通信专业基础课实验教学改革研究

2023-08-18 10:26李诠娜孙晓磊楚涓
中国新通信 2023年12期
关键词:基础课实验教学

李诠娜?孙晓磊?楚涓

摘要:文章首先从匹配课程特性、满足学生需求等角度入手,探讨了通信专业基础课实验教学改革的积极意义。其后,围绕课堂角色定位不清、教学目标模糊单一、教学模式相对落后等方面,分析了通信专业基础课实验教学的常见问题。最后,结合找准课堂角色定位、确立多元教学目标、优化创新教学模式等部分,提出了通信专业基础课实验教学的改革策略。

关键词:通信专业;基础课;实验教学

在通信工程领域的人才培养视域下,专业基础课实验教学扮演着非常关键的角色,它可以作为学生学科素养建构中起着“建筑基石”。现阶段,很多教师在专业基础课实验教学中所采用的教学理念和方法已经过时,无法满足教学质量和教学效率等方面的保障和需求。所以,为了充分发挥通信专业基础课实验教学的育人价值,必须落实相关教学改革工作。

一、通信专业基础课实验教学的改革意义

通信专业基础课程的特点是高理论性与技术性,需要以多种学科原理和实验活动为基础。如果仅仅采用传统、灌输式的教学方法,很难获得高水平的教学效率与教学效果。同时,由于通信基础课程的知识体系复杂,概念晦涩,可能会让学生感到畏难、懈怠和困惑。对此,我们需要通过教学改革来优化和创新教学目标、方法和内容,满足学生的需求和特点,建立高效的实验课堂、促进学生全面成长。同时,加速推进通信专业课程的发展,为学生的未来职业发展奠定牢固基础。

二、通信专业基础课实验教学的常见问题

目前,通信专业基础课实验教学存在很大改进空间。深入分析表明,教学质量与效率低下的原因主要与以下几点问题有关:

第一,教师的课堂角色定位不同。很多教师沿用传统的“师本位”观念,将课堂权力牢牢地掌握在手中。这导致学生长期处在被动接受知识的状态,难以形成自主学习和探究通信实验的动机与能力。同时,也容易导致课堂氛围沉闷严肃、教学内容枯燥乏味,无法激发学生的学习积极性和专业兴趣,也影响了他们的归属感和职业认同感[1]。

第二,通信专业基础课实验教学中存在教学目标模糊单一的问题。首先,部分教师缺乏目标导向的意识,只依据经验和课程大纲进行教学方案的设计和实践教学活动,容易导致教学流程混乱,并影响后续的教学评价工作。其次,一些教师偏重理论教学,轻视实践教学,以致教学目标更多地侧重于概念认知、原理学习,对实验分析、技术应用等目标涉及较少。这种做法无助于学生的综合提高,难以培养工匠型、应用型人才。最后,德育教育是当前教育改革的核心,已经深度渗透到各个领域的人才培养实践中。然而,在此背景下,仍有很多教师并未意识到培养学生人格品质和道德观念的重要性,导致通信专业基础课实验教学的课程思政无法体现在教学目标中[2]。

第三,教学内容有待调整。通信专业基础课的知识体系比较复杂,包括通信系统、信道、噪声、编码、模拟调制系统、基带传输系统等多种元素。不同的知识元素还涉及大量的概念、原理、实验等知识点。教师在教学规划阶段如果准备不充分、研究不深入,就会很容易出现教学内容的遗漏,影响相关实验课堂的信息输出与学生培养效果。此外,有些教师在教学工作中缺乏变通,将通信专业基础课的实验教学内容过于囿于教材。这既不利于学生知识储备的丰富与专业视野的拓宽,也难以满足课程思政、信息更新等教学改革需求。

第四,教学模式相对落后。现阶段,大部分通信专业基础课实验教学仍以实体课堂为主,且教学时长、教学次数比较有限。在此背景下,一方面会使得教师在教学过程中束手束脚,缺乏充足的空间将高价值、进阶性内容纳入课堂当中。另一方面,也无法为学生自主学习、深度学习提供有力支持,难以满足学生在课外时间、课外空间中预习知识、梳理知识、消化知识、巩固知识的实际需求。

三、通信专业基础课实验教学的改革策略

(一)找准课堂角色定位

从本质上讲,课程教学是一种双向化的交互活动。活动背景下,教育者与学习者自身的角色、观念、态度、语言行为等方面会直接地影响到教学交互的过程质量和成果的质量。因此,为了实现在通信专业基础课实验教学中的良好课程建设与教学优化效果,必须准确地定位教学双方的课堂角色定位。具体来讲:

首先,要坚持“一个中心”“两个主体”的定位原则。所谓“一个中心”,即以学生为中心。一方面,要实现教师本位、课程本位向学生本位的观念转型,明确基础课实验教学的根本目的不是完成教学任务或者输出课程信息,而是全面、扎实地培养学生的专业能力与综合素养。另一方面,要保证目标规划、方案设计、教学实施等环节,以学生的实际情况为基础,结合学生的发展需求,将学生学习行为和学习成效视为教学关注点。所谓“两个主体”,即在基础课实验课堂中同时强调教师的主导地位与学生的主体地位。一方面,教师需要对教学内容、教学流程、教学时间、教学方法等要素进行把控,做好课程信息輸出、课堂秩序管理的主体。另一方面,学生也应获得充足的学习条件,并合理地掌握对学习过程的干预和控制等课堂权力。如此一来,既能保证教学双方在通信专业基础课实验课堂中有效地参与,也有助于培养学生的学习热情、探究意识、思辨力和自学能力等积极学习素养。

其次,在形成基本角色认知后,需要进一步明确教学双方的角色职能和责任。一方面,教师既要做好通信专业基础课各实验教学环节的设计、实施和把控,也要做好学生学习过程中的辅助、指导和激励工作。例如,若学生在学习信道带宽与信号带宽的关系时存在认知偏误,教师不应该严厉批评或否定其想法,而是要做到循循善诱,逐步引导学生分析不同条件下信号通过信道的损失情况,从而帮助学生纠正学习偏误,深入理解知识。另一方面,学生应该积极配合教师的教学行为,并做到主动观察、探究、反思以及自我评价。例如,在观看实验演示视频时,一旦遇到演示角度不佳、画面切换过快等问题,学生应主动寻求教师的帮助,要求教师对相关实验内容进行解析,或者通过回放和调整速度等方式重新观看视频。如此一来,既能为课堂教学的实效性提供有力保障,也能满足教师按需施教、学生深入学习的切实需求。

最后,教师与学生在课堂中应该建立良好的互动关系,共同创造积极且活跃的教学氛围。例如,在通信专业基础课实验教学的主题导入和概念阐释等阶段,教师可向学生提出适当的教学问题,如“请同学们想一想,要怎样做才能防止信号在传输过程中损耗失真呢?”“仅从字面上看,‘信道容量这个概念是什么意思?”等。通过这样的方式,教师能够快速且有针对性地调动学生的探究思维与学习热情,并实现师生间有价值的互动交流[3]。

(二)确立多元教学目标

为了贯彻我国在新时期的综合化、工匠化工科人才培养战略,并提升通信专业基础课实验课堂的质量,相关教师在工作中应多角度、多方向地确立教学目标。多元化的教学目标体系至少应包括以下三个类别的目标:理论知识目标、实践能力目标和课程思政目标。例如,在制定通信系统相关课程的教学方案时,教师可设计出如下目标:

1.理论知识目标:(1)正确理解通信系统的基本概念,了解通信系统的分类及组成;(2)掌握通信系统中信号传输的主要方式及工作原理;(3)掌握通信系统的主要性能指标。

2.实践能力目标:(1)掌握分析通信系统类型的能力;(2)掌握通信系统中信号数字表征的使用与识读方法;(3)初步掌握通信系统的调制技术、解调技术;(4)初步掌握通信系统信噪比的数学分析方法。

3.课程思政目标:通过学习通信系统相关知识,感受通信专业的独特魅力,了解通信工程行业、通信专业技术、通信专业人才在国家建设、社会发展、民生保障等方面的重要作用,从而形成专业职业认同感、自主学习意识、爱国精神、工匠精神、创新精神等积极素养。

(三)合理规划教学内容

在通信专业基础课实验教学改革的实践中,课堂教学内容应是教师关注与优化的重点对象。规划设计教学内容时,教师既要遵循教学大纲、课程框架的基本要求,也要坚持目标导向,力求推动学生能力素养的全面发展。具体来讲:

首先,教师要严格保证教学内容的完整性,合理安排课程时间。例如,在通信理论课程体系中,包含有绪论、信道、噪声、模拟调制系统、基带传输系统、频带传输系统、模拟信号数字化、同步原理等多个教材章节或知识板块。教师在规划设计相关教学内容时,应该保证不缺位、无遗漏,控制课时分配,将模拟调制系统、基带传输系统、频带传输系统等部分作为重点,并控制其实验教学时长高于其他部分。同理,绪论、同步原理等教学内容的理论性较强,知识含量相对较少,所以其实验课的学时比重应处于较低水平。

其次,教师在通信专业基础课实验教学改革中,还应适当进行教学内容的拓展和延伸。教师不应该局限于教材框架中的内容,而应该引入更先进、更全面、更实用的知识信息和实验资料,从而拓宽学生的专业视野和实践能力,确保学生掌握最新、最先进的知识。同时,教师也应该注意课程思政的体现,提高学生的综合素质和社会责任感。例如,将历史上的通信方式与现代通信技术的发展联系起来,引导学生树立积极的发展意识和创新精神,让学生深入了解我国通信工程领域的建设史和发展史,培养学生工匠精神和爱国热情。通过这样的教学内容规划和设计,可以让学生获得更广泛、更深刻的视野和思考能力,更好地适应和服务于未来的社会和职业发展。

此外,教师还应该适当扩展和延伸教学内容。在通信专业基础课实验教学中,教师不应该束缚于有限的教材框架,而应该将更先进、更全面、更实用的知识信息和实验资料带入课堂。这既有利于拓宽学生的专业学习视野,也为学生知识储备的丰富、实践能力的增强提供了支持条件。另外,这也可以防止教学内容在教材更新周期、课堂实验条件等制约下出现偏误,以确保学生学习成果的可靠性、先进性和实用性。例如,当我国通信行业取得新的研究发现和工程成果时,教师应该及时将相关信息穿插在课堂教学中,并与主体教学内容联系起来,从而既充实了内容,又更新了内容。通过这样的方式,既能实现学生专业认知建构,又能与行业发展同步[4]。

最后,综合育人的教学改革理念要求教师在教学中有规划、有方法地体现课程思政。在通信专业基础课实验教学中,教师可以引导学生逐一了解飞鸽传书、烽火狼烟、电报、语音通话、视频通话等从古至今的通信方式,并分析现代通信技术由1G到5G的更迭变化,从而树立学生积极的发展意识和创新精神。此外,教师还可将“北斗”系列通信系统作为理论研究和实验演示的载体或对象,进一步带领学生深入了解我国通信工程领域的建设史、发展史,从中培养学生的工匠精神和爱国热情。

(四)优化创新教学模式

结合行业经验来看,在教学改革实践中,实现教学模式的优化创新具有高度必要性。从通信专业基础课实验教学改革的角度进行分析,教师可采取如下教学模式调整手段:

首先,教师应在课堂教学的基础上,对学生的课前预习、课后复习提起重视。例如,在实验教学正式开展前,教师可将实验相关的理论信息、技术资料发放给学生,要求学生进行自主预习。实验教学结束后,教师也可将相关课件、教案、思维导图等整理给学生,以此作为学生自主复习的可用资源。除此之外,教师还应在学生预习、复习等阶段中扮演好辅助者、引导者的角色。这样一来,一方面能发挥出课前预习对课堂教学的铺垫作用,为通信理论传授、实验演示讲解的效率和质量提供有力保证。另一方面,也能帮助学生在課后更好地消化知识、巩固知识,从而切实提高通信专业理论课实验教学的育人质量[5]。

其次,教师应依托网络技术资源,构建出线上线下相结合的新型教学模式。具体来讲,教师可将微课、录播课等作为基础,创设线上线下联动的“翻转课堂”。在这种课堂模式下,基本的理论讲解、实验演示等教学环节被迁移到课前阶段,以学生自学相关微课、录播课为主要形式。同时,教师应引导和要求学生自主梳理知识逻辑,并在学习中找出重难点问题。然后,线下课堂主要用于解决关键性、进阶性地学习问题。例如,由于学生已经借助线上教学资源提前了解了基本的实验内容,所以教师可以直接与学生共同探究实验现象的发生机理,或分析预测不同变量调整后实验结果的变化情况。如此一来,实体课堂的教学效率将更高,知识质量也将更好。课堂教学结束后,教师还可利用多种线上社交平台,以视频、语音、文字等多种形式为学生答疑解惑,或对学生的学习成果进行评价检验。

最后,教师还应建立科学合理的评价机制,并由此运用闭环优化的教学改良模式。实施教学评价时,教师一方面要结合教学目标、教学进度、学生表现、演示效果等指标,对通信专业基础课实验教学的质量、效率实施综合评估。另一方面,也应主动向学生征询意见或建议,从而更客观、更全面地了解教学语言、活动形式、内容体量等要素的应用效果。在获得评价结果、了解现有不足后,教师应有针对性地对教学方案、教学方法进行优化调整。调整完成后,再次开展后续的教学实践与教学评价,并由此排查出新的教学问题。通过这样的方式,便可确保通信专业基础课实验教学工作始终处在动态趋优、良性循环的状态中,从而不断提升高效课堂的构建水平。

四、结束语

综上所述,对于通信专业基础课实验教学改革的开展,必须保证全面性和科学性。在实践中,相关教师既要加快转变教学理念,明确学生在课堂中的主体地位。同时,也要在教学目标、教学内容、教学模式等方面做好优化创新,才能构建高效课堂,夯实学生专业能力和综合素养。

作者单位:李诠娜 孙晓磊 楚涓 海军潜艇学院

参  考  文  献

[1]张红,黄金凤,张国华.通信原理课程教学改革实践探究[J].电脑知识与技术,2022,18(30):168-171.

[2]李奕彤.无线通信实验教学设计及其持续改进研究[J].科学咨询(科技·管理),2022,787(07):47-49.

[3]弥寅,和煦.通信原理实验课程思政教学改革与探索[J].吉林教育,2022,1038(17):35-37.

[4]何晓华.“通信原理”课程线上线下混合式教学改革[J].工业和信息化教育,2022,112(04):34-37.

[5]黄科文.通信原理实验教学模式的研究与探索:以韶关学院为例[J].轻工科技,2021,37(11):120-121.

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