摘 要 在分析數(shù)字化教育條件下課程教學面臨的機遇與挑戰(zhàn)的基礎上，為適應新工科建設要求，探索提出一種基于OBE理念的多維混合式教學模式，并在DSP技術課程教學過程中進行實踐驗證。通過2021年和2022年兩輪次的教學實踐檢驗，課程教學目標達成度從80%提升到85%，驗證了該教學模式的有效性。

關鍵詞 多維混合式教學模式；微課；數(shù)字化教育；電子信息工程；DSP技術；翻轉課堂；OBE理念

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）18-0102-04

0 引言

現(xiàn)代信息技術與網(wǎng)絡技術深刻改變著人類的思維、生產(chǎn)、生活、學習方式，關于使用信息技術推動教育變革和創(chuàng)新的討論研究日益增加。教育數(shù)字化作為“數(shù)字中國戰(zhàn)略”的一部分，在推進貫徹落實科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略中發(fā)揮著重要的作用[1]。必須深刻認識教育數(shù)字化的重要意義，準確把握推進教育數(shù)字化的重要抓手[2]。內(nèi)蒙古工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)作為國家一流專業(yè)建設點，不斷加強課程數(shù)字化建設，推進課程現(xiàn)代教學模式改革。DSP技術是電子信息類專業(yè)一門重要的選修課程，是數(shù)字信號處理從理論到應用的橋梁，是實現(xiàn)實時數(shù)字信號處理的關鍵[3-4]。電子信息工程專業(yè)課程組為落實學校教育數(shù)字化戰(zhàn)略，不斷加強課程線上資源建設，推進課程線上線下混合式教學模式改革，在課程目標、教學內(nèi)容、教學方法、教學評價等多個方面進行建設和改革創(chuàng)新。

1 數(shù)字化教育條件下課程教學面臨的機遇 與挑戰(zhàn)

1.1 數(shù)字化教育帶來的機遇

數(shù)字化教育，也稱為電子學習或在線教育，是一種運用數(shù)字技術進行教學的模式[5]。在數(shù)字化教育中，傳統(tǒng)的教材和課堂學習被電子版的教材、視頻課程、在線測試和遠程教學等取代。數(shù)字化教育為課程教學活動提供大量工具載體和組織模式，為教學模式改革帶來諸多機遇[6-8]。

1）數(shù)字化條件下教學活動組織更加靈活，教學活動通常不受時間和地點的限制，學生可以根據(jù)自己的進度進行學習，教師也可以靈活地調(diào)整教學計劃和內(nèi)容。

2）教學過程中的互動可以突破時空限制，通過網(wǎng)絡平臺，學生可以反饋自己的學習進度和問題，教師可以實時回應學生的需求，學生之間也可以進行在線的互動和討論。

3）可以通過豐富的教學資源提升教學活動的趣味性，Bftfvvyg6c8FO8tBr6Yt6hoVKZXg2JPYFzYdEE++ukk=進而提升學生的學習熱情?；ヂ?lián)網(wǎng)中含有豐富的教育資源，包括各種課程、在線圖書、視頻教程等，學生可以根據(jù)自己的需求挑選合適的學習資源。

4）可以實現(xiàn)個性化指導。教師可以借助大數(shù)據(jù)和人工智能等技術，對學生的學習行為進行分析，提供個性化的學習建議和輔導，實現(xiàn)更精準的個性化教學，以滿足不同學生的學習需求。

1.2 數(shù)字化教育面臨的挑戰(zhàn)

然而，數(shù)字化教育也會遇到挑戰(zhàn)，如網(wǎng)絡和技術設備的可及性、學生的自律學習能力、網(wǎng)絡安全和隱私保護等。從教學和教師視角看，雖然數(shù)字化教育提供了更多學習的機會，但對于那些無法獲得良好網(wǎng)絡和數(shù)字設備的學生，可能會造成教育的不公平。面對數(shù)字化教育，教師的角色將發(fā)生轉變，如何提升教師的科技應用能力，使他們能適應數(shù)字化教育下的教學需要，也是一個挑戰(zhàn)。從學生視角看，數(shù)字化教學模式會涉及一些數(shù)據(jù)安全問題，如在學習過程中可能涉及學生的個人數(shù)據(jù)，如何保障這些數(shù)據(jù)的安全是一大挑戰(zhàn)。另外，在面對電子設備時，學生可能會分心，網(wǎng)絡游戲和不良信息也會影響學生的學習效果和學習動力[9]。

2 數(shù)字化教育背景下基于OBE理念的多維 混合式教學模式

針對數(shù)字化教育背景下課程教學模式面臨的諸多挑戰(zhàn)與機遇，課程組為適應新工科建設要求，積極探索構建基于OBE理念的多維混合式教學模式。該教學模式按照教學環(huán)節(jié)劃分為線上雨課堂自學、線下課堂教學和翻轉課堂教學三個主體部分：線上雨課堂自學教學環(huán)節(jié)包括學生分組學習、線上課堂互動、思維導圖助力、學生小組評價等教學活動內(nèi)容；線下課堂教學環(huán)節(jié)包括知識原理講解、案例專題引入、難點動畫演示等活動內(nèi)容；翻轉課堂教學環(huán)節(jié)包括案例實踐匯報、分組討論匯報、專題演講等教學活動內(nèi)容。組織實施過程可以根據(jù)課程內(nèi)容凝煉出若干個問題，基于小班分組開展教學活動。教師負責給各小組分配學習任務（給出討論問題），控制教學進程，包括課題準備、學生自主協(xié)作學習、學生學習成果展示和學習評價。具體如圖１所示。

這種多維混合式教學模式是數(shù)字化教育背景下一種結合了傳統(tǒng)面授教學和現(xiàn)代信息技術的創(chuàng)新型教學模式，是將傳統(tǒng)的面授教學與線上課程自學和翻轉課堂教學三部分相互有機融合，采取課堂教學、網(wǎng)絡教學、移動學習、項目學習、實踐學習等多種教學方法組織實施的教學活動形式。

多維混合式教學模式強調(diào)基于項目的探究研討性翻轉教學，該教學方式將項目探究、課堂翻轉以及蘇格拉底問答法等教學方法有機結合在一起，讓學生通過一系列與真實世界相關的問題或挑戰(zhàn)進行探索和深度學習。學生既是發(fā)起人，也是執(zhí)行人，通過集體努力，研究問題、提出解答，然后把解決方案或創(chuàng)造性成果展示給更廣泛的受眾。原本在教室內(nèi)由教師進行的課堂教學移至課堂之外，學生在課堂內(nèi)進行的學習活動也移至課堂之外。這意味著學生在課堂之外觀看由教師講解的視頻，而在課堂內(nèi)進行討論和小組合作，此外還以蘇格拉底問答法進行討論，教師或學生提出問題，通過討論，帶領學生經(jīng)過批判性思考、探究性對話，自我發(fā)現(xiàn)并深入理解知識。

這種基于項目的探究研討性翻轉教學，能讓學生不再是被動的信息接收者，而是成為積極的學習者和探索者，從而達到提高學生創(chuàng)新能力、批判性思維能力以及團隊協(xié)作能力等目標。但實施此教學模式需要教師具備一定的教學設計能力，掌握相關的教學技能，同時需要學生具備自主學習能力。

3 DSP技術課程多維混合式教學模式實踐

內(nèi)蒙古工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)DSP技術課程以DM642為例，綜合了計算機組成原理、數(shù)字電路基礎、操作系統(tǒng)、C語言等多門課程知識，主要學習DSP應用程序設計和DSP應用系統(tǒng)設計等內(nèi)容。依據(jù)OBE理念，課程組在構建多維混合式教學模式時，首先依據(jù)課程對畢業(yè)要求的支撐情況，制定明確的課程目標，即通過課程學習和課程實驗，幫助學生掌握基礎理論，了解DSP系統(tǒng)設計基本方法，建立DSP系統(tǒng)工程實踐理念，強化分析問題與解決問題的能力，同時增強學生專業(yè)自信，激發(fā)專業(yè)學習熱情。具體做法包括以下幾個方面。

3.1 有機融合各教學環(huán)節(jié)，完善教學設計

課程組高度重視傳統(tǒng)線下課堂教學、線上雨課堂自學和翻轉課堂教學三部分有機融合?；旌鲜浇虒W模式結合了線下面授教學、線上數(shù)字化教學和翻轉課堂教學三種方式，課程組充分發(fā)揮三者優(yōu)點，優(yōu)化教學效果。在實施混合式教學設計時，充分考慮三種教學方式的時間分配。理想的情況下，這三種活動都被視為整個課程的重要部分。整合三種教學方式，實現(xiàn)有機融合，它們被設計為互補的，而不是獨立的。例如，線上學習可能是對面對面教學的先導，或者反之，如將零散知識點放在線上組織教學，將重難點放在線下組織實施，將設計性和系統(tǒng)性問題放入翻轉課堂完成。

3.2 積極完善在線教學資源，開展在線教學活動

DSP技術課程知識點分散，綜合性、交叉性強，而課程理論教學時間有限，僅為24學時，師生面對面交流和互動時間不足，學生需在課后拿出大量時間在線自學。這就要求必須完善在線教學資源，將課程關鍵內(nèi)容通過多媒體課件、微視頻、章節(jié)測試等教學資源系統(tǒng)呈現(xiàn)，保障學生基本知識點的學習時間。具體微課資源建設情況如圖2所示。當在線教學資源積累充分后，需要開展在線觀看教學視頻、在線測試、在線討論、在線答疑等多種類型的在線教學活動。

3.3 在各個教學環(huán)節(jié)增加互動模式

多維混合式教學模式注重互動性，通過網(wǎng)絡教學、移動學習、項目學習等方式增加學生之間的互動和交流，增強學習效果。多維混合式教學模式通過網(wǎng)絡教學、移動學習、游戲化學習等方式，可以及時反饋學生的學習情況，讓教師及時調(diào)整教學策略和方法。多維混合式教學模式的實施需要教師和學生共同努力。教師需要根據(jù)學生的學習需求和學習風格選擇合適的教學方式與教學資源，設計合適的教學策略和方法。學生需要積極參與學習，根據(jù)自己的學習進度和興趣進行學習，與教師和同學進行互動和交流。

3.4 充分利用現(xiàn)代教學技術優(yōu)化教學方法手段

在教學方法方面，積極探索使用案例式教學、任務驅動式教學、翻轉式教學、討論式教學、發(fā)現(xiàn)式教學等多種教學方法。在教學手段方面，充分利用雨課堂和慕課等平臺的相關功能，實現(xiàn)靈活的課前學習，把豐富的教學資源輕松插入幻燈片，隨時隨地推送給學生；開展快捷的課上測驗，一鍵發(fā)送融入PPT的習題，可限時、可續(xù)時，隨時講、隨時測；不斷創(chuàng)新的師生互動、彈幕、投稿、課堂紅包、隨機點名，使大班教學也能人人都發(fā)言；不斷完善的作業(yè)功能包括主客觀題、投票題、附件作答、拍照上傳、語音回復，可滿足不同作業(yè)需求[3]。充分利用全景的數(shù)據(jù)驅動，開展全周期的教學數(shù)據(jù)分析，有效利用每一個信息數(shù)據(jù)。

3.5 建立多元化閉環(huán)的課程教學評價體系

教學評價是依據(jù)教學目標對教學過程及結果進行價值判斷，并為教學決策服務的活動，是對教學活動實現(xiàn)價值作判斷的過程，是研究教師的教和學生的學的價值的過程。教學評價一般包括教學過程中教師、學生、教學內(nèi)容、教學方法和手段、教學環(huán)境、教學管理等方面的評價，但主要是對學生學習效果和教學活動過程的評價。目前，DSP技術課程教學評價中對教師教學效果的評價主要包括學生評價、同行評價，對學生學習效果的評價主要包括教師評價、結課考試。這樣的考核評價方式過于側重結果性評價，具有一定的滯后性、片面性，不利于教師及時調(diào)整教學策略和內(nèi)容，也不利于學生及時調(diào)整學習狀態(tài)。

在線上線下混合式教學模式中，教師可以通過在線教學平臺隨時掌握學生的學習進度、學習狀態(tài)、學習效果，動態(tài)調(diào)整教學策略，并及時對學生進行干預。課程建設預期是通過雨課堂平臺對課前、課中、課后三個部分進行動態(tài)記錄、評價，將過程性評價和結果性評價結合起來，構建多元的課程教學評價體系，使得教學效果反饋及時，可幫助教師及時調(diào)整教學設計，增強教學效果。

4 結論

教育興則國家興，教育強則國家強。加快建設教育強國，推進教育數(shù)字化是重要內(nèi)容。在數(shù)字化教育背景下，內(nèi)蒙古工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)課程組探索構建一種基于OBE理念的多維混合式教學模式，并在DSP技術課程教學過程中進行實踐驗證。通過2021年和2022年兩輪次的教學實踐，課程教學目標達成度從80%提升到85%，驗證了該教學模式的有效性。

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