数字化转型背景下“通信原理”信息化教学创新实践

摘要：面对通信原理理论知识繁杂以及学生参与度低等问题，借助雨课堂和慕课等智慧型信息化教学工具，优化教学模式。在数字化转型背景下，可以借助雨课堂等信息化工具，精心设计互动环节，重构教学内容以解决目标问题，引导学生学习和思考，同时融入课程思政进行思想疏导，通过多样化的教学手段如五类问题等来激发学生的主动性，有效提升教学质量，培养具有数字化理念和技能的创新型人才。实践证明，“通信原理”融入信息化教学，激发了学生的积极性和主动性，提高了学生的思辨能力。

关键词：雨课堂；信息化转型；目标问题导向式；课程思政

在数字化转型背景下，数字化技术的应用关系到现代通信技术人才能力培养的质量，应重视数字化技术与通信人才培养的深度结合，进而提升学生的综合能力。根据国家的需求，学校应明确专业培养目标、课程教学目标、课堂目标和课程思政目标的落实方式。教师开展智慧型信息化教学，改变了传统课堂固有的教学思维，教学方法和教学手段等[1]，推動了课程的教学模式改革和教学理念的创新[2]。教育数字化转型给教师的信息化教学能力带来了巨大挑战，不仅涉及信息技术应用，还涉及教育观念的转变、教与学方式的变革等问题。因此，需要精心设计顶层机制，系统构建教师数字化转型机制，并重点解决学与用的问题。在学方面，学习内容和学习方式都要为数字化转型服务。在应用方面，应从课堂教学入手，构建教师技术应用的实践环境与机制。课堂教学是教育改革的核心部分，数字化转型的关键是课堂教学，要通过信息化大数据分析创新教学过程的数字化，包括教学理念、教学模式、教学内容、教学方法、评价方式等。在传统书籍资料的基础上，应既能借助慕课等数字化资源，又能应用智能化教学工具，观测教学全过程的数据，并根据数据反馈个性化和差异化培养学生的综合能力。目前，课程教学普遍面临问题，即激发兴趣不足，探索交流不足，学生思考不足，结合实践不足。这主要是因为教师教学方法和模式与人才培养目标关系不紧密，与目标问题存在一定距离，目标问题实现度不高[3]。学生学习的评价方式很大程度上影响了教与学的方式。如何做好信息化教学工作？如何有效实施智慧型信息化教学模式[4-5]？一直是教师们面临的痛点。基于上述原因，教师应着力推进专业课教学改革，以“通信原理”课程为例，以目标问题导向式教学的指导思想，以学生为中心，以教书育人为基本原则，提出了混合式信息化的通信原理课程教学方法。

一、数字化转型背景下“通信原理”创新型人才培养的目标

（一）课程的基本信息

“通信原理”课程是电子信息类专业的基础课程。它以现代通信系统为背景，以通信系统模型为主线，分析现代通信系统的基本原理和技术，并介绍相关理论在实际中的应用。学生通过学习该课程能够具备通信工程意识和系统观念，能够用科学思维去发现问题、分析问题，并创新性地解决问题，从而实现对通信系统的分析设计、建模仿真和工程实现的高阶能力。

（二）目标问题导向式教学-目标具体描述

知识目标：掌握通信系统的基本概念、基本理论、基本技术和性能评判方法，能对信息与通信领域的复杂工程问题进行识别和表达。

能力目标：具有通信工程意识、系统观念和国际视野；能用科学思维发现问题、分析问题和创新性解决问题；通过文献调研能对本领域复杂工程问题建立数学模型、提出解决方案、设计系统模块、总结科学规律并给出定量和定性分析。

素质目标：具有自主学习和终身学习的意识、勇于担当和报效祖国的责任感；具备寻求突破的科学精神和创新素质；具备国际视野、家国情怀以及远大抱负的新时代通信人才。

（三）目标问题导向式教学的五类问题描述

目标问题导向式课程教学模式按照国家、学校、专业办学定位，达到学生三个目标的要求，并创新教学模式、改进教学方法、创新课程评价。它通过设计五类目标问题（基本问题、重点问题、难点问题、实践问题、拓展问题）来重构教学内容，将目标素质要求和课程内容体系转化为目标问题体系。在教学过程中，教师通过课前引导自学，课中讲解、学生案例分析、组织讨论、小组分享等方式，以及课后拓展等环节，通过学生学习中的大数据不断反馈和调整来实现教学目标。通过目标问题导向的教学理念培养，学生能够对本领域的复杂工程问题建立数学模型、提出解决方案、设计系统模块、总结科学规律并给出定量和定性分析的能力，同时还能够培养自主学习和终身学习的意识，并具备持续学习和适应信息工程及相关领域技术和观念发展、变化的能力。

二、数字化转型背景下“通信原理”课程的教学设计

以学生为中心，目标问题导向式教学，让学生动起来，让学生忙起来。采用不同的教学方法来解决五类问题：基本问题（自学法），学生根据教师提出的问题，利用雨课堂和慕课进行自学；重点问题（互动探究法），难点问题（经典案例法），实践问题（仿真演示法），拓展问题（项目教学法）。

以通信原理为例，混合式信息化教学过程如图1所示。

（一）目标问题导向重构教学内容，让教学内容新起来

课前，雨课堂推送预习资料、视频资源、习题问题等，然后学生根据5类问题（一般性，重点、难点，拓展性、应用问题），如图2所示，将雨课堂和慕课预习大数据完成情况反馈给老师。教师根据5类问题链重构教学内容。

（二）“双进教学”模式，实现线上线下融合

在数字化转型背景下，通过将线上和线下教学相结合，将理论和实践相结合，让教学更加有活力。利用雨课堂在线互动教学软件，教师和学生可以通过弹幕互动、小组探究等方式及时反馈问题。同时，借助慕课等数字化资源，在讨论区模块中进行留言、生生点评和师生解答。课后还可以通过QQ群和腾讯会议进行在线交流。

（三）雨课堂功能多，互动效果好

通过雨课堂互动直播，可以实现答题、投票、点名、投图、发公告、弹幕互动、发布试卷、上传课件等功能。为了让课堂更活跃，教师可以每堂课安排9—10次与课堂全员互动。学生喜欢这种互动的氛围。同时，通过课题项目设计方法，教师还可以组织和引导学生积极参与讨论，激发他们的学习动力和思辨能力，进一步扩展课程知识。

（四）问学思报辩评相结合，让学生更加主动

通过问（课堂引导，提出重点问题和难点问题）、学（主动学习、查阅资料，拓展问题）、思（课件、视频，仿真，应用问题）、报（汇报，报告）、辩（小组之间辩论，小组内讨论）、评（教师评、学生互评）六个环节结合起来，可以激发学生的学习热情和主动性。问学思报辩评相结合的方式可以在课堂中进行课前引导，提出重点问题和难点问题，让学生主动学习和查阅资料，并拓展问题。在报和辨的环节，学生可以进行汇报和辩论，而在评的环节中，教师可以评价学生的表现，学生之间也可以进行互评。这种方式不仅适用于通信原理课程，也可以推广到学校其他课程。

（五）构建五类问题资源库，提升课程实践效果

课后，将五类问题发布到雨课堂和QQ群，方便学生借鉴学习。雨课堂还支持课上内容的回看，并使用雨课堂进行作业和课件的推送。此外，学生还可以进入SPOC系统进行复习，在SPOC系统中，每章都有测试题和主观作业题，教师可以通过SPOC系统了解学生的习题和作业完成情况，以及讨论活跃程度和互助答疑表现等。同时，将线上考核与线下考核紧密结合，注重学习过程中的数据管理。

（六） 师生共创案例库，加强课程的思政教育

在数字化转型背景下，可以将学科前沿的内容融入课程中，以“课程思政”引导学生。利用信息技术，师生可以共同创造案例库，通过不同的选择方式，从被动、自发地学习转向主动、自觉地学习，将知识实践付诸行动。同时，通过隐性渗透和显性教育的结合，将专业特色与家国情怀相结合，激发学生的专业兴趣。在课程实践中发现科研的真善美，培养科学精神，激励克服困难，提升学习能力。通过德高、学高、艺高的要求，实现立德树人的目标，在教研深度与信息化教学技术的结合中，展示言传身教的示范效果。例如，在讲解通信系统指标时，可以讲述中国通信科学家吴佑寿的故事，并通过视频等方式将思政元素有机融入其中。

（七） 数字技术赋能，全面提升教学评价

可以通过全过程的考核方式来进行教学评价。首先是诊断性评价，通过在开课前和开课后发送问卷和量表，收集学生的信息。然后是形成性评价，包括学生在课前雨课堂和慕课预习，课中的互动情况，以及课后的作业、实验演示和报告等内容。最后是终结性评价，依据前两个评价结果，通过量表、期末考试和信息化工具进行全过程考核。需要制定评价体系和标准，创新评价方式，注重过程考核，并制定数据采集标准，确保有活动就有评价，获取学生全过程的数据。成绩由线上分数和线下分数构成，线上分数占总分的50%，包括观看视频、完成作业、参加在线测试、线上期末考试、讨论和报告等；线下分数占总分的50%，包括线下期末考试。

三、数字化转型背景下“通信原理”教学模式的教学特色

①目标问题导向重构教学内容，让教学内容焕然一新。②“双进教学”模式，让线上线下相互融合。③雨课堂功能多，互动性强，让课堂活跃起来。④问学思报辩评相结合，让学生积极参与，不仅止于传输知识。⑤构建五类问题资源库，让课程更加实用。⑥师生共创课程思政案例库，让课程思政更加生动。⑦数字技术赋予教学评价全新的能力。

四、数字化转型背景下“通信原理”教学模式的教学效果

通过对学生对主讲教师的授课满意度的调查问卷进行分析，92.68%的同学表示满意，7.32%的同学基本满意。这说明绝大多数学生对主讲教师的授课表示满意。而通过对比两学期期末成绩的分析，采用信息化方法进行教学的通信原理课程的成绩：最高得分为98分，最低得分为56分，平均得分为83.08分，及格率为95%。相比之下，采用傳统方法进行教学的通信原理课程的成绩表现为：最高得分96分，最低得分50分，平均得分77.08分，及格率为92%。 采用传统方法与采用信息化方法教学成绩对比如图3所示，实践证明，采用信息化方法好于传统方法。以上分析结果表明，学生对主讲教师的授课满意度较高，并且采用信息化方法进行教学可以取得更好的成绩表现。

五、结束语

在数字化转型背景下，通信原理的信息化教学已被学生所认可。这种教学方法实现了“通信原理”课程的创新型人才培养，并对经济社会的发展起到积极作用。它有效地提高了学生的学习参与度和合作学习能力。该教学方法注重寓教于乐，提升课程的趣味性和实用性，同时重视学思并重，有利于促进学生的思考和探索能力。教研相长，坚持引领学科前沿，教师与学生一同成长。同时，该教学方法也注重立德树人，培养学生的爱国情怀，并坚定他们的理想信念。

作者单位：谢玉鹏 广东石油化工学院电子信息工程学院

参考文献

[1]魏非，祝智庭.面向教育数字化转型的教师信息化能力建设方略[J].中国教育学刊，2022，353（09）：13-20.

[2]温湖炜，刘昱彤.混合式教学场域中高校师生关系的重构[J].黑龙江高教研究，2022，40（12）：22-27.

[3]金石，王璐露，宛敏.线上线下混合式教学的反思与策略优化[J].中国大学教学，2022（11）：72-77.

[4]徐春华，张娅婷.大学生混合式学习投入水平与促进策略实证研究[J].中国成人教育，2022（14）：25-28.

[5]冉美承. 线上线下混合式课程建设水平评价研究[D].大连理工大学，2022.

[6]邹燕，冯婷莉，赵一凡.混合式教学模式的设计与实践研究[J].中国高等教育，2020（1）：58-60.

基金项目：广东省2021年高等教育教学改革项目（386）：通信原理课程融入思政工作的教学理念与方法；广东省2020年课程思政建设改革示范项目（200）：通信系统的性能指标。2020年校级教育教学改革项目（5），广东省2022年度教育科学规划课题（高等教育专项）（2022GXJK269）：基于目标问题导向的《通信原理》课程教学改革与实践。2019年广东石油化工学院校级重点培育团队（TDPY201918），2019年校引进人才项目（2019rc043），2020年茂名市科技计划项目（2020514），2021年广东省教改项目“理工科专业课程“课程思政”建设策略研究——以电子信息工程专业为例”（项目编号：376），2022年度广东省普通高校特色创新类项目“5G通信网络中的频谱资源干扰抑制技术研究”（编号：2022KTSCX087）。

谢玉鹏（1979.12-），男，汉族，吉林梨树，博士，讲师，研究方向：电子信息类专业课程。