韓一石，孫粵輝，李偉彤，張文慧，程昱

（廣東工業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院，廣東 廣州）

一 引言

近年來，通信產(chǎn)業(yè)目前已成為帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長的、新的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)與支柱產(chǎn)業(yè)，是我國發(fā)展最快、最活躍的產(chǎn)業(yè)[1,2]，社會(huì)對(duì)通信工程等專業(yè)技術(shù)類人才需求不斷增加，通信工程專業(yè)教育已成為高校以及社會(huì)教育研究的重要組成部分[3,4]?！丁笆濉眹覒?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出將新一代信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展壯大作為重點(diǎn)推進(jìn)。新一代通信技術(shù)已成為新時(shí)期國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及粵港澳地區(qū)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)推進(jìn)方向，適應(yīng)地區(qū)快速發(fā)展，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神的移動(dòng)通信和網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的工程技術(shù)人才，成為當(dāng)前迫切需求[5,6]。

但是目前國內(nèi)各高校通信工程專業(yè)絕大部分還停留在以專業(yè)課程為基礎(chǔ)，開設(shè)針對(duì)單門課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)的階段，各門課程的實(shí)驗(yàn)都是在相互孤立的情況下開展的，即使是同一門課程的各個(gè)實(shí)驗(yàn)，也是針對(duì)具體的不同知識(shí)點(diǎn)來設(shè)計(jì)，各個(gè)課程實(shí)驗(yàn)之間內(nèi)在聯(lián)系很弱，難以通過實(shí)踐讓學(xué)生把各學(xué)科的知識(shí)有機(jī)聯(lián)系起來，更勿用說培養(yǎng)學(xué)生在系統(tǒng)中解決具體問題的能力[7,8]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和運(yùn)行機(jī)制既不能滿足培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的要求，也不能滿足學(xué)生開展創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性和科研性實(shí)驗(yàn)的要求[9,10]。

為了解決上述問題，結(jié)合多年的人才培養(yǎng)綜合教學(xué)改革實(shí)踐，我們探索一種“牽驅(qū)互動(dòng)”為特征的課程設(shè)置思路，為通信工程人才培養(yǎng)構(gòu)建引導(dǎo)式課程體系，提高了學(xué)習(xí)的目標(biāo)性與實(shí)效性，有效解決了學(xué)時(shí)縮減與知識(shí)面擴(kuò)展的矛盾；設(shè)計(jì)一種“多維并舉”的學(xué)習(xí)資源拓展途徑，形成精品學(xué)習(xí)資源，發(fā)揮學(xué)生主體作用，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為導(dǎo)向的個(gè)性化教育培養(yǎng)；提出一種“全程全網(wǎng)”特征的綜合實(shí)踐平臺(tái)環(huán)境建設(shè)，開展寬帶網(wǎng)絡(luò)通信、無線通信、移動(dòng)多媒體通信等方向的大型綜合性設(shè)計(jì)，培養(yǎng)分析問題能力，整體思維與創(chuàng)新意識(shí)，提升學(xué)生面向企業(yè)應(yīng)用的綜合創(chuàng)新能力。

二 課程教學(xué)內(nèi)容體系改革

常規(guī)的專業(yè)課程通常根據(jù)新技術(shù)熱點(diǎn)出現(xiàn)而增加新課，導(dǎo)致課程內(nèi)容“大水漫灌、技術(shù)重疊”，學(xué)生缺少對(duì)通信技術(shù)的全貌認(rèn)識(shí)?；谏鲜鰡栴}思考，我們圍繞社會(huì)需求和學(xué)生期望重新設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)，在廣泛學(xué)習(xí)調(diào)研的基礎(chǔ)上，持續(xù)性優(yōu)化修訂人才培養(yǎng)方案，并依托本學(xué)科跨專業(yè)的資源優(yōu)勢梳理課程體系，形成新的基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)圖與專業(yè)領(lǐng)域課程知識(shí)導(dǎo)圖，如圖1 所示。同時(shí)，我們在課程教學(xué)改革中，將專業(yè)課程設(shè)置與綜合性實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行對(duì)接，提出引導(dǎo)式“專業(yè)基本模塊+特色拓展模塊”課程體系結(jié)構(gòu)，以培養(yǎng)學(xué)生整體和系統(tǒng)的通信網(wǎng)觀念，提高專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力，保障培養(yǎng)過程一體化實(shí)施“寬口徑、重實(shí)踐”的思路。

在課程設(shè)置中，著重提出《通信工程專業(yè)導(dǎo)論（大學(xué)一年級(jí)）》課程組設(shè)置，調(diào)整“老師+班級(jí)”固定模式，改為匯集本專業(yè)權(quán)威性、活躍的教授團(tuán)隊(duì)擔(dān)任主講，分別講解通信工程專業(yè)最新的發(fā)展方向和專業(yè)前景，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)性。同時(shí)將專業(yè)選修課進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，課程群的主講教師與《專業(yè)導(dǎo)論》基本一致，保持與《專業(yè)導(dǎo)論》課程的延續(xù)性，引導(dǎo)學(xué)生專業(yè)方向的個(gè)性發(fā)展，建立“大通信、大網(wǎng)絡(luò)”的整體概念。以上舉措構(gòu)建成“牽驅(qū)互動(dòng)”的引導(dǎo)式課程體系，即以《通信工程專業(yè)導(dǎo)論》為牽引、以專業(yè)基本模塊課程為核心、以特色拓展模塊課程為橋梁、以通信工程選修課程群為個(gè)性驅(qū)動(dòng)的“牽驅(qū)引導(dǎo)、四位互動(dòng)”專業(yè)課程體系，引導(dǎo)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中改變盲目學(xué)習(xí)和被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀況，有路可尋，解決知識(shí)海量增長與學(xué)時(shí)有限的矛盾。

三 實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革

前面提到，我們在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中充分與綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)先對(duì)接，提出一套完整的，適用于通信工程專業(yè)培養(yǎng)的綜合實(shí)踐平臺(tái)結(jié)構(gòu)。在綜合實(shí)踐教學(xué)改革過程中，我們遵循“強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新、加強(qiáng)實(shí)踐、提高素質(zhì)”特色人才培養(yǎng)原則，建設(shè)“全程全網(wǎng)”通信工程專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái)環(huán)境，系統(tǒng)性地將通信專業(yè)領(lǐng)域課程與平臺(tái)對(duì)接，體現(xiàn)理論認(rèn)知到實(shí)踐檢驗(yàn)的專業(yè)特色，在平臺(tái)環(huán)境下，以問題切入、興趣導(dǎo)向引領(lǐng)學(xué)生選擇性深入專業(yè)領(lǐng)域，開展大型綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目,專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖1 通信工程專業(yè)基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)圖

表1 選修課程群調(diào)整表

圖2 “全程全網(wǎng)”綜合實(shí)踐平臺(tái)框圖

圖3 寬帶網(wǎng)絡(luò)通信綜合性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

圖2 中，根據(jù)不通的網(wǎng)絡(luò)層次，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的專業(yè)實(shí)踐綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)核心層重點(diǎn)考慮寬帶網(wǎng)絡(luò)通信方向，強(qiáng)調(diào)基于光纖的傳輸技術(shù)及基本交換原理；網(wǎng)絡(luò)接入層重點(diǎn)考慮無線通信方向，強(qiáng)調(diào)基于無線通信和IP 交換的寬帶通信技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層重點(diǎn)考慮移動(dòng)多媒體方向建設(shè)，強(qiáng)調(diào)基于已有的各種設(shè)備開展的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

圖3 中，以光傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)兩部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，構(gòu)建寬帶網(wǎng)絡(luò)通信綜合性設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)中IP 數(shù)據(jù)流傳送過程，基于此平臺(tái)的綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目主要培養(yǎng)學(xué)生整體的、系統(tǒng)的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)觀念。

圖4 中，以信息采集平臺(tái)和信息處理兩部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，構(gòu)建無線通信大型綜合性設(shè)計(jì)，利于學(xué)生理解無線、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在實(shí)際工程場景中應(yīng)用。

圖5 中，以多媒體信息處理和基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸兩部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，構(gòu)建移動(dòng)多媒體通信大型綜合性設(shè)計(jì)，基于此平臺(tái)的綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目意在擴(kuò)展學(xué)生在移動(dòng)通信、多媒體通信領(lǐng)域理解。

通過以上設(shè)計(jì)，從根本上打破理論教學(xué)為主、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式，將通信工程專業(yè)相關(guān)的多門課程有機(jī)融合，使學(xué)生在掌握專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，通過“網(wǎng)際互通”環(huán)境下的實(shí)踐，包括從獲取信息到處理、傳輸、存儲(chǔ)和展示等部分，涉及通信工程專業(yè)17 門課程內(nèi)容和絕大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生的系統(tǒng)觀念，加深課程之間關(guān)聯(lián)性的理解，形成完備的通信專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，將原含于通信專業(yè)理論教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課嵌入到“多網(wǎng)融合”通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境平臺(tái)中，并按照“理論認(rèn)知—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—綜合設(shè)計(jì)—探究創(chuàng)新”的層次安排具有通信系統(tǒng)整體性與工程性的大型綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以改善原有實(shí)驗(yàn)課用試驗(yàn)箱驗(yàn)證原理的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，使學(xué)生在一個(gè)完整的、綜合現(xiàn)有各種通信業(yè)務(wù)平臺(tái)的通信系統(tǒng)上，完成原理驗(yàn)證和綜合性實(shí)驗(yàn)。充分考慮通信行業(yè)技術(shù)的發(fā)展與粵港澳地區(qū)的企事業(yè)單位人才需求，形成相對(duì)獨(dú)立，多層次以及有機(jī)結(jié)合理論教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系，達(dá)到解決“大通信、大系統(tǒng)”對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的要求與傳統(tǒng)課堂教學(xué)之間的矛盾，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)能力的目的。

圖4 無線通信大型綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目

圖5 移動(dòng)多媒體通信大型綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目

四 學(xué)習(xí)資源建設(shè)

為培養(yǎng)知識(shí)面寬廣的復(fù)合型通信創(chuàng)新人才，適應(yīng)地域發(fā)展的需求，從課程設(shè)置、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)環(huán)境等多個(gè)維度進(jìn)行探索，建設(shè)學(xué)習(xí)資源，達(dá)成“以學(xué)生為中心”因材施教。

（1）針對(duì)“理論基礎(chǔ)”和“技術(shù)應(yīng)用”不同需求，根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)分級(jí)分類課程的教學(xué)方案。

（2）將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學(xué)院開發(fā)的課程納入專業(yè)人才培養(yǎng)方案，作為選修課程，使學(xué)生接受專業(yè)化創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)。

（3）將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等活動(dòng)作為實(shí)踐學(xué)分納入培養(yǎng)方案，借鑒粵港機(jī)器人聯(lián)合學(xué)院設(shè)立本科生導(dǎo)師制，指導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)造性學(xué)術(shù)研究、參加創(chuàng)新性科技競賽。

（4）綜合運(yùn)用教師與珠三角眾多企業(yè)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能等前沿技術(shù)省部產(chǎn)學(xué)研方面的研究，有機(jī)結(jié)合課題教學(xué)和培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型實(shí)踐人才，通過全方位全周期收集和分析師生教學(xué)行為數(shù)據(jù)，構(gòu)建具有多維化互動(dòng)、泛在化感知、精準(zhǔn)化評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)化決策、個(gè)性化引導(dǎo)的教學(xué)環(huán)境。

通過分級(jí)分類的課程設(shè)置，形成立體融合的培養(yǎng)方案，給學(xué)生自主選擇的空間；通過創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立了多維導(dǎo)向的培養(yǎng)模式，適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展；通過智慧教學(xué)2.0 構(gòu)建教學(xué)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)化虛擬化等多種學(xué)習(xí)渠道，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，促使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。上述改革有效解決學(xué)生個(gè)體素質(zhì)和個(gè)性化需求與統(tǒng)一的教學(xué)培養(yǎng)的矛盾。

五 結(jié)語

經(jīng)過多年的探索與持續(xù)改進(jìn)，通信工程專業(yè)教學(xué)改革取得一定的效果，主要包括：

（1）成果的核心思路與舉措，諸如，人才培養(yǎng)方案，課程體系，特色模塊拓展課程、綜合實(shí)踐平臺(tái)等等，已在全院其他專業(yè)的本科教學(xué)之中進(jìn)行推廣。學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)在全校全院形成良好的創(chuàng)新氛圍，起到良好的示范性效果。

（2）通過有組織、有計(jì)劃的大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃和科技創(chuàng)新活動(dòng)，在大量高水平科研骨干教師的指導(dǎo)下，本專業(yè)超過50%的本科生參與到各類科研項(xiàng)目創(chuàng)新活動(dòng)中，形成勇于探索、敢于實(shí)踐的學(xué)術(shù)創(chuàng)新氛圍，在各類重大科技競賽中獲得優(yōu)異成績，學(xué)生在各次競賽上的作品得到了同行專家的好評(píng)，創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)顯著提高。

（3）通信工程專業(yè)學(xué)生以專業(yè)知識(shí)扎實(shí)全面、創(chuàng)新能力強(qiáng)、后勁足等鮮明特點(diǎn)受到用人單位廣泛認(rèn)可。根據(jù)近三年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，反映通信工程專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)競爭優(yōu)勢，說明培養(yǎng)目標(biāo)的制定既符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，同時(shí)也滿足行業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的需求，實(shí)現(xiàn)了就業(yè)率與就業(yè)質(zhì)量的雙高。

綜上所述，針對(duì)目前信息通信相關(guān)專業(yè)高等教育教學(xué)中對(duì)全面發(fā)展人才觀認(rèn)識(shí)不足，人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性不夠和培養(yǎng)模式單一等問題，提出的系統(tǒng)解決方案覆蓋信息通信眾多關(guān)鍵技術(shù)和核心專業(yè)領(lǐng)域，方法有效，效果顯著，特色鮮明，在通信工程技術(shù)人才培養(yǎng)方面具有不可替代的地位，為特色鮮明的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供成功范例，具有重要的示范作用和重大的推廣價(jià)值。