结合SPOC的信号与系统课程教学设计研究

朱莹　王渊　贾永兴　杨宇　荣传振

【摘要】SPOC在线学习平台的出现给教师的教学提供了新的思路和方法。信号与系统课程内容较为抽象，逻辑性强，单靠传统教学方法很难达到理想的教学效果。因此，根据课程地位和特点，精心设计课程教学内容，录制微视频，分析了基于SPOC在线平台的课程教学设计方案。教师作为整个课程教学活动的组织者，以能力培养为导向，培养学生的自主学习能力和实践能力。经过实践，取得了良好的教学效果。

【关键词】SPOC在线课程 微课 课堂设计

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）19-0214-02

一、引言

大规模开放在线课程即 MOOC（ Massive OpenOnline Courses） 简称慕课，是新近涌现出来的一种在线课程学习模式，它是发布于互联网上的具有极强的知识传播性、分享特性和协作精神的开放课程。在国内外，MOOC 已经成为炙手可热的一个话题，是开放教育世界的一道靓丽风景，也是开放式教育资源运动中正在迅猛发展的新生事物。目前全世界有数以万计的学习者参与了 MOOC 模式中的各种学习。但是，要让 MOOC 能够无缝对接到国内高校现有课堂之中，在教学理念、学生意识、教育体制、教师队伍培训、平台建设、课程建设、教学应用与大数据分析等方面尚有一段距离。

近年来，基于SPOC（Small Private OnlineCourse）的在线课程模式越来越受到各大高校的关注，SPOC是 MOOC 与传统校园教学及翻转课堂的有机融合的产物，是针对小规模、特定人群，通过 MOOC 资源来改变传统高等教育现状的一种解决方案。SPOC 的应用使得教师不用再把大量精力放在每堂课的讲授上，而是可以集中精力进行个性化教学、针对性讲解、合作学习等“翻转课堂”模式的探索，在这样的模式下，教师的作用不是被削弱而是被加强了。

二、课程定位

信号与系统课程是理工科院校电类专业的一门核心基础课程，该课程内容与数学联系较紧密，概念抽象，逻辑性强，注重细节。在传统的课堂教学环境下，学生很难在有限的课堂内掌握好老师讲的每一个知识点。另一方面，相比于带有趣味性的课程而言，信号与系统课程相对枯燥，学生学习兴趣普遍不高，主动学习意识不高。而作为专业基础课程，信号与系统课程的掌握好坏直接影响到后续专业课程的学习。如何能够将课堂变得生动，如何能够充分调动学生的学习兴趣，一直是任课教师不断研究的课题。

三、课程教学设计

课程定位和教学目标决定了课程教学的基本导向和教学模式，网络教学平台的特点决定了需要对传统课程教学的知识点进行划分和重构，教学形式也必将发生新的变化，依据教学目标和学习者的特点设计教学环节、教学场景、教学资源以及评价方式等是实施在线课程教学的必要前提。

相较于传统授课模式，基于在线学习平台的课前、课中、课后学习有了很大的改变。

此时，教学设计的出发点是将自助学习与课堂提升相结合，课堂上可以采用多种灵活地教学方式，可以引入翻转课堂、分组讨论等教学方法，使得课堂氛围更加活跃，学生的学习积极性也会大大提高。

（一）在线自学阶段

在线平台作为学生自主学习的主要学习资源，其目的是让学生在上课前对课程内容有充分的了解，形成自己的认识。考虑到学生的学习兴趣和学习能力，将教学内容按照知识点进行细分，遵循由简而难的顺序，将学习内容分为基础、提高、拓展三个层次。

首先给学生提供知识点的初步介绍，让学生对该知识点在课程中的地位有充分了解。结合课程的知识点分布，考虑到内容的难易分布，本门课程共录制了80余个微课视频。针对每个知识点提供2～3个时长在5分钟左右的微课视频。微课具有方便利用碎片化时间学习，支持翻转课堂、混合学习、移动学习、随时随地学习和在线网络学习方式，满足多种新型个性化学习方式和学习需求等特性。通过微课，让学生从根本上掌握知识点的概念、原理和应用。微课的优势是可以回看、暂停、反复播放，学生可以按照自己的节奏去学习，改变了传统的被动同步接受模式，把所有视频串接起来，就是整门的知识链，将知识学习以链状形式循环推进，可以使学生得到系统化的知识体系。对某些理论性较强、理解较困难的知识点，可以结合动画说明。

学习完视频后，学生根据自己的理解完成在线平台上的預习测试。预习测试题主要考察学生对基本概念和基本运算的掌握程度。学有余力的同学可以通过提供的拓展阅读，对知识有更深层次的掌握。

（二）课堂教学阶段

本阶段主要任务是指导学生完成对知识点的内化。课前，教师通过批改学生完成的在线测试题，从中可以充分了解学生自学情况，知道哪些知识点是学生掌握的比较好的，哪些是需要重点分析强调的。

课上可以有针对性地对预习中存在的问题进行详细分析和说明。此时课堂教学就不再是传统的枯燥讲授，而是可以采用翻转课堂、分组讨论、课堂辩论等多种形式来充分激发学生的学习积极性，调动学生进行深入思考，总结出经验和规律，完成知识的固化。

例如，以《信号与系统》课程中的无失真传输知识点为例，课前学生通过在线学习完成预习测试，通过批改预习作业，发现学生在对无失真定义中的波形相同定义理解有误。在课堂讲授时就可以着重对基本概念进行详细分析，通过语音信号的几种不同传输效果，让学生通过声音效果的不同来理解波形上的变化，形象化地展示，可以帮助学生加深对波形相同概念的理解。在帮助学生充分理解概念后，请学员根据自己的理解来分析无失真传输时，系统的特性是怎样的。接下来设置课堂讨论环节，给出一个系统模型，让学生自发分组讨论系统的失真情况，激发学员的兴趣。然后教师对学生讨论的结果进行分析，并给出结论。最后引入示波器探头的实际例子，帮助学生用理论来解决实际问题，实现从理论到实践的转变。

（三）课后巩固阶段

课后学生可以利用老师在课堂中提供的一些拓展知识进行实践创新，在线与老师、同学进行互动交流，使学生对于该课程的学习内容进一步巩固，融会贯通，得到知识的升华。

四、结论与反思

基于SPOC的课堂教学模式，丰富了MOOC背景下的教学模式，使得信息技术与教育深度融合，实现了课前、课中、课后，线上线下相结合，学生从知识认知到内化，再到升华的过程，真正实现了以学生为中心的变革。课堂教学效果如何需要通过课堂测试和总结反馈等形式进行检验，比较课程阶段测试、学期期中考试和期末考试的成绩，学生平均成绩有了很大的提高，实验课程完成情况也有很大的改善。这说明基于spoc的学习模式在一定程度上能够调动学生的学习兴趣，提高学习效率。同时也要不断倾听学生的学习感受、意见和建议，进一步完善教学设计提高教学质量。

参考文献：

[1]郑奇，杨竹筠.SPOC：结合高校教学的融合创新[J].物理与工程，2014，24： 15-18.

[2]康叶钦.在线教育的后“MOOC时代”—SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，2：85-93.

[3]吴德.基于SPOC的在线课程教学模式设计初探—以《Java程序设计为例》[J].电子世界.

作者简介：

朱莹（1983-），女，江苏镇江人，硕士，解放军理工大学通信工程学院讲师，研究方向：信号分析。