基于微課的“線上”+“線下”混合教學模式在《通信原理》課程教學的探索

張春梅，劉澤良，付強，馮卉

（1.空軍工程大學 防空反導學院，陜西 西安；2.九江學院 電子工程學院，江西 九江）

一 引言

《2018年教育信息化和網絡安全工作要點》指出，辦好網絡教育，發展“互聯網+教育”[1],2019年11月，教育部辦公廳關于開展2019年線下、線上線下混合式、社會實踐國家級一流本科課程認定工作的通知中指出，開展2019年國家級線下一流課程、國家級線上線下混合式一流課程和國家級社會實踐一流課程推薦認定工作[2]，為我們進行教學改革提供了方向。各種不同的教學模式應運而生。近些年來熱度比較高的教學方法有：慕課、翻轉課堂、直播以及微課等等，這些教學方法不同程度地影響著教師的“教”和學生的“學”。

本文研究的是基于微課的線上線下混合模式在《通信原理》課程教學中的應用。平板電腦、智能手機的更新換代，5G網絡的到來為微課的發展提供了廣闊的發展空間、強有力的支持，而微課的發展與應用又改變著傳統的教學方式，為傳統教學注入新鮮的血液。

二 《通信原理》課程傳統教學現狀

《通信原理》老師在授課前都進行了充分的準備，跟聽專家、教授、知名教師的相關課程；學習教育、教學、心理學等相關知識；不漏掉、不忽視任何一個知識點，對課程的每一個知識點進行深度挖掘。在課堂的45分鐘里，老師不是課本的“話筒”，授課內容不是課本的生搬硬套，而是課本知識的凝聚、提升，融合了多個老師知識的精華。教師在課堂教學中起主導作用，使教學按照教學目標、教學計劃進行。如果學生在課堂中遇到困難，能夠及時解決，以免日積月累，積少成多。

對于學生而言，傳統課堂教學可以引導學生沿著正確的學習方向進行學習、思考，使他們理解課本中難以理解的知識，減少走彎路的可能性，節省出更多的時間進行知識延伸，充分發揮教師的“傳道、授業、解惑”。

當然，傳統教學也存在許多問題，對于《通信原理》課程主要存在以下幾個方面的問題。

（一） 涉及的前期課程多

《通信原理》是一門綜合性很強的專業基礎課，要想學好該課程，需要掌握的前期課程有：《數字信號處理》《信號與系統》《隨機信號分析》《概率論》《matlab》等課程。開設本課程的專業一般是本科三年級學生，雖然在前期已經學習了相關課程，但是要把這么多的基礎課程同時在《通信原理》課程中進行綜合應用，對學生而言，無疑是一個艱巨的挑戰。

（二） 內容多，概念抽象

《通信原理》內容多，包括：通信的發展、確知信號、隨機過程、信道、模擬調制系統、數字基帶傳輸系統、數字帶通傳輸系統、新型數字帶通調制技術、數字信號的最佳接收、信源編碼、差錯控制編碼、正交編碼與偽隨機序列、同步原理，共13章內容[3]。概念多、抽象，難以理解，并且涉及到大量的公式，理論推導、計算。學生很難在有限的課堂內理解、掌握所學的知識。因此課堂效果不夠理想。

（三） 實踐環節重視不夠

受課時限制，分配給《通信原理》實踐環節的課時有限，很難在幾次實踐課中培養學生的動手操作能力。有時理論課教師和實驗教師不是一個教師，學生還沒來得及適應新老師的思維模式，實驗課就已經結課。總之，傳統教學方法重理論、輕實踐，理論與實踐沒有緊密的聯系，無法激發學生學習的興趣。

（四） 習題量大、難度大

《通信原理》的課后習題量大，并且難度大，綜合應用能力強，有時，學生多次重復閱讀教材，也無法解答。

（五） 傳統教學方法，忽視了學生的主體地位

傳統教學方法以“教師為中心”，教師采用“填鴨式”、“滿堂灌”的教學方法。大三的學生課程多，除了課堂內的時間可以進行《通信原理》課程學習外，在課外時間很少有較多的時間分給《通信原理》，為了保證學生能夠在有限的課時內學習本課程所要求的所有知識點，在課堂設計中，教師減少了與學生互動的時間、思考時間，而以講授為主。不可避免地忽視了學生的主動性，很難促進學生的個性化發展。

在傳統的教學方式中，學生適應了被動接收知識的形式和方法，滿足于現狀，長期下去，會形成惰性思維，扼殺學生學習的積極性、主動性，更談不上創造性、創新性，最終使學生的潛能繼續“潛水”。

（六） 知識更新快、教學內容落后

伴隨著通信技術的發展，新技術、新產品、新概念不斷涌現，傳統教學已經跟不上時代發展的步伐。雖然教師也在不斷學習，精進課程內容，但是經常局限于課本的內容，很少加入時代的“產品”，使學生對新理論不了解，以致學生產生了很多疑問：《通信原理》這些理論知識如何應用到實踐中？可以應用到哪些領域？最新的技術是什么?最新的產品是什么？

三 “線上”+“線下”混合教學模式的實施

“線上”+“線下”混合教學模式是將“線上”和“線下”教學進行優勢互補的一種教學模式。

（一） 前期準備

1.重構教學內容

教師根據教學大綱、課程標準，細化教學內容。《通信原理》章節多、內容多，要合理拆分、重構，為了更好地讓學生學習，并達到更好的教學效果，不能僅僅局限于一章內容的簡單劃分，可以進行跨章節重組，當然這樣會極大加重教師前期的準備工作。

2.制作微課

為了能夠激發學生線上學習的熱情，要求教師能夠制作出有特色、獨具一格、重難點突出的微課，促進學生進行深層次的思考。

微課的時長控制在5-10分鐘以內，時長太短，內容“講不透”，時長太長，這就忽視了微課的特點：利用“小”時間進行碎片化學習，提高學習效率。

一節微課要保證相對獨立性，對于學生而言，課外的“大時間”是有限的，每次利用“小時間”進行學習時，應避免受上一節微課的影響，導致跨節學習。“麻雀雖小，五臟俱全”，一節微課應該一般包括引入問題、講授內容和課堂總結三個步驟。

微課主要有四種制作方式：動畫式、拍攝式、屏幕錄制式和移動APP式。動畫式微課制作有優芽互動電影、萬彩動畫大師、VideoScribe等工具；屏幕錄制式微課制作有CamtasiaStudio、Focusky、Axslide、Storyline等等。四種方式各有千秋，在實際使用中根據需要進行選擇。這里以萬彩動畫大師為例進行簡要介紹。

首先從地址http://www.animiz.cn/中下載好萬彩動畫大師軟件；然后雙擊萬彩動畫大師程序進行安裝，安裝的過程比較簡單，基本是點擊“下一步”即可；安裝完成后，運行萬彩動畫大師，出現窗口如圖1所示。在萬彩動畫大師中內置大量人物角色和海量素材供我們使用，操作簡單、易上手[4]。

3.微信公眾平臺的應用

2012年騰訊公司推出了微信公眾平臺，它有公眾平臺服務號和訂閱號功能兩種賬號，個人只能申請訂閱號功能。教師將微課視頻、課件、教案、習題等通過微信公眾平臺進行發布，學生通過搜索、關注公眾號可以獲得學習資料。

（二） 線上學習

基于微課的線上教學模式突破了傳統的教學模式與理念，再配合微信公眾平臺的使用，更是打破了“以教師為中心”的傳統教學流程。在這種學習模式中，教師起著引導作用，是學生學習的指引者、導引者，引導學生如何通過微課有效進行學習。學生根據每天的學習計劃，合理安排時間、按照教師提前發布《通信原理》微課進行預習。預習階段，學生可以通過微信、QQ、微信公眾號等和教師、同學進行溝通交流，此外，在交流互動過程中，培養了學生團結合作的人文主義精神。通過這種教學模式，可以鍛煉、培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力；對不理解的問題做好記錄，并反饋給任課教師；這也是“以學生為中心”的教學方式的一次實踐應用。

為了教師了解、分析學生線上課程的掌握程度，也為了使學生能夠了解自己通過微課學習的學習效果，每次微課后可以對學生進行線上測試。線上測試的難度不宜太大，否則很容易打擊學生的學習積極性；以基礎性、理解性習題為主，為《通信原理》課程學習打下堅實的地基。學生可以把在線測試題看成是學習提綱，根據測試題有針對性地學習微課。能夠進行在線考試的平臺比較多，比如考試星、問卷星、考試云、考試酷等平臺，《通信原理》課程采用問卷星進行測試。

問卷星不需要下載軟件，直接在問卷星官方網站中進行編輯,網站主界面如如圖2所示。我們可以免費使用問卷星，但是需要注冊。

圖1 萬彩動畫大師主界面

圖2 問卷星主界面

創建問卷形式有從模板創建問卷、文本導入、人工錄入服務三種，如圖3所示，我們可以靈活使用三種方式。制作好的在線試卷可以生成二維碼或者問卷鏈接，二維碼可以進行下載或者直接分享到微信中，問卷鏈接可以復制后，分享到QQ、微信中。當然也可以采用郵件發送和短信發送，但是郵件和短信方式需要升級到企業版，試用階段問卷最多能被填寫20次。問卷星可以進行時間控制、作答次數限制、防作弊設置、成績單設置等，重要的是還可以進行成績分析，為線上測試提供了強大的技術保障[5]。

圖3 創建問卷形式

（三） 線下學習

線下學習，即課堂教學部分。線下學習既不是微課的簡單重復，也不是傳統教學的再現，它是在微課的基礎上進行補充、深化。線下教學可以采用兩種方式。

1.鞏固重點知識、知識點延伸

微課短小精悍，主題明確，一般是不易掌握的內容，或者重點內容，它是課本知識的提煉、加工，它沒有涵蓋所有的知識點，教師在線下教學中對學生線上學習中的共性問題進行強化講解；對涉及章節的內容進行補充講解、知識延拓。

（四） 在課程中體現思政建設

2020年5月28日，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知（教高〔2020〕3號），《綱要》專業課程是課程思政建設的基本載體，對于工學類專業課程，要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當[6]。將思政融入專業課教學中，這對專業課教師無疑是一個巨大的挑戰。思政建設可以融入到兩個環節中，一個是線上課的互動環節，一個是線下課堂中[7-10]。此外，為了保證思政與專業課的有機結合，對于教師而言，也要不斷深入學習馬克思主義政治經濟學、中國特色社會主義法治理論、工程倫理等專題。

2.分組討論

《通信原理》課程涉及的前期基礎課程比較多，學生在綜合應用方面的分析能力不足，因此有些結論、公式很難理解、并且進行推導。通過微課學習，學生掌握了一部分知識點。在線下教學中，教師將學生以5～8人進行分組，學生按組對線上學習存在的問題進行討論、交流，每組成員需要形成討論結果，并進行分享。對普遍存在的問題，教師進行集中講解，對個別學生存在的問題，采用問題式由其他學生進行解答。

第一種方式學習，可以系統地跟著教師學習，打開學生的眼界，第二種方式有助于培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。

四 小結

為了提高《通信原理》的教學質量與效果，教師需要轉變固有的思維模式，既不能完全拋棄傳統的課堂教學，也不能盲目地使用微課進行在線教學，而是進行合理設計，將傳統的課堂教學模式和線上課程進行有機融合。

《通信原理》內容多，課時短，學生利用碎片化時間學習微課，在一定程度上解決了這個問題；學生可以反復回放微課，進行學習，消化、鞏固知識。線下課堂部分內容不是微課的二次講解，教師需要把微課內容和課堂教學合理地結合起來進行教學，使課堂充滿活力。

在教學過程中，會不斷遇到許多新的問題，比如：線上課程和線下課程時間如何分配？如何保證學生在規定的時間內完成線上學習？線上測試是否獨立完成？在實踐教學中需要不斷摸索解決的方法。