微課下的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)研究

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【摘要】信號(hào)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(dòng)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(dá)到更好的教學(xué)效果。在信號(hào)與系統(tǒng)微課內(nèi)容的設(shè)計(jì)、課程視頻制作、課程的教學(xué)實(shí)施方面分別進(jìn)行實(shí)踐探索和研究。

【關(guān)鍵詞】信號(hào)與系統(tǒng)；微課教學(xué)；教學(xué)研究

1引言

信號(hào)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(duì)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(qiáng)，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，有一定難度。微課教學(xué)模式是針對(duì)特定的知識(shí)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(duì)性的特點(diǎn)。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(diǎn)。信號(hào)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(shí)，將學(xué)習(xí)過(guò)程由難變易，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)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(duì)某些知識(shí)點(diǎn)需要鞏固或者進(jìn)一步理解，一般需要進(jìn)行大量的課堂筆記記錄，并且無(wú)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(shí)隨地的查看，也能重復(fù)學(xué)習(xí)和理解某個(gè)難點(diǎn)，方便學(xué)生在課堂外的時(shí)間學(xué)習(xí)課程。本文主要從信號(hào)與系統(tǒng)課程的微課教學(xué)中需要的課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、視頻拍攝、教學(xué)實(shí)施等方面闡述。

2信號(hào)與系統(tǒng)課程微課內(nèi)容與教學(xué)方案設(shè)計(jì)

2.1課程內(nèi)容的選擇

信號(hào)與系統(tǒng)課程知識(shí)點(diǎn)繁多，不能將所有的知識(shí)點(diǎn)作為微課視頻制作的內(nèi)容，因此需要進(jìn)行合理的內(nèi)容選擇。可以將整個(gè)課程進(jìn)行框架進(jìn)行拆分，比如連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的三大分析方法和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的兩大分析方法作為主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，并將與此相關(guān)的知識(shí)作為輔助內(nèi)容的選擇進(jìn)行串聯(lián)匯總。另外，將課程的重點(diǎn)知識(shí)作為制作的重點(diǎn)，作為課程的主要內(nèi)容，以此為主線設(shè)計(jì)。

2.2課程內(nèi)容的組織

該課程的知識(shí)點(diǎn)比較雜亂，而且繁多。改變?cè)械闹R(shí)點(diǎn)單一、分散的教學(xué)，將整本教材中所有相似的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新梳理，模塊化，并做好對(duì)比總結(jié)，幫助學(xué)生理解和對(duì)比學(xué)習(xí)。比如在該課的教學(xué)過(guò)程中，有關(guān)模擬圖的知識(shí)點(diǎn)，就可以采用對(duì)比學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)。連續(xù)信號(hào)與時(shí)間系統(tǒng)中的時(shí)域模擬圖、復(fù)頻域模擬圖和離散信號(hào)與時(shí)間系統(tǒng)中的時(shí)域模擬圖、變換域模擬圖都是相似的教學(xué)內(nèi)容，但是因?yàn)樵诓煌挠蛑?，所以在圖的畫法、信號(hào)的表達(dá)方式上都是有區(qū)別的。在組織教學(xué)的時(shí)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(guò)程中出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào)模擬圖結(jié)構(gòu)形狀是類似的，圖1所示為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)不同域中的模擬圖對(duì)比?？梢钥闯?，不同的信號(hào)不同域采用的變量符號(hào)不同，積分器的表示方法不同。連續(xù)信號(hào)的時(shí)域和復(fù)頻域模擬圖區(qū)別是積分器和變量符號(hào)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(hào)，如圖1中（a）和（b）。而離散信號(hào)模擬圖區(qū)別與連續(xù)信號(hào)的不同是采用延時(shí)器，時(shí)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(hào)，如圖1中（c）和（d）。因此，在組織課程這部分授課內(nèi)容時(shí)，將相近的模擬圖內(nèi)容對(duì)比制作，能夠幫助學(xué)生根據(jù)總結(jié)進(jìn)一步的理解模擬圖。

2.3教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

在教學(xué)方案的設(shè)計(jì)中，分以下三方面設(shè)計(jì)：教學(xué)PPT的設(shè)計(jì)、教學(xué)活動(dòng)的組織設(shè)計(jì)，課堂時(shí)間的安排設(shè)計(jì)。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(jìn)一步理解基本知識(shí)，即使內(nèi)容沒(méi)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(guò)采用微課教學(xué)的設(shè)計(jì)能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的直觀理解，特別是難理解的知識(shí)理論。教學(xué)PPT課件的設(shè)計(jì)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(jì)好PPT。為能夠比較好的講解知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)的PPT可以改變?cè)械墓綖橹鞯奶攸c(diǎn)，通過(guò)借助圖片、動(dòng)畫、生活中的實(shí)例等將枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)理論學(xué)習(xí)變成簡(jiǎn)單易懂的趣味學(xué)習(xí)，主動(dòng)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(dòng)的組織設(shè)計(jì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和PPT課件，設(shè)計(jì)出在哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)階段需要什么樣的教學(xué)活動(dòng)。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(shí)間的安排設(shè)計(jì)上，改變?cè)械囊还?jié)課45分鐘基本都是教師在講臺(tái)上講課，黑板上推導(dǎo)的問(wèn)題，將每節(jié)課時(shí)間都去細(xì)化，五分鐘或者十分鐘作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，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(shí)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(zhǔn)備工作。課堂上可以制定部分時(shí)間作為討論時(shí)間，也可以設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，還可以有問(wèn)題提問(wèn)和解答時(shí)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(dòng)的接受知識(shí)，變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

2.4課程的評(píng)價(jià)考核

課程的評(píng)價(jià)考核機(jī)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(píng)定總成績(jī)。課程的評(píng)價(jià)考核需要結(jié)合平時(shí)課堂表現(xiàn)、作業(yè)和問(wèn)題的解答情況、課堂討論、學(xué)生互相評(píng)價(jià)打分和教師評(píng)價(jià)給分、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、考試成績(jī)等多方面綜合評(píng)價(jià)。不能只局限于考試成績(jī)，平時(shí)的測(cè)驗(yàn)和各種表現(xiàn)也要占一定的比例，最終的總評(píng)成績(jī)可以按照平時(shí)成績(jī)占40%，期末成績(jī)占60%給定，其中平時(shí)成績(jī)（時(shí)課堂表現(xiàn)、作業(yè)和問(wèn)題的解答情況、課堂討論、學(xué)生互相評(píng)價(jià)打分和教師評(píng)價(jià)給分、平時(shí)測(cè)驗(yàn)等）部分每項(xiàng)比例可調(diào)。

3信號(hào)與系統(tǒng)微課視頻制作與教學(xué)實(shí)施

3.1微課視頻制作

在教學(xué)內(nèi)容方案設(shè)計(jì)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(guò)視頻展現(xiàn)出來(lái)是接下來(lái)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(tuán)隊(duì)的合作和后期制作等各方面的結(jié)合。信號(hào)與系統(tǒng)微課程中有大量的公式，為達(dá)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(yàn)。視頻的錄制要保證畫面的清晰度，語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)，教師的講課流暢等，避免出現(xiàn)各種失誤，可能在拍攝過(guò)程中進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，需要多次拍攝，反復(fù)修改才能達(dá)到滿意的效果。另外，拍攝的每段視頻時(shí)長(zhǎng)最好不要太長(zhǎng)，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(shí)施

在上課前，教師提前布置教學(xué)任務(wù)和問(wèn)題，讓學(xué)生預(yù)習(xí)。可以結(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(zhǔn)備的前提下，接下來(lái)做好課堂上的工作。信號(hào)與系統(tǒng)課程是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)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(yùn)用公式進(jìn)行問(wèn)題求解及實(shí)驗(yàn)操作，單一的教師課程講解很難達(dá)到較好的教學(xué)效果。教師可將課堂時(shí)間的劃分情況，如圖2所示，以一節(jié)的課堂時(shí)間45分鐘為例進(jìn)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(jì)問(wèn)題檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。給出十五分鐘時(shí)間，讓學(xué)生自己解答問(wèn)題，和學(xué)生評(píng)判討論，從學(xué)生的角度驗(yàn)證學(xué)生的掌握程度，并通過(guò)互動(dòng)討論讓學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短。十五分鐘的時(shí)間教師根據(jù)學(xué)生的討論進(jìn)行講解并做好知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)。最后五分鐘時(shí)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(píng)階段的進(jìn)行可以多種方式，比如學(xué)生五個(gè)分為一組、兩兩組合等等，根據(jù)課程的需要，隨機(jī)設(shè)定。

4結(jié)束語(yǔ)

在信號(hào)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(jìn)手段。通過(guò)微課教學(xué)能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，同時(shí)使學(xué)生加深對(duì)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(qiáng)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(dá)學(xué)院通信工程學(xué)院