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以生为本 精雕细琢——新工科背景下 “信号与系统”中的课程思政实践

时间:2023-05-06 点击数:

 

汤全武基本情况:宁夏大学电子与电气工程学院教授,硕士生导师,教研室主任,高等学校电路和信号系统教学与教材研究会常务理事,西北地区高校电工电子在线开放课程联盟理事,国家一流课程负责人,宁夏高校专业类课程思政教材研究基地秘书长,主持宁夏大学工会课程思政名师工作室。获首届全国教材建设先进个人、宝钢全国优秀教师教育奖、宁夏课程思政示范课、课程思政教学名师和教学团队、宁夏教育系统优秀共产党员、宁夏教学成果二等奖等荣誉。主要从事机器视觉、模式识别与图像处理等方面的研究工作。主编9部教材,副主编及参编3部教材;主持完成7项省部级教改项目、1项省部级科研项目,参与完成2项国家自然科学基金项目;取得7项国家专利以及10余项软件著作权。

 

教育部在2020年5月28日印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,明确要求全面推进高校课程思政建设,发挥好每门课程的育人作用,提高高校人才培养质量。“信号与系统”课程是电气信息类专业的专业基础课、核心课、学位课,结合专业课程特点分类推进课程思政建设方案是当务之急。

一、结合人才培养要求,科学设计课程思政目标

课程团队长期坚持立德树人,利用学科发展历史和前沿知识,做到科学性与价值性、知识性与思想性的辩证统一,明确培养学生的科学精神、工匠精神、规矩意识、系统观和团队合作精神。通过教学目标、学习需求、教学过程、评价方式、持续改进的教学模式,从价值引领、知识探究、能力建设、态度养成“四个维度”制订了6个课程思政目标,实现知识、思维、能力有机统一。以学生为中心,确立学生能够达成的目标,重点解决理论与实践相结合,数学、物理和工程概念的融合,采用“四步法”教学,进行“五融合”,强调学生自主学习与探索能力的培养。以学论教,课堂教学评价实现“六转变”,以有价值的挑战性问题,通过高强度互动,激发学习兴趣,调动学生自主获取新知识、自主探索并实践,综合运用知识解决复杂工程问题,感受挑战的快乐,培养学生的创新意识、创新能力和团队合作精神。

二、创新课程思政建设模式和方法,将课程思政目标融入课程教学全过程

1.坚持立德树人,有效融入课程思政

本课程思政内容丰富,通过“三结合”:结合学生未来所从事工作的职业素养要求;结合中国特色社会主义的伟大实践;结合国际国内时事。选取典型案例,建立课程思政案例库。教学设计与实施做到“四融入”:融入教学方案是关键;融入课堂教学是重点;融入实践教学是重要方面;融入学生自主学习是重要拓展。通过全方位的教学设计与实施,在教学中适时开展思政教育。①激发学生的爱国热情。结合学科发展史和前沿,在调制与解调内容中融入量子通信技术等,激发学生的爱国热情,提升学生的学习动力。②培养学生的科学精神。本课程凝结了诸多科学家的心血,教学中介绍傅里叶、高斯、拉普拉斯等科学家们锲而不舍探索科学问题的过程及追求真理的历程,促使学生体会科学家的钻研精神,树立为社会发展做出贡献的远大目标。③培养学生的工匠精神。布置探究性问题如音频信号采样等,通过小组协作、撰写报告、汇报,在完成项目的过程中培养学生精益求精、团队分工合作和追求卓越的工匠精神。④培养学生的规矩意识。如讲授信号流图时,信号只能沿着支路箭头的方向传输,不能逆着箭头方向传输;若违反规则,根据梅森公式则会得到错误的系统函数来强化学生的规矩意识。⑤培养学生的系统观。任何一个事物都可以看成是一个系统,任何一个系统都是由若干个子系统构成,深入分析各子系统的构成及相互关系,引导学生用系统观来看待事物。⑥培养学生的团队合作精神。采用小组协作学习方式,通过课前、课中导学案问题的设置,培养学生的团队合作精神。

2.教学团队倾力协作,以高尚的师德师风引领学生

以教学团队建设为抓手,提升教学能力和教学研究水平,提高教学质量。①育人者先自律。在平时生活和工作中向学生传递正能量,培养学生乐观的心态和良好的学习态度。②师爱是师德之魂。教育是爱的事业,为人师者,要热爱学生和诲人不倦的崇高品质。③教书育人辩证统一。利用课程内容的育人资源,做到科学性与价值性、知识性与思想性的辩证统一。

3.明确目标导向,创新教学模式

以人才培养目标为产出导向,做到“五融合”:融合教学目标;融合教学内容;融合教育技术;融合教学方法;融合教学评价。有效设计和实施各教学环节:①制定切实可行的教学目标,让学生知道自己要达到的学习成果;②明确学习需求,让学生知道为什么要取得这样的学习成果;③教学实施“问题引领,感受体验→抽象概括,获取新知→应用新知,巩固提高→拓展延伸,反思提升”的“四步法”教学,有效帮助学生取得学习成果;④改进评价方式,让学生知道已经取得的成果;⑤持续不断的改进,以保障学生能够取得这些学习成果。

4.以学生为中心,促进德智体美劳全面发展

从教学背景、教学目标、选择或开发教学资源、教学方法(自学+讲授+自主探究+合作学习)、组织教学过程、教学效果评价与分析“六要素”出发,以学生的身心健康全面发展为基础,以科学的学习方法为纲要,以培养创新思维、提高学习能力为主线,以高效的学习思路为设计蓝图,让学生在主动学习中,建立合理的知识结构,获得科学的学习方法,形成较强的学习能力,养成良好的思维品质,身心健康全面和谐发展。

三、以学论教,创新教学评价机制

1.建立新的教学评价

课堂教学评价实现六个转变。①教师的讲解精彩度→学生的参与度;②教学环节的整体性→教学结构的合理性;③教师的情感投入→每个学生真正进入学习状态;④师生的简单问答式的交流互动→学生的交流展示;⑤教师的板书设计→学生的作业、笔记等;⑥教师的基本功→学生的基本素养。

2.教师评价方案

评教方案采用学校的“四位一体”评价体系,即校级教学督导、院级教学督导、同行和学生评价,评教成绩均在92分以上。

3.学生评价方案

对学生的学习评价采用形成性评价占60%,终结性评价占40%,使学习过程和学习结果的评价达到和谐统一。

4.课程达成度

以每个教学班的课程成绩作样本,计算支撑某分项指标点的所有学生平均得分与总分之比;根据课程大纲确定的指标点权重,计算该指标点达成度的评价值;形成课程的达成度。课程总体达成度为0.92,“四个维度”课程目标达成度分别为0.9300.9310.9260.882,均高于0.68的基本要求。教师根据达成度结果,在下一轮的教学中对教学内容、授课方式和考核环节等方面实施相应的改进。

四、精雕细琢,引领课程思政建设

通过持续建设和改革创新实践,充分开发利用课程资源,实现了新工科教育教学中课程思政的深度融合性应用,形成了新工程教育教学的方法与路径,其特色鲜明。

①课程思政内容体系化。课程思政内容建设系列化,形成前后衔接、不断强化深入的机制,实施方案体系化。②以学生为中心的教学理念具体化。从“四个维度”建立课程目标,实现知识、思维、能力有机统一,通过“五融合”的有效机制,关注学习过程,持续教学改进,形成具体的混合式教学实施案例。③学生能力培养可操作性和创新能力拓展性。从课程内容的数学概念、物理概念与工程概念相融合出发,通过三层次的分类方案,全程指导学生实验,在实验准备、实验操作、实验结果分析、实验报告撰写、实验结果和过程分享等环节,给予大学生有效的指导和帮助;总结实验教学经验教训,不断完善实验设计。结合课程内容设置前沿性、开放性、创新性问题,通过多种渠道使学生对学习理解得到拓展和延伸。④课堂教学评价机制指标化。坚持形成性评价和终结性评价相结合,彻底转变为以学论教,建立的“六转变”评价指标体系具有推广示范作用。⑤教学设计方案示范性。从教学模式的教学设计“六要素”出发,保证教学的系统化和科学化,使得教学理论与实践的有机融合,培养学生的科学思维习惯和能力,促使教师个人创新才能的发挥。⑥课程团队引领示范性。课程教学团队以课程思政建设为抓手,提升教师的教学能力和研究水平,推进课程教学质量提升,带领24位教师对22门课程开展课程思政教学实践,编著《课程思政—电子信息类专业课程设计与实践》,得到三大教指委联袂推荐。建设的在线课程,已运行6学期,40多所学校的学生在线学习。