張雪芬 蘇利敏 陳曉丹
(北京聯合大學 智慧城市學院, 北京 100101)
黨的十九大報告指出,“發展是解決我國一切問題的基礎和關鍵,必須堅定不移貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念”[1]。新發展理念是習近平新時代中國特色社會主義思想的重要組成部分,是我國發展思路、發展方向、發展著力點的集中體現,引領黨和國家各項事業的順利前進。新發展理念也是教育領域深化改革、聚力發展的行動指南,是廣大教師砥礪前行、埋頭苦干的精神指引。
在教學改革中貫徹落實新發展理念,有助于提升教師政治素質和理論素養,提高教學工作質量和專業水平,培養造就黨和人民滿意的師德高尚、業務精湛、結構合理、充滿活力的教師隊伍[2]。
以新發展理念引領高校思想政治教育發展,有助于教師在教育內容、育人導向、培養目標、育人方式和需求對接等各方面,擁有新發展理念的思想意識和價值取向,有利于加快師德教育創新發展及落到實處[3]。
“通信原理”是通信工程與電子信息類專業本科生的一門重要的專業基礎課程,也是諸多院校相關專業碩士研究生入學考試課程之一。以“通信原理”課程為例,闡述了新發展理念實踐于教育的思路和方法,以引領教師教育各項工作,促進師德教育與教師能力的提升。
“通信原理”是通信工程、電子信息工程、電子科學與技術、自動化與計算機科學等高校專業的必修課,在專業課教學環節中起著承上啟下的重要作用,是學好通信技術和信息技術的前提與基礎[4]。但由于該課程理論性強、應用廣泛、難度較大、發展快速等原因,教師教學組織困難,學生學習消化吃力,難以提起學習興趣,令許多學生望而生畏,同時也是授課教師一塊難啃的“硬骨頭”。在專業課程教學中引入思想政治教育有關理論和思想,既有利于理論聯系實際,又為創造性開展教學工作提供了依據。突出新發展理念在教育教學改革中的引領作用,遵循新發展理念,加快專業課程教學模式創新,是高校教學改革中的有效嘗試。
以新發展理念為引領,增強高校專業課程教學的實效性,要從整體上精心謀劃,從行動上抓好落實,把握好“創新、協調、綠色、開放、共享”為內核的新發展理念。具體來講,創新發展方面,要通過授課內容、教學方式創新,致力解決教與學、學與用、知與行相脫節的問題,實現教學相長、學用結合、知行統一。協調發展方面,要突出教學的主體地位,處理好學生與教師、專業課與基礎課、課程內部相關知識點之間以及課程體系與社會發展間的相互關系,保持各環節步調一致,促進各要素相融和諧。綠色發展方面,要突出人與自然的關系,尊重自然,凈化心態,堅持育人為本、德育為先,加強思想政治教育與專業課程融合發展,遵循教育規律和學生發展規律,牢牢掌握基本原理和基礎知識。開放發展方面,要秉承“文明因互鑒而豐富”的理念,堅持從專業課程的實際出發,做到取長補短、擇善而從,通過學習借鑒其他課程經驗和其他領域先進成果,把立德育人的根本任務落到實處。
共享發展方面,要通過建立專業課程教材庫、師資庫、課程庫等配套數據庫,運用信息技術和網絡手段,打造在線學習交流平臺,打通學生教師溝通屏障,實現學習方式變革,提高教育教學效果。
總的來講,新發展理念作為具有內在聯系的集合體,在引領高校專業課程教學改革中必須統一起來貫徹落實。與此同時,也要結合實際靈活運用,既不可有所偏廢,又不必面面俱到。只有從整體上全面系統把握,從局部上精準有效發力,才能增強實效性和針對性,切實解決高校教學中面臨的新問題,不斷開創高校教學改革的新局面。
習近平總書記強調,抓住了創新,就抓住了牽動經濟社會發展全局的“牛鼻子”,只有創新才能驅動具有龐大經濟體量的中國這架“牛車”,以創新作為第一動力引領發展,為各行各業發展提供強大動力[5]。在教育領域的創新發展,主要體現在廣大教師的具體實踐上。豐富、生動的教育實踐活動可以激活教師教育理論的創新,新的、有效的教育理論又以強大的解釋力和可行性推動新的教育實踐,最終實現教師教育理論與現實之間高度統一。高校教育教學改革,只有不斷創新實踐空間,升華理論體系,實現理論和實踐雙向激活,才能大規模提升教師教育質量。“通信原理”課程的教學實施,在課程內容、教學模式和教育思維等各方面都應當有所創新。
高校課程的特點是必須根據教學大綱和規定的教材授課,往往導致教師教課受到局限,有一定的被動性。高校中使用較多的“通信原理”教材為樊昌信版[6]。該教材經過多次修訂,目前為第7版,因其專業基礎課的特點,教材大部分內容基本是保持不變的,原理性較強,難以提高學生的學習興趣,因此,教師可以在教學大綱指導下,補充相關教材、參考資料或行業發展等用于拓寬學生知識面、激發學生學習興趣的輔導材料。另外,在該課程的學習中,既包含“高等數學”“大學物理”“概率論”等基礎課相關知識,也涉及“信號系統”“數字信號處理”等專業基礎課有關內容,又是學習后續“無線通信”“移動通信”“光纖通信”等其他專業課程的基礎。比如,隨機信號分析中的隨機過程、模擬調制解調中的貝塞爾函數、希爾伯特變換等,都需要借助較多的高等數學知識進行解讀。
因此,教師在教學過程可以在原有教材的基礎上,適當增加有關定義和原理的講解;同時,要及時注重更新自身知識結構,熟悉掌握其他專業或學科的有關知識,從而更好的運用于教學實踐。
隨著信息技術的不斷發展,多媒體教學、網絡教育等新方法、新模式應運而生,并在高校教育中逐漸普及。“通信原理”是一門知識點多、術語多、原理多的“三多”課程,依靠照本宣科的傳統教學方式,難以實現教學質量的飛速提升。一方面,推行以學生為中心的啟發式、合作式、參與式和研討式學習方式,加強個性化培養[7]。可以運用類比法等原理,借用生活中或網絡上學生熟悉的知識和信息,解釋通信原理有關難點,啟發學生認真思考相關問題。比如,介紹量子通信、人工智能等最“時髦”的流行用語,用基本的通信原理進行分析等,既能引起學生興趣,又能開拓知識視野。另一方面,可以應用最新的信息技術組織教學。“互聯網+教師教育”創新行動中指出,“充分利用云計算、大數據、虛擬現實、人工智能等新技術,推進教師教育信息化教學服務平臺建設和應用,推動以自主、合作、探究為主要特征的教學方式變革”[2]。利用在線開放教學、網絡平臺答疑等手段,提高課程教學的“技術含量”,豐富教學手段,實現知識共享。另外,引入研究式教學和研討式教學等模式,增加學生參與機會,師生共同探討有關問題,也將使教學受到更多歡迎。在實驗環節,也可以走出實驗室,與相關企業聯系組織現場教學,比如參觀通信公司的工作流程、移動公司基站的建設等內容,從而實現理論聯系實際,理論和實踐雙向激活。
不論是課程理論的創新,還是教學實踐的創新,最終目的都是培養師生的創新思維,思想觀念的更新也會帶來更多的方法創新。“通信原理”課程的創新,包括理論創新與實踐創新,應當結合課程設計和創新項目,提高學生的創新意識。一方面,要在理論創新中形成新的想法。課程設計的目的是進一步鞏固加深學生對通信理論知識的理解,提高學生的實際操作能力和創新思維。要求學生利用已經學會的理論知識,將來可以提出新的通信思想,或在實際工作中對課程中的某項技術進行改進。
另一方面,要在實踐創新中培養通信思維習慣。在實驗課等操作環節,要求學生可以利用Matlab、Systemview等仿真軟件構建小型通信系統。設計中可以隨意改變通信模型和信號參數,綜合運用通信原理中的各個模塊,實現不同目的的模擬或數字通信。整個過程中,老師主要起指導作用,隨時為學生答疑解難,重點是培養學生獨立思考、分析與解決問題的能力。在理論創新和實踐創新的基礎上,努力提高師生的綜合能力和創新思維,可以鼓勵學生參加校園創新項目大賽,撰寫相關領域的學術論文,參與地方企業或研究機構有關項目設計等,不斷提高師生的創新精神和實踐能力[8]。
協調是持續健康發展的內在要求,協調既是發展手段又是發展目標,同時還是評價發展的標準和尺度;協調發展就是找出短板,在補齊短板上多用力,通過補齊短板挖掘發展潛力,增強發展后勁[5]。高校教育教學體系由基礎課程、專業課程和選修課程等多類課程構成,各類課程各有側重,但又是個有機整體,只有注重協調發展,合理化解矛盾,實現基礎與專業緊密銜接,才能提高學科和專業整體教學水平。
學習“通信原理”應當從通信系統的角度分析和研究問題, 劃分課程內各知識點的主次輕重和相互關系。通信系統傳輸的是和原始消息相對應的電信號,因此通信系統的根本問題是研究信號在系統中的傳輸和變換[6]。學習過程中,要從模塊級、系統級的層次,深刻理解通信系統的基本理論,熟練掌握通信系統分析和設計方法。以樊昌信版教材為例,從內容分布來看,看似每章相對獨立,但相互均有聯系,結合起來學習容易事半功倍。例如,第六章的思路和方法與第四章相似,可以一并學習;第五章與第七章區別較大,應當分別掌握。總體看來,第一章可以比擬為游覽時的總導游圖,描繪出后續各章的游覽線路。比如,如果將模擬通信系統看作一幅模擬線路圖,它可以包括“調制-信道-解調”三大景點,支線圖分別為AM線路、DSB線路、SSB線路、VSB線路、FM線路和PM線路。另外,最佳接收、差錯控制、同步系統等內容是通信系統中的關鍵技術,如同故宮中的珍寶館,是精華和關鍵所在。掌握以上這些“訣竅”,抓住系統模塊框圖便抓住了系統的思路,依據具體模塊框圖就可以“數學”地描述信號傳輸的全過程,并分別畫出信號在各點的波形和頻譜等。對于具體的通信系統而言,模塊框圖是“綱”,綱舉才能目張,只要抓住這個關鍵,再加上相應的數學推導,其他問題便應刃而解。
專業基礎課程既有相對獨立性,又具前后承接性,課程講授從來不是孤立進行。如果將通信工程的整個知識架構比作大樹,那么“通信原理”課程就是大樹的主干,它在“高等數學”“工程數學”“電路信號”等基礎課程為土壤、根須的“哺育”下,撐起了通信工程專業的樹冠,后續專業課程便成為這棵大樹結出的果實。營養是否均衡直接影響果實是否豐碩,因此,各門課程之間的銜接配合尤為重要。這對“通信原理”課程授課教師提出了挑戰,既要提高自身知識儲備,教好自己負責的課程,還要與其他課程教師加強交流合作,共同研討改進對策。實際應用時,通信原理幾乎滲透進了所有的通信技術中。比如,模擬通信中的相關技術涉及到廣播、電視、電話等生活中的具體應用;信息論與編碼與電報、圖像壓縮、衛星通信等技術領域息息相關;數字通信理論則是現代通信的重要組成部分,等等。因此,授課過程中要用聯系和發展的眼光看問題,授課教師必須具有深厚的理論功底和廣泛的應用知識。另外,在實驗教學環節,“通信原理”除了各種實驗硬件測試平臺外,還要使用專門的仿真軟件,這也要求授課教師具有較高的計算機水平和實驗操作能力。“通信原理”課程內容決定了其在信息類課程中的核心地位,學好這門功課,學習其他課程便易如反掌。因此,結合該課程特點,加強與其他課程間的交叉融合,強化授課教師的綜合知識和能力水平,是改進教學方式、提高授課質量的有效舉措。
隨著信息技術的不斷發展,人類進入信息時代,通信技術已經滲透到生活的方方面面。如何培養適應信息化發展需要的高素質人才,是高校教育面臨的重大挑戰。“通信原理”課程的基本出發點和歸宿是“香農三大定理”,這也是信息論的基礎理論,當今通信技術和信息技術發展之快,傳統教學內容和方法卻難以跟上時代步伐。提高學生學習興趣和積極性的最好辦法,就是要著眼信息化的最新發展方向,結合先進的信息技術手段,引入最新學科前沿知識,開闊學生視野,拓展學生思維。例如,教材中講到:通信網包括有線網絡和無線網絡,有線網絡是指電話網、數據通信網和綜合業務數據網等[6]。
從當前的發展現狀看,有線通信網絡已經非常成熟,無線通信網絡則進入發展的“尖峰時刻”,通信學科的研究重點應當聚焦于無線通信網絡,然而教材中對于無線移動通信網絡的介紹篇幅卻比較少,且只限于第二、三代移動蜂窩網絡。隨著科學技術的日新月異,全球即將進入5G時代,課程升級迫在眉睫。一方面,要及時更新教學內容,不應只是局限于教材中的基本知識點,還要緊跟學科前沿理論和技術熱點問題及時拓展,確保專業基礎課程的延續性和擴展性。另一方面,要優化教師自身的知識結構,充分利用社會資源及時掌握通信行業的最新發展,提高知識轉化能力和實際授課水平。除此之外,教師還應起到“橋梁”作用,協調好基礎理論與技術應用的關系,協調好學校學習與社會實踐的關系,協調好學生與教師的關系,發揮好專業基礎課的承上啟下作用。
創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念,是管全局、管根本、管長遠的導向,具有戰略性、綱領性、引領性。新發展理念相互貫通、相互促進,是具有內在聯系的集合體,要統一貫徹,不能顧此失彼,也不能相互替代[5]。對于高校專業基礎課教學改革而言,在創新發展和協調發展的基礎上,還要貫徹好綠色、開放和共享的發展理念,三者綜合起來便是要突出人的核心地位,體現以學生為中心的發展思想。綠色發展,就是要遵循教書育人和課程自然規律;開放發展,就是要解放思想、勇于改革;共享發展,就是要使發展成果惠及全體師生。
《國家教育事業發展“十三五”規劃》提出,“貫徹落實新發展理念,全面實現‘十三五’時期教育改革發展目標,必須緊緊圍繞全面提高教育質量這個主題,把立德樹人作為根本任務,更新育人理念,創新育人方式,提高教師素質,建立健全各級各類教育質量保障體系,全面提升育人水平”[7]。以創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念引領高校專業基礎課教學改革,既是對高校思想政治教育的具體體現,又是對傳統高校教育教學活動的變革,不但有利于提升思想政治教育的親和力和針對性,而且有利于提高教師工作水平和創新能力。新發展理念,體現了對新的發展階段基本特征的深刻洞悉,體現了對教育教學本質要求和發展方向的科學把握,是教育事業發展必須長期堅持的重要遵循。