趙冬娥?李海真?王晨光?王明泉?桂志國

摘要：以“卓越計劃”為指導，在對本科實踐教學現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合通信工程專業(yè)特點，通過創(chuàng)新工程技術(shù)人才培養(yǎng)理念，從實踐教學體系的科學構(gòu)建、實踐教學方法改革、校內(nèi)外實習基地建設(shè)、課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的優(yōu)化、學生課外實踐活動等方面對“卓越計劃”模式下的實踐教學體系進行了分析和探索。

關(guān)鍵詞：卓越計劃；實踐教學體系；通信工程；工程實踐；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0181-02

當前我國在高等工程教育人才培養(yǎng)數(shù)量上居世界前列，但教育創(chuàng)新、培養(yǎng)質(zhì)量等指標仍與世界發(fā)達國家存在差距。對于高等工程教育質(zhì)量，業(yè)界的共同反映是畢業(yè)生工程實踐能力較弱，崗位適應(yīng)慢，缺乏團隊合作與創(chuàng)新精神。[1]

針對高等工程教育培養(yǎng)現(xiàn)狀，2010年6月國家啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”），提出了高等工程教育的改革方向：[2]一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。從國家發(fā)展策略上可以看出，重視高等工程教育，提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量是我國高等教育的重要工作，而其中的核心就是工程實踐，應(yīng)當將培養(yǎng)學生的工程實踐能力貫穿于整個本科階段。

中北大學通信工程專業(yè)于2012年2月獲批成為第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃高校學科專業(yè)（教高廳函[2012]7號），作為中北大學重點建設(shè)的優(yōu)勢學科專業(yè)，在學科建設(shè)和本科教育方面積累了豐富的教學經(jīng)驗，形成了自己的人才培養(yǎng)特色。但不可否認，在工程教育方面還有所欠缺，特別是在實踐教學方面還存在一些不足，限制了學生創(chuàng)新思維與實踐動手能力的培養(yǎng)。因此，將以此次“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施為契機，以實踐教學改革為工作核心，對適應(yīng)“卓越計劃”要求下的實踐教學體系進行研究探索，改革和創(chuàng)新通信工程人才教育理念，培養(yǎng)一批工程技術(shù)應(yīng)用能力強、能夠快速適應(yīng)社會需求的高等工程技術(shù)人才。

一、高等本科院校實踐教學現(xiàn)狀分析

目前我國高等本科院校通信工程專業(yè)普遍存在“培養(yǎng)目標不太明確，重理論輕實踐”等問題。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：[3-5]第一，相對于“卓越計劃”的培養(yǎng)目標，工程教育偏離工程實踐，實驗課程設(shè)置與工程實際脫節(jié)，教學過程重視理論知識學習，卻忽視了對學生實踐動手能力的培養(yǎng)，致使學生分析、解決實際工程問題的能力較差，創(chuàng)新意識薄弱。第二，實踐教學大綱陳舊，驗證型實驗內(nèi)容較多，設(shè)計型實驗與多學科知識綜合性實驗相對較少，各類實習環(huán)節(jié)相對固定，留給學生的動手與思考空間有限，無法有效調(diào)動學生的積極性，難以適應(yīng)卓越工程師對工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。同時，由于對實驗教學的重要性認識不足，學生存在不動腦思考、僅是按實驗步驟機械進行、抄襲實驗報告等現(xiàn)象，實驗效果不理想。第三，由于高等學校與企業(yè)之間沒有國家層面的學生實習制度的規(guī)范與保障，也沒有相關(guān)的鼓勵政策，使得生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等重要實踐環(huán)節(jié)流于形式。第四，畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)效果較差。由于指導教師缺少工程經(jīng)歷以及學習設(shè)計場所和投入經(jīng)費的不足，選題受到諸多限制，并且大多與工程實際聯(lián)系不夠緊密。同時，由于復(fù)習考研、各類資格考試、找工作等原因，很多學生無法投入足夠精力完成畢業(yè)論文，論文質(zhì)量較差。

因此，如何解決上述問題，將對學生工程實踐能力的培養(yǎng)造成巨大影響。本文將以中北大學通信工程專業(yè)為對象，研究探索適合于通信工程“卓越工程師”人才培養(yǎng)的專業(yè)實驗教學體系。

二、“卓越計劃”模式下通信工程實驗教學體系的探索

1.建立適應(yīng)“卓越計劃”要求的實驗教學體系

實驗教學體系的構(gòu)建要為學生創(chuàng)新意識、工程能力的培養(yǎng)提供保障。根據(jù)“卓越計劃”工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，結(jié)合專業(yè)實際，將實踐能力培養(yǎng)劃分為三個層次：基本技能層、綜合應(yīng)用能力層、工程實踐與創(chuàng)新能力層。

（1）基本技能層。該階段主要是培養(yǎng)學生扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識以及學生對各種電子儀器與性能參數(shù)的測量方法和實驗技能。主要包括以下兩個方面：一是大學物理、工程制圖、電路分析、數(shù)模電子技術(shù)、程序設(shè)計語言C++、MATLAB基礎(chǔ)、單片機原理與應(yīng)用、專有集成電路設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計等通識教育與專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗；二是認知實習、專業(yè)發(fā)展科普講座、電子工藝實習等。

（2）綜合應(yīng)用能力層。主要為專業(yè)實驗、課程設(shè)計與專業(yè)綜合實驗，目的是強化學生的系統(tǒng)思維方法和提高學生的綜合設(shè)計應(yīng)用能力。主要包括以下四個方面：一是信號與系統(tǒng)、通信原理、電磁場與微波、高頻電子線路、計算機通信網(wǎng)、現(xiàn)代交換技術(shù)、光纖通信、移動通信等；二是電子線路與系統(tǒng)設(shè)計、軟件設(shè)計實踐、通信系統(tǒng)仿真及大型實驗、VHDL項目設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)項目設(shè)計等；三是專業(yè)綜合實踐周；四是計算機通信網(wǎng)技術(shù)工程實訓、程控、傳輸通信綜合技術(shù)工程實訓。

（3）工程實踐與創(chuàng)新能力層。主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、工程實踐能力、團隊協(xié)作意識等。主要包括以下兩個方面：一是課外科技創(chuàng)新活動（大學生電子設(shè)計競賽、“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計大賽等）；二是“3+1”培養(yǎng)模式的實施（包括頂崗實習、產(chǎn)品研發(fā)項目訓練等）。

按照上述三個層次，實踐教學由簡單到復(fù)雜，能力培養(yǎng)由弱到強的方式實施，同時圍繞工程教育理念，進一步突出“卓越工程師”人才培養(yǎng)特色。融傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為一體；融人文精神、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體；融教學、科研和生產(chǎn)實踐為一體。

2.更新實驗課程內(nèi)容，改革實踐教學方法，培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神

在實驗課程內(nèi)容上，融入工程教育理念，以培養(yǎng)學生的工程實踐能力與創(chuàng)新意識為核心，結(jié)合現(xiàn)有實驗教學平臺，更新實驗教學內(nèi)容與訓練重點，增加綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實踐動手環(huán)節(jié)；同時，加大實驗室的開放力度，使學生結(jié)合自己興趣自主選題實驗，全面優(yōu)化提升學生的實踐動手能力。

在實踐教學方法上，改變傳統(tǒng)的“知識灌輸型”教學模式，引入先進的教學手段（如多媒體教學、動畫設(shè)計等），增加互動環(huán)節(jié)，提高授課的感染力；同時，采取必修實驗與選修實驗相結(jié)合的操作模式，減少必修實驗，增加選作實驗的綜合性與工程性，并逐步向創(chuàng)新型的實驗教學模式轉(zhuǎn)變；此外，積極吸引學生參與教師的科研項目，在科研項目中提煉轉(zhuǎn)化實驗內(nèi)容，增加實驗的應(yīng)用性與學生參與的積極性?？傊?，要以工程教育理念為主線，以學生興趣為動力，通過多種實踐教學手段，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，全面提高學生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力。

3.整合校內(nèi)實踐資源，加強校企合作，逐步完善校內(nèi)外實習基地建設(shè)

在校內(nèi)實習基地建設(shè)上，通過整合校內(nèi)實踐資源，充分發(fā)揮校內(nèi)現(xiàn)有實踐實訓場所的作用，可以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，促進專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。中北大學通信工程專業(yè)的校內(nèi)實習基地建設(shè)以國家級電工電子實驗教學示范中心、工程訓練中心為支撐，不斷完善工程實踐訓練內(nèi)容，加大工程訓練與企業(yè)的結(jié)合力度，逐步形成了多層次、分階段、模塊化的工程訓練模式，實現(xiàn)了將工程訓練貫穿于整個培養(yǎng)過程中。同時，校內(nèi)實習基地由專職教師負責管理，實施全天12小時開放管理模式，學生可以根據(jù)自己的興趣和時間網(wǎng)上預(yù)約實習，以此提高學生主動實習鍛煉的積極性，為培養(yǎng)學生的實踐動手能力提供了保障。

在校外實習基地建設(shè)上，多方拓展渠道與企業(yè)建立合作關(guān)系，形成了一批產(chǎn)學實踐基地，并與企業(yè)技術(shù)專家共同組建了產(chǎn)學合作教育領(lǐng)導小組，吸引了產(chǎn)業(yè)資深技術(shù)人員全面參與實踐教學人才培養(yǎng)模式改革工作。采取的措施包括以下幾個方面：一是設(shè)立新生校內(nèi)本科生“導師制”，從入學開始就對學生開展學業(yè)規(guī)劃和指導，根據(jù)學生的興趣與專業(yè)培養(yǎng)目標合理制定實習訓練計劃，指導學生開展工程科研訓練；二是為每位學生配備校內(nèi)與校外導師，對學生全程跟蹤與學業(yè)規(guī)劃，形成“雙導師”制，依托實習基地現(xiàn)有條件開展畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計等工作；三是充分利用校友、科研合作單位等多種資源，積極走出去與知名通信企業(yè)進行合作洽談；四是組織學生定期進行實踐總結(jié)，開展技術(shù)交流，逐步培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

此外，在應(yīng)對“生產(chǎn)實習時間過短，企業(yè)不愿接納，學生實習流于形式”等問題上，也進行了深入研究，認為通過一系列行之有效的措施可以改善上述情況。首先，教育部已經(jīng)聯(lián)合多個有關(guān)部門研究制訂了實習安全與保險政策、聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)的財稅政策等，提高了企業(yè)參與“卓越計劃”的積極性。[6]在國家政策不斷完善下，校方層面應(yīng)該出臺關(guān)于“卓越計劃”下的校企合作相關(guān)激勵與保障政策，包括成立專門的“卓越計劃”領(lǐng)導工作小組，制訂校內(nèi)教師參與卓越計劃的職稱評定與績效考核激勵政策，并積極聘請經(jīng)驗豐富的工程師作為校外指導教師，提供教學、實踐、科研場所和設(shè)備以及可能的參與實踐的機會，安排好學生在企業(yè)的學習生活、實踐場所，并提供充足的安全和勞動保護等。[7，8]其次，學生在實習之前應(yīng)做好準備工作，根據(jù)實習計劃認真查閱相關(guān)資料，打下扎實的理論基礎(chǔ)，以保證實習效果。最后，為解決企業(yè)無法接納大量學生現(xiàn)場實習的實際情況，可以采用集中學習、分散跟崗的模式?！凹袑W習”主要是指集中培訓與實習相關(guān)的理論知識和生產(chǎn)流程、操作注意事項等共性內(nèi)容。“分散跟崗”主要是指將實習學生分成多個小組，每組配備1～2名企業(yè)技術(shù)人員，這樣可以保證實習質(zhì)量。

4.優(yōu)化課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等綜合實踐環(huán)節(jié)，提高培養(yǎng)質(zhì)量

課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計要融入CDIO（構(gòu)思—設(shè)計—實施—運行）工程教育理念，[9]讓學生經(jīng)歷產(chǎn)品研發(fā)的全過程，從產(chǎn)品需求分析、方案論證到系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)、運行測試等的全程參與可以使學生理論聯(lián)系實踐，掌握工程思維與研發(fā)手段，培養(yǎng)學生的綜合知識應(yīng)用能力和解決工程實際問題的能力。在時間安排與組織管理上，可以通過在學期初布置設(shè)計任務(wù)、在學期中定期檢查與指導、在期末驗收互評的方式進行，給學生充足的時間認真審核設(shè)計方案與不斷完善系統(tǒng)功能，使學生深入體會整個設(shè)計過程，建立自信心，不斷發(fā)揮他們的潛能。同時，鼓勵學生自擬題目，通過多人共同參與的方式，鍛煉學生的創(chuàng)新思維與團隊協(xié)作能力。此外，將以實施“卓越計劃”為契機，遴選教師到企業(yè)工程鍛煉，形成一支“雙師型”的指導隊伍，與企業(yè)導師聯(lián)合培養(yǎng)學生。在選題方面，要選取學生在企業(yè)中參與完成的工程項目作為選題內(nèi)容，讓學生能夠真正結(jié)合實際工程問題完成課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計。[10]

5.積極開展學生課外創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力

以提高學生的實踐創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)為目標，積極開展學生課外創(chuàng)新實踐活動，盡最大努力為廣大學生提供科技創(chuàng)新平臺。具體措施主要包括以下幾個方面：一是投入專項資金，成立學生電子通信技術(shù)實踐創(chuàng)新基地，配備相關(guān)儀器設(shè)備，由學生自主管理，為學生開展實踐創(chuàng)新活動提供了良好的場所。同時，建立學生課外科技成果陳列室，營造濃郁的實踐創(chuàng)新氛圍。二是借助學校相關(guān)政策對學生立項項目進行資助，設(shè)立學生科研基金，支持學生設(shè)計研發(fā)；配備一支指導經(jīng)驗豐富、樂于奉獻的指導教師隊伍參與學生課外科技活動的指導工作。三是建立完整的學生科技創(chuàng)新組織管理辦法，并制訂《課外能力學分制度》、《科技標兵評選辦法》等制度和相關(guān)獎勵政策，定期舉辦電腦節(jié)、電子設(shè)計競賽等活動，并組織學生參加國內(nèi)外舉辦的包括“挑戰(zhàn)杯”、全國大學生電子設(shè)計競賽等在內(nèi)的各類科技競賽等。四是通過校企合作與教師科研項目開展大學生科技創(chuàng)新活動，吸引學生參與教師科研與校企合作項目，并在經(jīng)費上予以保障，充分調(diào)動學生的積極性。五是鼓勵學生成立各種學生社團，如“科技創(chuàng)新協(xié)會”、“電子技術(shù)愛好者協(xié)會”、“Android軟件開發(fā)協(xié)會”等大學生創(chuàng)新組織，由教師及高年級會員定期培訓與技術(shù)交流，發(fā)揮學生的傳幫帶作用，更好地培養(yǎng)學生的團隊精神、創(chuàng)新精神，提高學生的綜合素質(zhì)。

三、結(jié)束語

基于“卓越計劃”的通信工程專業(yè)實驗教學體系的科學構(gòu)建，有利于培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)與實踐能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，進而提高通信工程技術(shù)型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

本文對“卓越計劃”背景下的實驗教學體系科學構(gòu)建、實踐教學方法改革、實習基地建設(shè)等方面的內(nèi)容進行了積極探索實踐，相關(guān)方法措施在其他專業(yè)實施卓越計劃的過程中具有很好的指引作用和借鑒價值?？傊白吭接媱潯钡挠行嵤┦且粋€長期的過程，只有全體專業(yè)教師積極探索與思考，不斷實施教學改革與創(chuàng)新教育思路，才能全面完成“卓越計劃”提出的人才培養(yǎng)要求，提高我國工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]趙曉聞，林健.工程人才培養(yǎng)模式的國際比較研究[J].高等工程教育研究，2011，（2）：33-41.

[2]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案研究[J].清華大學教育研究，2011，32（2）：47-55.

[3]苗露.卓越工程師培養(yǎng)中的實踐教學體系研究[J].價值工程，2011，（5）：252-254.

[4]李莉.教學型大學卓越工程師培養(yǎng)中畢業(yè)設(shè)計（論文）若干問題[J].現(xiàn)代教育管理，2011，（12）：109-111.

[5]盧均治，劉美.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃下的實踐教學改革探索[J].實驗實踐教學，2011，26（6）：60-61.

[6]林健.談實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”引發(fā)的若干變革[J].中國高等教育，2010，（17）：32.

[7]朱秀民.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”模式下校企教學共管機制的構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育管理，2013，（6）：72-74.

[8]邱學青，王眉.樹立“三位一體”實踐教育觀 培養(yǎng)高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才[J].現(xiàn)代教育管理，2012，（4）：92-95.

[9]姜大志，孫浩軍.基于CDIO的主動式項目驅(qū)動學習方法研究[J].高等工程教育研究，2012，（4）：160.

[10]王蘇鳳.卓越工程師背景下本科畢業(yè)設(shè)計教學設(shè)計方法的探索[J].中國電力教育，2011，（17）：123.

（責任編輯：孫晴）