諸一琦 諸燕平 薛 波 錢志文
(1.江蘇理工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 江蘇常州 213001; 2.常州大學(xué)微電子與控制工程學(xué)院 江蘇常州 213164)
通信電子線路是電子信息工程、通信工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,集理論性、工程性和實踐性于一體。課程內(nèi)容較枯燥、概念難理解、電路較復(fù)雜、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)繁瑣,因此教學(xué)效果不盡如人意。目前,江蘇理工學(xué)院電子信息工程、通信工程專業(yè)均已首次通過工程教育專業(yè)認(rèn)證,后續(xù)將繼續(xù)接受認(rèn)證評估,有必要進(jìn)一步完善基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的通信電子線路課程“金課”建設(shè)。基于成果導(dǎo)向教育理念,切實轉(zhuǎn)變教育觀念,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評價的改革,建立質(zhì)量保障閉環(huán)以實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn),形成以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)氛圍,促進(jìn)知識、能力、素質(zhì)的有機融合,加強師生同頻共振,共同努力提升教育教學(xué)質(zhì)量,打造“金課”,淘汰“水課”,實現(xiàn)“金課”建設(shè)目標(biāo)。
2018年8月,教育部印發(fā)了《關(guān)于狠抓新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實的通知》,將“金課”的基本內(nèi)涵概括為“兩性一度,即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”[1],要求高等學(xué)校采取切實可行的措施,努力培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和高級思維;實現(xiàn)課程內(nèi)容、教學(xué)形式的創(chuàng)新性;并通過合理增加課程難度以提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度,最終實現(xiàn)打造“金課”、淘汰“水課”的目的。
課程既是人才培養(yǎng)的載體,也是人才培養(yǎng)的主渠道,學(xué)生最直接、最核心、最顯效的的教育獲得來自課程。在高等教育從規(guī)模擴張向內(nèi)涵發(fā)展轉(zhuǎn)變之際,課程建設(shè)必須進(jìn)行升華和改革。教育部提出的“金課”建設(shè)就是在高等學(xué)校進(jìn)行的“質(zhì)量革命”,其以課程為抓手,從微觀處進(jìn)行改革,實現(xiàn)本科教育的轉(zhuǎn)型發(fā)展[2],推動中國高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展,實現(xiàn)變軌超車。
工程教育專業(yè)認(rèn)證的內(nèi)涵是“以成果為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心,持續(xù)改進(jìn)”,核心理念是成果導(dǎo)向教育(Outcome based education,簡稱OBE)理念,聚焦于學(xué)生真正學(xué)到了什么以及畢業(yè)生實際掌握的技能。教學(xué)體系遵循反向設(shè)計[3]原則,即從職業(yè)需求開始,到培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、課程目標(biāo),再到教學(xué)內(nèi)容,由前者依次決定后者。成果導(dǎo)向是指教學(xué)活動要保證學(xué)生能取得特定的效果,以達(dá)到畢業(yè)要求、實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生中心是指要關(guān)注全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,因材施教,把畢業(yè)要求達(dá)成、培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)作為教學(xué)活動的出發(fā)點和歸宿點。持續(xù)改進(jìn)是指要建立質(zhì)量保障閉環(huán),形成持續(xù)改進(jìn)機制。工程教育專業(yè)認(rèn)證對工科專業(yè)學(xué)生提出了12項畢業(yè)要求,其中工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案等5項屬于技術(shù)類畢業(yè)要求,此外還包括了職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、終身學(xué)習(xí)等7項對工科學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展至關(guān)重要的非技術(shù)類畢業(yè)要求。
目前,我國高等教育已經(jīng)實現(xiàn)了從精英教育向大眾化教育的轉(zhuǎn)變。隨著高等教育規(guī)模的擴張,一方面,高校數(shù)量的增加使各高校間的課程質(zhì)量存在差異,部分教師教育教學(xué)觀念落后、教書育人責(zé)任心不強、教學(xué)基本功較差、專業(yè)理論與實踐素養(yǎng)不高,再加上重教書輕育人、重智育輕德育、重科研輕教學(xué)等因素,導(dǎo)致教師在教學(xué)上精力投入不足,對教學(xué)規(guī)律研究不夠,不能有效實現(xiàn)教書育人的目標(biāo)。另一方面,招生規(guī)模的擴張使生源質(zhì)量參差不齊,部分學(xué)生進(jìn)入高校后學(xué)習(xí)動力不足,目標(biāo)不明確、態(tài)度不端正、方法不科學(xué),上課遲到甚至?xí)缯n,造成了高等教育資源的浪費。
1) 素質(zhì)培養(yǎng)有待加強。傳統(tǒng)的通信電子線路課程教學(xué),要求學(xué)生初步建立分布參數(shù)和無線通信的理論知識,具有電路分析與應(yīng)用、方案理解與實現(xiàn)、初步設(shè)計等專業(yè)能力。教學(xué)過程更多強調(diào)知識目標(biāo)和能力目標(biāo),而輕視素質(zhì)目標(biāo),不能使學(xué)生在獲取知識、培養(yǎng)能力的同時得到素質(zhì)的提升,影響了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和高級思維的養(yǎng)成。
2) 課程內(nèi)容有待整合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)生獲得知識信息的渠道更加多元化,所以一些陳述性和事實性知識,已經(jīng)無需占用更多的課堂時間;同時科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和時代的發(fā)展,對課程內(nèi)容提出了新的要求,有必要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容更具前沿性和時代性。另外工程教育專業(yè)認(rèn)證對工科學(xué)生提出的畢業(yè)要求,也要求對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合。
3) 教學(xué)手段有待更新。目前課堂教學(xué)的主要形式是教師講學(xué)生聽,學(xué)生沒有主動參與教學(xué),只是被動地接受知識,因此對知識的理解不透徹,對問題的思考不深入。在這種情況下師生間的互動即使有但層次淺顯、效果不佳。教學(xué)手段倚重常規(guī)的多媒體教學(xué),沒有充分運用現(xiàn)代信息技術(shù),未能體現(xiàn)教學(xué)手段的先進(jìn)性。
4) 評價方式有待完善。傳統(tǒng)的評價方式是以期末考試為主,學(xué)生不重視平時學(xué)習(xí),只是在期末考試前突擊復(fù)習(xí),忽略了學(xué)習(xí)過程中的思考、綜合和積累,對知識掌握不牢固,考完就忘;沒有充分發(fā)揮階段性評價、反饋等重要環(huán)節(jié)的作用,不能及時了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),不利于教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)、把問題解決在當(dāng)下。
結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證,基于OBE核心理念,轉(zhuǎn)變教育觀念,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評價的改革,為課堂教學(xué)擠“水”添“金”。
工程教育專業(yè)認(rèn)證的內(nèi)涵之一是以學(xué)生為中心,關(guān)注的是學(xué)生的學(xué)習(xí)成果(或效果)。教師應(yīng)明確課程目標(biāo),以及通過課程學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)該取得的學(xué)習(xí)成果、如何幫助和保障學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果。同時應(yīng)確立學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,而教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)助者。因此在教學(xué)過程中,教師要切實轉(zhuǎn)變教育觀念,以學(xué)生為中心,基于學(xué)生個體已有的認(rèn)知和經(jīng)驗,因材施教。實現(xiàn)由教什么、怎樣教和教得怎么樣向?qū)W什么、怎樣學(xué)和學(xué)得怎么樣的轉(zhuǎn)變,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,幫助學(xué)生達(dá)成畢業(yè)要求、實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),使每個學(xué)生都能取得理想的學(xué)習(xí)成果。教師既要傳授知識,也要重視學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng),幫助學(xué)生樹立正確的“三觀”,提高學(xué)習(xí)能力,做到“樂學(xué)、會學(xué)、學(xué)會”。
基于OBE理念確定教學(xué)內(nèi)容,以確保課程的創(chuàng)新性;適度提升教學(xué)內(nèi)容的難度,以確保課程的挑戰(zhàn)度;將課程思政融入學(xué)科知識,使學(xué)生得到知識、能力、素質(zhì)的綜合訓(xùn)練,以確保課程的高階性。
4.2.1 確定教學(xué)內(nèi)容的指導(dǎo)思想
要實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容由教什么向?qū)W什么的轉(zhuǎn)變,就要基于OBE理念,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。OBE理念下教學(xué)內(nèi)容由職業(yè)需求決定,包括國家、社會、行業(yè)、用人單位等外部需求和學(xué)校、學(xué)生、教師等內(nèi)部需求。根據(jù)職業(yè)需求選定教學(xué)內(nèi)容,可以確保教學(xué)內(nèi)容的前沿性和時代性,以實現(xiàn)課程的創(chuàng)新性。另外,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有一定的難度,在保證學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論和基本技能的基礎(chǔ)上,增加一定比例具有挑戰(zhàn)度的教學(xué)內(nèi)容,促使教師和學(xué)生共同投入更多的精力于教學(xué)活動之中,達(dá)到增“負(fù)”提“效”的目的。
“金課”建設(shè)的高階性要求將知識、能力、素質(zhì)有機融合,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。在強調(diào)對學(xué)生進(jìn)行知識、能力培養(yǎng)的同時,也要加強對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)。因此,“金課”建設(shè)要堅持學(xué)科知識和思政教育的同向同行,充分挖掘課程的思政元素,將其自然、巧妙地融入專業(yè)內(nèi)容中,在課堂教學(xué)主渠道中[4]充分發(fā)揮教書育人功能,使學(xué)生在獲得專業(yè)知識的同時,道德素養(yǎng)、人文素養(yǎng)和社會價值觀得到熏陶和提升,樹立正確的“三觀”。
4.2.2 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
通信電子線路課程結(jié)合課程思政和工程認(rèn)證的新形勢,根據(jù)行業(yè)對人才的要求,確定課程核心能力,進(jìn)一步明確教學(xué)目標(biāo),如表1所示。
表1 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計
在明確課程知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合優(yōu)化。
通信電子線路課程的教學(xué)內(nèi)容主要是:高頻小信號諧振放大器、高頻功率放大器、LC正弦波振蕩器、振幅調(diào)制與解調(diào)器、混頻器、角度調(diào)制與解調(diào)器、反饋控制電路等各種常用單元電路的基本概念、工作原理和分析方法,以及這些電路的設(shè)計要求和最新應(yīng)用。在教學(xué)過程中,以調(diào)幅廣播系統(tǒng)為主線,將高頻小信號諧振放大器、高頻功率放大器、LC正弦波振蕩器、振幅調(diào)制與解調(diào)器、混頻器等常用單元電路串接起來,幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的思想,并能利用所學(xué)知識對系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析。學(xué)習(xí)頻率調(diào)制與解調(diào)器后,要求學(xué)生根據(jù)調(diào)幅廣播系統(tǒng)的設(shè)計方法,自行設(shè)計調(diào)頻廣播系統(tǒng),以鍛煉學(xué)生獨立設(shè)計系統(tǒng)的能力,提高了課程的挑戰(zhàn)度。
將思政元素與專業(yè)知識有機融合,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)。在專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中植入課程思政內(nèi)容,使學(xué)生珍惜學(xué)習(xí)機會,主動學(xué)習(xí),奮發(fā)圖強;個人才能只有和團隊精神共同作用才能取得理想的效果;在分析和解決問題時要結(jié)合實際需求,抓住主要矛盾,用辯證的方法,多角度、全方位思考和分析問題,找到解決問題最合適的方法;要具有創(chuàng)新思維,在學(xué)習(xí)、工作中能夠勤于思考、勇于探索。課程思政教學(xué)設(shè)計示例如表2所示。
表2 課程思政教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)需求以及思政元素的融合,使課程具有了創(chuàng)新性和高階性的特點,加上難度提升增加的挑戰(zhàn)度,學(xué)生必須花更多的時間去學(xué)懂弄通課程內(nèi)容。為了提高學(xué)習(xí)效率,必須對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革。
4.3.1 模式創(chuàng)新,優(yōu)勢互補
將信息技術(shù)融入傳統(tǒng)教學(xué),可以使教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式豐富多樣,實現(xiàn)由文本確定型向信息多元型的轉(zhuǎn)變,將較為枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容案例化、直觀化、形象化、細(xì)微化,圖文并茂,易于互動。信息技術(shù)提供了多元化的技術(shù)平臺,為各種教學(xué)方法的實施提供了有力的技術(shù)支撐。教師可靈活運用講授法、設(shè)問法、圖示法、啟發(fā)互動法、演示法、對比法、回顧法、總結(jié)法以及翻轉(zhuǎn)課堂法和任務(wù)驅(qū)動法等,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維,實現(xiàn)從傳統(tǒng)“教”向“引”的轉(zhuǎn)變,避免“授之以魚”,實現(xiàn)“授之以漁”,使學(xué)生的主觀能動性得以充分發(fā)揮。
在通信電子線路課程教學(xué)中,合理選取線上和線下的教學(xué)內(nèi)容,各有側(cè)重,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,有利于師生互動,進(jìn)行“有溫度有情感”的教學(xué),提升學(xué)習(xí)效率,提高學(xué)習(xí)效果。
課前,通過教學(xué)平臺發(fā)布預(yù)習(xí)課件,學(xué)生可以觀看微課視頻進(jìn)行自學(xué),然后完成預(yù)習(xí)課件中的練習(xí)題。教師在課前查看學(xué)生預(yù)習(xí)課件的答題情況,初步了解學(xué)生對本章知識點的掌握程度,合理調(diào)整教學(xué)方法,使之更適合學(xué)情。第五章LC正弦波振蕩器、第六章振幅調(diào)制與解調(diào)器預(yù)習(xí)課件的學(xué)生答題情況如圖1所示。通過分析發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生未能掌握振幅調(diào)制信號的性質(zhì)和包絡(luò)檢波器的不失真條件,在上課時需要進(jìn)行有針對性的講解。
圖1 預(yù)習(xí)課件學(xué)生答題情況
課中,充分發(fā)揮教學(xué)平臺的作用。上課時學(xué)生掃碼進(jìn)入教學(xué)平臺進(jìn)行簽到,講解時可通過教學(xué)平臺隨機點名進(jìn)行學(xué)生提問,知識點講解結(jié)束后利用教學(xué)平臺讓學(xué)生進(jìn)行隨堂小測驗,由統(tǒng)計結(jié)果及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況,進(jìn)行有針對性的答疑解惑。此外,利用教學(xué)平臺的彈幕、投稿等功能,可以讓學(xué)生積極地參與課堂教學(xué),提升課堂教學(xué)效率。
課后,圍繞課上所授知識點通過教學(xué)平臺發(fā)布綜合性練習(xí)題,學(xué)生需要在充分理解課上所授知識點的基礎(chǔ)上才能順利完成。這種方式既可以督促學(xué)生主動復(fù)習(xí)課上所授知識點,又可以使學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)過程中存在的問題。
4.3.2 精準(zhǔn)施教,彰顯個性
利用教學(xué)平臺對學(xué)生在線學(xué)習(xí)時長、次數(shù)、測試成績及互動等情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及對相關(guān)知識的掌握情況,利于教師有針對性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,及時調(diào)整教學(xué)方案,對學(xué)生開展個性化的精準(zhǔn)施教,使每個學(xué)生都學(xué)有所獲。
教師充分利用各種教學(xué)平臺豐富的教學(xué)資源,為學(xué)生學(xué)習(xí)拓展渠道,使課堂教學(xué)得以外延。促使學(xué)生利用碎片化的時間實現(xiàn)泛在學(xué)習(xí),即5A學(xué)習(xí)(Anyone,Anytime,Anywhere,Any Device,Anyway,5A)。信息技術(shù)為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了便捷的條件,這要求學(xué)生具有較好的學(xué)習(xí)自覺性和學(xué)習(xí)能力,能夠主動學(xué)習(xí);學(xué)生也可以根據(jù)自身特點,基于專業(yè)要求和個人興趣,自主選擇學(xué)習(xí)時間、內(nèi)容和方法,統(tǒng)籌學(xué)習(xí),實現(xiàn)個性化發(fā)展。
基于OBE理念的教學(xué)評價,是以產(chǎn)出為導(dǎo)向的評價,即以學(xué)生學(xué)得怎么樣來評價教師教得怎么樣,關(guān)注的重點在于學(xué)生的發(fā)展。通信電子線路課程的教學(xué)評價以畢業(yè)要求為基礎(chǔ),根據(jù)課程目標(biāo)定位,采用了形成性(或稱過程性)評價與總結(jié)性評價、定量評價與定性評價相結(jié)合的多元考核評價方式,檢查學(xué)生對各知識點的掌握程度,評價學(xué)生對課程目標(biāo)的達(dá)成情況。
通信電子線路課程的形成性評價由平時作業(yè)成績(占總成績的30%)、單元測試成績(占總成績的10%)、期中測試成績(占總成績的10%)確定;總結(jié)性評價由期末考試成績(占總成績的50%)確定。
課程目標(biāo)達(dá)成情況的定量評價由下列公式計算得出結(jié)果:
定性評價通過“課程學(xué)習(xí)學(xué)生自評滿意度調(diào)查問卷”得出結(jié)果,具體評價方法為:
根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況的評價結(jié)果,發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面存在的問題,提出切實可行的改進(jìn)措施,并對實施效果進(jìn)行跟蹤,實現(xiàn)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn),形成質(zhì)量保障閉環(huán)。
“金課”建設(shè)的目標(biāo),就是要實現(xiàn)課程的“兩性一度”,即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、實現(xiàn)學(xué)生更好發(fā)展[5]。因此,在通信電子線路課程的“金課”建設(shè)過程中,以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo),建立了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。思政元素植入專業(yè)知識,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力和高級思維?;诔晒麑?dǎo)向教育理念確定教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合職業(yè)(市場)需求、緊跟時代發(fā)展步伐,確保了課程內(nèi)容的前沿性和時代性;而信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,使教學(xué)手段更加先進(jìn),師生互動更加便捷;泛在學(xué)習(xí)可培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,利于學(xué)生個性化發(fā)展。適度提升教學(xué)內(nèi)容的難度,可確保課程的挑戰(zhàn)度。采用形成性與總結(jié)性、定量與定性相結(jié)合的教學(xué)評價方式,評價學(xué)生對課程目標(biāo)的達(dá)成情況,利用評價結(jié)果指導(dǎo)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn),形成質(zhì)量保障閉環(huán)。通過以上一系列措施,實現(xiàn)了通信電子線路課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,使學(xué)生得到知識、能力以及素養(yǎng)的綜合訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,強化學(xué)生的團隊協(xié)作意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力。