基于雙驅動模式的教學改革研究與探索

許鴻奎 宮淑蘭 郝麗麗 莊華偉 馬路娟

摘? 要：文章探討了地方型本科院校通信工程專業的教學改革思路，提出了基于雙驅動模式的課程改革方法，闡述了雙驅動模式課程改革的工作原理及同步協調機制，并應用于《移動通信網的設計與優化》的課程設置、課程建設、課程教學等多個方面，收到了簡潔、易行和見效快的效果。文章同時指出了使用雙驅動模式進行教學改革需要注意的事項。

關鍵詞：雙驅動模式;課程改革;工程教育認證;通信工程

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）30-0123-03

Abstract： This article discusses the ideas of teaching reform of communication engineering major in local universities. It proposes a curriculum reform method based on the dual drive model and expounds working principles and synchronization coordination mechanism of curriculum reform in dual drive mode， which applied to the curriculum design， curriculum construction， curriculum teaching and other aspects of "Design and Optimization of Mobile Communication Networks". It received concise， easy and quick results. The article also points out what needs attention when using the dual-drive model for teaching reform.

Keywords： dual drive mode; curriculum reform; engineering education certification; communication engineering

一、雙驅動模式教學改革的背景

自從我國于2016年5月成為《華盛頓協議》正式成員國以來，工程教育專業認證已經是我國高等教育發展的必然趨勢，越來越多的工科專業正在按照認證標準進行建設。國家成立了中國工程教育專業認證協會，出臺了相關政策并發布了系列文件，比如《工程教育認證辦法》《工程教育認證標準》《工程教育認證學校工作指南》等等，全面強調本科教學應當建立專業持續改進機制，應當以培養目標和畢業要求為導向進行本科教育的合格性評價。

隨著IT和CT的快速發展和深度融合，ICT行業欣欣向榮，形勢大好。從2G、3G、4G、Internet、移動互聯到5G、云計算、邊緣計算、智能終端、萬物互聯，人工智能的應用需求逼迫著ICT行業在學科交叉、知識融合和技術更新等各個方面都在以更快地速度前行。地方型高等院校通信工程專業的畢業生主要面向地方ICT行業的建設和發展，其專業建設尤其需要按照工程教育認證的要求去優化培養方案、更新課程體系、修訂教學大綱并持續改進教學方法，培養適合ICT行業需要的地方應用型高級技術人才。為此，山東建筑大學通信工程專業與2016年初全面審視了當時的培養方案、課程體系、教學大綱以及教學方法，提出了使用技術牽引和政策驅動的雙驅動模式進行教學改革的思路，探討如何基于雙驅動模式在地方型本科院校設置和建設《移動通信網的設計與優化》課程以及如何運用雙驅動模式改革教學方法。

二、雙驅動模式教學改革的工作原理

（一）動力源選擇

我們把本科教學改革看作是一部運行之中的車輛，它首先需要強勁的動力驅動。在當前ICT行業飛速發展的緊迫形勢下，為通信工程專業教學改革這部車配置雙驅動模式來提供充足的動力，是保證跑得快的必要條件。按照毛澤東思想的矛盾論，教學改革的實踐過程也一定要抓主要矛盾。在萬物互聯、人工智能的應用需求下，ICT行業需要大量掌握現代移動通信網的規劃、設計、運維和優化等專業知識的應用復合型高級技術人才。而當前地方性本科院校通信工程專業畢業生在知識結構、技術水平和實踐能力不能適應快速發展的ICT行業需求。為此，我們為教學改革選擇技術牽引和政策驅動兩種動力源，采用雙驅動的模式不斷輸送充足的動力，保證教學改革能夠跑得快。

（二）動力驅動方法

以技術牽引和政策驅動為動力源的雙驅動模式作用于我們教學改革的每一個方面，本次教學改革以課程改革為突破口，探索如何在地方型本科院校設置《移動通信網的設計與優化》課程，采用雙驅動模式進行課程建設、實踐條件建設以及教學方法改革。在此情況下，課程改革這部車的組成結構包括課程大綱制訂、課程教學內容制訂、實踐教學條件建設、課堂教學和實踐教學方法、課程考核機制、課程效果檢驗等。技術牽引和政策驅動這兩種動力源在一定的同步協調機制下，不斷推動《移動通信網的設計與優化》的課程建設和持續改進。

將政策驅動力引入到課程改革的前提是深入解讀工程教育認證的政策和文件，這既是課程設置的依據，又為教學方法的改革提供了幫助。將技術牽引力引入到課程改革的前提是及時跟蹤ICT領域的最新技術，這是指定課程內容的依據。移動通信按照其十年發展規律，目前正處于LTE的成熟階段，全世界范圍內建設了TDD和FDD兩種制式的大規模LTE網絡，網絡的高質量運行需要更高層次的網絡優化技術作為支撐。和LTE網絡優化相關的技術和知識包括電磁波傳播理論、移動通信信號衰減和干擾、傳播模型及其校正、4G關鍵技術（OFDM、MIMO、波束賦形）、信令與協議等將成為該課程的主要內容。隨著網絡優化智能化方向發展，利用DT/CQT數據、MR數據、網管數據等多源數據進行覆蓋分析、干擾分析和切換分析等，也是本課程的主要教學內容。

（三）雙驅動模式的同步協調機制

生產實踐中的機械雙驅動模式需要在同步機制作用下產生充足而平穩的動力。借鑒機械同步機制的工作原理，教學改革同步協調依靠教學改革立項和教學管理。具體到《移動通信網的設計與優化》的課程改革，我們選擇兩個層面的協調。在專業層面上，依靠校企合作對技術牽引和政策驅動兩種雙動力源進行同步協調;在課程層面上，加強實踐條件的系統化進一步協調課程體系內部強相關課程之間的關系。

校企合作是工程教育認證的必要條件。以“學生為中心”的教學模式及其教學內容的合理性依靠畢業生適應企業的工程能力來檢驗。移動通信工程具有現網技術時效性強的特點，要求通過校企合作共同制訂符合工程教育認證的培養方案和教學大綱。為此，本課程改革選擇了通信產業鏈上不同位置的代表企業，如中國移動設計院有限公司山東分公司、山東中移通信技術公司、深圳訊方技術公司等進行校企合作。

實踐條件的系統化建設主要依靠已建立的LTE綜合創新實驗室來完成。與《移動通信網的設計與優化》強相關的課程有《移動通信技術》《通信網與交換原理》《通信網傳輸技術》以及《通信原理》，為此采用長期規劃分步實施的策略建立LTE綜合創新實驗室，為各門課程提供綜合性試驗以及創新性實驗，進一步加強了課程之間的同步協調;同時，《移動通信網的設計與優化》的課程建設產生反驅動力，促進其它強相關課程的教學改革，促使這些課程教學內容和教學方法的同步變化。

三、雙驅動模式課程改革實施

《移動通信網的設計與優化》課程設置于2016年11月提出，課程建設從2017年 2 月 18 日開始，實施人員包括本校通信工程專業教研室全體教師以及校企合作企業的相關工程師。前期調研工作參加了一系列的人才培養會議，如2017年長沙全國高等學校電子信息類專業人才培養高峰論壇會議，2017年桂林教育部高等學校電子信息類專業教學指導委員會第四次工作會議， 2017年合肥全國工程教育認證工作研討與專業案例剖析交流會，了解全國的工程教育認證的發展現狀。同時，到北京交通大學、重慶郵電大學、曲阜師范大學、山東移動通信公司、濟南聯通公司等學校和企業進行大量調研活動。課程建設依托條件主要是校級教學改革項目和校級精品課程建設項目，如2017教育部產教融合協同育人創新項目——LTE移動通信實驗室建設，2018教育部產教融合協同育人創新項目——面向網絡優化的ICT 通信實驗室建設;2018山東建筑大學教學改革研究項目——新工科建設背景下通信工程專業產教融合教學改革研究與實踐。主要實施過程包括制訂課程大綱、指定教學內容、實踐條件建設、師資配置與教學方法以及課程考核方法。

（一）課程大綱制訂

《移動通信網的設計與優化》的課程性質是通信工程專業的專業課程，教學任務是向通信工程專業高年級學生介紹TD-LTE移動通信網的規劃、設計與優化。內容包括 LTE無線網絡的規劃基礎和規劃流程;天饋線系統的設計、室外覆蓋設計和室內分布設計;無線網絡性能的測試與評估以及無線網絡的優化等。通過本課程的學習，使學生受到通信工程實踐前的基本訓練，具備現代無線網絡的設計、調測和優化等工程應用的能力。教學目標是掌握：（1）無線傳播理論與天饋線基礎知識，天饋線系統的設計;（2）移動通信網無線網絡的規劃流程和規劃方法;（3）LTE網絡站址勘測設計和LTE小區參數規劃;（4）無線網絡性能的測試與評估以及基本優化方法如單站驗證、RF優化、覆蓋優化、干擾優化等。課程以華為技術公司資深專家主編的資料為主要教材，具備實踐性強的特點，采用實際優化工程案例考核為主的考核方法。課程配置了1周的課程設計以提高學生的工程實踐能力。

（二）實踐條件建設

配合該課程所屬專業的實踐條件建設，在中國移動設計院有限公司山東分公司和山東中移通信技術公司建立了實習基地，完善了本專業LTE綜合創新平臺，加強了LTE網絡無線配置的實踐教學，強化了數據分析環節的教學內容，實現了網絡優化技能的全面培養。

（三）師資配置與教學方法

該課程的師資配置采取了強相關課程師資融合方法以及校企師資融合方法。課程與《移動通信技術》、《通信網與交換原理》以及《光纖通信技術》進行了有機銜接，組成現代通信技術課程群。課程群教師參加了多屆全國高校通信與信息專業核心課程師資培訓、大唐DCNE雙師型教師培訓以及電子信息教指委組織的師資培訓等活動，全面提升了師資水平。建立了企業工程師授課制度以及校企聯合指導畢業設計的制度，針對課程實踐性強的特點，教學方法采取的主要改革措施是統籌考慮和設計課程設計、開放式實驗、專業綜合實驗、畢業設計、行業通信技術大賽的內容，螺旋式提升各個環節教學內容的難度和知識深度，充分利用實習基地，切實落實了以學生為中心的培養模式。

四、課程改革效果檢驗

山東建筑大學通信工程專業2015級（2019屆）全部76名學生于2018-2019學年第二學期選修了《移動通信網設計與優化》課程及其課程設計，其中36名學生于2018-2019學年第一學期參加了開放性實驗項目——LTE移動通信網的組網與設計，30名學生于2018-2019學年第二學期參加“大唐杯”通信技術大賽和 “IUV杯”網絡優化技術大賽，15名學生的畢業設計選題為網絡優化類題目。各項活動均獲得了較為理想的成績，其中“大唐杯”通信技術大賽獲得省級一等獎5項，二等獎10項，國家級二等獎3項，“IUV杯”省級二等獎2項，國家級三等獎1項。在2019年校園招聘活動中有6名學生簽約國有省、市級電信運營企業，9名學生簽約國有省級網絡優化技術公司，2名學生簽約國有省級網絡規劃設計企業，2名學生簽約知名外資移動通信技術公司，實現了就業質量的階躍性提高。就業反饋信息顯示這些同學很快適應了就業崗位，表現出了較強的專業競爭力。這種教學模式還促進了實習基地建設的高質量發展，依托本課程建設的實習基地被評為山東建筑大學優秀實習基地。

可見，政策驅動和技術牽引雙驅動模式具有方便、易行和見效快的優點，能夠充分挖掘政策的潛力、發揮教師的主觀能動性，使得“以學生為根本，以能力培養為核心的協調發展”的教育教學理念在教學過程中得到切實貫徹執行。在教學改革過程中，我們有以下體會：一是教學改革需要解放思想，二是教學改革需要創新，三是教學改革需要無私奉獻和付出。我們將繼續應用雙驅動模式對該課程進行持續改進，按照工程教育認證的要求不斷提高該課程的建設水平。

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