“移动通信技术”课程创新教学实践
2023-08-12周彬穆颖雷锡骞
周彬 穆颖 雷锡骞
摘 要:“移动通信技术”课程是通信工程专业的一门专业核心课,该课程具有技术更新快、内容多的特点,但学时较短,传统的教学方法、评价方式单一、课堂沉闷,造成教师难教,学生难学的困境。为此,项目以课堂改革为突破口,创新教法和学法,构建了“三模块两创新”的课程内容体系,采用多元、全过程评价机制,开展课程内容融入工程案例、线上线下、课内课外深度融合的混合式教学,引导学生“动起来”。另外,在教学之余,注重岗位实训、认证考试和竞赛的指导培训,实现价值塑造、能力培养和知识探究相融合。
关键词:移动通信技术;“全程多维度”评价机制;典型案例;混编教师团队;创新教学实践
中图分类号:G652;TN929.5 文献标识码:A
“移动通信技术”课程秉承“德育为先、学生中心、校企协同、理实一体、社会需求为导向”的教育理念,基于“建构主义教学观”,借助先进的信息技术,以课程目標的达成为抓手,进行课堂教学改革,开展线上线下混合式教学,学习内容融合工程实践案例,促进实践验证理论[1]。校企混编教师团队设计典型案例,打造充满激情、互动、挑战的高效移动通信课堂,提高课程的高阶性、创新性和挑战度,让技术从无形到有形,让知识从无趣到有趣。实施开放式教学,开展多元化、“全程多维度”的评价体系,激发学生学习兴趣,帮助其形成学习动机,实现灌输式到“参与式、研讨式”的课堂互动方式的转变。
一、建设内容
本项目从建设“有料有温度”的典型案例入手,建立饱含真实环境、真实问题的教育资源[23],在重构教学内容、创新教法学法和改革传统的评价体制这三方面进行创新实践,力求解决以下问题:
(1)教学内容多,学时短,教师难教,学生难学。
(2)传统教学中课程育人功能不完善,普遍存在价值引领与知识传递、能力培养间脱节的问题。
(3)教学以教师为中心,授课形式单一,教学方法相对落后,考核方式单一。
(一)构建“三模块两创新”的课程内容体系
针对上述问题,校企混编师资团队教师对标“两性一度”一流课程建设标准,根据通信类岗位发展需要,深度挖掘知识间的逻辑关系,对接企业工作过程,以4G LTE硬件设备为实践平台,在教学内容中有机融入工程案例,构建了“三模块两创新”的教学内容体系,即采用分层模块化教学内容重构和创新教法和学法,进行交互式教学活动设计,具体说就是将教学内容中的8个任务模块按基础知识、专业操作和专业素养三方面进行分层模块化整合,学习内容由浅入深,先易后难,先专项后综合,循序渐进地分为3个层次。在教学中采用任务驱动、案例启发、小组学习、角色扮演、情境模拟等方式,借助小组讨论、作品展示等形式,引导学生“动起来”,实现灌输式到“参与式、研讨式”的课堂互动方式的转变,促进教与学的协同,提升课堂效率。
(二)建设“两有”典型案例
从中央精神、国家发展、文化传承、专业要素、学生兴趣等方面挖掘“有料、有温度”的典型案例,其包含“科学素养和创新进取精神、工程伦理和团队协作、实践能力和工匠精神”三大教育元素[4],课题组教师着手设计将这些元素融入教学内容、渗透到教学的各个环节、修订教学大纲、建立典型工程案例库、优化教案。
(三)改革传统的评价体制
构建知识、能力与思政考核并重的过程化考核和多维度考核,考核内容多元化,考核形式多样化,评价主体多元化,考查学生综合素质的发展,注重学生学习过程的考核[5],加大过程性成绩在总成绩中的占比。校企混编师资团队教师将学习评价和教学活动有机融合,建立了“全程嵌套”的评价体系,通过线上、线下,课堂内外不同渠道完善考核评价,实现全过程考核。
课题组教师将评价方法变成激励学生学习的工具——课前教师和学生清晰交流课程教学目标和评价标准,并鼓励学生和授课教师一起制定评价量表,这样可以促使学生主动学习,减少学生学习中的盲目性。本门课的评价主体有学生自己、小组成员和教师三者,他们依据规范化评分量表引导学生进行自评、组间互评,结合教师评价,构建评价主体多元化的评价方式。学生先互评再自评,有助于思索自己作业中的问题和原因。依据评价量表,学生互评可以加深学生对课程内容的理解,还可以发展他们的审辨思维能力。
改革后的评价机制,有助于引导学生一步一个脚印,达到以评促学、以评促教的目的。
(四)校企协同,构建“平台支撑、实践主导、课证融通、科创竞赛牵引”的实践技能拓展训练模式
借助中兴通讯企业资源打造紧跟ICT技术发展趋势的产教融合创新基地,基地建有行业领先的实践平台和智慧学习环境,并已建成职业认证中心,项目组老师指导和培训学生参与专业技能认证,激发学生的专业学习兴趣和专业获得感。
(五)师资团队建设
项目组一方面按照学院要求实施青年教师导师制、岗前三级试讲、老教师传帮带、集体教研活动常态化工作制度,参加教学改革专题培训、教学竞赛和进行典型案例库等教学资源建设,加强课程内涵建设;另一方面混编师资团队利用暑假按期参加华晟公司暑培计划、选派校内教师到企业挂职顶岗锻炼,与合作企业协作开展产品研发,共同承接横向课题与技术攻关,项目组不断深化“交流—学习—培训—应用”一体化的发展模式。
二、实施方案
项目组教师从创新教法学法出发,建设资源、构建“课前课中课后”的闭环反馈教学组织形式,打造积极参与的有效课堂,采纳学生意见,让学生参与到考评量表的制定和评价之中,从根本上建立“学习—评价—改进—提升”的良性循环。
(一)深度挖掘课程典型案例,完善课程案例资源
经过多年收集整理,校企混编师资团队教师按照课程不同环节进行典型工程案例部署和教学设计,力求“润物细无声”[6],据此建设了丰富的线上线下资源。如在经世优学智慧学习环境和开物云平台上建立了系统的线上资源,线下建设了富含工程实际的讨论话题素材库,提高课程的高阶性、创新性、挑战度,更重要的是要激发学生的学习兴趣,力求“有料有温度”,让技术从无形到有形,让知识从无趣到有趣,让学生喜欢上这门课。
(二)采用多元化的教學方法
利用课堂内外“两结合”拓展教学时间和空间,通过“课前自主学习+课中翻转课堂+课后巩固”使教学环节形成闭环。充分利用信息化教学手段,突出学生中心,本着能力培养,打造线上线下、校企协同、课堂内外一体化的混合式教学模式。课堂外主要指学生在课前通过开务云平台上的导学课件、视频进行线上自主学习;课堂内指的是课中采用翻转课堂方式[7],授课教师通过课前测试了解自学情况实现精准定教,针对重点、难点知识进行解析,教师采用多种方式,如角色扮演、互动研讨等,引导、启发、帮助学生搭建理论知识框架,引导学生形成观点,鼓励其自由表达见解,对有失偏颇的观点和错误认识进行分析和点评。注意挖掘移动通信技术原理及其背景知识,构建新知识,通过学生的主动探索,启发其形成正确的价值认识。课后以发布的拓展性研讨题目为依托,引导学生组成小组总结课堂内容,帮助学生整合学习,引导学生反思学习内容,借助实践平台进行动手操作和深度学习,要求学生把自己的思考过程复述或记录下来,这样可以帮助其理解所应用的原理,在这个过程中当学生能够用所学知识解决遇到的问题时,是最富激励性的,达到“以学促用,以用促学”的良性循环。
(三)制定新的课程考核评价指标,激发学生的参与意识
校企混编师资团队教师经过讨论和实践,对本课程过程性考核组成内容及其比例进行了如下划分:过程性考核占总成绩的60%,包括线上学习及小组讨论发言(翻转课堂)(20%)、课前/后测试成绩和平时作业(15%)、开放式大作业(10%)、实验操作及实验报告撰写(15%)。其中,线上学习主要以开物云平台上传的视频和讨论话题为主,通过看视频,学生掌握移动通信技术相应章节的重难点知识,讨论话题为科学家的故事、移动通信技术方面的热点问题或学生们学习时的认识误区等,学生通过查阅资料,经小组讨论,形成一定的认识,在线下翻转课堂时进行小组间的研讨,授课教师根据各小组的发言情况进行点评。
三、教学实践
项目组老师从移动通信关键技术中挖掘哲学思想、讲述为通信事业做出贡献的科学家的故事、正确判断和处理通信设备运行过程中出现的各种故障等。下面是课程讲述过程中采用的案例。
(一)专业知识与通信技术在中国的发展结合,增强民族自豪感的同时激发同学们创新进取的意识
在教学过程中,透过具体的知识和内容,挖掘蕴含在知识背后的思维方式、价值观念。在讲解移动通信系统的更迭时,通过讲述古老的烽火台、鸣金收兵、鸿雁传书等事件,让学生增强民族自豪感和坚定文化自信;通过讲述3G系统的自主知识产权TDSCDMA系统,中国5G系统的商用,让学生感受我国通信技术公司自主创新,积极进取、逆风飞翔的精神风貌,同时也让学生明白核心技术对于企业发展的关键性作用,从而由此及彼,引发学生思考,促使学生自强自立、奋发有为,教师再适时地鼓励同学们努力学习,掌握过硬本领,将来为建设祖国贡献自己的一份力。
(二)课程导入运用情境讲授,吸引学生注意力
在导入教学内容时,通过小视频、发人深省的数据或故事、有趣的活动、挑战性的问题,激发学生学习兴趣,产生认知冲突,引导学生思考分析其中的人生感悟,培养学生的良好品质。LTE网元功能是移动通信技术课程重要的学习内容,涉及移动通信网络的功能实现和信令流程的理解和深入学习,在讲述时通过播放视频、创设情境、角色扮演的方式,鼓励学生分享自己对移动通信网络结构的学习感悟。在课堂教师先从网元功能引出,接下来通过小组参与,教师引导,由此及彼,进而引申到做人做事上,教会学生在实际生活和工作中也要识大局,将个体力量融进集体之中,懂规矩,守纪律,做好自己的本职工作。
(三)讲好科学家的故事,激发学生的报国热情
一般在上完2至3节课的间隙,单独留5~10分钟的时间,为同学们讲述为移动通信做出贡献的科学家的事迹,如“无线电之父”威廉·马可尼、电报发明人莫尔斯、电话发明人贝尔、“中国通信界元勋”张煦、让中国通信技术引领世界的邬贺铨院士、“中国4G掌门人”尤肖虎教授、我国5G领域的“探路者”申怡飞等,通过讲述他们的故事,使同学们受到感染和教育,产生情感共鸣,用积极的心态投身专业学习中,激起学生报效祖国的理想情怀。
(四)学好“移动通信技术”,走“科技强国”之路
在课程讲述中,引导学生认识移动通信技术在国家安全和国民经济中发挥的重要作用,使学生对本课程涉及的专业知识和技能在国家发展中的重要作用有所感悟,从而在学习动机、学习兴趣上得到较深的思政教育,了解课程的研究对象、内容、任务和学习方法,了解课程知识在国家安全、社会与发展、生产与生活中的典型应用。如在讲述信道编码技术时,通过讲述Turbo码、Polar码的原理和产生过程,让学生知道科学的发展需要很多人坚持不懈地努力,让学生坚定科学信念;在讲述AMIMO技术的基本原理及其工作模式时,要求学生课前查阅智能天线技术的相关资料,以小组为单位发表各组感受。引导学生考虑思考智能天线技术的精妙之处,它的研制背景及研发过程中有哪些感人故事分享?让学生全面了解MIMO技术的前世今生的同时,培养其自主探究和团队协作能力,也能从技术背后的故事中汲取精神力量,为自己的学习树立更高的起点和追求,帮助学生树立履行时代使命的责任担当。
结语
本项目以学生发展为中心,创新教法和学法,以“两有”教学案例为载体,把典型工程案例融入课程教学的各个环节,激发学生主动参与的教学过程,实践了专业课学习与工程实践能力培育相得益彰的实施途径和方法。
参考文献:
[1]李克,许菁菁,苏利敏.结合行业热点开展工程案例教学[J].教育观察,2019,8(28):110112.
[2]吴康军,谭先锋,林志成,等.油气地质技能培养的工程案例教学改革研究与实践[J].教育教学论坛,2020(09):129130.
[3]刘华明,毕学慧,王秀友,等.“互联网+”竞赛背景下《软件工程》案例教学研究[J].韶关学院学报,2017,38(11):100104.
[4]周彬,穆颖,刘扬.通信工程专业课程思政教学改革——以移动通信技术为例[J].教育信息化论坛,2019,3(11):5152.
[5]周华从,陈秋月,洪海龙,等.课程思政实施效果考核评价及持续改进思考与实践——以制药工艺学课程为例[J].高教学刊,2022,8(20):59.
[6]靳小燕,周围.基于课程思政的C语言程序设计课程教学改革探索[J].高教学刊,2022,8(18):146149.
[7]周彬,李萍,刘扬.新工科建设背景下“移动通信技术”轻度翻转混合式教学改革与实践[J].无线互联科技,2020,17(18):78.
基金项目:2020年甘肃省高等教育教学成果培育项目“基于校企协同模式的《移动通信技术》课程教学体系的改革与实践”(编号:194);2020年兰州工业学院校级一流本科课程建设项目“移动通信技术”(编号:14);兰州工业学院2021年校级课程思政建设研究项目“产教融合校企协同育人背景下的课程思政教学实践——以‘移动通信技术课程为例”(编号:14)
作者简介:周彬(1976— ),女,汉族,甘肃白银人,硕士,教授,研究方向:通信与电子信息、计算机测量与控制;穆颖(1983— ),女,回族,甘肃天水人,学士,副教授,研究方向:通信技术;雷锡骞(1993— ),男,汉族,甘肃靖远人,硕士,讲师,研究方向:无线协作通信技术、智能反射面IRS。