專題教學的設計模式與實施

摘 要 專題教學模式能夠針對重、難點問題，按照知識的發展過程設置成主線明確、層層推進、充滿探究的專題系列。本文分析了專題教學的三種設計模式與實施方式，設計了“信號與系統”的專題實例，論述了專題教學的實施過程，師生角色，專題庫建設與成績評定的新方案。

關鍵詞 專題教學模式 信號與系統 階梯遞進

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言

改革課堂教學模式，提高課堂教學質量是當前高校教學改革的熱點問題。傳統的教學模式以“教”為主，教師統治了課堂，學生則成了課堂中不動腦筋的看客、筆記員，這嚴重偏離了教學的本質。為改變這種現狀，專題教學模式應運而生。專題教學模式是教師按照知識的內在聯系和邏輯關系對教學內容進行提煉、整合與充實，形成既相互聯系又相對獨立的系列專題，并指導學生通過專題研究主動獲取知識的一種教學模式。①專題教學是教師對教材內容的重新梳理、組織與創造，它凝聚了教師處理知識重難點的構思，反映了知識創生的過程與處理問題的思路方法，非常有利于培養學生多角度分析問題的能力以及創新思維能力。“信號與系統”課程理論知識點分散，概念深奧，特別是包含了大量復雜的數學推證，使得它不易學習，難于深刻理解。在教學實踐中，引入專題教學法對“信號與系統”課程的知識點進行串接整合，產生了良好的教學效果。

1 專題教學的設計模式

要使專題教學模式取得良好的教學效果，首先需要設計出優秀的探究專題。在以往教學實踐的基礎上，提出以下幾個專題設計模式。

1.1 “學新溫故”的回返式

知識體系有其內在的聯系，有高低層次之分。如果在學習了新的知識后，再回過頭來審視先前的知識，則會有一種居高臨下、一覽眾山小的感覺。設置一些“學新溫故”的回返式專題，即用新方法處理舊問題，就可以以新方法處理舊問題，深入把握問題的實質，建構新視野下的知識體系。

例如，教材一般是在定義了沖激函數（）后，附帶給出幾種常用的函數形式。②在學習了傅里葉變換后，可設置由傅里葉變換對1€G？（）求沖激函數（）的專題如下。

已知（）€G粒？2），由（） = 1，可得（）= （）/。舉一反三可推出（）= 1/，（）= [（ + ）]。

1.2 “基礎→遞進→拓展”的探究式

按照“基礎→遞進→拓展”的階梯方式設置專題，能夠充分體現知識由低級到高級的發展進程，更好地為學生提供探究思路。設計的關鍵是梯度要適宜，不可過高，也不可過低。基礎要與學生已有知識搭接，梯度應在學生可跨越的范圍內，拓展應能引導學生的思維飛躍。這種模式能夠構筑起知識的生長線，并在學生的探究過程中，充分顯示出知識的創新過程與問題求解的思路進程。

比如，設置卷積專題如下。

基礎：卷積的物理意義，卷積的圖解計算方法。

遞進：分段函數的卷積計算方法；主要是積分限的變化與確定方法。

拓展：卷積的應用，時域卷積對應頻域乘積→濾波；時域乘積對應頻域卷積→調制；復頻域中系統函數的求解與分析等。

1.3 “算法→仿真→應用”的實踐式

理論的歸宿是應用，只有將理論應用于實踐才能檢驗其正確性，也才能解決實際問題。實踐的起點是算法，橋梁是仿真分析。只有把算法解析清楚，才能編程予以仿真實現，最后再付諸實踐。

“信號與系統”課程的算法多而復雜，算法解析對學生思維能力的培養具有重要作用。把解析為流程并把它轉化為程序更能進一步顯明算法的實質，培養學生的編程能力。專題設計時，對主要算法解析為流程圖，并用MATLAB編程實現，最后利用此程序處理實際問題。例如，設計FFT算法的流程圖，轉化為MATLAB程序，在WINDOWS環境下錄一段話，分析其頻譜，并與MATLAB自帶的FFT程序的處理結果進行比較。

2 專題教學的實施方式

2.1 師生角色

專題教學模式實施的好壞，專題設計者——教師起著關鍵作用，只有教師設計出深刻而有創意的專題，才能培養出有深刻思維與創新能力的學生。

教師的作用主要有兩個：一是設計專題庫，二是指導專題的有效實施。這對教師提出了更高的要求。一方面要求教師有淵博的專業知識與構思創作能力，能夠對教學核心內容有深刻、準確而全面的把握，對課程體系、重難點了如指掌，對科技發展非常了解；另一方面要求教師具有較高的教學藝術、教學組織能力，掌握學生的實際情況，能充分調動學生學習的熱情與興趣，最大程度地提高課堂教學效率。

學生的作用也主要有兩個：一是學習探究專題，二是創新設計專題。一方面學生要能夠以教材、網絡等為依托主動研習專題，多角度、多層次、多側面地去思考問題、分析問題、探求答案，撰寫研習報告，積極參與課堂研討，反饋學習感悟，提出改進方案；另一方面，學生要深思專題設計的意圖，體會專題包含的創新方法，并能夠針對自己學習中存在的問題，設計處理問題的專題系列。

2.2 實施方式

采用小組方式進行研討，充分發揮合作互補的優勢。按3～5人一組將學生分成多個小組，規定小組成員合作研究，并指派每次可能主導專題研討的小組。

（1）課前研習。教師在上課前一周把標注有涉及教材知識點的專題發給學生，給學生以充足的閱讀教材、搜索資料、研究思考與撰寫研習報告的時間和空間。學生在研習報告中要記錄學習時存在的問題與感悟，以便在課堂中討論分析。

（2）課中研討。首先由主導小組闡述學習專題的情況，并發表對專題的評論。非主導小組可以提問、反駁、補充與完善。教師則要掌控課堂研討進程，最大可能地調動學生參與討論，引導學生思維，在討論遇到障礙時做點睛指導，在學生有創新見解時做精彩點評，最后對課堂研討進行總結，對學生討論及回答問題中的表現打分，作為平時成績的重要組成部分。

（3）課后評述。學生根據研討情況寫出專題學習評述報告，提出學習感想，完成與專題相關的作業練習，交給教師批改。教師根據學生報告中反饋的信息以及作業中反映的問題，修正專題設計，完善專題庫建設。對學習中有特殊問題的學生進行單獨輔導交流，以期同步前進。

2.3 成績評定

專題教學模式需要有與之配套的成績評定辦法。專題教學模式以培養學生的探究能力、實踐能力與創新能力為特征。而這些能力的培養絕不是一次考試能夠達到目的的，它主要體現在平時的專題實施過程中，因此需要加大平時成績的比重，改革期末考試方式。

平時成績可以占到30%～50%，主要根據研習報告、課堂參與討論情況、評述報告、自設專題、研究小論文、解決問題的創新能力與思路等進行評分。期末考試則采用開卷方式，在考試題目設計上，減少背記題目，重點考查學生靈活運用理論知識解決問題的能力，促進學生在平時就主動增強其思維能力與實踐創新能力的訓練。在我校通信工程專業2010-2012三年的教學實踐證明了此方法能克服學生平時的懶散習慣，調動其學習的積極性，考試結果也能體現出學生分析解決問題的能力。

3 結論

教師在教學中起著主導作用，只有教師發展了，才能促進教學發展。專題教學模式為教師的發展提供了良好的契機。它要求教師主動鉆研業務，提高自身水平，努力設計出立意深刻、認識獨到、分析透徹的專題。專題教學模式也使學生的主體地位得以實現，它要求通過學生的自主學習與實踐探索獲取知識與方法，強化其深入思考問題的意識，培養其良好的創新思維習慣。專題教學模式建立了師生智慧交互的網絡，教師在通過專題開拓學生視野的同時，也得到學生探究思想的助推，從而達到教學相長的作用，這對于培養學生的創新能力，提高教學質量具有重大意義。

注釋

① 王玨.高職“概論”課專題式教學的實踐與探索明.北京工業職業技術學院學報，2009.8（4）：75-78.

② 姜建國，曹建中，高玉明.信號與系統分析基礎（第2版）[M].北京：清華大學出版社，2006.