陶丹 胡健 李艷鳳 薛健 黃琳琳 陳后金

摘要：當下高校新形態(tài)教材建設(shè)方興未艾。這種以紙質(zhì)教材為核心、以互聯(lián)網(wǎng)為載體、以信息技術(shù)為手段，將傳統(tǒng)紙質(zhì)教材與數(shù)字化資源有機融合的新形態(tài)教材，以其特有優(yōu)勢引領(lǐng)了教材建設(shè)的新趨勢。結(jié)合教學團隊實踐經(jīng)驗，文章以信號處理系列課程為例，對新形態(tài)教材建設(shè)進行探討。

關(guān)鍵詞：新形態(tài)教材;信號處理;慕課;信號與系統(tǒng);數(shù)字信號處理

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）49-0001-02

一、引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以MOOC為代表的大規(guī)模在線開放課程在為高校提供豐富的數(shù)字化教學資源的同時，也在加快信息技術(shù)和教育教學的深度融合[1]。作為一種新型的教學方式，信息化教學對教學的重要載體——教材的建設(shè)提出更高的要求。

信號處理系列課程包括“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”，它是電子信息類的專業(yè)核心課程，具有較強的理論性和實踐性，承載著培養(yǎng)學生專業(yè)能力和綜合素質(zhì)的重任。信息技術(shù)的發(fā)展，使得傳統(tǒng)信號處理系列課程紙質(zhì)教材存在的不足日益凸顯。其一，教材形式單一，內(nèi)容偏重理論推導和復雜計算，物理概念和工程概念相對缺乏;其二，教材內(nèi)容陳舊，對領(lǐng)域新知識、新技術(shù)、新成果涉及甚少。另外，在教育部對數(shù)字化教學資源建設(shè)的鼓勵政策下，雖然建設(shè)積累了一系列優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化教學資源，但仍存在紙質(zhì)教材與配套數(shù)字化資源相脫節(jié)的情況，導致數(shù)字化教學資源的作用和優(yōu)勢尚未得到充分發(fā)揮。由此，新形態(tài)教材應運而生。新形態(tài)教材有機地銜接紙質(zhì)教材和數(shù)字化資源，讓紙質(zhì)教材發(fā)揮知識體系的完整性，數(shù)字資源則呈現(xiàn)出多樣性和服務(wù)個性，通過各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（二維碼、AR等）以及新穎的內(nèi)容編排和版式設(shè)計，形成相互支撐、相互配合的知識體系，支持學習者使用移動終端學習，從而提高教材的適用性和服務(wù)課程教學的能力[2]，如圖1所示。

二、我校信號處理系列課程建設(shè)現(xiàn)狀

我校在國內(nèi)較早開設(shè)“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”課程，并先后編著出版相關(guān)教材10余本。我校信號處理教學團隊繼承前輩的研究成果，于2003年開始陸續(xù)編著“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”課程教材，先后獲得“北京市高等教育精品教材”、國家“十五”規(guī)劃教材、國家“十一五”規(guī)劃教材、國家“十二五”規(guī)劃教材等稱號，已發(fā)行20多萬冊，被100多所高校采用?！靶盘柵c系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”的教材建設(shè)、課程建設(shè)得到國內(nèi)同行的高度認可，多次應邀在全國性教學研討會上介紹信號處理教材與課程建設(shè)的經(jīng)驗。另外，“信號與系統(tǒng)”課程先后被評為國家級精品課程、國家級精品資源共享課程，“數(shù)字信號處理”課程被評為教育部英語授課品牌課程。需要特別指出的是，我校教學團隊建設(shè)了“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”MOOC課程，已在中國大學MOOC網(wǎng)開播，分別于2017年和2018年獲批國家精品在線開放課程，累計選課人數(shù)近15萬人次，居同類課程之首。

新形態(tài)教材兼而有紙質(zhì)教材和數(shù)字化資源的優(yōu)勢，有利于現(xiàn)代教育理念在信號處理系列教材中的體現(xiàn)和學科的及時反饋。以上建設(shè)成果也為我校信號處理系列課程新形態(tài)教材的建設(shè)提供豐富的教學資源和寶貴的教學經(jīng)驗。

三、我校信號處理系列課程新形態(tài)教材建設(shè)

教學團隊面向信號處理系列課程群，以“成果導向教育”理念為指導，整合教材內(nèi)容，優(yōu)化教材設(shè)計，豐富教材資源，開展新形態(tài)教材建設(shè)，如圖2所示。目前，教學團隊已出版《數(shù)字信號處理（第3版）》[3]紙質(zhì)教材，并建設(shè)發(fā)布包括電子課件、文本、圖表、動畫、音視頻及學習平臺等全面豐富的配套數(shù)字化教學資源。

（一）整合教材內(nèi)容

我們在創(chuàng)新教育理念的指導下對信號處理系列教材內(nèi)容進行整合，優(yōu)化信號處理系列課程體系。“信號與系統(tǒng)”突出基本原理與概念，“數(shù)字信號處理”突出數(shù)字化方法與技術(shù)，加之MATLAB仿真驗證的引入和貫穿，較好地體現(xiàn)原理、技術(shù)和應用的有機結(jié)合。

（二）優(yōu)化教材設(shè)計

在新形態(tài)教材建設(shè)中，教材的形態(tài)創(chuàng)新通過新穎的內(nèi)容編排和設(shè)計版式來實現(xiàn)。內(nèi)容編排方面，注重以問題為導向，按照“為什么”、“是什么”、“做什么”進行教材設(shè)計。利用紙質(zhì)教材正文的左右側(cè)留白進行標注，相關(guān)知識點嵌入數(shù)字化資源，將信號處理系列課程涉及的抽象晦澀的概念、原理和方法以文本、圖表、動畫、音視頻等形式，通過深入淺出、簡單明晰的風格，生動形象地呈現(xiàn)出來，降低課程學習難度。如圖3所示，在《數(shù)字信號處理（第3版）》新形態(tài)教材中，在講解“有限長序列傅里葉分析”時，讀者可通過點擊左側(cè)留白處的二維碼跳轉(zhuǎn)至動畫演示資源，直觀感受有限長序列補零效果，加深對知識點的感性認識和理解。

（三）豐富教材資源

依托教學成果，教學團隊豐富了信號處理系列教材素材，累計錄制100余個微視頻，并制作了配套電子課件，涵蓋“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”課程的全部核心知識點。

四、結(jié)論

目前，國內(nèi)新形態(tài)教材建設(shè)正處于發(fā)展階段，整體規(guī)模和質(zhì)量均有待提高，尚未被廣泛地建設(shè)和應用。教學團隊開展的一系列實踐活動，為信號處理系列課程新形態(tài)教材建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]李曉鵬.新形態(tài)教材出版的實踐與思考[M].現(xiàn)代出版，2017：51-54.

[2]李洪群.電子專業(yè)課程新形態(tài)一體化教材的建設(shè)與研究[J].山西青年，2017，（01）：170.

[3]陳后金，薛建，胡健，李艷鳳.數(shù)字信號處理[M].第3版.高等教育出版社，2018.