微课下的信号与系统实践教学研究

【摘要】信号与系统课程教学中，以微课教学作辅助，提高学生的主动学习能力，激发学生学习兴趣，将传统的教学模式结合微课教学以达到更好的教学效果。在信号与系统微课内容的设计、课程视频制作、课程的教学实施方面分别进行实践探索和研究。

【关键词】信号与系统；微课教学；教学研究

1引言

信号与系统课程是通信电子信息类专业的一门必修专业基础课程，对于学生后续的课程学习、考研、就业等都起着至关重要的作用。该课程公式繁多，内容复杂，数学性强，对初学者来说，有一定难度。微课教学模式是针对特定的知识内容和学生受众，开展兼顾“碎片化”和系统性的教学，具有高效率和针对性的特点。如何将传统的教学模式结合微课教学是本文研究的重点。信号与系统课程的微课教学可以作为传统教学的辅助手段，让学生能更好的学好该门课程的基本知识，将学习过程由难变易，提高学生的学习积极性和主动性。微课教学辅助传统的课堂教学，可以改变传统教学的局限性。传统教学方式是课堂一次性呈现，学生为了对某些知识点需要巩固或者进一步理解，一般需要进行大量的课堂笔记记录，并且无法直接高效地回顾教师的授课内容。微课教学视频可以让学生随时随地的查看，也能重复学习和理解某个难点，方便学生在课堂外的时间学习课程。本文主要从信号与系统课程的微课教学中需要的课程内容设计、视频拍摄、教学实施等方面阐述。

2信号与系统课程微课内容与教学方案设计

2.1课程内容的选择

信号与系统课程知识点繁多，不能将所有的知识点作为微课视频制作的内容，因此需要进行合理的内容选择。可以将整个课程进行框架进行拆分，比如连续时间信号与系统的三大分析方法和离散时间信号与系统的两大分析方法作为主要的设计内容，并将与此相关的知识作为辅助内容的选择进行串联汇总。另外，将课程的重点知识作为制作的重点，作为课程的主要内容，以此为主线设计。

2.2课程内容的组织

该课程的知识点比较杂乱，而且繁多。改变原有的知识点单一、分散的教学，将整本教材中所有相似的知识点进行重新梳理，模块化，并做好对比总结，帮助学生理解和对比学习。比如在该课的教学过程中，有关模拟图的知识点，就可以采用对比学习进行总结。连续信号与时间系统中的时域模拟图、复频域模拟图和离散信号与时间系统中的时域模拟图、变换域模拟图都是相似的教学内容，但是因为在不同的域中，所以在图的画法、信号的表达方式上都是有区别的。在组织教学的时候，总结相似，又要区分清楚区别，以免学生在学习的过程中出现不必要的错误。连续信号与离散信号模拟图结构形状是类似的，图1所示为连续信号和离散信号不同域中的模拟图对比。可以看出，不同的信号不同域采用的变量符号不同，积分器的表示方法不同。连续信号的时域和复频域模拟图区别是积分器和变量符号的表示方法不一样，分别采用“∫”和“S-1”表示积分器，采用“t”和“s”表示变量符号，如图1中（a）和（b）。而离散信号模拟图区别与连续信号的不同是采用延时器，时域和变换域分别采用“D”和“z-1”表示，采用“k”和“z”表示变量符号，如图1中（c）和（d）。因此，在组织课程这部分授课内容时，将相近的模拟图内容对比制作，能够帮助学生根据总结进一步的理解模拟图。

2.3教学方案的设计

在教学方案的设计中，分以下三方面设计：教学PPT的设计、教学活动的组织设计，课堂时间的安排设计。首先，传统的教学PPT公式太多容易导致学生理解疲劳，乏味，不愿更进一步理解基本知识，即使内容没那么复杂，有的学生甚至可能有放弃学习的念头。通过采用微课教学的设计能增加学生学习的直观理解，特别是难理解的知识理论。教学PPT课件的设计可以根据梳理组织的教学内容重新整理组合，在微课视频录制前，需要提前整理设计好PPT。为能够比较好的讲解知识点，设计的PPT可以改变原有的公式为主的特点，通过借助图片、动画、生活中的实例等将枯燥无味的数学理论学习变成简单易懂的趣味学习，主动吸引学生学习该课程，提高学生的学习兴趣和理解。其次，教学活动的组织设计根据教学内容和PPT课件，设计出在哪个知识点的教学阶段需要什么样的教学活动。在取样定理的讲解中，可以组织学生课前预习，查阅取样定理的主要应用，组织学生讨论。最后，课堂时间的安排设计上，改变原有的一节课45分钟基本都是教师在讲台上讲课，黑板上推导的问题，将每节课时间都去细化，五分钟或者十分钟作为一个节点，教师将课堂安排的任务布置给学生，让学生在规定的时间内完成。这就需要在每次课前，教师将课堂安排的教案组织好，完成课前准备工作。课堂上可以制定部分时间作为讨论时间，也可以设计互动环节，还可以有问题提问和解答时间等等，提高该课程的趣味性，让学生在愉快的氛围下学习，将被动的接受知识，变为主动学习。

2.4课程的评价考核

课程的评价考核机制为了能更好的反馈学生的学习效果，需要多方面的考查，综合性的评定总成绩。课程的评价考核需要结合平时课堂表现、作业和问题的解答情况、课堂讨论、学生互相评价打分和教师评价给分、平时测验、考试成绩等多方面综合评价。不能只局限于考试成绩，平时的测验和各种表现也要占一定的比例，最终的总评成绩可以按照平时成绩占40%，期末成绩占60%给定，其中平时成绩（时课堂表现、作业和问题的解答情况、课堂讨论、学生互相评价打分和教师评价给分、平时测验等）部分每项比例可调。

3信号与系统微课视频制作与教学实施

3.1微课视频制作

在教学内容方案设计的基础上，教师在上课前，提前录制教学视频，因此如何将它们通过视频展现出来是接下来的任务。高质量的微课教学视频需要比较好的拍摄设备和拍摄环境、教师的形象和讲课水平、拍摄团队的合作和后期制作等各方面的结合。信号与系统微课程中有大量的公式，为达到比较满意的拍摄效果，可以学习和借鉴现有的精品课程的拍摄经验。视频的录制要保证画面的清晰度，语言的标准，教师的讲课流畅等，避免出现各种失误，可能在拍摄过程中进行总结经验，需要多次拍摄，反复修改才能达到满意的效果。另外，拍摄的每段视频时长最好不要太长，控制在二十分钟以内，以取得最好的拍摄和教学效果。

3.2教学实施

在上课前，教师提前布置教学任务和问题，让学生预习。可以结合辅助工具，比如QQ、雨课堂等。将微课教学视频引入到课外，保证学生做好课前预习准备的前提下，接下来做好课堂上的工作。信号与系统课程是一门理论性与实践性都很强的课程，在学生理解课程内容的基础上，需要学生熟练运用公式进行问题求解及实验操作，单一的教师课程讲解很难达到较好的教学效果。教师可将课堂时间的划分情况，如图2所示，以一节的课堂时间45分钟为例进行划分，前十分钟根据学生的视频学习内容，设计问题检测学生的学习效果。给出十五分钟时间，让学生自己解答问题，和学生评判讨论，从学生的角度验证学生的掌握程度，并通过互动讨论让学生取长补短。十五分钟的时间教师根据学生的讨论进行讲解并做好知识点的总结。最后五分钟时间，布置下次课的主要任务、要完成的内容。其中课堂互评阶段的进行可以多种方式，比如学生五个分为一组、两两组合等等，根据课程的需要，随机设定。

4结束语

在信号与系统课程中，引入微课辅助教学是传统教学重要的改进手段。通过微课教学能够增强学生的学习能力，同时使学生加深对相关概念和理论的理解，激发学生的学习兴趣，加强师生间的交流。

参考文献

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作者：贾霞 王小明 单位：南京邮电大学通达学院通信工程学院