地方高校线下“金课”建设的探讨——以常州工学院通信电子线路课程为例

时 翔,李晓芳,陈 健

(1.常州工学院计算机信息工程学院,江苏常州,213032;2.常州工学院科技处,江苏常州,213032)

一、引言

地方高校坚持面向地方,服务基层,为地方培养高素质专业人才,是我国建设高等教育强国的重要参与者。[1-3]“金课”建设旨在树立高校育人的先进理念,推动课程结构、课程内容和课程教学进行高阶性、创新性、挑战度即“两性一度”的改革,提升人才培养效能。“金课”建设是提高高等教育育人水平、发展一流本科教育的重要路径,也是地方高校高质量、可持续发展,建设一流地方大学的必由之路。[4-5]地方高校线下“金课”建设,不仅是高校高质量内涵式发展的需要,还是地方对所属高校在人才培养、科技创新等方面的更高需求。在教学资源相对不足的地方高校课程体系中,线下课程占比普遍较高。常州工学院(以下简称我校)通信电子线路课程,坚持立德树人,注重传承常州市地方优良的中国“红色通信”基因,发力本地“国家创新型试点城市”建设任务,紧密结合地方产业应用与发展,紧扣“两性一度”的建设准则,探索了一条别具区域特色的地方高校线下“金课”建设道路。

二、建设导向与标准

(一)建设导向

线下课程是专业人才知识与技能培养的重要载体。要杜绝“水课”打造“金课”,地方高校在建设线下“金课”时就需要遵循以下价值导向。

1.课程思政启航

地方高校要建设线下“金课”,就要以课程的政治思想教育为基石,坚持“德才兼备,以德为先”的育人准则,把育人目标的实现放在专业人才培养目标的首位。地方高校线下“金课”建设应重视课程思政建设,传承地方优秀传统、红色基因,将党和国家的各项方针政策、老一辈科学家的自主创新、地方的红色传承与优良传统等思政元素,与课程知识点、技能点的教学、实践紧密结合起来,以民族复兴、乡村振兴、绿水青山等主题鼓舞和激励学生,让学生志存高远,做社会主义事业合格的接班人和建设者。[6-7]

2.“两性一度”引领

“两性一度”引领课程建设创造性地开展工作,就是对学生发展负责、对学校发展负责、对地方发展负责,全面促进地方高校专业教学质量的提高。[8]

对学生发展负责是指以“两性一度”为原则,侧重学生核心素养与关键能力的培养,使学生更具专业能力、工程实践能力、创新发展能力,在未来报效国家的个人事业发展中,适应国家建设、社会发展对自主创新和高水平技术的迫切需求。

对学校发展负责是指以“两性一度”为标准,夯实课程基石,将专业和学科做成精品、优品,别具优势和特色,筑牢高校建设梁柱,助力地方高校切实提升本科教育质量,提升地方高校的核心竞争力,建设特色鲜明的地方高校。

对地方发展负责是指以“两性一度”为要求,将课程涉及的技术领域与产业对标地方发展与创新,助力工业经济发展与产业升级转型,帮助地方企事业单位时刻跟踪前沿领域,推进地方产业布局、聚集及创新驱动型城市建设。

3.产教融合驱动

地方高校与地方的企事业单位的联系、与地方社会经济发展的关联特别密切。因此,深化产教融合,是地方高校应遵循的办学宗旨,是在技术支持与人才培养等方面反哺地方的重要举措,也是地方高校的学科、专业及课程等高质量建设和发展的坚实基础。学以致用、学有所用,积极服务地方高校在进行线下“金课”建设时,应坚持产教融合驱动,积极服务地方,助力区域产业的可持续发展及创新能力的提升。

(二)建设标准

参考教育部关于一流本科课程建设的实施意见及线下“金课”的建设标准,根据地方高校的属性,地方高校线下“金课”建设标准如表1所示。

表1 地方高校线下“金课”建设标准

我校线下“金课”建设标准遵循“两性一度”建设原则,考虑到地方高校属性和课程特征,在教学目标的标准内涵中增加了“符合地方产业发展对人才与技术的需求”标准,在教学内容及教学手段的标准内涵中强调了课程思政建设与成果导向教育教学理念的有机融合及其协同育人作用,在特色与创新的标准内涵中突出了“金课”建设的人才培养目标,即要紧接地方,强基础,重能力。

三、建设实践

(一)教学内容建设实践

1.思政育人特色

我国通信技术的进步是在突破了国外技术的重重封锁,通过无数先贤的自主创新、砥砺前行而取得的。地方高校所在区域的经济与工业发展,无一不是经历了落后、追赶、跟随,直至超越的发展历程,而这一过程蕴含了丰富的思政元素。[6-7]这类地方特色鲜明的思政元素为专业教学提供了良好的教学素材:与课程内容相关区域的遗址和纪念馆是学生进行课程认知、课外活动、课程实践的重要思政教育基地;地方人物是学生缅怀先贤、矢志前行的动力所在;地方发展历史进程可以与课程内容或相关技术发展历程相呼应;地方发展中的产业布局与人才高地建设是课程能够学以致用、用以致学的重要依据。

2.产教融合及地方特色

2021年7月,常州市成为首批21个国家产教融合试点城市之一。新一代电子信息、5G通信、信息技术应用创新、空天信息等技术成为常州市打造新兴重点产业、未来前沿产业、赋能产业等重点产业链的创新型技术基础。我校通信电子线路课程教学内容将从5G新基建的地方城乡工程应用着手,结合教师科研与学科特色,将空天信息及数字孪生技术相关的信息传输与获取、信息处理与分析等技术融入课程教学内容,提高教学内容整体的阶层水平,再将地方企事业单位的通信技术应用与创新相关的生产课题、社会课题融入教学内容,使学生学以致用,服务地方。

3.“高阶性+创新性+挑战度”特色

当前大部分的通信电子线路课程均以无线通信为工程应用背景,以模拟调制与解调为技术基础,教学内容沿通信发射机和通信接收机两条支路技术,重功能、分模块地逐步递进式展开铺陈。虽然作为组成通信电子线路的基础,这样的内容展开及铺陈方式是合理且十分必要的,但由于教材内容与信息通信技术产业的历史、现状及未来发展脱节,教学中仍保留部分已被更新取代的技术案例。因此,“高阶性+创新性+挑战度”特色的教学内容建设尤为迫切。

如图1所示,我校通信电子线路课程将课程内容按低阶到高阶的发展顺序,建立以下模块。基础性通信系统知识模块突出知识与能力培养的基础性,以高频小信号放大器、谐振功率放大器、正弦波振荡器等通信电路功能模块的基本原理、基本电路、基本分析为主。现代、复杂通信系统知识模块突出高阶性和创新性,侧重知识与能力的培养,主要让学生进行高阶的电视传输系统、传真通信系统等性能分析及系统设计,并进一步延伸到无线个人通信及战场、救灾应急通信等开放、创新的系统性能分析及系统设计、升级与改造工程。在知识进阶到新型、未来通信系统知识模块时,有选择地让学生自行查阅、综合,提炼人机交互、虚拟与增强现实乃至空天信息一体化、未来社区与元宇宙等突出创新性、挑战度的内容,通过学生自学、教师导学、小组讨论、集体创作等形式完成该部分内容的教学。

图1 基于知识进阶的“高阶性+创新性+挑战度”特色教学内容

(二)实践平台建设实践

实践教学平台是学生实践能力、创新意识、科学思维、职业素养、工匠精神等重要素质培养的重要支撑。我校通信电子线路课程的实践教学平台建设从拓展广度与挖掘深度两个方面开展。

1.拓宽广度

通信电子线路课程是一门理论性和实践性结合非常密切的通信工程专业必修课程,理论教学与实践教学不能脱节,学生实践环节应兼顾通信电子系统及其子系统的整体架构与局部细节。

通信电子线路课程的实践平台包括课堂实践平台、实验室平台、项目实践平台、网络实践平台及虚拟仿真实践平台五部分,根据实际情况各有侧重。[9-10]

通信电子线路课程课堂实践是通信电子线路课程实践教学体系中最基础的实践形式。我校通信电子线路课程课堂实践由关键技术答辩与新技术介绍两部分构成,基于小组学习机制,通过翻转课堂的形式开展。其中,关键技术主要包括通信电子线路课程中的核心知识点与难点,而新技术主要是指以学术文献开展的教学内容。

实验室实践是通信电子线路课程实践教学体系中理论联系实际的重要环节。我校通信电子线路课程实验室实践选择多个与知识目标、能力目标、育人目标密切相关的核心实验,让学生通过实验预习、过程设计、实际操作、报告撰写,完成符合“科学发现”一般过程的实物实验,以此培养学生分析问题、解决问题和实践操作的能力。

项目实践是通信电子线路课程实践教学体系中最重要的实践形式。我校通信电子线路课项目实践选取具有代表性的实际类项目,基于成果导向教育理念,通过项目式、探究式教学手段,通过学生团队合作、分工协作,完成综合性、开发性实验项目(与课程章节内容相关),教师科研项目、企事业单位协作项目的分项目(与课程知识的应用相关)等。

网络(线上)实践是通信电子线路课程实践教学体系中有效的实践补充,能够有效帮助学生进一步强化和巩固所学的知识,并为学生提供再次提高与深入研究的机会。网络实践教学平台还包括在线知识讨论、在线答疑等重要模块。[9]

我校虚拟仿真实践由课程组通过自建或托管网站在线发布已完成的实践教学项目,或提供合适的二维/三维电路仿真设计软件(含虚拟现实工具3D Max、Unity 3D等),由学生设计、仿真、优化、完成,为学生提供多途径的学习机会。

2.挖掘深度

图2为与图1基于知识进阶的“高阶性+创新性+挑战度”特色教学内容相对应的课程分层次、递进式实践教学平台。首先,基础实验模块包括4个以专业基本能力培养为目的,兼顾部分综合分析、系统设计能力的培养的实验项目。其次,综合性、设计性实验模块充分体现高阶性、创新性特色,设计高阶实验项目“调幅发射/接收机系统”与“调频发射/接收机系统”,由学生分项目组进行;设计创新实验项目“红外音频通信系统设计”与“无线视频传输系统设计”,给予学生充分的时间在学期内完成。最后,创新工程类实践模块充分体现创新性、挑战性特色,设计学生力所能及但需“跳一跳”才能完成的虚拟仿真项目、企业工程需求课题、科研项目分解课题等,并鼓励有余力的学生主持或参与学生大创项目及学科竞赛项目,进一步提升学生的综合素质。

图2 分层递进式的课程实践教学平台设计

(三)评价体系建设实践

通信电子线路线下“金课”建设的课程评价体系中,最终的考核成绩需要尽可能准确地评价学生的能力和发展,并指导和纠正教学全过程。[10]

我校线下“金课”建设的立德树人指标包括教师角度考核、学生的参与率(积极性与主动性)、学生的心得体会(讨论、演讲、论文等)、教学过程的记录、客观问卷和量表、学生的行为观察、学生的学习成绩对比等。同时,我校还邀请其他课程的授课教师对课程教学过程进行专业性评价,多举措促进通信电子线路课程线下“金课”建设水平的提升。

“两性一度”的实现分别从学生发展、学校发展和地方发展三个方面进行评价:学生发展包括学生专业能力、工程实践能力、创新发展能力等方面的考核,主要面向学生和教师进行;学校发展包括地方高校本科教育质量提升、核心竞争力提升、地方高校的建设特色等项指标考核,主要通过具有公信力的第三方数据及评价实现;地方发展则从用人单位评价、地方企事业单位评价及社会评价、口碑等进行考核。

四、结语

地方高校线下“金课”建设既要适应时代与社会发展,又要面向地方,紧贴生产,避免理论与实践的脱节。根据地方“十四五”建设规划及重点产业链布局,地方高校线下“金课”建设内容应及时更新教学内容和教学方式,以更直接的方式,让学生的知识、能力学习紧密地与社会生产、产业升级结合在一起,达到地方高校与地方企业的深度产教融合,从人才与技术两个方面,助力地方发展。地方高校线下“金课”建设应遵循“两性一度”的建设原则,教师向学生传授与时俱进、不断更新的专业知识,紧贴时代发展与社会需求,既有广度又有深度。教学手段上应不只限于传统讲授,要紧密结合海量优质信息化教学资源,应用现代化教学手段,使课程教学更丰富、更引人入胜、更贴近实际,从而确保不与时代脱节,培养符合社会需求的人才。地方高校线下“金课”建设不仅要注重教学质量的提高、学生成绩的提升,而且要注重思政育人对教学质量提高的催化剂作用,对学生进行心灵和思想上的教诲,实现教育最根本的育人目标,积极培养建设社会主义事业的合格可靠建设者和接班人。