“通信原理”辩论式教学模式探索

作者: 张姣 曹阔 马东堂 熊俊

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[摘 要] 在新工科建设和一流课程建设强调以学生为中心的教育理念下,针对“通信原理”课程在传统教学过程中存在的问题,将辩论式教学法运用于课程,以加深学生对课程知识的理解,提高独立解决问题的能力。辩论式教学法主要包括辩题设置、组织辩论和反思与总结等内容。为客观公正地评价学生的辩论成绩,设计了一种教师和学生联合参与的成绩评价机制。实践表明,辩论式教学模式有利于充分激发学生的主观能动性,提高了课程教学效率。

[关键词] 以学生为中心;辩论式教学法;成绩评价

[基金项目] 2022年度国防科技大学本科和任职教育研究课题“‘以战领教、为战育人’教学改革研究与实践——以通信专业核心课程为例”(U2022203)

[作者简介] 张 姣(1990—),女,湖南岳阳人,博士,国防科技大学电子科学学院讲师,主要从事通信原理研究;曹 阔(1990—),男,湖南岳阳人,博士,国防科技大学电子科学学院讲师(通信作者),主要从事通信原理研究;马东堂(1969—),男,安徽灵璧人,博士,国防科技大学电子科学学院教授,主要从事通信原理研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)45-0101-04 [收稿日期] 2023-10-07

引言

在新工科建设的背景下,以学生为中心的教育理念日益突出[1]。2019年,教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》,强调课程是人才培养的核心要素,建设新时代一流本科课程要让课程优起来、学生忙起来[2]。在此基础上,以一流课程建设为契机,分析了“通信原理”课程教学的痛点问题,设计了辩论式教学模式,并对“通信原理”辩论式教学课堂实施策略和评价机制进行了详细的阐述。

一、将辩论式教学法引入“通信原理”课程的必要性分析

“通信原理”作为本科院校电子信息类专业必修的一门核心专业课程,既在课程体系建设中发挥承上启下的作用,也是相关专业考研和相关企业入职考核采用的重要课程,在电子信息类人才培养方面起着必不可缺的重要作用[3]。然而,在实际教学过程中,该课程仍然存在一些不可避免的痛点问题,导致教学效果不太理想。例如:(1)“通信原理”课程知识体系复杂,理论性强且公式推导烦琐,存在教师讲授难和学生自学难的两难问题;(2)“通信原理”教学主要包括理论讲授和实验两个部分,但是这两个部分的具体实施仍然是以教师为主体授课或采用实验箱设计实验,不利于培养学生独立思考和解决问题的能力;(3)课程考核评价机制单一,以学生个体为单位进行考核,且主要以期末考试作为最终的评定成绩,缺乏对学生团队协作意识的培养和全过程学习表现的评价。

为解决上述问题,各大高校开展了新工科教育改革,提出了多种教学手段,其中辩论式教学法就是教育改革的主要成果之一[4]。辩论式教学法是教师为提升学生的能力和素质目标,根据教学内容并结合社会热点问题拟定正反两种观点,引导学生展开辩论和研讨的一种教学方法[5]。在“通信原理”课程教学过程中运用辩论式教学法,将有效增加学生自主学习的积极性和主动性,从而提高授课效率。

二、“通信原理”辩论式课堂教学实施过程

(一)辩题选择

辩论题目的选定是辩论式教学法实施的首要步骤,好的辩题直接决定了辩论式课堂的教学效果好坏和学生的积极参与程度。辩题的设定主体由教师根据课程知识体系进行梳理、挑选与提炼完成,好的辩题应遵循以下原则:一是辩题切入点要与教学内容紧密结合。辩题的切入点不可过大也不可过小,应该紧扣本节课堂的教学内容,教师可以通过对本节课程教学内容的重点和难点进行梳理,提炼出包含知识点丰富且可突出重点和难点的辩题。二是辩题难度要随教学进度层层递进。辩题的难度要适中,既要注重对基础理论的理解,又要注重对拓展思维和能力的培养,且总体要与教学进度相匹配。例如,在学习前序章节时,辩题注重对基础理论的考查;当学生掌握的知识越多、系统观念越强时,可以开展进阶型辩题设置,表1为根据课程教学内容和进度安排设置的几个典型辩题。三是辩题设计要结合专业前沿技术与社会热点时政。“通信原理”是一门理论与实践并重的课程,现代通信技术在民用和军用领域的应用都非常广泛,并且正处在飞速发展与变革的阶段,“通信原理”课程授课也应该与时俱进。教师在考虑进阶型辩题设置时,应重点关注国内外通信领域的前沿技术及其在军事和工业等领域的应用创新,激发学生对课程学习的浓厚兴趣,启发学生将理论应用于实践的创新思维,让学员从中获得学有所用的成就感。此外,为培养学生发现问题的能力,可以鼓励学生参与辩题的设计与改进。

(二)组织辩论

辩论与单一的课堂讨论不同,它需要遵循一定的规则和流程,更强调培养学生分析问题、解决问题并进行总结反思的综合能力。因此,组织辩论过程更加复杂,需要进行赛前准备、赛中引导和赛后总结。

在辩论开始前,应提前公布辩题并着手赛前准备,包括角色定位、规则制定和方法引导。为充分调动学生的积极性,应根据不同学生的性格、表达和思维能力为每名学生设计不同的角色,包括主席、正反方辩手、评分员和观察者等。在进行正反方辩手角色分配时,要注意双方辩手能力均衡、优势互补的原则。辩论的规则制定可参考国际辩论赛的标准规则,也可以简化流程。例如,对于正反双方辩手,无须严格规定仅需4名辩手,可将辩手的具体角色交给辩方组长,由组长进行再分工和组织,充分培养学生的组织协调能力。组长可将本组辩手进一步分成理论小组、实践小组和总结小组等,从多角度论证本方辩题的优势。此外,在准备论据时,教师还应对学生收集、整理资料的方法进行必要的帮助,并引导学生综合运用多种辩论方法从多维度展示论据的能力。例如,从理论知识、仿真实验、军事运用等多角度为本方辩题提供理论、数据和案例支撑。

在正式辩论时,教师作为主要观察者和引导者,应随时注意辩手分析问题的正确性和完备性,引导学生采用多种辩论手段构建正确完整的知识体系。具体地,在讨论式辩论时,引导学生运用逆向思维和辩证思维等方式看待问题,培养学生的辩证思想。例如,在讨论辩题“有线信道好,还是无线信道好”时,正反双方刚开始会从传输速率、保密性、用户容量等性能指标方面阐述自己的论点,单方面维护己方论点。但是当论据展示完后,双方都会陷入胶着的状态。此时,教师应主动引导,提示学生从实际通信系统的运用角度分析有线信道和无线信道的优劣,启发学生思考在不同应用场景中双方论点的优劣性,进一步增强学生的辩证性思维。“矛盾是对立统一的”,辩论的正反方论点也可能是对立统一的。此外,教师应鼓励全员积极参与,充分活跃课堂氛围。例如,引导观察者对辩手提出的论据进行补充和完善,及时纠正错误的观点,避免形成错误的思维定式。最后,教师还应主动把控整个辩论的开展和实施,整个辩论赛进行35分钟后,应该留下10分钟左右的时间用于反思和总结点评,形成前后呼应的闭环。

(三)反思与总结

辩论结束后,可先邀请辩手和其他学生开展自评和互评,然后再由教师进行总结点评。教师的总结点评在辩论式教学中具有重要的导向作用。首先,教师可以从论据的正确性、逻辑性和完整性等角度对辩手的表现进行点评,并基于辩题回归教学内容进行知识点的梳理和总结,形成完备的知识体系,加深学生的记忆和理解。其次,教师应善于从辩论过程中提炼出创新的辩论方法,充分肯定和表扬辩手的创新思维,并对辩论中出现的错误论据和其他不足之处及时进行纠正。最后,在总结完成后,教师还可以向学生发布调查问卷,调查学生对本次辩论赛组织形式和内容的满意程度和不足之处,征求对下一个辩题的建设性意见和想法。

三、教师与学生双重评价机制

在辩论式教学开展过程中,为确保正反双方辩论的客观性和公平性,提出了教师和学生双重参与的评价机制,如图1所示。考虑到学生和教师掌握知识的全面性不同,双方评分标准参考的指标也略有不同,但是二者之间是互为呼应、相互补充的。

学生作为评分员采用的评分标准侧重对知识“理解”“实践”和“应用”三个方面。理解考查的是辩手对论题的分析是否准确、能否找到与辩题严格对应的论据、能否正确地进行论证;实践考查则在于辩手是否可以采用仿真试验、硬件测试或者社会调查等科学手段为论点提供数据支撑;应用则重点考查辩手能否结合实际通信应用如军用电台、手机通信、水下通信等进行论据佐证。

教师在为正反方辩手评分时可以从“准确”“创新”和“系统”三个标准出发,并且这三个标准与学生的评分标准是互为呼应的。“准确”重点考查辩手为支撑论据所采用的逻辑结构、理论知识或者实验系统是否正确合理;“创新”考查的则是辩手在辩证思维、展示论据的形式等方面是否独具特色;“系统”主要考查学生的结辩是否全面完备,是否能从系统的角度构建己方的知识图谱。

根据学生和教师的评分结果,形成最终的辩论成绩,分为A、B、C三个等级。此外,在实际评分时还需要结合辩题的难易程度对不同的评分标准进行相匹配的权重划分。

四、辩论式教学运用于“通信原理”课程的作用与意义

(一)有利于充分体现“以学生为中心”的教学理念

在辩论式教学课堂中,教学的主体不再是教师而是学生,师生关系发生了根本的转变。学生主导分析问题、解决问题和总结知识全过程,教师根据学生构建的知识体系进行适当的方向性引导和总结,整个过程中“教”服从“学”,体现了“以学生为中心”的教学原则和理念。此外,为论证己方的观点,学生还要通过主动查阅文献资料和设计实验等手段收集、整理和形成论据,此时学生从被动学习转变为主动学习知识的角色,较大地发挥了学生的主观能动性。

(二)有利于学生更好地内化通信原理知识

“通信原理”课程知识体系庞大且理论分析复杂,如果仅通过传统的理论讲解传授知识,学生理解起来较为困难,容易造成学生知其然而不知其所以然。将辩论式教学法引入“通信原理”课程,可以让学生在辩论的过程中找到问题的本源,理解知识的内涵和掌握知识的运用,并且学生在相互辩论过程中产生的思维碰撞更容易促进学生对原理性知识的深层次理解。此外,辩论过程中采用的多种论据展示手段,例如仿真实验和军事应用,更能促进学生动手实践能力的培养。

(三)有利于培养学生的创新思维和批判思维

实践出真知。当置身于辩论式教学课堂中时,学生往往会快速运用发现问题、分析问题和解决问题的能力。在陈述己方观点时,双方辩手往往都能够独辟蹊径,设计多种极具创新特色的论证方式来与对手进行针锋相对的辩驳。此外,为了在辩论中快速驳倒对方,还会在对方辩手抛出观点时,认真聆听与仔细甄别,找出其中存在的逻辑漏洞作为己方论据的佐证。在整个辩论过程中,学生的创新思维和批判性思维都能得到极大的提升。

结语

基于新工科和一流课程的人才培养需求,针对“通信原理”课程教学存在的痛点问题,提出了辩论式教学模式。该模式打破传统“灌输式”教学模式,强调以学生为中心,促使学生从被动学习转变为主动学习,充分激发学生的主观能动性,有利于培养学生独立思考和解决问题的能力。

参考文献

[1]任晶晶,杨立波,张小勇.“新工科”背景下基于“翻转课堂+BOPPPS模型”的教学探索:以“数字通信原理”课程为例[J].工业和信息化教育,2023(1):28-31.

[2]教育部.关于一流本科课程建设的实施意见:教高

〔2019〕8号[A/OL].(2019-10-31)[2023-08-28].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

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