李詮娜?孫曉磊?楚涓
摘要:文章首先從匹配課程特性、滿足學生需求等角度入手,探討了通信專業基礎課實驗教學改革的積極意義。其后,圍繞課堂角色定位不清、教學目標模糊單一、教學模式相對落后等方面,分析了通信專業基礎課實驗教學的常見問題。最后,結合找準課堂角色定位、確立多元教學目標、優化創新教學模式等部分,提出了通信專業基礎課實驗教學的改革策略。
關鍵詞:通信專業;基礎課;實驗教學
在通信工程領域的人才培養視域下,專業基礎課實驗教學扮演著非常關鍵的角色,它可以作為學生學科素養建構中起著“建筑基石”。現階段,很多教師在專業基礎課實驗教學中所采用的教學理念和方法已經過時,無法滿足教學質量和教學效率等方面的保障和需求。所以,為了充分發揮通信專業基礎課實驗教學的育人價值,必須落實相關教學改革工作。
一、通信專業基礎課實驗教學的改革意義
通信專業基礎課程的特點是高理論性與技術性,需要以多種學科原理和實驗活動為基礎。如果僅僅采用傳統、灌輸式的教學方法,很難獲得高水平的教學效率與教學效果。同時,由于通信基礎課程的知識體系復雜,概念晦澀,可能會讓學生感到畏難、懈怠和困惑。對此,我們需要通過教學改革來優化和創新教學目標、方法和內容,滿足學生的需求和特點,建立高效的實驗課堂、促進學生全面成長。同時,加速推進通信專業課程的發展,為學生的未來職業發展奠定牢固基礎。
二、通信專業基礎課實驗教學的常見問題
目前,通信專業基礎課實驗教學存在很大改進空間。深入分析表明,教學質量與效率低下的原因主要與以下幾點問題有關:
第一,教師的課堂角色定位不同。很多教師沿用傳統的“師本位”觀念,將課堂權力牢牢地掌握在手中。這導致學生長期處在被動接受知識的狀態,難以形成自主學習和探究通信實驗的動機與能力。同時,也容易導致課堂氛圍沉悶嚴肅、教學內容枯燥乏味,無法激發學生的學習積極性和專業興趣,也影響了他們的歸屬感和職業認同感[1]。
第二,通信專業基礎課實驗教學中存在教學目標模糊單一的問題。首先,部分教師缺乏目標導向的意識,只依據經驗和課程大綱進行教學方案的設計和實踐教學活動,容易導致教學流程混亂,并影響后續的教學評價工作。其次,一些教師偏重理論教學,輕視實踐教學,以致教學目標更多地側重于概念認知、原理學習,對實驗分析、技術應用等目標涉及較少。這種做法無助于學生的綜合提高,難以培養工匠型、應用型人才。最后,德育教育是當前教育改革的核心,已經深度滲透到各個領域的人才培養實踐中。然而,在此背景下,仍有很多教師并未意識到培養學生人格品質和道德觀念的重要性,導致通信專業基礎課實驗教學的課程思政無法體現在教學目標中[2]。
第三,教學內容有待調整。通信專業基礎課的知識體系比較復雜,包括通信系統、信道、噪聲、編碼、模擬調制系統、基帶傳輸系統等多種元素。不同的知識元素還涉及大量的概念、原理、實驗等知識點。教師在教學規劃階段如果準備不充分、研究不深入,就會很容易出現教學內容的遺漏,影響相關實驗課堂的信息輸出與學生培養效果。此外,有些教師在教學工作中缺乏變通,將通信專業基礎課的實驗教學內容過于囿于教材。這既不利于學生知識儲備的豐富與專業視野的拓寬,也難以滿足課程思政、信息更新等教學改革需求。
第四,教學模式相對落后。現階段,大部分通信專業基礎課實驗教學仍以實體課堂為主,且教學時長、教學次數比較有限。在此背景下,一方面會使得教師在教學過程中束手束腳,缺乏充足的空間將高價值、進階性內容納入課堂當中。另一方面,也無法為學生自主學習、深度學習提供有力支持,難以滿足學生在課外時間、課外空間中預習知識、梳理知識、消化知識、鞏固知識的實際需求。
三、通信專業基礎課實驗教學的改革策略
(一)找準課堂角色定位
從本質上講,課程教學是一種雙向化的交互活動。活動背景下,教育者與學習者自身的角色、觀念、態度、語言行為等方面會直接地影響到教學交互的過程質量和成果的質量。因此,為了實現在通信專業基礎課實驗教學中的良好課程建設與教學優化效果,必須準確地定位教學雙方的課堂角色定位。具體來講:
首先,要堅持“一個中心”“兩個主體”的定位原則。所謂“一個中心”,即以學生為中心。一方面,要實現教師本位、課程本位向學生本位的觀念轉型,明確基礎課實驗教學的根本目的不是完成教學任務或者輸出課程信息,而是全面、扎實地培養學生的專業能力與綜合素養。另一方面,要保證目標規劃、方案設計、教學實施等環節,以學生的實際情況為基礎,結合學生的發展需求,將學生學習行為和學習成效視為教學關注點。所謂“兩個主體”,即在基礎課實驗課堂中同時強調教師的主導地位與學生的主體地位。一方面,教師需要對教學內容、教學流程、教學時間、教學方法等要素進行把控,做好課程信息輸出、課堂秩序管理的主體。另一方面,學生也應獲得充足的學習條件,并合理地掌握對學習過程的干預和控制等課堂權力。如此一來,既能保證教學雙方在通信專業基礎課實驗課堂中有效地參與,也有助于培養學生的學習熱情、探究意識、思辨力和自學能力等積極學習素養。
其次,在形成基本角色認知后,需要進一步明確教學雙方的角色職能和責任。一方面,教師既要做好通信專業基礎課各實驗教學環節的設計、實施和把控,也要做好學生學習過程中的輔助、指導和激勵工作。例如,若學生在學習信道帶寬與信號帶寬的關系時存在認知偏誤,教師不應該嚴厲批評或否定其想法,而是要做到循循善誘,逐步引導學生分析不同條件下信號通過信道的損失情況,從而幫助學生糾正學習偏誤,深入理解知識。另一方面,學生應該積極配合教師的教學行為,并做到主動觀察、探究、反思以及自我評價。例如,在觀看實驗演示視頻時,一旦遇到演示角度不佳、畫面切換過快等問題,學生應主動尋求教師的幫助,要求教師對相關實驗內容進行解析,或者通過回放和調整速度等方式重新觀看視頻。如此一來,既能為課堂教學的實效性提供有力保障,也能滿足教師按需施教、學生深入學習的切實需求。
最后,教師與學生在課堂中應該建立良好的互動關系,共同創造積極且活躍的教學氛圍。例如,在通信專業基礎課實驗教學的主題導入和概念闡釋等階段,教師可向學生提出適當的教學問題,如“請同學們想一想,要怎樣做才能防止信號在傳輸過程中損耗失真呢?”“僅從字面上看,‘信道容量這個概念是什么意思?”等。通過這樣的方式,教師能夠快速且有針對性地調動學生的探究思維與學習熱情,并實現師生間有價值的互動交流[3]。
(二)確立多元教學目標
為了貫徹我國在新時期的綜合化、工匠化工科人才培養戰略,并提升通信專業基礎課實驗課堂的質量,相關教師在工作中應多角度、多方向地確立教學目標。多元化的教學目標體系至少應包括以下三個類別的目標:理論知識目標、實踐能力目標和課程思政目標。例如,在制定通信系統相關課程的教學方案時,教師可設計出如下目標:
1.理論知識目標:(1)正確理解通信系統的基本概念,了解通信系統的分類及組成;(2)掌握通信系統中信號傳輸的主要方式及工作原理;(3)掌握通信系統的主要性能指標。
2.實踐能力目標:(1)掌握分析通信系統類型的能力;(2)掌握通信系統中信號數字表征的使用與識讀方法;(3)初步掌握通信系統的調制技術、解調技術;(4)初步掌握通信系統信噪比的數學分析方法。
3.課程思政目標:通過學習通信系統相關知識,感受通信專業的獨特魅力,了解通信工程行業、通信專業技術、通信專業人才在國家建設、社會發展、民生保障等方面的重要作用,從而形成專業職業認同感、自主學習意識、愛國精神、工匠精神、創新精神等積極素養。
(三)合理規劃教學內容
在通信專業基礎課實驗教學改革的實踐中,課堂教學內容應是教師關注與優化的重點對象。規劃設計教學內容時,教師既要遵循教學大綱、課程框架的基本要求,也要堅持目標導向,力求推動學生能力素養的全面發展。具體來講:
首先,教師要嚴格保證教學內容的完整性,合理安排課程時間。例如,在通信理論課程體系中,包含有緒論、信道、噪聲、模擬調制系統、基帶傳輸系統、頻帶傳輸系統、模擬信號數字化、同步原理等多個教材章節或知識板塊。教師在規劃設計相關教學內容時,應該保證不缺位、無遺漏,控制課時分配,將模擬調制系統、基帶傳輸系統、頻帶傳輸系統等部分作為重點,并控制其實驗教學時長高于其他部分。同理,緒論、同步原理等教學內容的理論性較強,知識含量相對較少,所以其實驗課的學時比重應處于較低水平。
其次,教師在通信專業基礎課實驗教學改革中,還應適當進行教學內容的拓展和延伸。教師不應該局限于教材框架中的內容,而應該引入更先進、更全面、更實用的知識信息和實驗資料,從而拓寬學生的專業視野和實踐能力,確保學生掌握最新、最先進的知識。同時,教師也應該注意課程思政的體現,提高學生的綜合素質和社會責任感。例如,將歷史上的通信方式與現代通信技術的發展聯系起來,引導學生樹立積極的發展意識和創新精神,讓學生深入了解我國通信工程領域的建設史和發展史,培養學生工匠精神和愛國熱情。通過這樣的教學內容規劃和設計,可以讓學生獲得更廣泛、更深刻的視野和思考能力,更好地適應和服務于未來的社會和職業發展。
此外,教師還應該適當擴展和延伸教學內容。在通信專業基礎課實驗教學中,教師不應該束縛于有限的教材框架,而應該將更先進、更全面、更實用的知識信息和實驗資料帶入課堂。這既有利于拓寬學生的專業學習視野,也為學生知識儲備的豐富、實踐能力的增強提供了支持條件。另外,這也可以防止教學內容在教材更新周期、課堂實驗條件等制約下出現偏誤,以確保學生學習成果的可靠性、先進性和實用性。例如,當我國通信行業取得新的研究發現和工程成果時,教師應該及時將相關信息穿插在課堂教學中,并與主體教學內容聯系起來,從而既充實了內容,又更新了內容。通過這樣的方式,既能實現學生專業認知建構,又能與行業發展同步[4]。
最后,綜合育人的教學改革理念要求教師在教學中有規劃、有方法地體現課程思政。在通信專業基礎課實驗教學中,教師可以引導學生逐一了解飛鴿傳書、烽火狼煙、電報、語音通話、視頻通話等從古至今的通信方式,并分析現代通信技術由1G到5G的更迭變化,從而樹立學生積極的發展意識和創新精神。此外,教師還可將“北斗”系列通信系統作為理論研究和實驗演示的載體或對象,進一步帶領學生深入了解我國通信工程領域的建設史、發展史,從中培養學生的工匠精神和愛國熱情。
(四)優化創新教學模式
結合行業經驗來看,在教學改革實踐中,實現教學模式的優化創新具有高度必要性。從通信專業基礎課實驗教學改革的角度進行分析,教師可采取如下教學模式調整手段:
首先,教師應在課堂教學的基礎上,對學生的課前預習、課后復習提起重視。例如,在實驗教學正式開展前,教師可將實驗相關的理論信息、技術資料發放給學生,要求學生進行自主預習。實驗教學結束后,教師也可將相關課件、教案、思維導圖等整理給學生,以此作為學生自主復習的可用資源。除此之外,教師還應在學生預習、復習等階段中扮演好輔助者、引導者的角色。這樣一來,一方面能發揮出課前預習對課堂教學的鋪墊作用,為通信理論傳授、實驗演示講解的效率和質量提供有力保證。另一方面,也能幫助學生在課后更好地消化知識、鞏固知識,從而切實提高通信專業理論課實驗教學的育人質量[5]。
其次,教師應依托網絡技術資源,構建出線上線下相結合的新型教學模式。具體來講,教師可將微課、錄播課等作為基礎,創設線上線下聯動的“翻轉課堂”。在這種課堂模式下,基本的理論講解、實驗演示等教學環節被遷移到課前階段,以學生自學相關微課、錄播課為主要形式。同時,教師應引導和要求學生自主梳理知識邏輯,并在學習中找出重難點問題。然后,線下課堂主要用于解決關鍵性、進階性地學習問題。例如,由于學生已經借助線上教學資源提前了解了基本的實驗內容,所以教師可以直接與學生共同探究實驗現象的發生機理,或分析預測不同變量調整后實驗結果的變化情況。如此一來,實體課堂的教學效率將更高,知識質量也將更好。課堂教學結束后,教師還可利用多種線上社交平臺,以視頻、語音、文字等多種形式為學生答疑解惑,或對學生的學習成果進行評價檢驗。
最后,教師還應建立科學合理的評價機制,并由此運用閉環優化的教學改良模式。實施教學評價時,教師一方面要結合教學目標、教學進度、學生表現、演示效果等指標,對通信專業基礎課實驗教學的質量、效率實施綜合評估。另一方面,也應主動向學生征詢意見或建議,從而更客觀、更全面地了解教學語言、活動形式、內容體量等要素的應用效果。在獲得評價結果、了解現有不足后,教師應有針對性地對教學方案、教學方法進行優化調整。調整完成后,再次開展后續的教學實踐與教學評價,并由此排查出新的教學問題。通過這樣的方式,便可確保通信專業基礎課實驗教學工作始終處在動態趨優、良性循環的狀態中,從而不斷提升高效課堂的構建水平。
四、結束語
綜上所述,對于通信專業基礎課實驗教學改革的開展,必須保證全面性和科學性。在實踐中,相關教師既要加快轉變教學理念,明確學生在課堂中的主體地位。同時,也要在教學目標、教學內容、教學模式等方面做好優化創新,才能構建高效課堂,夯實學生專業能力和綜合素養。
作者單位:李詮娜 孫曉磊 楚涓 海軍潛艇學院
參? 考? 文? 獻
[1]張紅,黃金鳳,張國華.通信原理課程教學改革實踐探究[J].電腦知識與技術,2022,18(30):168-171.
[2]李奕彤.無線通信實驗教學設計及其持續改進研究[J].科學咨詢(科技·管理),2022,787(07):47-49.
[3]彌寅,和煦.通信原理實驗課程思政教學改革與探索[J].吉林教育,2022,1038(17):35-37.
[4]何曉華.“通信原理”課程線上線下混合式教學改革[J].工業和信息化教育,2022,112(04):34-37.
[5]黃科文.通信原理實驗教學模式的研究與探索:以韶關學院為例[J].輕工科技,2021,37(11):120-121.