《信號與系統(tǒng)》課程教學(xué)創(chuàng)新探討

◇咸陽師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院 柳 鈺 陳 昊 袁 月

針對當(dāng)前教育教學(xué)中存在的問題，提出了基于“線上+線下”混合式教學(xué)模式、“項目驅(qū)動教學(xué)”的基本理念，就該創(chuàng)新展開討論，詳細(xì)介紹該創(chuàng)新方法的具體實施過程，促進(jìn)《信號與課程》的教學(xué)改革，為提高教師教育教學(xué)水平貢獻(xiàn)新的思路與想法。

1 緒論

電子信息制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，國務(wù)院部署《中國制造2025》行動綱領(lǐng)，充分說明電子信息制造業(yè)的重要性，而《信號與系統(tǒng)》課程則是培養(yǎng)電子信息類專業(yè)人才的必修課?！缎盘柵c系統(tǒng)》課程是通識基礎(chǔ)知識向電子信息專業(yè)類課程過渡的橋梁，學(xué)習(xí)《信號與系統(tǒng)》課程的目的，是培養(yǎng)學(xué)生在畢業(yè)后具有從事電子信息類行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)與解決系統(tǒng)實際問題的能力。

2 教學(xué)分析

《信號與系統(tǒng)》課程是我校電子信息類本科生大二第一學(xué)期開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，我校選用吳大正編寫的《信號與線性系統(tǒng)》一書作為教材，該教材內(nèi)容完全滿足學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)與考研的需要。在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》等課程，已經(jīng)具備了分析信號與系統(tǒng)課程基本原理與方法的知識儲備。學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)途徑多樣化，學(xué)習(xí)時間碎片化，可通過課前查閱資料實現(xiàn)課堂內(nèi)容的拓展與補(bǔ)充。電子信息行業(yè)發(fā)展速度快，知識更新頻繁，教師應(yīng)結(jié)合最新行業(yè)發(fā)展動態(tài)，選擇最適合行業(yè)與學(xué)生發(fā)展的知識。電子信息類學(xué)生的特點是，邏輯思維能力強(qiáng)，因此適合問題驅(qū)動法來進(jìn)行教學(xué)。

3 課程教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計

（1）教學(xué)創(chuàng)新的必要性分析。傳統(tǒng)教學(xué)存在以下問題：第一，課堂以教師為中心，通常采用滿堂灌的教學(xué)方式，學(xué)生不能很好地參與到課堂活動中，不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二，在教學(xué)過程中，注重專業(yè)知識的傳授，對學(xué)生綜合能力及科研素養(yǎng)的培養(yǎng)訓(xùn)練不夠；課程思政開展不到位，影響了專業(yè)課程思政的育人能力。第三，課程評價方式不夠完善，重視結(jié)果而忽視過程綜合考核。因此，推動課程創(chuàng)新，打造一流課程顯得尤為重要。

（2）教學(xué)創(chuàng)新的基本內(nèi)涵。課程教學(xué)改革與創(chuàng)新是對教師現(xiàn)有思維方式與能力的雙重挑戰(zhàn)，打破原有教育教學(xué)模式，真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生探究性學(xué)習(xí)行為能夠真正的發(fā)生?；谝陨戏治?，我們對教學(xué)過程進(jìn)行如下創(chuàng)新，設(shè)計了任務(wù)驅(qū)動，線上線下混合式教學(xué)模式[1-2]，和項目化教學(xué)設(shè)計[3-4]，在教學(xué)過程中構(gòu)建師生學(xué)習(xí)共同體，教學(xué)相長，協(xié)同創(chuàng)新，合作共贏。該教學(xué)模式可以更容易的把抽象問題形象化，在理論聯(lián)系實際的過程中，讓學(xué)生實際感受到課本知識的有用性，反過來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）教學(xué)創(chuàng)新實施過程。該教學(xué)模式由任務(wù)發(fā)布、線上學(xué)習(xí)、組織課堂、分析反饋、提升改進(jìn)這五個部分組成。①課前，學(xué)生可以通過線上微課、課件進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，上網(wǎng)搜索本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的最新文獻(xiàn)報道，理論聯(lián)系最新科研前沿，完成課前測驗與教師課前提問，總結(jié)在思考、解決提問問題的過程中存在的知識薄弱點，上課時就可以更加高效的解決難點；同學(xué)之間進(jìn)行討論、就教師所給命題準(zhǔn)備翻轉(zhuǎn)報告。教師則在線導(dǎo)學(xué)，分析學(xué)習(xí)通平臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)而調(diào)整課堂教學(xué)策略。②課中，利用智慧教室開展研討式教學(xué)，進(jìn)行啟發(fā)式講授、讓學(xué)生進(jìn)行翻轉(zhuǎn)匯報、分組討論、隨堂測驗等活動，還可以利用互聯(lián)網(wǎng)+的技術(shù)，課上完成在線實驗的過程，加強(qiáng)學(xué)生對課堂抽象理論知識的理解；在學(xué)生進(jìn)行課堂活動的同時，教師密切觀察學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題，及時指出，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。③課后，學(xué)生通過完成作業(yè)、測驗、研討、分組探究來進(jìn)行鞏固提高達(dá)到學(xué)以致用的目的。而教師，則進(jìn)行答疑解惑、指導(dǎo)拓展、互動交流、分析教學(xué)平臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、對教學(xué)進(jìn)行反思調(diào)整。

由于基于互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)技術(shù)的實現(xiàn)，使得線上+線下的教學(xué)模式可以順利開展，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更靈活的選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)方式，延展課程知識，拓展學(xué)生認(rèn)知?？梢噪S時反復(fù)進(jìn)行在線課程實驗，加深學(xué)生對知識直觀化的理解；網(wǎng)絡(luò)上有非常多很好的課程慕課資源，學(xué)生可以比較不同學(xué)校，不同教師的授課特點，吸收更多的精華內(nèi)容；通過對知識點對應(yīng)課題最新文獻(xiàn)的搜索，學(xué)生可以及時了解科技前沿，發(fā)現(xiàn)實際工程制造中存在的具體問題，體會課本上具體知識點與工程實際之間的聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與興趣。項目化教學(xué)設(shè)計方法，結(jié)合教師科研項目，盡可能的讓學(xué)生參與進(jìn)來，結(jié)合課程理論知識，分配給學(xué)生一些力所能及的工作，讓學(xué)生真真實實的感受到知識的力量；指導(dǎo)學(xué)生申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，系統(tǒng)的運用所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識解決專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的特定問題，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識與工程實踐相結(jié)合，不僅滿足工程教育認(rèn)證的基本要求，還能在項目的申請、研究、結(jié)題過程中掌握基本的科學(xué)思想和研究方法，提升自身科研素養(yǎng)；在面向所有學(xué)生的課程設(shè)計的完成過程中，讓學(xué)生在項目中感知知識點之間的聯(lián)系，實際體會課本知識點與實際工程之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊意識。

4 教學(xué)資源整合

（1）注重創(chuàng)新成果的輻射。本課程教學(xué)團(tuán)隊由三名專任教師組成，課程教研組教師定期研討，共同制定教學(xué)計劃，互相傳授經(jīng)驗，及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，不斷提高自己的教育教學(xué)水平。

（2）技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)。提供完備的校內(nèi)+校外、線上+線下實訓(xùn)基地滿足專業(yè)實踐教學(xué)要求。讓學(xué)生及時方便的通過實驗的直觀操作，加深對課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，形成一系列的教學(xué)資源，錄制該課程整套微課資源，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上的微課、慕課資源，可供學(xué)生隨時學(xué)習(xí)使用。

（3）以學(xué)生為主體。教師應(yīng)及時更新老舊的教育教學(xué)理念，在教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，根據(jù)學(xué)生特點與工程實踐發(fā)展方向，把握好知識點，突出重點、難點，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，設(shè)計出有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的教學(xué)方法與手段。

5 課程教學(xué)評價與反思

（1）落實課程質(zhì)量保證。在學(xué)期開始前，由學(xué)科組教師共同完成教材選定、視頻錄制、課件制作、教案編寫、授課計劃制定、更新題庫、知識點分解的工作任務(wù)，并按學(xué)習(xí)順序?qū)⒁曨l、電子教材、課件、習(xí)題等教學(xué)資源上傳到學(xué)習(xí)通平臺。上課過程中，繼續(xù)實行分組討論、翻轉(zhuǎn)課堂等方法，讓學(xué)生更多的融入課堂，參與課堂，提高課堂學(xué)習(xí)效率；進(jìn)一步調(diào)試好線上線下實驗項目開設(shè)需要的軟硬件環(huán)境，實現(xiàn)項目課上課下訓(xùn)練常態(tài)化。充分利用信息化教學(xué)手段，通過混合式教學(xué)手段大力提升教學(xué)效果。

（2）多元評價方法。繼續(xù)加強(qiáng)多元化課程考核辦法，改變原有考核體系中期末考試一考獨大的評價模式，在考核中完善實踐操作的考核與課堂、作業(yè)等平時表現(xiàn)的考核，而實踐操作部分又分為對于課內(nèi)必做實驗的過程及實驗報告的考核，與學(xué)生抽題現(xiàn)場完成實驗部分的考核組成；平時表現(xiàn)部分則由對學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡的分析、學(xué)生上課表現(xiàn)的記錄、學(xué)生對開放命題的解答以及對開放任務(wù)的完成情況給予綜合評價，對學(xué)生進(jìn)行全面考核。形成開放式的考核評價體系，在評價結(jié)果中將學(xué)習(xí)過程的評價更多的考慮進(jìn)來，并加入師生互評、生生互評環(huán)節(jié)，多渠道的反應(yīng)教學(xué)中存在的問題。

（3）教學(xué)反思。研究表明，只有在學(xué)習(xí)過程中不斷通過反思，才能對知識進(jìn)行鞏固與拓展，在課程設(shè)計中采用以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)方式進(jìn)行，這就要求教師以輔助者和引導(dǎo)者的角色幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。我們在以往的教學(xué)中，以學(xué)生為中心的思維方式還不到位，教師要在今后的教學(xué)中逐步加強(qiáng)以學(xué)生為中心，因材施教，努力為學(xué)生提供最適合學(xué)生發(fā)展的教育教學(xué)環(huán)境。

6 結(jié)束語

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，培養(yǎng)電子信息業(yè)專業(yè)技術(shù)人才顯得尤為重要。對于《信號與系統(tǒng)》課程而言，采用“線上+線下”混合式教學(xué)和“項目驅(qū)動教學(xué)”的模式進(jìn)行課程創(chuàng)新，對于打破原有教學(xué)方法的制約，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，提升教育教學(xué)質(zhì)量有顯著的作用。