线上教学新常态下通信原理课程教学设计与实践

杨玮 李学华

摘  要 面对线上教学常态化的发展趋势和教学改革的新形势，基于OBE教育理念，对信息通信类专业的重要专业课通信原理进行教学设计与实践，明确课程目标对毕业要求指标点的支撑，确定知识能力素质的递进关系，采取线上与线下相结合、研讨等多种教学方式，改进考评机制，形成动态调整优化的人才培养机制，促进课程目标的达成。

关键词 通信原理;线上教学;OBE教育理念;教学设计

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）06-0102-04

Teaching Design and Practice of Principles of Communications under New Normal of Online Teaching//YANG Wei， LI Xuehua

Abstract In the face of the development trend of online teaching normalization and the new situation of teaching reform， based on the concept of OBE education， this paper designs and practices the teaching of Principles of Communications， which is an important professional course of information and communication specialty， including： clarifying the corresponding relationship between the course objectives and graduation requirements， updating the ability knowledge matrix， optimizing the teaching design， adopting the combina-tion of online and offline research， and improving the evaluation mechanism. In order to promote the achievement of curriculum objectives， a talent training mechanism with cyclic improvement， dyna-mic adjustment and optimization is established.

Key words principles of communications; online teaching; OBE education concept; teaching design

0 前言

通信技术是现代信息技术发展的一个重要方向，随着计算机技术、信息处理技术和大规模集成电路的迅猛发展，现代通信技术取得显著进展[1]。通信原理作为信息通信类专业本科生的一门重要的专业基础课，是完成整个通信知识“面”不可或缺的核心部分，在学科体系中起承上启下的作用。通信原理也是信息通信类专业方向的研究生入学考试课程之一，一直备受教师和学生的高度重视，目前全国有200余所普通院校开设了这门课。

随着通信新技术的飞速发展，《通信原理》教材内容在不断更新，教学重点在不断变化，实验方法与手段也在根据需要不断完善。近年来，为了适应社会发展的需求和高等教育创新学习能力培养的需要，提高该课程的教学质量，各高校对通信原理课程进行了一系列理论与实验教学改革[2]，

主要是结合该课程的特点，分析教学中遇到的主要问题，对教学内容、教学方法和手段以及实验教学等进行大量探索与实践，重视多种教学模式与手段的运用，取得较好的效果。

1 教学改革新形势分析

随着慕课的兴起和技术的发展，全球开发的在线课程数量和质量以及参与的师生数量都在不断提高，开展线上教学已经成为教学模式变革的重要方向。同时，随着智能化、网络化、信息化技术的发展，为深入推进线上教学提供了基础保障。如在新冠肺炎疫情期间，各级各类线上教育顺利开展并且成效显著，线上教学的灵活性、扩展性等特点也得到师生的广泛认可。

北京信息科技大学通信工程专业已于2017年通过国际工程教育专业认证。OBE（Outcome based education）教育理念作为一种以学习成果（学习结果）为导向的教育理念，是新工科背景下工程教育改革的主流方向之一，我国工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证通用标准解读及使用指南（2020版，试行）》也强调工程教育专业要实施成果导向教育[3]。

面对线上教学常态化的发展趋势，围绕专业毕业要求，根据课程培养目标，本文基于OBE教育理念，对通信原理课程的线上线下教学全过程进行探索、设计和总结，培养学生的学习兴趣、创新意识和自主学习能力，并有效评价学生的学习效果和能力的获得，从而指导教师进行持续改进。

2 基于OBE教育理念的通信原理课程线上线下教学探索与设计

基于OBE教育理念，按照“以学生为主体”“反向设计”的原则，从通信原理课程目标的调整、能力知识矩阵的构建、教学过程的设计與实施和考评机制的改革等方面进行探索与实践，建立通信原理课程人才培养持续改进的闭环结构，如图1所示，形成循环改进、动态调整优化的人才培养机制，目的是提高学生的学习效率，促进课程目标以及相应毕业要求的达成。

以“需求”为出发点，调整课程目标  伴随第四代科技革命浪潮和新一轮科技产业变革的推进，我国正加速布局5G、工业互联网、区块链、人工智能等领域，推动技术在各领域落地生根，相关领域人才需求旺盛。根据信息技术发展的最新趋势，结合北京信息科技大学信息通信类专业的高素质应用型人才培养定位，以及培养目标及毕业要求，对通信原理课程的知识结构进行分析和调整，以适应新一代信息通信产业建设需要。课程培养目标如下。

课程目标1：对通信原理具有一定的认知，了解通信系统的基本组成和工作原理。

课程目标2：初步掌握通信系统的设计、分析和计算的能力，并以前沿性与创新性内容为拓展，培养学生高阶思维和解决复杂工程问题的能力。

课程目标3：掌握主要文献检索工具互联网搜索引擎的使用方法，能够利用互联网和文献检索工具收集相关信息。

课程目标4：通过实验操作和工程化教学，使学生建立工程概念，运用理论分析与实测结果进行对比，巩固并夯实对基础理论的扎实掌握。

建立通信原理课程的课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系，如表1所示。

根据课程目标，更新能力知识矩阵  为了实现课程培养目标，需要科学合理地安排课程内容。能力知识矩阵反映了某种学习成果与完成该成果所需知识内容的映射关系，如表2所示，从知识、能力到素质，以逐步递进的角度，给出学习者要学习的知识、要达到的能力以及最终要培养的素质，即提出、分析和解决问题的能力[4]。

以能力知识矩阵为指导，优化教学设计与实施  在通信原理教学中，改变传统的以教师讲授为主体的被动式学习，转变为以学生为主体的引导学生、提升学生能力的主动式学习，教师从传统的知识传递者转变为教学的组织者和服务者。在教学设计中，根据不同的课程内容选择不同的教学方式，并细化、落实到教案中，实现慕课、翻转课堂、案例教学等多种教学方法的混合教学，如图2所示。同时，从学生出发，考虑学生的个体特征，在满足课程培养目标的基础上，分类、有针对性地进行教学设计与实施，兼顾不同学生的需求和差异。

课程组成员与时俱进、持续改进，建设了“通信原理简明教程”立体化教材课件，包括“新形态”教材、“全程化”多媒体课件，为本课程教学提供了优质的教学资源。在教学实施过程中，教师进行课前导学，通过线上平台推送学习任务与资源，包括目标导学、知识讲解和练习反馈等;学生通过线上平台，利用立体化教材课件进行自主学习，完成练习反馈;教师通过线上平台或线下课堂进行课上精讲、课后答疑，与学生开展互动等，完成教学支持服务;学生通过课后巩固及拓展，查漏补缺，提高学习效率;教师根据学生反馈，优化后续教学。下面举例说明通信原理线上线下混合式教学的实施过程，如表3所示，这里采用了学习通线上学习平台。

改进考评机制，完善培养体系  基于OBE教育理念的成果导向教育，改变传统的“平时成绩+实验成绩+期末考试”的考评机制，用行进过程式的“考试+行程考评”的综合考评来代替，重视对学生学习效果的考评，以培养和提高学生的综合业务能力。特别是在“线上教学常态化”的形势下，涌现出很多优秀的线上教学平台，可以充分利用它们便捷的统计功能，跟踪每个学生的学习进程，便于生成行程考评结果。改革后的通信原理课程考核环节及比例如表4所示，实现对学习成效的有效判定，教师以此为依据及时调整教学策略，进行持续改进，构建起完善的通信原理课程培养体系。

3 结语

面对线上教学常态化的发展趋势和教学改革的新形势，本文结合北京信息科技大学信息通信类专业的人才培养定位、培养目标以及毕业要求，基于OBE教育理念，对通信原理课程进行教学设计与实践，包括：调整课程目标，明确课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系;根据课程目标，更新能力知识矩阵;以能力知识矩阵为指导，优化教学设计，根据课程内容的特点选择线上、线下或线上与线下相结合的教学方式，明确学生和教师要完成的工作;改进考评机制，给出课程考核环节及比例，完善培养体系，形成循环改进、动态调整优化的人才培养机制，促进课程目标以及相应毕业要求的达成。

参考文献

[1]周维龙，孔玲爽.《通信原理》课堂教学的改革和探索[J].教育教学论坛.2016（36）：97-98.

[2]姚远，刘守印，张新晨，等.“通信原理”课程创新教学模式研究[J].电气电子教学学报.2017（2）：51-53.

[3]章伟，余粟，龙英文.OBE教育理念下的“电子技术实验”教学改革初探[J].新课程研究.2017（10）：22-23.

[4]周民，朱燕雷，王建業.OBE理念在课程教学中的实践[J].电脑知识与技术.2017（33）：142-143.

*项目来源：北京信息科技大学2018年度教学改革立项资助（项目编号：2018JGYB11）。

作者：杨玮，北京信息科技大学，讲师，博士，研究方向为应用型、创新型人才培养模式等;李学华，北京信息科技大学，教授，研究方向为无线通信关键技术、高素质应用型人才培养模式改革与创新等（100101）。