通信工程項目驅動型實踐教學

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通信工程項目驅動型實踐教學

摘要

針對當前地方性院校通信工程專業實踐教育模式的不足進行反思,該文從適應行業需求的人才培養目標出發,明確分析了現有實踐教學體系的缺陷。在此基礎上,結合校企合作共建通信工程創新實踐基地的探索經驗,提出了項目驅動型通信工程實踐教學體系的構建方案,逐一分析了該實踐教學體系的各個重要環節及其相應的教學實施方法,為創立“聯動式”通信工程師培養模式進行了有效嘗試。實踐表明,該方案可切實滿足通信運營企業對應用型工程技術人才的需求。

關鍵詞

通信工程;項目驅動;實踐教學;校企合作;電信運營

提高教育水平、培養高質量應用型人才必須走產學結合的道路,通過校企合作共建實驗實踐教學基地,以該基地為依托開展內容豐富的工程實踐教學活動,能夠有效壓縮本科畢業生適應通信運營企業的時間,對于提升學生的專業素質有很大的促進作用[1-2]。結合近3年的實踐教學經歷,對構建基于項目驅動型的通信工程實踐教學體系進行了有效嘗試。教學實踐效果表明,該體系可有效提高學生的學習積極性、激發學生主動學習的熱情、強化學生的工程實踐技能鍛煉,在提高學生就業率方面收到了良好的效果。本文以構建項目驅動型通信工程實踐教學基地為主線,分析了當前通信工程實踐教學環節中存在的問題,以通信運營企業實際需求為中心,提出了一種通信工程專業課程實踐教學體系新構建模式。

1現有實踐教學體系的缺陷

通信工程學科知識覆蓋面廣,匯集了當今諸多信息處理的最新技術。這一學科不僅與電子科學技術的基礎知識、電子技術的最新發展有十分緊密的聯系;同時在計算機科學及網絡通信技術的綜合應用方面對學科教學提出了更接近生產實際的要求。該專業從理論課程到實踐教學,每一環節都能夠體現其鮮明的工程專業特色[3-4]。要求學校所培養的通信工程專業學生既有扎實的理論功底又有較強的實踐操作能力,只有如此才能滿足企業的需求。然而,受到資金不足和物質條件的制約,大多數學校難以快速地把產業最新技術引入實踐教學環節。匯集通信工程最新技術的實踐教學基地建設則需要投入大量的財力、物力。而目前多數地方院校的相關實驗過程中最常使用的是一些分散、相對孤立的實驗箱,這種教學活動側重于通信信號的處理分析,難以從通信網綜合層面向學生傳授通信網絡結構、工程應用相關的專業知識,學生得不到系統的工程訓練,難以形成適應企業需求的有效對接。究其原因有如下兩點。

1.1考評機制對實踐教學不夠重視

在當前的高校教育體系大背景下,教師職稱的評價體制還缺乏突出實踐教學重要性的考核指標。評價機制的導向性政策傾向造成了專業教師對實踐教學嚴重投入不足,進而影響到實踐教學的質量。如果能從職稱評定的考核機制上切入改革,將實踐教學與教師職稱掛鉤,必將能引導教師重新重視實踐教學,從而不斷探索實踐教學的創新方法和機制。企業用人單位對職業技能的要求越來越高,國家對職業技能中心和高校本科工程研究中心越來越重視,足以表明實踐教學是一項重要的教學工作。只有妥善協調考評機制與行業需要之間的矛盾,就一定能為通信工程實踐教育指明一條正確的道路。

1.2實踐教學與企業需求不夠協調

由于高校受自身基礎條件不同和經費的限制,再加上新技術、新設備在通信工程中不斷涌現,使得實踐教學條件與實際工程環境的對比差異很大。目前多數高校通信工程專業實踐課設置方式較單一,只有部分實驗課程和課程設計,缺乏面向企業需求的實踐環境。部分高校通信工程專業的實踐教學課程以驗證性和演示性為主,缺乏創新性,不能適應通信技術的發展。部分高校培養學生的實踐能力與實際工作能力嚴重脫節,單純從實踐技術能力來比較,部分地方院校所培養學生甚至還不如職業學院培訓出來的與業技術人才。從人才需求分析,多數通信運營企業更加青睞有大型通信設備的實踐操作經驗的畢業生,而目前主要通過學生進入企業后的新員工專業技術培訓來豐富其經驗,這就使得畢業生與熟練員工之間有一道明顯的“鴻溝”[5]。突破這一道“鴻溝”就要培養學生的工程師素質,提高學生的實踐能力。本文從地方院校解決通信工程教學環節中的專業技能培養問題出發,提出了通過“校企結合、項目驅動”方式構建通信工程專業課程實踐教學體系的設想。通過“校企共建”縮小產、學之間的距離,增強了學生對企業、新技術的適應能力。在教學環節引入“項目驅動”的教學方式可有效提高學生的學習積極性、激發學生主動學習的熱情。

2構建項目驅動型工程實踐教學體系

項目驅動型工程實踐教學體系將學科體系中的知識內容轉化為多個實踐教學項目,使學生能夠直接參與實踐項目實施全過程[6]。依據通信工程專業特色,筆者認為要構建基于項目驅動的實踐教學體系,首先需要企業與學校的共同參與,合作建設一個真正面向企業需求的通信工程實踐基地;其次,需要專業教師與企業專業工程師的協作分工,規劃出適應企業發展、符合通信技術演進方向的實踐項目內容;最后,需要學生與實踐項目指導師的互動參與開展實踐教學,并建立和完善實踐教學體系的反饋、評估機制,以形成對實踐技能培養的正確引導。

2.1構建面向企業需求的工程實踐基地

通信工程實踐教學體系的構建首先要在原有的驗證性、演示性實驗基礎上引入更多的通信企業一線運營設備,完成相關實驗設備的硬件更新;其次要充分結合通信工程學科發展特點,在實踐教學環節注重通信技術應用技能的培養,拓寬學生的就業范圍適應能力[7-8];最后,要強化學校與一線企業的聯系,引入企業級的人才培訓軟環境,使得學生能接觸到最新的通信技術并很好地掌握這些新技術[9]。要完成這方面的工作,需要投入大量的人力與財力,可能使多數地方性院校畏而卻步。為破解這一難題,溫州大學聯合當地的主流通信運營企業———溫州電信展開全方位合作。以溫州大學主建,輔之以溫州電信公司向學校贈送VOIP語音交換設備、數據通信及接入網傳輸系統(包括通信技術實訓設備以及必要的輔助材料、工具等)。通過前期的合作建設,網絡具備了如圖1所示的規模。該實踐基地不僅可為課內實驗實踐教學服務,作為相關專業學生的校內實習基地,還能夠以開放實驗項目等形式為學生課外實踐教學提供平臺,促進學生相關實踐技能特別是關于廣域網、接入網設計、維護和管理方面的實踐能力培養,使學生能更好地接軌實際工作崗位,滿足通信行業崗位需求。以該實踐基地為載體,通過聘請浙江移動、溫州電信、浙江華信設計院等通信產業相關企業的資深工程師為校外專家指導師,定期開展網絡與通信工程方面的專題報告,對于提升學生的技能素質、增進學生對本專業技能的理解有很大的促進作用。

2.2規劃面向企業需求的實踐內容

上述工程實踐創新基地為通信工程教學過程提供了實物硬件基礎。如果說實物硬件條件是建設項目驅動型工程實踐教學體系的前提,那么規劃出合理的通信工程實踐內容則是該實踐教學體系建設的核心[10]。為完善這一核心內容的建設,需要聯合通信產業鏈上設備制造、網絡運營與綜合應用3個環節的技術工程師對學校教育中工程實踐的體驗,充分考慮通信網絡結構特點及學校對行業需求人才的培養要求,從行業“云、管、端”的整體產業發展角度實現學生職業能力及實際動手能力的培養[11-12]。通信工程實踐內容設計過程中通過在接入層、傳輸層、交換層、業務層等網絡結構中各個模塊的靈活組合、分批分步建設、平臺互聯互通性制定等建設方式,可實現在校園網環境下模擬完整的電信運營商環境,實現商業運營環境中各項業務需求的在校實踐的教學目標。

2.2.1綜合接入層

以行業應用最為廣泛的ADSL/LAN寬帶接入相關實踐為主要設計內容,同時涵蓋了最新接入網技術發展的XPON光接入相關實踐內容,并把已成為通信行業發展熱點的3G無線通信接入實踐內容作為重要補充。

2.2.2傳輸網絡層

以行業大規模部署的SDH光傳輸技術相關的實踐內容和解決大量數據回傳的PTN分組傳輸技術方案為主,同時包括了為解決核心層、骨干層的智能業務部署為目標的ASON光傳輸實踐內容。

2.2.3交換網絡層

以傳統交換技術的程控交換和NGN軟交換實踐內容為主,同時兼顧基于IP語音交換解決方案的VOIP實踐內容。

2.2.4業務應用層

以部署各種業務的電信業務開發為主要內容的實踐項目,涵蓋了能反映最新行業發展動向的物聯網實驗實踐項目、4G手機終端開發實驗實踐項目,同時也部分包括了對無線網絡進行綜合測試分析的網絡規劃網絡優化實踐項目。上述4個層面可形成面向通信工程及應用的實踐教學體系內容架構。這4個層面相互依賴,互為補充,每個層面的實踐內容聯系緊密,環環相扣,對于學生全面掌握通信工程相關技術有實際價值。經過通信設備制造企業、通信運營企業技術工程師及學校專業教師的精心規劃,我們設定了語音交換、數據通信與寬帶接入、光傳輸技術3個大的實踐項目組,每個項目組下又涵蓋了認知性實驗、綜合設計性實驗、課程設計性實驗及創新設計性實驗4種不同難易程度的若干個小項目,形成了不同難易程度互補的實踐操作內容,對于學生全面掌握相關的通信工程技能有很強的實戰鍛煉效果。通過上述項目的實踐鍛煉,學生對于一般的通信運營企業傳輸網絡管理技能崗位有了深入的了解,可以直接勝任該崗位的一般性日常事務的處理。通過這類實踐內容的鍛煉,對于培養符合通信運營企業需求的合格人才有很大的促進作用[13],豐富了實踐內容的通信工程實踐教學體系能夠提供完整的通信工整網解決方案,學生通過在此環境下認識整網的運行環境,并且可以進行各種設備調試、業務模擬、故障分析、課題設計等,實現各平臺環境下的業務需求,達到實踐能力的全面提高,提升了學生的職業能力和就業能力。這為應用型通信工程專業人才培養提供了可靠的實踐基礎,為學生綜合能力的提高和專業就業率的增長提供有力支撐。

2.3開展項目驅動型實踐教學活動

項目驅動型教學,是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,其目的是在教學過程中把理論與實踐教學有機結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。項目教學法可追溯到16世紀末在意大利興起的建筑和工程運動,在18世紀歐洲的工讀教育和19世紀美國的合作教育中得到推廣。經過多年的發展,項目教學法在專業技能教學領域已形成了完整的教法體系[6]。在項目驅動型教學主線基礎上,可以圍繞所設定實驗實踐項目開展教學。首先,通過教師演示實驗和實踐指導,以學生認識實驗現象為導向,對相應的知識點形成一個感性了解,形成學習知識內容前的思維準備;然后,啟發學生帶著問題進行知識點與實踐操作要領的講解與教學,通過學習與認知過程形成對知識點的理性認識;最后,在理性認識的指導下回到實踐項目,這時學生已經能把所獲得的知識技能融會貫通地應用于實驗操作過程,實現從理性回到感性的認知升華。要完成項目驅動型實踐教學過程,關鍵在于合理設置實踐項目,介入實驗項目要體現出吸引力,又能襯托出相關理論知識的連貫性;實驗項目的總結是個畫龍點睛的過程,需要在工程實踐內容的軟條件支持下,構建以項目為載體、教師為指導、學生為主體的實踐教學環節,該環節決定這一教學方法的現實可操作性。為了能更高質量地完成實踐教育環節,豐富學生實操技能,我們將教學環節的最后一站部署在一批穩定的校外實習基地上。先后與市氣象局、城投集團、移動公司、電信公司等單位建立了長期友好的合作關系,以專業見習或畢業實習的方式開展教學活動。從中聘請有豐富工程經驗及特長的專家、技術骨干為學生做講座、指導實踐環節,拉近了學校與企業的距離。這些技術人員也可以將先進的儀器儀表帶進校園,講解儀表原理、使用并演示,由于這些儀表價格昂貴,學校實驗室受資金的限制無法配備,而在實際工作中會經常用到,通過這種形式很好地彌補了學校儀器儀表的不足。安排學生到這些單位參觀和頂崗實習,給學生提供機會進行職業素質的訓練,增進了學生對企業文化的感受,增強了工程應用能力和崗位適應能力。

3實踐效果分析

經過上述項目驅動型通信工程實踐教學環節的設計與實施,并在我校通信專業嘗試推廣,為有興趣的通信專業學生提供必要的面向企業的真實生產環境條件,幫助其在輕松和諧的實踐中逐步提升自己的創新能力。通過3年的摸索,結合我校率先開展的“卓越計劃”的試點工作,逐步形成了“聯動式”通信工程———卓越工程師培養模式。在這一培養模式下,項目驅動型通信工程實踐教學體系取得了顯著的成效,突出表現在:所搭建的實踐平臺為學生營造了一個以通信企業工程應用為背景的學習環境,提高了學生的實踐操作能力;所設計的實踐環節以學生學習興趣為引導,激發了學生的探索精神和求知欲,促進了以創新為先導的工程意識的培育;所規劃的實踐內容培養了學生的實踐動手能力,拓寬了學生通信工程的知識面;實踐過程提高了學生的溝通協作和相互學習能力,強化了學生團隊合作的工程素質培養。通過實踐平臺的建設與實踐項目的運作,學生適應通信工程類企業的實踐技能得到了實實在在的培養,縮小了高校教育與就業需求之間的差距。調查數據表明我們開展“項目驅動型實踐教學”已逐步取得了實質性效果。3年來,用人單位對畢業生的認可度逐年提高,即使在就業壓力日益加劇的大背景下,近3年本專業學生的就業率仍能保持一個穩中略升的勢態。根據麥可思年度《中國大學生就業報告》藍皮書調查結果,近3年通信工程在全校各專業排名中能夠一直穩定保持占據前3位的優勢。第三方調查的客觀數據表明,在地方性高校的通信工程專業開展基于校企共建實踐基地的項目驅動型實踐教學是能夠取得實質效果的。

4結束語

構建通信工程實踐教學體系離不開上述3個環節。校企共建工程實踐基地是物質基礎,實踐項目內容是核心,項目驅動開展師生互動實踐教學活動是載體,三者缺一不可,構成了一個統一的實踐教學有機體。通過項目驅動的形式引導學生主動學習,使得學生能夠準確把握通信工程實踐操作各個環節的要領,構建統一的工程實踐技能認知體系,對于培養符合企業需求的復合型、應用型人才有著重要的現實意義。項目驅動型實踐教學體系理順了通信工程實踐教學的各個環節的層次關系,突出了專業實踐教學活動中必不可少的諸多要素,這對于建設地方特色的工程專業學科體系有很強的實踐指導意義。

作者:李昌 萬毅 阮秀凱 單位:溫州大學物理與電子信息工程學院

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