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        結合雨課堂和互動式教學的信號與系統(tǒng)課程改革與實踐

        2021-04-13 16:37:52王倩
        課程教育研究 2021年37期
        關鍵詞:信號與系統(tǒng)雨課堂互動式教學

        【摘要】根據(jù)“信號與系統(tǒng)”課程特點,以學生為中心教學思想,運用雨課堂智慧教學工具和互動式教學方法,合理設計教學內(nèi)容,增強互動環(huán)節(jié),合理設計教學課件,安排教學時間,進行課前、課中、課后全過程教學。通過教學實踐證明,該教學方法達到了教學目的,學生評價良好。

        【關鍵詞】雨課堂? 互動式教學? 信號與系統(tǒng)

        【中圖分類號】G64 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2021)37-0052-02

        “信號與系統(tǒng)”課程是高等工科院校電子信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程[1]。其教學質(zhì)量和課程建設直接影響到電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量和學科發(fā)展水平,該課程在國內(nèi)外大學相關專業(yè)中普遍被列為骨干課程,也是包括本校在內(nèi)多所大學的信息與通信工程研究生專業(yè)的專業(yè)課考試科目。隨著信息技術的不斷發(fā)展和信息技術應用領域的不斷擴展,這門課程已經(jīng)從電子信息工程類專業(yè)的專業(yè)基礎課程擴展成電子信息、自動控制、電子技術等眾多電類專業(yè)的專業(yè)基礎課程,甚至在很多非電專業(yè)中也設置了這門課程。

        本校根據(jù)專業(yè)對課程的不同需求,開設有“信號與系統(tǒng)A”和“信號與系統(tǒng)B”,其中“信號與系統(tǒng)A”針對本校電子信息工程和通信工程專業(yè)開設,理論性強,要求數(shù)學功底強,對于理論基礎和實踐環(huán)節(jié)兩個體系都有很高的要求。此次教學研究以 “信號與系統(tǒng)A”課程為目標。

        雨課堂是一種先進的智慧課堂教學工具,被許多高校課程在教學過程中運用[2-3]。隨著信息化技術的更新和先進的教學理念不斷出現(xiàn),出現(xiàn)很多新技術新思想新工具,將它們與傳統(tǒng)教學方式相結合,充分利用現(xiàn)代教育工具和平臺例如慕課和雨課堂,增加互動性,以學生為中心積極引導學生進行探究式與個性化學習,是目前重要的教學改革方向。

        1.教學理念

        在傳統(tǒng)教學中遇到的問題有:學生數(shù)學基礎薄弱,對單一的課堂教學興趣不高;在傳統(tǒng)課堂中以教師講授為主學生參與度不高以及手機對課堂的影響等。針對這些問題,研究采用重概念輕推導的講授思路,進行多環(huán)節(jié)教學手段,增加教與學互動,引入雨課堂將手機變?yōu)閷W習工具,增加學生學習的積極性。

        本課程以學生為中心,在重視基本理論、基本概念和基本方法講解的同時,淡化公式的推導,強調(diào)基本內(nèi)容的深刻理解、基本概念的牢固建立以及基本方法的靈活運用。注重系統(tǒng)性,培養(yǎng)學生的思維能力。強調(diào)基本內(nèi)容的深刻理解、基本概念的牢固建立以及基本方法的靈活運用。

        課堂教學中,重點講解信號與系統(tǒng)的基本原理,信號表達與系統(tǒng)描述的數(shù)學概念、物理概念與工程概念,鍛煉學生的認知能力以提高學生自主性學習的能力,同時培養(yǎng)學生應用信號與系統(tǒng)的基本理論與方法、分析和解決問題的能力,培養(yǎng)綜合應用知識和解決實際工程問題的能力。

        2.教學設計

        2.1運用雨課堂智慧教學工具

        運用新型智慧教學解決方案雨課堂,通過設計互動環(huán)節(jié)激發(fā)學生的興趣,通過“做中學”和引導問題來引導學生。例如在講解基本信號時先從物理現(xiàn)象宇宙大爆炸猜想和黑洞理論引導學生探索沖激信號和階躍信號的物理意義,由形象化的推導證明中理解定義,分析性質(zhì),邊學邊練,鞏固加深,攻克知識點的難關。設計全新雨課堂PPT,增加互動環(huán)節(jié),并在課前、課中和課后全過程中融入。

        2.2重新整合教學內(nèi)容

        合理設計教學內(nèi)容,按照 “由時域分析到變化域分析”“由基本信號到一般信號”等循序漸進的知識演進體系,將教學內(nèi)容細化為一個個單元模塊的教學模式。

        課程使用教材為吳大正《信號與線性系統(tǒng)分析》(第五版)根據(jù)學生反饋和以往教學情況對內(nèi)容進行合理調(diào)整。例如在講解基本信號時將1.4 階躍函數(shù)和沖激函數(shù)、3.2單位序列和單位序列響應中部分內(nèi)容以及1.6系統(tǒng)的特性和分析方法部分內(nèi)容結合放在一起講解??梢钥吹浇虒W內(nèi)容沒有嚴格按照教程的章節(jié)順序,而是根據(jù)內(nèi)容做了整合。

        具體原因如下:本節(jié)課為課程的第二節(jié)課,在第一節(jié)課中學生對信號與系統(tǒng)的基本概念以及分析方法有了基本了解。第二節(jié)課開始就要學習基本信號和系統(tǒng)特性分類方法,其中連續(xù)系統(tǒng)的基本信號為沖激信號(函數(shù))和階躍信號(函數(shù)),離散系統(tǒng)的基本信號為單位序列和階躍序列,因此將第三章的相關內(nèi)容放在第二節(jié)課程中,更方便學生學習和理解基本信號。既然講到了連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng),那么可以將系統(tǒng)特性和分類也稍稍提前,緊接著基本信號講解。這樣安排既使知識點更為集中,又方便學生以連貫的思維進行學習。

        2.3 全過程教學

        進行課前、課中、課后全過程教學,并將雨課堂貫穿其中。

        教學設計從課前預習就開始,課前預習在課程前一天由雨課堂推送到學生微信中。如課前預習中針對背景知識、基本概念等預習內(nèi)容插入幾分鐘的慕課小視頻,幫助學生針對性地預習,并適當設置簡單的客觀題檢驗預習效果,針對課堂內(nèi)容建議安排等設置主觀題目,實時了解學生的學習需求。

        在課堂教學中,針對學生注意力的集中特點和思維習慣,安排互動答題和思考時間,讓學生邊學邊思考,留出適當?shù)拇鹨蓵r間回答學生的問題。根據(jù)課堂教學中學生的反饋,在課后分析課堂教學的效果,并對課后作業(yè)進行調(diào)整。

        在課后作業(yè)的設計中,先安排慕課小視頻對關鍵內(nèi)容進行復習,根據(jù)記憶周期安排內(nèi)容不止是本次課程的也包含前面學習的內(nèi)容,之后安排擴展證明和例題,然后才是以主觀題形式安排的課后作業(yè),最后根據(jù)內(nèi)容適當安排較難擴展學習內(nèi)容,為學有余力的學生提供學習資料,幫助其探索更深入相關知識,增加挑戰(zhàn)性,適合不同學習能力的學生學習。教師運用雨課堂進行作業(yè)批改,讓學生即時得到反饋。

        2.4.增加互動環(huán)節(jié)

        教學手段上,采用多環(huán)節(jié)教學手段。利用慕課和雨課堂智慧課堂工具將混合式教學運用到信號與系統(tǒng)課程中。在課堂教學的基礎上加入課前預習和課后作業(yè)教學環(huán)節(jié)。及時了解學生的學習狀態(tài)和課程教學效果,調(diào)整教學內(nèi)容和思路。在課堂教學中,利用雨課堂的點名功能提問調(diào)動學生積極性,利用彈幕和投稿功能實時了解課堂效果,合理設計客觀題和主觀題在課堂上鞏固重要知識點,集中學生注意力。每次課程后對雨課堂教學數(shù)據(jù)進行分析,調(diào)整下一次課程的講授內(nèi)容。利用QQ課程群和雨課堂討論區(qū)學生可以針對課程內(nèi)容進行提問和討論。在課堂教學持續(xù)過程中,合理安排課程實驗,邊學邊練,學完就練,將書本上的理論知識落到實處,幫助學生形象化、具體化地學習知識點。

        2.5合理設計教學課件與教學時間

        教學課件設計:由于本課程的性質(zhì),信號與系統(tǒng)是一門理論性,數(shù)學性強的課程。在設計教學課件時,要以思維連貫的思考模式設計展現(xiàn)內(nèi)容,并且要形象豐富,通過圖片,色彩的設計和選取方便學生理解。適當加入表情包,讓課件更加接地氣,增加趣味性的同時也可以幫助學生集中注意力。

        教學時間設計:教學時間安排要考慮學生的注意力集中規(guī)律。不平鋪直敘,內(nèi)容上要突出重點,互動環(huán)節(jié)的安排要在關鍵知識點前后,在前可以集中注意力,在后可以留出學生思考和總結的時間。

        3.教學成效

        在2020年的麥克斯學生評教中本課程參評率:85.05%,參評人數(shù)91,得分:94.46分,較上一年提高5分。并且在課程最后一節(jié)課的課后作業(yè)中,安排主觀題讓學生對這一學期的課程教學提出意見和建議,例如一名同學反饋:“我認為學期的課程教學還是比較完美的,老師從課前預習,課上習題,到課后作業(yè),方方面面把本節(jié)課的學習內(nèi)容,學習重點和掌握情況考慮到了。老師也很認真地教授課程內(nèi)容,批改作業(yè),做PPT,以及提醒同學們簽到等?!绷硪幻嫱瑢W反饋:“我覺得老師講課的思路比較清晰,做的課件也條理清楚,所以很容易聽懂。習題講的也很清楚,聽完就能懂自己哪里做的不對,或者對哪部分的知識不清晰。就是習題課少。希望老師能抽個時間講講后面的習題?!蓖ㄟ^分析學生反饋可以看到,運用雨課堂互動多環(huán)節(jié)教學手段,對學生的學習體驗和學習效果有積極作用,分析學生反饋可以分析不足,為后續(xù)的教學提供改進思路。因此立足學生為主,運用雨課堂智慧課堂工具和互動式教學的優(yōu)點,與傳統(tǒng)教學結合,發(fā)揮其各自的優(yōu)勢是之后需要繼續(xù)進行的研究和探索方向。

        參考文獻:

        [1]賈瓊瓊.基于“雨課堂”的“信號與系統(tǒng)”翻轉課堂教學改革[J].教育教學論壇,2021(8):43-46.

        [2]張雷,黃志敏,張榮,郭治天,劉海順.基于雨課堂的大學物理課程問題導引型教學模式的構建[J].教育教學論壇,2020(52):230-231.

        [3]洪偉.基于“雨課堂”的混合式教學在高校思政課中的運用——以“毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論”為例[J].教育教學論壇,2021(6):49-52.

        作者簡介:

        王倩(1985年-),女,內(nèi)蒙古包頭市人,碩士,講師,主要研究方向:信息安全,圖像處理。

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