［摘 要］ 在線上教學(xué)廣泛普及的背景下，剖析了傳統(tǒng)線上教學(xué)方法面臨“師生互動模式單一、授課內(nèi)容缺乏深度、學(xué)生自主參與不強(qiáng)”的深層次挑戰(zhàn)，創(chuàng)新性地提出了一種線上打擂式教學(xué)方法，探究了線上打擂式教學(xué)方法的內(nèi)涵及典型組織實(shí)施模式。通過線上打擂這種緊密高質(zhì)量的師生和生生間互動模式，有力激發(fā)學(xué)習(xí)者的“擂臺爭雄”意識，提高其自主參與熱情和學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的深度思考和研究探索能力。最后，介紹了作者開展“信號與系統(tǒng)”課程線上打擂式教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以供參考借鑒。

［關(guān)鍵詞］ 線上教學(xué)；教學(xué)方法；線上打擂式教學(xué)方法

［基金項(xiàng)目］ 2020年度國防科技大學(xué)本科和任職教育教學(xué)研究課題“‘信號與系統(tǒng)’課程‘體驗(yàn)+認(rèn)知+實(shí)戰(zhàn)’階梯式趣味雷達(dá)實(shí)驗(yàn)體系研究”（U2020009）

［作者簡介］ 楊 威（1985—），男，江西豐城人，博士，國防科技大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事認(rèn)知雷達(dá)目標(biāo)探測與識別研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）38-0085-04 ［收稿日期］ 2023-04-07

長期以來，教師、學(xué)生和家長習(xí)慣于線下課堂教學(xué)。在教育信息化、數(shù)字化的背景下，線上線下混合式教學(xué)乃至線上教學(xué)方式已經(jīng)成了傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充形式。歷經(jīng)近年來的持續(xù)探索、研究和實(shí)踐，各個(gè)教育層次、各種教育類型基本能夠較好地運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)工具開展線上教學(xué)工作［1-2］。

然而，在“摸著石頭過河”的教育教學(xué)實(shí)踐中，廣大師生也不難發(fā)現(xiàn)線上教學(xué)存在的各種各樣的問題。在線上教學(xué)方式剛納入各級教育教學(xué)計(jì)劃時(shí)，無論是教育教學(xué)管理者還是廣大師生，更多地聚焦在如何解決信息化網(wǎng)絡(luò)化教育教學(xué)設(shè)備的有無和如何操作使用的問題；經(jīng)過較短時(shí)間的努力保障，線上教學(xué)實(shí)踐更多地聚焦于如何高效運(yùn)用各種信息化網(wǎng)絡(luò)化教育教學(xué)系統(tǒng)，以及如何開發(fā)建設(shè)更有針對性的線上教育教學(xué)資源等問題。隨著線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)資源的持續(xù)豐富和完善，通過全社會力量的共同努力，目前已經(jīng)較好地解決了上述設(shè)備的有無、用好及資源建設(shè)等問題，廣大教育教學(xué)工作人員也逐漸認(rèn)識到了傳統(tǒng)線上教學(xué)面臨的多種挑戰(zhàn)［3］。

值得指出的是，當(dāng)前線上教學(xué)或者線上線下混合式教學(xué)已經(jīng)成為傳統(tǒng)課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充形式，深刻影響著各類型課程建設(shè)、教學(xué)模式以及師生互動等教育教學(xué)理論和實(shí)踐。本文剖析了傳統(tǒng)線上教學(xué)面臨的深層次挑戰(zhàn)，創(chuàng)新性地提出一種線上打擂式教學(xué)方法，并結(jié)合筆者主講的“信號與系統(tǒng)”課程實(shí)踐，給出了可借鑒的線上打擂式教學(xué)組織與實(shí)施過程范例。

一、傳統(tǒng)線上教學(xué)面臨的深層次挑戰(zhàn)

隨著線上教學(xué)方式的普遍開展，其一開始對教師和學(xué)生的吸引力逐漸消退。當(dāng)下再采取線上教學(xué)方式更多地對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的補(bǔ)充或者臨機(jī)采用的教學(xué)方式，因此亟須全方位思考傳統(tǒng)線上教學(xué)方式面臨的挑戰(zhàn)，充分釋放線上教學(xué)方式的教人育人潛能。在此背景下，目前，師生和家長逐漸認(rèn)識到了傳統(tǒng)線上教學(xué)面臨“師生互動模式單一、授課內(nèi)容缺乏深度、學(xué)生自主參與不強(qiáng)”等深層次挑戰(zhàn)。

（一）師生互動模式單一

常見的線上教學(xué)形態(tài)包括兩種，一種是由教師離線錄制好線上課程資源，由學(xué)習(xí)者自主安排時(shí)間，采用“隨點(diǎn)隨播”的方式在線教學(xué)，通過論壇或其他交互工具進(jìn)行離線或即時(shí)交流互動；另一種是師生同步在線，通過音視頻會議或教學(xué)軟件，采用“遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)”的方式在線教學(xué)，通過即時(shí)交互工具進(jìn)行師生互動。前一種線上教學(xué)形態(tài)中的師生互動模式有助于完成整個(gè)教學(xué)計(jì)劃，但通常難以即時(shí)答疑解惑，也難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與之相比，后一種線上教學(xué)形態(tài)采用“遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)”的在線教學(xué)方法，有一定程度的改善。然而大多數(shù)時(shí)間由教師線上講授，學(xué)生在線聽課，中間夾雜少量問答互動。長期采用這種相對單一的師生互動模式同樣單調(diào)乏味，同樣難以激勵教師的授課激情，也難以持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，師生互動成效不足。

（二）授課內(nèi)容缺乏深度

在迫于各種環(huán)境條件必須由傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)轉(zhuǎn)為線上教學(xué)方式時(shí)，全社會有關(guān)線上教學(xué)的訴求大都體現(xiàn)在能夠順利完成教學(xué)計(jì)劃、建強(qiáng)和補(bǔ)足線上教學(xué)軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施、研發(fā)和建設(shè)線上教育教學(xué)資源以及熟悉和掌握線上教學(xué)軟硬件系統(tǒng)等［4］。當(dāng)這些淺層問題得到了較好的解決，信息化網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)設(shè)施會比較完善［5］，線上課程教學(xué)資源日益豐富［6］，線上教學(xué)手段的人機(jī)交互性能也得到了持續(xù)提升［7］。在此背景下，線上教學(xué)的基本訴求也在不斷升級，由一開始的“順利完成教學(xué)計(jì)劃”轉(zhuǎn)到了“提高教育教學(xué)成效”。當(dāng)線上教學(xué)需求由任務(wù)驅(qū)動轉(zhuǎn)到成效導(dǎo)向時(shí)，如何更好地在傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮和挖掘線上教學(xué)模式的優(yōu)勢自然成為重要教育教學(xué)研究課題。

即使采用“遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)”的線上教學(xué)方式，受制于師生互動的慣性，仍然采用簡單的線上授課方式，由教師拿麥講，學(xué)生用耳聽，教師同步翻閱教學(xué)多媒體資料，中間偶爾用電子標(biāo)記筆進(jìn)行原理推導(dǎo)，師生通過簡單問答掌控線上教學(xué)狀態(tài)。這種線上教學(xué)方式?jīng)Q定了授課內(nèi)容不能過于抽象復(fù)雜，也沒有給學(xué)生預(yù)留深入思考的時(shí)間和空間，師生互動并不具備充分的啟發(fā)性。

（三）學(xué)生自主參與不強(qiáng)

如前所述，傳統(tǒng)線上教學(xué)任務(wù)更多地依托教師的資源建設(shè)、在線點(diǎn)名和線上講授。學(xué)生被動參與，沒有深入?yún)⑴c線上教育教學(xué)情境的構(gòu)建，也沒有很好地將自己代入線上教育教學(xué)情境角色。因此，傳統(tǒng)線上教學(xué)會出現(xiàn)學(xué)生遠(yuǎn)離教學(xué)終端、網(wǎng)絡(luò)同步?jīng)_浪、觀看其他無關(guān)音視頻和睡覺等不少開小差行為，自主參與的動力不足、空間不夠、成效有限、激情不高［3］。

事實(shí)上，歷經(jīng)線上教學(xué)實(shí)踐，師生線上講授和在線學(xué)習(xí)素養(yǎng)都得到了一次質(zhì)的飛躍，具有提高線上教學(xué)成效的優(yōu)良根基。現(xiàn)在亟須根據(jù)新一代教學(xué)對象的特點(diǎn)，因勢利導(dǎo)，通過深入釋放在線教學(xué)系統(tǒng)潛能和優(yōu)化設(shè)計(jì)在線教學(xué)方法，充分利用新生代學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)社交活力，鼓勵學(xué)生自主參與構(gòu)建線上教育教學(xué)情境，營造線上深度互動時(shí)空，提高線上教學(xué)內(nèi)容的深度，全方位提升線上教學(xué)成效。

二、線上打擂式教學(xué)方法

本文針對傳統(tǒng)線上教學(xué)面臨的深層次挑戰(zhàn)，提出一種線上打擂式教學(xué)方法，即教師通過提前精心設(shè)計(jì)和公開發(fā)布賽題，學(xué)生在線上有序開展擂臺比拼，在教師引導(dǎo)下由師生共同評分，最終評比出每次擂臺比拼的最終霸主。線上打擂式教學(xué)方法的主要目的是通過讓學(xué)習(xí)者主動參與課程相關(guān)的挑戰(zhàn)性活動，深刻理解和掌握擂臺主題；主要手段是師生線上高質(zhì)量互動；主要措施是擂臺公開比拼。線上打擂式教學(xué)方法可充分激發(fā)新生代學(xué)生的自主參與意識、擂臺爭霸欲望和網(wǎng)絡(luò)社交活力等，不僅有利于幫助學(xué)生主動構(gòu)建課程知識體系架構(gòu)，還有利于學(xué)生更深刻地理解課程關(guān)鍵知識點(diǎn)的內(nèi)涵。值得指出的是，線上打擂式教學(xué)方法是傳統(tǒng)線上教學(xué)方法的一種重要補(bǔ)充，其更適用于具有挑戰(zhàn)性的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、開放型教學(xué)案例、拓展型教學(xué)主題、研討型教學(xué)內(nèi)容等。下面重點(diǎn)闡述線上打擂式教學(xué)方法的典型組織實(shí)施模式。

（一）提前精心設(shè)計(jì)和公開發(fā)布賽題

教師首先根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排，針對挑戰(zhàn)性較高且極其重要的教學(xué)痛點(diǎn)難點(diǎn)問題，如重要又靈活的課程練習(xí)題、關(guān)鍵且易混淆的概念辨析、開放且內(nèi)蘊(yùn)課程原理的典型應(yīng)用、尚未形成科學(xué)結(jié)論的研討型課程主題、關(guān)鍵階段性測試題等，結(jié)合線上教學(xué)一個(gè)學(xué)時(shí)3～5人次左右的高質(zhì)量交互，精心設(shè)計(jì)擂臺賽主題。

擂臺賽主題的具體形式主要表現(xiàn)為重點(diǎn)和難點(diǎn)習(xí)題的講解與多視角剖析、關(guān)鍵概念的辨析與研討、典型或綜合應(yīng)用案例的推演與復(fù)盤、開放型教學(xué)主題的研討交流、重要節(jié)點(diǎn)性測試題等。這些形式有利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)特定的教學(xué)情境，通過內(nèi)驅(qū)的師生、生生之間雙向和多向互動，激勵學(xué)生在線學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行深度思考、批判性反思和分析研究。

為提高后續(xù)擂臺比拼的質(zhì)量和成效，線上擂臺賽主題應(yīng)該是有限且明確的，框定好是個(gè)人擂臺賽還是團(tuán)體擂臺賽，給出每次線上打擂的時(shí)限等關(guān)鍵規(guī)則。同時(shí)，需要給學(xué)生充分的準(zhǔn)備時(shí)間，至少提前1～2天發(fā)布擂臺賽題，供全體學(xué)習(xí)者進(jìn)行報(bào)名，并提前收集學(xué)生打擂思路，優(yōu)選2～3組進(jìn)行線上擂臺比拼。

（二）學(xué)生線上有序開展擂臺比拼

通過線上音視頻會議或教學(xué)軟件，在預(yù)定的時(shí)間開展線上擂臺比拼。鑒于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)教學(xué)時(shí)空的特殊性，每次擂臺比拼的人次和規(guī)則與傳統(tǒng)線下擂臺比武有所不同。優(yōu)選2～3組參加線上擂臺比拼，每組在開展攻擂的過程中，其他師生不能干擾攻擂進(jìn)程。如果其他師生有相應(yīng)的疑惑，則應(yīng)該通過軟件系統(tǒng)或者其他即時(shí)通信工具進(jìn)行舉手示意或者發(fā)彈幕，提醒擂主及時(shí)答復(fù)。對于后續(xù)攻擂選手，重點(diǎn)是演示和講解其與前續(xù)擂主理念、思路與技術(shù)途徑的區(qū)別與聯(lián)系。教師重點(diǎn)在線把控整個(gè)擂臺比武的進(jìn)程，在恰當(dāng)?shù)谋绕垂?jié)點(diǎn)進(jìn)行提醒與補(bǔ)充，確保整個(gè)線上擂臺比拼能夠順利進(jìn)行。

當(dāng)前一些線上教學(xué)平臺也可以通過虛擬班級群組發(fā)布教學(xué)視頻，通過離線交互工具進(jìn)行非實(shí)時(shí)交互，并且根據(jù)錄制的教學(xué)視頻質(zhì)量和交互情況由學(xué)習(xí)者進(jìn)行大眾投票或點(diǎn)贊。這種離線擂臺比拼方式適用于即時(shí)交互要求不高的擂臺賽，與前述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)教學(xué)時(shí)空中的擂臺比拼沒有本質(zhì)區(qū)別，對后續(xù)在教師引導(dǎo)下的師生共同評分也沒有影響，后續(xù)不再強(qiáng)調(diào)二者間的區(qū)別。

（三）在教師引導(dǎo)下由師生共同評分

教師密切監(jiān)控整個(gè)線上攻擂過程，對每一個(gè)攻擂選手的清晰陳述、精彩闡釋、簡明梳理和形象呈現(xiàn)等予以重點(diǎn)記錄，對其中存在的謬誤或者混淆不清的地方予以同步記錄。圍繞一個(gè)擂臺賽主題，最后由教師對每一個(gè)攻擂選手的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評，并明確給出擂臺賽題的科學(xué)結(jié)論以供全體學(xué)習(xí)者參考借鑒，這個(gè)時(shí)間不宜太長，語言應(yīng)該簡練準(zhǔn)確。為充分激發(fā)全體學(xué)生的共同參與意識，通過前面教師的正確引導(dǎo)，可以借由各種會議軟件或者即時(shí)通信系統(tǒng)收集大眾投票數(shù)或者點(diǎn)贊數(shù)，以給出一個(gè)大眾評分。當(dāng)然，教師點(diǎn)評和大眾評分只是起到對重要知識理解的引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生積極主動參與課程討論的作用。擂臺比拼的收獲主要在于學(xué)生的準(zhǔn)備過程以及師生和生生間在擂臺賽中你來我往的互動過程。

通過賽前踴躍申報(bào)、賽中協(xié)力攻擂、賽后大眾評分，這種緊湊的高質(zhì)量的師生和生生間互動模式可以有力激發(fā)學(xué)習(xí)者的“擂臺爭雄”意識，提高其自主參與熱情和學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的深度思考和研究探索能力。

三、線上打擂式教學(xué)實(shí)踐

筆者長期從事高等工科專業(yè)基礎(chǔ)課“信號與系統(tǒng)”課程的教研工作［8］，經(jīng)過最近三年的線上教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，目前已經(jīng)形成了較穩(wěn)定的線上打擂式教學(xué)組織和實(shí)施模式。重點(diǎn)圍繞“信號與系統(tǒng)”課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識、易混淆概念、重要定理和方法及四大階段性測試等教學(xué)主題組織線上擂臺賽。其中教師的主要任務(wù)是精心設(shè)計(jì)賽題和提前明確比拼規(guī)則，每次3～5名學(xué)生自愿報(bào)名參賽，并在正式比賽前與參賽選手對接好匯報(bào)邏輯思路和關(guān)鍵內(nèi)容，確保比拼質(zhì)量，釋放線上擂臺賽的教人育人潛力。以下介紹幾個(gè)典型組織實(shí)施實(shí)例以供教育教學(xué)工作人員參考借鑒。

針對“信號與系統(tǒng)”課程中重點(diǎn)和難點(diǎn)習(xí)題、定理或者易混淆的相關(guān)概念，將其設(shè)計(jì)為擂臺賽題，鼓勵學(xué)生組隊(duì)錄制對應(yīng)的解題或推導(dǎo)視頻，重點(diǎn)包括解題或推導(dǎo)思路、技巧及多種解題途徑等，同時(shí)回顧其中所包含的課程知識點(diǎn)和基本原理背后的物理內(nèi)涵。利用EduCoder在線實(shí)踐教學(xué)平臺“信號與系統(tǒng)”實(shí)踐課程［9］的虛擬班級功能，對每一個(gè)賽題設(shè)置一個(gè)文件夾，不同擂臺選手將錄制好的視頻發(fā)布在線上教學(xué)平臺對應(yīng)的文件夾內(nèi)，供全體師生學(xué)習(xí)交流，依據(jù)每個(gè)不同視頻的點(diǎn)擊數(shù)進(jìn)行選手間得分的評比。

針對“信號與系統(tǒng)”課程中至關(guān)重要的時(shí)域卷積定理和時(shí)域抽樣定理，課程組通過從學(xué)校具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的空間目標(biāo)雷達(dá)稀疏成像和間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾技術(shù)中提煉典型應(yīng)用實(shí)例，將其設(shè)計(jì)為擂臺賽題，并提供關(guān)于常用雷達(dá)信號、雷達(dá)匹配濾波接收系統(tǒng)和雷達(dá)成像基本流程等引導(dǎo)性補(bǔ)充材料。由學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)常用信號和系統(tǒng)的時(shí)域或頻域分析方法以及時(shí)域抽樣定理，針對雷達(dá)成像和間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾技術(shù)原理進(jìn)行推演與復(fù)盤，利用兩節(jié)課的時(shí)間組織遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)擂臺賽活動。開始由教師進(jìn)行適當(dāng)技術(shù)原理的引導(dǎo)提示，中間由3組攻擂選手進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)和虛擬在線仿真實(shí)驗(yàn)演示，最后由教師進(jìn)行逐一點(diǎn)評并揭曉最終答案。在線上擂臺賽開展過程中采用雨課堂彈幕功能即時(shí)完成師生與生生間的交互，最后采用線上投票工具收集大眾評分完成選手間得分的評比。

針對“信號與系統(tǒng)”課程時(shí)域、頻域、復(fù)頻域和z域四大階段性測試，課程組首先利用EduCoder在線實(shí)踐教學(xué)平臺的組卷功能，精心設(shè)計(jì)形成4份階段性測試題集。學(xué)生在線完成測試后，由教師和助教在線完成試卷批閱并在班級內(nèi)公布成績。最后通過ZOOM或騰訊會議等線上即時(shí)互動系統(tǒng)，通過教師指定和學(xué)生自愿報(bào)名相結(jié)合的方式，明確選定部分學(xué)生開展線上解題思路分享活動。通過學(xué)生線上解題思路分享、師生在線舉手提問、教師在線點(diǎn)評和主講學(xué)生積極備課等系列擂臺準(zhǔn)備活動，不僅活躍了線上課堂的教育教學(xué)氛圍，還提高了主講學(xué)生對課程重要知識點(diǎn)的掌握程度和學(xué)習(xí)熱情。

多輪線上打擂式教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，這種教學(xué)方法充分適應(yīng)當(dāng)下的信息化教學(xué)要求，因勢利導(dǎo)地釋放了新生代學(xué)員網(wǎng)絡(luò)社交活力，較好地激發(fā)了學(xué)習(xí)者“擂臺爭雄”意識和自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，不僅提高了師生和生生間的互動質(zhì)量，還培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者的深度思考、批判性反思和分析研究能力。

結(jié)語

線上教學(xué)方式已經(jīng)融入各層次各類型的人才培養(yǎng)過程，成為傳統(tǒng)課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充形式，如何提高線上教學(xué)的質(zhì)量已經(jīng)成為全社會關(guān)注的熱點(diǎn)話題。筆者對傳統(tǒng)線上教學(xué)面臨的深層次挑戰(zhàn)進(jìn)行了剖析，創(chuàng)新性地提出了一種線上打擂式教學(xué)方法，詳細(xì)研究了該方法的內(nèi)涵及其組織實(shí)施模式，并介紹了筆者的相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以供參考借鑒。打擂式教學(xué)方法是傳統(tǒng)線上教學(xué)方法的一種有益補(bǔ)充，其因勢利導(dǎo)，可充分釋放新生代學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)社交活力并激發(fā)學(xué)習(xí)者的內(nèi)驅(qū)力，較好地解決了線上教學(xué)“師生互動模式單一、授課內(nèi)容缺乏深度、學(xué)生自主參與不強(qiáng)”等問題。

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Exploration and Practice of Online Challenge Teaching Method

YANG Wei， ZHANG Shuang-hui， LIU Yong-xiang， WU Jing

（College of Electronic Science and Technology， National University of Defense Technology， Changsha， Hunan 410073， China）

Abstract： Under the background of the widespread popularity of online teaching， the deep challenge of the traditional online teaching method are analyzed， such as the single mode of teacher-student interaction， the lack of depth of teaching content， and the weak independent participation of students. Then， an online challenge teaching method is proposed， and its connotation and the organization and implementation mode are detailed. Through the close and high-quality interactive mode of online competition between teachers and students， and students themselves， it effectively stimulates learners’ sense of competition， enhances their enthusiasm for independent participation and learning motivation， and cultivates learners’ deep thinking and research exploration abilities. Finally， we also introduced the author’s practical experience of online challenge teaching of Signals and Systems course for reference.

Key words： online teaching; teaching method; online challenge teaching method