張焱 張萬成 費澤松
[摘 要]隨著經(jīng)濟和科技全球化的快速發(fā)展,人才的培養(yǎng)對未來各國科技的發(fā)展與競爭戰(zhàn)略的影響越來越大。通信工程專業(yè)實習(xí)是教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),對于培養(yǎng)學(xué)生對通信專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的基本能力、實現(xiàn)高質(zhì)量的教學(xué)具有重要的意義。文章通過闡述以目標(biāo)為導(dǎo)向構(gòu)建的產(chǎn)學(xué)研融合貫穿的通信工程專業(yè)實習(xí)機制,以及通信工程專業(yè)本科生畢業(yè)實習(xí)工作的實際開展情況,提出了線上線下融合的新型實習(xí)創(chuàng)新模式,進一步總結(jié)了實習(xí)實踐創(chuàng)新模式的作用與效果。
[關(guān)鍵詞]產(chǎn)學(xué)研貫穿;線上線下結(jié)合;專業(yè)實習(xí);通信工程
[中圖分類號] G642.44 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2022)09-0245-03
引言
在當(dāng)今世界綜合國力的競爭中,擁有高素質(zhì)工程技術(shù)人才已成為衡量一個國家科技進步、經(jīng)濟實力的重要指標(biāo),高素質(zhì)工程技術(shù)人員是建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國的重要力量[1]。中國于2016年6月成為《華盛頓協(xié)議》第18個正式成員,這標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量標(biāo)準實現(xiàn)了國際實質(zhì)等效,為我國工程人才走向世界提供了保障。從工程教育需求出發(fā),面對國家“雙一流”建設(shè)的重大機遇與挑戰(zhàn),未來需要進一步創(chuàng)建高校和行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,加強工程實踐教育,培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)企業(yè)需求的工程人才[2]。
專業(yè)實習(xí)是教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),能培養(yǎng)學(xué)生的實際動手、分析問題、解決問題的能力,是理論與實踐相結(jié)合的基本訓(xùn)練,同時也是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計選題及設(shè)計工作原始資料的來源,為學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計打下扎實基礎(chǔ),是提高學(xué)生業(yè)務(wù)素質(zhì)和思想素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)[3-5]。通信領(lǐng)域作為近年來發(fā)展最快的行業(yè)領(lǐng)域之一,其知識在不斷快速迭代,第五代移動通信(5G)等技術(shù)的研發(fā)、部署使得該領(lǐng)域的教學(xué)需要與國際同步、與產(chǎn)業(yè)接軌,需要學(xué)生不斷掌握新的知識以適應(yīng)未來工作的需要[6-8]。我國在華為、中興等企業(yè)以及高校、研究機構(gòu)的共同努力下,目前已經(jīng)在該領(lǐng)域逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,相關(guān)技術(shù)具有較高的研究價值和廣闊的應(yīng)用場景。然而,通信工程專業(yè)課程理論難度大、內(nèi)容多,對實習(xí)的軟硬件條件要求高,實習(xí)內(nèi)容難以設(shè)計與取舍。北京理工大學(xué)(以下簡稱“我?!保┩ㄐ偶夹g(shù)研究所以目標(biāo)為導(dǎo)向,針對通信工程專業(yè)構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研融合貫穿的專業(yè)實習(xí)機制。本文總結(jié)了專業(yè)實習(xí)的目的與變革需求、實習(xí)內(nèi)容設(shè)置與創(chuàng)新機制、實習(xí)作用及效果,并結(jié)合移動通信技術(shù)實際發(fā)展現(xiàn)狀與學(xué)生的發(fā)展訴求,闡述了具體的創(chuàng)新性建設(shè)工作以及取得的成效。
一、通信工程專業(yè)實習(xí)目的與變革需求
本課題組以目標(biāo)為導(dǎo)向,構(gòu)建了線上線下結(jié)合的產(chǎn)學(xué)研融合貫穿的通信工程專業(yè)實習(xí)機制,旨在使學(xué)生通過專業(yè)實習(xí)能夠做到以下方面:1.了解數(shù)字移動通信系統(tǒng)和傳輸網(wǎng)的基本概念、原理,了解典型系統(tǒng)的框架與組成以及技術(shù)發(fā)展趨勢,將課堂教學(xué)與工程實際相聯(lián)系,鞏固、增強課堂教學(xué)的效果。2.了解現(xiàn)代通信行業(yè)狀況,通過講座和培訓(xùn)等形式,使得學(xué)生對國內(nèi)外通信產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求、運營體制和發(fā)展歷史及現(xiàn)狀有初步的認識,加強學(xué)生對通信產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力的認識。3.了解具體的工程需求,并通過實驗等環(huán)節(jié)鍛煉解決實際問題的能力。實習(xí)教學(xué)內(nèi)容與工程需求結(jié)合非常緊密,學(xué)生除了學(xué)習(xí)必備的知識,還需要從產(chǎn)業(yè)角度對技術(shù)在工程中的應(yīng)用進行審視和學(xué)習(xí)。4.通過課堂教學(xué)和實際操作,進一步培養(yǎng)學(xué)生對通信專業(yè)的興趣、加深學(xué)生對通信行業(yè)前景的認識,提高學(xué)生對職業(yè)特點與需求的認識,指導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃未來的學(xué)習(xí)和工作。
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,原有通信工程實習(xí)體制面臨以下諸多挑戰(zhàn)。
1.通信工程專業(yè)課程與實習(xí)一體化貫通需求
目前,課程組負責(zé)的與通信工程專業(yè)實習(xí)相關(guān)的課程包括本科理論課數(shù)字通信原理、移動通信、本科課程專業(yè)實習(xí)和研究生課程高等數(shù)字通信等。由于課程前后銜接安排存在問題,加上學(xué)校與實習(xí)單位各自獨立設(shè)計培養(yǎng)方案,實習(xí)單位往往要安排部分5G等移動通信系統(tǒng)的理論課時才能保證學(xué)生能夠順利開展相應(yīng)的實訓(xùn),這樣一方面會導(dǎo)致學(xué)生理論知識體系不夠全面,另一方面也大大限制了學(xué)生實際操作演練的時間,導(dǎo)致實習(xí)效果大打折扣。這一挑戰(zhàn)給一體化貫通式教學(xué)提供了契機,通過統(tǒng)籌設(shè)計數(shù)字通信原理、移動通信、高等數(shù)字通信等理論課程與通信工程專業(yè)實習(xí)的內(nèi)容,可以更合理地安排通信專業(yè)教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生有更多的機會和時間參與實訓(xùn)工作。
2.新形勢下的專業(yè)實習(xí)新形態(tài)
新冠肺炎疫情防控常態(tài)下,學(xué)生外出實習(xí)仍存在一定的風(fēng)險。教育部高教司吳巖司長在2020年5月14日的教育部新聞發(fā)布會上說到:“我們再也不可能、也不應(yīng)該退回到疫情發(fā)生之前的教與學(xué)狀態(tài),因為融合了‘互聯(lián)網(wǎng)+‘智能+技術(shù)的在線教學(xué)已經(jīng)成為中國高等教育和世界高等教育的重要發(fā)展方向?!?/p>
與此同時,通信工程專業(yè)實習(xí)對硬件環(huán)境要求較高,如針對接入網(wǎng)等工程訓(xùn)練內(nèi)容需要小型5G基站等設(shè)備,其價格昂貴,同時,受限于實習(xí)單位場地面積和設(shè)備數(shù)量、學(xué)生實習(xí)時間相對集中等客觀條件,在有限的資源下很難讓每位學(xué)生充分得到實踐訓(xùn)練。
因此,未來的通信工程專業(yè)實習(xí)必然需要適應(yīng)在線教育趨勢,同時結(jié)合自身實習(xí)實訓(xùn)的特點,開展線上線下融合的一體化實習(xí)模式創(chuàng)新。
3.個性化、差異化實習(xí)實訓(xùn)需求
隨著參與實習(xí)的人數(shù)居高不下,實習(xí)單位對所有學(xué)生多采用相同或相似的實訓(xùn)內(nèi)容。一方面,隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,這種實訓(xùn)方式難以滿足學(xué)生的個性化需求;另一方面,這種不符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的實習(xí)內(nèi)容難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于每個學(xué)生的未來發(fā)展意向存在很大區(qū)別,這種強調(diào)共性、忽視個性的實習(xí)內(nèi)容嚴重影響學(xué)生的積極性及實習(xí)效果。借助一體化貫通式的實習(xí)實踐模式,可以設(shè)計差異化、個性化的實習(xí)內(nèi)容,為有讀研、出國、工作、創(chuàng)業(yè)等不同發(fā)展目標(biāo)的學(xué)生提供不同的選項。
二、通信工程專業(yè)實習(xí)內(nèi)容設(shè)置與創(chuàng)新機制
目前北京理工大學(xué)通信工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)的時間為三周,涉及移動通信系統(tǒng)和分組傳輸網(wǎng)概述的理論培訓(xùn)、上機操作、工程項目模擬訓(xùn)練及報告展示、工程教育內(nèi)容。所設(shè)計的通信工程專業(yè)實習(xí)實踐模式在內(nèi)容和方式設(shè)置上有如下創(chuàng)新。
1.貫通理論與實踐,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人實踐教學(xué)
在產(chǎn)學(xué)研貫穿的通信工程專業(yè)實習(xí)實踐模式創(chuàng)新過程中,課程組并沒有孤立地對通信工程專業(yè)實習(xí)進行調(diào)整,而是將所負責(zé)的理論課與實踐課進行了統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和頂層設(shè)計, 探索形成了基于成果導(dǎo)向教育(OBE)理念的移動通信課程教學(xué)體系。
課程組將理論課程與專業(yè)實習(xí)進行了頂層設(shè)計,一方面,對培養(yǎng)計劃進行了調(diào)整,將專業(yè)實習(xí)放置在數(shù)字通信原理和移動通信理論教學(xué)課程之后;另一方面,在內(nèi)容上實現(xiàn)了貫通式教學(xué),數(shù)字通信原理主要教授通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與分類以及調(diào)制解調(diào)、信源編碼、信道編碼等基礎(chǔ)性技術(shù),移動通信通過研究型教學(xué)方式,主要以2G直到5G、后5G移動通信系統(tǒng)為例,講授典型移動通信系統(tǒng)架構(gòu)、組成與技術(shù),涵蓋了專業(yè)實習(xí)所需要的理論基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù),由此,專業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)可以大幅縮短理論課時,使學(xué)生有更多的機會和時間參與實訓(xùn)工作。通過統(tǒng)籌設(shè)計,實現(xiàn)理論教學(xué)與專業(yè)實習(xí)內(nèi)容的合理分配和有機結(jié)合,使得學(xué)生掌握的理論知識在通信工程專業(yè)實習(xí)上能夠得到應(yīng)用,加強學(xué)生學(xué)以致用的能力,同時配合實習(xí)單位讓學(xué)生將更多的時間和精力投入到實際生產(chǎn)問題中去,從而進一步改善教學(xué)效果。
2.“互聯(lián)網(wǎng)+實習(xí)實訓(xùn)” 教學(xué)模式創(chuàng)新
課程組結(jié)合實習(xí)實訓(xùn)自身特點,開展線上線下融合的新型實習(xí)模式,形成了時時、處處、人人皆可實習(xí)實踐的新形態(tài)。開展線上與線下相結(jié)合的混合實習(xí)指導(dǎo),加強與實習(xí)單位的云平臺共建,結(jié)合通信工程專業(yè)實際,充分利用5G等新技術(shù)創(chuàng)新成果,創(chuàng)新實訓(xùn)課程內(nèi)容與實習(xí)方式,聚集線上線下指導(dǎo)與實操過程中產(chǎn)生的文檔、微視頻等資料,形成系列化的課程資源,通過經(jīng)驗分享和探討的模式,促進學(xué)生在相關(guān)專業(yè)實習(xí)中的能力培養(yǎng)。
創(chuàng)新線上+線下“雙師”型培訓(xùn)模式,一方面,引入實習(xí)單位指導(dǎo)教師與校內(nèi)負責(zé)教師共同作為實習(xí)實訓(xùn)的導(dǎo)師,形成線上遠程+線下輔導(dǎo)的實習(xí)指導(dǎo)團隊,通過平臺發(fā)布線上線下實習(xí)任務(wù),組織線上研討、提問和回復(fù),團隊通過在線審閱實習(xí)視頻、文檔等方式對學(xué)生實習(xí)過程進行監(jiān)控和指導(dǎo)。另一方面,引進行業(yè)專家為學(xué)生作學(xué)術(shù)前沿報告與就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo),使每個實習(xí)學(xué)生得到精準化指導(dǎo)。
3.探索研究型實習(xí)教學(xué)方法
課程組人員依托北京理工大學(xué)通信技術(shù)研究所,在國家863計劃重大項目“5G移動通信系統(tǒng)先期研究重大項目”中承擔(dān)四項課題,涵蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、虛擬化、物理層安全、新型調(diào)制編碼等關(guān)鍵技術(shù),同時承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃中多項6G課題研發(fā),課程組人員結(jié)合科研課題,指導(dǎo)學(xué)生參與通信系統(tǒng)與技術(shù)研究,讓學(xué)生通過研究提高對基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)設(shè)計的理解。
此外,多方位引入通信技術(shù)最前沿內(nèi)容,邀請國內(nèi)外頂尖知名專家為學(xué)生開展線上學(xué)術(shù)講座。這類學(xué)術(shù)活動使得學(xué)生能了解通信領(lǐng)域最新研究進展和前沿研究方向,與課程建設(shè)結(jié)合起來,同時還可以幫助學(xué)生培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、做好發(fā)展規(guī)劃。
4.差異化、個性化實習(xí)內(nèi)容設(shè)計
課程組根據(jù)不同學(xué)生的知識基礎(chǔ)、發(fā)展需求與學(xué)習(xí)興趣,設(shè)計差異化的實習(xí)內(nèi)容,實行“同課異構(gòu)”,提供不同的模塊供有意鉆研的學(xué)生進行個性化學(xué)習(xí)。通過技術(shù)調(diào)研、文獻閱讀、團隊合作、主題報告等形式,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣,要求每一個學(xué)生動手解決某一具體技術(shù)問題,在通信工程專業(yè)實習(xí)過程中,讓學(xué)生學(xué)以致用,將所學(xué)知識、所研究技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)實際中,了解技術(shù)在實際應(yīng)用中遇到的種種約束條件,鍛煉學(xué)生解決實際工程問題的能力。
5.構(gòu)建實習(xí)實訓(xùn)共同體
構(gòu)建實習(xí)實訓(xùn)共同體,形成學(xué)生自主、同學(xué)互助的學(xué)習(xí)方式。通過線上研討、線下交流、團隊合作等形式,提高學(xué)生的專業(yè)水平,擴大學(xué)生的專業(yè)視野,提升學(xué)生的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。
三、實習(xí)效果
通過對產(chǎn)學(xué)研貫穿的通信工程專業(yè)實習(xí)實踐模式進行創(chuàng)新,在教育教學(xué)方面取得了以下成果。
1.建設(shè)了以O(shè)BE為引領(lǐng)的移動通信課程架構(gòu)。明確細化了畢業(yè)要求指標(biāo)與課程教學(xué)目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系,梳理了課題架構(gòu),將多門課程有機結(jié)合,對標(biāo)國外相應(yīng)專業(yè)課程,實現(xiàn)了研究型、精細化教學(xué)。
2.建立了線上線下融合的新型實習(xí)實訓(xùn)模式。進一步加強了我校在通信專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)與科研能力,培養(yǎng)了學(xué)生的研究創(chuàng)新能力和科研實力。以線上線下融合實習(xí)為契機,進一步實現(xiàn)了通信工程專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研一體化協(xié)同育人。
3.貫通了理論與實踐,實現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人實踐教學(xué),使理論與實踐教學(xué)內(nèi)容相輔相成,互為依托,在教學(xué)學(xué)時有限的條件下進行貫通,對各自課程目標(biāo)的實現(xiàn)均有較大的促進作用。
4.發(fā)揮了科研優(yōu)勢,引入了移動通信前沿內(nèi)容。將5G、6G最新科研課題引入學(xué)生學(xué)習(xí)過程,在實習(xí)中邀請專家開展講座,這在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,幫助學(xué)生了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)與趨勢,為學(xué)生自我規(guī)劃提供參考。
此外,通過對參加并完成實習(xí)的學(xué)生進行反饋調(diào)研,對學(xué)生的反映情況進行分析總結(jié),可以得出該機制在學(xué)生發(fā)展方面產(chǎn)生了以下作用。
1.從OBE導(dǎo)向出發(fā),培養(yǎng)了“基礎(chǔ)理論扎實、研究興趣濃厚、了解科技前沿、具備國際視野、善于敢于創(chuàng)新、易于融入企業(yè)”的綜合發(fā)展型通信工程專業(yè)學(xué)生。
2.通過線上線下結(jié)合的理論講解和實際操作,學(xué)生了解了現(xiàn)代通信行業(yè)規(guī)范,了解了理論知識在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用場景和位置,熟悉通信系統(tǒng)常用設(shè)備與工具;具備一定的工程硬件安裝能力,能夠使用相應(yīng)的技術(shù)、資源與工具進行分析,自主設(shè)計解決方案并開展實驗研究,培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考和制訂方案的習(xí)慣。
3.學(xué)生了解了前沿通信技術(shù),掌握了5G的背景及標(biāo)準化進程,了解了5G行業(yè)發(fā)展特點和趨勢,掌握了LTE、5G技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù),掌握了5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進,了解了5G承載網(wǎng)絡(luò)需求、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),為今后從事通信方面的研究與工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
4.學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)理論與實踐相結(jié)合的研究方法,培養(yǎng)了在項目中解決復(fù)雜工程的能力,具備了一定的工程項目交付能力。
5.學(xué)生了解了通信技術(shù)快速發(fā)展對社會、文化及生活方式的巨大影響,了解了工程項目過程與環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展中的融合性問題,并能適當(dāng)進行評價。
6.學(xué)生了解了企業(yè)文化基本理念、企業(yè)文化細則和員工行為規(guī)范,了解了5G行業(yè)發(fā)展特點和趨勢,為求職積累了寶貴的經(jīng)驗。
7.通過工程項目模擬訓(xùn)練及報告展示,學(xué)生掌握了信息與通信領(lǐng)域基本的工程管理原理與經(jīng)濟決策方法,了解了一定的項目管理知識,建立了團隊意識。
四、總結(jié)
本文從目標(biāo)導(dǎo)向出發(fā),構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研融合貫穿的創(chuàng)新型通信工程專業(yè)實習(xí)機制。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同能夠?qū)崿F(xiàn)理論與實踐貫通的育人實踐教學(xué),讓學(xué)生學(xué)以致用的同時提高學(xué)生對本專業(yè)的興趣?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+實習(xí)實訓(xùn)”教學(xué)模式兼顧了線上線下教學(xué)的特點與優(yōu)勢,融合了“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”技術(shù),順應(yīng)了中國高等教育和世界高等教育在線教學(xué)的重要發(fā)展方向。開展研究型實習(xí)教學(xué),充分利用校內(nèi)外資源,可以幫助學(xué)生制訂發(fā)展規(guī)劃。構(gòu)建實習(xí)共同體和設(shè)計差異化、個性化內(nèi)容,既提高了學(xué)生的團隊合作精神,又滿足了個性化發(fā)展的需求。
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[責(zé)任編輯:蘇祎穎]