地方本科院校轉(zhuǎn)型新形勢下《信號與系統(tǒng)》課程教學探討——以湖南科技學院為例

李玲香

?

地方本科院校轉(zhuǎn)型新形勢下《信號與系統(tǒng)》課程教學探討——以湖南科技學院為例

李玲香

(湖南科技學院 通信工程系，湖南 永州 425199)

“信號與系統(tǒng)”課程在電子信息類專業(yè)各課程體系教學環(huán)節(jié)中起承上啟下的作用，其教學質(zhì)量關系到后續(xù)眾多專業(yè)課程的教學效果。文章分析了地方本科院校轉(zhuǎn)型新形勢下“信號與系統(tǒng)”教學中面臨的新問題及改革的必要性，結(jié)合本校通信工程專業(yè)學生特點，對該課程在教學內(nèi)容、教學方法和手段、實驗教學以及考核方式等方面進行了教學探索與總結(jié)，與同行交流學習，力求更好傳授這門課。

信號與系統(tǒng)；教學方法；教學改革

0　引　言

“信號與系統(tǒng)”課程“教與學”的難度一直是各高校電子信息類專業(yè)存在的普遍問題。當今大學生對技能知識追捧，學習只為考試找工作，這種學習的功利性無形中進一步增加了該課程“教”的難度。因此，與時俱進進行課程教學改革勢在必行。如何更好的傳授這門專業(yè)基礎課程。如何合理地引入與“信號與系統(tǒng)”相關的分析應用實例，將基本概念和原理的數(shù)學概念、物理概念及其工程概念有機地結(jié)合起來，加深學生對理論知識的理解。如何調(diào)動學生的學習興趣和熱情，提高課堂教學效果。這些問題是近年來“信號與系統(tǒng)”授課教師進行教學改革中亟待解決的問題。

1　地方本科院校轉(zhuǎn)型新形勢下的信號與系統(tǒng)教學面臨的新問題

（1）我國高等教育已經(jīng)進入大眾化教育階段，大學生整體素質(zhì)下降，地方院校的學生素質(zhì)更是參差不齊。

“信號與系統(tǒng)”課程具有很強的數(shù)學性，涉及到許多應用數(shù)學知識及公式推導，往往被學生誤當作一門數(shù)學課對待，即使采用當今主流“多媒體+講授”教學方法和手段，學生也是覺得學習過程枯燥乏味。筆者在多年的授課過程中發(fā)現(xiàn)：①大部分學生很難跟進課堂教學進度，甚至一些數(shù)學基礎薄弱的同學完全喪失了學好此門課的興趣和動力。②當今的應試教育導致相當部分學生缺乏一些科學、有效的學習方法，邏輯思維能力差。③學習知識只是應付考試，對基本原理和概念不求甚解，具體問題無法具體分析。因此在考試中表現(xiàn)記不牢公式，做題時張冠李戴。

（2）大學生學習態(tài)度功利化，追捧技能知識。隨著社會商品經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的人追求利潤的最大化，追求物質(zhì)享受。這種實利實惠的觀念，對當前大學生人生觀的樹立產(chǎn)生了一些負面影響。學生在校學習期間，往往以實用為判斷知識價值的標準。因此，他們在學習動機、學習內(nèi)容的選擇上、學習時間的分配上呈功利化傾向，重視知識的實用性，忽視一些基礎原理知識的功用[1]。他們只對應用性專業(yè)課感興趣，對一些基礎課逃課的現(xiàn)象比較普遍?？荚囍豢粗胤謹?shù)的高低，忽視自身可持續(xù)性學習能力的培養(yǎng)。

2　轉(zhuǎn)型新形勢下“信號與系統(tǒng)”課程教學改革與實踐

轉(zhuǎn)型新形勢下，高校課程的教學改革仍堅持“重實踐，輕理論”的教學理念，即將進一步加大實踐教學的課時，縮減基礎理論課程課時量。因此，在理論課時量大大壓縮情況下，應以“應用為主，夠用為度，學有所用，用有所學”的原則[2]合理組織教學內(nèi)容，適當引入工程應用，以致適應新的課程要求，使“信號與系統(tǒng)”的教學更好地服務于學生后續(xù)專業(yè)課程的學習。本文針對“信號與系統(tǒng)”教學面臨的新問題，結(jié)合本校學生的特點，以“通信工程”專業(yè)為例，對“信號與系統(tǒng)”課程教學改革進行全方位的探索。

2.1基于課程群的教學內(nèi)容改革，體現(xiàn)專業(yè)性、突出應用性

①“信號與系統(tǒng)”中的基本原理和結(jié)論都有一定的工程背景，因此教學內(nèi)容必須與實際工程、學生實際情況緊密相結(jié)合，突出“所有學用，用有所學”的特點。教學內(nèi)容既要兼顧知識傳授與能力培養(yǎng)，促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，又要區(qū)別于高職教育，注重學生自身可持續(xù)性學習能力的培養(yǎng)。

②構(gòu)建了以“信號與系統(tǒng)”為中心，突出專業(yè)性和工程應用能力的信號類課程群體系。信號類課程的教學內(nèi)容存在不可分割的內(nèi)在關系[3]，重新組織課程群中各門課程的教學內(nèi)容，刪除重復內(nèi)容。一是解決了理論課時量不足問題；二是克服了傳統(tǒng)單維教學模式以課本為本，課程之間界限分明，知識相對封閉，教學內(nèi)容缺乏連續(xù)性的弊端。三是有利于學生把前導和后續(xù)課程所學知識構(gòu)成知識鏈的有機整體，避免學生學此忘彼，促使學生的知識掌握更加深入，為構(gòu)成完整的專業(yè)知識體系奠定基礎。

2.2 教學方法和教學手段改革

（1）知識傳授與能力培養(yǎng)并重的教學方法改革。如何激發(fā)學生學習興趣和提高教學質(zhì)量，許多教育同仁進行了積極的探索[4]，提出了“概念法”，“案例法”、“對比法”，“問題驅(qū)動法”，“討論法”等方法?！靶盘柵c系統(tǒng)”是一門理論和工程性很強的課程，連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)并行研究，單一運用某種教學方法，很難達到較好的教學效果，應根據(jù)不同的教學內(nèi)容，采用不同的教學方法：①用“概念法”和“問題驅(qū)動法”展開教學內(nèi)容，即什么是信號？什么是系統(tǒng)？信號作用于系統(tǒng)產(chǎn)生什么響應？②用“對比法”對連續(xù)和離散兩種系統(tǒng)進行時域和變換域分析，類比分析傅立葉變換、拉普拉斯變換及Z變換三大變換，達到觸類旁通，又突出區(qū)別，加深理解和公式識記；③“案例教學法”引入工程概念，能形象、生動、多樣地闡述和說明課程中抽象的概念和原理，如：沖擊信號、波形變換、頻譜、調(diào)制，抽樣定理，不失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)等概念和原理，加深理解，提高學生學習興趣；④用“討論法”結(jié)合MATLAB軟件，展開習題課、實驗課內(nèi)容，使學生從被動學習轉(zhuǎn)為主動學習，引導學生善于思考，獲取新知識的科學學習方法。

（2）將當今主流的“多媒體+講授”教學手段與計算機輔助教學軟件有機地結(jié)合在一起。課堂上將多媒體教學與MATLAB圖形和動態(tài)演示結(jié)合起來，使得課堂教學更為直觀、生動、交互，激發(fā)學生學習興趣。一些基本概念和計算問題可通過圖形建模、數(shù)值計算使之具有可視化，能把數(shù)學概念、物理概念和工程概念統(tǒng)一起來，教學過程淡化數(shù)學推導，注重工程思想的灌輸，提高教學成果。

2.3 基于課程群階梯式的實驗內(nèi)容設計

我?！靶盘柵c系統(tǒng)”實驗課主要以實驗箱驗證性實驗為主，類型單一。實驗內(nèi)容按照實驗步驟進行電路連線，通過示波器觀察實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論。因此，整個教學過程缺乏對學生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以信號類課程群建設為前提，實現(xiàn)信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理和DSP技術及應用四門課程的實驗教學內(nèi)容的有機融合，形成設計分層次的、軟硬結(jié)合的基礎實驗教學模塊和應用教學模塊的階梯式實踐教學模式，如圖1所示。該模式有利于學生從理論學習上升到實踐應用。

圖1.階梯式實踐教學模式

2.4 注重過程考核，實行多樣化的考試方式和科學化成績評價方法

作者在課程考試改革項目中，探索了理論與實踐分離考核的多階段、多元化考試模式[5]，并在本校2013級通信工程專業(yè)進行初步實踐，學生及格率得到了明顯的改善。

（1）基于教學過程的階段考核

理論考核本著“以考促學”的原則，采取階段考試與期末考試相結(jié)合的模式。該模式避免了一考定勝負所帶來的應試學習方法的弊?。挥欣趯W生了解自己每階段的學習效果，將期末考試的壓力變成了平時學習的警鐘，促使其主動學習；有利于教師及時發(fā)現(xiàn)學生所存在的問題，有針對性地調(diào)整教學進度，改善教學方法，提高教學效果。

實驗考核針對實驗報告中的實驗數(shù)據(jù)抄襲現(xiàn)象普遍，必須加強平時實驗考核，在每次實驗項目中，老師現(xiàn)場檢查調(diào)試結(jié)果；實驗考試采取開卷、答辯形式。實驗考核的改革使得學生在實驗各個環(huán)節(jié)中認真對待，學生分析問題和解決問題能力得到明顯的提高。

（2）合理、科學的成績評定方法

為了全面，客觀地反映學生在課程整個學習過程中的學習水平，學習態(tài)度，理論和實驗總成績采用各階段考核累計分法，作者在文獻[5]中對課程考核成績最終評定進行了詳細說明。

2.5積極引導學生樹立正確的價值觀和幫助學生建立科學的學習方法

大學生是青年中知識層次較高、最具有潛力、最具創(chuàng)造性的群體，將成長為國家建設的中堅力量。其身心健康直接影響到國家建設事業(yè)的成敗和民族的興衰。作為教學一線教師，如何培養(yǎng)既有現(xiàn)代知識又身心健康的大學生，任重道遠。①加強自身師德修養(yǎng)，言傳身教影響學生。②以精湛的學術知識教育學生、鼓舞學生，幫助學生養(yǎng)成科學的學習方法。③學校應營造特定的校園文化和精神氛圍，建設優(yōu)良的校風和學風。

3　結(jié)束語

本文分析了當前地方本科院?！靶盘柵c系統(tǒng)”課程教學面臨的新問題，圍繞應用技術大學轉(zhuǎn)型教育改革舉措，以培養(yǎng)學生的工程應用能力要求為核心，筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，對該課程在教學理念、教學內(nèi)容以及教學方法上進行了新的嘗試。實踐表明：這些教學改革有效提高了學生的學習積極性，也提高了獲取新知識和應用新知識的能力及課程考核及格率?！靶盘柵c系統(tǒng)”作為電子信息類各專業(yè)的重要基礎課，如何與時俱進對課程教學改革，如何更好地傳授這門專業(yè)基礎課程，提高教學質(zhì)量，將成為教師一直努力的方向和課題。

[1]李婧,功利主義對當代大學生價值觀的影響及教育對策[D],河北師范學大學,2014.

[2]劉林平,改革高等數(shù)學課程突出應用能力培養(yǎng)[J],交通職業(yè)教育,2012,(4):6-9.

[3]黃海波,湛柏明,王衛(wèi)華.電子信息類信號與通信課程群建設探討[J],科教導(上旬刊),2014,(05):64-65.

[4]趙立嶺.“概念法”在《信號與系統(tǒng)》教學中的應用[J],榆林學院學報,2012,(22):44-46.

[5]李玲香,邵金俠.“信號與系統(tǒng)”課程考試改革初探[J],中國校外教育(上旬刊),2015,(09):23+77.

（責任編校：宮彥軍）

2016－03－26

湖南省2014年度普通高校教學改革研究項目 (湘教通[2014]247號)；湖南科技學院校級優(yōu)質(zhì)課程（湘科院教字[2013]58號）；通信工程專業(yè)綜合改革。

李玲香（1976－），女，湖南郴州人，講師。研究方向為移動通信與現(xiàn)代信號處理。

G642.0

A

1673-2219（2016）05-0202-03