微課下的信號與系統(tǒng)實踐教學(xué)研究
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【摘要】信號與系統(tǒng)課程教學(xué)中，以微課教學(xué)作輔助，提高學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將傳統(tǒng)的教學(xué)模式結(jié)合微課教學(xué)以達到更好的教學(xué)效果。在信號與系統(tǒng)微課內(nèi)容的設(shè)計、課程視頻制作、課程的教學(xué)實施方面分別進行實踐探索和研究。
【關(guān)鍵詞】信號與系統(tǒng)；微課教學(xué)；教學(xué)研究
1引言
信號與系統(tǒng)課程是通信電子信息類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，對于學(xué)生后續(xù)的課程學(xué)習(xí)、考研、就業(yè)等都起著至關(guān)重要的作用。該課程公式繁多，內(nèi)容復(fù)雜，數(shù)學(xué)性強，對初學(xué)者來說，有一定難度。微課教學(xué)模式是針對特定的知識內(nèi)容和學(xué)生受眾，開展兼顧“碎片化”和系統(tǒng)性的教學(xué)，具有高效率和針對性的特點。如何將傳統(tǒng)的教學(xué)模式結(jié)合微課教學(xué)是本文研究的重點。信號與系統(tǒng)課程的微課教學(xué)可以作為傳統(tǒng)教學(xué)的輔助手段，讓學(xué)生能更好的學(xué)好該門課程的基本知識，將學(xué)習(xí)過程由難變易，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。微課教學(xué)輔助傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，可以改變傳統(tǒng)教學(xué)的局限性。傳統(tǒng)教學(xué)方式是課堂一次性呈現(xiàn)，學(xué)生為了對某些知識點需要鞏固或者進一步理解，一般需要進行大量的課堂筆記記錄，并且無法直接高效地回顧教師的授課內(nèi)容。微課教學(xué)視頻可以讓學(xué)生隨時隨地的查看，也能重復(fù)學(xué)習(xí)和理解某個難點，方便學(xué)生在課堂外的時間學(xué)習(xí)課程。本文主要從信號與系統(tǒng)課程的微課教學(xué)中需要的課程內(nèi)容設(shè)計、視頻拍攝、教學(xué)實施等方面闡述。
2信號與系統(tǒng)課程微課內(nèi)容與教學(xué)方案設(shè)計
2.1課程內(nèi)容的選擇
信號與系統(tǒng)課程知識點繁多，不能將所有的知識點作為微課視頻制作的內(nèi)容，因此需要進行合理的內(nèi)容選擇?？梢詫⒄麄€課程進行框架進行拆分，比如連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的三大分析方法和離散時間信號與系統(tǒng)的兩大分析方法作為主要的設(shè)計內(nèi)容，并將與此相關(guān)的知識作為輔助內(nèi)容的選擇進行串聯(lián)匯總。另外，將課程的重點知識作為制作的重點，作為課程的主要內(nèi)容，以此為主線設(shè)計。
2.2課程內(nèi)容的組織
該課程的知識點比較雜亂，而且繁多。改變原有的知識點單一、分散的教學(xué)，將整本教材中所有相似的知識點進行重新梳理，模塊化，并做好對比總結(jié)，幫助學(xué)生理解和對比學(xué)習(xí)。比如在該課的教學(xué)過程中，有關(guān)模擬圖的知識點，就可以采用對比學(xué)習(xí)進行總結(jié)。連續(xù)信號與時間系統(tǒng)中的時域模擬圖、復(fù)頻域模擬圖和離散信號與時間系統(tǒng)中的時域模擬圖、變換域模擬圖都是相似的教學(xué)內(nèi)容，但是因為在不同的域中，所以在圖的畫法、信號的表達方式上都是有區(qū)別的。在組織教學(xué)的時候，總結(jié)相似，又要區(qū)分清楚區(qū)別，以免學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中出現(xiàn)不必要的錯誤。連續(xù)信號與離散信號模擬圖結(jié)構(gòu)形狀是類似的，圖1所示為連續(xù)信號和離散信號不同域中的模擬圖對比。可以看出，不同的信號不同域采用的變量符號不同，積分器的表示方法不同。連續(xù)信號的時域和復(fù)頻域模擬圖區(qū)別是積分器和變量符號的表示方法不一樣，分別采用“∫”和“S-1”表示積分器，采用“t”和“s”表示變量符號，如圖1中（a）和（b）。而離散信號模擬圖區(qū)別與連續(xù)信號的不同是采用延時器，時域和變換域分別采用“D”和“z-1”表示，采用“k”和“z”表示變量符號，如圖1中（c）和（d）。因此，在組織課程這部分授課內(nèi)容時，將相近的模擬圖內(nèi)容對比制作，能夠幫助學(xué)生根據(jù)總結(jié)進一步的理解模擬圖。
2.3教學(xué)方案的設(shè)計
在教學(xué)方案的設(shè)計中，分以下三方面設(shè)計：教學(xué)PPT的設(shè)計、教學(xué)活動的組織設(shè)計，課堂時間的安排設(shè)計。首先，傳統(tǒng)的教學(xué)PPT公式太多容易導(dǎo)致學(xué)生理解疲勞，乏味，不愿更進一步理解基本知識，即使內(nèi)容沒那么復(fù)雜，有的學(xué)生甚至可能有放棄學(xué)習(xí)的念頭。通過采用微課教學(xué)的設(shè)計能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的直觀理解，特別是難理解的知識理論。教學(xué)PPT課件的設(shè)計可以根據(jù)梳理組織的教學(xué)內(nèi)容重新整理組合，在微課視頻錄制前，需要提前整理設(shè)計好PPT。為能夠比較好的講解知識點，設(shè)計的PPT可以改變原有的公式為主的特點，通過借助圖片、動畫、生活中的實例等將枯燥無味的數(shù)學(xué)理論學(xué)習(xí)變成簡單易懂的趣味學(xué)習(xí)，主動吸引學(xué)生學(xué)習(xí)該課程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解。其次，教學(xué)活動的組織設(shè)計根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和PPT課件，設(shè)計出在哪個知識點的教學(xué)階段需要什么樣的教學(xué)活動。在取樣定理的講解中，可以組織學(xué)生課前預(yù)習(xí)，查閱取樣定理的主要應(yīng)用，組織學(xué)生討論。最后，課堂時間的安排設(shè)計上，改變原有的一節(jié)課45分鐘基本都是教師在講臺上講課，黑板上推導(dǎo)的問題，將每節(jié)課時間都去細化，五分鐘或者十分鐘作為一個節(jié)點，教師將課堂安排的任務(wù)布置給學(xué)生，讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成。這就需要在每次課前，教師將課堂安排的教案組織好，完成課前準備工作。課堂上可以制定部分時間作為討論時間，也可以設(shè)計互動環(huán)節(jié)，還可以有問題提問和解答時間等等，提高該課程的趣味性，讓學(xué)生在愉快的氛圍下學(xué)習(xí)，將被動的接受知識，變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
2.4課程的評價考核
課程的評價考核機制為了能更好的反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，需要多方面的考查，綜合性的評定總成績。課程的評價考核需要結(jié)合平時課堂表現(xiàn)、作業(yè)和問題的解答情況、課堂討論、學(xué)生互相評價打分和教師評價給分、平時測驗、考試成績等多方面綜合評價。不能只局限于考試成績，平時的測驗和各種表現(xiàn)也要占一定的比例，最終的總評成績可以按照平時成績占40%，期末成績占60%給定，其中平時成績（時課堂表現(xiàn)、作業(yè)和問題的解答情況、課堂討論、學(xué)生互相評價打分和教師評價給分、平時測驗等）部分每項比例可調(diào)。
3信號與系統(tǒng)微課視頻制作與教學(xué)實施
3.1微課視頻制作
在教學(xué)內(nèi)容方案設(shè)計的基礎(chǔ)上，教師在上課前，提前錄制教學(xué)視頻，因此如何將它們通過視頻展現(xiàn)出來是接下來的任務(wù)。高質(zhì)量的微課教學(xué)視頻需要比較好的拍攝設(shè)備和拍攝環(huán)境、教師的形象和講課水平、拍攝團隊的合作和后期制作等各方面的結(jié)合。信號與系統(tǒng)微課程中有大量的公式，為達到比較滿意的拍攝效果，可以學(xué)習(xí)和借鑒現(xiàn)有的精品課程的拍攝經(jīng)驗。視頻的錄制要保證畫面的清晰度，語言的標準，教師的講課流暢等，避免出現(xiàn)各種失誤，可能在拍攝過程中進行總結(jié)經(jīng)驗，需要多次拍攝，反復(fù)修改才能達到滿意的效果。另外，拍攝的每段視頻時長最好不要太長，控制在二十分鐘以內(nèi)，以取得最好的拍攝和教學(xué)效果。
3.2教學(xué)實施
在上課前，教師提前布置教學(xué)任務(wù)和問題，讓學(xué)生預(yù)習(xí)?？梢越Y(jié)合輔助工具，比如QQ、雨課堂等。將微課教學(xué)視頻引入到課外，保證學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)準備的前提下，接下來做好課堂上的工作。信號與系統(tǒng)課程是一門理論性與實踐性都很強的課程，在學(xué)生理解課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，需要學(xué)生熟練運用公式進行問題求解及實驗操作，單一的教師課程講解很難達到較好的教學(xué)效果。教師可將課堂時間的劃分情況，如圖2所示，以一節(jié)的課堂時間45分鐘為例進行劃分，前十分鐘根據(jù)學(xué)生的視頻學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計問題檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。給出十五分鐘時間，讓學(xué)生自己解答問題，和學(xué)生評判討論，從學(xué)生的角度驗證學(xué)生的掌握程度，并通過互動討論讓學(xué)生取長補短。十五分鐘的時間教師根據(jù)學(xué)生的討論進行講解并做好知識點的總結(jié)。最后五分鐘時間，布置下次課的主要任務(wù)、要完成的內(nèi)容。其中課堂互評階段的進行可以多種方式，比如學(xué)生五個分為一組、兩兩組合等等，根據(jù)課程的需要，隨機設(shè)定。
4結(jié)束語
在信號與系統(tǒng)課程中，引入微課輔助教學(xué)是傳統(tǒng)教學(xué)重要的改進手段。通過微課教學(xué)能夠增強學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，同時使學(xué)生加深對相關(guān)概念和理論的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強師生間的交流。
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作者：賈霞 王小明 單位：南京郵電大學(xué)通達學(xué)院通信工程學(xué)院