面向新工科和工程认证的通信工程人才培养模式改革与实践

曾军英 翟懿奎 张昕 董超俊 应自炉 甘俊英

摘  要：针对工程认证中OBE理念的贯彻问题、通信工程专业新工科的内涵建设问题，以金课建设为引导，对专业核心课程、学科交叉融合、前沿课程进行精品课程建设;面向新工科建设，改革教学方法和教学内容，深化学科之间交叉融合;建立以学生学习成果（OBE）为导向的创新实验、实践教学体系，促进产教融合;以贯彻工程认证理念为核心，建设基于学生学习成果的评价机制。在通信工程实行的人才培养模式改革和实践表明，取得了良好的效果。

关键词：新工科;工程认证;OBE;人才培养模式

中图分类号：C642 文献标志码：A         文章编号：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《华盛顿协议》[1]，高等工程教育的专业认证成为高等教育领域的热点话题[2]。截至2019年初，全国已有19所高校的通信工程专业通过了工程教育专业认证[3]。相关院校的通信工程专业也以工程教育认证为指导开展了教学方法和教学内容的改革和创新[4]。2017年教育部在《新工科建设指南（“北京指南”）》中指出：“探索多学科交叉融合的工程人才培养模式，开设跨学科课程，探索面向复杂工程问题的课程模式，组建跨学科教学团队，强化工程人才的创新创业能力培养”[5]。在推进新工科建设的背景下，面向当新兴产业的发展，高校迫切需要加快新工科的内涵建设[6-7]。

五邑大学通信工程专业是五邑大学第一批通过“专业质量提升工程”专业人才培养方案评审专业，已经开始实施面向工程认证的人才培养方案和教学大纲。工程教育专业认证是推进高校培养解决工程复杂问题的应用型人才，因此对理论、实践教学提出了更高的要求，需要改革教学方法和与时俱进更新教学内容，加强实践教学，促进产教融合，建立工程教育理念。新工科建设要求加强对通信工程专业传统学科的内涵建设，增加学科的交叉融合，适应未来新兴产业的发展。同时，通信工程在基于工程认证的人才培养方案实践中也发现存在的问题，学生学习成果为导向（OBE）理念还没有贯彻到实际教学中，新工科的内涵建设不足，没有建立完善的基于学生学习成果的评价机制。

围绕五邑大学“创建特色鲜明的广东省高水平工科大学”的战略目标，通信工程专业确定了人才培养模式改革和实践思路：以金课建设为引导，对专业核心课程、学科交叉融合、前沿课程进行精品课程建设;面向新工科建设，改革教学方法和教学内容，深化学科之间交叉融合;建立以学生学习成果为导向的创新实验、实践教学体系，促进产教融合;以贯彻工程认证理念为核心，建设基于学生学习成果的评价机制。

1. 以金课建设为引导，对专业核心课程、学科交叉融合、前沿课程进行精品课程建设。2019年教育部提出金课建设，要求建设的精品课程具有“高阶性”“创新性”“挑战度”，通信工程专业精品课程建设制定了建设宗旨：基于成果导向的课程教学理念、严密的课程教学体系、与时俱进的课程教学内容、以学生为中心的课程教学方法、面向新工科的课程教学团队、良好的课程教学资源平台。主要的改革和实践有实施翻转式课堂教学，进行混合式教学实践尝试;建设以学生学习成果导向的网络教学平台以及充分应用雨课堂、云班课等现代化信息手段创新教学模式;以学生为中心，采用专题研讨、个性特色的微课视频课堂、对分课堂等教学方法，为了提高学生融入课堂的积极性，开展学生自学-讨论-教师讲授指导的教学方法，加强师生交流;进行考核方式的改革，减小考试在考核中的比重，增加项目作业，课堂练习、平时作业的比重;要求本科生参加创新创业项目、设计竞赛或者参与教师的课题研究，培养学生解决工程复杂问题的能力。

以金课建设为引导，积极引导教师对专业核心课程，交叉融合课程，学科前沿课程进行金课建设。重点建设专业核心课程：通信原理、电磁场与微波技术、高频电子线路、信息论与编码技术、电子电路综合设计等。交叉融合课程、学科前沿课程：融合通信技术设计、机器学习、工业互联网、大数据技术等。

2. 面向新工科建设，改革教学方法和教学内容，深化学科之间交叉融合;建立以学生学习成果为导向的创新实验、实践教学体系，促进产教融合。

二、面向新工科和工程认证的通信专业人才培养的教育理念

通信工程人才培养模式改革与实践首先要做的就是在设计、构建通信工程人才培养方案时，更新教师教育观念，理解工程教育的三大理念，面对新兴产业的发展，加强学科融合。工程教育三大理念：以学生为中心，基于OBE的认证标准，持续改进是工程认证的内在需求。“新工科”专业建设内容是面向新兴产业和新经济发展，培养实践创新能力强、新型复合型人才。

三、基于工程认证的通信专业教学手段与方法的创新性探索

（一）基于工程认证的通信专业教学手段与方法的创新性探索的指导思想

1. 实施以学生为中心的自学-讨论-教师讲授指导教学方法尝试

教学过程坚持贯穿以学生为主体的教学理念，引导教师改变满堂灌输的教学方法，采用学生自学，课堂讨论，教师讲授指导相结合的教学方法，培养学生自学能力和独立思考能力、激发学生创造性思维。

2. 开展综合性实践教学

核心专业课程开设单独实验，专业课程不开设课内实验，而是开展综合性实践教学，如图1实践教学体系所示。比如开设融合通信技术课程设计，利用综合实践教学打破专业理论课程单独开设实验、课程知识不能交叉融合的弊端，使通信专业的课程实践教学形成整体融合的体系框架。

图1 实践教学体系结构

3. 开展研究性教学

通信工程专业教师开设面向本科生的实验室，推进教师和企业的产学融合，鼓励学生参加企业工程或教师科研项目，积极推动学生申请各种创新创业项目，用项目促进学习和专研。在导师的指导下，研究生理论研究，本科生实践操作共同完成企业或教师研究项目。

（二）基于工程认证的通信专业教学手段与方法

1. 基于混合式教学模式的課程群教学方式

为了弥补传统课堂教学满堂灌输、自主学习学生学习能力不足的问题，采用了任务型教学与自主型学习相结合的混合教学模式。通信工程专业申报了“基于混合式教学模式的课程群改革的探索”省级教学项目。针对电子类课程，录制了数字电路、模拟电路、电子技术等微课视频，在通信工程班级实施翻转式课堂教学模式结合传统教学，进行混合式教学，实践表明，对于电子类专业基础知识的学习效果良好。

2. 建设学生学习成果导向的网络教学平台

基于学生学习成果导向的理念，在校园网建立了省级精品课程“数字电路与逻辑设计”网站，实现了仿真实验、网络资源共享、考核、问卷调查、反馈等功能。通信工程专业先后开发出数字电路、模拟电路、电子技术等多套个性特色的微课视频。

3. 基于工程教育专业认证的考核评价方式的改革和实践

通信工程专业对课程的考核方式进行了改革，制定了具体的评价方式和指标。为了提高学生的学习质量，避免学生考前突击学习，基础不牢固的弊端，采取多种考核方式增加平时环节的比重。如：平时、课堂提问、课堂练习、大作业、项目作业等占50%，期末考试只占50%，每个学期每门课程考试前提交考试考核内容方式合理性审核表，考试后提交课程达成度报告，分析教学存在的问题，并提出持续改进的措施。

四、建立以学生学习成果为导向的创新实验、实践教学体系，促进产教融合

1. 对专业课程的课内实验进行整体设计，放弃使用以往实验板、实验箱构建的针对课程的课内实验，比如建设软件无线电平台，将“通信原理”“光纤通信”“移动通信”等内容关联的课程实验环节进行整合，设置综合性实验，促进学生对通信系统的全面理解，培养解决通信工程实际复杂问题能力。

2. 核心主干课程开设单独的实验课，同时构建虚拟网络仿真实验系统。建设了实验过程的模拟演示、实验的远程操作实时仿真等模块。

3. 建设融合工业互联网与通信工程专业的本科

教学实验室，融合通信工程、物联网工程、网络工程课程特点，开设学科融合课程，比如工业互联网、大数据技术等。依托五邑大学智能制造学部，建设强调通信专业基础实践、强化物联网、互联网等学科技术的交叉融合综合实训。

五、新工科背景下的通信专业教学队伍建设

依托五邑大学智能制造学部，整合了教学团队，建设了通信工程专业、物联网工程、计算机通信网络、网络工程专业跨学科的师资队伍。毕业设计在跨学科的教师队伍指导下，培养面向新兴产业发展的通信类“新工科”人才，已经显现初步成效。

六、面向新工科和工程认证的通信专业实践能力培养

工程实践能力的培养是工程认证与新工科培养的重点。一方面注重产教融合。“新工科”人才培养的关键在于通过产教融合，培养学生解决复杂工程问题的能力，加强理论知识基础之上的工程实践。另一方面，通过科技竞赛等实践活动组织与实施，培养大学生主动实践能力。基于学生学习成果为导向的人才实践培养模式，是将工程实践内容项目化，以科技竞赛形式完成工程实践任务。

（一）以贯彻工程认证理念为核心，建设基于学生学习成果的评价机制

如图2所示，通信工程专业建立了基于学生学习成果的评价机制。

1. 建立了教学过程质量监控机制，通过质量监控机制确保人才培养模式改革与实践的贯彻，定期开展课程体系设置和课程质量评价。通信工程专业教学过程质量监控机制，包括教学督导队伍、专业负责人管理机制、课程负责人机制、师生的信息反馈机制等。

建立内部评价机制，即毕业要求达成情况评价机制，定期开展毕业要求达成情况评价。毕业生根据学习、竞赛、科研、应聘、考研及出國留学申请等经历，评估各项毕业要求，完成毕业要求达成度调查表;主干课程任课教师根据教学情况以及学生在学习中的表现，对各项毕业要求进行评估，填写教师反馈意见调查表;用人单位对照毕业要求，对毕业生各项能力进行满意度评估，完成用人单位反馈意见调查表。

2. 建立了外部评价机制，即毕业生跟踪反馈机制。定期邀请企业、社会、专家等相关群体参与社会评价，定期分析评价培养目标合理性。（外部评价）

3. 建立了持续改进反馈机制。

（二）实施效果

通过通信工程培养方案的制定和实践，近三年内申请了12项教学项目，已经结题了5项，发表了13篇教学论文，建设了1门精品课程，编写了《模拟电子技术基础（第二版）》《数字电路与逻辑设计基础》2部教材。开发了《数字电路与逻辑设计基础》《模拟电子技术基础》等课程微视频，已在通信工程专业各班级的教学中使用。“混合式教学”从17年开始在主干课程中进行了教学试点，明显提升了教学质量。同时学生积极参与创新基金的申报和研究、成为教师科研课题的主力，自2017年迄今，通信工程专业教师指导的各类电子设计竞赛，获全国挑战杯二等奖1项、全国大学生物联网设计竞赛（T1杯）全国总决赛二等奖、广东省电子设计大赛一等奖3项、三等奖5项、互联网+广东省铜奖1项，通信专业学生成功申请了25项校级和国家级大学生创新创业计划和众创项目。

（三）总结

通过培养方案的制定和实践，积极推进了对专业核心课程，交叉融合课程，学科前沿课程的金课建设;积极推进新工科内涵建设，创新教学方法和更新教学内容，推进跨学科的交叉融合;注重实践教学，建立了以学生学习成果为导向的创新实验、实践教学体系;在课程建设、师资队伍、教学方法改革、质量评价体系等方面建立了一套有效的基于产出的评价机制，形成了教学过程质量监控机制、毕业要求达成情况评价机制、毕业生跟踪反馈机制、持续改进反馈机制。通过人才培养模式改革与实践，推动了通信工程专业教师的教学改革研究，强化了学生的主动实践能力培养，取得了丰硕的成果。

参考文献：

[1]中国工程教育专业认证协会：中国工程教育正式加入《华盛顿协议》[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsView.w？menuID=01010401&ID=1000011620.

[2]齐书宇，李国香.《华盛顿协议》毕业生素质规定及其对地方高校工程人才培养的启示[J].高校教育管理，2018，12（1）：48-53.

[3]中国工程教育专业认证协会：通过认证专业名单[EB/OL].htt

p：//www.ceeaa.org.cn/main！programs4CHN.w.

[4]教学成果报道：北京交通大学“通信工程”专业通过国家工程教育专业认证[J].电气电子教学学报，2016，38（3）：F0003.

[5]新工科建设指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（04）：25-26.

[6]孙涵，陈兵，许建秋，等.“新工科”视野下物联网工程专业建设与探索[J].工业和信息化教育，2018，69（09）：10-13.

[7]王骥，徐国保，盛东亮.新工科背景下电子信息类专业网络课程群建设研究[J].计算机教育，2019，290（02）：152-155.