高雪飛 朱開宇

摘? 要? 對(duì)于工科專業(yè)，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膹?fù)合型工程技術(shù)人才是新工科建設(shè)和課程思政建設(shè)的共同目標(biāo)，成果導(dǎo)向教育是有利于實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的一種先進(jìn)的工程教育理念。電子信息類的學(xué)科基礎(chǔ)課信號(hào)與系統(tǒng)因自身的課程特點(diǎn)，在以成果為導(dǎo)向開展教學(xué)時(shí)遇到一定的困境，為突破這些困境，對(duì)基于成果導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行探索和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞? 信號(hào)與系統(tǒng)；課程思政；成果導(dǎo)向教育；混合式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）09-0094-03

0? 引言

目前，成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Educa-tion，OBE）已成為我國高校教育改革的主流理念之一。成果導(dǎo)向教育是指以最終的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，開展教學(xué)活動(dòng)，最終學(xué)習(xí)成果既是成果導(dǎo)向教育的終點(diǎn)，也是其起點(diǎn)[1]。

習(xí)近平總書記在中央人才工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：當(dāng)前，我國進(jìn)入了全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家、向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的新征程，我們比歷史上任何時(shí)期都更加接近實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的宏偉目標(biāo)，也比歷史上任何時(shí)期都更加渴求人才[2]。為了適應(yīng)新時(shí)代新形勢(shì)下的人才需求，國家正在加快推進(jìn)新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科建設(shè)，并全面加強(qiáng)高校課程思政建設(shè)，二者是統(tǒng)一于立德樹人的總體教育目標(biāo)的。對(duì)于工科專業(yè)來講，要著力培養(yǎng)政治信仰堅(jiān)定、勇?lián)鐣?huì)責(zé)任、胸懷家國未來，具有寬厚的知識(shí)基礎(chǔ)、更強(qiáng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、良好的職業(yè)道德素養(yǎng)、跨界視野和交叉整合能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才[3]。因此，工科專業(yè)應(yīng)以培養(yǎng)如上所述德才兼?zhèn)涞膹?fù)合型工程技術(shù)人才作為人才培養(yǎng)的最終成果，以此為導(dǎo)向進(jìn)行課程建設(shè)，開展教學(xué)。

1? 信號(hào)與系統(tǒng)課程以成果為導(dǎo)向開展教學(xué)時(shí)遇到的困境

信號(hào)與系統(tǒng)課程是電子信息類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，在本科教學(xué)中起著承前啟后的重要作用，前導(dǎo)課程包括高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、電路等，而以它為基礎(chǔ)的后續(xù)課程包括通信原理、數(shù)字信號(hào)處理和移動(dòng)通信等。因此，信號(hào)與系統(tǒng)課程是學(xué)生進(jìn)入信號(hào)處理領(lǐng)域和通信領(lǐng)域的敲門磚，是學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的培育起點(diǎn)。

因?yàn)檎n程本身的特點(diǎn)，在以成果為導(dǎo)向開展教學(xué)時(shí)遇到一定的困境：1）課程內(nèi)容較多，且涉及大量前導(dǎo)課程知識(shí)，但學(xué)時(shí)有限，使得教學(xué)時(shí)間安排緊張，不利于拓寬知識(shí)面，開闊視野；2）課程內(nèi)容較為抽象，學(xué)生不易理解，對(duì)知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)；3）課程內(nèi)容偏重理論和公式，在思政元素的挖掘和融入上有一定難度；4）課程內(nèi)容主要是信號(hào)與系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)理論和方法，和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不夠密切，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)科交叉整合能力。

2? 基于成果導(dǎo)向的混合式教學(xué)模式的目標(biāo)達(dá)成策略

2.1? 逆向設(shè)計(jì)，持續(xù)改進(jìn)

按照逆向思維進(jìn)行課程教學(xué)體系的設(shè)計(jì)，如圖1所示。以人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向確定課程教學(xué)目標(biāo)，課程教學(xué)目標(biāo)包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和價(jià)值目標(biāo)；以課程教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的各組成要素，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、思政素材、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方法；然后實(shí)施教學(xué)，完成教學(xué)過程后，利用評(píng)價(jià)方法進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，持續(xù)改進(jìn)、形成閉環(huán)。

2.2? 線上+線下立體化教學(xué)

采用“線上（SPOC、MOOC、其他網(wǎng)絡(luò)資源）+線下（板書、多媒體、仿真）”的混合式教學(xué)模式。SPOC采用超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，完成課前前導(dǎo)課程知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、拓展知識(shí)準(zhǔn)備、討論、測(cè)驗(yàn)，課上簽到、測(cè)驗(yàn)、問卷、選人回答，課后全面復(fù)習(xí)、知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、討論、拓展知識(shí)學(xué)習(xí)。選用優(yōu)質(zhì)的信號(hào)與系統(tǒng)MOOC，作為同課異構(gòu)學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可感受不同的教學(xué)思路和教學(xué)風(fēng)格，觸發(fā)對(duì)知識(shí)的深入領(lǐng)會(huì)和思考。充分引用其他網(wǎng)絡(luò)資源用于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的解構(gòu)、深化和拓展。線下完成主要內(nèi)容教學(xué)、典型習(xí)題精講、程序仿真、小組任務(wù)、小組討論等，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的立體化。線上線下教學(xué)資源融合使用，按照課前、課堂、課后三個(gè)階段組織實(shí)施，線下課堂和線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)間無縫切換，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的立體化。成果導(dǎo)向教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，主題豐富、形式多樣的課程資源可滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，學(xué)生可根據(jù)自身情況自主學(xué)習(xí)，從而能夠分層異步、梯次漸進(jìn)地教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的立體化。

2.3? 教學(xué)內(nèi)容形象化

在線上線下教學(xué)中大量引入演示動(dòng)畫、程序和科教視頻，將深?yuàn)W、抽象、枯燥的理論和公式以直觀、形象、生動(dòng)的形式展示給學(xué)生，一方面增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，提高課堂吸引力；另一方面化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)，幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)。

2.4? 緊密聯(lián)系應(yīng)用與前沿

教學(xué)內(nèi)容既要充分融入生活和工程應(yīng)用實(shí)例，也要充分拓展前沿性、時(shí)代性的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從理論知識(shí)逐漸拓展到實(shí)際應(yīng)用和學(xué)科前沿，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)同感和關(guān)注度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣，從而引導(dǎo)他們?cè)趯I(yè)領(lǐng)域繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和積極探索創(chuàng)新。

2.5? 思政融入打破時(shí)空壁壘

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：要運(yùn)用新媒體、新技術(shù)使工作活起來，推動(dòng)思想政治工作傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)同信息技術(shù)高度融合，增強(qiáng)時(shí)代感和吸引力[4]。專業(yè)教學(xué)中的思政融入也要利用互聯(lián)網(wǎng)，廣泛運(yùn)用新媒體、新技術(shù)，因此，思政融入要突破時(shí)空限制，在時(shí)間上從課上延伸到課下，在空間上從線下延伸到線上。深挖、細(xì)挖教學(xué)內(nèi)容的各知識(shí)點(diǎn)中所蘊(yùn)含的思政元素，建立教學(xué)內(nèi)容與思政融入映射關(guān)系表，細(xì)化線上線下思政教學(xué)從整體架構(gòu)到設(shè)計(jì)實(shí)施的各個(gè)步驟，開拓思路，優(yōu)化思政教學(xué)形式、創(chuàng)新思政教學(xué)方法，形成完整的線上線下思政教學(xué)體系，將思政融入貫穿課上課下、線上線下教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)“專業(yè)+思政”同向同行、互為依托、相互促進(jìn)、協(xié)同育人。

3? 基于成果導(dǎo)向的混合式教學(xué)模式的實(shí)施

3.1? 課程資源建設(shè)

按照形式劃分，課程資源包括PPT、視頻、動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)文章、期刊文獻(xiàn)、程序、PDF或者Word文檔等；按照類型分類，課程資源包括課件庫、課程視頻庫、習(xí)題庫、試題庫、程序庫、電子書庫、動(dòng)畫庫、前導(dǎo)知識(shí)專輯、后續(xù)知識(shí)專輯、拓展知識(shí)專輯、文獻(xiàn)庫、小視頻庫、引用視頻庫。根據(jù)每個(gè)教學(xué)單元的內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理選取這些教學(xué)資源，并確定相應(yīng)的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式，形成資源應(yīng)用單元環(huán)境。線上按照課前、課中、課后的順序使用資源，用于課前準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)，課中隨堂練習(xí)，課后復(fù)習(xí)、延伸和拓展。線下對(duì)資源使用時(shí)，課堂講授時(shí)更注重插入視頻、動(dòng)畫、程序仿真結(jié)果，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、化解學(xué)習(xí)難度、深化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要使用例程和參考文檔；小組任務(wù)則根據(jù)需要適當(dāng)選用各種形式和主題的教學(xué)資源。

3.2? 課程思政建設(shè)

立足學(xué)科的理論、方法和視野，確定總體思政目標(biāo)：“追尋科學(xué)家足跡：培養(yǎng)科學(xué)精神”“理論聯(lián)系實(shí)際：錘煉工程素養(yǎng)”“遷移知識(shí)內(nèi)涵：提升人文修養(yǎng)”“了解通信時(shí)事：激發(fā)愛國情懷”。思政元素的挖掘和融入以專業(yè)知識(shí)為切入點(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)，充分細(xì)化。一方面通過探尋內(nèi)涵和遷移思考方式向內(nèi)挖掘思政元素，融入時(shí)由知識(shí)內(nèi)容引出思政內(nèi)容，思政內(nèi)容又進(jìn)一步增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解；另一方面通過向外延伸，拓展知識(shí)點(diǎn)引出思政內(nèi)容，思政內(nèi)容又增加知識(shí)內(nèi)容的趣味性和應(yīng)用性，開闊學(xué)生的視野。思政內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)做到深度融合，建立生成性的內(nèi)在契合關(guān)系，同向同行、互相促進(jìn)、形成合力。

3.3? 豐富教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容中融入更多應(yīng)用實(shí)例，根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)和知識(shí)點(diǎn)的不同，融入各種深淺度不同的應(yīng)用實(shí)例。課程引入環(huán)節(jié)融入應(yīng)用實(shí)例以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。例如：利用微信發(fā)送圖片、語音、文字消息傳送相同信息的生活實(shí)例，引出消息、信息、信號(hào)概念的學(xué)習(xí)內(nèi)容；利用日常生活中對(duì)帶寬一詞的理解，引出帶寬的內(nèi)涵。在講授較為抽象的內(nèi)容時(shí)，融入應(yīng)用實(shí)例用以化解學(xué)習(xí)難度。例如：用體重測(cè)量與記錄過程、手機(jī)中語音信號(hào)的變換過程來講解抽樣量化編碼過程；用磁帶放音的實(shí)例來說明信號(hào)的時(shí)域展縮和頻域展縮的關(guān)系。理論知識(shí)實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)融入應(yīng)用實(shí)例以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的意義和價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信念和信心。例如：利用奇偶分量分解來合成人臉，利用沖激響應(yīng)和卷積實(shí)現(xiàn)變聲。

3.4? 創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)

依托線上線下教學(xué)模式，踐行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)理念，開展討論發(fā)帖、小組任務(wù)等教學(xué)活動(dòng)。線上討論發(fā)帖內(nèi)容包括知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)比較，資料的查閱分析，知識(shí)、方法、思想的深入理解和思考等。小組任務(wù)可以包括文獻(xiàn)閱讀并制作匯報(bào)PPT，完成實(shí)例項(xiàng)目并錄制講解視頻等。在這些活動(dòng)中，教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)師，講授轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)和建議，學(xué)生在互相競(jìng)爭(zhēng)與合作中感受到學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和熱情，煥發(fā)內(nèi)在潛力，增強(qiáng)克服困難的毅力和深入學(xué)習(xí)的信心。同時(shí)，這些活動(dòng)開闊了學(xué)生的視野，引導(dǎo)他們深入學(xué)習(xí)和思考，培養(yǎng)了他們將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力和初步的科學(xué)研究能力。

3.5? 改革考核方式

教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果[1]。建立成果多元化考核方式，考查學(xué)生的總體學(xué)習(xí)產(chǎn)出，充分發(fā)揮課程考核的導(dǎo)向作用。

3.5.1? 考核過程全程化

將過程性考核貫穿于教學(xué)全過程，通過及時(shí)、即時(shí)考核，督促學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，幫助教師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行教學(xué)反思，調(diào)整教學(xué)策略。

3.5.2? 考核內(nèi)容綜合化

在考核中，特別是在過程性考核中，豐富考核內(nèi)容。基于適當(dāng)?shù)目己朔绞剑己藘?nèi)容從理論到應(yīng)用、從知識(shí)到思維、從專業(yè)修養(yǎng)到人文思考，引導(dǎo)學(xué)生從理論學(xué)習(xí)到科學(xué)實(shí)踐、從知識(shí)探索到理性思辨、從專業(yè)素質(zhì)到人生目標(biāo)和價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

3.5.3? 考核形式多樣化

依托“線上+線下”教學(xué)，采取靈活多樣的考核形式，包括PPT或視頻觀看完成度、討論、課堂問答、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、程序仿真、小組任務(wù)、實(shí)驗(yàn)和考試等環(huán)節(jié)。

4? 結(jié)束語

成果導(dǎo)向型教育理念秉持以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)三大原則[5]。通過期末對(duì)學(xué)生線上教學(xué)資源使用情況和考核結(jié)果進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)，以調(diào)查問卷、討論發(fā)帖形式獲得的學(xué)生對(duì)課程和教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)與反饋，發(fā)現(xiàn)基于成果導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式可以克服傳統(tǒng)教學(xué)模式遇到的困境，能夠更好地實(shí)現(xiàn)成果導(dǎo)向教學(xué)。

1）學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程更為靈活，可以滿足學(xué)生不同階段的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)；教師與學(xué)生多渠道、高效互動(dòng)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與度；教師通過線上平臺(tái)數(shù)據(jù)，掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于及時(shí)改變和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。因此，和傳統(tǒng)線下模式相比，學(xué)生的中心地位更加凸顯。

2）實(shí)現(xiàn)多樣化教學(xué)資源的優(yōu)化整合，教學(xué)內(nèi)容更加豐富，從理論知識(shí)拓展到實(shí)際應(yīng)用和學(xué)科前沿；過程考核環(huán)節(jié)更加多樣化，督促學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)過程，注重學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固和積累，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加深入、透徹，掌握得更加扎實(shí)、牢固；課程思政元素的融入更加細(xì)化深入，貫穿課上課下、線上線下教學(xué)全過程。因此，能夠更好地踐行以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，更好地落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，進(jìn)而更有利于培養(yǎng)具有更加開闊的視野、更加寬厚的知識(shí)基礎(chǔ)、更強(qiáng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和交叉整合能力、良好的職業(yè)道德素養(yǎng)，政治信仰堅(jiān)定、勇?lián)鐣?huì)責(zé)任、胸懷家國未來的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

3）全程、綜合、多樣化的考核形式，便于教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)成果達(dá)成情況，進(jìn)而對(duì)教學(xué)過程中各要素適時(shí)做出調(diào)整；線上教學(xué)通過利用適合的、良好的教學(xué)平臺(tái)更便于教學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行同屆學(xué)生間的橫向?qū)Ρ群透鲗脤W(xué)生間的縱向?qū)Ρ?。因此，以成果為?dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式更有助于進(jìn)行教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)工作。

可見，基于成果導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)施，能夠更好地踐行成果導(dǎo)向教育理念，有利于更全面地塑造學(xué)生，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，推進(jìn)有理想、有擔(dān)當(dāng)、有本領(lǐng)的工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。

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