论文部分内容阅读
摘 要：文章探讨了地方型本科院校通信工程专业的教学改革思路，提出了基于双驱动模式的课程改革方法，阐述了双驱动模式课程改革的工作原理及同步协调机制，并应用于《移动通信网的设计与优化》的课程设置、课程建设、课程教学等多个方面，收到了简洁、易行和见效快的效果。文章同时指出了使用双驱动模式进行教学改革需要注意的事项。
关键词：双驱动模式;课程改革;工程教育认证;通信工程
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）30-0123-03
Abstract： This article discusses the ideas of teaching reform of communication engineering major in local universities. It proposes a curriculum reform method based on the dual drive model and expounds working principles and synchronization coordination mechanism of curriculum reform in dual drive mode， which applied to the curriculum design， curriculum construction， curriculum teaching and other aspects of "Design and Optimization of Mobile Communication Networks". It received concise， easy and quick results. The article also points out what needs attention when using the dual-drive model for teaching reform.
Keywords： dual drive mode; curriculum reform; engineering education certification; communication engineering
一、雙驱动模式教学改革的背景
自从我国于2016年5月成为《华盛顿协议》正式成员国以来，工程教育专业认证已经是我国高等教育发展的必然趋势，越来越多的工科专业正在按照认证标准进行建设。国家成立了中国工程教育专业认证协会，出台了相关政策并发布了系列文件，比如《工程教育认证办法》《工程教育认证标准》《工程教育认证学校工作指南》等等，全面强调本科教学应当建立专业持续改进机制，应当以培养目标和毕业要求为导向进行本科教育的合格性评价。
随着IT和CT的快速发展和深度融合，ICT行业欣欣向荣，形势大好。从2G、3G、4G、Internet、移动互联到5G、云计算、边缘计算、智能终端、万物互联，人工智能的应用需求逼迫着ICT行业在学科交叉、知识融合和技术更新等各个方面都在以更快地速度前行。地方型高等院校通信工程专业的毕业生主要面向地方ICT行业的建设和发展，其专业建设尤其需要按照工程教育认证的要求去优化培养方案、更新课程体系、修订教学大纲并持续改进教学方法，培养适合ICT行业需要的地方应用型高级技术人才。为此，山东建筑大学通信工程专业与2016年初全面审视了当时的培养方案、课程体系、教学大纲以及教学方法，提出了使用技术牵引和政策驱动的双驱动模式进行教学改革的思路，探讨如何基于双驱动模式在地方型本科院校设置和建设《移动通信网的设计与优化》课程以及如何运用双驱动模式改革教学方法。
二、双驱动模式教学改革的工作原理
（一）动力源选择
我们把本科教学改革看作是一部运行之中的车辆，它首先需要强劲的动力驱动。在当前ICT行业飞速发展的紧迫形势下，为通信工程专业教学改革这部车配置双驱动模式来提供充足的动力，是保证跑得快的必要条件。按照毛泽东思想的矛盾论，教学改革的实践过程也一定要抓主要矛盾。在万物互联、人工智能的应用需求下，ICT行业需要大量掌握现代移动通信网的规划、设计、运维和优化等专业知识的应用复合型高级技术人才。而当前地方性本科院校通信工程专业毕业生在知识结构、技术水平和实践能力不能适应快速发展的ICT行业需求。为此，我们为教学改革选择技术牵引和政策驱动两种动力源，采用双驱动的模式不断输送充足的动力，保证教学改革能够跑得快。
（二）动力驱动方法
以技术牵引和政策驱动为动力源的双驱动模式作用于我们教学改革的每一个方面，本次教学改革以课程改革为突破口，探索如何在地方型本科院校设置《移动通信网的设计与优化》课程，采用双驱动模式进行课程建设、实践条件建设以及教学方法改革。在此情况下，课程改革这部车的组成结构包括课程大纲制订、课程教学内容制订、实践教学条件建设、课堂教学和实践教学方法、课程考核机制、课程效果检验等。技术牵引和政策驱动这两种动力源在一定的同步协调机制下，不断推动《移动通信网的设计与优化》的课程建设和持续改进。
将政策驱动力引入到课程改革的前提是深入解读工程教育认证的政策和文件，这既是课程设置的依据，又为教学方法的改革提供了帮助。将技术牵引力引入到课程改革的前提是及时跟踪ICT领域的最新技术，这是指定课程内容的依据。移动通信按照其十年发展规律，目前正处于LTE的成熟阶段，全世界范围内建设了TDD和FDD两种制式的大规模LTE网络，网络的高质量运行需要更高层次的网络优化技术作为支撑。和LTE网络优化相关的技术和知识包括电磁波传播理论、移动通信信号衰减和干扰、传播模型及其校正、4G关键技术（OFDM、MIMO、波束赋形）、信令与协议等将成为该课程的主要内容。随着网络优化智能化方向发展，利用DT/CQT数据、MR数据、网管数据等多源数据进行覆盖分析、干扰分析和切换分析等，也是本课程的主要教学内容。 （三）双驱动模式的同步协调机制
生产实践中的机械双驱动模式需要在同步机制作用下产生充足而平稳的动力。借鉴机械同步机制的工作原理，教学改革同步协调依靠教学改革立项和教学管理。具体到《移动通信网的设计与优化》的课程改革，我们选择两个层面的协调。在专业层面上，依靠校企合作对技术牵引和政策驱动两种双动力源进行同步协调;在课程层面上，加强实践条件的系统化进一步协调课程体系内部强相关课程之间的关系。
校企合作是工程教育认证的必要条件。以“学生为中心”的教学模式及其教学内容的合理性依靠毕业生适应企业的工程能力来检验。移动通信工程具有现网技术时效性强的特点，要求通过校企合作共同制订符合工程教育认证的培养方案和教学大纲。为此，本课程改革选择了通信产业链上不同位置的代表企业，如中国移动设计院有限公司山东分公司、山东中移通信技术公司、深圳讯方技术公司等进行校企合作。
实践条件的系统化建设主要依靠已建立的LTE综合创新实验室来完成。与《移动通信网的设计与优化》强相关的课程有《移动通信技术》《通信网与交换原理》《通信网传输技术》以及《通信原理》，为此采用长期规划分步实施的策略建立LTE综合创新实验室，为各门课程提供综合性试驗以及创新性实验，进一步加强了课程之间的同步协调;同时，《移动通信网的设计与优化》的课程建设产生反驱动力，促进其它强相关课程的教学改革，促使这些课程教学内容和教学方法的同步变化。
三、双驱动模式课程改革实施
《移动通信网的设计与优化》课程设置于2016年11月提出，课程建设从2017年 2 月 18 日开始，实施人员包括本校通信工程专业教研室全体教师以及校企合作企业的相关工程师。前期调研工作参加了一系列的人才培养会议，如2017年长沙全国高等学校电子信息类专业人才培养高峰论坛会议，2017年桂林教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会第四次工作会议， 2017年合肥全国工程教育认证工作研讨与专业案例剖析交流会，了解全国的工程教育认证的发展现状。同时，到北京交通大学、重庆邮电大学、曲阜师范大学、山东移动通信公司、济南联通公司等学校和企业进行大量调研活动。课程建设依托条件主要是校级教学改革项目和校级精品课程建设项目，如2017教育部产教融合协同育人创新项目——LTE移动通信实验室建设，2018教育部产教融合协同育人创新项目——面向网络优化的ICT 通信实验室建设;2018山东建筑大学教学改革研究项目——新工科建设背景下通信工程专业产教融合教学改革研究与实践。主要实施过程包括制订课程大纲、指定教学内容、实践条件建设、师资配置与教学方法以及课程考核方法。
（一）课程大纲制订
《移动通信网的设计与优化》的课程性质是通信工程专业的专业课程，教学任务是向通信工程专业高年级学生介绍TD-LTE移动通信网的规划、设计与优化。内容包括 LTE无线网络的规划基础和规划流程;天馈线系统的设计、室外覆盖设计和室内分布设计;无线网络性能的测试与评估以及无线网络的优化等。通过本课程的学习，使学生受到通信工程实践前的基本训练，具备现代无线网络的设计、调测和优化等工程应用的能力。教学目标是掌握：（1）无线传播理论与天馈线基础知识，天馈线系统的设计;（2）移动通信网无线网络的规划流程和规划方法;（3）LTE网络站址勘测设计和LTE小区参数规划;（4）无线网络性能的测试与评估以及基本优化方法如单站验证、RF优化、覆盖优化、干扰优化等。课程以华为技术公司资深专家主编的资料为主要教材，具备实践性强的特点，采用实际优化工程案例考核为主的考核方法。课程配置了1周的课程设计以提高学生的工程实践能力。
（二）实践条件建设
配合该课程所属专业的实践条件建设，在中国移动设计院有限公司山东分公司和山东中移通信技术公司建立了实习基地，完善了本专业LTE综合创新平台，加强了LTE网络无线配置的实践教学，强化了数据分析环节的教学内容，实现了网络优化技能的全面培养。
（三）师资配置与教学方法
该课程的师资配置采取了强相关课程师资融合方法以及校企师资融合方法。课程与《移动通信技术》、《通信网与交换原理》以及《光纤通信技术》进行了有机衔接，组成现代通信技术课程群。课程群教师参加了多届全国高校通信与信息专业核心课程师资培训、大唐DCNE双师型教师培训以及电子信息教指委组织的师资培训等活动，全面提升了师资水平。建立了企业工程师授课制度以及校企联合指导毕业设计的制度，针对课程实践性强的特点，教学方法采取的主要改革措施是统筹考虑和设计课程设计、开放式实验、专业综合实验、毕业设计、行业通信技术大赛的内容，螺旋式提升各个环节教学内容的难度和知识深度，充分利用实习基地，切实落实了以学生为中心的培养模式。
四、课程改革效果检验
山东建筑大学通信工程专业2015级（2019届）全部76名学生于2018-2019学年第二学期选修了《移动通信网设计与优化》课程及其课程设计，其中36名学生于2018-2019学年第一学期参加了开放性实验项目——LTE移动通信网的组网与设计，30名学生于2018-2019学年第二学期参加“大唐杯”通信技术大赛和 “IUV杯”网络优化技术大赛，15名学生的毕业设计选题为网络优化类题目。各项活动均获得了较为理想的成绩，其中“大唐杯”通信技术大赛获得省级一等奖5项，二等奖10项，国家级二等奖3项，“IUV杯”省级二等奖2项，国家级三等奖1项。在2019年校园招聘活动中有6名学生签约国有省、市级电信运营企业，9名学生签约国有省级网络优化技术公司，2名学生签约国有省级网络规划设计企业，2名学生签约知名外资移动通信技术公司，实现了就业质量的阶跃性提高。就业反馈信息显示这些同学很快适应了就业岗位，表现出了较强的专业竞争力。这种教学模式还促进了实习基地建设的高质量发展，依托本课程建设的实习基地被评为山东建筑大学优秀实习基地。
可见，政策驱动和技术牵引双驱动模式具有方便、易行和见效快的优点，能够充分挖掘政策的潜力、发挥教师的主观能动性，使得“以学生为根本，以能力培养为核心的协调发展”的教育教学理念在教学过程中得到切实贯彻执行。在教学改革过程中，我们有以下体会：一是教学改革需要解放思想，二是教学改革需要创新，三是教学改革需要无私奉献和付出。我们将继续应用双驱动模式对该课程进行持续改进，按照工程教育认证的要求不断提高该课程的建设水平。
参考文献：
[1]Paramasivam S， Mutusamy K， Tan K. Study of the Effectiveness of the Implementation of Washington Accord in Malaysia's Engineering Undergraduate Programme Using SEM [J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2013，90：803-812.
[2]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（2015版）[Z].2015.
[3]宫淑兰，等.通信信息技术融合下的移动通信课程改革研究——以山东建筑大学通信工程专业为例[J].山东建筑大学学报，2017，32（05）：502-506.
[4]庄华伟，等.案例教学在计算机网络实训环节中的研究[J].山东建筑大学学报，2017，32（6）：129-131.
[5]许鸿奎，等.考试指导改革对我校通信工程专业的影响和对策[J].山东建筑大学校报，2017，5.
[6]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（02）：10-19.
[7]蔡述庭，等.工程教育认证中毕业要求达成度的三维度评价实践[J].高等工程教育研究，2018（02）：71-76.
关键词：双驱动模式;课程改革;工程教育认证;通信工程
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）30-0123-03
Abstract： This article discusses the ideas of teaching reform of communication engineering major in local universities. It proposes a curriculum reform method based on the dual drive model and expounds working principles and synchronization coordination mechanism of curriculum reform in dual drive mode， which applied to the curriculum design， curriculum construction， curriculum teaching and other aspects of "Design and Optimization of Mobile Communication Networks". It received concise， easy and quick results. The article also points out what needs attention when using the dual-drive model for teaching reform.
Keywords： dual drive mode; curriculum reform; engineering education certification; communication engineering
一、雙驱动模式教学改革的背景
自从我国于2016年5月成为《华盛顿协议》正式成员国以来，工程教育专业认证已经是我国高等教育发展的必然趋势，越来越多的工科专业正在按照认证标准进行建设。国家成立了中国工程教育专业认证协会，出台了相关政策并发布了系列文件，比如《工程教育认证办法》《工程教育认证标准》《工程教育认证学校工作指南》等等，全面强调本科教学应当建立专业持续改进机制，应当以培养目标和毕业要求为导向进行本科教育的合格性评价。
随着IT和CT的快速发展和深度融合，ICT行业欣欣向荣，形势大好。从2G、3G、4G、Internet、移动互联到5G、云计算、边缘计算、智能终端、万物互联，人工智能的应用需求逼迫着ICT行业在学科交叉、知识融合和技术更新等各个方面都在以更快地速度前行。地方型高等院校通信工程专业的毕业生主要面向地方ICT行业的建设和发展，其专业建设尤其需要按照工程教育认证的要求去优化培养方案、更新课程体系、修订教学大纲并持续改进教学方法，培养适合ICT行业需要的地方应用型高级技术人才。为此，山东建筑大学通信工程专业与2016年初全面审视了当时的培养方案、课程体系、教学大纲以及教学方法，提出了使用技术牵引和政策驱动的双驱动模式进行教学改革的思路，探讨如何基于双驱动模式在地方型本科院校设置和建设《移动通信网的设计与优化》课程以及如何运用双驱动模式改革教学方法。
二、双驱动模式教学改革的工作原理
（一）动力源选择
我们把本科教学改革看作是一部运行之中的车辆，它首先需要强劲的动力驱动。在当前ICT行业飞速发展的紧迫形势下，为通信工程专业教学改革这部车配置双驱动模式来提供充足的动力，是保证跑得快的必要条件。按照毛泽东思想的矛盾论，教学改革的实践过程也一定要抓主要矛盾。在万物互联、人工智能的应用需求下，ICT行业需要大量掌握现代移动通信网的规划、设计、运维和优化等专业知识的应用复合型高级技术人才。而当前地方性本科院校通信工程专业毕业生在知识结构、技术水平和实践能力不能适应快速发展的ICT行业需求。为此，我们为教学改革选择技术牵引和政策驱动两种动力源，采用双驱动的模式不断输送充足的动力，保证教学改革能够跑得快。
（二）动力驱动方法
以技术牵引和政策驱动为动力源的双驱动模式作用于我们教学改革的每一个方面，本次教学改革以课程改革为突破口，探索如何在地方型本科院校设置《移动通信网的设计与优化》课程，采用双驱动模式进行课程建设、实践条件建设以及教学方法改革。在此情况下，课程改革这部车的组成结构包括课程大纲制订、课程教学内容制订、实践教学条件建设、课堂教学和实践教学方法、课程考核机制、课程效果检验等。技术牵引和政策驱动这两种动力源在一定的同步协调机制下，不断推动《移动通信网的设计与优化》的课程建设和持续改进。
将政策驱动力引入到课程改革的前提是深入解读工程教育认证的政策和文件，这既是课程设置的依据，又为教学方法的改革提供了帮助。将技术牵引力引入到课程改革的前提是及时跟踪ICT领域的最新技术，这是指定课程内容的依据。移动通信按照其十年发展规律，目前正处于LTE的成熟阶段，全世界范围内建设了TDD和FDD两种制式的大规模LTE网络，网络的高质量运行需要更高层次的网络优化技术作为支撑。和LTE网络优化相关的技术和知识包括电磁波传播理论、移动通信信号衰减和干扰、传播模型及其校正、4G关键技术（OFDM、MIMO、波束赋形）、信令与协议等将成为该课程的主要内容。随着网络优化智能化方向发展，利用DT/CQT数据、MR数据、网管数据等多源数据进行覆盖分析、干扰分析和切换分析等，也是本课程的主要教学内容。 （三）双驱动模式的同步协调机制
生产实践中的机械双驱动模式需要在同步机制作用下产生充足而平稳的动力。借鉴机械同步机制的工作原理，教学改革同步协调依靠教学改革立项和教学管理。具体到《移动通信网的设计与优化》的课程改革，我们选择两个层面的协调。在专业层面上，依靠校企合作对技术牵引和政策驱动两种双动力源进行同步协调;在课程层面上，加强实践条件的系统化进一步协调课程体系内部强相关课程之间的关系。
校企合作是工程教育认证的必要条件。以“学生为中心”的教学模式及其教学内容的合理性依靠毕业生适应企业的工程能力来检验。移动通信工程具有现网技术时效性强的特点，要求通过校企合作共同制订符合工程教育认证的培养方案和教学大纲。为此，本课程改革选择了通信产业链上不同位置的代表企业，如中国移动设计院有限公司山东分公司、山东中移通信技术公司、深圳讯方技术公司等进行校企合作。
实践条件的系统化建设主要依靠已建立的LTE综合创新实验室来完成。与《移动通信网的设计与优化》强相关的课程有《移动通信技术》《通信网与交换原理》《通信网传输技术》以及《通信原理》，为此采用长期规划分步实施的策略建立LTE综合创新实验室，为各门课程提供综合性试驗以及创新性实验，进一步加强了课程之间的同步协调;同时，《移动通信网的设计与优化》的课程建设产生反驱动力，促进其它强相关课程的教学改革，促使这些课程教学内容和教学方法的同步变化。
三、双驱动模式课程改革实施
《移动通信网的设计与优化》课程设置于2016年11月提出，课程建设从2017年 2 月 18 日开始，实施人员包括本校通信工程专业教研室全体教师以及校企合作企业的相关工程师。前期调研工作参加了一系列的人才培养会议，如2017年长沙全国高等学校电子信息类专业人才培养高峰论坛会议，2017年桂林教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会第四次工作会议， 2017年合肥全国工程教育认证工作研讨与专业案例剖析交流会，了解全国的工程教育认证的发展现状。同时，到北京交通大学、重庆邮电大学、曲阜师范大学、山东移动通信公司、济南联通公司等学校和企业进行大量调研活动。课程建设依托条件主要是校级教学改革项目和校级精品课程建设项目，如2017教育部产教融合协同育人创新项目——LTE移动通信实验室建设，2018教育部产教融合协同育人创新项目——面向网络优化的ICT 通信实验室建设;2018山东建筑大学教学改革研究项目——新工科建设背景下通信工程专业产教融合教学改革研究与实践。主要实施过程包括制订课程大纲、指定教学内容、实践条件建设、师资配置与教学方法以及课程考核方法。
（一）课程大纲制订
《移动通信网的设计与优化》的课程性质是通信工程专业的专业课程，教学任务是向通信工程专业高年级学生介绍TD-LTE移动通信网的规划、设计与优化。内容包括 LTE无线网络的规划基础和规划流程;天馈线系统的设计、室外覆盖设计和室内分布设计;无线网络性能的测试与评估以及无线网络的优化等。通过本课程的学习，使学生受到通信工程实践前的基本训练，具备现代无线网络的设计、调测和优化等工程应用的能力。教学目标是掌握：（1）无线传播理论与天馈线基础知识，天馈线系统的设计;（2）移动通信网无线网络的规划流程和规划方法;（3）LTE网络站址勘测设计和LTE小区参数规划;（4）无线网络性能的测试与评估以及基本优化方法如单站验证、RF优化、覆盖优化、干扰优化等。课程以华为技术公司资深专家主编的资料为主要教材，具备实践性强的特点，采用实际优化工程案例考核为主的考核方法。课程配置了1周的课程设计以提高学生的工程实践能力。
（二）实践条件建设
配合该课程所属专业的实践条件建设，在中国移动设计院有限公司山东分公司和山东中移通信技术公司建立了实习基地，完善了本专业LTE综合创新平台，加强了LTE网络无线配置的实践教学，强化了数据分析环节的教学内容，实现了网络优化技能的全面培养。
（三）师资配置与教学方法
该课程的师资配置采取了强相关课程师资融合方法以及校企师资融合方法。课程与《移动通信技术》、《通信网与交换原理》以及《光纤通信技术》进行了有机衔接，组成现代通信技术课程群。课程群教师参加了多届全国高校通信与信息专业核心课程师资培训、大唐DCNE双师型教师培训以及电子信息教指委组织的师资培训等活动，全面提升了师资水平。建立了企业工程师授课制度以及校企联合指导毕业设计的制度，针对课程实践性强的特点，教学方法采取的主要改革措施是统筹考虑和设计课程设计、开放式实验、专业综合实验、毕业设计、行业通信技术大赛的内容，螺旋式提升各个环节教学内容的难度和知识深度，充分利用实习基地，切实落实了以学生为中心的培养模式。
四、课程改革效果检验
山东建筑大学通信工程专业2015级（2019届）全部76名学生于2018-2019学年第二学期选修了《移动通信网设计与优化》课程及其课程设计，其中36名学生于2018-2019学年第一学期参加了开放性实验项目——LTE移动通信网的组网与设计，30名学生于2018-2019学年第二学期参加“大唐杯”通信技术大赛和 “IUV杯”网络优化技术大赛，15名学生的毕业设计选题为网络优化类题目。各项活动均获得了较为理想的成绩，其中“大唐杯”通信技术大赛获得省级一等奖5项，二等奖10项，国家级二等奖3项，“IUV杯”省级二等奖2项，国家级三等奖1项。在2019年校园招聘活动中有6名学生签约国有省、市级电信运营企业，9名学生签约国有省级网络优化技术公司，2名学生签约国有省级网络规划设计企业，2名学生签约知名外资移动通信技术公司，实现了就业质量的阶跃性提高。就业反馈信息显示这些同学很快适应了就业岗位，表现出了较强的专业竞争力。这种教学模式还促进了实习基地建设的高质量发展，依托本课程建设的实习基地被评为山东建筑大学优秀实习基地。
可见，政策驱动和技术牵引双驱动模式具有方便、易行和见效快的优点，能够充分挖掘政策的潜力、发挥教师的主观能动性，使得“以学生为根本，以能力培养为核心的协调发展”的教育教学理念在教学过程中得到切实贯彻执行。在教学改革过程中，我们有以下体会：一是教学改革需要解放思想，二是教学改革需要创新，三是教学改革需要无私奉献和付出。我们将继续应用双驱动模式对该课程进行持续改进，按照工程教育认证的要求不断提高该课程的建设水平。
参考文献：
[1]Paramasivam S， Mutusamy K， Tan K. Study of the Effectiveness of the Implementation of Washington Accord in Malaysia's Engineering Undergraduate Programme Using SEM [J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2013，90：803-812.
[2]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（2015版）[Z].2015.
[3]宫淑兰，等.通信信息技术融合下的移动通信课程改革研究——以山东建筑大学通信工程专业为例[J].山东建筑大学学报，2017，32（05）：502-506.
[4]庄华伟，等.案例教学在计算机网络实训环节中的研究[J].山东建筑大学学报，2017，32（6）：129-131.
[5]许鸿奎，等.考试指导改革对我校通信工程专业的影响和对策[J].山东建筑大学校报，2017，5.
[6]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（02）：10-19.
[7]蔡述庭，等.工程教育认证中毕业要求达成度的三维度评价实践[J].高等工程教育研究，2018（02）：71-76.