應(yīng)用型高校背景下“信號與系統(tǒng)”課程改革與探索

摘 要：《信號與系統(tǒng)》是通信和電子信息類專業(yè)本科生一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是承上啟下的核心課程。結(jié)合作者多年在信號與系統(tǒng)課程教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)與體會，在學(xué)院向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型的契機(jī)下，根據(jù)我校教學(xué)的實(shí)際情況，對信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段和考核方法等進(jìn)行改革與實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：信號與系統(tǒng)；應(yīng)用型；課程改革

“信號與系統(tǒng)”是我國高校電子、通信、電氣類專業(yè)的核心技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程以《高等數(shù)學(xué)》、《電路原理》及《復(fù)變函數(shù)》等課程為基礎(chǔ)，同時(shí)又是學(xué)習(xí)后續(xù)《數(shù)字信號處理》、《通信原理》、《自動(dòng)控制原理》等專業(yè)課程的先修課程，在教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用，其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到學(xué)生對信號、系統(tǒng)等重要概念的理解及后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量[ 1 ]。

該課程由于對數(shù)學(xué)有一定要求，理論性強(qiáng)，概念抽象，公式多，學(xué)時(shí)少，傳統(tǒng)的教學(xué)方法使得教學(xué)過程枯燥乏味，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量大打折扣。同時(shí)，學(xué)院面臨向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的具體要求，對“信號與系統(tǒng)”課程進(jìn)行教學(xué)改革已是迫在眉睫。

作者根據(jù)多年來的教學(xué)體會，積極調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，改革課程體系，整合教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和手段，探索新的考核方法，取得了良好的效果。

一、調(diào)整教學(xué)目標(biāo)

“信號與系統(tǒng)”課程傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握基本的信號分析的理論基礎(chǔ)和方法，掌握線性非時(shí)變系統(tǒng)的各種描述方法，掌握線性非時(shí)變系統(tǒng)的時(shí)域和頻域分析方法，掌握有關(guān)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、頻響、因果性等工程應(yīng)用中的一些重要理論等[ 2 ]。理論性較強(qiáng)，內(nèi)容抽象，數(shù)學(xué)公式與理論推導(dǎo)較多，對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，學(xué)生學(xué)習(xí)難度高，枯燥乏味。

同時(shí)，考慮到應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)是為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展輸送具有一定理論基礎(chǔ)的高級應(yīng)用型人才，因而將原有注重理論推導(dǎo)的教學(xué)目標(biāo)調(diào)整成為理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐并重，以適應(yīng)新形式下的教學(xué)要求。

二、改革課程體系、整合教學(xué)內(nèi)容

隨著信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，原有的偏重連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的課程體系已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展趨勢，為此，我們將其發(fā)展成為連續(xù)和離散同樣重要的電路信號與系統(tǒng)的課程系統(tǒng)。需要注意的是不要讓內(nèi)容的調(diào)整使得課時(shí)加大，因此，在調(diào)整課程體系的同時(shí)，在內(nèi)容上也要進(jìn)行同步整合。

對于不同科目之間有一定重復(fù)的內(nèi)容，在制作教學(xué)周歷時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，這樣就可以節(jié)約一定的課時(shí)量，為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課比重增加和考核方法改革提供課時(shí)空間。比如：狀態(tài)的變量法在“電路原理”中會設(shè)立獨(dú)立章節(jié)，因此，可以把狀態(tài)變量法交給“電路原理”課程。再比如：在“信號與系統(tǒng)”中需要將信號的分析作為教學(xué)的主要內(nèi)容，將系統(tǒng)的分析重點(diǎn)交給“控制原理”等。對于“信號與系統(tǒng)”中微分方程的解題方法，則只注重了解它的物理意義即可，不必要了解復(fù)雜的求解過程。

同時(shí)，對于一些為后續(xù)課程提供必要理論基礎(chǔ)的概念則必須充分重視，比如：信號頻譜的概念，對頻譜概念的掌握可以加強(qiáng)對頻率特性與分析方法的理解，為后面學(xué)習(xí)離散信號打下很好的基礎(chǔ)；系統(tǒng)函數(shù)的概念，為學(xué)習(xí)離散時(shí)間系統(tǒng)和自動(dòng)控制原理做好準(zhǔn)備。

三、探索新的考核方法

信號與系統(tǒng)的考試以閉卷考試為主，因此主要考察學(xué)生對理論知識掌握的情況，而信號與系統(tǒng)由于數(shù)學(xué)推導(dǎo)多，理論性強(qiáng)，使得閉卷考試對學(xué)生來說難度偏大，考試成績往往不理想。而且考慮到學(xué)院向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的具體要求，以及新的培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，淡化數(shù)學(xué)推導(dǎo)，突出對物理意義的理解也勢在必行，因此結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)將課堂問答作為考試成績的一部分，這種形式可以靈活考察學(xué)生對物理意義的理解。同時(shí)，也可將實(shí)驗(yàn)考核計(jì)入考試總成績的一部分，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)和理論并重的教學(xué)效果，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)創(chuàng)造有利條件。

四、結(jié)語

《信號與系統(tǒng)》是通信和電子信息類專業(yè)本科生一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用，其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到學(xué)生對信號、系統(tǒng)等重要概念的理解及后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

鑒于此，作者根據(jù)多年在信號與系統(tǒng)課程教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)與體會，在學(xué)院向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型的契機(jī)下，根據(jù)我校教學(xué)的實(shí)際情況，對信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段和考核方法等進(jìn)行改革與探討，希望有助于提高該課程教師的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高等學(xué)校工科電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會.關(guān)于面向21世紀(jì)電工電子系列課程和教學(xué)內(nèi)容改革的幾點(diǎn)建議[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2015.

[2] 張淑寧，趙惠昌.信號與系統(tǒng)課程改進(jìn)教學(xué)方法研究[J].科技信息，2008（17）

[3] 金韋利.信號與系統(tǒng)教學(xué)改革的研究.江西：科技信息，2010.

作者簡介：

王菲（1981-），女，漢族，黑龍江哈爾濱人，教師，電子信息工程系。