孙 晨

（南昌航空大学，江西 南昌 330063）

0 引 言

（1）设计了符合物联网工程专业要求的教学目标，调整了教学内容，以能力产出为导向，支撑了物联网工程专业的毕业要求。

（2）基于BOPPPS教学模型进行了课堂教学设计，按照导入、目标、前测、参与式学习、后测、总结六个阶段展开，以学生为中心，促进了课堂教学向学生的学习活动转变。

（3）基于Bloom认知层次模型，描述了课程教学目标，在此基础上设计了具有高阶性和挑战度的课堂目标，并将其具象化，方便学生理解。

（4）通过多阶段、全方位的教学评价反馈，帮助教师掌握学情，帮助学生巩固所掌握的能力。

1 物联网工程专业通信原理课程教学现状

物联网工程专业自2012年开始设立，其课程体系和培养方案还处于探索完善阶段。本课程的教学一般都是直接借鉴电子信息类专业的《通信原理》课程。在2013学年至2015学年间，教学任务由通信工程系教师承担，难以从物联网工程专业的特点和要求出发，对课程进行改革和创新。从2016学年开始，教学任务由物联网工程系教师承担，并针对本专业的特点和对《通信原理》课程的要求，根据工程教育专业认证的理念，对课程教学现状进行了思考和调研，开始着手从课程目标、课程内容、教学方法、教学评价方式进行改革和探索。

经过调研之后，得到了一些有价值的反馈。有些毕业生反映：“在后面的课程和工作过程中，本课程中学到的东西用不上”“有时候需要用到通信方面知识时，自己又想不起来，概念和原理似是而非”；已经修完课程的高年级学生反映：“课程比较枯燥，公式很多，无法保持动力”“内容比较难，很多知识当作了默认学过，实际上没有学过，听不太懂”。

通过分析以上学生反馈和对课程的思考，得出了本课程教学时的痛点：

观察组对护理满意评分为(95.68±2.77)分,参考组对护理满意评分为(90.89±3.06)分,两组比较差异显著(T=7.340,P=0.000)。

（1）已有课程大多不面向物联网工程专业

大部分的《通信原理》课程面向电子信息类专业开设，其教学目标和教学内容很多不适用于物联网工程专业。物联网工程所需要的通信知识和原理与电子信息类专业所需要的有较大差别，主要体现在需要掌握的程度不同，通信工程需要掌握模拟调制系统中的抗噪声性能分析方法及其原理，而物联网工程中很少面对模拟通信系统，因此只需要理解不同调制方式对抗噪声性能的影响；需要覆盖的范围也不同，例如在物联网工程中不需要专门掌握通信系统的同步和时域均衡等技术。因此，教学目标和教学内容应根据物联网工程专业的需要而进行调整和裁剪。

（2）教学模式需要从被动式向主动式转变

《通信原理》这类专业基础课一直以来都相对枯燥，又较重要；而过去的教学模式以教师讲授为主，缺乏师生互动。经常使得学生从一开始信心满满地学变成痛苦地学。现代教育理论指出，需要让学生主动地学才能有效克服这一困难。因此，需要从“把知识教给学生”的被动教学模式转变为“帮助学生掌握能力”的主动教学模式，提高学生的主动性和学习热情。而实施主动教学模式难度较大，需要教师和学生的共同努力。

（3）缺乏对学生理解能力的了解

传统教学方式下只能了解到学生数理基础差，但是难以把握学生理解能力的情况。《通信原理》是一门涉及知识较为抽象的课程，其中很多概念和原理需要有较强的数理基础才能理解。而本专业培养方案中没有设计在本课程开始前开设信息与系统课程，复变函数和高频电子电路也仅在高等数学和电工电子技术中少量提及。在学习该课程时，一部分学生表现出虽然没有知识储备，但是具备较好的理解能力，依然能够进行理解和应用新知识，这部分同学约占20%；一部分学生理解能力一般，但能够记住概念，并可以根据给出的示例进行模仿应用，约占50%；剩下的学生表现出知识储备明显不足、难以入门、学习热情不高等问题，学了一段时间后就会处于要放弃的状态，开始表现出上课听不懂、作业无法独立完成，并寄期望于期末考试别太难。因此，一方面需要学生补充和提高前序知识和数理基础，另一方面要求教师较好地掌握学情，及时调整教学设计。

2 教学改革措施和方法

下面以《数字基带传输中的码间干扰》的课堂教学为例，介绍本课程的教学改革举措和方法。

2.1 以物联网工程专业学生的能力产出为导向设计本课程的教学目标和调整教学内容

本课程的主要任务是使学生具备将通信相关知识和方法用于物联网工程问题推演和解决方案的比较和综合中。根据Bloom认知层次模型，本课程是以为推演、比较和综合等高层次认知能力提供基础为目标的，所以将目标定义为记忆、理解和应用通信知识、原理和方法三个层次。以《数字基带传输中的码间干扰》为例，对应的课程目标是理解数字基带传输中码间干扰产生的原因，掌握码间干扰产生的判断原则和产生来源。另外，还根据物联网工程的特点，调整了教学内容，保留了对物联网工程较为重要的概论、信号分析、模拟调制、数字基带传输、数字调制五大部分，精简了课时。

2.2 为每节课设计具有挑战度和高阶性且具象化的课堂教学目标

在例课中，设计的课堂目标描述为：“学生通过对码间干扰原理的理解能够解释某个数字基带传输系统的时域仿真波形中哪些现象是由码间干扰引起的？”这个目标描述了一个相对“理解数字基带传输中码间干扰产生的原因，能掌握码间干扰产生的判断原则和产生来源”更高阶的认知要求，要求能够分析现象产生的内在原因。通过完成这个目标，能够证明学生是否达到课程的教学目标。另外，这个目标有具体的场景和完成要求，学生能够更加清楚自己是否达到该目标。

2.3 通过BOPPPS教学模型展开以学生的学为主的教学

教学按照导入、目标、前测、参与式学习、后测、总结六个阶段展开。在教学中注重三方面：（1）导入和具象化教学目标，方便学生理解；（2）通过前测和后测灵活调整教学；（3）教学方法以演绎型为主，以全体学生积极主动地参与学习为目标。在导入和目标阶段一般以教师建立工程场景和解释学习目标为主。前测过程中，通过互动性教学活动让教师了解学生对前序知识的理解程度，例如通过“绕口令传话”游戏，既可以让学生理解数字信号传输过程中可能产生错误，又可以让教师了解学生对数字传输系统模型的理解。在参与式教学中，教师通过对学生理解情况的把握，调整教学，可以增加帮助学生演绎的环节，也可以通过引导式提问让学生推演出码间干扰产生的过程，最后由教师或学生总结码间干扰的原理。在后测中，通过对课堂练习的示范，引导学生回答。在总结中留下课后作业的提示并回顾前五个阶段。

2.4 引入线上教学，借助信息技术和已有优秀资源补足学生数理基础

由于线下课时有限，可以通过推荐观看优秀教学视频和制作教学视频的方式补足学生的数理基础。有些优秀教学团队的教学短片深入浅出，能将一个知识点讲得十分清楚；但教学视频数量众多且难以寻找，因此教师要向学生推荐或剪成合辑后推荐。有一部分分享自身学习心得的自媒体，虽然良莠不齐，但学生更容易理解，也可以挑选其中质量较高的向学生推荐。

2.5 进行多阶段、全方位的教学评价反馈

在课前、课中、课后等阶段，采用线下、线上等多种手段，问卷、作业、访谈、实验等多种评价方式，推荐教学资源、剪辑视频、直播、在线互动、回答问题等多种反馈方式。在每部分课程开始前，教师可以通过师生QQ群的问卷从学生主观意识出发了解其前序基础掌握程度；在课中通过前测了解学生客观掌握程度，通过后测了解学生课堂掌握情况；在课后通过作业了解学生对部分教学内容的掌握情况，通过访谈听取学生对教学方法的建议。与此同时，学生也能通过前测和后测了解自己的能力现状和能力发展情况，通过作业完成情况了解能力提升情况，并根据教师对作业情况的反馈进一步提高自己，还可以通过向教师提问得到更精确的反馈。

3 教学改革成效和反思

经过三年的教学改革，学生的能力不断提高。近三年的课程试卷均分为53.64（16级）、65.34（17级）、68.4（18级），总评均分为63.73（16级）、67.67（17级）、71.45（18级）。在题目难度有所增加的情况下，成绩有明显提高。

学生对于教学的评价也进一步提高。学生评教得分为94.4056（16级）、96.6957（17级）、97.7926（18级），呈现逐年提高的趋势，主要体现在对教学内容和教学方法的评价提高。在学生反馈意见中，16级的正面评价多集中在老师上课认真负责；有效意见多为希望增加作业练习、讲解题库等。17级的正面评价多集中在上课效果好；有效意见多为知识点不是很理解，希望更加深入浅出。18级的正面评价为解答学生问题，课后讲解复习视频很有用；有效意见多为反映课程难，希望再多点实际例子，增加互动。

目前课程改革还有很多可以提高的空间：

（1）每节课的课堂目标需要进一步改进，有些目标比较模糊，尚不合理的目标也有很多。

（2）课堂教学手段还需要进一步修改，有些课堂教学手段的教学效果不是很理想，远低于预期，学生反映也不好。

（3）教学中实际例子还不够丰富，有些例子属于较久的、目前较少见的物联网应用，缺乏现实说服力。

（4）互动效果还有待提高，课堂引导效果不好，教师讲的部分过多。

（5）教学评价过程还不够合理，有些作业不能很好地反映能力，有些题目难度过大，削弱了学习动力。

4 结 语

本文针对物联网工程专业的《通信原理》课程教学中存在的问题，提出以学生主动学为中心，以物联网工程专业的能力产出为导向，通过多阶段全方位的教学评价反馈不断进行教学改革。在教学过程中采用Bloom认知层次模型和BOPPPS教学模型，强调学生在理解课堂目标的基础上进行参与式学习。通过不断的教学改革，使学生的能力得到提升，增加了对课程的正面评价。

注：本文通讯作者为孙晨。