第一篇
1网络教学模式探索
常见的学习方法大致可分为主动学习和被动学习两种。信号与系统课程的传统教学模式主要注重教师的教学,以教为中心,学生被动接受知识,这种方式有利于发挥教师的主导作用。但由于课时有限等原因,师生之间的互动性较少。随着教学设备的进步,现在大多都采用了多媒体课件进行教学,其实这种课件的使用无形中对学生实施了更为强大的灌输教学,给学生带来了更为沉重的负担。这种一直存在的单向交流模式,迫切需要进行改革。随着网络技术的飞速发展,为构建主动学习环境提供了充分条件。将传统的以教师为中心的被动学习模式转变为以学生为中心的主动学习模式,强调学生是认知过程的主体,激发学生主动探索、主动发现和解决问题,有利于培养创新型人才。在网络教学模式中,学生在教师、伙伴等的帮助下,根据学习资料,按照建构的方式获取知识,这是建构主义的基本理论[7]。网络具有丰富的资源、信息检索及通信工具等,因而具有较好的建构环境,学生通过网络可以独立或者合作获取海量知识,这也是二十一世纪知识高速膨胀的必然要求。此外,网络教学没有严格的时间和空间限制,学生可以非常灵活的安排学习时间和地点。网络教学模式是一种以教师为引导,以学生为主体,师生可以互动的探究式学习模式。在这种模式下,教师可以进行同步讲授或者异步讲授,教师在网络教学中主要起指导、监控及进行软件设计等作用。这就要求教师必须掌握计算机网路技术和多媒体技术,使其贯彻自己的教学思想,完成相应的教学任务。在这种模式下,学生成为教学的主体,要求学生主动去获取知识、发现和解决问题。网络教学同样要求学生具有基本的计算机和网络应用能力,同时要求学生具有较强的自学能力和自制能力。网络教学时开放式教学,给学生提供了很大的自主空间,学生可以根据自身情况制定学习计划,但由于教师不能对学生进行直接监控,这就要求学生培养良好的网络学习习惯。为了确保网络教学质量,制定相关的网络教学控制策略是必要的,比如可以通过作业和测试反馈掌握学生的学习情况,也可以采用系统计时的方法来了解学生的学习时间,还可以通过网页的刷新频率和鼠标的点击频率来了解学生的学习情况。
2开放实验教学模式探索
对于培养应用型人才的工科院校,实验教学是非常重要的组成部分,然而传统教学模式中实验只是作为理论课的附属物。长期以来,实验内容单一乏味,实验考核流于形式,学生只是在规定的有限时间和地点完成大纲要求的必做实验内容,这在很大程度上抑制了学生的探索和创新精神,同时造成实验设备和资源大量闲置、利用率不高等问题。因此,有必要建立开放的实验教学模式,培养学生的创新能力。开放实验教学模式包括:实验资源开放、实验内容开放、实验考评管理开放。为了充分利用实验资源,要考虑多种灵活的实验室开放模式,主要有定时开放和预约开放。定时开放模式下由实验室老师根据课程进度情况选择某一段时间全程开放实验室资源,学生可以在这个时间段进入实验室做实验,实验内容有实验老师事先指定,实验过程由实验老师监督和指导。预约实验模式下由学生通过实验预约平台网上递交预约申请表,写明参与实验学生基本情况、预约时间、使用仪器设备清单,同时提交实验预习报告,通过实验老师审核后方可在预约时间段进入实验室做实验,实验完成后当场撰写实验报告分析实验数据,由实验老师给出考核结果。实验内容开放中既要考虑安排课内必做实验,也要考虑增加一些课外实验,这些课外实验内容的目标是培养学生的创新能力。此外,在实验层次上除了有传统的验证性实验还要增加设计和综合性实验以及创新性实验。验证性实验由教师给定实验题目、设计要求、实验方案和实验步骤,这类实验主要是为了让学生进一步理解理论教学内容。设计和综合性实验难度和要求适当提高,教师只给定实验题目和设计要求,实验方案和实验步骤主要由学生独立设计完成,具有较大的设计自由度。创新性实验则完全由学生自己提出实验课题和设计要求,并自由设计实验方案和实验步骤,并写出实验预习报告,由实验老师审核通过方可进行实验。实验考评管理开放模式要求实验教学和理论教学相分离。传统教学模式中,实验成绩往往作为理论课平时成绩的参考或以很低的比例计入理论课成绩,这也是造成学生轻视实验的原因之一。因此,应该将实验教学独立出来,单独制定实验教学计划和大纲,成为与理论课同等重要的教学体系。实验成绩要求教师在学生实验结束后综合考虑学生的实验过程、实验结果、数据分析和实验报告进行打分考核。对于在创新性实验方面成绩突出的学生,应该在学生评奖评优中给予加分,同时可以考虑设立开放实验专项基金,估计教师和学生积极开展创新性实验项目。此外,为了保证开放式实验教学模式的顺利运行,需要开发一个实验室网站。教师在这个网站上可以公布实验室开放时间、内容和相关管理文件,学生在这个网站上可以进行实验预约、实验预习和报告提交。同时,通过这个网站可以实现教师与学生之间的交流与互动。
3动态综合考核方式探索
卷面考试是高校常用的考核方式,信号与系统也不例外。考试方式通常在课程结束后进行一次闭卷考试,学生的成绩主要取决于这次考试(通常占到80%的比例)。这是一种静态评定方法,尽管它有一些优点(比如:考核覆盖面较宽、评价程序简单),但已经与现代教学评价的发展趋势格格不入,需要进行改进和创新。变静态考核为动态考核,即把课程考核与成绩评定分散到课程教学的整个过程中。比如随堂测试,章节测验,特定知识点课程设计,实验技能考核,MATLAB仿真验证等等。将这些小测试的成绩与期末闭卷考试成绩综合在一起给出学生这门课的最终成绩。这种动态综合的考核模式有利于调动学生的学习积极性,促使学生专注于课程学习的每个环节,打破了“一考定成绩”的不利格局,真正发挥了考核的教育功能。利用考核反馈的信息及时调整和改进教学活动,提高教学质量。值得注意的是,动态综合的考核模式对教师提出了更高的要求,需要教师花费更多的时间和精力去分析和评定每个学生的学习效果。
4结束语
AlanV.Oppenheim在其所著教材《SignalsandSystems》的前言中写道,该门课程能够成为工程大学生在大学教育阶段所修课程中最有得益而又引人入胜和最有用处的一门课[8]。对于电子信息类专业的学生来说,信号与系统的重要性是其它课程不可替代的。但是,长期以来,信号与系统的教与学都处在两难的境况中,究其原因主要在于这门课程理论性较强,公式推导较多,概念非常抽象。为了解决这个问题,切实提高学生的学习兴趣和效果,本文分别从四个方面进行了创新教学模式探索,主要包括:开发基于MATLABGUI的可视化教学仿真平台、推行网络教学、开放实验教学和实行动态综合考核方式。通过这些创新教学模式,有望激发学生的学习积极性,切实提高信号与系统的教学质量。
作者:葛愿 单位:安徽工程大学
第二篇
1突出物理意义,淡化其数学推导,注重基础课与后续专业知识点的结合
同学们也注意到傅里叶变换、拉普拉斯变换的性质大多是相似的,可大学生不明白是什么道理,他们心里有所疑惑,但如果让学生理解傅里叶变换、拉普拉斯变换的共同前提就是正交变换,这两个变换性质相似的根源是它们都是以指数函数为完备正交集的正交变换,只是指数的取值不同而已。这就是从全局上把握所学知识中最本质的东西,即寻找事物的共同点,从而起到事半功倍的效果[2]。注重基础课与后续专业知识点的结合,例如在讲授信号与系统概念的过程中,引出通信系统和控制系统以及稳定性等概念。使学生用辩证发展的思维看待基础课程中知识的学习,形成发散的思维;使学习的知识构成有机的整体。有利于学生对后续专业课程的学习和培养学生的能力。
2利用网络平台,建立信号与系统课程网站
教学网站是网络课程有效的载体和支撑平台,是网络课程的最佳的表现形式。网络课程的教学网站是学生自主学习、个性发展、教学互动、学习交流、信息反馈、自我评价的重要平台,对于实现传授知识、培养能力、提高素质的协调发展将起到重要作用。为了提高信号与系统的教学质量,本着便于学生学习课程内容、查阅教学资料原则,利用软件Dreamweaver设计和建立了信号与系统课程网站。该课程网站包括电子教案、作业习题、试卷样题、实验指导、课程复习、教学动画等等学习资料,又包括供同行参考用的课程介绍、教学大纲、教学计划、教师介绍等教学资料。让学生边学习、边实践、边研讨。通过相关连接把最新的发展、方法、概念、技术、器件展示给学生。网络化的学习环境能改善学生“死读书,读死书”的状况。
3利用Authorware工具软件,研究和开发信号与系统多媒体教学系统
信号与系统多媒体教学系统以Authorware为开发平台,综合运用图像、文本、视频、音频等结合在一起,把抽象东西形象的表现出来,以大量视听信息、高科技表现手段来冲击学生的思维兴奋点,加上虚拟现实技术和图形、图像、三维动画使教学内容表现得丰富多彩、形象生动,让学生通过多个感觉器官来获取相关信息,提高教学信息传播效率,增强教学的积极性、生动性和创造性,从而有效地提高《信号与系统》课程的教学质量,在今后教育教学中势必发挥更大的作用[3]。
4开设综合性实验
依托专业实验室,利用现有仪器设备,结合教学内容开发综合性和设计性实验,学生以团队合作的方式积极参与综合性和设计性实验,描述自己的方案并与其他小组讨论。通过开设综合型实验,不断开阔学生思路,使其对现有的各类信号与系统原理和方法有较全面的认识,提高学生综合分析和运用知识的能力。通过开设设计型实验,主要锻炼学生独立思考和解决问题的能力,拓宽就业渠道[4]。
5利用MATLAB软件改进课堂教学
MATLAB语言能对信号产生、信号关于时间尺度变换、卷积和相关等时域运算,傅里叶变换和拉普拉斯变换的频域计算,以及诸如调制、抽样定理、信号无失真传输、滤波器设计等一系列的关于该课程的概念理解和计算问题都可通过图形建模、数值计算使之具有可视化功能。因此,课堂上将多媒体教学与MATLAB图形和动态演示结合起来,会使得课堂教学更加直观、生动、紧凑,使学生易于加深对课堂抽象概念的理解,巩固课堂上所学的理论知识,帮助他们很好掌握信号课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法[5]。
6注重对学生知识运用能力的考核,重构考核评价体系
为了加深学生对课程知识的学习和掌握,注重对学生知识运用能力的考核,重构考核评价体系。课程考核成绩,由期末考试成绩与平时成绩综合评定。该课程期末考试成绩占总评成绩的50%(以前为70%),平时成绩占50%(以前为30%)。平时成绩考核内容包括对学生课堂考勤、随堂测验(至少三次)、课程作业、实验成绩等的综合评定。通过两年的考核实践,学生普遍认为通过平时测验和加大平时成绩比重,有利于学生平时对知识的积累,可以有效避免部分学生期末考试前临时抱佛脚的心理。
7结语
信号与系统作为专业基础课能够在培养学生的工程能力和素质方面发挥相当的作用。通过九年来对信号与系统的教学和教学经验的积累,本文论述了采用灵活的教学方法和手段培养学生的创新能力;突出物理意义淡化其数学推导、注重基础课与后续专业知识点的结合;利用网络平台建立信号与系统课程网站;利用Authorware工具软件研究和开发信号与系统多媒体教学系统;开设公司战略管理论文综合性实验;利用MATLAB软件改进课堂教学;注重对学生知识运用能力的考核,重构考核评价体系等七个方面对《信号与系统》课程和教学内容体系改革和整体优化研究与实践进行了探讨,提高信号与系统的教学质量,为学生们学习后续专业课打下扎实的基础。
作者:谢家兴 刘洪山 张宇 代秋芳 单位:华南农业大学工程学院