基于微课的“线上”+“线下”混合教学模式在《通信原理》课程教学的探索

张春梅，刘泽良，付强，冯卉

（1.空军工程大学 防空反导学院，陕西 西安；2.九江学院 电子工程学院，江西 九江）

一 引言

《2018年教育信息化和网络安全工作要点》指出，办好网络教育，发展“互联网+教育”[1],2019年11月，教育部办公厅关于开展2019年线下、线上线下混合式、社会实践国家级一流本科课程认定工作的通知中指出，开展2019年国家级线下一流课程、国家级线上线下混合式一流课程和国家级社会实践一流课程推荐认定工作[2]，为我们进行教学改革提供了方向。各种不同的教学模式应运而生。近些年来热度比较高的教学方法有：慕课、翻转课堂、直播以及微课等等，这些教学方法不同程度地影响着教师的“教”和学生的“学”。

本文研究的是基于微课的线上线下混合模式在《通信原理》课程教学中的应用。平板电脑、智能手机的更新换代，5G网络的到来为微课的发展提供了广阔的发展空间、强有力的支持，而微课的发展与应用又改变着传统的教学方式，为传统教学注入新鲜的血液。

二 《通信原理》课程传统教学现状

《通信原理》老师在授课前都进行了充分的准备，跟听专家、教授、知名教师的相关课程；学习教育、教学、心理学等相关知识；不漏掉、不忽视任何一个知识点，对课程的每一个知识点进行深度挖掘。在课堂的45分钟里，老师不是课本的“话筒”，授课内容不是课本的生搬硬套，而是课本知识的凝聚、提升，融合了多个老师知识的精华。教师在课堂教学中起主导作用，使教学按照教学目标、教学计划进行。如果学生在课堂中遇到困难，能够及时解决，以免日积月累，积少成多。

对于学生而言，传统课堂教学可以引导学生沿着正确的学习方向进行学习、思考，使他们理解课本中难以理解的知识，减少走弯路的可能性，节省出更多的时间进行知识延伸，充分发挥教师的“传道、授业、解惑”。

当然，传统教学也存在许多问题，对于《通信原理》课程主要存在以下几个方面的问题。

（一） 涉及的前期课程多

《通信原理》是一门综合性很强的专业基础课，要想学好该课程，需要掌握的前期课程有：《数字信号处理》《信号与系统》《随机信号分析》《概率论》《matlab》等课程。开设本课程的专业一般是本科三年级学生，虽然在前期已经学习了相关课程，但是要把这么多的基础课程同时在《通信原理》课程中进行综合应用，对学生而言，无疑是一个艰巨的挑战。

（二） 内容多，概念抽象

《通信原理》内容多，包括：通信的发展、确知信号、随机过程、信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字带通传输系统、新型数字带通调制技术、数字信号的最佳接收、信源编码、差错控制编码、正交编码与伪随机序列、同步原理，共13章内容[3]。概念多、抽象，难以理解，并且涉及到大量的公式，理论推导、计算。学生很难在有限的课堂内理解、掌握所学的知识。因此课堂效果不够理想。

（三） 实践环节重视不够

受课时限制，分配给《通信原理》实践环节的课时有限，很难在几次实践课中培养学生的动手操作能力。有时理论课教师和实验教师不是一个教师，学生还没来得及适应新老师的思维模式，实验课就已经结课。总之，传统教学方法重理论、轻实践，理论与实践没有紧密的联系，无法激发学生学习的兴趣。

（四） 习题量大、难度大

《通信原理》的课后习题量大，并且难度大，综合应用能力强，有时，学生多次重复阅读教材，也无法解答。

（五） 传统教学方法，忽视了学生的主体地位

传统教学方法以“教师为中心”，教师采用“填鸭式”、“满堂灌”的教学方法。大三的学生课程多，除了课堂内的时间可以进行《通信原理》课程学习外，在课外时间很少有较多的时间分给《通信原理》，为了保证学生能够在有限的课时内学习本课程所要求的所有知识点，在课堂设计中，教师减少了与学生互动的时间、思考时间，而以讲授为主。不可避免地忽视了学生的主动性，很难促进学生的个性化发展。

在传统的教学方式中，学生适应了被动接收知识的形式和方法，满足于现状，长期下去，会形成惰性思维，扼杀学生学习的积极性、主动性，更谈不上创造性、创新性，最终使学生的潜能继续“潜水”。

（六） 知识更新快、教学内容落后

伴随着通信技术的发展，新技术、新产品、新概念不断涌现，传统教学已经跟不上时代发展的步伐。虽然教师也在不断学习，精进课程内容，但是经常局限于课本的内容，很少加入时代的“产品”，使学生对新理论不了解，以致学生产生了很多疑问：《通信原理》这些理论知识如何应用到实践中？可以应用到哪些领域？最新的技术是什么?最新的产品是什么？

三 “线上”+“线下”混合教学模式的实施

“线上”+“线下”混合教学模式是将“线上”和“线下”教学进行优势互补的一种教学模式。

（一） 前期准备

1.重构教学内容

教师根据教学大纲、课程标准，细化教学内容。《通信原理》章节多、内容多，要合理拆分、重构，为了更好地让学生学习，并达到更好的教学效果，不能仅仅局限于一章内容的简单划分，可以进行跨章节重组，当然这样会极大加重教师前期的准备工作。

2.制作微课

为了能够激发学生线上学习的热情，要求教师能够制作出有特色、独具一格、重难点突出的微课，促进学生进行深层次的思考。

微课的时长控制在5-10分钟以内，时长太短，内容“讲不透”，时长太长，这就忽视了微课的特点：利用“小”时间进行碎片化学习，提高学习效率。

一节微课要保证相对独立性，对于学生而言，课外的“大时间”是有限的，每次利用“小时间”进行学习时，应避免受上一节微课的影响，导致跨节学习。“麻雀虽小，五脏俱全”，一节微课应该一般包括引入问题、讲授内容和课堂总结三个步骤。

微课主要有四种制作方式：动画式、拍摄式、屏幕录制式和移动APP式。动画式微课制作有优芽互动电影、万彩动画大师、VideoScribe等工具；屏幕录制式微课制作有CamtasiaStudio、Focusky、Axslide、Storyline等等。四种方式各有千秋，在实际使用中根据需要进行选择。这里以万彩动画大师为例进行简要介绍。

首先从地址http://www.animiz.cn/中下载好万彩动画大师软件；然后双击万彩动画大师程序进行安装，安装的过程比较简单，基本是点击“下一步”即可；安装完成后，运行万彩动画大师，出现窗口如图1所示。在万彩动画大师中内置大量人物角色和海量素材供我们使用，操作简单、易上手[4]。

3.微信公众平台的应用

2012年腾讯公司推出了微信公众平台，它有公众平台服务号和订阅号功能两种账号，个人只能申请订阅号功能。教师将微课视频、课件、教案、习题等通过微信公众平台进行发布，学生通过搜索、关注公众号可以获得学习资料。

（二） 线上学习

基于微课的线上教学模式突破了传统的教学模式与理念，再配合微信公众平台的使用，更是打破了“以教师为中心”的传统教学流程。在这种学习模式中，教师起着引导作用，是学生学习的指引者、导引者，引导学生如何通过微课有效进行学习。学生根据每天的学习计划，合理安排时间、按照教师提前发布《通信原理》微课进行预习。预习阶段，学生可以通过微信、QQ、微信公众号等和教师、同学进行沟通交流，此外，在交流互动过程中，培养了学生团结合作的人文主义精神。通过这种教学模式，可以锻炼、培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力；对不理解的问题做好记录，并反馈给任课教师；这也是“以学生为中心”的教学方式的一次实践应用。

为了教师了解、分析学生线上课程的掌握程度，也为了使学生能够了解自己通过微课学习的学习效果，每次微课后可以对学生进行线上测试。线上测试的难度不宜太大，否则很容易打击学生的学习积极性；以基础性、理解性习题为主，为《通信原理》课程学习打下坚实的地基。学生可以把在线测试题看成是学习提纲，根据测试题有针对性地学习微课。能够进行在线考试的平台比较多，比如考试星、问卷星、考试云、考试酷等平台，《通信原理》课程采用问卷星进行测试。

问卷星不需要下载软件，直接在问卷星官方网站中进行编辑,网站主界面如如图2所示。我们可以免费使用问卷星，但是需要注册。

图1 万彩动画大师主界面

图2 问卷星主界面

创建问卷形式有从模板创建问卷、文本导入、人工录入服务三种，如图3所示，我们可以灵活使用三种方式。制作好的在线试卷可以生成二维码或者问卷链接，二维码可以进行下载或者直接分享到微信中，问卷链接可以复制后，分享到QQ、微信中。当然也可以采用邮件发送和短信发送，但是邮件和短信方式需要升级到企业版，试用阶段问卷最多能被填写20次。问卷星可以进行时间控制、作答次数限制、防作弊设置、成绩单设置等，重要的是还可以进行成绩分析，为线上测试提供了强大的技术保障[5]。

图3 创建问卷形式

（三） 线下学习

线下学习，即课堂教学部分。线下学习既不是微课的简单重复，也不是传统教学的再现，它是在微课的基础上进行补充、深化。线下教学可以采用两种方式。

1.巩固重点知识、知识点延伸

微课短小精悍，主题明确，一般是不易掌握的内容，或者重点内容，它是课本知识的提炼、加工，它没有涵盖所有的知识点，教师在线下教学中对学生线上学习中的共性问题进行强化讲解；对涉及章节的内容进行补充讲解、知识延拓。

（四） 在课程中体现思政建设

2020年5月28日，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知（教高〔2020〕3号），《纲要》专业课程是课程思政建设的基本载体，对于工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[6]。将思政融入专业课教学中，这对专业课教师无疑是一个巨大的挑战。思政建设可以融入到两个环节中，一个是线上课的互动环节，一个是线下课堂中[7-10]。此外，为了保证思政与专业课的有机结合，对于教师而言，也要不断深入学习马克思主义政治经济学、中国特色社会主义法治理论、工程伦理等专题。

2.分组讨论

《通信原理》课程涉及的前期基础课程比较多，学生在综合应用方面的分析能力不足，因此有些结论、公式很难理解、并且进行推导。通过微课学习，学生掌握了一部分知识点。在线下教学中，教师将学生以5～8人进行分组，学生按组对线上学习存在的问题进行讨论、交流，每组成员需要形成讨论结果，并进行分享。对普遍存在的问题，教师进行集中讲解，对个别学生存在的问题，采用问题式由其他学生进行解答。

第一种方式学习，可以系统地跟着教师学习，打开学生的眼界，第二种方式有助于培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

四 小结

为了提高《通信原理》的教学质量与效果，教师需要转变固有的思维模式，既不能完全抛弃传统的课堂教学，也不能盲目地使用微课进行在线教学，而是进行合理设计，将传统的课堂教学模式和线上课程进行有机融合。

《通信原理》内容多，课时短，学生利用碎片化时间学习微课，在一定程度上解决了这个问题；学生可以反复回放微课，进行学习，消化、巩固知识。线下课堂部分内容不是微课的二次讲解，教师需要把微课内容和课堂教学合理地结合起来进行教学，使课堂充满活力。

在教学过程中，会不断遇到许多新的问题，比如：线上课程和线下课程时间如何分配？如何保证学生在规定的时间内完成线上学习？线上测试是否独立完成？在实践教学中需要不断摸索解决的方法。