通信工程专业生产实习教学改革的探索

张立立, 张高原， 沙 毅， 鲍玉斌(东北大学 计算机科学与工程学院 国家级计算机实验教学示范中心，沈阳 110819)

0 引 言

实验教学[1]是高等教育的重要环节，在培养学生的动手实践能力方面具有理论教学所不可替代的作用，在培养学生的创新能力方面也有较强的优势。计算机学院实验中心围绕培养学生的实践和创新能力[2]这一目标，进行了多方面的探索，取得了明显成效，但是通信工程专业在生产实习[3]和实验教学方面，仍然停留在实验原理验证等阶段，缺少实践动手环节。生产实习，也多是参观实习为主，仅有对通信企业的感性认识，不能真正达到企业需求的人才目标。因此有必要对通信工程专业的生产实习和实验教学进行改革[4]，让学生走进实验室，增加设计性、实用性实验项目，提高学生动手能力和专业水平，培养适合企业需要的人才。改革的原动力总是出自于对现状的不满。本文的提出也是出于对近年来我院通信工程专业本科生教学工作中出现的问题的反思，并进而尝试提出解决方法。

1 存在问题与解决思路

近年来，在理论和实验教学中，发现了很多问题[5]，突出的有如下几点：

从学生的学习态度上看，学生们很重视外语和计算机应用，对专业课不感兴趣。其理由是专业课对就业的助益没有外语和计算机的大。

从高年级学生的专业素质看，大四学生看不懂器件手册上的专业术语和技术指标[6]，在答辩中往往被基本问题放倒；软硬件动手能力太差，4个月的毕业设计要有两个半月的时间用于对某几种开发工具的学习，很难做出高水平的毕业设计；对于专业课做不到融会贯通，无法综合利用多门专业课的知识去解决一个实际问题。一言以蔽之，在通信工程这个以“工程”为名的专业里，多数高年级本科生不会搞工程。

当下，“工程认证”“创新创业”“按专业招生”，这些词汇频繁出现在我们的视野中，它们反映了国家的政策导向，反映了社会对大学毕业生的能力需求，应届本科毕业生的就业竞争力直接关系到学校、学院和专业在工程界的声誉。在高考招生改革的“按专业招生”招生的背景下，将来更有可能关系到本科生源的质量。因此，提升本科生的工程能力成为全系教师的共识。现在，问题的焦点在于选择一个恰当的突破口[7]。

在与学生和用人单位的接触中注意到，凡是参加过电子设计大赛这类竞赛的学生往往在考研和就业中受到更多的青睐。而各类电子设计大赛的内容在本质上就是综合利用专业知识解决一个实际问题。因此尝试在教学环节中引入一种与电子设计大赛类似带有竞赛性质的实践类课程[8]。

能够参加各类电子设计大赛并获奖的学生是少数人，是一个点；面向高年级学生开设的综合性、设计性实践课，是一个面。我们锁定的突破口是生产实习。生产实习是一门为期4周的实践类课程，在课程体系中是计划学时数仅次于毕业设计的一门课程。项目组希望通过授课形式和授课内容上的革新，激发学生的专业热情、提升学生的综合专业素质、增强学生的综合能力和就业竞争力、解决本科生教学中理论与实践结合不紧密的问题。

2 改革方案

2.1 改革目标

通过内容创新和形式创新，建立一套融合实训和竞赛模式的、符合工程认证标准的生产实习模式[9]。起到激发学生的专业热情、提升学生的综合专业素质、增强学生的实践能力和就业竞争力的作用。

2.2 分析产生问题的原因

目前，国内兄弟院校通信工程专业，组织生产实习的方式大致有3类：① 在校内创新创业中心，以项目的形式组织实习；② 入住厂矿，参观实习；③ 学生自己寻找实习单位，或者参加竞赛。目前，我校通信工程专业的生产实习内容，一直以来，由两部分内容组成：厂矿实习和安装调试电视机，这两类实习内容都存在着较为明显的缺陷和不足。

厂矿实习，在3周的时间内参观沈阳地区8个与通信行业有关的企事业单位。

同学们反映这种实习方式，让他们开了眼界，但是不能带给他们太多专业能力上的提高；系内教师也感到这种方式对学生的专业能力训练不足。

冶金学院与通信工程专业的生产实习模式都是4周的厂矿实习[10]，冶金学院的实习效果较好，通信工程专业的实习效果却不理想，对比两个专业的实习情况：冶金学院的实习地点是鞍钢，同学们连续4周，吃住在鞍钢，就像鞍钢的正式职工一样上班，真正做到了专业对口，训练充分。对于通信工程专业来说，对口的企业是通信设备制造商和运营商，辽沈地区并不是通信行业的发达地区，可选择的通信行业制造型企业并不多。而且，不论是通信设备制造商和运营商都没能力接受100人规模的实习团队连续4周驻厂实习。因此，通信工程专业的厂矿实习只能是在不同的企业间走马观花，无法起到良好的能力训练作用。

对于安装调试模拟电视机的生产实习模式，虽然对电子线路焊接、调试、模拟电视机的工作原理、生产过程都有深入的认识，但模拟电视机在中国已经退出了主流舞台，很少有厂家还在生产模拟电视机。因此，这项实习内容最大的问题就是内容老旧，跟不上时代的发展，未能起到训练学生掌握主流技术的作用。

总之，通信工程专业两类生产实习内容，都未能充分发挥生产实习环节所应该起到的能力训练作用[11]。

2.3 改革内容

本次改革的核心内容就是建立一套带有竞赛性质的、符合大学三年级学生水平的、历时4周的实训型生产实习方案。该计划包括三方面内容：① 团队组织；② 实习内容；③ 评分方法，实习过程由培训、开发、文档写作、答辩，4个阶段组成。

(1) 关于团队组织模式[12]的探索。所有参与实训的同学都必须建立一个3或4人的团队，并且所有团队成员有明确分工，每3个团队做同样的题目并展开竞争。

(2) 实习内容建设。实习过程涉及到方方面面，主要相关方是学生、专任教师和实验室教师，实习内容必须充分考虑到这三方面人员的实际情况。

学生：大学三年级，有完整的专业课基础；多数人欠缺综合性实践经验；水平参差不齐。

教师：实事求是的讲，并不是所有专任教师都有工程实践经验，并不是所有专任教师都愿意把精力投放到指导生产实习上面来。为了让改革措施能够落到实处，专任教师在指导生产实习过程中，最好能够完成从授课型教师到教练型教师的转型[13]。

综上所述，计划在5个方向，设计10套竞赛题目。① 基于软件无线电平台的通信协议设计；② 嵌入式系统应用设计；③ 基于网络仿真软件的网络性能仿真分析；④ 基于FPGA的信源编码与信道编码；⑤ 基于Matlab的信号处理。

题目确定后，还应采购相关实验器材，并针对每一个题目进行实际验证，以保证题目的合理性。

(3) 评价方法设计。主要设想包括：有答辩环节；有学生自评环节；总评成绩体现竞争结果；参照本科毕业设计要求，设置明确打分点。

2.4 实施过程

本项目组由两位专任教师，两位实验室教师组成，精诚合作，充分利用实验室资源。项目实施分为5个阶段：① 实习题目征集与实验方案设计；② 实验方案验证；③ 第一次试实施；④ 搜集反馈信息；⑤ 整改方案再次实施。

3 生产实习改革对工程认证的支撑

实习内容应对工程认证中毕业要求指标起到明显的支撑作用。力争在以下几方面取得显著[14]效果：

(1) 培养学生具有从事通信专业领域工作所需要的相关专业知识并将其用于解决复杂工程问题。

(2) 培养学生能够通过文献研究分析解决复杂工程问题，获得有效结论。

(3) 培养学生掌握通信专业领域系统设计、集成、开发及工程应用的基本方法，具有能够综合运用理论和技术手段设计针对复杂工程问题的解决方案。

(4) 培养学生具有能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究的能力，包括设计和实施工程实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效结论，具有一定的分析、归纳与整理能力。

(5) 培养学生具有一定的组织、管理、协调、表达、交流、竞争与合作能力[15]以及在团队中发挥作用的能力。

(6) 培养学生系统分析、焊接调试和撰写报告等能力，提高通信专业技能，增加就业机会。

4 结 语

本改革方向采用迭代式论证方法。实施过程分为两个循环，每一个循环都由方案设计-方案验证-试实施-整改4个阶段组成。项目创新点包括：实习内容贴近工程实践并对工程认证形成直接支持；实习形式效仿竞赛模式；评价方法在本科毕业设计模式基础上引入学生自评环节。

参考文献(References)：

[1] 冯 露,亢一澜,王志勇,等.基于问题学习的探究式教学改革实践[J]. 高等工程教育研究,2013(4):176-180.

[2] Cao Danyang, Xi Junlin. Design and implementation of opening experiment information platform for colleges[C]//2010 International Conference on Educational and Information Technology (ICEIT), 2010, 2: 13-15.

[3] 曹其新, 李翠超, 张培艳. 中国特色的工程训练教学模式与内容思考[J]. 实验室研究与探索, 2016,35(1): 129-131.

[4] 左建勇. 面向工程的实训教学模式与案例分析[J]. 实验室研究与探索, 2011, 30(7): 157-161.

[5] 曾向阳, 吴 猛. 高职院校校内实训室建设的思考与实践[J]. 实验室研究与探索, 2011,30(12): 217-220.

[6] Ding Meirong, Chai Shaoming.Design and realization of SOA based management system for open experiment lab[C]//2012 2nd International Conference on Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), 2012, 3182-3185.

[7] 刘 鸣, 毕玉玲, 赵美蓉. 实行开放实验教学模式 培养学生创新探索精神[J]. 实验技术与管理, 2005, 22(4):91-94.

[8] 张 刚，盛连喜，崔 丹，等.本科生实践类课程教学评价改进研究[J].实验技术与管理,2013,30(1): 180-183.

[9] 曹海平, 管图华. 基于CDIO 理念的电工电子实训教学改革与实践[J]. 实验室研究与探索, 2013, 32(1): 140-142.

[10] 祝雪梅, 黄泽伟. 高职院校实训室安全教育探讨[J].实验室研究与探索, 2015,34(3): 295-300.

[11] 丛 蕾, 蒋家慧, 郭恩棉，等. 实验教学平台运行机制与管理模式研究[J]. 实验技术与管理, 2014, 31(2): 117-125.

[12] 洪 梅.深化实践教学改革 构建合理实践教学体系[J].高校讲坛,2008(12):201-202.

[13] 丛 蕾, 蒋家慧, 郭恩棉，等. 实验教学平台运行机制与管理模式研究[J]. 实验技术与管理, 2014, 31(2): 117-125.

[14] 许敖敖. 处理好理论教学与实验教学关系, 提高学生素质, 培养学生创新能力[J]. 实验技术与管理, 2001, 18(6): 1-3.

[15] 卢铁城. 加强实验教学培养科技创新人才[J]. 中国大学教学, 2005(3): 10-11.