基于線上線下混合模式的“通信原理”課程教學(xué)改革研究

李巍 朱家偉

摘 ? 要：“通信原理”是大學(xué)本科信息與通信工程類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，主要講授信息傳輸和通信技術(shù)的科學(xué)方法及其數(shù)學(xué)原理。由于該課程基本概念抽象、數(shù)學(xué)原理相對復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在明顯的畏難心理，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法很難提升教學(xué)效果。針對這個問題，文章采用線上線下混合教學(xué)模式對“通信原理”課程的教學(xué)活動和方法進行了革新和探索，主要從線上教學(xué)、線下教學(xué)和教學(xué)評價與考核3個方面詳細說明了課程建設(shè)的具體方法。該混合教學(xué)方法明確了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力，有效提升該課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：通信原理;教學(xué)改革;線上線下;建設(shè)

1 ? ?“通信原理”課程開展現(xiàn)狀

大學(xué)本科“通信原理”課程主要講授信息傳輸和通信技術(shù)的科學(xué)方法及其數(shù)學(xué)原理，是信息與通信工程類專業(yè)必不可少的重要基礎(chǔ)課[1]。在“通信原理”課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍感覺教學(xué)內(nèi)容枯燥、學(xué)習(xí)吃力，學(xué)習(xí)積極性不高，究其原因，主要有以下幾個因素：（1）課程的理論性強，要求學(xué)生熟練掌握信號與系統(tǒng)、概率論等先導(dǎo)課程知識。（2）基本概念抽象，學(xué)生很難根據(jù)日常生活實踐來理解抽象的概念。（3）課程習(xí)題中計算題比例較大，要求學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。（4）課程的內(nèi)容較多，學(xué)生很難通過有限的課堂授課完全理解和掌握所有知識點。因此，本科生“通信原理”課程的教學(xué)難度較大，教學(xué)效果相對其他專業(yè)課程較差[2]。

針對這個問題，可以采用線上線下混合教學(xué)模式，從教學(xué)方法和授課形式等方面對“通信原理”課程進行了教學(xué)改革和探索。線上線下的混合教學(xué)模式可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和課堂講授的優(yōu)點，傳統(tǒng)的課堂授課以教師講授為主，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)則強調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和思考，因此混合教學(xué)方法既顯示了教師的主導(dǎo)作用，也突出了學(xué)生的主體地位，實現(xiàn)了課堂授課與在線學(xué)習(xí)的互補，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，引導(dǎo)學(xué)生的課外學(xué)習(xí)活動，極大地提升課程的教學(xué)效果。

2 ? ?基于線上線下混合教學(xué)模式的教學(xué)流程和課程建設(shè)思路

在線上線下混合教學(xué)模式中，學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)平臺在課下主要完成課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，教師在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中主要講授重點難點、組織學(xué)生分組討論、進行答疑解惑。因此，線上線下混合教學(xué)模式的教學(xué)流程主要包括：課前預(yù)習(xí)、課堂講授、分組討論、課后復(fù)習(xí)等[3]。

首先，針對課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師需要提前將教材中的相關(guān)內(nèi)容碎片化為相對獨立的一系列知識點，針對各個知識點制作電子課件和視頻，并且布置相關(guān)的預(yù)習(xí)作業(yè)。學(xué)生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)平臺提供的預(yù)習(xí)材料學(xué)習(xí)、理解相關(guān)的知識點，獨立思考并完成預(yù)習(xí)作業(yè)，為課堂講授和分組討論做好準(zhǔn)備。

其次，在課堂講授環(huán)節(jié)，教師先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，并根據(jù)學(xué)生的理解程度有針對性地講授相關(guān)內(nèi)容。教師課堂授課主要采用電子課件和傳統(tǒng)板書形式，著重講授重點和難點內(nèi)容，并且要闡明各個知識點之間的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生建立知識體系。在學(xué)生預(yù)習(xí)效果較好的情況下，課堂授課可以采用學(xué)生講解結(jié)合教師點評的方式進行。

再次，在分組討論階段，學(xué)生根據(jù)課堂講授對預(yù)習(xí)作業(yè)進行集中討論，發(fā)現(xiàn)問題并找到答案，同時提出存在的疑惑。討論完畢后，教師公布預(yù)習(xí)作業(yè)的正確答案，并回答大家的疑問。

最后，在課后復(fù)習(xí)階段，學(xué)生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)平臺提供的課件和視頻等資源復(fù)習(xí)和消化所學(xué)內(nèi)容，獨立完成課后作業(yè)。教師根據(jù)學(xué)生作業(yè)的完成情況對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評估和打分。在實際教學(xué)過程中，線上和線下的劃分并不是絕對的，教師可以根據(jù)教學(xué)的實際情況對線上線下的各個環(huán)節(jié)和具體教學(xué)方法進行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，關(guān)鍵是要切合實際、滿足教學(xué)需求。

以上主要說明了基于線上線下混合教學(xué)模式的教學(xué)流程，接下來將介紹基于混合教學(xué)模式的課程建設(shè)思路：首先，應(yīng)組建相對固定的教學(xué)團隊，團隊成員需要進行合理分工;其次，需要明確教學(xué)目標(biāo)，并體現(xiàn)個性化的教學(xué)要求;再次，需要確定具體的教學(xué)內(nèi)容，同時保證內(nèi)容的深度和廣度;從次，要明確區(qū)分線上和線下的教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)資源，線上資源需要符合網(wǎng)絡(luò)平臺的技術(shù)要求;最后，教師要設(shè)計多樣化的考核評價方法和手段。

根據(jù)上述思路，將“通信原理”課程線上線下混合教學(xué)的建設(shè)工作分為3個方面：線上教學(xué)、線下教學(xué)、混合教學(xué)評價和考核。其中，線上教學(xué)是指教師在網(wǎng)絡(luò)平臺提供學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在課外時間自主完成線上資源的學(xué)習(xí);線下教學(xué)主要指教師組織課堂教學(xué)活動;教學(xué)評價和考核工作是指對教學(xué)活動進行評估，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行考核。

3 ? ?“線上教學(xué)”建設(shè)

在線上教學(xué)活動中，教師負責(zé)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺，制作電子課件和教學(xué)視頻等資源，設(shè)計預(yù)習(xí)作業(yè)、復(fù)習(xí)作業(yè)和相關(guān)試題。學(xué)生在課前需要進行線上學(xué)習(xí)，獨立預(yù)習(xí)相關(guān)的電子資源，完成預(yù)習(xí)作業(yè)，并反饋在預(yù)習(xí)過程中遇到的問題，以便教師合理安排線下學(xué)習(xí)的講授內(nèi)容和教學(xué)方式。線上教學(xué)的具體建設(shè)工作主要分為以下兩個方面：網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容分解和學(xué)習(xí)資源建設(shè)。

3.1 ?網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)

用于線上教學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)平臺資源包括硬件平臺資源和軟件平臺資源。其中，硬件平臺建設(shè)主要指校園網(wǎng)建設(shè)和維護，軟件平臺建設(shè)主要包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件平臺的建設(shè)和維護、課程教學(xué)計劃制定、教學(xué)資源搜集、網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計和制作、課程習(xí)題庫建設(shè)等。由于目前校園網(wǎng)絡(luò)的運行和日常維護工作已經(jīng)比較成熟，因此軟件平臺建設(shè)是線上教學(xué)活動中平臺建設(shè)的主要內(nèi)容。

3.2 ?教學(xué)內(nèi)容分解和學(xué)習(xí)資源建設(shè)

為滿足線上教學(xué)需求，需要按照教學(xué)大綱要求，將“通信原理”課程的教學(xué)內(nèi)容按知識點進行碎片化處理，對原有教學(xué)內(nèi)容進行重構(gòu)，重構(gòu)后的教學(xué)內(nèi)容包括8大部分：通信系統(tǒng)和信息論基礎(chǔ)、信號和信道理論基礎(chǔ)、模擬調(diào)制傳輸技術(shù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字基帶傳輸技術(shù)、數(shù)字調(diào)制傳輸技術(shù)、信道編碼理論基礎(chǔ)、信號檢測和同步理論基礎(chǔ)。其中，前兩個部分是整個課程的基礎(chǔ)內(nèi)容;后6個部分著重從數(shù)學(xué)原理的角度講解模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)中的基礎(chǔ)技術(shù)和科學(xué)方法，它們之間的獨立性相對較強。根據(jù)課程重構(gòu)后的8大部分，以知識點為中心，制作電子課件和微課視頻等教學(xué)資源，同時配以課前預(yù)習(xí)測試題、開放式討論題和課后習(xí)題，并將這些學(xué)習(xí)資源發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺，以便學(xué)生進行個性化的自主學(xué)習(xí)。

在知名的大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）網(wǎng)站平臺，例如：中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、摩課書院，已有大量的優(yōu)質(zhì)在線開放課程資源[4]。在教學(xué)過程中，可以將教學(xué)內(nèi)容中的知識點與網(wǎng)絡(luò)MOOC的相關(guān)優(yōu)質(zhì)視頻課程相結(jié)合，將網(wǎng)絡(luò)MOOC資源作為“線上教學(xué)”有益的補充，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。同時也要注意不能過分依賴網(wǎng)絡(luò)MOOC的視頻資源，因為“通信原理”課程內(nèi)容比較抽象，完全視頻化的教學(xué)方式不利于學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和消化。

4 ? ?“線下教學(xué)”建設(shè)

在線上線下混合教學(xué)模式中，線下教學(xué)主要指課堂教學(xué)活動和過程，教師通過面對面的集中講授和答疑解惑促進學(xué)生對知識的理解和掌握。“通信原理”課程線下教學(xué)主要包括4個方面的內(nèi)容：（1）課程基礎(chǔ)知識的教學(xué)。（2）習(xí)題講解。（3）課程理論知識的實際應(yīng)用介紹。（4）組織課堂討論和答疑解惑。首先，在課程基礎(chǔ)知識的教學(xué)中，教師要根據(jù)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合“線上教學(xué)”建設(shè)中的教學(xué)內(nèi)容分解，制作課堂講授的電子課件，設(shè)計板書，根據(jù)學(xué)生在線上學(xué)習(xí)時對課程內(nèi)容掌握的具體情況，有針對性地集中講解重點和難點內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識點，幫助學(xué)生建立起不同知識點之間的邏輯聯(lián)系，達到融會貫通的目的。其次，由于“通信原理”課程要求學(xué)生能夠使用數(shù)學(xué)方法描述通信過程中信號的變化過程，并且計算通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)，而且學(xué)生普遍認為計算題是該門課程學(xué)習(xí)的難點，因此，教師需要根據(jù)學(xué)生課后習(xí)題的完成情況，在課堂上集中講解典型習(xí)題的解題方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，消除學(xué)生的畏難情緒。再次，為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師還需要向?qū)W生介紹現(xiàn)代通信技術(shù)的實際應(yīng)用案例，加強理論聯(lián)系實際，拓展學(xué)生的技術(shù)視野。最后，教師要善于組織課堂分小組討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，并針對大家的疑問進行解答。

5 ? ?混合教學(xué)評價與考核方法

教學(xué)評價主要是指對教師和學(xué)生的教學(xué)活動進行綜合評估，分析教學(xué)中存在的問題，不斷提升教學(xué)方法。在線上線下混合教學(xué)活動中，教學(xué)評價主要分為3個部分：教學(xué)資源評價、教學(xué)過程評價和教學(xué)效果評價。教學(xué)資源評價針對線上和線下教學(xué)資源，主要評估資源的完備性、豐富性、前沿性、開放性等。針對教學(xué)過程的評價，主要聘請本專業(yè)的督導(dǎo)團，通過隨堂聽課、參與線上互動、與學(xué)生交談等方式進行。對學(xué)生的考核和問卷等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，通過同時考核課堂教學(xué)效果和在線學(xué)習(xí)效果完成混合教學(xué)的綜合效果評價。另外，混合教學(xué)的考核方式多種多樣，除了傳統(tǒng)的課堂筆試成績和實驗課成績外，線上學(xué)生的參與程度和線上答題情況也將作為重要的考核指標(biāo)。線上教學(xué)成績和線下成績的權(quán)重需要慎重確定，并根據(jù)具體的教學(xué)情況靈活調(diào)整。

6 ? ?結(jié)語

本文針對大學(xué)本科“通信原理”課程在實際教學(xué)活動中存在的問題，采用線上線下混合教學(xué)模式對該課程進行了教學(xué)改革和探索。首先說明了混合教學(xué)模式的教學(xué)流程，然后給出了基于混合教學(xué)模式的課程建設(shè)思路，接下來分別從線上教學(xué)、線下教學(xué)和教學(xué)評價與考核3個方面詳細闡述了“通信原理”課程混合教學(xué)的具體建設(shè)方法，針對該課程的教學(xué)改革進行了有益的探索和嘗試。

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Abstract：“Communication Principle” is a fundamental compulsory course of a professional undergraduate of information and communication engineering， and it is comprised of the scientific methods and mathematical theories on the information transmission and communication technologies. Since the basic concepts and theories in this course are very abstract and complicated， the undergraduates usually feel difficult during the learning process， and the teaching effect is hard to be improved based on the traditional teaching method. Focused on this issue， by utilizing the hybrid teaching mode with online and offline operations， we reform the teaching method for the course of communication principle. The course construction methods are elaborated according to three aspects： online teaching， offline teaching as well as evaluation and assessment. The proposed hybrid teach method can increase the enthusiasm of students effectively， develop the students ability of independent thinking， and improve the teach effect significantly.

Key words：“Communication Principle”; teaching reforming; online and offline; construction