互动式教学在“信号与系统”课中的运用

吴和静

【摘要】互动式教学强调师生交流,构建一种互动的教学关系、师生关系。针对“信号与系统”课理论性和实践性都很强的特点,本文分别从课堂教学、实验教学、成绩考核等方面阐述了互动式教学在“信号与系统”课中的运用。

【关键词】互动式;信号与系统;变换;性质;实验;考核

互动式教学强调师生交流,构建一种互动的教学关系、师生关系。互动式教学以学生为主体,教师为主导,采取启发式、讨论式的教学方式,改变了传统的对受教育者采取灌输式的教学方法,从而使教学过程中的“教”与“学”达到最佳整合。

“信号与系统”是一门理论性和实践性都很强的课程,涉及到的数学知识特别多,教与学均非易事。通过教学实践,采取互动式教学能使“信号与系统”课的教与学有机地统一起来,不但能使学生拨开繁杂理论的云雾,提高了学习的积极性和主动性,而且也提高了教师的业务素质。使教学双方均达到了最佳状态的发挥。

通过教学实践,浅谈一下笔者在“信号与系统”课中的互动式教学的应用。

大学生处于青春期,阳光、活力在他们身上都能很好地体现,但也不乏存在心灵脆弱、对前途的迷惘。上课时,教师要带着激情、带着微笑、带着欣赏、带着期待来教学,教师要与学生进行眼神和表情的互动来了解他们的听课状况,这一过程贯穿于笔者所教的“信号与系统”课的始终。在学生的调查问卷中,一些同学认为我是他们最欣赏的老师,而谈及原因,就是两个词-信任和理解。笔者始终觉得,只有让学生充分的信任你,才能让学生喜欢你的课,喜欢你的教学。

“信号与系统”这门课可以简单地概括为“三大变换”,即傅立叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。“三大变换”的重点又是三大变换各自的性质,单就其中一个变换及其性质来说,比如傅立叶变换,学起来不是难事,但当学到第二个、第三个,即拉普拉斯变换、Z变换时,学生往往感到混乱不清、模糊一片,进而失去了学习的兴趣。为了能使学生清晰、有序地学习到大纲要求的知识点,在讲傅立叶变换及其性质时,笔者采取了细讲、慢讲的方式,让学生充分的理解、吸收,不要怕耽误时间,影响教学进度,须知“磨刀不误砍柴工”。每次讲新课前笔者都会针对讲过的傅立叶变换性质随机叫同学到黑板上写出相应的性质以及做过的作业题,然后让其给其他同学讲,这个过程要鼓励学生积极参与,不怕出错,并给与其适当的奖赏(平时成绩)。作为教师,起到点拨、补充的引导作用。整个过程,学生的兴趣和激情都很强烈,很多学生都跃跃欲试,不但提高了他们学习的主动性,也使学生的心理素质得到提高。这种做法很好,形成课堂的教学规律后,许多不太主动学习的同学都能积极、主动地去学,他们也想获得那份成功的喜悦。几堂课下来,同学们对傅立叶变换性质及其应用掌握得非常好,在学到后面的拉普拉斯变换性质,如原函数微分、原函数积分、时域平移、S域平移等性质时,笔者会叫同学写出学过的傅立叶变换的一些相应的性质,如微分、积分、时移、频移等性质,讲到相应性质时对比着来学,效果很好。同样的方法也应用到讲Z变换及其性质和应用时。知识点虽然繁杂,但同学们在不断的对比学习中积累了方法,基本掌握了教学大纲要求的知识点。在“三大变换”及其性质讲完后,笔者让学生以作业的形式把“三大变换”及其性质都对应写出来,并在每条性质后附上对应的习题,个人觉得这样的过程对于学生来说绝非易事,既检验了学生的对比分析能力,又考察了学生的归纳总结能力。教师把作业收上来之后,又随机发给学生,让学生利用课堂时间进行互评打分,教师再对分数比较高的同学进行复核,让其到前面为同学进行讲解,教师进行适当的引导、点拨。这个过程往往同学们更积极、主动地去听、去参与,比单纯的教师的归纳总结更具吸引力。整个过程,课堂气氛活跃,同学们在紧张、愉悦的氛围中掌握了知识。

“信号与系统”的实验课是培养学生动手操作能力和解决问题能力的重要教学环节,是在实践中检验理论知识的较好途径。在实验课上,笔者把学生分成几个小组,组员轮流做组长。每次实验课上,我总是先留出一段时间,让学生自己通过已学的理论知识进行实验观察,互相提问,组长负责协调、归纳,使学生对实验内容有初步的认识,然后教师提问、讲解,对每组学生的情况做总结,最后学生再观察、再思考、再动手进行操作。这种实验教学的互动,使学生进一步拓展了知识,开阔了思维,充分发挥了他们内在的潜能,培养了学生的实践能力。比如在做“抽样定理”实验时,我让学生自己根据所学的理论知识设计实验过程,认识对比实验箱上各实验模块的功能,思考信号经过各实验模块后将会出现的波形,教师掌控整个实验过程,最后让学生动手操作并和理论上思考的结果进行对比,学生所学的理论知识在实践中得到了检验,又从实践中进一步掌握了理论知识,而且通过小组间的竞争对比,极大地提高了学生的学习兴趣和团队合作精神。

“信号与系统”课的互动式教学还体现在成绩的考核上。改变传统的“一考定分”的考试制度,提高平时成绩比重。根据学生的出勤、课堂发言、回答问题的质量、作业完成情况、笔记、实验情况、学习态度等综合给出平时成绩,并提高平时成绩的比重,可以占到40%～50%,再加上理论考卷分数,给出最后分数。这样互动式的成绩考核方式可以激励学生参与平时教与学的积极性,加强学生对知识的日积月累。随着学生平时学习的积极性明显提高,针对“信号与系统”课问问题的人数也不断增加,问题的质量也在不断提高,这样使教师更能很好掌握学生的学习情况、对课程理解的深度以及困难之所在,从而对进一步提高教学质量起到了促进的作用。

总之,对于“信号与系统”这样理论性和实践性都很强的专业基础课来说,采取互动式教学很好地发挥了教师的主导作用和学生学习的积极性、主动性,教学效果显著,真正达到了传授知识,教书育人的目的。