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解析高校專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)
一、引 言
專(zhuān)業(yè)基礎課程作為學(xué)生在完成公共基礎課程學(xué)習后、進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習前的一類(lèi)必修課程，通常在大二下學(xué)期或大三上學(xué)期開(kāi)設，既具有基礎課的特點(diǎn)，偏重基礎理論的教學(xué)；又具有專(zhuān)業(yè)課的專(zhuān)業(yè)針對性，為學(xué)生進(jìn)入本專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課程打下基礎。
由于專(zhuān)業(yè)基礎課程的這種特點(diǎn)，而學(xué)生又尚不具備較豐富的專(zhuān)業(yè)知識背景，因此，既容易因專(zhuān)業(yè)知識背景的缺乏而產(chǎn)生“畏難”情緒，也容易因基礎理論知識的講解而產(chǎn)生“厭學(xué)”情緒。如何講好專(zhuān)業(yè)基礎課程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，如何保證學(xué)生能夠通過(guò)專(zhuān)業(yè)基礎課程的學(xué)習打牢扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識基礎，順利進(jìn)入后續專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習，就成為每一位教授專(zhuān)業(yè)基礎課程的教師應認真思考和解決的問(wèn)題。
《隨機信號分析》是電子信息和通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課，目的是為電子工程與信息工程領(lǐng)域的學(xué)生打好專(zhuān)業(yè)基礎，以適應學(xué)習統計信號處理的需要，課程教學(xué)中強調對隨機信號基本概念的理解和掌握系統的分析方法，注重基本理論與實(shí)際系統，特別是電子系統的聯(lián)系；注重創(chuàng )新意識和綜合素質(zhì)的培養，堅持將知識學(xué)習、能力訓練和綜合素質(zhì)培養融為一體，強調學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養，為后續課程的學(xué)習打下堅實(shí)的理論基礎。
筆者在多年從事《隨機信號分析》的教學(xué)實(shí)踐中，對于專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)也進(jìn)行了長(cháng)期的思考和探索，在教學(xué)內容的編排、拓展和教學(xué)方法等方面形成了一些想法，今成文以?huà)伌u引玉。
二、開(kāi)宗明義，講好“緒論”課。
學(xué)生接觸任何一門(mén)課程的第一堂課，都是“緒論”，而有些教師又往往認為“緒論”不過(guò)是簡(jiǎn)單的課程介紹，重視程度不夠。實(shí)際上，在專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)中，“緒論”是非常重要的第一堂課。學(xué)生在以前的學(xué)習中大多數課程都屬于公共基礎課，對自己將要進(jìn)入的專(zhuān)業(yè)學(xué)習沒(méi)有完整的理性認識，也不知道即將要學(xué)習的專(zhuān)業(yè)基礎課與公共基礎課的差異以及今后的用處。
教師應利用好“緒論”課，開(kāi)宗明義地向學(xué)生闡述本門(mén)課程與以往公共基礎課的聯(lián)系和差異，將要用到以前哪些課程的相關(guān)知識，并有針對性地介紹一些相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識，讓學(xué)生明白本門(mén)課程以后將在哪些后續課程中使用，尤其是會(huì )在哪些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中應用。
要講好“緒論”，還應該盡量使用具有創(chuàng )意的新課導入方法或方式，來(lái)激起學(xué)生的注意力，誘導他們積極思考，而且可激發(fā)學(xué)生學(xué)習這門(mén)課的興趣。
以《隨機信號分析》為例，它用到的公共基礎課程主要是高等數學(xué)和概率論等，相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎課程主要包括電子電路、信號與系統等，而這門(mén)課程在通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)中主要應用于通信原理等專(zhuān)業(yè)課程。經(jīng)過(guò)對這些課程間的聯(lián)系比較，學(xué)生對于在這門(mén)課程中將要學(xué)習的內容和以后的用處就會(huì )有一個(gè)比較清晰的脈絡(luò )。
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣，我們常常會(huì )舉噪聲的例子。不少學(xué)生都曾經(jīng)在教師指導下設計和制作過(guò)一些簡(jiǎn)單的電路，在這個(gè)過(guò)程中，他們經(jīng)常會(huì )聽(tīng)到噪聲這個(gè)詞，也知道對于噪聲的研究和處理非常重要，但究竟如何定義噪聲，噪聲的特性除了表現為雜亂無(wú)章，從數學(xué)上應如何表述，這些問(wèn)題實(shí)際學(xué)生并不清楚，在這門(mén)課程的學(xué)習中，就可以了解這些相關(guān)的知識。通過(guò)舉實(shí)際的學(xué)生感興趣的例子，可以引導學(xué)生去積極思考問(wèn)題，讓他們可以直觀(guān)感受到本課程學(xué)習的用處和可能得到的收獲。
三、教學(xué)內容編排上的遞進(jìn)式
專(zhuān)業(yè)基礎課程的教師面對的是已學(xué)完公共基礎課程和一些相關(guān)課程，但是尚未進(jìn)入專(zhuān)業(yè)知識學(xué)習的學(xué)生，授課中的教學(xué)內容應依照課程標準或教學(xué)大綱，但是在內容的編排上應采用靈活的遞進(jìn)方式。
所謂遞進(jìn)方式的教學(xué)內容編排，也就是說(shuō)，根據專(zhuān)業(yè)基礎課程本身的特點(diǎn)和授課對象前期知識積累程度，要注意學(xué)生知識的銜接和重疊，教學(xué)內容應從前導的相關(guān)公共基礎課程內容入手，對于將進(jìn)入本課程的內容，根據學(xué)生掌握情況進(jìn)行濃縮、精講，逐步地引入相關(guān)的專(zhuān)業(yè)背景知識，引導學(xué)生進(jìn)入對專(zhuān)業(yè)知識的學(xué)習。
《隨機信號分析》課程的直接前導課程是“概率論”，通常根據學(xué)生前期的學(xué)習情況，我們對大部分學(xué)生理解程度不深的隨機性的本質(zhì)會(huì )再次闡述，但不是簡(jiǎn)單地復述，而是結合信號分析的方法，解釋隨機性體現在信號中會(huì )如何表現，會(huì )影響信號的哪些參數，我們?yōu)槭裁匆芯侩S機性在信號中的影響等問(wèn)題。對于隨機信號的概念，也是從“概率論”中提到過(guò)的隨機變量入手，討論二者的聯(lián)系和區別，闡述二者在分析方法上的差異。
這樣遞進(jìn)式的內容編排，既可以幫助學(xué)生較順利地接觸到專(zhuān)業(yè)背景知識，不至產(chǎn)生畏難和厭學(xué)情緒，又很適合于因人施教，靈活微調教學(xué)內容，調整教學(xué)節奏和進(jìn)度。 "
四、教學(xué)內容拓展上的比較式和外延式
一個(gè)專(zhuān)業(yè)課程體系的設置會(huì )基本涵蓋整個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的知識層面，如何讓學(xué)生能夠盡可能寬泛地了解本專(zhuān)業(yè)的研究?jì)热�，建立起對�?zhuān)業(yè)方向的一種全局認識，而不至于把每門(mén)課程的教學(xué)內容割裂開(kāi)來(lái)，仿佛一個(gè)個(gè)的知識孤島，這也是我們在專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)中應該要注意解決的問(wèn)題，也就是在教學(xué)內容上做適當的拓展，讓學(xué)生了解各門(mén)課程內容的聯(lián)系、應用上的區別，能夠有觸類(lèi)旁通的感觸，在不同的課程之間建立起聯(lián)系的紐帶。
我們認為，教學(xué)內容的拓展可采用比較式和外延式。
所謂比較式，主要指的是結合教學(xué)內容，對于和其他相關(guān)課程內容上有相似或相關(guān)之處，應著(zhù)重指出不同之處，包括描述方法的不同、概念引入方式的不同，尤其是應用場(chǎng)合的不同。通過(guò)比較方式，學(xué)生可以在已經(jīng)接觸過(guò)的內容基礎上迅速掌握本課程的知識點(diǎn)，且有較深刻的理解。
以《隨機信號分析》中“隨機信號過(guò)線(xiàn)性系統”一節為例，學(xué)生在“信號與系統”課程中曾經(jīng)學(xué)習過(guò)“信號過(guò)線(xiàn)性系統”的內容，我們在教學(xué)中，對這兩部分內容做了詳細的比較分析。在“信號與系統”課程中，“信號過(guò)線(xiàn)性系統”討論的是確定性信號經(jīng)過(guò)線(xiàn)性系統的分析，分析重點(diǎn)在于確定性信號經(jīng)過(guò)特定的線(xiàn)性系統后其輸出信號的形式，比如線(xiàn)性系統h（t），輸入信號為余弦信號x（t）＝acos（ω0t＋φ），我們主要分析x（t）經(jīng)過(guò)h（t）后的輸出信號y（t）應該是什么樣的信號形式，也就是計算y（t）的表達式。而在《隨機信號分析》課程中，“隨機信號過(guò)線(xiàn)性系統”討論的是隨機信號經(jīng)過(guò)線(xiàn)性系統的分析，分析重點(diǎn)在于隨機信號經(jīng)過(guò)特定的線(xiàn)性系統后其輸出信號的統計特性，而不是具體的信號表達式，比如線(xiàn)性系統h（t），輸入信號為隨機信號X（t）＝Acos（ω0t＋φ）（其中A和φ為隨機變量），我們主要分析X（t）經(jīng)過(guò)h（t）后的輸出隨機信號Y（t）的數學(xué)期望、方差、自相關(guān)函數、平均功率等統計特性，而往往不關(guān)心Y（t）具體的數學(xué)表達式。經(jīng)過(guò)這樣的比較，學(xué)生可以很容易抓住“隨機信號過(guò)線(xiàn)性系統”這節內容的教學(xué)要點(diǎn)和分析思路。
所謂外延式，指的是對本課程的某些知識點(diǎn)，若在其它課程中也同樣出現過(guò)，可以引導學(xué)生進(jìn)行回顧、聯(lián)系，并盡可能解釋在不同課程中出現同樣的知識點(diǎn)，它們的引入方式和結論描述之間的異同。經(jīng)過(guò)這樣知識點(diǎn)的外延，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，幫助學(xué)生更好地理解本課程的知識點(diǎn)，且能夠幫助學(xué)生在不同課程之間建立起聯(lián)系的紐帶，對整個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的課程設置體系建立全局的認識。 五、教學(xué)實(shí)施方法上的啟發(fā)提問(wèn)式
古人云：“學(xué)貴知疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)，疑者覺(jué)悟之機，一番覺(jué)悟，一番長(cháng)進(jìn)�！敝挥胁粩嗵岢鰡�(wèn)題，才能探究解決問(wèn)題。啟發(fā)提問(wèn)，就是教師用問(wèn)題來(lái)啟發(fā)學(xué)生思考，培養學(xué)生“生疑、質(zhì)疑和釋疑”的能力。
啟發(fā)提問(wèn)的教學(xué)方法是一種傳統且行之有效的教學(xué)方法，專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)尤其需要注意使用啟發(fā)提問(wèn)的教學(xué)方法，由傳統的以教師為中心的“填鴨式、滿(mǎn)堂灌”轉化為以學(xué)生為主的靈活的教學(xué)方法，使學(xué)生成為教學(xué)的主體，去幫助學(xué)生調整學(xué)習方法和思路，盡快進(jìn)入對專(zhuān)業(yè)方向研究的思考。
我們在進(jìn)行啟發(fā)提問(wèn)時(shí)，需要進(jìn)行精心的設計，包括“何時(shí)提問(wèn)”、“提哪些問(wèn)題”、“如何提問(wèn)”等等。當然，我們提出的問(wèn)題，有的需要學(xué)生討論回答，有的則作為引入新課的懸念，可以不作回答，并且根據回答情況適時(shí)掌握教學(xué)進(jìn)度，調整教學(xué)內容的深度，補充必要的知識內容。
六、結束語(yǔ)
綜上所述，我們認為，專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)，首先應講好“緒論”，開(kāi)宗明義，讓學(xué)生明確學(xué)習內容，激發(fā)學(xué)習興趣；其次在教學(xué)內容的編排上可采取遞進(jìn)式，注意與前導課程的銜接；再次在教學(xué)內容的拓展上可采取比較式和外延式，把本課程知識和學(xué)生已學(xué)過(guò)的相關(guān)課程的知識進(jìn)行比較和拓展延伸；最后，為了培養學(xué)生的能力，教學(xué)中應注重啟發(fā)提問(wèn)的方式和方法。
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