互動式教學在“信號與系統”課中的運用

吳和靜

【摘要】互動式教學強調師生交流,構建一種互動的教學關系、師生關系。針對“信號與系統”課理論性和實踐性都很強的特點,本文分別從課堂教學、實驗教學、成績考核等方面闡述了互動式教學在“信號與系統”課中的運用。

【關鍵詞】互動式;信號與系統;變換;性質;實驗;考核

互動式教學強調師生交流,構建一種互動的教學關系、師生關系。互動式教學以學生為主體,教師為主導,采取啟發式、討論式的教學方式,改變了傳統的對受教育者采取灌輸式的教學方法,從而使教學過程中的“教”與“學”達到最佳整合。

“信號與系統”是一門理論性和實踐性都很強的課程,涉及到的數學知識特別多,教與學均非易事。通過教學實踐,采取互動式教學能使“信號與系統”課的教與學有機地統一起來,不但能使學生撥開繁雜理論的云霧,提高了學習的積極性和主動性,而且也提高了教師的業務素質。使教學雙方均達到了最佳狀態的發揮。

通過教學實踐,淺談一下筆者在“信號與系統”課中的互動式教學的應用。

大學生處于青春期,陽光、活力在他們身上都能很好地體現,但也不乏存在心靈脆弱、對前途的迷惘。上課時,教師要帶著激情、帶著微笑、帶著欣賞、帶著期待來教學,教師要與學生進行眼神和表情的互動來了解他們的聽課狀況,這一過程貫穿于筆者所教的“信號與系統”課的始終。在學生的調查問卷中,一些同學認為我是他們最欣賞的老師,而談及原因,就是兩個詞-信任和理解。筆者始終覺得,只有讓學生充分的信任你,才能讓學生喜歡你的課,喜歡你的教學。

“信號與系統”這門課可以簡單地概括為“三大變換”,即傅立葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。“三大變換”的重點又是三大變換各自的性質,單就其中一個變換及其性質來說,比如傅立葉變換,學起來不是難事,但當學到第二個、第三個,即拉普拉斯變換、Z變換時,學生往往感到混亂不清、模糊一片,進而失去了學習的興趣。為了能使學生清晰、有序地學習到大綱要求的知識點,在講傅立葉變換及其性質時,筆者采取了細講、慢講的方式,讓學生充分的理解、吸收,不要怕耽誤時間,影響教學進度,須知“磨刀不誤砍柴工”。每次講新課前筆者都會針對講過的傅立葉變換性質隨機叫同學到黑板上寫出相應的性質以及做過的作業題,然后讓其給其他同學講,這個過程要鼓勵學生積極參與,不怕出錯,并給與其適當的獎賞(平時成績)。作為教師,起到點撥、補充的引導作用。整個過程,學生的興趣和激情都很強烈,很多學生都躍躍欲試,不但提高了他們學習的主動性,也使學生的心理素質得到提高。這種做法很好,形成課堂的教學規律后,許多不太主動學習的同學都能積極、主動地去學,他們也想獲得那份成功的喜悅。幾堂課下來,同學們對傅立葉變換性質及其應用掌握得非常好,在學到后面的拉普拉斯變換性質,如原函數微分、原函數積分、時域平移、S域平移等性質時,筆者會叫同學寫出學過的傅立葉變換的一些相應的性質,如微分、積分、時移、頻移等性質,講到相應性質時對比著來學,效果很好。同樣的方法也應用到講Z變換及其性質和應用時。知識點雖然繁雜,但同學們在不斷的對比學習中積累了方法,基本掌握了教學大綱要求的知識點。在“三大變換”及其性質講完后,筆者讓學生以作業的形式把“三大變換”及其性質都對應寫出來,并在每條性質后附上對應的習題,個人覺得這樣的過程對于學生來說絕非易事,既檢驗了學生的對比分析能力,又考察了學生的歸納總結能力。教師把作業收上來之后,又隨機發給學生,讓學生利用課堂時間進行互評打分,教師再對分數比較高的同學進行復核,讓其到前面為同學進行講解,教師進行適當的引導、點撥。這個過程往往同學們更積極、主動地去聽、去參與,比單純的教師的歸納總結更具吸引力。整個過程,課堂氣氛活躍,同學們在緊張、愉悅的氛圍中掌握了知識。

“信號與系統”的實驗課是培養學生動手操作能力和解決問題能力的重要教學環節,是在實踐中檢驗理論知識的較好途徑。在實驗課上,筆者把學生分成幾個小組,組員輪流做組長。每次實驗課上,我總是先留出一段時間,讓學生自己通過已學的理論知識進行實驗觀察,互相提問,組長負責協調、歸納,使學生對實驗內容有初步的認識,然后教師提問、講解,對每組學生的情況做總結,最后學生再觀察、再思考、再動手進行操作。這種實驗教學的互動,使學生進一步拓展了知識,開闊了思維,充分發揮了他們內在的潛能,培養了學生的實踐能力。比如在做“抽樣定理”實驗時,我讓學生自己根據所學的理論知識設計實驗過程,認識對比實驗箱上各實驗模塊的功能,思考信號經過各實驗模塊后將會出現的波形,教師掌控整個實驗過程,最后讓學生動手操作并和理論上思考的結果進行對比,學生所學的理論知識在實踐中得到了檢驗,又從實踐中進一步掌握了理論知識,而且通過小組間的競爭對比,極大地提高了學生的學習興趣和團隊合作精神。

“信號與系統”課的互動式教學還體現在成績的考核上。改變傳統的“一考定分”的考試制度,提高平時成績比重。根據學生的出勤、課堂發言、回答問題的質量、作業完成情況、筆記、實驗情況、學習態度等綜合給出平時成績,并提高平時成績的比重,可以占到40%～50%,再加上理論考卷分數,給出最后分數。這樣互動式的成績考核方式可以激勵學生參與平時教與學的積極性,加強學生對知識的日積月累。隨著學生平時學習的積極性明顯提高,針對“信號與系統”課問問題的人數也不斷增加,問題的質量也在不斷提高,這樣使教師更能很好掌握學生的學習情況、對課程理解的深度以及困難之所在,從而對進一步提高教學質量起到了促進的作用。

總之,對于“信號與系統”這樣理論性和實踐性都很強的專業基礎課來說,采取互動式教學很好地發揮了教師的主導作用和學生學習的積極性、主動性,教學效果顯著,真正達到了傳授知識,教書育人的目的。