)實踐教學(xué)課程體系

1.電子技術(shù)基礎(chǔ)實踐模塊

電子技術(shù)基礎(chǔ)實踐模塊包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路分析和通信電子線路四門課程的課內(nèi)實驗,該模塊重點培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能,要求學(xué)生學(xué)會使用電子測試儀器,通過實驗環(huán)節(jié)使學(xué)生加深對電子技術(shù)基本原理知識的掌握,對電路輸入輸出及內(nèi)部信號變化有直觀的認(rèn)識。

2.通信專業(yè)知識實踐模塊

通信專業(yè)知識實踐模塊主要包括專業(yè)必修課和專業(yè)選修課程中的課內(nèi)實驗,包括信號與系統(tǒng)實驗、通信原理實驗、數(shù)字信號處理實驗和移動通信系統(tǒng)實驗等,該模塊重點培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識的掌握,如學(xué)會運用通信工程專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和專業(yè)模擬軟件的使用原理和方法,并對通信工程專業(yè)部分知識進(jìn)行仿真驗證,對通信模塊進(jìn)行設(shè)計等。

3.綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)模塊

該模塊以分組的形式開展,通過電子電路工程基礎(chǔ)實踐、通信系統(tǒng)設(shè)計實習(xí)、綜合電子技術(shù)設(shè)計實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí),使學(xué)生了解電子產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)的基本流程,掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計及制作工藝的一般方法和基本技能,同時培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的多門專業(yè)知識及前沿知識,對通信網(wǎng)、程控交換機、光傳輸設(shè)備、ADSL接入設(shè)備、數(shù)據(jù)通信多層交換機等進(jìn)行配置,為畢業(yè)后從事相關(guān)崗位工作奠定基礎(chǔ)。該模塊不僅培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力,同時培養(yǎng)學(xué)生針對復(fù)雜工程問題,學(xué)會如何開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具等。

4.創(chuàng)新應(yīng)用能力及工程實踐能力培養(yǎng)模塊

此模塊包括通信電路創(chuàng)新實踐、單片機應(yīng)用設(shè)計實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和學(xué)科競賽。該模塊以區(qū)域需求為導(dǎo)向,通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、畢業(yè)設(shè)計、學(xué)科競賽等形式實現(xiàn)科教協(xié)同及產(chǎn)教融合。在實踐過程中,要求學(xué)生能夠針對復(fù)雜工程問題,學(xué)會選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具,對項目進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計及制作,在提高學(xué)生的科研實踐能力和創(chuàng)新能力的同時,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

四、實踐教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機制

完善的實踐教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機制是保障實踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵,不僅可以提高學(xué)生對實踐教學(xué)的重視程度,同時可以促進(jìn)課程目標(biāo)的達(dá)成。

本專業(yè)在“學(xué)校-學(xué)院-專業(yè)”三級教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控管理下,按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的教學(xué)進(jìn)程組織開展實踐教學(xué)環(huán)節(jié),并定期開展教學(xué)質(zhì)量評價及教學(xué)改進(jìn)活動,通過督導(dǎo)聽課反饋、學(xué)生評教等方式實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控,促進(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

經(jīng)過不斷摸索與實踐,本專業(yè)以課程目標(biāo)達(dá)成度為依據(jù),構(gòu)建基于教學(xué)效果評價和基于教學(xué)反思反饋的教學(xué)過程質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機制,對專業(yè)實踐教學(xué)進(jìn)行監(jiān)控管理,如圖3所示[4]。

圖3 實踐教學(xué)過程質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機制

(一)健全過程考核機制,改革考核方式

針對不同的實踐課程,基于畢業(yè)要求和課程目標(biāo),緊密結(jié)合區(qū)域需求及學(xué)科前沿,以創(chuàng)新應(yīng)用能力、工程實踐能力、知識掌握程度、專業(yè)知識應(yīng)用和表達(dá)能力作為評價點,精心設(shè)計考核內(nèi)容、各評價點權(quán)重、評價標(biāo)準(zhǔn)及課程目標(biāo)達(dá)成期望值,構(gòu)建知識與能力融合的多元化實踐教學(xué)考核方式及考核內(nèi)容[5]。表1為本專業(yè)實踐教學(xué)過程評價點及考核方式表。

表1 本專業(yè)實踐教學(xué)過程評價點及考核方式表

(二)構(gòu)建基于教學(xué)效果評價和基于教學(xué)反思的過程質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機制

為了保證實踐教學(xué)質(zhì)量,課程組教師首先按照表1的考核方式對學(xué)生進(jìn)行全面考核,并分別對實踐過程及總體進(jìn)行評價,計算課程目標(biāo)達(dá)成度,然后以課程組為單位,依據(jù)評價結(jié)果,對照課程目標(biāo)分析教學(xué)效果,找出學(xué)生欠缺或薄弱的環(huán)節(jié),通過課程組全體教師進(jìn)行反思和討論,提出改進(jìn)方案,并在下一年的實踐教學(xué)活動中實施,從而促進(jìn)實踐教學(xué)良性循環(huán)的開展。

五、結(jié)語

以建設(shè)省部級、國家級一流專業(yè)為目標(biāo),桂林理工大學(xué)對通信工程專業(yè)實踐教學(xué)模式進(jìn)行改革,從2019年起對本專業(yè)實踐教學(xué)進(jìn)行改革,取得了一定的成效。

一是學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力和工程實踐能力顯著增強。近兩年,學(xué)生參加各類學(xué)科競賽超過了本專業(yè)人數(shù)的40%;本科生以第一作者申請發(fā)明專利及撰寫科研論文也有了突破性的進(jìn)步[6]。

二是實踐教學(xué)平臺及實習(xí)基地數(shù)量增加。截至2023年上半年,本專業(yè)已與華為公司、深圳訊方通信技術(shù)有限公司、深圳信盈達(dá)科技有限公司南寧分公司和桂林優(yōu)利特醫(yī)療電子有限公司等近20家單位建立了校企合作基地,并通過安排學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行項目培訓(xùn)、聘請企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行前沿講座和參與專業(yè)教學(xué)等活動開展深度合作,取得了良好的效果。

三是專業(yè)建設(shè)有了突破性進(jìn)展。2020年本專業(yè)獲得省部級一流專業(yè)建設(shè)點;2021年獲得國家級一流專業(yè)建設(shè)點;2021年課題“能力導(dǎo)向、科教協(xié)同、校企共建的通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐”獲得省部級教學(xué)成果獎一等獎。

我校通信工程專業(yè)實踐教學(xué)雖然取得了一定的成效,但在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代,我們通信工程專業(yè)教師仍然需要積極學(xué)習(xí)工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念和內(nèi)容,以提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力和綜合素質(zhì)為最終目標(biāo),進(jìn)一步優(yōu)化實踐教學(xué)體系,研究科教協(xié)同、產(chǎn)教融合的新思路,并對課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),不斷提高本專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量,為工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的有效實施奠定堅實的基礎(chǔ)。