《信號與系統》課程教學模式探索與思考

李 睿，唐順仙，史 朝

（成都信息工程大學電子工程學院，四川 成都 610225）

0 引言

在線慕課、教師線上或線下面授教學、學生自主學習等多種教學形式的混合式教學模式已成為新的教學趨勢，極大地沖擊著傳統的高校教學模式[1]。然而，如何有效地保障《信號與系統》課程的教學質量和教學效果，如何借助網絡和信息技術等現代化教學手段有效提高學生理解、分析和解決工程問題的能力等是值得思考并加以重點解決的課題。在此背景下，我們重新對《信號與系統》的教學模式進行了深入思考，分析了傳統的教師面授教學模式、在線慕課模式與混合式教學模式各自的優勢及存在的問題，為今后該課程的教學調整及優化打下了基礎。

1 傳統教學和慕課教學模式分析

1.1 教師面授教學模式及其存在的問題

《信號與系統》傳統教學模式是以教師與學生面對面教學的形式開展。教師通過課后作業和期末考試等形式對學生的學習情況進行評價。傳統教學模式有一定的強制性，要求學生在規定的時間和地點進行學習，同時面授教學也有助于學生學習效率的提升。然而在傳統教學過程中，教師雖然可以通過學生的表情、眼神或者語言等反饋信息來及時調整教學的方式和方法，但針對學生對某個知識點掌握和應用的整體情況，卻只能通過課后作業和考試來獲得，反饋和調整的時間周期較長。另外，由于《信號與系統》課程本身理論性偏強、概念抽象、涉及公式多而繁，在傳統的課堂教學中，學生若沒有及時消化和理解某個知識點，就沒有重復聽講或停下來思考的機會了，這很可能導致其在整堂課接下來的時間無法跟上老師的思路，進而影響整門課程的學習效果。

1.2 慕課教學模式及存在的問題

慕課是一種基于網絡接受教育和學習的方式，基于此平臺，教師與學生能通過信息技術和多媒體技術開展教學活動，真正打破了地域和時空的限制，能使所有學生公平、及時地獲得豐富的教學資源，推動了優質教育資源均衡的發展。然而，慕課教學模式也存在一些不足。

1.2.1 完成率極低

慕課完整的學習十分依賴于學生高度的自覺、自愿、自主和自律能力。據統計，大多數學生在學習慕課兩星期左右就會失去了持續學習的興趣，繼而放棄了學習。此外，慕課的時長和難度等因素也可能會造成學生學習半途而廢，這使得慕課的總體完成率始終處于較低的水平。例如Perna等[2]對賓夕法尼亞大學的16門慕課進行統計后，發現課程的完成率僅為3%～4%。

1.2.2 交互式不足

交互式體驗不佳是慕課教學中存在的最大問題。目前大部分慕課沒有為學習者及講授者提供多樣及有效的交互途徑，從而導致在聽課過程中遇到疑問無法及時收到反饋。雖然一些慕課設置了專題討論帖和課程論壇，但這種交互方式單一、周期冗長且脫離課堂等缺點將導致學生缺乏長期且持久的學習動力。

1.2.3 缺乏監督機制

在慕課學習中，大多數學生較為被動，缺乏自律性和自覺性且注意力容易受到外界干擾。同時由于慕課的學習是免費的、開放的，在缺乏老師或者家長督促的情況下，所以很多學生都具有即使學不完也無所謂的心態，進而極易失去對學習知識的承諾和完成課程的強烈愿望。

2 《信號與系統》課程混合式教學模式設計

混合式教學模式在形式上不贊同整堂課完全播放慕課資源，但在慕課資源的引入可以減輕教師的備課壓力，讓教師將更多精力放在課程的設計上[3-4]。同時，慕課資源的引入也有助于加深學生對授課內容的理解，對難度較大的知識點還能在課外反復觀看，從而在一定程度上實現了大眾化和個別化教學的平衡。

混合式教學模式的三要素分別是教師、學生和評價機制，包括課前、課中和課后三個階段。課前，任課老師可以通過剪輯方式組織教學內容和進行課程設計，列出預習任務要求清單，同時發布網絡課堂入口或直播鏈接，并將課程相關的教學輔助和擴展視頻資料上傳至群共享。學生查看預習任務要求清單后，按要求進行課前預習，并根據學習掌握情況做出難易度評價。授課時，任課老師播放慕課視頻，并著重對重點、難點等內容進行深入講解，以彌補慕課資源的不足。在授課時借助實時通信軟件隨時與學生保持交流互動。其間利用我校的在線教育綜合平臺向學生隨機發送隨堂測驗，并要求學生在指定時間內完成作答。學生作答后，平臺系統會將正確答案反饋給學生，并迅速生成測試結果統計分析圖表，方便老師及時了解學生對知識點的掌握情況。課后，學生利用回放視頻對關鍵知識點進行復習。任課老師可利用即時聊天工具對學生進行一對一答疑、討論及輔導。

3 混合式教學模式的評價及思考

課程評價是檢驗教學質量和教學效果的關鍵，只有通過以評促教，以評促學，才能教學相長，提高教學質量。經過近2個月的教學實踐，我們對參與《信號與系統》混合式教學模式的學生開展了在線問卷調查。調查對象為我校電子信息和自動化類專業的本科生，問卷內容涉及對該學習模式的接受程度、學習氛圍、教師授課滿意度以及學習期間注意力保持等問題。

在學習模式適應度的調查中，學生一開始就能適應的占15%，逐漸能適應的占80%，不適應且更喜歡傳統課堂模式的占6%。在教學效果方面，對學習效果很滿意的占41%、較滿意的占55%、不滿意的僅占4%。在最滿意的教學方式調查中，接受混合式教學模式的占47%，接受傳統課堂模式的占42%，接受“翻轉課堂”模式占11%。在課堂學習氛圍和活躍度的調查中，認為混合式教學模式學習氛圍優于傳統課堂模式的占21%，認為兩者差不多的占43%，認為傳統課堂模式更優的占36%。有32%的學生認為混合式教學模式的優勢在于師資更優越，同時也有57%的學生認為開展混合式教學模式的缺點在于整堂課中注意力更難以集中，有66%的學生認為混合式教學模式不利于提升學習效率。

問卷調查結果顯示學生支持混合式教學模式的最大原因是該模式可以對視頻資源進行反復回放，這極大地提升了學生學習的積極性和學習方式的多樣性，有助于碎片化時間的利用。同時我們也發現，學生通過預習要求清單做到對即將學習知識心中有數，在課堂發言和互動也顯得更積極，這使得課堂氣氛更加放松和愉悅。另外，一些學生存在自主學習能力弱及過分依賴知識點視頻回放功能的心理，這會使其學習效率變差，導致其無法在課堂上完成學習任務。針對這部分學生，任課老師需要及時提醒他們克服懶惰心理，提高課堂學習效率。

雖然混合式教學模式在流程、架構和細節上還有待優化，但基于信息網絡技術和資源共享理念的教學模式給我國高等教育的現代化和信息化發展帶來了機遇和挑戰。如何更有效地將慕課教學模式與傳統面授模式相結合，取之所長補己之短將是今后教育工作者關注的重點。

4 結語

從混合式教學模式的構想、設計再到實踐中，我們發現學生對混合式教學模式學習效果和氛圍表示滿意。與此同時，針對如何合理利用信息化技術手段有效地推動混合式教學模式建設以及如何解決這種模式在未來發展中遇到的困難和挑戰等問題還需要廣大教育工作者進行更加深入的探究。未來高等教育信息化發展的深度和廣度都將會發生變化，或許將會有新的教學形式融入課堂，但我們也能看出這種混合式、信息化和高效率的教學模式必將是未來教學模式發展的方向。