“信号与系统”课程线上教学模式研究

刘彦北　吴骏　张芳　耿磊　王雯

摘 要 近年来，信息技术的迅猛发展，许多高校开展大范围网络在线教学，面临诸多的挑战，也迎来了难得的机遇。本文以天津工业大学电子与信息工程学院网络线上教学模式为例，结合自身教学经验和我校信号与系统课程线上教学的实际情况，从“信号与系统”课程特点、目前线上教学存在的挑战、以及如何优化线上教学模式三方面，谈谈信号与系统线上教学中的几点思考与体会。

关键词 信号与系统 线上教学 教学模式

中图分类号：G642文献标识码：A

1“信号与系统”课程特点

“信号与系统”是电子信息类专业最重要的基础理论课程之一。该课程主要讨论确定性信号的特性及线性时不变系统的基本理论与基本分析方法，建立信号分析与系统分析之间的逻辑关系，明确时域分析与频域分析的相互关系和各自的适用范畴。“信号与系统”课程内容较为抽象、枯燥，学生普遍感到难学难懂，学习兴趣不足，因此，需要探索新型的线上教学模式，提高教学效果，使学生更好地掌握该课程的基本概念和分析方法，为后续课程的学习打下坚实的基础。

2目前线上教学存在的挑战

目前，我校“信号与系统”课程在线教学以网络直播教学模式为主，同时开设一定数量的学生自主学习课堂。但是，“信号与系统”课程线上教学模式在实践中也不可避免地出现一些问题：（1）网络拥堵问题。由于网络在线人数多，每个学生以及老师的网络环境参差不齐，教学平台容易崩塌。（2）学生不易管理。首先，在线上教学中，学生缺乏学校的规范性管理，他们能否积极学习、能否进入正常学习状态，值得商榷;其次，线上教学随意性大，学生新鲜感大于求知欲，偏向主播式娱乐化的教学方法干扰正常教学秩序;（3）教师网络课程把握能力有待提高。一方面，由于线上授课资源较少，加之对网络平台使用方法不熟悉，部分老师尤其是在家中授课的老师受诸多条件限制，只能生搬硬套，不能有效把控网上课堂;另一方面，无法实现师生互动，枯燥的线上讲解会让学生缺乏学习兴趣、学习效率低下，主动学习欲望下降，长期以往，教师和学生身体、心理可能会出现问题，如何处理成为亟须解决的问题。（4）线上考核体系不够完善。目前，线上教学还没有一个标准规范的考核体系，大部分高校仍处于起步探索阶段，不少学生认为看完教学内容就算完成学习任务，教师也很难把握学生的掌握程度。

3如何优化线上教学模式

3.1探索与构建“以学生为中心”的线上教学理念

与线下教学不同，线上教学的课堂氛围与面授存在差距。教师很难掌握学生的听课状态，师生互动交流受到限制，因此需要设计灵活多样的线上教学方式，引导和督促学生学习，保证教学的实效性和互动性。在教学设计时要考虑授课对象不能面对面的特点，着重讲解基本知识和基本概念，精简教学内容;通过减少讲授时间，把更多时间留给学生，激发学习兴趣并提高学生参与度，鼓励学生主动使用网络资源，锻炼、提高自主学习能力;通过增加提问和讨论的互动环节，把重心从教师转移到学生，吸引学生注意力，充分调动学生主动学习的积极性。

3.2加强线上课程学习任务的设计

线上教学同样要重视科学探索思维过程。教学中，可以将内容切成小片段或单元，并预设一些跟教学内容相关的提问、测试等。同时，为了保持现场感和观众感，开场与学生做一些轻松互动，说明课程结构与用时，对听众做听课界面的介绍与功能引导;过程中时刻保持与听众的语言互动，适当暂停询问理解情况，或者进行提问、检测等互动。对积极参与、表现较好的学生，要及时给与评价与鼓励，以激励后进。最后，注意教学语言幽默风趣，表现生动，能够对学生产生更大的吸引力。

3.3利用班级群、家长管理以保障学习效果

一方面，在线教学时，师生分散各地，班级管理面临困难。此时教师需要一个共同的网络空间，活跃的社群可以为学习者营造出一些“在场感”，以学习者社群（微信群、QQ群等）作为学习共同体密切交流的纽带，对学习任务进行定时提醒反馈，加强教学指导，这是非常必要的;另一方面，远程状态下，教师的部分管理职责必然会转移给家长，比如可以让家长监督学生在家的作息时间，让学生保持良好的作息和学习的状态。但需要注意的是教师在制定作息表时注意安排充足的休息和锻炼时间，保证学生身体与视力健康是第一位的。

3.4建立利用网络数据评估在线教学质量体系

教学质量评估是高等教育教学中关键环节。传统的“信号与系统”课程考核主要以学生的考试成绩为主、作业成绩为辅，对体现學生实践能力、创新能力和表达能力的考核很少或几乎没有。这种死板单一的考核方式势必会束缚学生的思维和能力，不利于学生创造性的发展。在线教学与传统教学另一大主要区别是，所有的教与学都是在线的、有数字轨迹的、可追踪的，高校管理者应该充分挖掘这些数据资源，例如可以提前制定评估在线教学质量的数据指标，以评促教，以评促学;可以利用数据，动态监测本校在线教学实施状况，予以实时指导和纠偏。

4结语

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，线上教学法应运而生。各大高校教师纷纷投入到线上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，加强线上课程学习任务的设计，丰富教学内容，增强学生对信号与系统的认识和应用，使教学变得更加方便快捷，从而真正提高线上教学质量和教学效果。

基金项目：2019年天津工业大学高等教育教学改革研究项目课堂教学改革专项项目“信号与系统”。

作者简介：刘彦北，（1985.12-），男，汉族，河南安阳，博士，讲师，研究方向：机器学习、数据挖掘。

参考文献

[1] 吴大正.信号与线性系统分析（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2015.