張慧穎,林 琳,俞文博
(吉林化工學院信息與控制工程學院,吉林 吉林 132022)
隨著科技快速發展,傳統的高等教育已不能滿足新工科工程教育理念,尤其是在人工智能、大數據、新技術發展為導向的引領下,如何促進新工科專業建設和本科教育的發展,使“通信電子線路”課程建設符合金課標準,使學生具備通信電路的設計、測試及工程應用能力。“通信電子線路”課程涉及電路分析、模擬電路、通信原理等基本知識,具有教學內容多、知識點抽象分散、工程性與實踐性強等顯著特點。吉林化工學院信息與控制工程學院將“通信電子線路”課程理論部分設置為32 學時,實驗部分學時為12 學時,教師多采用板書及多媒體課件教授學生并使學生掌握該課程基本原理、概念及面對各種電路組成的分析方法,在有限的時間內學生難以真正理解和掌握課程內容,學習強度較大,知識點難以掌握,導致現有的教學方式及實踐方法難以培養學生利用集成電路進行科技創新的能力。“通信電子線路”課程對電子信息工程專業本科教育學習具有重要意義,結合學生學習的實際情況,在新工科背景下如何開展線上和線下互補金課建設,更好地實現本科教育目標,深化課程改革推進課程建設,具有重要的意義[2]。
根據學生現實的素質水平,結合學校現有的教學條件及師資力量,力求課程高階性、創新性、挑戰性的高度辯證統一。本文將從課程教學內容、線上線下互補的教學方法、教學考評體系等方面進行“通信電子線路”的金課探索。
將傳統授課內容整合成三大部分,分別是高頻發射機設計、高頻接收機設計以及收音機設計,讓學生從工程實踐出發,注重課程基本知識的學習;在授課時,教師應注意將新技術引入課堂,在傳統知識的基礎上推陳出新,比如講授諧振功率放大器時將電磁場和天線基礎知識引入到課程內容中,使學生加深對諧振概念的理解和掌握。在講解發射機和接收機時,可以將正交頻分多路復用技術等技術引入課程內容,將數字調制技術及解調技術可以整合成一個工程應用點,加以重點講解。因此,在課程內容整合時,既要保證內容得當、突出重點,又要保證知識結構完整。而且在授課知識點整合時,遵循以賽促教原則,適當引入校級及省級電子大賽題目,以賽促學,引導學生參與競賽提升動手實踐能力,提升學生的綜合素質,明確所學即所用,培養學生的創新能力,激發學生的學習興趣。
隨著金課建設的提出,對高等教育從業者的教學方式帶來了新的挑戰,當今教學不能拘泥于傳統“以考促學”的教育理念,筆者利用學習通現代化教學平臺構建線下及線上金課,減少學生對學科學習的功利性,促進教育深度及教育層次的雙向遞進。
為提高學生在線下課程的學習興趣,本課程采取的教學方式不再使用根據課本逐步講解理論的填鴨式教學,而是讓學生用工程實例直觀感受來代替書本空洞枯燥的知識理論,并結合知識點建立整體通信框架,教師從眾多繁雜的知識點中取其重點難點,并將知識點與實際生活能見到的樣例結合,以提高學生的興趣[4]。而后對學生進行分組任務(PBL)討論及課堂互動,最大程度地激發學生的學習積極性。線下教育中還融入了問卷、搶答、選人、討論、隨堂練習等課堂互動方式,根據教師所公布的結果反推到學生自身思考的過程,有效培養了學生面對問題逆向思考的能力[5]。在課程推動過程中,充分利用現代信息化的教學方式,提出一個工程問題,并在規定時間內讓學生利用手機、電腦等多媒體設備進行問題的分析,并設計出相應的解決方案,教師在后續會對相應的方案進行判斷并糾正學生在思考時出現的誤區。在實驗課程階段,除了傳統的驗證性實驗,針對理論課程內容還加入了工程實踐內容,學生將理論課中所學到的工程知識加以運用,利用Multisim 軟件對“通信電子線路”課程中所講內容進行仿真分析,并分析實驗過程中出現的問題,最后要求學生分組進行課程設計,以更好吸收課程相關理論知識,強化學生工程思維能力及實踐動手能力。基于問題引入式教學的教學過程如圖1 所示。

圖1 基于問題引入式教學的教學過程
線上課程不僅是線下課程的補充,更是線下課程的延伸,其意義并不是將線下的教學內容整體搬運到網絡上,與線下的問題式教學不同的是,線上課程將每個章節的知識點進行濃縮,更強調理論教學內容,課程直觀地展現出章節的重難點,教師在線上課程中帶領學生梳理教材中的框架結構及每章節的重難點,標記出章節知識點之間的脈絡及章節之間的關系,并讓學生總結出課程的知識框架圖、章節關系脈絡圖,明確“電子通信線路”課程的教學目標。由于每個學生的接受程度不同,所以需在課程結束前進行考試及問卷調查。教師根據課程的測評反饋,適當加快或減慢講解速度及深度,通過基礎理論來解決線下課程中的欠缺的理論性知識,帶領學生擴展對應知識以豐富學生的學科知識體系。
多維度考評體系構建是為了可以更真實并準確地反映出學生知識掌握程度,真正做到因地制宜,相比傳統的考評制度,其更具有時效性。在傳統的考核方式中,最終考核結果往往由70%期末成績+30%平時成績的評價方式,其中期末成績考核占據著極大的比例,而本課程注重對學生的每段學習過程進行評價,考核結果由50%平時成績及50%考試成績決定,其中平時成績由線上課程視頻成績、章節測試成績、作業成績、課堂互動(選人、搶答、問卷、討論、隨堂練習)成績、分組任務(PBL)成績、發表或回復討論話題成績6部分組成,并增加生生互評及匯報交流環節。期末考試按照對應課程目標,體現工程型。該考評方式從學習過程到實踐能力再到學習能力方向入手,綜合反映了學生的學習效果。
中國科學技術飛速發展,通信技術在人們日常生活、工作學習及科學研究中發揮著日益重要的作用,所以培養出符合國家需要及社會認可的通信領域人才成為了高等教育從業者們的首要任務。教師們需要利用當前信息化平臺的教學優勢,將線上、線下課程內容優化,形成有效聯動,并及時形成閉環反饋環境,打造“通信電子線路”課程的金課,以達到教育部制定的“兩性一度”標準,培養出學生在實際工程實踐環境下學習及創新等能力。