本科工科通信教育課程體系教改探究

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摘要：現(xiàn)階段要“推進(jìn)一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)”，進(jìn)一步加快建設(shè)高水平本科生教育。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，在工科領(lǐng)域中通信信息技術(shù)與新時(shí)代信息人才教育和培養(yǎng)尤為重要。為此從通信的內(nèi)容進(jìn)行剖析，通過(guò)教育改革來(lái)深一步對(duì)通信工程學(xué)的理解，加強(qiáng)實(shí)操能力，推進(jìn)課堂教學(xué)與實(shí)踐能力相結(jié)合。

關(guān)鍵詞：本科生；工科領(lǐng)域；通信工程學(xué)；教育改革

一引言

本科生是高等學(xué)校的重要配置資源，培養(yǎng)具有高素質(zhì)的創(chuàng)新能力強(qiáng)的本科生是推進(jìn)雙一流建設(shè)的關(guān)鍵。本科教育質(zhì)量攻堅(jiān)戰(zhàn)已經(jīng)打響，要讓學(xué)生掌握本領(lǐng)，適應(yīng)社會(huì)多元化的格局。國(guó)務(wù)院提出教育改革實(shí)施方案，從本科生通信工程專業(yè)著手，探討科學(xué)教育改革方法和學(xué)術(shù)素質(zhì)培養(yǎng)。工科是通過(guò)判斷推理，將數(shù)學(xué)和技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐設(shè)計(jì)操作的學(xué)科，主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才。[1]通信工程學(xué)是一門對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和接收的工程學(xué)科，是為了能夠在信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)安全可靠傳輸?shù)囊幌盗泄こ淘瓌t。在大數(shù)據(jù)的時(shí)代，數(shù)據(jù)龐大和復(fù)雜，亟需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通信工程學(xué)是數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)課程，理論和實(shí)踐技術(shù)是進(jìn)行教育課題的核心。通信工程學(xué)涉及范圍廣泛，專業(yè)知識(shí)點(diǎn)比較深?yuàn)W，跨越度比較大，且相互融合切合高，知識(shí)范圍廣，使得學(xué)生的積極性降低，在大量知識(shí)下接納速度慢。在進(jìn)行課程教育時(shí)，能夠利用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備覆蓋面不廣，這就導(dǎo)致學(xué)生們從課堂書本上學(xué)到的知識(shí)不能很好地運(yùn)用到生活實(shí)際中，以致失去了基本教育的意義[2]。另外，學(xué)生們的興趣各不相同，對(duì)自己感興趣的課程會(huì)認(rèn)真學(xué)習(xí)，對(duì)那些不感興趣的課程則采取能過(guò)就好的態(tài)度。有些學(xué)生存在學(xué)術(shù)不端正的態(tài)度，無(wú)視規(guī)矩，存在劃水現(xiàn)象。這種情形就加大培養(yǎng)復(fù)合型人才的難度系數(shù)。把育人放在首位，保證學(xué)生在求學(xué)過(guò)程中始終能有收獲，加以科學(xué)研究方法訓(xùn)練和學(xué)術(shù)素質(zhì)的培養(yǎng)，建設(shè)優(yōu)良學(xué)風(fēng)。在黨中央公布的“雙一流”高校建設(shè)名單中，南京郵電大學(xué)位居其中，這就凸顯出加快建設(shè)高水平本科教育，全面提高人才培養(yǎng)的重要性。

二教改的目標(biāo)

（一）課程教學(xué)

課程教學(xué)是教育的核心階段，課程教學(xué)是對(duì)知識(shí)的梳理，讓學(xué)生們能對(duì)知識(shí)點(diǎn)清晰明了。通過(guò)課程教學(xué)使學(xué)生們能夠?qū)νㄐ蓬I(lǐng)域中的傳輸原理、信號(hào)處理和使用技能理論加強(qiáng)理解，并給出相應(yīng)問(wèn)題的解決方案。按照工科性質(zhì)設(shè)置教學(xué)課程，根據(jù)是否適合通信工程學(xué)的內(nèi)容，商議是否開(kāi)展教學(xué)。對(duì)于那些比較偏的課程，按照以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，使課程內(nèi)容能夠更加切合實(shí)際和生活。但是課程教學(xué)上的改革不是那么顯著，主要原因如下。本科生脫離高考制度，在老師的教學(xué)指導(dǎo)下進(jìn)行自主探索學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)不是一蹴而就的，要經(jīng)過(guò)反復(fù)復(fù)習(xí)來(lái)加強(qiáng)理解。要學(xué)好知識(shí)，就要求學(xué)生有足夠高的自主學(xué)習(xí)性，能夠在老師的教學(xué)下通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的延伸達(dá)到舉一反三的目的。然而，本科生在通過(guò)高考后，存在要在老師的管制下學(xué)習(xí)的情況，自主意識(shí)還比較薄弱，沒(méi)有養(yǎng)成自主思考的習(xí)慣，依賴于老師的指導(dǎo)，導(dǎo)致了學(xué)生們之間存在一定的差距，使得課程教學(xué)對(duì)象學(xué)習(xí)進(jìn)度不能一致。編程能力比較薄弱，創(chuàng)新型不強(qiáng)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，通常是通過(guò)工具來(lái)進(jìn)行分析，就需要基本的編程來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)展示，從而來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。學(xué)習(xí)一門編程語(yǔ)言，要根據(jù)語(yǔ)言的特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行編程。對(duì)于缺乏自主學(xué)習(xí)能力和語(yǔ)言編程能力弱的學(xué)生就比較困難。由于通信工程學(xué)的領(lǐng)域范圍廣，涉及到的工具有很多，工具支持的語(yǔ)言會(huì)有所不同。對(duì)開(kāi)展的通過(guò)編程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，就需要學(xué)生們自己研究實(shí)施，完成課題。雖然語(yǔ)言大多數(shù)是相通的，但也需要學(xué)生對(duì)語(yǔ)言熟悉，根據(jù)問(wèn)題的要求會(huì)自行編寫有關(guān)的程序代碼。

（二）教學(xué)模式

根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)設(shè)置教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神為導(dǎo)向，注重學(xué)科方面的交叉，以實(shí)踐為主，對(duì)學(xué)生全方面的培養(yǎng)。對(duì)課程基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，注重加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。在社會(huì)實(shí)踐中，通信與生活息息相關(guān)，基站對(duì)信號(hào)傳輸速率的影響、一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)能承載多個(gè)用戶，信號(hào)在發(fā)射接收中的損耗等。以理論學(xué)習(xí)為主，根據(jù)學(xué)科來(lái)合理安排實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的思維跟上實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。高校普遍以注入式法來(lái)進(jìn)行教學(xué)，來(lái)促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐、思維創(chuàng)新能力，并與多媒體相結(jié)合，力求學(xué)生從學(xué)習(xí)向?qū)W會(huì)的轉(zhuǎn)變[3]。但在模式上多樣化的程度不夠，主要以課程為主展開(kāi)教學(xué)，而開(kāi)展實(shí)驗(yàn)沒(méi)有與新時(shí)代接軌，沒(méi)有結(jié)合時(shí)代科技的進(jìn)步而開(kāi)展一些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生跟進(jìn)時(shí)代的步伐[4]。在通信工程中對(duì)模塊的處理分析，了解單片機(jī)控制處理，以及利用軟件來(lái)對(duì)平臺(tái)環(huán)境進(jìn)行仿真等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解知識(shí)在生活中的應(yīng)用。但大多數(shù)學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)上只產(chǎn)生宏觀的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有對(duì)其中的原理產(chǎn)生微觀的認(rèn)識(shí)。只是熟悉了某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，沒(méi)有與所利用的知識(shí)與課本原理相結(jié)合。像如今熱門的人工智能方面，對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)比較少，缺少人才培養(yǎng)力度。人工智能應(yīng)與技術(shù)專業(yè)協(xié)同發(fā)展，構(gòu)成相適應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系，發(fā)展空間潛力很大。工科實(shí)驗(yàn)不像文科實(shí)驗(yàn)?zāi)敲纯菰铮矝](méi)有理科實(shí)驗(yàn)?zāi)敲捶爆崳强筛鶕?jù)模型進(jìn)行變化的。然而學(xué)生沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，找尋另外的突破點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象。

三教改的內(nèi)容

（一）課程創(chuàng)新

結(jié)合課程設(shè)計(jì)，對(duì)課程性質(zhì)進(jìn)行調(diào)研，圍繞實(shí)際來(lái)對(duì)課程創(chuàng)新。同時(shí)根據(jù)通信專業(yè)與計(jì)算機(jī)專業(yè)有交叉領(lǐng)域的特點(diǎn)，合理開(kāi)展有效的課程。吸取國(guó)外的教育方式，對(duì)開(kāi)展的選課模式進(jìn)行豐富處理，針對(duì)一些專業(yè)，可以通過(guò)一些有趣而有意義的課程，來(lái)激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)激情[5]。開(kāi)展與企業(yè)合作的項(xiàng)目，來(lái)對(duì)學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)出與課程內(nèi)容相符合的項(xiàng)目，項(xiàng)目中的實(shí)踐是使學(xué)生融會(huì)貫通知識(shí)點(diǎn)的有效方法，達(dá)到學(xué)有所用，積累經(jīng)驗(yàn)。

（二）改進(jìn)教學(xué)模式

學(xué)校要充分利用師資力量，將學(xué)習(xí)和研究結(jié)合，帶領(lǐng)學(xué)生拓寬視野，進(jìn)入軟件或電力企業(yè)公司針對(duì)性地學(xué)習(xí)，再結(jié)合實(shí)踐來(lái)讓學(xué)生對(duì)課本上的理論知識(shí)有深入的了解。通過(guò)課外時(shí)間，提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力。通過(guò)豐富交際活動(dòng)能力，增強(qiáng)實(shí)踐的真實(shí)感，鼓勵(lì)學(xué)生能夠積極主動(dòng)地參與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，促進(jìn)學(xué)生的技術(shù)進(jìn)步，逐漸獲得綜合運(yùn)用知識(shí)和操作的能力[6]。讓學(xué)生們喜愛(ài)學(xué)科，要教有所思，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，達(dá)到授課內(nèi)容的可控性。

（三）加強(qiáng)師生素質(zhì)培養(yǎng)

課程的改革和教學(xué)上的改革是通過(guò)教師和學(xué)生共同努力的，通過(guò)師生的合作，才能達(dá)到教學(xué)改革的目的。在學(xué)習(xí)本專業(yè)的基礎(chǔ)上，要求全方面的培養(yǎng)，就要求鼓勵(lì)師生進(jìn)行課外培訓(xùn)教學(xué)，達(dá)到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)充，能夠豐富視野。在課堂上教師教導(dǎo)學(xué)生，從中培養(yǎng)學(xué)生的興趣，學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，也能夠積累經(jīng)驗(yàn)，提升自己的實(shí)力[6]。能夠全方面對(duì)事物進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)事特點(diǎn)，能夠不局限專業(yè)觀點(diǎn)，從中進(jìn)行各方面的討論。

四教改的手段

結(jié)合課程性質(zhì)，對(duì)課時(shí)方面進(jìn)行針對(duì)性的增減，教學(xué)過(guò)程中要涉及技能教學(xué)環(huán)節(jié)，以通過(guò)講授知識(shí)、實(shí)例分析、合作學(xué)習(xí)等方法，借助校企合作資源、多媒體等在線學(xué)習(xí)來(lái)組織教學(xué)[7]。將通信課程以多元化的形式展現(xiàn)，在課后開(kāi)展合理趣味活動(dòng)，如檢修電器活動(dòng)來(lái)進(jìn)一步觸發(fā)學(xué)生的積極性。

（一）課前任務(wù)

結(jié)合專業(yè)的性質(zhì)，通信工程學(xué)涉及的概念比較多，需要通過(guò)一些課外的資料來(lái)進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能夠深入體會(huì)概念。通過(guò)備課，根據(jù)教材的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)教案。向有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀教師學(xué)習(xí)請(qǐng)教，充實(shí)自己的教學(xué)水平。通過(guò)簡(jiǎn)單明了的解釋來(lái)代替書本上的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，對(duì)教學(xué)工具PPT制作有要求，能夠簡(jiǎn)單清晰地覆蓋知識(shí)點(diǎn)。增強(qiáng)課堂教學(xué)的吸引力，篩選書本上的精煉句子和題目，額外補(bǔ)充經(jīng)典題型，讓學(xué)生能夠通過(guò)題例來(lái)理解知識(shí)概念。精講精教，而不是通過(guò)長(zhǎng)篇論談，娓娓道來(lái)，通過(guò)實(shí)例來(lái)力求深刻。

（二）課堂設(shè)計(jì)

教師經(jīng)過(guò)課堂提問(wèn)來(lái)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并請(qǐng)部分學(xué)生來(lái)講解自己對(duì)題目的解析，或者對(duì)實(shí)驗(yàn)思路，并及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充[8]。通過(guò)合作學(xué)習(xí)，進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，使學(xué)生能夠深刻對(duì)理論基礎(chǔ)概念的理解，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，進(jìn)行互相學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，用心思考，同時(shí)也鼓勵(lì)優(yōu)生來(lái)展示自己的想法和成果，適當(dāng)設(shè)置評(píng)分活動(dòng)，可以增強(qiáng)學(xué)生的積極性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，來(lái)進(jìn)行小組合作，學(xué)生們相互配合，共同對(duì)項(xiàng)目部分進(jìn)行功能劃分，學(xué)生自愿選擇完成項(xiàng)目的哪部分進(jìn)行配合，根據(jù)小組的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，使學(xué)生在過(guò)程中建立榮譽(yù)感和使命感。適當(dāng)通過(guò)播放視頻進(jìn)行教學(xué)，使用視頻來(lái)詳細(xì)講解信號(hào)的傳輸原理，如何對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密和解碼和如何通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行截獲等生動(dòng)形象化處理，能夠引起學(xué)生的注意力，而通過(guò)視頻的方式能夠直觀表示。再結(jié)合課本的知識(shí)點(diǎn)講，就能把比較復(fù)雜難懂的概念形象化，讓學(xué)生對(duì)事物的理解從書本上轉(zhuǎn)化為生活中的實(shí)例化，整體提高教學(xué)質(zhì)量。

（三）課后任務(wù)

課后是對(duì)課堂上知識(shí)的總結(jié)，學(xué)生不僅要在課堂上專注學(xué)習(xí)，還要貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中。課堂的主體是學(xué)生，教師只是輔導(dǎo)作用。課堂是知識(shí)的概述，課后是知識(shí)的橫縱概述，要求學(xué)生對(duì)學(xué)生內(nèi)容思考、提問(wèn)、解答都是通過(guò)課后的活動(dòng)來(lái)進(jìn)行的，工科上在課后時(shí)間上花費(fèi)的時(shí)間比課堂上的時(shí)間更多。由于課時(shí)方面的要求，不能對(duì)某個(gè)概念進(jìn)行仔細(xì)講解，只能通過(guò)簡(jiǎn)單的講解使學(xué)生理解概念[9,10]。1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交給教師，由教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.組織學(xué)生及時(shí)對(duì)不懂的知識(shí)概念進(jìn)行反饋，由教師進(jìn)行深入講解。也可以通過(guò)匿名對(duì)教師的評(píng)價(jià)，說(shuō)出教師教學(xué)的不足之處和優(yōu)點(diǎn)。3.及時(shí)要求學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)，結(jié)合上一次課堂上的內(nèi)容，把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。4.根據(jù)學(xué)生在課堂上的思考總結(jié)，對(duì)學(xué)生感興趣的內(nèi)容多補(bǔ)充說(shuō)明。5.針對(duì)學(xué)生批改作業(yè)的情況，來(lái)對(duì)大部分學(xué)生的薄弱知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。

五課程教學(xué)總結(jié)

教師對(duì)課堂教學(xué)結(jié)束后，力求促使學(xué)生主動(dòng)積極思考，提高動(dòng)手操作能力。同時(shí)老師要進(jìn)行一定的引導(dǎo)和總結(jié)，進(jìn)行課后反思，來(lái)總結(jié)在教學(xué)過(guò)程中遇到的難題和解決方法。在課程結(jié)束后詢問(wèn)學(xué)生對(duì)課程的理解，根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行有效的改正，為以后的教學(xué)增加經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生的進(jìn)展程度，例如學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)操作，是否將知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化為自己的東西。要盡量多地創(chuàng)造教學(xué)情境、設(shè)置問(wèn)題情境，讓學(xué)生通過(guò)情境來(lái)發(fā)現(xiàn)興趣，去接收、質(zhì)疑、挖掘。同時(shí)也要把握課堂秩序，讓學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)氛圍中融入情感，提升自己的學(xué)習(xí)能力。

六課程教學(xué)反思

《論語(yǔ)》中傳道授業(yè)解惑也很好地詮釋了教師的使命，教師應(yīng)以身作則，以良好的道德修養(yǎng)，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度來(lái)規(guī)范自己，言傳身教相統(tǒng)一[11,12]。嚴(yán)格指導(dǎo)課堂紀(jì)律，保障學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量。另外，也要密切關(guān)注學(xué)術(shù)的動(dòng)態(tài)，根據(jù)他們接受知識(shí)的容量和理解度，實(shí)施有方法的教學(xué)。在學(xué)科特點(diǎn)有差異的情況下，實(shí)行多元化的創(chuàng)新，讓學(xué)生們進(jìn)行原創(chuàng)性、前沿性的研究。在授課過(guò)程中，要適時(shí)開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，將專業(yè)性和技術(shù)性融為一體，基于正確的價(jià)值取向引導(dǎo)，以此提升學(xué)生技能，要求教師對(duì)所講授的專業(yè)課程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)、合理安排，將形式多樣的教學(xué)方法融入到專業(yè)課程中去，讓學(xué)生能夠有目的性地學(xué)習(xí)。本科工科通信教育課程體系教改，根據(jù)方法和手段進(jìn)行改革，達(dá)到學(xué)用相結(jié)合，以創(chuàng)新能力的理論基礎(chǔ)扎根于實(shí)踐。

作者:吳偉 單位:南京郵電大學(xué)