“信号与系统”的微课教学实践探索

邢砾云 周振雄 董胜 贾雁飞 邹青宇

摘   要：慕课的出现颠覆了传统教育的运作模式，在“互联网+”时代孕育下蓬勃发展，同时一系列不可避免的问题逐渐凸显，尤其是学生主观能动性、持续性的激发，教育界对MOOC实施方式必须深刻反思。文章以“信号与系统”微课教学实践为例，在结合课程特点、学生适应性和课程建设方式的基础上，提出“一导二简三提”的微课教学实践模式，探索具有鲜明专业特色的应用型本科MOOC建设途径，并对“以课程质量为核心”的教学实践改革措施及效果进行了详细阐述。

关键词：慕课;微课;“一导二简三提”;信号与系统

1    “信号与系统”课程概要

“信号与系统”是一门理论要求比较高的课程，要求学生在具备扎实的高等数学中的微积分、线性代数等基本数学理论的同时，还需掌握电路理论等专业基础知识。为解决学生数学基础差、课堂积极性不高、缺乏学习主动性等问题[1-3]，改变以教师、课堂、课本为中心，学生被动接受知识，这种“一言堂”的教学模式[4]，结合“信号与系统”课程的特殊性、复杂性、抽象性特点，“以导促学，以简劝学，以提研学”的方式进行微课教学模式探究并与實践相结合[5]。基于慕课（Massive Open Online Courses，MOOC）时代背景下，以前期“信号与系统”网络优质课程建设为契机，实现“信号与系统”课程的微课建设，为进一步提升教学效果奠定基础，切实提高学生理论、实践应用水平，达到“以用促建”的研究目的[6-7]。目前课堂教学存在以下问题。

（1）理论性较强。学生对知识应用价值缺乏深刻理解，难以做到学以致用，尤其在解决一些实际工程技术问题时缺乏理论联系实践的经验。

（2）课程关联性极强。前续课程基础不牢、学习深度不够，缺乏理论知识灵活运用能力，直接影响后续课程的学习效果，甚至影响就业与考研，不利于学生创新能力的培养[8-10]。

本文着眼于以信息类专业的核心基础课程“信号与系统”，提出“一导二简三提”的微课教学实践探索模式。深刻剖析了课程特点与存在的问题，在充分发挥“互联网+”的便捷、高效、灵活的学习方式的优势基础上，主要探讨了将“互联网+微课”的教学形式与教学实际相结合的慕课建设模式与实施效果。

2    “一导二简三提”的“信号与系统”微课建设研究与实践探索的关键及教学实践措施

将传统教学与“互联网+”微时代的课程模式充分结合，发挥各自优势，多方面、全方位培养应用型本科人才，教学过程中，多思考，根据实际情况进行适当调整，理论指导实践，实践反馈教学，形成良性循环及长久机制，为切实提高信号与系统课程的教学质量做贡献。

2.1  深挖课堂潜力，变抽象理论为综合运用能力

（1）为将抽象概念通过微课的课堂演绎直观表达，课程组教师定期集体备课，编排“剧本”，讨论教学重点难点，设计关键教学内容的导引方式。根据“剧本”分配角色，由课程组集体参与教学过程，通过课后总结，深挖课堂潜力，提升教学效果。

（2）在直观理解的基础上，将虚拟仿真实验与知识综合运用相结合，培养学生的实践动手能力和对实验数据的分析能力。借助Matlab软件与微课视频相结合，学生可以随时随地反复查看，易于随时解决实验过程中出现的操作问题。使实践教学内容更充实，知识点更精炼，在挖掘课堂潜力的同时，变抽象理论为综合实践运用能力。

（3）为开拓学生的国际视野，并结合学生语言水平的实际，教学中安排在最后一章开展双语教学。前4章学习中则部分引入专有名词的英文表达，在一定英文专业词汇积累基础上，学生更容易接受教学内容，适当引入前沿案例与最新研究成果，激发学生的创新意识。

2.2  “一导二简三提”实现微课的制作

课堂教学中，制作课堂中适用的微课视频时，时长控制在1～2 min最佳。“一导”：每段视频都要包含简短的引导，实现明确学习目的、融入引人入胜的情感设计。“二简”：视频内容要紧密结合信号与系统课堂教学的难点、要点，深入浅出，举例简单易懂又能说明深奥理论中所包含的浅显的物理含义，便于学生理解记忆。“三提”在视频最后留下具有一定深度的问题，让学生进行讨论，主要目的是通过对问题的讨论，激发学生深入研究课程的兴趣，发散思维，创新方法，活跃课堂氛围。根据学生的不同需求，分别在实践应用和理论深度等知识的提升上着手，通过实际工程案例或数学推导、知识扩充实现知识的升华。

课堂活动是深化微课教学成果的有效手段。微课设计紧密结合各章节知识点特点及相关工程知识案例，以“一导二简三提”微课视频形式抛出问题。课堂活动由分组、讨论、交流阶段分段实施，多角度激发学生的参与热情。小组人数控制在3～5人，由组长负责记录讨论内容，讨论时间3～5 min。每个课题讨论后通过交流讨论结果，提升学生的自主学习热情，教师进行适当总结并对发现的问题及时纠正，使学生对知识要点有更深入的理解和掌握。为使课堂活动顺利开展，通过慕课平台布置课前预习，学生可以借助网络资源进行相关资料的检索，同时加强了文献检索以及分析、解决问题能力的培养。

3    实施效果及反馈

在已有省级优秀课及优质网络课程建设的基础上，充分考虑课堂内外微课的运用，做好课堂活动设计以及课下微课自学内容，制定反馈机制。不但能运用，而且有考核。将传统教学与“互联网+”微时代的课模式充分结合，发挥各自优势，多方面、全方位培养应用型本科人才，教学过程中，多思考，根据实际情况进行适当调整，理论指导实践，实践反馈教学，形成良性循环及长久机制。实施效果如下所示。

对比电子信息工程2016级结合“一导二简三提”的教学原则实施微课及慕课教学实践与实施前电子信息工程2015级的能力表现分析如表1所示，可知，平均成绩由64.25分提高到76.42分，计算、理解、应用、综合分析能力均得到了明显提高，尤其是应用和综合分析能力得分率提高超过17%。可见，微课与慕课的有机结合，融合结合课程特点的教学方法改革，加之针对培养目标的有的放矢，能够良好与调动学生学习的积极性及主动性，实现了从单纯的理论推导到工程实践应用的延伸，提高了学生对知识掌握的灵活度。

[参考文献]

[1]吴谨，陈和平，张涛.地方高校课程建设探析[J].科教导刊，2012（4）：138-139.

[2]李艳松.论地方高校创业教育课程建设[J].渤海大学学报（哲学社会科学版），2013（2）：108-112.

[3]杨松水，郑小春，张安东.高校地方文献课程群建设初探[J].巢湖学院学报，2012（4）：116-119.

[4]郭美华.培养抽象概括能力，提高知识综合运用[J].科技创新导报，2012（12）：172.

[5]刘俊杉，田丹，林琳.移动互联网时代计费系统的变革[J].通信管理与技术，2014（4）：64-66.

[6]陈后金，胡健，陶丹，等.“信号与系统”慕课建设实践[J].电气电子教学学报，2018（1）：29-30.

[7]弋建伟.浅谈微课、慕课（MOOC）在教育教学中的应用[J].当代教育实践与教学研究，2017（8）：21.

[8]朱娟娟，郭宝龙.“信号与系统”在线课程的探索与教学实践[J].电气电子教学学报，2017（5）：36-38.

[9]吴宪祥，郭宝龙，朱娟娟，等.“信号与系统”课程交互式教学体系构建[J].南京：电气电子教学学报，2015（1）：26-28.

[10]曹阳波，李照泉.培养“工匠”应用型人才，推进独立学院教学改革—以“信号与系统”课程教学改革设计为例[J].科教导刊（电子版），2017（1）：13-14.