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(lái),“云大物移智”等新一代信息技術(shù)迅速成為社會(huì)的熱點(diǎn)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(shí)顛覆性的創(chuàng)新也不斷涌現(xiàn)。同時(shí),在工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)的背景下,國(guó)家對(duì)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(qiáng)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力,同時(shí)又要具有較高的綜合素質(zhì)。如何培養(yǎng)適應(yīng)新形勢(shì)下的通信工程專業(yè)人才,對(duì)高校提出了巨大的挑戰(zhàn)。

二、通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

通信技術(shù)及其運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)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(jí)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(duì)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(shí)水平相對(duì)延后,實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)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(shí)踐教學(xué)體系,主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

(一)實(shí)踐教學(xué)體系及質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制不健全

實(shí)踐教學(xué)是在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)踐操作對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證或設(shè)計(jì),并要求學(xué)生能夠分析與解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)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(shí)踐教學(xué)是重要的組成部分,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)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(jìng)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(shí)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(wèn)題,實(shí)踐教學(xué)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制也不夠健全,校企合作也不夠緊密,實(shí)習(xí)基地沒(méi)有充分發(fā)揮作用,直接影響學(xué)生工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新應(yīng)用能力培養(yǎng)以及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升。

(二)實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源有限,跟不上社會(huì)發(fā)展需求

本專業(yè)往往設(shè)有電路分析實(shí)驗(yàn)室、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、電子工藝實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室、通信實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代通信實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室和單片機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等實(shí)驗(yàn)設(shè)備,雖然實(shí)驗(yàn)設(shè)備能滿足本專業(yè)實(shí)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)等問(wèn)題,缺少與行業(yè)接軌的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)備。同時(shí),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(jì)的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)項(xiàng)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(shí)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(duì)以上問(wèn)題,本文結(jié)合本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革實(shí)踐,提出了基于階段式專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)方案及其課程體系,并對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制進(jìn)行完善。實(shí)踐證明,本文提出的通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系對(duì)本專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用、工程實(shí)踐和團(tuán)隊(duì)合作等能力的提升具有一定的成效,同時(shí)對(duì)本專業(yè)的建設(shè)也起到了一定的推動(dòng)作用。

三、階段式專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案及其課程體系

(一)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

由于實(shí)踐教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)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(shí)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(qiáng)調(diào)工科學(xué)生應(yīng)具有工程實(shí)踐能力。而通信產(chǎn)業(yè)包括了研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維等多個(gè)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(qiáng)的科研能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力。因此,為了適應(yīng)行業(yè)對(duì)通信工程專業(yè)人才的需求,2019年,本專業(yè)通過(guò)組織教師進(jìn)行企業(yè)調(diào)研和同行調(diào)研,并經(jīng)過(guò)答辯及組織專家論證等環(huán)節(jié),對(duì)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(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了5個(gè)指標(biāo)點(diǎn)的分解,其中與實(shí)踐教學(xué)相關(guān)的重要指標(biāo)點(diǎn)為能夠負(fù)責(zé)完成通信系統(tǒng)中產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、維護(hù)和軟硬件項(xiàng)目管理,成為測(cè)試工程師、研發(fā)工程師、硬件設(shè)計(jì)師和系統(tǒng)架構(gòu)師等。

(二)階段式實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案

根據(jù)本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和通用畢業(yè)要求,對(duì)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案進(jìn)行整體設(shè)計(jì),如圖1所示。采用階段式的培養(yǎng)方案,實(shí)施“知識(shí)儲(chǔ)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(shí)儲(chǔ)備階段,包括專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)實(shí)踐,其中專業(yè)知識(shí)實(shí)踐主要為課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)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(shí)踐能力。在以上實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中,需要學(xué)院及專業(yè)對(duì)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(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案

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

依托學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)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(shí)踐能力為核心的實(shí)踐教學(xué)課程體系,將通信工程專業(yè)實(shí)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(shí)踐教學(xué)課程體系

1.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐模塊

電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)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(shí)驗(yàn),該模塊重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,要求學(xué)生學(xué)會(huì)使用電子測(cè)試儀器,通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)使學(xué)生加深對(duì)電子技術(shù)基本原理知識(shí)的掌握,對(duì)電路輸入輸出及內(nèi)部信號(hào)變化有直觀的認(rèn)識(shí)。

2.通信專業(yè)知識(shí)實(shí)踐模塊

通信專業(yè)知識(shí)實(shí)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(shí)驗(yàn),包括信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、通信原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)和移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等,該模塊重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握,如學(xué)會(huì)運(yùn)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(duì)通信工程專業(yè)部分知識(shí)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,對(duì)通信模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)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(guò)電子電路工程基礎(chǔ)實(shí)踐、通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)、綜合電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),使學(xué)生了解電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的基本流程,掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制作工藝的一般方法和基本技能,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的多門專業(yè)知識(shí)及前沿知識(shí),對(duì)通信網(wǎng)、程控交換機(jī)、光傳輸設(shè)備、ADSL接入設(shè)備、數(shù)據(jù)通信多層交換機(jī)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(shí)的綜合應(yīng)用能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題,學(xué)會(huì)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(shí)踐能力培養(yǎng)模塊

此模塊包括通信電路創(chuàng)新實(shí)踐、單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)科競(jìng)賽。該模塊以區(qū)域需求為導(dǎo)向,通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽等形式實(shí)現(xiàn)科教協(xié)同及產(chǎn)教融合。在實(shí)踐過(guò)程中,要求學(xué)生能夠針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題,學(xué)會(huì)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(duì)項(xiàng)目進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計(jì)及制作,在提高學(xué)生的科研實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

四、實(shí)踐教學(xué)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

完善的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制是保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵,不僅可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度,同時(shí)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(jí)教學(xué)過(guò)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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),并定期開展教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)及教學(xué)改進(jìn)活動(dòng),通過(guò)督導(dǎo)聽課反饋、學(xué)生評(píng)教等方式實(shí)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(guò)不斷摸索與實(shí)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(píng)價(jià)和基于教學(xué)反思反饋的教學(xué)過(guò)程質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,對(duì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行監(jiān)控管理,如圖3所示[4]。

圖3 實(shí)踐教學(xué)過(guò)程質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

(一)健全過(guò)程考核機(jī)制,改革考核方式

針對(duì)不同的實(shí)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(shí)踐能力、知識(shí)掌握程度、專業(yè)知識(shí)應(yīng)用和表達(dá)能力作為評(píng)價(jià)點(diǎn),精心設(shè)計(jì)考核內(nèi)容、各評(píng)價(jià)點(diǎn)權(quán)重、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及課程目標(biāo)達(dá)成期望值,構(gòu)建知識(shí)與能力融合的多元化實(shí)踐教學(xué)考核方式及考核內(nèi)容[5]。表1為本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)點(diǎn)及考核方式表。

表1 本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)點(diǎn)及考核方式表

(二)構(gòu)建基于教學(xué)效果評(píng)價(jià)和基于教學(xué)反思的過(guò)程質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

為了保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,課程組教師首先按照表1的考核方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核,并分別對(duì)實(shí)踐過(guò)程及總體進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)算課程目標(biāo)達(dá)成度,然后以課程組為單位,依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)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(guò)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(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中實(shí)施,從而促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)良性循環(huán)的開展。

五、結(jié)語(yǔ)

以建設(shè)省部級(jí)、國(guó)家級(jí)一流專業(yè)為目標(biāo),桂林理工大學(xué)對(duì)通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革,從2019年起對(duì)本專業(yè)實(shí)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(shí)踐能力顯著增強(qiáng)。近兩年,學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽超過(guò)了本專業(yè)人數(shù)的40%;本科生以第一作者申請(qǐng)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(shí)踐教學(xué)平臺(tái)及實(shí)習(xí)基地?cái)?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(guò)安排學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目培訓(xùn)、聘請(qǐng)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(dòng)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(jí)一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn);2021年獲得國(guó)家級(jí)一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn);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(shí)踐”獲得省部級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

我校通信工程專業(yè)實(shí)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(shí)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(wèn)題的能力和綜合素質(zhì)為最終目標(biāo),進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系,研究科教協(xié)同、產(chǎn)教融合的新思路,并對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)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(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。