“信號(hào)與系統(tǒng)”小班討論課教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

胡紅平　康志偉　彭微

摘要：小班討論課作為對(duì)大班授課的一種補(bǔ)充，在教學(xué)中起到越來(lái)越重要的作用?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”是信息類專業(yè)的核心課程，理論性強(qiáng)，有一定難度。運(yùn)用大班授課與小班討論進(jìn)行組合教學(xué)，有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及其對(duì)理論與應(yīng)用的融會(huì)貫通。本文針對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”小班討論課存在的問題進(jìn)行了探討，結(jié)合小班討論課程教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式方面提出了能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)知識(shí)掌握以及創(chuàng)新能力提高的有效方法。

關(guān)鍵詞：信號(hào)與系統(tǒng)；小班討論；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）31-0139-02

一、引言

目前，“大班授課、小班討論”教學(xué)模式在國(guó)內(nèi)高校逐漸興起，已成為提高教學(xué)實(shí)效性的重要途徑。大班授課一般是面向本科專業(yè)的幾個(gè)小班同時(shí)進(jìn)行課堂知識(shí)講授，小班討論則面向單個(gè)小班進(jìn)行專題探討，將課堂講授與專題探討相結(jié)合能更加靈活有效地促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考，學(xué)會(huì)分析問題和解決問題，從而使學(xué)生具備堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論和應(yīng)用創(chuàng)新能力?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”作為信息類專業(yè)的一門核心課程，在相關(guān)專業(yè)的課程體系中占有十分重要的地位。該課程主要研究信號(hào)和線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和基本分析方法，涉及較多的數(shù)學(xué)原理和系統(tǒng)理論，由于授課學(xué)時(shí)有限，該課程以往主要采用大班教學(xué)方式，通過大班授課講授書本內(nèi)容，通過習(xí)題加深和增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)原理與方法，通過考試評(píng)價(jià)學(xué)生掌握知識(shí)的水平，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法在長(zhǎng)期的教學(xué)過程中已經(jīng)定型，對(duì)人才培養(yǎng)起到了積極的作用。

二、教學(xué)方式的改革

在教學(xué)方式上，小班討論課主要采取“學(xué)生主體，老師主導(dǎo)”的教學(xué)模式，為學(xué)生提供了一個(gè)很好的展示自我、發(fā)表意見的機(jī)會(huì)與平臺(tái)。在“學(xué)生主體，老師主導(dǎo)”課堂模式中，教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體地位是一致的，它們之間是相輔相成的關(guān)系，學(xué)生是作為學(xué)習(xí)這個(gè)過程的主體，教師則是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)起到一個(gè)引導(dǎo)和輔助作用，通過采用這種小班討論課模式，增強(qiáng)了教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，同時(shí)也提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與交流能力。小班討論課的教學(xué)方式改革如下：

1.布置任務(wù)，分組完成。每次小班討論課之前，由老師布置任務(wù)，一般在大班授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的討論題，將這些討論題分配到每一個(gè)小組。各小組成員進(jìn)行分工協(xié)作，結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)，查閱相關(guān)資料，分析問題，思考解決方案，然后在小組內(nèi)進(jìn)行討論，共同研究，協(xié)同解決問題。這種合作機(jī)制充分調(diào)動(dòng)了每個(gè)同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，提高了分析問題和解決問題的能力。

2.上臺(tái)展示，交流學(xué)習(xí)。小班討論課堂上，由各個(gè)小組選一至兩名成員上臺(tái)對(duì)本組討論結(jié)果進(jìn)行陳述，并展示相關(guān)研究成果，在該小組陳述與展示過程中，其他組均可以向該組同學(xué)提問，并進(jìn)行交流探討。

3.總結(jié)觀點(diǎn)，鞏固知識(shí)。在每個(gè)小組的問題都討論完之后，先選擇幾名同學(xué)對(duì)本次小班討論課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納，最后由老師進(jìn)行總結(jié)，老師針對(duì)學(xué)生們?cè)谟懻撝杏龅降臒o(wú)法解決的問題，分析原因，解答疑惑。同時(shí)，突出講解討論題涉及該門課程的重點(diǎn)知識(shí)，進(jìn)一步加深同學(xué)們對(duì)課程內(nèi)容的理解，從而鞏固大班講授課所學(xué)理論知識(shí)，并通過實(shí)例展現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用。

三、教學(xué)內(nèi)容的改革

“信號(hào)與系統(tǒng)”作為信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，涉及的理論知識(shí)多，數(shù)學(xué)推導(dǎo)與分析較復(fù)雜，受學(xué)時(shí)限制，大班授課內(nèi)容通常局限為書本內(nèi)容，難以對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展延伸，通過增加小班討論課，從教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行改革，可形成了一套完整課程體系。小班討論課的教學(xué)內(nèi)容改革如下：

1.知識(shí)鞏固，扎實(shí)基礎(chǔ)。小班討論課是對(duì)大班授課的一種補(bǔ)充，在大班授課時(shí)，受課時(shí)的限制，老師側(cè)重于基本概念、基本理論、基本方法的講解，“信號(hào)與系統(tǒng)”涵蓋了時(shí)域與變換域的概念、理論、方法，內(nèi)容非常多，學(xué)生們?cè)诖蟀嗍谡n課堂上常常難以理解透徹，只有依靠課后思考才能逐步清晰明了。針對(duì)這種情況，結(jié)合具體授課內(nèi)容，老師列出一系列討論題，作為大班課程后的小班討論題目，有重點(diǎn)有目標(biāo)地引導(dǎo)學(xué)生思考問題，使他們通過閱讀文獻(xiàn)、查找資料、研究方案、互相交流、自主學(xué)習(xí)極大地發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的透徹理解。

2.知識(shí)拓展，激發(fā)興趣。小班討論的內(nèi)容廣泛，拓展了書本知識(shí)，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)了三大變換原理以后，可將討論的話題拓展到很多應(yīng)用領(lǐng)域，如語(yǔ)音信號(hào)采用和頻譜分析、電子音樂合成、信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)、濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)混響效果設(shè)計(jì)等一些實(shí)例，旨在將所學(xué)理論知識(shí)拓展到實(shí)際應(yīng)用中，以加深學(xué)生對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域與頻域分析以及信號(hào)處理方法的深入理解。通過小班討論課引導(dǎo)同學(xué)們一起進(jìn)行討論交流，掌握一些有關(guān)科研知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣，不斷開拓視野，從而體會(huì)到該課程知識(shí)的重要性與實(shí)用性。

3.知識(shí)融合，鼓勵(lì)創(chuàng)新?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”這門信息類核心課程，其內(nèi)容是很多學(xué)科方向?qū)W習(xí)和研究的基礎(chǔ)，與許多課程是緊密聯(lián)系的。該課程依托于高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換以及電路分析基礎(chǔ)等課程知識(shí)進(jìn)行展開，通過建立時(shí)域與頻域分析的思想，構(gòu)建對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工處理的系統(tǒng)模型，分析系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)信號(hào)處理系統(tǒng)模型。這些知識(shí)可以運(yùn)用到很多領(lǐng)域，具有普適性。

四、小班討論課改革實(shí)踐

我校開設(shè)小班討論課已經(jīng)有6年多時(shí)間了，頭幾年小班討論課正處于實(shí)踐探索期，在教學(xué)方式與內(nèi)容方面仍有不少問題，就信號(hào)與系統(tǒng)這門理論性較強(qiáng)的課程來(lái)說，最主要問題出現(xiàn)在課程組織、內(nèi)容規(guī)劃、創(chuàng)新思維等方面，導(dǎo)致小班討論課有點(diǎn)流于形式，實(shí)際成效沒有體現(xiàn)出來(lái)。近三年以來(lái)，我們著重對(duì)小班討論課程進(jìn)行了重新規(guī)劃和改革，在上述的教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行了改進(jìn)，并在小班討論課堂進(jìn)行實(shí)施，教學(xué)氛圍隨之發(fā)生了明顯的轉(zhuǎn)變，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，變少數(shù)參與為全體參與，變沉默寡言為積極交流，變思維局限為開拓創(chuàng)新，形成了良好的研討氣氛，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

在湖南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院通信工程專業(yè)“信號(hào)與系統(tǒng)”2013級(jí)、2014級(jí)、2015級(jí)三個(gè)年級(jí)小班討論課教學(xué)改革實(shí)踐過程中，我們明顯感覺學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有了顯著提高，小班討論已經(jīng)成為他們非常喜歡的一門課程。由于與課程相關(guān)的討論題目形式多樣，不論是理論還是應(yīng)用方面的話題都能吸引學(xué)生的興趣，激發(fā)他們積極思考與創(chuàng)新思維，使得他們對(duì)課程知識(shí)能深入理解與透徹掌握，并能靈活運(yùn)用，具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和應(yīng)用創(chuàng)新的能力。

五、結(jié)語(yǔ)

“信號(hào)與系統(tǒng)”是信息類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，對(duì)該課程在大班授課之外輔之以小班討論課構(gòu)成了較完整的課程體系，是一種良好的組合教學(xué)形式。對(duì)小班討論的教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容的改革能適應(yīng)新時(shí)期教學(xué)發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，已形成良好的相互學(xué)習(xí)、合作研究、共同探討的氛圍。我?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”小班討論課程的教學(xué)改革實(shí)踐表明，合理的組織形式、精選的討論內(nèi)容、豐富的應(yīng)用領(lǐng)域、多元的解決思路都是激活學(xué)生興趣、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和積極創(chuàng)新能力的有效途徑，可達(dá)到良好的教學(xué)效果。

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