基于線上線下混合模式的“通信原理”課程教學改革研究

李巍 朱家偉

摘 ? 要：“通信原理”是大學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)的科學方法及其數(shù)學原理。由于該課程基本概念抽象、數(shù)學原理相對復雜，學生在學習過程中存在明顯的畏難心理，傳統(tǒng)的課堂教學方法很難提升教學效果。針對這個問題，文章采用線上線下混合教學模式對“通信原理”課程的教學活動和方法進行了革新和探索，主要從線上教學、線下教學和教學評價與考核3個方面詳細說明了課程建設(shè)的具體方法。該混合教學方法明確了學生在教學過程中的主體地位，能夠有效調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生獨立思考能力，有效提升該課程的教學效果。

關(guān)鍵詞：通信原理;教學改革;線上線下;建設(shè)

1 ? ?“通信原理”課程開展現(xiàn)狀

大學本科“通信原理”課程主要講授信息傳輸和通信技術(shù)的科學方法及其數(shù)學原理，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”課程的學習過程中，學生普遍感覺教學內(nèi)容枯燥、學習吃力，學習積極性不高，究其原因，主要有以下幾個因素：（1）課程的理論性強，要求學生熟練掌握信號與系統(tǒng)、概率論等先導課程知識。（2）基本概念抽象，學生很難根據(jù)日常生活實踐來理解抽象的概念。（3）課程習題中計算題比例較大，要求學生具備良好的數(shù)學基礎(chǔ)。（4）課程的內(nèi)容較多，學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”課程的教學難度較大，教學效果相對其他專業(yè)課程較差[2]。

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

2 ? ?基于線上線下混合教學模式的教學流程和課程建設(shè)思路

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

首先，針對課前預習環(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)的預習作業(yè)。學生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)平臺提供的預習材料學習、理解相關(guān)的知識點，獨立思考并完成預習作業(yè)，為課堂講授和分組討論做好準備。

其次，在課堂講授環(huán)節(jié)，教師先檢查學生的預習效果，并根據(jù)學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，幫助學生建立知識體系。在學生預習效果較好的情況下，課堂授課可以采用學生講解結(jié)合教師點評的方式進行。

再次，在分組討論階段，學生根據(jù)課堂講授對預習作業(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，教師公布預習作業(yè)的正確答案，并回答大家的疑問。

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

以上主要說明了基于線上線下混合教學模式的教學流程，接下來將介紹基于混合教學模式的課程建設(shè)思路：首先，應組建相對固定的教學團隊，團隊成員需要進行合理分工;其次，需要明確教學目標，并體現(xiàn)個性化的教學要求;再次，需要確定具體的教學內(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的建設(shè)工作分為3個方面：線上教學、線下教學、混合教學評價和考核。其中，線上教學是指教師在網(wǎng)絡(luò)平臺提供學習資源，學生在課外時間自主完成線上資源的學習;線下教學主要指教師組織課堂教學活動;教學評價和考核工作是指對教學活動進行評估，并對學生的學習情況進行考核。

3 ? ?“線上教學”建設(shè)

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

3.1 ?網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)

用于線上教學的互聯(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)教學軟件平臺的建設(shè)和維護、課程教學計劃制定、教學資源搜集、網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計和制作、課程習題庫建設(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)是線上教學活動中平臺建設(shè)的主要內(nèi)容。

3.2 ?教學內(nèi)容分解和學習資源建設(shè)

為滿足線上教學需求，需要按照教學大綱要求，將“通信原理”課程的教學內(nèi)容按知識點進行碎片化處理，對原有教學內(nèi)容進行重構(gòu)，重構(gòu)后的教學內(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資源，同時配以課前預習測試題、開放式討論題和課后習題，并將這些學習資源發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺，以便學生進行個性化的自主學習。

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MOOC、學堂在線、摩課書院，已有大量的優(yōu)質(zhì)在線開放課程資源[4]。在教學過程中，可以將教學內(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”有益的補充，引導學生自主學習，激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情。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，完全視頻化的教學方式不利于學生對課程內(nèi)容的理解和消化。

4 ? ?“線下教學”建設(shè)

在線上線下混合教學模式中，線下教學主要指課堂教學活動和過程，教師通過面對面的集中講授和答疑解惑促進學生對知識的理解和掌握?！巴ㄐ旁怼闭n程線下教學主要包括4個方面的內(nèi)容：（1）課程基礎(chǔ)知識的教學。（2）習題講解。（3）課程理論知識的實際應用介紹。（4）組織課堂討論和答疑解惑。首先，在課程基礎(chǔ)知識的教學中，教師要根據(jù)課程的教學大綱和教學目標，結(jié)合“線上教學”建設(shè)中的教學內(nèi)容分解，制作課堂講授的電子課件，設(shè)計板書，根據(jù)學生在線上學習時對課程內(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，引導學生理解和掌握相關(guān)知識點，幫助學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”課程要求學生能夠使用數(shù)學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，而且學生普遍認為計算題是該門課程學習的難點，因此，教師需要根據(jù)學生課后習題的完成情況，在課堂上集中講解典型習題的解題方法，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，消除學生的畏難情緒。再次，為了調(diào)動學生的學習積極性，教師還需要向?qū)W生介紹現(xiàn)代通信技術(shù)的實際應用案例，加強理論聯(lián)系實際，拓展學生的技術(shù)視野。最后，教師要善于組織課堂分小組討論，激發(fā)學生的學習主動性，并針對大家的疑問進行解答。

5 ? ?混合教學評價與考核方法

教學評價主要是指對教師和學生的教學活動進行綜合評估，分析教學中存在的問題，不斷提升教學方法。在線上線下混合教學活動中，教學評價主要分為3個部分：教學資源評價、教學過程評價和教學效果評價。教學資源評價針對線上和線下教學資源，主要評估資源的完備性、豐富性、前沿性、開放性等。針對教學過程的評價，主要聘請本專業(yè)的督導團，通過隨堂聽課、參與線上互動、與學生交談等方式進行。對學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效果和在線學習效果完成混合教學的綜合效果評價。另外，混合教學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，線上學生的參與程度和線上答題情況也將作為重要的考核指標。線上教學成績和線下成績的權(quán)重需要慎重確定，并根據(jù)具體的教學情況靈活調(diào)整。

6 ? ?結(jié)語

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

[參考文獻]

[1]張華.通信原理慕課建設(shè)與教學改革[J].實驗室研究與探索，2015（12）：208-210，215.

[2]曹娟，章國安，張曉格，等.信息技術(shù)推動下“通信原理”課程教學改革探討[J].科教導刊，2018（12）：121-122，177.

[3]劉嬙，常侃，張振榮，等.“通信原理”教學改革中的探索與思考[J].大眾科技，2018（3）：75-76，113.

[4]王鴻.基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂在“通信原理”教學中的探索與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2018（27）：272-274，287.

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