工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下通信原理課程教學(xué)改革研究

邸敬+邵軍花+劉玉紅+許瓊

摘 要 通信原理是通信與信息類專業(yè)的一門核心主干課程，在課程體系中起著承上啟下的作用。介紹本課程在蘭州交通大學(xué)通信工程專業(yè)教育認(rèn)證中對應(yīng)的畢業(yè)要求，分析本課程教學(xué)現(xiàn)狀及普遍存在的問題，以面向工程教育認(rèn)證的應(yīng)用型人才為培養(yǎng)為目標(biāo)，對通信原理課程教學(xué)改革、實踐方法與持續(xù)改進(jìn)進(jìn)行探討。在以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教育理念驅(qū)動下，討論通信原理課程基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞 工程教育專業(yè)認(rèn)證；通信原理；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）16-0143-03

1 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程師資格和工程教育國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心是確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生是否達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。實行工程教育改革，既可促進(jìn)我國工程教育的國際互認(rèn)，又可提升我國工程教育水平和國際競爭力。2006年起，我國已試點開展工程教育專業(yè)認(rèn)證；2013年6月，我國工程教育加入國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》；2016年6月，我國成為《華盛頓協(xié)議》的正式會員。

工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前蘭州交通大學(xué)高度關(guān)注的重點工作。為促進(jìn)專業(yè)建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，通信工程專業(yè)積極開展專業(yè)認(rèn)證工作，并于2016年3月通過工程教育專業(yè)認(rèn)證申請，2016年9月通過自評報告審閱，2016年11月完成專家進(jìn)?，F(xiàn)場實地考察。專家在校期間，通過資料審查、現(xiàn)場觀摩、師生座談等形式，對通信工程專業(yè)進(jìn)行了全面的考察。

通信原理是通信與信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課、核心主干課程，也一直是通信與信息系統(tǒng)專業(yè)研究生入學(xué)考試的必考課程之一，在課程體系中起著承上啟下的作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本原理、基本技術(shù)和基本分析方法，為以后通信專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下必備的基礎(chǔ)，建設(shè)好這門課程將使大量學(xué)生受益。成果導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，持續(xù)改進(jìn)，是工程教育專業(yè)認(rèn)證的三個核心理念。在這三個核心理念的引導(dǎo)下，為了學(xué)生能力的全面提升，為了該課程支撐專業(yè)認(rèn)證的目標(biāo)，必須對通信原理課程進(jìn)行教學(xué)改革。

2 本專業(yè)工程教育認(rèn)證的畢業(yè)要求

按照培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)于知識、能力、素質(zhì)總要求，蘭州交通大學(xué)通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案對畢業(yè)生的知識和能力進(jìn)行了清楚闡述。本專業(yè)具體的畢業(yè)要求如下：

1）能夠?qū)?shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識用于解決通信與信息及相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)研究、分析、設(shè)計、開發(fā)等復(fù)雜工程問題；

2）能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)和自然科學(xué)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等原理進(jìn)行分析與設(shè)計，借助資料查詢、文獻(xiàn)研究，對通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析、研究、建模和評價；

3）能夠?qū)νㄐ排c信息及相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試、優(yōu)化和維護(hù)管理，并能在系統(tǒng)設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識；

4）能夠運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、開發(fā)工具和實驗平臺對通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模、研究，并能分析工具使用的局限性，解決通信與信息及相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、建模、調(diào)試及實施過程中的復(fù)雜工程問題；

5）能夠正確認(rèn)識并評價在通信與信息產(chǎn)業(yè)工程實踐中的影響，了解通信行業(yè)的方針、政策和法律法規(guī)等，并能認(rèn)識應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任；

6）能夠理解通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、實施對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響，具有工程意識、效益意識、多學(xué)科融合意識，培養(yǎng)工程項目管理和經(jīng)濟(jì)決策能力；

7）能夠在工程實踐中理解并遵守通信行業(yè)相關(guān)職業(yè)規(guī)范，具有較好的職業(yè)道德、科學(xué)的世界觀，具有較好的人文素養(yǎng)和社會責(zé)任感；

8）能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊中協(xié)同工作；

9）能夠就專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題與公眾進(jìn)行有效的溝通，具備較好的寫作、表達(dá)和人際交往能力，并具備一定的國際視野和跨文化交流的能力；

10）能夠及時了解通信與信息及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的最新理論、技術(shù)與國際前沿動態(tài)，具有自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

本專業(yè)十條畢業(yè)要求覆蓋了通用標(biāo)準(zhǔn)中的12條畢業(yè)要求，因此，本專業(yè)畢業(yè)生具備的知識、能力和素質(zhì)可以達(dá)到工程教育認(rèn)證的畢業(yè)要求。本專業(yè)的畢業(yè)要求對培養(yǎng)畢業(yè)生應(yīng)具有的專業(yè)知識、能力、素質(zhì)等各方面進(jìn)行了系統(tǒng)闡述和有針對性的安排。通信原理課程畢業(yè)要求分解點的支撐對應(yīng)于第一、第四項畢業(yè)要求。

3 基于工程教育認(rèn)證的本課程特點與存在的問題

工程教育認(rèn)證中，我國制定了通用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)專業(yè)不同制定了各專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。圖1為七個通用邏輯標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系圖。工程教育認(rèn)證辦學(xué)宗旨為“培養(yǎng)學(xué)生能力”，驗證手段為“學(xué)生學(xué)到什么”，辦學(xué)效果以大多數(shù)受教育者達(dá)成的質(zhì)量水平為證明。

通信原理課程內(nèi)容多，抽象概念多，數(shù)學(xué)知識多，課程理論性較強(qiáng)，要求學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本原理、基本技術(shù)和基本分析方法，為通信專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程打下必備的基礎(chǔ)。隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展以及工程教育認(rèn)證制度以培養(yǎng)學(xué)生能力為辦學(xué)宗旨的要求，在該課程的教學(xué)中存在以下問題：

1）人才培養(yǎng)以“教”為中心，缺乏對“學(xué)”的響應(yīng)；

2）課程內(nèi)容更新緩慢，不適應(yīng)社會發(fā)展的實際情況；

3）工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時偏少，學(xué)生缺乏必要的工程實踐能力；

4）對學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練重視不夠。

針對上述問題，為了使通信工程專業(yè)教學(xué)更好地與國際化接軌，增強(qiáng)通信工程教育中工程性、實踐性及創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)，亟待對通信原理的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行深刻反思，對課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實訓(xùn)環(huán)節(jié)、考核標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行改革。

4 通信原理課程教學(xué)改革的方式

國際工程教育專業(yè)認(rèn)證要求“以學(xué)生為中心、教師為輔助，以能力培養(yǎng)為主線，以素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)”，因此必須對本課程的教學(xué)方法進(jìn)行改革。endprint

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容 重新安排理論教學(xué)和實驗教學(xué)的課時，課堂教學(xué)突出關(guān)鍵理論，重點增加實踐性教學(xué)內(nèi)容，實驗內(nèi)容中注重設(shè)計性、創(chuàng)造性、綜合性。通信原理包含的內(nèi)容很廣泛，以介紹通信系統(tǒng)與通信技術(shù)為主，課程中以數(shù)字通信系統(tǒng)模型為水平線貫穿全課程，系統(tǒng)地介紹通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕纠碚?、核心概念及思想方法。課程內(nèi)容設(shè)置中重點考慮解決本課程與其他課程的銜接問題，課程內(nèi)容注重整個系統(tǒng)模型的介紹，先將整個模型搭建出來，在后續(xù)的課程中可以將相關(guān)內(nèi)容放在系統(tǒng)框架中進(jìn)行考查；以通信系統(tǒng)信號設(shè)計與處理為核心，解決本課程中公式較多的問題。突出數(shù)字基帶傳輸和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)；強(qiáng)化數(shù)字通信的內(nèi)容，結(jié)合實際應(yīng)用介紹4G、5G中用到的最新技術(shù)；增加新型通信技術(shù)的講解。

通信原理是通信工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，教學(xué)的內(nèi)容既要考慮與后續(xù)專業(yè)課程之間的聯(lián)系，還要考慮結(jié)合工程實際在專業(yè)領(lǐng)域中的運(yùn)用。把握教學(xué)難度，設(shè)置合適的目標(biāo)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求的重要環(huán)節(jié)。

開展多元化教學(xué)模式 采用課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和實踐教學(xué)等多種教學(xué)形式相結(jié)合，邀請行業(yè)專家進(jìn)行新技術(shù)講座，組織學(xué)生參加各種競賽及教師的科研項目等，將課堂教學(xué)與課外實踐創(chuàng)新活動相結(jié)合。改革基本教學(xué)形式，采用新課堂教學(xué)方式，如以學(xué)生為中心營造開放式課堂、專題教學(xué)、案例教學(xué)、學(xué)生講課及課堂討論等。在教學(xué)過程中雙主體互動，強(qiáng)調(diào)學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，教師作為教學(xué)的主導(dǎo)。在教學(xué)過程中，教師的重點在于教學(xué)案例和導(dǎo)學(xué)方法的設(shè)計，重心轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾我龑?dǎo)學(xué)生學(xué)；學(xué)生的重心轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾螌W(xué)會教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，如何自己分析問題和解決問題，完成知識的掌握和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

設(shè)計訓(xùn)練環(huán)節(jié) 精心設(shè)計與課堂教學(xué)配套的實驗環(huán)節(jié)，實驗設(shè)有驗證實驗、仿真實驗、綜合設(shè)計實驗、開放設(shè)計實驗四個層次。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。驗證實驗考查學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，注重理解能力培養(yǎng)。仿真實驗要求學(xué)生自己設(shè)計實驗、分析結(jié)果、提交報告，注重培養(yǎng)學(xué)生的交流、溝通能力。綜合設(shè)計實驗要求學(xué)生了解課程內(nèi)容的相互聯(lián)系，學(xué)會綜合分析問題及創(chuàng)新性地解決問題，注重學(xué)生動手能力及學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。開放設(shè)計實驗中設(shè)計完整通信系統(tǒng)，輔導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計、實現(xiàn)通信系統(tǒng)，注重培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和綜合分析能力。通過實訓(xùn)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，綜合培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，從而實現(xiàn)創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

另外還設(shè)有生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生建立更直觀的感性認(rèn)識，建立專業(yè)的概念、系統(tǒng)的概念、工程的概念，了解現(xiàn)場的規(guī)范、要求，了解新技術(shù)、新工藝及其實際應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，達(dá)到工程認(rèn)證對學(xué)生綜合能力的要求。

改革考核標(biāo)準(zhǔn) 將綜合能力和人格養(yǎng)成作為評價的重要內(nèi)容，改變以試卷評價為主的單一形式，建立多形式全過程的考核評價機(jī)制。采用平時作業(yè)、平時測驗與期末考試相結(jié)合，理論測試與實踐操作相結(jié)合，筆試與面試相結(jié)合，開卷與閉卷相結(jié)合，將考核貫穿于教學(xué)的全過程，避免了部分學(xué)生平時學(xué)習(xí)不努力，考試前臨時突擊的不良學(xué)習(xí)方式。側(cè)重考查學(xué)生知識掌握與能力提高程度，更合理地評價學(xué)生的成績。

5 研究以內(nèi)外反饋信息為導(dǎo)向的持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方案

內(nèi)部反饋信息機(jī)制和外部反饋信息機(jī)制相結(jié)合，對于各種途徑調(diào)查反饋獲得的結(jié)果，組織相關(guān)教師進(jìn)行認(rèn)真分析研究并進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中“持續(xù)改進(jìn)”的目標(biāo)。

內(nèi)部反饋就是實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。在課程教學(xué)中，學(xué)生可以通過課堂互動、課后答疑、習(xí)題、測試與考試等多種方式，對課程和學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行反饋，還可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與教師交流。為了動態(tài)跟蹤教學(xué)狀況，可以通過班主任、輔導(dǎo)員實時了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，并將學(xué)生的意見及時反饋給教師。對該課程，學(xué)生可以充分利用校園網(wǎng)絡(luò)平臺，發(fā)表對課程學(xué)習(xí)的意見和建議。另外，對于學(xué)生的考試成績做詳細(xì)的試卷分析，對于失分點較多的題目和題型總結(jié)原因，為后續(xù)的教學(xué)提供改進(jìn)的依據(jù)。通過內(nèi)部反饋信息機(jī)制，教師可以實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，及時改進(jìn)教學(xué)效果。

外部反饋就是建立畢業(yè)生跟蹤反饋和社會評價制度，以及時發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)過程中的各類問題，盡快彌補(bǔ)不足，不斷持續(xù)改進(jìn)。采取函詢、走訪、座談、咨詢等方式，對通信工程等相關(guān)行業(yè)開展人才需求、人才培養(yǎng)模式及課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容等調(diào)查研究，評價校友的表現(xiàn)、素質(zhì)和發(fā)展?jié)摿Φ?。社會評價主體包括用人單位與校友。學(xué)校、學(xué)院經(jīng)常利用假期組織回訪校友活動，通過用人單位反饋、校慶活動、發(fā)函、電子郵件、座談等各種途徑，收集用人單位對畢業(yè)生的評價，定期進(jìn)行畢業(yè)生跟蹤調(diào)查。通過與本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向較多的鐵路局、工程局、城市軌道交通單位定期交流，獲得單位的反饋意見，找到所學(xué)內(nèi)容和實際工作內(nèi)容的差距，對教學(xué)及時做出調(diào)整。

6 結(jié)論

結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念和蘭州交通大學(xué)通信工程專業(yè)具體的畢業(yè)要求，分析本課程教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)過程中普遍存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、訓(xùn)練環(huán)節(jié)、考核標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)方案的持續(xù)改進(jìn)等方面，提出通信原理課程教改的一些具體舉措。通信原理作為通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在工程教育專業(yè)認(rèn)證知識能力培養(yǎng)中擔(dān)負(fù)著重要作用，通過實踐探索出一條符合該課程持續(xù)發(fā)展的教學(xué)改革之路。

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