“新工科”背景下民族院?！锻ㄐ旁怼窂椥越谈某跆?/h1>
2020-06-05 12:54:56喬世成宋士媛裴志利王慶虎劉那仁格日樂
內蒙古民族大學學報(自然科學版) 2020年2期
喬世成，宋士媛，裴志利，張 軍，王慶虎，劉那仁格日樂
（1.內蒙古民族大學 計算機科學與技術學院，內蒙古 通遼 028043；2.沈陽農業大學 信息與電氣工程學院，遼寧 沈陽 110866；3.遼寧省農業信息化工程技術研究中心，遼寧 沈陽 110866）
根據教育部發布的《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》［1］的文件精神，提出以“新工科”為今后培養高水準工程科技人才為基準，相對于傳統的工科人才，新工科建設更加注重實踐能力與創新能力，培養具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才［2］.“新工科”強調學科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重信息通訊、電子控制、軟件設計等新技術與傳統工業技術的緊密結合［3］.民族院校不僅肩負民族團結，維護國家安定的重任，也同樣肩負地區經濟振興、科技進步、培養應用型人才的任務.如何在現有的課程教學，增強學科交叉的復合型，提高民族院校學生的工程意識與創新能力，成為“新工科”背景下培養新型人才面臨的主要問題.
《通信原理》是網絡工程專業的一門必修課，又是需要具有較強專業知識的課程.不僅僅與其他主干課程存在著承上啟下的關系，而且在整個網絡工程專業的教學體系中也是必不可少的一部分，其具有理論性較強，涉及高等數學及大量推導公式不易理解，應用領域也較為廣泛的特點.鑒于課程本身存在的特點，以及來自不同民族的生源，情況復雜，接受程度也參差不齊的因素，學生容易出現厭學和成績不過關的情況.筆者通過近幾年《通信原理》課程的教學，一直在不斷探索和發現，致力于在傳統教學內容、教學方式以及考核方式的基礎上革弊鼎新，設計出符合“新工科”背景下民族院?！锻ㄐ旁怼返膹椥越谈姆桨?
1 傳統教學存在的問題
1.1 傳統的教學內容 《通信原理》課程因其課程冗雜、理論性較強、還需要花費大量時間進行數學推導，有限的課時無法容納大量的教學內容.由于來自不同民族的生源的受教育程度不同、語言不同、生活和思維方式都大不相同，勢必接受程度具有一定的差異，全盤面面俱到不僅會加重老師的教學任務，提高授課難度，還會給學生造成課業負擔.因為在教學過程中力求學生能盡量掌握教學內容，形成系統性知識結構，所以偶爾會出現與其他學科之間的聯系弱化，會造成學生只知其一不知其二，缺少舉一反三的能力，從而會使學生形成片面的知識結構.由于近些年通信技術的發展，相對比目前的發展形勢原教材的內容已經不能完全涵蓋，這樣不僅會降低學生的創新思維和學習遷移能力，對個人能力也會存在桎梏的情況，還會降低學生的知識面，不能及時了解并掌握最新技術的發展與現在的應用現狀.
1.2 傳統的教學方式 據悉各地區少數民族學生的受教育情況不同，以及課程本身的特點，導致大部分學生接受程度欠佳，板書授課雖然學生可以跟上進度，跟著老師的思路，但是浪費時間，授課效率較低，不能生動形象的讓學生理解知識點.而多媒體授課優點是效率高，可以動態表示一些波形圖的變化及復雜的知識點，但是課上講述的知識點太多不能與學生之間進行良好的互動，容易出現“滿堂灌”的情況［4］.傳統教育模式里雖然可以實現教學內容的完整性，但忽略了不同層次學生的接受新知識的水平，不能建立起學生們濃厚的學習氛圍和激發學生的興趣，不僅如此還會抑制學生的課前自學，課內交流，課后拓展的積極性.教學模式和教學方案相對單一，信息技術的應用也只是停留在簡單的教學方法上，沒有完全體現信息技術與傳統教學方式的深度融合.
1.3 傳統的考核方式 為了完成既定的教學任務和實現教學目標，以及對學生知識掌握程度的檢驗，一般采取閉卷考試，考的多是死記硬背的知識內容，對不同民族的學生的考核難度加大，學生的考核結果不應該單純的由課堂表現、平時成績以及期末考試卷面成績構成，這與新工科背景的人才培養方案不相符，固化學生思維，使學生變成高分低能只會應對考試的機器，應該從學生的知識運用的能力，解決問題的能力等其他方面進行考核，要改變傳統的只注重結果的考核方式轉換為結果與過程結合的考核方式［5］.
2 彈性教學體制的改革措施
“彈性教學體制”就是充分考慮了學生情況的個性化差異，針對不同層次的學生制定不同的教學目標，不同的教學模式，以及不同的考核方式，真正做到因材施教，尊重學生，情況特殊化處理.這樣不僅最大程度的調動學生學習的積極性，真正的掌握到《通信原理》這門課程，還能解決少數民族同學學習的困難情況，更重要的是打破傳統的“一碗水端平”模式，使基礎較好的學生在學習過程中不僅變成“吃得飽”還“吃得好”，充分解決了基礎薄弱學生“吃不了”的現象.
2.1 因材施教制定教學內容 通信專業對《通信原理》的專業知識要求較高，需要為以后的研究打下堅實的專業基礎，而網絡工程、大數據等專業對其專業性則不需要太強，只需要會應用其解決問題即可.那么針對不同情況可以分為一類和二類學生對其制定不同的教學目標，更好的從學生的角度考慮問題，這樣不僅可以減輕學生的課業壓力，還能收獲較好的學習效果.
將同類學生劃分層次，制定合理的教學目標，基礎薄弱的學生劃分為一層，對其定的目標就是掌握基礎知識的同時可以應用其解決問題；而基礎較好的學生則劃分為第二層，對其要求較高，除了能掌握基礎知識的同時還具備堅實的專業知識儲備量以應對以后的考研和從事相關專業的研究.這樣不僅使基礎較弱的學生對知識掌握的牢固，還不會阻礙基礎較好學生的發揮空間.在符合個人能力的情況下更能激發學生的自主學習的興趣，增強學生的獲得感.
首先選擇合適的教材，建議采用較為經典的樊昌信《通信原理》第七版，根據不同層次的學生接受情況在實際教學中就可以適當的刪減或者增加新的教學內容.對于數學推導較為復雜、耗費時間的、部分學生不容易掌握的內容可以在學生能應用的基礎上選擇不講或者略講.而把精力主要放在掌握基本原理、思想、方法上，這樣既保證課程內容的完整性還可以讓基礎不好的學生全盤接受［6］.近些年來通信技術發展的如火如荼，而教材本身的內容與其相比滯后了很多，因此為了開拓學生的視野并對其當前形勢的發展可以進行宏觀把控，須適時加入一些新的理論和技術，可以舉辦專題講座或專題課堂的方式，對于基礎較好的同學可以加深對新知識的延伸，甚至可以延伸到課外實際研究中.對于基礎較薄弱的學生只需要達到讓學生寬泛的了解前沿發展趨勢的目的即可.一方面可以激發所有學生對新知識的繼續探索與渴求，另一方面也可以讓學生感受到《通信原理》這門課程的魅力所在.
2.2 尊重差異制定教學方式 根據學生的個性化差異和基礎的不同，對不同層次的學生在課堂教學中利用“翻轉課堂+教學”混改的方式對學生分層次教學.教師可以在課前通過互聯網平臺，線上發布一些不同難易程度的問題及學習資源，組織學生在課前分組準備，以問題為導向，設置情景教學，讓基礎薄弱與基礎較好的同學之間可以進行充分的溝通，互相促進互相學習，“以學導學”，讓學生獲得主動權，人人都有參與感和獲得感.
課程之余學生還可以通過互聯網獲取國內外名校名師的課程資源，并且通過線上平臺學生與老師，學生與學生之間可以進行線上溝通，答疑解惑，引導學生自主學習，將傳統的教學模式進行了時間以及空間的延展.學生可以根據自己的情況選擇合適的教學資源自主學習，利用有限的方式獲得最大化的教學成果.
根據不同民族的差異，課堂教學語言與學生語言存在著不同，在教學過程中可以使用雙語進行教學，當遇到相對難以理解的新知識時，基礎不好的同學可以通過母語對新的知識進行更好更快的理解，還可以通過互聯網自行制作具有民族特點的《通信原理》優質微課資源輔助線下教學，促進教學效果的提升，同步母語課程不但可以緩解具備雙語能力老師較少的情況，還可以使學生對學習的期望值攀升，減少基礎薄弱學生對學習的抵觸感［5］.
《通信原理》的習題理論性強，可以根據不同層次的學生劃分為不同層次的習題集，適用于不同層次的同學，基礎較好的學生可以自行選擇難度較高的題進行訓練，基礎薄弱的學生可以選擇適合自己難易適中的題，這樣不但可以增加基礎好的學生的成就感還可以增強基礎薄弱學生的自信，使他們充分感受到學習帶來的快樂.
2.3 多樣化考核標準 為了符合“新工科”背景下適合民族院校培養創新能力人才的考核體系，考核方法主要分為線上考核和線下考核.線上要通過多維度進行考核，線上同學之間，小組成員之間，老師和自我的評價，還包括網上平臺的作業、討論、慕課等；線下的考核可分為階段性考核和期末試卷考核.考核方式也需要多樣性，首先提高階段性考核占分比，方式可以靈活多樣，如課堂表現、專題討論、小論文答辯、課堂翻轉情況等等［7］.
傳統的教育認知模式一直以來都是靠考試分數證明其學習成果和掌握知識的能力，而這種僅憑考試分數來證明一個人的能力是非常不公平的也極其狹隘，違背了培養新工科人才的初衷.通過“區塊鏈+教學”的方式將學生的所有學習的相關信息取得課程成績，師生評價、課堂表現、科研成果及時上傳到區塊鏈的教學平臺中，不但保持其真實有效，還可以從不同方面對學生有一個真實的了解.打破了傳統《通信原理》的考核結果僅憑一個分數把學生定性的模式.不僅如此，無論是混合教學、在線學習、面對面教學、教學質量取得的成就和所獲得的證書都只能存檔在學?；驅W生手中.隨著時間的推移，或有丟失或有時無法證實其真實和準確性，那么對于以后的就業來說以及對學生個人來說都造成了很大困難.而區塊鏈教學平臺正好彌補了其弊端［8］.彈性教學措施改革及方案如表1所示.
表1 《通信原理》彈性教學改革改革措施及方案Tab.1 The measures and plans of elastic teaching reform of“Principles of Communications”
3 總結
本文針對《通信原理》課程分析了傳統教學內容、教學模式以及考核標準，在革弊鼎新的基礎上提出因材施教制定教學內容，尊重差異制定教學方法，多樣化考核標準一系列適合民族院校的教學改革主要措施，形成了“互聯網+教學”“區塊鏈+教學”“翻轉課堂”“分層次教學”的彈性教學改革措施及方案.通過改革使學生對《通信原理》課程的本身產生濃厚的興趣，更增強了其自身的實踐能力、創新能力以及解決問題的能力，不僅符合新工科的背景下對人才培養的要求，同時也為其他課程提供參考.當然課程改革以及教學方式的改革不是一朝一夕的事情，需要各高校根據自身情況及時調整和優化適合本校的培養人才的方案，為我國“新工科”的建設培養高質量的發展人才.
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1 傳統教學存在的問題
1.1 傳統的教學內容 《通信原理》課程因其課程冗雜、理論性較強、還需要花費大量時間進行數學推導，有限的課時無法容納大量的教學內容.由于來自不同民族的生源的受教育程度不同、語言不同、生活和思維方式都大不相同，勢必接受程度具有一定的差異，全盤面面俱到不僅會加重老師的教學任務，提高授課難度，還會給學生造成課業負擔.因為在教學過程中力求學生能盡量掌握教學內容，形成系統性知識結構，所以偶爾會出現與其他學科之間的聯系弱化，會造成學生只知其一不知其二，缺少舉一反三的能力，從而會使學生形成片面的知識結構.由于近些年通信技術的發展，相對比目前的發展形勢原教材的內容已經不能完全涵蓋，這樣不僅會降低學生的創新思維和學習遷移能力，對個人能力也會存在桎梏的情況，還會降低學生的知識面，不能及時了解并掌握最新技術的發展與現在的應用現狀.
1.2 傳統的教學方式 據悉各地區少數民族學生的受教育情況不同，以及課程本身的特點，導致大部分學生接受程度欠佳，板書授課雖然學生可以跟上進度，跟著老師的思路，但是浪費時間，授課效率較低，不能生動形象的讓學生理解知識點.而多媒體授課優點是效率高，可以動態表示一些波形圖的變化及復雜的知識點，但是課上講述的知識點太多不能與學生之間進行良好的互動，容易出現“滿堂灌”的情況［4］.傳統教育模式里雖然可以實現教學內容的完整性，但忽略了不同層次學生的接受新知識的水平，不能建立起學生們濃厚的學習氛圍和激發學生的興趣，不僅如此還會抑制學生的課前自學，課內交流，課后拓展的積極性.教學模式和教學方案相對單一，信息技術的應用也只是停留在簡單的教學方法上，沒有完全體現信息技術與傳統教學方式的深度融合.
1.3 傳統的考核方式 為了完成既定的教學任務和實現教學目標，以及對學生知識掌握程度的檢驗，一般采取閉卷考試，考的多是死記硬背的知識內容，對不同民族的學生的考核難度加大，學生的考核結果不應該單純的由課堂表現、平時成績以及期末考試卷面成績構成，這與新工科背景的人才培養方案不相符，固化學生思維，使學生變成高分低能只會應對考試的機器，應該從學生的知識運用的能力，解決問題的能力等其他方面進行考核，要改變傳統的只注重結果的考核方式轉換為結果與過程結合的考核方式［5］.
2 彈性教學體制的改革措施
“彈性教學體制”就是充分考慮了學生情況的個性化差異，針對不同層次的學生制定不同的教學目標，不同的教學模式，以及不同的考核方式，真正做到因材施教，尊重學生，情況特殊化處理.這樣不僅最大程度的調動學生學習的積極性，真正的掌握到《通信原理》這門課程，還能解決少數民族同學學習的困難情況，更重要的是打破傳統的“一碗水端平”模式，使基礎較好的學生在學習過程中不僅變成“吃得飽”還“吃得好”，充分解決了基礎薄弱學生“吃不了”的現象.
2.1 因材施教制定教學內容 通信專業對《通信原理》的專業知識要求較高，需要為以后的研究打下堅實的專業基礎，而網絡工程、大數據等專業對其專業性則不需要太強，只需要會應用其解決問題即可.那么針對不同情況可以分為一類和二類學生對其制定不同的教學目標，更好的從學生的角度考慮問題，這樣不僅可以減輕學生的課業壓力，還能收獲較好的學習效果.
將同類學生劃分層次，制定合理的教學目標，基礎薄弱的學生劃分為一層，對其定的目標就是掌握基礎知識的同時可以應用其解決問題；而基礎較好的學生則劃分為第二層，對其要求較高，除了能掌握基礎知識的同時還具備堅實的專業知識儲備量以應對以后的考研和從事相關專業的研究.這樣不僅使基礎較弱的學生對知識掌握的牢固，還不會阻礙基礎較好學生的發揮空間.在符合個人能力的情況下更能激發學生的自主學習的興趣，增強學生的獲得感.
首先選擇合適的教材，建議采用較為經典的樊昌信《通信原理》第七版，根據不同層次的學生接受情況在實際教學中就可以適當的刪減或者增加新的教學內容.對于數學推導較為復雜、耗費時間的、部分學生不容易掌握的內容可以在學生能應用的基礎上選擇不講或者略講.而把精力主要放在掌握基本原理、思想、方法上，這樣既保證課程內容的完整性還可以讓基礎不好的學生全盤接受［6］.近些年來通信技術發展的如火如荼，而教材本身的內容與其相比滯后了很多，因此為了開拓學生的視野并對其當前形勢的發展可以進行宏觀把控，須適時加入一些新的理論和技術，可以舉辦專題講座或專題課堂的方式，對于基礎較好的同學可以加深對新知識的延伸，甚至可以延伸到課外實際研究中.對于基礎較薄弱的學生只需要達到讓學生寬泛的了解前沿發展趨勢的目的即可.一方面可以激發所有學生對新知識的繼續探索與渴求，另一方面也可以讓學生感受到《通信原理》這門課程的魅力所在.
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《通信原理》的習題理論性強，可以根據不同層次的學生劃分為不同層次的習題集，適用于不同層次的同學，基礎較好的學生可以自行選擇難度較高的題進行訓練，基礎薄弱的學生可以選擇適合自己難易適中的題，這樣不但可以增加基礎好的學生的成就感還可以增強基礎薄弱學生的自信，使他們充分感受到學習帶來的快樂.
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3 總結
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