1. 引言
2020 年初,教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,课程思政已成为高校教育的必要元素,是我国高校立德树人的行动指针、思想保障和课改热点[1]。随着通信技术的进步,在5G推进的国家发展战略大背景下,中国通信产业拥有了更大的发展前景。而通信专业人才的短缺成为我国参与国际间竞争的一个十分不利的因素。因此,在未来若干年,我国势必会更加重视通信专业人才的培养,更加重视通信系列课程的思政教育,提高教育教学水平。当前各高等院校在《通信原理》课程思政教育实践中存在以下问题:(1) 对通信原理课程思政重要性的认识尚未真正到位,通信原理教师的思政能力、改革动力以及学生的接受意愿都存在较大的难度;(2) 简单地把思政内容强加于通信原理课程,无法满足国家、企业对实践型和创新型通信专业人才的迫切需要。(3) 课程思政效果的评价体系不完善,量化标准难以确定,极大地影响了师生思政教育的积极性和创造性[2]-[4]。作为《通信原理》的教师,如何在授课过程中实现价值塑造、知识传授和能力培养三者的有机融合?如何在通信专业课程使思政教育引领专业课程与理论教学同向并行,形成显性教育和隐性教育相统一的“协同效应”?如何科学有效地对课程思政教育效果进行评价?对通信专业授课教师提出了新的要求和挑战。
2. 《通信原理》课程思政教学模式探索和实践
Figure 1. High quality classroom five elements
图1. 优质课堂五要素
本课程依据“以学生为中心,产出为导向,持续改进”的OBE (Outcome-Based Education)教育理念,提出“优质课堂五要素”的教学思路,如图1所示,分别是目标,清晰明确的教学目标;导入,引人入胜的课程导入;模式,细心雕琢的OBE教学模式;评价,客观公正的评价体系;反思,言之有物的教学反思。该教学思路是以学生为中心,以问题为驱动,将学习的主导权交还给学生,引导学生积极主动参与课堂,教师成为学习的促进者和引导者,培养学生团队精神、自主学习能力,促进知识的掌握和应用,收获良好的教学效果。
“优质课堂五要素”的实施方案如图2所示。
Figure 2. Implementation plan diagram
图2. 实施方案
2.1. 清晰明确的教学目标
《通信原理》课程的教学目标主要包括三个方面:知识目标、能力目标、思政目标。学生在学习活动中,掌握通信领域的专业知识、专业技能;具有发现问题、分析问题和解决问题的能力,同时在时间管理和专业技能方面也将得到提升;能够体会到通信原理相关技术的社会应用价值,感受到我国家在量子信息应用方面的进步,增强国家自豪感和职业素养,并能将通信知识学以致用,利用自己的通信专业特长服务于国家建设和社会需要[5] [6]。教学目标不能只是简单地列出来,要做到教学目标的知识起点清晰、指向清晰、路径清晰、效果清晰。
(1) 知识目标,采用问题导入形式给出知识目标,实现知识起点清晰、指向清晰。
(2) 能力目标,采用课堂提问、课堂习题、能力测试形式给出能力目标,实现路径清晰、效果清晰。
(3) 思政目标,采用专项专测、调查问卷等形式给出思政目标,实现路径清晰、效果清晰。
2.2. 引人入胜的课程“导入”
《通信原理》课程[7]的导入是一个多维度的过程,涉及知识、情境、思政和状态四个层面,旨在为学生提供一个全面而深入的学习起点。知识导入:通过复习或介绍与课程内容相关的基础知识,为学生打下坚实的学习基础。情境导入:利用实际案例或模拟情境,将学生带入一个与课程内容相关的具体环境,增强学习的现实感和应用性。思政导入:结合课程内容,引入思政元素,培养学生的社会责任感和正确的价值观。状态导入:调动学生的积极性和参与度,确保他们以最佳状态进入学习。
一个引人入胜的课程导入是连接课程知识、挖掘思政要素、吸引学生兴趣、提升教学质量的关键步骤。在课程思政的导入过程中,构建课程思政要素金字塔,如图3所示。将专业知识与思政教育有机结合,形成了一个层次分明、内容丰富的教学体系。基底,课程层面(知识结构):以《通信原理》的专业知识结构为基础,将人才培养方案、教学大纲、授课计划、教学目标、教案及教学模式等教学元素与课程思政要素相结合,实现专业育人与思政育人的双重目标,构建完整的知识框架。智力层面(科学观):教师应深入挖掘课程中的思政要素,并找到合适的切入点。通过对自主学习、判断推理、逻辑思维、认识论、方法论、创新意识和科学思维等方面的深入分析,培养学生的科学精神和批判性思维能力。精神层面(个人素养):在个人素养的培养上,注重塑造学生的正确道德观念、理想信念、人文素养以及积极的思想行为。同时,关注学生的个人情感、心理状态和性格发展,帮助他们形成健全的人格。国家层面(家国情怀):在最顶层,课程思政要素金字塔强调激发学生的家国情怀和民族精神,增强文化自信,培养学生的爱国情感和责任感。通过教学活动,鼓励学生为国家的繁荣和兴盛贡献自己的力量。
Figure 3. Ideological and political elements pyramid
图3. 课程思政要素金字塔
金字塔模型体现了从基础到高级、从个体到集体的逐步升华过程。通过这种结构化的教学设计,不仅传授专业知识,更在学生的价值观、世界观和人生观上进行引导和塑造,实现立德树人的教育目标。
教学过程中应遵循“润物无声”的原则,使思政教育自然融入专业学习,达到潜移默化的教育效果。
2.3. 细心“雕琢”的OBE教学模式
本文细心“雕琢”《通信原理》线上教学、线下教学和实践教学,构建“以学生为中心”的OBE思政教学模式。在培养学生《通信原理》专业素养的基础上,探索《通信原理》课程思政实施的原则分析及融入路径,充分利用多媒体资源进行信息化教学,探索提问启发探讨式教学、小组教学、任务驱动式教学等多种方法,注重师生互动、交流反馈、学生为主、学以致用、翻转课堂、能力增长。其线上、线下和实践教学混合的OBE教学模式如图4所示。
Figure 4. The hybrid OBE teaching model combining online, offline, and practical teaching
图4. 线上、线下和实践教学混合的OBE教学模式
在线上课堂,教师通过多种方式进行教学,包括使用在线平台课程、“思政专讲”资料、在线互动交流、在线测评以及课后拓展互动等。这些手段极大地丰富了线上课堂教学,提高学生的参与度和学习效果。在线下课堂,教师可以通过面授、深入剖析核心理论、运用教学案例进行育人、渗透科学思维、模拟课堂情境等多样化的教学方法,实现《通信原理》课程的专业教育和思政教育的融合。针对《通信原理》课程的特点,教师可以在教学背景、家国情感、社会发展、专业精神、道德教育等方面进行深入分析,创建课程思政案例库[8]。在教学内容上,将《通信原理》课程的专业知识与丰富的道德思想、哲学思想和科学思想相结合;在教学方法上,采用灵活多样的方法,如理论研究法、小组调研法、提问启发法、任务驱动法、主题讨论法、辩论法、文献研究法,以及课堂使用的问卷法、访谈法等,帮助学生学以致用,解决知识难点。在实践课堂中,通过校企合作进行课程设计,让学生将专业知识应用于解决企业的实际项目问题,进行实操能力训练。在实际项目开发过程中,鼓励学生进行团队合作、职业素养培训、责任意识培养,启发学生的科学思维。致力于创造一个有利于学生学习的良好环境,强化学生的创新意识和创新能力培养。通过这种线上、线下和实践教学相结合的教学模式,为学生提供一个全面、深入、互动的学习体验,帮助他们在专业知识、思政素养和实践能力等多方面得到提升。无论采取哪种形式,都应该避免仅仅停留在表面形式,而应追求深入实质、注重实际效果。其次,学生的参与深度还表现在线上学习、线下学习和实践学习的融合上。线上学习、线下学习和实践学习并不是完全独立的,它们之间存在着相互支撑和促进的关系。线上与线下学习的背后往往需要实践活动的支持,而实践学习同样需要线上和线下学习的参与。这三者相辅相成,如果缺乏这种融合,学习过程可能变得机械、空洞、低效甚至无效。因此,一个学生深度参与的学习过程必然是线上、线下和实践学习相互融合、相互转换的过程。这也与科学的认识论原理相吻合,即人的学习和认识过程是在实践、认识、再实践、再认识的循环中不断深化和加强的。
在OBE教学模式中,需要注重以下四个方面:一是知识的输入和输出,教师传授了什么,怎样传授,学生获得了怎样的成果,输出了什么,他们如何将所学知识运用于实践。二是融通思维与实践,学生的学习过程和实践应用不是孤立的,它们相辅相成,相互融通、形成一个有机整体。三是沟通内在和外在,即课内学习与课外拓展的结合,以及学生内在思维与外部知识世界的互动。四是贯通目标和效果,学习活动是目标见之于效果的活动,确保教学目标与学习成效紧密相连,形成有效的反馈循环。以1.4信息及其度量为例,教师传授给学生的知识是信息的度量、信息量公式、平均信息量公式;输入方式是通过线上、线下和实践课堂的混合教学的OBE教学模式;学生通过这种模式获得的成果可以通过对照教学目标进行验证。学生对知识的掌握和应用能力可以通过课堂提问、能力测试、课后作业,仿真实践等多种方式进行检查,确保在整个学习过程中,教学目标与学生的学习效果能够相互呼应,形成闭环。
2.4. 客观公正的评价体系
针对当前课程思政教学评价体系不完善,量化标准难以确定的不足,创新考核方式,构建一个多维度、客观公正的课程思政评价体系。考核评价体系的构建主要分为以下三个方面:一是基于《通信原理》知识理论的剖析和思政要素的融入:考核学生对通信原理理论知识的掌握程度以及思政要素在其中的融合情况。二是基于《通信原理》知识理论应用和实践动手能力的考核:评估学生将理论知识应用于实际问题解决中的能力,以及他们的实践操作技能。三是基于《通信原理》科学思维渗透和课程思政实施效果的考核:评价学生在科学思维方面的培养以及课程思政实施的具体效果。
教学评价具体要做到以下几方面:内容上有“根”,即学生在学习过程中的真实表现。评价应关注学生是否积极参与课堂、主动思考、积极发言;是否具备科学批判思维能力,能够发现问题、分析问题和解决问题;是否理解通信原理技术的社会价值,感受到国家在量子信息领域的进步,具有国家自豪感和职业素养,并将所学知识服务于国家和社会。价值上有“增”,即增效和增能。评价应为教学效果增效,既能提升教师素养,又能增强学生的学习能力,发展他们的技能水平,实现教学相长。过程上有“融”,即思政教育与专业教育的有机融合。使思政教育与专业教学同步进行,形成显性与隐性教育相结合的协同效应。效果上有“见”,即看见成长。评价应帮助学生清晰地认识到自己的进步和局限,反思自己的行为和观念,获得深刻的思想领悟和能力提升。
教学评价方式包括教学过程考核和弹性考核两个方面,坚持将定性评价与定量评价相结合、过程评价与结果评价相结合的原则。对于在思政考核中表现优秀的学生,可以通过积分奖励或成绩倾斜的方式进行激励,同时实行多样化的学生考核评价方式。无论采取哪种评价方式,都应力求做到客观公正,能够得到广大师生的认可,并鼓励他们遵守,从而激发师生在课程思政教学中的兴趣和创造力。通过这样的评价,促进学生知识与技能的发展,培养学生的价值观和人生观,为学生的全面发展奠定坚实的基础。
2.5. 言之有物的课后反思
课后反思是“优质课堂五要素”一个重要环节,它有助于教师和学生对教学活动进行深入的思考和评估。有效的课后反思应该避免泛泛而谈,而应具体、深入、有针对性。具体表现在以下几方面:知识目标达成分析:反思课程是否达到了预定的知识教学目标,学生是否已经基本掌握了所教授的知识点。这包括对教学内容的覆盖范围、深度和学生理解程度的评估。能力目标达成分析:评估教学设计是否与学生的认知发展相匹配,学生是否能够提出问题、分析问题、解决问题,并具备将知识应用于实践的能力。思政目标达成分析:考察学生在课堂纪律、精神面貌、思想素质、创新精神和实践能力方面的表现。同时,反思教学过程中思政元素的融入是否自然,理论知识与思政元素是否能够相互融合、相互支撑。
此外,我们也通过以下几个方面深入反思:教学目标达成度:评估教学目标是否得到充分实现,以及学生对知识的掌握程度。教学过程实施度:反思教学方法、教学手段和教学互动的有效性。学生进步增值度:观察和分析学生在学习过程中的进步和成长。综合评价效果性:对教学活动的整体效果进行评价,包括教学内容、方法、学生反馈和学习成果。教师可以通过这些反思不断优化教学方法,提高自身的教学素养。同时,学生也能够通过反思提高自己的学习能力,发展关键技能。这种反思不仅有助于提升教学质量,也是教师专业发展和学生个人成长的重要途径。
3. 结论
本文以《通信原理》课程为研究对象,研究了在《通信原理》课程中,如何提出清晰明确的教学目标,如何进行引人入胜的课程导入,如何细心“雕琢”线上、线下和实践教学的OBE教学模式,如何进行客观公正的评价体系及言之有物的教学反思,使思政教育有意、有机、有效地融入专业教育,构建了 “以学生为中心”的OBE教育理念的“优质课堂五要素”的教学思路。本研究成果具有整体性、开放性、共享性、系统性、协同性的特点,有利于培养具有高尚道德情操、爱国主义情怀、以及全心全意为人民服务、奉献精神的通信人才,为学院其它专业课程的思政改革提供经验借鉴,并对高校开展立德树人建设具有一定的参考价值和示范作用。
基金项目
2022年校级课程思政专项教学改革研究项目“‘通信原理’课程思政教学模式的探索”;2023年广东省高等教育教学研究和改革项目资助课题“基于OBE教育理念‘通信原理’思政教学模式探索与实践”KA24YY027;2024年,校级课程思政示范项目,《通信原理》(1.4信息及其度量);2024年,校级教育教学研究与改革项目——数字化资源赋能《通信原理》智慧课堂的构建与实践;2021年“一流专业背景下数字信号处理课程思政的生成路径探索与实践”KA23YY016;2023年“三位一体”格局下《数字信号处理》课程思政的评价机制研究JG-1231128;2022年广东省教育科学规划课题(高等教育专项) (编号:2022GXJK216);2021年广东省高等职业教育教学质量与教学改革工程项目(编号:GDJG2021494,GDJG2021495);2022年课程思政专项教学改革研究项目(专业认证视域下“专业思政”实施关键问题研究——以计算机科学与技术专业为例)。