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《通信电子线路》课程线上线下混合式教学设计

2021-03-07张洪波

文化创新比较研究 2021年6期
关键词:线下电路教学活动

张洪波

(成都信息工程大学,四川成都 610225)

《通信电子线路》课程是通信、电子信息类相关专业的专业基础课程,以电路分析基础、模拟电子电路和信号与系统等课程为基础,主要讲授通信系统中模拟电路部分的电路基本理论及其相关的典型电路。课程内容主要包括通信系统接收端的高频小信号放大器、低噪声放大器、混频器和解调器,以及通信系统发送的调制器、高频正弦波振荡器和高频功率放大器等电路的基本理论和电路分析方法。此外,通过本课程的学习,学生还需要掌握或了解与通信电子线路相关的EDA 工具,通过计算机辅助设计与仿真,指导实际通信电子线路的设计和应用。

2020年的《通信电子线路》主要通过线上教学的方式开展。课程组调研了当前各学科的线上教学模式,以及线上线下教学模式和方法,总结并设计出一套适合本校学生学习的线上教学模式,并通过几百名学生的教学实践活动,在线上教学方面取得了一定成果和经验。结合多年积累的线下教学经验,我们对《通信电子线路》课程的线上线下混合式教学模式进行了探索。

1 线上教学现状及存在问题

随着互联网技术的发展和新一代网络建设的加速,越来越多的教学活动得以在线上开展。由于线上教育不受教学场地和教学时间等因素的制约,以K12 为代表的一系列培训机构将线上教育推广得如火如荼。2020年年初线上教育正式大规模进入了普通中小学,以及高等教育学校的教学领域。可以预见,这种线上教育方式将可能长期持续并发展下去,并与传统的线下教育方式互相融合,形成新一代的线上线下融合教学模式。

线上教学经历了从单向录播教学到交互式教学的发展过程,并且朝着教学双方互动逐步增多的方向发展。最初的线上教育以各类公开课的方式出现,它们主要通过线下课堂教学的录播形式呈现,后来发展为直播或录播的全线上教学模式。相关的教学平台也层出不穷,如中国大学MOOC、SPOC、网易公开课、优慕课、网易云课堂、腾讯云课堂、雨课堂,以及国外的Coursera、edX 等。由于2020年大规模线上教学活动的开展,出现了许多强调师生互动和课堂教学活动管理的教学平台,将线上教学活动向线下教学进行虚拟化,模拟真实的线下教学场景,以此增强教师对学生的教学活动管理,提高学生的学习效率。同时,也出现了许多完全线上教学的教学方式研究。例如,将原来线上学习与线下反转课堂相结合的方式调整为线上学习与线上翻转课堂相结合的方式,实现了纯线上混合式教学模式[1]。针对今年大规模的线上教学活动,有学者对线上教学的学习满意度进行了调查研究。调查结果表明,线上教学的总体满意度中认为效果很不错的约占57%。在教学设计和组织方面,以教师的教授为主的学习满意度最好,占比为43%,而其他通过MOOC、教学文档,或其他教学资源进行教学的满意度较差[2]。从调查中可以看出,学生更青睐与传统线下教学活动类似的教学模式。教师的讲授更有针对性,与学生的实时交流更频繁,对个别学生的情况也掌握得比较到位,可以获得较高的学生支持度和较好的教学效果。因此,引入线上线下混合式的教学模式或可获得更好的教学效果[3-4]。

线上教学具有较多优点。线上教学可以为教学活动提供更为丰富的教学呈现方式,提高学生的学习兴趣,同时也能很方便地对一些教学过程和活动进行统计、评分,快速获得课堂相关统计数据。此外,也可以利用线上平台快速进行线上学习测试活动。然而,不同学科对线上教学的要求不同。有的科目比较适合开展全线上教学,而有的科目则需要结合线下教学进行。否则,脱离实际的教学会让学生对知识的认识停留在表面文字,无法深入理解和运用所学知识解决实际问题,尤其是解决工程问题[5]。以《通信电子线路》课程为例,该门课作为通信工程学科的专业基础课,对数学、通信理论和电路基础等学科知识有着较高要求。传统的线上教学方式很难让学生对复杂的数学公式有深入理解,甚至不明白公式的来龙去脉,更无法理解这些数学公式与实际电路之间的物理联系。此外,一些复杂电路的分析也需要教师引导学生一步步将电路从无到有建立起来,让学生明白为什么这些基础电路中必须有这样的电路结构,并通过实物展示和通信电子线路实验的方式让学生明白书上的电路原理图与电路板上的实际电路有何异同。这些是目前全线上教学方式很难实现的问题。针对《通信电子线路》课程目前线上教学出现的问题,并结合线上线下教学的优点,该课题设计了一套混合式教学方法,期望能够弥补当前全线上教学的不足之处[6]。

2 线上线下混合式教学设计

经历一轮全线上教学活动后发现,完全线上教学方式的教学效果并不尽如人意。这一点从教师教学、学生在线学习的评教结果,以及期末在线考试成绩中都有所体现。教育信息化是未来教学发展的必要方向[7]。因此,完全放弃在线教学回归传统线下教学也非可取之道。将传统线下教学与当前线上教学相结合,提出新时代通信电子线路教学的混合式教学方式,适应未来信息化教学发展。在混合式教学过程中,教师的主要任务是学生学习的引导者、启发者,激励学生主动学习,为学生的学习提供相关学习资源,明确学习目标,帮助学生解决学习过程中面临的困难。在教学设计过程中,教师将围绕这些任务开展工程[8]。

利用线上教学优势,结合线下教学及其主要任务进行教学活动设计,整个教学活动可以分为教学准备、教学课程和教学考评3 个部分。线上线下混合式教学方式,在教学设计过程中,除传统的线下教学过程材料准备外,教师还需额外增加线上教学部分的资源,引导学生进入学习状态,并激发学生学习兴趣。

2.1 教学准备

随着学生返校,线下课堂教学工作重新步入正轨,线上教学也成了教学环节中不可或缺的一部分。线上教学资源和平台是线上教学的主要构成部分。在线上教学资源上,根据近期完成的线上教学课程分析结果看,公开课或公开的开放课程等教学资源在实际教学过程中的有效利用率并不是很高。一方面,这些课程没有根据本校学生特点进行设计,教学缺乏针对性;另一方面,线上公开资源的学习很难激励起学生持续学习的兴趣,也没有有效的手段对学生的学习进度进行监管和督促。因此,这类线上资源可以作为学生线上学习的参考资料和辅助材料,而不宜作为教学内容的主要授课材料。教师可以根据该校学生和该校指定的专业培养方案,有针对性地对网上的资源进行筛选后推荐给学生,作为学生预习或课后提高学习的辅助材料。在教学平台上,可以考虑选择各类MOOC 平台、在线资源平台和直播平台。可以多种平台结合,但不宜过多,避免增加学生学习的复杂度[9]。

2.2 教学过程

混合式教学的教学过程与传统线下教育类似,可以分为课前、课中和课后3 个环节。每个环节与线下教育相比,充分利用信息化技术,增强学生的学习兴趣,丰富学生的学习内容,增强学科相关的知识素养。

2.2.1 课前

上课前发布相关的课前材料,包括与上课相关的网络资源,教师自制资源,教学重点、难点信息,上课所用胶片等内容,可以采用腾讯课堂等在线平台发布,通过这些在线平台的数据统计,可以实时掌握学生的学习准备情况。学生可以通过腾讯文档等方式反馈自学遇到的疑问,教师在上课的过程中可以更有针对性地进行教学。

2.2.2 课中

课堂教学方面:教师在原本备课的基础上,根据学生在课前的反馈,对上课内容的重点讲授内容进行适当调整,并根据反馈情况可以有针对性地设计相关测试问题。在教学过程中,针对学生反馈的问题进行重点讲解后在辅以线上教学平台的课堂测试。通过线上教学平台,可以快速统计到学生的答题情况,从而能更好掌握学生的学习情况。根据以往线下教学经验,教师在课堂上直接询问学生是否听懂知识点时,往往不能得到很好的回应。而线上测试的方法则可以在短时间内就相对准确地获得学生对知识点的掌握情况。此外,在课堂教学中,可以穿插选播一些与授课内容密切相关的科教类视频,提高学生的学习兴趣。尤其是一些理论与工程相结合的学科,这类教学方式可以很好地提高学生的学习积极性,学生知道为什么要学,所学有所用。针对部分工程性比较强的知识点,则可以充分利用线下教育师生面对面的教学场景,一步步给学生演示相关工程问题的提出和解决方案的设计,部分工程问题可以给学生展示实物,并邀请学生实际操作。在活跃上课气氛的同时,也调动了学生学习的积极性。并对相关工程问题的解决有了一定的感性认识,而不是将知识停留在纸面,从纸上学来的知识终究会应用到实际工程中去。

课堂管理方面:利用在线教育平台,教师可以很方便地开展翻转教学,课堂小测试,问卷调查等教学活动,也可以根据教学需要对授课中的问题进行分组讨论。以往线下教学中受限于教室环境的活动也能很好地在教室中完成。

2.2.3 课后

通过在线教育平台,例如腾讯课堂、雨课堂等平台,可以快速地发布课后作业。学生也可以进行在线作业的提交。教师在教学平台上进行作业批改和意见反馈,还可以将优秀的作业推给所有学生参考学习。相比传统的线下教育模式,在线教育平台的数据统计功能可以更好地分析学生的作业完成情况,也能帮助教师进行作业考评。通过在线教育平台进行课后答疑,可以将学生的问题进行搜集从而形成问题库。随着问题库的丰富,在今后的教学过程中,可以将问题库作为线上教学设计的一部分,问题库针对上课学生开放,学生的相关问题可以通过自助的方式快速获得解决。这一方面解决了学生获得疑问解答的实时性,同时也减轻了授课教师的工作强度。

3 教学考评

教学的考评可以针对线上和线下教学开展,也可以统一采用传统的线下教学考评方式。与传统线下教学考评方式不同的是,相关的一些考评活动通过线上教学平台实现。如课堂签到、课堂测试、小组讨论、课程相关调研报告等,原来通过线下传统方式进行的活动,均可通过线上平台实现。通过今年线上教学活动的开展证明,相关的教学考评完全可以通过线上方式实现。最终的考评成绩通过导出线上数据进行自动化计算,避免了以往线下教学手动进行考评带来的人为误差,在提高考评准确性的同时也在进一步降低教师地对学生进行考评的工作强度。

4 结语

线上教学方式大规模开展起来后,它将以新的方式融入传统的线下教学活动中,形成线上线下相结合的混合式教学模式。在混合式教学设计过程中,如何更好地利用信息化技术,创新性地实现在线教学模式与传统教学模式的融合,如何让两者更好地实现优势互补,形成更好的教学模式,这是作为教育工作者应该积极思考并努力探索的问题,这也将是一项需要长期坚持并为之努力奋斗的工作。

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