“通信电子线路”课程研究性课堂教学之探索
2014-08-15张晶陆音
张 晶 陆 音
(1.南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏 南京 210003;2.南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室,江苏 南京210003)
0 引言
当今社会,新信息、新知识日益涌现且传播迅速,这为高等学校的教育教学带来了机遇和挑战:一方面,知识的快速增长及其传播渠道的多样化丰富了教学手段,活跃了师生双方的教学互动;另一方面,从海量信息中提取所需材料进行再加工,要求师生双方同时具备创新思维。因此,寓研于教的呼声越来越高,研究性教学成为高等学校的内在要求。
研究性教学是相对一般的以教师为中心的传递式教学而提出的,它强调教师研究性地教与学生创新性地学的有机融合,主张师生在共同讨论中分享研究乐趣和研究成果,促进学生创新精神、创新能力和创造性人格的发展。研究性教学顺应了时代要求,反映了现代教育教学思想和理念,体现了教学与科研间的内在联系及时代对人才的要求,可以推动高等教育的良性发展,全面实现高等教育的社会功能。
作为高等学校通信工程、电磁场与微波技术等专业的专业基础课程之一,《通信电子线路》重点介绍无线通信系统的基本组成、工作原理及其实现方法,具有基础理论与工程实践相结合的鲜明特点,在教学过程中开展研究型教学对培养学生的创新能力具有举足轻重的作用。为此,笔者将结合自身的教学和科研经历,浅析高校专业基础课程的创新性教学方法及实施方案。
1 研究性教学模式
研究性教学是指教师以课程内容和学生的学识为基础,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地发现问题、研究问题并解决问题,在研讨中积累知识、培养能力和训练思维的新型教学模式。研究性教学模式是一种开放性的教学模式,也是尽力吸引学生积极思考的教学过程,它由五个环节构成:
第一,创设情景,教师根据教学目标要求,运用多种教学手段创设一个能激发学生学习兴趣的教学场景并引入教学内容,激发学生探索问题的求知欲;
第二,提出问题,在教师的引导下,学生积极思考、激烈讨论、大胆质疑,发现问题并提出问题;
第三,设定方案,在教师的指导下,学生通过观察、实验、分析、归纳,对问题提出假设性解决方案;
第四,验证方案。学生通过多次实验和讨论对假设方案进行验证,检查其是否可行;
第五,内化知识,学生通过自主发现问题、提出问题、解决问题,掌握科学研究的基本方法,最终内化所学知识。
上述五个环节相互依存、互相作用,形成了一个环环紧扣、层层深入的有机整体,体现了现代教学的新理念。
目前,国内众多高校已经开展了研究性教学实践,取得了初步的理论和实践成果。大部分高校以教改实验班为研究型教学的实施对象,采用“加强基础、因材施教、分类培养”的方针,突出对学生的基础知识、应用能力、综合素质的全面培养。以南京航空航天大学为例,该校按照学生的数理功底和英语基础将工科电类学生分为研究班、强化班和普通班,研究班开展双语研究型教学,强化班采用中文研究型教学,而普通班仅部分授课内容采用研究型教学;在实施《电子线路》课程研究型教学时,将课程内容划分为若干专题,引导学生按照上述五个环节对每个专题分别展开理论研究;实验教学方面,根据每个学生的实际能力开展三个层次的研究型实验教学,吸收特别优秀的学生参与教师的科研课题。研究性教学的优势在电子设计竞赛等活动中得到了充分证明,该校90%以上的参赛者接受过研究性教学的训练,学生普遍反映研究性教学对其顺利参赛起到了关键的作用。
2 《通信电子线路》课程研究性教学探索
结合自身的教学和科研实践,笔者对《通信电子线路》课程的研究性教学方法展开了初步探索。以南京邮电大学为例,该校的专业基础课程通常采用大班授课模式,即多个自然班合并授课。由于学生的专业学识和认知能力差异较大、学习兴趣因人而异,在这种情况下开展研究性教学,需要在充分了解不同学生的学习兴趣和认知心理的基础上设定研究性教学目标,设计适用于大班教学的研究型课堂教学方案,发展层次化的教学方法并评估教学质量。
为此,笔者从研究型教学模式的概念和内涵出发,对学生的学习兴趣和认知心理进行细致地观察分析,在此基础上根据课程教学大纲的要求拟定每节课的教学内容及其目标,设计课堂教学的问答环节,引导学生进行横向和纵向的知识关联与扩展。具体方案设计如下:
首先,分析学生的认知心理。笔者对学生认知心理的了解主要来自于课堂提问、课后答疑及作业批改,即通过课堂提问观察不同学生的精神状态、对问题的反映速度,通过课后答疑了解学生的知识基础和理解能力,通过作业批改了解学生思维的多样性。通过几周的观察,可以初步了解不同班级学生的认知心理。
然后,设计研究性课堂教学方案。在初步了解学生认知心理的基础上,根据课程大纲和教学要求将各章节内容串联成一条主线,适当安排不同章节的授课顺序,并设计章节内容的关联点。就《通信电子线路》课程而言,其教学内容主要是围绕无线通信系统的收发处理电路展开,于是笔者在首次课上就设计了将各章节内容与无线通信系统模块进行映射的环节;在后续各章节内容的授课中,强调该部分内容与无线通信系统模型的衔接点,并穿插引入最新的无线通信技术进展。
最后,实施研究性课堂教学方案。按照设定好的课堂教学方案,实施课堂教学过程。笔者在进行《通信电子线路》授课时,在每节课开始前先进行课程内容回顾,然后提问本节课的内容对应无线通信收发系统的哪个模块,培养学生对前后知识点的衔接,引导学生有意识地建立课程的知识体系、拓展纵向知识的联系能力;在介绍重难点内容时,采用“制造悬念”的方式引入知识点,然后分步骤呈现要介绍的内容,培养学生提出问题和分步解决问题的能力。此外,在适当地方引入无线通信技术的最新发展动态,并讲解与本课程内容的关联点,激励学生的学习兴趣,拓展学生的横向知识联系能力。
通过实施上述教学尝试,笔者发现研究性教学的确有助于扩展学生的横向和纵向联想能力,培养学生的创新思维,这从课后答疑时学生的提问以及作业解答的多样化可见一斑。而且,在既有课程内容中引入相关领域的最新研究进展可以有效激励学生的学习兴趣,学生对接受新知识更有热情,对课程的定位也更为清晰。
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