工程實踐與主題研討相結(jié)合的進階教學(xué)模式初探

李學(xué)華　趙彥曉　李振松

摘 要 將工程教育理念滲透到移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)課程教學(xué)中，提出工程實踐與主題研討相結(jié)合的“發(fā)現(xiàn)問題—提煉問題—解決問題”進階教學(xué)模式，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核手段進行改革，以培養(yǎng)應(yīng)用型、工程型高層次人才為目標(biāo)，與時俱進，增強學(xué)生在相關(guān)領(lǐng)域的就業(yè)競爭力。

關(guān)鍵詞 基于問題的學(xué)習(xí)；工程教育理念；研究生教育；移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)

中圖分類號：G643 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）08-0075-03

1 引言

研究生教育要培養(yǎng)知識豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才，研究生階段的課程教學(xué)應(yīng)該為將學(xué)生培養(yǎng)成為研究型和應(yīng)用型的復(fù)合型高端人才奠定基礎(chǔ)。在通信工程領(lǐng)域，技術(shù)更新速度較快，對學(xué)生具備的能力提出更高要求[1]。為使學(xué)生畢業(yè)后能夠滿足市場需求，要求研究生課程改革將提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與工程實踐能力作為目標(biāo)。

本文以研究生課程移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)為例，本著“學(xué)科為主、需求導(dǎo)向、突出特色、加強實踐、優(yōu)化過程”的原則開展教學(xué)改革與建設(shè)，對傳統(tǒng)的照本宣科、單純的研討式教學(xué)模式進行改進，將工程教育理念滲透到這門課的教學(xué)中，選取工程中的典型案例，采用進階式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，給學(xué)生考慮空間，研討如何解決問題，教師進行總結(jié)與提升，并對課程的考核手段進行改革，有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力，進而提升學(xué)生的就業(yè)能力。

2 背景

傳統(tǒng)的研究生教學(xué)基本上是“滿堂灌”。一部分教師認為研究生階段的學(xué)生已經(jīng)具備較強的學(xué)習(xí)能力，自身渴求探索新知識新技術(shù)，學(xué)習(xí)積極主動，教師稍做引導(dǎo)即可。然而隨著研究生隊伍的不斷擴大，學(xué)生的基礎(chǔ)知識與學(xué)習(xí)能力存在差別，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)研究生課程教學(xué)[2-3]。

19世紀(jì)柏林大學(xué)開設(shè)研討課程教學(xué)模式，典型的實施方式為郭漢民教授提出的五步教學(xué)法[4]。研討式教學(xué)法側(cè)重鼓勵學(xué)生對學(xué)科知識進行探討、發(fā)現(xiàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的智慧，在教學(xué)過程中增強學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。研討式教學(xué)的根本性目的是實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，給予學(xué)生更多的參與機會，學(xué)生不再是被動地接受知識，而是掌握獲得知識與技能的方法[4-6]。該教學(xué)模式將傳統(tǒng)的教師主體型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熤鲗?dǎo)型教學(xué)模式，起到提高研究生獨立科研能力的效果。

近年來，隨著信息消費、寬帶戰(zhàn)略、4G等產(chǎn)業(yè)政策的全面落實，信息通信產(chǎn)業(yè)進入持續(xù)創(chuàng)新階段，其中的技術(shù)創(chuàng)新、體制創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、業(yè)務(wù)創(chuàng)新帶來產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，高等工程教育也會隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變遷而不斷發(fā)展與變革。因此，要求研究生不僅具有扎實的理論知識、技能以及一定的科學(xué)研究能力，而且要具備一定的實踐能力，單純的研討教學(xué)模式不能滿足人才培養(yǎng)需求，還需要滲透工程實踐來實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。本文以研究生課程移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)為例，探索工程教育與主題研討相結(jié)合的進階教學(xué)模式。

3 思路與對策

研究生階段的移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)課程改革的核心是把工程教育理念貫穿到課程建設(shè)的整體工作之中，改革課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核手段，加強實踐教學(xué)，通過校企合作開展教學(xué)內(nèi)容更新，通過工程實踐與課程教學(xué)的結(jié)合培養(yǎng)高級工程人才，通過考試方法和實踐教學(xué)的改革提高學(xué)生的實踐能力等。課程內(nèi)容體現(xiàn)教育部新一輪學(xué)位點評估的要求，體現(xiàn)以新一代高速移動通信技術(shù)發(fā)展為特點的社會需求導(dǎo)向，注重加強研究生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，適應(yīng)社會對新一代信息技術(shù)高層次人才的需求。

課程改革在工程實踐基礎(chǔ)上，以問題研討為主線，分為發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題、解決問題三段進階過程。發(fā)現(xiàn)問題階段，基于工程實踐平臺，針對課程中涉及的核心問題，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題；提煉問題階段，針對發(fā)現(xiàn)的問題分組討論，激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)分析問題的能力；解決問題階段，根據(jù)分析討論的結(jié)果解決實際問題，提高學(xué)生解決問題的能力。

4 具體實施與效果

研究生課程移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的改革立足于市場需求，通過校企合作開展教學(xué)內(nèi)容更新，通過工程實踐與課程教學(xué)的結(jié)合培養(yǎng)高級工程人才，通過考試方法和實踐教學(xué)的改革提高學(xué)生的實踐能力，主要內(nèi)容包括：與企業(yè)合作進行理論和實踐教學(xué)內(nèi)容的一體化建設(shè)；探索實施“工程實踐”和“主題研討”相結(jié)合的“發(fā)現(xiàn)問題—提煉問題—解決問題”進階教學(xué)模式；構(gòu)建學(xué)術(shù)思維與實際應(yīng)用相結(jié)合的綜合考核評定體系。

與企業(yè)合作進行理論與實踐一體化的教學(xué)內(nèi)容開發(fā) 近年來，移動通信技術(shù)飛速發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，授課教師需要根據(jù)當(dāng)今移動通信技術(shù)的發(fā)展增加相應(yīng)的內(nèi)容，使學(xué)生掌握最新移動通信技術(shù)的進展及相關(guān)原理，增強學(xué)習(xí)興趣。目前的教學(xué)內(nèi)容缺乏對有關(guān)技術(shù)實際應(yīng)用的分析和介紹，跟不上移動通信技術(shù)的發(fā)展，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實踐能力的提高，不能完全適應(yīng)研究生類型人才培養(yǎng)的要求。根據(jù)這些情況，與企業(yè)深度合作，開發(fā)適合移動通信發(fā)展和研究生類型人才培養(yǎng)實際需要的教學(xué)內(nèi)容，進行理論教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容的一體化改革，使教學(xué)內(nèi)容與時俱進，理論聯(lián)系實際，更注重實際工程應(yīng)用與技術(shù)創(chuàng)新。

課程組與中興通訊、大唐移動、中國普天、悅成移動互聯(lián)網(wǎng)孵化基地等多家信息通信領(lǐng)域的知名企業(yè)建立長期、穩(wěn)定、深入的合作關(guān)系?！罢堖M來，走出去”，與合作企業(yè)長期進行師資合作共建，使教學(xué)隊伍具備工程的宏觀視野，及時更新和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出工程性和實用性，按照“原理+網(wǎng)絡(luò)+技術(shù)”的脈絡(luò)重新優(yōu)化內(nèi)容布局，壓縮合并GSM與CDMA的內(nèi)容，加大LTE的原理與技術(shù)部分，并把4G網(wǎng)絡(luò)部署與實訓(xùn)環(huán)節(jié)相結(jié)合，在實訓(xùn)基地里邊動手邊學(xué)習(xí)。同時，把5G演進的最新思路與動態(tài)引入課堂，以專題講座與研討模塊開展頭腦風(fēng)暴。

探索實施“發(fā)現(xiàn)問題—提煉問題—解決問題”進階教學(xué)模式 摒棄以往“以知識傳授為主”的教學(xué)模式，實施以培養(yǎng)學(xué)生的“解決問題能力”為主線的教學(xué)方法。

1）課程引導(dǎo)階段。以理論和實踐的一體化教學(xué)內(nèi)容建設(shè)為基礎(chǔ)，針對精選的核心關(guān)鍵技術(shù)進行講解分析，圍繞先進調(diào)制技術(shù)、信道技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)和3G—5G技術(shù)演進引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，引出下一階段的研討主題。

2）專題討論階段。開展教師引導(dǎo)下的探究式教學(xué)，以學(xué)生為主體，采用分組式任務(wù)驅(qū)動，每位學(xué)生按照既定的主題做內(nèi)容準(zhǔn)備，課上展示，其他組提問，共同討論。專題研討部分通過互動研討和任務(wù)驅(qū)動來促進理論聯(lián)系實際，幫助學(xué)生提煉問題。研討主題分為移動通信中的調(diào)制技術(shù)、信道分析與技術(shù)應(yīng)對、組網(wǎng)技術(shù)、3G—4G的演進和5G技術(shù)展望等。

3）工程實訓(xùn)階段?；谡鎸嵐こ汰h(huán)境，在與中興通訊共建的4G移動通信系統(tǒng)平臺下，開發(fā)基于TD-LTE無線接入網(wǎng)、多媒體集群通信網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計項目，開展實際工程項目應(yīng)用的訓(xùn)練。在實踐過程中，針對遇到的實際問題，應(yīng)用專題討論的成果，設(shè)計方案，解決實際工程問題，并撰寫實踐項目綜合論文。通過這種教學(xué)過程，研究生能很好地掌握實際問題的分析方法與解決方案，并激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，增強他們應(yīng)用已有知識和技能解決實際問題的能力，同時鍛煉團隊合作能力、語言表達能力及評價能力。

構(gòu)建綜合考核評定體系 傳統(tǒng)的評價學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果的途徑是期末考試，然而一次考試決定學(xué)生成績不夠全面。課程改革采用綜合評價方式，將主題研討中的內(nèi)容準(zhǔn)備、課堂展示、提問與答辯、實踐項目實施等過程中的表現(xiàn)情況以及課程綜合論文成績按比例綜合評價課程的學(xué)習(xí)效果，科學(xué)全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與自覺性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，進而達到培養(yǎng)學(xué)術(shù)思維與工程應(yīng)用能力的目的。同時引入“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的先進管理工具，如采用“課堂派”實現(xiàn)網(wǎng)上主題討論互動，論文報告的在線互查重，大大提高教學(xué)質(zhì)量管理的效率并促進濃厚學(xué)術(shù)氛圍的形成。

實施效果 本課程的教學(xué)改革已經(jīng)在2012級至2014級信號與信息處理和電子與通信工程兩個學(xué)位點的研究生中進行了實施，這種基于工程實踐、以問題研討為主線的教學(xué)模式受到學(xué)生的廣泛好評，取得良好效果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣，使得他們勇于鉆研、積極探索與創(chuàng)新；

2）鍛煉和培養(yǎng)他們的文獻調(diào)研能力和基本科研素養(yǎng)，培養(yǎng)他們在移動通信方面解決實際問題的能力，提升實踐能力、科研能力與創(chuàng)新能力；

3）訓(xùn)練科技文檔撰寫能力、口頭表達以及團隊合作能力，為今后的科研工作和職場生涯打下良好的基礎(chǔ)。

每年選修本課程的學(xué)生人數(shù)都在總?cè)藬?shù)的60%以上，選修本課程的學(xué)生中有80%以移動通信相關(guān)技術(shù)為主題在中文核心期刊上發(fā)表論文，并有多名學(xué)生獲得國家獎學(xué)金和北京市優(yōu)秀畢業(yè)生稱號。

5 結(jié)論

研究生移動通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)課程改革基于工程教育理念，開發(fā)理論與實踐相結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，采用工程實踐與主題研討相結(jié)合的“發(fā)現(xiàn)問題—提煉問題—解決問題”進階教學(xué)模式，構(gòu)建綜合考核評定體系。課程改革一方面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力；另一方面，理論學(xué)習(xí)與工程實踐相結(jié)合，在工程實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)術(shù)思維，提高了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，為科學(xué)研究、課題開展奠定了基礎(chǔ)。本課程的改革與實踐為提升研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量做出有益嘗試，具有推廣和借鑒價值。

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