基于首要教学原理的通信原理课程教学模式研究

任 佳

（湖南铁路科技职业技术学院，湖南 株洲 412000）

1 引言

首要教学原理由获得“杰出教育家”和“教育技术终身成就奖”等荣誉的戴维·梅里尔教授提出，由解决问题、激活原知、示证新知、应用练习、融会贯通五个相互联系的教学原理组成，用来改进传统网络教学、多媒体教学等教学方式只重视知识呈现、而忽视知识吸收与应用的弊端，反映了师生对教学有效性的追求。壳牌公司的多门职业培训课在特温特大学的贝蒂.柯林斯教授带领下以首要教学原理为指导思想来设计开发。2003年，盛群力教授将首要教学原理引入我国，并对其进行了多次论述与阐释。首要教学原理在我国的高等职业教育中主要用于线上资源设计、开发和线下面授课程实时的指导，以此提高学生参与度、提升教学效率。

通信原理课程是铁道通信与信息化技术专业的一门重要的专业基础课，在人才培养体系中起着非常重要作用，旨在使学生掌握通信系统的基本知识、基本原理、基本过程，在此基础上提高学生的实践能力和分析解决问题的能力。前续课程有电路分析基础、电子技术、高等数学等课程，后续现代交换技术、数字传输系统、铁路移动通信系统等课程会用到通信原理的知识。

“互联网+教育”时代背景下，慕课、微课等课程以海量的信息资源、随机的学习场合、个性化的信息服务、多样的考核评价方式以及交互的便捷性，使职业院校学生有机会学习各类优质教育资源，有利于培养学生的职业素养和综合能力，各职业院校不约而同地大力建设信息化教学平台，大规模开展在线教学。但由于在线学习具有的自主性、自助性等特点，使得学习者的学习状态难以被及时关注，加上通信原理课程具有概念多、公式多、数学推导多、知识面广等特点，使得学习效果难以保证。为更好培养适应铁路行业所需的复合型人才，建设基于首要教学原理的《通信原理》混合式课程建设具有典型意义。

2 基于首要教学原理的教学目标设定

该课程是依据“铁道通信工工作任务与职业能力分析表”中的铁路通信复合型人才培养工作项目设置的。其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统通信原理课程教学模式，转变为以工作任务为核心组织课程内容，让学生在完成具体工作任务中学习相应理论知识，培育职业素养。课程内容突出了对学生职业能力的训练，并融合了“5G移动网络运维”等相关职业技能等级证书对知识、技能和素养的要求。课程设计以通信系统的基本原理为线索来进行。教学过程中，通过校企共建校内实训基地、模拟仿真、实景课堂等多途径开发学习资源，锻炼学生的动手能力。

通过学习，使学生了解通信系统的基本原理和基本方法；引导学生进一步探索信息传送方式，使学生掌握模拟与数字理论的基本概念和基本方法，训练学生根据工作任务要求提出不同解决方案，使学生具备分析问题、解决问题的能力，形成质量意识、责任心和职业素养。该课程基于首要教学原理的教学目标设置如下：

知识目标：了解通信系统的基本组成、性能指标和工作原理；掌握模拟信号的数字化传输方法；熟悉数字信号的基带、频带传输原理及调制方法；具有对通信系统进行模拟仿真、分析计算的能力；了解调制与解调的基本原理和应用、同步与编码技术的基本原理。

能力目标：具有良好的社交能力，能恰当地表明自己的观点和立场；具有协作精神，能胜任团队形式工作，具有良好的人际关系；能适应铁路生产环境，融入铁路文化，具有爱岗敬业精神。

素质目标：能根据工作任务需要，使用各种工具，并能根据任务从海量信息中有选择用信息；能根据工作任务安排，制定工作计划，并有调理、分步骤地开展工作；能分析工作中遇到的问题，提出不同的解决方案，做好总做总结；能主动学习新知识与新技术，并能将其运用到工作中。

思政目标：具有工匠精神、大国担当和新时代铁路精神；能够将个人理想与国家社会发展、企业需要紧密结合；了解中国特色社会主义理论制度，认同社会主义核心价值观；了解中国国情，维护国家利益，具有社会责任感和职业道德。

3 课程内容与教学模块设计

首要教学原理倡导以学生参与为主体的教学理念，要求用解决实际问题来驱动教学内容设计，强调教师将知识技能的掌握融入工作任务中，通过激活原有知识系统促进学生学习和运用新知识，教学中将学生的学习活动作为所有活动的核心。通信原理教学设计时，以提升学生解决实际工程问题能力为目标，以线上线下的混合式教学为思路，以实际通信系统案例为背景，以System view仿真模型为工具，重构了该课程原有的课程内容与教学模块。该课程主要由认识通信系统、通信系统中的信号、模拟信号的调制、模拟信号的数字化传输、信道复用与多址技术、数字基带传输系统、数字调制系统、定时与同步、信道编码技术、典型通信系统等10个教学项目组成，每个教学项目包含若干个教学内容，每个教学内容有铁路工匠的故障检修视频和专访、中国移动通信发展历程、脉冲编码调制等教学资源以微课、微视频、动画、图片等多种方式来呈现。

教学实施中以教师为主导、学生为主体，运用混合式教学、案例式教学、仿真式教学等教学方法。每个教学内容按照前情分析、学习目标确定、课前线上预习、课中线上线下混合学习、课后反馈五个步骤来完成，每个步骤的主要工作如下：

前情分析：分析铁路行业通信工专业能力、职业能力和职业素养需求，调查研究高职学生的学习动机和学习特征。

学习目标确定：在前情分析的基础上，设计课程内容和教学方法，合理安排课程重点和难点，设定课程的知识目标，能力目标、素质目标和思政目标。

课前线上预习：教师将课程视频、作业、测验等学习资料以闯关方式发布在智慧职教平台上，安排预习任务，收集预习过程中学生反馈的问题。

课中线上线下混合学习。线下课堂上，教师以抢答、头脑风暴、讨论的形式检查学生课前预习的效果，着重讲解教学内容的重难点、以及课前环节收集的反馈信息，并引导学生分组讨论、组内互评，提高学生的课堂积极性，教师通过任务点监控学生学习进度与结果，并以过关测试形式给学生布置课后作业。

课后反馈：学生回看视频、课件、图片等教学资源来巩固课程内容，完成课后的过关测试。教师基于智慧职教的统计数据，科学、有效地进行教学流程管理，调整和提升教学设计。

4 课程考核方式

融合了课程的知识、技能、素质目标而设置的课程考核方式是检验教学效果和学习成果的有效方法，通信原理课程考核评价原则改革传统的学生评价手段和方法，不仅考核学生的专业能力，还关注学生技术技能和职业素养的培养，遵循的原则为：

职业能力原则：注重职业能力和技能水平考核，考核中注重融入职业综合能力、创新能力、职业素养考核。

开放式考核原则：采用项目（任务）式、调研、操作等多种考核方式。实行学校教师、铁路专家双元评价 标准。

过程化考核原则：工作任务贯穿通信原理课程的所有教学环节，考核时间从第一节课到最后一节课。线上、多媒体教室、实训基地相结合的考核方式，考核地点全过 程化。

采用课程综合考核评价体系，通信原理课程的考核评价标准为：

态度纪律考核标准：线上学习占15%，学生需观看课程所有的教学资源（视频、动画、课件、图片等）；线上模块测试占15%，考核学生对每一模块基础知识掌握；线上线下讨论、回答问题、课堂实验占20%。

终结性考试考核标准：期末理论考试25%，主要考核教学的基础知识和各章节重点内容；实践成果展示25%，主要考核总结性通信系统仿真。

5 课程特色与创新

教学过程中，利用仿真软件、多媒体等教学资源，鼓励学生勤于通过多种途径搜集相关信息。教学过程中教师关注通信领域新技术、新设备、新方法的融入，教学贴近铁路通信工生产实际。

根据通信原理课程特点挖掘其中蕴含的思政元素，将中国精神、中国气派、新时代铁路精神等融入通信原理课程理论教学、实践教学过程中，进而改进教学设计，实现全方位育人。

教学过程中积极引导学生发散思维、沟通交流、综合运用知识、团结协作、科学创新等，注重学生的动手能力和实践中分析问题解决问题的培养，提高学生岗位适应能力和就业竞争能力的同时，提升职业素养，提高职业道德。

改革传统的学生评价手段和方法，不仅考核学生的知识能力，还关注学生社会能力和方法能力的培养。采用课程综合考核评价体系，制定科学合理的评价标准，遵循能力本位原则、开放式考核原则及过程化考核原则。

6 总结

基于首要教学原理开展的通信原理课程线上线下混合式课程建设是一种教学模式上的改革，但仍需进一步完善和补充。首先，当今通信行业发展日新月异，新知识与新设备不断被引入铁路生产，通信原理课程应与时俱进，及时更新通信技术的发展前沿知识、扩充教学资源、完善课程内容；其次，课程应该从知识点和实验课程中挖掘思政元素，将思政教育无缝地融入通信原理课程的教学中，更好的达成“立德树人”目标；最后，应持续新形态课程的建设和教学形式的改革。与铁路行业、通信企业开展更进一步的校企工作，增强课程服务企业的能力。