吳韶波，李學(xué)華，楊 瑋，陳 碩

（北京信息科技大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，北京 100101）

0 引 言

受突如其來(lái)的全球范圍的疫情影響，教學(xué)方式由傳統(tǒng)的線下教學(xué)大規(guī)模轉(zhuǎn)移到線上。高等教育正在經(jīng)歷巨大的變革，在線教學(xué)、混合式教學(xué)成為“新常態(tài)”。教學(xué)方式、教學(xué)關(guān)系不斷升級(jí)，發(fā)展為“人人（Who）”“時(shí)時(shí)（When）”“處處（Where）”皆可開(kāi)展學(xué)習(xí)的新教育形態(tài)。課堂由傳統(tǒng)的教師、學(xué)生、課程構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌乃木S結(jié)構(gòu)，即學(xué)生、數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和教學(xué)支持服務(wù)[1]。

“通信原理”課程作為信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課和考研課，是從基礎(chǔ)到專(zhuān)業(yè)、理論到應(yīng)用的銜接橋梁[2-4]。針對(duì)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)宗旨開(kāi)展學(xué)情分析，確立課程目標(biāo)要求，落實(shí)OBE 理念，在線上線下混合式教學(xué)中開(kāi)展初步探索，打造科教融合、信息技術(shù)融合、多維評(píng)價(jià)融合、教學(xué)資源融合和虛實(shí)融合的“五位一體”融合教學(xué)模式，教學(xué)創(chuàng)新效果顯著。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)整體思路

1.1 落實(shí)OBE 理念，分析學(xué)情明確目標(biāo)

“通信原理”課程講授現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本理論、關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)分析方法，結(jié)合技術(shù)的發(fā)展研討其典型應(yīng)用[5-7]，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、理論性和實(shí)踐性，內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁多，概念和公式抽象，數(shù)理基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)生感覺(jué)學(xué)習(xí)難度較大。應(yīng)用型本科院校的學(xué)生具有學(xué)習(xí)能力參差不齊的特點(diǎn)?！巴ㄐ旁怼闭n程的授課對(duì)象是大三學(xué)生，已經(jīng)具有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，由于面臨就業(yè)或進(jìn)一步深造，開(kāi)始關(guān)注相關(guān)行業(yè)發(fā)展，這對(duì)在課程教學(xué)中做到理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合提出了更高的要求，需要突出學(xué)以致用。

1.2 以“問(wèn)題”為導(dǎo)向，授人以漁

秉持“通古今之變，識(shí)舊物而言新”的理念，結(jié)合高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位，將通信系統(tǒng)中調(diào)制、編碼、傳輸?shù)群诵膬?nèi)容，按照“發(fā)現(xiàn)-分析-解決”問(wèn)題的思路進(jìn)行組織，突出經(jīng)典的傳承，培養(yǎng)科學(xué)思維；以5G前沿創(chuàng)新內(nèi)容為拓展，培養(yǎng)創(chuàng)新思維；融入華為事件、毫米波通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、5G編碼標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)等熱點(diǎn)素材，力求激發(fā)學(xué)生敢于創(chuàng)造、努力探索的精神，幫助學(xué)生專(zhuān)業(yè)成才和精神成人。

1.3 初心不忘，建設(shè)全程化教學(xué)資源包

歷經(jīng)20 年，課程組建設(shè)了覆蓋課前預(yù)習(xí)、課中精學(xué)、課后鞏固及拓展等全過(guò)程的教學(xué)資源包，包括《通信原理簡(jiǎn)明教程》新形態(tài)立體化教材以及“學(xué)習(xí)指導(dǎo)”“重難點(diǎn)教學(xué)視頻”“PPT 語(yǔ)音課件”“總結(jié)反饋課件”“研討拓展課”等。進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)資源，開(kāi)發(fā)虛實(shí)結(jié)合的新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在硬件設(shè)備上訓(xùn)練原理的工程化應(yīng)用，在虛擬仿真平臺(tái)上培訓(xùn)復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用能力。

1.4 全程化“五位一體”融合，打造優(yōu)質(zhì)教學(xué)生態(tài)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，學(xué)生獲取知識(shí)的來(lái)源正打破時(shí)間和空間的約束。通過(guò)實(shí)施融合科教、信息技術(shù)、教學(xué)資源多層次立體化的虛實(shí)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)體系以及多維度評(píng)價(jià)融合的“五位一體”融合式全程化教學(xué)設(shè)計(jì)，建設(shè)線上線下“立體化”教學(xué)資源，包括“新形態(tài)”教材、“全程化”多媒體課件，并將課程思政貫穿始終，構(gòu)建了“暢銷(xiāo)教材+特色在線課+線下教學(xué)+多維度過(guò)程評(píng)價(jià)”的優(yōu)質(zhì)混合式教學(xué)生態(tài)，有力推動(dòng)了以學(xué)生為中心的“課堂革命”。

1.5 細(xì)化量規(guī)，注重多維度過(guò)程評(píng)價(jià)

緊密地圍繞課程目標(biāo)，對(duì)各個(gè)維度的評(píng)價(jià)內(nèi)容精準(zhǔn)組織，細(xì)致設(shè)計(jì)所評(píng)價(jià)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并選用科學(xué)、合理的實(shí)施手段。智慧教學(xué)工具（雨課堂、學(xué)習(xí)通和課堂派等）的使用，為多維度過(guò)程評(píng)價(jià)提供了方便，包括課程反饋、在線答疑、調(diào)查問(wèn)卷、隨堂練習(xí)、投票，以及章節(jié)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、反芻率、成績(jī)分布等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。通過(guò)師與生、生與生之間的多維度評(píng)價(jià)，使教師能夠及時(shí)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠積極配合教學(xué)實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)；通過(guò)教學(xué)反饋與總結(jié)環(huán)節(jié)還能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與過(guò)程評(píng)價(jià)的積極性，提高其再接再厲獲取知識(shí)的意愿。

2 線上教學(xué)設(shè)計(jì)

突如其來(lái)的新冠疫情給高等教育的教與學(xué)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。在整個(gè)學(xué)期里均以在線方式完成教與學(xué)活動(dòng)的高校師生數(shù)量史無(wú)前例之多，充分利用在線教學(xué)平臺(tái)和MOOC資源開(kāi)展混合式教學(xué)，采取有效措施力爭(zhēng)達(dá)到“保證在線學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)質(zhì)量實(shí)質(zhì)等效”的要求[8]。

2.1 教學(xué)平臺(tái)

鑒于學(xué)生分布在全國(guó)各地，課程組教師從開(kāi)學(xué)前就開(kāi)始著手建立課程管理微信群，包括主講教師、學(xué)生班長(zhǎng)和教務(wù)老師；建立課程團(tuán)隊(duì)微信群，包括主講老師和學(xué)生助教；在線授課平臺(tái)使用超星“學(xué)習(xí)通”。

2.2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

2.2.1 課前

開(kāi)課前一周，向全體同學(xué)發(fā)布“開(kāi)課公告”，對(duì)教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)方式、教材電子版等進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。每周上課前發(fā)布 “學(xué)習(xí)指導(dǎo)”，對(duì)本周內(nèi)容（包括知識(shí)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)）、學(xué)習(xí)方法、課后任務(wù)要求以及下一周學(xué)習(xí)準(zhǔn)備進(jìn)行指導(dǎo)。

2.2.2 課中

考慮到直播對(duì)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求較高，課程采取了教師指導(dǎo)下的基于教學(xué)資源的自主學(xué)習(xí)模式。每周的任務(wù)視頻點(diǎn)除了課程內(nèi)容的重要知識(shí)點(diǎn)，還專(zhuān)門(mén)錄制了語(yǔ)音授課課件和學(xué)習(xí)總結(jié)反饋視頻，以“資源包”的形式提供。結(jié)合每周課前下發(fā)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，學(xué)生可以在一周中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，根據(jù)自己需要反復(fù)學(xué)習(xí)。在上課時(shí)間會(huì)通過(guò)騰訊會(huì)議開(kāi)展與同學(xué)的互動(dòng)，解答疑問(wèn)，提出問(wèn)題加深理解，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)測(cè)驗(yàn)等。

2.2.3 課后

課后作業(yè)不僅包括書(shū)后的作業(yè)題，還有活動(dòng)任務(wù)，對(duì)本周課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)并提出疑問(wèn)或擴(kuò)展問(wèn)題，以便老師及時(shí)掌握學(xué)習(xí)效果。教師對(duì)作業(yè)采用電子批閱，全程留痕，在下一周的“資源包”中進(jìn)行任務(wù)、測(cè)試和互動(dòng)情況的總結(jié)，對(duì)學(xué)生存在的疑問(wèn)進(jìn)行清倉(cāng)解決，并定期開(kāi)展習(xí)題課來(lái)解答作業(yè)中的問(wèn)題。

2.3 實(shí)施效果

與教師不易控制學(xué)生學(xué)習(xí)節(jié)奏的直播教學(xué)不同，本課程線上學(xué)習(xí)采用自主進(jìn)行，由教師在上課時(shí)間進(jìn)行線上的輕量翻轉(zhuǎn)，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)和作業(yè)、問(wèn)卷、測(cè)驗(yàn)等多方面獲得。每次課后，學(xué)生在線上提交對(duì)本次課程的收獲及疑問(wèn)，計(jì)入平時(shí)成績(jī)，教師匯總分析后進(jìn)行課堂點(diǎn)評(píng)或組織研討，并根據(jù)反饋優(yōu)化后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)。線上教學(xué)已被學(xué)生逐漸接受，并體現(xiàn)出相對(duì)于線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，如資源包可以反復(fù)學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)答疑隨時(shí)隨地等。對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，亦開(kāi)始適應(yīng)角色的轉(zhuǎn)變，從以往單純的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程資源的開(kāi)發(fā)者、教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)者、學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者以及學(xué)習(xí)過(guò)程的支持者等[9]。

教學(xué)調(diào)查顯示，學(xué)生反映教學(xué)效果良好，認(rèn)為在教師指導(dǎo)下采用基于“全程化資源包”的自主學(xué)習(xí)模式可以彈性學(xué)習(xí)，反復(fù)學(xué)習(xí)，而且對(duì)家里的網(wǎng)絡(luò)要求降低，尤其解決了身處偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)生的上網(wǎng)難問(wèn)題。在學(xué)院開(kāi)展的“在線教學(xué)現(xiàn)狀”調(diào)查中，本課程是學(xué)生目前覺(jué)得體驗(yàn)最好、最認(rèn)可的課程之一。基于后臺(tái)數(shù)據(jù)評(píng)測(cè)，本課程被教育部電工電子教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和超星平臺(tái)作為“示范教學(xué)包”在全國(guó)推廣。

3 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

當(dāng)學(xué)生回歸線下課堂，課程教學(xué)改革依然在路上。在前期線上教學(xué)的基礎(chǔ)上，將學(xué)生的學(xué)習(xí)資源從紙質(zhì)教材拓展到線上線下的多種媒體，將課程的時(shí)間尺度從傳統(tǒng)的教室講授擴(kuò)展到課前和課后，空間尺度則從授課的教室拓展到了學(xué)生宿舍、圖書(shū)館、研討室等，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)為目的，全方位、多手段實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)[10]。

3.1 教學(xué)過(guò)程及手段

3.1.1 一課一得，精選教學(xué)內(nèi)容

想要對(duì)教學(xué)效果“做加法”，需要在課堂教學(xué)中“做減法”。首先，篩選出線上資源中的重難點(diǎn)知識(shí)，在學(xué)生自學(xué)后，由教師進(jìn)行精講；再進(jìn)一步提升難度，學(xué)生經(jīng)分組討論，找出解決方案進(jìn)行翻轉(zhuǎn)講解，教師進(jìn)行講評(píng)，幫助學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而建立正確而完整的知識(shí)體系。由此，通過(guò)線上的自學(xué)將所有學(xué)生的聽(tīng)課基礎(chǔ)進(jìn)行補(bǔ)齊，進(jìn)一步提升學(xué)生的聽(tīng)課興趣。課前自學(xué)內(nèi)容和要求不宜太多太高，應(yīng)與課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容互補(bǔ)而不是重復(fù)，避免學(xué)生注意力分散。讓學(xué)生能一課一得，課程“值得學(xué)”“學(xué)得懂”。

3.1.2 “五位一體”閉環(huán)式教學(xué)設(shè)計(jì)

把以教學(xué)目標(biāo)為主的靜態(tài)的“課”與以教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施為主的動(dòng)態(tài)的“程”相融合，利用信息化手段突破時(shí)間和空間的約束，實(shí)施“五位一體”融合閉環(huán)式教學(xué)設(shè)計(jì)。與純線上教學(xué)相比，最大的不同在于課中，課堂講授融入科研課題案例，并選擇信噪比分析、無(wú)串?dāng)_傳輸?shù)戎仉y點(diǎn)開(kāi)展研討；引入數(shù)字調(diào)制技術(shù)的更新與發(fā)展等拓展內(nèi)容，布置仿真和調(diào)研任務(wù)；隨堂會(huì)有測(cè)試和互動(dòng)討論。通過(guò)師生、生生之間的多維度評(píng)價(jià)，及時(shí)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施。

3.1.3 學(xué)以致用，突出虛實(shí)結(jié)合、理論與實(shí)踐統(tǒng)一

以學(xué)生發(fā)展為中心，課堂與實(shí)驗(yàn)室同步，通過(guò)科產(chǎn)教融合，提煉實(shí)際應(yīng)用案例，借助軟件無(wú)線電等技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)用的通信系統(tǒng)或者分析一個(gè)實(shí)際存在的干擾問(wèn)題，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行建模分析、計(jì)算仿真和設(shè)計(jì)的能力。以5G 通信、衛(wèi)星通信的基本原理和應(yīng)用為背景，開(kāi)設(shè)多樣化虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有效地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在硬件設(shè)備上訓(xùn)練通信基本原理的工程化應(yīng)用能力，在虛擬仿真平臺(tái)上強(qiáng)化復(fù)雜通信系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)能力。

3.2 效果評(píng)價(jià)

通過(guò)近3 年的課程教學(xué)發(fā)現(xiàn)：（1）教學(xué)中教師在注重自身“教”的能力提升的同時(shí)，需要更多地關(guān)注學(xué)生“學(xué)”的過(guò)程與“學(xué)”的成效，從而落實(shí)和深化以學(xué)生為中心的教育理念。（2）對(duì)于學(xué)習(xí)自主性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)意愿不高的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于缺乏同伴的群體氛圍，純線上教學(xué)的約束力和感染力遠(yuǎn)不如線下的現(xiàn)場(chǎng)課堂，線下的小組研討仍然有學(xué)生搭車(chē)的現(xiàn)象，因此對(duì)此類(lèi)學(xué)生群體需有針對(duì)性地組織教學(xué)指導(dǎo)和互動(dòng)活動(dòng)，加以激勵(lì)。（3）“五位一體”融合式全程化教學(xué)設(shè)計(jì)可以有效激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)知識(shí)的能力，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。

4 結(jié) 語(yǔ)

本課程通過(guò)線上線下混合、理論與實(shí)踐結(jié)合、虛實(shí)融合實(shí)踐等一系列手段，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的熱情，主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)得到提升，收到良好的教學(xué)效果。本課程也于2019 年入選北京高校優(yōu)質(zhì)本科課程，2020 年入選首批國(guó)家級(jí)線上線下混合式一流本科課程，2020 年入選北京高校優(yōu)質(zhì)本科教材課件（重點(diǎn)），在國(guó)內(nèi)同行中產(chǎn)生積極輻射影響。