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面向前沿技術(shù)的信息論與編碼課程混合式教學(xué)改革研究

2023-03-21 12:48:32詹文朱威龍吳不為卓穎
大學(xué)教育 2023年23期
關(guān)鍵詞:信息論前沿技術(shù)編碼

詹文 朱威龍 吳不為 卓穎

[摘 要]針對(duì)信息論與編碼課程傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中存在的理論知識(shí)繁雜抽象、課堂形式單一刻板、課堂內(nèi)容陳舊等問(wèn)題,文章在深入剖析學(xué)生學(xué)習(xí)困境誘因的基礎(chǔ)上,從教學(xué)內(nèi)容、思政元素、教學(xué)模式、考核模式四個(gè)方面,探討了信息論與編碼課程的教學(xué)改革方案,提出將課程內(nèi)容與前沿技術(shù)熱點(diǎn)相結(jié)合、與國(guó)家發(fā)展熱點(diǎn)相結(jié)合,借助信息化線上平臺(tái),構(gòu)建“三段兩維”式PBL混合式教學(xué)模式和“N+2”考核模式,以期為信息論與編碼課程混合式教學(xué)改革提供新思路。

[關(guān)鍵詞]信息論與編碼;前沿技術(shù);混合式教學(xué);PBL;“N+2”考核

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2023)23-0042-06

隨著數(shù)字孿生、天地一體化通信和AI大語(yǔ)言模型等新技術(shù)的快速發(fā)展,人類社會(huì)正以驚人的速度邁向全新的信息時(shí)代。在海量數(shù)據(jù)信息的浸潤(rùn)下,“新基建”“智慧城市”“數(shù)字中國(guó)”等國(guó)家重要發(fā)展舉措如雨后春筍般涌現(xiàn),引領(lǐng)著中國(guó)在以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)特征的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的道路上飛速發(fā)展。

信息論作為現(xiàn)代信息科學(xué)與技術(shù)的重要基礎(chǔ)理論,不僅在數(shù)據(jù)通信、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等重要工程領(lǐng)域具有根本性地位,而且對(duì)生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。它所涉及的香農(nóng)信息論、信源編碼和信道編碼等方法論及相關(guān)理論,在信息的接收、存儲(chǔ)、傳輸和應(yīng)用的完整分析處理過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,掌握信息論相關(guān)知識(shí)對(duì)從事信息科技領(lǐng)域的人才來(lái)說(shuō)是必不可少的。

各大高校已廣泛開(kāi)設(shè)信息論以及相關(guān)課程。然而,部分高校的信息論課堂長(zhǎng)期以傳統(tǒng)的線下理論教學(xué)為主,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式都略顯陳舊,與我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展需求不符。高等教育的數(shù)字化改革和人才培養(yǎng)觀念的革新已受到廣泛關(guān)注,教育部早在2019年發(fā)布的《教育部關(guān)于深化本科教育改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》中,就重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了高等院校必須以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ),全面提高課程建設(shè)質(zhì)量,積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”,探索智能教育新形態(tài),推動(dòng)課堂教學(xué)改革[1]。2023年,教育部等部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《普通高等教育學(xué)科專業(yè)設(shè)置調(diào)整優(yōu)化改革方案》進(jìn)一步指出,對(duì)現(xiàn)有工科專業(yè)全要素改造升級(jí),將相關(guān)學(xué)科專業(yè)發(fā)展前沿成果、最新要求融入人才培養(yǎng)方案和教學(xué)過(guò)程[2]。

信息論與編碼課程作為電子信息類專業(yè)本科生的必修課,其改革工作也應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,緊跟時(shí)代步伐,結(jié)合新工科的發(fā)展理念,培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代中國(guó)社會(huì)發(fā)展要求、滿足新工科蓬勃發(fā)展需求、具備獨(dú)立思考能力和自主學(xué)習(xí)能力的多維度、多層次、復(fù)合型信息技術(shù)人才。因此,本文針對(duì)信息論與編碼課程教學(xué)現(xiàn)狀展開(kāi)探討,從教學(xué)內(nèi)容、思政元素、教學(xué)模式、考核模式四個(gè)方面提出改革思路。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

信息論與編碼課程是一門(mén)基于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過(guò)程、高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)等前序課程知識(shí)而開(kāi)設(shè)的課程,主要講解信息產(chǎn)生、處理、傳輸和存儲(chǔ)等基本概念,以及通信系統(tǒng)有效性和可靠性設(shè)計(jì)方法,該課程通常是大三年級(jí)的電子信息類專業(yè)本科生的專業(yè)必修課[3-5]。學(xué)習(xí)該課程可以讓學(xué)生深入了解現(xiàn)代通信系統(tǒng)架構(gòu),掌握信息論的相關(guān)知識(shí)、概念和原理方法,有助于培養(yǎng)學(xué)生在信息領(lǐng)域從事科學(xué)研究、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

盡管信息論與編碼課程在工科核心課程體系中占據(jù)重要地位,但在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生反映存在課程難度大、難以理解和應(yīng)用等典型問(wèn)題,主要原因有以下幾方面。

(一)前序課程范圍廣,學(xué)生需要具備多維的數(shù)學(xué)知識(shí)

信息論與編程課程內(nèi)容高度抽象,涉及一些復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)概念。在教學(xué)過(guò)程中,如果教師只注重講述理論知識(shí)和概念,而缺乏實(shí)際應(yīng)用的解釋和演示,學(xué)生可能會(huì)感到枯燥乏味,難以理解實(shí)際工程意義,容易產(chǎn)生厭學(xué)心理,降低課堂的活躍度。

(二)教學(xué)內(nèi)容陳舊,與前沿技術(shù)脫節(jié)

信息論與編碼課程已經(jīng)有了多本國(guó)家級(jí)一流教材和相關(guān)課程資源,這些教材和課程資源提供了規(guī)范化的內(nèi)容體系。然而,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,理論知識(shí)的經(jīng)典性與工程應(yīng)用的前沿性并未得到有效的融合。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常不清楚課程的工程意義,容易將其誤解為純數(shù)學(xué)的學(xué)科,導(dǎo)致學(xué)生難以把握課程學(xué)習(xí)的正確方向。

(三)思政元素缺失

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容缺乏思政元素,教師在教學(xué)過(guò)程中過(guò)于注重知識(shí)傳遞,忽視了課程的人文精神和歷史意義,與社會(huì)主義核心價(jià)值觀的聯(lián)系較少,不利于提升學(xué)生的綜合能力,也未能響應(yīng)《全面推進(jìn) “大思政課”建設(shè)的工作方案》[6]要求。

(四)教學(xué)模式陳舊,課堂數(shù)字化發(fā)展緩慢

當(dāng)前,信息論與編碼課程主要還是采取傳統(tǒng)的講授方式。對(duì)于本應(yīng)是主體的學(xué)生來(lái)說(shuō),這種傳統(tǒng)教學(xué)方式,在較大程度上弱化了學(xué)生的自主性和主動(dòng)性。近年來(lái),由于疫情的影響,各高校開(kāi)始采取線上教學(xué),使用了騰訊會(huì)議、雨課堂等平臺(tái)進(jìn)行授課。然而,這些平臺(tái)僅僅被當(dāng)作一種遠(yuǎn)距離通信手段,課程的教學(xué)模式?jīng)]有發(fā)生本質(zhì)改變。

(五)考核方式單一,無(wú)法全面體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果

部分高校的信息論與編碼課程仍采用傳統(tǒng)的閉卷考試模式,僅憑期末考試成績(jī)來(lái)衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果,難以全面體現(xiàn)學(xué)生的課堂參與度、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,容易導(dǎo)致學(xué)生過(guò)分注重應(yīng)試技巧。即便學(xué)生在考試中獲得高分,也不意味著他們真正理解和掌握了課程內(nèi)容。

總體而言,當(dāng)前部分高校的信息論與編碼課程存在內(nèi)容高度抽象、與前沿技術(shù)脫節(jié)、思政元素缺失、數(shù)字化發(fā)展緩慢和考核方式單一等問(wèn)題,無(wú)法滿足新工科建設(shè)對(duì)高質(zhì)量人才培養(yǎng)的需求。

二、課程的教學(xué)改革

針對(duì)以上五個(gè)方面的問(wèn)題,課程組根據(jù)課堂中的實(shí)踐教學(xué)情況、效果和學(xué)生反饋,提出了信息論與編碼課程改革方案。

(一)教學(xué)內(nèi)容革新,緊扣前沿技術(shù)

信息論與編碼課程的內(nèi)容具有高度的系統(tǒng)性和理論性,前后內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?,F(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容體系一般是從現(xiàn)代通信系統(tǒng)整體架構(gòu)開(kāi)始講解,然后采用分而治之的思想,將教學(xué)內(nèi)容模塊化(例如分成信源模塊、信道模塊、信宿模塊)。在模塊內(nèi)和模塊間,通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和邏輯推理來(lái)講解信息論的概念。這樣的內(nèi)容體系雖然體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性,但過(guò)于瑣碎、冗長(zhǎng)的理論探討以及枯燥的授課形式,容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。

實(shí)際上,信息論作為一門(mén)工科專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科,其包含的每一個(gè)公式和每一條定理都有對(duì)應(yīng)的實(shí)際、前沿工程應(yīng)用案例,例如B5G系統(tǒng)和醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)等,許多學(xué)生在日常生活學(xué)習(xí)很可能已經(jīng)廣泛接觸了這些案例。從學(xué)生熟悉的案例、未來(lái)可能從事的前沿領(lǐng)域出發(fā),在“學(xué)以致用,用以促學(xué),學(xué)用相長(zhǎng),知行合一”的理念下豐富信息論與編碼課程的內(nèi)容,將是該課程改革的重要方向之一。既要實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的傳遞,又要緊貼前沿技術(shù)熱點(diǎn),本文認(rèn)為課程內(nèi)容改革需要從以下兩方面著手。

一方面,課堂上應(yīng)減少公式推導(dǎo)講解的比重,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念的理解。由于信息論中的數(shù)學(xué)定義以及公式結(jié)論往往伴隨著復(fù)雜的證明過(guò)程,若所有數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)證明都在課堂上進(jìn)行詳細(xì)講解,教學(xué)課時(shí)將嚴(yán)重不足。因此,適當(dāng)減少公式推導(dǎo)講解的比重,根據(jù)公式的重要程度可以將推導(dǎo)過(guò)程分為必須講解、略講或不講。例如,在講解最大熵定理時(shí),可以精講細(xì)講,給出完整的推導(dǎo)證明;而對(duì)于信息論失真函數(shù)公式的推導(dǎo),則可以略講,只介紹推導(dǎo)過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),通過(guò)布置作業(yè)的方式引導(dǎo)學(xué)生自學(xué);對(duì)于更復(fù)雜的公式推導(dǎo)證明,可以在在線教學(xué)平臺(tái)提供相關(guān)文獻(xiàn),鼓勵(lì)學(xué)生自行了解。

另一方面,將前沿技術(shù)熱點(diǎn)作為課程內(nèi)容的切入點(diǎn),并作為學(xué)生課后線上活動(dòng)的擴(kuò)展點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō),教師需要將教材中抽象的數(shù)字符號(hào)與實(shí)際工程應(yīng)用案例相結(jié)合。在課程開(kāi)始時(shí),可以選取學(xué)生熟悉的工程應(yīng)用案例,讓學(xué)生感受到課程知識(shí)點(diǎn)的重要性和趣味性。在課程結(jié)束后,通過(guò)線上平臺(tái),以話題討論的方式,引導(dǎo)學(xué)生探索課程知識(shí)點(diǎn)的具體應(yīng)用細(xì)節(jié)和前沿應(yīng)用案例。這樣既可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也可以培養(yǎng)學(xué)生探索未知、從事研究的能力。教師在前沿技術(shù)熱點(diǎn)的選擇上,要全面貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于教育的重要論述,面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康。

本文提供了部分教學(xué)知識(shí)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的思政內(nèi)容前沿技術(shù)熱點(diǎn)作為參考(見(jiàn)表1)。

(二)思政元素融入課堂動(dòng)脈

信息論與編碼課程不能僅傳遞信息論相關(guān)知識(shí),也應(yīng)該強(qiáng)化落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù),實(shí)現(xiàn)“教書(shū)”與“育人”雙重目標(biāo)。信息論與編碼課程缺乏思政元素,其根本原因在于課程內(nèi)容抽象且數(shù)學(xué)理論較多,缺乏與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系[7]。要實(shí)現(xiàn)信息論與編碼課程的思政元素融入,就需要梳理教學(xué)內(nèi)容,深挖課程中涉及的歷史、時(shí)事、以信息論為基礎(chǔ)的科技成就及生活啟示等方面的內(nèi)容,將具體人物或事件中蘊(yùn)含的人文精神和科學(xué)精神與社會(huì)主義核心價(jià)值觀相融合,以案例形式或話題形式呈現(xiàn)。

例如,講解熵的相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以引用薛定諤的著名觀點(diǎn)——生命以負(fù)熵為生,人活著的意義,就是不斷對(duì)抗熵增的過(guò)程,這既有助于生動(dòng)鮮活地闡述“熵”這一抽象概念的含義,也有助于進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生關(guān)于生命意義的思考,鼓勵(lì)他們?cè)诿鎸?duì)危機(jī)和問(wèn)題時(shí)能夠自律、自強(qiáng)。在講解信源編碼和信道編碼這兩部分內(nèi)容時(shí),教師可以將這兩個(gè)概念進(jìn)行比較,從而引導(dǎo)學(xué)生思考。信源編碼通過(guò)去除冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮,要求把握事情發(fā)展的主要矛盾,以此鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)、工作和生活中減負(fù)減壓,將精力集中在主要矛盾。信道編碼則通過(guò)增加冗余來(lái)提高系統(tǒng)的檢錯(cuò)和容錯(cuò)能力,以此鼓勵(lì)學(xué)生在科研過(guò)程中保持檢查的習(xí)慣。

此外,教師還可以在課堂上舉例介紹AVS壓縮標(biāo)準(zhǔn)、5G系統(tǒng)中的Polar碼、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的多進(jìn)制LDPC碼等由我國(guó)自主研發(fā)的多項(xiàng)前沿技術(shù)。這些技術(shù)真正展現(xiàn)了我國(guó)在信息化環(huán)境中的強(qiáng)大實(shí)力,使我們能夠在全球科學(xué)領(lǐng)域中擁有更多話語(yǔ)權(quán)。學(xué)生可以從中深刻認(rèn)識(shí)到中國(guó)在電子信息技術(shù)上所取得的巨大進(jìn)步,從而增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心。在講述維特比譯碼算法時(shí),可以用“高通稅”這一案例說(shuō)明通信前沿技術(shù)對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活的重要影響,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)科技自立和創(chuàng)新的重要性。

(三)基于線上平臺(tái)的PBL混合式教學(xué)模式探索

問(wèn)題導(dǎo)向型學(xué)習(xí)法(Problem?Based Learning,PBL)[8]于1969年被提出,它強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)與問(wèn)題情境強(qiáng)關(guān)聯(lián),要求學(xué)生的學(xué)習(xí)圍繞復(fù)雜的問(wèn)題展開(kāi),并貫穿以學(xué)生為中心、教師為引導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)理念,注重培養(yǎng)學(xué)生自主解決復(fù)雜問(wèn)題的能力和高水平思維。信息論與編碼課程使用PBL教學(xué)法具有以下優(yōu)勢(shì):第一, 信息論領(lǐng)域的諸多重要理論都是圍繞通信系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)的,因此非常適合利用PBL教學(xué)法闡述相應(yīng)理論和知識(shí)點(diǎn); 第二, “問(wèn)題導(dǎo)向”既是教學(xué)方法,也是重要的工程思維。通過(guò)在課堂上實(shí)施PBL教學(xué)法,有利于學(xué)生提升個(gè)人終身學(xué)習(xí)能力。

傳統(tǒng)PBL課堂采用學(xué)生分組查找資料、教師線下課堂講解、習(xí)題練習(xí)和提問(wèn)答疑等方式開(kāi)展教學(xué)[9-12]。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中與教師、同學(xué)之間缺乏交流,容易閉門(mén)造車,對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度參差不齊;教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解僅限于作業(yè)成績(jī),或?qū)γ總€(gè)小組內(nèi)進(jìn)行匯報(bào)的個(gè)別學(xué)生有所了解,難以做到因材施教以及把握每個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)的掌握程度。在雨課堂和課堂派等數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)被廣泛應(yīng)用于教學(xué)的背景下,如何有效運(yùn)用線上平臺(tái),打破傳統(tǒng)PBL教學(xué)的局限性[13-15],尤其是面向信息論與編碼課程,構(gòu)建新型的混合式教學(xué)模式,是一項(xiàng)具有重要意義的探索性議題。

針對(duì)傳統(tǒng)PBL教學(xué)過(guò)程中存在的痛點(diǎn)和難點(diǎn),本文提出了“三段兩維”式PBL混合式教學(xué)模式(見(jiàn)圖1),即課前、課中和課后三個(gè)階段以及線上和線下兩個(gè)維度。

課前階段:教師可以在課堂派在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳課程預(yù)習(xí)資料,供學(xué)生自主預(yù)習(xí)使用,使其能熟悉教學(xué)內(nèi)容并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,在預(yù)習(xí)資料過(guò)程中學(xué)生可以將自己的困惑發(fā)布在互動(dòng)話題的留言區(qū)。在線下的課堂教學(xué)前,教師通過(guò)課堂派后臺(tái)數(shù)據(jù)了解學(xué)生的整體預(yù)習(xí)情況,并根據(jù)學(xué)生反饋的問(wèn)題更新教學(xué)課件和適當(dāng)調(diào)整講解重點(diǎn)。同時(shí),教師可以利用課前的時(shí)間與學(xué)生直接溝通預(yù)習(xí)情況。

課中階段:教師根據(jù)課前階段收集到的反饋內(nèi)容,精講課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),保證學(xué)生掌握信息論與編碼課程的基礎(chǔ)理論知識(shí),并通過(guò)課程思政、案例分析引導(dǎo)學(xué)生,將前沿技術(shù)知識(shí)融入教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時(shí),教師可以在課程間隙或知識(shí)點(diǎn)總結(jié)之后,通過(guò)課堂派在線平臺(tái)發(fā)布隨堂測(cè)試題,通過(guò)主觀題答案或選擇題正確率了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的整體掌握程度。對(duì)學(xué)生而言,在課中階段遇到的問(wèn)題,他們可以主動(dòng)通過(guò)在線平臺(tái)與教師進(jìn)行交流,向教師提問(wèn),教師的及時(shí)解答,不僅提高了課堂效率,而且加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

課后階段:教師布置思考題,指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí),夯實(shí)基礎(chǔ),思考題需要注重題目的高階性和前沿性,激發(fā)學(xué)生自主探索與思考。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自行組建學(xué)習(xí)小組,通過(guò)小組作業(yè)或成果匯報(bào)的形式開(kāi)展學(xué)習(xí),學(xué)生之間可以相互交流討論思考題的內(nèi)容。同時(shí),教師通過(guò)在線平臺(tái)發(fā)布課程的思維導(dǎo)圖,以便學(xué)生自查知識(shí)體系,并隨時(shí)與學(xué)生保持溝通,答疑解惑,幫助學(xué)生消化吸收課程內(nèi)容,增加師生互動(dòng)。此外,課程還可以結(jié)合企業(yè)微信和騰訊會(huì)議等信息化教學(xué)手段,縮短教師與學(xué)生之間的距離,實(shí)現(xiàn)更緊密的互動(dòng)交流。線上學(xué)習(xí)資料的共享和實(shí)際案例的分析,將有助于學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。在課后階段,教師可以組織匿名評(píng)教活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生暢所欲言,針對(duì)課堂教學(xué)的內(nèi)容和形式提供相關(guān)建議或反饋,推動(dòng)信息論與編碼課堂教學(xué)逐步完善。

“工欲善其事,必先利其器”,利用功能日漸豐富的在線平臺(tái)作為溝通的橋梁,PBL混合式教學(xué)模式不僅能夠有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生參與度不高的問(wèn)題,而且能夠解決傳統(tǒng)PBL模式下學(xué)生與教師溝通不夠及時(shí)、了解不夠深入的問(wèn)題。PBL混合式教學(xué)模式既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,實(shí)現(xiàn)“以問(wèn)促學(xué)、以問(wèn)導(dǎo)學(xué)”,又能讓教師準(zhǔn)確且及時(shí)地掌握課堂教學(xué)動(dòng)態(tài),避免學(xué)生對(duì)課程知識(shí)“走馬觀花、淺嘗輒止”,保證課程知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性。然而,對(duì)于在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上眾多的功能,教師需要仔細(xì)甄別、按需取用,既要避免給學(xué)生徒增負(fù)重,也要避免在線平臺(tái)淪為考勤簽到的工具。只有這樣才能充分發(fā)揮在線學(xué)習(xí)平臺(tái)在信息交互、學(xué)情統(tǒng)計(jì)、資源共享等方面的重要作用。

(四)“N+2”考核模式

在教學(xué)改革探索中,課程組結(jié)合形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià),構(gòu)建了“N+2”考核模式,“N+2”考核評(píng)價(jià)表如表2所示,其中“N”是多維度形成性評(píng)價(jià),包括課堂考勤、線上互動(dòng)、隨堂測(cè)驗(yàn)和課后作業(yè);“2”是總結(jié)性評(píng)價(jià),即課程期中考試(針對(duì)上半學(xué)期教學(xué)內(nèi)容)和期末考試(針對(duì)下半學(xué)期教學(xué)內(nèi)容)。

構(gòu)建“N+2”考核模式的原因在于,僅以期末考試成績(jī)?yōu)橹鞯膫鹘y(tǒng)考核忽略了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和課堂參與度的評(píng)估,不利于提高學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題的積極性。而傳統(tǒng)PBL教學(xué)模式中,由于缺少在線學(xué)習(xí)平臺(tái),考核僅限于小組作業(yè)或成果匯報(bào),考核成績(jī)往往以等級(jí)制劃分,缺乏對(duì)不同學(xué)生學(xué)習(xí)情況的具體評(píng)價(jià),不利于培養(yǎng)學(xué)生自主思考和學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的獨(dú)立性和探索性。因此,這兩種考核模式都不適合開(kāi)展基于在線平臺(tái)的PBL混合式教學(xué)。

基于信息化教學(xué)手段的“N+2”考核模式,能夠?qū)⒚恳幻麑W(xué)生的最終考核成績(jī)與其平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中的課堂參與度、獨(dú)立性和積極性、問(wèn)題解決能力等緊密聯(lián)系起來(lái)。教師可以在自主學(xué)習(xí)的全鏈條流程內(nèi)逐一細(xì)化考核分?jǐn)?shù),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與到每一個(gè)問(wèn)題的“產(chǎn)生—思考—解決—反思”流程中??偠灾S富多樣的形成性評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),以及每個(gè)環(huán)節(jié)中明確、透明的百分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),考核方式實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化、多元化、全面性及公平性,有效解決了傳統(tǒng)考核模式中“一考定分?jǐn)?shù)”的弊端和傳統(tǒng)PBL教學(xué)模式中“一碗水端平”的模糊打分問(wèn)題。

三、結(jié)語(yǔ)

在新工科建設(shè)的時(shí)代背景下,以信息論與編碼課程為代表的工科課程,應(yīng)積極踐行“學(xué)生中心,產(chǎn)出導(dǎo)向,持續(xù)改進(jìn)”的教育理念,以學(xué)生為課堂主體,充分激發(fā)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)具備“高水平科技自立自強(qiáng)”的高素質(zhì)人才。

當(dāng)前,部分高校的信息論與編碼課程存在內(nèi)容高度抽象、與前沿技術(shù)脫節(jié)、思政元素缺失、數(shù)字化發(fā)展緩慢和考核方式單一等問(wèn)題,本文提出了一種適用于信息論與編碼課程的PBL混合式教學(xué)模式,通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的豐富功能和便捷特性,打破傳統(tǒng)課堂的時(shí)間和空間的局限性。通過(guò)引入前沿技術(shù)和思政元素,實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際和“知識(shí)+育人”的協(xié)同目標(biāo);通過(guò)構(gòu)建“N+2”考核模式,量化學(xué)生在課堂內(nèi)、外的參與度和積極性,并對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行了精準(zhǔn)評(píng)價(jià)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.教育部關(guān)于深化本科教育改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)[EB/OL].(2019-10-12)[2023-07-01]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html.

[2] 教育部,國(guó)家發(fā)展改革委,工業(yè)和信息化部,等.教育部等五部門(mén)關(guān)于印發(fā)《普通高等教育學(xué)科專業(yè)設(shè)置調(diào)整優(yōu)化改革方案的通過(guò)》[EB/OL].(2023-03-29)[2023-07-01].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202304/t20230404_1054230.html.

[3] 曹雪虹,張宗橙.信息論與編碼[M].3版.北京:清華大學(xué)出版社,2016.

[4] 傅祖蕓.信息論:基礎(chǔ)理論與應(yīng)用[M].5版.北京:電子工業(yè)出版社,2022.

[5] 姜楠,王健.信息論與編碼理論[M].2版.北京:清華大學(xué)出版社,2021.

[6] 教育部,中共中央宣傳部,中共中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室,等. 教育部等十部門(mén)關(guān)于印發(fā)《全面推進(jìn)“大思政課”建設(shè)的工作方案》的通知[EB/OL].(2022-08-18)[2023-07-01]. https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-08/24/content_570662?3.htm.

[7] 黃英,雷菁,劉嚴(yán),等.工科研究生課程思政改革實(shí)踐探索研究:以“信息論與編碼”課程為例[J].工業(yè)和信息化教育,2022(9) :53-56.

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