通信工程專業(yè)知識(shí)與技能仿射教學(xué)法運(yùn)用分析

梁夢凡 項(xiàng)金輝 彭林濤 馬德寶

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(hào)召，武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院以辦學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，對(duì)通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及教學(xué)方法進(jìn)行改革，提出了知識(shí)與技能仿射教學(xué)法。指出知識(shí)與技能仿射教學(xué)法不能僅實(shí)施于單門或單項(xiàng)課程，而應(yīng)該貫穿于整個(gè)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(shí)與技能仿射教學(xué)法在單個(gè)課程內(nèi)部、課程間、以及專業(yè)間的運(yùn)用辦法，最后總結(jié)說明其運(yùn)用效果。

關(guān)鍵詞：通信工程 仿射教學(xué)法 課程體系 培養(yǎng)方案

中圖分類號(hào)：G424.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

1 引言

知識(shí)與技能仿射教學(xué)法（Knowledge and skills affine teaching，縮寫為K&SAT）是以講授某項(xiàng)內(nèi)容過程的開始為起點(diǎn)、結(jié)束為終點(diǎn)，過程（或過程節(jié)點(diǎn)）講解中采用以知識(shí)導(dǎo)向技能擴(kuò)展應(yīng)用、技能喚醒知識(shí)拓寬應(yīng)用方向的一種教學(xué)法。此方法不僅可以應(yīng)用在某門課包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)過程中，更可以應(yīng)用于人才培養(yǎng)方案的整個(gè)課程體系中。專業(yè)人才培養(yǎng)是以知識(shí)與技能培養(yǎng)為支撐，以培養(yǎng)學(xué)生勝任崗位能力為目的，具有專業(yè)性、系統(tǒng)性。單項(xiàng)培養(yǎng)往往只能解決這個(gè)系統(tǒng)的某一部分，而單項(xiàng)培養(yǎng)間也組成了一個(gè)相應(yīng)的系統(tǒng)。本文結(jié)合武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院（以下簡稱華夏學(xué)院）通信工程專業(yè)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，介紹如何運(yùn)用K&SAT于課程及其體系中。

為了滿足數(shù)字化信息化社會(huì)對(duì)具有綜合素質(zhì)的通信工程專業(yè)人才的需求，華夏學(xué)院通信工程專業(yè)自2012年實(shí)施教學(xué)改革，以3G無線通信為主導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生無線終端（手機(jī)、導(dǎo)航儀等）及無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、增值應(yīng)用及維護(hù)運(yùn)營的專業(yè)知識(shí)與技能。通過采用K&SAT，整個(gè)培養(yǎng)方案及其課程體系貫穿了“知識(shí)點(diǎn)連貫、技能要素銜接、理論實(shí)踐一體、就業(yè)方向清晰”的指導(dǎo)思想，克服了知識(shí)體系上大而不全、粗而不精，技能體系上重傳統(tǒng)不跟進(jìn)、什么都學(xué)什么也不會(huì)，就業(yè)上方向不明確、應(yīng)用面窄等缺點(diǎn)。

2 課程體系

考慮通信工程專業(yè)各課程之間知識(shí)點(diǎn)的銜接性，課程體系由七模塊組成，包括公共基礎(chǔ)、學(xué)科專業(yè)工具、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)科技、專業(yè)人文和集中實(shí)踐。

1） 公共基礎(chǔ)

包含外語、數(shù)學(xué)、物理、電路等基礎(chǔ)課程，使學(xué)生掌握最基本的數(shù)學(xué)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(xué)科專業(yè)工具

提供本學(xué)科必須掌握的專業(yè)工具的課程，是對(duì)公共基礎(chǔ)課程知識(shí)點(diǎn)的實(shí)踐應(yīng)用，也是對(duì)專業(yè)課程的技能支持，包含數(shù)值分析計(jì)算工具、系統(tǒng)仿真測試工具、低中高級(jí)編程語言、數(shù)據(jù)庫、以及終端操作系統(tǒng)等課程。

3） 學(xué)科基礎(chǔ)

提供信息與通信工程學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)課程，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，包含計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、模擬/數(shù)字信號(hào)處理、電路與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器原理與技術(shù)、信號(hào)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(hào)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(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，提升專業(yè)技能。包含無線終端設(shè)計(jì)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)，課程體系的設(shè)置也應(yīng)凸顯對(duì)學(xué)生專業(yè)人文素質(zhì)的培養(yǎng)，幫助學(xué)生了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，掌握必要的社會(huì)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(shí)踐

此部分是實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在對(duì)專業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)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(jì)、無線自組網(wǎng)設(shè)計(jì)、無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、終端增值軟件設(shè)計(jì)等。

3 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(yùn)用如圖1所示，各模塊以各自知識(shí)點(diǎn)為核心，為其他模塊提供仿射依據(jù)，知識(shí)點(diǎn)相互銜接，技能相互傳承。

圖1. 課程體系模塊間K&SAT仿射圖

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(shí)箭頭表示提供內(nèi)容仿射方向。這樣，就明確了各個(gè)模塊間知識(shí)與技能的仿射依據(jù)、目的和目標(biāo)，使學(xué)生明白不同階段課程間的關(guān)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能夠知道在學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)模塊的課程時(shí)需要用到先導(dǎo)課程的哪些知識(shí)點(diǎn)，以及為后續(xù)課程儲(chǔ)備哪些技能。整個(gè)課程體系在K&SAT仿射教學(xué)法的運(yùn)用下，專業(yè)方向設(shè)置明確、重點(diǎn)突出，為學(xué)生的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

4 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\(yùn)用K&SAT。六門課程分別為：高等數(shù)學(xué)（公共基礎(chǔ)模塊）、JAVA（學(xué)科專業(yè)工具模塊）、模擬/數(shù)字信號(hào)處理（學(xué)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(jì)技術(shù)（專業(yè)科技模塊）、無線自組網(wǎng)設(shè)計(jì)（集中實(shí)踐模塊）。

1）高等數(shù)學(xué)。“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(hào)數(shù)字化的基礎(chǔ)，“微/積分”是頻譜分析基礎(chǔ)，“級(jí)數(shù)”為信號(hào)評(píng)估提供基礎(chǔ)方法。

2）JAVA。JAVA編程語言為模型建立、信號(hào)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(hào)處理。無線電傳播是無線電系統(tǒng)的根本，模擬信號(hào)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(gè)模塊（信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備、信宿）設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要對(duì)象。

5）無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。課程從技術(shù)角度，按工程需要，用理論做支撐，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及檢測與評(píng)估。

6）無線自組網(wǎng)設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際需求或?qū)ο筮M(jìn)行綜合設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)成果可輔助就業(yè)。

5 相關(guān)專業(yè)仿射

除通信工程專業(yè)外，華夏學(xué)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(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)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(xué)設(shè)施都能實(shí)現(xiàn)共享，這為K&SAT在專業(yè)間的仿射實(shí)施提供了很好的平臺(tái)。通信工程專業(yè)通過實(shí)施K&SAT，如公共基礎(chǔ)模塊課程中教授模型、方法，學(xué)科專業(yè)工具模塊中提供仿真工具，學(xué)科基礎(chǔ)模塊中培養(yǎng)學(xué)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(shí)與技能都可以運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)工程、測控技術(shù)與儀器及自動(dòng)化等專業(yè)的社會(huì)應(yīng)用中。

在K&SAT實(shí)施過程中，對(duì)相關(guān)專業(yè)進(jìn)行仿射，通過系統(tǒng)訓(xùn)練后，不僅能使學(xué)生技能滿足專業(yè)性就業(yè)，也能幫助學(xué)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(shí)際應(yīng)用的能力，滿足社會(huì)相關(guān)崗位的需求。

6 總結(jié)

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(xué)生確立明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，培養(yǎng)其適應(yīng)社會(huì)的技能。K&SAT的運(yùn)用實(shí)施，對(duì)課程體系中的主體-教師和學(xué)生也有一定的要求。

K&SAT的運(yùn)用，要求教師了解本專業(yè)和學(xué)科及其前沿發(fā)展，還需要教師了解相關(guān)專業(yè)乃至學(xué)科的行業(yè)發(fā)展，從而拓寬自己的知識(shí)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(dāng)?shù)恼n堂教學(xué)，能通俗、直觀地引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用到技能，在技能訓(xùn)練的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。華夏學(xué)院通信工程專業(yè)在教學(xué)改革過程中，對(duì)教師進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，即便是公共基礎(chǔ)課的教師，也要求能在教學(xué)過程中，舉出與通信工程專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)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(shí)施提供了有力保障。

實(shí)施K&SAT時(shí)，要求學(xué)生能在學(xué)習(xí)新知識(shí)過程中快速回憶已學(xué)知識(shí)，將新舊知識(shí)聯(lián)系起來，并且從一開始學(xué)習(xí)，學(xué)生就要對(duì)自己未來就業(yè)有一個(gè)基本的規(guī)劃，在教師的仿射引導(dǎo)下，跟蹤市場技術(shù)狀態(tài)，取市場所需，擴(kuò)大自己的就業(yè)面。

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