彭麗葉,田云霞,侯樂樂

(河北工程技術(shù)學(xué)院,河北 石家莊 050091)

0 引言

通信與電子類很多專業(yè)課理論性非常強(qiáng),學(xué)習(xí)難度較大針對(duì)此類課程,以“信號(hào)與系統(tǒng)”為試點(diǎn),進(jìn)行此類課程的教學(xué)改革。“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是通信工程、電子信息工程和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的主干課程,其先修課程有“高數(shù)”“復(fù)變函數(shù)與積分變換”“電路分析”等,主要介紹信號(hào)的響應(yīng)、傅里葉變換、拉普拉斯變換等相關(guān)知識(shí)。課程教學(xué)的目的是要求學(xué)生掌握“信號(hào)與系統(tǒng)”的基本概念、信號(hào)的響應(yīng)、傅里葉變換、拉普拉斯變換等原理,對(duì)信號(hào)的處理過程有整體的認(rèn)知,為后續(xù)的專業(yè)課程,以及今后從事通信領(lǐng)域的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

1 存在的問題

目前“信號(hào)與系統(tǒng)”課程存在以下幾個(gè)問題:

(1)教學(xué)內(nèi)容多,課時(shí)少。通信工程專業(yè)和電子信息工程專業(yè)課時(shí)為64學(xué)時(shí),而物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)班只有32學(xué)時(shí)?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程理論性較強(qiáng),并且難。其先修課程(“高數(shù)”“復(fù)變函數(shù)與積分變換”)較難,上“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的時(shí)候,先修課程有的已經(jīng)忘記,造成課上聽不懂。本課程如果按部就班的講課,通信工程和電子信息工程專業(yè)64個(gè)課時(shí)的課時(shí)量都不多,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課時(shí)量就更不夠。在有限的課時(shí)內(nèi),根本不可能把所有的知識(shí)點(diǎn)都講解清楚。

(2)課程理論性強(qiáng),原理抽象,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高。此課程涉及數(shù)學(xué)計(jì)算,但如果學(xué)生數(shù)學(xué)功底差,專業(yè)基礎(chǔ)薄弱,課上聽不懂,課下自學(xué)會(huì)難以理解和掌握,導(dǎo)致這些深?yuàn)W的理論不感興趣。因此會(huì)出現(xiàn)課上睡覺或玩手機(jī)的現(xiàn)象。

(3)教材內(nèi)容理論性強(qiáng)和實(shí)踐應(yīng)用性差。課本上只有深?yuàn)W的理論,沒有鮮活的應(yīng)用實(shí)例。學(xué)生不了解這些理論在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用和意義,從而對(duì)課程學(xué)習(xí)失去興趣,沒有學(xué)習(xí)動(dòng)力,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果差。

(4)教學(xué)手段單一。老師們上課通常是使用板書或者投影的形式,采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,以老師為主的滿堂灌,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的舊方式。這么難的課程,這么單調(diào)的授課形式,自然不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更不用說主動(dòng)學(xué)習(xí)了[2]。

2 課程改革措施

2.1 科學(xué)理念引導(dǎo)教學(xué)

針對(duì)理論性強(qiáng)的課程,有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)理念引導(dǎo)。首先,課程學(xué)習(xí)困難,鼓勵(lì)學(xué)生苦下功夫,課下復(fù)習(xí)高數(shù),預(yù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容。其次,在某些知識(shí)點(diǎn)中的講解,例如,對(duì)于傅里葉變換的優(yōu)點(diǎn),并不是所有的信號(hào)都存在傅里葉變換,因此在講傅里葉變換時(shí)候,告訴學(xué)生任何事物都不是十全十美的,要全面看待事物[3]。

2.2 教學(xué)內(nèi)容改革

對(duì)于課程內(nèi)容多,課時(shí)少的問題,河北工程技術(shù)學(xué)院對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了改革。首先,選用精編版教材,內(nèi)容簡短精練,這樣可以減少課時(shí)量。其次,有些內(nèi)容在其他課程中講到過,那么在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中將不再重復(fù)講解。例如:“高數(shù)”課程中已經(jīng)講到過微分方程的求解。這部分內(nèi)容就可以省略或者簡單介紹。通過精簡授課內(nèi)容,減少了課堂有效教學(xué)時(shí)間。再次,針對(duì)課程理論性強(qiáng),數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高,學(xué)生學(xué)不懂的問題也做了改革,刪減部分?jǐn)?shù)學(xué)計(jì)算內(nèi)容,能不計(jì)算的就不要求計(jì)算。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好,進(jìn)取心強(qiáng)的學(xué)生有不能解決的問題,課下單獨(dú)輔導(dǎo)。最后,“信號(hào)與系統(tǒng)”這門課理論性強(qiáng),同時(shí)要求數(shù)學(xué)功底好。針對(duì)這個(gè)問題要求學(xué)生課下自己復(fù)習(xí)高數(shù),節(jié)省課上時(shí)間。通過課程內(nèi)容的調(diào)整,節(jié)省了不少課時(shí)量。

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂是近年來比較提倡的教學(xué)方法,以學(xué)生為主,教師為輔,“信號(hào)與系統(tǒng)”理論教學(xué)枯燥,缺少趣味性,學(xué)生不感興趣,針對(duì)這個(gè)問題,該院實(shí)施了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)手段。首先,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)課本內(nèi)容,或者從網(wǎng)上查找相關(guān)教學(xué)視頻,通過各種方法提前學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生不會(huì)的部分,課上由學(xué)生提出,老師重點(diǎn)講解,或者讓會(huì)的同學(xué)來講,有目的有針對(duì)性的講解。其次,老師給出問題,讓學(xué)生們討論,越討論理解越深刻。通過有針對(duì)地講解,讓學(xué)生發(fā)言討論,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過翻轉(zhuǎn)課堂,學(xué)生們利用課下時(shí)間學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,課上充分的與老師溝通交流,有疑問的地方理解的更加透徹。翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生變成了課堂的主體,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使學(xué)生愛上學(xué)習(xí),愛上課堂[4]。

2.4 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使用了藍(lán)墨云軟件。讓學(xué)生在手機(jī)上安裝藍(lán)墨云軟件,課前利用藍(lán)墨云預(yù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,上課讓學(xué)生利用手機(jī)藍(lán)墨云軟件搶答、做練習(xí)、簽到等,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課上積極性。把課堂教學(xué)從傳統(tǒng)教學(xué)直接升級(jí)到了互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)。在教學(xué)法上,采用了線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)法,打破了原來傳統(tǒng)的傳授式課堂模式,充分利用新型教學(xué)工具的優(yōu)勢,結(jié)合面授教學(xué),通過混合實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)的突破。在線上,使用藍(lán)墨云班課給學(xué)生課前推送微課、PPT等教學(xué)資源,推動(dòng)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)。在線下的課堂上開展了更多更有效的課堂參與式活動(dòng)。本學(xué)期的教學(xué)改革,在教學(xué)效果上,非常明顯地比上學(xué)年的傳統(tǒng)講授式課堂好很多,學(xué)生反饋良好,課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性高了。使用藍(lán)墨云讓學(xué)生不再上課玩手機(jī),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.5 加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際

讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。教學(xué)計(jì)劃中有一部分實(shí)驗(yàn)課時(shí),帶著學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)室用試驗(yàn)箱和示波器做實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)。課上時(shí)間實(shí)驗(yàn)有限,學(xué)生們可以利用課下時(shí)間自己到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),對(duì)通信技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,既加深了理論知識(shí)的理解,又鍛煉了動(dòng)手能力,更有助于對(duì)通信系統(tǒng)有整體的了解。在理論課講解過程中,也進(jìn)行理論與實(shí)際的聯(lián)系。例如:講頻譜分析的時(shí)候聯(lián)系目前所用無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)講解,以及聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用(例如:如何發(fā)現(xiàn)干擾)進(jìn)行講解。這樣讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,即理解深刻,簡單易懂,又不會(huì)枯燥,加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到學(xué)以致用的目的[5]。

2.6 采用多種教學(xué)方法

課程中不方便聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的部分,為了讓學(xué)生理解更深刻,便于記憶,會(huì)采用對(duì)比、類比、仿真、實(shí)驗(yàn)等等方法。例如:卷積公式、傅里葉變換公式和拉普拉斯變換公式的對(duì)比。

2.7 改變課程考核方式

課程考核不僅是卷面考試,而且對(duì)學(xué)生進(jìn)行多元化考核,從課堂表現(xiàn)、考勤、實(shí)驗(yàn)課程表現(xiàn)、作業(yè)等等方面進(jìn)行考慮?？己朔绞綇亩喾矫婵疾鞂W(xué)生的思維能力和情感態(tài)度。

3 課程改革效果

經(jīng)過一年時(shí)間的“信號(hào)與系統(tǒng)”課程改革,在各個(gè)方面都取得了好的效果。教師的教學(xué)理念有了很大程度的提高,比如:翻轉(zhuǎn)課堂、運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等。同時(shí),通過此次課程改革,也讓老師們積累了更多課改的經(jīng)驗(yàn)。課程改革實(shí)施之后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行了滿意度調(diào)查,學(xué)生評(píng)價(jià)較高。通過觀察,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性更強(qiáng),興趣也更加濃厚,這足以說明課程改革的成功[6]。

課程改革成效:(1)教學(xué)方法更新穎。通過課程改革,老師們改變了之前的滿堂灌,現(xiàn)在運(yùn)用啟發(fā)式、討論式、探索式等教學(xué)方法,并且理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合目前移動(dòng)、電信、聯(lián)通的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行情景教學(xué)。使課堂更加生動(dòng)有趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課程中運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂,課前讓學(xué)生自學(xué),給學(xué)生提出問題,帶著疑問上課,課上讓學(xué)生充分討論,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使老師從課堂上解放出來,提高了課堂效率。(2)教學(xué)觀念的更新。之前老師們只是注重教,忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)情感,課改之后,老師們開始關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、學(xué)習(xí)的創(chuàng)新性、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等等。教師比之前更加注重學(xué)生的全方面發(fā)展,全面提高學(xué)生素質(zhì)。

4 結(jié)語

此次“信號(hào)與系統(tǒng)”課程改革圍繞建設(shè)應(yīng)用型本科進(jìn)行開展。通過此次課程改革,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了更新,壓縮了課時(shí)量;進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣更加濃厚;加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),全面提升學(xué)生的素質(zhì);改變了考核方式,全方位考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;比之前更注重實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)課程也計(jì)入期末考核中的一部分。