面向新工科和工程認證的通信工程人才培養(yǎng)模式改革與實踐

曾軍英 翟懿奎 張昕 董超俊 應(yīng)自爐 甘俊英

摘? 要：針對工程認證中OBE理念的貫徹問題、通信工程專業(yè)新工科的內(nèi)涵建設(shè)問題，以金課建設(shè)為引導(dǎo)，對專業(yè)核心課程、學(xué)科交叉融合、前沿課程進行精品課程建設(shè);面向新工科建設(shè)，改革教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，深化學(xué)科之間交叉融合;建立以學(xué)生學(xué)習(xí)成果（OBE）為導(dǎo)向的創(chuàng)新實驗、實踐教學(xué)體系，促進產(chǎn)教融合;以貫徹工程認證理念為核心，建設(shè)基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價機制。在通信工程實行的人才培養(yǎng)模式改革和實踐表明，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：新工科;工程認證;OBE;人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：C642 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）26-0107-04

Abstract： In view of the implementation of OBE concept in engineering certification and the connotation construction of new engineering in communication engineering major， through the formulation and practice of communication engineering training program， guided by the construction of gold courses， the construction of gold courses is carried out for the core courses， cross integration courses and cutting-edge courses. To promote interdisciplinary integration， to face the construction of new engineering， to reform teaching methods and contents， to establish innovative experiment and practice teaching system guided by students' learning achievements， to promote the integration of production and teaching; Building an evaluation mechanism based on production with the implementation of OBE concept as the core. The reform of communication engineering specialty shows that it has achieved good results.

Keywords： New Engineering; Engineering Certification; OBE; Talent Training Mode

一、概述

2016年中國正式加入《華盛頓協(xié)議》[1]，高等工程教育的專業(yè)認證成為高等教育領(lǐng)域的熱點話題[2]。截至2019年初，全國已有19所高校的通信工程專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認證[3]。相關(guān)院校的通信工程專業(yè)也以工程教育認證為指導(dǎo)開展了教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改革和創(chuàng)新[4]。2017年教育部在《新工科建設(shè)指南（“北京指南”）》中指出：“探索多學(xué)科交叉融合的工程人才培養(yǎng)模式，開設(shè)跨學(xué)科課程，探索面向復(fù)雜工程問題的課程模式，組建跨學(xué)科教學(xué)團隊，強化工程人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)”[5]。在推進新工科建設(shè)的背景下，面向當(dāng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高校迫切需要加快新工科的內(nèi)涵建設(shè)[6-7]。

五邑大學(xué)通信工程專業(yè)是五邑大學(xué)第一批通過“專業(yè)質(zhì)量提升工程”專業(yè)人才培養(yǎng)方案評審專業(yè)，已經(jīng)開始實施面向工程認證的人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱。工程教育專業(yè)認證是推進高校培養(yǎng)解決工程復(fù)雜問題的應(yīng)用型人才，因此對理論、實踐教學(xué)提出了更高的要求，需要改革教學(xué)方法和與時俱進更新教學(xué)內(nèi)容，加強實踐教學(xué)，促進產(chǎn)教融合，建立工程教育理念。新工科建設(shè)要求加強對通信工程專業(yè)傳統(tǒng)學(xué)科的內(nèi)涵建設(shè)，增加學(xué)科的交叉融合，適應(yīng)未來新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，通信工程在基于工程認證的人才培養(yǎng)方案實踐中也發(fā)現(xiàn)存在的問題，學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向（OBE）理念還沒有貫徹到實際教學(xué)中，新工科的內(nèi)涵建設(shè)不足，沒有建立完善的基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價機制。

圍繞五邑大學(xué)“創(chuàng)建特色鮮明的廣東省高水平工科大學(xué)”的戰(zhàn)略目標，通信工程專業(yè)確定了人才培養(yǎng)模式改革和實踐思路：以金課建設(shè)為引導(dǎo)，對專業(yè)核心課程、學(xué)科交叉融合、前沿課程進行精品課程建設(shè);面向新工科建設(shè)，改革教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，深化學(xué)科之間交叉融合;建立以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的創(chuàng)新實驗、實踐教學(xué)體系，促進產(chǎn)教融合;以貫徹工程認證理念為核心，建設(shè)基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價機制。

1. 以金課建設(shè)為引導(dǎo)，對專業(yè)核心課程、學(xué)科交叉融合、前沿課程進行精品課程建設(shè)。2019年教育部提出金課建設(shè)，要求建設(shè)的精品課程具有“高階性”“創(chuàng)新性”“挑戰(zhàn)度”，通信工程專業(yè)精品課程建設(shè)制定了建設(shè)宗旨：基于成果導(dǎo)向的課程教學(xué)理念、嚴密的課程教學(xué)體系、與時俱進的課程教學(xué)內(nèi)容、以學(xué)生為中心的課程教學(xué)方法、面向新工科的課程教學(xué)團隊、良好的課程教學(xué)資源平臺。主要的改革和實踐有實施翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)，進行混合式教學(xué)實踐嘗試;建設(shè)以學(xué)生學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺以及充分應(yīng)用雨課堂、云班課等現(xiàn)代化信息手段創(chuàng)新教學(xué)模式;以學(xué)生為中心，采用專題研討、個性特色的微課視頻課堂、對分課堂等教學(xué)方法，為了提高學(xué)生融入課堂的積極性，開展學(xué)生自學(xué)-討論-教師講授指導(dǎo)的教學(xué)方法，加強師生交流;進行考核方式的改革，減小考試在考核中的比重，增加項目作業(yè)，課堂練習(xí)、平時作業(yè)的比重;要求本科生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、設(shè)計競賽或者參與教師的課題研究，培養(yǎng)學(xué)生解決工程復(fù)雜問題的能力。

以金課建設(shè)為引導(dǎo)，積極引導(dǎo)教師對專業(yè)核心課程，交叉融合課程，學(xué)科前沿課程進行金課建設(shè)。重點建設(shè)專業(yè)核心課程：通信原理、電磁場與微波技術(shù)、高頻電子線路、信息論與編碼技術(shù)、電子電路綜合設(shè)計等。交叉融合課程、學(xué)科前沿課程：融合通信技術(shù)設(shè)計、機器學(xué)習(xí)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等。

2. 面向新工科建設(shè)，改革教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，深化學(xué)科之間交叉融合;建立以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的創(chuàng)新實驗、實踐教學(xué)體系，促進產(chǎn)教融合。

二、面向新工科和工程認證的通信專業(yè)人才培養(yǎng)的教育理念

通信工程人才培養(yǎng)模式改革與實踐首先要做的就是在設(shè)計、構(gòu)建通信工程人才培養(yǎng)方案時，更新教師教育觀念，理解工程教育的三大理念，面對新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加強學(xué)科融合。工程教育三大理念：以學(xué)生為中心，基于OBE的認證標準，持續(xù)改進是工程認證的內(nèi)在需求?！靶鹿た啤睂I(yè)建設(shè)內(nèi)容是面向新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟發(fā)展，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力強、新型復(fù)合型人才。

三、基于工程認證的通信專業(yè)教學(xué)手段與方法的創(chuàng)新性探索

（一）基于工程認證的通信專業(yè)教學(xué)手段與方法的創(chuàng)新性探索的指導(dǎo)思想

1. 實施以學(xué)生為中心的自學(xué)-討論-教師講授指導(dǎo)教學(xué)方法嘗試

教學(xué)過程堅持貫穿以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，引導(dǎo)教師改變滿堂灌輸?shù)慕虒W(xué)方法，采用學(xué)生自學(xué)，課堂討論，教師講授指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和獨立思考能力、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

2. 開展綜合性實踐教學(xué)

核心專業(yè)課程開設(shè)單獨實驗，專業(yè)課程不開設(shè)課內(nèi)實驗，而是開展綜合性實踐教學(xué)，如圖1實踐教學(xué)體系所示。比如開設(shè)融合通信技術(shù)課程設(shè)計，利用綜合實踐教學(xué)打破專業(yè)理論課程單獨開設(shè)實驗、課程知識不能交叉融合的弊端，使通信專業(yè)的課程實踐教學(xué)形成整體融合的體系框架。

圖1 實踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

3. 開展研究性教學(xué)

通信工程專業(yè)教師開設(shè)面向本科生的實驗室，推進教師和企業(yè)的產(chǎn)學(xué)融合，鼓勵學(xué)生參加企業(yè)工程或教師科研項目，積極推動學(xué)生申請各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，用項目促進學(xué)習(xí)和專研。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，研究生理論研究，本科生實踐操作共同完成企業(yè)或教師研究項目。

（二）基于工程認證的通信專業(yè)教學(xué)手段與方法

1. 基于混合式教學(xué)模式的課程群教學(xué)方式

為了彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)滿堂灌輸、自主學(xué)習(xí)學(xué)生學(xué)習(xí)能力不足的問題，采用了任務(wù)型教學(xué)與自主型學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合教學(xué)模式。通信工程專業(yè)申報了“基于混合式教學(xué)模式的課程群改革的探索”省級教學(xué)項目。針對電子類課程，錄制了數(shù)字電路、模擬電路、電子技術(shù)等微課視頻，在通信工程班級實施翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)模式結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)，進行混合式教學(xué)，實踐表明，對于電子類專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)效果良好。

2. 建設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的理念，在校園網(wǎng)建立了省級精品課程“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”網(wǎng)站，實現(xiàn)了仿真實驗、網(wǎng)絡(luò)資源共享、考核、問卷調(diào)查、反饋等功能。通信工程專業(yè)先后開發(fā)出數(shù)字電路、模擬電路、電子技術(shù)等多套個性特色的微課視頻。

3. 基于工程教育專業(yè)認證的考核評價方式的改革和實踐

通信工程專業(yè)對課程的考核方式進行了改革，制定了具體的評價方式和指標。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，避免學(xué)生考前突擊學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)不牢固的弊端，采取多種考核方式增加平時環(huán)節(jié)的比重。如：平時、課堂提問、課堂練習(xí)、大作業(yè)、項目作業(yè)等占50%，期末考試只占50%，每個學(xué)期每門課程考試前提交考試考核內(nèi)容方式合理性審核表，考試后提交課程達成度報告，分析教學(xué)存在的問題，并提出持續(xù)改進的措施。

四、建立以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的創(chuàng)新實驗、實踐教學(xué)體系，促進產(chǎn)教融合

1. 對專業(yè)課程的課內(nèi)實驗進行整體設(shè)計，放棄使用以往實驗板、實驗箱構(gòu)建的針對課程的課內(nèi)實驗，比如建設(shè)軟件無線電平臺，將“通信原理”“光纖通信”“移動通信”等內(nèi)容關(guān)聯(lián)的課程實驗環(huán)節(jié)進行整合，設(shè)置綜合性實驗，促進學(xué)生對通信系統(tǒng)的全面理解，培養(yǎng)解決通信工程實際復(fù)雜問題能力。

2. 核心主干課程開設(shè)單獨的實驗課，同時構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)仿真實驗系統(tǒng)。建設(shè)了實驗過程的模擬演示、實驗的遠程操作實時仿真等模塊。

3. 建設(shè)融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與通信工程專業(yè)的本科

教學(xué)實驗室，融合通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)工程課程特點，開設(shè)學(xué)科融合課程，比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等。依托五邑大學(xué)智能制造學(xué)部，建設(shè)強調(diào)通信專業(yè)基礎(chǔ)實踐、強化物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等學(xué)科技術(shù)的交叉融合綜合實訓(xùn)。

五、新工科背景下的通信專業(yè)教學(xué)隊伍建設(shè)

依托五邑大學(xué)智能制造學(xué)部，整合了教學(xué)團隊，建設(shè)了通信工程專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)跨學(xué)科的師資隊伍。畢業(yè)設(shè)計在跨學(xué)科的教師隊伍指導(dǎo)下，培養(yǎng)面向新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的通信類“新工科”人才，已經(jīng)顯現(xiàn)初步成效。

六、面向新工科和工程認證的通信專業(yè)實踐能力培養(yǎng)

工程實踐能力的培養(yǎng)是工程認證與新工科培養(yǎng)的重點。一方面注重產(chǎn)教融合?！靶鹿た啤比瞬排囵B(yǎng)的關(guān)鍵在于通過產(chǎn)教融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，加強理論知識基礎(chǔ)之上的工程實踐。另一方面，通過科技競賽等實踐活動組織與實施，培養(yǎng)大學(xué)生主動實踐能力?；趯W(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的人才實踐培養(yǎng)模式，是將工程實踐內(nèi)容項目化，以科技競賽形式完成工程實踐任務(wù)。

（一）以貫徹工程認證理念為核心，建設(shè)基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價機制

如圖2所示，通信工程專業(yè)建立了基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價機制。

1. 建立了教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機制，通過質(zhì)量監(jiān)控機制確保人才培養(yǎng)模式改革與實踐的貫徹，定期開展課程體系設(shè)置和課程質(zhì)量評價。通信工程專業(yè)教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機制，包括教學(xué)督導(dǎo)隊伍、專業(yè)負責(zé)人管理機制、課程負責(zé)人機制、師生的信息反饋機制等。

建立內(nèi)部評價機制，即畢業(yè)要求達成情況評價機制，定期開展畢業(yè)要求達成情況評價。畢業(yè)生根據(jù)學(xué)習(xí)、競賽、科研、應(yīng)聘、考研及出國留學(xué)申請等經(jīng)歷，評估各項畢業(yè)要求，完成畢業(yè)要求達成度調(diào)查表;主干課程任課教師根據(jù)教學(xué)情況以及學(xué)生在學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，對各項畢業(yè)要求進行評估，填寫教師反饋意見調(diào)查表;用人單位對照畢業(yè)要求，對畢業(yè)生各項能力進行滿意度評估，完成用人單位反饋意見調(diào)查表。

2. 建立了外部評價機制，即畢業(yè)生跟蹤反饋機制。定期邀請企業(yè)、社會、專家等相關(guān)群體參與社會評價，定期分析評價培養(yǎng)目標合理性。（外部評價）

3. 建立了持續(xù)改進反饋機制。

（二）實施效果

通過通信工程培養(yǎng)方案的制定和實踐，近三年內(nèi)申請了12項教學(xué)項目，已經(jīng)結(jié)題了5項，發(fā)表了13篇教學(xué)論文，建設(shè)了1門精品課程，編寫了《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）》《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計基礎(chǔ)》2部教材。開發(fā)了《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計基礎(chǔ)》《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》等課程微視頻，已在通信工程專業(yè)各班級的教學(xué)中使用?！盎旌鲜浇虒W(xué)”從17年開始在主干課程中進行了教學(xué)試點，明顯提升了教學(xué)質(zhì)量。同時學(xué)生積極參與創(chuàng)新基金的申報和研究、成為教師科研課題的主力，自2017年迄今，通信工程專業(yè)教師指導(dǎo)的各類電子設(shè)計競賽，獲全國挑戰(zhàn)杯二等獎1項、全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽（T1杯）全國總決賽二等獎、廣東省電子設(shè)計大賽一等獎3項、三等獎5項、互聯(lián)網(wǎng)+廣東省銅獎1項，通信專業(yè)學(xué)生成功申請了25項校級和國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃和眾創(chuàng)項目。

（三）總結(jié)

通過培養(yǎng)方案的制定和實踐，積極推進了對專業(yè)核心課程，交叉融合課程，學(xué)科前沿課程的金課建設(shè);積極推進新工科內(nèi)涵建設(shè)，創(chuàng)新教學(xué)方法和更新教學(xué)內(nèi)容，推進跨學(xué)科的交叉融合;注重實踐教學(xué)，建立了以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的創(chuàng)新實驗、實踐教學(xué)體系;在課程建設(shè)、師資隊伍、教學(xué)方法改革、質(zhì)量評價體系等方面建立了一套有效的基于產(chǎn)出的評價機制，形成了教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機制、畢業(yè)要求達成情況評價機制、畢業(yè)生跟蹤反饋機制、持續(xù)改進反饋機制。通過人才培養(yǎng)模式改革與實踐，推動了通信工程專業(yè)教師的教學(xué)改革研究，強化了學(xué)生的主動實踐能力培養(yǎng)，取得了豐碩的成果。

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