摘" 要" 信號(hào)與系統(tǒng)是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，不僅是后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)，而且對(duì)于學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和工程能力的培養(yǎng)具有重要作用。為了解決地方高校信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)的問(wèn)題，課程組進(jìn)行混合式教學(xué)改革探索與實(shí)踐，通過(guò)建設(shè)在線(xiàn)課程資源、引導(dǎo)學(xué)生深度參與教學(xué)全過(guò)程、對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面評(píng)價(jià)等具體措施，幫助學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中完成知識(shí)構(gòu)建，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。教學(xué)實(shí)踐表明，混合式教學(xué)的相關(guān)措施可以改善教學(xué)效果，對(duì)于地方高校其他專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞" 地方高校；電子信息工程；信號(hào)與系統(tǒng)；混合式教學(xué)；教學(xué)資源；教學(xué)評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：G648.4" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）14-0098-04

0" 引言

內(nèi)蒙古自治區(qū)地處我國(guó)北疆，智能電網(wǎng)、現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)、智能制造、云計(jì)算等新興優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，都涉及信號(hào)的采集、傳輸、處理、識(shí)別、存儲(chǔ)等，因此，對(duì)電子信息類(lèi)人才的需求巨大。針對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)實(shí)施提升計(jì)劃，于2019年獲批國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2023年通過(guò)工程教育認(rèn)證。按照專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和工程教育認(rèn)證的要求，專(zhuān)業(yè)課程貫徹“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念，開(kāi)展教學(xué)改革，使畢業(yè)生能夠成為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的合格工程師。

信號(hào)與系統(tǒng)是電子信息工程專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，主要研究信號(hào)和系統(tǒng)的分析方法，是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理等信息工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)，理論性與實(shí)踐性強(qiáng)[1]。該課程與專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的數(shù)學(xué)課程、主干專(zhuān)業(yè)課程都有緊密的聯(lián)系，對(duì)本專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)具有極其重要的意義[2]。信號(hào)與系統(tǒng)課程具有內(nèi)容繁多、概念抽象、推導(dǎo)復(fù)雜等特點(diǎn)，需要學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)并且花費(fèi)較大的精力才能達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果[3]。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生作為知識(shí)接收者進(jìn)行被動(dòng)學(xué)習(xí)，且學(xué)習(xí)的時(shí)空受限，不能充分發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果較差[4]。因此，信號(hào)與系統(tǒng)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐等能力，不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，無(wú)法有效支撐工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求的達(dá)成。

為了解決信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，課程組以國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)建設(shè)、工程教育認(rèn)證等工作的開(kāi)展為契機(jī)，進(jìn)行課程建設(shè)和教學(xué)改革，以提高學(xué)生課程參與度和學(xué)習(xí)成效為目標(biāo)，采用混合式教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)由教向?qū)W的轉(zhuǎn)變。

1" 課程教學(xué)問(wèn)題分析

1.1" 教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)矛盾突出

由于課程理論內(nèi)容多且復(fù)雜，涉及大量的數(shù)學(xué)變換和推導(dǎo)內(nèi)容，如果教師按部就班在課堂將原理和公式推導(dǎo)全部講清楚，需要的學(xué)時(shí)將遠(yuǎn)超現(xiàn)有學(xué)時(shí)。另外，在工程教育認(rèn)證背景下，為了培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，本課程還需要增加一些新的前沿內(nèi)容和工程案例，教學(xué)時(shí)間非常緊張，很多內(nèi)容難以講全、講透，導(dǎo)致學(xué)生理解接受困難。

1.2" 學(xué)生參與度低

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生屬于知識(shí)的被動(dòng)接受者，教學(xué)過(guò)程主要是課堂上教師的單向灌輸，學(xué)生與教師互動(dòng)少、聽(tīng)講效果差、缺少自主深入學(xué)習(xí)[5]。學(xué)生不能深度參與教學(xué)，不利于對(duì)課程基本原理和方法的理解，也不利于自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。

1.3" 理論教學(xué)與工程實(shí)踐脫節(jié)

信號(hào)與系統(tǒng)課程的理論內(nèi)容是對(duì)現(xiàn)代通信、控制、信號(hào)處理等實(shí)際工程中的普遍規(guī)律和方法進(jìn)行總結(jié)提煉形成的，因此，課程具有鮮明的工程背景。在傳統(tǒng)教學(xué)中，課程將重心放在理論講授，忽視理論教學(xué)與工程實(shí)踐的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生只關(guān)注數(shù)學(xué)方法而無(wú)法應(yīng)用于工程實(shí)踐，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。

1.4" 考核不科學(xué)

專(zhuān)業(yè)課教學(xué)一般采用大班授課，生師比高，教師很難對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行細(xì)致考核，一般根據(jù)平時(shí)作業(yè)和期末考試對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，不能全面真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，無(wú)法為課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)提供合理可信的依據(jù)[6]。

為了解決上述教學(xué)問(wèn)題，課程組探索和實(shí)踐混合式教學(xué)方法，以達(dá)到提高學(xué)生參與度和增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。

2" 混合式教學(xué)

混合式教學(xué)是根據(jù)建構(gòu)主義、人本主義和認(rèn)知心理學(xué)等理論形成的一種新式教學(xué)方法，將課程教學(xué)的核心任務(wù)由知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)獲取，讓學(xué)生成為教學(xué)的中心和主體?；旌鲜浇虒W(xué)是知識(shí)傳遞和主動(dòng)學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合，是學(xué)生自主探究與師生、生生之間協(xié)作互助的混合，有利于學(xué)生深度參與教學(xué)過(guò)程和知識(shí)建構(gòu)。

2.1" 課程教學(xué)總體設(shè)計(jì)

課程組以混合式教學(xué)為核心，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，如圖1所示。教學(xué)資源是開(kāi)展混合式教學(xué)的支撐條件，為學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程提供資料、評(píng)估、答疑等服務(wù)。教學(xué)活動(dòng)分布在課堂內(nèi)外，除了學(xué)校規(guī)定的授課時(shí)間外，學(xué)生可以在任意時(shí)間借助在線(xiàn)教學(xué)資源自由完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)反映出的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并及時(shí)對(duì)教學(xué)策略、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)資源等進(jìn)行改進(jìn)。

2.2" 課程教學(xué)資源建設(shè)

課程組開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)課程于2019年正式在“智慧樹(shù)”網(wǎng)站上線(xiàn)運(yùn)行并開(kāi)放共享，目前被認(rèn)定為內(nèi)蒙古自治區(qū)在線(xiàn)一流課程。在線(xiàn)課程提供教學(xué)微視頻、教學(xué)課件、單元導(dǎo)學(xué)、章節(jié)測(cè)試、專(zhuān)題研討、拓展閱讀、期末測(cè)試等全套教學(xué)資料，并且可以進(jìn)行在線(xiàn)答疑與討論。在線(xiàn)課程可以為內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)資源，可以為其他院校的學(xué)生以及社會(huì)學(xué)習(xí)者提供免費(fèi)教學(xué)服務(wù)。

同時(shí)，課程組利用優(yōu)慕課平臺(tái)建設(shè)課程主頁(yè)，主要對(duì)選課學(xué)生開(kāi)放，提供單元導(dǎo)學(xué)、教學(xué)視頻、教學(xué)課件、閱讀材料、隨堂測(cè)試、單元測(cè)試等資源，具有作業(yè)提交與評(píng)價(jià)、答疑討論等功能，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)交流、教學(xué)效果評(píng)價(jià)、保存教學(xué)資料。

課程教學(xué)資源的建立可以有效拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間和時(shí)間，讓教學(xué)不再受限于固定的地點(diǎn)和學(xué)時(shí)，解決課程學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題。

2.3" 教學(xué)活動(dòng)與實(shí)施

為了解決傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生參與度不足、學(xué)習(xí)效果差的問(wèn)題，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的中心和主體，課程組設(shè)計(jì)并實(shí)施線(xiàn)上和線(xiàn)下學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)活動(dòng)。教學(xué)過(guò)程分為以下三個(gè)環(huán)節(jié)。

2.3.1" 課前自學(xué)與反饋

課前自學(xué)一般是在每次授課前兩天進(jìn)行。教師發(fā)布自學(xué)任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)觀看指定的教學(xué)視頻，利用在線(xiàn)資源自學(xué)知識(shí)點(diǎn)并完成自學(xué)作業(yè)。自學(xué)作業(yè)一般要求對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，以及提出自學(xué)后不理解或有疑問(wèn)的內(nèi)容。通過(guò)自學(xué)，學(xué)生可以初步掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，帶著疑問(wèn)進(jìn)入課堂，提高課堂學(xué)習(xí)效率。教師通過(guò)自學(xué)作業(yè)的反饋，可以掌握學(xué)生的自學(xué)情況，明確教學(xué)難點(diǎn)，之后進(jìn)行針對(duì)性的備課，以便在課中環(huán)節(jié)幫助學(xué)生解決難點(diǎn)問(wèn)題。

2.3.2" 課中討論與練習(xí)

課中環(huán)節(jié)在學(xué)生自學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)梳理、討論、練習(xí)或測(cè)試。授課開(kāi)始時(shí)，教師會(huì)對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行概述和梳理，然后組織學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)展開(kāi)討論，進(jìn)行組間交流。討論和交流結(jié)束后，教師對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并以練習(xí)或測(cè)試的形式考查學(xué)生對(duì)于本節(jié)內(nèi)容的掌握程度，對(duì)反映出的問(wèn)題進(jìn)行分析，幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn)。

2.3.3" 課后復(fù)習(xí)與總結(jié)

課后環(huán)節(jié)以復(fù)習(xí)、總結(jié)、提高為主。學(xué)生按要求完成和提交作業(yè)；對(duì)本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和反思，歸納所學(xué)知識(shí)點(diǎn)；每章結(jié)束后，以思維導(dǎo)圖的形式總結(jié)本章知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系。通過(guò)課后的復(fù)習(xí)和總結(jié)，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)有了更加深刻的理解，也為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

通過(guò)線(xiàn)上和線(xiàn)下結(jié)合的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)從以往的課堂擴(kuò)展到課堂內(nèi)外，實(shí)現(xiàn)泛在式學(xué)習(xí)，有效緩解了學(xué)時(shí)矛盾。教學(xué)活動(dòng)中，教師起到組織者、引導(dǎo)者、評(píng)價(jià)者的作用；學(xué)生在深度參與中，完成從知識(shí)點(diǎn)到知識(shí)體系的構(gòu)建，對(duì)課程內(nèi)容的理解更加深刻，提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.4" 教學(xué)評(píng)價(jià)

為了更加科學(xué)準(zhǔn)確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，課程組將形成性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。形成性評(píng)價(jià)涵蓋教學(xué)活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，全面考查學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度和學(xué)習(xí)效果，有助于教學(xué)策略、教學(xué)活動(dòng)的及時(shí)改進(jìn)。另外，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、學(xué)生評(píng)教、達(dá)成度分析等主客觀結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，從不同的角度衡量教學(xué)成效，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

3" 教學(xué)成效

信號(hào)與系統(tǒng)課程開(kāi)展混合式教學(xué)改革以來(lái)，在每個(gè)開(kāi)課學(xué)期都會(huì)設(shè)立教改班和非教改班，教改班采用混合式教學(xué)方式，非教改班采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，兩個(gè)班學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、人數(shù)、基礎(chǔ)能力等條件相近。本文以2019級(jí)、2020級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為例，對(duì)比分析教改班和非教改班在總評(píng)成績(jī)、優(yōu)良率、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度等方面的表現(xiàn)，相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖2?？梢钥闯觯凑障嗤暮饬繕?biāo)準(zhǔn)，教改班學(xué)生各方面的數(shù)據(jù)均優(yōu)于非教改班學(xué)生，表明混合式教學(xué)方法在提升學(xué)生學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成效方面作用顯著，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的突出問(wèn)題。另外，根據(jù)每學(xué)期學(xué)生評(píng)教、問(wèn)卷調(diào)查等反饋信息，學(xué)生對(duì)于混合式教學(xué)、教師的教學(xué)能力、自我習(xí)得程度等的滿(mǎn)意度很高，說(shuō)明混合式教學(xué)符合內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和自我提升。

4" 結(jié)束語(yǔ)

地方高校肩負(fù)著為本地區(qū)培養(yǎng)信息類(lèi)高級(jí)應(yīng)用型人才的重任，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是當(dāng)前教學(xué)改革的核心目標(biāo)。作為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，信號(hào)與系統(tǒng)對(duì)于學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和工程能力的提升具有重要作用。針對(duì)地方高校學(xué)生的特點(diǎn)，采用混合式教學(xué)方法解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題，通過(guò)構(gòu)建在線(xiàn)教學(xué)資源、引導(dǎo)學(xué)生深度參與教學(xué)全過(guò)程、優(yōu)化考核教學(xué)評(píng)價(jià)等具體舉措，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。教學(xué)實(shí)踐表明，通過(guò)混合式教學(xué)方法的使用，學(xué)生在全過(guò)程深度參與下進(jìn)行知識(shí)的自我構(gòu)建，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。

5" 參考文獻(xiàn)

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*項(xiàng)目來(lái)源：內(nèi)蒙古自治區(qū)本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“信號(hào)與系統(tǒng)課程思政示范課程”（項(xiàng)目編號(hào)：JGYB2022023）；內(nèi)蒙古自治區(qū)混合式一流課程建設(shè)項(xiàng)目“信號(hào)與系統(tǒng)”。

作者簡(jiǎn)介：高志奇，博士，副教授。