能力本位教育在研究生理论课程教学中的实践应用

赵黎，焦晓露，张峰

摘要：为解决信息与通信相关学科研究生理论课程教学过程相对枯燥、学习过程难度较大、学生学以致用能力普遍欠缺的问题，论文通过采用研究型教学模式与团队合作型教学模式相结合的方式实施能力本位教育。该教学模式将再现式教学转变为探究式学习，倡导“教学”与“研究”的相统一，将学生作为课程教学的中心，在教学过程中通过环境改变、教学理念及方法的改革，引导学生去研究、认知；通过引入工程实际案例，以团队合作的方式来提高教学过程的生动性，激发学生兴趣及培养学生的探索研究能力，从而达到应用型专业硕士与研究型学术硕士的培养目标。

关键詞：能力本位；信息理论与编码；研究型教学模式；团队合作型教学模式

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）48-0161-02

一、引言

当今的经济和社会对研究生的要求越来越高，研究生毕业必须能够证明自己具有批判性分析问题及解决问题的能力，这样才能为参加职业工作做好准备，从目前信息与通信相关学科的研究生课程内容来看，其原理性内容较多，基本没有开设相关实验或实训教学内容，教学模式大多采用以课堂讲授为主要手段的传统教学模式，即使在上课过程中采用了多媒体教学，依然存在教学过程相对枯燥、学习过程难度较大、学生学以致用能力普遍欠缺的问题，这与应用型专业硕士与研究型学术硕士的人才培养目标是不相适应的。因此亟需通过改革，引入能力本位教育理念，确定能力培养目标，然后再由学校组织相关教学人员，以能力为目标设置课程、组织教学，最后考核学生是否达到这些能力要求，以此激发学生的学习兴趣，促进理论内容与工程应用之间的联系，培养学生应用所学理论课程解决实际工程问题的能力。

二、信息理论与编码课程特色

《信息理论与编码》课程是信息与通信类相关学科本科及研究生的核心专业理论课程之一，是建立在通信技术、概率论与数理统计及随机过程之上的一门专业理论课程，是现代通信技术的重要理论基础，同时也是一门实践性及工程应用性很强的理论课程，可为各种通信系统的可靠性、有效性提供保证，目前绝大多数高校都未开展相关实验实训教学环节，导致学生学以致用能力普遍欠缺，因此以此课程作为试点课程，通过引入以能力为引领的理论课程教学模式改革，其研究内容和研究成果必能应用于工科研究生其他核心理论课教学中，从而解决研究生理论教学与工程应用脱节、本科课程教学与研究生课程教学过度重合的现状，进而提高教学质量，使课程教学与应用型专业硕士和研究型学术硕士的人才培养目标相适应。

三、能力本位教育实施途径

1.教学大纲、教学内容改革。根据应用型专业硕士与研究型学术硕士的人才培养目标，结合信息与通信相关学科的学科特色，梳理、调整并完善《信息论与编码》课程教学内容设置，压缩本科教学中的信息量计算及经典无失真信源编码部分的理论教学课时，加大率失真函数、限失真信源编码及信道编码部分的教学课时，增加并强化工程应用方面的内容，更好地做到理论教学与工程应用衔接、本科课程教学与研究生课程教学过度衔接等方面的调整。

2.教学模式的改革。课堂教学模式单一，研究生教学基本都属于小班教学，上课人数基本控制在20人左右，传统的以教师为中心的教学模式过于刻板，无法很好地做到师生之间的互动、生生之间的互动、学生与内容之间的互动，研究生教学应通过研究型教学方式、团队合作型教学方式及线上线下课上课后互动教学方式来形成翻转课堂形式的教学模式。

通过研究型授课方式，使学生能够完成具体工程项目整体方案的制定；通过团队合作型教学方式，使学生能够根据自己的学习状态选择进入不同的团队，从而对任务进行分解及实施；线上线下课上课后互动教学方式，学生可以通过课程网站对课上教学内容及课程相关工程背景进行课下再学习，通过课程公众平台提供的交流平台，可以实现课下师生、生生之间及学生与内容之间的互动，从而最终完成整个项目的整合。

传统的教学环境基本都是以多媒体教室为主，这样的教学环境无形中就形成了以教师为主导的教学方式，本文通过引入多元化会议室，让学生以项目成员的角色参与到教学过程中，通过项目进度汇报及各组之间的项目联调，从而提高学生的综合能力。传统的以教师为中心的教学理念，已经远不能满足研究生的教学需求，有必要借鉴翻转课堂的教学理念，通过引入研究型教学方式、团队合作型教学方式及线上线下课上课后全方位互动型教学方式，来实现教学模式的改革。

3.课程信息化建设。进行教学信息化建设，根据研究生的学习能力，需提供丰富的线上资源供学生课后学习及交流。可以按照网络精品课的模式，实现教学大纲、电子教材、教学课件等教学文件和教学资料的资源共享，并对核心内容的教学过程进行录像，建设信息化程度更高的优质课程教学资源，供学生随时课下学习，配套建立课程主题相关公众平台，以供师生课后讨论交流。

4.考核模式的改革。单一的课堂教学模式，导致单一的考核方式，因此需配合以能力为引领的教育理念进行相应考核方式的改革，使课程的考核体系更为合理，并起到更好地促进教学质量提高的作用。

结合工程化拓展改革思路及目标，在考核方式上采取“卷面考试+工程应用分析+课上互动”的形式对学生进行全面考核，尽量比较客观、公正地反映出学生的实际水平。

四、工程项目制定

根据信息与通信相关学科特色及《信息理论与编码》课程特点，在课程教学中以实际工程项目作为引导，可以促进课程理论与实际应用的结合，从而更好地实施以能力为引领的教学模式的改革。

针对G3-PLC电力线载波通信中包含多种提高可靠性的信道编码模块，可见光智能家居网络系统中需要配置视频压缩模块单元，选择在研的实际科研项目“电力线载波G3-PLC调制解调工程”和“可见光智能家居网络系统”作为实施本文研究型教学模式和团队合作型教学模式的项目基础。

完整的G3-PLC电力线载波通信系统由发送和接收两部分构成，由于我国电力线载波通信信道条件比较差，因此在整个系统中添加了若干用于提高系统可靠性的信道编码模块，结合课程性质及信息论与编码课程的实际内容，将基础G3-PLC平台提供给学生，让学生分组开发系统中各个信道编码模块，并最终结合合作性教学模式的教学方法，让学生将各个信道编码模块级联在G3-PLC平台上，实现整个系统的联调，并分析计算系统的通信效率及抗干扰性能。

完整的可见光智能家居网络系统由可见光通信平台和电力线载波通信平台构成，鉴于电力线载波通信平台只传输控制信号，因此本文能力本位教育只对可见光通信平台进行分析，为了提高系统通信的有效性，需要对视频信息或者图像信息进行压缩编码，结合课程性质及信息论与编码课程的实际内容，将基础VLC通信平台提供给学生，让学生将视频压缩和图像压缩进行任务分解，分组开发系统中的视频压缩模块和图像压缩模块，并最终结合合作性教学模式的教学方法，让学生将压缩模块级联在VLC平台上，实现整个系统的联调，并分析计算系统的有效性。

五、总结

根据应用型专业硕士与研究型学术硕士的人才培养目标，本文通过在信息论与编码课程中引入以能力为引领的研究型教学模式与团队合作型教学模式，实现了课堂教学模式向应用研究型模式的转变，从而激发了学生的学习兴趣，极大地促进了理论内容与工程应用之间的联系，培养了学生应用所学理论课程解决实际工程问题的能力，对信息与通信相关学科应用型和研究型人才培养目标的实现起到了一定的积极作用。

参考文献：

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