王盟盟　谷志茹　黃曌　楊玲

摘? 要：基于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念對(duì)工程教育專業(yè)課程建設(shè)提出的新要求，該文以線上線下混合式教學(xué)模式為基礎(chǔ)，以信息通信類專業(yè)核心專業(yè)課程通信原理為例，重點(diǎn)從課程建設(shè)及應(yīng)用情況以及課程特色與創(chuàng)新方面闡述一流課程建設(shè)的路徑探索。利用信息化教學(xué)手段線上線下混合式課堂教學(xué)融合設(shè)計(jì)，以能力目標(biāo)為導(dǎo)向，形成教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段相結(jié)合的一體化設(shè)計(jì)。同時(shí)，引思政元素入理論教學(xué)，實(shí)現(xiàn)全方位協(xié)同育人，為一流本科專業(yè)建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的一流本科課程建設(shè)提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：工程教育；一流課程；線上線下混合式教學(xué)；通信原理；課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）14-0035-04

Abstract： Based on the new requirements for the construction of engineering education professional courses put forward by the concept of engineering education professional certification， this paper takes the online and offline hybrid teaching mode as the basis， and takes the course of Principles of Communicationas an example from four aspects： course objectives， course construction and application， course characteristics and innovation， and curriculum construction plan. Using information-based teaching methods， online and offline blended classroom teaching integration design， guided by ability goals， an integrated design combining teaching content， teaching methods and means is formed. At the same time， ideological and political elements are introduced into theoretical teaching to achieve all-round collaborative education.

Keywords： engineering education; first-class courses; online and offline blended teaching; Plastic Mechanics and Rolling Principle; curriculum building

工程教育專業(yè)認(rèn)證堅(jiān)持“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教育理念[1]。自我國開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作以來，國家對(duì)高等教育事業(yè)發(fā)展提出更高要求與標(biāo)準(zhǔn)，要求各高校應(yīng)通過各種科學(xué)手段與方式努力培養(yǎng)符合現(xiàn)代工業(yè)要求的新時(shí)代人才，以便為推動(dòng)國家與社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。從社會(huì)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生綜合能力所提出培養(yǎng)要求可以看出，傳統(tǒng)大學(xué)課程教育模式已逐漸跟不上時(shí)代發(fā)展腳步，尤其是在工程教育認(rèn)證日漸盛行背景下，傳統(tǒng)大學(xué)課程教學(xué)模式的改革創(chuàng)新迫在眉睫[2]。本院開辦信息工程專業(yè)，立足株洲先進(jìn)軌道交通信息技術(shù)和新能源汽車國家級(jí)產(chǎn)業(yè)集群，面向車聯(lián)網(wǎng)和智能交通系統(tǒng)等關(guān)鍵領(lǐng)域，以培養(yǎng)多學(xué)科交叉復(fù)雜工程問題的解決能力為目標(biāo)[3]。通信原理課程是軌道交通學(xué)院信息工程專業(yè)通網(wǎng)模塊組重點(diǎn)建設(shè)的一門專業(yè)核心課，針對(duì)目前大多數(shù)工科課程存在的“教學(xué)內(nèi)容枯燥、乏味”“理論與實(shí)踐結(jié)合難”等問題，亟需推進(jìn)一流課程的建設(shè)[4]。

一? 課程定位

通信原理課程在本專業(yè)的課程體系中起著“承上（先修課程）啟下（后續(xù)課程）”的作用。該課程在大三第一學(xué)期開設(shè)，共有80個(gè)學(xué)時(shí)/5學(xué)分（理論課64學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí)）。該課程以通信系統(tǒng)模型為主線，講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本概念、基本技術(shù)及系統(tǒng)性能的分析方法，包括模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。鑒于當(dāng)前數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)勢，以數(shù)字通信系統(tǒng)為主，主要介紹信號(hào)設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)制等基本理論和噪聲分析方法[5]。通過本課程課堂教學(xué)、討論和實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，使得學(xué)生具備如下能力。知識(shí)目標(biāo)：掌握通信系統(tǒng)基本組成及各組成部分的基本原理、設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用相關(guān)工程知識(shí)，對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)。能力目標(biāo)：掌握相關(guān)復(fù)雜工程問題的文獻(xiàn)查閱和閱讀方法，能夠根據(jù)明確的需求，設(shè)計(jì)出針對(duì)智能交通領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。思政目標(biāo)：倡導(dǎo)工匠精神，鼓勵(lì)技術(shù)報(bào)國，能夠?qū)νㄐ蓬I(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行歸并處理和拓展，設(shè)計(jì)解決方案等。本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)由年輕博士組成，本著立德樹人、以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，教學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)真負(fù)責(zé)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，教學(xué)效果良好，積極開展教研活動(dòng)，2020年信息工程專業(yè)獲批湖南省一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。

二? 課程建設(shè)及應(yīng)用

（一）? 課程的建設(shè)發(fā)展歷程

通信原理課程自開設(shè)以來，主要?dú)v經(jīng)了課程建設(shè)階段、課程規(guī)范階段、混合式教學(xué)改革階段、課程思政融入階段。課程建設(shè)階段主要根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)制訂教學(xué)大綱、精選上課教材和參考書籍，確定教學(xué)內(nèi)容，規(guī)范課堂教學(xué)，建立課程實(shí)驗(yàn)室，滿足教學(xué)科研需要。2017年進(jìn)入課程規(guī)范階段，創(chuàng)建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，研討教學(xué)內(nèi)容，按工程教育專業(yè)認(rèn)證模式，編寫教學(xué)大綱和教學(xué)設(shè)計(jì)，建立開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。隨著混合式教學(xué)模式的發(fā)展，要求教師對(duì)各種教學(xué)媒體、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)場所，以及教學(xué)評(píng)價(jià)等授課要素要高效整合，通過提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)動(dòng)手能力，達(dá)到最優(yōu)學(xué)習(xí)效果。本課程混合式教學(xué)改革階段，包括主持教研教改課題，推動(dòng)教學(xué)改革；借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建立作業(yè)庫、試題庫和工程實(shí)例庫，以MOOC課程資源為基礎(chǔ)提出多元化混合式教學(xué)方法和科學(xué)合理多層次過程性考評(píng)體系。最后，為了構(gòu)建“三全育人”格局將課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把“立德樹人”作為教育的根本任務(wù)的一種綜合教育理念[6]。在課程建設(shè)過程中，增加課程的人文性和科技性，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信、家國情懷和工匠精神。

（二）? 課程與教學(xué)改革要解決的重點(diǎn)問題

在推進(jìn)新工科的建設(shè)之前，工科專業(yè)教育的建設(shè)面臨著教學(xué)理念陳舊、培養(yǎng)出的人才缺乏核心能力、不能適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的需要等諸多難題。目前，通信原理課程的教學(xué)模式也同樣面臨著如下問題。①學(xué)生建立工程設(shè)計(jì)思維方式難，即缺乏對(duì)系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能、要素、關(guān)聯(lián)性等進(jìn)行分析、處理、解決實(shí)際問題的能力。大部分學(xué)生理解通信基本理論，也掌握系統(tǒng)的組成原理，但解決復(fù)雜工程問題能力弱，從問題到工程設(shè)計(jì)是軟硬件協(xié)作思維活動(dòng)，學(xué)生難突破理論與實(shí)踐結(jié)合的知識(shí)應(yīng)用思維方式。②教學(xué)方法創(chuàng)新難。由于本課程涉及信息論、隨機(jī)過程和確知信號(hào)等內(nèi)容，學(xué)生普遍存在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)主動(dòng)性差等問題，通過實(shí)施以任務(wù)和問題為導(dǎo)向的混合式教學(xué)模式，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)課程資源、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式、討論式教學(xué)法激發(fā)學(xué)生興趣。③教學(xué)實(shí)時(shí)反饋機(jī)制建立難。教學(xué)是一個(gè)師生教學(xué)相長的過程[7]，只有對(duì)學(xué)生在課堂活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)與指導(dǎo)，教師才能及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，對(duì)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)和反思。學(xué)生也能夠通過教師的反饋及時(shí)反思和改進(jìn)。而傳統(tǒng)教學(xué)模式中，評(píng)價(jià)方式單一，教師難以實(shí)時(shí)了解學(xué)生知識(shí)掌握情況，以致不能實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式。學(xué)生缺乏實(shí)時(shí)的教師引導(dǎo)，學(xué)習(xí)具有盲目性，缺乏主動(dòng)性?；诒菊n程在人才培養(yǎng)方面的難題，本文將從課程內(nèi)容、課程資源的建設(shè)、課程教學(xué)模式和評(píng)價(jià)模式等方面對(duì)混合式一流課程的建設(shè)進(jìn)行探索。

（三）? 課程內(nèi)容與資源建設(shè)及應(yīng)用情況

課程內(nèi)容選用經(jīng)典教材《通信原理》（第7版，樊昌信、曹麗娜編著），針對(duì)本門課程自身特點(diǎn)，課程涉及的知識(shí)面廣，理論與實(shí)踐性強(qiáng)，內(nèi)容多而抽象等。首先，建立了通信系統(tǒng)的概念和組成。其次，在各章深入介紹各個(gè)部分的性能。從整體到局部，思路明確，框架結(jié)構(gòu)清晰。再次，涉及信號(hào)與系統(tǒng)、概率論等相關(guān)先導(dǎo)課程的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)，并比較各課程涉及的數(shù)學(xué)形式的變換，讓學(xué)生將專業(yè)課程聯(lián)系起來，融會(huì)貫通，加深知識(shí)點(diǎn)的理解。通信原理課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)梳理如圖1所示。教師授課時(shí)應(yīng)注重各模塊知識(shí)體系之間的內(nèi)在聯(lián)系，避免知識(shí)點(diǎn)過于分散雜亂。

同時(shí)，為達(dá)到教學(xué)大綱所規(guī)定的培養(yǎng)目標(biāo)，將課程內(nèi)容進(jìn)行復(fù)雜工程問題分解及重組織，并設(shè)計(jì)可實(shí)施的具有復(fù)雜工程問題的大作業(yè)，具體包括：①模擬通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真；②數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真；③信源編解碼設(shè)計(jì)和仿真；④信道編解碼設(shè)計(jì)和仿真。每個(gè)復(fù)雜工程問題，論證知識(shí)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)達(dá)成度的作用，以細(xì)化具體課堂組織過程。以信源編解碼設(shè)計(jì)與仿真為例，教師提前在教學(xué)平臺(tái)發(fā)布任務(wù)書，學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)原理并在Simulink軟件中搭建PCM編碼電路，如圖2所示。另外，通過教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生還可同步記錄下學(xué)習(xí)過程中較為薄弱的部分，與教師進(jìn)行互動(dòng)交流[8]。

最后，組建通信原理一流課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員各司其職，共同參與本課程教學(xué)資源的建設(shè)與實(shí)施；在現(xiàn)有的超星泛雅課程建設(shè)基礎(chǔ)上，建設(shè)線上課程資源，規(guī)劃好教學(xué)設(shè)計(jì)和課程資源建設(shè)，分工合作搭建好本課程線上線下電子檔資源庫，構(gòu)建“問題導(dǎo)向+混合式教學(xué)+課堂互動(dòng)+研討設(shè)計(jì)+展示評(píng)價(jià)”多元化教學(xué)形式。

（四）? 課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況

針對(duì)高校普通存在的學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差、師生交流少、創(chuàng)新意識(shí)欠缺等問題，以信息化網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，對(duì)通信原理課程貫徹以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的線上線下混合式教學(xué)方法，教學(xué)主要是課堂教學(xué)，輔以線上和實(shí)踐課時(shí)，以學(xué)生為中心，從“知識(shí)、能力、思政”多方位全面培養(yǎng)[9]。

教學(xué)過程采用多種教學(xué)手段和方法相結(jié)合，利用優(yōu)質(zhì)線上資源，教師線上發(fā)布任務(wù)，學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，同時(shí)，根據(jù)教師在不同章節(jié)所設(shè)置的任務(wù)，完成線上課前測試、課堂討論問題的準(zhǔn)備、相關(guān)主題資料檢索等任務(wù)；課堂理論教學(xué)中，設(shè)計(jì)采用講授法、項(xiàng)目教學(xué)法、分組討論法、隨堂測試法和翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生思考解決問題，并開展多種總結(jié)展示評(píng)價(jià)活動(dòng)，課后布置大作業(yè)鞏固知識(shí)；實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，采用演示法、任驅(qū)動(dòng)法等方法，讓學(xué)生邊學(xué)邊練，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)其實(shí)踐操作的技能[10]。整個(gè)教學(xué)實(shí)施過程，實(shí)時(shí)關(guān)注線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖3所示。

多維度的評(píng)價(jià)能夠督促學(xué)生按時(shí)做好課程的預(yù)習(xí)，加強(qiáng)課程中的互動(dòng)，及時(shí)地評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，讓學(xué)生有種“所見即所得”的感覺，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的獲得感[11]。加大工程設(shè)計(jì)能力考核比例、采用“考試+大作業(yè)+作業(yè)+討論”多層次的考核方法；建立與線上線下教學(xué)模式相匹配的評(píng)價(jià)體系，課堂隨機(jī)反饋測驗(yàn)，線上自學(xué)任務(wù)點(diǎn)完成及評(píng)論區(qū)討論等。

三? 課程特色與創(chuàng)新

本課程基于OBE教育理念的成果導(dǎo)向教育，融合學(xué)情分析，將課程內(nèi)容進(jìn)行復(fù)雜工程問題分解及重組織，并設(shè)計(jì)可實(shí)施的具有復(fù)雜工程問題項(xiàng)目，始終貫穿整個(gè)教學(xué)過程，突出培養(yǎng)學(xué)生的輸出能力。

（一）? 著重工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)

教學(xué)以復(fù)雜工程應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，以問題為切入點(diǎn)，從教師單向的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)型至師生互動(dòng)學(xué)習(xí)，將學(xué)生從繼承知識(shí)為主引導(dǎo)至對(duì)未知事物主動(dòng)探究式學(xué)習(xí)。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)工程技術(shù)現(xiàn)象和問題的分析能力。

（二）? 教學(xué)方法創(chuàng)新

采用混合式教學(xué)手段和多元教學(xué)組織模式，課堂教學(xué)案例驅(qū)動(dòng)，問題導(dǎo)向，分組式研討，以及采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，解決問題探究深刻度不夠問題。學(xué)生通過探索、實(shí)踐與反思完成知識(shí)內(nèi)化、思維訓(xùn)練，形成復(fù)雜工程問題的解決能力。

（三）? 課程考核方法創(chuàng)新

改變傳統(tǒng)的考評(píng)機(jī)制，堅(jiān)持“理論考試與技能考核結(jié)合”“線上考核與線下考核結(jié)合”“過程考核與結(jié)果考核結(jié)合”“教師評(píng)價(jià)與學(xué)生互評(píng)結(jié)合”的原則。采用多層次的考核方法來檢驗(yàn)教學(xué)效果，強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容，全面、客觀、真實(shí)地反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

從課程考核結(jié)果看，近一期多元混合式教學(xué)班級(jí)與傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)比較，成績優(yōu)異率提升顯著，科研興趣增加，信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)作品展中工程課程數(shù)量逐步增長，學(xué)生畢業(yè)后從事通信相關(guān)工作比重增加。從學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和問卷調(diào)查結(jié)果看，訪問數(shù)量及交流區(qū)的留言說明了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、學(xué)習(xí)興趣在增強(qiáng)，對(duì)課程的滿意度越來越高。

四? 結(jié)束語

為適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的需要，對(duì)于該課程達(dá)到的工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提出了一系列的挑戰(zhàn)。本課程從教學(xué)內(nèi)容的提煉與豐富、教學(xué)過程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、教學(xué)形式的革新和教學(xué)資源的建設(shè)和課程考核的多樣化等諸多方面進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)應(yīng)提升教師工程業(yè)務(wù)能力。探索專業(yè)教師到企業(yè)實(shí)踐制度；鼓勵(lì)教師加入行業(yè)協(xié)會(huì)組織；鼓勵(lì)教師“走出去”參加學(xué)習(xí)培訓(xùn)、技術(shù)交流和教學(xué)交流。建立線下虛擬實(shí)驗(yàn)室仿真平臺(tái)，提升大學(xué)生工程創(chuàng)新能力。

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第一作者簡介：王盟盟（1990-），女，漢族，山東濰坊人，博士，講師。研究方向?yàn)楣忸l梳測距及量子時(shí)間同步。