谢玉鹏

摘 要：针对通信理论过于抽象、通信系统的高阶思维难建立以及学习动力难持续问题，提出学生发展为中心、目标问题导向O-6E的智慧三色教学理念，介绍具体教学设计与实践过程，最后说明教学实施效果。

关键词：目标问题导向；智慧三色；O-6E；通信理论

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引 言

通信类课程是电子信息类专业学位重要的核心专业课之一，该课程是培养应用型通信高级人才的主阵地，为了更好地培养学生运用通信信息传输理论解决实际复杂问题的能力和高阶思维，“蕴育铸灵”助力中国通信强国，提高应用通信原理知识和实践能力等问题，在符合国家、学校办学目标、专业人才培养目标需求的基础上，进行课程教学改革迫在眉睫[1-3]。

国家需要通信技术战略发展并保障国家安全[4-8]。学校需要培养具备扎实通信理论知识和实践能力的应用型人才。国家关注的是宏观的战略发展和安全保障，学校关注的是人才培养和科研创新，而专业层面则聚焦于具体的技术理解和应用，每一个层面的需求都对通信类课程提出了不同的要求，共同推动着通信技术的不断进步和发展[9-11]。

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课程难点与问题

为了更好地满足国家到学校再到专业的目标，通信原理课程通过调查问卷和座谈，得到该课程痛点问题：①通信理论抽象，内容难理解；②学习动力不足，目标难持续；③通信系统高阶，思维难建立。

从整体上看，通信原理课程建设存在知识体系目标不够聚焦，理论联系实际较少，实践环节薄弱，5G、6G前沿技术和相关知识点没有覆盖等问题，难以有效支撑应用人才的培养。教师的教学未能与前沿通信技术有效结合，未能促进通信工程实现方法的学习。

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教学理念与思路

课程秉承“启发引导、循序渐进、学以致用”的原则，基于认知心理学的构建主义理论，在教学中注重理论和实践的融合，灵活应用多种教学方法，形成“学生发展为中心、目标问题导向O-6E的智慧三色”的教学理念（如图1所示），教学理念不仅仅是传授知识，更重要的是用5类问题培养学生独立思考和解决问题的能力。学生是学习的主动参与者，而不是被动接受知识。学生需要在教师指导下自己寻找和使用各种资源来解决问题，在解决问题的过程中和结束后，学生需要进行反思，评估自己的学习效果，并通过反馈不断改进，能够灵活应对各种复杂的现实问题。

通信原理课程采用O-6E的目标问题进行导向进阶式深度学习，在通信原理重构的7个模块中精准实施，培养思维模式，绿色唤醒（课前线上督学），红色点燃（课中线下导学），蓝色沉思（课后线下促学）。新工科目标问题导向模式培养学生的自主学习能力，利用信息化技术在激发、参与、探究、解释、延伸、评价各环节设计不同的教学活动促进师生深度互动。通过5类问题培养解决高阶问题和挑战性问题能力，扩大学生自主学习和实践学习内容，进一步实践突出创新能力。

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教学设计与实践

要以通信理论与系统课程为例，开展目标问题导向O-6E智慧三色的探索式教学课程设计，打造浸润式教学模式，以学生为中心，教师主导，激发学生的学习热情，构建高效教学课堂。目标问题导向式教学对教学内容进行重构，激发学生学习兴趣，引导学生主动学习，提高课程的高阶性、创新性、挑战度和兴趣度。

1）目标问题导向，重构专题模块。

用159个目标问题重构课程内容，按目标问题组织教学，切实做到讲一门课程，而不是讲一本教材。通过混合式教学，学生在分析问题的深度、广度以及有创造性地解决问题上有所提升。通过5类问题培养解决高阶问题和挑战性问题能力，解决了学生高阶思维难建立的问题。

2）反映学科前沿，促进科教融汇。

学生在学到通信原理学科前沿知识的同时，要对学生进行理工学科交叉知识的熏陶。学生通过扩展资源，从抽象到形象，从局部到整体，进阶教学内容，设计学科项目，强化高阶能力，研究与设计贯通，科学情怀和致用并存，分析通信科学研究之美。

3）理论联系实际，贴近通信生活。

针对通信理论性太强的问题，在通信教学过程中，通过解释智能手机如何通过基站连接到互联网，让学生理解无线通信的基本原理，描述信号的调制和解调、频段的使用以及数据传输的过程，让学生感受到通信在日常生活中的广泛应用和重要性。让学生动手制作简易的通信系统，直观地理解信号传输、调制和解调的过程，提高学生学习通信知识的兴趣。学生能应用所学通信知识解决学科前沿当前社会热点的问题，培养高阶思维能力。

4）AI+赋能虚仿，强化创新能力。

AI+虚拟仿真允许学生自由探索和尝试不同的方法，而不是限制在固定的路径上。这种开放性能够激发学生的好奇心和创新思维。比如，在虚拟实验室中，学生可以尝试不同的设计方案，观察结果，进行创新实验设计。虚拟仿真案例设计成需要多学科知识来解决的问题，鼓励学生进行跨学科合作，这不仅能拓宽他们的知识面，还能培养团队合作和沟通能力。

5）“学问思辨探”联动思政育人。

用五类问题教学内容重构模块化—点线面体系深挖思政元素[12]。目标问题的设计特别有利于融入课程思政，师生共创案例库，培养学生行胜于言的实践精神、敢于超越的科学精神。构建的智慧三色“学问思辨探”进阶模式，提高了学生的参与度和思辨能力（如图2所示）。

6）O-6E智慧三色，进阶深度学习。

课堂教学通过O-6E教学方法来实施，包括7个步骤。以无线电波为例，第一步，目标问题导向（objective problem），即每堂课新工科培养目标的5类问题。第二步，激发（excite），课前学生观看一段无线电联络的视频，激发学生的好奇心。第三步，引入（engage），导入一个通信的生活案例的故事，学生思考其中远距离的通信是如何实现的。第四步，探究（explore），学生分成小组，使用简单的无线电传输装置进行实验，比如用无线电发射器和接收器发送和接收信号，观察信号的变化。第五步， 解释（explain），在实验活动之后，老师引导学生们讨论他们的观察结果，并详细讲解无线电波的传播原理，例如频率、振幅、信号编码和解码等概念。第六步，延伸（elaborate），接下来，学生可以进一步研究无线电波在不同环境下的传播效果，探讨如何提高信号的稳定性和传输距离，或者了解现代通信技术如蜂窝网络、Wi-Fi等是如何应用这些原理的。第七步，评价（evaluate），学生通过设计一个小型的通信项目，完成一份关于无线电波传输原理的报告，来展示他们对通信原理的理解和应用。

智慧三色进阶深度学习，在色彩搭配方面，采用对比色（绿色、红色和蓝色）展示O-6E丰富的内涵，总体配色给观者带来跳跃和富于变化的视觉感受。课前知识传递，赋予其绿色唤醒，通过生活的案例和目标问题（O），激发学生兴趣（1E）。课中内化扩展，通过红色点燃，启发学生思考（2E），引导学生科技报国担当，在课中随后通过参与小组讨论和探究学习重点问题解决问题（3E），学生解释输出（4E），教师再精讲。课后深度沉思，设计为蓝色，延伸前沿和产业（5E），帮助学生形成创新思维，优化解决问题的方案，最后通过组间评价、组内评价等方式对学习成果进行评价与反馈（6E）。

7）重塑课程资源，打造智慧课堂。

构建“学校教师”+“名企专家”校企协同育人，旨在深化产教融合，推进校企合作，探讨高质量育人模式，提高学生学习兴趣，加快构建高等教育与产业发展深度融合的新生态，实现教育链、产业链、人才链、创新链的有效对接，推动产学研成果转化，解决高等教育人才供给与社会经济发展需求的问题。

线上视频资源采用自建课程精讲视频18个解决学生差异化问题，并配有若干师生共创课程思政案例库（视频26个和文献11个）、素拓项目库（18个）、思维导图库（489个）、学生答疑库（528次）、试题库（12套）和五类问题（182个）等高阶资源。充分利用5G和6G通信公众号和论坛，信息技术资源依托雨课堂和慕课进行线上课程建设，配备课前和课后（线上）在线作业、在线测试和讨论，课中课堂（线下）的素拓项目汇报、随堂测试、小组讨论、调查问卷等资源，实现线上线下全覆盖的课程教学，解决学生自主内驱强化的问题。依托技能实训室平台，构建了理论—实践—仿真—设计，强化深度教学，解决学生高阶思维构建少的痛点问题。

8）五度三并考评，强化过程考核。

全过程考核如图3所示，注重思政元素育人的导向作用，多角度反馈，形成多维度教学型评价。本课程最终成绩由过程性成绩（50%）与结果性成绩（50%）两部分构成，结果性成绩采用期末闭卷考试形式（包括课程思政方面的题）。过程性成绩包括学习参与度（线上课后作业及测试，10%）、自主学习度（线上课后作业及测试，10%）、思维提升高阶度（素拓项目，10%）、表达展示度（实验, 10%）、自主内驱成长度（实验，10%）。

通信课程分别按五类目标问题的学习情况进行过程性评价。针对不同类型目标问题学习要求不同，评价方法和要求也不同。在难点问题和实践问题教学评价中，还设计了教师评价、组内互价、组间互评以及学生自评等形式，有助于教师跟踪目标问题的教学情况和教学效果。

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课程教学实施效果

授课班级学生义务组成维修团队，每年不定期利用周末义务维修电器，通过实际通信电器动手实践，让理论知识活起来，更加贴近实际。

学生的学习兴趣和积极性增强，积极参与实验不仅能帮助学生更好地理解理论，还能提高解决问题的能力。通过动手操作，也可以培养对通信理论的兴趣和好奇心。学生在遇到困难时表现出更多的自信和积极应对的态度，自我效能感得到了提升。

学生自主学习和内驱能力增强。通过分析问卷调查、实验报告等，发现学生对通信原理课程的兴趣浓厚，愿意花时间进行深入研究。采用O-6E智慧三色方法，也增加了学生的参与感。学生的思维导图体现了思辨能力，调查问卷体现了对通信原理课程的热爱。

课程创新成果推广效果好，目标问题导向O-6E智慧三色的通信原理教学改革已经在校内外推广应用，校内教学沙龙及校外宣讲10余次，该课程教学模式得到大力推广,具有一定的引领效应。

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结 语

教学改革有助于培养学生的综合素质，包括批判性思维、复杂问题解决能力和团队协作能力。这不仅符合当今社会对人才的需求，也能更好地适应信息化、智慧化趋势下的教育发展方向。通过智慧课程的建设，学生可以在更丰富的环境中进行学习，提升了学习效果。教学实践证明，课程的教学满意度与学生的高阶能力有效提升，改革举措取得了显著成效。下一步要加强跨学科整合，鼓励课程之间的联动和融合，培养学生的跨界思维。

参考文献：

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