產學研貫穿的通信工程專業實習實踐模式創新

張焱　張萬成　費澤松

［摘 要］隨著經濟和科技全球化的快速發展，人才的培養對未來各國科技的發展與競爭戰略的影響越來越大。通信工程專業實習是教學與生產實際相結合的重要實踐性教學環節，對于培養學生對通信專業知識的學習興趣、提高學生理論與實踐相結合的基本能力、實現高質量的教學具有重要的意義。文章通過闡述以目標為導向構建的產學研融合貫穿的通信工程專業實習機制，以及通信工程專業本科生畢業實習工作的實際開展情況，提出了線上線下融合的新型實習創新模式，進一步總結了實習實踐創新模式的作用與效果。

［關鍵詞］產學研貫穿；線上線下結合；專業實習；通信工程

［中圖分類號］ G642.44 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）09-0245-03

引言

在當今世界綜合國力的競爭中，擁有高素質工程技術人才已成為衡量一個國家科技進步、經濟實力的重要指標，高素質工程技術人員是建設創新型國家和世界科技強國的重要力量[1]。中國于2016年6月成為《華盛頓協議》第18個正式成員，這標志著我國工程教育質量標準實現了國際實質等效，為我國工程人才走向世界提供了保障。從工程教育需求出發，面對國家“雙一流”建設的重大機遇與挑戰，未來需要進一步創建高校和行業企業聯合培養人才的新機制，加強工程實踐教育，培養適應行業企業需求的工程人才[2]。

專業實習是教學與生產實際相結合的重要實踐性教學環節，能培養學生的實際動手、分析問題、解決問題的能力，是理論與實踐相結合的基本訓練，同時也是學生畢業設計選題及設計工作原始資料的來源，為學生進行畢業設計打下扎實基礎，是提高學生業務素質和思想素質的重要環節[3-5]。通信領域作為近年來發展最快的行業領域之一，其知識在不斷快速迭代，第五代移動通信（5G）等技術的研發、部署使得該領域的教學需要與國際同步、與產業接軌，需要學生不斷掌握新的知識以適應未來工作的需要[6-8]。我國在華為、中興等企業以及高校、研究機構的共同努力下，目前已經在該領域逐漸占據主導地位，相關技術具有較高的研究價值和廣闊的應用場景。然而，通信工程專業課程理論難度大、內容多，對實習的軟硬件條件要求高，實習內容難以設計與取舍。北京理工大學（以下簡稱“我校”）通信技術研究所以目標為導向，針對通信工程專業構建了產學研融合貫穿的專業實習機制。本文總結了專業實習的目的與變革需求、實習內容設置與創新機制、實習作用及效果，并結合移動通信技術實際發展現狀與學生的發展訴求，闡述了具體的創新性建設工作以及取得的成效。

一、通信工程專業實習目的與變革需求

本課題組以目標為導向，構建了線上線下結合的產學研融合貫穿的通信工程專業實習機制，旨在使學生通過專業實習能夠做到以下方面：1.了解數字移動通信系統和傳輸網的基本概念、原理，了解典型系統的框架與組成以及技術發展趨勢，將課堂教學與工程實際相聯系，鞏固、增強課堂教學的效果。2.了解現代通信行業狀況，通過講座和培訓等形式，使得學生對國內外通信產業的技術需求、運營體制和發展歷史及現狀有初步的認識，加強學生對通信產業自主創新能力的認識。3.了解具體的工程需求，并通過實驗等環節鍛煉解決實際問題的能力。實習教學內容與工程需求結合非常緊密，學生除了學習必備的知識，還需要從產業角度對技術在工程中的應用進行審視和學習。4.通過課堂教學和實際操作，進一步培養學生對通信專業的興趣、加深學生對通信行業前景的認識，提高學生對職業特點與需求的認識，指導學生規劃未來的學習和工作。

隨著通信技術的快速發展，原有通信工程實習體制面臨以下諸多挑戰。

1.通信工程專業課程與實習一體化貫通需求

目前，課程組負責的與通信工程專業實習相關的課程包括本科理論課數字通信原理、移動通信、本科課程專業實習和研究生課程高等數字通信等。由于課程前后銜接安排存在問題，加上學校與實習單位各自獨立設計培養方案，實習單位往往要安排部分5G等移動通信系統的理論課時才能保證學生能夠順利開展相應的實訓，這樣一方面會導致學生理論知識體系不夠全面，另一方面也大大限制了學生實際操作演練的時間，導致實習效果大打折扣。這一挑戰給一體化貫通式教學提供了契機，通過統籌設計數字通信原理、移動通信、高等數字通信等理論課程與通信工程專業實習的內容，可以更合理地安排通信專業教學內容，使學生有更多的機會和時間參與實訓工作。

2.新形勢下的專業實習新形態

新冠肺炎疫情防控常態下，學生外出實習仍存在一定的風險。教育部高教司吳巖司長在2020年5月14日的教育部新聞發布會上說到：“我們再也不可能、也不應該退回到疫情發生之前的教與學狀態，因為融合了‘互聯網+‘智能+技術的在線教學已經成為中國高等教育和世界高等教育的重要發展方向。”

與此同時，通信工程專業實習對硬件環境要求較高，如針對接入網等工程訓練內容需要小型5G基站等設備，其價格昂貴，同時，受限于實習單位場地面積和設備數量、學生實習時間相對集中等客觀條件，在有限的資源下很難讓每位學生充分得到實踐訓練。

因此，未來的通信工程專業實習必然需要適應在線教育趨勢，同時結合自身實習實訓的特點，開展線上線下融合的一體化實習模式創新。

3.個性化、差異化實習實訓需求

隨著參與實習的人數居高不下，實習單位對所有學生多采用相同或相似的實訓內容。一方面，隨著通信技術的飛速發展，這種實訓方式難以滿足學生的個性化需求；另一方面，這種不符合學生“最近發展區”的實習內容難以激發學生的學習興趣。由于每個學生的未來發展意向存在很大區別，這種強調共性、忽視個性的實習內容嚴重影響學生的積極性及實習效果。借助一體化貫通式的實習實踐模式，可以設計差異化、個性化的實習內容，為有讀研、出國、工作、創業等不同發展目標的學生提供不同的選項。

二、通信工程專業實習內容設置與創新機制

目前北京理工大學通信工程專業學生實習的時間為三周，涉及移動通信系統和分組傳輸網概述的理論培訓、上機操作、工程項目模擬訓練及報告展示、工程教育內容。所設計的通信工程專業實習實踐模式在內容和方式設置上有如下創新。

1.貫通理論與實踐，實現產學研協同育人實踐教學

在產學研貫穿的通信工程專業實習實踐模式創新過程中，課程組并沒有孤立地對通信工程專業實習進行調整，而是將所負責的理論課與實踐課進行了統籌協調和頂層設計， 探索形成了基于成果導向教育（OBE）理念的移動通信課程教學體系。

課程組將理論課程與專業實習進行了頂層設計，一方面，對培養計劃進行了調整，將專業實習放置在數字通信原理和移動通信理論教學課程之后；另一方面，在內容上實現了貫通式教學，數字通信原理主要教授通信系統的基本結構與分類以及調制解調、信源編碼、信道編碼等基礎性技術，移動通信通過研究型教學方式，主要以2G直到5G、后5G移動通信系統為例，講授典型移動通信系統架構、組成與技術，涵蓋了專業實習所需要的理論基礎與關鍵技術，由此，專業實習環節可以大幅縮短理論課時，使學生有更多的機會和時間參與實訓工作。通過統籌設計，實現理論教學與專業實習內容的合理分配和有機結合，使得學生掌握的理論知識在通信工程專業實習上能夠得到應用，加強學生學以致用的能力，同時配合實習單位讓學生將更多的時間和精力投入到實際生產問題中去，從而進一步改善教學效果。

2.“互聯網+實習實訓” 教學模式創新

課程組結合實習實訓自身特點，開展線上線下融合的新型實習模式，形成了時時、處處、人人皆可實習實踐的新形態。開展線上與線下相結合的混合實習指導，加強與實習單位的云平臺共建，結合通信工程專業實際，充分利用5G等新技術創新成果，創新實訓課程內容與實習方式，聚集線上線下指導與實操過程中產生的文檔、微視頻等資料，形成系列化的課程資源，通過經驗分享和探討的模式，促進學生在相關專業實習中的能力培養。

創新線上+線下“雙師”型培訓模式，一方面，引入實習單位指導教師與校內負責教師共同作為實習實訓的導師，形成線上遠程+線下輔導的實習指導團隊，通過平臺發布線上線下實習任務，組織線上研討、提問和回復，團隊通過在線審閱實習視頻、文檔等方式對學生實習過程進行監控和指導。另一方面，引進行業專家為學生作學術前沿報告與就業創業指導，使每個實習學生得到精準化指導。

3.探索研究型實習教學方法

課程組人員依托北京理工大學通信技術研究所，在國家863計劃重大項目“5G移動通信系統先期研究重大項目”中承擔四項課題，涵蓋網絡架構、虛擬化、物理層安全、新型調制編碼等關鍵技術，同時承擔國家重點研發計劃中多項6G課題研發，課程組人員結合科研課題，指導學生參與通信系統與技術研究，讓學生通過研究提高對基礎理論和系統設計的理解。

此外，多方位引入通信技術最前沿內容，邀請國內外頂尖知名專家為學生開展線上學術講座。這類學術活動使得學生能了解通信領域最新研究進展和前沿研究方向，與課程建設結合起來，同時還可以幫助學生培養專業學習興趣、做好發展規劃。

4.差異化、個性化實習內容設計

課程組根據不同學生的知識基礎、發展需求與學習興趣，設計差異化的實習內容，實行“同課異構”，提供不同的模塊供有意鉆研的學生進行個性化學習。通過技術調研、文獻閱讀、團隊合作、主題報告等形式，激發學生自主學習興趣，要求每一個學生動手解決某一具體技術問題，在通信工程專業實習過程中，讓學生學以致用，將所學知識、所研究技術應用到生產實際中，了解技術在實際應用中遇到的種種約束條件，鍛煉學生解決實際工程問題的能力。

5.構建實習實訓共同體

構建實習實訓共同體，形成學生自主、同學互助的學習方式。通過線上研討、線下交流、團隊合作等形式，提高學生的專業水平，擴大學生的專業視野，提升學生的綜合能力，培養學生的團隊精神。

三、實習效果

通過對產學研貫穿的通信工程專業實習實踐模式進行創新，在教育教學方面取得了以下成果。

1.建設了以OBE為引領的移動通信課程架構。明確細化了畢業要求指標與課程教學目標的對應關系，梳理了課題架構，將多門課程有機結合，對標國外相應專業課程，實現了研究型、精細化教學。

2.建立了線上線下融合的新型實習實訓模式。進一步加強了我校在通信專業領域的教學與科研能力，培養了學生的研究創新能力和科研實力。以線上線下融合實習為契機，進一步實現了通信工程專業的產學研一體化協同育人。

3.貫通了理論與實踐，實現了產學研協同育人實踐教學，使理論與實踐教學內容相輔相成，互為依托，在教學學時有限的條件下進行貫通，對各自課程目標的實現均有較大的促進作用。

4.發揮了科研優勢，引入了移動通信前沿內容。將5G、6G最新科研課題引入學生學習過程，在實習中邀請專家開展講座，這在培養學生學習興趣的同時，幫助學生了解行業發展動態與趨勢，為學生自我規劃提供參考。

此外，通過對參加并完成實習的學生進行反饋調研，對學生的反映情況進行分析總結，可以得出該機制在學生發展方面產生了以下作用。

1.從OBE導向出發，培養了“基礎理論扎實、研究興趣濃厚、了解科技前沿、具備國際視野、善于敢于創新、易于融入企業”的綜合發展型通信工程專業學生。

2.通過線上線下結合的理論講解和實際操作，學生了解了現代通信行業規范，了解了理論知識在通信系統中的應用場景和位置，熟悉通信系統常用設備與工具；具備一定的工程硬件安裝能力，能夠使用相應的技術、資源與工具進行分析，自主設計解決方案并開展實驗研究，培養了學生獨立思考和制訂方案的習慣。

3.學生了解了前沿通信技術，掌握了5G的背景及標準化進程，了解了5G行業發展特點和趨勢，掌握了LTE、5G技術及關鍵技術，掌握了5G 網絡架構演進，了解了5G承載網絡需求、組網結構和關鍵技術，為今后從事通信方面的研究與工作打下了堅實的基礎。

4.學生掌握了學習理論與實踐相結合的研究方法，培養了在項目中解決復雜工程的能力，具備了一定的工程項目交付能力。

5.學生了解了通信技術快速發展對社會、文化及生活方式的巨大影響，了解了工程項目過程與環境、社會可持續發展中的融合性問題，并能適當進行評價。

6.學生了解了企業文化基本理念、企業文化細則和員工行為規范，了解了5G行業發展特點和趨勢，為求職積累了寶貴的經驗。

7.通過工程項目模擬訓練及報告展示，學生掌握了信息與通信領域基本的工程管理原理與經濟決策方法，了解了一定的項目管理知識，建立了團隊意識。

四、總結

本文從目標導向出發，構建了產學研融合貫穿的創新型通信工程專業實習機制。產學研協同能夠實現理論與實踐貫通的育人實踐教學，讓學生學以致用的同時提高學生對本專業的興趣。“互聯網+實習實訓”教學模式兼顧了線上線下教學的特點與優勢，融合了“互聯網+”“智能+”技術，順應了中國高等教育和世界高等教育在線教學的重要發展方向。開展研究型實習教學，充分利用校內外資源，可以幫助學生制訂發展規劃。構建實習共同體和設計差異化、個性化內容，既提高了學生的團隊合作精神，又滿足了個性化發展的需求。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：蘇祎穎］