基于目標導向的工程應用型人才培養(yǎng)實踐體系構(gòu)建與探索

夏 平, 周學君, 龔國強, 唐廷龍, 孫水發(fā)

(三峽大學 計算機與信息學院，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(2010-2020)中指出，“堅持能力為重。優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)。著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，教育學生學會知識技能，學會動手動腦”[1]。厚基礎、強能力，培養(yǎng)學生具備扎實專業(yè)理論知識的同時，加強學生綜合應用能力及工程實踐能力的培養(yǎng)，是專業(yè)人才培養(yǎng)中追求的目標[2～6]。

為此，制訂通信專業(yè)人才培養(yǎng)時，通過廣泛的市場調(diào)研以及與行業(yè)企業(yè)的聯(lián)合辦學，依托企業(yè)對市場需求的熟悉，改革現(xiàn)有的教學體系、教學模式、以及實驗與實踐體系。主要體現(xiàn)在，將傳統(tǒng)的信息傳輸與處理教學從過分強調(diào)理論專業(yè)化引向夯實基礎；將專業(yè)課程在廣度和深度上強調(diào)理論體系完整性引向以綜合應用為目標；將信息處理、信息傳輸相對獨立的單一體系向二者相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)化；將強調(diào)理論教學向注重和加強實驗、實踐教學轉(zhuǎn)化[7]。同時，采用多種教學手段融合，注重加強專業(yè)課程的綜合實踐與工程訓練，充分依靠合作企業(yè)的力量和設備，共建專業(yè)，提高學生綜合應用本專業(yè)知識的能力和工程實踐能力。

1 人才培養(yǎng)的目標定位與實踐體系構(gòu)建

1.1 目標定位

人才培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)目標的定位決定了專業(yè)辦學方向、專業(yè)地位的確立、專業(yè)作用的發(fā)揮、以及專業(yè)特色的形成。專業(yè)定位以學校的定位為前提，并遵循需求原則[8-10]。作為教學研究型高校，主要任務是培養(yǎng)以技術應用、技術開發(fā)為基本任務，具有一定的復合型和創(chuàng)新研究潛力的應用型人才[1]。因此，專業(yè)的培養(yǎng)目標應以通信信息行業(yè)發(fā)展為主導，以職業(yè)崗位群的專業(yè)需求為依據(jù)，適應行業(yè)的潛在和未來發(fā)展需要的工程應用型人才。

基于此定位，我校在具體實施中，與宜昌移動、宜昌聯(lián)通、宜昌電信、深圳訊方通信公司、深圳英蓓特公司等行業(yè)企業(yè)簽訂合作辦學協(xié)議，聘請企業(yè)一線專家和技術工程師擔任專業(yè)兼職教師，學校、企業(yè)專家共同確定通信專業(yè)人才應具備的基本能力的目標，以未來工作過程中所應具備的專業(yè)與職業(yè)技能為主線，運用“項目驅(qū)動”方式，整合人才培養(yǎng)體系和相關教學資源，在工學結(jié)合等體驗式教學中，培養(yǎng)學生應用創(chuàng)新能力和工程實踐能力。

1.2 實踐體系構(gòu)建

為達到培養(yǎng)目標，將整個人才培養(yǎng)體系分成理論教學體系、實驗與實踐教學體系兩大模塊。針對行業(yè)用人需求、崗位要求、以及專業(yè)技術知識要求等幾方面，形成適合我校通信專業(yè)人才培養(yǎng)的分析報告，校企雙方共同確定專業(yè)培養(yǎng)方向、專業(yè)課程群及實驗與實踐體系、考核體系，共同制訂適應社會需求及現(xiàn)代通信技術發(fā)展的專業(yè)教學體系。

實驗、實踐體系架構(gòu)主要由基礎課程實驗平臺、專業(yè)基礎課程實驗體系、專業(yè)課程實驗與實踐體系、以及工程實踐平臺等四大平臺構(gòu)成,見圖1。

基礎課程實驗平臺由大學普通物理序列實驗、工程基礎訓練兩大模塊組成。對工科專業(yè)學生而言這些是非常重要的基礎內(nèi)容；工程基礎訓練是一門實踐基礎課，大學新生動手能力比較薄弱，通過訓練讓學生了解基本工程制造的一般過程[11-12]，培養(yǎng)學生初步的工程加工、簡單的工程分析和制定工藝規(guī)程的能力，掌握對簡單器件加工方法選擇和工藝分析的能力，以及認識圖紙、加工符號及了解技術條件的能力[13]。

普通物理序列實驗中，學生通過觀察實驗現(xiàn)象、對物理量的測量和分析，有助于讓學生了解和掌握科學實驗的基本方法和技巧，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維能力，并初步學會用實驗方法觀察、分析和研究物理現(xiàn)象和規(guī)律，進而探索解決實際問題的途徑，為后續(xù)專業(yè)基礎實驗和專業(yè)實踐打下扎實的基礎。

圖1 通信專業(yè)實驗、實踐體系結(jié)構(gòu)

2 構(gòu)建多層次、逐級深化的專業(yè)基礎實驗體系

專業(yè)基礎實驗目標是學生知識的認知與傳授，分析、解釋實驗數(shù)據(jù)技能的培養(yǎng)，辨別、闡述并分析專業(yè)問題技能的訓練，基本實驗能力與方法的訓練，以及培養(yǎng)學生嚴謹、細致的科學素養(yǎng)，讓學生從中尋找和利用相關的教學資源，為專業(yè)課程的學習夯實基礎。為此，我校的實驗體系依據(jù)其性質(zhì)分為三大類，見圖2。

圖2 專業(yè)基礎核心課程實驗體系結(jié)構(gòu)

通信電子系統(tǒng)設計類實驗包括：FPGA數(shù)字電路課程、電子CAD、protel電子系統(tǒng)、硬件描述語言通信系統(tǒng)、AVR單片機應用、嵌入式系統(tǒng)設計等。

信息處理與傳輸類實驗主要涉及：Matlab信號處理、通信原理實驗、DSP技術與實驗、DSP系統(tǒng)設計課程設計、數(shù)字通信系統(tǒng)課程設計[14]等。

計算機應用類實驗有：計算機基礎實驗、C課程設計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計、VC++課程設計、微型計算機技術實驗、計算機通信與網(wǎng)路實驗。

分模塊、分層次、由淺入深、逐步推進的專業(yè)基礎課程的實驗教學，依據(jù)學生認識的深入，實驗難度逐漸增加。教學中，注重學生的主體性地位，教師立足于對學生的指導和引導，通過師生雙方互動將各自所蘊涵的資源進行有機整合，形成了許多新的課程資源，而這些資源往往是教師在理論課程教學中無法預料和沒有考慮的，從而為該課程以后的理論教學和實驗教學拓展了思路。

3 構(gòu)建工程應用能力培養(yǎng)的實踐平臺

合作企業(yè)針對通信人才培養(yǎng)的要求以及可持續(xù)發(fā)展的需要，結(jié)合行業(yè)對專業(yè)人才的要求，與我校共同制訂了“電信業(yè)務軟件開發(fā)、移動通信(3G)”的專業(yè)培養(yǎng)方向。為使學生學習最前沿的通信技術及應用，更深入地掌握專業(yè)技能，將行業(yè)企業(yè)的通用技術要求的培訓內(nèi)容納入正常的專業(yè)實踐教學，如“通信工程概預算”等部分與實際應用聯(lián)系緊密的理論課程教學中聘請企業(yè)專家參與教學外，還在工程實踐中聘請企業(yè)工程師參與教學，實現(xiàn)學校教學與工程應用的零距離。在此過程中，深圳訊方通信公司聯(lián)合華為技術有限公司、華為賽門鐵克科技有限公司、以及紅帽學院把企業(yè)級技術培訓課程融入到通信專業(yè)的工程實踐教學中，企業(yè)工程師參與了部分工程實踐內(nèi)容的授課；同時，在專業(yè)新生入學時企業(yè)兼職教師進行本專業(yè)的職業(yè)規(guī)劃、行業(yè)發(fā)展趨勢以及整網(wǎng)認知講座，讓學生了解本專業(yè)的發(fā)展前景，激起學生對專業(yè)的學習興趣；學生畢業(yè)前期企業(yè)管理人員到校進行就業(yè)指導講座，幫助學生面對就業(yè)的困惑，并與學校學工教師聯(lián)合進行學生就業(yè)推薦工作，提供實習機會，減少學生就業(yè)壓力。

專業(yè)共建中，雙方協(xié)商共同確定專業(yè)方向課程的實踐項目與內(nèi)容，以通信行業(yè)真實工程現(xiàn)場為背景，構(gòu)建了3G手機終端實驗室(主要包括GPS、WiFi、GPRS、Bluetooth、3GWCDMA等)、現(xiàn)代通信技術實驗室等實踐環(huán)境，開發(fā)出移動通信和電信業(yè)務軟件開發(fā)兩方向的工程實踐項目。構(gòu)建的移動通信方向?qū)嵺`體系讓學生了解現(xiàn)代商用通信設備在通信網(wǎng)絡中的實際應用，并掌握部分商用通信設備的調(diào)測及其維護方法，初步具備現(xiàn)網(wǎng)通信設備安裝、調(diào)試、維護的基本能力。采用校企合作方式引入真實電信業(yè)務的項目化實踐教學內(nèi)容，使學生在具備基本通信專業(yè)理論知識的同時，又具備行業(yè)專業(yè)軟件開發(fā)的能力，培養(yǎng)適合通信行業(yè)業(yè)務軟件開發(fā)需求的特殊應用型技能人才。通過這些實踐項目，使學生在通信系統(tǒng)分析、設計、通信設備調(diào)測、維護等方面受到較系統(tǒng)的專業(yè)訓練,見圖3。

圖3 專業(yè)課程的實踐體系結(jié)構(gòu)

專業(yè)課程實踐體系著眼于讓大三、大四學生參與較綜合的工程實踐項目的構(gòu)思、設計、實施，使其獲得解決實際工程問題的思路與科學方法，激發(fā)學生的學習興趣和探索技能，培養(yǎng)學生分析、建模、設計、綜合解決工程實踐中復雜問題能力、自我學習能力、創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神。

與此同時，與合作企業(yè)簽訂共建協(xié)議，建立穩(wěn)定的校外實習和實踐基地，使每個學生在實習、實踐過程中，在體驗感悟中，實現(xiàn)了解社會、了解行業(yè)、歷煉自己、提高能力的四大目標。

4 培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍

專業(yè)教師隊伍的培養(yǎng)，采取“走出去、請進來”的策略，培養(yǎng)“雙師型”教師人才。

專業(yè)教師具備了較深厚的理論知識，熟悉本專業(yè)教育理論與規(guī)律，但大部分教師是從學校到學校，即畢業(yè)后到學校教書，缺乏工程技術方面的實踐鍛煉，實踐動手能力普遍較弱。為解決這一問題，學校制定相應政策，積極創(chuàng)造條件，鼓勵教師到企業(yè)掛職鍛煉，制訂專業(yè)教師到企業(yè)鍛煉、進修、做訪問學者的計劃，使教師在“走出去”的過程中，豐富了實踐經(jīng)驗和技能，了解行業(yè)技術的發(fā)展狀況和趨勢，學習先進的專業(yè)工程開發(fā)技術和應用技術，培養(yǎng)專業(yè)教師的工程實踐能力，為返校后將所學知識應用于專業(yè)建設、專業(yè)發(fā)展、以及專業(yè)工程訓練打下良好的基礎；同時，為專業(yè)教師與企業(yè)的科技合作，運用其專業(yè)理論知識從事技術開發(fā)、技術轉(zhuǎn)移、技術創(chuàng)新以及解決實際技術難題提供了一個平臺；為專業(yè)教師協(xié)同企業(yè)進行技術攻關，協(xié)助企業(yè)進行產(chǎn)業(yè)改造、升級和優(yōu)化，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，推動地方經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供了一個舞臺[15]。我校通信專業(yè)先后分多批次派教師外出學習進修。參加深圳訊方通信公司組織的程控交換、光纖傳輸?shù)呐嘤枌W習；在廣州參加3GWCDMA的培訓學習；到南昌參加電信業(yè)務軟件開發(fā)的學習培訓；與移動宜昌分公司工程師一起參加在北京的現(xiàn)代通信技術展。

學校分別與移動宜昌分公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議、與聯(lián)通宜昌分公司簽訂了產(chǎn)學研合作協(xié)議、與電信宜昌分公司簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)通信、電子人才協(xié)議、與長江航道通信導航局(宜昌)簽訂了教學、科研合作協(xié)議等，聘請企業(yè)專家擔任我校兼職教授，指導學生的工程實踐項目，通過“請進來”，對專業(yè)教師實行傳、幫、帶，為培養(yǎng)“雙師型”創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。

5 深化實踐創(chuàng)新

以激發(fā)學生的學習興趣作為讓學生參與課外科研實踐活動的切入點，依托學校的研究所及教師的科研平臺，激發(fā)學生的學習興趣來吸引學有余力的學生加入課外科研開發(fā)活動中，促進科研帶動教學，通過資源平臺充分展示科研成果和內(nèi)容，開辟了“熱點問題”和“研究方向”，由老師提供研究項目與文獻，引導學生對專業(yè)相關的研究問題發(fā)生興趣。我校通信專業(yè)依托學院啟明星創(chuàng)新研究室平臺，構(gòu)建若干個研究子方向平臺，每個平臺組成一個學生團隊，將教師的科研項目分解成一些子項目提供給學生訓練，搭建起學生自主學習的資源庫。學生在長期的專業(yè)實踐過程中，在大量的實際動手操作、設計過程中，體驗、感悟和提升專業(yè)應用能力，提高自身競爭力。

實行工學結(jié)合，學生知識扎實，加強了學生的應用能力培養(yǎng)，實現(xiàn)與就業(yè)市場需求的有效銜接，強化了通信專業(yè)學生的專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)。僅2010～2011年，我校通信專業(yè)學生在全國電子設計大賽獲全國一等獎1人，湖北省一等獎3人，三等獎6人；全國挑戰(zhàn)杯“大學生課外學術科技作品競賽”獲國家二等獎4人，湖北省二等獎4人；全國大學生網(wǎng)絡商務創(chuàng)新應用大賽獲全國賽區(qū)本科組單項一等獎2人，華中賽區(qū)本科組二等獎3人；第五屆全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽華南賽區(qū)，獲二等獎1人，三等獎1人；“TI”杯湖北省大學生電子設計競賽，獲省三等獎2人；全國“高教杯”數(shù)學建模比賽，獲湖北省一等獎1人；湖北省SOPC競賽，獲三等獎1人； 2011全國德州儀器大學生電子設計競賽冬令營，獲一等獎1人；大學生社會實踐活動獲湖北省優(yōu)秀團隊。

6 結(jié) 語

通過校企合作，實現(xiàn)學校與行業(yè)企業(yè)的專業(yè)共建，在“目標導向”這一模式的指導下，人才培養(yǎng)體現(xiàn)了理順、優(yōu)化基礎課程，強化專業(yè)核心課程，強化實踐能力培養(yǎng)，整個實驗、實踐體系采用了基礎知識實驗→專業(yè)基礎課程實驗→專業(yè)工程實踐等多層次、逐級深化的教學理念；每一層次構(gòu)建了一個符合人們認知能力的由低到高、由淺入深的較完整實驗、實踐體系，讓學生在漸進式認知的過程中，通過引導式→自主式→探索式逐漸深入的實驗和實踐教學方法，認知能力、實踐能力和應用能力得到全面的培養(yǎng)和提高，形成了一定的專業(yè)人才培養(yǎng)特色。

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