地址：河北石家庄联盟路705号河北教育出版社《教育教学论坛》杂志社编辑部
以问题为引导的混合式教学模式研究
马东堂，张晓瀛，赵海涛，熊俊
（国防科技大学电子科学学院，湖南长沙410073）
[关键词]混合式教学；以问题为引导的教学；小规模限定性在线课程
[基金项目]2018年国防科技大学本科教育教学研究课题“基于《通信原理》在线开放课程的混合式教学模式研究”（U2018101）
[作者简介]马东堂（1969-），男，安徽灵璧人，博士，国防科技大学电子科学学院教授、博导，研究方向为智能通信与网络、物理层安全、通信基础理论教学等，
中图分类号：G642文献标识码：A
0引言
“以学生为中心”是工程教育专业认证的核心理念，也是当前教育教学改革的目标导向。麻省理工学院的拉斐尔莱夫校长在《麻省理工学院教育的未来》报告中就强调：“我们必须要打造以学生为中心的教育”。在线教育被认为是现代教学改革的催化剂。而如何贯彻“以学生为中心”的理念，并将线上和线下教学深度融合，构建能够适应学生个性化学习需求的教学模式仍是需要进一步研究和探讨的课题。
1混合式教学的内涵与发展
混合式教学研究源于2000年“美国教育技术白皮书”提出的混合式学习。其内涵的演变可分为技术应用、技术整合和“互联网+”三个阶段[2]。
2000-2006年为技术应用阶段，重点强调技术在教与学中的核心作用，混合式教学被视为从面对面教学到在线教学的过渡阶段。
2传统“通信原理”教学存在的问题
2.1面对面教学存在的问题
（3）理论教学和实践应用脱节。传统“通信原理”教学中，存在着“重理论，轻实践”、“重验证，轻设计”和贴近实际应用不够的问题，导致理论教学和实践应用脱节，难以满足培养学生“解决复杂工程问题能力”的要求。
（4）考核方式单一，对持续改进支撑不够。传统的“通信原理”教学一般采用期末卷面考试+实验报告的考核形式。而通信原理是一门实践能力要求很强的课程，需要建立一套形成性考核和终结性考核相结合的多元化考核机制，引入非标准答案考核模块，并能通过考核分析支持课程教学的持续改进。
2.2在线教学存在的问题
2013年以来，以MOOC为代表的在线课程发展迅速，给传统课堂带来了巨大冲击和影响。MOOC为学习者提供了更大的自主性和灵活性，也提供了更多的线上交流和互动的机会。我们先后在中国大学MOOC网站开设了8期“通信原理”课程，选课人数超过10万。在开设过程中发现，存在不少问题，主要有：
（1）教学模式相对单一，不能适应学生个性化学习的需求，难以适应学生分布式认知和高阶思维能力培养。
（2）MOOC无法起到教师言传身教的作用。虽然MOOC支持多种形式的线上互动，但是无法达到师生面对面交流的效果。
（3）评估考核结果可信性问题。极个别学习者为了获得证书在完成作业和在线考试中有作弊行为，很难杜绝。
（4）完成率和通过率低问题。尽管注册人数众多，但能够完成MOOC学习人数却很少。在没有监督的情况下完成MOOC的全部学习内容确实不是一件容易的事。更多的时候MOOC成为在校学生学习“通信原理”时线上辅导资料。
3以问题为引导的混合式教学设计
近年来，我们先后多次在“中国大学MOOC”上开设“通信原理”SPOC，进行以问题为引导的混合式教学探索。教学设计借鉴了MOOC教学的特点，以课程知识图谱为索引，以知识点为基本教学单元，整个课程教学分为课前线上线下预习、问题汇总和预习情况讲评、重难点问题讨论和讲解、随堂测试和答案解析、拓展思考和课后作业、分组专题研讨等6个环节。具体内容如下：
3.1课时安排和教学组织
（1）课前线上线下预习，课前15-20分钟。根据前一次课的布置，学生基于线上发布的视频、课件、讨论题和线下的教材进行预习，各小组（每个小组3-5人）针对预习内容提出具体的重难点问题，提前反馈给教师。
（2）问题汇总和预习情况讲评，课内3-5分钟。主讲教师收集问题后，进行分析和提炼，确定重难点问题。预习环节是学习评价一部分，预习情况会记录在运行平台上。
（3）重难点问题讨论和讲解，课内15-20分钟。以教师讲授为主，以提问的方式让学生参与，一方面检查学生的预习效果，另一方面启发学生在课堂上积极思考。
（4）随堂测试和答案解析，课内8-10分钟。测试题量为3-5道，难度适中，主要针对所讨论知识点的基本概念和原理而设计，测试成绩是线上考核成绩的一部分。
（5）拓展思考和课后作业，课内3-5分钟，课后15-20分钟。课堂上由教师提出需要进一步拓展思考的问题，布置学生课后要完成的作业和下次课要预习的内容。课后，学生结合线上线下资源进行复习，并完成单元测试和课后作业。
3.2教师分工
主讲教师全面负责混合式教学过程，包括课堂环节的设计、线上线下学习情况和问题汇总、重难点问题讲解、研讨课题的发布、评价和指导。
助教负责线上线下答疑、研讨课题指导、练习库习题设计、作业批改和课程实验指导、形成性考核分数统计等。
3.3学习成效考核方式
采用形成性考核和终结性课程考试相结合的考核方式。期末考试成绩占60%，实验成绩占15%，平时成绩占25%。平时成绩包括线上学习（含作业、单元测试、课堂测试、参与讨论和线上学习投入等）成绩、课堂表现和课程研讨报告成绩。其中，线上学习成绩占70%，课堂表现占10%，课程研讨成绩占20%。
线上学习成绩中，作业占20%，随堂测试占15%，单元测验占15%，讨论占10%，学习投入占10%。图1给出了某学期平时成绩记录。
图1平时成绩记录
4教学实例与教学效果分析
4.1教学实例
这里以部分响应基带传输系统为例来说明线上线下课程实施过程。问题：如何构建和实现部分响应基带传输系统？目标是让学生掌握部分响应的基本原理、波形构建和实现方法，提高工程设计和分析能力。教学实施过程如下：
（1）前一次课下课前，主讲教师通过“慕课堂”发布预习要求和本次课堂教学的主要内容。学生基于SPOC上发布的视频、课件、讨论题和配套教材[6]进行预习（预习情况会在平台上留下记录），约20分钟。主讲教师根据从各小组收集的问题准备课上重点讲解的内容和3道随堂测试练习题（从助教录入的练习库中选择），测试题的设计注重前后知识点的联系和知识的综合运用，分别涉及第I类部分响应概念、传输带宽和差错传播问题。
（3）重难点问题讲解和讨论。在讨论部分响应波形的引入时，让学生参与思考并理解第I类部分响应波形为何兼具理想传输特性和升余弦滚降谱特性的优点。在讨论“可控制的码间串扰”时，通过提问加深学生对这一概念的理解。
（5）拓展思考和课后作业，提出需要进一步拓展思考的问题（部分响应系统的应用和奈奎斯特第三准则），布置学生课后要完成的作业（完成SPOC课程第五单元测试）。课后，学生结合线上线下资源进行复习，并完成单元测试和课后作业。
（6）分组专题研讨，依托自行开发的软件无线电教学平台对“部分响应系统的应用”课题进行分组专题研讨和应用，深入探讨码间串扰、频带利用率和部分响应之间的关联性。
4.2学生学习成绩对比
表1实验班和平行班学习成绩对比
班级（人数）
优秀
良好
中等
及格
不及格
人数
比例(%)
平行班（66）
0
0.0
13
19.7
27
40.9
22
33.3
4
6.1
实验班（39）
5
12.8
14
35.9
18
46.2
2
5.1
5结语
[参考文献]
[1]PorterWW,GrahamCR,SpringKA,etal.BlendedLearninginHigherEducation:InstitutionalAdoptionandImplementation[J].Computers&Education，2014(3):185-195.
[2]冯晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].杭州：远程教育杂志，2018,(3):13-24.
[3]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].北京：现代教育技术，2016,26(9):18-24.
[4]汤勃，孔建益等.“互联网＋”混合式教学研究[J].武汉：高教发展与评估，2018，34(3):90-99.
[5]史俊伟，董羽，陈章良.高校工程制图课程混合式教学模式探索与实践[J].杭州：远程教育杂志，2018,(3):13-24.
[6]马东堂,赵海涛,张晓瀛等.通信原理[M].北京:高等教育出版社,2018年3月.
ResearchontheProblemBasedBlendedTeachingandLearningModel
MADongtang,ZHANGXiaoying,ZHAOHaitao,XIONGJun
(CollegeofElectronicScienceandTechnology,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,Hunan410073,China)
Abstract:Blendedlearningisnotonlytheblendofoff-lineface-to-facelearningandon-linelearning,butalsoakindofblendofseveralteachingandcounselingmethodsbasedonthestudent-centeredidea.Therearemanyproblemsinthetraditionalteachingprogressof“principlesofcommunications”,suchasshortageoftimeforstudentstostudyafterclass,difficulttoconcentrateforlongtimeinclass,anddisconnectionbetweentheoreticalteachingandpracticalapplication.Inresponsetotheseproblems,relyingonthenationalexcellentonlineopencourse“principlesofcommunications”,aproblembasedblendedlearningmodelhasbeenbrought.Theschedulingofon-lineandoff-lineclasshours,teachingorganization,divisionofteachers'workandassessmentmethodoflearningeffectivenessareexplored.Inpractice,itisdemonstratedthatthisblendedlearningmodelhasachievedgoodresultsintheteachingpracticeof“principlesofcommunications”,thuscanbereferenceforsimilarcoursestocarryoutsuchblendedlearning.
Keywords:blendedlearning;problembasedlearning;smallprivateonlinecourse
联系地址：河北石家庄联盟路705号河北教育出版社《教育教学论坛》杂志社编辑部