基于SPOC的《通信原理》課程混合式教學改革探究

劉 麗，李麗君，鄭秀萍

（太原科技大學電子信息工程學院，山西 太原 030024）

0 引言

“互聯網+”與現代信息技術的飛速發展給中國高等教育帶來了重大變革，高等院校的教育教學模式、人才培養途徑，以及學生學習方式也隨之發生了巨大轉變。2018年，《教育信息化2.0行動計劃》強調“要堅持促進信息技術與教育教學深度融合的核心理念，積極推進‘互聯網+教育’平臺建設，堅持應用驅動和機制創新的基本方針，建立健全的教育信息化可持續發展機制”[1]。高等院校作為中國高級人才培養的主力單位，更應貫徹落實這一重要舉措，建立完善的“互聯網+教育”課程平臺與課程體系，實現學生“線上自主學習”和教師“線下啟發教學”的線上線下教學模式深度融合，從而激發學生學習的主動性和積極性，提高學生的綜合能力，為我國社會主義現代化建設事業培養更多高素質的合格人才。

1 《通信原理》課程教學模式改革的必要性

《通信原理》是高等學校信息類本科專業的核心基礎課程，該課程的教學效果不僅會影響學生后續專業課程（如移動通信、通信網絡基礎、衛星通信等）的學習，而且也與通信類專業的研究生入學考試直接相關。因此，如何有效地提高《通信原理》課程的教學效果與教學質量一直是高等學校通信類專業教師團隊關注的熱點。

傳統的課堂教學主要以教師“講”與學生“聽”為主。《通信原理》課程內容瑣碎，理論性、系統性強，概念抽象，數學公式復雜且枯燥難懂[2]，教師很難在有限的課時內將全部課程內容做精細講解；通信技術日新月異，工程應用廣泛豐富，《通信原理》課程實踐性強[3]，課堂教學中無法做到“理論結合實際”，學生常因課程內容枯燥難懂而產生厭學情緒，導致整體教學效果較差，考試通過率低。SPOC（Small Private Online Course，小規模私人在線課程）[4]具有學習模式自由、教師全程輔導、學生因材施教等優勢，教師可充分利用“小規模在線課”的特點，對不同層次、不同性格的學生開展有針對性的教學活動，廣泛調動學生學習積極性，加強學生學習參與感，有效提升學生綜合能力和素質。

因此，構建基于SPOC的《通信原理》課程“線上+線下”混合式教學模式可顯著提升課程的教學效果，是高等學?！锻ㄐ旁怼氛n程教學模式改革創新發展的趨勢。

2 《通信原理》課程教學模式改革目標

2.1 傳統課堂教學轉變為線上線下混合式教學

傳統課堂教學，教師單方向的知識灌輸，忽略了學生的基礎差異，容易使學生產生厭學情緒?；赟POC的混合式教學模式以“學生自學＋教師引導”的方式，可充分調動起學生的學習積極性，讓學生成為學習的主導者，更有利于教學效果的提升。

由于《通信原理》課程內容瑣碎，教師在課前應優化整合教學內容，將知識重點和難點進行劃分，并有針對性地錄制成小視頻，連同相關電子書、課件等資料上傳至SPOC在線課程教學平臺并發布學習任務。課前，學生以SPOC在線課程資源為依托，根據自身情況自主選擇學習時間和學習內容，完成老師布置的任務。課上，教師根據學生在線學習情況的反饋，開展恰當的教學活動，提高學生課堂參與度，保證教學效果。課后，學生通過SPOC在線平臺與教師討論交流、完成作業以鞏固所學知識點，為后續專業課程的學習打下扎實的基礎。

2.2 期末成績主導的評定方式轉變為過程性考核評定方式

太原科技大學《通信原理》課程的成績評定方式通常采用“平時成績（作業+出勤）占20%”+“期末考試（試卷成績）占80%”。這種成績評定方式無法客觀、公正、合理地評價學生對課程整體的掌握情況[5]，也不能合理反映學生的整個課程學習過程（努力程度），無法調動學生課程學習積極性。過程性考核評定方式從學生在整個學習過程中的表現出發，綜合考慮學生的學習態度、素質、能力與努力程度，以學生課前、課上、課后活動的實際參與情況作為成績評定的依據，建立規范、多樣的考核制度，能夠激發學生的學習興趣，有利于學生牢固掌握課程知識。

2.3 固定的課后習題轉變為多層次試題庫

傳統課堂教學中，學生作業以課本每一章節后的習題為主。習題難度不等，教師無法根據每個學生對知識點的掌握情況有針對性地布置作業。SPOC在線教學平臺能夠更加靈活地為教師提供教學輔助，教師在上課前對知識點做整體梳理，根據其難易程度，建立基礎試題庫、應用試題庫、拓展試題庫等不同難度等級的題庫，學生在自主學習中可結合自身學期情況選做不同難度等級的試題，對難懂或完全不懂的題目，可在平臺發起討論或向教師、同學求助。

3 基于SPOC的《通信原理》課程混合式教學模式構建

基于SPOC的《通信原理》課程混合式教學模式以學生線上“自主學習”和教師課堂“引導教學”方式開展教學，分為三個主要教學環節：一是課前準備環節，即課前學生在SPOC平臺完成自主學習過程；二是課堂教學環節，即教師根據學生在線學習反饋情況開展有針對性教學活動；三是課后拓展環節，即學生根據自身對知識點的掌握情況進行復習鞏固及知識拓展，有選擇性地完成應用題庫中的題目。圖1為基于SPOC的《通信原理》課程混合式教學模式框架。

圖1 基于SPOC的混合教學模式框圖

3.1 課前準備

教師在課前針對《通信原理》教學大綱制定整體教學目標，并結合學生實際學習情況設置單元教學目標和具體知識點的教學目標。在課程開始之前，教師在SPOC平臺上傳課程的學習資源，為學生預留出充足的自學時間。本環節中，學生作為學習的主導者，教師僅作為輔助者幫助學生更好地學習本節課程的知識要點。同時，SPOC平臺的學習資源應以短小精悍的學習視頻為主[4]，以免學生因視頻冗長、枯燥而產生疲倦，失去對學習的興趣。

《通信原理》課程中數學公式較多且推導較為煩瑣，如平穩過程的自相關函數、功率譜密度、窄帶隨機過程統計特性的計算、各種線性調制和解調推導過程等，均涉及較為復雜的數學推導，教師要分門別類地將推導過程和詳細講解過程錄制成小視頻，學生通過反復觀看、同步推導等方式，深刻理解和掌握相關知識點。對于抽象性概念，如模擬信號的數字化、碼間串擾等，可以采用“動畫+小視頻”的方式展示給學生，讓學生通過反復觀摩以達到加深理解的目的。

教師在上傳視頻資源的同時要制定適當的學習任務，引導學生在SPOC平臺上有目的、有方向、有重點地學習。在自主學習過程中，為了防止學生“開小差”，可在視頻講解過程中插入適當的測試試題。教師事先根據試題的難易程度，在SPOC平臺建立基礎試題庫、應用試題庫、拓展試題庫等不同難度的題庫供學生自測。學生課前自主學習時通過基礎試題庫中的題目測試掌握自己的學習情況，檢驗自己的學習效果。

在自主學習的過程中，如果遇到無法解決的問題，學生可在線向教師或其他同學求助，讓同學們積極加入討論，鍛煉和提升學生的思辨能力，激發學生學習的積極性和主動性。最后，學生對課前學習情況進行總結，將難以理解的問題記錄下來等待課堂上教師解答。

3.2 課堂教學

課堂教學的目標是使學生掌握所學知識的同時，培養學生創新、發散思維、解決問題及協作探究等綜合能力。課程前十分鐘，教師對在線學習情況進行總結、提出問題，并與學生一起回顧上節課所學知識點。課堂上，教師強調本節課的學習重點，對于學生未能徹底消化、吸收、掌握的知識點和教學內容進行精講。針對學生課前學習中的共性問題，教師要有針對性地提出，引導學生積極參與討論，提升學生運用已有知識分析問題與解決問題的能力。

3.3 課后拓展

在課后拓展階段，學生可隨時通過SPOC平臺對所學知識進行復習鞏固，并通過不同難度的試題庫測試，隨時了解自己對相關知識點的掌握程度。遇到依然不理解的問題，可在討論區向教師和同學們求助。對于基礎掌握較好或有考研打算的同學，可以通過應用題庫和拓展題庫的練習對所學知識進行加強。SPOC平臺的在線課程不受時間、空間限制，學生在需要時可以根據自身實際情況有選擇地反復觀看學習，并隨時向教師和同學們發起討論。因此，學生可以不斷地對所學知識點進行復習和鞏固，基礎好或學習能力強的同學還可以進行超前學習或課外拓展學習。

教師在課后要對課程的重難點進行歸納總結。通過課堂教學中學生提出的問題以及平臺反饋信息對本堂課程中存在的問題進行分析總結，完善教學過程、豐富教學經驗，及時改進后續的教學計劃。同時，教師可通過SPOC平臺反饋的數據了解學生的學習過程，對學習態度不端正或作業不完成的學生及時進行督導，防止掉隊。對基礎好、學習超前的同學要給予積極的鼓勵和正確的引導，讓學生在熟練掌握課程內容的基礎上，學習拓展知識，培養學生的實際應用能力和獨立思考的能力。

4 過程性考核機制

基于SPOC的《通信原理》混合式教學模式，采用過程性考核機制來綜合評價學生一個學期的學習情況。過程性的考核機制不僅包括學生在SPOC平臺的學習表現（如觀看視頻、完成試題、發言討論、在線活躍度等）、課堂學習表現，也包括期中、期末卷面成績。過程性考核機制的評價涉及學生在整個學習周期內的每一個環節和每一個細節，能較真實地反映學生的努力程度與課程參與度。太原科技大學《通信原理》課程過程性考核機制成績評定比例如圖2所示。

圖2 太原科技大學《通信原理》課程過程性考核機制成績評定比例

5 結束語

《通信原理》課程的教學效果對信息類專業本科生的后續課程學習與前景規劃有著直接的影響。借助“互聯網+教育”核心理念，構建完善的基于SPOC的《通信原理》課程混合式教學模式，不但可以幫助學生提高學習興趣和參與度、調動其主觀能動性，而且也可以幫助教師實現個性化教學目標，提高課程的教學效果，切實提升學生的學習能力和綜合素質，為我國現代通信行業培養優秀的復合型高級人才。■