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基于网络教学平台的信号基础课程教学新模式

时间:2013-1-15栏目:语文论文

  基于网络教学平台的信号基础课程教学新模式
  
  黄亚飞 曾喆昭
  
  (长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410004)
  
  [摘要] 研究利用网络教学平台的辅教助学功能,实施“信号与系统”和“数字信号处理”这两门信号基础课程理论与应用并重的教学新模式。首先概括网络教学平台的主要优势,然后从柔性化教育的实施、面向应用的学习导航的建立、研究型教学的开展等三个方面具体探讨信号基础课程教学模式的创新,分析教学实施中出现的问题并给出对策。网络课程使用的统计数据和问卷调查的反馈信息表明:新教学模式能充分利用现代网络技术服务于信号基础课程教学,有效提高学生的学习主动性,达到培养学生应用和创新能力的目的。
  
  [关键词] 信号与系统;数字信号处理;网络教学综合平台;教学模式
  
  [中图分类号]G642.0
  
  [文献标识码] A
  
  [文章编号] 1005-4634 (2012) 06-0074-03
  
  0 引言
  
  随着计算机技术发展,多媒体教学得到普及,网络辅助教学也正发挥着越来越重要的作用。长沙理工大学于2011年投入使用清华教育技术研究所开发的“网络教学综合平台”,为教学模式“从以教师为中心转变到以学生为中心”提供了又一有效途径。由于目前处于建设初期,大部分教师对该平台的认识还比较浅显。其强大的辅教助学功能没有得到充分发挥。另外,在课程建设中,“信号与系统”和“数字信号处理”作为通信、信息类专业的基础课,在后续专业学习中起着重要作用,但因理论性强、内容抽象,不少学生反映比较难学。现有研究对这两门课程从教学方法、手段、层次以及考核方式等方面进行了改革探索,为提升教学质量提供了有益经验,但如何借助专业的网络教学平台创新信号基础课程的教学模式,这方面的探讨还有待深入。
  
  针对以上问题,本文以“信号与系统”和“数字信号处理”这两门课程为对象,研究基于网络教学综合平台的信号基础课程教学模式改革,结合作者在教学过程中的体会谈一些看法。
  
  1 网络教学平台辅教助学之优势
  
  长沙理工大学网络教学综合平台与文献[1]中的单门课程网络教学辅导有所不同,该平台通用性好、功能性强。平台设置了包括管理员、教师和学生在内的个性化空间,满足了学校在教学管理、辅教助学、信息互动等方面的复杂需求。具体来说,网络教学平台的优势主要体现在以下几方面。
  
  1)能够以课件、动画、音视频、案例等多种形式建立课程教学资源库,有利于教育资源最大化共享,实现课堂教学在时间和空间上的延伸;
  
  2)可不断添加课程学习中的常见问题和解答,及时高效地解决学生的学习疑惑;
  
  3)提供试卷库和在线测试题库建设及维护功能,有助于学生巩固知识重点与难点,实时跟踪学生学习情况;
  
  4)为用户提供了论坛、问卷调查、教学邮箱、日程安排等多种交互工具,便于师生、生生同步或异步灵活交流,开展研究型专题讨论;
  
  5)有利于课程知识点的关联教学,实现多门课程的整合,延伸课堂教学容量,提高教学效率。
  
  2 信号基础课程教学新模式的探讨
  
  “信号与系统”和“数字信号处理”这两门信号基础课程的特点是数学概念多、公式性质繁,考虑到理论证明易使学生感到枯燥、失去学习的兴趣,教师一般采用“淡化具体电路推导,强调系统的分析和应用;淡化数学分析,强调物理概念”的教学方法。(教育论文 www.fwsir.com)然而,这样处理也有不妥之处,学生对某些基础理论理解不透彻,知其然而不知其所以然,由此导致独立解决问题能力趋于表层化,知识应用能力难以提高,也有碍于学生创新思维和能力的培养。因此,需要探索新的教学模式,借助网络教学平台的诸多优势,应用包括课堂精讲、课后巩固、案例引入、在线交流、专题讨论、研究型教学在内的多管齐下的教学模式,激发学生学习主动性,提高学生创新素质,达到理论与应用并重的教学目的。
  
  2.1 教学新模式的改革内容
  
  1)发挥网络教学平台优势,以学生为主体实施“柔性化教育”。课程教学中的“柔性化教育”是指充分考虑学生多样性,改变以教师为中心的灌输式教学模式,注重因材施教和个性培养,实施以学生为主体的灵活教学方式。按照这一原则,作者结合网络教学平台的优势,对“信号与系统”和“数字信号处理”的教学进行了相应改革。
  
  对于信号基础课程中涉及大量图形及演变过程的概念和定理,如:信号分解、卷积的图解表示、抽样中的频谱混叠现象、FFT算法的实现、滤波器的特性等,除在课堂上采用Flash动画讲解外,还要求学生课后进入网络教学平台,自己动手调整程序参数、操控动画演示,以加深学生对相关知识的理解。具体地,例如在讲述滤波处理时,课堂演示某手机铃声信号的滤波过程,滤除一部分高频分量,然后让学生对比原信号和滤波信号的频谱,并利用MATLAB中sound函数进行乐音回放,用眼和耳感受两者的不同,同时在网络平台提供在线演示程序,让学生自己输入滤波参数,通过对结果分析来理解滤波的原理与效果。另外,对概念中涉及到的科学家,如:傅立叶、吉布斯

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