面向新工科的通信工程专业实践体系建设及探索

杨宝华 周琼 陈讳琼 刘波 许正荣 方刚

摘要：目前，实践能力的培养是当前本科教育的薄弱环节，是高校工科培养体系的重要组成部分。针对我校通信工程专业的实践能力培养的现状，面向新工科的专业建设，立足多角度、多元化和多平台，以交叉融合为建设理念，以创新强化实践环节，以项目驱动领域应用，优化实践內容以满足通信行业需求，拓宽实践方式以加强产业关联。通过构建综合实践体系，深化产教融合以加强校企合作，发挥科研协同以推进教学实践，加强学科引导以拓宽专业视野，旨在提升通信工程专业人才培养的质量。

关键词：产教融合;科研协同;实践体系

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）33-0110-03

随着《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》发布，立足朝阳行业，培养创新人才，是时代发展和社会进步对高等教育提出的新要求。当今，实践能力的培养是当前本科教育的薄弱环节，为提升工科发展水平，现结合我校现状，启动“新工科研究与实践”项目。立足多平台、多元化和多角度强化实践环节，以交叉融合为理念，以能力提升为导向，通过深化产教融合和科研协同培养实践能力。目前，大学生的实践能力是很多用人单位考察和关注的重点，由于通信工程专业具有实践性强、动手能力要求高的特点，结合当前国家发展战略，我校通信工程人才培养必须结合专业实际，从转变思想观念、改革培养模式、构建实践体系等环节人手，切实提高实践能力，满足社会以及通信行业对人才的需求。

1通信工程专业实践培养现状

通信工程专业主要以通信原理、通信网技术、信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波等课程为核心，以通信系统应用为方向，所培养的学生具有较扎实的工程实践和一定的创新能力，其体现在以下几个方面。

1.1立足多角度.融合交叉知识

要求学生具备社会科學和自然科学方面的基础知识，掌握通信专业基础知识及计算机相关学科的知识，形成多角度的思维交融和知识贯通，引领学生构建跨学科思维体系。加强专业必修课和专业基础课程的知识培养，构建“课程思政”育人体系，将“全员育人、全程育人、全方位育人”的思想政治教育工作贯穿在培养体系中，增设《现代通信网》和《通信原理》作为专业课程思政示范课，不仅在理论教学中育教育人，在实践过程中与通信行业发展紧密结合，构建通信工程专业“课程思政”的育人体系。同时开设了《人工智能技术》选修课程，不仅开设人工智能的理论基础部分，而且和现实应用结合，重点分析深度学习在现实生活中的应用，以案例为导向分析车牌识别、高铁站的人脸检票系统和、农业病虫害的深度学习模型等，旨在掌握人工智能的基本理论、方法和技术;提出解决现实生活中应用中“智能”方案，提高智能化的实践能力，增强学生的逻辑思维与实验能力，为今后在交叉领域开拓高水平的智能通信应用奠定基础。

1.2立足多元化，驱动领域应用

培养学生学习和反思能力、实践和应用能力、沟通和认知能力，使学生成为在通信应用领域的主力军。随着5G通信、卫星遥感、电子对抗等领域快速发展，民用雷达被广泛应用于多元化领域，并且呈迅猛增长的态势。我们新的培养方案中增加了《雷达原理》选修课程，旨在培养学生在扫地机器人、汽车自动驾驶、无人驾驶和无人机等领域中实际应用的实践能力，并奠定理论基础，相应地增加了“协同创新实践”课程，以当前的领域应用为导向，掌握无人驾驶、农用化机器人和无人机集群飞行等的通信协同方式和安全信息共享模式，从通信网组建到路径优化，锻炼了学生们的团队合作和解决领域问题的能力。

1.3立足多平台，提高创新能力

一方面，积极利用学校“创客空间”平台，形成以教师为主导、学生为主体的实践教学，可以合理利用学生的课余时间，有效提高学生的实践能力与动手能力。另一方面，组织学生参加全国移动通信技术大赛、全国软件设计大赛、全国电子设计大赛等专业技能比赛，参加大学生数学建模比赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、“大唐杯”全国大学生移动通信应用技能大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、物联网应用创新大赛及大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛的交叉应用类比赛，旨在通过各种平台锻炼个人能力和培养团队合作的精神，展现良好的专业素质，提高综合实践能力。

2通信工程专业实践体系建设

实践能力培养是工科学生培养的重要方向之一，其过程受到多方面因素影响。近年来，通过探索新工科下的培养模式取得一定的成效，但是，在企业接纳学生实践的体量有限的条件下，我校还应加强校内实践课程体系的建设。

2.1修订实践方案，提高实践能力

在具体实践教学中引入创新创业教育理念，重视实践课程的设置，增加创新实践和学科竞赛综合实践，引导学生主动参与，勇于实践，加强实践课程过程，着力培养学生的知识获取能力、问题分析能力、独立实践能力。根据不同年级学生的专业课程开设情况，根据社会和企业用人的需求，修订了课内课外一体化的实践培养方案，不仅包括电子线路综合实践、硬件综合实践和软件综合实践，还根据通信技术由4G到5G的更新换代，增加通信技术综合实践和通信网综合实践。通过定时开放实验室、建立在线答疑与程序练习平台、强调考核的过程性等方法，实现对学生学习过程的了解。

2.2优化实践内容，满足行业需求

通信工程专业实践课程包括程控交换实践电子线路综合课程实践、通信电路综合实践、单片机综合实践、通信网综合实践等，一般都设置在第5-7学期，通信网综合实践内容，要求学生对于目前社会上的通信方式进行考察，提出某个具体通信系统的设计目标;结合专业知识，对设计目标系统进行功能模块分解;首先通过仿真结果设计模块电路;其次通过实验、测试、分析，改进模块设计;最后通过系统联调、测试、验证，完善系统综合实践。电子线路综合实践包括模拟电子线路设计和数字电子线路设计，旨在培养学生系统设计的整体思想，熟练掌握电子线路的整体设计过程，包括电路设计、硬件制作和调试等步骤，通过实践课程锻炼解决较复杂实际问题的能力。系统开发综合实践要求学生在熟悉传统电子系统设计方法的基础上，熟练掌握现代电子系统的设计和实现，较好地运用“自上而下”的层次设计思想，运用综合开发工具设计项目，熟悉VerilogHDL，积累CPLD/FPGA的编程与设计经验，提高解决综合问题的能力。

2.3拓宽实践方式.加强产业关联

实践体系的建设不仅有校内教师的参与，更需要企业的广泛参与。通过校内校外相结合的实践方式，安排学生到通信相关企业和邀请通信工程师校内培训。2018年我校通信工程专业的实践课程实行校企产学合作试点，联合企业为2014级通信工程专业学生进行移动通信技术的实践培训，企业工程师针对当前的通信技术，结合LTE系统仿真软件，循序渐进地培训了LTE基站的设备、基站的构建过程和基站的配置脚本等，使学生洞悉LTE产业及业务发展方向，储备理论知识，提升岗位技能，培养独立自主学习、探索研究的习惯，提高自身专业素质。同时联合通信企业进行4G全网融合实践，提高对通信技术的理解，解决全网融合中的问题，并模拟5G通信网仿真实践，使学生掌握通信工程项目的全流程，从方案设计到项目实施，从而实现基站布局、灵活组网和网络优化。

3通信工程专业实践能力提升

为适应新经济新时代发展，仅仅通过校内实践体系的建设还远远不够，通过走出去请进来相结合的方式不断完善实践体系，拓宽学生视野，提升实践能力。

3.1深化产教融合，加大校企合作

产学研相结合的实践教学基地建设是地方本科院校发展的必由之路，以培养学生的实践能力和科研能力为先的原则，开展校内实践教学基地与校外实践教学基地协调，我们专业不仅建设全网融合仿真实验室，而且与大唐电信集团上海大唐邦彦信息技术有限公司建立产学合作，在2018年第二批教育部产学合作协同育人项目的支持下建立通信工程实践基地，利用大唐在通信技术与物联网技术方面的优势，开展移动通信和移动物联，实现校企合作，共享教学资源，搭建实习就业平台，构建融合通信专业教育与实践教育于一体、学校培养与学生自我发展机制于一体、融合校内模拟与校外实践于一体的“双创型”人才培养实践基地。聘请企业工程师作为导师，加强以毕业实习和毕业论文为核心内容的科研训练。

3.2发挥科研协同，推进教学实践

以专业评估为抓手，以培养创新人才为目标，以提高实践能力为重点，从产学研凝练学科特色，借助安徽农业大学的国家农业科技创新与集成示范基地，通过与其他学科的融合，弥补课堂实践的局限性，协同开展行业共性技术的开发。将我校茶学、园艺、农学及资源环境等优势学科融人通信专业的实践课程体系中，形成寓教于研的培养模式。学生通过参与教师的科研项目，申请国家级、省级和校级大创项目，以项目为驱动，以专业技能为抓手，将通信专业实践融于科研实践中。以主持的安徽省大学生创新创业训练计划项目为例，2014级通信工程专业学生吴秋彤的“基于高光谱图像和机器视觉技术的小麦品质检测模型”项目，2015级通信工程专业学生杨东东的“大数据背景下基于小波变换小麦品质估算模型研究”，2016级通信工程学生张超的“基于模式识别的玉米品种快速鉴定方法”，他们将通信专业实践课程融人项目中，解决了智慧农业领域的工程问题，同时申请并获批了多项软件著作权。还有其他学生参加老师们的项目也解决了很多领域问题，例如，通过智慧农业灌溉技术解决方案，解决了农业灌溉上的超远距离通信问题、田间传感器布局及网络优化问题;通过设计基于无线通信技术的智能监控系统，解决农业设施中短距离的监控问题;通过通信网络系统的设计，实现基于机器视觉的跨区域农业病害信息的通信;通过综合系统开发，实现农业墒情实时获取和预警监测信息实时推送。通过参加这些国家级、省级重点研发计划项目及各种科学研究项目，不仅激发学生积极性和创造性，挖掘学生的开发能力与科研潜能，也为提高现代农业科技水平，实现乡村振兴战略打下良好的基础。

3.3加强学科引导，拓宽专业视野

在高等教育高度国际化及通信领域快速发展的形势下，开设多种形式的讲座报告，推进校企合作的学术交流，进行了积极的探索和实践，使学生熟悉通信领域的热点及最新的科研成果，拓宽专业视野和思路。我们不仅邀请华为全球培训中心的金牌讲师讲授通信领域的前沿，而且邀请大唐电信的工程师传授企业的通信技术需求。同时在2018年3月我们分别邀请了国家电网安徽省电力公司信息通信分公司、安徽省电信规划设计有限责任公司和深圳讯方有限公司安徽分公司的专家分别做了电力系统通信及发展、电信通信行业的机遇与挑战、如何成为社会急需的通信人才三个方面的报告，专家们聚焦国家战略和未来产业需求，结合自己的从业经历，围绕互联网+时代的电力通信行业发展、电信规划行业面临的挑战，不仅从咨询、规划、设计、建设等方面介绍通信网的关键技术，而且分析了电力通信和电信通信的应用场景、通信行业需求与分析、通信专业学生如何学习，对同学们的专业认知、行业认知、职业认知起到重要的导向作用。

4结论

实践体系的建设强调以实践能力培养为导向，又恰逢教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知，通信工程專业实践培养方案的修订既要顺应新形势下的教育规划，又要符合社会对人才的要求，同时，实践课程体系的建设也离不开通信企业和行业领域专家的参与，构建合理的实践培养体系结构，优化实践内容，拓宽实践方式，通过探索实践改革来不断提高通信工程专业人才培养的质量。