朱昌平，龚润航，郭臣，李潇，陈秀云，陈娅珺

【稿件来源】《高等工程教育研究》 2013年第4期

【作者简介】朱昌平，河海大学电子信息技术实验中心教授、博士生导师；龚润航、郭臣，河海大学物联网工程学院2010级本科生；李潇，河海大学企业管理学院2010级本科生；陈秀云、陈娅珺，河海大学物联网工程学院2010级本科生。

【基金项目】江苏省2009年度研究生教育教学改革研究与实践课题：通信工程研究生教学研究与实践(22号)。

 

【摘要】通过对第一作者在美国考察期间所见所闻的研究及其回校后与全体作者进行相关资料的探讨，论文从“团队建设、课程建设、教学方法、实践教学、教学管理”五个方面对美国斯蒂文斯理工学院等高校通信工程专业建设与实践教学情况进行了介绍，并通过与中国高校通信工程专业建设与实践教学情况的比较，在提高中国通信工程专业建设与实践教学方面提出了可供借鉴的经验。

【关键词】美国考察；通信工程；工程教育；比较研究

 

2011年12月，笔者之一赴美国进行了为期10天的科研与教学考察。在与美国史蒂文斯理工学院电子与计算机工程系系主任姚育东教授的接触与交流中，感到在通信工程专业建设、实践教学方面，美国确实有许多先进经验值得中国高校学习和借鉴。     

一、美国高校通信工程专业建设与实践教学情况     

斯蒂文斯理工学院成立于1870年，是美国历史较为悠久的理工学院之一。该校的教授和学者在自然科学及管理科学领域享有盛誉。该校的工程专业本科毕业生继续深造并获得博士学位的比例仅低于麻省理工和加州理工，名列全美第三，“通信工程”是该校的优势学科。该校在专业建设和实践教学方面成绩显著。     

1.团队建设——二级管理、分工明确。     

师资队伍是建设好专业的关键，是形成专业特色和优势的根本，是实现专业可持续发展的保证，良好的团队建设是提升师资队伍整体实力的有效举措。     

(1)二级管理。大学教师的重要职能是培养学生创新与实践的能力，也是教师独立完成的难点。斯蒂文斯理工学院则鼓励教师开展科研与教学合作，通过共同带领学生完成科研项目来提高学生的创新与实践的能力。斯蒂文斯理工学院通信专业的教学团队构建自然，通过大小不同的科研项目构建大、小两种团队。例如认知无线电之父Joseph Mitola博士带领斯蒂文斯通信工程系的系主任姚育东教授及另外两个教授组成了一个大型团队，姚育东等三位教授又分别带领年轻教师和学生组建小型团队，大小团队之间实行二级管理。Joseph Mitola博士是学校的副校长，行政事务较多，一般不具体管理学生，主要负责与姚教授等三位小团队负责人进行协调，青年教师和学生的培养管理由姚教授等三位小团队负责人承担，从而形成了二级管理的科研与教学团队体系。     

(2)分工明确。学校的根本任务是培养人才，而引导学生进行创新探索是大学教师的重要职能，在实际学术与技术课题攻关过程中提高学生的创新能力是成功的重要途径。在姚育东博士等四位教授的团队中优势互补、分工明确。 Joseph Mitola博士把握大团队的科研与教学方向，同时负责承接国家重大需求项目并将任务分派给三个小团队，但绝对不是分派了之，他亲自主持大团队的一周工作进展交流活动，认真听取每位师生的进展报告并进行点评，从不缺席。由于正在承担的项目是美国国防部项目，Joseph Mitola博士经常需要到华盛顿与相关部门协调，出差期间他就利用远程视频主持交流会。另外三位教授除承担大团队的科研与人才培养任务和参加大团队的一周进展交流活动外，还积极争取其他课题，负责主持小团队的一周进展交流活动，这四位教授组建的大小团队类似于中国农村实行的“联产承包”与“包产到户”两种团队运作模式，通过明确的分工使科学研究与人才培养工作落到了实处。    

2.课程建设——把握前沿、主辅结合。     

课程建设是保证和提高教学质量的重要手段，是专业建设的基础，是深化教学改革的关键，对于构建学生合理的知识结构、能力结构和综合素质具有非常重要的意义。     

(1)重视前沿。通信技术知识大约每两年翻一番，对正在就读的大学生来说，通信专业领域前两年学习的知识有一半在第三年就过时了。为了使学生毕业后能有良好的发展，美国高校重视基于专业前沿研究进行课程建设。史蒂文斯理工学院通信工程专业非常重视通过带领学生参加科学研究来增强学生发展潜力，专业课教师上课一般不指定教材，只向学生推荐参考书，教师在专业课程教学中重视将自己的研究成果引入课堂，让学生了解国际最前沿的专业发展现状。课后教师带领学生开展科学研究，师生在科学研究领域始终保持优异的成绩。比如Hongbin Li教授带领学生完成的“基于多天线的快速频谱感知的认知无线电”，已应用于动态频率的检测，2011年在通信国际权威会议IEEE Africon获得了“优秀论文奖”，并且吸引了来自美国国家科学基金会、美国空军研究实验室的关注与资助。该专业中国留学生邹玉龙通过在该校通信工程专业近五年的研修学习，在郑宝玉和姚育东两位教授的联合培养下，已对认知无线电前沿技术有了较深入的研究，在信息学科国际权威期刊上发表论文数十篇，并获得博士学位。     

这一系列的研究成果在通信工程专业的课程设置中得到充分体现，使学生在课堂上学习到了最新最前沿的研究成果，另外，在实验与实践课堂教学中，教师也会加入相应的研究内容，并鼓励学生亲自实践。     

(2)主辅结合。美国前教育部长Richard Riley曾强调，2010年最热门的10种工作岗位，在2004年还根本不存在。高校应让学生投入现在还不存在的工作、使用现在还没有发明的技术、解决我们从未想象过的问题。斯蒂文斯理工学院通信专业课程建设非常重视实践环节，实践的学时与理论教学学时基本等量，通过引导学生参加教师的研究课题或到企业实习了解专业未来的发展方向。由于学生的精力有限，学校鼓励学生依据个人兴趣选择某些专业课程作为主修内容，更多的专业课程作为辅修内容。     

主修课程，除了要求学生在课堂上专注学习外，还鼓励学生在课余时间参加教师的研究工作，或到与课程相关的企业实习，尽可能将主修课程内容扎实掌握。对于辅修课程则以了解、扩充知识面为目的，学生不仅可以选择本专业的课程作为辅修课程，还鼓励学生依据兴趣跨专业选择。例如，通信专业可辅修艺术与技术、文学通信、文化研究、法律预科、剧院艺术、科学技术研究、科学写作等。     

3.教学方法-------合作教育、学科融合。     

合理的教学方法是确保课堂教学质量的前提。教学方法与理念的革新是激发学生学习兴趣，提高学生学习效率，引导学生自主探索并积极参与科研的关键。     

(1)合作教育。斯蒂文斯理工学院提倡学习与实践相结合的教学方法，大力支持合作教育计划。为了能让学生在校学习期间就获得专业的工作经验，学校鼓励学生积极参与这个历时五年的合作教育计划。在完成第一年的学业后，参加计划的学生会在半学期学习、半学期工作的轮换中度过三年，最后一年依旧在校完成学业。据悉，该校己经有近40%的学生加入这个计划。对学生来说，这是一个把自己所学的专业知识在公司或工厂这样的“真实世界”中进行实践的绝佳机会。理论与实践的结合对培养学生各方面能力大有裨益，有益于学生认清自己的兴趣和职业目标，为今后的就业打下坚实基础。     

(2)学科融合。创新是一个民族兴旺发达的不竭动力，也是一个国家屹立于世界之林的根本。以往美国高校的教学过程中，数学、物理、化学以及工程往往被看成互不相干的学科，所以教师在讲授这些课程时自成系统、相互割裂，导致各学科之间几乎完全隔离。许多教授认为，如果希望学生以完整的方式运用所学的知识，就必须以完整的方式进行学习并应用。随着社会政治、经济和文化的不断发展，不断涌现的教育问题要求高等教育的改革更富创造性。为了推进跨学科教学的发展，美国联邦政府与各州联合出台了 “国家教育目标”（1989 )、“2000年目标：美国教育法”（1993）、“ 2020工程师”等一系列国家计划和标准，政府通过各种计划来鼓励和资助跨学科人才。斯蒂文斯理工学院积极响应，逐渐在教学过程中打破学科壁垒，淡化学科边界。例如在通信工程的教学计划中加入地理、生物、化学等容易与通信学科产生交叉应用的选修课程，使学生能够更容易产生跨学科的思维方式，增强创新意识。跨学科和多样化课程的设置帮助学生在学习过程中接触更多非本专业方面的知识，利用不同学科的思维来思考问题，摆脱各学科之间的束缚，拓展学生思维领域，深化学生创新思维。  

4.实践教学———方式多样、鼓励探索。   

实践教学是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。因此，加强实践教学对学生巩固理论知识并联系实际十分有益。  

（1）方式多样。斯蒂文斯理工学院会提供多种多样的科研项目以及合作教育、企业实习等一系列措施来创造大量实践教学的机会，并将实践教学作为学生必修的课程之一。为了让学生参与更多的实践教学，学校还要求学生完成相应的社区服务工作。

蒂文斯理工学院鼓励学生进入企业进行实践学习。学生一般是在大一时就开始寻找实习岗位，并且与相关企业进行沟通。当学生找到感兴趣的实习岗位时，学校会对他们进行面试技能的培训，为学生进入企业进行实习提供便利。除了为学生提供企业实习的服务外，学校还特别重视校内的实验与实践教学，每门课程的实践学时一般均不少于理论学时，实验与实践的内容、方法、技术均不断创新、与时俱进。教师依据自己的科研进展，会不断对实验内容和方法进行调整和改进，使科研能及时在人才培养中发挥作用。学校还鼓励学生利用课余时间参与到各种形式的科技活动中，比如：与教师一同参与某个课题的试验和研究、到科研部门参与科研活动等。

（2）鼓励探索。美国高等教育之所以发达，有国家的富有、国人的重视、体制的促进和实用主义的治学传统等因素，而鼓励学生参与科学研究、探索新技术也是很重要的原因。美国大多数高校都对学生参与教师科研项目十分重视并制定了完善的科研制度。笔者在美国期间参加了斯蒂文斯理工学院通信系的2012年圣诞庆祝会，系主任的讲话核心是学生参加科研探索的一年成绩与展望，会上获奖的十多位学生多数均是因科研成绩突出而获得嘉奖。 

5.教学管理—弹性开放、行政自主。    

美国大众化的高等教育除了体现在美国开放起跑线，几乎所有人都能接受高等教育以外，主要表现在其健全、灵活、自由的教学管理模式。

（1）弹性开放。美国高校的教学管理模式是开放式的、弹性很大，学生可根据自身需求来进行选择性学习。所有专业和课程都会公布在学校的网站上，使课程的教学目标和教学要求清晰明了。所有的课程面向全校学生开放，没有专业对不对口之分，学生能更好的了解和接受整个教学构架。在选择专业、转换专业、选择课程、更换课程、转换学校、跨校拿学分、跨国拿学分、做义工拿学分等方面学生有着充分的自主权利。     

美国高校对本科专业的名称无统一规定，各大学的自主权很大，可根据自身学科发展设置专业，名称也各不相同。在课程设置上，美国大学更重视文理科课程的跨学科设置，并规定文理科学生要选修7门以上的交叉学科课程。学生选择专业和课程的自由度很大，可以根据自身情况不断地进行调整，随兴趣和需要广泛选择，直到找到能适合自己与社会需求的优选方案为止，充分照顾了学生个性的发展。     

（2）行政自主。美国高校有很大的行政管理自主权。根据美国宪法，联邦和州政府不得直接干预学校事务，它们只能运用立法、拨款、规划信息、服务、政策指导和必要的行政手段进行宏观管理。    

美国的高等教育有重视个性化的传统，而且已经形成了一个各种类型、层次、水平相结合的高等教育体系，因此其每所大学均具有鲜明的个性和特色。美国高校能实现个性化发展，主要的原因是大学拥有相当大的自主权，不受国家和学校外部的影响。全美国无统一的办学模式，3000多所高校完全按自己所选择的方式和道路，面向社会需求办学。政府和社会慈善机构为大学发展提供财政资助，仅能用立法或董事会章程规范其办学，而不能管理其办学。   

二、中美高校通信工程专业建设与实践教学的比较     

美国高等工程教育的成功之处以及其他发达国家的先进经验早已引起我国教育主管部门和高校的高度重视。随着各高校教学改革探索的深入，中国涌现出了不少高效、科学、各具特色的专业建设与实践教学方法。     

1.团队建设——三层管理、交流共享。

中国高校也一直鼓励开展团队建设，河海大学通信工程专业在国家特色专业等质量工程项目的支持下，多年来坚持三层管理、每周交流，已在育人教学、科学研究和服务社会三个方面取得了良好的成效。         

（1）三层管理。在长期的实践过程中，作者所在团队逐渐形成了“一线教师、两类团队、三个层面”的自身特色。团队常年参加专业建设的教师均为乐于指导学生科技活动的一线教师，团队学生除通信专业学生外，还吸收来自全校区多个专业的学生，本科生的入选原则充分体现和遵循“有教无类”、“开放共享”的理念，提倡凡在本科日常课程任务完成后学有余力、并对课外开展科技创新活动兼具兴趣与恒心的各院系、各专业同学均可参加。发展至今，团队常年参加科技创新活动的师生总人数已超过100人。师、生两类团队按照“方向决策、管理控制、项目实施”三个层面开展管理。

（2）交流共享。为了保证团队建设工作的稳步持续开展，团队在三个层面每周开展交流，每周一团队教师进行一周工作交流，通信电路、信号和技术三个团队的教师汇报一周工作进展，共商方向性方略，会后再按方向与项目具体落实。星期天团队主要指导教师与学生进行一周工作进展交流活动，会议上，学生按“管理控制”、“项目实施”两个层面分别汇报一周实践创新进展及遇到的问题，指导教师答疑解惑并布置新的阶段性任务，不同的内容在不同层面解决，相互之间通过交流记录增进相互了解，使经验共享。    

2.课程建设——重视需求、打造精品。     

中国正朝着创新型国家的目标迈进，对创新型人才的需求相当迫切，高等教育积极响应，通过向国外高校学习，循序渐进地发展和深入课程建设，逐步满足社会需求。     

(1)重视需求。以社会需求为导向，河海大学通信工程专业积极推行理论教学、实践教学和企业工程实践三者结合的人才培养模式改革和实践。以“厚基础、宽口径、重实践”为原则，改进和优化课程体系和课程内容。按专业大类打基础，缩减总的学分数，大幅度增加了实践教学环节，使学生有更多机会接触社会。     

（2）打造精品。笔者所在专业与发达国家科研院所保持密切交流，瞄准通信专业发展前沿，重视与国光、中兴、华为等企业深度合作，准确把握经济社会发展需求，将学术前沿、校企合作、学生创新成果及时引入课堂，不断更新完善教学内容，优化课程设置，初步形成了具有鲜明特色的通信信号、通信电路和通信技术三个核心课程群。其中通信电路课程已建成为省精品课程，并带动了10多门相关课程一并进步。             

3.教学方法——师生互动、规范过程。    

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务所采取的有效方法。为了使教学任务在愉快的氛围中高质量的完成，河海大学通信电路课程群在教学方法上开展了一系列改革。           

（1）师生互动。我们在课堂教学中坚持以“每个学生均能做更好的自己”为目标，坚持每次上课均收集全体同学的课堂反馈意见，并及时改进教学方法。课后教师坚持带领学生参加实践创新活动，使课堂所学在课后及时运用，使教师和学生同步在理论联系实际上取得进步。

（2）规范过程。好的学习结果源于好的学习过程，我们依据国家“卓越计划要求”探索出了课堂教学备、教、辅、改、考五个环节的过程管理规范，这些办法源于实践，适合国情，受到师生一致好评。    

4.实践教学——过程管理、环环相扣。     

实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人才的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。     

(1)过程管理。为了加强实践教学，笔者经过十年实践探索，探索出了系列实践教学过程管理办法。     

(2)环环相扣。我们提出的过程管理办法对学生和教师在实践的每一环节应该如何把握均提出了明确要求，使实践环节有章可循，使实践的每一过程都落到实处。    

5.教学管理——齐抓共管、协同创新。     

教学管理是为了实现教学目标，按照教学规律和特点，对教学过程的全面管理。河海大学通信工程专业在教学管理方面进行了“齐抓共管、协同创新”探索。     

（1）齐抓共管。我们坚持以“教师能够同心同德、心情愉快地工作”和“学生全面、自由、健康发展”为管理目标，构建了“校企产学合作、多部门联动、教学管互动”的“齐抓共管”运行机制，运行过程中收到了良好的效果。     

（2）协同创新。加强服务意识、更新管理理念、强化过程管理，坚持运用CDIO的教学模式，围绕有效提升人才培养质量、教学水平、科研水平和服务社会的能力，作者团队创建了通信专业建设质量绩效评价体系，建立了健全教学管理体制和教学质量保障制度，并且已在校内“协同创新”管理机制方面初见成效。