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教学案例——电路信号与分析基础课程案例

发布时间:2020-03-24 17:03:16    您是第位浏览者


1.       案例概述

本案例详细描述了疫情防控期间胡云老师改变教学思路,虚实结合完成实验教学。仿真实验以理解理论知识和自主设计验证为目标,让学生用平台可以自行安排时间并反复进行不同实验测量;现场实验发现理论与实际的差别,全面掌握知识

将仿真与现场两种实验有机结合,重新思考,构建系统化全贯通的实验内容,保证整个课程教学一致化,并开发了虚实混合教学的实验。同时指导学生自主设计,提高知识的运用能力。

2.       教学情境

2020年春季对通院卓越班开设专业基础必修课程,基本情况如表1所示。总体上来说,一门理论与实验综合课程,不是把原来为通信工程等专业编写的电路分析基础、信号与系统两门课程内容简单的合并,而是专门针对卓越班教学,对电路与信号的知识点进行删繁就简、去粗存精,不追求数学上的严密性,而注重工程上的实用性。

电路分析和信号处理是密不可分的,本门课程将电路与信号的概念有机地融合在一起,并尽量融合得自然、浑为一体,在教学中容易实施。

课程名称

学时

人数

专业

年级

已有课程资源情况

《电路与信号分析基础》

32(理论)+64(实验)

31

通信工程

大一

课件和部分录课资源

 

3.       教学设计

本课程采用讲授-自学-实验实施和答疑总结的方式进行,其中老师理论讲授32学时,主要介绍电路和信号分析的基本内容,简析基本原理,基本现象,并引导同学们对问题进行独立思考,并对同学们所提问题解答,提问讨论和总结。在同学们自学过程中,需要学生自行查找资料进行理论学习,并独自制定实验方案。除了32学时的理论课程,同学们还需要参加64实验时的实验过程,每一次理论课都对应有相应的实验实践过程,先进行实验实施环节,然后对实验过程中所获得的数据进行定性定量地分析,观察实验现象的趋势,以及分析实验数据的数值关系,最后再将理论课中所学知识与实验结果进行比较,分析误差,并思考理论知识与实验实际得到的结果有何差别,说明为什么是这样。在本门课程的学习过程中,将学生分为小组进行线上学习,包括书面学习过程和实验仿真过程,具体说明如下:

3.1 学习小组

1)针对课程学习,老师专门设计了以小组为单位的学习模式,每个小组中有6名成员,设组长1名,负责小组活动召集及汇报。

3.2 书面学习过程

1)教师下发课程讲解视频及相应的讲义(PDF

2)每位学生在PDF上标注疑问点并给出具体问题。

3)小组讨论解决疑问,对于全体无法解决的问题反馈给教师,由教师统一汇总后进行解答。

4)小组再次根据教师解答再次讨论,直至完全理解课程内容。

5)每位同学完成课堂安排的作业。

3.3实验仿真过程

1)教师下发实验任务要求。

2)小组讨论制定实验方案并上报指导教师。

3)组员根据实验方案进行实验仿真,每个组员采用不同的参数。

4)小组讨论实验仿真结果,并对每个组员实验内容进行审核,并给出改进意见。

5)组员根据意见再次进行实验仿真。

6)小组讨论总结实验仿真任务,形成实验报告并上交。同时附上工作安排、工作执行汇总表、会议考勤与纪要、各成员实验报告及相关说明(成员对小组工作的贡献度)。

4.       教学实施

4.1   周日晚上

在每周二上新课之前,老师会将需要学生自学资料上传到钉钉课程平台,包括pdf课件、老师讲解视频、实验任务书以及其他与课程内容相关的学习资源,同时会在钉钉课堂群中通知所有学生新的学习资源、学习任务和要求已经上传至课堂群,请同学们自行下载并开始学习。新的课程资料发放通知情况如图1所示,钉钉平台中课程讲授资料情况如图2所示。

1新的课程资料发放通知情况

(b)

2课程讲授资料

4.2   周二早上和周四下午

周二早上是理论课学习时间,在理论课的学习过程中,老师会在每节课快下课的时候在群里给学生发布这节课的随堂小测试,主要用来规范学生的上课时间以及学习效率,避免有学生在拿到课程资料之后不按时上课,对于所学内容不认真对待。理论课程上课情况如图3所示。

3理论课学习情况

周四下午是实验实践时间,由于采用线上教学,学生需要针对本周所学的理论知识完成相应的软件仿真。为了让学生对于所学理论知识有更加深入的理解,规定实验内容是每位学生都必须做的并且组内人员参数不相同。小组提供讨论记录和总结即可,也要提供小组内个人贡献度(10分制)。组内分工中,需要有明确的工作分工,比如有的人弄明白这个工具,有人弄明白那个原理,不是实验内容分工。小组会议纪要如图4所示。

3小组会议纪要

4.3   周四晚上

针对周四下午学生做实验的过程中,学生咨询的问题以及学生提交的实验报告,老师对在小组讨论中仍未弄懂的问题进行集中解答。实验问题解答情况如图4所示。

4实验问题解答情况

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