綜合預(yù)習(xí)在研究生課程中的教學(xué)實踐

姚直象 孔曉鵬 姜可宇

摘要“水聲信道分析”是碩士研究生專業(yè)核心課程，課程內(nèi)容難度較大，為提高課程學(xué)習(xí)效果，將課前預(yù)習(xí)作為重要的環(huán)節(jié)。采用了PPT課件、教材、MOOC、文獻(xiàn)庫等四種預(yù)習(xí)手段，選擇了合適的預(yù)習(xí)時間，提供了相應(yīng)的預(yù)習(xí)資料和有針對性的預(yù)習(xí)指導(dǎo)。多個班次實踐表明，所采取的多手段綜合預(yù)習(xí)方法在課程教學(xué)中發(fā)揮了良好作用。

關(guān)鍵詞 有效預(yù)習(xí) 自主學(xué)習(xí) 綜合預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)指導(dǎo)

中圖分類號：G643文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.25.010

The Teaching Practice of Comprehensive Preview in the Postgraduate Course

YAO Zhixiang， KONG Xiaopeng， JIANG Keyu

（College of Electronic Engineering， Navy University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033）

AbstractThe underwater acoustic channel analysis， which is a core course of postgraduate students， is very difficult for learning. The preview is a very important procedure for learning this course well. PPT， teaching material， MOOC and references were used for the preview. The proper time， specific materials and guidance were offered. The multiple preview methods played a useful role in the teaching， which was proved by many classes.

Keywordseffective preview； independent learning； comprehensive preview； the guidance of preview

0引言

從學(xué)習(xí)的整個過程來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)是由課前預(yù)習(xí)、課上學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)這三個部分組成的。這三個部分作為學(xué)生學(xué)習(xí)的三個環(huán)節(jié)，既相對獨立又有先后依賴關(guān)系，都對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生影響，應(yīng)該在教學(xué)過程中受到足夠的重視。其中，預(yù)習(xí)是整個學(xué)習(xí)程序中的第一步，它在學(xué)習(xí)中起著重要的作用。隨著我國教學(xué)理論從“以教為本”到“以生為本”，再到“以學(xué)為本”的轉(zhuǎn)變，教育越來越關(guān)注學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。預(yù)習(xí)是學(xué)生先于課堂學(xué)習(xí)的獨立性學(xué)習(xí)行為，它是自主學(xué)習(xí)行動的一種具體表現(xiàn)，可以說預(yù)習(xí)是自主學(xué)習(xí)的基石。水聲工程專業(yè)是研究聲在海洋中的傳播，以及利用聲能進(jìn)行水下目標(biāo)檢測、參數(shù)測量、識別、通信的學(xué)科，“水聲信道分析”課程是我校水聲工程專業(yè)碩士研究生必修課，該課程對于理解和掌握聲能在海洋中的傳播規(guī)律及其對水聲設(shè)備性能的影響具有重要意義，課程將水聲物理和水聲信號處理聯(lián)系起來，內(nèi)容有一定難度。在教學(xué)過程中，課程組結(jié)合在線教育資源、學(xué)生學(xué)習(xí)特點，抓住課前預(yù)習(xí)的環(huán)節(jié)，開展了有針對性的教學(xué)實踐，逐漸形成了課前以學(xué)生預(yù)習(xí)為基礎(chǔ)的自主學(xué)習(xí)、課上采用研討式和翻轉(zhuǎn)課堂等以學(xué)生為主體的教學(xué)方式、課后以習(xí)題與總結(jié)強(qiáng)化知識點和知識體系的三階段教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果，本文圍繞課前預(yù)習(xí)階段的教學(xué)實踐展開分析和討論。

1對課前預(yù)習(xí)的需求分析

關(guān)于課程是否需要預(yù)習(xí)，以及預(yù)習(xí)到什么程度，不同課程、不同老師會有不同見解。“水聲信道分析”課程不僅涉及水聲物理知識，還涉及水聲信號處理知識，學(xué)習(xí)起來有一定難度，所以課前深度預(yù)習(xí)是搞好課程學(xué)習(xí)不可或缺的一個教學(xué)階段。

1.1課程內(nèi)容要求學(xué)生提前做功課

“水聲信道分析”作為我校水聲工程專業(yè)研究生的必修核心課程，對培養(yǎng)研究生的水聲專業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。水聲設(shè)備性能受“人-裝備-環(huán)境”耦合因素影響，這里的“環(huán)”即為海洋水聲環(huán)境，它是時變、空變的，聲能量在其中傳播規(guī)律與水聲環(huán)境緊密相關(guān)，水聲設(shè)備需要結(jié)合水聲信道特點進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在使用時也要結(jié)合海洋環(huán)境特性才能達(dá)到最佳使用效果。因此，聲納設(shè)計人員和使用人員不僅要掌握信號處理方面的知識，還需要了解海洋環(huán)境對水聲設(shè)備性能的影響，該課程從水聲信號處理的角度研究和分析海洋，將海洋看作水下“聲信道”，研究信道對信息進(jìn)行的各種變換以及聲納系統(tǒng)如何與聲信道相適配的問題。課程內(nèi)容抽象、難懂，對基礎(chǔ)要求較高。如“隨機(jī)散射信道”知識點，數(shù)學(xué)變換多、統(tǒng)計分析多，既是理解水聲信道特點的重點，也是教學(xué)上的難點。因此，學(xué)生提前進(jìn)行深度預(yù)習(xí)是學(xué)好這門課的前提保證。

1.2教學(xué)設(shè)計要求學(xué)生課前深度預(yù)習(xí)

經(jīng)過本科階段的畢業(yè)設(shè)計、小論文撰寫等綜合訓(xùn)練，研究生學(xué)生具有一定的系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力訓(xùn)練，普遍掌握了專業(yè)知識的學(xué)習(xí)方法，能夠根據(jù)主題查找文獻(xiàn)，梳理總結(jié)提煉問題、分析問題、解決問題，具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，這為研討式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式奠定了基礎(chǔ)，這些教學(xué)方式有別于傳統(tǒng)課堂“填鴨式”教學(xué)，教學(xué)效果較好，但對學(xué)生和老師的要求也更高。在本課程教學(xué)資源方面，國內(nèi)兄弟院校已開設(shè)高水平“水下聲信道”MOOC課程，為課程采用線上和線下混合式教學(xué)創(chuàng)造了條件。因此，本課程教學(xué)設(shè)計時考慮將小班化、研討式、翻轉(zhuǎn)課堂、線上與線下相結(jié)合等多種教學(xué)手段和方式相結(jié)合，這些教學(xué)方式都要求學(xué)生提前進(jìn)行深度、有效的預(yù)習(xí)。

2課前預(yù)習(xí)方式

傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)是學(xué)生只依靠教材進(jìn)行獨立的自主學(xué)習(xí)活動，這種方式對簡單內(nèi)容或?qū)W習(xí)能力非常強(qiáng)的學(xué)生，可以達(dá)到比較好的預(yù)習(xí)效果，對于大多數(shù)學(xué)生可能會因為枯燥、看不懂等原因無法完成有效的預(yù)習(xí)。隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，除了教材之外，我們還可以為學(xué)生提供更多的預(yù)習(xí)素材，如在線視頻、PPT課件、文獻(xiàn)資料，大大豐富學(xué)生的預(yù)習(xí)手段，提高預(yù)習(xí)興趣。本課程主要采用以下幾種預(yù)習(xí)方式：

2.1 PPT預(yù)習(xí)

課堂教學(xué)中為了全面深入地講解課程知識點，PPT課件內(nèi)容也會全面、細(xì)致。預(yù)習(xí)PPT與課堂教學(xué)PPT的作用不同，主要是為了幫助學(xué)生梳理課程內(nèi)容脈絡(luò)、建立課程知識框架。內(nèi)容包括課程目標(biāo)、基礎(chǔ)要求、知識體系、學(xué)習(xí)重點和難點、主要知識點的概要講解等。學(xué)生在后期觀看視頻時可以翻閱PPT加深對原理的理解和知識體系的建立，PPT中還標(biāo)注了課堂教學(xué)中的仿真實驗內(nèi)容步驟和安排、課程考核要求等學(xué)習(xí)注意事項，使學(xué)生在開課前就對課程內(nèi)容體系、要求和安排做到心中有數(shù)。根據(jù)每一屆學(xué)生學(xué)情分析情況，特別是本科階段專業(yè)知識學(xué)習(xí)情況，尤其要注意跨專業(yè)來源的研究生以往專業(yè)課學(xué)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)情分析情況適當(dāng)調(diào)整預(yù)習(xí)PPT的內(nèi)容和安排，以便更有針對性。

2.2教材預(yù)習(xí)

這是傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)手段，用于幫助學(xué)生全面熟悉、理解課程知識內(nèi)容，構(gòu)建知識體系，把握重點和難點。由于歷史原因和學(xué)科特點，目前國內(nèi)水聲信道方面的專業(yè)教材只有一本，是由國防工業(yè)出版社出版的《水下聲信道第2版》，在行業(yè)內(nèi)具有較高的權(quán)威性，是本課程選定的主教材。該教材具有將水聲物理和聲納工程設(shè)計相結(jié)合的特色，并結(jié)合近年國內(nèi)外聲納技術(shù)發(fā)展的新特點，增加聲納設(shè)計發(fā)展新方向及實踐工作結(jié)合更加密切的章節(jié)。與預(yù)習(xí)PPT課件和MOOC課程相比，教材在知識體系完整性、理論及公式表述充分性、細(xì)節(jié)性方面更有優(yōu)勢，便于學(xué)生結(jié)合MOOC課程、預(yù)習(xí)PPT進(jìn)行深入完整的理論學(xué)習(xí)和詳細(xì)的公式推導(dǎo)。

2.3 MOOC預(yù)習(xí)

用于幫助學(xué)生找到課堂教學(xué)的感覺，理解和掌握重難點知識。在線視頻課程可以讓學(xué)生在任何時間和任何地點，只要借助于網(wǎng)絡(luò)就可以進(jìn)行觀看，重難點部分可以進(jìn)行反復(fù)觀看。學(xué)堂在線“水下聲信道”MOOC課程，是目前水下聲信道方面唯一的在線課程，由國內(nèi)水聲工程專業(yè)最強(qiáng)的學(xué)校-哈爾濱工程大學(xué)水聲工程學(xué)院開設(shè)，課程制作精良，選課人數(shù)眾多，與本課程教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)相關(guān)。因此將該在線視頻資源作為課前預(yù)習(xí)資源，要求學(xué)生注冊學(xué)習(xí)。充分利用在線課程的教學(xué)方式，將其學(xué)習(xí)成果作為后續(xù)課堂研討的基礎(chǔ)，將參與課程在線測試、在線學(xué)習(xí)情況作為平時成績，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生可以在自己預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上聽“老師”講，自主控制進(jìn)度，制訂個性化的學(xué)習(xí)計劃，對已經(jīng)掌握的知識點可以少學(xué)，重難點知識點可以反復(fù)學(xué)，通過這種方式既可以讓學(xué)生對知識點的理解變得更扎實，也可以將不同基礎(chǔ)的學(xué)生盡量拉到同一“起跑線”，以便后續(xù)更好地組織課堂教學(xué)。

2.4文獻(xiàn)預(yù)習(xí)

用于幫助學(xué)生拓寬視野，打開思路。課程組根據(jù)多年的教學(xué)和科研積累，并跟蹤國內(nèi)外水聲信道方面的最新文獻(xiàn)，匯總制作水聲信道文獻(xiàn)庫，按照章節(jié)進(jìn)行分類，在正式上課前提供給學(xué)生，節(jié)約了學(xué)生查找文獻(xiàn)的時間。同時，為鍛煉學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力，要求當(dāng)期學(xué)生查找最近1年水聲信道方面新發(fā)表的文獻(xiàn)，并補(bǔ)充到文獻(xiàn)庫中。通過文獻(xiàn)預(yù)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生自主預(yù)習(xí)的能力，也滿足了不同層次學(xué)生的預(yù)習(xí)需求。

與傳統(tǒng)的單一預(yù)習(xí)方式不同，本課程采用了四種手段的綜合預(yù)習(xí)模式，以形成優(yōu)勢互補(bǔ)，提高預(yù)習(xí)效果。需要說明的是，自主預(yù)習(xí)并不是說老師完全不用參與，相反本課程的以上四種預(yù)習(xí)方式都是在老師引導(dǎo)下進(jìn)行的，課程組將四種預(yù)習(xí)模式所需的資料分階段發(fā)布在學(xué)習(xí)小組中，要求學(xué)生分步推進(jìn)完成，實現(xiàn)四種預(yù)習(xí)模式的有機(jī)組合，對課程內(nèi)容和知識點的掌握從粗到細(xì)、由淺入深，達(dá)到最佳預(yù)習(xí)效果，為課堂教學(xué)打下良好基礎(chǔ)。

3預(yù)習(xí)指導(dǎo)策略

預(yù)習(xí)固然很重要，但實際教學(xué)過程中，學(xué)生確實存在諸如沒時間、沒興趣、沒方法的現(xiàn)象，導(dǎo)致不能預(yù)習(xí)、不想預(yù)習(xí)、不會預(yù)習(xí)的局面。面對學(xué)生的這些問題，如果只提預(yù)習(xí)要求，不加以指導(dǎo)，這樣的預(yù)習(xí)對學(xué)生幫助通常不大，有可能是浪費時間的低效預(yù)習(xí)，甚至還會加重學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。因此，老師不僅要參與到學(xué)生的預(yù)習(xí)中，將教學(xué)工作前移，還需要制定有針對性的預(yù)習(xí)指導(dǎo)策略，目的是保障學(xué)生預(yù)習(xí)時間、激發(fā)預(yù)習(xí)興趣、培養(yǎng)預(yù)習(xí)能力，最終提高預(yù)習(xí)效果。

3.1在合適的時間開展預(yù)習(xí)

“水聲信道分析”是碩士研究生第一學(xué)年上學(xué)期的必修課程，相比研究生新生入學(xué)后的各種活動及課程安排，開學(xué)前的暑假時間相對寬松、靈活。對于新錄取的研究生，在入學(xué)前通過面試等環(huán)節(jié)可以做充分的學(xué)情分析，對生源是本校本專業(yè)畢業(yè)的本科生情況掌握得還會更全面。針對這些特點，課程組將課前預(yù)習(xí)工作前置，從研究生面試工作開始后，及時跟蹤了解研究生新生情況；正式確定錄取人員后，與新錄取研究生建立聯(lián)系，組建課程學(xué)習(xí)小組；在課程學(xué)習(xí)小組中說明本課程性質(zhì)、地位、學(xué)習(xí)特點和教學(xué)安排，在充分溝通的基礎(chǔ)上，布置課程預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生利用入學(xué)前的假期和入學(xué)后正式開課前的時間進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，充分保障本課程的課前預(yù)習(xí)時間。

3.2讓學(xué)生感受到課程的樂趣

興趣是最好的老師，激發(fā)學(xué)生的預(yù)習(xí)興趣對以生為本的自主學(xué)習(xí)非常重要。課程組選擇難易程度合適，又能反映課程特點的知識點，圍繞“聲在海洋中的傳播方式”以深海典型聲速分布為例，展示聲線在海洋中的彎曲和多途的傳播軌跡；圍繞“相干多途信道對聲信號的影響”“信道的梳狀濾波特性”兩個知識點，以脈沖信號通過相干多途信道前后的波形、寬帶信號通過水聲信道前后的頻譜為例，引導(dǎo)學(xué)生將水聲信道看成濾波器，利用學(xué)過的數(shù)字信號處理知識分析水聲信道特點；在文獻(xiàn)庫中提供兼顧學(xué)術(shù)性和趣味性的文獻(xiàn)，提高課程親和力。通過這些方式激發(fā)學(xué)生預(yù)習(xí)興趣，讓學(xué)生愿意預(yù)習(xí)。

3.3讓學(xué)生具備預(yù)習(xí)能力

從培養(yǎng)學(xué)生能力方面來說，課前預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)都是一樣的，不僅要讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)某一個知識點，達(dá)到理解掌握這個知識點的目的，同時也能收獲“對待知識”的態(tài)度和“獲得知識”“理解知識”的能力。如在“相干多途信道對聲信號的影響”“信道的梳狀濾波特性”兩個知識點的預(yù)習(xí)過程中，需要學(xué)生根據(jù)已掌握的數(shù)字信號處理方面的知識，來學(xué)習(xí)、分析水聲信道中新知識，這既體現(xiàn)了基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識的聯(lián)系，也需要學(xué)生在獲取新知識方面的能力躍升。因此，要合理設(shè)置能夠培養(yǎng)和提高學(xué)生預(yù)習(xí)能力的知識點，既不能太難讓學(xué)生無從下手，也不能太容易讓學(xué)生一看就會，最好是在充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的前提下，讓學(xué)生能夠直接或間接利用已有知識來分析和解決問題。通過設(shè)置這種跳一跳就能夠得著的預(yù)習(xí)內(nèi)容，在兼顧知識點學(xué)習(xí)的同時，端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生預(yù)習(xí)能力。

4總結(jié)

“水聲信道分析”作為水聲工程專業(yè)碩士研究生核心必修課程，是最能體現(xiàn)水聲專業(yè)特點的課程之一，課程內(nèi)容抽象、學(xué)習(xí)難度較大，對學(xué)生要求高。為保障課程學(xué)習(xí)效果，結(jié)合我校研究生特點，合理設(shè)計課堂教學(xué)模式。為滿足課堂教學(xué)需求，將課前預(yù)習(xí)作為課程學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，制訂專門的預(yù)習(xí)指導(dǎo)策略，在時間上將預(yù)習(xí)工作前置，安排在研究生新生入學(xué)前的暑假和入學(xué)后正式開課前，并關(guān)注學(xué)生的預(yù)習(xí)興趣，合理設(shè)置培養(yǎng)預(yù)習(xí)能力的知識點；綜合了預(yù)習(xí)PPT課件、課程教材、MOOC課程、文獻(xiàn)庫等預(yù)習(xí)手段，以保障預(yù)習(xí)效果。通過多年的教學(xué)實踐，取得了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]何丹鳳.學(xué)生預(yù)習(xí)研究[D].華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.

[2]顧明遠(yuǎn).教育大辭典[M].上海：上海教育出版社，上?？萍冀逃霭嫔纾?002.

[3]惠俊英等編著.水下聲信道（第2版）[M].北京：國防工業(yè)出版社， 2007.