摘要:通信原理是電子信息類專業(yè)知識(shí)體系的核心課程,旨在為學(xué)生后續(xù)深入學(xué)習(xí)研究各類現(xiàn)代通信技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。針對課程教學(xué)中存在的“痛點(diǎn)”問題,團(tuán)隊(duì)教師本著以學(xué)生發(fā)展為中心的理念,做出四點(diǎn)教學(xué)創(chuàng)新舉措:“整合教學(xué)內(nèi)容,重構(gòu)課程內(nèi)容體系,融入課程思政”“創(chuàng)新教學(xué)方法,營造教師引導(dǎo)和學(xué)生主導(dǎo)的活躍課堂氛圍”“創(chuàng)新教學(xué)過程,以‘3+3’教學(xué)模式推動(dòng)知識(shí)要點(diǎn)講解,深化理解吸收”“優(yōu)化考評方式”。教學(xué)改革實(shí)踐表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、實(shí)踐能力、綜合素養(yǎng)得到了全面提升,同時(shí),其也為電子信息類專業(yè)課程教學(xué)改革與創(chuàng)新提供了新的思路。
關(guān)鍵詞:通信原理;課程思政;“3+3”教學(xué)模式;混合式教學(xué);多元化評價(jià)
一、課程性質(zhì)
通信原理是面向電子信息類學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,64學(xué)時(shí)(理論48學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)),主要介紹典型通信系統(tǒng)的組成、技術(shù)原理、分析方法和主要性能。課程從理論上建立了完整的通信系統(tǒng)框架、系統(tǒng)模型和系統(tǒng)性能分析方法,從模擬和數(shù)字通信方面分析調(diào)制技術(shù)的基本原理、信號(hào)傳輸過程,以及信號(hào)在時(shí)域和頻域的特性,同時(shí)對通信系統(tǒng)中的編碼、信道、接收等功能模塊給出分析和設(shè)計(jì)方案[1]。通信原理是理論性和工程性很強(qiáng)的學(xué)科,旨在讓學(xué)生深入理解通信系統(tǒng)的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì),為其深入學(xué)習(xí)研究各類現(xiàn)代通信技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)[2]。
二、學(xué)情分析
通信原理課程的定位是專業(yè)基礎(chǔ)課,同時(shí)也是職業(yè)素質(zhì)課、崗位能力課。課程授課對象為大三學(xué)生,先修課程包括“高等數(shù)學(xué)”“概率論”“信號(hào)與系統(tǒng)”“數(shù)字信號(hào)處理”等,為后續(xù)“微波技術(shù)與天線”“移動(dòng)通信系統(tǒng)與工程實(shí)踐”等課程服務(wù)。
由于這門課程涉及的知識(shí)面非常廣,學(xué)生對先修課程知識(shí)的掌握薄弱,導(dǎo)致有些學(xué)生對這門課程望而生畏,學(xué)習(xí)難度大;且由于課程內(nèi)容較為乏味,不少學(xué)生對課程學(xué)習(xí)缺乏興趣,這在很大程度上不利于通信原理課程及后續(xù)相關(guān)課程教學(xué)的開展。因此,需要提出一套面向思想政治教育、創(chuàng)新意識(shí)和能力培養(yǎng)的課程教學(xué)創(chuàng)新改革方案,有效提高學(xué)生分析、解決問題的能力,以及工程觀念和批判性思維能力等,為課程教學(xué)改革與創(chuàng)新提供新的思路。
三、課程教學(xué)中的“痛點(diǎn)”問題
授課對象為大三學(xué)生,該學(xué)段學(xué)生往往出現(xiàn)學(xué)習(xí)倦怠期,習(xí)慣于逼迫式學(xué)習(xí),缺少學(xué)習(xí)主動(dòng)性,甚至有點(diǎn)“擺爛”;在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力不足,分析、解決問題的能力還比較欠缺。綜合分析,傳統(tǒng)的通信原理教學(xué)存在以下幾個(gè)教學(xué)痛點(diǎn)問題:
(一)灌輸式教育導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足
課程教學(xué)任務(wù)重。傳統(tǒng)的講授法往往偏向于灌輸式教育,采取教師講、學(xué)生聽的固化教學(xué)模式。該教育方式不能有效、實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)掌握學(xué)生對知識(shí)的掌握情況,特別是工科學(xué)生大都比較內(nèi)斂,不善于、不樂于當(dāng)場表述自己的觀點(diǎn),導(dǎo)致部分學(xué)生即使沒有掌握知識(shí)也會(huì)隨“大流”表示理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。并且填鴨式的教學(xué)模式極易形成壓抑的學(xué)習(xí)環(huán)境,從而嚴(yán)重打擊學(xué)生對知識(shí)的渴望和好奇心,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,主動(dòng)參與度低,缺乏自主思考的思維理念,對課堂教學(xué)提不起興趣,容易在課堂上分心分神,學(xué)習(xí)效率低下。
(二)教學(xué)內(nèi)容枯燥難懂
教學(xué)缺乏整體型思維觀念,以完成教學(xué)任務(wù)為主要目標(biāo),沒有站在學(xué)生的角度進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),沒有實(shí)現(xiàn)從任務(wù)式教學(xué)向育人式教學(xué)的真正轉(zhuǎn)變,沒有把人才培養(yǎng)作為中心任務(wù)和主要目的。對著課本講,照著PPT念,缺少實(shí)例性、實(shí)時(shí)性和操作性,教學(xué)內(nèi)容缺乏吸引力,不能將抽象的知識(shí)具體化、形象化,對學(xué)生的理解能力要求很高,導(dǎo)致部分想學(xué)又學(xué)不懂的學(xué)生面對學(xué)習(xí)望而卻步,畏葸不前。
(三)考核方式單一,重理論考試,輕實(shí)操測試,平時(shí)成績主觀性較強(qiáng)
課程考核方式單一。沒有過程考核數(shù)據(jù)作為依據(jù),因此,對于學(xué)生平時(shí)成績評價(jià)的主觀性較強(qiáng),缺少具體的、可查的、可視的、易于操作的評定辦法,靠主觀印象居多,沒有實(shí)現(xiàn)主觀和客觀的有機(jī)結(jié)合。長期的應(yīng)試教育導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力偏差,高等教育中如果只是重視理論講解,忽視對應(yīng)用能力的培養(yǎng),就會(huì)使得理論教學(xué)只是浮在表面,永遠(yuǎn)落不了地。學(xué)生無法將理論真正運(yùn)用于實(shí)踐,也無法提升分析和解決問題的實(shí)踐能力。這種方式不利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
四、課程教學(xué)的創(chuàng)新思路和舉措
(一)整合教學(xué)內(nèi)容,重構(gòu)課程內(nèi)容體系,融入課程思政
在新工科建設(shè)背景下,制定教學(xué)計(jì)劃,按需安排教學(xué)內(nèi)容。對標(biāo)課程目標(biāo),優(yōu)化教學(xué)大綱,把知識(shí)、能力、素質(zhì)有機(jī)融合,并及時(shí)把握前沿動(dòng)態(tài),對教學(xué)內(nèi)容加以補(bǔ)充。對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化整合,深度挖掘價(jià)值元素并將其融入課程思政。
以立德樹人思想為指導(dǎo),以專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ),堅(jiān)持學(xué)科專業(yè)的性質(zhì)不變、本位不改,挖掘其學(xué)理、價(jià)值、倫理等,作用于學(xué)生,實(shí)現(xiàn)課程思政育人目標(biāo)[3]。結(jié)合課程內(nèi)容,緊扣知識(shí)點(diǎn),通過課前精心的設(shè)計(jì),將思政點(diǎn)巧妙地切入課堂。部分思政點(diǎn)實(shí)施設(shè)計(jì)見表1:
(二)創(chuàng)新教學(xué)方法,營造教師引導(dǎo)和學(xué)生主導(dǎo)的活躍課堂氛圍
深入探索研究自主式、探索式課堂,以學(xué)生主動(dòng)學(xué)為主導(dǎo),以老師講授為引導(dǎo),提升學(xué)生在課堂中的主體地位。構(gòu)建新型授課模式,改變傳統(tǒng)授課理念,融入“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù),采取線上、線下同步實(shí)施的方式進(jìn)行課堂活動(dòng)。探索激勵(lì)學(xué)習(xí)新模式,讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣。積極建立師生溝通渠道,實(shí)現(xiàn)教學(xué)耦合。創(chuàng)新教學(xué)方法,設(shè)置研討式和情景教學(xué)的教學(xué)方式,教師充當(dāng)“主持人”的角色,在教學(xué)過程中主動(dòng)擔(dān)負(fù)引導(dǎo)和設(shè)計(jì)的作用,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、整合知識(shí)和利用知識(shí)的能力,加強(qiáng)知識(shí)和實(shí)踐的結(jié)合程度。讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)走上講臺(tái),結(jié)合所學(xué)參與到活動(dòng)中,促使學(xué)生自己總結(jié)知識(shí)、反思反省。這樣的方式既能加深學(xué)生對通信原理相關(guān)知識(shí)的理解,又能提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
(三)創(chuàng)新教學(xué)過程,以“3+3”教學(xué)模式推動(dòng)知識(shí)要點(diǎn)講解,深化理解吸收
在滿足國家教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體創(chuàng)新,做好“三個(gè)融入”(融入生活事例、融入程序設(shè)計(jì)仿真、融入學(xué)科技術(shù)前沿),以及“三個(gè)科學(xué)”(科學(xué)設(shè)置教師教學(xué)和學(xué)生互動(dòng)的時(shí)間比重、科學(xué)把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度的整體實(shí)施、科學(xué)設(shè)置教學(xué)難度和實(shí)操結(jié)合的全程配置)。
1.“三個(gè)融入”教學(xué)模式在教學(xué)過程中融入生活案例,提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和學(xué)習(xí)興趣
例如,頭腦風(fēng)暴時(shí),教師可以向?qū)W生提問:“‘中國女足亞洲杯奪冠的消息’和‘公園郁金香開花了’哪個(gè)信息量大?”以引入通信系統(tǒng)信息量的概念和度量方式。可以通過問題“用多少位二進(jìn)制碼給天氣的情形編碼”來引入信道編碼概念和冗余的意義,便于學(xué)生理解。 通過通信原理與程序設(shè)計(jì)融合的教學(xué)模式,可實(shí)現(xiàn)多課程互融共促。通信原理課程相關(guān)原理可通過MATLAB平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)仿真。學(xué)生在掌握基本知識(shí)原理的基礎(chǔ)上,可利用編程輔助描繪通信原理的函數(shù)圖形,通過圖形直觀呈現(xiàn)晦澀的公式和定理[4]。
這有助學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)。同時(shí),通信原理仿真可以讓學(xué)生自主在平臺(tái)對通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和探索,有助于培養(yǎng)學(xué)生的高階能力。此外,仿真探索需要用到計(jì)算機(jī)編程,這有助于促使學(xué)生溫習(xí)基礎(chǔ)課程C語言,使課程之間相互賦能,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)課程促進(jìn)專業(yè)能力提升,專業(yè)課程反哺基礎(chǔ)理論知識(shí),激發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)內(nèi)容中融入學(xué)科技術(shù)前沿,分享與專業(yè)知識(shí)相關(guān)的公眾號(hào)文章、最新的文獻(xiàn)等,針對與課程內(nèi)容密切相關(guān)且有亮點(diǎn)的文獻(xiàn),適當(dāng)開展專題研討,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣。
2.“三個(gè)科學(xué)”教學(xué)模式科學(xué)設(shè)置教師教學(xué)和學(xué)生互動(dòng)的時(shí)間比重,安排好課堂教學(xué)時(shí)間,突出教學(xué)效果
在課堂中,教師應(yīng)避免超過 20 分鐘的單向講授,打破單方面的灌輸教學(xué)模式。每隔10分鐘左右,教師應(yīng)通過提問題、設(shè)情境或者分組討論的方式,讓學(xué)生思考問題、構(gòu)建案例,全程深度參與教學(xué)流程,杜絕“冷場”和學(xué)生上課分心分神等情況??茖W(xué)把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度的整體實(shí)施,做好“三備”。教師備課不只備課,還要備教材、備學(xué)生。這三點(diǎn)對教學(xué)進(jìn)度的實(shí)施至關(guān)重要。備教材,需要樹立“用教材而不是教教材”的觀念,正確使用教材。
教材只是教學(xué)的引子,不是全部,因此,應(yīng)避免照本宣科、教材知識(shí)陳舊等現(xiàn)象,導(dǎo)致達(dá)不到教學(xué)效果;備學(xué)生,要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和心理特點(diǎn),熟悉學(xué)生的知識(shí)背景,掌握學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣,站在學(xué)生的角度探索怎樣學(xué),從而制定教學(xué)計(jì)劃;備課堂,教師不僅要考慮怎么教,更要考慮學(xué)生怎么學(xué),以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并輔以教學(xué)工具雨課堂等提高教學(xué)效率。
科學(xué)設(shè)置教學(xué)難度和實(shí)操結(jié)合的全程配置。例如,在課程設(shè)計(jì)過程中,每節(jié)新知課都會(huì)根據(jù)知識(shí)點(diǎn)穿插課堂練習(xí),每章節(jié)結(jié)束也要有知識(shí)點(diǎn)梳理和課堂練習(xí)環(huán)節(jié)。教師可以讓學(xué)生根據(jù)自身情況搶答題目,如采取舉手搶答或者雨課堂隨機(jī)點(diǎn)名的形式,根據(jù)學(xué)生的搶答情況,掌握其對不同深度知識(shí)的掌握情況。此外,將基礎(chǔ)課和實(shí)驗(yàn)課相互穿插,在一個(gè)小章節(jié)基礎(chǔ)課完成后,就可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度,從易到難設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程安排,通過理論和實(shí)際的結(jié)合,達(dá)到深化知識(shí)理解和提升動(dòng)手能力的“雙贏式”培養(yǎng)目的。
3.優(yōu)化考評方式,做到量化細(xì)化日常化,有效杜絕日常放松考前拼命的怪象
考核評價(jià)采用過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)結(jié)合的方式。注重學(xué)生學(xué)習(xí)情況的全過程考核,科學(xué)分配項(xiàng)目所占比例,考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果和實(shí)操能力等的綜合表現(xiàn),如表2所示。
課程總成績由“平時(shí)成績30%+實(shí)踐成績20%+期末考試成績50%”三大類構(gòu)成。對于平時(shí)成績的考核,在原來的過程考核基礎(chǔ)上,增加思政元素考核,注重學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的提高,建立多元化復(fù)合型考核體系,如主題討論發(fā)言的打分評價(jià),發(fā)表學(xué)術(shù)論點(diǎn)。學(xué)生通過撰寫研究報(bào)告和小組互評方式,可在一定程度上體現(xiàn)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成情況等。
五、教學(xué)改革成效分析
為了驗(yàn)證教學(xué)改革成效,從2019級(jí)通信班開始試行教學(xué)改革,經(jīng)過兩輪的教學(xué)實(shí)踐,分析學(xué)生上課狀態(tài)和考核情況,結(jié)果表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、實(shí)踐能力、綜合素養(yǎng)等得到了全面提升:學(xué)生在學(xué)習(xí)期間表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)能力;學(xué)生對學(xué)科知識(shí)的掌握更加深入和全面,學(xué)習(xí)成績大幅提高;學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力得到增強(qiáng),能夠更好地分析和解決問題;學(xué)生的實(shí)踐操作能力和實(shí)驗(yàn)技能得到了增強(qiáng),能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)踐活動(dòng)中;通過課程思政改革,學(xué)生的思想政治素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)得到了提升;數(shù)字化教育的推進(jìn)使得學(xué)生能夠利用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究,提高了他們的信息素養(yǎng)和數(shù)字技能。
六、結(jié)束語
針對課程教學(xué)過程中存在的問題,本次教學(xué)改革通過對“通信原理”課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、考核方式等方面進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)踐證明,“3+3”教學(xué)模式和混合式教學(xué)形態(tài)使信息技術(shù)深度應(yīng)用于課堂教學(xué),提升了課堂教學(xué)增率;多元化評價(jià)體系有效地提高了學(xué)生上課的積極性,以及用專業(yè)觀念分析問題、解決問題的思維能力等。希望本文的研究可以為電子信息類其他課程的改革實(shí)踐提供參考。
作者單位:陳思慧 肖寧 陳飛飛 張翠 南寧理工學(xué)院信息工程學(xué)院
伍艷瓊 桂林師范高等??茖W(xué)校
參考文獻(xiàn)
[1]張正言,黃煒嘉,凌霖,等.新工科背景下基于OBE理念《通信原理》課程教學(xué)改革[J].牡丹江教育學(xué)院學(xué)報(bào),2022,(11):97-99.
[2]于天琪,曹洪龍,胡劍凌.通信原理課程思政建設(shè)的理論研究與實(shí)踐探索[J].高教學(xué)刊,2022,8(22):94-98.
[3]楊慶坤,劉勇,陳鳳杰,等.地球科學(xué)學(xué)科視域下專業(yè)基礎(chǔ)課程的思政體系建設(shè)路徑[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2022,41(06):585-589.
[4]田苗,陳俊英,王福順.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程“四合三聯(lián)”創(chuàng)新性教學(xué)體系探索[J].中國大學(xué)教學(xué),2022,(08):63-67.