混合式教学法在《信号与系统》课程中的探索与实践
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作者:王渊 贾永兴 朱莹
摘要：信息技术的迅猛发展，冲击着传统的教育教学体系。混合式教学法是近年来教育研究与实践者关注的热点问题，充分体现了“学生为主体”的教学思想，有利于激发学生的积极性、主动性和创造性，提高教学质量。文章分析了混合式教学法的特点及构建方法，针对“信号与系统”课程的特点，结合具体案例阐述了混合式教学法在“信号与系统”课程中的应用。
关键词：混合式教学;信号与系统;教学改革;网络教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）13-0303-03
近年来，随着现代信息技术的快速发展，互联网对教育教学产生了深刻的影响，在这一背景下，新的教育模式层出不穷，冲击着原有的教学实践体系。经过若干年的实践，不论是教育研究者、教学一线教师，还是教育机构和政府教育部门，都已基本达成共识：以线下、线上相结合的混合式教学将成为未来教育的“新常态”。
一、混合式教学法的定义及特征
混合式教学是指将线下的传统课堂教学与线上的网络慕课进行有机融合，取长补短，贯彻学生为主体的教学思想，通过教师的主导作用激发学生的积极性、主动性和创造性，提高教学质量。
混合式教学经历了二十年的发展和完善，其内涵逐渐变得清晰。混合式教学在出现之初，主要从技术角度强调信息化在教与学中的应用广度和深度。随着研究与实践的不断深入，研究者们除了在技术层面上明确了线上学时在整个教学时间中的比例外，越来越多的教育实践者把关注的重心聚焦到“交互”上，研究教学要素即教师与学生、学生与学生、学生与教学资源等各方面的交互，改革教学策略与方法。在教学特性逐渐强化的过程中，混合式教学概念最终发展成为一种新的“学习体验”，做到线上线下教学各环节的混合。其特征可概括为如下几个方面：
1.灵活的学习安排。学生除了能够在课堂上面对面地接受知识外，还可以灵活利用时间自主地开展课前预习和课后复习工作。线上教学突破以往教学的时空限制，碎片化的学习方式提高了学生的学习效率，同时为层次化的教学提供支撑。
2.层次化的教学内容。在线上教学平台的支撑下，教师根据教学目标，在实现基本教学内容的基础上，还可以针对不同层次的教学对象，设计（制作）不同层次的教学视频、课件、研究课题及习题等教学资源，学生可根据自身的学习状况和学习能力自主选择学习内容。
3.丰富多样的教学方式。混合式教学方式更加丰富多彩，其中以翻转课堂、慕课等为代表的现代化教学方式成为不同层次教育者关注的焦点，众多教育者积极投入现代化教学方法的研究与实践中，并已形成一定的应用效果。
4.多样化的教学考核手段。考核手段不仅起到评价的作用，同时反馈学生在学习过程中的成绩和问题，激励学生更好地完成下一阶段的学习。在混合式教学模式下，采取评价主体多元、考核形式多样及考核指标多重的综合性评价体系，从而实现更合理更有效的评价效果。
尽管对混合式教学已有普遍认知和定义，但由于课程之间存在差异性，因而混合式教学在具体实施过程中，还需考虑课程特点，结合本校学生的实际情况设计教学实施计划和策略。
二、信号与系统的教学现状
信号与系统课程是面向地方及军队院校各通信、信息等大類专业的一门专业背景课程。我校该课程的学时安排是理论60学时，实践12学时，从课程特点看，内容繁多、理论抽象、数学计算复杂，容易使学生感觉枯燥，课堂气氛沉闷。为了适应未来信息化背景下的任职需要，课程教学面临新挑战。
1.教学内容的新颖性。“信号与系统”历史久远，内容体系已相当成熟。从教学内容设置上看，与美国等先进国家相比没有明显差距，但在实验教学内容及课程实践等方面相对落后。因而需要在保持基本理论内容稳定发展的基础上，增加应用实例分析，此外还需要加强综合性练习和实验环节，提升理论联系实践的能力。
2.学习效率与效果的提升。针对军队院校人才培养的特点，理论知识学习和军事训练安排时间紧凑，自主学习时间相对较少，因而很有必要为学生提供更优的学习资源，合理利用预习时间。此外，在以往教学过程中，还存在学生对课上听不懂、漏掉的知识点没有及时理解消化，导致问题日积月累，从而影响后续内容的学习。信息化教学平台，是学生自学、查漏补缺及不受时空限制的交流平台，可以有效解决学习效率和效果提升的问题。
三、混合式教学的构建
线上、线下相结合的混合式教学将整个教学过程规划为课前自主学习、课中面对面教学和课后巩固提高三个环节。每个环节都需要教师精心设计，通过不同层次和不同形式的引导，配合学生完成相关课程的学习。
1.课前自主学习。教师针对课程特点以及每次课的教学要求，预先设计预习任务，学生根据预习任务结合教师提供的教学资源进行自主学习。要完成高质量的预习工作，除了学生的积极配合外，教学视频和预习任务单起到了关键性的作用。在教学视频筛选的过程中不必做到面面俱到，要突出教学内容的重难点，与教材等其他教学资源形成互补，充分发挥各类资源的优势。在预习任务单的开发过程中要注意教学目标明确，学习任务的总量和难度适中，具体的任务要求需根据课程的内容灵活设计。
2.课中面对面教学。面对面教学始终是整个教学过程的核心环节。在课堂上，通过预先的教学设计，开展预习问题解答、重难点提升、应用与实践的拓展、成果交流及反馈评价等教学活动。
3.课后巩固提高。在课中的讨论交流中，学生可能依然存在对知识内容有疑惑的地方，通过课后的复习、练习可以实现进一步的提高。教师可对其提交的课后作业进行过程性评价，通过过程性评价反馈学生的学习情况，并激励学生后续的学习。
四、信号与系统混合式教学案例
在对混合式教学的定义及实施步骤有了一定程度的认知后，需要探讨如何因课制宜地开展混合式教学。本文以离散时间信号的时域分析为例，总结混合式教学的设计思路。根据课程特点和教学对象的具体情况，本次课的教学目标包含如下两个方面： 1.知识目标。理解离散时间信号——序列的定义;掌握序列的描述方式;掌握常用序列的定义及特点;理解和掌握序列分解的方法;掌握序列的运算方式。
2.能力和素养目标。提高逻辑推理能力和分析运算能力;具备观察、归纳总结的能力;提高分析问题、解决问题的能力;培养工程素养及Matlab仿真能力。
本次课的组织按照混合式教学的构建形式，于上课前2周发布预习任务单，针对离散时间信号这一节内容，预习任务如下：
学生需要在上课前2天反馈预习结果，教师根据反馈的预习效果，调整课中授课内容并布置课后强化练习。课中授课计划如下：
五、小结
信息化时代催生技术革新，同时也带来了教育教学的重大改变。在此背景下，混合式教学法应运而生，充分体现信息化特点，真正實现了“学生为主体，教师为主导”的教学思想。各大高校教师纷纷投入到混合式教学的研究和实践中，在后续的实践过程中，还需进一步挖掘课程自身特点，坚持内容为王的设计准则，落实混合式教学法在各课程中的灵活应用，从而真正提高教学质量和教学效果。
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Exploration and Practice of Blended Teaching Method in the Course of "Signal and System"
WANG Yuan，JIA Yong-xing，ZHU Ying
（Army Engineering University of PLA，Nanjing，Jiangsu 211101，China）
Abstract：The rapid development of information technology has impacted the traditional education and teaching system.The blended teaching method is a hot issue that education researchers and teachers pay attention to in recent years.It fully embodies the teaching idea of "students as the main body"，which is conducive to stimulating students' enthusiasm，initiative and creativity，and improving teaching quality.This paper analyzes the characteristics and construction methods of the blended teaching method.According to the characteristics of the "Signal and System" course，combine the specific case，the application of the blended teaching method in the "Signal and System" course is expounded.
Key words：blended teaching;signal and system;teaching reform;network teaching
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