一流本科专业建设背景下工程教育混合式教学改革探索

宋俊慷　杨秀增　樊东红　冼灿娇

［摘 要］在一流本科专业建设背景下，基于工程教育学生中心（SC）、成果导向（OBE）和持续改进（CQI）的认证体系要求，对电子信息类专业现代通信原理课程混合式教学提出具体改革举措。将贯彻工程理念、进行工程实践和训练工程能力作为提高教学质量的目标，重塑现代通信原理课程知识体系架构，加强电子信息类专业课程体系建设。从建设教学平台、创新教学方法和改进教学评价三个方面，开展现代通信原理课程混合式教学改革实践，为提高电子信息领域人才培养质量提供支撑。

［关键词］一流本科专业；工程教育；混合式教学；现代通信原理

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）12-0082-03

根据教育部“高教〔2018〕2号”文件中关于实施一流专业建设“双万计划”的要求，教育部办公厅于2019年4月正式发布《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》，计划2019—2021年建设一万个左右国家级一流本科专业点和一万个左右省级一流本科专业点[1]。专业作为高等教育人才培养的基本单位，在建设高水平本科教育、培养一流人才的过程中起到了“中流砥柱”的作用[2]。电子信息类一流本科专业建设，离不开工程教育教学改革的深化，要以学生发展为目标，通过教学改革促进学习革命，积极推进课程教学模式的改革创新。

一、课程改革理念

培养优秀工程人才是大学工科电子信息类专业的根本任务。从人才培养过程来看，工程教育不仅需要在应用环节上加强，更需要从最基本的专业基础课程开始，工程意识和工程素养的教育应该融入大学工科电子信息类人才培养的全过程，在工科电子信息类专业各门课程的教学中都应予以思考和体现。工程教育以学生专业实践和应用为导向，强调学生中心（SC）、成果导向（OBE）、持续改进（CQI），是培养学生工程理念、工程实践能力为目的的教育模式。工程教育作为我国高等教育中不可或缺的重要组成部分，实施面向工程教育的课程教学改革也因此受到了全国高校的广泛关注[3]。

广西民族师范学院通过长时间的高等教育改革、发展和创新，截至2022年6月已经有电子信息工程专业等13个专业获批广西壮族自治区一流本科建设专业。现代通信原理作为电子信息类专业核心课程，在该门类专业知识体系中占有重要的基础地位，对学生专业能力的成长有着深远的影响，在专业人才的培养过程中起到了骨干作用，教学内容体现了专业内涵，教学目标凸显了基础支撑。在一流专业建设背景下，学生怎样在现代通信原理课程的理论和实践知识学习过程中贯彻工程理念、进行工程实践、训练工程能力，为从事电子与通信工程领域相关工作奠定坚实的基础，成为电子信息类专业课程教学中亟待解决的问题。为了达到这一目的，广西民族师范学院现代通信原理课程团队依托混合式教学，在授课的组织、实施中提出一些课程教学改革措施，并进行了教学实践探索。

二、面向工程教育的现代通信原理课程知识体系架构

20世纪70年代末至80年代初，第一代移动通信系统（1G）开始商用化，在此之后历经2G、3G和4G的更迭，至2019年5G系统正式商用，都极大促进了“通信”在人类社会各领域的迅猛发展。现代通信领域的技术发展与应用，都得益于信息论开创者香农于20世纪40年代末期发表的奠基性学术论文《通信的数学理论》，而现代通信原理课程的教学内容就在此基础上演进而来。该课程具有原理性概念多、内容涉及面广、与实际联系紧密等特点，给学生的“学”和教师的“教”都带来不少困难[4]。因此，根据工程教育认证体系的要求，结合现代通信原理课程内容的工程特点，为学生能够全面、系统地学习通信系统的工程基本理论知识、主要方法技术和重要性能指标，该课程知识体系架构力图体现以下特点。

其一，基于三模块结构体系的教学内容。在知识传授上突出信号与信道分析、发送与接收系统、基于性能编码三大核心主线问题，重视工程概念的强化和工程规律的提炼，理论公式推导删繁就简，采用简洁阐述或对比讲述的方法替代不必要的证明过程，力求突出工程分析的方法和原理。

其二，内容编排上加强章节之间工程知识的融合贯通。加强了数学理论与工程实践之间的有机结合，采用“工程类比”的科学方法，将“模拟通信”和“数字通信”划分为发送、传输、接收三部分内容，体现工程知识的有序演进，增强课程内容的工程逻辑性和工程系统性，构建现代通信系统完整的工程知识结构。

其三，以工程问题驱动学生进行自主学习。以工程项目为引导，通过工程方法的引入和推进，构建现代通信系统分析的工程知识演进逻辑，加强工程实践中典型系统的介绍和分析，加深学生对工程知识的系统性理解，提高学生分析工程问题的能力，激发学生对现代通信系统工程问题进行深入思考的兴趣。

其四，引入现代通信系统学科前沿的工程知识。致力于以现代通信系统的观点处理经典的素材，将新兴技术的实际工程案例引入课程教学中，重点阐述案例的工程背景和工程特性，不过多拘泥于案例细节内容，使课程知识体系具有一定先进性，将教学內容适当延伸到现代通信技术前沿问题。

其五，加强本课程与后续课程知识的衔接。注重有线、无线通信知识之间的相互渗透，对后续课程的衔接知识点进行加工，重点强调对移动通信、光纤通信以及卫星通信等相关课程的入门导引，希望以此起到“桥梁”的作用，实现从单元电路到系统应用、从抽象模型到具体设备的过渡。

三、现代通信原理课程混合式教学模式的实施举措

（一）建设教学平台

教学平台建设遵循学生中心（SC）宗旨，在有利于学生开展自主学习的同时，便于教师实施“线上+线下”的混合式教学活动。学生作为学习活动的主体，使用教学平台积极主动地获取课程专业知识；教师发挥引导作用，成为教学活动的设计者和实践的引导人，依托教学工具有效组织教学资源建设教学平台。教学平台在发挥学生主体作用和教师引导作用的基础上，将教学工具作为师生之间交流互动的纽带，实现师生和教学资源之间的交互，完成专业课程混合式教学任务。

教学资源要求要素齐全、形式多样，满足不同形式的教学需要，主要分为线上教学资源和线下教学资源两部分。线上教学资源紧密结合自建的现代通信原理课程教学录像资源体系，依托微课、演示多媒体、仿真程序、教学互动、在线测试、扩展阅读等资源进行有效组织；线下教学资源基于现代通信系统工程案例，提供虚拟仿真实验系统和软件无线电套件进行课堂教学。教学工具要求移动互联、使用方便，能有效开展各类教学活动。教学工具不仅要方便教师上传教学资源、布置学习任务、检查学习情况、进行教学管理和教学数据分析，更重要的是能够让学生在“适当的”时间、“适当的”地点，方便地获得“适当的”学习内容，从而帮助学生实现现代通信原理课程知识的自我建构[5]。

依托教学工具和教学资源打造教学平台，为现代通信原理课程混合式教学的实施提供保障；以学生为中心建设集教学、实践、考试、管理等功能于一体的教学平台，并将其运用于混合式教学；提升教师教育信息化的素养和运用现代教育技术的能力，逐步推进具有混合教学模式特色的专业课程建设。

（二）创新教学方法

教学方法立足成果导向（OBE）要求，从分层分类培养、充实教学内容、理实一体化教学、职业认证四个方面促进每个课程教学环节的目标实现，使学生在完成课程学习后获得实质性的学习成果。通过专业课程教学与职业培训课程一体化设计，推进课程教学与职业认证融通对接；深化产教融合，多举措开展校企联合课程教学，拓展专业核心课程的实践育人职能，培养服务产业需求的应用型人才。因此，现代通信原理课程教学方法创新立足于以下四方面内容。

一是分层分类培养。主动适应现代通信系统发展，优化现代通信原理课程教学内容设置，及时修订课程教学大纲，针对性地分层分类设置教学目标，推动专业课程教学由“原理导向型”向“工程导向型”发展。二是充实教学内容。从工程应用角度出发，加强线上教学资源库建设，基于工程创新能力培养，加强线下教学工程案例的运用，推进现代通信原理课程的“线上+线下”混合式教学的实施。三是理实一体化教学。依托校内资深专职教师和行业资深专业技术人员组建理论、实践一体的立体化教师队伍，做好现代通信原理课程的线下学习辅导与线上远程答疑解惑。四是以职业认证为抓手。构建以职业认证为导向的课程考核体系，如技能学分认证、实践达标测试、证书课程认证等。

面向工程教育的混合式教学，注重学生在课程学习中贯彻工程理念、进行工程实践和训练工程能力[6]。具体而言，将工程理念渗透于现代通信原理课程相关的理论、概念、原理、应用、模型、实现等基本知识内容中，贯穿课程混合式教学的各个环节；将工程实践梳理为知识的有序组织、理论结合实际、应用知识分析问题、系统综合设计四部分内容，依托混合式教学，帮助学生准确把握现代通信原理课程内涵；利用混合式教学的优势，令学生在完成课程学习过程中，能够进行由实际问题到解决方案、逻辑思维分析和运用知识解决问题的工程能力训练。

（三）改进教学评价

教学评价要推进持续改进（CQI）机制，作为课程教学质量要求的过程控制，是一系列增强效果达到课程目标的动态循环过程，“计划—执行—检查—改进”是实现该过程的工作程序和有效方法。因此，需要设置全面、完整的课程教学评价观测点，利用现代教育技术实现对混合式教学的全方位动态监测。

在“计划—执行—检查—改进”的动态循环过程中，要求现代通信原理课程必须完成以下过程监控：一是课程考核标准有明确的内容和持续更新机制；二是有切实可行的课程考核方法和措施；三是能跟踪课程考核结果有效收集教学反馈信息；四是将收集到的改革实践反馈信息用于以后课程教学的持续改进。

针对混合式教学，构建多元化课程考核方式，形成动态的教学质量持续改进机制[7]。线上教学考核注重学生自我知识的再生与创造能力的培养，将课堂表现、随堂测验、单元测验、作业、问题讨论分别设置不同的权重，对学生学习效果进行综合性评判；线下教学考核在传统“笔试+实验”期末考试方式的基础上，增加现代通信系统的综合分析与设计的大作业考核，由学生自主完成现代通信系统的综合创新实训，采用工程问题驱动实际项目的方式对学生的工程实践能力进行培养。

四、结语

以电子信息类专业核心课程现代通信原理为对象，从该课程自身特点出发，进行混合式教学改革实践探索，将贯彻工程理念、进行工程实践和训练工程能力作为该课程提高教学质量的目标。在改变传统的一站式课堂教学模式基础上，深化课程知识与工程实际的紧密联系，遵循学生中心（SC）宗旨、立足成果导向（OBE）要求、推进持续改进（CQI）机制实施课程混合式教学改革。面向一流专业建设背景下工程教育要求建设教学平台、创新教学方法和改进教学评价，实现立体式全方位教学模式改革创新。学生通过该课程学习可以形成满足自己需求的个性化、具象化课程内容框架，加深对课程知识的理解，提升解决复杂通信领域复杂工程问题的能力，为后续通信技术的知识拓展打好基础。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 郭俊元，刘盛余，陈雯婧，等.“双万计划”背景下地方院校专业综合改革与建设：以成都信息工程大学环境工程专业为例[J].教育信息化论坛，2022（1）：54-56.

[2] 高新勤，王學通.工程教育认证背景下的“双一流”建设：基于我国进入全球工程教育“第一方阵”的工科专业分析[J].高教学刊，2019（5）：18-21.

[3] 姜林，高杉.数据驱动高等教育教学评价高质量发展[J].新乡学院学报，2022，39（1）：62-64.

[4] 陈树新，尹玉富，石磊.通信原理[M].北京：清华大学出版社，2020.

[5] 陈树新，吴德伟，代传金.“导航原理”MOOC混合式教学初探[J].工业和信息化教育，2017（4）：72-76.

[6] 夏晨阳，伍小杰，周娟，等.基于工程教育认证的电力电子技术课程教学改革探索[J].教育现代化，2019，6（61）：52-55.

[7] 柴俊霖，吉平，赵丹平，等.混合式教学在《汽车测试技术》课程中的应用探索与反思[J].汽车实用技术，2022，47（4）：131-134.

［责任编辑：雷 艳］