专题教学的设计模式与实施

摘 要 专题教学模式能够针对重、难点问题，按照知识的发展过程设置成主线明确、层层推进、充满探究的专题系列。本文分析了专题教学的三种设计模式与实施方式，设计了“信号与系统”的专题实例，论述了专题教学的实施过程，师生角色，专题库建设与成绩评定的新方案。

关键词 专题教学模式 信号与系统 阶梯递进

中图分类号：G424 文献标识码：A

0 引言

改革课堂教学模式，提高课堂教学质量是当前高校教学改革的热点问题。传统的教学模式以“教”为主，教师统治了课堂，学生则成了课堂中不动脑筋的看客、笔记员，这严重偏离了教学的本质。为改变这种现状，专题教学模式应运而生。专题教学模式是教师按照知识的内在联系和逻辑关系对教学内容进行提炼、整合与充实，形成既相互联系又相对独立的系列专题，并指导学生通过专题研究主动获取知识的一种教学模式。①专题教学是教师对教材内容的重新梳理、组织与创造，它凝聚了教师处理知识重难点的构思，反映了知识创生的过程与处理问题的思路方法，非常有利于培养学生多角度分析问题的能力以及创新思维能力。“信号与系统”课程理论知识点分散，概念深奥，特别是包含了大量复杂的数学推证，使得它不易学习，难于深刻理解。在教学实践中，引入专题教学法对“信号与系统”课程的知识点进行串接整合，产生了良好的教学效果。

1 专题教学的设计模式

要使专题教学模式取得良好的教学效果，首先需要设计出优秀的探究专题。在以往教学实践的基础上，提出以下几个专题设计模式。

1.1 “学新温故”的回返式

知识体系有其内在的联系，有高低层次之分。如果在学习了新的知识后，再回过头来审视先前的知识，则会有一种居高临下、一览众山小的感觉。设置一些“学新温故”的回返式专题，即用新方法处理旧问题，就可以以新方法处理旧问题，深入把握问题的实质，建构新视野下的知识体系。

例如，教材一般是在定义了冲激函数（）后，附带给出几种常用的函数形式。②在学习了傅里叶变换后，可设置由傅里叶变换对1G？（）求冲激函数（）的专题如下。

已知（）G粒？2），由（） = 1，可得（）= （）/。举一反三可推出（）= 1/，（）= [（ + ）]。

1.2 “基础递进拓展”的探究式

按照“基础递进拓展”的阶梯方式设置专题，能够充分体现知识由低级到高级的发展进程，更好地为学生提供探究思路。设计的关键是梯度要适宜，不可过高，也不可过低。基础要与学生已有知识搭接，梯度应在学生可跨越的范围内，拓展应能引导学生的思维飞跃。这种模式能够构筑起知识的生长线，并在学生的探究过程中，充分显示出知识的创新过程与问题求解的思路进程。

比如，设置卷积专题如下。

基础：卷积的物理意义，卷积的图解计算方法。

递进：分段函数的卷积计算方法；主要是积分限的变化与确定方法。

拓展：卷积的应用，时域卷积对应频域乘积滤波；时域乘积对应频域卷积调制；复频域中系统函数的求解与分析等。

1.3 “算法仿真应用”的实践式

理论的归宿是应用，只有将理论应用于实践才能检验其正确性，也才能解决实际问题。实践的起点是算法，桥梁是仿真分析。只有把算法解析清楚，才能编程予以仿真实现，最后再付诸实践。

“信号与系统”课程的算法多而复杂，算法解析对学生思维能力的培养具有重要作用。把解析为流程并把它转化为程序更能进一步显明算法的实质，培养学生的编程能力。专题设计时，对主要算法解析为流程图，并用MATLAB编程实现，最后利用此程序处理实际问题。例如，设计FFT算法的流程图，转化为MATLAB程序，在WINDOWS环境下录一段话，分析其频谱，并与MATLAB自带的FFT程序的处理结果进行比较。

2 专题教学的实施方式

2.1 师生角色

专题教学模式实施的好坏，专题设计者——教师起着关键作用，只有教师设计出深刻而有创意的专题，才能培养出有深刻思维与创新能力的学生。

教师的作用主要有两个：一是设计专题库，二是指导专题的有效实施。这对教师提出了更高的要求。一方面要求教师有渊博的专业知识与构思创作能力，能够对教学核心内容有深刻、准确而全面的把握，对课程体系、重难点了如指掌，对科技发展非常了解；另一方面要求教师具有较高的教学艺术、教学组织能力，掌握学生的实际情况，能充分调动学生学习的热情与兴趣，最大程度地提高课堂教学效率。

学生的作用也主要有两个：一是学习探究专题，二是创新设计专题。一方面学生要能够以教材、网络等为依托主动研习专题，多角度、多层次、多侧面地去思考问题、分析问题、探求答案，撰写研习报告，积极参与课堂研讨，反馈学习感悟，提出改进方案；另一方面，学生要深思专题设计的意图，体会专题包含的创新方法，并能够针对自己学习中存在的问题，设计处理问题的专题系列。

2.2 实施方式

采用小组方式进行研讨，充分发挥合作互补的优势。按3～5人一组将学生分成多个小组，规定小组成员合作研究，并指派每次可能主导专题研讨的小组。

（1）课前研习。教师在上课前一周把标注有涉及教材知识点的专题发给学生，给学生以充足的阅读教材、搜索资料、研究思考与撰写研习报告的时间和空间。学生在研习报告中要记录学习时存在的问题与感悟，以便在课堂中讨论分析。

（2）课中研讨。首先由主导小组阐述学习专题的情况，并发表对专题的评论。非主导小组可以提问、反驳、补充与完善。教师则要掌控课堂研讨进程，最大可能地调动学生参与讨论，引导学生思维，在讨论遇到障碍时做点睛指导，在学生有创新见解时做精彩点评，最后对课堂研讨进行总结，对学生讨论及回答问题中的表现打分，作为平时成绩的重要组成部分。

（3）课后评述。学生根据研讨情况写出专题学习评述报告，提出学习感想，完成与专题相关的作业练习，交给教师批改。教师根据学生报告中反馈的信息以及作业中反映的问题，修正专题设计，完善专题库建设。对学习中有特殊问题的学生进行单独辅导交流，以期同步前进。

2.3 成绩评定

专题教学模式需要有与之配套的成绩评定办法。专题教学模式以培养学生的探究能力、实践能力与创新能力为特征。而这些能力的培养绝不是一次考试能够达到目的的，它主要体现在平时的专题实施过程中，因此需要加大平时成绩的比重，改革期末考试方式。

平时成绩可以占到30%～50%，主要根据研习报告、课堂参与讨论情况、评述报告、自设专题、研究小论文、解决问题的创新能力与思路等进行评分。期末考试则采用开卷方式，在考试题目设计上，减少背记题目，重点考查学生灵活运用理论知识解决问题的能力，促进学生在平时就主动增强其思维能力与实践创新能力的训练。在我校通信工程专业2010-2012三年的教学实践证明了此方法能克服学生平时的懒散习惯，调动其学习的积极性，考试结果也能体现出学生分析解决问题的能力。

3 结论

教师在教学中起着主导作用，只有教师发展了，才能促进教学发展。专题教学模式为教师的发展提供了良好的契机。它要求教师主动钻研业务，提高自身水平，努力设计出立意深刻、认识独到、分析透彻的专题。专题教学模式也使学生的主体地位得以实现，它要求通过学生的自主学习与实践探索获取知识与方法，强化其深入思考问题的意识，培养其良好的创新思维习惯。专题教学模式建立了师生智慧交互的网络，教师在通过专题开拓学生视野的同时，也得到学生探究思想的助推，从而达到教学相长的作用，这对于培养学生的创新能力，提高教学质量具有重大意义。

注释

① 王珏.高职“概论”课专题式教学的实践与探索明.北京工业职业技术学院学报，2009.8（4）：75-78.

② 姜建国，曹建中，高玉明.信号与系统分析基础（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2006.