通信工程实践教学体系构建

赵庆

摘要：以“湖北省普通高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划”项目为依托，以培养具有实践能力和工程设计能力的应用型人才为导向，在高校通信工程专业中引入CDIO工程教学理念，设计了基于CDIO工程教学理念的通信工程实践教学课程体系，并在此课程体系下构建了新的实践教学体系，完善了实践教学体系并提高学生CDIO工程实践的能力，以期在实践教学方面有所突破。

关键词：CDIO；通信工程；实践教学

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：16723198（2015）26021302

0引言

通信产业是国家重点扶植、最优先资助的产业，其发展给国家带来的社会效益和经济效益是不可预估的，研究和发展的水平也是一个国家科技实力的重要象征和标志，而通信技术的迅猛发展，使得社会对通信、电子等专业的人才培养提出了更高的要求，尤其是通信工程这样的工程专业，不仅需要扎实的理论基础和多学科综合知识，更要有较强实践技能和创新意识，而实践教学的创新和与时俱进的实践教学体系的构建则是实施创新型、应用型教育的重要环节。

虽然通信工程专业在人才培养模式上不断的改革和发展，但大学生在创新能力培养方面仍存在很多问题，如教学考核中往往重理论轻实践，学生在做实验时，往往只是机械的操作，不能提高学生的实践动手能力以及推理能力，实验设备老化，课程体系僵化，专业设置的口径窄，教学手段单一，创新环境缺乏等等，都会导致学生对专业的学习缺乏兴趣；同时现代大学生个性较强，与人沟通的能力差，缺乏团队工作经验，社会适应能力也较差，这些都难以提高学生的实践创新能力与综合素质，因而对通信工程专业的实践教学环节进行大胆改革和探索是势在必行的。

而CDIO工程教学理念是当前高等教育改革的趋势，是近年来提出的一种工程教育的新模式，是近年来国际工程教育改革的最新成果，将其引入到通信工程人才培养中，能很好的解决目前通信工程教学中所出现的问题。

1CDIO工程教学理念

1.1什么是CDIO

所谓CDIO指的是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，激励学生以主动的、实践的、课程之间联系的方式学习工程，从而培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。CDIO工程教学理念的先进性在于它以能力培养为目标、以学生为中心，既能保证大多数学生系统的获得实践能力和创新意识，同时也有利于培养学生综合运用所学知识来解决工程中遇到的实际问题，既满足被服务者要求，又促进学生知识、技能的提高，并能培养学生的团队合作精神，从而激发学生的求知欲望和探究兴趣。

1.2CDIO与实践教学体系要素间的关系

实践教学体系包含实践教学指导思想、实践教学内容、实践教学方法以及效果评价机制等要素。而CDIO工程教学理念贯穿于通信工程实践教学体系的各个环节与要素中，它以构思环节形成实践的教学体系的总体指导思想，指导思想是实践教学体系构建的理论依据；以设计环节改革实践教学内容，教学内容涵盖实践课程的设置和实践环节的设定；以实现、运行环节创新实践教学方法，教学方法是指实践过程的执行方式；以CDIO理念与美国卡内基·梅隆大学提出的能力成熟度模型CMM相结合所构建的CDIO-CMM模型为指导，实现实践效果评估机制，同时将评估结果作为实践教学体系修正和完善的依据，效果评价机制说明以怎样的方法来评估实践效果。

2基于CDIO工程教育理念的通信工程实践教学体系的构建

2.1通信工程专业实践教学课程体系的构建

CDIO工程教学理念是以项目开发为主导线展开教学，教学过程中由教师发起并维持，实施过程中，学生作为主体，在教师指导下展开。CDIO注重的是学生综合能力的提高，实现学校与企业之间的无缝连接，故而，实践教学的课程设置应结合通行行业发展，结合企业实际工程项目，以人才培养目标为主线对实践课程进行全面而系统的设置，突出课程之间的相互联系。我院通信工程专业在2012年获批“湖北省普通高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划”项目，在该项目的支持下，制定了我院通信工程专业的人才培养方案。该人才培养方案注重实践教学，为更好的配合该项目的实施，提高学生实践创新能力，结合CDIO工程教学理念，把相互关联的系列课程按照CDIO标准分为基础实验设计、专业实验设计以及工程实践设计，并以实际工程项目为指导进行整体规划，构建基于CDIO工程教学理念的通信工程实践课程体系。该课程体系将学科知识与企业实际融合，培养学生工程实践的能力，以期让学生充分理解CDIO工程教學理念中产品周期“构思-设计-实施-操作”的设计过程。具体实践课程体系构成如图1所示。

图1基于CDIO工程教学理念的通信工程实践课程体系图1所示的实践教学课程体系中，基础实验设计中，电路、电子线路（模拟电子技术与数字电子技术），单片机技术、EDA技术等课程使学生建立了关于通信工程专业中所具备的基础知识，并通过相应的专题课程设计将所学知识得到巩固和深化；专业实验设计中，信号与系统、通信原理、光纤通信等课程建立起了对通信的基本概念和通信网的认识，电子实习、专业认知实习、移动通信等课程的模拟实训拓展更加深了通信工程专业的领域认知；工程实践设计中，则是重点体现学生的专业水平和对工程能力的掌控，是对已有的课程实验和基于CDIO工程教学理念的实践项目的互补，是在理论知识的依托下，根据课程教学的特色和学习目标，设定一些小规模的项目来加深学生对课程的理解与应用，从而提高实践创新的能力与综合能力。

2.2通信工程专业实践内容体系的构建

将CDIO融入实践教学之中，形成“夯实基础、注重综合、强化实践、努力创新”的工程实践教学新模式，构建“一个目标、两个实践主体、三个实践过程、四个实践层次、多种教学模式”的实践教学新体系。

2.2.1一个目标

实践教学体系中的一个目标指的是CDIO工程教育目标，通过调整通信专业实践课程体系，充实教学内容，改进实践教学方法，注重产学研结合，建立、完善校内综合实训基地和校外实习基地，培养基础理论教学与专业技能训练相结合的实践教学新理念，构建工程化实践教学体系，全面体现工程化开发能力和职业素质培养并重的思路，从而形成一个融基础理论、实验教学、工程实践为一体的CDIO工程教育目标。

2.2.2两个实践主体

实践教学体系中的两个实践主体指的是教师和学生。坚持教书和学生两个主体并重，以学生为中心，引导学生积极思考、不断探索、努力创新。教师要特别强调相关知识和能力在实践中的相互联系，教学中应安排丰富多彩的设计性、综合性、实践性实验，提供更多的动手实践机会，让学生亲自动手，强调发现、分析、解决问题的能力培养。

2.2.3三个实践过程

实践教学体系中的三个实践过程指的是基础实践、专业实践以及综合实践。在基础实践过程中，既要根据CDIO工程教学理念设置相关以培养学生素质为主的引导性课程，又要对传统专业基础的教学内容进行工程化改造例如对信号与系统、高频电子线路、通信原理等课程进行改造，增加其实践环节，充实工程教学内容。在专业实践过程中，根据实践教学的需求，按照从基础、应用、技术、系统、网络的顺序来设置通信工程专业的实践教学体系，突出通行工程专业实践教学过程中的层次性，由浅入深，有基础到工程实践，层层渗入。在综合实践过程中，注重培养学生工程化的实践技能，该过程建立在基础实践过程和专业实践过程之上，要求紧密结合校外实习实训基地，校企合作，实验项目化，从而培养学生CDIO工程化的开发和应用能力。

2.2.4四个实践层次

实践教学体系中的四个实践层次指的是基础技能培养层，综合实验能力培养层、创新设计能力培养层和工程实践能力培养层。其中基础技能培养层主要通过通信工程专业的专业基础课程与实验，电子实习以及基本的编程语言和各类计算机软件的实践来完成，该层次注重培养学生的基础技能和个人能力；综合实验能力培养层通过单科课程设计、专业课程设计、专业认知实习等实训平台来完成，该层次注重培养学生综合设计的能力；创新设计能力培养层主要通过学生参加电子设计大赛、挑战杯、申报大学生创新大赛、课外兴趣小组等方式来完成，注重培养学生的实践创新能力；工程实践能力培养层主要通过毕业设计、课程置换、顶岗实习、专业综合实践等方式，与企业合作，参与企业项目的设计与开发，培养学生工程开发的能力。

2.2.5运用多种教学模式

实践教学的展开与学生实践能力的培养，要求学生有良好的专业基础，所以教师在专业课程的讲授中，要开展多样化的教学方式，包括问题式、启发式、探究

基金项目：本文为湖北省教育科学“十二五”规划2014年度立项研究课题的阶段性成果之一，课题编号：2014B544。

作者简介：秦宗锋（1979-），男，硕士，武汉科技大学城市学院实验教师，实验师。式等各种各样的教学模式，来打开学生的视野。将自主创新和工程实践教学模式相结合，鼓励学生课下组建项目小组，教师根据项目小组中各个学生的专长和爱好分配并承担相应的模块，这样的教学模式，强调以学生为中心，以项目为对象，以产品为目标，即培养学生工程实践能力，又能培养学生的创新实践能力和职业素质，在这样多元化的教学模式下，最终形成以CDIO工程教育为目标、以教师与学生为主体、以基础实践、专业实践以及综合实践为过程、以基础技能培养层，综合实验能力培养层、创新设计能力培养层和工程实践能力培养层为层次，多元化的实践教学体系，如图2所示。

图2基于CDIO工程教学理念的通信工程实践教学体系3结论

将CDIO工程教学理念融入通信工程的实践教学中，构建了这样一个“一个目标、两个实践主体、三个实践过程、四个实践层次、多种教学模式”的实践教学新体系。该体系能够使学生在CDIO这样一个大的教学模式中，自主学习和实践，更好的掌握本专业的基础技能和专业技能，同时还能提高学生的实践创新能力和工程实践的能力。学生在项目开发的过程中，增强团队协作能力、沟通能力以及职业素养，从而实现学校与企业的“无缝”连接，更好的为企业输送应用型、创新型以及复合型人才，最终实现CDIO工程教学的理念。

参考文献

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