“信號與系統(tǒng)”的微課教學(xué)實踐探索

邢礫云 周振雄 董勝 賈雁飛 鄒青宇

摘 ? 要：慕課的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)教育的運作模式，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代孕育下蓬勃發(fā)展，同時一系列不可避免的問題逐漸凸顯，尤其是學(xué)生主觀能動性、持續(xù)性的激發(fā)，教育界對MOOC實施方式必須深刻反思。文章以“信號與系統(tǒng)”微課教學(xué)實踐為例，在結(jié)合課程特點、學(xué)生適應(yīng)性和課程建設(shè)方式的基礎(chǔ)上，提出“一導(dǎo)二簡三提”的微課教學(xué)實踐模式，探索具有鮮明專業(yè)特色的應(yīng)用型本科MOOC建設(shè)途徑，并對“以課程質(zhì)量為核心”的教學(xué)實踐改革措施及效果進行了詳細闡述。

關(guān)鍵詞：慕課;微課;“一導(dǎo)二簡三提”;信號與系統(tǒng)

1 ? ?“信號與系統(tǒng)”課程概要

“信號與系統(tǒng)”是一門理論要求比較高的課程，要求學(xué)生在具備扎實的高等數(shù)學(xué)中的微積分、線性代數(shù)等基本數(shù)學(xué)理論的同時，還需掌握電路理論等專業(yè)基礎(chǔ)知識。為解決學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差、課堂積極性不高、缺乏學(xué)習(xí)主動性等問題[1-3]，改變以教師、課堂、課本為中心，學(xué)生被動接受知識，這種“一言堂”的教學(xué)模式[4]，結(jié)合“信號與系統(tǒng)”課程的特殊性、復(fù)雜性、抽象性特點，“以導(dǎo)促學(xué)，以簡勸學(xué)，以提研學(xué)”的方式進行微課教學(xué)模式探究并與實踐相結(jié)合[5]。基于慕課（Massive Open Online Courses，MOOC）時代背景下，以前期“信號與系統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)為契機，實現(xiàn)“信號與系統(tǒng)”課程的微課建設(shè)，為進一步提升教學(xué)效果奠定基礎(chǔ)，切實提高學(xué)生理論、實踐應(yīng)用水平，達到“以用促建”的研究目的[6-7]。目前課堂教學(xué)存在以下問題。

（1）理論性較強。學(xué)生對知識應(yīng)用價值缺乏深刻理解，難以做到學(xué)以致用，尤其在解決一些實際工程技術(shù)問題時缺乏理論聯(lián)系實踐的經(jīng)驗。

（2）課程關(guān)聯(lián)性極強。前續(xù)課程基礎(chǔ)不牢、學(xué)習(xí)深度不夠，缺乏理論知識靈活運用能力，直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果，甚至影響就業(yè)與考研，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[8-10]。

本文著眼于以信息類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程“信號與系統(tǒng)”，提出“一導(dǎo)二簡三提”的微課教學(xué)實踐探索模式。深刻剖析了課程特點與存在的問題，在充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”的便捷、高效、靈活的學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢基礎(chǔ)上，主要探討了將“互聯(lián)網(wǎng)+微課”的教學(xué)形式與教學(xué)實際相結(jié)合的慕課建設(shè)模式與實施效果。

2 ? ?“一導(dǎo)二簡三提”的“信號與系統(tǒng)”微課建設(shè)研究與實踐探索的關(guān)鍵及教學(xué)實踐措施

將傳統(tǒng)教學(xué)與“互聯(lián)網(wǎng)+”微時代的課程模式充分結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，多方面、全方位培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，教學(xué)過程中，多思考，根據(jù)實際情況進行適當(dāng)調(diào)整，理論指導(dǎo)實踐，實踐反饋教學(xué)，形成良性循環(huán)及長久機制，為切實提高信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)質(zhì)量做貢獻。

2.1 ?深挖課堂潛力，變抽象理論為綜合運用能力

（1）為將抽象概念通過微課的課堂演繹直觀表達，課程組教師定期集體備課，編排“劇本”，討論教學(xué)重點難點，設(shè)計關(guān)鍵教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)引方式。根據(jù)“劇本”分配角色，由課程組集體參與教學(xué)過程，通過課后總結(jié)，深挖課堂潛力，提升教學(xué)效果。

（2）在直觀理解的基礎(chǔ)上，將虛擬仿真實驗與知識綜合運用相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和對實驗數(shù)據(jù)的分析能力。借助Matlab軟件與微課視頻相結(jié)合，學(xué)生可以隨時隨地反復(fù)查看，易于隨時解決實驗過程中出現(xiàn)的操作問題。使實踐教學(xué)內(nèi)容更充實，知識點更精煉，在挖掘課堂潛力的同時，變抽象理論為綜合實踐運用能力。

（3）為開拓學(xué)生的國際視野，并結(jié)合學(xué)生語言水平的實際，教學(xué)中安排在最后一章開展雙語教學(xué)。前4章學(xué)習(xí)中則部分引入專有名詞的英文表達，在一定英文專業(yè)詞匯積累基礎(chǔ)上，學(xué)生更容易接受教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)引入前沿案例與最新研究成果，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.2 ?“一導(dǎo)二簡三提”實現(xiàn)微課的制作

課堂教學(xué)中，制作課堂中適用的微課視頻時，時長控制在1～2 min最佳。“一導(dǎo)”：每段視頻都要包含簡短的引導(dǎo)，實現(xiàn)明確學(xué)習(xí)目的、融入引人入勝的情感設(shè)計。“二簡”：視頻內(nèi)容要緊密結(jié)合信號與系統(tǒng)課堂教學(xué)的難點、要點，深入淺出，舉例簡單易懂又能說明深奧理論中所包含的淺顯的物理含義，便于學(xué)生理解記憶。“三提”在視頻最后留下具有一定深度的問題，讓學(xué)生進行討論，主要目的是通過對問題的討論，激發(fā)學(xué)生深入研究課程的興趣，發(fā)散思維，創(chuàng)新方法，活躍課堂氛圍。根據(jù)學(xué)生的不同需求，分別在實踐應(yīng)用和理論深度等知識的提升上著手，通過實際工程案例或數(shù)學(xué)推導(dǎo)、知識擴充實現(xiàn)知識的升華。

課堂活動是深化微課教學(xué)成果的有效手段。微課設(shè)計緊密結(jié)合各章節(jié)知識點特點及相關(guān)工程知識案例，以“一導(dǎo)二簡三提”微課視頻形式拋出問題。課堂活動由分組、討論、交流階段分段實施，多角度激發(fā)學(xué)生的參與熱情。小組人數(shù)控制在3～5人，由組長負責(zé)記錄討論內(nèi)容，討論時間3～5 min。每個課題討論后通過交流討論結(jié)果，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，教師進行適當(dāng)總結(jié)并對發(fā)現(xiàn)的問題及時糾正，使學(xué)生對知識要點有更深入的理解和掌握。為使課堂活動順利開展，通過慕課平臺布置課前預(yù)習(xí)，學(xué)生可以借助網(wǎng)絡(luò)資源進行相關(guān)資料的檢索，同時加強了文獻檢索以及分析、解決問題能力的培養(yǎng)。

3 ? ?實施效果及反饋

在已有省級優(yōu)秀課及優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的基礎(chǔ)上，充分考慮課堂內(nèi)外微課的運用，做好課堂活動設(shè)計以及課下微課自學(xué)內(nèi)容，制定反饋機制。不但能運用，而且有考核。將傳統(tǒng)教學(xué)與“互聯(lián)網(wǎng)+”微時代的課模式充分結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，多方面、全方位培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，教學(xué)過程中，多思考，根據(jù)實際情況進行適當(dāng)調(diào)整，理論指導(dǎo)實踐，實踐反饋教學(xué)，形成良性循環(huán)及長久機制。實施效果如下所示。

對比電子信息工程2016級結(jié)合“一導(dǎo)二簡三提”的教學(xué)原則實施微課及慕課教學(xué)實踐與實施前電子信息工程2015級的能力表現(xiàn)分析如表1所示，可知，平均成績由64.25分提高到76.42分，計算、理解、應(yīng)用、綜合分析能力均得到了明顯提高，尤其是應(yīng)用和綜合分析能力得分率提高超過17%。可見，微課與慕課的有機結(jié)合，融合結(jié)合課程特點的教學(xué)方法改革，加之針對培養(yǎng)目標(biāo)的有的放矢，能夠良好與調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及主動性，實現(xiàn)了從單純的理論推導(dǎo)到工程實踐應(yīng)用的延伸，提高了學(xué)生對知識掌握的靈活度。

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