本科层次职业教育背景下的教学改革与探索

徐利 马虹

[摘           要]  加快发展本科层次职业教育对于全面建设现代职业教育体系意义重大。目前，已有一批本科高职院校从专业体系建设、人才培养方案、“三教改革”等方面开展本科层次职业教育的探索与实践。如何突破传统的专科职业教育课程体系和培养模式，实现教学模式与方法的转型与创新是本科层次职业教育发展中突显的一个关键难题。以天线理论与技术课程为例，结合本科职业教育建设高水平、高层次的技术技能人才培养体系的目标，从教学目标、教学内容和教学方法三方面开展教学模式的探索与实践。将德育充分融入课堂教学和技能培养环节，促进思政与教学内容的有机衔接，引导学生精进技艺的同时培养学生的工匠精神，实现高层次技能人才的培养。

[关    键   词]  本科层次職业教育;教学模式改革;案例思政化;高层次技能人才

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                 [文章编号]  2096-0603（2022）25-0157-03

随着我国经济与产业的高速发展，社会对高层次高技能人才的需求越来越迫切。发展本科层次职业教育，是高等教育结构与产业结构相匹配的必然选择。2019年1月，国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》中明确提出开展本科层次职业教育试点[1]。2021年4月召开的全国职业教育大会，进一步强调推动职普融通，增强职业教育适应性，建设高水平、高层次的技术技能人才培养体系，注重学生工匠精神和精益求精习惯的养成，为全面建设社会主义现代化国家提供坚实的支撑[2]。2021年5月，南京工业职业技术大学申报本科现代通信工程专业成功获批，同时基于教育部发布的《本科层次职业教育专业设置管理办法（试行）》，全面启动新本科专业的人才培养方案制定和教材、教师、教学的改革工作。

结合本科层次职业教育的高层次人才培养定位，打破传统的教学理念与思维，对教学模式进行有效的改革与创新，是当前本科层次职业教育实现高质量转型的切入点和突破口。本文基于成果导向的工程教育理念，重塑天线理论与技术课程的教学目标与教学内容，坚持德技并修，把德育融入课堂教学、技能培养等环节，在天线理论与技术课程的具体实践中探索本科层次职业教育的教学新模式。

一、课程现状分析

天线理论与技术课程的理论性、抽象性和应用性都非常强。首先，天线理论是以电磁场与电磁波理论为基础展开分析的，涉及麦克思维方程在多种边界条件下的求解问题，对学生的数学基础和电磁场理论要求很高[3]。其次，天线作为无限空间和有限空间的媒介，它的角色是多变的，天线的属性决定其比一般的电路更加抽象，学生必须具备较强的抽象思维能力。此外，由于天线应用领域非常广泛且多为技术含量高、多学科交叉的产业，需要学生在分析和设计上具备更宽阔的眼界。

传统天线理论与技术的教学模式与本科层次职业教育人才培养目标还存在较大的差距，主要体现在以下几个方面。

（一）传统的天线教学偏重于理论教学

传统教学主要侧重于天线的基础理论知识讲授，学生在完成课程后仅仅了解一些天线的辐射与接收机理，却不能将理论应用到分析、设计和制作天线中。

（二）传统的天线教学模式与企业需求适应性不足

即使在天线教学过程中引入了仿真软件，却忽视了教学内容与工程实践的衔接，学生仅仅能完成一些课堂所学天线的验证和仿真，对于设计、制作和调试不同应用场景下的工程天线还存在能力不足的现象。

（三）传统天线教学过分依赖计算机技术

由于计算机技术的发展迅速，课堂教学多以多媒体教学为主，先进的教学技术可以帮助学生理解一些抽象的概念，但也限制了学生的空间想象力和思维能力，于学生分析问题、解决问题的能力无益。

二、教学设计（培养目标和教学内容）

人类掌握无线通信技术以来，天线作为无线通信设备的关键器件之一，其在社会生活中的重要性与日俱增，如今已成不可或缺之势。天线理论与技术这门课程对于通信专业的学生而言，是专业基础课电磁场与电磁波、专业核心课微波技术后的一门专业拓展课。本科层次职业教育以培养高水平、高素质技能人才为目标，本文主要从教学目标、教学内容两方面对天线理论与技术课程教学进行重新设计，以期能够培养一批企业紧缺的、能够从事天线的结构设计、测试及制造等工程型技术人才。

（一）教学目标层次化

教学目标是成功教学的起点，同时是教学应到达的终点。本课程教学目标的制定紧密围绕培养高素质技术技能人才的核心思想，从以下四个层次进行设计。

1.知识目标：知识目标是最基本的教学目标，要求学生通过本课程的学习理解天线辐射原理、阻抗特性等基本概念;掌握典型天线的辐射电阻、方向图等特性;了解天线的小型化与宽带化设计思路。

2.技能目标：技能目标是对知识目标的一个提升，通过对所学知识理论的灵活应用，依据工程天线的实际问题，提出设计方案，掌握运用HFSS等软件完成典型天线设计的能力。

3.素质目标：素质目标是学生能力的一个质的提升。通过知识积累和技能提升，强化对天线的认识理解，学会用“场”的思想去分析问题，学会从分布电路的角度去解决问题。

4.价值观目标：价值观目标的实现贯穿于知识、技能和素质目标的实现过程中。在课程内容中融入中国的无线通信发展史等思政教育元素，在学生动手实践相关天线项目的过程中，引导学生坚定理想信念，加强自力更生、创新图强、协同作战、顽强拼搏精神品质的塑造和培养。

本文对知识目标和技能目标进行扩展重构，延伸出更符合本科职业教育人才培养要求的素养、价值观目标。素质目标完成对学生能力要求的升华，使学生更加符合企业对人才的需求，增强了职业教育的适应性。价值观目标贯彻了培养工匠精神和精益求精习惯的要求，使学生全面发展的目标得以落地落实。

（二）教学内容项目化

天线的特性参数多，品种类型多，应用场景多，导致本课程的知识点和工程案例的数量非常多。因此，如何有效地梳理并提炼出有效的教学内容是需要解决的一个重要问题。

结合本课程教学和工程实践经验，对大量天线教学内容进行归纳总结，归纳出四个教学项目，这四个项目在能力培养上是一个递进的关系。项目一主要介绍了天线的基本理论与分析方法，这是培养一般技术技能型人才的基本教学内容。项目二和项目三的内容设计为综合型项目，可以对学生的能力做进一步的强化培养。完成前三个项目的学习后，学生将具备较强的理论基础和实践能力。本科职业教育通信专业学生不仅要在专业知识的深度、广度上比专科层次更高，还应具备一定的创新能力，因此拓展至项目四，也就是天线的宽带化和小型化设计，进一步提高学生的创新技能。

本课程的教学设计，力求使学生由浅入深、系统地掌握天线的基本理论与分析方法，理解天线的特性与设计原理[4]，提高分析问题和解决问题的能力，同时，认真贯彻课程思政要求，深入挖掘每个教学项目涉及的思政教育元素，将对学生的思政教育贯穿至整个课程教学过程中，认真贯彻德技并修的育人方针。

三、教学过程

（一）教学流程

教学过程不仅是教师通过循序渐进的教学活动引导学生获得知识、理解知识的过程，还是学生学会知识、利用知识进行实践作业、能力提升的过程。基于前文设计的项目化教学内容，本课程按照基础项目、综合项目和拓展项目进行循序渐进的教学，每个项目的教学中，都包含项目分析、教师演示、电路设计、仿真调试和教师评价的环节，如图1所示。教师教学的过程与学生学习的过程同步并行展开。

課前，学生根据教师布置的任务进行预习，并学会查阅相关文献资料，包括天线案例的背景、关键技术和应用领域等方面，能够有效锻炼学生的自我学习能力。

课堂上，教师通过项目分析向学生讲解天线的基本理论，让学生能够全面了解天线的特性参数。结构复杂的天线还可以借助软件进行演示，比如，在HFSS中给学生观看八木天线的三维方向图。学生根据教师的项目分析和案例演示进行系统学习，根据教师的重难点分析提炼关键知识点。

实操中，经教师的理论讲解和模型演示，学生可以利用软件进行实践操作，通过电路设计和仿真调试加深对理论知识和机理的理解，并运用前期学习的基础进行实践，自主完成天线的设计、仿真与调试。

评价环节中，教师对学生的问题进行指导，对实践成果进行评价，根据评价结果给出相应的成绩。教师评价的重点应是学生实践的过程和能力，重点考查学生使用软件建立天线模型的过程以及将理论应用到实践中的能力等。

（二）教学方法

不可否认，天线理论与技术课程概念抽象晦涩、数学公式多而复杂，要求学生思维敏捷。因此，课堂上的教学方法也应该针对性进行创新，激发学生主动思考、勤于探究、手脑并用，培养学生获取知识和分析解决问题的能力。

充分发挥多媒体技术和传统板书优势[5]。精心设计教学课件是当代教师最常用的教学方法，形象的图表、视频在一定程度上能够提高课堂质量。但是遇到抽象的机理分析，现代的课堂也不能摒弃传统的板书教学法。对于一些较难的电路分析，教师通过板书的方法，将电路等效分析的过程在黑板上逐步画出来，不仅让学生更加清楚分析的过程，还给予学生思考的时间，有利于提高学生的专注力和思考能力。比如，在分析折合振子面向自由空间时的辐射特性，教师可以在黑板上绘制出折合阵子的图形并标上电流的方向，再拆分成两个对称振子，让学生在教师绘图的过程中思考折合振子与对称振子的联系。

借助电磁仿真软件的模拟功能。比如，天线的知识点中的重点方向图抽象而又难理解，静态的文字或图片很难描述完整的方向特性，即使有一些立体的三维方向图，但是对于理解方向图与天线结构参数的关系还是没有太大的帮助。此时，教师可借助电磁仿真软件HFSS的优化模拟功能，构建出天线特性参数随着天线结构参数变化的趋势。比如通过在软件中仿真对称振子的方向图随长度变化的特性，动态演示给学生，可以让学生对特征振子有着更全面的理解。使用软件模拟仿真不仅可以避免复杂的数学推导和理论分析，还可以激发学生的兴趣，让学生更透彻地理解不同类型天线的特性。

强化知识、能力、素质、价值协同联动。在教学过程中应始终把握所学天线在射频系统中的地位，从原理上掌握天线的机理、功能和作用。通过知识、能力、素质、价值四位一体的教学，让学生熟练掌握具有代表性的理论和典型天线的设计过程，学会从简入手，举一反三，触类旁通，在有限的学时内，最大限度地掌握天线的理论与设计，提升自身的综合素质。

四、结语

本文以天线理论与技术课程为例，探讨本科层次职业教育课程教学改革，通过重构教学设计，优化教学过程，采用项目教学法、案例思政化等方法，根据教学内容合理发挥多媒体技术及板书优势，推动通信专业本科职业教育课程更加符合当前企业中产品研发思路，不仅使学生实现求知意识和实践能力的双提升，更增强了学生对未来职业岗位的适应性。以学生为中心，通过教学目标、教学内容、教学流程和教学方法等方面的创新，探索出知识、能力、素质、价值观四位一体的教学模式，遵循本科职业教育学做合一的培养途径，秉持“层次上属于本科教育，类型上属于职业教育”的本科职业教育理念，实现本科层次职业教育的课堂转型。

参考文献：

[1]古光甫，邹吉权.本科层次职业教育的本质属性、发展需求与推进策略[J].高等职业教育，2019（6）：15-20.

[2]吴学敏.本科职业教育人才培养体系构建研究[J].中国职业技术教育，2021（12）：52-57.

[3]王薪.基于问题导向的“电磁场理论”课程教材编排和教学内容组织研究[J].工业和信息化教育，2019（1）：74-77.

[4]范艺，张琴.基于OBE理念的天线与电波传播课程的教学改革探索[J].教育教学论坛，2019（43）：111-113.

[5]钱梦亚.探讨课堂教学中板书与多媒体的结合方式[J].考试周刊，2017（21）：25-26.

编辑 张 慧