基于“雨课堂”的《信号与系统》课程教学改革实践

方伟伟，李鉴，黄照光，郭常盈，徐春雨

（南阳理工学院计算机与信息工程学院，南阳 473004）

基于“雨课堂”的《信号与系统》课程教学改革实践

方伟伟，李鉴，黄照光，郭常盈，徐春雨

（南阳理工学院计算机与信息工程学院，南阳 473004）

结合在地方二本院校信号与系统课程教学中的体会，根据《信号与系统》课程的特点、学生在学习中存在的问题、并结合学校的应用型人才培养目标，提出了基于“雨课堂”的信号与系统课程教学改革实践，包括加入“雨课堂”班级、基于任务单的课前预习、基于“雨课堂”的课堂交互、基于复习任务单的课后提升、数据统计与分析等环节。实践证明基于“雨课堂”的课程教学改革有助于激发学生的学习兴趣，能帮助学生对知识点的理解，提高学生的实际动手与应用能力，获得较好的教学效果。

雨课堂；信号与系统；PowerPoint；微信

0 引言

近年来，现代信息技术和“互联网+”的迅猛发展使信号与系统技术的应用领域更加广泛，如社交机器人、航空航天、智能语音、地震检测以及气象预报等。《信号与系统》作为电类专业重要的专业基础课，内容繁杂，理论性强，学时紧张[1]。如果仅按照传统教学方式面对面教学（Face-to-Face），仍以教师为中心，由教师根据教学大纲，按固定的时间和地点，向年龄和知识水平相似的一定数量的学生授课[2]，不利于激发学习兴趣，也不利于学生的个性发展，效果较差。这就迫使我们探索新的教学模式，以培养适合时代发展的人才，此时混合式教学模式应运而生。

“雨课堂”是学堂在线公司和清华大学在线教育办公室2016年推出的一款免费教学工具，它采用混合式教学模式，通过将复杂的信息技术手段融入到Power⁃Point和微信，在课前预习、课堂教育、课后复习的各个环节建立师生沟通通道，教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机的微信客户端，并及时收到学生的反馈信息；课堂上能实现实时答题、弹幕互动、及时采集课堂数据等，以提升课堂教育的效率[3]；课后推送复习试题，对学生的疑问实时解答，以掌握学生的学习效果。“雨课堂”将师生在课前、课上、课后的每一个环节全程连接，实现教学全周期的数据采集。

1 “雨课堂”教学改革初探

以15通信1班的《信号与系统》课程作为改革试点，将“雨课堂”引入教学环节，主要的工作包括：加入“雨课堂”班级、课前预习、课堂交互、课后提升、数据统计与分析等。需要注意的是，在进行“雨课堂”教学之前，需要在电脑端下载安装“雨课堂”软件，手机微信端关注“雨课堂”公众号，安装方法参考文献[4]。说明：“雨课堂”不同版本间，其功能及显示方式会有所不同，本文教学改革实践过程中使用的“雨课堂”版本为1.1.4。

1.1 加入“雨课堂”班级

打开“雨课堂”微信公众号，点击“我的”，进入课程，教师点击下方的“我要开课”，设置课程“信号与系统”，设置班级“15通信1班”，点击“完成”，则完成创建班级，如图1所示。而后点击已创建的课程，进入“学生管理”界面，点击“邀请”会生成一个二维码和邀请码，如图2所示，学生用微信扫描二维码或者在雨课堂微信公众号内输入邀请码即可加入该班级。待学生扫码加入后，教师可在“我的同学”标签下查看已加入的学生名单，以完成课堂点到功能，如图3所示。

1.2 基于任务单的课前预习环节

任务单中的预习任务应该结合课堂教学的重点、有针对性和开放性，可结合海量的互联网资源来设计，以激起学生对本节知识点的学习兴趣，并能达到回顾已学知识点的目的。

（1）在上课之前教师在Office的PowerPoint中的“雨课堂”界面内，制作课前预习PPT，如图4所示。所制作的PPT可根据需要插入题目、慕课视频、网络视频等，以多形态、丰富的PPT形式提高学生的学习兴趣。

图4 电脑端PPT制作界面

（2）PPT制作完成后，点击“微信扫一扫”，使用手机微信扫描显示的二维码登录，如图5所示；而后点击“上传试题/手机课件”，把已经做好的“信号与系统-课前预习.ppt”同步至手机微信端。

图5 电脑端PPT登陆界面

图6 增加语音注释

（3）点击同步到微信公众号“雨课堂”界面的PPT，点击“按住说话”（图6），为每页PPT增加语音注释，完成后点击左下角箭头，点击“确认”（图7），将PPT发布至“15通信1班”。

（4）而后点击发布的“信号与系统-课前预习”PPT，实时查看各学生的预习、答题、反馈情况。教师可根据学生提出的疑问，及时解答；也可以根据学生的反馈信息调整后续上课内容，在学生疑问大的知识点精讲、慢讲、细讲。

图7 发布PPT

图8 学生预习情况统计

1.3 基于“雨课堂”的课堂交互环节

上课前，教师制作上课要用的课件“信号与系统-上课.ppt”，可以插入题目等，如图9所示。教师在制作上课PPT过程中，要考虑到学生在预习中所提出的疑问，对PPT做有针对性的修改。

图9 PPT中插入题目

（1）上课时，教师在电脑端打开该课件，在“雨课堂”界面点击“开启雨课堂授课”，屏幕弹出课堂二维码及暗号（如图10），学生扫描二维码或输入暗号进入《信号与系统》课堂；此时老师手机可作为遥控器，遥控电脑正在播放的PPT。老师点击图10所示右边的“开始上课”，则学生手机端可同步播放教师上课演示的PPT。

图10 课堂二维码及暗号

（2）教师演示课件过程中，遇到插入题目所在PPT页时，点击右下角“发送此题目”（如图11），在弹出的对话框中选择答题时限（如图12），此时学生手机端可同步显示此题目，老师手机端可显示倒计时，及学生提交答案情况（如图13）；待答题时间到，教师可点击图13右下角“课堂红包”对答题正确的学生发红包，如图14所示，增加课堂趣味的同时，鼓励学生积极答题、认真听讲。

图11 PPT演示中的题目

图12 设置答题时限

图13 教师查看答题情况

图14 教师发放红包

图15 课堂效果 查看

（3）学生听课过程中，可在自己手机端任意一张PPT右下角点击“不懂”以标注，课后教师可查看每位学生标注的情况，以做针对性辅导；教师开启“弹幕”功能后，学生可以点击手机右上角“+”选择发送弹幕进行课堂互动，可以多条弹幕同时出现，让教师实时看到学生的内心想法，增加课堂趣味。

1.4 基于复习任务单的课后提升环节

对于课后复习环节，相关任务应以问题测试为主，以单选题选、多选题、判断题、计算题等形式，让学生对课堂上学过的知识进行测试和评价。课后习题的推送方法与课前预习的推送方法大致相同：教师在电脑端PowerPoint中的“雨课堂”界面，点击“新建试题”，设计测试题；而后点击“上传试题/手机课件”，把该试题同步到教师的手机端；在手机端点击该试题，并点击左下角的向上箭头号，把已经做好的试题推送至学生手机微信端。

1.5 数据统计与分析

（1）课堂授课的数据统计

课堂授课结束后，教师可查看学生课堂表现情况，如图 16（a）、16（b）所示，方法为：在手机端“雨课堂”公众号界面依次点击“我的-课程-信号与系统-第四章连续系统的频域分析”。在图16（b）中点击“查看弹幕”可以查看上课过程中学生发过的所有弹幕内容，如图17所示。

（2）课后测试的数据统计

待学生做好测试题后，教师可查看学生答题情况，如图 18（a）、18（b）所示，方法为：在手机端“雨课堂”公众号界面依次点击“我的-课程-信号与系统-《信号与系统》第4章测试”。

图16

图17学生发布弹幕情况

图18

图19 具体的学生测试情况统计

对于学生的测试结果，教师可以一目了然地看到答案的正确率，从而确定哪些问题是容易出错的，同样，哪些知识点掌握地较好。同时，教师可以将详细数据发送到个人邮箱，对学生的具体参与情况和答案等进行仔细的研究，如图19所示。

2 结语

程当中，详细讲解了课前、课上、课后各个环节使用“雨课堂”授课的步骤及优势，从课堂教学的效果看，“雨课堂”不仅为师生提供完整立体的数据支持、自动任务提醒，而且提高了学生的自学能力与学习兴趣。“雨课堂”中的限时测试是一个很好的督促学习的方法，然而“雨课堂”的测试也存在着习题题型少、学生必须时刻联网等弊端。值得肯定的是，“雨课堂”确实让课程教学变得更加生机焕发、充满活力。

本文将“雨课堂”融入《信号与系统》课程的教学过

[1]徐春雨，王豫峰，郭常盈，徐国清.《信号与系统》课程教学改革的探索.现代计算机，2016.01.

[2]于天贞.国内基础教育翻转课堂实践现状调查研究[D].华东师范大学，2015.

[3]黄成龙.雨课堂让教学更轻松[J]．科教文汇，2016.12：27-28.

[4]臧晶晶，郭丽文.滴水成雨—走进雨课堂[J].信息与电脑，2016（8）:235-236.

Abstract：Combined with the experience in the teaching of signals and systems in local colleges,proposes a method of teaching reform and practice based on signal and system courses using rain class application.The proposed method adapts to the characteristics of Signal and System course,takes into account the problems that a student have in their studies,and conforms to the training target of applied talents.Mainly in⁃cludes the following parts:how to join the rain class;the preview part based on task list before class;classroom interaction part based on rain class;after-school promotion section based on review task list;and data statistics and analysis section.Practice has proved that the proposed teaching reform based on rain class can help stimulate students'interest in learning,can help students to understand the point of knowledge,improve the students'practical ability and practical application,and obtain better teaching effects.

Keywords：Rain Class;Signal and System;PowerPoint;WeChat

Teaching Reform and Practice of Signal and System Course Based on Rain Class

FANG Wei-wei,LI Jian,HUANG Zhao-guang,GUO Chang-ying,XU Chun-yu
（College of Computer and Information Engineering,Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004）

1007-1423（2017）25-0025-05

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.25.007

南阳理工学院2016年本科专业核心课程改革专项研究项目（No.HXKC2016067）

方伟伟（1986-），女，河南南阳人，博士研究生，讲师，研究方向为通信信息处理

李鉴（1976-），男，河南南阳人，博士研究生，副教授，研究方向为通信技术

黄照光（1998-），男，河南周口人，南阳理工学院计算机与信息工程学院2016级学生

郭常盈（1977-），女，河南南阳人，硕士研究生，副教授，研究方向为通信与信息处理

徐春雨（1983-），女，河北蔚县人，硕士研究生，讲师，研究方向为通信与嵌入式系统

2017-08-15

2017-08-25