电子信息类课程线上线下混合式教学研究与实践

曹 婷 陈华敏 曹 原 李壮辉 刘 峰

南阳理工学院，河南 南阳 473004

一、课程改革背景

近年来，大部分本科院校都开展了线上教学。按照线上教学的宗旨，与“网”俱进，应用网上授课平台，丰富了教师的教学模式、增强了学生自主学习的能力，拓展了学生的学习方法，开拓了学生的专业视角［2］。除了正常的课堂时间，学生可以随时随地进行学习，教师可以随时线上辅导。线下授课是最传统教学方式，教师采用讲授的方式将知识传授给学生。在课堂上可以师生互动，教师根据学生听课的状态，及时调整授课进度及讲授方法。两种教学模式各有所长，而线上线下混合式教学是将两种教学模式融合在一起，利用线上教学的灵活性和线下教学的稳定性，使教学效果达到最好。本文以《通信原理》课程为例，探讨线上线下混合教学模式的改革问题。

二、课程传统教学特点

《通信原理》课程是电子信息工程专业的一门核心课程，在电子信息工程专业人才培养方案中处于核心地位。该课程在讲授通信原理基本概念的基础上，分析信号在时域和频域的特性，讲述模拟、数字信号基带及带通传输的过程；同时对信号传输过程中的各个功能模块给出分析，设计通信系统的整体方案，为今后在专业领域能够解决复杂工程问题打下坚实的理论基础。该课程特点是：概念抽象、公式推导繁琐，课程体系庞大，和信号与系统、数字信号处理、信息论与编码等课程互相关联。要求学生专业基础扎实，对数学知识和电路分析能力要求较高［3］。按照课程教学大纲的要求，本着务实的理念，对内容、方法、考核、思政等方面进行了研究和改革。

三、课程改革措施

根据《通信原理》课程的特点，按照工程教育专业认证的要求制定出合理的课程目标，学生通过课程的学习，能够掌握解决信息的获取与处理、电子设备和信息系统的设计与开发中复杂工程问题所需的专业知识。根据课程特点，采用线上线下混合教学模式进行授课，学生先在线上预习，然后在课堂上听课，课下再通过学习通、中国大学慕课等平台观看上课视频、PPT 等，通过习题和小测验巩固所学内容，有利于知识的深化和理解。采用线上线下混合模式讲授《通信原理》这门课程，是当前课程改革中的大势所趋。整体教学组织实施过程如图1 所示。

图1 教学组织实施过程

（一）课前学

教师在课前将预习内容上传至学习通平台进行预习，预习内容为教学大纲、教学视频、各章PPT、关键内容总结文档和预习练习题等等。学生预习后，如有不懂的概念可以通过学习通给任课教师留言；或者在讨论区发起讨论话题，和本班同学一起探讨，发现问题的同时尽量想办法解决问题。教师通过查看学习通平台的推送消息，及时了解学生的预习情况，上课时做到有重点、有针对性地调整教学内容。同时借鉴其他高校一些国家级教学名师的网络课程，和学生共同学习。

（二）课中教

课中主要采用线上线下混合教学模式进行授课。第一，使用学习通平台签到功能，请来上课的学生签到，该功能很好地解决了部分学生上课缺席、迟到的现象。第二，课上多为教师讲授。运用传统的讲述方法可以有条理有层次地阐明知识内容，有助于学生更好地理解，同时解答预习过程中的疑问。第三，能更好地进行师生互动，从听课的状态判断知识掌握的情况，及时调整授课进度及授课方式。教师可将上课的内容录成视频上传到学习通平台，在课下供学生反复观摩和学习。学习通平台上还包括课中提问、讨论区、小测试等模块，可以把学生作业、小测试的成绩连同视频观看进度等，作为学生的平时成绩，直接输出数据，简化分析过程。

（三）课后练

课后复习借助学习通平台和线下习题课同步进行，包含的板块以章节习题、测试题为主，还包括知识点总结等。学习通能够对课后作业完成时间进行设置，避免拖沓。在每一章学习结束后，学习通平台会把学生作业完成情况做一个分析。通过后台数据，教师可以找出学生学习薄弱的部分，而线下习题课可以有的放矢地讲解。在线测试则可以检测出学生平时对所学知识掌握情况，并将数据上传至后台服务器上，供教师查询和统计。习题和测试的成绩汇总也可以作为学生平时成绩之一，记录到期末总成绩中。此外，在期中和期末还会组织专门复习课，把各章重点内容和例题再次串讲，强调重要性，便于期末复习。

（四）理论与实验结合

《通信原理》课程的实验旨在让学生更好地理解信息传输原理，精通模拟通信系统、数字通信系统调制解调方法及信号传输过程，初步掌握通信系统设计方法，明确实验结果，加强分析和书面表达。针对教学计划，教学进度中理论讲授与实验同步，通过理论分析，借助于实验手段，对定理进行了验证。同时结合具体实例，采用“任务驱动”教学模式，增强学生动手能力，也能激发学生的学习兴趣，还可以较好地掌握理论知识。

通信原理实验一般侧重于验证原理，需要学生能利用试验箱或者Simulink 等建模和仿真软件，完成通信系统的模拟、设计。通过锻炼学生的动手能力，提高他们的分析、处理实际问题的能力，从而面对今后的学习和工作。该教学模式不仅可使学生获得丰富的实践经验，而且还为今后从事相关工作打下坚实的基础。下一步，还可以增加课程设计的环节，让学生在理论知识的基础上，设计通信系统的模型，用于解决在信息的获取与处理、电子设备和信息系统的设计与开发中存在的复杂工程问题。

（五）优化考核与评价方式

课程的考核过程以课堂教学为主，结合作业、课堂测试和实验教学，结课后进行期末考试。最终成绩由期末成绩、平时成绩、实验成绩综合评定。期末成绩占比60%，为期末试卷的分数；平时成绩占20%，为每章节作业和随堂测验的分数；实验成绩占20%，包括实验操作成绩和实验报告成绩。改变了之前一张试卷定胜负，增加了过程考核的比重，要求学生在平时就要认真对待每个环节。

按照工程教育专业认证的要求课程考核结束后，要及时进行课程目标达成度评价，而每门课程必须采用两种以上不同的评价方式。本门课程的评价方式采用修课学生调查问卷法、课程成绩分析法等。

修课学生调查问卷主要是对学生课程目标中知识点的掌握情况做问卷调查，学生自己对课程目标的掌握程度作出综合评估，完成问卷，然后对问卷做数据统计和归一化处理，求出达成结果。学生还要进行课程情况评价调查，在老师授课，包括课前准备、选用平台、运用现代化教学手段、课后辅导等方面进行评估，对老师们的课堂提出了自己的建议，以供广大教师借鉴并督促其优化教学模式和方法。不记名问卷调查的方式，可以真实掌握学生的学习情况，同时反映出学生对课堂的意见和建议，促进师生共同进步。

课程成绩分析法要求对应某一课程目标，把支持该课程目标的所有部分做出成绩汇总，包括期末试题、课后习题、小测试、大作业等，即所有纳入期末综合成绩的内容。用每一项学生实际得分和目标分值的比值得到课程目标的达成值。通过对达成度分析，可以掌握班级学生学习的情况，制定接下来的改革措施；考察连续几年课程目标的达成值，可以判断出课程改革的方法是否适用，及时作出调整。图2 为2017 ～2019 学年课程目标达成度分析数据，从图中可以看出教学效果是在持续改善的。

图2 2017－2019 学年课程目标达成度分析

四、融入课程思政元素

《通信原理》对电子信息工程专业的学生来说，是一门较好的方法论与思维训练课程。课程中所涉及的各种概念、原理相互联系，体系完整。在给学生传授专业知识的过程中，有必要将其背后涵盖的人文思想、工程思维和绿色理念融入其中。《通信原理》课程以第一章绪论为例，加入思政元素的课程学习要求如表1 所示。

表1 课程学习要求

改革之后的《通信原理》课程，在每章引入思政元素，设计合适的案例，通过介绍我国在通信技术开发、通信系统设计方面的发展和现状，激发学生的民族自豪感和自主创新精神，端正学习态度、树立远大理想，同时正确认识自己，实事求是，科学审视自身优缺点，取长补短。让学生学会尊重，勇于担当，能够积极参与团队合作，坦诚对待生活。

五、结语

电子信息工程专业的课程内容繁杂，实践环节众多。线上与线下相结合的混合模式，可采用不同教学模式之长处，利用大量的网络资源，在科学合理的设计教学过程中，取得更优的教学效果。本文以《通信原理》课程为例，详细阐述了该混合教学模式在教学中的实施过程，从教师讲授到学生学习，混合式的模式渗透到每一个环节。与此同时，课程思政元素的导入，可以培养学生独立学习的能力和自强不息的精神，增强学生分析问题、解决问题的能力，让学生获得更多的学习资源，扩大了视野，为今后就业奠定了良好基础。混合式教学模式的运用，是时代的需要，是造就新型人才的需要。