“通信電子電路”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

羅麗燕，陳冬梅，胡煜

（桂林電子科技大學(xué) 信息與通信學(xué)院，廣西 桂林 541004）

0 引 言

教育部在2019年發(fā)布的教高〔2019〕6號(hào)文件《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》中提到，需要強(qiáng)化教學(xué)過(guò)程、教學(xué)考核等方面的質(zhì)量要求，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間比例。隨著國(guó)家級(jí)和省級(jí)一流課程建設(shè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”的實(shí)施，一批具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的線上線下混合“金課”先后涌現(xiàn)。另外，當(dāng)代大學(xué)生在信息技術(shù)的洗禮下，更趨近于使用先進(jìn)的電子設(shè)備來(lái)輔助學(xué)習(xí)。線上線下混合式教學(xué)能夠更大程度地利用建設(shè)的金課資源，同時(shí)能夠充分體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。因此，線上線下混合教學(xué)是現(xiàn)階段課堂教學(xué)改革的大趨勢(shì)，且已具備“軟硬件”條件。隨著教學(xué)改革的推進(jìn)，豐富的線上優(yōu)質(zhì)課程資源，以及各種課程資源網(wǎng)站、APP和直播平臺(tái)等陸續(xù)進(jìn)行了建設(shè)，形成了線上線下混合教學(xué)的“軟件”條件；而學(xué)生已普遍擁有智能手機(jī)，甚至在課堂上習(xí)慣使用平板、電腦等電子設(shè)備輔助學(xué)習(xí)，且各大高校已安裝智能化教學(xué)設(shè)備，這些形成了線上線下混合教學(xué)的“硬件”條件。但是線上線下混合教學(xué)的開(kāi)展仍然面臨著許多問(wèn)題。其中如何進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)、構(gòu)建完善的線上線下混合式教學(xué)考核體系是線上線下混合式教學(xué)中需要解決的首要內(nèi)容。

1 課程特點(diǎn)及學(xué)情分析

“通信電子電路”屬于通信工程、電子信息工程等專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課，具有較強(qiáng)的工程性與實(shí)踐性，要求具備較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。“通信電子電路”涉及的基礎(chǔ)知識(shí)較多，其囊括的先修課程主要包括高數(shù)、電路分析基礎(chǔ)、信號(hào)與系統(tǒng)以及模擬電子技術(shù)等，這些課程對(duì)于已經(jīng)習(xí)慣于題海戰(zhàn)術(shù)取勝的學(xué)生而言，具有較大的挑戰(zhàn)。而以這些課程為基礎(chǔ)的通信電子電路，涉及的新概念較多，且更多的是非線性電路知識(shí)的講解，難度與深度都有所提高，故而許多學(xué)生學(xué)起來(lái)覺(jué)得比較難?；旌鲜浇虒W(xué)能夠充分發(fā)揮線上和線下資源的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容的有機(jī)整合，以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的變革，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。然而，線上線下混合式教學(xué)更多是側(cè)重線上課程資源的建設(shè)，往往呈現(xiàn)出線上教學(xué)與線下教學(xué)“脫節(jié)”的問(wèn)題，具體體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容安排、學(xué)時(shí)分配、教學(xué)考核體系等方面。且即使充分發(fā)揮了線上線下課程資源的優(yōu)勢(shì)，也呈現(xiàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、效率低下、參與度偏低，甚至對(duì)混合式教學(xué)有抵觸情緒等問(wèn)題，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果大打折扣，其根本的緣由是沒(méi)有充分考慮當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn)。

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不僅受到學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力等因素的影響，還會(huì)受到學(xué)生的興趣愛(ài)好、年齡特點(diǎn)、心理特點(diǎn)等各種因素的綜合影響。許多學(xué)生認(rèn)為線上課程學(xué)習(xí)不僅要求全部完成課程視頻的學(xué)習(xí)，即使是自己完全懂的內(nèi)容，還要在有限的時(shí)間節(jié)點(diǎn)前完成預(yù)習(xí)練習(xí)題、章節(jié)測(cè)試題的考核；同時(shí)，線下課程學(xué)習(xí)中還有隨堂測(cè)試、課后作業(yè)、課后練習(xí)題等大量的學(xué)習(xí)任務(wù)需要完成，這完全超出了學(xué)生的負(fù)荷能力。而許多混合式課程的建設(shè)為了充分體現(xiàn)過(guò)程性考核，盲目地加大各類(lèi)練習(xí)題、測(cè)試題、學(xué)習(xí)資料的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生認(rèn)為這些都是老師們?yōu)榱送瓿烧n程建設(shè)任務(wù)強(qiáng)加的內(nèi)容，而沒(méi)有考慮到學(xué)生是否有時(shí)間來(lái)完全這一門(mén)門(mén)課布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，故而對(duì)線上線下混合式教學(xué)產(chǎn)生抵觸的情緒，故而混合式教學(xué)未能取得預(yù)期的效果，這完全違背了混合式教學(xué)的初衷。因此，混合式的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)確切地站在學(xué)生的角度進(jìn)行思考，而不是空白的提一句以“學(xué)生為中心”。

對(duì)于學(xué)生而言，合理的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)的練習(xí)題與測(cè)試題題量應(yīng)能充分考慮所需要完成的時(shí)間，使學(xué)生能夠兼顧其他課程的學(xué)習(xí)；（2）線上課程視頻所涉及的教學(xué)內(nèi)容除了基本概念、術(shù)語(yǔ)的理解外，應(yīng)突出教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容；（3）完善的混合式教學(xué)考核體系，總評(píng)成績(jī)應(yīng)能充分體現(xiàn)線上線下過(guò)程性考核，使學(xué)生的付出能得到實(shí)質(zhì)性的收獲。下面將結(jié)合“通信電子電路”這門(mén)課，從其教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容的安排、學(xué)時(shí)的分配以及考核體系的構(gòu)建這些方面來(lái)探索線上線下混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)方法以及相關(guān)的實(shí)踐。

2 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

“通信電子電路”主要介紹模擬通信系統(tǒng)中常用的基本功能電路的組成、工作原理、性能和特點(diǎn)、基本的分析過(guò)程以及工程計(jì)算方法，使學(xué)生能夠具有通信電子電路的設(shè)計(jì)技能，并能使用電子儀器對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試與調(diào)整，要求學(xué)生掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更應(yīng)具備分析和解決實(shí)際電路問(wèn)題的能力?；旌鲜浇虒W(xué)設(shè)計(jì)是開(kāi)展混合式教學(xué)的前提。根據(jù)本校通信工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)以及“通信電子電路”課程的學(xué)習(xí)要求，“通信電子電路”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、合理分配線上線下教學(xué)學(xué)時(shí)，線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的總體框圖如圖1所示。

圖1 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)總體框架圖

2.1 線上線下教學(xué)目標(biāo)的明確

教學(xué)目標(biāo)是開(kāi)展相關(guān)教學(xué)活動(dòng)的“方向標(biāo)”，不同的目標(biāo)所要達(dá)到的效果往往不同?，F(xiàn)階段，本?！巴ㄐ烹娮与娐贰闭n程的建設(shè)要求是以線下教學(xué)為主，線上教學(xué)為輔。線上教學(xué)目標(biāo)是了解并理解“通信電子電路”課程的相關(guān)概念、術(shù)語(yǔ)等基礎(chǔ)知識(shí)，特別是新術(shù)語(yǔ)新概念的理解，復(fù)習(xí)先修課程相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，鞏固階段性學(xué)習(xí)效果。而線下教學(xué)目標(biāo)是掌握相關(guān)功能電路的構(gòu)成、工作原理、電路分析步驟以及相關(guān)工程計(jì)算方法，具備通信電子電路的設(shè)計(jì)、測(cè)試與調(diào)整技能，并綜合運(yùn)用知識(shí)解決通信工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題?！巴ㄐ烹娮与娐贰闭n程線上線下的教學(xué)目標(biāo)是不同的，因此，線上線下教學(xué)內(nèi)容的安排與學(xué)時(shí)分配必然也需要做相應(yīng)的優(yōu)化。

2.2 線上教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)及學(xué)時(shí)分配

根據(jù)本?！巴ㄐ烹娮与娐贰闭n程的建設(shè)要求，設(shè)計(jì)的線上教學(xué)活動(dòng)主要包括異步SPOC課程視頻的觀看學(xué)習(xí)、完成章節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)題以及測(cè)試題如圖2所示，主要是為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行先修課程內(nèi)容的復(fù)習(xí)、章節(jié)內(nèi)容的預(yù)習(xí)以及為了鞏固章節(jié)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的測(cè)試題。根據(jù)本校通信工程、電子信息工程等專(zhuān)業(yè)的課程體系，“通信電子電路”是大二下學(xué)期的課程，這些專(zhuān)業(yè)的大二學(xué)生在這個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)任務(wù)較重，且需要同時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理等對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)較為難學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)大量的專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)在這個(gè)學(xué)期開(kāi)課。學(xué)生的精力是有限的，同時(shí)學(xué)生還需要完成一定的課外實(shí)踐，故而線上教學(xué)活動(dòng)中的章節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)題和測(cè)試題的題量不宜過(guò)多，設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)題可以是新定義、新術(shù)語(yǔ)等概念性?xún)?nèi)容的理解，使學(xué)生只要費(fèi)點(diǎn)功夫就能完成；而測(cè)試題的內(nèi)容應(yīng)緊扣課后作業(yè)題的內(nèi)容，使得學(xué)生有一定的練習(xí)基礎(chǔ)后，再對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行鞏固。

圖2 線上教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

本校“通信電子電路”課程采用的教材是王衛(wèi)東教授編著的《高頻電子電路》（第4版），其中第0章緒論、1.2.6節(jié)諧振放大器的穩(wěn)定性、3.4節(jié)振蕩器的頻率穩(wěn)定度、3.7節(jié)壓控振蕩器、5.6節(jié)AM發(fā)射機(jī)與接收機(jī)以及6.6節(jié)FM發(fā)射機(jī)與接收機(jī)，這些章節(jié)可以設(shè)計(jì)為線上教學(xué)的內(nèi)容，設(shè)定4個(gè)學(xué)時(shí)時(shí)間較為合適。同時(shí)，第1章到第6章，每個(gè)章節(jié)可以設(shè)定時(shí)長(zhǎng)大約為30分鐘的視頻，綜合講解章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)線下的教學(xué)內(nèi)容做進(jìn)一步的概述講解，這些視頻的學(xué)習(xí)需要4個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間。圖3為通信電子電路課題組基于中國(guó)大學(xué)MOOC建設(shè)的異步SPOC課程，所有章節(jié)的導(dǎo)學(xué)內(nèi)容、課程視頻以及章節(jié)預(yù)習(xí)題與測(cè)試題已建設(shè)完畢，已在19、20和21級(jí)學(xué)生中使用，學(xué)生參與度較高，在一定程度上提升了教學(xué)效果。

圖3 “通信電子電路異步SPOC”課程

2.3 線下教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)及學(xué)時(shí)分配

線下教學(xué)需先對(duì)課程內(nèi)容有充分的了解，才能對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整理，明確課程的核心內(nèi)容與關(guān)鍵基礎(chǔ)內(nèi)容，合理分配教學(xué)學(xué)時(shí)?！巴ㄐ烹娮与娐贰闭n程的核心內(nèi)容包括：（1）信號(hào)的產(chǎn)生，相關(guān)內(nèi)容為第三章的正弦波振蕩器；（2）信號(hào)的放大，包括第一章1.2節(jié)的高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器以及第二章的高頻功率放大器；（3）信號(hào)的變換，相關(guān)內(nèi)容為第二章2.2.4節(jié)的丙類(lèi)倍頻器、第五章與第六章的調(diào)制器、解調(diào)器和混頻器。第1.1節(jié)的LC選頻回路這內(nèi)容貫穿高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器、高頻功率放大器以及正弦波振蕩器，所以LC選頻回路是課程核心內(nèi)容的關(guān)鍵基礎(chǔ)內(nèi)容之一，同時(shí)也是該門(mén)課的學(xué)生學(xué)習(xí)的第一個(gè)新知識(shí)。故而需要將這一內(nèi)容講透講熟，同時(shí)需要增加相關(guān)隨堂測(cè)試，加深學(xué)生對(duì)這一內(nèi)容的理解，以及相關(guān)公式的記憶，所分配的學(xué)時(shí)應(yīng)不少于5學(xué)時(shí)。課程核心內(nèi)容的學(xué)習(xí)，所分配的學(xué)時(shí)應(yīng)不低于43學(xué)時(shí)，線下課堂教學(xué)一共48學(xué)時(shí)。

線下教學(xué)活動(dòng)主要包括課堂考勤、隨堂測(cè)試、課后座談交流、課后作業(yè)和大作業(yè)以及習(xí)題課如圖4所示。課堂考勤主要是為了督促學(xué)生積極參與線下教學(xué)；隨堂測(cè)試是為了加深學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解并進(jìn)行及時(shí)的復(fù)習(xí)；布置與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課后作業(yè)題，訓(xùn)練學(xué)生解題的技巧，夯實(shí)解題步驟與方法。為了提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與創(chuàng)新能力，布置了“通信電子電路”課程大作業(yè)，以自由組隊(duì)的方式來(lái)組建小組，選擇布置的課題或自選與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的課題，以仿真或者電路實(shí)物的形式上交作業(yè)，同時(shí)提交課題報(bào)告，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、發(fā)散思維，提升實(shí)踐能力。另外，要充分考慮到學(xué)生同一時(shí)間需要完成的其他課程的任務(wù)量，不能為了提升一門(mén)課的成績(jī)，就給學(xué)生布置大量超負(fù)荷的練習(xí)題、測(cè)試題與作業(yè)題。課程期中和期末分別安排1次座談交流會(huì)，聆聽(tīng)學(xué)生的心聲，及時(shí)調(diào)整授課方式，同時(shí)根據(jù)學(xué)生的反饋意見(jiàn)，整理學(xué)生所認(rèn)為的難點(diǎn)內(nèi)容，安排1～2次習(xí)題課解答相關(guān)測(cè)試題、練習(xí)題和作業(yè)題，做到“哪里不會(huì)講哪里”，徹底解決學(xué)生的“痛點(diǎn)”問(wèn)題，這樣才能真正提升教學(xué)的效果。

圖4 線下教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

3 構(gòu)建完備的混合式教學(xué)考核體系

線上課程容易存在“建而不用”的現(xiàn)象，或者學(xué)生參與度過(guò)低的問(wèn)題，同時(shí)，線下課堂學(xué)習(xí)中許多學(xué)生的聽(tīng)課積極性不高，對(duì)于隨堂測(cè)試也是敷衍了事，與教師的互動(dòng)少，根本的原因是缺乏合理、有效的考核機(jī)制，所以建立健全完備的考核體系對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、參與度至關(guān)重要。

針對(duì)“通信電子電路”課程線上線下混合式教學(xué)活動(dòng)設(shè)置了線上學(xué)習(xí)考核指標(biāo)與權(quán)重、以及線下學(xué)習(xí)過(guò)程性考核指標(biāo)與權(quán)重，使學(xué)生參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)都有明確的考察點(diǎn)與考核指標(biāo)權(quán)重，更加注重過(guò)程性考核內(nèi)容，避免單以結(jié)課考試分?jǐn)?shù)定成績(jī)的局限。

線上學(xué)習(xí)考核指標(biāo)與權(quán)重如表1所示，其中視頻學(xué)習(xí)的考察點(diǎn)為“參與度”，而不是采用學(xué)時(shí)時(shí)長(zhǎng)，這是考慮到差異化的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與能力，并不是視頻學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，就表明學(xué)生的學(xué)習(xí)效果越好。章節(jié)預(yù)習(xí)練習(xí)題的設(shè)置，目的是為了督促學(xué)生進(jìn)行課程內(nèi)容預(yù)習(xí)，設(shè)置了“參與度、準(zhǔn)確性”的考察點(diǎn)。章節(jié)測(cè)試是在同時(shí)完成線上與線下章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)課后作業(yè)的練習(xí)后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性考核，目的是為了考核學(xué)生有沒(méi)有對(duì)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的復(fù)習(xí)，同時(shí)考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

表1 線上學(xué)習(xí)考核指標(biāo)與權(quán)重

線上學(xué)習(xí)每一項(xiàng)考核指標(biāo)滿(mǎn)分為100分，線上學(xué)習(xí)考核成績(jī)可以表示為：

其中++=1。

如表2所示，課堂考勤、隨堂測(cè)試、課后作業(yè)和課程大作業(yè)構(gòu)成線下學(xué)習(xí)過(guò)程性考核的內(nèi)容，每一項(xiàng)考核指標(biāo)滿(mǎn)分為100分。線下學(xué)習(xí)過(guò)程性考核成績(jī)可以表示為：

表2 線下學(xué)習(xí)過(guò)程性考核指標(biāo)與權(quán)重

其中+++=1。

“通信電子電路”課程線上線下混合式教學(xué)，學(xué)生總評(píng)成績(jī)?cè)O(shè)定由線上學(xué)習(xí)考核成績(jī)、線下學(xué)習(xí)過(guò)程性考核成績(jī)、期中考試卷面成績(jī)和結(jié)課考試卷面成績(jī)構(gòu)成，如表3所示，每一考核項(xiàng)的成績(jī)滿(mǎn)分為100分，學(xué)生總評(píng)成績(jī)可以表示為：

表3 學(xué)生總評(píng)成績(jī)

其中ω+ω+ω+ω=1。

根據(jù)線上線下混合式教學(xué)的內(nèi)容、分配的學(xué)時(shí)，以及練習(xí)題、測(cè)試題、課后作業(yè)題和大作業(yè)的題量與難易程度等，學(xué)生總評(píng)成績(jī)中每一考核項(xiàng)的權(quán)重設(shè)定為：=10%、=20%、=10%和=60%。根據(jù)各校各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)大綱的要求，可降低結(jié)課考試卷面成績(jī)的權(quán)重至50%，加大過(guò)程性考核指標(biāo)的占比，更大幅度地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與過(guò)程性考核的積極性。

4 結(jié) 論

線上線下混合式教學(xué)是當(dāng)今課堂教學(xué)改革的趨勢(shì)，能充分利用線上教學(xué)資源，同時(shí)加大過(guò)程性考核內(nèi)容，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。本文結(jié)合了“通信電子電路”課程的特點(diǎn)，分析了線上線下混合式教學(xué)中存在的問(wèn)題，探討了“通信電子電路”線上線下混合式教學(xué)中不同的教學(xué)目標(biāo)，從線上線下教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)以及學(xué)時(shí)分配方面探索了混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的方法，并構(gòu)建了線上線下混合式教學(xué)考核體系的相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)一步細(xì)化了各項(xiàng)考核指標(biāo)與權(quán)重。同時(shí)，本文提出的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)應(yīng)用于本校通信工程、電子信息工程2019、2020和2021級(jí)學(xué)生的“通信電子電路”課程的教學(xué)中，收到了良好的效果。然而，線上線下混合式教學(xué)的研究不僅限于此，各個(gè)學(xué)校的定位、各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的要求以及學(xué)情的差異等因素，使得線上線下混合式教學(xué)還需進(jìn)一步深入研究與探索。