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教育数字化背景下“四维融合、数智赋能”高职通信类课程教学改革研究与实践
摘要:随着信息技术的飞速发展,教育数字化已成为当今教育领域的重要趋势。通信类课程作为培养通信领域专业人才的重要基础,也面临着数字化带来的机遇和挑战。本文通过分析当前高职通信类课程教学存在的问题,提出了一系列基于数字化技术的教学改革策略,通过专业层面、课程层面、课堂实施和管理评价的四维融合,以及数字技术和智能技术的赋能,实现课程教学的创新与优化,提高教学质量和学生的综合素质。
关键词:教育数字化;四维融合;数智赋能;教学改革
随着信息技术的日新月异,互联网的普及、大数据的应用、人工智能的崛起,为我国教育带来了前所未有的机遇与挑战。为了适应新时代对人才培养的需求,推动教育公平,提升教育质量,我国积极推进教育数字化转型。2022年2月教育部宣布正式实施教育数字化战略行动。党的二十大报告首次将“推进教育数字化” 写入“办好人民满意的教育”部分,提出“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”[1]。由此可见,教育数字化转型正成为当前我国教育发展的重要任务。
一、教育数字化背景下高职通信类课程教学改革的必要性
1.行业发展的需求
随着 5G 网络的大规模部署、物联网的广泛应用以及大数据在通信中的深度融合,通信行业对于能够熟练操作通信设备、进行网络维护与优化、保障通信系统稳定运行的一线技术人员的需求与日俱增。高职人才培养能够精准对接这一需求,为行业输送大量实用型人才。传统的教学模式难以满足行业对人才实践能力和创新能力的要求,需要通过教学改革培养适应通信行业发展的高素质人才。
2.学生学习方式的转变
数字化时代,学生获取知识的途径更加多元化,学习方式也发生了深刻变化[2]。他们更倾向于通过数字化平台进行自主学习和探究式学习,传统的以教师讲授为主的教学方式难以激发学生的学习兴趣和主动性。
3.教育数字化的推动
教育数字化的发展为课程教学提供了丰富的数字资源和先进的教学手段,如虚拟实验室、在线教学平台、智能教学系统等。利用这些资源和手段进行教学改革,可以提高教学效率和教学质量。
二、教育数字化转型视角下高职通信类课程存在的问题
1.教学内容更新滞后
通信技术的发展日新月异,然而通信类课程的教学内容往往不能及时跟上行业的最新动态。新的通信标准、前沿技术如量子通信、太赫兹通信等在课程中体
现不足。例如,5G 通信已经广泛商用,但在一些课程中,关于 5G 核心技术和应用场景的讲解还不够深入和全面。这导致学生所学知识与实际工作需求存在差距,毕业后难以迅速适应通信行业的快速变化。
2.教学方法单一
在通信类课程教学中,传统的讲授式教学方法占据主导地位。教师在讲台上单方面传授知识,学生被动接受,缺乏互动和参与。这种单一的教学方法难以激发学生的学习兴趣和主动性。例如,在讲解通信原理中的复杂概念时,仅仅依靠教师的口头讲解和板书,学生可能难以理解,而缺乏小组讨论、案例分析等多样化的教学方式,使得学生无法深入思考和应用所学知识。
3.实践教学环节薄弱
实践教学对于通信类课程至关重要,但在实际教学中却存在诸多不足[3]。由于 5G 设备昂贵且更新迅速,学校难以配备充足且最新的 5G 设备,导致学生无法接触到行业前沿的硬件设施。同时,实践教学内容与实际工作场景结合不紧密,缺乏真实的项目案例。例如,学生在有限的空间内进行实践操作,难以全面感受 5G 网络的覆盖范围和性能特点。
4.教学评价不够全面
目前通信类课程的教学评价主要依赖于期末考试成绩和平时作业,对学生的学习过程、实践能力、创新思维等方面的评价不够重视。这种评价方式无法全面反映学生的综合素质和能力,缺乏有效的评估机制,不能及时给予学生针对性的反馈和指导。
三、“四维融合、数智赋能”高职通信类课程教学改革实践
1.构建“四维融合、数智赋能”数字化转型策略体系
在教育数字化转型的进程中,构建专业、课程、课堂和管理四个层面“数智赋能、四维融合”的策略体系(如图 1 所示),将为教育的高质量发展提供有力支撑,推动教育创新与变革。
在专业层面,通过大数据分析和人工智能预测,精准把握市场需求和行业发展趋势,优化专业设置和人才培养方案,使专业培养与社会需求紧密结合。利用数字技术搭建专业交流平台,促进不同专业之间的交叉融合与协同创新。
在课程层面,运用数字化手段整合教学资源,开发丰富多样的线上线下融合课程。基于学习分析技术,实现课程内容的个性化推送,满足学生的多样化学习需求。同时,将前沿的数字技术知识融入课程体系,提升课程的时代性和实用性。
在课堂实施层面,引入智慧教学工具,打造互动式、沉浸式的数字化课堂环境。借助虚拟现实、增强现实等技术,让抽象的知识变得生动直观,激发学生的学习兴趣和参与度。利用在线教学平台实现课堂教学的实时反馈与精准评价,促进教学质量的持续提升。
在管理评价层面,建立数字化管理平台,实现教学管理的信息化、规范化和智能化。运用数据分析进行教学决策,优化资源配置,提高管理效率。通过数据监测和预警机制,及时发现并解决教学过程中的问题,保障教学秩序的稳定和教学质量的可控。
2.专业层面数字化转型:优化“岗课赛证”一体化课程内容
通信类课程体系构建紧密结合行业岗位需求,将实际工作中的任务和技能融入课程[4]。通过数字化手段,深入调研通信行业岗位的最新标准和要求,使课程内容与岗位实际操作无缝对接,培养学生具备直接适应工作岗位的能力。利用数字技术收集和分析5G职业技能大赛的赛题和成果,将大赛中的前沿理念、创新思维和高难度任务纳入课程,激发学生的创新意识和竞争意识,提升他们解决复杂问题的能力。借助数字化平台整合职业资格证书和技能等级证书的考核要点,确保课程内容涵盖相关证书的核心知识和技能,为学生获取证书提供有力支持,增加他们在就业市场的竞争力。例如,通过5G虚拟现实技术创建模拟工作场景,让学生在虚拟环境中进行5G工程实践操作;利用在线课程资源,随时更新行业动态和新技术知识。
3.课程层面数字化转型:打造产教融合数字化教学资源
与通信企业建立紧密的合作关系,争取企业的设备捐赠或租赁,为学生提供更多接触最新 5G 设备的机会。企业还可以提供实际的项目案例和实习岗位,让学生在真实的工作环境中进行实践。例如,与当地的 5G 运营商合作,利用其闲置的设备在学校建立联合实验室,学生可以参与运营商的网络优化项目。另一方面优化实践教学环境,加大对 5G 实践场地的建设投入,打造模拟真实 5G 网络环境的实验室,可以构建包含 5G 基站、核心网、终端设备的完整实验环境,让学生进行全方位的实践操作。同时与通信企业合作开发实用的教学案例,组织教师深入企业调研,收集真实的 5G 应用案例,并将其转化为教学资源。
4.课堂层面数字化转型:创新“数字化+课堂”混合教学模式
在当今教育数字化的浪潮中,创新“数字化+课堂”混合教学模式成为教育领域的重要探索方向。这种模式将数字化技术与传统课堂教学深度融合,打破了时间和空间的限制,为学生提供了更加灵活多样的学习体验。例如,利用在线教学平台,教师可以提前上传教学资料,让学生在课前进行自主预习,了解课程的基本框架和重点内容。课堂上,教师不再是单纯的知识传授者,而是引导学生进行深入的讨论和实践,解决预习中产生的问题,提高学生“参与度”和“成就感”,从而构建优质高效课堂,改善教与学的关系,推动传统沉默单向的课堂变为多元沟通的课堂,实现师生与生生的良性互动,充分调动学生自主学习、合作学习的主观能动性,培养学生的思维能力和创新精神。同时,借助数字化工具,如5G虚拟仿真教学平台、数智化评价系统等技术,为学生创造生动逼真的学习情境,让抽象的知识变得更加直观易懂。此外,通过大数据分析,教师能够精准了解每个学生的学习情况,为其提供个性化的学习建议和辅导,真正实现因材施教。
5.管理层面数字化转型:数字技术融入教学评价反馈体系
数字技术融入教学评价反馈体系,为教育带来了深刻的变革和创新。数字技术的融入使教学评价变得更加全面、客观和精准[5]。它打破了传统评价方式的局限性,不再仅仅依赖于教师的主观观察和纸质测试。借助各种智能设备和在线学习平台,能够全方位地收集学生在学习过程中的各种数据,包括课堂参与度、作业完成情况、在线讨论表现、学习进度等。通过大数据分析和人工智能算法,这些海量的数据被深度挖掘和分析,从而为教师提供了更深入、更细致的学生学习画像。教师可以清晰地了解每个学生的优势和不足,以及他们在学习过程中的变化趋势。这有助于教师及时调整教学策略和方法,为学生提供更具针对性的指导和支持。此外,数字技术还使得评价反馈能够更加及时和高效。学生在完成作业或测试后,能够迅速获得详细的分析报告和个性化的建议,明确自己的问题所在以及改进的方向。同时,家长也能通过相关的应用程序实时了解孩子的学习情况,更好地参与到孩子的教育过程中。
四、结束语
本文在教育数字化背景下通过教学理念、教学资源、教学实施和教学评价的四维融合,以及数字技术和智能技术的赋能,实现了通信类课程教学的创新与优化,提高了教学质量和学生的综合素质。然而,教学改革是一个不断探索和完善的过程,未来还需要进一步加强师资队伍建设,持续优化教学资源,深入挖掘数字技术和智能技术在教学中的应用潜力,为培养适应行业需求的高素质 5G 专业人才做出更大的贡献。
参考文献
[1]习近平. 高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[N]. 人民日报,2022-10-26(01).
[2]王洋. 数字化赋能教学方式变革 促进课程教学改革深化发展[EB/OL]. h(2023 - 07 -04).ttp://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/moe_2082/2023/2023_zl09/202307/t20230704_1067176.html.
[3]张慕文,祝士明.职业教育数字化转型的内涵、逻辑与策略[J].山西省财政税务专科学校学报,2023,25(04):72-76.
[4]战美玲. “互联网+课程思政”视域下高职《5G组网与维护》课程教学改革研究与实践[J].锦绣.2022(10).
[5]张华. 数字技术驱动的教学评价变革与创新[J]. 电化教育研究, 2023, 44(06): 102-108.
基金项目:2023年度山东省教育教学研究一般课题教育数字化背景下“四维融合、数智赋能”《5G组网与维护》课程教学改革研究与实践(2023JXY244)
作者简介:战美玲(1986—),女,山东淄博人,山东轻工职业学院讲师,硕士,研究方向:通信技术。