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        思維導(dǎo)圖輔助的“通信原理”雙語混合教學(xué)模式初探

        2021-07-12 09:27:47李紅巖付麥霞
        科技視界 2021年9期
        關(guān)鍵詞:通信原理雙語原理

        楊 靜 李紅巖 靳 婷 付麥霞 樊 超

        (1.河南工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,河南 鄭州 450001;2.河南工業(yè)大學(xué)人工智能與大數(shù)據(jù)學(xué)院,河南 鄭州 450001)

        1 通信原理教學(xué)模式的思考

        對于電子信息類專業(yè)本科生,通信原理是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 本課程具有理論知識面廣、相關(guān)內(nèi)容抽象枯燥等特點(diǎn),并且該課程要求學(xué)生具有依據(jù)特定場景設(shè)計(jì)方案、分析方案,解決復(fù)雜工程問題的能力。 因此,這是一門學(xué)生公認(rèn)的難學(xué)難考的課程。 目前,信息與通信工程學(xué)科將通信原理課程作為碩士/博士研究生入學(xué)考試科目或者復(fù)試科目,其重要性是不言而喻的。

        隨著第五代移動通信(The 5th Generation Wireless Systems,5G)的商用,5G 人才需求增勢迅猛。 信通院公布的數(shù)據(jù)顯示: 疫情期間在社會經(jīng)濟(jì)壓力較大的情況下,1~4 月5G 領(lǐng)域相關(guān)在線職位同比增長73%, 2020年5G 將直接創(chuàng)造約57 萬個就業(yè)崗位[1]。 如何以就業(yè)需求為導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是值得包括通信原理課程在內(nèi)的相關(guān)學(xué)科課程參考借鑒。

        積極汲取新興技術(shù), 才能緊跟行業(yè)發(fā)展方向,采用雙語教學(xué)使學(xué)生通過接觸到的相關(guān)專業(yè)詞匯了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,發(fā)揮主觀能動性,提升自主學(xué)習(xí)能力。 國內(nèi)高校教師也積極探索,將雙語教學(xué)融入相關(guān)專業(yè)課程。 國防科技大學(xué)張曉瀛老師將雙語課堂引入到了通信原理課程[2]。 華中科技大學(xué)的黃佳慶老師將全英教學(xué)引入到了提高班的通信原理課程[3]。 實(shí)踐表明,通過英語教學(xué),學(xué)生減少了對英文文獻(xiàn)和英語表達(dá)的畏難情緒。 南京郵電大學(xué)的靳雷生老師通過調(diào)查問卷的方式,對電子信息類課程雙語/全英的教學(xué)模式在教學(xué)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了分析, 并提出了對策與建議,具有一定的指導(dǎo)意義[4]。 湘潭大學(xué)的韋劍老師對高校雙語教學(xué)進(jìn)行了分析, 指出只有以學(xué)生為中心,結(jié)合自身教育資源,才能保證教學(xué)效果[5]。 上述學(xué)者在雙語教學(xué)教改中,都取得了突出的成效。 然而,如何結(jié)合本校學(xué)生的專業(yè)背景,因材施教,以就業(yè)需求為背景,將中英文教學(xué)融入日常教學(xué)模式中,拓寬學(xué)生視野的同時,提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,是通信原理教改亟須解決的問題。

        2 思維導(dǎo)圖輔助的雙語混合教學(xué)的具體方法

        在教學(xué)前期以河南工業(yè)大學(xué)電子信息工程專業(yè)2018 級學(xué)生為例,進(jìn)行了訪談?wù){(diào)查,圍繞學(xué)生對雙語教學(xué)的利弊等問題展開,主要目的是了解學(xué)生對這種教學(xué)方式的認(rèn)可程度,訪談提綱如下:

        通信原理線下課堂,引入英語的授課方式,你認(rèn)為有什么優(yōu)勢和不足?

        如果將雙語教學(xué),引入到通信原理課程,你對授課方式有什么建議?

        你對通信原理的雙語教學(xué)持什么態(tài)度?

        你對通信原理線下授課模式,有什么建議?

        通過對電子信息工程專業(yè)2018 級學(xué)生的調(diào)研,依據(jù)學(xué)生掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)等數(shù)學(xué)知識和信號與系統(tǒng)、信息論與編碼、高頻電子線路等專業(yè)基礎(chǔ)知識的情況,筆者將“線上+線下”混合教學(xué)模式與雙語相結(jié)合,具體操作為:

        (1)課前自主預(yù)習(xí)。 由于選用的教材為樊昌信老師、曹麗娜老師編著的通信原理(第七版)[6],因此,預(yù)習(xí)采用曹麗娜老師團(tuán)隊(duì)的MOOC 課程。

        (2)線下課堂授課。 前10 分鐘,通過提問的方式,了解學(xué)生的預(yù)習(xí)效果;依據(jù)預(yù)習(xí)效果,25~30 分鐘講解學(xué)生未掌握的重難點(diǎn)內(nèi)容; 最后5~10 分鐘以就業(yè)需求為目標(biāo),通過啟發(fā)式教學(xué)/案例教學(xué),講解相關(guān)的前沿技術(shù)。 以第7 章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)為例,可引申拓展講解5G 所用的調(diào)制技術(shù),例如載波相位變化,幅度不變的 Π/2-BPSK 和 QPSK 的PSK 調(diào)制方式和相位幅度都變化的16QAM/64QAM/256QAM 調(diào)制方式。

        (3)課后線上討論答疑。 課后,以專業(yè)英語詞匯為主線,教師以作業(yè)或者討論的方式在超星學(xué)習(xí)通平臺上布置相關(guān)思考拓展題目,幫助學(xué)生了解相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

        線上英語教學(xué)的目的, 是為了輔助線下課堂授課,拓展學(xué)生的專業(yè)知識面,依據(jù)本校電子信息工程專業(yè)的學(xué)生背景, 教材選用Communication Systems。該教材是通信領(lǐng)域非常重要的一門論著,作者深入淺出講解了通信系統(tǒng)。 由于應(yīng)用背景的不同,英文教材(Simon Haykin 編著的 Communication Systems)與中文教材(樊昌信等編著的通信原理)在某些內(nèi)容上有所不同。 例如,第9 章模擬信號的數(shù)字傳輸中介紹時分復(fù)用體系時,中文教材詳細(xì)介紹了我國采用的A 律E體系,而英文教材則偏重于μ 律T 體系。 第6 章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)分析基帶信號時,中文教材是從穩(wěn)態(tài)波和交變波入手,進(jìn)行理論分析。 但學(xué)生對于將隨機(jī)過程分解成穩(wěn)態(tài)波和交變波存在疑問,以致后續(xù)結(jié)論難理解的透徹; 而英文教材直接利用推廣的Wiener-Khinchin 定理進(jìn)行推導(dǎo),分析過程清晰,便于理解。 因此,線下的英文教材可以作為線上中文教材的有力補(bǔ)充。 在授課的過程中,鼓勵學(xué)生找出中英文教材的漏洞,并設(shè)計(jì)獎勵機(jī)制,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提升自主學(xué)習(xí)能力通信原理是一門學(xué)生公認(rèn)的難學(xué)難考的課程,每屆學(xué)生的掛科率居高不下,為了打消學(xué)生的畏難情緒,幫助學(xué)生樹立學(xué)好這門課程的信心,新的一章開始時,筆者將每章的知識點(diǎn)以思維導(dǎo)圖的形式串聯(lián)起來[7],便于學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中查漏補(bǔ)缺,提升學(xué)習(xí)效率。 其中,思維導(dǎo)圖,又名心智導(dǎo)圖,是一種視覺思維工具,可以將各章或多章知識點(diǎn)以圖形化的方式展現(xiàn)出來,便于學(xué)生理清思路,提升學(xué)習(xí)效率。

        3 思維導(dǎo)圖輔助的雙語混合教學(xué)的結(jié)果分析

        在教學(xué)后期進(jìn)行問卷調(diào)查,圍繞學(xué)生對思維導(dǎo)圖輔助的雙語混合教學(xué)的教學(xué)效果等問題展開,主要目的是了解學(xué)生對這種教學(xué)方式的認(rèn)可程度。 問卷調(diào)查如下:

        (1) 你認(rèn)為思維導(dǎo)圖可以用在通信原理教學(xué)中嗎? (是,否,無所謂)

        (2)本學(xué)期每章開始前的思維導(dǎo)圖,對你有幫助嗎? (有,無,說不好)

        (3)你認(rèn)為思維導(dǎo)圖什么時候展示給你們比較合適? (章節(jié)開始前,章節(jié)中間,章節(jié)結(jié)束后)

        (4)你認(rèn)為“線上+線下”混合教學(xué)模式能接受嗎?(能,不能,無所謂)

        (5)線上以英文為主的輔助教學(xué),你覺得有幫助嗎? (有,無,說不好)

        (6)你認(rèn)為線下課堂中關(guān)于以就業(yè)需求為導(dǎo)向的拓展知識,有幫助嗎? (有,無,說不好)

        (7) 你對本課程思維導(dǎo)圖輔助的雙語混合式教學(xué)模式有什么建議嗎?

        通過對電子信息工程專業(yè)100 名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),在利用思維導(dǎo)圖、線上以中文授課為主講解核心重難點(diǎn)問題,線下以英文為輔通過專業(yè)術(shù)語了解國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的授課優(yōu)勢問題上,90%的學(xué)生認(rèn)為優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):(1)思維導(dǎo)圖圖形化,使教學(xué)內(nèi)容更為具體,能突出各個知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力;(2)雙語混合教學(xué)模式,能滿足不同層次學(xué)生的要求,打消了部分學(xué)生閱讀外文文獻(xiàn)的畏難情緒,了解了相關(guān)技術(shù)的部分研究前言。

        在改進(jìn)問題上,60%以上的學(xué)生認(rèn)為若能給出思維導(dǎo)圖的初稿,讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充完善,收益將會更大。 關(guān)于雙語混合教學(xué)模式, 學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)在于:(1)授課教師如何將線下的中文授課和線上的英語拓展更好地結(jié)合起來,提高學(xué)習(xí)效率;(2)關(guān)于外文教材, 授課教師是否能通過某種方式給出相應(yīng)指導(dǎo),否則直接閱讀比較浪費(fèi)時間。 關(guān)于學(xué)生的建議,在后續(xù)的通信原理課程中, 通過修訂大綱和講義的方式,持續(xù)改進(jìn)。

        4 結(jié)語

        通信原理課程的教學(xué)質(zhì)量對電子信息類專業(yè)的本科生的專業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。 趁著5G 高速發(fā)展的紅利,結(jié)合本校電子信息工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)較為較薄弱的特點(diǎn),以就業(yè)需求為導(dǎo)向,筆者實(shí)施了一種“線上+線下”混合教學(xué)模式。 其中,線上包括課前MOOC 預(yù)習(xí)以及課后超星學(xué)習(xí)通平臺以英語專業(yè)詞匯為主線的拓展教學(xué),旨在幫助學(xué)生了解該技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力;在此基礎(chǔ)上,通過中英文教材的對比,找出不同點(diǎn),歸納總結(jié),拓寬視野;線下主要以課堂授課為主,為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,結(jié)合通信技術(shù)發(fā)展前言拓展所講述的基本原理, 為幫助學(xué)生找出興趣點(diǎn),逐漸清晰就業(yè)方向。 最后,為幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率,筆者以思維導(dǎo)圖的形式,通過視覺沖擊幫助學(xué)生理清知識點(diǎn)間的關(guān)系。 由于通信原理知識點(diǎn)較為瑣碎,思維導(dǎo)圖可以起到查漏補(bǔ)缺的作用。

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