“对分课堂+翻转课堂”教学模式在课程教学中的应用

金堃　闫文君　庄迟蕾　于柯远　孙雪丽

［摘 要］随着“以学生为中心”的教学理念逐步深入教学一线，发挥学生学习主动性、提高课堂活跃度成为教师进行课程教学设计的目标之一。对分课堂将一半的课堂时间分配给学生，融合了讲授法和讨论法的优点，在提升学生积极性方面有显著效果；翻转课堂将课外学生自学与课堂师生互动相结合，在发挥学生自主能动性方面具有得天独厚的优势，两种模式的结合对学习资源丰富的基础类课程具有很强的适用性。文章主要讨论“对分课堂+翻转课堂”模式在信号与系统课程中的应用研究。

［关键词］对分课堂；翻转课堂；课堂设计；信号与系统

［中图分类号］G642.3［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）05-0078-04

随着教育理念的深度探索与实践，我国本科教育逐渐形成了“以学生为中心”的高校课程建设理念。如何在授课中发挥学生的主体作用、提高学生的课堂参与度，是提升授课质效、打造一流课程需考虑的问题。对分课堂结合了讲授式课堂与讨论式课堂的优点，而翻转课堂将学习过程打乱重建，引导学生在课下对知识点进行自学，而在课上进行师生交互和答疑解惑，两种模式的结合在信号与系统此类理论性强、背景深厚的基础类课程学习中具有实践的空间和可能。

一、研究背景与现状

（一）对分课堂概述

对分课堂是一种课堂教学改革新模式。在授课安排上，将课时对分，增加学生学习的自由度和讨论时长，以此实现学生的交互式学习。留给学生充足的自主学习时间，增强学生对知识点的内化吸收。而在考核方式上降低终结性考核的比例，以过程性评价为主要依据。在课堂的时间安排上主要有三个环节，分别为讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）和讨论（Discussion）。

目前，对分课堂已被应用于大学英语、思想政治、大学语文等公共基础课程教学，在增强教学吸引力、促进学生个性发展、强化学生批判性思维方面颇有成效[1-2]。除了在基础课程中的应用，对分课堂教学模式在专业背景课如计算机网络、微生物学、建筑装饰材料等课堂教学中也有广泛的实践 [3-4]。通过将对分课堂融入课程教学，达到了增强学生学习积极性、提高学生学习主动性、建立良好的师生与生生关系等效果。

（二）翻转课堂概述

翻转课堂的核心是改革传统的讲授方式，将学习的主动权交还给学生。在这种模式下，教师不再占用课堂时间进行基础知识讲解，而是提前将相关内容以视频、课件等形式发布给学生。学生可以在课下自主学习这些内容，从而为课堂讨论和项目实践腾出更多时间。翻转课堂作为一种创新性的教学模式，有利于提高学生的学习兴趣和综合素质，有助于推进教育改革。

近年來，翻转课堂的模式也被广泛应用于各种课程教学中，包括教育学、英语、体育等课程，而在信号与系统课程教学中也有先例，如武汉大学的信号与系统课程就尝试采用翻转课堂来组织教学活动，结合电力系统工程案例进行讲解，效果显著[5]。

二、信号与系统课程介绍与课堂教学现状

信号与系统课程开设于电子信息类专业本科阶段，是学生获得信号与系统基本理论和技能、掌握信号与系统的相关分析方法的一门专业基础课程。该课程以二战中的通信、雷达、控制等军事应用为背景，讲解冲激函数、卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换、反馈系统分析等内容。随着计算机技术的快速发展，数字信号的应用愈加广泛，因而在课程内容中逐步加入了离散信号和离散系统的分析与讲解，形成了现代信号与系统课程的基本框架。同时，信号与系统课程的分析方法被广泛应用于许多领域和学科，例如电子、计算机、语音和图像处理、通信、自动控制、导航定位等。可以说信号与系统课程正是从实践中来，再到实践中去，各种概念和计算方法层出不穷但又相互关联、层层递进。此外，该课程俗称无线电数学，与数学有着紧密的关系，表现为书上公式多、课下习题也多。可见，该课程具有点多面广、系统性强、理论性强的特点。在教学的过程中，如果只采用讲授法，部分学生很容易产生畏难情绪，进而影响教学效果。对分课堂教学模式在激发学生学习热情方面具有天然的优势，故课程组在教学中逐步采用对分课堂教学模式，经过几个学期的实践，加深了对该教学模式的理解，也形成了一些思考。

海军航空大学的信号与系统课程授课学时为60学时，包括理论授课50学时和实验课10学时。教材方面，选用学校自编教材《信号系统与控制》和配套的实验教材《信号与系统实验》。每周安排2～3次授课，每次课为两节，每节课45分钟。

目前，课程教学仍以传统课堂教学模式为主，课堂授课主要以教师为中心，学生在课堂中较为被动，缺乏主动性。在课堂上，教师通常是知识的传递者，学生则是接收者，这种单向传递的方式不利于培养学生的创新能力和思维能力。在授课进度上教师紧跟课程教学计划，在一定程度上导致部分学生的个性化需求得不到满足。对于重难点知识，教师需要花费大量时间进行讲解，使得用于自主学习和课堂讨论的时间相对减少，从而影响课堂教学效果。

总之，传统课堂教学模式虽然在一定程度上保证了知识的传授，但在培养学生的创新能力、思维能力和实践能力方面存在一定弊端。因此，有必要对传统课堂教学模式进行改革，探索更加有效的教学方法。

三、“对分课堂+翻转课堂”教学模式设计

课程组在实际授课中采用对分课堂教学模式，将学生通过自学和讨论就能解决的问题放在讨论环节，在授课环节中着重讲解课程重点以及难点内容，整体的教学设计以便于学生内化吸收为核心。将授课与讨论分离，给予学生充足的时间掌握课程知识，调动学生学习的主动性，提高学生学习效率。经过教师讲授、课后学习、分组讨论三个环节的开展，学生的主体作用得以体现，授课质量得以保证。对分课堂教学模式的实施使学生课上知识学习的时间有所减少，而翻转课堂的应用正好弥补这一不足。在实施中主要通过“慕课+教材+作业”的形式来使学生提前掌握课程的重点内容，避免出现学生在课堂授课过程中参与感不强的问题。

整体教学模式可以总结为以下几个环节：

课前学习。每次课前，教师需要提前给出本次课的学习大纲及参考资料，引导学生自学，并布置需要学生完成的主要任务，帮助学生有针对性地开展学习。

课上讲授。课上，教师可根据学生自学情况，决定是否需串讲重难点知识，一是通过师生互动进一步掌握学生自学情况，二是布置课堂主要任务，即接下来的讨论要点，避免学生偏离主题。

讨论汇报。讨论汇报是学生在课堂上展示学习效果的主要环节，主要分为学习情况汇报及问题讨论解决两个部分。在组织课堂教学的过程中，教师需要提前了解学生可能提出的问题，以便在课上答疑解惑。学生可在课上提出通过课前自学发现的难以解决的问题，由其他同学尝试回答，通过这种方式加强生生之间的互动。

知识总结。课程中的难点不一定与重点重合，因此需要将学生未提及的，但对课程体系较为重要的知识点进行总结和回顾，教师需要注意学生对知识点的前后衔接是否了解，引导学生如有问题可及时通过思维导图、综合性练习的方式来解决。

课后提升。基于课程特点，在前述环节结束后，学生还需要进行大量的练习来进一步掌握问题的解决方法。教师可以利用线上线下的多种资源，引导学生开展练习和测试，并及时记录和反馈，针对问题较多的环节，要加强教学，并重点关注学习中存在困难的学生。

通过以上几个环节实现了“对分课堂+翻转课堂”的有机结合，对学生的考核也由单一的“作业+考试”转变为“讨论成绩+线上成绩+线下成绩+考试”的多元评价方法。该教学模式旨在引导学生自主学习，在一定程度上对教师的课堂组织能力和引导能力提出了更高的要求。

四、“对分课堂+翻转课堂”教学模式在具体课例中的实践

2023—2024学年，课程组在电子信息专业班级中首次尝试实施“对分课堂+翻转课堂”教学模式，该班级共15名学生，分为5组，每组3人。以系统的稳定性分析部分的知识点为例，将“对分课堂+翻转课堂”教学模式尝试应用于课堂教学。

课堂授课需用2个学时。系统的稳定性分析知识点教学以连续系统的时域分析为基础，从工程的角度分析系统的相关性能。授课重点内容为劳斯稳定判据，难点在于两种特殊情况下的处理。本次授课的整体安排可以划分为以下几点：

课前资源发布。在课前，教师将本节课的学习目标和知识大纲下发给学生，给定学习资料范围，包括纸质资料和线上资料，布置需要学生解决的主要问题，由学生开展自学。

课上重点内容强调。课上的教学环节安排采用重点内容学生讨论解决、难点内容教师精讲的方式，随后教师进行任务布置、教学组织、课内讨论。在进行系统稳定性分析时会出现两种特殊情况，授课时教师需先向学生进行讲解，然后学生再开展后续互动和讨论。

课上讨论吸收。按照分组情况，各小组汇总成员在自学过程中遇到的问题，并尝试给出答案。教师针对稳定性判断依据、劳斯表的列写方式等重点内容教学中存在的问题进行解答，给学生布置稳定的概念、充要条件和具体系统稳定性等内容的练习题，使学生实现内化吸收。

课上知识总结回顾。在学生完成具体知识内容的学习后，需要对本节课的知识脉络进行梳理，告知学生在信号与系统课程中，系统的稳定性分析是一个重要的内容。它可以帮助工程师理解系统的动态行为，例如系统是如何响应输入信号的、系统是否存在振荡等。同时，在控制系统设计中，稳定性是一个重要的设计要求，只有稳定的系统才能保证控制效果的稳定性，否则控制系统将无法正常工作等。通过这种方式来帮助学生建立对系统稳定性整体概念和应用的理解。

课后测试提升。在课后布置相关测试题，请学生自己对测试题进行修改后，再进行进一步的讨论，最终得出结论，通过这种方式使学生真正掌握知识点。

通过本次课程的学习，学生能较好地实现教学目标，可以阐述系统稳定的概念并对实际系统的稳定性进行辨析，能深入理解稳定的充要条件，分析出稳定的充要条件与劳斯稳定判据之间的逻辑关系。通过课堂讨论能找出本节知识点的重点内容——劳斯表的列写，并提出问题：当表中元素出现零值或全为零时，该如何处理？在课堂讲授环节，教师将难点问题进行精讲，最终通过测试了解学生对知识点的掌握情况。在课后小测中，学生平均成绩达90分，而在期末考试中该知识点的得分率达93%，学习效果较为显著。通过课堂讨论和内化吸收环节，学生的自学能力得到了锻炼。

五、结语

针对已经具有独立思考能力和自学能力的大学生而言，“对分课堂+翻转课堂”教学模式能唤起学生主动求知的欲望、强化学生在课堂中的主体地位。本次教学实践充分发挥了“对分课堂和翻转课堂”教学模式的优势，获得了良好的教学效果。但需要注意的是，在实践过程中，这种教学模式也暴露出了一些問题，比如部分学生往往存在过度关注某个知识点而忽略整个课程体系知识结构的问题，因此在课程教学中，教师需要加入对知识框架体系的讲解。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 赵婉莉， 南娇鹏. 大学英语“对分课堂”教学模式的实践与探索[J]. 陕西教育（高教），2016（5）：40.

[2] 李建铁. 基于“对分课堂”创新思想政治理论课教学研究[J]. 教育观察（上半月），2015，4（8）：93-95.

[3] 丁亚飞. 对分课堂在计算机网络课程中的应用研究[J]. 信息记录材料， 2017， 18（3）：97-98.

[4] 刘明秋.“对分课堂”教学模式在微生物学教学中的应用[J]. 微生物学通报， 2016， 43（4）：730-734.

[5] 王静，张慧，崔雪.基于翻转课堂“信号与系统”案例教学探讨[J].电气电子教学学报，2019，41（1）：87-90.

［责任编辑：苏祎颖］