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解析高校專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學
一、引 言
專業(yè)基礎(chǔ)課程作為學生在完成公共基礎(chǔ)課程學習后、進入專業(yè)課程學習前的一類必修課程，通常在大二下學期或大三上學期開設(shè)，既具有基礎(chǔ)課的特點，偏重基礎(chǔ)理論的教學；又具有專業(yè)課的專業(yè)針對性，為學生進入本專業(yè)的專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。
由于專業(yè)基礎(chǔ)課程的這種特點，而學生又尚不具備較豐富的專業(yè)知識背景，因此，既容易因?qū)I(yè)知識背景的缺乏而產(chǎn)生“畏難”情緒，也容易因基礎(chǔ)理論知識的講解而產(chǎn)生“厭學”情緒。如何講好專業(yè)基礎(chǔ)課程，激發(fā)學生的學習興趣，如何保證學生能夠通過專業(yè)基礎(chǔ)課程的學習打牢扎實的專業(yè)知識基礎(chǔ)，順利進入后續(xù)專業(yè)課程的學習，就成為每一位教授專業(yè)基礎(chǔ)課程的教師應(yīng)認真思考和解決的問題。
《隨機信號分析》是電子信息和通信類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，目的是為電子工程與信息工程領(lǐng)域的學生打好專業(yè)基礎(chǔ)，以適應(yīng)學習統(tǒng)計信號處理的需要，課程教學中強調(diào)對隨機信號基本概念的理解和掌握系統(tǒng)的分析方法，注重基本理論與實際系統(tǒng)，特別是電子系統(tǒng)的聯(lián)系；注重創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，堅持將知識學習、能力訓(xùn)練和綜合素質(zhì)培養(yǎng)融為一體，強調(diào)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，為后續(xù)課程的學習打下堅實的理論基礎(chǔ)。
筆者在多年從事《隨機信號分析》的教學實踐中，對于專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學也進行了長期的思考和探索，在教學內(nèi)容的編排、拓展和教學方法等方面形成了一些想法，今成文以拋磚引玉。
二、開宗明義，講好“緒論”課。
學生接觸任何一門課程的第一堂課，都是“緒論”，而有些教師又往往認為“緒論”不過是簡單的課程介紹，重視程度不夠。實際上，在專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學中，“緒論”是非常重要的第一堂課。學生在以前的學習中大多數(shù)課程都屬于公共基礎(chǔ)課，對自己將要進入的專業(yè)學習沒有完整的理性認識，也不知道即將要學習的專業(yè)基礎(chǔ)課與公共基礎(chǔ)課的差異以及今后的用處。
教師應(yīng)利用好“緒論”課，開宗明義地向?qū)W生闡述本門課程與以往公共基礎(chǔ)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)專業(yè)知識，讓學生明白本門課程以后將在哪些后續(xù)課程中使用，尤其是會在哪些專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用。
要講好“緒論”，還應(yīng)該盡量使用具有創(chuàng)意的新課導(dǎo)入方法或方式，來激起學生的注意力，誘導(dǎo)他們積極思考，而且可激發(fā)學生學習這門課的興趣。
以《隨機信號分析》為例，它用到的公共基礎(chǔ)課程主要是高等數(shù)學和概率論等，相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包括電子電路、信號與系統(tǒng)等，而這門課程在通信類專業(yè)中主要應(yīng)用于通信原理等專業(yè)課程。經(jīng)過對這些課程間的聯(lián)系比較，學生對于在這門課程中將要學習的內(nèi)容和以后的用處就會有一個比較清晰的脈絡(luò)。
為了激發(fā)學生學習的興趣，我們常常會舉噪聲的例子。不少學生都曾經(jīng)在教師指導(dǎo)下設(shè)計和制作過一些簡單的電路，在這個過程中，他們經(jīng)常會聽到噪聲這個詞，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(xiàn)為雜亂無章，從數(shù)學上應(yīng)如何表述，這些問題實際學生并不清楚，在這門課程的學習中，就可以了解這些相關(guān)的知識。通過舉實際的學生感興趣的例子，可以引導(dǎo)學生去積極思考問題，讓他們可以直觀感受到本課程學習的用處和可能得到的收獲。
三、教學內(nèi)容編排上的遞進式
專業(yè)基礎(chǔ)課程的教師面對的是已學完公共基礎(chǔ)課程和一些相關(guān)課程，但是尚未進入專業(yè)知識學習的學生，授課中的教學內(nèi)容應(yīng)依照課程標準或教學大綱，但是在內(nèi)容的編排上應(yīng)采用靈活的遞進方式。
所謂遞進方式的教學內(nèi)容編排，也就是說，根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課程本身的特點和授課對象前期知識積累程度，要注意學生知識的銜接和重疊，教學內(nèi)容應(yīng)從前導(dǎo)的相關(guān)公共基礎(chǔ)課程內(nèi)容入手，對于將進入本課程的內(nèi)容，根據(jù)學生掌握情況進行濃縮、精講，逐步地引入相關(guān)的專業(yè)背景知識，引導(dǎo)學生進入對專業(yè)知識的學習。
《隨機信號分析》課程的直接前導(dǎo)課程是“概率論”，通常根據(jù)學生前期的學習情況，我們對大部分學生理解程度不深的隨機性的本質(zhì)會再次闡述，但不是簡單地復(fù)述，而是結(jié)合信號分析的方法，解釋隨機性體現(xiàn)在信號中會如何表現(xiàn)，會影響信號的哪些參數(shù)，我們?yōu)槭裁匆芯侩S機性在信號中的影響等問題。對于隨機信號的概念，也是從“概率論”中提到過的隨機變量入手，討論二者的聯(lián)系和區(qū)別，闡述二者在分析方法上的差異。
這樣遞進式的內(nèi)容編排，既可以幫助學生較順利地接觸到專業(yè)背景知識，不至產(chǎn)生畏難和厭學情緒，又很適合于因人施教，靈活微調(diào)教學內(nèi)容，調(diào)整教學節(jié)奏和進度。 "
四、教學內(nèi)容拓展上的比較式和外延式
一個專業(yè)課程體系的設(shè)置會基本涵蓋整個專業(yè)方向的知識層面，如何讓學生能夠盡可能寬泛地了解本專業(yè)的研究內(nèi)容，建立起對專業(yè)方向的一種全局認識，而不至于把每門課程的教學內(nèi)容割裂開來，仿佛一個個的知識孤島，這也是我們在專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學中應(yīng)該要注意解決的問題，也就是在教學內(nèi)容上做適當?shù)耐卣�，讓學生了解各門課程內(nèi)容的聯(lián)系、應(yīng)用上的區(qū)別，能夠有觸類旁通的感觸，在不同的課程之間建立起聯(lián)系的紐帶。
我們認為，教學內(nèi)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(jié)合教學內(nèi)容，對于和其他相關(guān)課程內(nèi)容上有相似或相關(guān)之處，應(yīng)著重指出不同之處，包括描述方法的不同、概念引入方式的不同，尤其是應(yīng)用場合的不同。通過比較方式，學生可以在已經(jīng)接觸過的內(nèi)容基礎(chǔ)上迅速掌握本課程的知識點，且有較深刻的理解。
以《隨機信號分析》中“隨機信號過線性系統(tǒng)”一節(jié)為例，學生在“信號與系統(tǒng)”課程中曾經(jīng)學習過“信號過線性系統(tǒng)”的內(nèi)容，我們在教學中，對這兩部分內(nèi)容做了詳細的比較分析。在“信號與系統(tǒng)”課程中，“信號過線性系統(tǒng)”討論的是確定性信號經(jīng)過線性系統(tǒng)的分析，分析重點在于確定性信號經(jīng)過特定的線性系統(tǒng)后其輸出信號的形式，比如線性系統(tǒng)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h（t）后的輸出信號y（t）應(yīng)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，“隨機信號過線性系統(tǒng)”討論的是隨機信號經(jīng)過線性系統(tǒng)的分析，分析重點在于隨機信號經(jīng)過特定的線性系統(tǒng)后其輸出信號的統(tǒng)計特性，而不是具體的信號表達式，比如線性系統(tǒng)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h（t）后的輸出隨機信號Y（t）的數(shù)學期望、方差、自相關(guān)函數(shù)、平均功率等統(tǒng)計特性，而往往不關(guān)心Y（t）具體的數(shù)學表達式。經(jīng)過這樣的比較，學生可以很容易抓住“隨機信號過線性系統(tǒng)”這節(jié)內(nèi)容的教學要點和分析思路。
所謂外延式，指的是對本課程的某些知識點，若在其它課程中也同樣出現(xiàn)過，可以引導(dǎo)學生進行回顧、聯(lián)系，并盡可能解釋在不同課程中出現(xiàn)同樣的知識點，它們的引入方式和結(jié)論描述之間的異同。經(jīng)過這樣知識點的外延，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生更好地理解本課程的知識點，且能夠幫助學生在不同課程之間建立起聯(lián)系的紐帶，對整個專業(yè)方向的課程設(shè)置體系建立全局的認識。 五、教學實施方法上的啟發(fā)提問式
古人云：“學貴知疑，小疑則小進，大疑則大進，疑者覺悟之機，一番覺悟，一番長進�！敝挥胁粩嗵岢鰡栴}，才能探究解決問題。啟發(fā)提問，就是教師用問題來啟發(fā)學生思考，培養(yǎng)學生“生疑、質(zhì)疑和釋疑”的能力。
啟發(fā)提問的教學方法是一種傳統(tǒng)且行之有效的教學方法，專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學尤其需要注意使用啟發(fā)提問的教學方法，由傳統(tǒng)的以教師為中心的“填鴨式、滿堂灌”轉(zhuǎn)化為以學生為主的靈活的教學方法，使學生成為教學的主體，去幫助學生調(diào)整學習方法和思路，盡快進入對專業(yè)方向研究的思考。
我們在進行啟發(fā)提問時，需要進行精心的設(shè)計，包括“何時提問”、“提哪些問題”、“如何提問”等等。當然，我們提出的問題，有的需要學生討論回答，有的則作為引入新課的懸念，可以不作回答，并且根據(jù)回答情況適時掌握教學進度，調(diào)整教學內(nèi)容的深度，補充必要的知識內(nèi)容。
六、結(jié)束語
綜上所述，我們認為，專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學，首先應(yīng)講好“緒論”，開宗明義，讓學生明確學習內(nèi)容，激發(fā)學習興趣；其次在教學內(nèi)容的編排上可采取遞進式，注意與前導(dǎo)課程的銜接；再次在教學內(nèi)容的拓展上可采取比較式和外延式，把本課程知識和學生已學過的相關(guān)課程的知識進行比較和拓展延伸；最后，為了培養(yǎng)學生的能力，教學中應(yīng)注重啟發(fā)提問的方式和方法。
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