提高通信工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的探索

鄭來(lái)波

摘? 要：如何在現(xiàn)有的培養(yǎng)方案框架下切實(shí)提高所有工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力，真正達(dá)到工程專業(yè)認(rèn)證的基本要求，是一個(gè)值得研究的課題。文獻(xiàn)中已有研究多聚焦于專業(yè)的課程體系改革或提高少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生的能力，而整體提升所有學(xué)生能力的具體實(shí)踐則鮮有涉及。文章以通信工程專業(yè)為例，基于通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程的改革，探索實(shí)踐了提高所有本科生創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的方法，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證;教學(xué)改革;創(chuàng)新思維;工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2021）24-0052-04

Abstract： It is a valuable project to improve innovation thought and engineering practice capacity of communication engineering students， and meet the requirement of Engineering Education Certification. In the literature， many researches focus on curriculum system reform or improving the capacity of minority of students， but practices of improving the capacity of the whole students are seldom. Based on curriculum reformation of integrated design of communication system， we study the method to fulfill the requirement and achieve the goal.

Keywords： engineering education certification; education reformation; innovation thought; engineering practice

工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提出了培養(yǎng)工科專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的要求[1]，電子信息類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也提出了培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)改造與創(chuàng)新、工程設(shè)計(jì)與分析等解決實(shí)際工程問(wèn)題能力的要求[2]，這兩個(gè)要求是針對(duì)全體學(xué)生而非少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生。近年來(lái)，如何通過(guò)課程體系、教學(xué)管理體系、教學(xué)方法的改革切實(shí)提升工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維，各高校都進(jìn)行了探索并取得了一定成效[3-9]，但這些指導(dǎo)性方案需要具體課程教學(xué)改革進(jìn)行支撐，否則難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在具體教學(xué)實(shí)踐上，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種學(xué)科競(jìng)賽是提升學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的重要途徑[10]，通過(guò)設(shè)置各種卓越計(jì)劃班也是被普遍認(rèn)可的方法[11]。但是，在自愿基礎(chǔ)上的學(xué)科競(jìng)賽只有部分學(xué)生參加且大多是指定題目限時(shí)解決，仍帶有應(yīng)試的影子;各種卓越計(jì)劃班只針對(duì)少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生，也不能達(dá)到覆蓋全體學(xué)生的目標(biāo)，并不滿足工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，如何在現(xiàn)有培養(yǎng)體系框架下對(duì)實(shí)踐課程進(jìn)行改革，使全體學(xué)生都經(jīng)過(guò)完整的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，提升復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，真正消除高校教育和未來(lái)工作崗位要求之間的差距，是一個(gè)重要的實(shí)踐課題。

2010年起，我們?yōu)橥ㄐ殴こ虒I(yè)學(xué)生建立了自由探索平臺(tái)[12]，以興趣為引導(dǎo)，為所有學(xué)生提供一個(gè)輕松的探索實(shí)踐環(huán)境，并實(shí)施全新的開放式管理模式，旨在使學(xué)生能夠在輕松的環(huán)境中培養(yǎng)興趣，達(dá)到創(chuàng)新思維培養(yǎng)和工程實(shí)踐能力提升的目的，取得了很好的效果。我國(guó)工程認(rèn)證全面實(shí)施以來(lái)，為切實(shí)達(dá)到專業(yè)認(rèn)證目標(biāo)，并使此平臺(tái)惠及所有通信工程學(xué)生，我們以通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程和上述平臺(tái)為依托，改革教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方法，致力于提升所有學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力。經(jīng)多年實(shí)踐，提升了全體通信工程專業(yè)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。本文對(duì)近年來(lái)的工作進(jìn)行總結(jié)，給出了通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的總體方案，并總結(jié)實(shí)踐過(guò)程中面對(duì)的關(guān)鍵問(wèn)題，探討對(duì)應(yīng)的解決方案，希望對(duì)電子信息學(xué)科各專業(yè)的教學(xué)改革有參考作用。

一、通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程改革總體方案

2014年培養(yǎng)方案修訂時(shí)，為強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提升各專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，我們?cè)谌簽槊總€(gè)專業(yè)設(shè)置了一門系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程。該課程設(shè)置的目的是希望所有學(xué)生通過(guò)一個(gè)本專業(yè)綜合性系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將前期積累的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)用于工程實(shí)踐，以期進(jìn)一步提升學(xué)生在校期間的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力，縮小本科教育和用人單位崗位需求之間的差距。為通信工程專業(yè)設(shè)置的課程為通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)，在三年級(jí)下學(xué)期開課。為了探索綜合性設(shè)計(jì)課程的有效實(shí)施方案，學(xué)院并未對(duì)綜合設(shè)計(jì)課程規(guī)定具體的實(shí)施細(xì)則，而是由各專業(yè)的專業(yè)負(fù)責(zé)人或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)豐富的教師獨(dú)立探索，逐漸優(yōu)化。和其他高校類似，考慮選題方便性、教師指導(dǎo)的針對(duì)性、成績(jī)?cè)u(píng)定的公平性，大多數(shù)專業(yè)采用了指定幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)題目由學(xué)生選擇的傳統(tǒng)做法。這種實(shí)施方案易于操作和實(shí)施，也便于成績(jī)?cè)u(píng)定，但多年相對(duì)固定的題目對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力培養(yǎng)沒(méi)有多大幫助，前后年級(jí)學(xué)生之間信息的共享也使得實(shí)施過(guò)程中鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的初衷無(wú)法達(dá)成。即使每年有題目的更新，然而多個(gè)組同時(shí)做一個(gè)題目，很難避免相互借鑒、相互抄襲現(xiàn)象的發(fā)生，難以達(dá)到切實(shí)提高每一個(gè)同學(xué)的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的目的。

為解決這個(gè)難題，我們首先提出并實(shí)踐了在系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程中采用“學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)用戶需求、自主進(jìn)行系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)、自主進(jìn)行課題關(guān)鍵技術(shù)分析和工作量估算、自主進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)、撰寫項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告并答辯”的改革方案。通過(guò)從生活中發(fā)現(xiàn)各種應(yīng)用場(chǎng)景下新的應(yīng)用需求并采用本專業(yè)技術(shù)予以具體實(shí)現(xiàn)，激活并鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過(guò)完全自主的研發(fā)過(guò)程，真正提升了學(xué)生工程實(shí)踐能力，特別是復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。