基于SMART理念的通信原理混合式教學(xué)設(shè)計與實踐

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）13-0122-0

Abstract：BasedonthetrainingobjectivesofcommunicationengineeringtalentsandthecharacteriticsofCommunication Principlescourse，afivedimensionalintegratedSMARTblendedteachingconceptof\"systematicthinking，meaningfulformular， assessblelearningrelationshipbetweenknowledge，andtrainingofabilies\"isproposed;Basedontheperspetiveoftop-level design，wehavesummarizedtwo\"123\"frameworks，reshapedtheteachingcontentsystem，innovatedtheoreticalandpractical teachingcontent，toassistinachievinggoals.Wehavecreatedastudent-centeredteaching methodsystemof\"self-cooperation， explorationandinspiration，bisectionandflippedclassroom\"，tooptimizetheteachingprocessandachievecomprehensive education.Anadvancedanddiverseteachingconditionssystemisestablishedtomeetthepersonalizedlearningrequirementsof students.Webuilddiversifiedasessmentandevaluation methods，emphasizeaccurateandcomprehensiveassessment basedon abilities，andpromotetrainingthroughexams.TheresultsshowthatthehybridteachingdesignofCommunicationPrinciples basedonthe SMARTconceptcansignificantlyimprovethequalityofcourseteaching，enhancethelearningenthusiasm，initiative， andindependentdevelopmentawarenessofstudents，promotetheexerciseofhigher-orderthinkingandcomprehensiveability cultivation，and effectively support the improvement of talent cultivation quality.

Keywords： blendedteaching;SMARTConcept;CommunicationPrinciples;teaching methodsystem;diversifiedassessmentand evaluation

通信原理課程是陸軍工程大學(xué)（以下簡稱“我校\"）通信工程專業(yè)本科學(xué)員的專業(yè)背景課，目的是讓學(xué)員建立通信系統(tǒng)整體框架的概念，在系統(tǒng)級、模塊級層次上掌握通信系統(tǒng)的基本組成、基本原理、實現(xiàn)方法和系統(tǒng)性能，具備分析和解決軍事通信領(lǐng)域復(fù)雜問題的實踐能力和工程素養(yǎng)，提高應(yīng)對發(fā)展的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維，是后續(xù)首次任職課程的重要支撐[1-3]。本課程以概念和原理為主，內(nèi)容涉及隨機(jī)過程、信號與系統(tǒng)、電路分析等專業(yè)基礎(chǔ)知識以及大量的數(shù)學(xué)分析，其特點是概念多且復(fù)雜、技術(shù)原理抽象難懂。針對本科階段而言，課程教學(xué)定位為在回答“是什么\"的基礎(chǔ)上，適當(dāng)回答“為什么”的問題。近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，線上線下混合式教學(xué)在工科院校通信原理課程教學(xué)中得到了廣泛引用4。為更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)高素質(zhì)的軍事通信人才，我們結(jié)合軍校特點，在實施通信原理混合式教學(xué)改革的探索中，提出了SMART混合設(shè)計理念，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，打造方法體系，建設(shè)配套資源，改革考核方式，取得了良好的教學(xué)效果。

一 基于SMART理念的線上線下混合式教學(xué)內(nèi)涵

軍校學(xué)員學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，熟悉混合教學(xué)模式，但可自由支配的時間受限，學(xué)習(xí)主動性和規(guī)劃性相對較差，對通信原理課程學(xué)習(xí)有畏難心理。為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，我們提出了“體系化、有意義、可評價、相關(guān)聯(lián)、訓(xùn)能力”五維一體的SMART教學(xué)理念，貫穿SMART教學(xué)理念的混合教學(xué)模式如圖1所示。其具體內(nèi)涵如下。

S為體系化，表示成體系的思考，即Systematicthinking。按照一體化設(shè)計思想，將分散的初階知識點放線上由學(xué)員自學(xué)，線下教員通過類比、對比、列表等方式，從系統(tǒng)級、模塊級的角度引導(dǎo)學(xué)員建立問題主線、系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，分析重要細(xì)節(jié)，幫助學(xué)員形成體系化思維模式，具備頂層視角分析解決實際通信問題的全局意識。

M為有意義，表示有物理意義的公式，即Mean-ingfulformular。本課程涉及的公式多且復(fù)雜，公式中蘊含的物理意義需要學(xué)員重點掌握。按照用物理意義牽引公式的思想，線上復(fù)雜公式分解、抽象原理生活化，幫助學(xué)員理解和接受，線下闡釋分析思路、方法及其對軍事通信中復(fù)雜問題的理論指導(dǎo)意義，促進(jìn)學(xué)員數(shù)學(xué)思維的提升和工程思維的形成

A為可評價，表示可評價的學(xué)習(xí)，即Assessablelearning。合理用好線上線下評價手段，完成課前學(xué)情評估、學(xué)習(xí)過程評價、課終效果考核。線上以前修知識前測、自學(xué)內(nèi)容后測為主，課后作業(yè)和討論為輔；線下以課堂前測、章節(jié)小測、期中考試為主，課堂隨機(jī)問答、分組研討為輔。根據(jù)評價結(jié)果，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和方式方法，促進(jìn)學(xué)員個性化學(xué)習(xí)。

R為相關(guān)聯(lián)，表示有效建立知識之間的聯(lián)系，即Relationshipbetweenknowledge。線上解決“是什么”“怎么做”小散易知識點、線下解決“為什么”“怎么用”的問題，連點成線，從系統(tǒng)級、模塊級角度建立章節(jié)內(nèi)、章節(jié)之間知識點的聯(lián)系，從課程應(yīng)用角度建立原理和通信裝備性能之間的聯(lián)系。

T為訓(xùn)能力，表示融入多種能力的訓(xùn)練，即Train-ingofabilities。線上通過現(xiàn)象吸引、問題引導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)員觀察力和分析力；線下通過任務(wù)驅(qū)動、分組討論、生講生評，訓(xùn)練學(xué)員批判性思維和問題解決能力，通過設(shè)置綜合系統(tǒng)實驗，訓(xùn)練學(xué)員原理和實裝模塊相結(jié)合的理論聯(lián)系實際能力。

二 課程內(nèi)容重構(gòu)和配套資源建設(shè)

我們堅持“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)\"的課程建設(shè)原則，以夯實基本知識、掌握基本技能、培養(yǎng)基本能力、提高基本素質(zhì)為出發(fā)點，將理論與實踐結(jié)合，將科研反哺教學(xué)，按照“兩性一度\"的要求，并結(jié)合軍校鑄魂為戰(zhàn)的特色要求，重塑教學(xué)內(nèi)容體系。包括創(chuàng)新凝練內(nèi)容框架、建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源、打造軍事化應(yīng)用案例庫和課程思政元素庫、創(chuàng)設(shè)高階實驗內(nèi)容等。

（一）凝練兩個“123\"框架，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

立足“圍繞1個根基、研究2個指標(biāo)、通過3個角度\"“回答1個問題、涵蓋2個系統(tǒng)、關(guān)注3個層次\"的頂層設(shè)計視角，如圖2所示。對課程教學(xué)內(nèi)容框架、章節(jié)知識構(gòu)成、內(nèi)在邏輯關(guān)系優(yōu)化重構(gòu)，強(qiáng)化內(nèi)容的整體結(jié)構(gòu)、邏輯關(guān)系和目標(biāo)指向，打造迭代更新的系列化高水平教材，理實并重，凸顯內(nèi)容的高階性和創(chuàng)新性。

（二） 緊跟教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造精品教材和SPOC課程

為適應(yīng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展需求，我們編寫并出版了立體化新形態(tài)主教材一《通信原理》第3版），通過掃描書中二維碼可觀看重要知識點視頻講解，該書是國家級規(guī)劃教材、教育部國家級精品教材，具有理論嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容準(zhǔn)確、框架合理等特點；同時也公開出版《通信原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題解答》《通信原理可視化動態(tài)仿真教程》等配套教材。依托中國大學(xué)MOOC平臺國家精品課程，結(jié)合我校實際增補(bǔ)大量特色視頻資源、建成混合式教學(xué)SPOC；采取及時發(fā)布課程典型和重難點問題講解視頻，編寫并發(fā)放課程線上學(xué)習(xí)手冊（教師版/學(xué)生版）遠(yuǎn)程虛實一體無線通信實驗指導(dǎo)手冊等方式，滿足學(xué)員個性化學(xué)習(xí)需求；依托智慧教室、雨課堂等數(shù)字化平臺，創(chuàng)新適合軍隊院校的教育數(shù)字化教學(xué)資源。

（三）堅持\"實戰(zhàn)牽引、向戰(zhàn)為戰(zhàn)\"，建立典型軍事應(yīng)用案例庫

將課程涉及的抽象原理映射到通信裝備模塊和戰(zhàn)場通信場景中，遴選軍用移動/軍事衛(wèi)星通信調(diào)制技術(shù)-連續(xù)相位調(diào)制、擴(kuò)頻通信抗干擾理論依據(jù)-香農(nóng)公式、軍用短波波形編碼方式-卷積編碼等實例，形成系列化軍事應(yīng)用案例庫，強(qiáng)化專業(yè)背景類課程內(nèi)容的“軍味”和\"戰(zhàn)味”。

（四）貫徹\"立德樹人、為戰(zhàn)育人”，打造思政元素庫

以科學(xué)思想、辯證思維、家國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)為主線，挖掘與課程知識點密切相關(guān)的思政元素，如解讀通信行業(yè)發(fā)展史、介紹大師事跡等，在知識傳授和能力培養(yǎng)中實現(xiàn)如鹽入水般的自然融入，牽引學(xué)員追求真理、實事求是、敢于創(chuàng)新，自覺踐行“厚德善工，精武強(qiáng)軍\"校訓(xùn)，強(qiáng)化課程的鑄魂性[]。

（五）注重\"緊貼前沿、提升能力\"，創(chuàng)設(shè)高階實驗內(nèi)容

建成線上線下虛實一體硬件實驗平臺，具備遠(yuǎn)程實驗功能，滿足學(xué)員線上實驗需求，實時融人通信前沿理論和國家自然科學(xué)基金或省基金、軍內(nèi)科研項目研究成果，吸納部隊演訓(xùn)經(jīng)驗，精心設(shè)計線上線下虛實結(jié)合的實驗項目，具備可編程開發(fā)功能，滿足通信原理創(chuàng)新設(shè)計需求；適時開放實裝教室，開展基于新型電臺裝備拓展實驗，增強(qiáng)理論和實踐教學(xué)的高階性與挑戰(zhàn)度，提升學(xué)員創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)[8-10]。

三打造貫通線上線下的教學(xué)方法體系

基于建構(gòu)主義理論，以學(xué)生為中心打造貫通線上線下的“自主合作、探究啟發(fā)、對分翻轉(zhuǎn)\"教學(xué)方法體系。主要包括如下內(nèi)容。

（一）貼合軍校特色的自主式、合作式學(xué)習(xí)

軍校管理和學(xué)員集體生活的特點，決定了線上學(xué)習(xí)是時間空間受限、課內(nèi)線上為主的自主學(xué)習(xí)，通過優(yōu)化重構(gòu)資源、線上精細(xì)化牽引、合作式學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足了學(xué)員個性化學(xué)習(xí)需求，使得線上學(xué)習(xí)效率更高、效果更好。

（二）適用復(fù)雜問題的探究式、啟發(fā)式教學(xué)

線上是探究的開端，通過問題驅(qū)動基本解決“是什么\"的問題，線下是探究的延續(xù)，通過創(chuàng)設(shè)情境和巧設(shè)疑問等啟發(fā)式教學(xué)，解決“為什么”“怎么用”的問題，使學(xué)員學(xué)會思路方法、認(rèn)識規(guī)律，提升辯證思維和創(chuàng)新發(fā)展能力。

（三） 針對開放內(nèi)容、抽象原理的對分翻轉(zhuǎn)課堂

課上以教授為開端，采用精講框架和細(xì)節(jié)留白促進(jìn)學(xué)員線上線下自主學(xué)習(xí)，通過小組合作討論、生講

生評等翻轉(zhuǎn)課堂形式解決開放性和挑戰(zhàn)性問題，實現(xiàn)被動學(xué)習(xí)到主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，學(xué)員自學(xué)能力、思維水平、自主發(fā)展意識得到提升。

在教學(xué)過程中，教員、學(xué)員和同伴之間可根據(jù)實際需要，分階段靈活采用上述方法組織線上線下混合式教學(xué)，如圖3所示。

四多元化的課程考核評價

（一） 考核模式方法

聚焦知識、能力、情感的三維教學(xué)目標(biāo)，對通信原理考核模式進(jìn)行改革，構(gòu)建多元化考核評價方式，注重基于能力的準(zhǔn)確、全面的考評，包含形成性考核和終結(jié)性考核，各占 5 0 % ，具體考核方案如圖4所示。

形成性考核包含線上視頻學(xué)習(xí)、課前測試、隨堂測試、主題討論、生生互評、教員評價、平時作業(yè)、實驗報告和期中測試等，在考查基礎(chǔ)知識掌握情況和學(xué)習(xí)主動性的同時，考核綜合理解、知識運用和創(chuàng)新實踐能力，利用MOOC平臺和雨課堂的數(shù)據(jù)搜集功能，達(dá)成多元有效、可評可測的全過程教學(xué)質(zhì)量監(jiān)管。根據(jù)測評結(jié)果及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，實現(xiàn)以評促教，助推目標(biāo)達(dá)成；終結(jié)性考核為期末閉卷考試，試題覆蓋 9 0 % 以上知識點， 1 5 % 左右的試題具有挑戰(zhàn)度，達(dá)到以考促學(xué)效果。

為提升考核的挑戰(zhàn)度，評價過程中融入了以下幾類題型。

1）知識能力綜合題。終結(jié)性考核設(shè)置了跨多章節(jié)知識點的綜合題，重點考查知識體系化應(yīng)用能力。

2）開放拓展測試題。終結(jié)性考核設(shè)置了非標(biāo)準(zhǔn)答案的開放性高階試題，重點考查分析復(fù)雜通信系統(tǒng)的能力。

3）仿真實踐應(yīng)用題。實驗部分設(shè)置完整的通信系統(tǒng)設(shè)計項目，重點考查理論指導(dǎo)實踐的工程應(yīng)用能力。

4）分層設(shè)計討論題。SPOC平臺設(shè)置了較高難度的選作討論主題，考核拓展應(yīng)用能力，表現(xiàn)優(yōu)秀者提高其形成性考核成績。

（二） 考核效果對比

我們對比分析了2023年春季學(xué)期混合式教學(xué)班和傳統(tǒng)教學(xué)班的考核成績，結(jié)果如圖5所示。

可以看出，混合式教學(xué)班的平均分、優(yōu)秀率和高階試題得分率均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班。此外，在評教評學(xué)方面，混合式教學(xué)班校院兩級督導(dǎo)聽查課優(yōu)良率100 % ，教師課堂授課質(zhì)量優(yōu)秀率達(dá) 6 6 % ，學(xué)員評教滿意度 100 % ，學(xué)員普遍反映混合式教學(xué)效果好，自身綜合能力提升明顯，獲得感強(qiáng)。

五結(jié)束語

我們堅持“能力為本，為戰(zhàn)育人”，提出了特色鮮明的SMART教學(xué)理念，構(gòu)設(shè)深度融合的混合教學(xué)模式，提升了學(xué)員分析解決軍事通信領(lǐng)域復(fù)雜問題的實踐能力和工程素養(yǎng)，增強(qiáng)了崗位轉(zhuǎn)換和創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿Γ荒毩藘蓚€“123”框架，重塑教學(xué)內(nèi)容體系，立足頂層設(shè)計視角，體現(xiàn)前沿性、高階性，創(chuàng)新理論和實踐教學(xué)內(nèi)容，建立典型軍事應(yīng)用案例庫和思政元素庫，助力“兩性一度”和特色教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成；打造了學(xué)生中心的“自主合作、探究啟發(fā)、對分翻轉(zhuǎn)\"教學(xué)方法體系，有效激發(fā)了學(xué)員學(xué)習(xí)積極性、主動性和自主發(fā)展意識，將知識傳授、科學(xué)精神、協(xié)作精神和戰(zhàn)斗精神培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，優(yōu)化教學(xué)過程，落實教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)全面育人；建成了先進(jìn)多樣的教學(xué)條件體系，打造了立體化新形態(tài)國家精品教材、個性化多元化教學(xué)資源、滿足學(xué)員遠(yuǎn)程實驗需求的虛實一體硬件平臺，配備了智慧教室和現(xiàn)役實裝教室，有力支撐了課程教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。課程建設(shè)經(jīng)驗多次在教育部電子信息類專業(yè)教指委主辦的專題培訓(xùn)中分享交流，對于專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)背景類課程有較高的參考和借鑒價值。

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