微課下的信號與系統(tǒng)實踐教學研究
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【摘要】信號與系統(tǒng)課程教學中，以微課教學作輔助，提高學生的主動學習能力，激發(fā)學生學習興趣，將傳統(tǒng)的教學模式結合微課教學以達到更好的教學效果。在信號與系統(tǒng)微課內容的設計、課程視頻制作、課程的教學實施方面分別進行實踐探索和研究。
【關鍵詞】信號與系統(tǒng)；微課教學；教學研究
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)基礎課程，對于學生后續(xù)的課程學習、考研、就業(yè)等都起著至關重要的作用。該課程公式繁多，內容復雜，數學性強，對初學者來說，有一定難度。微課教學模式是針對特定的知識內容和學生受眾，開展兼顧“碎片化”和系統(tǒng)性的教學，具有高效率和針對性的特點。如何將傳統(tǒng)的教學模式結合微課教學是本文研究的重點。信號與系統(tǒng)課程的微課教學可以作為傳統(tǒng)教學的輔助手段，讓學生能更好的學好該門課程的基本知識，將學習過程由難變易，提高學生的學習積極性和主動性。微課教學輔助傳統(tǒng)的課堂教學，可以改變傳統(tǒng)教學的局限性。傳統(tǒng)教學方式是課堂一次性呈現，學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容。微課教學視頻可以讓學生隨時隨地的查看，也能重復學習和理解某個難點，方便學生在課堂外的時間學習課程。本文主要從信號與系統(tǒng)課程的微課教學中需要的課程內容設計、視頻拍攝、教學實施等方面闡述。
2信號與系統(tǒng)課程微課內容與教學方案設計
2.1課程內容的選擇
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容，因此需要進行合理的內容選擇。可以將整個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計內容，并將與此相關的知識作為輔助內容的選擇進行串聯匯總。另外，將課程的重點知識作為制作的重點，作為課程的主要內容，以此為主線設計。
2.2課程內容的組織
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，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，幫助學生理解和對比學習。比如在該課的教學過程中，有關模擬圖的知識點，就可以采用對比學習進行總結。連續(xù)信號與時間系統(tǒng)中的時域模擬圖、復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內容，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。在組織教學的時候，總結相似，又要區(qū)分清楚區(qū)別，以免學生在學習的過程中出現不必要的錯誤。連續(xù)信號與離散信號模擬圖結構形狀是類似的，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容時，將相近的模擬圖內容對比制作，能夠幫助學生根據總結進一步的理解模擬圖。
2.3教學方案的設計
在教學方案的設計中，分以下三方面設計：教學PPT的設計、教學活動的組織設計，課堂時間的安排設計。首先，傳統(tǒng)的教學PPT公式太多容易導致學生理解疲勞，乏味，不愿更進一步理解基本知識，即使內容沒那么復雜，有的學生甚至可能有放棄學習的念頭。通過采用微課教學的設計能增加學生學習的直觀理解，特別是難理解的知識理論。教學PPT課件的設計可以根據梳理組織的教學內容重新整理組合，在微課視頻錄制前，需要提前整理設計好PPT。為能夠比較好的講解知識點，設計的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學理論學習變成簡單易懂的趣味學習，主動吸引學生學習該課程，提高學生的學習興趣和理解。其次，教學活動的組織設計根據教學內容和PPT課件，設計出在哪個知識點的教學階段需要什么樣的教學活動。在取樣定理的講解中，可以組織學生課前預習，查閱取樣定理的主要應用，組織學生討論。最后，課堂時間的安排設計上，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布置給學生，讓學生在規(guī)定的時間內完成。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，讓學生在愉快的氛圍下學習，將被動的接受知識，變?yōu)橹鲃訉W習。
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生的學習效果，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合平時課堂表現、作業(yè)和問題的解答情況、課堂討論、學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、作業(yè)和問題的解答情況、課堂討論、學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。
3信號與系統(tǒng)微課視頻制作與教學實施
3.1微課視頻制作
在教學內容方案設計的基礎上，教師在上課前，提前錄制教學視頻，因此如何將它們通過視頻展現出來是接下來的任務。高質量的微課教學視頻需要比較好的拍攝設備和拍攝環(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，可以學習和借鑒現有的精品課程的拍攝經驗。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，避免出現各種失誤，可能在拍攝過程中進行總結經驗，需要多次拍攝，反復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，以取得最好的拍攝和教學效果。
3.2教學實施
在上課前，教師提前布置教學任務和問題，讓學生預習?？梢越Y合輔助工具，比如QQ、雨課堂等。將微課教學視頻引入到課外，保證學生做好課前預習準備的前提下，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，在學生理解課程內容的基礎上，需要學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，前十分鐘根據學生的視頻學習內容，設計問題檢測學生的學習效果。給出十五分鐘時間，讓學生自己解答問題，和學生評判討論，從學生的角度驗證學生的掌握程度，并通過互動討論讓學生取長補短。十五分鐘的時間教師根據學生的討論進行講解并做好知識點的總結。最后五分鐘時間，布置下次課的主要任務、要完成的內容。其中課堂互評階段的進行可以多種方式，比如學生五個分為一組、兩兩組合等等，根據課程的需要，隨機設定。
4結束語
在信號與系統(tǒng)課程中，引入微課輔助教學是傳統(tǒng)教學重要的改進手段。通過微課教學能夠增強學生的學習能力，同時使學生加深對相關概念和理論的理解，激發(fā)學生的學習興趣，加強師生間的交流。
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作者：賈霞 王小明 單位：南京郵電大學通達學院通信工程學院