面向工程教育认证的通信专业课程体系建设

孙锐 丁志中 王禄生

摘 要：工程教育认证是中国工程教育专业认证协会对高校工科专业的学生培养质量做的专门性认证，其目的是检验该专业培养学生的工程能力是否达到国际学位互认的要求，并为注册工程师制度打下基础。现阶段工程教育认证已经成为推动专业建设的重要环节，培养方案的制定是工程认证准备工作的核心内容之一，而课程体系是培养方案的关键组成，如何制定和优化课程体系已成为当前教学研究的热点问题。文章介绍了合肥工业大学通信工程專业在准备认证过程中修订培养目标、毕业要求和课程体系的基本情况，并指出当前普遍存在的一些共性问题，最后为优化课程体系，强化学生的工程与实践能力提出了一些解决方案，希望对相关专业提高培养质量有一定借鉴。

关键词：工程教育认证；课程体系；通信工程

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）19-0188-04

Abstract： Engineering education accreditation is a specialized certification for engineering majors of higher institutions. The purpose of engineering education accreditation is to test whether the graduates' ability meets the requirements of international undergraduate engineering degree，and lay the foundation for the system of registered engineers. It has become important part for major construction according to the mode of engineering education accreditation. The formulation of training plan is one of the core contents of engineering accreditation preparation. The curriculum system is the key component of the training plan. How to design and optimize curriculum system has become a hot topic in current teaching research. In this paper， we introduce the basic situation of revising the training objectives， graduation requirements and curriculum system of communication major， and point out some common problems based on the engineering education accreditation work for communication engineering major in Hefei University of Technology. Finally， some solutions are put forward to optimize the curriculum system and enhance students' engineering and practical abilities. The content of this paper can be used for reference in improving the quality of related majors.

Keywords： engineering education accreditation； curriculum system； communication engineering

一、概述

高等工程教育认证制度起源于美国，主要目的是解决工科专业人才培养的标准化问题，从上世纪90年代，中国逐步开始吸收和引进工程教育专业认证制度。2006年起，教育部组织试点开展部分专业工程认证工作，2013年6月，中国经过多年的努力终于成为国际工程教育互认协议《华盛顿协议》的预备会员[1]。2016年6月，国际工程联盟年会全票通过中国成为《华盛顿协议》的第18个正式成员，为我国的工程认证工作掀开了新的篇章。工程教育专业认证制度在我国快速发展，是全社会对高等教育质量高度关注的必然结果，也是党的18大以来大力提倡创新创业，培养大量具有国际视野的创新型科技人才的必然选择，在高校工科专业推进工程教育认证规范对于提高培养质量，建设与国际接轨的人才培养体系的有效途径。

工程教育专业认证有别于现在正在实施的高等院校的审核评估，审核评估是教育部在高等教育发展的新形势下，提出的高校人才培养评估模式，审核评估是由政府主导，并针对2000年以来参加评估并获得“通过”的普通本科高校开展的制度性评估，核心是对学校人才培养目标与培养效果是否相符进行评价，引导学校建立自我改进机制，同时强调学校办学自主权，尊重学校在人才培养中的主体地位。通过审核评估这一过程加强政府对高等学校的宏观管理，引导不同类型高等学校合理定位、发挥自身办学特色，切实提高人才培养质量[2]。

工程教育专业认证是指中国工程教育专业认证协会针对高等院校开设的工科专业实施的专门性认证，是符合国际标准的工程教育质量保障体系。工程教育专业认证要求在专业课程体系、师资队伍、办学条件等都围绕学生培养目标达成这一核心任务展开，并强调在管理机制上建立专业持续改进的制度来保证专业教育质量和人才培养的活力[3，4]。

合肥工业大学是一所以工科为主的教育部直属全国重点大学，是安徽省和工信部共建大学，建校以来培养了数以万计的工程技术人才，人才培养以“工程基础厚、工作作风实、创业能力强”为主要特色，其中计算机与信息学院包含计算机与科学技术，电子与信息工程，通信工程，信息安全，物联网五个本科专业，计算机与科学技术专业已于2011年顺利通过工程教育专业认证，通信工程专业现阶段正在积极准备申请工程认证，在准备认证的过程中，学院教学指导委员会和通信工程系全體教师对认证标准和其主要评估流程、反馈评估、毕业能力如何达成等有了较为深刻的理解，对如何合理设置专业培养计划尤其是课程体系建设，有了较为深入的认识。深度研究工程认证中对于课程体系的要求，并完善通信工程专业的课程体系建设，提高学生解决复杂工程问题的能力，已成为通信工程专业较为紧迫的工作任务。

二、通信工程专业培养目标的制定

通信工程专业早期是作为电子工程专业的子方向逐步发展起来的，一般在邮电类等行业高校中设置，直到1984年，国家教育部正式确定了通信工程专业的名称并写到了《高等学校工科本科通用专业目录》中。近二十年，由于信息和互联网技术的快速发展，通信工程得到了很大的发展， 通信工程已经成为对于国民经济发展有重要推动力的专业，并已在全国各高校广泛开设。当前通信工程本科教育飞速发展，成为高校专业布点率较高的专业，合肥工业大学通信工程专业开始招生于1993年，2006年获得信息与通信工程一级学科硕士点，2009年获得信息与通信工程专业博士后科研流动站，2011年获得信息与通信工程一级学科博士点，是安徽省通信信息人才重要的培养基地，我们结合国家及安徽省周边区域发展需求、企事业用人单位的需求、全球化的需求以及学校、学院及本专业的人才培养定位，制定了合肥工业大学通信工程专业的培养目标为：1.具备综合运用通信工程专业的理论、技术和工具的能力，能对通信与信息相关的复杂工程项目给出系统的解决方案。2.具有良好的工程设计和技术开发能力，能胜任通信电子产品的设计、开发工作或相关教学、科研工作。3.具有创新意识和继续学习的能力，能跟踪新技术、实施技术创新。4.具有良好的社会责任感和职业道德，能积极服务国家与社会。5.具有良好的交流、合作能力和管理能力，能在研发和管理团队中担任骨干角色。

新制定的培养目标既强调掌握知识、提高素质的重要性，同时通信信息技术发展迅速，新技术、新方法不断涌现，工程技术人员必须具备创新意识和国际视野才会去跟踪新技术，必须具备继续学习的能力才能跟踪新技术，从而实施技术创新。学生通过四年的学习应达到：面向国家和社会的需求与发展需要，成为德智体全面发展的通信工程领域的高级技术人才，毕业生应该掌握扎实的基础理论、专业基础理论和专业知识，具有较强的实践技能、适应能力和创新意识，能够在通信系统与网络、智能信息处理、计算机技术应用等方面，尤其在网络通信、移动通信、微波通信等通信领域从事科学研究、技术开发、教学及管理等工作。

三、通信工程课程体系现状与建设策略

中国工程教育专业认证协会工程教育认证标准（2015版）由通用标准和专业补充标准两部分构成[5]。其中通用标准规定了认证专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件7个方面的要求。专业补充标准规定相应专业领域在上述一个或多个方面的特殊要求和补充。认证标准在整体内容上体现以学生为中心，其中培养目标和毕业要求的达成都要依托完善的课程体系设置，学生能力培养与提高需要建立合理的课程体系，因此，专业的课程计划是认证评估专家组重点评估和考察的对象。现行的认证标准规定：数学与自然科学类课程至少占总学分的15%；符合本专业毕业要求的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程至少占总学分的30%；工程实践与毕业设计至少占总学分的20%，人文社会科学类通识教育课程至少占总学分的15%。除了对不同类型的课程的占比有明确要求之外，标准还特别强调设置的课程体系和课程内容要能够培养学生解决复杂工程问题的能力。课程体系的修订除了校内的教师代表参加，同时应包含行业专家参与，并根据用人单位反馈进行持续改进[6-8]。

（一）通信工程课程体系现状

在仔细调研工程教育认证的具体要求的基础上，结合通信工程近年来的发展趋势，合肥工业大学通信工程专业每隔3-4年修订一次教学培养计划，最近的2015版教学计划中学分分配见表1。其中通识类课程包含人文和社会科学、外语、计算机基础、体育和艺术，高等数学，大学物理等，学科基础和专业课程，科学基础与专业课程包含电路与电子技术基础、数字电路与FPGA、通信电路与系统、信号与系统、随机信号分析，电磁场与电磁波、通信原理、通信网络基础、程序设计基础等。

表2为《中国工程教育认证》对于课程体系设置的学分要求与通信工程2015版教学计划的对比分析。由表2可知，现有通信专业课程体系中不同类型课程比例是符合工程教育认证的一般性要求的。电子信息与电气工程类专业补充标准中要求开设的工程基础课程在工程图学基础、电路、电子线路/电子技术基础、电磁场/电磁场与电磁波、计算机技术基础、信号与系统分析、系统建模与仿真技术、控制工程基础等知识领域中，至少包括5个知识领域的核心内容，15版通信工程教学计划包含前5项内容。专业基础类课程在数字信号处理、通信技术基础、通信电路与系统、信号与信息处理、信息理论基础、信息网络、信息获取与检测技术等知识领域中，至少包括4个知识领域的核心内容。15版通信工程教学计划包含前6项内容。

通过以上分析，我们的15版教学计划形式上基本满足工程认证的基本要求，但实质上还存在以下几个问题：1.专业必修课程设置较为陈旧，选修课设置没有体现通信与信息技术领域的最新发展趋势，课程体系缺乏自身专业特色，有些课程课时较多，部分教学内容与随着技术的发展已比较落后；2.实践类课程虽然开设不少，但多数侧重在与课程配套的单一课程设计，如电路与电子技术课程设计，数字电路课程设计，或专项训练，如EDA辅助电子设计软件使用。体现解决复杂工程问题能力的综合性工程实践课程较少；3.课程内容更新较慢，主要以讲授方式为主，辅以一些验证类的实验，缺乏案例教学、MOOC教学、翻转课堂等先进的教学方式，同时没有建立课程持续改进的评价和质量管控机制；4.教学计划的修订仅依赖与系里教师的研讨，或参考行业顶尖高校，缺乏学生、行业专家和用人单位的意见反馈，没有建立有效的持续改进机制，课程计划的修订只是根据个别教师的主观想法或盲目借鉴优势高校的做法，对教学质量的提高难有实质性的作用。

（二）面向工程认证的课程体系建设策略

针对以上15版教学计划中的问题，教学指导委员会，各课程组，相关行业专家开展了多次讨论，提出了一些完善课程体系的建议和方法，这些改进在最近一次修订中得到了较好的执行，主要策略如下：

1. 聘请校外信息和通信企业专家和同行专家，针对正在执行的15版专业培养计划进行了分析和论证。把现行课程體系分成三个方向子模块，无线通信与网络，多媒体通信，微波与雷达技术。同时为了反映通信技术的最新进展，增加了一些专业选修课，如量子通信，车联网技术。部分课程进行了改进和融合，如将单片机原理与程序设计与嵌入式系统开发合并成嵌入式系统与程序设计；将数字电路与FPGA硬件描述语言合并成数字电路与FPGA，这节约了部分学时，有助于一些新的教学内容增设。

2. 在工程实践教学方面，一是增加了通信工程师综合实践训练课程，利用专业前期建设的交换实验室，光纤通信实验室，无线通信实验室的设备，让学生身临其境地了解和掌握通信工程师的工作场景，模拟解决工程问题的方法，并以实际工程问题的解决加强学生对于抽象的通信理论的理解，提高学生的学习兴趣，二是在毕业设计阶段，增加了题目的工程性审核，并通过加强了过程管理，学生除了开题，中检，答辩三大环节之外，每周要向指导教师提交纸质的进展报告，最终毕业设计论文请外部的一些行业专家审阅提出修改意见，通过毕业设计环节，使得学生理解项目管理的基本思想，提高学生解决复杂工程问题的能力。

3. 在课堂教学方面，改革原有单独由笔试决定课程成绩的单一方式，课程普遍包含大作业和挑战性项目分析与解决环节，并根据学生的完成情况给予较高的平时成绩，学生可以自由组队选择不同难度的项目，利用所学知识提出不同的解决方案，不仅锻炼了学会分析问题，解决问题的能力，也增加了学生对于团队协作的理解。在教学形式方面，部分课程结合通信专业特色增加了案例教学的内容，如通信原理课程增加了“矿井中短距离无线通信的编码调制技术”案例，嵌入式系统与程序设计增加了“安卓手机编程框架与实例”案例，微波技术课程增加了“空间复杂电磁环境分析技术”案例，这些强化了学生在工程设计，软件编程，理论分析方面能力。

4. 为了加强工程实践能力的培养，充分利用老师科研项目和实验室资源，通信专业在大二学年开始实行了本科生导师制，让本科生在课余时间通过参与导师的科研项目，接受导师和研究生的辅导，经常集中研讨相关技术问题和前沿理论，形成良好学术交流环境。同时利用各级的大学生创新创业项目和科学竞赛加大对于具有创新潜力的优秀学生的引导。

5. 前期由于企业接收学生实习尚没有比较成熟的激励机制，企业积极性不高，稳定的校企合作基地较少，支持经费应稳定并充足，需进一步强化实践教学并加强实践教学基地建设。围绕学院的实验中心发展规划，同时结合学校的实验室中心制改革的要求，对现有科研基地和教学实验室进行了有机整合，提高了整个实验中心资源的使用效率，把实验中心建成了一个“共享、开放、服务”的实践平台。借助配套教学专项经费，实现了对硬件类课程通用实验平台的增添和更新升级，同时借助学校每年实施的实验室自制仪器设备专项，进一步完善了专业的实验条件。此外，通过现场走访、邀请座谈等方式，加强了与相关IT类企业的联系和合作，通过签署校企合作协议，建立了一批稳定的校企合作基地，其中不仅有中国语音行业领军企业——科大讯飞这样的著名企业，也有安徽中移在线、合肥天源迪科等新兴企业。

四、结束语

健全的课程体系是推进工程教育认证的重要保证，合肥工业大学通信工程专业对照认证标准，在课程体系建设方面从“加强基础，强化实践”入手，优化课程体系，改革考核体系和授课形式，加强毕业设计、专业综合实训和毕业实习等环节，在课外时间依托导师制和创新创业项目提高学生的工程实践与学术创新能力。课程体系紧跟专业与行业发展趋势，建立了基于行业专家、用人单位和毕业学生反馈的持续改进机制，最终建立满足工程教育认证标准的的通信工程专业课程体系，为把学生培养成德才兼备、能力卓越自觉服务国家的骨干人才打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]王孙禺，赵自强，雷环.中国工程教育认证制度的构建与完善[J].高等工程教育研究，2014，5：23-34.

[2]王娜.中国大陆高等工程教育专业认证的发展历程与展望[J].高等理科教育，2011，1：64-67.

[3]蔡志平，胡罡，曹介南，等.网络工程专业工程教育认证的探索和研究[J].中国大学教学，2016，9：36-41.

[4]丁桦，赵宪明，唐正友.通过工程认证促进专业建设[J].中国冶金教育，2016，4：69-71.

[5]中国工程教育认证标准（2015版）[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsList4Top.w？menuID=01010702.

[6]孙晓娟.专业认证视角下工程教育质量保障研究[D].华东理工大学.

[7]夏平，周学君，龚国强，等.基于目标导向的工程应用型人才培养实践体系构建与探索[J].实验室研究与探索，2014，6：153-160.

[8]刘丰年，果鑫，杨伟丰.面向“通信工程”专业培养的方向课程体系改革与实践[J].教育与教学研究，2011，3：93-95.