“通信原理”課程的混合式教學(xué)研究

李欣欣 徐靜 文歡 阿依佐克拉 古麗米拉

摘? ?要：針對傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題，對“通信原理”課程進(jìn)行混合式教學(xué)方法的探索。文章主要從調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、建立MOOC課程、提出任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法以及選用過程性考核方式等方面進(jìn)行教學(xué)改革，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性。

關(guān)鍵詞：通信原理;大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程;任務(wù)驅(qū)動;過程性考核

“通信原理”課程是通信、電子、信息領(lǐng)域的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是信號系統(tǒng)、工程數(shù)學(xué)、高頻電路等在通信中的綜合運用，是學(xué)習(xí)通信必不可少的一門重要基礎(chǔ)課。本課程旨在使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)幕纠碚摵头治龇椒?，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決通信系統(tǒng)領(lǐng)域問題的能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，為今后從事通信領(lǐng)域的工作和研究打下良好的基礎(chǔ)。

隨著社會的發(fā)展，國家對教育越來越重視，高校對于人才的培養(yǎng)面臨著更大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式亟需改變，以適應(yīng)當(dāng)前不斷深化的教育改革體制[1]?！巴ㄐ旁怼笔且婚T綜合性較強(qiáng)的課程，對于學(xué)生而言，不管是理論知識的學(xué)習(xí)，還是實驗項目的理解，都存在一定的困難，因此，“通信原理”課程教學(xué)模式的改革勢在必行[2]。

1? ? 課程教學(xué)過程中存在的問題

目前，傳統(tǒng)的教學(xué)方法在“通信原理”課程中取得的教學(xué)效果并不理想，主要存在以下3個方面的問題。

（1）“通信原理”課程基礎(chǔ)理論知識較多，需要理解掌握的概念及原理比較抽象，和實際生活結(jié)合較少，學(xué)生理解困難，并且大部分通信技術(shù)原理中包含較多復(fù)雜的公式推導(dǎo)，對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，進(jìn)一步增加了學(xué)習(xí)的難度。上述問題使得教師在講授該門課程時亦面臨較多困難，枯燥復(fù)雜的理論講解調(diào)動不了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，對于學(xué)生理解困難的抽象概念，特別是新疆高等院校一些普通話水平不高的少數(shù)民族學(xué)生，需要反復(fù)講解，占用學(xué)時較多，影響教學(xué)進(jìn)度。

（2）通信技術(shù)發(fā)展迅速，越來越多新的通信技術(shù)應(yīng)用到實際中，但傳統(tǒng)教學(xué)仍然局限于基礎(chǔ)理論的講解，不能及時將新理論、新知識、新方法、新成果引入課堂，使得教學(xué)過程與實際脫節(jié)，導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生不能滿足社會對通信領(lǐng)域人才更高綜合素質(zhì)的要求。

（3）傳統(tǒng)教學(xué)模式偏重于理論知識學(xué)習(xí)，對于實際動手能力要求較低，因此，實驗課程課時少，且內(nèi)容主要以驗證性實驗為主，學(xué)生往往是按照實驗指導(dǎo)書的步驟操作、搭建模型、觀察結(jié)果，對于實驗項目的設(shè)計沒有思考，對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力作用很小。這樣的實驗教學(xué)模式存在的問題不僅使課堂教學(xué)知識無法應(yīng)用到實驗項目上，而且實驗項目對理論課程的學(xué)習(xí)也沒有更好地幫助的理解與反饋。

綜上所述，傳統(tǒng)教學(xué)方法有悖于學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、學(xué)習(xí)需求和培養(yǎng)學(xué)生動手能力與工程實踐能力的教學(xué)目的，不能滿足社會發(fā)展需求。因此，該課程需要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及考核方式上進(jìn)行改革。

2? ? 混合式教學(xué)改革措施

2.1? 教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整是為了讓學(xué)生能夠更加清晰地了解課程的重點及難點，使學(xué)生對課程有整體性的掌握，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

（1）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，增加現(xiàn)代通信關(guān)鍵技術(shù)的專題課程。在信息高速發(fā)展的時代，通信成果不斷更新，為緊跟通信發(fā)展的最新動態(tài)，應(yīng)做到及時將新理論、新知識、新方法、新成果引入課堂?？紤]到目前數(shù)字通信系統(tǒng)的成熟及廣泛應(yīng)用，在講解基礎(chǔ)理論知識及基礎(chǔ)技術(shù)之外，重點增添數(shù)字通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的講解，擬選擇幾個最新關(guān)鍵技術(shù)，以專題的形式展現(xiàn)。讓學(xué)生了解具體的數(shù)字通信系統(tǒng)采用的調(diào)制解調(diào)、差錯控制、同步等技術(shù)，使學(xué)生能夠把所學(xué)的理論知識與實際的數(shù)字通信系統(tǒng)有效結(jié)合起來。

（2）適當(dāng)調(diào)整理論學(xué)習(xí)與試驗項目設(shè)計的學(xué)時比例，增加綜合設(shè)計類項目?！巴ㄐ旁怼笔且婚T理論性較強(qiáng)、抽象難理解的課程，在教學(xué)過程中應(yīng)增加實驗課時以加強(qiáng)理論理解。實驗內(nèi)容不再僅是簡單的驗證性實驗，而是驗證性實驗與綜合性實驗相結(jié)合，可利用Matlab軟件編寫程序或運用其Simulink模塊搭建仿真模型。每個基本技術(shù)理論學(xué)習(xí)完成，安排學(xué)生完成一個驗證性實驗，例如調(diào)頻技術(shù)FM的調(diào)制與解調(diào)。每個專題學(xué)習(xí)完成，結(jié)合通信系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用設(shè)計一個綜合性實驗，例如時分復(fù)用技術(shù)在數(shù)字通信中的應(yīng)用，讓學(xué)生利用理論課和驗證實驗課上所學(xué)通信系統(tǒng)各組成模塊的內(nèi)容，將信號的調(diào)制解調(diào)、編碼解碼等多個環(huán)節(jié)結(jié)合在一起，構(gòu)架一個完整的通信系統(tǒng)，完成信號的傳輸，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用能力。

2.2? 教學(xué)方式

“通信原理”課程的混合式教學(xué)是基于傳統(tǒng)教學(xué)模式，利用新的教學(xué)技術(shù)與資源，增加不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮主體性作用[3]。

（1）“以學(xué)生為主，教師為輔”的混合式教學(xué)方法，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)課堂?；A(chǔ)理論部分借鑒現(xiàn)有的慕課課程資源，例如中國大學(xué)大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）平臺國防科技大學(xué)馬東堂教授的“通信原理”課程的視頻教學(xué)，免費開放，學(xué)生注冊登錄即可自主學(xué)習(xí)。每個學(xué)生基礎(chǔ)不同，理解并掌握知識的能力不同，學(xué)生可根據(jù)自己的情況有計劃、有重點地學(xué)習(xí)，已掌握的部分簡單學(xué)習(xí)，理解困難的部分可反復(fù)學(xué)習(xí)，尤其是普通話水平不好的少數(shù)民族學(xué)生，對于聽不懂的部分可以降低語速，重點學(xué)習(xí)。讓學(xué)生利用課余時間提前預(yù)習(xí)，在課程學(xué)習(xí)中向老師提出自己學(xué)習(xí)的難點，教師根據(jù)學(xué)生掌握的程度有重點地講解，不僅使學(xué)生在學(xué)習(xí)上有目的性，而且節(jié)約課堂教學(xué)時間，提高教學(xué)效率。

（2）閉環(huán)式教學(xué)模式，讓MOOC成為課堂之外學(xué)生與教師交流的平臺。利用學(xué)院現(xiàn)在有的新農(nóng)慕課平臺，建設(shè)“通信原理”MOOC。教學(xué)管理者每周定期發(fā)布教學(xué)課件、拓展資料、試題、實驗以及項目的內(nèi)容，明確作業(yè)截止日期，學(xué)生必須在指定的時間內(nèi)完成測驗、項目提交。其中，測驗從試題庫中隨機(jī)抽取，保證每個學(xué)生的測驗題不盡相同，增加在線測驗成績的可參考性。學(xué)生可以實時查詢課程的成績，讓學(xué)生能夠及時檢驗自己的掌握程度。教師在慕課平臺后臺也可以查看所有選課學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，及時給出評價及反饋，并根據(jù)學(xué)生掌握的情況適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。

（3）任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[4]。驗證性及綜合設(shè)計類試驗均以項目形式上傳到慕課平臺上，學(xué)生可提前查看實驗內(nèi)容及要求，課堂學(xué)習(xí)時可以有目的性地去學(xué)習(xí)項目中要用到的相關(guān)技術(shù)。學(xué)生獨立完項目后，要向任課教師答辯，闡述整個仿真模型搭建的過程、分析結(jié)果并回答提出的問題，教師根據(jù)項目完成程度以及答辯情況進(jìn)行評分。答辯形式可以提高學(xué)生對試驗的重視程度，基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生可以向同學(xué)請教，在討論交流中加深對相關(guān)技術(shù)的理解。學(xué)生在試驗項目設(shè)計完成的過程中，需要深入了解相關(guān)通信技術(shù)，或上網(wǎng)查閱資料，以任務(wù)的形式驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性。

2.3? 考核方式

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓其能在平時的學(xué)習(xí)中能夠嚴(yán)格要求自己，選擇采用過程性考核方式，綜合考慮學(xué)生的課堂表現(xiàn)、MOOC測試、實驗成績以及期末成績，不再單一地以期末考試成績判斷學(xué)生掌握情況的好壞。課堂回答問題的情況以及MOOC測驗成績可以反映學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握情況，實驗項目的答辯更能體現(xiàn)學(xué)生對于整個通信系統(tǒng)的信息傳輸關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用能力[5-8]。

3? ? 結(jié)語

“通信原理”課程混合式教學(xué)改革以提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性與積極性為目標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展趨勢調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺資源建立MOOC，提出了任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，給出了考慮更為全面的過程性考核方式。本文對“通信原理”課程混合式教學(xué)方法的探索，取得了較好的教學(xué)實踐效果，促進(jìn)了教學(xué)模式的進(jìn)一步改革。

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[3]田敏.“通信原理”課程混合式教學(xué)實踐與評估[J].軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)），2019（2）：56-57.

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[7]樊明哲.《現(xiàn)代通信原理》課程的項目化教學(xué)思考[J].華章，2011（22）：11-12.

[8]田敏.《通信原理》課程混合式教學(xué)實踐與評估[J].軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)），2019（2）：61-62.

Abstract：Aiming at the problems existing in the traditional teaching process， the hybrid teaching method of the “Communication Principle” course is explored. This paper mainly aims at improving the initiative and enthusiasm of students in learning from the aspects of adjusting teaching content， establishing MOOC courses， proposing task-driven teaching methods and selecting process evaluation methods.

Key words：Communication Principle; massive open online courses; task-driven; process evaluation