陸韜 金強(qiáng)山 宋濤 苗瑾超

摘 要：為實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)”課程在本科教學(xué)中的系統(tǒng)建設(shè)，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)的實(shí)際規(guī)范化工程設(shè)計(jì)內(nèi)容為基礎(chǔ)，遵照現(xiàn)代工程建設(shè)課程教學(xué)的CDIO過程模式，采用“進(jìn)階式循序漸進(jìn)”教學(xué)模式，建立了全面完善的課程理論與實(shí)踐教學(xué)體系。在4輪實(shí)際教學(xué)過程中，70%以上學(xué)生均取得了良好的課程成績(jī)，為信息化理工科專業(yè)的實(shí)用化“工程設(shè)計(jì)”技能培養(yǎng)，建立了教學(xué)與教材的完整模式。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì);CDIO工程教育理念;工程招投標(biāo);工程規(guī)范繪圖

DOI：10. 11907/rjdk. 182164

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7800（2019）003-0210-04

0 引言

現(xiàn)代信息化普通本科高等教育中，如通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程等工科專業(yè)，越來越重視培養(yǎng)“技能型”、“應(yīng)用型”高級(jí)工程建設(shè)專業(yè)人才，為此，在相關(guān)專業(yè)中開設(shè)“網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)”課程，作為工程設(shè)計(jì)技能培養(yǎng)越來越多[1-3]。文獻(xiàn)[1]從“用戶需求分析、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、路由與性能設(shè)計(jì)、光纖通信工程、綜合布線、城域接入網(wǎng)設(shè)計(jì)”等幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)方面，提出了培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)人才的途徑;文獻(xiàn)[2]則按照教育部關(guān)于計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的要求，結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的最新技術(shù)發(fā)展而編寫，是《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》的姊妹篇，全面、系統(tǒng)地介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的基本概念、網(wǎng)絡(luò)工程分析與規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)工程的評(píng)價(jià)與測(cè)試及其在實(shí)際中的最新應(yīng)用;文獻(xiàn)[3]介紹了通信工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系、通信線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)媒介、設(shè)備及其互連進(jìn)行了解析，然后對(duì)WLAN工程施工和建設(shè)案例進(jìn)行了分析，對(duì)通信基站進(jìn)行了建設(shè)與優(yōu)化剖析，對(duì)通信網(wǎng)工程施工實(shí)用技術(shù)進(jìn)行了深入講解及技術(shù)指導(dǎo)。從以上教材內(nèi)容及相關(guān)研究文獻(xiàn)與課程建設(shè)情況分析，一個(gè)共同不足是，國(guó)內(nèi)本科院校開設(shè)的“網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)知識(shí)與技能培養(yǎng)僅停留在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在知識(shí)與技能的深度和廣度上與社會(huì)和通信行業(yè)對(duì)復(fù)合型、工程技能型人才需求相距甚遠(yuǎn)[4-9]。

本文通過“現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)”課程系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)以下4點(diǎn)目標(biāo)：第一，形成一個(gè)將網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)知識(shí)轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)與系統(tǒng)建設(shè)技能培養(yǎng)的“承上啟下”的重要轉(zhuǎn)化過程，學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)多門網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)課程的基礎(chǔ)上，通過工程設(shè)計(jì)技能培養(yǎng)，將實(shí)現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能的“學(xué)習(xí)升華”[10，11]。第二，形成培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力[12]，即“在掌握系統(tǒng)調(diào)查通信用戶、規(guī)范化繪圖、專業(yè)化工程量統(tǒng)計(jì)與工程概預(yù)算等前后銜接、環(huán)環(huán)相扣的專業(yè)技能基礎(chǔ)上，實(shí)施有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)通信工程專業(yè)化工程設(shè)計(jì)”現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)教學(xué)模式。第三，與現(xiàn)代通信行業(yè)形成通信工程建設(shè)技能培養(yǎng)的“無縫對(duì)接”，滿足通信行業(yè)對(duì)當(dāng)代專業(yè)性、復(fù)合型技能人才的需求。第四，使學(xué)生首次全面深入認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信工程建設(shè)的系統(tǒng)知識(shí)。

1 工程建設(shè)概述

1.1 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)課程

為培養(yǎng)技能型、應(yīng)用型高級(jí)工程專業(yè)人才，將當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)通信工程的基本理論和基本組網(wǎng)模型，與網(wǎng)絡(luò)通信建設(shè)行業(yè)的專業(yè)工程設(shè)計(jì)和一系列實(shí)際工程建設(shè)技能相融合，創(chuàng)設(shè)形成現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐課程《網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)》。該課程展示了網(wǎng)絡(luò)通信理論與工程專業(yè)實(shí)踐“無縫銜接過渡”的過程，形成了普通高校理論優(yōu)勢(shì)與工程建設(shè)實(shí)踐系統(tǒng)技能優(yōu)勢(shì)的“強(qiáng)強(qiáng)連貫融合”，成為一門應(yīng)用型工程設(shè)計(jì)技能培養(yǎng)特色核心課程。

1.2 工程教育CDIO建設(shè)與人才培養(yǎng)

CDIO工程教育模式是近年來國(guó)際國(guó)內(nèi)工程教育改革的最新成果[14-16]。當(dāng)代工程教育普遍尊崇CDIO模式的4個(gè)過程：構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）[14]。它以項(xiàng)目（產(chǎn)品）建設(shè)到項(xiàng)目（產(chǎn)品）運(yùn)行的整個(gè)生命周期為考量，全面深入地覆蓋了項(xiàng)目建設(shè)（或產(chǎn)品研發(fā)）全過程，讓學(xué)生以主動(dòng)、深入系統(tǒng)的方式學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)施流程，在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐體驗(yàn)中，將理論知識(shí)“學(xué)以致用”，認(rèn)識(shí)和掌握工程設(shè)計(jì)與項(xiàng)目建設(shè)各個(gè)方面。

同時(shí)，CDIO模式下的教育過程，要求逐步培養(yǎng)學(xué)生以下4個(gè)層面的工程能力：工程基礎(chǔ)知識(shí);個(gè)人能力;人際團(tuán)隊(duì)能力;工程系統(tǒng)能力。工程教育的教學(xué)大綱，要求以綜合培養(yǎng)方式，使學(xué)生在上述4個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

1.3 網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)課程前期成果

在前期6輪教學(xué)過程（2011-2016年度）中，隨著教學(xué)內(nèi)容逐步完善，形成了“前后關(guān)聯(lián)、進(jìn)階式循序漸進(jìn)”的專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)通信工程設(shè)計(jì)教學(xué)模式，并通過行業(yè)實(shí)踐中開發(fā)的各類案例，采用“作業(yè)化”與“項(xiàng)目引導(dǎo)式”的學(xué)生實(shí)踐模式，完全實(shí)現(xiàn)了高校本科教學(xué)與行業(yè)技術(shù)發(fā)展的無縫接軌，大大深化了高等院校本科教學(xué)與實(shí)際行業(yè)技能培養(yǎng)、技術(shù)指導(dǎo)，充分體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)通信現(xiàn)代理論+工程項(xiàng)目技能培養(yǎng)”系統(tǒng)的“通信工程”、“網(wǎng)絡(luò)工程”等工科專業(yè)內(nèi)涵。

2 通信工程建設(shè)過程與內(nèi)容設(shè)置

2.1 網(wǎng)絡(luò)通信工程內(nèi)容組成

按照CDIO模式的工程教學(xué)系統(tǒng)要求，該課程主要以網(wǎng)絡(luò)通信項(xiàng)目建設(shè)6個(gè)方面的主要理論與實(shí)際工程設(shè)計(jì)技能為核心[16]，即項(xiàng)目規(guī)劃期、工程設(shè)計(jì)期、工程招投標(biāo)過程、工程建設(shè)與監(jiān)理過程、項(xiàng)目建成后的試運(yùn)行過程（項(xiàng)目建設(shè)評(píng)價(jià)報(bào)告）和項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)營(yíng)維護(hù)過程（項(xiàng)目運(yùn)維優(yōu)化方案），也是課程建設(shè)逐漸深入和廣泛化形成的CDIO 標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容模式。具體項(xiàng)目發(fā)展過程如圖1所示。

2.2 網(wǎng)絡(luò)通信工程建設(shè)過程

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)規(guī)劃論證期

開展網(wǎng)絡(luò)通信工程的項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)（方案），對(duì)整個(gè)項(xiàng)目能否立項(xiàng)、如何建設(shè)提出全面評(píng)估和技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[17]。該過程主要是網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行商或企事業(yè)單位開展針對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目新建與擴(kuò)建的項(xiàng)目論證。一旦項(xiàng)目立項(xiàng)成功，立即轉(zhuǎn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，即工程具體設(shè)計(jì)與工程實(shí)施。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)通信工程立項(xiàng)建設(shè)期

網(wǎng)絡(luò)通信項(xiàng)目一旦立項(xiàng)成功，首要工作就是委托工程設(shè)計(jì)部門，開展工程項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)項(xiàng)目的5個(gè)主要基本設(shè)計(jì)技能（現(xiàn)場(chǎng)勘察、設(shè)計(jì)繪圖、工程量統(tǒng)計(jì)與概預(yù)算、工程設(shè)計(jì)說明與文件制作、工程演講會(huì)審與工程現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)），是貫穿工程建設(shè)過程的基本技能，也是信息化專業(yè)學(xué)生必須實(shí)際掌握的基本工程技能[17]。然后，根據(jù)工程設(shè)計(jì)文件開展工程招投標(biāo)和工程建設(shè)實(shí)施工作[10]。包括：工程建設(shè)招標(biāo)、投標(biāo)過程;工程建設(shè)監(jiān)理確定;工程工程建設(shè)和工程監(jiān)理的具體實(shí)施過程;工程項(xiàng)目驗(yàn)收與試運(yùn)行。

要注意的是，以上幾個(gè)工程建設(shè)環(huán)節(jié)中，工程設(shè)計(jì)過程是最關(guān)鍵、最具有技術(shù)含量的環(huán)節(jié)，其它工程建設(shè)項(xiàng)目過程都在工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)下開展。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)通信項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)營(yíng)期

該期間是立項(xiàng)項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行和“開花結(jié)果”的過程，必須保證項(xiàng)目如期完成和網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)際效果，并將實(shí)際運(yùn)行情況與工程設(shè)計(jì)預(yù)定計(jì)劃加以比較，完成“網(wǎng)絡(luò)通信工程項(xiàng)目建設(shè)評(píng)價(jià)報(bào)告”。同時(shí)，開展項(xiàng)目?jī)?yōu)化運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)，以保證項(xiàng)目在優(yōu)化環(huán)境中結(jié)出豐碩成果，項(xiàng)目投資盡快得到回報(bào)，網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋區(qū)域范圍內(nèi)獲得高速通信、多終端模式通信的良好效果。

該階段要完成的是項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際效果評(píng)價(jià)和項(xiàng)目?jī)?yōu)化運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)，采用網(wǎng)絡(luò)通信工程項(xiàng)目建設(shè)評(píng)價(jià)報(bào)告和項(xiàng)目?jī)?yōu)化運(yùn)營(yíng)報(bào)告等方式，綜合評(píng)價(jià)工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際效果。

3 通信工程設(shè)計(jì)與集成課程設(shè)置

3.1 課程內(nèi)容設(shè)置與計(jì)劃

課程內(nèi)容分為“工程建設(shè)理論教學(xué) + 工程實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)教學(xué)”兩部分。設(shè)置學(xué)生從“啟蒙式”教學(xué)開始，首先建立工程建設(shè)與設(shè)計(jì)的基本概念、基本理論以及基本過程認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)要完成的具體任務(wù)內(nèi)容。然后，具體到網(wǎng)絡(luò)通信工程內(nèi)容上，開展具體工程內(nèi)容規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、工程實(shí)施招投標(biāo)設(shè)計(jì)、工程運(yùn)行效果檢驗(yàn)與運(yùn)維優(yōu)化設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容的具體設(shè)計(jì)[10]。具體如表1所示。

3.2 工程建設(shè)教學(xué)思路設(shè)計(jì)

大學(xué)教育有其專業(yè)實(shí)施規(guī)則，對(duì)在校普通本科大學(xué)生工程學(xué)習(xí)而言，課程是在“啟蒙式工程教育”背景下開展的，所以建議開展3個(gè)層次循序漸進(jìn)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與技能實(shí)踐教學(xué)[23]。同時(shí)，要開展課程教學(xué)內(nèi)容和模式設(shè)計(jì)：“模板設(shè)置、在線課堂、理論到實(shí)踐的層層推進(jìn)、項(xiàng)目引導(dǎo)”。

3.2.1 三個(gè)層次層層推進(jìn)思路

第一層次，按照表1第1章內(nèi)容，啟蒙式從無到有講授網(wǎng)絡(luò)通信工程建設(shè)的基本概念、工程建設(shè)過程與原理，是第一個(gè)知識(shí)臺(tái)階，屬于“工程理論教學(xué)”范疇。

第二層次，按照表1第2章內(nèi)容，以工程設(shè)計(jì)過程內(nèi)容為核心，開展工程設(shè)計(jì)實(shí)施過程原理學(xué)習(xí)與基本訓(xùn)練，是第二個(gè)知識(shí)技能臺(tái)階，也屬于“理論教學(xué)”范疇。

第三層次，按照表1第3-4章內(nèi)容，開展各項(xiàng)工程建設(shè)與工程設(shè)計(jì)具體原理學(xué)習(xí)，同時(shí)可以穿插第5章內(nèi)容，以“學(xué)生小組—項(xiàng)目引導(dǎo)式”教學(xué)方式，首先開展技能教學(xué)，然后開展“邊學(xué)邊干”模式的技能教學(xué)與實(shí)踐，使學(xué)生在理論與具體項(xiàng)目實(shí)踐雙重引導(dǎo)下，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。

3.2.2 課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)

在前兩個(gè)層次的教學(xué)過程中，采用傳統(tǒng)多媒體授課模式，加強(qiáng)課內(nèi)和課后作業(yè)訓(xùn)練，以強(qiáng)調(diào)工程原理與基本技能學(xué)習(xí)的重要性，為后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的工程技能（勘察、繪圖、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)等）基礎(chǔ)。

從第三項(xiàng)開始，采用“學(xué)生小組—實(shí)際項(xiàng)目引導(dǎo)式”的教學(xué)模式，指導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊干，以加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)后期，教師一定要針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)作業(yè)情況，特別重視學(xué)生（小組）設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際效果，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力。

3.2.3 課程內(nèi)容安排

在實(shí)際教學(xué)過程中，也可根據(jù)課程內(nèi)容的教學(xué)需要，只開展一類工程內(nèi)容（如網(wǎng)絡(luò)通信工程建設(shè)）設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)，其它工程內(nèi)容設(shè)計(jì)可安排到其它相應(yīng)課程中。同時(shí)，對(duì)當(dāng)期項(xiàng)目建設(shè)形成相應(yīng)教材。

3.3 基于CDIO教學(xué)模式的學(xué)生能力培養(yǎng)

在CDIO工程教育模式中，學(xué)生4個(gè)能力的培養(yǎng)逐步體現(xiàn)在4個(gè)項(xiàng)目建設(shè)教育環(huán)節(jié)（見表2）[14-16]。

3.3.1 工程基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)置

在工程建設(shè)中，培養(yǎng)學(xué)生掌握現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信工程的組網(wǎng)工程建設(shè)能力，特別是各類通信業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)所需要的網(wǎng)絡(luò)組成建設(shè)能力。

3.3.2 學(xué)生個(gè)人能力

培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)通信工程專業(yè)畢業(yè)生的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信工程專業(yè)化、規(guī)范化設(shè)計(jì)與建設(shè)能力，包括工程建設(shè)具體內(nèi)容、具體過程與規(guī)范化流程、工程實(shí)施規(guī)范化組織與工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、工程項(xiàng)目測(cè)試主要內(nèi)容與測(cè)試手段以及結(jié)果分析等系統(tǒng)工程建設(shè)內(nèi)容的熟練掌握程度。

3.3.3 人際團(tuán)隊(duì)能力

培養(yǎng)和組織學(xué)生團(tuán)隊(duì)，按照規(guī)范化的工程建設(shè)或設(shè)計(jì)要求，組織協(xié)調(diào)專業(yè)化建設(shè)團(tuán)隊(duì)開展工程設(shè)計(jì)和建設(shè)、工程設(shè)計(jì)過程管理與結(jié)果評(píng)判及優(yōu)化、工程建設(shè)實(shí)施過程設(shè)計(jì)與管理，以打造專業(yè)化過程建設(shè)團(tuán)隊(duì)，確保大型工程設(shè)計(jì)與工程建設(shè)的順利開展。

3.3.4 工程系統(tǒng)能力

培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)化、規(guī)范化地完成一個(gè)復(fù)雜、多環(huán)節(jié)的過程設(shè)計(jì)與建設(shè)項(xiàng)目的能力，能對(duì)工程建設(shè)中每個(gè)環(huán)節(jié)開展規(guī)范化流程和工藝操作，得到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的測(cè)試結(jié)果，取得滿意的工程建設(shè)效果并加以優(yōu)化。同時(shí)，在整個(gè)工程建設(shè)過程中，能及時(shí)協(xié)調(diào)、優(yōu)化不同子項(xiàng)目之間的工序結(jié)構(gòu)，及時(shí)處理與優(yōu)化各類工程技術(shù)問題和難題，以保證工程項(xiàng)目的優(yōu)時(shí)、優(yōu)質(zhì)、優(yōu)價(jià)效果。

4 結(jié)語

大學(xué)（本科、?？苹蚋呗殻╇A段工程設(shè)計(jì)與建設(shè)課程教育要遵循CDIO工程教育基本原則，在規(guī)范化、專業(yè)化工程設(shè)計(jì)基本模式引導(dǎo)下，開展工程建設(shè)各過程的系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)。既要注重從無到有，規(guī)范工程“標(biāo)準(zhǔn)模式”的工程建設(shè)啟蒙式教育過程，又要注重按照工程設(shè)計(jì)原則開展實(shí)踐技能培養(yǎng)。

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（責(zé)任編輯：何 麗）