高校通信原理课程教学
期刊目录网通信论文发表2021-03-10 09:56关注(1)
针对重大公共卫生突发事件防控中线上教学的不足,结合《通信原理》课程的教学实践,本文对已有的教学手段和方法进行了探索和思考,提出了多样、灵活的教学和评价方法,提高学生的参与度,获得较好的教学效果。
【关键词】在线教学;通信原理;线上线下融合;虚拟实验
一、引言
2020年伊始,突如其来的重大公共卫生事件席卷全球,在给人民群众的生命造成威胁的同时,也对正常的生产生活秩序带来严重影响。对大学教学来说,在防控早期,学生无法回校,高校无法正常开学。即使在进入常态化防控后,由于部分地区的反弹和风险的变化,也不能做到所有学生全部返校。从防控早期开始,各高校纷纷选择线上教学作为应急方案[1~2]。但随着防控进入常态化,防控形势更加复杂,单一的线上教学手段正在此次大规模、长时间的集中实践中逐步显现出弊端。因此,在防控手段多样化的同时,大学的教学工作也需要针对实际情况采用多样化、灵活化的手段[3]。本文将针对理工科《通信原理》课程的教学,阐述目前线上教学存在的问题,并提出相应的对策。
二、目前线上教学手段的现状及存在的问题
重大公共卫生突发事件发生以来,几乎所有学校都采用了线上教学作为临时应急教学手段。目前的线上教学手段十分丰富,主要可以分为两类:同步教学方式和异步教学方式。同步教学是指教师“教”与学生“学”的过程是同步进行的,而异步教学中教与学的过程可以在不同时空内进行。具体对于线上教学来说,同步教学手段主要包括一些实时性较强的网络教学方式,如基于各种在线会议平台或即时通讯工具的教师授课直播等,相当于用直播的方式将传统的课堂授课搬到网上,使师生不受空间距离的限制。异步教学手段主要包括一些在线课程如慕课(MOOC)、SPOC等,如果没有这些在线课程的支持,教师们还可以将教学过程提前录像并上传至网络,学生们通过观看课程录像来学习。在这次重大公共卫生突发事件中,以往作为辅助手段的线上教学方式,一夜之间成为了教学的主要手段,发挥了巨大作用,具有成本低、反馈及时等优点。但在大规模的集中应用中也暴露了一些问题,主要有以下几点。(一)对网络和设备要求高,技术故障多。在线教学一般要用到视频传输,需要较大的网络带宽和稳定的网络条件。在集中授课时间,同时在线人数屡创新高,非常容易造成网络拥堵,出现观看视频和直播卡顿、延迟,甚至掉线的情况。此外,其他技术故障也时有发生,如摄像头分辨率低导致无法看清文字、多台设备打开麦克风时引起的啸叫等。这些故障有些直接影响了教学效率,有些虽然对教学没有直接影响,但用户体验变差,教学效果也要打折扣。因此线上教学首先要做好平台和硬件设施的保障,用户的网络带宽和后台服务器需要进行扩容升级,相关的硬件设备也需要升级兼容。(二)师生之间互动不足。课堂教学中,师生之间的互动交流形式灵活多样,甚至一些肢体语言、面部表情等都可以作为交流的方式,从而提高教学的效率。线上教学作为一种“隔空”教学的手段,与课堂教学相比,学生面对的是电脑或手机屏幕,课堂的沉浸感明显不足,教师也无法根据学生的听课状态及时对教学节奏进行调整。《通信原理》课程知识点繁多、理论性强、公式多[4],要求教师对理论和公式的推导板书也较多。虽然公式推导可以用动画或者PPT的形式来演示,但对于一些关键步骤的推导,以板书的形式讲解更为直接和连贯,而在线上教学中,板书演示则较为困难。(三)对学生的监督约束不够。线上教学的过程中,教师和学生在空间上是分开的,学生一般在家庭环境中参与线上教学,舒适的环境和居家的氛围会削弱课堂教学的庄重感和仪式感,容易造成学生的懈怠。同时,缺少教师面对面的约束和监督,自律性较差的同学更容易出现注意力分散、听课不认真、开小差甚至翘课的情况。而受空间的限制和网络传输的影响,教师很难像课堂教学那样及时发现和纠正这些行为,最终导致教学效果不够理想。(四)实验教学的效果有限。线上教学最大的困难可能就在实践和实验课程方面。这些课程需要学生自己动手,熟练使用实验仪器和设备,认真观察实验现象,并及时准确地记录实验结果。目前的线上课程对实验教学主要采用以下几种方法:一是给学生观看整个实验操作过程的视频;二是教师自己动手做实验,给学生直播;三是采用计算机模拟的方法,借助相应的软件或者在线平台,进行虚拟实验。三种方法各有优缺点,但与实际的实验教学相比,学生的参与度不够高,在实验过程中得到的反馈没有现场实验丰富,达到的效果也有限。(五)考查和考核不方便。对线上教学来说,借助平台或APP可方便地布置作业、进行随堂测验等,并且能够快速方便地浏览学生的完成情况。但这些工具在带来方便的同时,也对教师和学生提出了更高的要求。作业和测验需要经过精心设计,方便学生通过网络回答,所以一般只能设计一些选择题。另外由于教师和学生在空间上是分开的,无法对学生进行实时监督,这就会对测验或者考试的公平性带来新的问题。
三、常态化防控下教学手段的探索
在常态化防控下,部分地区可能会发生小规模的反弹和零星病例的情况。对高校来说,低风险地区的学生可以返校学习,小部分高风险地区的学生可能无法正常返校。基于以上分析,结合笔者在《通信原理》课程教学中的实践,本文提出以下一些对策以供参考。(一)完善线上教学设备和平台建设。与线下教学不同,线上教学对设备、网络和平台的要求更高,依赖程度也更高。线上教学的基础设施如音视频设备、电脑、手机、网络带宽、直播软件和平台等不仅会影响教学的效果,甚至会直接影响教学活动的开展。因此,完善线上教学平台和在线课程的建设非常有必要。此外,在常态化防控情况下,教师要在教室中给部分学生现场授课,同时还要面向其余学生直播。因此,教室要增加直播设备,升级网络带宽,相关的设备要进行升级改造。(二)线下与线上教学相结合,同步与异步教学相结合。如前所述,目前的线上教学手段仍存在一定的问题,无法完全取代线下教学,较好的做法是将两种手段相结合,因地制宜,因时制宜。在《通信原理》课程的教学中,要求学生在课前预习并观看南京邮电大学国家精品MOOC课程《通信原理》,并在MOOC后台记录学生观看和答题情况等。课上时间,在教室中给部分到校的学生讲解课程,对课程的重点、难点和MOOC中未展开的知识点进行深入讲解,并且教学过程全程向所有学生直播,教师也可以借助教室内的设备实时监督学生的状态。同时,针对《通信原理》课程中的一些难度较大的知识点,如调制系统抗噪声性能的推导,教师提前将推导过程录好视频并上传至网络,学生可选择通过异步的方式自主安排、“错峰”学习。(三)线下实验与虚拟仿真相结合。对于《通信原理》课程来说,仅仅通过理论讲解是不够的,更需要学生结合实验来加强对基本知识和基本原理的理解。目前《通信原理》课程的大部分实验可以通过虚拟实验的方式进行。例如,BPSK数字传输系统实验是《通信原理》的基本实验,该实验可以通过MATLAB软件进行仿真,学生可以选择代码或Simulink模块化仿真的形式,对BPSK系统的各个组成部分和整个通信环节进行实验和观察。与线下实验中实验箱硬件容易出故障的问题相比,仿真模拟实验可以准确可重复的得到一致性的结果,并且代码更容易让学生理解实现的细节,将理论知识和工程实践更好地衔接了起来。但仿真实验仍存在一定的不足,无法让学生实际操作一些常用的实验仪器,如信号发生器、示波器、频谱分析仪等。这些不足可以通过线下实验来弥补。通过线下实验与虚拟仿真的结合,增强学生的参与度,促进对理论知识的消化和理解。(四)考核评价手段多样化。针对线上教学对学生的监督和考核评价的不足,制定更加合理的考核指标和方法。例如,线下教学常用的考勤、作业、课堂表现等平时成绩评价方法,可以根据实际教学方式适当调整为在线视频观看完成度、线上打卡、在线作业和答题、在线提问和答疑等,不仅起到增强对学生的监督和约束的作用,还能够丰富评价手段,提高学生参与的积极性。在期中或期末考试时,可视具体情况开展线下或线上考试。由于《通信原理》是一门专业基础课,不适宜大作业或学习报告的形式,宜采用线上考试的形式,考试题目需要重新设计。为了监督学生独立完成测验或者考试,可能需要至少两个不同机位的实时监控镜头,并进行全程录像。而且要保证网络的流畅,不能发生长时间的卡顿。考试结束后学生的答题要及时上传,教师需要在线批改。通过这些多样化的评价手段,促进教学效果的提升。
四、结语
本文对重大公共卫生突发事件中线上教学的现状进行了分析,结合《通信原理》课程的教学实践,对防控进入常态化后的教学手段和方法进行了思考,并给出了一些对策。相信通过以上对策的实施和实践,能够更好地促进线上线下教学手段的融合,提高学生的参与度和满足感,在常态化防控期间仍能获得较好的教学效果。
【参考文献】
[1]周萍,董昊.对重大疫情期间学生使用MOOC网络课程的几点思考[J].卫生职业教育,2020,38(11):63~64
[2]冯增喜,于军琪,韦娜,杨亚龙,孟令嫒,赵安军,张慧.新冠病毒疫情期间网络在线教学实践与思考[J].教育教学论坛,2020,17:338~340
[3]陈平波.混合式教学的实践与效果研究———以军事理论课程为例[J].产业与科技论坛,2020,19(7):140~141
[4]梅中辉.《通信原理》课程的教学实践及探索[J].教育教学论坛,2019,19:139~140
作者:邵汉钦
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