线上打擂式教学方法的探索与实践

［摘 要］ 在线上教学广泛普及的背景下，剖析了传统线上教学方法面临“师生互动模式单一、授课内容缺乏深度、学生自主参与不强”的深层次挑战，创新性地提出了一种线上打擂式教学方法，探究了线上打擂式教学方法的内涵及典型组织实施模式。通过线上打擂这种紧密高质量的师生和生生间互动模式，有力激发学习者的“擂台争雄”意识，提高其自主参与热情和学习动力，培养学习者的深度思考和研究探索能力。最后，介绍了作者开展“信号与系统”课程线上打擂式教学实践经验，以供参考借鉴。

［关键词］ 线上教学；教学方法；线上打擂式教学方法

［基金项目］ 2020年度国防科技大学本科和任职教育教学研究课题“‘信号与系统’课程‘体验+认知+实战’阶梯式趣味雷达实验体系研究”（U2020009）

［作者简介］ 杨 威（1985—），男，江西丰城人，博士，国防科技大学电子科学学院副教授，硕士生导师，主要从事认知雷达目标探测与识别研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）38-0085-04 ［收稿日期］ 2023-04-07

长期以来，教师、学生和家长习惯于线下课堂教学。在教育信息化、数字化的背景下，线上线下混合式教学乃至线上教学方式已经成了传统线下课堂教学的重要补充形式。历经近年来的持续探索、研究和实践，各个教育层次、各种教育类型基本能够较好地运用互联网工具开展线上教学工作［1-2］。

然而，在“摸着石头过河”的教育教学实践中，广大师生也不难发现线上教学存在的各种各样的问题。在线上教学方式刚纳入各级教育教学计划时，无论是教育教学管理者还是广大师生，更多地聚焦在如何解决信息化网络化教育教学设备的有无和如何操作使用的问题；经过较短时间的努力保障，线上教学实践更多地聚焦于如何高效运用各种信息化网络化教育教学系统，以及如何开发建设更有针对性的线上教育教学资源等问题。随着线上教学经验和教学资源的持续丰富和完善，通过全社会力量的共同努力，目前已经较好地解决了上述设备的有无、用好及资源建设等问题，广大教育教学工作人员也逐渐认识到了传统线上教学面临的多种挑战［3］。

值得指出的是，当前线上教学或者线上线下混合式教学已经成为传统课堂教学的重要补充形式，深刻影响着各类型课程建设、教学模式以及师生互动等教育教学理论和实践。本文剖析了传统线上教学面临的深层次挑战，创新性地提出一种线上打擂式教学方法，并结合笔者主讲的“信号与系统”课程实践，给出了可借鉴的线上打擂式教学组织与实施过程范例。

一、传统线上教学面临的深层次挑战

随着线上教学方式的普遍开展，其一开始对教师和学生的吸引力逐渐消退。当下再采取线上教学方式更多地对传统课堂教学的补充或者临机采用的教学方式，因此亟须全方位思考传统线上教学方式面临的挑战，充分释放线上教学方式的教人育人潜能。在此背景下，目前，师生和家长逐渐认识到了传统线上教学面临“师生互动模式单一、授课内容缺乏深度、学生自主参与不强”等深层次挑战。

（一）师生互动模式单一

常见的线上教学形态包括两种，一种是由教师离线录制好线上课程资源，由学习者自主安排时间，采用“随点随播”的方式在线教学，通过论坛或其他交互工具进行离线或即时交流互动；另一种是师生同步在线，通过音视频会议或教学软件，采用“远程实时”的方式在线教学，通过即时交互工具进行师生互动。前一种线上教学形态中的师生互动模式有助于完成整个教学计划，但通常难以即时答疑解惑，也难以激发学生的学习兴趣。与之相比，后一种线上教学形态采用“远程实时”的在线教学方法，有一定程度的改善。然而大多数时间由教师线上讲授，学生在线听课，中间夹杂少量问答互动。长期采用这种相对单一的师生互动模式同样单调乏味，同样难以激励教师的授课激情，也难以持续激发学生的学习兴趣，师生互动成效不足。

（二）授课内容缺乏深度

在迫于各种环境条件必须由传统线下课堂教学转为线上教学方式时，全社会有关线上教学的诉求大都体现在能够顺利完成教学计划、建强和补足线上教学软硬件基础设施、研发和建设线上教育教学资源以及熟悉和掌握线上教学软硬件系统等［4］。当这些浅层问题得到了较好的解决，信息化网络化教学设施会比较完善［5］，线上课程教学资源日益丰富［6］，线上教学手段的人机交互性能也得到了持续提升［7］。在此背景下，线上教学的基本诉求也在不断升级，由一开始的“顺利完成教学计划”转到了“提高教育教学成效”。当线上教学需求由任务驱动转到成效导向时，如何更好地在传统课堂教学的基础上，发挥和挖掘线上教学模式的优势自然成为重要教育教学研究课题。

即使采用“远程实时”的线上教学方式，受制于师生互动的惯性，仍然采用简单的线上授课方式，由教师拿麦讲，学生用耳听，教师同步翻阅教学多媒体资料，中间偶尔用电子标记笔进行原理推导，师生通过简单问答掌控线上教学状态。这种线上教学方式决定了授课内容不能过于抽象复杂，也没有给学生预留深入思考的时间和空间，师生互动并不具备充分的启发性。

（三）学生自主参与不强

如前所述，传统线上教学任务更多地依托教师的资源建设、在线点名和线上讲授。学生被动参与，没有深入参与线上教育教学情境的构建，也没有很好地将自己代入线上教育教学情境角色。因此，传统线上教学会出现学生远离教学终端、网络同步冲浪、观看其他无关音视频和睡觉等不少开小差行为，自主参与的动力不足、空间不够、成效有限、激情不高［3］。

事实上，历经线上教学实践，师生线上讲授和在线学习素养都得到了一次质的飞跃，具有提高线上教学成效的优良根基。现在亟须根据新一代教学对象的特点，因势利导，通过深入释放在线教学系统潜能和优化设计在线教学方法，充分利用新生代学生的网络社交活力，鼓励学生自主参与构建线上教育教学情境，营造线上深度互动时空，提高线上教学内容的深度，全方位提升线上教学成效。

二、线上打擂式教学方法

本文针对传统线上教学面临的深层次挑战，提出一种线上打擂式教学方法，即教师通过提前精心设计和公开发布赛题，学生在线上有序开展擂台比拼，在教师引导下由师生共同评分，最终评比出每次擂台比拼的最终霸主。线上打擂式教学方法的主要目的是通过让学习者主动参与课程相关的挑战性活动，深刻理解和掌握擂台主题；主要手段是师生线上高质量互动；主要措施是擂台公开比拼。线上打擂式教学方法可充分激发新生代学生的自主参与意识、擂台争霸欲望和网络社交活力等，不仅有利于帮助学生主动构建课程知识体系架构，还有利于学生更深刻地理解课程关键知识点的内涵。值得指出的是，线上打擂式教学方法是传统线上教学方法的一种重要补充，其更适用于具有挑战性的教学重点和难点、开放型教学案例、拓展型教学主题、研讨型教学内容等。下面重点阐述线上打擂式教学方法的典型组织实施模式。

（一）提前精心设计和公开发布赛题

教师首先根据教学计划安排，针对挑战性较高且极其重要的教学痛点难点问题，如重要又灵活的课程练习题、关键且易混淆的概念辨析、开放且内蕴课程原理的典型应用、尚未形成科学结论的研讨型课程主题、关键阶段性测试题等，结合线上教学一个学时3～5人次左右的高质量交互，精心设计擂台赛主题。

擂台赛主题的具体形式主要表现为重点和难点习题的讲解与多视角剖析、关键概念的辨析与研讨、典型或综合应用案例的推演与复盘、开放型教学主题的研讨交流、重要节点性测试题等。这些形式有利于引导学生进入一个特定的教学情境，通过内驱的师生、生生之间双向和多向互动，激励学生在线学习过程中进行深度思考、批判性反思和分析研究。

为提高后续擂台比拼的质量和成效，线上擂台赛主题应该是有限且明确的，框定好是个人擂台赛还是团体擂台赛，给出每次线上打擂的时限等关键规则。同时，需要给学生充分的准备时间，至少提前1～2天发布擂台赛题，供全体学习者进行报名，并提前收集学生打擂思路，优选2～3组进行线上擂台比拼。

（二）学生线上有序开展擂台比拼

通过线上音视频会议或教学软件，在预定的时间开展线上擂台比拼。鉴于远程网络实时教学时空的特殊性，每次擂台比拼的人次和规则与传统线下擂台比武有所不同。优选2～3组参加线上擂台比拼，每组在开展攻擂的过程中，其他师生不能干扰攻擂进程。如果其他师生有相应的疑惑，则应该通过软件系统或者其他即时通信工具进行举手示意或者发弹幕，提醒擂主及时答复。对于后续攻擂选手，重点是演示和讲解其与前续擂主理念、思路与技术途径的区别与联系。教师重点在线把控整个擂台比武的进程，在恰当的比拼节点进行提醒与补充，确保整个线上擂台比拼能够顺利进行。

当前一些线上教学平台也可以通过虚拟班级群组发布教学视频，通过离线交互工具进行非实时交互，并且根据录制的教学视频质量和交互情况由学习者进行大众投票或点赞。这种离线擂台比拼方式适用于即时交互要求不高的擂台赛，与前述远程网络实时教学时空中的擂台比拼没有本质区别，对后续在教师引导下的师生共同评分也没有影响，后续不再强调二者间的区别。

（三）在教师引导下由师生共同评分

教师密切监控整个线上攻擂过程，对每一个攻擂选手的清晰陈述、精彩阐释、简明梳理和形象呈现等予以重点记录，对其中存在的谬误或者混淆不清的地方予以同步记录。围绕一个擂台赛主题，最后由教师对每一个攻擂选手的优点和缺点进行点评，并明确给出擂台赛题的科学结论以供全体学习者参考借鉴，这个时间不宜太长，语言应该简练准确。为充分激发全体学生的共同参与意识，通过前面教师的正确引导，可以借由各种会议软件或者即时通信系统收集大众投票数或者点赞数，以给出一个大众评分。当然，教师点评和大众评分只是起到对重要知识理解的引导和鼓励学生积极主动参与课程讨论的作用。擂台比拼的收获主要在于学生的准备过程以及师生和生生间在擂台赛中你来我往的互动过程。

通过赛前踊跃申报、赛中协力攻擂、赛后大众评分，这种紧凑的高质量的师生和生生间互动模式可以有力激发学习者的“擂台争雄”意识，提高其自主参与热情和学习动力，培养学习者的深度思考和研究探索能力。

三、线上打擂式教学实践

笔者长期从事高等工科专业基础课“信号与系统”课程的教研工作［8］，经过最近三年的线上教学实践经验积累，目前已经形成了较稳定的线上打擂式教学组织和实施模式。重点围绕“信号与系统”课程中的重点和难点知识、易混淆概念、重要定理和方法及四大阶段性测试等教学主题组织线上擂台赛。其中教师的主要任务是精心设计赛题和提前明确比拼规则，每次3～5名学生自愿报名参赛，并在正式比赛前与参赛选手对接好汇报逻辑思路和关键内容，确保比拼质量，释放线上擂台赛的教人育人潜力。以下介绍几个典型组织实施实例以供教育教学工作人员参考借鉴。

针对“信号与系统”课程中重点和难点习题、定理或者易混淆的相关概念，将其设计为擂台赛题，鼓励学生组队录制对应的解题或推导视频，重点包括解题或推导思路、技巧及多种解题途径等，同时回顾其中所包含的课程知识点和基本原理背后的物理内涵。利用EduCoder在线实践教学平台“信号与系统”实践课程［9］的虚拟班级功能，对每一个赛题设置一个文件夹，不同擂台选手将录制好的视频发布在线上教学平台对应的文件夹内，供全体师生学习交流，依据每个不同视频的点击数进行选手间得分的评比。

针对“信号与系统”课程中至关重要的时域卷积定理和时域抽样定理，课程组通过从学校具有完全自主知识产权的空间目标雷达稀疏成像和间歇采样转发干扰技术中提炼典型应用实例，将其设计为擂台赛题，并提供关于常用雷达信号、雷达匹配滤波接收系统和雷达成像基本流程等引导性补充材料。由学生综合运用所学常用信号和系统的时域或频域分析方法以及时域抽样定理，针对雷达成像和间歇采样转发干扰技术原理进行推演与复盘，利用两节课的时间组织远程网络实时擂台赛活动。开始由教师进行适当技术原理的引导提示，中间由3组攻擂选手进行总结汇报和虚拟在线仿真实验演示，最后由教师进行逐一点评并揭晓最终答案。在线上擂台赛开展过程中采用雨课堂弹幕功能即时完成师生与生生间的交互，最后采用线上投票工具收集大众评分完成选手间得分的评比。