应用型大学通信工程专业贯通式教学课程体系构建与教学模式探究
2022-09-13虞贵财廖建庆
虞贵财,罗 洵,王 涵,廖建庆
(宜春学院 物理科学与工程技术学院,江西 宜春 336000)
我国高等教育地方性应用型高校工科教育体系中,实践教学仍然是人才培养过程中最薄弱的环节。[1]地方性应用型高校普遍存在理论学时占比较重、实践类课程学时占比较低、学生实践操作能力欠缺、学生实操及实践类课程设置比较单一、综合性创新性实验及实践课程无法满足产业发展的需求等一系列问题。为解决上述问题,中国工程教育认证协会主导的工程教育专业认证被认为是目前高校工程类专业群可持续改进和发展的重要导向,加入《华盛顿协议》的成员国普遍认为完善的工程教育专业认证是保障人才培养质量不断改进的重要方法和途径。[2-3]2016年6月2日,我国加入了《华盛顿协议》、成为该协议签约成员,这标志着中国高等学校工科专业将遵循成果导向、以学生为中心、持续改进三个基本理念。[4-5]地方性应用型高校工科专业将构建以“成果导向”为培养标准、以“学生为中心”为考评依据、以“持续改进”为目标的符合工程教育专业认证的课程体系与教育模式。
论文以地方本科院校应用型人才培养模式创新研究为契机,结合我校(院、系)办学定位,围绕学院及学校中长期发展目标,全面采纳工程教育专业认证及新工科教育理念与标准,系层面率先启动基于应用型大学通信工程专业贯通式教学课程体系建设。
针对地方性应用型高校人才培养过程存在的薄弱环节,本文提出以下解决方案:(1)基于应用型大学通信工程专业贯通式教学课程体系搭建及培养方案制订。以“厚基础、重实践、强能力”为导向,实施“重视过程、促进创新”的建设方案,强化实践教学,深化创新创业教育改革,构建“四年不断线”的学生创新课程体系。(2)以学生学习成果为准,以成果产出为导向,制定通信工程专业实习实践教学的毕业要求和培养目标达成度;构建与预期毕业要求和培养目标达成度相匹配的阶梯化实践教学环节;制定评价和反馈环节对各类实践类课程进行综合评价;依据实践教学成果预期目标与评价反馈结果的差距,根据微循环、内循环、外循环路线对实践环节进行持续改进。(3)创新创业人才培养模式探索,培养学生具备解决复杂工程问题的能力,基于课程类别属性的基础知识、专业知识、专业技能、综合实验四个方面,以时间和能力两个维度构建通信工程专业课程体系,从学生毕业后具备知识、分析、设计、研究、工具、工程伦理、团队协助、自我成长等综合素质方便搭建通信工程专业课程体系。(4)持续对理论课程和实践课程内容进行优化,制订出理论与实践结合、校内与校外结合、专业教学与实践创新结合、专业教育与课程思政结合的新型培养模式,探索构建切实有效的“课程、实训、思政、指导、保障”五位一体的贯通式创新创业课程教学体系。项目协作企业全程参与通信工程专业课程体系搭建,按照信息通信类企业生产过程具备循序渐进、综合集成的特点,企业行业专家参与课程体系建设,构建多个教学环节相互配合、贯穿四年培养“解决复杂工程问题能力”的工程实践能力的阶梯配置课程体系。积极推进协同育人,实施多举措创新创业教育改革工程,构建以“宽口径、厚基础、强能力、重素质、求创新”为特征的“贯通式”通信工程人才培养体系。
1 课程体系建设与教学模式探究思路
针对地方性应用型本科高校理论课程与实践教学脱节、实践教学环节薄弱问题,提出应用型大学通信工程专业贯通式教学课程体系建设与教学模式探究思路。[6]
(1)立足于国家和社会需求,结合宜春学院(院、系)办学特色,围绕物理科学与工程技术学院及学校中长期发展目标,制定特色鲜明的培养方案,并持续改进培养目标和毕业要求。地方性应用型本科高校通信工程专业建设的过程中,需制定契合地方特色及产业需求的人才培养方案,全面搭建提升影响人才培养因素的实习实训基地、课程体系、教学方法、人才队伍等方面;挖掘现有资源、拓展可延伸可协作资源,深度建立校企合作,学生协同培养企业全程参与通信工程专业课程体系搭建,按照信息通信类企业生产过程具备循序渐进、综合集成的特点,企业行业专家参与课程体系建设,构建多个教学环节相互配合、贯穿四年培养“解决复杂工程问题能力”的工程实践能力的阶梯配置课程体系及培养方案。为进一步提升通信工程专业人才培养质量,建议教务部门可采纳对培养方案实施“四年一大修、一年一小修”策略。
(2)通信工程专业实践性强,教学改革的重点在课程体系改革,课程体系改革的关键点在于实践教学改革和工程实践能力建设。本文将以“学生为中心”、以“成果导向教育”为目标设置贯通式教学课程体系和教学模式,结合企业需求制定适合地方应用型高校的实践类课程体系,培养通信工程专业学生综合职业素养和适应社会能力。持续对理论课程和实践课程内容进行优化,制订出理论实践结合、课内课外结合、专业教学实践创新结合、专业教育与课程思政结合的新型培养模式,探索构建切实有效的“课程、实训、思政、指导、保障”五位一体的贯通式创新创业课程教学体系。
(3)通信工程专业的课程体系搭建将紧扣成果导向、以学生为中心、持续改进三个“OBE”教育理念。以工程教育专业认证为准绳,全面布局通识教育模块、学科基础教育模块、专业教育必修选修模块、方向教育模块及实践应用能力培养模块,分年级分层次设计实践环节难度。以问题为导向,普及通信工程专业基础知识及相关技能认知,促进实践操作能力提升;以任务为驱动、以兴趣为导向、以案例为载体的实践创新能力提升;采用以科研项目为驱动、以赛促学的方式培养学生解决复杂工程问题的能力。以上述三个导向为抓手逐步递进式培养学生创新实践能力,通过分年级布局开设通信技术前沿知识讲座、认知实习、电路分析与单片机课程设计、通信系统综合设计、通信电子制作训练、智能终端应用开发、科技实践与创新、通信技术竞赛培训等课程,逐步搭建“层次丰富、难度递进、广泛覆盖”的实践教学体系和教学模式。
(4)在制定培养方案的应用能力培养课程模块、实践教学模块、基础实验实践模块、毕业实习实践模块等教学计划安排时,不再对每一个实训、实践与设计指定单一题目,改变原来授课教师指定实践题目和设计方案的教学模式。深度融合校企合作方式,与广州粤嵌通信科技股份有限公司、深圳讯方科技有限公司、中阳电器集团等知名企业积极探索新的校企合作模式,企业全程参与通信工程专业课程体系搭建,按照信息通信类企业生产过程具备循序渐进、综合集成的特点,企业行业专家参与课程体系建设,积极拓展集中实习实践单位合作模式,加大校企合作力度、广度、维度。
2 课程体系建设方案
论文围绕通信工程专业教学策略设计及课程体系,积极探索现代通信工程专业教育理念,凝练一流的以学生为主体、教师为主导的教学方法;在现有课程基础上,进一步结合社会需要和科研优势规划一系列有特色的通信工程特色课程(含实习实践教学课程);充分发挥已有学科学术优势,构建校企协作、更丰富的实践教学体系;不断加强教学资源和教学设施建设,使课程保持具备一流的教学条件。通过广泛深入与企业协作,促使课程教学保持整体优良效果。在课程体系、质量保证等方面与社会发展同步。以工程认证和新工科的创新理念为指导,对教学模式和课程体系进行改革创新,以科研项目教学和竞赛促学的方式培养学生解决复杂工程问题的能力。论文从专业综合训练能力培养、综合工程能力培养、创新创业训练能力培养三个层面,分年级培养通信工程专业实践、实训、创新能力。
(1)专业综合训练能力培养。面向信息通信类企业行业需求,打造专业基础教学、专业实践教学、综合实习实训等环节完美结合的课程体系,从大学二年级开始,宜春学院电子信息工程系将分层次系统性地制定培养学生专业综合训练能力培养方案,设计满足电子信息类企业多样化需求的工程实践实训教学大纲。第一阶段以单片机原理及应用、微机原理与接口技术、嵌入式操作系统原理、通信原理、信号与系统、数字信号处理、无线传感器网络、通信技术前沿知识讲座、数字电路、模拟电路等课程为中心。一方面,为学生搭建电路分析课程设计、信号处理课程设计、单片机课程设计、电子工艺实践、通信电子制作训练、智能终端应用开发、科技实践与创新等实践类课程体系;另一方面,为学生开设高级程序设计语言、数据结构与算法分析、人工智能程序语言、DSP、PCB 设计软件、通信仿真软件、单片机开发与应用、复杂可编程逻辑器件(FPGA)等涉及通信信号处理及系统建模与仿真的计算机开发软硬件知识,为通信工程行业应用的工程设计与研发打好坚实的基础。
(2)综合工程能力培养。深入开展校企联合,与行业知名企业合作(以宜春学院电子信息工程系为例,已经与广州粤嵌通信科技股份有限公司、伊戈尔电气股份有限公司、中阳电器集团、江西省仁富电子科技有限公司、大族激光集团等知名企业联姻建立起集中实习实践基地),完成企业实践和工程设计内容,以信息通信类企业实际需求问题为导向,提供解决方案,培养学生掌握实际应用相关的研发和管理等综合技能。与合作企业开展联合培养,聘请校外导师定期开展实践类课程授课(以宜春学院电子信息工程系为例,每学期邀请企业为学生开展通信电子制作训练、智能终端应用开发、科技实践与创新等实践类课程的授课),增强学生对通信电子企业的专业知识和人才需求意识。在合作企业建立实训基地。
(3)创新创业训练能力培养。在专业综合训练能力及综合工程能力训练能力的基础上,以项目为驱动,开展大学生电子设计大赛、全国“互联网+”大赛、全国蓝桥杯软件和信息技术专业人才大赛、全国通信网络优化大赛、全国“挑战杯”科技竞赛等创新创业训练项目。项目组成员经过严格的筛选,分配相对固定的实训实验室和设备,为不同层次及能力的学生提供良好的学习和研究环境。项目指导教师全程跟踪项目申请、实施和结题。从大学三年级开始,根据实习实践合作企业的需求,择优选择学生参与合作企业指导老师的研究或实践项目研究,深层次培养创新创业意识和开展产品开发设计的能力。
为培养学生具备解决复杂工程问题的能力,本论文基于课程类别属性的基础知识、专业知识、专业技能、综合实验四个方面,以时间和能力两个维度构建通信工程专业课程体系,从学生毕业后具备知识、分析、设计、研究、工具、工程伦理、团队协助、自我成长等综合素质方便搭建通信专业课程体系,具体如图1所示。
图1 培养学生解决复杂工程问题能力的课程体系图
校企合作企业全程参与通信工程专业课程体系搭建,按照信息通信类企业生产过程具备循序渐进、综合集成的特点,企业行业专家参与课程体系建设,构建多个教学环节相互配合、贯穿四年培养“解决复杂工程问题能力”的工程实践能力的阶梯配置课程体系,如图2所示。
图2 四年培养“解决复杂工程问题能力”的课程体系搭建
本论文研究内容强化实践教学,深化创新创业教育改革。构建“四年不断线”的学生创新课程体系,注重培养学生工程意识、工程素养以及批判性思维等综合素质,协作企业“广州粤嵌通信科技股份有限公司”全程参与部分学生实践类和创新创业类课程的授课。支持和鼓励本科生进行创新实践、参与教师学术团队开展前沿研究。学生创新能力培养思路流程如图3所示。
图3 学生创新能力培养思路流程
建设一流的课程和教学资源、教学模式改革、强化实践教学;建设一流的师资队伍、加强实践创新等方面的探索和实践;构建以“宽口径、厚基础、强能力、重素质、求创新”为特征的“贯通式”通信工程人才培养体系。
图4 “贯通式”通信工程人才培养体系
通过多维协同、互补相融的保障机制,统筹国内外中资源,实现教学、师资、基地等资源共享,提高人才培养质量。
图5 多维协同&互补融合的人才培养保障机制
3 结束语
论文以“厚基础、重实践、强能力”为导向,实施“重视过程、促进创新”的建设方案,强化实践教学,深化创新创业教育改革,构建“四年不断线”的学生创新课程体系;基于课程类别属性的基础知识、专业知识、专业技能、综合实验四个方面,以时间和能力两个维度构建通信工程专业课程体系;按照信息通信类企业生产过程具备循序渐进、综合集成的特点,构建多个教学环节相互配合、贯穿四年培养“解决复杂工程问题能力”的工程实践能力的阶梯配置课程体系。
论文研究方法和课程体系建设方案,可为地方性应用型高校解决“理论学时占比较重、实践类课程学时占比较低、学生实践操作能力欠缺、学生实操及实践类课程设置比较单一、综合性创新性实验及实践课程无法满足产业发展的需求等一系列问题”提供参考,有针对性地完善地方性应用型高校人才培养过程存在的薄弱环节,为地方性应用型高校实施工程专业教育认证的人才培养改革创新提供新思路。