【中国第一部云教学论著《云教学理论与实践研究》（一等奖）】

基于云教学大数据的通信

原理教学实践研究

程钦 俞洋 罗印升

摘要：围绕长三角地方高校应用型专门人才培养，以蓝墨云班课云平台开展通信原理课程移动信息化教学实践，探索了以传统教学内容为依托，移动信息化教学方法为载体的通信原理课堂教学新模式。通过学情分析，对通信原理课堂进行了教学设计，结合云平台数据的统计分析结果反馈，能够使教师及时有效地掌握学生学习状况，并对教学内容进行实时调整。通过两年的教学实践表明，该教学模式能够丰富教师的教学手段，提高学生的学习兴趣，增强师生间教学互动，提升课堂教学质量，促进了学生理论学习探究能力、表达沟通能力以及团队协作管理能力培养。

1.教学现状

江苏理工学院电气信息工程学院是我校最早成立的理工院系之一。现有国家级特色专业电子信息工程和江苏省特色专业通信工程，还包括物联网工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器和自动化专业等四个其他专业。通信原理是校级精品课程，也是电子信息工程、通信工程和物联网工程专业的专业核心课程。长期从事本课程理论与实践教学教师4名。

通信原理课程包括理论教学和实践教学两部分。其中，理论教学64学时，4学分；实践教学40学时，2学分。理论教学主要采用板书加多媒体课件相结合的授课方式，采用泛雅课堂作为网络教学辅助平台，开展通信原理课程资源建设[1]，与学生在线答疑和讨论互动。通信原理课程成绩包括期中考试成绩（占10%）、考勤与纸质作业（占20%）、期末考试成绩（占70%）三部分组成。实践教学包括验证实验和综合课程设计。

通信原理课程理论性较强，概念抽象，计算题量大。2010年到2013年对8个通信工程专业班级课程考试成绩统计得出平均班级不及格率为16.2%，不及格率分布如图1所示，其中，12通信2不及格率最高，达到32%，说明学生对课程核心知识的掌握不理想。90后大学生表现出学习主动性欠缺，深入思考能力不足，学习兴趣不高，作业抄袭、迟到、早退和旷课问题比较突出。图2统计了近三年期中考试平均成绩，11通信1班平均成绩为35.7分，为近几年新低。尽管任课教师能够认真备课、上课，改好每本作业，并采用各种办法吸引学生的课堂注意力，但效果甚微，任课教师有时也感到极大困惑，传统课堂教学面临教与学的诸多挑战。

图1 近四年班级不及格率分布图

图2 近三年期中考试平均分分布图

2.基于云平台的教学设计

随着移动信息化教学的兴起，微课、MOOC等新型教学方式陆续出现并不断发展，北京蓝墨公司的云班课APP[2]应运而生。蓝墨云班课作为一款基于移动网络环境用以满足教师和学生课堂内外辅助教学互动的手机软件，可以满足老师实现师生之间互动、课程资源即时分享和课程即时反馈评价等功能的需求。通过蓝墨云班课，教师可以从教学手段、教学方法、教学内容等多方面对通信原理课堂教学进行教学实践。

根据通信原理的课程特点和学生学情分析，在教学设计过程中，我们保留课件和板书讲授相结合，采用包括思维导图、音视频在内的多种教学手段，丰富教学内容的呈现形式，还设计了资源分享、课堂点名、课堂测验、课堂随机提问等教学活动。理论教学采用传统讲授结合对分课堂[3]的教学方式，如图3所示。

教学过程主要包括：(1)课前：教师需要准备课课程学习资源，主要包括课件、图片、音视频材料等，要求学生下载云班课APP并加入课程；(2)课中：首先教师利用云班课签到功能进行点名；接着，教师对上次课讲授内容重要概念进行5分钟左右的随堂手机测验，测验完毕对主要做错的选项集中解答；讲授新内容20分钟后进行5分钟左右的课堂提问；余下时间讲授新知识和课堂小结。(3)课后:设置讨论区开展讨论话题引导，对认真参与讨论学生及时鼓励。重要问题通过头脑风暴、投票问卷等功能进行集中讨论。图4学生正在认真使用蓝墨进行课程测验。

图3 14级学生进行对分课堂小组讨论

图4 13级学生使用手机进行课堂测验

3.教学改革效果分析

通过上述教学活动的组织与实施，12级和13级均通过云班课组织的教学活动包括了随堂测验，讨论答疑，签到，分享资源等。结合图5、图6、图7的分析结果，12级由于首次使用云班课，师生尚在探索课程教学模式，成绩分布出现了一定波动，而13级课程不及格率和期中考试成绩则有不同程度的改善，学生学习的积极性和参与度也都有了很大的提高，每次教学活动结束教师进行总结也能得到新的收获。分析结果表明使用云班课组织教学有助于提升学生的学习效果。正如12通信李睿达同学所说现在的课程“新颖、生动，别开生面，尤其是每节课的训练，很棒！”

图5 12级与13级课堂教学活动分布

图6 12级经验值(下)与期末成绩(上)分布

图7 13级经验值(下)与期末成绩(上)分布

通过蓝墨云平台对课程数据的统计，对12级71位同学和13级75位同学进行了经验值与期末考试成绩比对分析，如图6和7所示。除个别样本外，12通信班学生学习经验值与其期末成绩基本成正比，说明积极参与教学活动的学生确实能够提高其学习成绩，经验值较低的学生课程成绩普遍较低；13级两者数据的对比更加明显。图8表明，经验值较高的学生各个学习环节相比一般学生更加积极和主动。这些数据的分析有利于教师掌握学生学习情况，调整教学进度，及时帮助和督促学习能力较弱学生。这也符合工程认证教育以学生为中心的理念，可以带动全体学生的共同进步。

(a) 优秀学生经验值分布

(b)普通学生经验值分布

(c)优秀学生学习经验值组成

(d)普通学生学习经验值组成

图8 优秀学生与普通学生学情对比图

4.小结

以蓝墨云班课为云平台开展通信原理课程信息化教学的实践，以传统教学内容为依托，移动信息化教学方法为载体，探索了通信原理课堂教学新模式。通过学情和云数据分析，教师及时掌握了学生学习状态，并对通信原理课堂进行针对性的教学设计。实践表明，该教学模式能够提高学生的学习兴趣，增强师生间教学互动，提升课堂教学质量，促进了学生理论学习探究能力、表达沟通能力培养，也提升了教师的教学质量，带动了全体学生的共同进步。

参考文献

[1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理(第六版)[M].北京：国防工业出版社，2008.

[2]

[3] 张学新.对分课堂:中国教育的新智慧[M].北京：科学出版社，2017.

基金项目：江苏高校品牌专业建设工程一期项目(PPZY2015B133)，江苏理工学院通信原理课程改革专项项目(KC13008

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