本科層次職業教育背景下的教學改革與探索

徐利 馬虹

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?加快發展本科層次職業教育對于全面建設現代職業教育體系意義重大。目前，已有一批本科高職院校從專業體系建設、人才培養方案、“三教改革”等方面開展本科層次職業教育的探索與實踐。如何突破傳統的專科職業教育課程體系和培養模式，實現教學模式與方法的轉型與創新是本科層次職業教育發展中突顯的一個關鍵難題。以天線理論與技術課程為例，結合本科職業教育建設高水平、高層次的技術技能人才培養體系的目標，從教學目標、教學內容和教學方法三方面開展教學模式的探索與實踐。將德育充分融入課堂教學和技能培養環節，促進思政與教學內容的有機銜接，引導學生精進技藝的同時培養學生的工匠精神，實現高層次技能人才的培養。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?本科層次職業教育;教學模式改革;案例思政化;高層次技能人才

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號] ?2096-0603（2022）25-0157-03

隨著我國經濟與產業的高速發展，社會對高層次高技能人才的需求越來越迫切。發展本科層次職業教育，是高等教育結構與產業結構相匹配的必然選擇。2019年1月，國務院印發的《國家職業教育改革實施方案》中明確提出開展本科層次職業教育試點[1]。2021年4月召開的全國職業教育大會，進一步強調推動職普融通，增強職業教育適應性，建設高水平、高層次的技術技能人才培養體系，注重學生工匠精神和精益求精習慣的養成，為全面建設社會主義現代化國家提供堅實的支撐[2]。2021年5月，南京工業職業技術大學申報本科現代通信工程專業成功獲批，同時基于教育部發布的《本科層次職業教育專業設置管理辦法（試行）》，全面啟動新本科專業的人才培養方案制定和教材、教師、教學的改革工作。

結合本科層次職業教育的高層次人才培養定位，打破傳統的教學理念與思維，對教學模式進行有效的改革與創新，是當前本科層次職業教育實現高質量轉型的切入點和突破口。本文基于成果導向的工程教育理念，重塑天線理論與技術課程的教學目標與教學內容，堅持德技并修，把德育融入課堂教學、技能培養等環節，在天線理論與技術課程的具體實踐中探索本科層次職業教育的教學新模式。

一、課程現狀分析

天線理論與技術課程的理論性、抽象性和應用性都非常強。首先，天線理論是以電磁場與電磁波理論為基礎展開分析的，涉及麥克思維方程在多種邊界條件下的求解問題，對學生的數學基礎和電磁場理論要求很高[3]。其次，天線作為無限空間和有限空間的媒介，它的角色是多變的，天線的屬性決定其比一般的電路更加抽象，學生必須具備較強的抽象思維能力。此外，由于天線應用領域非常廣泛且多為技術含量高、多學科交叉的產業，需要學生在分析和設計上具備更寬闊的眼界。

傳統天線理論與技術的教學模式與本科層次職業教育人才培養目標還存在較大的差距，主要體現在以下幾個方面。

（一）傳統的天線教學偏重于理論教學

傳統教學主要側重于天線的基礎理論知識講授，學生在完成課程后僅僅了解一些天線的輻射與接收機理，卻不能將理論應用到分析、設計和制作天線中。

（二）傳統的天線教學模式與企業需求適應性不足

即使在天線教學過程中引入了仿真軟件，卻忽視了教學內容與工程實踐的銜接，學生僅僅能完成一些課堂所學天線的驗證和仿真，對于設計、制作和調試不同應用場景下的工程天線還存在能力不足的現象。

（三）傳統天線教學過分依賴計算機技術

由于計算機技術的發展迅速，課堂教學多以多媒體教學為主，先進的教學技術可以幫助學生理解一些抽象的概念，但也限制了學生的空間想象力和思維能力，于學生分析問題、解決問題的能力無益。

二、教學設計（培養目標和教學內容）

人類掌握無線通信技術以來，天線作為無線通信設備的關鍵器件之一，其在社會生活中的重要性與日俱增，如今已成不可或缺之勢。天線理論與技術這門課程對于通信專業的學生而言，是專業基礎課電磁場與電磁波、專業核心課微波技術后的一門專業拓展課。本科層次職業教育以培養高水平、高素質技能人才為目標，本文主要從教學目標、教學內容兩方面對天線理論與技術課程教學進行重新設計，以期能夠培養一批企業緊缺的、能夠從事天線的結構設計、測試及制造等工程型技術人才。

（一）教學目標層次化

教學目標是成功教學的起點，同時是教學應到達的終點。本課程教學目標的制定緊密圍繞培養高素質技術技能人才的核心思想，從以下四個層次進行設計。

1.知識目標：知識目標是最基本的教學目標，要求學生通過本課程的學習理解天線輻射原理、阻抗特性等基本概念;掌握典型天線的輻射電阻、方向圖等特性;了解天線的小型化與寬帶化設計思路。

2.技能目標：技能目標是對知識目標的一個提升，通過對所學知識理論的靈活應用，依據工程天線的實際問題，提出設計方案，掌握運用HFSS等軟件完成典型天線設計的能力。

3.素質目標：素質目標是學生能力的一個質的提升。通過知識積累和技能提升，強化對天線的認識理解，學會用“場”的思想去分析問題，學會從分布電路的角度去解決問題。

4.價值觀目標：價值觀目標的實現貫穿于知識、技能和素質目標的實現過程中。在課程內容中融入中國的無線通信發展史等思政教育元素，在學生動手實踐相關天線項目的過程中，引導學生堅定理想信念，加強自力更生、創新圖強、協同作戰、頑強拼搏精神品質的塑造和培養。

本文對知識目標和技能目標進行擴展重構，延伸出更符合本科職業教育人才培養要求的素養、價值觀目標。素質目標完成對學生能力要求的升華，使學生更加符合企業對人才的需求，增強了職業教育的適應性。價值觀目標貫徹了培養工匠精神和精益求精習慣的要求，使學生全面發展的目標得以落地落實。

（二）教學內容項目化

天線的特性參數多，品種類型多，應用場景多，導致本課程的知識點和工程案例的數量非常多。因此，如何有效地梳理并提煉出有效的教學內容是需要解決的一個重要問題。

結合本課程教學和工程實踐經驗，對大量天線教學內容進行歸納總結，歸納出四個教學項目，這四個項目在能力培養上是一個遞進的關系。項目一主要介紹了天線的基本理論與分析方法，這是培養一般技術技能型人才的基本教學內容。項目二和項目三的內容設計為綜合型項目，可以對學生的能力做進一步的強化培養。完成前三個項目的學習后，學生將具備較強的理論基礎和實踐能力。本科職業教育通信專業學生不僅要在專業知識的深度、廣度上比專科層次更高，還應具備一定的創新能力，因此拓展至項目四，也就是天線的寬帶化和小型化設計，進一步提高學生的創新技能。

本課程的教學設計，力求使學生由淺入深、系統地掌握天線的基本理論與分析方法，理解天線的特性與設計原理[4]，提高分析問題和解決問題的能力，同時，認真貫徹課程思政要求，深入挖掘每個教學項目涉及的思政教育元素，將對學生的思政教育貫穿至整個課程教學過程中，認真貫徹德技并修的育人方針。

三、教學過程

（一）教學流程

教學過程不僅是教師通過循序漸進的教學活動引導學生獲得知識、理解知識的過程，還是學生學會知識、利用知識進行實踐作業、能力提升的過程。基于前文設計的項目化教學內容，本課程按照基礎項目、綜合項目和拓展項目進行循序漸進的教學，每個項目的教學中，都包含項目分析、教師演示、電路設計、仿真調試和教師評價的環節，如圖1所示。教師教學的過程與學生學習的過程同步并行展開。

課前，學生根據教師布置的任務進行預習，并學會查閱相關文獻資料，包括天線案例的背景、關鍵技術和應用領域等方面，能夠有效鍛煉學生的自我學習能力。

課堂上，教師通過項目分析向學生講解天線的基本理論，讓學生能夠全面了解天線的特性參數。結構復雜的天線還可以借助軟件進行演示，比如，在HFSS中給學生觀看八木天線的三維方向圖。學生根據教師的項目分析和案例演示進行系統學習，根據教師的重難點分析提煉關鍵知識點。

實操中，經教師的理論講解和模型演示，學生可以利用軟件進行實踐操作，通過電路設計和仿真調試加深對理論知識和機理的理解，并運用前期學習的基礎進行實踐，自主完成天線的設計、仿真與調試。

評價環節中，教師對學生的問題進行指導，對實踐成果進行評價，根據評價結果給出相應的成績。教師評價的重點應是學生實踐的過程和能力，重點考查學生使用軟件建立天線模型的過程以及將理論應用到實踐中的能力等。

（二）教學方法

不可否認，天線理論與技術課程概念抽象晦澀、數學公式多而復雜，要求學生思維敏捷。因此，課堂上的教學方法也應該針對性進行創新，激發學生主動思考、勤于探究、手腦并用，培養學生獲取知識和分析解決問題的能力。

充分發揮多媒體技術和傳統板書優勢[5]。精心設計教學課件是當代教師最常用的教學方法，形象的圖表、視頻在一定程度上能夠提高課堂質量。但是遇到抽象的機理分析，現代的課堂也不能摒棄傳統的板書教學法。對于一些較難的電路分析，教師通過板書的方法，將電路等效分析的過程在黑板上逐步畫出來，不僅讓學生更加清楚分析的過程，還給予學生思考的時間，有利于提高學生的專注力和思考能力。比如，在分析折合振子面向自由空間時的輻射特性，教師可以在黑板上繪制出折合陣子的圖形并標上電流的方向，再拆分成兩個對稱振子，讓學生在教師繪圖的過程中思考折合振子與對稱振子的聯系。

借助電磁仿真軟件的模擬功能。比如，天線的知識點中的重點方向圖抽象而又難理解，靜態的文字或圖片很難描述完整的方向特性，即使有一些立體的三維方向圖，但是對于理解方向圖與天線結構參數的關系還是沒有太大的幫助。此時，教師可借助電磁仿真軟件HFSS的優化模擬功能，構建出天線特性參數隨著天線結構參數變化的趨勢。比如通過在軟件中仿真對稱振子的方向圖隨長度變化的特性，動態演示給學生，可以讓學生對特征振子有著更全面的理解。使用軟件模擬仿真不僅可以避免復雜的數學推導和理論分析，還可以激發學生的興趣，讓學生更透徹地理解不同類型天線的特性。

強化知識、能力、素質、價值協同聯動。在教學過程中應始終把握所學天線在射頻系統中的地位，從原理上掌握天線的機理、功能和作用。通過知識、能力、素質、價值四位一體的教學，讓學生熟練掌握具有代表性的理論和典型天線的設計過程，學會從簡入手，舉一反三，觸類旁通，在有限的學時內，最大限度地掌握天線的理論與設計，提升自身的綜合素質。

四、結語

本文以天線理論與技術課程為例，探討本科層次職業教育課程教學改革，通過重構教學設計，優化教學過程，采用項目教學法、案例思政化等方法，根據教學內容合理發揮多媒體技術及板書優勢，推動通信專業本科職業教育課程更加符合當前企業中產品研發思路，不僅使學生實現求知意識和實踐能力的雙提升，更增強了學生對未來職業崗位的適應性。以學生為中心，通過教學目標、教學內容、教學流程和教學方法等方面的創新，探索出知識、能力、素質、價值觀四位一體的教學模式，遵循本科職業教育學做合一的培養途徑，秉持“層次上屬于本科教育，類型上屬于職業教育”的本科職業教育理念，實現本科層次職業教育的課堂轉型。

參考文獻：

[1]古光甫，鄒吉權.本科層次職業教育的本質屬性、發展需求與推進策略[J].高等職業教育，2019（6）：15-20.

[2]吳學敏.本科職業教育人才培養體系構建研究[J].中國職業技術教育，2021（12）：52-57.

[3]王薪.基于問題導向的“電磁場理論”課程教材編排和教學內容組織研究[J].工業和信息化教育，2019（1）：74-77.

[4]范藝，張琴.基于OBE理念的天線與電波傳播課程的教學改革探索[J].教育教學論壇，2019（43）：111-113.

[5]錢夢亞.探討課堂教學中板書與多媒體的結合方式[J].考試周刊，2017（21）：25-26.

編輯 張 慧