電子信息類課程線上線下混合式教學研究與實踐

曹 婷 陳華敏 曹 原 李壯輝 劉 峰

南陽理工學院，河南 南陽 473004

一、課程改革背景

近年來，大部分本科院校都開展了線上教學。按照線上教學的宗旨，與“網”俱進，應用網上授課平臺，豐富了教師的教學模式、增強了學生自主學習的能力，拓展了學生的學習方法，開拓了學生的專業視角［2］。除了正常的課堂時間，學生可以隨時隨地進行學習，教師可以隨時線上輔導。線下授課是最傳統教學方式，教師采用講授的方式將知識傳授給學生。在課堂上可以師生互動，教師根據學生聽課的狀態，及時調整授課進度及講授方法。兩種教學模式各有所長，而線上線下混合式教學是將兩種教學模式融合在一起，利用線上教學的靈活性和線下教學的穩定性，使教學效果達到最好。本文以《通信原理》課程為例，探討線上線下混合教學模式的改革問題。

二、課程傳統教學特點

《通信原理》課程是電子信息工程專業的一門核心課程，在電子信息工程專業人才培養方案中處于核心地位。該課程在講授通信原理基本概念的基礎上，分析信號在時域和頻域的特性，講述模擬、數字信號基帶及帶通傳輸的過程；同時對信號傳輸過程中的各個功能模塊給出分析，設計通信系統的整體方案，為今后在專業領域能夠解決復雜工程問題打下堅實的理論基礎。該課程特點是：概念抽象、公式推導繁瑣，課程體系龐大，和信號與系統、數字信號處理、信息論與編碼等課程互相關聯。要求學生專業基礎扎實，對數學知識和電路分析能力要求較高［3］。按照課程教學大綱的要求，本著務實的理念，對內容、方法、考核、思政等方面進行了研究和改革。

三、課程改革措施

根據《通信原理》課程的特點，按照工程教育專業認證的要求制定出合理的課程目標，學生通過課程的學習，能夠掌握解決信息的獲取與處理、電子設備和信息系統的設計與開發中復雜工程問題所需的專業知識。根據課程特點，采用線上線下混合教學模式進行授課，學生先在線上預習，然后在課堂上聽課，課下再通過學習通、中國大學慕課等平臺觀看上課視頻、PPT 等，通過習題和小測驗鞏固所學內容，有利于知識的深化和理解。采用線上線下混合模式講授《通信原理》這門課程，是當前課程改革中的大勢所趨。整體教學組織實施過程如圖1 所示。

圖1 教學組織實施過程

（一）課前學

教師在課前將預習內容上傳至學習通平臺進行預習，預習內容為教學大綱、教學視頻、各章PPT、關鍵內容總結文檔和預習練習題等等。學生預習后，如有不懂的概念可以通過學習通給任課教師留言；或者在討論區發起討論話題，和本班同學一起探討，發現問題的同時盡量想辦法解決問題。教師通過查看學習通平臺的推送消息，及時了解學生的預習情況，上課時做到有重點、有針對性地調整教學內容。同時借鑒其他高校一些國家級教學名師的網絡課程，和學生共同學習。

（二）課中教

課中主要采用線上線下混合教學模式進行授課。第一，使用學習通平臺簽到功能，請來上課的學生簽到，該功能很好地解決了部分學生上課缺席、遲到的現象。第二，課上多為教師講授。運用傳統的講述方法可以有條理有層次地闡明知識內容，有助于學生更好地理解，同時解答預習過程中的疑問。第三，能更好地進行師生互動，從聽課的狀態判斷知識掌握的情況，及時調整授課進度及授課方式。教師可將上課的內容錄成視頻上傳到學習通平臺，在課下供學生反復觀摩和學習。學習通平臺上還包括課中提問、討論區、小測試等模塊，可以把學生作業、小測試的成績連同視頻觀看進度等，作為學生的平時成績，直接輸出數據，簡化分析過程。

（三）課后練

課后復習借助學習通平臺和線下習題課同步進行，包含的板塊以章節習題、測試題為主，還包括知識點總結等。學習通能夠對課后作業完成時間進行設置，避免拖沓。在每一章學習結束后，學習通平臺會把學生作業完成情況做一個分析。通過后臺數據，教師可以找出學生學習薄弱的部分，而線下習題課可以有的放矢地講解。在線測試則可以檢測出學生平時對所學知識掌握情況，并將數據上傳至后臺服務器上，供教師查詢和統計。習題和測試的成績匯總也可以作為學生平時成績之一，記錄到期末總成績中。此外，在期中和期末還會組織專門復習課，把各章重點內容和例題再次串講，強調重要性，便于期末復習。

（四）理論與實驗結合

《通信原理》課程的實驗旨在讓學生更好地理解信息傳輸原理，精通模擬通信系統、數字通信系統調制解調方法及信號傳輸過程，初步掌握通信系統設計方法，明確實驗結果，加強分析和書面表達。針對教學計劃，教學進度中理論講授與實驗同步，通過理論分析，借助于實驗手段，對定理進行了驗證。同時結合具體實例，采用“任務驅動”教學模式，增強學生動手能力，也能激發學生的學習興趣，還可以較好地掌握理論知識。

通信原理實驗一般側重于驗證原理，需要學生能利用試驗箱或者Simulink 等建模和仿真軟件，完成通信系統的模擬、設計。通過鍛煉學生的動手能力，提高他們的分析、處理實際問題的能力，從而面對今后的學習和工作。該教學模式不僅可使學生獲得豐富的實踐經驗，而且還為今后從事相關工作打下堅實的基礎。下一步，還可以增加課程設計的環節，讓學生在理論知識的基礎上，設計通信系統的模型，用于解決在信息的獲取與處理、電子設備和信息系統的設計與開發中存在的復雜工程問題。

（五）優化考核與評價方式

課程的考核過程以課堂教學為主，結合作業、課堂測試和實驗教學，結課后進行期末考試。最終成績由期末成績、平時成績、實驗成績綜合評定。期末成績占比60%，為期末試卷的分數；平時成績占20%，為每章節作業和隨堂測驗的分數；實驗成績占20%，包括實驗操作成績和實驗報告成績。改變了之前一張試卷定勝負，增加了過程考核的比重，要求學生在平時就要認真對待每個環節。

按照工程教育專業認證的要求課程考核結束后，要及時進行課程目標達成度評價，而每門課程必須采用兩種以上不同的評價方式。本門課程的評價方式采用修課學生調查問卷法、課程成績分析法等。

修課學生調查問卷主要是對學生課程目標中知識點的掌握情況做問卷調查，學生自己對課程目標的掌握程度作出綜合評估，完成問卷，然后對問卷做數據統計和歸一化處理，求出達成結果。學生還要進行課程情況評價調查，在老師授課，包括課前準備、選用平臺、運用現代化教學手段、課后輔導等方面進行評估，對老師們的課堂提出了自己的建議，以供廣大教師借鑒并督促其優化教學模式和方法。不記名問卷調查的方式，可以真實掌握學生的學習情況，同時反映出學生對課堂的意見和建議，促進師生共同進步。

課程成績分析法要求對應某一課程目標，把支持該課程目標的所有部分做出成績匯總，包括期末試題、課后習題、小測試、大作業等，即所有納入期末綜合成績的內容。用每一項學生實際得分和目標分值的比值得到課程目標的達成值。通過對達成度分析，可以掌握班級學生學習的情況，制定接下來的改革措施；考察連續幾年課程目標的達成值，可以判斷出課程改革的方法是否適用，及時作出調整。圖2 為2017 ～2019 學年課程目標達成度分析數據，從圖中可以看出教學效果是在持續改善的。

圖2 2017－2019 學年課程目標達成度分析

四、融入課程思政元素

《通信原理》對電子信息工程專業的學生來說，是一門較好的方法論與思維訓練課程。課程中所涉及的各種概念、原理相互聯系，體系完整。在給學生傳授專業知識的過程中，有必要將其背后涵蓋的人文思想、工程思維和綠色理念融入其中。《通信原理》課程以第一章緒論為例，加入思政元素的課程學習要求如表1 所示。

表1 課程學習要求

改革之后的《通信原理》課程，在每章引入思政元素，設計合適的案例，通過介紹我國在通信技術開發、通信系統設計方面的發展和現狀，激發學生的民族自豪感和自主創新精神，端正學習態度、樹立遠大理想，同時正確認識自己，實事求是，科學審視自身優缺點，取長補短。讓學生學會尊重，勇于擔當，能夠積極參與團隊合作，坦誠對待生活。

五、結語

電子信息工程專業的課程內容繁雜，實踐環節眾多。線上與線下相結合的混合模式，可采用不同教學模式之長處，利用大量的網絡資源，在科學合理的設計教學過程中，取得更優的教學效果。本文以《通信原理》課程為例，詳細闡述了該混合教學模式在教學中的實施過程，從教師講授到學生學習，混合式的模式滲透到每一個環節。與此同時，課程思政元素的導入，可以培養學生獨立學習的能力和自強不息的精神，增強學生分析問題、解決問題的能力，讓學生獲得更多的學習資源，擴大了視野，為今后就業奠定了良好基礎。混合式教學模式的運用，是時代的需要，是造就新型人才的需要。