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摘要：在打造“金课”的新形势下，探索《信号与系统》课程教学改革。《信号与系统》是电子信息类本科专业基础核心课，结合该课程目前存在问题，从“金课”视觉出发，从混合式“金课”教学理念、线上线下学习、逆向整体设计和教学评价等方面出发，构建“MOOC+慕课堂+直播”的多元教学模式，探索打造《信号与系统》“金课”建设方案，为高校电子类专业教学改革提供参考。
关键词：“金课”；学生为中心；混合式；信号与系统
本文引用格式：赖欣，等.“金课”视角下《信号与系统》线上线下混合式教学探索[J].教育现代化,2020,7(52):5-7,11.
Exploration of Online and Offline Hybrid Teaching of“Signals and Systems”From the Perspective of"Golden Class"
LAI Xin,ZHU Guo-rui,QIU Zhi
(School of Mechanical Engineering Southwest Petroleum University,Chengdu Sichuan)
Abstract:Under the new situation of creating"golden course",this paper explores the teaching reform of signal and system."Signals and systems"is the core course of electronic information undergraduate major.Based on the existing problems of the course,starting from the"golden course"vision,starting from the mixed"golden course"teaching concept,online and offline learning,reverse overall design and teaching evaluation,the diversified teaching mode of"MOOC+MOOC+live"is constructed,and the"golden course"of"signal and system"is explored.The construction scheme provides a reference for the teaching reform of electronic specialty in colleges and universities.
Key words:Golden class;Student centered;Hybrid;Signal and system
一 引言
“金课”作为一种全新的教育理念，贴合现代社会对人才的需求，能够从根本上提升人才的教育质量。金课旨在推动课堂革命，消灭高校中的水课[1]，使课堂教学从传统“被动接受式”的以“教为中心”的教学范式步入“互动的探究式”以“学为中心”的新范式。教育部部长陈宝生指出“金课”应有深度、有难度、有挑战度[2]，能够激发学生的学习动力和专业志趣。
信号处理类课程是电子信息类专业知识体系的核心组成部分，是本科生重要的专业课程[3]。在“信号与系统”的教学中，学生普遍感到信号与系统的概念很抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握[4]。教学课程组为提升教育质量，帮助学生深入理解课程中的知识点，成功开发了“信号与系统”虚拟仿真平台，学生可以通过虚拟仿真实验加深对知识点的理解和掌握。美国著名心理学家、教育家布卢姆(Bloom)将认知过程分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个层次，前三个属于低阶层次，后三个属于高阶层次[5]。
我们目前教学方法主要是给学生传授知识，停留在认知的低阶层次。“金课”具有高阶性、创新性和挑战度，是教师用心上的课。要达到教学的高阶能力，必须从教学方法、组织过程、评价方法等多方面进行全方位的改进。教师在教学过程中如何提高学生参与度，改进和丰富“信号与系统课程教学方法，提高教学的有效性和易接受性，是打造“金课”的教学改革亟待解决的问题。
二《信号与系统》混合式“金课”教学理念
构建以学生为中心的“深度学习”的《信号与系统》课堂教学理念，使学生自觉地担负起学习的责任，学得深、想得透，使学生思维深度参与的通透式学习。大学的深度学习指向学术性知识而非常识性知识，是学生深度思考和高阶思维的过程[6]。以学生的主动学习为主体构建大学新课堂，把学生的学习权还给学生，确保学生乐在学习中。
以“深度学习”的“金课”理念为核心，采用线上线下相结合混合式教学模式，重构“信号与系统”课程体系和内容，教学过程分为课前、课中、课后三个步骤开展，组织具有前沿性、时代性的课程内容，采用先进性、互动性的教学形式。线上，学生课前自主学习，自定步调完成网络课程的学习；线下，师生面对面课堂，教师合理组织课堂活动，进行知识深化。教师在教学设计时，确定教学目标，哪些活动能够达成教学目标，最后如何让学生能够完成这些活动。以下从引导线上网络学习、丰富线下课堂活动、逆向整体设计、考评机制和师资队伍建设五个方面阐述线上线下混合式教学设计。
三 引导线上网络学习
MOOC提供了一种全新的知识传播模式和学习方式，引发了全球高等教育的一场重大变革[7]。课程采用“MOOC+慕课+直播”的教学模式，建立“信号与系统”课程全新的教学体系。在MOOC基础上创建慕课堂，在慕课堂中发布考勤和学习要求，灵活安排互动内容和频次，设置任务单和完成期限，通过微信/qq群定期提醒查看学生考勤、完成情况和各项学习数据，学生反馈学习中的问题，对学生遇到的困难进行针对性的辅导，在资源平台MOOC中完成视频学习和相关教学活动。通过直播方式，教师对教学内容的重难点问题进行针对性讲解，提供便于学生拓展知识面的各种资源、思考题、练习题等，满足学习者的不同层次要求，学生可自主测试，教师也可组织在线测验等。通过掌握学生学习进度，灵活调整学习任务点和教学方案。在线课程能够突破教学时间和地点的限制[8]，弥补传统课堂教学模式的不足，有利于学生的个性化学习而不再是“车厢式”教学。教学团队目前已建成“信号与系统”精品资源课程网站，课程网站有大量的在线学习资源，用于学生课前辅助学习，通过课前自主学习创建一个个性化、灵活、即时的在线学习社区。同时按课程知识点的形式录制“微课”，方便学生按知识点选择性学习。“微课”是一种主题突出、内容精细、学生使用方便、能引起学生学习兴趣、交互性良好的教学辅助方式[9]。按照“以学生为中心”的教学理念，以MOOC与微课有机融合的教学模式更好地促进了线上教学的先进性、完整性和时代性。
四 组织丰富的线下课堂活动
通过线上自主学习，学生有准备地进入课堂。收集学生对于线上学习知识点吸收的反馈，适当地把这些问题的解答反馈融入课堂的授课节奏中。对较难的知识点在课堂中重点讲解，增加对知识的深入理解，对于较容易掌握的知识点简略带过，强化学生对知识的应用，锻炼探究和科研能力，促进多种观点的生成，构建课堂活动的多样化目标。通过课上解题、案例分析、项目/任务、小组汇报和辩论/角色扮演等多种形式组织课堂，建立活动与目标的递进关系。图1为“信号的频谱”知识点的详细活动设计。给出课上测试简短测试学生的掌握程度，对于回答正确率低时，重讲频谱概念并再次让学生作答；正确率在中间值时，发动同学间讨论并重新作答；正确率较高时，简短解释直接进入下一个环节。在案例研讨中通过“语音信号去噪”分析，播放原始语音信号、加噪语音信号、滤波后语音信号，从听觉上的感性认识到真实频谱的理性认识，对比原始语音信号、加噪语音信号、滤波去噪语音信号的时域和频域波形，深刻理解频谱在信号分析处理中的物理意义。开展小组项目，通过项目驱动的方式，增强学生对知识的理解和应用，培养研究兴趣和小组合作技能。
通过精心设计课堂活动，突破传统的知识讲授方式，合理利用课堂时间，突出以“学生为中心”的参与度高的“深度学习”教育理念。在学习过程中，使用数字化“慕课堂”进行课堂管理，进行点名签到、投票活动和随机测验等。在教师的指导下学生有序地以小组为单位进行知识、技能的探索，利用抢答、选人组队等方式提升学习积极性，进行教师评分和小组互评方式，活跃课堂氛围，提高学生学习兴趣。
五教学逆向整体设计
教师在基于OBE(Outcome based education)[10]的理念下从关注内容转变为关注产出，以学生的学习成果为导向作为“金课”建设的出发点，促进教师对于高阶能力教学目标的设计。逆向设计是从需求开始，由需求决定培养目标，由培养目标决定毕业要求，再由毕业要求决定课程体系。整个教学目标的核心是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。从学习目标入手，思考学生学习完之后能够做什么，从而设置针对性的内容。引导教师从关注对书本知识的理解、记忆、复制，到关注学生对所学知识的见解、看法、判断。整门课程的结构设计按照“界定学习成果→分析学生→设计→开发→完成→评估成果达成度”的逆向思维进行，完成整体教学内容的安排。将知识、应用、整合、学习、价值观、人性融合到课程中，有力地推进真实、深刻、完整的“课堂革命”，培养学生新的兴趣、学习态度和价值观，通过小组项目认识自己和建立与他人交流合作的能力。
六建立以“产出”为核心考评机制
建立“以学生总体学习产出”为基础的考评机制，针对课程具有的特点，以课程目标的达成度为依据来设置考评机制[11]。注重过程性评价和表现性评价，把学生平时的学习态度和课堂表现纳入考核对象，在期末成绩总评中占有一定比例；期末考试命题在体现基础性和核心性的同时，着重考查学生独立思考和运用所学知识分析问题和解决问题的能力，推行非标准化答案试题，让学生摆脱固定化思维模式，充分发挥学生的创造性和创新性思维。
综合学生“线上成绩+线下落地考试”两部分成绩，提高课程的通过率从而缩短学生获得学位的时间，提高教学和学习质量。另一方面，从学生的学习效果评估课程的完成情况和不足之处，进一步反思总结课程的目标定位、课程内容设计、教学方法，从而不断优化调整课程建设方案，构建具有石油院校特色和时代属性的高校“金课”。
七建设优秀师资队伍
在“金课”构建过程中，教师作为“金课”课程的执教者，需要不断地促进教师成长，加强师资队伍培训。我校遵循“走出去”原则，提供出国培训和国外访学机会，借鉴国外高校先进的教学模式和方法，同时提高教学和学术研究能力。除此之外，我校还为青年骨干教师提供“国内高校访问学者”的机会，出资鼓励教师到国内名校名师学习交流，开拓视野和拓展新的教学模式和理念。针对青年专业教师，引入更加完善的评价体系，促进教师发展，提出严格的要求，督促教师自我完善和发展。在师资队伍建设中坚持“引进人才”原则，通过从国内外高校、社会专业化人才市场等，引进高水平人才和外聘高水平专家，同时吸引企业技术人员加入兼职教师岗，为高校课堂带来新鲜的知识、信息与技术，从而打造一支高水平的专兼职结合的优秀教师队伍，有效地提升学校整体教师队伍水平，为构建“金课”提供充足的人才支撑保障，真正发挥出“金课”的功能价值。
八结束语
“金课”视觉下的课程改革是一个持续的探索过程，构建“以学生为中心”线上线下混合式教学模式，依托MOOC和慕课堂，做到线上与线下、网络与面授的有效结合，优势互补，合理配置资源，循序渐进的实施教学。《信号与系统》的教学以OBE理念为引导，设计以解决问题为目的，让每个学生有结构地自主学习、完整学习，完成真正意义上的“课堂革命”。以创新为特点的开放互动式课堂，将知识、能力、素质有机融合，培养学生的高阶能力以及解决问题的综合能力和探究精神。
参考文献
[1]陈宝生.在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话[J].中国高等教育,2018(15):4-10.
[2]吴兴泉,陈士华,刘素华.高校金课建设的时代背景与实现策略[J].教育现代化,2019,6(72):104-105.
[3]罗向龙,李晗,傅攀峰,等.新工科背景下通信工程专业信号处理课程群建设[J].教育现代化,2019,6(A4):154-155.
[4]赖欣,谌海云,顾亚雄.“信号与系统”课程教学改革的探索和实践[J].中国科技信息,2013(03):158+160.
[5]侯红玲,任志贵,何亚银,等.基于OBE理念反向设计教学过程研究[J].大学教育,2019(10):57-59.
[6]余文森,宋原,丁革民.“课堂革命”与“金课”建设[J].中国大学教学,2019(09):22-28.
[7]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,2018,40(01):29-30+41.
[8]艾学轶,马云峰,简利君.《运输管理》混合式金课教学改革初探[J].教育现代化,2019,6(82):87-88.
[9]杨盛茹,侯银臣,李琰.“金课”视角下的《试验设计与分析》课程教改探究[J].创新创业理论研究与实践,2019,2(21):33-35.
[10]刘淑玉,赵永辉,杨柳松.基于OBE理念的信号类专业“信号与系统”课程改革的探索[J].科技创新与生产力,2019(09):92-93+96.
[11]范璐,张琳“.以学生为中心”还是“以学习为中心”——“以学生为中心”教学理念与“产出导向法”(POA)教学法契合度的理论探究[J].科教文汇(上旬刊),2017(05):163-164.
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