面向新工科和工程認證的通信工程人才培養模式改革與實踐

曾軍英 翟懿奎 張昕 董超俊 應自爐 甘俊英

摘? 要：針對工程認證中OBE理念的貫徹問題、通信工程專業新工科的內涵建設問題，以金課建設為引導，對專業核心課程、學科交叉融合、前沿課程進行精品課程建設;面向新工科建設，改革教學方法和教學內容，深化學科之間交叉融合;建立以學生學習成果（OBE）為導向的創新實驗、實踐教學體系，促進產教融合;以貫徹工程認證理念為核心，建設基于學生學習成果的評價機制。在通信工程實行的人才培養模式改革和實踐表明，取得了良好的效果。

關鍵詞：新工科;工程認證;OBE;人才培養模式

中圖分類號：C642 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）26-0107-04

Abstract： In view of the implementation of OBE concept in engineering certification and the connotation construction of new engineering in communication engineering major， through the formulation and practice of communication engineering training program， guided by the construction of gold courses， the construction of gold courses is carried out for the core courses， cross integration courses and cutting-edge courses. To promote interdisciplinary integration， to face the construction of new engineering， to reform teaching methods and contents， to establish innovative experiment and practice teaching system guided by students' learning achievements， to promote the integration of production and teaching; Building an evaluation mechanism based on production with the implementation of OBE concept as the core. The reform of communication engineering specialty shows that it has achieved good results.

Keywords： New Engineering; Engineering Certification; OBE; Talent Training Mode

一、概述

2016年中國正式加入《華盛頓協議》[1]，高等工程教育的專業認證成為高等教育領域的熱點話題[2]。截至2019年初，全國已有19所高校的通信工程專業通過了工程教育專業認證[3]。相關院校的通信工程專業也以工程教育認證為指導開展了教學方法和教學內容的改革和創新[4]。2017年教育部在《新工科建設指南（“北京指南”）》中指出：“探索多學科交叉融合的工程人才培養模式，開設跨學科課程，探索面向復雜工程問題的課程模式，組建跨學科教學團隊，強化工程人才的創新創業能力培養”[5]。在推進新工科建設的背景下，面向當新興產業的發展，高校迫切需要加快新工科的內涵建設[6-7]。

五邑大學通信工程專業是五邑大學第一批通過“專業質量提升工程”專業人才培養方案評審專業，已經開始實施面向工程認證的人才培養方案和教學大綱。工程教育專業認證是推進高校培養解決工程復雜問題的應用型人才，因此對理論、實踐教學提出了更高的要求，需要改革教學方法和與時俱進更新教學內容，加強實踐教學，促進產教融合，建立工程教育理念。新工科建設要求加強對通信工程專業傳統學科的內涵建設，增加學科的交叉融合，適應未來新興產業的發展。同時，通信工程在基于工程認證的人才培養方案實踐中也發現存在的問題，學生學習成果為導向（OBE）理念還沒有貫徹到實際教學中，新工科的內涵建設不足，沒有建立完善的基于學生學習成果的評價機制。

圍繞五邑大學“創建特色鮮明的廣東省高水平工科大學”的戰略目標，通信工程專業確定了人才培養模式改革和實踐思路：以金課建設為引導，對專業核心課程、學科交叉融合、前沿課程進行精品課程建設;面向新工科建設，改革教學方法和教學內容，深化學科之間交叉融合;建立以學生學習成果為導向的創新實驗、實踐教學體系，促進產教融合;以貫徹工程認證理念為核心，建設基于學生學習成果的評價機制。

1. 以金課建設為引導，對專業核心課程、學科交叉融合、前沿課程進行精品課程建設。2019年教育部提出金課建設，要求建設的精品課程具有“高階性”“創新性”“挑戰度”，通信工程專業精品課程建設制定了建設宗旨：基于成果導向的課程教學理念、嚴密的課程教學體系、與時俱進的課程教學內容、以學生為中心的課程教學方法、面向新工科的課程教學團隊、良好的課程教學資源平臺。主要的改革和實踐有實施翻轉式課堂教學，進行混合式教學實踐嘗試;建設以學生學習成果導向的網絡教學平臺以及充分應用雨課堂、云班課等現代化信息手段創新教學模式;以學生為中心，采用專題研討、個性特色的微課視頻課堂、對分課堂等教學方法，為了提高學生融入課堂的積極性，開展學生自學-討論-教師講授指導的教學方法，加強師生交流;進行考核方式的改革，減小考試在考核中的比重，增加項目作業，課堂練習、平時作業的比重;要求本科生參加創新創業項目、設計競賽或者參與教師的課題研究，培養學生解決工程復雜問題的能力。

以金課建設為引導，積極引導教師對專業核心課程，交叉融合課程，學科前沿課程進行金課建設。重點建設專業核心課程：通信原理、電磁場與微波技術、高頻電子線路、信息論與編碼技術、電子電路綜合設計等。交叉融合課程、學科前沿課程：融合通信技術設計、機器學習、工業互聯網、大數據技術等。

2. 面向新工科建設，改革教學方法和教學內容，深化學科之間交叉融合;建立以學生學習成果為導向的創新實驗、實踐教學體系，促進產教融合。

二、面向新工科和工程認證的通信專業人才培養的教育理念

通信工程人才培養模式改革與實踐首先要做的就是在設計、構建通信工程人才培養方案時，更新教師教育觀念，理解工程教育的三大理念，面對新興產業的發展，加強學科融合。工程教育三大理念：以學生為中心，基于OBE的認證標準，持續改進是工程認證的內在需求。“新工科”專業建設內容是面向新興產業和新經濟發展，培養實踐創新能力強、新型復合型人才。

三、基于工程認證的通信專業教學手段與方法的創新性探索

（一）基于工程認證的通信專業教學手段與方法的創新性探索的指導思想

1. 實施以學生為中心的自學-討論-教師講授指導教學方法嘗試

教學過程堅持貫穿以學生為主體的教學理念，引導教師改變滿堂灌輸的教學方法，采用學生自學，課堂討論，教師講授指導相結合的教學方法，培養學生自學能力和獨立思考能力、激發學生創造性思維。

2. 開展綜合性實踐教學

核心專業課程開設單獨實驗，專業課程不開設課內實驗，而是開展綜合性實踐教學，如圖1實踐教學體系所示。比如開設融合通信技術課程設計，利用綜合實踐教學打破專業理論課程單獨開設實驗、課程知識不能交叉融合的弊端，使通信專業的課程實踐教學形成整體融合的體系框架。

圖1 實踐教學體系結構

3. 開展研究性教學

通信工程專業教師開設面向本科生的實驗室，推進教師和企業的產學融合，鼓勵學生參加企業工程或教師科研項目，積極推動學生申請各種創新創業項目，用項目促進學習和專研。在導師的指導下，研究生理論研究，本科生實踐操作共同完成企業或教師研究項目。

（二）基于工程認證的通信專業教學手段與方法

1. 基于混合式教學模式的課程群教學方式

為了彌補傳統課堂教學滿堂灌輸、自主學習學生學習能力不足的問題，采用了任務型教學與自主型學習相結合的混合教學模式。通信工程專業申報了“基于混合式教學模式的課程群改革的探索”省級教學項目。針對電子類課程，錄制了數字電路、模擬電路、電子技術等微課視頻，在通信工程班級實施翻轉式課堂教學模式結合傳統教學，進行混合式教學，實踐表明，對于電子類專業基礎知識的學習效果良好。

2. 建設學生學習成果導向的網絡教學平臺

基于學生學習成果導向的理念，在校園網建立了省級精品課程“數字電路與邏輯設計”網站，實現了仿真實驗、網絡資源共享、考核、問卷調查、反饋等功能。通信工程專業先后開發出數字電路、模擬電路、電子技術等多套個性特色的微課視頻。

3. 基于工程教育專業認證的考核評價方式的改革和實踐

通信工程專業對課程的考核方式進行了改革，制定了具體的評價方式和指標。為了提高學生的學習質量，避免學生考前突擊學習，基礎不牢固的弊端，采取多種考核方式增加平時環節的比重。如：平時、課堂提問、課堂練習、大作業、項目作業等占50%，期末考試只占50%，每個學期每門課程考試前提交考試考核內容方式合理性審核表，考試后提交課程達成度報告，分析教學存在的問題，并提出持續改進的措施。

四、建立以學生學習成果為導向的創新實驗、實踐教學體系，促進產教融合

1. 對專業課程的課內實驗進行整體設計，放棄使用以往實驗板、實驗箱構建的針對課程的課內實驗，比如建設軟件無線電平臺，將“通信原理”“光纖通信”“移動通信”等內容關聯的課程實驗環節進行整合，設置綜合性實驗，促進學生對通信系統的全面理解，培養解決通信工程實際復雜問題能力。

2. 核心主干課程開設單獨的實驗課，同時構建虛擬網絡仿真實驗系統。建設了實驗過程的模擬演示、實驗的遠程操作實時仿真等模塊。

3. 建設融合工業互聯網與通信工程專業的本科

教學實驗室，融合通信工程、物聯網工程、網絡工程課程特點，開設學科融合課程，比如工業互聯網、大數據技術等。依托五邑大學智能制造學部，建設強調通信專業基礎實踐、強化物聯網、互聯網等學科技術的交叉融合綜合實訓。

五、新工科背景下的通信專業教學隊伍建設

依托五邑大學智能制造學部，整合了教學團隊，建設了通信工程專業、物聯網工程、計算機通信網絡、網絡工程專業跨學科的師資隊伍。畢業設計在跨學科的教師隊伍指導下，培養面向新興產業發展的通信類“新工科”人才，已經顯現初步成效。

六、面向新工科和工程認證的通信專業實踐能力培養

工程實踐能力的培養是工程認證與新工科培養的重點。一方面注重產教融合。“新工科”人才培養的關鍵在于通過產教融合，培養學生解決復雜工程問題的能力，加強理論知識基礎之上的工程實踐。另一方面，通過科技競賽等實踐活動組織與實施，培養大學生主動實踐能力。基于學生學習成果為導向的人才實踐培養模式，是將工程實踐內容項目化，以科技競賽形式完成工程實踐任務。

（一）以貫徹工程認證理念為核心，建設基于學生學習成果的評價機制

如圖2所示，通信工程專業建立了基于學生學習成果的評價機制。

1. 建立了教學過程質量監控機制，通過質量監控機制確保人才培養模式改革與實踐的貫徹，定期開展課程體系設置和課程質量評價。通信工程專業教學過程質量監控機制，包括教學督導隊伍、專業負責人管理機制、課程負責人機制、師生的信息反饋機制等。

建立內部評價機制，即畢業要求達成情況評價機制，定期開展畢業要求達成情況評價。畢業生根據學習、競賽、科研、應聘、考研及出國留學申請等經歷，評估各項畢業要求，完成畢業要求達成度調查表;主干課程任課教師根據教學情況以及學生在學習中的表現，對各項畢業要求進行評估，填寫教師反饋意見調查表;用人單位對照畢業要求，對畢業生各項能力進行滿意度評估，完成用人單位反饋意見調查表。

2. 建立了外部評價機制，即畢業生跟蹤反饋機制。定期邀請企業、社會、專家等相關群體參與社會評價，定期分析評價培養目標合理性。（外部評價）

3. 建立了持續改進反饋機制。

（二）實施效果

通過通信工程培養方案的制定和實踐，近三年內申請了12項教學項目，已經結題了5項，發表了13篇教學論文，建設了1門精品課程，編寫了《模擬電子技術基礎（第二版）》《數字電路與邏輯設計基礎》2部教材。開發了《數字電路與邏輯設計基礎》《模擬電子技術基礎》等課程微視頻，已在通信工程專業各班級的教學中使用。“混合式教學”從17年開始在主干課程中進行了教學試點，明顯提升了教學質量。同時學生積極參與創新基金的申報和研究、成為教師科研課題的主力，自2017年迄今，通信工程專業教師指導的各類電子設計競賽，獲全國挑戰杯二等獎1項、全國大學生物聯網設計競賽（T1杯）全國總決賽二等獎、廣東省電子設計大賽一等獎3項、三等獎5項、互聯網+廣東省銅獎1項，通信專業學生成功申請了25項校級和國家級大學生創新創業計劃和眾創項目。

（三）總結

通過培養方案的制定和實踐，積極推進了對專業核心課程，交叉融合課程，學科前沿課程的金課建設;積極推進新工科內涵建設，創新教學方法和更新教學內容，推進跨學科的交叉融合;注重實踐教學，建立了以學生學習成果為導向的創新實驗、實踐教學體系;在課程建設、師資隊伍、教學方法改革、質量評價體系等方面建立了一套有效的基于產出的評價機制，形成了教學過程質量監控機制、畢業要求達成情況評價機制、畢業生跟蹤反饋機制、持續改進反饋機制。通過人才培養模式改革與實踐，推動了通信工程專業教師的教學改革研究，強化了學生的主動實踐能力培養，取得了豐碩的成果。

參考文獻：

[1]中國工程教育專業認證協會：中國工程教育正式加入《華盛頓協議》[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsView.w？menuID=01010401&ID=1000011620.

[2]齊書宇，李國香.《華盛頓協議》畢業生素質規定及其對地方高校工程人才培養的啟示[J].高校教育管理，2018，12（1）：48-53.

[3]中國工程教育專業認證協會：通過認證專業名單[EB/OL].htt

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[4]教學成果報道：北京交通大學“通信工程”專業通過國家工程教育專業認證[J].電氣電子教學學報，2016，38（3）：F0003.

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[6]孫涵，陳兵，許建秋，等.“新工科”視野下物聯網工程專業建設與探索[J].工業和信息化教育，2018，69（09）：10-13.

[7]王驥，徐國保，盛東亮.新工科背景下電子信息類專業網絡課程群建設研究[J].計算機教育，2019，290（02）：152-155.