余燕平, 贾 波, 杨晓东, 林丽莉
(浙江工商大学信息与电子工程学院,浙江杭州310018)
通信技术是当代社会发展最为迅速的领域,因此通信产业是国家重点扶植、优先资助的产业,通信产业的发展将会带来巨大的社会效益和经济效益,其研究和发展水平也是标志着一个国家科技实力的重要象征[1]。在国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)中指出,“高等教育要坚持能力为重。优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力,教育学生学会知识技能,学会动手动脑,学会生存生活,学会做人做事,促进学生主动适应社会,开创美好未来。”这些要求和社会需求对通信工程专业人才的培养带来希望与机会,同时也提出挑战。通信工程专业教育必须适应国民经济发展的要求,满足社会对人才的需求。
工程实践教学是树立实践观念、培养分析解决实际问题能力、启迪创新思维、提高综合素质的重要环节,是高等工程教育教学过程的重要组成部分,也是高等工程教育教学改革的重点和难点之一。实践教学的质量直接影响培养的工科大学生的实践创新能力,它具有举足轻重的地位[2-3]。它有利于提高学生的综合素质,有利于培养学生的工程实践能力,有利于培养学生的创新思维和创新精神,因此开展实践教学体系研究对于应用型人才的培养具有重要意义。
研究分析国内外相关专业的实践教学体系[4-10],有助于制定更为合理可行的、系统化的[8]、有层次的[9,11-12]、符合技术发展要求的、符合学校教学环境的实践教学体系,例如,大学生科研训练计划SRTP、科技竞赛、优势科研成果转化为教学资源[10]、校企合作[13]、项目教学法[14]、CO-OP[15]等。
在国内,北京邮电大学、东南大学、电子科技大学等高校的通信工程专业是国内一流,分析了这些高校的培养方案,在通信工程实践教学方面具有非常成功的经验,但是直接用之与本校,有许多地方不能适用,在师资、实验环境、资金投入等方面都有较大的差距。省内其他高校的同类专业一般也是针对本校的特点,制定培养方案,综上所述,无论是教学研究的文献还是国内外高校的相近专业的成功经验,都有值得我们学习的地方,但是在落实到本校的人才培养时,还需针对本校的特点,例如学生的招生分数虽然很高,但是一志愿率较低,而且他们的第一志愿也是非工科的,这就对本校的通信工程专业的实践教学提出了新的要求,即如何对一年级的学生提高专业兴趣,尽早让学生接触到专业知识和相关的实践内容、提高学生的就业竞争力提出了挑战。
本校通信工程专业的培养目标是培养具备通信系统、通信网络和电子信息技术的理论基础与实践技能,能在国民经济各领域从事通信信息系统和网络设备维护、制造、管理、设计开发和研究的高等工程技术人才。体现在实践环节上,具体目标如下。
(1)构建有特色的通信工程专业实践教学体系。
实践教学体系的构建是开展实践教学的关键之所在,同时建设有特色的专业是高等教育发展的大趋势,因此必须建立有特色的培养体系,而有特色的实践教学就是其中的重要组成部分。鉴于本校在计算机网络科研上的优势、当今物联网迅猛发展的形势、通信工程专业课程基本上涵盖物联网所涉及的技术等事实,同时本校是财经工商管理类院校,本专业的实践教学体系将从物联网与物流管理结合形成一定特色。
(2)通过实践教学环节进一步提升学生的专业兴趣。实践教学的目的是为了提高学生的创新应用能力,学生是主体,但是由于本专业的学生的高考一志愿率并不高,因此如何通过实践环节,提高学生的专业兴趣也是本科教学工作的难点之一。除了坚定不移地加强专业兴趣引导、夯实专业理论基础以外,目标之一是把实践教学环节与提高专业兴趣紧密结合,提高学生的专业素质,从而提高学生的就业竞争力。
(3)整合优化教学内容教学资源,充实丰富实践教学体系。实践教学体系要求突出体系内容的综合性和基础性特点,强调环节内容的内在关联性,而通信技术是当今工业界发展最为迅速的领域,因此随着技术的进步和社会需求的不断变化,改革实践教学内容是常态。通过对教学体系内容整合、扩充、优化、更新换代等方式,改革实践教学内容。
将在对国内外和省内高校同类专业广泛调研和交流的基础上进行研究,按照系统化、模块化、规范化的准则,对实践教学的各方面、各层次、各种要素进行统筹考虑,将各实践教学环节作为一个整体,不断探索完善实践教学体系。实践教学体系的具体设计准则为:
(1)实践教学体系与整个培养方案紧密联系,相辅相成。
(2)充分体现通信工程专业方向的要求,与专业的技术发展和社会需求紧密结合。
(3)遵循由简单到复杂,由单一的实验内容到复杂的综合实践,乃至创新项目;由纯软件或纯硬件的实验到软硬件结合的综合实践环节;层层递进,环环相扣。
(4)理论与实践教学相呼应,理论对实践进行指导,通过实践来夯实理论基础。
(5)既符合教育部教指委的规范,又要体现学校的特色和学科科研的特色。
(6)尽早让学生接触到专业知识,了解专业特特点,提升专业兴趣。
我们在制定培养方案时,进行了较全面的调研,根据教育部教指委制定的专业规范,针对我校实际情况和通信工程专业面向应用型人才培养的特点,特别强调实践教学环节,制定了一揽子实践教学的方案,包括课内实验、独立实验课、课程设计、实习、社会实践、毕业论文(设计)、创新实践等一系列实践环节,实践环节贯穿4年的本科教育阶段,90%以上的专业理论课都有相应的实践环节,实践环节的学时数占总学时比例达到25%以上。在2011级培养方案中,多方沟通协调,大幅度地增强了实践环节。具体体现在:
(1)加强了专业基础课的实践。例如在专业基础模块中,“信号与系统”课程是后续许多专业课的基础,同时又是许多高校的考研必考专业课,但是学生们原先普遍感到理论性太强,而实际上这些理论是系统实现的基础,所以提出了增加“信号与系统实验”(16学时);基于类似的原因,“数字信号处理”的课内实验由6学时提高到9学时。
(2)发挥学院科研优势课程的实践。针对学院在计算机网络方面的突出科研优势,将“计算机网络”的课内实验学时数由9学时提高到15学时,让学生能在实验室接触到更多感性知识和先进的科研成果;针对无线网络技术一直来停留于软件仿真实验和演示实验的现状,多方面努力,争取到了省财政资助的物联网工程实验室项目,可望在2012年底建成,届时可供无线传感器网络和无线网络课程进行实验、实习实训、相关创新项目和有关科研。通过物联网技术,上述实践内容和电子电路类实践环节可以有机串联起来。
(3)结合社会需求,加强实践。对于社会上非常需要掌握EDA技术的人才现状,在学分很有限的情况下,将实践性较强的“EDA技术”放在了限选模块;针对社会对嵌入式系统人才需求大的情况,不仅继续保留原有的30学时的课内实验,还增加了30学时的“嵌入式系统综合设计”。
(4)加强综合实践。改革了原有“通信技术综合实践”的教学内容,更改后的设计项目综合了电子线路类课程和信号与通信系统类课程的理论知识和实践技能,并紧紧抓住了学生的兴趣。
(5)其他相关实践类课程。虽然学时没有变,但是教学内容和方法也在不断改进,逐步提高设计性和综合性实验比例。
经过以上改革以后的实践教学体系如图1所示。
图1 浙江工商大学2011级、2012级通信工程专业实践教学体系
图1所示的实践教学体系是整个培养方案的一部分,与理论教学相辅相成,具有以下特点:
(1)体系结构严密,充分考虑了电路、信号处理、信息传输、通信网络等方面的通信工程专业的必需的实践能力的提高。
(2)充分考虑了基础知识、新技术和社会需求的结合,这样既培养了学生的基本实践能力,例如,信号与系统、电子线路的实践环节,也能跟踪新技术的发展,例如嵌入式系统、物联网、3G等技术。
(3)充分利用学科的科研优势,例如本学院在计算机网络方面具有很强的科研能力,与之相关的计算机网络、无线网络、传感器网络、网络管理、网络安全技术等课程都有很好的实践条件。
本校通信工程专业2011年获得校级重点专业建设项目的资助,以制定合理有特色的培养方案为抓手,突出实践教学对于专业建设的重要性,全方位地加强深化实践教学的改革,包括实践教学的师资队伍建设、校企合作、实践教学方法的改革等,以培养符合社会需求的高级应用型人才。
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