基于首要教學原理的通信原理課程教學模式研究

任 佳

（湖南鐵路科技職業技術學院，湖南 株洲 412000）

1 引言

首要教學原理由獲得“杰出教育家”和“教育技術終身成就獎”等榮譽的戴維·梅里爾教授提出，由解決問題、激活原知、示證新知、應用練習、融會貫通五個相互聯系的教學原理組成，用來改進傳統網絡教學、多媒體教學等教學方式只重視知識呈現、而忽視知識吸收與應用的弊端，反映了師生對教學有效性的追求。殼牌公司的多門職業培訓課在特溫特大學的貝蒂.柯林斯教授帶領下以首要教學原理為指導思想來設計開發。2003年，盛群力教授將首要教學原理引入我國，并對其進行了多次論述與闡釋。首要教學原理在我國的高等職業教育中主要用于線上資源設計、開發和線下面授課程實時的指導，以此提高學生參與度、提升教學效率。

通信原理課程是鐵道通信與信息化技術專業的一門重要的專業基礎課，在人才培養體系中起著非常重要作用，旨在使學生掌握通信系統的基本知識、基本原理、基本過程，在此基礎上提高學生的實踐能力和分析解決問題的能力。前續課程有電路分析基礎、電子技術、高等數學等課程，后續現代交換技術、數字傳輸系統、鐵路移動通信系統等課程會用到通信原理的知識。

“互聯網+教育”時代背景下，慕課、微課等課程以海量的信息資源、隨機的學習場合、個性化的信息服務、多樣的考核評價方式以及交互的便捷性，使職業院校學生有機會學習各類優質教育資源，有利于培養學生的職業素養和綜合能力，各職業院校不約而同地大力建設信息化教學平臺，大規模開展在線教學。但由于在線學習具有的自主性、自助性等特點，使得學習者的學習狀態難以被及時關注，加上通信原理課程具有概念多、公式多、數學推導多、知識面廣等特點，使得學習效果難以保證。為更好培養適應鐵路行業所需的復合型人才，建設基于首要教學原理的《通信原理》混合式課程建設具有典型意義。

2 基于首要教學原理的教學目標設定

該課程是依據“鐵道通信工工作任務與職業能力分析表”中的鐵路通信復合型人才培養工作項目設置的。其總體設計思路是，打破以知識傳授為主要特征的傳統通信原理課程教學模式，轉變為以工作任務為核心組織課程內容，讓學生在完成具體工作任務中學習相應理論知識，培育職業素養。課程內容突出了對學生職業能力的訓練，并融合了“5G移動網絡運維”等相關職業技能等級證書對知識、技能和素養的要求。課程設計以通信系統的基本原理為線索來進行。教學過程中，通過校企共建校內實訓基地、模擬仿真、實景課堂等多途徑開發學習資源，鍛煉學生的動手能力。

通過學習，使學生了解通信系統的基本原理和基本方法；引導學生進一步探索信息傳送方式，使學生掌握模擬與數字理論的基本概念和基本方法，訓練學生根據工作任務要求提出不同解決方案，使學生具備分析問題、解決問題的能力，形成質量意識、責任心和職業素養。該課程基于首要教學原理的教學目標設置如下：

知識目標：了解通信系統的基本組成、性能指標和工作原理；掌握模擬信號的數字化傳輸方法；熟悉數字信號的基帶、頻帶傳輸原理及調制方法；具有對通信系統進行模擬仿真、分析計算的能力；了解調制與解調的基本原理和應用、同步與編碼技術的基本原理。

能力目標：具有良好的社交能力，能恰當地表明自己的觀點和立場；具有協作精神，能勝任團隊形式工作，具有良好的人際關系；能適應鐵路生產環境，融入鐵路文化，具有愛崗敬業精神。

素質目標：能根據工作任務需要，使用各種工具，并能根據任務從海量信息中有選擇用信息；能根據工作任務安排，制定工作計劃，并有調理、分步驟地開展工作；能分析工作中遇到的問題，提出不同的解決方案，做好總做總結；能主動學習新知識與新技術，并能將其運用到工作中。

思政目標：具有工匠精神、大國擔當和新時代鐵路精神；能夠將個人理想與國家社會發展、企業需要緊密結合；了解中國特色社會主義理論制度，認同社會主義核心價值觀；了解中國國情，維護國家利益，具有社會責任感和職業道德。

3 課程內容與教學模塊設計

首要教學原理倡導以學生參與為主體的教學理念，要求用解決實際問題來驅動教學內容設計，強調教師將知識技能的掌握融入工作任務中，通過激活原有知識系統促進學生學習和運用新知識，教學中將學生的學習活動作為所有活動的核心。通信原理教學設計時，以提升學生解決實際工程問題能力為目標，以線上線下的混合式教學為思路，以實際通信系統案例為背景，以System view仿真模型為工具，重構了該課程原有的課程內容與教學模塊。該課程主要由認識通信系統、通信系統中的信號、模擬信號的調制、模擬信號的數字化傳輸、信道復用與多址技術、數字基帶傳輸系統、數字調制系統、定時與同步、信道編碼技術、典型通信系統等10個教學項目組成，每個教學項目包含若干個教學內容，每個教學內容有鐵路工匠的故障檢修視頻和專訪、中國移動通信發展歷程、脈沖編碼調制等教學資源以微課、微視頻、動畫、圖片等多種方式來呈現。

教學實施中以教師為主導、學生為主體，運用混合式教學、案例式教學、仿真式教學等教學方法。每個教學內容按照前情分析、學習目標確定、課前線上預習、課中線上線下混合學習、課后反饋五個步驟來完成，每個步驟的主要工作如下：

前情分析：分析鐵路行業通信工專業能力、職業能力和職業素養需求，調查研究高職學生的學習動機和學習特征。

學習目標確定：在前情分析的基礎上，設計課程內容和教學方法，合理安排課程重點和難點，設定課程的知識目標，能力目標、素質目標和思政目標。

課前線上預習：教師將課程視頻、作業、測驗等學習資料以闖關方式發布在智慧職教平臺上，安排預習任務，收集預習過程中學生反饋的問題。

課中線上線下混合學習。線下課堂上，教師以搶答、頭腦風暴、討論的形式檢查學生課前預習的效果，著重講解教學內容的重難點、以及課前環節收集的反饋信息，并引導學生分組討論、組內互評，提高學生的課堂積極性，教師通過任務點監控學生學習進度與結果，并以過關測試形式給學生布置課后作業。

課后反饋：學生回看視頻、課件、圖片等教學資源來鞏固課程內容，完成課后的過關測試。教師基于智慧職教的統計數據，科學、有效地進行教學流程管理，調整和提升教學設計。

4 課程考核方式

融合了課程的知識、技能、素質目標而設置的課程考核方式是檢驗教學效果和學習成果的有效方法，通信原理課程考核評價原則改革傳統的學生評價手段和方法，不僅考核學生的專業能力，還關注學生技術技能和職業素養的培養，遵循的原則為：

職業能力原則：注重職業能力和技能水平考核，考核中注重融入職業綜合能力、創新能力、職業素養考核。

開放式考核原則：采用項目（任務）式、調研、操作等多種考核方式。實行學校教師、鐵路專家雙元評價 標準。

過程化考核原則：工作任務貫穿通信原理課程的所有教學環節，考核時間從第一節課到最后一節課。線上、多媒體教室、實訓基地相結合的考核方式，考核地點全過 程化。

采用課程綜合考核評價體系，通信原理課程的考核評價標準為：

態度紀律考核標準：線上學習占15%，學生需觀看課程所有的教學資源（視頻、動畫、課件、圖片等）；線上模塊測試占15%，考核學生對每一模塊基礎知識掌握；線上線下討論、回答問題、課堂實驗占20%。

終結性考試考核標準：期末理論考試25%，主要考核教學的基礎知識和各章節重點內容；實踐成果展示25%，主要考核總結性通信系統仿真。

5 課程特色與創新

教學過程中，利用仿真軟件、多媒體等教學資源，鼓勵學生勤于通過多種途徑搜集相關信息。教學過程中教師關注通信領域新技術、新設備、新方法的融入，教學貼近鐵路通信工生產實際。

根據通信原理課程特點挖掘其中蘊含的思政元素，將中國精神、中國氣派、新時代鐵路精神等融入通信原理課程理論教學、實踐教學過程中，進而改進教學設計，實現全方位育人。

教學過程中積極引導學生發散思維、溝通交流、綜合運用知識、團結協作、科學創新等，注重學生的動手能力和實踐中分析問題解決問題的培養，提高學生崗位適應能力和就業競爭能力的同時，提升職業素養，提高職業道德。

改革傳統的學生評價手段和方法，不僅考核學生的知識能力，還關注學生社會能力和方法能力的培養。采用課程綜合考核評價體系，制定科學合理的評價標準，遵循能力本位原則、開放式考核原則及過程化考核原則。

6 總結

基于首要教學原理開展的通信原理課程線上線下混合式課程建設是一種教學模式上的改革，但仍需進一步完善和補充。首先，當今通信行業發展日新月異，新知識與新設備不斷被引入鐵路生產，通信原理課程應與時俱進，及時更新通信技術的發展前沿知識、擴充教學資源、完善課程內容；其次，課程應該從知識點和實驗課程中挖掘思政元素，將思政教育無縫地融入通信原理課程的教學中，更好的達成“立德樹人”目標；最后，應持續新形態課程的建設和教學形式的改革。與鐵路行業、通信企業開展更進一步的校企工作，增強課程服務企業的能力。