基于多維互動模式的《信號與線性系統》教學改革與探索

朱靜

摘 要：該文旨在探索研究如何改進教學方法與授課模式，提高《信號與線性系統》課程的教學質量，解決大班授課環境下“生多師少”所引發的教學效率較低的問題。通過采用多維互動教學模式，讓學生參與到教學活動中，師生共同參與課程教學，改變過去“一言堂”的授課現狀，使學生真正成為課堂主體，激發其學習的積極性和主動性，從而形成教師與學生良性、充分互動的課堂教學模式。

關鍵詞：多維互動模式 信號與線性系統 教學改革

中圖分類號： G43 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（a）-0214-02

Abstract： This paper aims to explore how to improve the current teaching methods and education mode， which improves the teaching quality of the course “Signals and Linear Systems”， by solving the low efficiency problem caused by “numerous students vs. few teachers” phenomenon under the teaching environment with large volume of students. By applying multi-dimensional interactive mode， and making students participating in teaching activities together with teachers， the traditional“teacher-talk-only”teaching mode turns into a healthy and fully interaction teaching model， where students become the real main part of the course with their learning enthusiasm and initiative are stimulated.

Key Words： Multidimensional interactive； Signal and linear system； Teaching reform

近年來，教育部加大了針對高校本科專業教學課程改革力度，提高了高等院校專業課程的教學要求，大幅調整了專業課程的教學課程和課時安排。與此同時，高校也自發地開展了一輪又一輪的教學改革創新事件，尤其在關于自動控制學科相關課程的教學模式探討與研究中，涌現了大量新興教學改革方法，其中“互動式”教學方法在高等教育屆廣為推崇。

作為專業必修基礎課，《信號與線性系統》課程的學習使學生初步具備對系統進行分析與綜合的技能，為后續專業課程打好理論基礎，是本科知識結構中的重要組成部分。然而，傳統的教學過程以教師為教學活動主體，學生作為被動接受課堂信息的客體，通常存在課堂氛圍沉悶、師生互動偏弱的問題；另外，該課程通常采用大班教學，存在“生多師少”現象，師生之間充分互動較為困難，課堂教學效率非常受限。因而，針對《信號與線性系統》課程展開教學改革與探索，扭轉過去教師“一言堂”講課、學生被動接收課堂內容的單一教學模式，意義重大而深遠。

1 多維互動教學模式研究

1918年，哈佛大學法學院率先開始進行案例教學法創新。然而，直到20世紀80年代左右，互動式教學模式才引入我國。當前在我國部分高校中，有關“師生互動”的教學模式存在一些積極的嘗試。但是，客觀地看，較大比例的“互動式”教學法側重關注“互動式”的形式，鮮少關注 “互動式”教學的本質；另有一部分的“互動式”教學法僅僅實現了局部上的“互動”，沒能充分、有效地進行全方位的“互動式”教學；“互動式”教學模式的改進和推廣則更加有限，缺乏深入探索。

通過對照社會和教育發展要求，我們調查了大班教學環境下本科生專業基礎理論課的教學現狀和學生學習現狀，在教學改革實踐中，通常可采用如下研究方法開展多維互動教學模式研究：

（1）資料文獻法：查閱國內外“互動式”教學模式的相關文獻，了解把握此“互動式”教學方法在理論的研究現狀和實踐的應用進展。

（2）實證調研法：依賴觀察、訪問、座談等方式，展開關于教師在多維“互動式”教學模式下教學理念和教學水平變化的分析，調研多維 “互動式”教學模式對學生理論知識水平和實踐能力發展的影響。

（3）行為研究法：根據《信號與線性系統》的教學行為實踐，反復驗證多維“互動式”教學方法，最終形成行之有效的課堂教學行為經驗。

（4）經驗總結法：結合前一階段形成的有效經驗，總結教學實踐中遇到的難點、弱點，不斷加以改進。邊實踐、邊總結、邊提高。

綜合來說，多維“互動式”教學模式重點在于改變過去“一言堂”的授課現狀，使學生真正成為課堂主體，引導學生動眼觀察、動耳感知、動手操作、動口表達、動腦思維，激發其學習的積極性和主動性，從而形成教師與學生良性、充分互動的課堂教學模式。多維“互動式”教學模式構建了師生之間多種感官、多重維度、充分的良性互動，一方面提升了學生的認知水平；另一方面也促進了師生情感的交流。

2 多維互動模式在《信號與線性系統》教學中的應用

多維互動主要體現在：課堂上采用“互動式“教學法，通過學生分小組討論、實例分析、實驗驗證、師生角色互置等多種形式，強化師生在課堂上的互動，引導學生積極參與課堂，改善課堂教學效果，提高課堂教學效率；課堂外師生之間通過手機短信，E-mail、QQ、微信等網絡工具進行實時便捷的“線上”的答疑解惑、交流討論，方便教師隨時、隨地指導學生，打破時間和空間的束縛，構建師生之間、生生之間及人機之間的全方位互動。如何處理好大班教學和多維互動的教學方法固有的矛盾，通過有限的教學時間和場所，真正意義上實現師生之間、生生之間及人機之間的全方位互動，將多維互動教學模式全面應用在教學實踐中，是開展多維互動模式教學改革亟需解決的關鍵問題。

2.1 多維互動模式在課堂教學層面的應用

教師在組織教學的過程中，可以通過幻燈機、電腦、投影儀等教學工具，把枯燥的理論知識以文字、聲音、圖像、動畫效果，甚至影音文件等多媒體形式展現給學生。這樣做可以方便學生快速抓到重點，通過圖文并茂、音像兼具、內容豐富的多媒體演示文稿加快知識的吸收速度和吸收效率。此外，教師可以通過介紹最新技術發展、系統工程實踐應用等方式，把信號與系統的基本理論與實際應用有機結合，更能激發學生的學習興趣。

在此基礎上，教師可以建立以《信號與線性系統》課程內容為主的小組討論、實例分析、師生角色互置等一系列課堂評分標準體系，既鍛煉了學生的語言表達能力，同時也提高學生對相關基礎理論的理解與深化吸收。

此外，教師還可以利用思考題、習題開拓學生的思維，并結合自動化學院的當前科研課題，在課堂上引入自動控制領域最新的研究課題，鼓勵學生通過個人或團隊合作等方法積極開展《信號與線性系統》課題相關項目，鍛煉學生的理論分析能力、靈活應用能力及團隊合作能力。

2.2 多維互動模式在課外教學層面的應用

教師在課堂教學外，一方面可以突破時間和空間的束縛指導學生，比如通過手機短信、E-mail、QQ、微信等網絡工具拓展、延伸課堂內的理論知識教學，“線上”進行答疑解惑、交流討論，加深學生對本課程知識的理解和掌握；另一方面，在課外的交流與討論中，教師鼓勵學生參加各種學科相關的科技創新比賽，培養鍛煉學生理論與實踐相結合的能力。

此外，傳統的成績評價體系也面臨改革。多維“互動式”的教學模式，著力改變原來的單一評價體系，側重平時成績比重，有機結合教師評價、學生自我評價、小組評價和班級評價，從全面、動態、全程的角度考核評價《信號與線性系統》課程的學習成果。

2.3 打破傳統的課程之間各自為戰的格局

長遠看來，將教師的學術研究與課堂結合契合起來進行授課，可以充分發揮《信號與線性系統》課程對技術基礎和學科專業課的承前啟后作用，鍛煉學生的科學抽象能力和邏輯思維能力，提高學生的理論水平和實踐能力，為現代化建設培養優秀人才。

構建真正全方位“互動式”的多維教學模式，全面提升學生的綜合素質，更需要打破傳統以來教師各自為戰的格局，加強教師之間合作溝通，激發教師之間合作的熱情，形成課程體系之間互動、聯動的合作教學模式，真正意義上實現師與師之間互動，促進優勢互補，整體提高教師隊伍的教學水平與教學能力。

3 結語

基于多維互動模式的《信號與線性系統》教學改革與探索仍需不斷地實踐、探索和改進。只有經過不斷的嘗試與總結，發揮優勢、改正弊端，積極采用啟發和研討式教學方法，才能提升課程教學質量，提高課稱教學效率，改善課程教學效果，真正意義上實現師生之間、生生之間及人機之間的全方位互動，激發學生學習《信號與線性系統》課程的主動和熱情，使學生真正成為課堂主體，形成教師與學生良性、充分互動的課堂教學模式。多維互動教學模式可以提高學生的理論與實踐相結合的綜合素質，也有助于教師贏得學生的支持和配合。因此，基于多維互動教學模式的教學改革與探索任重且道遠。

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