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摘要:为贯彻实施教育部的“卓越计划”,通信工程专业的教学改革势在必行。以在通信工程专业试点的“卓越计划”校企合作班教学改革探索实践为例,提出和阐述了适合于通信工程专业的校企合作开发模块化课程体系,并论述了规范化开展和实施校企合作工程实践项目的过程,以期为该类校企合作班教学工作的实施提供借鉴和经验参考。
关键词:卓越计划;校企合作;课程体系;项目管理
作者简介:刘立程(1972-),男,福建上杭人,广东工业大学信息工程学院,副教授;郝禄国(1968-),男,河北霸县人,广东工业大学信息工程学院,讲师。(广东 广州 510006)
基金项目:本文系广东省高等教育教学改革工程项目“‘3+1’校企合作模式培养电子信息类专业卓越工程师的方案制定与改革试点”、广东工业大学高教研究基金项目“信息工程专业‘卓越工程师’人才培养模式中的项目管理研究与实践”(课题编号:2011Y17)的研究成果。
中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0061-02
教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)自2010年6月开始启动,至今已经在全国部分高校试点了3年。[1]作为2011年开始“卓越计划”试点的学校,广东工业大学在信息工程等专业开展了“卓越计划”校企合作班(或称“3+1”班)教学改革试验,信息工程学院负责制订了相应的人才培养计划和新的课程方案,并在通信工程、电子信息工程等信息工程类专业的学生中组织实施。本文将对广东工业大学通信工程专业开展“卓越计划”校企合作班试点工作进行初步总结,对该班的教学改革思路与课程方案设计、项目实践环节的组织与实施过程等两个主要方面的做法进行归纳和总结,以期为该类校企合作班教学工作的实施提供借鉴和经验参考。
一、通信专业校企合作班教学改革的思路与方案设计
1.教学改革目标与思路
综合考虑广东省电子信息服务产业迅猛发展的人才需求、广东工业大学做大做强的发展目标和通信工程专业实践性强的特点,通信工程专业校企合作班的改革目标定为:以广东省现代电子信息产业的发展为契机,以通信行业企业需求为导向,以工程技术为主线,通过密切高校和行业企业的合作,进一步改革人才培养模式,建设高水平工程教育师资队伍,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。
围绕上述教学改革目标,该班的课程体系建设改革需遵循如下整体思路:[2]以实现卓越工程师培养课程体系的四个方面的价值取向为总体目标,采用模块化为主的结构、校企共同进行课程体系的设计和构建,并对原专业课程体系进行全面系统的整合重组,最终形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的课程体系,以此满足“卓越计划”校企合作班人才培养的需要。
2.教学改革课程体系方案设计
在该课程体系建设改革整体思路指导下,通信工程专业“卓越计划”校企合作班课程体系方案见图1。
第一、第二学年主要实施专业基础教育和通识教育,主要包含数学类、物理类、外国语言文化、人文社科类、法律与管理类、信息处理与交流技术、科学技术与社会、体育等课程类;第三学年的专业教育课程由必修课程、模块化课程、选修课程和课程设计等部分组成。根据培养的侧重点不同,校企合作班提供了两个不同方向的课程模块来重点培养学生的工程能力:一是面向高清视、音、频信息处理的嵌入式系统模块;二是面向移动通信的移动通信系统协议设计与实现模块。其中,第五学期侧重必修课(4门)和选修课(3门),第六学期侧重模块课程。校企合作班的同学都必须选择其中一个模块来学习。每个模块由2~3名教师组成课程组,其中一名教师为组长,负责该模块化课程的教学改革,并确定该模块化课程所需选修的配套课程。模块化课程中,课程教学和课程设计并重,均为2学时。课程设计按团队来组织,通过分工协作来完成,课题强调面向实际工程研发和设计。[3]
选修课可以在模块化课程教师的指导下从选修课列表中选择,并由课程组组长来确定。作为示例,移动通信系统协议设计与实现方向的模块化课程的具体构成如图2所示。
第四学年的专业教育课程由技术培训、企业课程、项目开发设计等课程组成。企业课程学习根据不同企业的研发需要加以制订,目前为进行项目设计实践设置了两个相关的课程学习方向,即高清电视广播系统关键技术设计方向和现代移动通信系统协议开发设计方向。校企合作班的同学选择其中一个方向来学习企业课程,然后进入到相应企业为学生开设的项目开发设计实践环节,即按项目团队来组织,通过分工协作来完成该方向所对应的企业项目设计。传统的培养计划中大四第二学期的生产实习环节在校企合作班中被项目实践环节所取代,毕业设计则与项目开展同步进行,比传统的毕业设计在持续时间上增加了约1倍。
二、校企合作班工程项目实践环节的组织与实施
工程项目实践环节是校企合作班培养学生工程能力和工程素质的重要方式。项目开展与实施的“规范化”是该实践环节能否取得预期成效的关键。目前,与广东工业大学信息工程学院开展“卓越计划”校企合作班的两家企业均为业内以通信电子设备研发为主的知名企业,校企合作班学生的工程项目也是围绕相关企业的通信电子设备研发子项目的前期研究设计作为选题来开展。本部分将从项目组织架构、项目实施过程、项目管理等方面对如何规范化地组织与实施校企合作班的项目实践环节进行介绍,其示意图见图3。
1.项目组织架构
项目组织架构是否合适,对学生参与项目的成效起到非常关键的作用。项目组织架构的选取,一般应根据项目的需求、特点和参与者(学生)的特点来确定。考虑到作为上述校企合作班学生实践的工程项目,属于以软件为主、软硬件结合的编程设计,对学生的研发能力要求较高,因此校企合作班的工程实践项目参考目前通信企业研发项目中通行的项目组织架构,即“矩阵式”的项目组织架构来组建项目团队。[4]在这种形式的组织架构中,项目成员一般身兼两职:既是某个技术团队的成员又是某个子项目的成员。其主要的优点之一是在项目人员配置上具有较大的机动性和灵活性,能促进各种专业人员互相帮助,互相激发,相得益彰,适合于运用在以软硬件设计为主的研发项目上。
首先,按照项目所需设置软件组和硬件组,其中软件组根据项目内容所涉及的若干项关键技术分设若干个软件技术组,如LTE系统物理层信号收发设计项目的软件组划分为码块预处理组、信道编码组、调制加扰组、预编码组、资源映射组等。校企合作班的学生按兴趣结合特长的方式分配到上述各技术组。其次,按照项目的内容和任务将项目划分为若干个可以并行开展的子项目,仍以LTE系统物理层信号收发设计项目为例,子项目按信道类型划分成上行信道项目组、下行信道项目组和OFDM调制成帧组等。各个子项目组的成员又由所需的技术组中的成员来组成,由此形成“矩阵式”的项目组织架构,即每个项目成员既属于某个技术组,同时又属于某个子项目组,如图3所示。各技术组和子项目组均设立组长,由指导教师从参与项目的学生中选定,各组长对项目指导教师负责,并承担领导、组织和协调本小组成员开展项目工作的职责。在项目的组织架构中,指导教师(包括学校教师和企业项目工程师)作为项目总管,负责项目的目标和任务的制订,以及项目的全面总体管理;项目组长(从学生中选派)负责本小组内项目任务的分解和实施以及各小组间的任务协调等管理工作。各子项目组或技术组成员负责各子项目组或技术组的任务实施。
2.项目实施过程
项目实施的具体方式一般应根据项目的性质和特点来加以确定。由于本校企合作班的项目均为以软件为主(或软硬件结合)的项目,因此适合借鉴现有软件项目开发的实施流程。[5]校企合作班的项目实施过程一般分成四个阶段:一是方案设计;二是需求分析与概要设计;三是详细设计;四是硬件测试,如图3所示。方案设计阶段需要学生在对各子项目所涉及的技术环节的原理和过程进行充分理解的基础上,编写出各子项目的技术实现方案,对每个技术环节的各种实现方式进行对比分析,从中确定最优方案。需求分析与概要设计阶段则要求学生能结合项目的实际需求和开发环境提出项目各项任务所要实现的技术指标,并在此基础上根据项目的技术实现方案进行软件的概要设计,即能对项目及其子项目正确划分出功能模块及其应包含的子模块,明确各模块的作用和其对外的接口、各模块相互间的电路逻辑关系等。项目概要设计之后即进入详细设计阶段,该阶段要求学生以概要设计的模块为编码依据,使用与项目开发平台配套的开发工具和语言编写程序代码,实现各模块既定的功能,并能通过功能仿真来验证所编写程序的正确性和可靠性。硬件测试阶段是将之前编写好并通过了功能仿真的程序代码下载到相应的硬件平台进行功能调试,从而实现软硬件的结合。上述项目实施前两个阶段,主要侧重于技术原理与理论设计,需要学生广泛收集项目相关的技术资料,以便于在校内教师的指导下进行;而后两个阶段因对代码编程和硬件调试的能力要求较高,适合在企业中有开发经验的项目工程师的指导下进行。因此在实践中,校企合作班的学生在大四第一学期主要被安排在校内进行项目前期阶段的工作,而在大四第二学期则被派到合作企业中去开展项目中后期阶段的工作。
3.项目管理
一般来说,项目目标得以实现,离不开对项目进行有效地计划、组织、控制,即有效地项目管理。校企合作班的项目实践环节的管理采用双导师制,即“学校教师+企业工程师”联合指导和管理的模式。该模式能充分发挥学校和企业对参与项目的学生在管理方面的互补性和有效性。项目在校进行阶段,主要由学院的指导教师进行项目管理,主要的管理措施包括以下几个方面:
(1)项目时间管理。指导教师参考项目企业阶段的工作要求,给在校学生制订详细的项目工作时间安排,形成每周五天“三时段”工作制和每周一次工作汇报会的例行制度。
(2)项目激励管理。定期组织班里的学生进行球类团体比赛活动,在项目实施过程中取得重要进展后组织学生聚餐、郊游等,积极营造团结奋进的项目团队氛围;对在项目工作中各方面均表现优秀的学生及时进行表扬,并推荐其到合作企业就业;积极推荐表现良好的学生参加学校毕业设计(论文)“创新奖”的评选。
三、成效与展望
到目前为止,广东工业大学通信工程专业“卓越计划”校企合作班已开设了3届,取得了良好的教学效果。校企合作班的两家合作企业每年平均接纳约30名通信工程专业大四的学生进行项目实践。经历过项目实践的学生均能较好地掌握通信电子行业研发类项目的研发方法,在校期间课堂上所学到的专业基础知识也能在项目实践中得到有效应用,学生的学术理论能力和实践应用能力都得到了明显提升。但其中也存在诸多问题和不足,譬如学校对校企合作班的经费支持仍显不足,校内进行项目前期工作所需的工作环境和条件相对简陋,对合作班学生的激励措施还比较缺乏等。随着教学改革的深入进行,“卓越计划”校企合作班的试点工作必将越办越好,进而在更大的范围内获得推广和实行。
参考文献:
[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010-2012)(上)[J].高等工程教育研究,2013,(4):1-12.
[2]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011,(5):1-9.
[3]刘立程.通信工程专业“卓越计划”教育课程体系建设的研究与实践[J].科教导刊,2013,(9):34-35.
[4]范露元.矩阵型组织结构在信息系统集成项目中的应用[J].科技管理研究,2011,(5):187-189.
[5]覃征.软件项目管理[M].北京:清华大学出版社,2009.
(责任编辑:王意琴)
关键词:卓越计划;校企合作;课程体系;项目管理
作者简介:刘立程(1972-),男,福建上杭人,广东工业大学信息工程学院,副教授;郝禄国(1968-),男,河北霸县人,广东工业大学信息工程学院,讲师。(广东 广州 510006)
基金项目:本文系广东省高等教育教学改革工程项目“‘3+1’校企合作模式培养电子信息类专业卓越工程师的方案制定与改革试点”、广东工业大学高教研究基金项目“信息工程专业‘卓越工程师’人才培养模式中的项目管理研究与实践”(课题编号:2011Y17)的研究成果。
中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0061-02
教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)自2010年6月开始启动,至今已经在全国部分高校试点了3年。[1]作为2011年开始“卓越计划”试点的学校,广东工业大学在信息工程等专业开展了“卓越计划”校企合作班(或称“3+1”班)教学改革试验,信息工程学院负责制订了相应的人才培养计划和新的课程方案,并在通信工程、电子信息工程等信息工程类专业的学生中组织实施。本文将对广东工业大学通信工程专业开展“卓越计划”校企合作班试点工作进行初步总结,对该班的教学改革思路与课程方案设计、项目实践环节的组织与实施过程等两个主要方面的做法进行归纳和总结,以期为该类校企合作班教学工作的实施提供借鉴和经验参考。
一、通信专业校企合作班教学改革的思路与方案设计
1.教学改革目标与思路
综合考虑广东省电子信息服务产业迅猛发展的人才需求、广东工业大学做大做强的发展目标和通信工程专业实践性强的特点,通信工程专业校企合作班的改革目标定为:以广东省现代电子信息产业的发展为契机,以通信行业企业需求为导向,以工程技术为主线,通过密切高校和行业企业的合作,进一步改革人才培养模式,建设高水平工程教育师资队伍,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。
围绕上述教学改革目标,该班的课程体系建设改革需遵循如下整体思路:[2]以实现卓越工程师培养课程体系的四个方面的价值取向为总体目标,采用模块化为主的结构、校企共同进行课程体系的设计和构建,并对原专业课程体系进行全面系统的整合重组,最终形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的课程体系,以此满足“卓越计划”校企合作班人才培养的需要。
2.教学改革课程体系方案设计
在该课程体系建设改革整体思路指导下,通信工程专业“卓越计划”校企合作班课程体系方案见图1。
第一、第二学年主要实施专业基础教育和通识教育,主要包含数学类、物理类、外国语言文化、人文社科类、法律与管理类、信息处理与交流技术、科学技术与社会、体育等课程类;第三学年的专业教育课程由必修课程、模块化课程、选修课程和课程设计等部分组成。根据培养的侧重点不同,校企合作班提供了两个不同方向的课程模块来重点培养学生的工程能力:一是面向高清视、音、频信息处理的嵌入式系统模块;二是面向移动通信的移动通信系统协议设计与实现模块。其中,第五学期侧重必修课(4门)和选修课(3门),第六学期侧重模块课程。校企合作班的同学都必须选择其中一个模块来学习。每个模块由2~3名教师组成课程组,其中一名教师为组长,负责该模块化课程的教学改革,并确定该模块化课程所需选修的配套课程。模块化课程中,课程教学和课程设计并重,均为2学时。课程设计按团队来组织,通过分工协作来完成,课题强调面向实际工程研发和设计。[3]
选修课可以在模块化课程教师的指导下从选修课列表中选择,并由课程组组长来确定。作为示例,移动通信系统协议设计与实现方向的模块化课程的具体构成如图2所示。
第四学年的专业教育课程由技术培训、企业课程、项目开发设计等课程组成。企业课程学习根据不同企业的研发需要加以制订,目前为进行项目设计实践设置了两个相关的课程学习方向,即高清电视广播系统关键技术设计方向和现代移动通信系统协议开发设计方向。校企合作班的同学选择其中一个方向来学习企业课程,然后进入到相应企业为学生开设的项目开发设计实践环节,即按项目团队来组织,通过分工协作来完成该方向所对应的企业项目设计。传统的培养计划中大四第二学期的生产实习环节在校企合作班中被项目实践环节所取代,毕业设计则与项目开展同步进行,比传统的毕业设计在持续时间上增加了约1倍。
二、校企合作班工程项目实践环节的组织与实施
工程项目实践环节是校企合作班培养学生工程能力和工程素质的重要方式。项目开展与实施的“规范化”是该实践环节能否取得预期成效的关键。目前,与广东工业大学信息工程学院开展“卓越计划”校企合作班的两家企业均为业内以通信电子设备研发为主的知名企业,校企合作班学生的工程项目也是围绕相关企业的通信电子设备研发子项目的前期研究设计作为选题来开展。本部分将从项目组织架构、项目实施过程、项目管理等方面对如何规范化地组织与实施校企合作班的项目实践环节进行介绍,其示意图见图3。
1.项目组织架构
项目组织架构是否合适,对学生参与项目的成效起到非常关键的作用。项目组织架构的选取,一般应根据项目的需求、特点和参与者(学生)的特点来确定。考虑到作为上述校企合作班学生实践的工程项目,属于以软件为主、软硬件结合的编程设计,对学生的研发能力要求较高,因此校企合作班的工程实践项目参考目前通信企业研发项目中通行的项目组织架构,即“矩阵式”的项目组织架构来组建项目团队。[4]在这种形式的组织架构中,项目成员一般身兼两职:既是某个技术团队的成员又是某个子项目的成员。其主要的优点之一是在项目人员配置上具有较大的机动性和灵活性,能促进各种专业人员互相帮助,互相激发,相得益彰,适合于运用在以软硬件设计为主的研发项目上。
首先,按照项目所需设置软件组和硬件组,其中软件组根据项目内容所涉及的若干项关键技术分设若干个软件技术组,如LTE系统物理层信号收发设计项目的软件组划分为码块预处理组、信道编码组、调制加扰组、预编码组、资源映射组等。校企合作班的学生按兴趣结合特长的方式分配到上述各技术组。其次,按照项目的内容和任务将项目划分为若干个可以并行开展的子项目,仍以LTE系统物理层信号收发设计项目为例,子项目按信道类型划分成上行信道项目组、下行信道项目组和OFDM调制成帧组等。各个子项目组的成员又由所需的技术组中的成员来组成,由此形成“矩阵式”的项目组织架构,即每个项目成员既属于某个技术组,同时又属于某个子项目组,如图3所示。各技术组和子项目组均设立组长,由指导教师从参与项目的学生中选定,各组长对项目指导教师负责,并承担领导、组织和协调本小组成员开展项目工作的职责。在项目的组织架构中,指导教师(包括学校教师和企业项目工程师)作为项目总管,负责项目的目标和任务的制订,以及项目的全面总体管理;项目组长(从学生中选派)负责本小组内项目任务的分解和实施以及各小组间的任务协调等管理工作。各子项目组或技术组成员负责各子项目组或技术组的任务实施。
2.项目实施过程
项目实施的具体方式一般应根据项目的性质和特点来加以确定。由于本校企合作班的项目均为以软件为主(或软硬件结合)的项目,因此适合借鉴现有软件项目开发的实施流程。[5]校企合作班的项目实施过程一般分成四个阶段:一是方案设计;二是需求分析与概要设计;三是详细设计;四是硬件测试,如图3所示。方案设计阶段需要学生在对各子项目所涉及的技术环节的原理和过程进行充分理解的基础上,编写出各子项目的技术实现方案,对每个技术环节的各种实现方式进行对比分析,从中确定最优方案。需求分析与概要设计阶段则要求学生能结合项目的实际需求和开发环境提出项目各项任务所要实现的技术指标,并在此基础上根据项目的技术实现方案进行软件的概要设计,即能对项目及其子项目正确划分出功能模块及其应包含的子模块,明确各模块的作用和其对外的接口、各模块相互间的电路逻辑关系等。项目概要设计之后即进入详细设计阶段,该阶段要求学生以概要设计的模块为编码依据,使用与项目开发平台配套的开发工具和语言编写程序代码,实现各模块既定的功能,并能通过功能仿真来验证所编写程序的正确性和可靠性。硬件测试阶段是将之前编写好并通过了功能仿真的程序代码下载到相应的硬件平台进行功能调试,从而实现软硬件的结合。上述项目实施前两个阶段,主要侧重于技术原理与理论设计,需要学生广泛收集项目相关的技术资料,以便于在校内教师的指导下进行;而后两个阶段因对代码编程和硬件调试的能力要求较高,适合在企业中有开发经验的项目工程师的指导下进行。因此在实践中,校企合作班的学生在大四第一学期主要被安排在校内进行项目前期阶段的工作,而在大四第二学期则被派到合作企业中去开展项目中后期阶段的工作。
3.项目管理
一般来说,项目目标得以实现,离不开对项目进行有效地计划、组织、控制,即有效地项目管理。校企合作班的项目实践环节的管理采用双导师制,即“学校教师+企业工程师”联合指导和管理的模式。该模式能充分发挥学校和企业对参与项目的学生在管理方面的互补性和有效性。项目在校进行阶段,主要由学院的指导教师进行项目管理,主要的管理措施包括以下几个方面:
(1)项目时间管理。指导教师参考项目企业阶段的工作要求,给在校学生制订详细的项目工作时间安排,形成每周五天“三时段”工作制和每周一次工作汇报会的例行制度。
(2)项目激励管理。定期组织班里的学生进行球类团体比赛活动,在项目实施过程中取得重要进展后组织学生聚餐、郊游等,积极营造团结奋进的项目团队氛围;对在项目工作中各方面均表现优秀的学生及时进行表扬,并推荐其到合作企业就业;积极推荐表现良好的学生参加学校毕业设计(论文)“创新奖”的评选。
三、成效与展望
到目前为止,广东工业大学通信工程专业“卓越计划”校企合作班已开设了3届,取得了良好的教学效果。校企合作班的两家合作企业每年平均接纳约30名通信工程专业大四的学生进行项目实践。经历过项目实践的学生均能较好地掌握通信电子行业研发类项目的研发方法,在校期间课堂上所学到的专业基础知识也能在项目实践中得到有效应用,学生的学术理论能力和实践应用能力都得到了明显提升。但其中也存在诸多问题和不足,譬如学校对校企合作班的经费支持仍显不足,校内进行项目前期工作所需的工作环境和条件相对简陋,对合作班学生的激励措施还比较缺乏等。随着教学改革的深入进行,“卓越计划”校企合作班的试点工作必将越办越好,进而在更大的范围内获得推广和实行。
参考文献:
[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010-2012)(上)[J].高等工程教育研究,2013,(4):1-12.
[2]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011,(5):1-9.
[3]刘立程.通信工程专业“卓越计划”教育课程体系建设的研究与实践[J].科教导刊,2013,(9):34-35.
[4]范露元.矩阵型组织结构在信息系统集成项目中的应用[J].科技管理研究,2011,(5):187-189.
[5]覃征.软件项目管理[M].北京:清华大学出版社,2009.
(责任编辑:王意琴)