在線開放課程在信號與系統教學中的應用與探索

張薇 張虹

摘? 要：計算機網絡和通信網絡等信息技術的發展不斷推進教育教學的改革。以在線開放課程為主導的網絡教育平臺充分體現了“以學生為主體”的教學理念，學習者可以利用碎片化的時間自主地選擇教育資源，提高學習的自由性和主動性。該文以在線開放課程和信號與系統專業課的深度融合為例，總結其具體實踐的措施及經驗，以期推動專業課的課堂教學方式的改革，提高課堂教學質量。

關鍵詞：在線開放課程? 信號與系統? 課堂教學

在“互聯網+”時代，信息化技術與傳統教學相融合已成為教學信息化的核心理念。通過信息技術手段，教育教學可通過多途徑傳播，突破時空局限性[1]。教育信息化的關鍵在于將以傳授知識為主的教學方式向以培養能力為主的教學方式轉變。大規模在線開放課程在國內又被稱為“慕課”，是由具有分享和協作精神的教育工作者發布于互聯網，具有開放性和透明性[2，3]。相比于只講授一兩個知識點的“微課”[4]，它具有系統的課程體系，明確的教學對象和教學目標。在教育信息化的形勢下，如何根據學科特色（如信號與系統）將在線開放課程與教育教學更高效地融合是教育改革亟需解決的問題。

1 在線開放課程是“互聯網+教學”理念下的一種教學方式

在“慕課”平臺上，學生可以根據自己的學習目標以及時間，選擇需要的課程進行學習。在線開放課程的內涵可以從課程形式和教育模式兩個方面進行詮釋。從課程形式角度，以往的課程形式以教師面對面授課為主，授課時間、地點相對固定。而“慕課”以虛擬網絡課堂的形式呈現在全球學生面前，打破了時空限制，學生根據自己的學習興趣選擇合適的課程材料（包括視頻、教材和習題集等）[5]。學生可以選擇聆聽世界一流大師的課程或是國家級精品課等，這對于資質一般的高校學生來說，等同于足不出戶便能跟一流學府的學子享受同樣的授課質量。

2? 在線開放課程在“信號與系統”教學中的建設理念和思路

2.1 優質網絡資源與課堂相結合

網絡在線課程以其靈活性和開放性而著稱，學生可以根據學習準備情況進行學習，碎片化的時間得到有效利用。考慮到我國現有的教育體制和就業市場，在線網絡課程還不能替代課堂教學。因此，如何將兩者相結合，取長補短，盡可能地提高學習者的學習能力是需要思考和解決的問題。

以信號與系統學科為例，美國國家工程院奧本海姆（Alan V. Oppenheim）是該領域泰斗級學者。課程組將其在麻省理工大學錄制的網絡課程添加至該校在線網絡平臺。網絡課程采用幻燈片和動態仿真的形式，講解信號與系統課程中較難理解的知識點（卷積和傅里葉變換等），這是優于教學課堂的部分。

在課堂教學前，學生可先在學校在線網絡平臺上選擇在線課程，包括奧本海姆版網絡課程、國家級精品課和校內版網絡課程。在課堂教學中，教師應將在線課程與課堂教學融入在一起。教師應根據學生專業情況，列寫出該專業課程的教學大綱。在講授基礎知識點后，根據學生課前網絡課程預習中遇到的共性問題，結合該專業的工程實際問題側重講解。在學科學期末會要求學生針對信號與系統在電力系統中的實際應用撰寫專題報告，提高學生獨立思考和工程實踐能力。

2.2 翻轉課堂

翻轉課堂的核心理念是將教學方式從教師傳授知識點轉變為學習者對知識的主動探索[7，8]。翻轉課堂的開展分為課前與課中兩個部分。學生在課前通過網絡在線視頻完成學習任務，在學習過程中遇到的問題可以在課中與老師或其他同學交流討論。課中，教師根據課前準備討論課題組織學生分組討論。此時，學生為課堂主體，組內討論提出解決方案，組間相互提問。教師組織討論并觀察各組討論情況，對組內個別問題針對性講解，對組間共性問題集中講解，實現了分層教學。

翻轉課堂和在線網絡課程的結合有幾點優勢。第一，提升教學互動性。以往教學中教師與學生之間的關系為“教與受”。學生機械地聽和記，被動地“受”。通過翻轉課堂，能夠讓學生變成課堂主體，從而激發學生的興趣，并提高其協作互動的能力。第二，注意力集中。研究表明學生注意力集中的時間是有限的。而學生從被動地聽講到積極主動地進行討論，學生注意力的集中會提升教學效果。

3? 在線開放課程的實踐與探索

將國內外優秀的信號與系統的網絡課程發布在學校網絡教學平臺，學生通過賬戶登錄可以隨時隨地進行自主學習。對于平時受學時限制難以擴展描述的性質，課程組教師可通過網絡視頻進行講解和展示，學生也可以自行參考國外奧本海姆版的網絡課程，此課程較注重實例展示和圖形化描述。學生可以利用課余碎片化時間觀看視頻，加深理解。由此可以看出，開放在線網絡課程能夠起到擴展教學的作用。

課程組教師可以通過網絡后臺了解學生網絡課程訪問的情況。一方面，通過對不同知識點點擊量的縱向對比，可以觀察出學生學習中遇到的難點，在后期復習時重點講解，同時思考教學中可能存在的問題及改進方法。另一方面，通過同一知識點不同版本網絡課程的點擊量的橫向對比，可以看出學生更傾向自己喜歡的授課方式。對于某知識點點擊量較高的網絡課程版本，教師應認真分析其知識點引入方式和邏輯架構，學習網絡課程中好的教學方式，改進教學中存在的不足。由此，實現了通過在線網絡課程反推教學質量改進的目標。

4? 在線開放課程與專業課程深度融合

在線開放課程的存在推動了專業課（如信號與系統）教學的改革，提高了課堂教學質量。在線開放課程與專業課程的融合，不僅僅是普通技術的融合，而是一種相互促進相互補充的深度融合。在線開放課程使學習者能夠利用碎片化時間自主學習，不受專業課學時限制，同時也打破了教學課堂的時空局限性。另外，將翻轉課堂融入其中，更能激發學生學習的主觀能動性。

高等院校教育質量不均是制約學生學習能力素質提升的一個關鍵因素。在線開放課程與信號與系統的深度融合，一方面打破了受教育平臺的壁壘，使學生能夠通過互聯網享受世界一流、國內一流大學的課堂。另一方面，教師也可以通過開放平臺觀看網絡課程，提高教學質量，促進教師教學水平的提升。

參考文獻

[1] 王穎，張金磊，張寶輝.大規模網絡開放課程（MOOC）典型項目特征分析及啟示[J].遠程教育雜志，2013（4）：67-75.

[2] 文培.挑戰與變革：慕課時代的高等教育[J].理論研究，2013（9）：12-13.

[3] 鄧宏鐘，李孟軍，遲妍，等“.慕課”時代的課程知識體系構建[J].課程教育研究，2013（21）：5-7.

[4] 張生，王麗麗，蘇梅，等.微課程設計要素探討[J].中國電化教育，2014（9）：72-76.

[5] 胡藝齡，陳婧雅，顧小清，等.MOOCs在教育均衡中的挑戰及應對策略[J].中國電化教育，2014（7）：40-45.

[6] 張婧婧，鄭勤華，陳麗，等.開放教育資源共享行為及其影響因素的實證研究——以“學習元”為例[J].中國電化教育，2014（8）：73-81.

[7] 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012（4）：46-51.

[8] 鐘曉流，宋述強，焦麗珍.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究，2013，19（1）：58-64.