线上线下混合式“金课”的建设与实践——以“信号与系统”课程为例

倪虹霞 张学敏

（长春工程学院电气与信息工程学院 吉林·长春 130012）

0 引言

在金课这种创新型的课程理念下，信号与系统线上和线下课程需要以创新性、挑战度为课程的基本标准，通过提高课程的教育意义、实用意义，丰富学生对傅里叶变换，LTE系统的频域分析等的前沿知识。金课与水课是相对性的两种课程，水课以陈旧式的模式为主，通过对信号与系统知识的记忆，单向培养学生的知识；而金课正好与水课相反，其在课程中学生需要努力突破信号与系统课程的高墙，通过提高能力、养成素养，进行高阶性、挑战性的课程实践。学生需要在信号与系统课程中花时间、花精力，通过长时间的思考，提出信号与系统问题的解决策略。此过程可以培养学生解决复杂问题的综合能力。在水课被淘汰的背景下，高校师生要把握线上线下教学中的金课，通过建设金课，让传统学生和教师的状态一去不复返。

1 信号与系统金课构建的理念

在金课理念下，信号与系统课程可以分为两大板块：一大板块是在线上开展，通过泛亚学习平台、超星一体化教学平台，让学生自主分析信号与系统的知识点，包括重点、难点、存在的问题，让学生在自主记忆、自主理解、自主分析、自主测评的基础上，提高对信号与系统课程的探究兴趣。在线上教学板块中，信号与系统课程还可以构建虚拟实训平台，通过学生理论知识的自我学习进行高阶层次的实践。学生对信号与系统课程的认知一般停留在基础层次，也就是低阶层次，而实训过程既需要教师的严格指导，也需要教师在实训过程中调动学生的参与意识，因此属于高阶层次，教师要在虚拟实训平台中改进实训方法，通过组织实训、实训评价等打造金课的高阶层次。金课中最重要的概念是围绕学生，围绕学生的核心含义是学生才是课堂的真正主人，课堂真正的主体－学生需要自觉承担信号与系统课程的学习任务，由基础阶层逐渐向高阶层过渡，由常识性知识的学习逐渐向思考性、深入探究性的知识学习。在这一过程中，学生需要有感悟、有体验，对信号与系统学习进行深度的感知。在线下板块中，金课也需要围绕教师的教学能力展开，改变水课中教师混日子的想法。

2 《信号与系统》混合金课模式

2.1 线上网络教学

混合金课在建设过程中，首先需要根据信号与系统的知识，打造线上教学金课。目前教育界火热的两种线上教学方式一种是慕课、另一种是微课，但这两种方式都具有其优势和缺点，因此，在打造线上混合金课的过程中，教师可以采用慕课－平台教学－微课的教学模式，利用超新一体化教学平台打造高互动性、高智能化的信号与系统课程平台。首先利用学习通构建师生教学的通道，在学习通中，教师可以设置课堂辅助性知识和功能模块，例如发布课程的问卷调查，展开点名活动，针对学生的学习积极性、学习兴趣构建信息互动通道。在学习通的助力基础上，教师可以利用微课录制大约十分钟左右的信号与系统课程，在每个视频内容中设置重点与难点知识，并在其中融入思政教育知识和元素，例如傅里叶变换中学生需要多角度的看待问题，因此，教师可以在设置教学重点时联系傅里叶的变换，让学生辩证地看待傅里叶级数分解。既能提高学生的辩证性思维，也能让学生在傅里叶变换中求得其在实际中的应用范式。在视频内容中，不仅需要包含典型例题，也要设置基础性的知识，通过将教材中复杂的信号与系统知识处理成简单的模块知识，让学生自主记忆。通过自学进行分级记忆和训练，在录制视频后，教师可以在泛亚平台中构建测试版块，根据每一个视频的知识点和不同内容，设置创新性案例和创新性题型，根据每一个视频的主题不定时发布讨论话题，通过测试板块的讨论题型、习题测验帮助学生自动生成学习性报告，自主查验学习流程是否合理？学习内容是否理解？学习过程中有哪些没有掌握的知识？通过三联问再进行视频的分解学习，在安排好课前和课堂教学之后，教师可以利用智慧课堂对学生进行跟踪，通过构建预警机制，实时了解学生的学习进程，让学生在教师的指导下主动参与信号与系统的学习。并根据智慧课堂的反馈，对自己的教学计划和教学流程进行反思，微课视频是否设置合理？资源信息是否完善？通过对以上两个问题的研究和思考，逐步推进线上信号与系统的信息化构建。

学生利用线上展开信号与系统的学习基础上，教师团队可以利用泛亚平台建设精品课程资源，在平台中建设信号与系统的慕课课程，并将世界优秀大学、其他电子信息工程类专业的优秀课程放置在资源网站中，让学生除了进行微课的分散性学习之外，还可以灵活的运用学习社区，及时了解信号与系统的变化。通过慕课与微课的双重融合，构成完整性、先进性、前沿性共存的信号与系统课程板块。

2.2 线下实践活动

混合式金课需要面向全体学生，除线上教学过程中的全员参与之外，教师在课下学习活动中也同样需要面向学生，设置开放性、实践性强的课堂。在线上学习之后，学生已经对信号与系统课程有了初步的认识和了解，因此，线下信号与系统课程只是对线上自学课程的深化和深层次发展，教师可以适当以问题引入信号与系统研究课题，在学生参与课题研究的过程中梳理较难掌握的知识点。学生自己可以把握信号与系统线下课程的学习节奏，通过研究法、合作探讨法、辩论法等对自己在信号与系统课程中的理解发表意见。线下教学活动中，教师可以结合翻转课堂的优势，让学生通过翻转课堂进行信号与系统的讨论和意义深化，如采用PPT，设置与线上教学相配合的实践问题，当学生在掌握之后回答问题的准确率会有所上升。教师也可以就问题让学生之间进行小组研究和汇报，学生群体的角色扮演，通过不断的探索和研究，让学生在第一层次的知识概念之上，构建实践性的信号与系统理解，并应用相关知识解决在电子工程中的问题。信号与系统知识中的数理逻辑关系比较复杂，也相对抽象，教师可以通过实际企业中的案例，让学生在讨论过程中融合案例，理解理论性的知识的内涵，探索其在工程中的应用。

3 信号与系统混合金课构建的条件

3.1 以生为本的核心考评

想要线上线下混合金课发挥最大化效果，还需要核心考评机制的帮助。教师在推进线上线下教学开展的过程中，可以构建以学生为中心的考评机制，通过思政考评、能力考评、专业考评三方面达到线上线下混合式教学的预期效果。在构建考评的过程中，教师需要深入发挥信号与系统的课程思政理念，将线上平台的登录次数、成绩记录纳入考评过程中，观察学生在线上提交作业的次数、提交作业的质量，学习态度、学习质量为学生打分。在线上考评的过程中主要以学生学习的时间与质量比、作业完成情况和质量为主；在线下考评的过程中，以学生小组讨论或汇报的优秀程度、学生之间相互讨论的情况打分，也可以让学生按照讨论时划分的小组，每个成员之间相互打分。在思政考评方面，教师需要更多关注学生自我教育的质量，自我在学习过程中对信号与系统的思想形态变化，是否在学习过程中获得成就感和满足感，是否在学习过程中有创新能力、构建理想。通过这几方面的标准考量对学生进行综合打分，在期末成绩总评中，教师可以将能力考评和期末考试挂钩，通过为学生布置实践课题，让学生在电子工程专业的实践中应用信号与系统知识，结合学生理论知识的记忆程度，构建完善的考评机制。教师应该注意在考评机制中，所有的考核内容都要以学生为中心。

3.2 师资团队的专业建设

教师在金课中的作用十分突出，金课改变传统水课中教师含糊讲解的方式，教师需要不断提高专业素养和专业教学能力，才能适应混合式金课教学模式。因此，学校需要为教师提供各种学习机会，通过让教师外出学习、完善教学设计流程和教学组织流程，不断在构建金课的过程中学习构建技能。吸收以人为本的精神精髓，优化课程实施方案，重新根据学生的能力制定课程目标，定位课程的预期效果，真正将信号与系统课程建设为金课，发挥其功能价值。

3.3 校企合作的深入发展

在推行混合教学金课的过程中，线上和线下教学都需要企业的参与，通过企业的参与，既完善高校信号与系统课程建设的社会要求，也可以帮助学生树立创新创业理念［4］。由于信号与系统课程具有工程应用的实际价值，因此，学生需要在企业的实践学习过程中搜寻企业的发展资料，认真研读企业在未来的发展方向和发展特点，综合信号与系统知识，吸取企业的发展经验和教训。同时，信号与系统课程中的思政元素并不缺乏，因此，教师在促进学生与企业之间的线上沟通中，还可以根据企业的实际项目，让学生了解信号与系统知识在不同领域之中的应用，逐步树立严谨的科研精神。通过了解企业、创新现有知识的同时，发展科学观念和社会观念，将其转化成一种思想文化因素，武装自己的头脑和思想。从实际出发，协调自我与同伴、与社会、与国家之间的关系。

4 结束语

综上所述，金课的背景下线上与线下教学系统构建与信号与系统课程建设是一场持久战。金课中教师需要严格的培养学生，认真地锻炼自己的思维能力和教育能力，根据金课两性一度的标准，完成教学目标的设定、实施教学计划。从引导学生开始，让学生在线上主动学习，在线下进行知识深化训练。