通信工程專業知識與技能仿射教學法運用分析
摘要：為響應國家關于地方本科高校轉型發展的號召，武漢理工大學華夏學院以辦學實踐為基礎，對通信工程專業人才培養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，而應該貫穿于整個培養方案，特別是課程體系中，才能發揮應有的作用。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部、課程間、以及專業間的運用辦法，最后總結說明其運用效果。
關鍵詞：通信工程 課程體系 培養方案 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)是以講授某項內容過程的開始為起點、結束為終點，過程(或過程節點)講解中采用以知識導向技能擴展應用、技能喚醒知識拓寬應用方向的一種教學法。此方法不僅可以應用在某門課包括實驗、課程設計等教學過程中，更可以應用于人才培養方案的整個課程體系中。專業人才培養是以知識與技能培養為支撐，以培養學生勝任崗位能力為目的，具有專業性、系統性。單項培養往往只能解決這個系統的某一部分，而單項培養間也組成了一個相應的系統。本文結合武漢理工大學華夏學院(以下簡稱華夏學院)通信工程專業教學改革經驗，介紹如何運用K&SAT于課程及其體系中。
為了滿足數字化信息化社會對具有綜合素質的通信工程專業人才的需求，華夏學院通信工程專業自2012年實施教學改革，以3G無線通信為主導，培養學生無線終端(手機、導航儀等)及無線網絡的設計生產、增值應用及維護運營的專業知識與技能。通過采用K&SAT，整個培養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，技能體系上重傳統不跟進、什么都學什么也不會，就業上方向不明確、應用面窄等缺點。
1、課程體系
考慮通信工程專業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、學科專業工具、學科基礎、專業基礎、專業科技、專業人文和集中實踐。
(1)公共基礎。
包含外語、數學、物理、電路等基礎課程，使學生掌握最基本的數學變換、數值處理、聲光電磁等物理現象分析、以及簡單電路分析的能力。
(2)學科專業工具。
提供本學科必須掌握的專業工具的課程，是對公共基礎課程知識點的實踐應用，也是對專業課程的技能支持，包含數值分析計算工具、系統仿真測試工具、低中高級編程語言、數據庫、以及終端操作系統等課程。
(3)學科基礎。
提供信息與通信工程學科相關的基礎課程，為專業課程的學習打下良好的基礎，包含計算機網絡、模擬/數字信號處理、電路與數字系統設計、傳感器原理與技術、信號檢測方法等課程。
(4)專業基礎。
提供通信工程專業相關的基礎課程，包含無線通信原理與系統、通信協議、無線信號傳輸與接入技術、無線網絡檢測技術等。
(5)專業科技。
提供與“無線通信”這一專業方向相關的專業課程，加深學生對專業知識的理解，提升專業技能。包含無線終端設計技術、無線網絡系統設計技術、無線網絡信息安全技術、無線系統檢測技術、無線增值服務技術等課程。
(6)專業人文。
在注重專業技能培養的同時，課程體系的設置也應凸顯對學生專業人文素質的培養，幫助學生了解行業動態，掌握必要的社會技能以使其畢業后能盡快的步入通信行業。此模塊包含通信傳媒綜藝欣賞、專業技術演講、通信專業外語等課程。
(7)集中實踐。
此部分是實踐環節，主要體現在對專業課程的課程設計環節，是課程體系設置中不可缺少的部分。包含無線終端與系統設計、無線自組網設計、無線通信系統設計、終端增值軟件設計等。
2、課程體系七模塊仿射
通信工程專業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，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)表示仿射路線或區域，實箭頭表示提供內容仿射方向。這樣，就明確了各個模塊間知識與技能的仿射依據、目的和目標，使學生明白不同階段課程間的關系。學生在學習過程中，能夠知道在學習對應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，專業方向設置明確、重點突出，為學生的就業打下了良好的基礎。
3、課程間仿射
在課程體系中，各模塊之間都有相關性。由于各模塊中所含課程較多，且專業人文模塊是展現專業技能的輔助手段，此處僅從其余六模塊中選擇一門課程，談談如何運用K&SAT。六門課程分別為：高等數學(公共基礎模塊)、JAVA(學科專業工具模塊)、模擬/數字信號處理(學科基礎模塊)、無線通信原理與系統(專業基礎模塊)、無線網絡系統設計技術(專業科技模塊)、無線自組網設計(集中實踐模塊)。
(1)高等數學。“函數”為通信五大模塊、網絡模型的建立提供方法，“數列”是模擬信號數字化的基礎，“微/積分”是頻譜分析基礎，“級數”為信號評估提供基礎方法。
(2)JAVA。JAVA編程語言為模型建立、信號與系統模擬、系統信息可視化網絡化管理提供工具。
(3)模擬/數字信號處理。無線電傳播是無線電系統的根本，模擬信號的捕獲、獲取、數字化要通過電路形成系統的處理，無線電數字處理技術是現代軟件無線電的基本保障。
(4)無線通信原理與系統。無線通信原理是無線網絡通信系統的理論基礎，其五個模塊(信源、發送設備、信道、接收設備、信宿)設計是網絡系統設計的主要對象。
(5)無線網絡系統設計技術。課程從技術角度，按工程需要，用理論做支撐，實現系統設計及檢測與評估。
(6)無線自組網設計。根據實際需求或對象進行綜合設計并實現，設計成果可輔助就業。
4、相關專業仿射
除通信工程專業外，華夏學院開設有電子信息工程、物聯網工程、測控技術與儀器、自動化、計算機科學與技術、軟件工程等電子信息類專業。這些專業的師資力量和教學設施都能實現共享，這為K&SAT在專業間的仿射實施提供了很好的平臺。通信工程專業通過實施K&SAT，如公共基礎模塊課程中教授模型、方法，學科專業工具模塊中提供仿真工具，學科基礎模塊中培養學生分析電路的能力，專業基礎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網工程、測控技術與儀器及自動化等專業的社會應用中。
在K&SAT實施過程中，對相關專業進行仿射，通過系統訓練后，不僅能使學生技能滿足專業性就業，也能幫助學生完成本專業外其他領域的就業，培養其具有適合多崗的應用研究和實際應用的能力，滿足社會相關崗位的需求。
5、結語
專業人才的培養依靠其培養方案及課程體系的設置，只有綜合考慮了課程的整體設置及先后邏輯關系，才能使學生確立明確的學習目標，培養其適應社會的技能。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和學科及其前沿發展，還需要教師了解相關專業乃至學科的行業發展，從而拓寬自己的知識面。教師要具有快速豐富的聯想能力，通過主題鮮明、仿射恰當的課堂教學，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學生的創新能力。華夏學院通信工程專業在教學改革過程中，對教師進行專業技能培訓，即便是公共基礎課的教師，也要求能在教學過程中，舉出與通信工程專業相關的應用實例，此舉為通信工程專業培養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，將新舊知識聯系起來，并且從一開始學習，學生就要對自己未來就業有一個基本的規劃，在教師的仿射引導下，跟蹤市場技術狀態，取市場所需，擴大自己的就業面。
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