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摘要：课程围绕一流专业建设，适应工程教育专业认证工作对课程教学要求的新形势，落实工程教育理念，以成果导向为目标，以“重基础、强实践、求创新”为宗旨，从学生的最终学习成果中查找问题和不足，重新设计课程，开展教学活动，改进教学，创新符合新一代信息技术人才培养的教育教学新模式，共建高质量课程，以期培养服务行业需求的卓越网络工程人才。

关键词：OBE；教学改革；项目式教学；AI助教；新工科

引言

《通信与网络技术》授课对象为电气工程及其自动化专业三年级学生，已经学习了计算机基础、C语言程序设计等相关课程。通过与学生座谈，学习数据分析统计，在问卷星发放学习动机量表、所罗门学习风格自测表、学习策略水平调查表问卷等形式。提取学生的学科知识、认知能力、学科素养、学习风格以及情感状态等方面的个性特征，根据统计结果得出结论：学生接受能力较强，参与意愿较弱，自主研究意识较弱。学习基础参差不齐，大部分同学具备一定的计算机基础，理论掌握较强，但欠缺逻辑推理、理论联系实际的能力，反向分析较弱，解决问题较弱。因此课程教学方式继续进行改革，以适应新工科建设对电气工程及其自动化专业学生的要求。

1 教学改革方案设计

1.1 改革背景和目标

依据根据《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》、《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》，结合新工科建设对通信与网络技术课程提出的培养能够适应未来科技发展和产业变革的高素质工程人才的要求。基于网络技术发展日新月异，新的技术如物联网、6G、量子通信等不断涌现的社会需要，考虑学生知识水平、学习能力、兴趣爱好等学习特征。剖析学科知识结构，遵循OBE（Outcome-Based Education，成果导向教育）的教育理念，强调教育过程中的目标明确性、学生中心性和持续改进性，确定学科重点难点制定课程教学目标。另外由于未来新工科智能型人才创新的质量将取决于对智能体生产力的挖掘深度，取决于个人信息素养、创新思维、跨学科知识储备以及对数字的敏感程度。所以制定师、生、机“三位一体教学模式，这种模式带来了教育核心特点的变化，如师、生、机互教互学，虚实一体、个性伴随等。因此引导学生的AI热情培育智能体素养，助力创新实践能力提升，为学科专业赋能，使人工智能与通信与网络技术课程深度融合。

1.2 改革方案设计

数智赋能，AI辅助教学，聚焦数字化教学资源建设。知识图谱助力知识体系全链条建立，课程思政融入教学全过程。实验教学内容层次化，满足不同学生的培养需求，虚拟实验与线下实验并举。以产业问题为导向，建设产学协同教学资源。注重过程性评价，精准施策。

2 教学改革实施过程

2.1 数字化资源建设

以基础知识和核心概念为主线，借助人工智能技术，构建AI助教—通网助手，AI数字人，创建学习通数字学习资源，在有限的碎片化时间中，将零散的信息整合进结构化的学习系统当中。依托智慧教学平台创建课程知识图谱，利用大数据统计功能即时反馈学情信息，一方面便于教师全方位了解学生的学习状态，为动态调整和优化教学策略、内容、方法、进程提供依据；另一方面借助学习行为数据和分析结果数据，实现学生自我管理和监督，为自我反思和整改提供参考。建立虚拟实验室，利用智慧树虚拟仿真平台进行虚拟仿真实验，让学生可以随时随地通过互联网访问实验环境，进行网络拓扑搭建、设备配置等实验操作，不受物理设备的限制。构建出虚拟实验与实验室实验相结合的“虚实结合”的教学模式。

2.2 思政元素融入课程教学

围绕“立德树人”根本任务，优化线下和线上教学资源， 线下（教材、案例集），线上（学习通、微信公众号），力求“全方位、多渠道、综合性”地开展“课程思政”实践。结合国家战略，讲解我国在5G和6G技术中的成就，强调自主创新对国家科技发展的重要性。结合《网络安全法》，讨论网络安全对国家安全的重大意义，增强学生的责任感。通过分析重大网络安全事件，讨论技术背后的社会影响。结合物联网、人工智能等热点，讨论通信技术在社会治理中的应用，如智慧城市、无人驾驶等。课上融入工程师伦理、社会责任、技术自主创新及杰出科技成果视频分享，紧跟科技发展前沿，将网络技术相关的最新技术成果和趋势融入教学内容，以适应未来社会和产业需求。结合课上学生汇报、情境创设、信息课堂、小组讨论、工程牵引、思维导图等多种教学创新形式，延伸课外科研项目、科技竞赛等，在实验或项目中融入思政元素，如设计网络安全方案时考虑社会责任。在考试或作业中加入思政相关题目，如“如何通过技术创新提升国家网络安全”。培养出“思想根植深”、“科学素养高”、“实践能力强”、“有创新精神”的“深高强+创新”复合型拔尖人才。通过这些方式，在通信与网络技术课程中自然融入思政元素，实现知识传授与价值引领的结合。

2.3 分层实验教学

将实验项目分为必做实验项目和选做实验项目，拓展多种实验方式。利用思科模拟器Cisco Packet Tracer 进行实验仿真，利用线下实验室进行项目实践虚实结合开展实践教学。建立实验项目案例库，包含实验项目39个，实验内容与教材内容相辅相成，可以更好地理解和掌握教材中的理论知识。每一个实验都包括实验目的、预备知识、实验设备、实验拓扑、实验配置和实验步骤，学生不仅可以掌握使用Cisco Packet Tracer中的相关设备完成网络设计、实现方法和步骤，并进行验证，而且可以进一步理解实验所涉及的原理和技术，加深对教学内容的理解，培养分析问题、解决问题的能力。学生在计算机基础知识方面的差异较大，在课程开始时对学生进行基础测试，根据测试结果将学生分为不同层次的班级或者小组。对于基础薄弱的学生，先进行基础知识的巩固教学；对于基础好的学生，提供拓展性的学习内容。采用小组合作学习，将不同基础的学生分组，让他们在小组中互相学习、互相帮助。在小组完成项目或者作业的过程中，基础好的学生可以带动基础薄弱的学生，共同进步。

2.4 引入行业案例教学

邀请企业网络工程师分享实际工作中的最新技术应用案例。提出以课程知识点为基础的行业“卡脖子”问题，将产业难题与通信与网络技术课程内容相结合，建设产学结合课程资源，通过去企业走访调研，深入了解企业对学生网络相关能力的要求，针对企业需求，调整课程目标。鼓励自主学习新技术，给学生布置关于新技术的调研作业，要求他们以小组形式研究新技术的原理、应用场景，并在课堂上分享，培养学生关注行业动态和自主学习的能力，创建出“产学融合”的教学模式。

2.5 多元评价方式

新工科专业不仅要求学生具备专业知识，还期望学生具备较强的实践技能、应用技能、综合能力等。这些能力难以通过一次考试就得以充分反映，而是体现在学生的学习过程的方方面面。上机实验考核结果和模拟实验考核结果反映学生的动手能力得到提高，能够理论联系实际，并能掌握基本实验方法。学生对复杂工程问题能建立一定的思考，理性分析，具备独立自主学习，组员团结合作，最终解决困难问题的能力。期末考试成绩反映学生上课的积极性和课堂学习态度良好，能基本掌握通信与网络技术理论知识。以综合评价为保障建立科学评价机制，教学评价主要聚焦在学习成果上，而不在于教学内容以及学习时间、学习方式上。通过定性评价与定量评价、过程性评价与终结性评价相结合的方式，全面反馈学生学习的实际状态与效果。评价中使用课堂提问、单元测验、问卷调查、项目设计、作业评阅、实验报告等多样化评价方式，动态地掌控学生知识、能力和素质的发展水平。坚持主体多元化、方式多样化、内容多维化，又要兼顾学生个体的差异化和层次化，发挥评价纠偏和激励的双重作用，有效实现以评促学、以评促改，为教学提质增效提供保障。

3 教学改革成效分析

3.1 改革成效

课程历经突破传统—改革实践—转型升级三次迭代创新，课程组教师编写教案、制作课件、录制视频等，设计教学活动和评估方式，搭建课程平台，整合各类教学资源。课程不断改进和发展，以适应教育教学的需求和变化。课程注重实践环节和创新思维培养，增强了学生动手操作能力和解决实际问题能力，学生在学科竞赛获奖数量增加，创新项目申报和成果产出更为丰富，提升了就业竞争力和综合素质。教师在课程建设中参与培训、教研活动，教学能力得以增强。此教学模式已初步在学院内部推广，并成功运用到智能电网课程、新能源与发电技术课程、毕业设计等课程。

3.2 反思与改进

课程改革将持续关注学生个性化发展，针对学生的兴趣和能力差异，提供分层教学或选修模块，如网络安全、无线通信、物联网等方向。鼓励学生参与科研项目、竞赛或创新创业活动，提升综合素质。通过校企合作，提供实习机会，帮助学生了解行业需求。跟踪毕业生就业情况，了解课程内容是否满足行业需求。

4 结论

通过更新课程内容，紧跟技术前沿；加强实践教学，引入虚拟仿真平台；采用多元化教学方法；优化考核评价方式等教学改革措施，有效解决了学生主动性不足、理论与实践脱节、评价方式单一、思政元素融入不足等课程教学中的真实问题。通过不断教学改革与创新通信与网络技术课程可以更好地适应技术发展和行业需求，培养出具备扎实专业知识、实践能力和正确价值观的高素质人才。

西北民族大学一流课程及课程思政示范课堂《通信与网络技术》（2022YLKC-02）；

2024年教育部产学合作协同育人项目“新工科视域下《C语言程序设计》课程实践教学体系建设研究”240804084024012

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