提高通信工程專業(yè)學生創(chuàng)新思維和工程實踐能力的探索

鄭來波

摘? 要：如何在現(xiàn)有的培養(yǎng)方案框架下切實提高所有工程專業(yè)學生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力，真正達到工程專業(yè)認證的基本要求，是一個值得研究的課題。文獻中已有研究多聚焦于專業(yè)的課程體系改革或提高少數(shù)優(yōu)秀學生的能力，而整體提升所有學生能力的具體實踐則鮮有涉及。文章以通信工程專業(yè)為例，基于通信系統(tǒng)綜合設計課程的改革，探索實踐了提高所有本科生創(chuàng)新思維和工程實踐能力的方法，達到了預期的目標。

關鍵詞：工程認證;教學改革;創(chuàng)新思維;工程實踐

中圖分類號：G640? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）24-0052-04

Abstract： It is a valuable project to improve innovation thought and engineering practice capacity of communication engineering students， and meet the requirement of Engineering Education Certification. In the literature， many researches focus on curriculum system reform or improving the capacity of minority of students， but practices of improving the capacity of the whole students are seldom. Based on curriculum reformation of integrated design of communication system， we study the method to fulfill the requirement and achieve the goal.

Keywords： engineering education certification; education reformation; innovation thought; engineering practice

工程教育認證標準提出了培養(yǎng)工科專業(yè)學生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力的要求[1]，電子信息類教學質(zhì)量國家標準也提出了培養(yǎng)學生技術改造與創(chuàng)新、工程設計與分析等解決實際工程問題能力的要求[2]，這兩個要求是針對全體學生而非少數(shù)優(yōu)秀學生。近年來，如何通過課程體系、教學管理體系、教學方法的改革切實提升工程專業(yè)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新思維，各高校都進行了探索并取得了一定成效[3-9]，但這些指導性方案需要具體課程教學改革進行支撐，否則難以達到預期目標。在具體教學實踐上，鼓勵學生參加各種學科競賽是提升學生系統(tǒng)設計能力的重要途徑[10]，通過設置各種卓越計劃班也是被普遍認可的方法[11]。但是，在自愿基礎上的學科競賽只有部分學生參加且大多是指定題目限時解決，仍帶有應試的影子;各種卓越計劃班只針對少數(shù)優(yōu)秀學生，也不能達到覆蓋全體學生的目標，并不滿足工程認證標準和國家質(zhì)量標準要求。因此，如何在現(xiàn)有培養(yǎng)體系框架下對實踐課程進行改革，使全體學生都經(jīng)過完整的創(chuàng)新思維和工程實踐能力培養(yǎng)，提升復雜系統(tǒng)設計能力，真正消除高校教育和未來工作崗位要求之間的差距，是一個重要的實踐課題。

2010年起，我們?yōu)橥ㄐ殴こ虒I(yè)學生建立了自由探索平臺[12]，以興趣為引導，為所有學生提供一個輕松的探索實踐環(huán)境，并實施全新的開放式管理模式，旨在使學生能夠在輕松的環(huán)境中培養(yǎng)興趣，達到創(chuàng)新思維培養(yǎng)和工程實踐能力提升的目的，取得了很好的效果。我國工程認證全面實施以來，為切實達到專業(yè)認證目標，并使此平臺惠及所有通信工程學生，我們以通信系統(tǒng)綜合設計課程和上述平臺為依托，改革教學方法和評價方法，致力于提升所有學生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力。經(jīng)多年實踐，提升了全體通信工程專業(yè)學生解決實際工程問題的能力。本文對近年來的工作進行總結(jié)，給出了通信系統(tǒng)綜合設計課程教學改革的總體方案，并總結(jié)實踐過程中面對的關鍵問題，探討對應的解決方案，希望對電子信息學科各專業(yè)的教學改革有參考作用。

一、通信系統(tǒng)綜合設計課程改革總體方案

2014年培養(yǎng)方案修訂時，為強化實踐環(huán)節(jié)，進一步提升各專業(yè)學生的動手實踐能力，我們在全院為每個專業(yè)設置了一門系統(tǒng)綜合設計課程。該課程設置的目的是希望所有學生通過一個本專業(yè)綜合性系統(tǒng)設計環(huán)節(jié)，將前期積累的基礎知識和專業(yè)知識用于工程實踐，以期進一步提升學生在校期間的創(chuàng)新思維和工程實踐能力，縮小本科教育和用人單位崗位需求之間的差距。為通信工程專業(yè)設置的課程為通信系統(tǒng)綜合設計，在三年級下學期開課。為了探索綜合性設計課程的有效實施方案，學院并未對綜合設計課程規(guī)定具體的實施細則，而是由各專業(yè)的專業(yè)負責人或?qū)嵺`經(jīng)驗豐富的教師獨立探索，逐漸優(yōu)化。和其他高校類似，考慮選題方便性、教師指導的針對性、成績評定的公平性，大多數(shù)專業(yè)采用了指定幾個標準題目由學生選擇的傳統(tǒng)做法。這種實施方案易于操作和實施，也便于成績評定，但多年相對固定的題目對學生的創(chuàng)新性思維能力培養(yǎng)沒有多大幫助，前后年級學生之間信息的共享也使得實施過程中鍛煉學生創(chuàng)新思維和工程實踐能力的初衷無法達成。即使每年有題目的更新，然而多個組同時做一個題目，很難避免相互借鑒、相互抄襲現(xiàn)象的發(fā)生，難以達到切實提高每一個同學的創(chuàng)新思維和工程實踐能力的目的。

為解決這個難題，我們首先提出并實踐了在系統(tǒng)綜合設計課程中采用“學生自主發(fā)現(xiàn)用戶需求、自主進行系統(tǒng)框架設計、自主進行課題關鍵技術分析和工作量估算、自主進行設計開發(fā)、撰寫項目技術報告并答辯”的改革方案。通過從生活中發(fā)現(xiàn)各種應用場景下新的應用需求并采用本專業(yè)技術予以具體實現(xiàn)，激活并鍛煉了學生的創(chuàng)新思維，通過完全自主的研發(fā)過程，真正提升了學生工程實踐能力，特別是復雜系統(tǒng)設計能力。