地方高校通信工程专业认证研究与实践

2017-02-27 22:30周先军付波熊炜李利荣
科教导刊·电子版 2016年31期
关键词:培养目标工程专业

周先军 付波 熊炜 李利荣

摘 要 工程教育认证,促进了我国工程教育质量。本文基于地方高校湖北工业大学通信工程专业的专业认证摸索及实践,研究总结了该专业对照工程专业认证标准所进行了相关工作,展示了各个环节的摸索与思考,旨在相互交流。

关键词 地方高校 通信工程 工程教育 专业认证 持续改进

1介绍

2016年6月2日,中国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员。按照这一协议,签约成员认证的工程学历基本相同,认证专业具备国际实质等效性。我国于2006年始试行展开工程教育专业认证工作,旨在构建我国工程教育的质量监控体系,推进我国工程教育改革,进一步提高工程教育质量,构建起工程教育与企业界的联系机制,促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。

开展专业认证,学生能够清晰知道自己的培养目标和课程学习结果,在持续形成性评价中获得学习成就体验;教师在产出导向的模式下,不受教育方法的限定,充分展现教育艺术来实现既定目标;管理人员开展学习产出评估,随时了解教学质量,并及时调整资源配置。可见,开展工程教育认证,对国内工程教育意义重大。在国内高校工程教育界,已形成广泛共识,大多数高校都在谋划布局、积极推进各自特色的专业认证。湖北工业大学作为地方多科性大学,也积极参与实践着专业认证,先后有3个专业通过了本科专业认证。

湖北工业大学创建于1952年,被省委省政府定位为“在湖北省高教体系中起龙头示范作用的、水平较高的骨干大学”。学校1986年取得硕士学位授予权; 2014年,学校整体进入一本高校行列。学校占地面积1600余亩,设有16个学院和 1个独立学院,设有62个本科專业,全日制在校学生2万余人(含研究生2200余人)。现有专任教师1200余人,其中,教授570余人,各类国家级人才18人。学校建有2个国家级实验教学示范中心,3个国家级大学生校外实践教育基地,18个一级学科硕士点,5个省部级重点实验室、2个博士后科研工作站、2个湖北省协同创新中心、12个湖北省工程技术中心或实验室。2011年以来,承担省部级以上科研项目1600余项。其中,国家基金项目216项,“973”、“ 863”、国家科技支撑计划和科技部科技重大专项研究10多项;获得国家级和省部级科技奖50余项;学校还通过了武器装备科研生产单位二级保密资质认证和国军标质量体系认证。近年来,学校学生在各类国家级竞赛中成绩优异,“十二五”以来,学科竞赛获国家级奖1000余项,各类科技文化竞赛获得国家级奖60余项,其中,一等奖近50项。学校坚持开放办学,开办有本、硕不同层次的联合办学项目8项,合作项目学生规模近1300人。

2专业的培养目标和毕业要求

湖北工业大学通信工程专业始于2003年开始招生,专业方向为无线通信系统和智能信号处理,专业培养目标为:秉承“服务湖北地方经济,培养应用型人才”的办学思想,培养具有良好人文素养、职业操守和社会责任感,较扎实的电类专业基础、通信专业素质、工程创新意识,在通信工程领域从事工程设计、技术研发、产品制造、工程安装、调试与维护的应用型工程技术人才。

3基础数据

通信工程是湖北工业大学“楚天学者”设岗学科,拥有国家人力资源部 “智能视频通信” 博士后企业流动站、“湖北省智能机器人工程技术研究中心”等多个省部级科研平台,建有虚拟仿真实验教学中心、电工电子实验教学示范基地、汉新发电有限公司实习实训示范基地等省级教学平台,依托控制科学与工程一级学科硕士点招收通信与信息系统方向硕士研究生。

本专业现有专职教师37人,实验教学人员9人,其中博士20人,高级职称20人,具有工程背景的教师27人,占比73%。本专业拥有通信系统、通信原理、信号与系统、移动通信、光纤通信等14个教学、实训实验室,另建有“蓝电中心”大学生创新、创业基地。实验室及实训场所总面积1400余平方米,设备价值335余万元。与武汉龙安集团、华工正源光子有限公司、达内集团、凡谷电子、武汉易世达等合作先后建立了校企共建实习实训基地。近三年,本专业学生毕业率在97%以上,获学位率在96%以上,一次就业率在97%以上。根据工程教育认证精神,由校外毕业生达成度和用人单位满意度构成校外毕业生达成度评价数据源,表明毕业生达到了毕业要求。

为充分了解本专业本科毕业生的人才培养情况、就业质量以及用人单位和社会对毕业生的评价、建议及对人才能力的需求情况,及时根据社会需求调整人才培养目标,本专业建立了较为完善的毕业生跟踪反馈机制和社会评价机制,并根据反馈和评价结果,定期对培养目标及毕业要求的达成度进行评价,作为不断改进培养目标、课程体系的依据。

湖北工业大学通信工程专业的毕业要求达成评价通过用人单位评价、毕业生评价进行定性评价,以问卷调查方式完成对12条毕业要求的定性评价,其评价结果通过等级量化。每一项评价指标取学校内部评价、学校外部评价(包括用人单位评价(社会评价)、毕业生评价)两项评价的最低值作为该项毕业要求的评价值。

课程体系中课程对毕业要求达成度是根据该课程支撑的毕业要求指标点进行计算,以《电路理论》为例,该课程支撑毕业要求指标点1.3、2.1,该课程的考核方式为:理论考试成绩50%+平时成绩30%+实验成绩20%,其中,理论考试共有5道大题,支持毕业要求指标点1.3的为第一、第二大题与实验考核,支持指标点2.1的为第三、第四、第五大题、与平时成绩。理论考试五道题的总分分别为10分、10分、20分、55分、5分,实验总分100分、平时成绩总分100分,学生在这7项成绩获得的平均分分别为8.312分、6.647分、10.583分、26.836分、3.524分、84.629分、92.191分。

作为面向行业,培养应用型工程技术人才的地方本科专业,各种实习实训实践是学生体验生产活动的必要途径,这方面主要三部分组成:思想政治理论课社会实践、短学期实践教育活动和利用校企合作对学生进行专业实践。学院短学期实践教育活动分为冬夏两季,在近两年的夏季短学期实践教育活动中,学院组织一系列社会实践活动,大一学生以社会实践类为主,形式包括社会调查、参加志愿服务、假期打工、走访校友等。大二和大三学生以科技创新和实习实训类为主,形式包括企业实习、国家级和省级大学生创新学业训练计划项目、参加教师科研项目研究、个人或团队撰写科研论文、个人或团队提出科研创意等。大四学生学生以实习为主,形式包括毕业设计前期准备、进驻签约企业实习等。通过生产实习,可以了解现代化的生产过程、工艺流程,更加深刻地理解团队合作的意义。通信工程根据专业特点,安排学生参观并了解通信企业的日常工作流程。每个学生必须参加相关生产实习,考虑到学生未来就业和发展的需求,实习采用集中实习和自主实习相结合的方式。自主实习的学生要提交自主实习申请表,自主实习单位主要集中在通信工程专业相关领域,经院系审查符合要求方能自主实习。毕业实习也是通信专业学生必修的实践课。它是将基础理论和专业知识与企业的生产和生产管理紧密结合的一个重要环节,同时也为即将开始的毕业设计收集必要的资料。毕业实习的组织形式主要分为集中和分散两种实习方式,其中集中实习主要为定点企业各专业车间的参观和操作实习,而分散实习为与学生就业相关的车间顶岗实习或具体项目实践。电气工程学院在近年来与相关企业合作建立了多个长期的实践基地,每年实践基地为三四年级的学生提供必要的实习条件,使参加实践的学生得到了较大的收获。

本专业通过学院主动联系、教师推荐科研合作单位等多种模式积极与本专业相关的一些大中型企业建立了固定良好的合作关系,不仅使本专业的学生在校期间得到下企业实习的锻炼机会,同时,也让企业更加全面了解了本专业的培养模式和学生状况。学院主要采用了劳动和教学相结合、工学交替的合作模式,即在一段时期内学生在企业被全日雇佣,顶班劳动,利用工余进行学习,通过讲课、讨论等方式把学习和劳动的内容联系起来,学生在学校学习的是系统课程,到企业去是技能提升训练。通过这种校企合作的模式,本专业一大批优秀毕业生成功地进入了合作的大中型企业,为企业的发展做出了很大的贡献,同时,进一步推动了校企间的科研合作。通过校企合作、工学结合,按照企业实际的生产和服务要求参加工作实践,获取工作经验,学生在校期间就具备了企业等用人单位录用新员工所需的工作经验。此外,通过校企合作能够有效提高学生的职业能力,使毕业生能快速实现由学生向社会人的角色转变。在生產实习期间,学生参与工作实践,有利于培养爱岗敬业、吃苦耐劳的精神,增强对岗位、职业的感情,较早地接受企业文化的熏陶。同时把理论知识和实践能力融为一体,使学校的教学质量得以真正提高,更重要的是,学生的动手能力、综合分析能力、独立完成工作的能力和应变能力等这些职业岗位能力得到了很好的培养和锻炼。

从学校,到企业,再到国家等等各类设计竞赛活动为大学生开展科技创新活动也提供了更广阔的平台。在各类竞赛活动中,学院配备专门教师负责指导,学校投入专项经费加以支持,学生通过参加各类竞赛,激发创新意识,提高创新能力。

在学校资源方面,学校教师发展中心着力开展教师终身学习体系的构建与管理以及教师终身学习计划的制定、实施与考核,全方位关注教师职业发展;实验室及资产管理处在实验室教学方面给予了持续的支撑,在实验耗材费用拨付方面根据情况科学合理地配置了经费,并设置了实验教学改革项目对专业实验教学改革与发展提供了支撑,对实验设备购置、设备管理、服务教学等方面进行了工作总结与布置,为人才培养提供硬件条件保障;学校组织人事部门协助专业人才引进、职称评定、职级职数设定、教师培训与进修等方面,对本专业建设给予了大力支持,并提供条件大力支持专业教师出国进修,帮助专业改善师资队伍;国际交流与合作处开辟了与国际知名大学互换本科生培养的渠道,极大地鼓舞了本科生学习上进的动力;图书馆定期为专业图书资料及电子资源的采购制定计划并实施,为学生提供了充分的学习资料和文献查阅服务;信息中心提供了网络教学平台及及校园信息系统,开通了无线校园网,保障了全校师生的科研教学需要;另外,理学院、外国语学院、马克思主义学院、机械工程学院、计算机学院承担了本专业的数学、物理、英语、计算机、人文、政治及工程基础类二十余门课的教学任务,是本专业人才培养目标得以实现的重要保障。

4复杂工程问题体现

复杂工程问题是一个复杂的社会、经济和技术有机结合的综合系统,在本专业领域,复杂工程问题是多个相互制约和相互影响通信子系统有机结合而形成的具有明确目标的整体通信工程系统。

本专业的毕业要求完整涵盖了毕业生解决复杂工程问题的能力,根据复杂工程问题的特点,在课程体系中应体现学生应用所学知识解决复杂工程问题能力的培养,具体体现在各个教学环节的设计中,应包括以下三个层次:

(1)理解并掌握相关的数学、自然科学以及工程类知识,通过课程的基本实验验证相关课程的基础理论,为进一步综合运用各门课程理论知识针对本专业复杂工程问题开展综合实践奠定基础。

(2)在以上基础知识和能力的基础上,针对综合性实践环节(包括课程设计、课程实验、生产实习、毕业实习、毕业设计等)给出的复杂工程问题进行工程实践,包括针对复杂工程问题的前期需求分析、提出并设计相关的解决方案、基于所提解决方案对系统开展研究得到合理的结果,采用相关的现代分析设计工具来支持这一综合实践过程。这是解决复杂工程问题的基本流程,涉及运用工程基础类和专业基础类课程(如《电路理论》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《数字信号处理》、《通信原理》等)进行部件设计,也包括应用专业课程知识(如《移动通信》、《光纤通信》、《现代通信网基础》、《宽带接入技术》等)针对复杂系统进行系统分析。通过专业的多个综合性实践课程逐步使学生掌握解决复杂工程问题的流程,培养相应的综合实践能力。

(3)学生掌握非技术因素与工程实践之间的相互影响并应用于实践方面的能力,在培养基于以上综合实践能力的基础上,要求学生具有良好的人文素养和职业素质,达到这一点要经历三个阶段。第一,学生要学习并掌握非技术方面的基础知识,理解这些知识的内涵,这是基础;第二,在掌握这些知识的基础上,学生在完成专业的实践环节过程中,专业课教师授课时会大量传授自己科研经验,实践环节指导教师结合自己的工程实践经验一对一进行指导,通过教师的言传身教和学生多个实践环节的实践体会就能理解非技术因素与工程实践之间的相互影响,从而采取合适的措施去完善实践方案,达到相关的综合能力要求,这里的核心就是在实践过程中学生与老师的互动;第三,学生通过多个综合实践环节,逐步将以上实践能力内化为自身的素质,形成良好的人文素养和职业素质。

例如在毕业设计环节的指导过程中,本专业要求毕业生能够综合运用相关工程原理经过深入分析开展相关教学活动,解决具有约束及冲突条件的工程问题,以此培养工程综合实践能力,形成一定的创新意识。以本专业毕业设计“基于ZigBee的房屋灯光控制系统”为例分析说明复杂工程问题在毕业设计中的体现。该文研究对象的是房屋灯光智能控制系统,通过与传统房屋灯光照明方式对比,发现传统房屋灯光控制系统往往存在许多严重的问题,如许多还是采用机械开关,灯光控制方式比较单一落后,且其具有很大的安全隐患,布线复杂影响美观和舒适度等问题。由于这些控制方式的不智能,造成了能源的极大浪费,甚至由于使用者的疏忽,出现室内无人,却灯火通明的现象。针对这些不足,需要对房屋照明的控制方式做出进一步的改进。

针对该毕业设计课题,(1)设计内容之一:设计了一种基于ZigBee的房屋灯光控制系统。通过采用两个ZigBee模块,一个是驱动光敏传感器的终端来采集室内环境光的强度,用作信号发射端;另一个是ZigBee协调器,接收信号控制灯光,实现室内灯光强度自动调节,根据不同场景和个人习惯科学配置亮度,营造出舒适、科学的照明环境,同时也改进了传统照明的弊端,提高了照明管理水平。该部分对应复杂工程问题必须运用深入的工程原理,经过分析才可能得到解决的特点。同时,在设计过程中必须满足相应的技术指标和要求,而某些要求相互制约,对应复杂工程问题涉及多方面的技术、工程和其它因素,并可能相互有一定冲突的特点和问题相关各方利益不完全一致的特点。(2)设计内容之二:节能计算和成本评估,该部分对应复杂工程问题具有较高的综合性,包含多个相互关联的子问题的特点和问题相关各方利益不完全一致的特点。设计内容之三:在模拟实际环境下,测试该系统的可行性与性能。实验证明,采用ZigBee技术实现房屋灯光的无线控制能够很好的控制照明,并且可以显著提高节能效果。该部分对应复杂工程问题需要通过建立合适的抽象模型才能解决,在建模过程中需要体现出创造性的特点和不是仅靠常用方法就可以完全解决的特点。该实践环节体现了工程问题的复杂性,能够培养学生解决复杂工程问题的能力。

5持续改进

围绕培养高素质应用型工程技术人才的培养目标定位,学校通过加强与行业企业的沟通,了解产业对工程人才的需求,了解相关方对学生专业知识、能力、素质的要求,科学设计人才培养全过程,并对教学过程实施监控。为此,实施了面向用人单位、持续改进的教学质量管理模式。教学体系中各子系统有机结合,遵循了PDCA循环螺旋上升和持续改进的思想。这种戴明环,按照Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Action(处理)这样的顺序进行质量管理,并且循环不止地进行下去,学生、用人单位和社会需求、内部资源(教学条件)及内部需求作为教学过程的输入,过程的输出是毕业生,用人单位对毕业生的满意度反馈到监控系统中,构成持续改进的教学质量保障体系,如图2所示。

通过学校、学院两个层面的教学质量监控和一系列教学文件、机制的约束和激励,以及对各个教学环节质量标准考核评价,可以实现对本专业教学过程各个教学环节的监控、管理、评价、反馈、改进,从而不断提升本专业的教学质量水平,确保各环节教学活动高质量的完成与学生培养目标的实现。依赖校内和校外的评价反馈机制,不断获取校外的企业、校友、社会和校内学生、老师、专家、督导等评价主体的评价反馈信息以及对人才培养的意见和建议,旨在持续改进本专业的培养目标及相关教学活动,全面提高本专业人才培养质量。

2016年对2011届和2012届毕业生培养目标的达成度评价中,培养目标3与培养目标5的评价值偏低;在对2013届-2016届毕业生培养目标的达成度预评价中,培养目标2、培养目标3与培养目标5需进一步通过教学环节的改进来提高。针对上述培养目标和毕业要求的达成度的评价建议,结合校内、校外专家对培养方案的反馈意见,本专业将对培养方案、毕业要求以及课程体系、实习实践、课堂教学等具体教学环节进行持续的改进。在2016版培養方案修订过程中,与会专家除学院教师外,还包括一些企业人员和行业专家。通过对企业和学生的反馈分析,以及研讨交流,进一步完善了本专业的课程体系,丰富了课程内容,改善了教学环境,提升了教学水平。

为进一步推进教育教学改革,提高人才培养质量,学校从2014年开始的面向全体学生开展短学期实践教育活动,每学年采用“18+2+18+4”的学期模式,即秋季学期18周+冬季学期2周+春季学期18周+夏季学期4周。秋季学期、春季学期各18周用于课堂教学,冬季学期2周、夏季学期4周主要用于集中或自主开展三大类、九小类的实践教育活动。基于学校统一组织的短学期实践,通信工程专业在摸索中创新,进行了企业进校园的技能培训、学生进企业的顶岗上班,同时,尊重学生的个性发展,提供不断丰富的实践选项,立足个性发展,呵护好学生的兴趣。

在对企业、毕业生进行调查的反馈意见当中,企业强调学生培养要符合当前及未来社会发展需求,办学定位要与社会需求相吻合。例如,2015年应届毕业生反映课堂教学形式应该更加灵活丰富,某些实践性课程教学效果不好,学完仍不能独立编程,还有些课堂教学中可以提高学生的参与度。针对上述反馈结果,学院采取了一些措施,包括:梳理课程体系,紧跟通信工程专业发展的前沿方向,调整专业方向课和专业选修课,开设新课程。在2014年对2012版培养方案调整中,新增加了《大数据技术》、《物联网原理》、《博弈论》等课程;另外,引入讨论式教学法,改善课堂教学效果。讨论式教学法通过设计清晰明确的教学流程,引导学生主动参与教学过程,真正做到以学生为中心的教学,综合培养学生的创新实践能力。目前已有《电路理论》等课程,专门划分出固定学时开展课堂讨论。

本专业2012修订版培养方案首次将“具有严谨、求实、创新的治学态度和工作作风,具备勤奋、自律、团队合作的个人品质,具有健康的心理素质和良好的行为习惯”等素质教育列入培养目标中。为此,学院鼓励学生积极利用我院“蓝电”科技创新中心平台参加国家、省市、学校组织的各种科研竞赛,在参赛过程中培养创新精神、创新能力和良好的团队合作精神。近年来本专业学生在参加的各类国际、国(下转第74页)(上接第67页)家、省部、企业、校级的科技创新比赛中,取得了非常优异的成绩。在竞赛过程中,团队协作的精神得到了发扬光大,学生的创新实践能力和团队协作能力都得到了提高。

6小结

论文以湖北工业大学通信工程专业认证为例,对工程教育专业认证的多个环节进行了较为系统的介绍,意图是整理工程教育专业认证的思路,摸索具有各自学校专业特色的专业教学模式、方法,共同推进基于专业认证的本科教学持续改进。

参考文献

[1] 中国工程教育专业认证协会秘书处.工程教育认证工作指南(2016版)[Z].北京,2015.

[2] 熊怡.提高工程教育质量 推进工程教育专业认证——2013年电气工程学院院(校)长论坛会议观点辑要[J].中国电力教育,2013(27):22-27.

[3] 湖北工业大学电气工程及其自动化专业自评报告[Z],湖北工业大学,2015.

[4] 祝秋香,肖卫初,张学军,李梦醒.地方本科院校电子信息类专业认证的研究与实践[J].中国电力教育,2014(8):58-61.

[5] 郭爱煌.通信工程专业标准、专业认证与特色建设[J].中国电子教育,2008(4):33-38.

[6] 王兴芬,丁娟,杨曙辉.顶层设计 突破难点 创新人才培养模式——北京信息科技大学实施“卓越计划”的探索与实践[J].中国大学教学,2015(4):29-35.

[7] 郭宝龙,赵韩强.行业特色型大学人才培养与专业建设的探索与实践——以西安电子科技大学为例[J].工业和信息化教育,2014(8):85-89.

[8] 丁文飞,孙会楠,郭秀娥.通信工程专业柔性化课程体系改革的研究与实践[J]. 中国教育技术装备,2015(16):101-103.

[9] 李敏,肖瑛,张俊星.基于工程教育认证的电子信息类专业教学团队建设[J].教书育人:高教论坛,2015(5):14-16.

[10] 曹伟,张建明,周书仁,郑莹.基于专业认证的计算机科学与技术人才培养模式探讨与实践[J].中国现代教育装备,2016(1):47-49.

[11] 曹阳,彭小峰.基于工程教育专业认证的电子信息类三链对接人才培养研究[J].科教导刊,2016(18):28-29.

[12] 杨毅刚.切实做到一体化尽量避免两张皮——对我国工程教育未来发展的若干建议[J].高等工程教育研究,2012(1):40-52.

[13] 曹伟,李峰,周书仁,何施茗,郑莹.基于专业认证的计算机科学与技术专业持续改进研究[J].高等教育研究学报,2016,39(2):114-120.

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