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通信工程專業(yè)知識與技能仿射教學法運用分析
摘要：為響應(yīng)國家關(guān)于地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的號召，武漢理工大學華夏學院以辦學實踐為基礎(chǔ)，對通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及教學方法進行改革，提出了知識與技能仿射教學法。指出知識與技能仿射教學法不能僅實施于單門或單項課程，而應(yīng)該貫穿于整個培養(yǎng)方案，特別是課程體系中，才能發(fā)揮應(yīng)有的作用。文章以通信工程課程體系為例，介紹了知識與技能仿射教學法在單個課程內(nèi)部、課程間、以及專業(yè)間的運用辦法，最后總結(jié)說明其運用效果。
關(guān)鍵詞：通信工程 課程體系 培養(yǎng)方案 仿射教學法
知識與技能仿射教學法(Knowledge and skills affine teaching，縮寫為K&SAT)是以講授某項內(nèi)容過程的開始為起點、結(jié)束為終點，過程(或過程節(jié)點)講解中采用以知識導向技能擴展應(yīng)用、技能喚醒知識拓寬應(yīng)用方向的一種教學法。此方法不僅可以應(yīng)用在某門課包括實驗、課程設(shè)計等教學過程中，更可以應(yīng)用于人才培養(yǎng)方案的整個課程體系中。專業(yè)人才培養(yǎng)是以知識與技能培養(yǎng)為支撐，以培養(yǎng)學生勝任崗位能力為目的，具有專業(yè)性、系統(tǒng)性。單項培養(yǎng)往往只能解決這個系統(tǒng)的某一部分，而單項培養(yǎng)間也組成了一個相應(yīng)的系統(tǒng)。本文結(jié)合武漢理工大學華夏學院(以下簡稱華夏學院)通信工程專業(yè)教學改革經(jīng)驗，介紹如何運用K&SAT于課程及其體系中。
為了滿足數(shù)字化信息化社會對具有綜合素質(zhì)的通信工程專業(yè)人才的需求，華夏學院通信工程專業(yè)自2012年實施教學改革，以3G無線通信為主導，培養(yǎng)學生無線終端(手機、導航儀等)及無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計生產(chǎn)、增值應(yīng)用及維護運營的專業(yè)知識與技能。通過采用K&SAT，整個培養(yǎng)方案及其課程體系貫穿了“知識點連貫、技能要素銜接、理論實踐一體、就業(yè)方向清晰”的指導思想，克服了知識體系上大而不全、粗而不精，技能體系上重傳統(tǒng)不跟進、什么都學什么也不會，就業(yè)上方向不明確、應(yīng)用面窄等缺點。
1、課程體系
考慮通信工程專業(yè)各課程之間知識點的銜接性，課程體系由七模塊組成，包括公共基礎(chǔ)、學科專業(yè)工具、學科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)科技、專業(yè)人文和集中實踐。
(1)公共基礎(chǔ)。
包含外語、數(shù)學、物理、電路等基礎(chǔ)課程，使學生掌握最基本的數(shù)學變換、數(shù)值處理、聲光電磁等物理現(xiàn)象分析、以及簡單電路分析的能力。
(2)學科專業(yè)工具。
提供本學科必須掌握的專業(yè)工具的課程，是對公共基礎(chǔ)課程知識點的實踐應(yīng)用，也是對專業(yè)課程的技能支持，包含數(shù)值分析計算工具、系統(tǒng)仿真測試工具、低中高級編程語言、數(shù)據(jù)庫、以及終端操作系統(tǒng)等課程。
(3)學科基礎(chǔ)。
提供信息與通信工程學科相關(guān)的基礎(chǔ)課程，為專業(yè)課程的學習打下良好的基礎(chǔ)，包含計算機網(wǎng)絡(luò)、模擬/數(shù)字信號處理、電路與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計、傳感器原理與技術(shù)、信號檢測方法等課程。
(4)專業(yè)基礎(chǔ)。
提供通信工程專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)課程，包含無線通信原理與系統(tǒng)、通信協(xié)議、無線信號傳輸與接入技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)等。
(5)專業(yè)科技。
提供與“無線通信”這一專業(yè)方向相關(guān)的專業(yè)課程，加深學生對專業(yè)知識的理解，提升專業(yè)技能。包含無線終端設(shè)計技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、無線系統(tǒng)檢測技術(shù)、無線增值服務(wù)技術(shù)等課程。
(6)專業(yè)人文。
在注重專業(yè)技能培養(yǎng)的同時，課程體系的設(shè)置也應(yīng)凸顯對學生專業(yè)人文素質(zhì)的培養(yǎng)，幫助學生了解行業(yè)動態(tài)，掌握必要的社會技能以使其畢業(yè)后能盡快的步入通信行業(yè)。此模塊包含通信傳媒綜藝欣賞、專業(yè)技術(shù)演講、通信專業(yè)外語等課程。
(7)集中實踐。
此部分是實踐環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在對專業(yè)課程的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，是課程體系設(shè)置中不可缺少的部分。包含無線終端與系統(tǒng)設(shè)計、無線自組網(wǎng)設(shè)計、無線通信系統(tǒng)設(shè)計、終端增值軟件設(shè)計等。
2、課程體系七模塊仿射
通信工程專業(yè)課程體系七模塊間的K&SAT仿射運用如圖1所示，各模塊以各自知識點為核心，為其他模塊提供仿射依據(jù)，知識點相互銜接，技能相互傳承。
圖1中，長方形框表示模塊，半圓框表示提供基礎(chǔ)方法類別，圓角矩形框表示最終成果，虛線箭頭線(雙向)表示仿射路線或區(qū)域，實箭頭表示提供內(nèi)容仿射方向。這樣，就明確了各個模塊間知識與技能的仿射依據(jù)、目的和目標，使學生明白不同階段課程間的關(guān)系。學生在學習過程中，能夠知道在學習對應(yīng)模塊的課程時需要用到先導課程的哪些知識點，以及為后續(xù)課程儲備哪些技能。整個課程體系在K&SAT仿射教學法的運用下，專業(yè)方向設(shè)置明確、重點突出，為學生的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。
3、課程間仿射
在課程體系中，各模塊之間都有相關(guān)性。由于各模塊中所含課程較多，且專業(yè)人文模塊是展現(xiàn)專業(yè)技能的輔助手段，此處僅從其余六模塊中選擇一門課程，談?wù)勅绾芜\用K&SAT。六門課程分別為：高等數(shù)學(公共基礎(chǔ)模塊)、JAVA(學科專業(yè)工具模塊)、模擬/數(shù)字信號處理(學科基礎(chǔ)模塊)、無線通信原理與系統(tǒng)(專業(yè)基礎(chǔ)模塊)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)(專業(yè)科技模塊)、無線自組網(wǎng)設(shè)計(集中實踐模塊)。
(1)高等數(shù)學。“函數(shù)”為通信五大模塊、網(wǎng)絡(luò)模型的建立提供方法，“數(shù)列”是模擬信號數(shù)字化的基礎(chǔ)，“微/積分”是頻譜分析基礎(chǔ)，“級數(shù)”為信號評估提供基礎(chǔ)方法。
(2)JAVA。JAVA編程語言為模型建立、信號與系統(tǒng)模擬、系統(tǒng)信息可視化網(wǎng)絡(luò)化管理提供工具。
(3)模擬/數(shù)字信號處理。無線電傳播是無線電系統(tǒng)的根本，模擬信號的捕獲、獲取、數(shù)字化要通過電路形成系統(tǒng)的處理，無線電數(shù)字處理技術(shù)是現(xiàn)代軟件無線電的基本保障。
(4)無線通信原理與系統(tǒng)。無線通信原理是無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，其五個模塊(信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備、信宿)設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的主要對象。
(5)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。課程從技術(shù)角度，按工程需要，用理論做支撐，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計及檢測與評估。
(6)無線自組網(wǎng)設(shè)計。根據(jù)實際需求或?qū)ο筮M行綜合設(shè)計并實現(xiàn)，設(shè)計成果可輔助就業(yè)。
4、相關(guān)專業(yè)仿射
除通信工程專業(yè)外，華夏學院開設(shè)有電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、測控技術(shù)與儀器、自動化、計算機科學與技術(shù)、軟件工程等電子信息類專業(yè)。這些專業(yè)的師資力量和教學設(shè)施都能實現(xiàn)共享，這為K&SAT在專業(yè)間的仿射實施提供了很好的平臺。通信工程專業(yè)通過實施K&SAT，如公共基礎(chǔ)模塊課程中教授模型、方法，學科專業(yè)工具模塊中提供仿真工具，學科基礎(chǔ)模塊中培養(yǎng)學生分析電路的能力，專業(yè)基礎(chǔ)模塊中教授通信的基本原理等，這些知識與技能都可以運用到物聯(lián)網(wǎng)工程、測控技術(shù)與儀器及自動化等專業(yè)的社會應(yīng)用中。
在K&SAT實施過程中，對相關(guān)專業(yè)進行仿射，通過系統(tǒng)訓練后，不僅能使學生技能滿足專業(yè)性就業(yè)，也能幫助學生完成本專業(yè)外其他領(lǐng)域的就業(yè)，培養(yǎng)其具有適合多崗的應(yīng)用研究和實際應(yīng)用的能力，滿足社會相關(guān)崗位的需求。
5、結(jié)語
專業(yè)人才的培養(yǎng)依靠其培養(yǎng)方案及課程體系的設(shè)置，只有綜合考慮了課程的整體設(shè)置及先后邏輯關(guān)系，才能使學生確立明確的學習目標，培養(yǎng)其適應(yīng)社會的技能。K&SAT的運用實施，對課程體系中的主體-教師和學生也有一定的要求。
K&SAT的運用，要求教師了解本專業(yè)和學科及其前沿發(fā)展，還需要教師了解相關(guān)專業(yè)乃至學科的行業(yè)發(fā)展，從而拓寬自己的知識面。教師要具有快速豐富的聯(lián)想能力，通過主題鮮明、仿射恰當?shù)恼n堂教學，能通俗、直觀地引導學生將知識運用到技能，在技能訓練的過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。華夏學院通信工程專業(yè)在教學改革過程中，對教師進行專業(yè)技能培訓，即便是公共基礎(chǔ)課的教師，也要求能在教學過程中，舉出與通信工程專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用實例，此舉為通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案及課程體系的成功實施提供了有力保障。
實施K&SAT時，要求學生能在學習新知識過程中快速回憶已學知識，將新舊知識聯(lián)系起來，并且從一開始學習，學生就要對自己未來就業(yè)有一個基本的規(guī)劃，在教師的仿射引導下，跟蹤市場技術(shù)狀態(tài)，取市場所需，擴大自己的就業(yè)面。
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