專題教學(xué)的設(shè)計(jì)模式與實(shí)施

摘 要 專題教學(xué)模式能夠針對(duì)重、難點(diǎn)問(wèn)題，按照知識(shí)的發(fā)展過(guò)程設(shè)置成主線明確、層層推進(jìn)、充滿探究的專題系列。本文分析了專題教學(xué)的三種設(shè)計(jì)模式與實(shí)施方式，設(shè)計(jì)了“信號(hào)與系統(tǒng)”的專題實(shí)例，論述了專題教學(xué)的實(shí)施過(guò)程，師生角色，專題庫(kù)建設(shè)與成績(jī)?cè)u(píng)定的新方案。

關(guān)鍵詞 專題教學(xué)模式 信號(hào)與系統(tǒng) 階梯遞進(jìn)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

改革課堂教學(xué)模式，提高課堂教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以“教”為主，教師統(tǒng)治了課堂，學(xué)生則成了課堂中不動(dòng)腦筋的看客、筆記員，這嚴(yán)重偏離了教學(xué)的本質(zhì)。為改變這種現(xiàn)狀，專題教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。專題教學(xué)模式是教師按照知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉、整合與充實(shí)，形成既相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的系列專題，并指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)專題研究主動(dòng)獲取知識(shí)的一種教學(xué)模式。①專題教學(xué)是教師對(duì)教材內(nèi)容的重新梳理、組織與創(chuàng)造，它凝聚了教師處理知識(shí)重難點(diǎn)的構(gòu)思，反映了知識(shí)創(chuàng)生的過(guò)程與處理問(wèn)題的思路方法，非常有利于培養(yǎng)學(xué)生多角度分析問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新思維能力。“信號(hào)與系統(tǒng)”課程理論知識(shí)點(diǎn)分散，概念深?yuàn)W，特別是包含了大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)推證，使得它不易學(xué)習(xí)，難于深刻理解。在教學(xué)實(shí)踐中，引入專題教學(xué)法對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串接整合，產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果。

1 專題教學(xué)的設(shè)計(jì)模式

要使專題教學(xué)模式取得良好的教學(xué)效果，首先需要設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的探究專題。在以往教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出以下幾個(gè)專題設(shè)計(jì)模式。

1.1 “學(xué)新溫故”的回返式

知識(shí)體系有其內(nèi)在的聯(lián)系，有高低層次之分。如果在學(xué)習(xí)了新的知識(shí)后，再回過(guò)頭來(lái)審視先前的知識(shí)，則會(huì)有一種居高臨下、一覽眾山小的感覺(jué)。設(shè)置一些“學(xué)新溫故”的回返式專題，即用新方法處理舊問(wèn)題，就可以以新方法處理舊問(wèn)題，深入把握問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，建構(gòu)新視野下的知識(shí)體系。

例如，教材一般是在定義了沖激函數(shù)（）后，附帶給出幾種常用的函數(shù)形式。②在學(xué)習(xí)了傅里葉變換后，可設(shè)置由傅里葉變換對(duì)1€G？（）求沖激函數(shù)（）的專題如下。

已知（）€G粒？2），由（） = 1，可得（）= （）/。舉一反三可推出（）= 1/，（）= [（ + ）]。

1.2 “基礎(chǔ)→遞進(jìn)→拓展”的探究式

按照“基礎(chǔ)→遞進(jìn)→拓展”的階梯方式設(shè)置專題，能夠充分體現(xiàn)知識(shí)由低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展進(jìn)程，更好地為學(xué)生提供探究思路。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是梯度要適宜，不可過(guò)高，也不可過(guò)低。基礎(chǔ)要與學(xué)生已有知識(shí)搭接，梯度應(yīng)在學(xué)生可跨越的范圍內(nèi)，拓展應(yīng)能引導(dǎo)學(xué)生的思維飛躍。這種模式能夠構(gòu)筑起知識(shí)的生長(zhǎng)線，并在學(xué)生的探究過(guò)程中，充分顯示出知識(shí)的創(chuàng)新過(guò)程與問(wèn)題求解的思路進(jìn)程。

比如，設(shè)置卷積專題如下。

基礎(chǔ)：卷積的物理意義，卷積的圖解計(jì)算方法。

遞進(jìn)：分段函數(shù)的卷積計(jì)算方法；主要是積分限的變化與確定方法。

拓展：卷積的應(yīng)用，時(shí)域卷積對(duì)應(yīng)頻域乘積→濾波；時(shí)域乘積對(duì)應(yīng)頻域卷積→調(diào)制；復(fù)頻域中系統(tǒng)函數(shù)的求解與分析等。

1.3 “算法→仿真→應(yīng)用”的實(shí)踐式

理論的歸宿是應(yīng)用，只有將理論應(yīng)用于實(shí)踐才能檢驗(yàn)其正確性，也才能解決實(shí)際問(wèn)題。實(shí)踐的起點(diǎn)是算法，橋梁是仿真分析。只有把算法解析清楚，才能編程予以仿真實(shí)現(xiàn)，最后再付諸實(shí)踐。

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的算法多而復(fù)雜，算法解析對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)具有重要作用。把解析為流程并把它轉(zhuǎn)化為程序更能進(jìn)一步顯明算法的實(shí)質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的編程能力。專題設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)主要算法解析為流程圖，并用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)，最后利用此程序處理實(shí)際問(wèn)題。例如，設(shè)計(jì)FFT算法的流程圖，轉(zhuǎn)化為MATLAB程序，在WINDOWS環(huán)境下錄一段話，分析其頻譜，并與MATLAB自帶的FFT程序的處理結(jié)果進(jìn)行比較。

2 專題教學(xué)的實(shí)施方式

2.1 師生角色

專題教學(xué)模式實(shí)施的好壞，專題設(shè)計(jì)者——教師起著關(guān)鍵作用，只有教師設(shè)計(jì)出深刻而有創(chuàng)意的專題，才能培養(yǎng)出有深刻思維與創(chuàng)新能力的學(xué)生。

教師的作用主要有兩個(gè)：一是設(shè)計(jì)專題庫(kù)，二是指導(dǎo)專題的有效實(shí)施。這對(duì)教師提出了更高的要求。一方面要求教師有淵博的專業(yè)知識(shí)與構(gòu)思創(chuàng)作能力，能夠?qū)虒W(xué)核心內(nèi)容有深刻、準(zhǔn)確而全面的把握，對(duì)課程體系、重難點(diǎn)了如指掌，對(duì)科技發(fā)展非常了解；另一方面要求教師具有較高的教學(xué)藝術(shù)、教學(xué)組織能力，掌握學(xué)生的實(shí)際情況，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與興趣，最大程度地提高課堂教學(xué)效率。

學(xué)生的作用也主要有兩個(gè)：一是學(xué)習(xí)探究專題，二是創(chuàng)新設(shè)計(jì)專題。一方面學(xué)生要能夠以教材、網(wǎng)絡(luò)等為依托主動(dòng)研習(xí)專題，多角度、多層次、多側(cè)面地去思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、探求答案，撰寫(xiě)研習(xí)報(bào)告，積極參與課堂研討，反饋學(xué)習(xí)感悟，提出改進(jìn)方案；另一方面，學(xué)生要深思專題設(shè)計(jì)的意圖，體會(huì)專題包含的創(chuàng)新方法，并能夠針對(duì)自己學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)處理問(wèn)題的專題系列。

2.2 實(shí)施方式

采用小組方式進(jìn)行研討，充分發(fā)揮合作互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)。按3～5人一組將學(xué)生分成多個(gè)小組，規(guī)定小組成員合作研究，并指派每次可能主導(dǎo)專題研討的小組。

（1）課前研習(xí)。教師在上課前一周把標(biāo)注有涉及教材知識(shí)點(diǎn)的專題發(fā)給學(xué)生，給學(xué)生以充足的閱讀教材、搜索資料、研究思考與撰寫(xiě)研習(xí)報(bào)告的時(shí)間和空間。學(xué)生在研習(xí)報(bào)告中要記錄學(xué)習(xí)時(shí)存在的問(wèn)題與感悟，以便在課堂中討論分析。

（2）課中研討。首先由主導(dǎo)小組闡述學(xué)習(xí)專題的情況，并發(fā)表對(duì)專題的評(píng)論。非主導(dǎo)小組可以提問(wèn)、反駁、補(bǔ)充與完善。教師則要掌控課堂研討進(jìn)程，最大可能地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論，引導(dǎo)學(xué)生思維，在討論遇到障礙時(shí)做點(diǎn)睛指導(dǎo)，在學(xué)生有創(chuàng)新見(jiàn)解時(shí)做精彩點(diǎn)評(píng)，最后對(duì)課堂研討進(jìn)行總結(jié)，對(duì)學(xué)生討論及回答問(wèn)題中的表現(xiàn)打分，作為平時(shí)成績(jī)的重要組成部分。

（3）課后評(píng)述。學(xué)生根據(jù)研討情況寫(xiě)出專題學(xué)習(xí)評(píng)述報(bào)告，提出學(xué)習(xí)感想，完成與專題相關(guān)的作業(yè)練習(xí)，交給教師批改。教師根據(jù)學(xué)生報(bào)告中反饋的信息以及作業(yè)中反映的問(wèn)題，修正專題設(shè)計(jì)，完善專題庫(kù)建設(shè)。對(duì)學(xué)習(xí)中有特殊問(wèn)題的學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)交流，以期同步前進(jìn)。

2.3 成績(jī)?cè)u(píng)定

專題教學(xué)模式需要有與之配套的成績(jī)?cè)u(píng)定辦法。專題教學(xué)模式以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為特征。而這些能力的培養(yǎng)絕不是一次考試能夠達(dá)到目的的，它主要體現(xiàn)在平時(shí)的專題實(shí)施過(guò)程中，因此需要加大平時(shí)成績(jī)的比重，改革期末考試方式。

平時(shí)成績(jī)可以占到30%～50%，主要根據(jù)研習(xí)報(bào)告、課堂參與討論情況、評(píng)述報(bào)告、自設(shè)專題、研究小論文、解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力與思路等進(jìn)行評(píng)分。期末考試則采用開(kāi)卷方式，在考試題目設(shè)計(jì)上，減少背記題目，重點(diǎn)考查學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生在平時(shí)就主動(dòng)增強(qiáng)其思維能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。在我校通信工程專業(yè)2010-2012三年的教學(xué)實(shí)踐證明了此方法能克服學(xué)生平時(shí)的懶散習(xí)慣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性，考試結(jié)果也能體現(xiàn)出學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。

3 結(jié)論

教師在教學(xué)中起著主導(dǎo)作用，只有教師發(fā)展了，才能促進(jìn)教學(xué)發(fā)展。專題教學(xué)模式為教師的發(fā)展提供了良好的契機(jī)。它要求教師主動(dòng)鉆研業(yè)務(wù)，提高自身水平，努力設(shè)計(jì)出立意深刻、認(rèn)識(shí)獨(dú)到、分析透徹的專題。專題教學(xué)模式也使學(xué)生的主體地位得以實(shí)現(xiàn)，它要求通過(guò)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐探索獲取知識(shí)與方法，強(qiáng)化其深入思考問(wèn)題的意識(shí)，培養(yǎng)其良好的創(chuàng)新思維習(xí)慣。專題教學(xué)模式建立了師生智慧交互的網(wǎng)絡(luò)，教師在通過(guò)專題開(kāi)拓學(xué)生視野的同時(shí)，也得到學(xué)生探究思想的助推，從而達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的作用，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量具有重大意義。

注釋

① 王玨.高職“概論”課專題式教學(xué)的實(shí)踐與探索明.北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.8（4）：75-78.

② 姜建國(guó)，曹建中，高玉明.信號(hào)與系統(tǒng)分析基礎(chǔ)（第2版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.