《通信電子線路》課程線上線下混合式教學設計

張洪波

（成都信息工程大學，四川成都 610225）

《通信電子線路》課程是通信、電子信息類相關專業(yè)的專業(yè)基礎課程，以電路分析基礎、模擬電子電路和信號與系統(tǒng)等課程為基礎，主要講授通信系統(tǒng)中模擬電路部分的電路基本理論及其相關的典型電路。課程內(nèi)容主要包括通信系統(tǒng)接收端的高頻小信號放大器、低噪聲放大器、混頻器和解調(diào)器，以及通信系統(tǒng)發(fā)送的調(diào)制器、高頻正弦波振蕩器和高頻功率放大器等電路的基本理論和電路分析方法。此外，通過本課程的學習，學生還需要掌握或了解與通信電子線路相關的EDA 工具，通過計算機輔助設計與仿真，指導實際通信電子線路的設計和應用。

2020年的《通信電子線路》主要通過線上教學的方式開展。課程組調(diào)研了當前各學科的線上教學模式，以及線上線下教學模式和方法，總結(jié)并設計出一套適合本校學生學習的線上教學模式，并通過幾百名學生的教學實踐活動，在線上教學方面取得了一定成果和經(jīng)驗。結(jié)合多年積累的線下教學經(jīng)驗，我們對《通信電子線路》課程的線上線下混合式教學模式進行了探索。

1 線上教學現(xiàn)狀及存在問題

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和新一代網(wǎng)絡建設的加速，越來越多的教學活動得以在線上開展。由于線上教育不受教學場地和教學時間等因素的制約，以K12 為代表的一系列培訓機構(gòu)將線上教育推廣得如火如荼。2020年年初線上教育正式大規(guī)模進入了普通中小學，以及高等教育學校的教學領域?？梢灶A見，這種線上教育方式將可能長期持續(xù)并發(fā)展下去，并與傳統(tǒng)的線下教育方式互相融合，形成新一代的線上線下融合教學模式。

線上教學經(jīng)歷了從單向錄播教學到交互式教學的發(fā)展過程，并且朝著教學雙方互動逐步增多的方向發(fā)展。最初的線上教育以各類公開課的方式出現(xiàn)，它們主要通過線下課堂教學的錄播形式呈現(xiàn)，后來發(fā)展為直播或錄播的全線上教學模式。相關的教學平臺也層出不窮，如中國大學MOOC、SPOC、網(wǎng)易公開課、優(yōu)慕課、網(wǎng)易云課堂、騰訊云課堂、雨課堂，以及國外的Coursera、edX 等。由于2020年大規(guī)模線上教學活動的開展，出現(xiàn)了許多強調(diào)師生互動和課堂教學活動管理的教學平臺，將線上教學活動向線下教學進行虛擬化，模擬真實的線下教學場景，以此增強教師對學生的教學活動管理，提高學生的學習效率。同時，也出現(xiàn)了許多完全線上教學的教學方式研究。例如，將原來線上學習與線下反轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的方式調(diào)整為線上學習與線上翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了純線上混合式教學模式[1]。針對今年大規(guī)模的線上教學活動，有學者對線上教學的學習滿意度進行了調(diào)查研究。調(diào)查結(jié)果表明，線上教學的總體滿意度中認為效果很不錯的約占57%。在教學設計和組織方面，以教師的教授為主的學習滿意度最好，占比為43%，而其他通過MOOC、教學文檔，或其他教學資源進行教學的滿意度較差[2]。從調(diào)查中可以看出，學生更青睞與傳統(tǒng)線下教學活動類似的教學模式。教師的講授更有針對性，與學生的實時交流更頻繁，對個別學生的情況也掌握得比較到位，可以獲得較高的學生支持度和較好的教學效果。因此，引入線上線下混合式的教學模式或可獲得更好的教學效果[3-4]。

線上教學具有較多優(yōu)點。線上教學可以為教學活動提供更為豐富的教學呈現(xiàn)方式，提高學生的學習興趣，同時也能很方便地對一些教學過程和活動進行統(tǒng)計、評分，快速獲得課堂相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)。此外，也可以利用線上平臺快速進行線上學習測試活動。然而，不同學科對線上教學的要求不同。有的科目比較適合開展全線上教學，而有的科目則需要結(jié)合線下教學進行。否則，脫離實際的教學會讓學生對知識的認識停留在表面文字，無法深入理解和運用所學知識解決實際問題，尤其是解決工程問題[5]。以《通信電子線路》課程為例，該門課作為通信工程學科的專業(yè)基礎課，對數(shù)學、通信理論和電路基礎等學科知識有著較高要求。傳統(tǒng)的線上教學方式很難讓學生對復雜的數(shù)學公式有深入理解，甚至不明白公式的來龍去脈，更無法理解這些數(shù)學公式與實際電路之間的物理聯(lián)系。此外，一些復雜電路的分析也需要教師引導學生一步步將電路從無到有建立起來，讓學生明白為什么這些基礎電路中必須有這樣的電路結(jié)構(gòu)，并通過實物展示和通信電子線路實驗的方式讓學生明白書上的電路原理圖與電路板上的實際電路有何異同。這些是目前全線上教學方式很難實現(xiàn)的問題。針對《通信電子線路》課程目前線上教學出現(xiàn)的問題，并結(jié)合線上線下教學的優(yōu)點，該課題設計了一套混合式教學方法，期望能夠彌補當前全線上教學的不足之處[6]。

2 線上線下混合式教學設計

經(jīng)歷一輪全線上教學活動后發(fā)現(xiàn)，完全線上教學方式的教學效果并不盡如人意。這一點從教師教學、學生在線學習的評教結(jié)果，以及期末在線考試成績中都有所體現(xiàn)。教育信息化是未來教學發(fā)展的必要方向[7]。因此，完全放棄在線教學回歸傳統(tǒng)線下教學也非可取之道。將傳統(tǒng)線下教學與當前線上教學相結(jié)合，提出新時代通信電子線路教學的混合式教學方式，適應未來信息化教學發(fā)展。在混合式教學過程中，教師的主要任務是學生學習的引導者、啟發(fā)者，激勵學生主動學習，為學生的學習提供相關學習資源，明確學習目標，幫助學生解決學習過程中面臨的困難。在教學設計過程中，教師將圍繞這些任務開展工程[8]。

利用線上教學優(yōu)勢，結(jié)合線下教學及其主要任務進行教學活動設計，整個教學活動可以分為教學準備、教學課程和教學考評3 個部分。線上線下混合式教學方式，在教學設計過程中，除傳統(tǒng)的線下教學過程材料準備外，教師還需額外增加線上教學部分的資源，引導學生進入學習狀態(tài)，并激發(fā)學生學習興趣。

2.1 教學準備

隨著學生返校，線下課堂教學工作重新步入正軌，線上教學也成了教學環(huán)節(jié)中不可或缺的一部分。線上教學資源和平臺是線上教學的主要構(gòu)成部分。在線上教學資源上，根據(jù)近期完成的線上教學課程分析結(jié)果看，公開課或公開的開放課程等教學資源在實際教學過程中的有效利用率并不是很高。一方面，這些課程沒有根據(jù)本校學生特點進行設計，教學缺乏針對性；另一方面，線上公開資源的學習很難激勵起學生持續(xù)學習的興趣，也沒有有效的手段對學生的學習進度進行監(jiān)管和督促。因此，這類線上資源可以作為學生線上學習的參考資料和輔助材料，而不宜作為教學內(nèi)容的主要授課材料。教師可以根據(jù)該校學生和該校指定的專業(yè)培養(yǎng)方案，有針對性地對網(wǎng)上的資源進行篩選后推薦給學生，作為學生預習或課后提高學習的輔助材料。在教學平臺上，可以考慮選擇各類MOOC 平臺、在線資源平臺和直播平臺?？梢远喾N平臺結(jié)合，但不宜過多，避免增加學生學習的復雜度[9]。

2.2 教學過程

混合式教學的教學過程與傳統(tǒng)線下教育類似，可以分為課前、課中和課后3 個環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)與線下教育相比，充分利用信息化技術(shù)，增強學生的學習興趣，豐富學生的學習內(nèi)容，增強學科相關的知識素養(yǎng)。

2.2.1 課前

上課前發(fā)布相關的課前材料，包括與上課相關的網(wǎng)絡資源，教師自制資源，教學重點、難點信息，上課所用膠片等內(nèi)容，可以采用騰訊課堂等在線平臺發(fā)布，通過這些在線平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可以實時掌握學生的學習準備情況。學生可以通過騰訊文檔等方式反饋自學遇到的疑問，教師在上課的過程中可以更有針對性地進行教學。

2.2.2 課中

課堂教學方面：教師在原本備課的基礎上，根據(jù)學生在課前的反饋，對上課內(nèi)容的重點講授內(nèi)容進行適當調(diào)整，并根據(jù)反饋情況可以有針對性地設計相關測試問題。在教學過程中，針對學生反饋的問題進行重點講解后在輔以線上教學平臺的課堂測試。通過線上教學平臺，可以快速統(tǒng)計到學生的答題情況，從而能更好掌握學生的學習情況。根據(jù)以往線下教學經(jīng)驗，教師在課堂上直接詢問學生是否聽懂知識點時，往往不能得到很好的回應。而線上測試的方法則可以在短時間內(nèi)就相對準確地獲得學生對知識點的掌握情況。此外，在課堂教學中，可以穿插選播一些與授課內(nèi)容密切相關的科教類視頻，提高學生的學習興趣。尤其是一些理論與工程相結(jié)合的學科，這類教學方式可以很好地提高學生的學習積極性，學生知道為什么要學，所學有所用。針對部分工程性比較強的知識點，則可以充分利用線下教育師生面對面的教學場景，一步步給學生演示相關工程問題的提出和解決方案的設計，部分工程問題可以給學生展示實物，并邀請學生實際操作。在活躍上課氣氛的同時，也調(diào)動了學生學習的積極性。并對相關工程問題的解決有了一定的感性認識，而不是將知識停留在紙面，從紙上學來的知識終究會應用到實際工程中去。

課堂管理方面：利用在線教育平臺，教師可以很方便地開展翻轉(zhuǎn)教學，課堂小測試，問卷調(diào)查等教學活動，也可以根據(jù)教學需要對授課中的問題進行分組討論。以往線下教學中受限于教室環(huán)境的活動也能很好地在教室中完成。

2.2.3 課后

通過在線教育平臺，例如騰訊課堂、雨課堂等平臺，可以快速地發(fā)布課后作業(yè)。學生也可以進行在線作業(yè)的提交。教師在教學平臺上進行作業(yè)批改和意見反饋，還可以將優(yōu)秀的作業(yè)推給所有學生參考學習。相比傳統(tǒng)的線下教育模式，在線教育平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能可以更好地分析學生的作業(yè)完成情況，也能幫助教師進行作業(yè)考評。通過在線教育平臺進行課后答疑，可以將學生的問題進行搜集從而形成問題庫。隨著問題庫的豐富，在今后的教學過程中，可以將問題庫作為線上教學設計的一部分，問題庫針對上課學生開放，學生的相關問題可以通過自助的方式快速獲得解決。這一方面解決了學生獲得疑問解答的實時性，同時也減輕了授課教師的工作強度。

3 教學考評

教學的考評可以針對線上和線下教學開展，也可以統(tǒng)一采用傳統(tǒng)的線下教學考評方式。與傳統(tǒng)線下教學考評方式不同的是，相關的一些考評活動通過線上教學平臺實現(xiàn)。如課堂簽到、課堂測試、小組討論、課程相關調(diào)研報告等，原來通過線下傳統(tǒng)方式進行的活動，均可通過線上平臺實現(xiàn)。通過今年線上教學活動的開展證明，相關的教學考評完全可以通過線上方式實現(xiàn)。最終的考評成績通過導出線上數(shù)據(jù)進行自動化計算，避免了以往線下教學手動進行考評帶來的人為誤差，在提高考評準確性的同時也在進一步降低教師地對學生進行考評的工作強度。

4 結(jié)語

線上教學方式大規(guī)模開展起來后，它將以新的方式融入傳統(tǒng)的線下教學活動中，形成線上線下相結(jié)合的混合式教學模式。在混合式教學設計過程中，如何更好地利用信息化技術(shù)，創(chuàng)新性地實現(xiàn)在線教學模式與傳統(tǒng)教學模式的融合，如何讓兩者更好地實現(xiàn)優(yōu)勢互補，形成更好的教學模式，這是作為教育工作者應該積極思考并努力探索的問題，這也將是一項需要長期堅持并為之努力奮斗的工作。