基于系列產品驅動的通信技術專業人才培養方案研究

孫小進

湖南信息職業技術學院，湖南 長沙 410200

教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中指出，要“大力推行工學結合，突出實踐能力培養，改革人才培養模式”[1]。文件同時強調，與企業結合，相互受益。從發達國家職業技術教育的經驗看，高等職業技術教育是與社會的需求緊密相連的，專業設置的好壞與否，關系到培養的學生能否滿足社會的需求[2]。隨著我國科技水平與經濟實力的不斷提高以及通信技術的迅猛發展，社會對通信技術專業應用型人才的需求量不斷增加[3]。具有較強的動手能力，能熟練進行生產第一線的各種操作、使用、檢測和維修，又掌握一定的理論知識，能進行技術管理的應用型人才實際上供不應求[4]。目前大多數院校通信技術專業現有的人才培養方案改革的力度仍不夠大，或者說不夠全面，針對性不強，方法和手段也不夠完善，存在一些側重于理論教學等嚴重問題，導致學生學習達不到國家規定的培養要求[5-6]。實際經驗告訴我們，人才培養方案改革的核心目標應以就業為導向，提高就業率，培養適應生產、建設、管理和服務第一線需要的高等技術應用型專門人才，應在教學體系方面進行全面的改革。

1 通信專業人才培養方案創新思路

設計課程體系，以“無線傳感網絡控制模塊系列產品”設計與制作流程為主線組織專業能力模塊課程，緊緊圍繞完成系列產品設計制作的階段性任務所應具備的技術和理論知識來確定專業能力培養目標，設計課程教學內容和教學情境。在系列產品開發過程中與企業進行項目合作，同行業一線專家一起進行技術開發，并共同進行課程開發和實驗室建設，建立工廠化的專業實習實訓基地；借助項目合作企業的連鎖經營或者特許經營，所有學生自己制作的產品經檢驗合格后，都可以通過合作企業正式對外銷售，達到產學合作的目的。從系統論角度研究，將人才培養系統設計分為頂層設計、中間層設計、底層設計三個部分[7-9]。

1.1 頂層設計—系統的結構設計

系統的結構設計可以設計為：信息采集、信息統計和人才培養方案設計的組織和實施部門為教務處，而實施部門為教學系部；課程標準設計的組織部門為教學系部，實施部門為相應教研室；課程教案設計與執行的組織部門為教研室，實施部門為教師，共同組成了教學系統。

1.2 中間層設計—人才培養方案與課程體系設計

課程體系設計采用目標模式的任務分解的設計方法。基于目標模式的任務分解課程體系設計方法，目標分解然后具體化為任務，任務分解然后具體化為核心課程。這樣來實現由宏觀到微觀，由抽象到具體的人才培養方案或課程體系設計過程。目標的實現要體現在具體任務的完成中，所以任務是目標的具體化。而任務的實現要體現到具體課程實現中，所以課程又是任務的具體化，如此完成課程體系的構造。實現目標的任務可以是不同的，這體現了異曲同工之效，因此就可在不同學校的同一個專業，通過任務設計的不同而體現各自的特色。

人才培養方案設計中，總目標是提高運用知識解決實際問題的能力。該目標分解為基礎能力目標、專業能力目標和社會能力目標。通過“系列產品(項目)驅動”、“校企合作、訂單培養”等方式著重培養學生的專業能力；將社團、勤工助學、創業孵化基地等活動融入到社會能力課程模塊，引導學生把情商相關理論知識用于實際過程，實現學生情商的提升，促進社會能力的培養；通過組織基礎能力課程競賽，將競賽項目融入到課程教學全過程的方式，提高學生基礎能力。這里的系列產品（項目）在具體設計時應該具有如下五個特點：

①是在相關專業領域具有知識的綜合性、可持續的技術先進性和一定競爭力的產品或項目；

②具有完整的服務和使用功能且在關鍵部件上最好有自主知識產權；

③通過一定的努力、協同和教師的指導，學生可以在三年內完成；

④在設計、制作或開發上不需要投入過多資金；

⑤在一定時間內具有良好的商業價值和市場前景。

1.3 底層設計—課程標準設計

其主要的設計思路是：課程目標是教學生完成一個與課程相關的實際項目或任務。課程的組織是按照實際的項目或任務完成時的操作過程進行逐層的任務分解，以此構成有任務分解邏輯關系的實踐系統，在此基礎上，確定完成每個最底層的子項目或子任務需要的知識。這種設計保證了實踐內容的系統性和完整性，而知識是根據最底層的子項目或子任務的需要確定的，它可能是不完整的或不系統的。

2 產品或項目驅動描述

基于“無線傳感網絡控制模塊系列產品”的開發流程，按照工程實際工作過程將開發流程分解成需求分析與系統設計、模塊電路設計、PCB 設計與制作、模塊焊接安裝調試、通信建模、模塊控制與調試、開發應用等工序。然后將完成每一道工序的任務所需的技術和相關理論，設計一門或兩門核心課程，并根據教育的規律，從基礎到高級技能、從模塊到綜合系統安排教學內容。

2.1 產品或項目的使用說明

1)系列產品概述

圖1 系列產品設計開發流程圖

“無線傳感網絡控制模塊”主要分為三個部分：控制模塊、RF 無線電發射模塊和RF 無線電接收模塊，通過USB 接口從計算機下載控制程序,利用串、并行的方式來發送數據信息、機器人控制信息及其他信息，從而實現遠程無線遙控。

2)使用說明

以機器人為例，“無線傳感網絡控制模塊”可以直接連接在控制板部分，機器人通過接口與RF 無線模塊通訊，使用RF 無線模塊發送數據就像通過串口發送數據一樣，在一個簡單的通信協議下可以實現多個機器人間的數據通信，組成無線傳輸網絡。這樣兩個或更多的機器人在一起可以共享數據信息，如傳感器信息，位置信息等，可以使多個機器人協同工作。RF 信號的覆蓋范圍可達150米，這樣便可通過無線傳輸網絡實現遠程機器人的控制。

2.2 產品或項目的設計開發流程

“無線傳感網絡控制模塊”系列產品，運用電路分析與設計技術、單片機技術、接口技術、傳感與檢測技術、通信技術、C 語言編程技術、電子制板技術、生產工藝與品質管理技術，在通信技術專業生產領域具有知識的綜合性，在技術上具有可持續的先進性和一定競爭力，有著良好的商業價值和市場前景。

需求與功能分析，系統概要設計階段：根據市場調研進行需求分析，產生需求規格說明書；根據需求分析進行可行性分析，產生可行性分析報告；由此進行確定產品的主要功能，根據產品功能需求對產品進行系統概要設計，建立系統的體系結構、進行模塊劃分，產生系統概要設計說明書；編寫項目進度，進行項目管理。主要技術及相關理論知識：資料搜集與分析、項目管理技術、技術文檔編輯規范等。

模塊電路設計階段需對模塊功能進行可行性分析，據此設計電路，再根據工程計算結果、工程經驗以及參考文獻與技術手冊選用合適的元器件，最后利用常用電子線路仿真軟件對電路進行仿真，直至仿真結果滿足功能需求。該階段所需的技術與理論知識有：功能與可行性分析、元器件識別與選用、電路設計與仿真、文獻查閱技術、電子線路知識、工程計算知識、電機控制知識。

PCB 設計與制作階段需使用CAD 軟件進行電路的原理圖繪制與PCB 版圖設計，若仿真結果正確，則輸出PCB 文件，根據PCB文件進行印制電路板的制作。該階段所需的技術與理論知識有：CAD 軟件安裝與使用、印制電路板制作設備的使用、計算機輔助設計方法與常用元器件庫相關知識。

模塊焊接按照調試階段需根據電路需要選購元器件，再進行電路的焊接，最后進行電路的硬件調試。該階段所需的技術與理論知識有：電子產品制造技術、電子產品測量技術、電子產品調試技術、電子產品生產工藝知識、常用電子儀器儀表與電子產品焊裝基本知識。

模塊控制與調試階段需要對做好的模塊電路進行控制程序的編寫、編譯、下載與調試。該階段所需的技術與理論知識包括：單片機的C 語言編程技術、編譯與下載軟件使用、軟件調試工具的使用、單片機與接口技術等相關知識。

通信建模主要構建無線通信傳輸模型，根據協議確定傳輸模式，進行編碼算法設計。該階段所需的技術與理論知識包括：信號與系統、通信協議、傳輸模式、軟件調試工具的使用等相關知識。

模塊開發應用階段需對整機電路功能進行分析，再根據功能進行編碼算法設計、最后進行整機裝配與調試，具體要求如下：

(1)整機功能分析：根據需求規格說明書進行可行性分析，系統架構設計、功能模塊設計，并完成各部分相應文檔的編寫。該部分主要包括整機電路功能可行性分析、整機電路設計等方面的內容。

(2)源代碼開發與下載：是對系統功能的實現，主要進行程序的編碼、算法實現、功能測試。為實現系統的功能此階段所需的知識為：C 語言程序設計、單片機應用技術、傳感與檢測技術等。

(3)整機裝配與調試：系統測試階段主要是針對前段編碼設計階段模塊單元測試和集成測試。測試所需的理論知識和技術為：測試計劃、測試工具、整機電路裝配與調試測試文檔的編寫、測試過程管理等。

2.3 核心課程設計

圖2 系列產品驅動核心課程設置

3 結束語

教學改革不是空中樓閣,需要進行大量的實踐和探索,在總結經驗和教訓中前進。當然還需要一些細化原則進行配套支持才能得以實施,這就需要學校主管教學的職能部門的支持和配合。相信通過改革的進行,會使通信人才創新能力培養有較大的提高。希望本文提出的改革方案能對高校通信專業改革具有參考意義,對其它領域也有借鑒之處[10]。

總之, 大中專院校應落實“ 教育以人為本”的指導原則, 根據形勢的發展和用人單位的反饋調整培養計劃和培養方式, 力爭實現通信專業基礎扎實、專業知識既精又通、理論與實踐并重、綜合素質高的培養目標, 讓學生學有所長、學有所用, 真正將通信專業學生培養成為應用型技術人才, 屆時將出現學生、學校和用人單位三方受益的局面。

[1]程宇. 三一重工職業教育辦學模式[J]. 職業技術教育 , 2011,(02).

[2]孫衛芳. 校企文化互動視域下高職生職業素質的培養[J]. 職業技術教育 , 2011,(02).

[3]薛禮妮, 崔維新. 通信工程專業人才的創新能力培養方案設計[J]. 中國科技信息 , 2010,(21).

[4]劉穎, 張宏科, 陳后金, 張有根, 劉云. 通信工程特色專業改革探索與實踐[J]. 電氣電子教學學報 , 2010,(03).

[5]劉乃安, 張海林. 通信工程特色專業體系結構與改革探索[J]. 電氣電子教學學報 , 2010,(03).

[6]陳明學. 規范高校人才培養方案評審過程的思考[J]. 江蘇高教 , 2011,(01).

[7]趙華. 吉林電子信息職業技術學院 項目化課改推動學院內涵建設[J]. 教育與職業 , 2011,(01).

[8] 李曉峰, 周寧, 李玉柏, 馬立香, 王琳. 建設特色專業與培養高素質通信人才的探索[J]. 電氣電子教學學報 , 2010,(03).

[9] 孫曉春. 對高職學生基本能力培養的探討[J]. 中國管理信息化 , 2011,(02).

[10] 朱健, 羅建文. 論獨立學院應用性課程體系改革探析[J]. 黑龍江教育(高教研究與評估) , 2011,(01).