工程教育认证下的数据通信与计算机网络课程融合改革与实践

摘要：为了打造新工科专业，培养及提升工程技术人才的创新力和竞争力，针对通信专业基础课“数据通信与计算机网络”课程存在的种种问题，研究了将多个课程的理论与实验内容交叉融合，综合利用不同学科、技术路线、实验设备和信息网络，实现对通信工程中复杂工程问题的预测、分析与模拟解决。据此培养学生多课程交叉、理论联系实际的学习方法，提升其分析解决复杂工程问题能力和综合创新实验能力。

关键词：工程教育认证;计算机网络：融合;复杂工程问题;创新能力

中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1006-8228（2020）08-102-03

1 数据通信与计算机网络课程多平台融合的背景

2013年6月19日，我国成为《华盛顿协议》临时签约组织[1]，表明我国工程教育质量及其保障机制得到了国际工程教育界的认可。这将为我国工程类毕业生走向世界提供国际互认的“通行证”，这也标志着我国工程教育国际化已经迈出了重大步伐，我国的工程制造业将进一步走出国门，走向世界[2]。我校顺应时代潮流，积极把握契机，2016年ll月我校办学历史悠久、特色鲜明的通信工程专业，经过层层严格选拔与考核，顺利通过教育部专业教育审核评估。历时三年的专业持续性发展，2019年6月，通信工程专业迎来了第二次工程教育认证专家的入校考察。

历经三天的考察工作圆满结束后，专家们提出了宝贵的建设意见。其中重点强调了：“要设计、开发复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，同时考虑对安全、健康、法律、文化及社会的影响”。

结合目前我校通信工程省级实验教学示范中心开设的“计算机网络与数据通信”、“现代交换技术”和“通信网技术”三门课程，同属数据信号处理方向，其存在以下问题：①理论与实践内容有所脱节，同时缺少充分、全面、具体的对学生的安全、健康、法律和文化等方面的教育灌输与引导;②这三门课程的理论和实验内容均有交叉共性之处，即通过不同组网方式实现语音或数据传输，但也各有特色，关键是能否将相关理论、实验平台相互融合，培养学生设计、解决复杂工程问题的能力;③还要看能否进一步推广该融合理念至其他通信类如无线、光纤通信等课程中，借助不同通信原理及不同课程实验特点，设计综合的创新实验内容，培养学生能够理论联系实际的同时，达到不同学科知识的融会贯通。因此，针对认证专家建议及通信工程专业相同领域课程及实验开设现状，本课程组以“数据通信与计算机网络”课程为例，进行了理论与实践教学改革与实践。

2 数据通信与计算机网络课程融合的实现基础

目前，通信工程省级实验教学示范中心分别建立了现代交换技术、通信网技术和数据通信与计算机网络等相关课程群专业实验室，根据每门课程侧重点有所不同，各实验室分别配备了不同的实验设备，近年来顺利开展了多类型多层次的课程实验及开放实验，这为融合平台的实现提供了丰富的硬件资源保障;其次，创新创业学院的成立，为融合平台在通信专业及全校范围工程专业的推广提供了一个更为开阔的平台;最后，各课程实验指导教师实践实验教学经验丰富，并且隶属同一研究领域，通过频繁的学术交流、互相借鉴，为融合实验内容制定、实验开展、实验评价、可持续改进提供了一个强大的智囊团。这些硬件及软件资源，保证了融合平台的稳步顺利建设。

3 数据通信与计算机网络课程融合平台的目标

首先，对照工程教育认证要求，明确本专业培养目标及毕业要求在各相关实验课程中的具体要求，针对认证中对实验环境安全、社会法规文化、职业道德规范、环境能源可持续发展等方面提出的要求，补充完善现有实验安全规范制度，切实落实“安全教育”。关注国际国内的通信专业动态，工业、社会、环境发展需求，在实验前需对学生进行实时、系统、全面的理念灌输与积极引导[3]。

其次，在保证开设满足毕业要求的单独课程的课内实验后，分析本专业毕业要求对实验实践教学环节达成能力的要求，分析学生是否达成毕业要求，是否具有复杂工程问题解决能力，是否具有创新能力[4]。针对上述问题，为培养学生实验实践创新能力和复杂工程问题解决能力，深入研究各相关实验课程的共通點，结合专业现场应用，模拟设置复杂工程问题，让学生通过多课程融合的实验平台进行实验操作，通过不同技术路线，达到实验目的[5]。

最后，多课程融合理念的推广实施。多课程融合首先应从课程性质、培养目标相似的教学小组课程群间的实验交互入手，其次推广至通信专业其他方向的教学小组课程群，最后建设成为“有线+无线”立体式通信网络实验平台m，。

4 数据通信与计算机网络课程融合平台的实施

首先，将授课理论与实践内容相结合，解释实验项目中应用到的技术原理，使学生能够学以致用。通过设计与多课程相关的综合型实验课题，引导学生将不同课程中理论知识进行融合，设计出合理的解决方案，逐步培养学生解决复杂过程问题的能力。同时，教师应进一步完善通信实验室安全规范制度，针对不同实验课程内容及多门课程实验融合后的具体实验操作的安全、规范内容进行分类汇总、研究编制，制定不同的实验安全规范，用于对学生安全意识进行灌输引导，最终使其在今后的工作中，严守安全条例、自觉维护生产实践的安全环境[7]。

其次，引导学生评价自己设计的实验方案对社会及环境的影响，理解自己应承担的责任，遵守职业道德和规范。教师与学生均需与时俱进，关注国内外专业动态及社会动态，实验内容中增加人文社会科学素养内容，灌输与培养学生对社会、健康、法律及文化，对环境、社会可持续发展的责任感[8-10]。

再次，实现多门课程的开放实验内容交叉融合。本文中试点的三门课程具有一定的共通性，在学生完成必修的课程学习及课内实验之后，设置了“传感技术与通信技术结合的报警系统设计”、“语音通信技术与计算机通信技术结合的家居环境监测系统”、“基于信号波形生成原理的发生器设计”等融合实验课题，作为课内实验的补充与拓展，融合后的实验设备、内容、方法多样化，既节约了单开实验的时间、资源成本，也可以使学生在原理知识融合、实验设备融合、实验内容交叉、解决思路拓展的基础上，综合利用不同技术路线、现代工程实验设备、信息技术工具实现对复杂工程问题的预测与模拟解决。

最后，可将多课程实验融合理念，推广至通信专业所有专业课程实验中，模拟现场复杂工程问题，如“远程酒驾报警系统设计与实现”、“智能家居系统设计与实现”、“信号发生器设计与实现”等与人民生活息息相关的实际课题，通过相关的多课程知识点原理相互关联，解决思路相互借鉴融合，培养学生创新实验意识，在互联网+时代，建设“有线与无线通信网络”的全方位立体式开放实验体系[11]。

5 结论

工程教育认证中，对学生解决复杂工程问题的能力要求放到了首要位置[12]。为促进我校培养的工程技术人才能够适应工业产业发展需求，提升其就业竞争力，在通信专业“数据通信与计算机网络”类课程的教学环节设计中，可将“数据通信+通信网技术+数字信号处理+通信系统原理+交换技术+无线通信”等课程理论及实验相互融合，设计与实际生活紧密相关的复杂工程问题如“远程监控、智慧物联网、无线传感网络”等实践内容，引导学生独立分析设计实验方案、灌输职业道德理念、考虑环境保护与社会影响因素，充分模拟专业现场应用，不仅使学生达到对多课程理论知识的融会贯通，而且使学生建立与时俱进的健康、安全、文化、环境保護、社会可持续发展等方面的规范意识，实践表明，该教学方法逐步提高了本专业学生的创新实践能力与复杂工程问题解决能力。接下来的教学设计中，需进一步增加理论融合深度，设计更多的实验项目，稳步提升学生的理论水平与实践能力。

参考文献（References）：

[1]中国工程教育认证协会.工程教育认证标准[Z].教育科学出版社.2015.

[2]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，2015.2：10-19

[3]殷俊，胡夏芸，王晓军.OBE理念下操作系统原理课程目标达成度评价方法研究[J].计算机时代，2019.9：84-87

[4]陈娟.“互联网+”下大学计算机教学改革的实践与探索[J].计算机时代，2019.11：74-76，79

[5]崔亚楠，胡艳华.数据库课程多元化教学策略改革研究[J].计算机时代，2019.6：82-84，88

[6]华尔天，计伟荣，吴向明.中国加入《华盛顿协议》背景下工程创新人才培养的探索与实践[J].中国高教研究，2017.1：82-85

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[8]李志义，朱泓，刘志军，夏远景.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014.2：29-34

[9]沈洁，周本卫.国际工程教育学历互认背景下的专业建设探索[J].实验技术与管理，2015.9：197-200

[10]王玲，盛敏.深化认证标准理解，提升自评工作质量[J].高等工程教育研究，2014.5：113-118

[11]赵亦希，陈佳妮.以学生能力培养为导向是工程教育专业认证的基本准则[J].上海教育评估研究，2014.4：5-7

[12]马思根，刘文江.计算机基础与计算思维相结合的“计算机导论”课程知识体系构建研究[J].计算机时代，2019.5： 87-90.

基金项目：兰州交通大学通信工程系课程建设项目，兰州交通大学校教改项目（JGY201923）;创新创业课程建设项目（2019CXCKCY09）;教育部产学研项目;甘肃省高等学校创新能力提升项目（2019B-058）;甘肃省住建厅项目（JK2019-31）

作者简介：王春丽（1981-），女，内蒙古包头市人，硕士研究生，副教授，主要研究方向：信号处理、数据通信与计算机网络的研究。