“信號(hào)與系統(tǒng)”混合式雙語(yǔ)課程教學(xué)改革

孫媛媛 趙書慷 賈春娟 朱 珂 白樹忠

(山東大學(xué) 電氣工程學(xué)院, 濟(jì)南 250061)

2017年,山東大學(xué)入選世界一流大學(xué)與一流學(xué)科建設(shè)工程,培養(yǎng)高素質(zhì)、全面發(fā)展的本科生既是大學(xué)根本價(jià)值所在,也是建設(shè)世界一流大學(xué)的重要目標(biāo)。與此同時(shí),隨著現(xiàn)代電力行業(yè)的不斷發(fā)展,新型電網(wǎng)藍(lán)圖與構(gòu)架不斷被提出,全球能源互聯(lián)網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)加大了電力行業(yè)對(duì)人才的需求,培養(yǎng)面向國(guó)際與未來(lái)的電氣工程學(xué)科綜合人才成為山東大學(xué)電氣工程學(xué)院本科生教育的重要目標(biāo)之一。因此通過(guò)有效的教學(xué)改革培養(yǎng)新時(shí)代新工科特色學(xué)生,提高其創(chuàng)新意識(shí)與專業(yè)素養(yǎng),與國(guó)際全球能源互聯(lián)、泛在物聯(lián)的藍(lán)圖建設(shè)相接軌勢(shì)在必行。

“信號(hào)與系統(tǒng)”是電子信息與電氣類專業(yè)的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程[1],也是電氣工程學(xué)院針對(duì)全體本科生開設(shè)的第一門雙語(yǔ)教學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)開展雙語(yǔ)教學(xué)提高學(xué)生的英語(yǔ)閱讀和聽說(shuō)能力[2],有助于培養(yǎng)具有國(guó)際合作和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的人才。因此,在我國(guó)電力與能源逐漸走向國(guó)際化的新形勢(shì)下,全面提高“信號(hào)與系統(tǒng)”雙語(yǔ)課程的教學(xué)效果,不僅可提升學(xué)院本科生的電力系統(tǒng)專業(yè)素養(yǎng),也可有效幫助學(xué)生與國(guó)際接軌,全面培養(yǎng)具有國(guó)際視野的復(fù)合型人才。本文結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+云端學(xué)習(xí)”混合課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)手段更新、評(píng)價(jià)機(jī)制改革和混合式教學(xué)實(shí)施等方面,介紹“信號(hào)與系統(tǒng)”雙語(yǔ)課程的改革舉措。

1 雙語(yǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

在雙語(yǔ)課程教學(xué)中,一般采用英文教材、中英文講授、英文課后習(xí)題的方式。然而,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),由于雙語(yǔ)課程兼顧外語(yǔ)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí),對(duì)初次接觸的學(xué)生來(lái)說(shuō),課程內(nèi)容較為難懂。外語(yǔ)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生易出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象,無(wú)法達(dá)到課程的預(yù)期效果,學(xué)生知識(shí)體系也不夠全面,長(zhǎng)此以往可能對(duì)雙語(yǔ)課程喪失興趣,導(dǎo)致了一部分學(xué)生出現(xiàn)專業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)水平雙雙下降的局面。該問題在山東大學(xué)本科生雙語(yǔ)教學(xué)中有一定的普遍性。因此,在實(shí)際的雙語(yǔ)課堂教學(xué)中,提高雙語(yǔ)課程的教學(xué)效果,著力解決此矛盾成為該類課程課堂教學(xué)改革的關(guān)鍵。

2 互聯(lián)網(wǎng)+云端學(xué)習(xí)的課程建設(shè)

在“互聯(lián)網(wǎng)+ ”教育模式下,泛在學(xué)習(xí)打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空界限,教室不再是學(xué)習(xí)知識(shí)的唯一場(chǎng)所,紙質(zhì)教材也不再是課程知識(shí)的單一載體[3]。尤其是對(duì)于成長(zhǎng)于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的“00 后”學(xué)生,他們的知識(shí)獲取方式更加多元化、交流方式更加網(wǎng)絡(luò)化、學(xué)習(xí)需求更加多樣化和個(gè)性化[4]。

2.1 慕課視頻資源

課程組為滿足學(xué)生泛在學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求,建成了“信號(hào)與系統(tǒng)”雙語(yǔ)精品MOOC課程。隨著互聯(lián)網(wǎng)媒體的不斷進(jìn)步,數(shù)字化課程成為當(dāng)代大學(xué)生們學(xué)習(xí)專業(yè)課程、掌握專業(yè)知識(shí)的一大利器。對(duì)教師而言,視頻課程也理所應(yīng)當(dāng)成為輔助教學(xué)的一大法寶。課程組將“信號(hào)與系統(tǒng)”的教學(xué)內(nèi)容切分重塑,環(huán)環(huán)相扣,錄制成多個(gè)完整視頻,上線了“信號(hào)與系統(tǒng)”MOOC 課程,并配備了大量自測(cè)習(xí)題。讓“信號(hào)與系統(tǒng)”這門課具有主題明確、簡(jiǎn)明扼要、重點(diǎn)突出、反復(fù)學(xué)習(xí)、事半功倍的特點(diǎn)。

2.2 線上線下相結(jié)合

充分利用線上教學(xué)與線下教學(xué)的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)課前階段在慕課的云端平臺(tái)上傳課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和課后習(xí)題,讓學(xué)生自主完成線上學(xué)習(xí)任務(wù),通過(guò)建立QQ或微信群對(duì)課程中的重難點(diǎn)進(jìn)行討論,線下課程將進(jìn)一步針對(duì)性地詳細(xì)解答、開展小組作業(yè)和師生互動(dòng),實(shí)現(xiàn)線上線下相輔相成共同提升教學(xué)效果的目的。另外,對(duì)于因特殊原因耽誤課堂教學(xué)的學(xué)生,還可以進(jìn)行線上輔導(dǎo),節(jié)省時(shí)間,方便補(bǔ)課。開展“線上+線下”教學(xué)的方式給雙語(yǔ)教學(xué)工作的展開帶來(lái)了巨大便利,可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程云端與線下混合教學(xué)建設(shè)的思路是,以慕課作為數(shù)字化教學(xué)手段,利用社交媒體整合豐富的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源,開展“課前引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)、課上啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、課后引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)”的教學(xué)活動(dòng),施教流程如圖1所示。

圖1 施教流程

2.3 講練相結(jié)合

提出適用于雙語(yǔ)教學(xué)的理論與實(shí)踐(Matlab上機(jī)實(shí)驗(yàn))相結(jié)合的線下分組啟發(fā)式任務(wù)教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)小組布置差異化的理論學(xué)習(xí)及實(shí)踐任務(wù),開展Matlab上機(jī)實(shí)驗(yàn),利用社交軟件給學(xué)生推送課堂重難點(diǎn)的語(yǔ)音視頻指導(dǎo),為學(xué)生們課后的上機(jī)實(shí)驗(yàn)提供參考,學(xué)生可下載后反復(fù)觀看,方便深度理解學(xué)習(xí)。既能幫助學(xué)生加深對(duì)于專業(yè)知識(shí)的理解,又能提升學(xué)生的協(xié)作能力和綜合素質(zhì)。

混合式雙語(yǔ)教學(xué)改革的特點(diǎn)之一是教師通過(guò)組建微信、QQ群,并在群里不定時(shí)回答學(xué)生們關(guān)于理論知識(shí)學(xué)習(xí)中以及上機(jī)實(shí)驗(yàn)所遇到的問題,在每周的固定時(shí)間安排專門地點(diǎn)進(jìn)行線下答疑、互動(dòng)和交流,從而將線上和線下教學(xué)相結(jié)合,更好地推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程,滿足學(xué)生需要。

3 分組啟發(fā)式教學(xué)

分組任務(wù)啟發(fā)式教學(xué)模式可分為三部分:

3.1 課前準(zhǔn)備

教學(xué)前準(zhǔn)備包括外語(yǔ)成績(jī)與專業(yè)成績(jī)的摸底調(diào)研,確定每位學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)以及外語(yǔ)基礎(chǔ),將學(xué)生合理分組,方便教師布置相應(yīng)的開放式小組任務(wù)。由教師提前規(guī)劃,課題內(nèi)容根據(jù)教學(xué)重難點(diǎn)設(shè)置,教材知識(shí)符合當(dāng)前研究熱點(diǎn),以教學(xué)方式為抓手,以教育效果為導(dǎo)向,設(shè)置相應(yīng)的小組任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生合作完成。

在“信號(hào)與系統(tǒng)”開課前我們重點(diǎn)針對(duì)某級(jí)電氣工程學(xué)院324名本科生的外語(yǔ)成績(jī)進(jìn)行了摸排。英語(yǔ)成績(jī)主要參考大一學(xué)年大學(xué)英語(yǔ)期末考試的平均成績(jī)。調(diào)查結(jié)果如表1所示。

表1 大學(xué)英語(yǔ)考試平均成績(jī)

根據(jù)表1的調(diào)查結(jié)果由教師進(jìn)行“之”字形分組,將英語(yǔ)成績(jī)較為突出的學(xué)生分散在不同小組中,讓他們成為“之”字頭上的點(diǎn),從而帶動(dòng)整組的學(xué)習(xí)。

3.2 課上教學(xué)

教學(xué)中課堂環(huán)節(jié)包括教師講解、學(xué)生課堂展示與教師點(diǎn)評(píng)三部分。教師主要針對(duì)重點(diǎn)知識(shí)以及學(xué)生疑點(diǎn)開展講解;學(xué)生課堂展示根據(jù)教師布置的課題任務(wù),做英文展示;教師點(diǎn)評(píng)則是教師針對(duì)學(xué)生對(duì)于課題任務(wù)的研究思路合理性、分析方法可操作性以及完成情況做出點(diǎn)評(píng),并給學(xué)生的知識(shí)盲區(qū)提供補(bǔ)充和指導(dǎo),介紹該領(lǐng)域的前沿進(jìn)展,最后針對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)。

3.3 課后訓(xùn)練

教學(xué)后開展形式多樣的課后訓(xùn)練。在傳統(tǒng)的作業(yè)訓(xùn)練、課堂小測(cè)等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。根據(jù)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程特點(diǎn),學(xué)生分組完成濾波器、傅里葉分析、線性系統(tǒng)傳輸函數(shù)等算法設(shè)計(jì),完成Matlab編程和調(diào)試,最后在計(jì)算機(jī)上觀察仿真和分析結(jié)果,在實(shí)踐中將理論與實(shí)際相結(jié)合,達(dá)到學(xué)以致用的目的。同時(shí),課下布置相關(guān)的影像資料類學(xué)習(xí),通過(guò)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程相關(guān)公開課加深學(xué)生的理解,拓寬學(xué)生的全球化視野。

4 突出過(guò)程評(píng)價(jià)的測(cè)評(píng)機(jī)制

期末考試前突擊復(fù)習(xí)已成為當(dāng)代許多大學(xué)生備考的常態(tài),然而這樣的應(yīng)試方法往往造成學(xué)生對(duì)日常課堂學(xué)習(xí)的松懈、考前“開夜車”的情況。對(duì)知識(shí)的死記硬背雖然可以在考試中得到不錯(cuò)的成績(jī),但這種功利主義的學(xué)習(xí)方式很難學(xué)有所悟,顯然不符合認(rèn)知規(guī)律和教學(xué)初衷。

當(dāng)實(shí)施基于線下任務(wù)啟發(fā)式教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)云端互動(dòng)式學(xué)習(xí)的教學(xué)體系后,現(xiàn)有的測(cè)評(píng)機(jī)制將難以滿足課程建設(shè)的需要。因此需研究更為合理與科學(xué)的、不僅方便考核更注重激勵(lì)的測(cè)評(píng)機(jī)制。為保證學(xué)生達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果,研究了較為合理的多指標(biāo)學(xué)習(xí)效果綜合激勵(lì)測(cè)評(píng)機(jī)制。這不僅是為綜合評(píng)測(cè)學(xué)生在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)參與程度而確立的獎(jiǎng)懲制度,更是教師進(jìn)行反思的風(fēng)向標(biāo),要求教師切實(shí)把握學(xué)生需求。新的測(cè)評(píng)機(jī)制摒棄了期末成績(jī)?yōu)橹鲗?dǎo)的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法,充分重視學(xué)生參與每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的程度,綜合各方面能力進(jìn)行評(píng)價(jià),使培養(yǎng)人才大于培養(yǎng)成績(jī)。

將學(xué)生針對(duì)教師線上布置的學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況、線下課堂作業(yè)的完成情況以及傳統(tǒng)的出勤與學(xué)期末的成績(jī)等統(tǒng)一歸入考核指標(biāo)體系,根據(jù)實(shí)際教學(xué)安排,對(duì)學(xué)生各個(gè)指標(biāo)的完成情況按百分制打分,最后根據(jù)每部分對(duì)應(yīng)的重要程度給予合適的權(quán)重,并加權(quán)評(píng)價(jià),獲得學(xué)生學(xué)習(xí)的百分制成績(jī),并根據(jù)該成績(jī)對(duì)學(xué)習(xí)效果好的學(xué)生展開加分激勵(lì)等舉措,形成“評(píng)價(jià)-激勵(lì)”的機(jī)制。各項(xiàng)指標(biāo)占比如表2所示。

表2 激勵(lì)測(cè)評(píng)機(jī)制

5 結(jié)語(yǔ)

在“信號(hào)與系統(tǒng)”中實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué),有兩個(gè)好處:一是提升國(guó)內(nèi)高校高等教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容和教學(xué)體系與國(guó)際接軌;二是通過(guò)開展“信號(hào)與系統(tǒng)”雙語(yǔ)混合式教學(xué)提高學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)閱讀和聽說(shuō)能力,培養(yǎng)國(guó)際化工科人才。

通過(guò)開展“信號(hào)與系統(tǒng)”混合式雙語(yǔ)課程教學(xué)改革,摒棄了傳統(tǒng)課堂重教輕學(xué)的模式,改變了傳統(tǒng)課堂被動(dòng)思考的特質(zhì),減少了傳統(tǒng)教學(xué)重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象,采取了全新的分組任務(wù)啟發(fā)式教學(xué),開展了線上與線下相結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)改革。同時(shí),進(jìn)行該雙語(yǔ)課程的慕課建設(shè),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)展開啟發(fā)式學(xué)習(xí),由表及里、多元互動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在雙語(yǔ)課堂主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。