基于SPOC的《通信原理》课程混合式教学改革探究

刘 丽，李丽君，郑秀萍

（太原科技大学电子信息工程学院，山西 太原 030024）

0 引言

“互联网+”与现代信息技术的飞速发展给中国高等教育带来了重大变革，高等院校的教育教学模式、人才培养途径，以及学生学习方式也随之发生了巨大转变。2018年，《教育信息化2.0行动计划》强调“要坚持促进信息技术与教育教学深度融合的核心理念，积极推进‘互联网+教育’平台建设，坚持应用驱动和机制创新的基本方针，建立健全的教育信息化可持续发展机制”[1]。高等院校作为中国高级人才培养的主力单位，更应贯彻落实这一重要举措，建立完善的“互联网+教育”课程平台与课程体系，实现学生“线上自主学习”和教师“线下启发教学”的线上线下教学模式深度融合，从而激发学生学习的主动性和积极性，提高学生的综合能力，为我国社会主义现代化建设事业培养更多高素质的合格人才。

1 《通信原理》课程教学模式改革的必要性

《通信原理》是高等学校信息类本科专业的核心基础课程，该课程的教学效果不仅会影响学生后续专业课程（如移动通信、通信网络基础、卫星通信等）的学习，而且也与通信类专业的研究生入学考试直接相关。因此，如何有效地提高《通信原理》课程的教学效果与教学质量一直是高等学校通信类专业教师团队关注的热点。

传统的课堂教学主要以教师“讲”与学生“听”为主。《通信原理》课程内容琐碎，理论性、系统性强，概念抽象，数学公式复杂且枯燥难懂[2]，教师很难在有限的课时内将全部课程内容做精细讲解；通信技术日新月异，工程应用广泛丰富，《通信原理》课程实践性强[3]，课堂教学中无法做到“理论结合实际”，学生常因课程内容枯燥难懂而产生厌学情绪，导致整体教学效果较差，考试通过率低。SPOC（Small Private Online Course，小规模私人在线课程）[4]具有学习模式自由、教师全程辅导、学生因材施教等优势，教师可充分利用“小规模在线课”的特点，对不同层次、不同性格的学生开展有针对性的教学活动，广泛调动学生学习积极性，加强学生学习参与感，有效提升学生综合能力和素质。

因此，构建基于SPOC的《通信原理》课程“线上+线下”混合式教学模式可显著提升课程的教学效果，是高等学校《通信原理》课程教学模式改革创新发展的趋势。

2 《通信原理》课程教学模式改革目标

2.1 传统课堂教学转变为线上线下混合式教学

传统课堂教学，教师单方向的知识灌输，忽略了学生的基础差异，容易使学生产生厌学情绪。基于SPOC的混合式教学模式以“学生自学＋教师引导”的方式，可充分调动起学生的学习积极性，让学生成为学习的主导者，更有利于教学效果的提升。

由于《通信原理》课程内容琐碎，教师在课前应优化整合教学内容，将知识重点和难点进行划分，并有针对性地录制成小视频，连同相关电子书、课件等资料上传至SPOC在线课程教学平台并发布学习任务。课前，学生以SPOC在线课程资源为依托，根据自身情况自主选择学习时间和学习内容，完成老师布置的任务。课上，教师根据学生在线学习情况的反馈，开展恰当的教学活动，提高学生课堂参与度，保证教学效果。课后，学生通过SPOC在线平台与教师讨论交流、完成作业以巩固所学知识点，为后续专业课程的学习打下扎实的基础。

2.2 期末成绩主导的评定方式转变为过程性考核评定方式

太原科技大学《通信原理》课程的成绩评定方式通常采用“平时成绩（作业+出勤）占20%”+“期末考试（试卷成绩）占80%”。这种成绩评定方式无法客观、公正、合理地评价学生对课程整体的掌握情况[5]，也不能合理反映学生的整个课程学习过程（努力程度），无法调动学生课程学习积极性。过程性考核评定方式从学生在整个学习过程中的表现出发，综合考虑学生的学习态度、素质、能力与努力程度，以学生课前、课上、课后活动的实际参与情况作为成绩评定的依据，建立规范、多样的考核制度，能够激发学生的学习兴趣，有利于学生牢固掌握课程知识。

2.3 固定的课后习题转变为多层次试题库

传统课堂教学中，学生作业以课本每一章节后的习题为主。习题难度不等，教师无法根据每个学生对知识点的掌握情况有针对性地布置作业。SPOC在线教学平台能够更加灵活地为教师提供教学辅助，教师在上课前对知识点做整体梳理，根据其难易程度，建立基础试题库、应用试题库、拓展试题库等不同难度等级的题库，学生在自主学习中可结合自身学期情况选做不同难度等级的试题，对难懂或完全不懂的题目，可在平台发起讨论或向教师、同学求助。

3 基于SPOC的《通信原理》课程混合式教学模式构建

基于SPOC的《通信原理》课程混合式教学模式以学生线上“自主学习”和教师课堂“引导教学”方式开展教学，分为三个主要教学环节：一是课前准备环节，即课前学生在SPOC平台完成自主学习过程；二是课堂教学环节，即教师根据学生在线学习反馈情况开展有针对性教学活动；三是课后拓展环节，即学生根据自身对知识点的掌握情况进行复习巩固及知识拓展，有选择性地完成应用题库中的题目。图1为基于SPOC的《通信原理》课程混合式教学模式框架。

图1 基于SPOC的混合教学模式框图

3.1 课前准备

教师在课前针对《通信原理》教学大纲制定整体教学目标，并结合学生实际学习情况设置单元教学目标和具体知识点的教学目标。在课程开始之前，教师在SPOC平台上传课程的学习资源，为学生预留出充足的自学时间。本环节中，学生作为学习的主导者，教师仅作为辅助者帮助学生更好地学习本节课程的知识要点。同时，SPOC平台的学习资源应以短小精悍的学习视频为主[4]，以免学生因视频冗长、枯燥而产生疲倦，失去对学习的兴趣。

《通信原理》课程中数学公式较多且推导较为烦琐，如平稳过程的自相关函数、功率谱密度、窄带随机过程统计特性的计算、各种线性调制和解调推导过程等，均涉及较为复杂的数学推导，教师要分门别类地将推导过程和详细讲解过程录制成小视频，学生通过反复观看、同步推导等方式，深刻理解和掌握相关知识点。对于抽象性概念，如模拟信号的数字化、码间串扰等，可以采用“动画+小视频”的方式展示给学生，让学生通过反复观摩以达到加深理解的目的。

教师在上传视频资源的同时要制定适当的学习任务，引导学生在SPOC平台上有目的、有方向、有重点地学习。在自主学习过程中，为了防止学生“开小差”，可在视频讲解过程中插入适当的测试试题。教师事先根据试题的难易程度，在SPOC平台建立基础试题库、应用试题库、拓展试题库等不同难度的题库供学生自测。学生课前自主学习时通过基础试题库中的题目测试掌握自己的学习情况，检验自己的学习效果。

在自主学习的过程中，如果遇到无法解决的问题，学生可在线向教师或其他同学求助，让同学们积极加入讨论，锻炼和提升学生的思辨能力，激发学生学习的积极性和主动性。最后，学生对课前学习情况进行总结，将难以理解的问题记录下来等待课堂上教师解答。

3.2 课堂教学

课堂教学的目标是使学生掌握所学知识的同时，培养学生创新、发散思维、解决问题及协作探究等综合能力。课程前十分钟，教师对在线学习情况进行总结、提出问题，并与学生一起回顾上节课所学知识点。课堂上，教师强调本节课的学习重点，对于学生未能彻底消化、吸收、掌握的知识点和教学内容进行精讲。针对学生课前学习中的共性问题，教师要有针对性地提出，引导学生积极参与讨论，提升学生运用已有知识分析问题与解决问题的能力。

3.3 课后拓展

在课后拓展阶段，学生可随时通过SPOC平台对所学知识进行复习巩固，并通过不同难度的试题库测试，随时了解自己对相关知识点的掌握程度。遇到依然不理解的问题，可在讨论区向教师和同学们求助。对于基础掌握较好或有考研打算的同学，可以通过应用题库和拓展题库的练习对所学知识进行加强。SPOC平台的在线课程不受时间、空间限制，学生在需要时可以根据自身实际情况有选择地反复观看学习，并随时向教师和同学们发起讨论。因此，学生可以不断地对所学知识点进行复习和巩固，基础好或学习能力强的同学还可以进行超前学习或课外拓展学习。

教师在课后要对课程的重难点进行归纳总结。通过课堂教学中学生提出的问题以及平台反馈信息对本堂课程中存在的问题进行分析总结，完善教学过程、丰富教学经验，及时改进后续的教学计划。同时，教师可通过SPOC平台反馈的数据了解学生的学习过程，对学习态度不端正或作业不完成的学生及时进行督导，防止掉队。对基础好、学习超前的同学要给予积极的鼓励和正确的引导，让学生在熟练掌握课程内容的基础上，学习拓展知识，培养学生的实际应用能力和独立思考的能力。

4 过程性考核机制

基于SPOC的《通信原理》混合式教学模式，采用过程性考核机制来综合评价学生一个学期的学习情况。过程性的考核机制不仅包括学生在SPOC平台的学习表现（如观看视频、完成试题、发言讨论、在线活跃度等）、课堂学习表现，也包括期中、期末卷面成绩。过程性考核机制的评价涉及学生在整个学习周期内的每一个环节和每一个细节，能较真实地反映学生的努力程度与课程参与度。太原科技大学《通信原理》课程过程性考核机制成绩评定比例如图2所示。

图2 太原科技大学《通信原理》课程过程性考核机制成绩评定比例

5 结束语

《通信原理》课程的教学效果对信息类专业本科生的后续课程学习与前景规划有着直接的影响。借助“互联网+教育”核心理念，构建完善的基于SPOC的《通信原理》课程混合式教学模式，不但可以帮助学生提高学习兴趣和参与度、调动其主观能动性，而且也可以帮助教师实现个性化教学目标，提高课程的教学效果，切实提升学生的学习能力和综合素质，为我国现代通信行业培养优秀的复合型高级人才。■