信息化時(shí)代下民辦高校信號(hào)與系統(tǒng)課程創(chuàng)新

李嬋飛　鄧奕　劉文晶

摘要：信息化時(shí)代背景下做好高校信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)是專業(yè)教師面臨的挑戰(zhàn)。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)科交叉性等方面分析研究了信號(hào)與系統(tǒng)課程創(chuàng)新。該課程創(chuàng)新可以更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果。

Abstract： It is a challenge for professional teachers to do the teaching of signal and system in private higher learning institution in the information age. Combining with the characteristics， teaching contents and methods of signal and system course， this paper studies the signal and system of teaching innovation. The teaching innovation can greatly increase students' interest in learning and better improve teaching effect.

關(guān)鍵詞：信息化時(shí)代；信號(hào)與系統(tǒng)；課程創(chuàng)新

Key words： the information age；signal and system；teaching innovation

中圖分類號(hào)：TN911.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）05-0250-02

0 引言

信號(hào)與系統(tǒng)是高校電子、電氣等相關(guān)工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程，主要研究信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、內(nèi)容和方法[1]。課程內(nèi)容抽象豐富、理論性強(qiáng)、物理意義突出；數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程繁瑣復(fù)雜，難度系數(shù)大；而課程本身與多門先、后修課程聯(lián)系緊密[2-3]。在工程領(lǐng)域，信號(hào)與系統(tǒng)基本概念及分析方法已滲透在信息與通信工程、生物醫(yī)學(xué)工程、電氣工程等眾多領(lǐng)域。毫無疑問，信號(hào)與系統(tǒng)是一門非常重要的課程。

信息化時(shí)代下，各種信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使得信號(hào)與系統(tǒng)的課程教學(xué)面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。因此，如何更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生掌握信號(hào)與系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)和分析方法，為畢業(yè)后繼續(xù)深造或職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是一項(xiàng)值得研究的課題。

1 民辦高校課程創(chuàng)新

1.1 教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化

信號(hào)與系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容豐富抽象，但授課課時(shí)較少，因此有必要對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、教學(xué)組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化。比如在講解系統(tǒng)的時(shí)域分析和頻域分析時(shí)，可以遵循先講解連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)、頻域分析方法，再運(yùn)用類比方法講解離散系統(tǒng)的時(shí)、頻域分析方法，這樣循序漸進(jìn)，有利于學(xué)生對(duì)分析方法的掌握。

1.2 教學(xué)方法的簡單性、多樣性和新穎性

信號(hào)與系統(tǒng)課程對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要求較高，大部分教材數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程繁瑣復(fù)雜，理解起來傷腦費(fèi)神，授課過程中稍不注意就會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，打擊學(xué)生信心，因此可采取簡單直接的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，重點(diǎn)關(guān)注、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)公式對(duì)應(yīng)物理意義及工程應(yīng)用的消化吸收，弱化數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，做到重點(diǎn)突出，課程特性突顯。

應(yīng)用多樣化的教學(xué)方法，教師可在傳統(tǒng)教學(xué)模式下多注入一些信息化元素。例如，在授課過程為了加深學(xué)生對(duì)概念物理意義的理解，可以引入一些工程小實(shí)例，flash小動(dòng)畫或者matlab[4]仿真供學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)。可以在類比教學(xué)的基礎(chǔ)上請(qǐng)學(xué)生對(duì)部分內(nèi)容課前預(yù)習(xí)自學(xué)、課堂分組討論、課末教師總結(jié)答疑的方式進(jìn)行。例如，在學(xué)完連續(xù)系統(tǒng)沖擊響應(yīng)、階躍響應(yīng)的時(shí)域分析之后，對(duì)于離散系統(tǒng)，可讓學(xué)生獨(dú)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)單位系列響應(yīng)，在課堂上討論這兩種響應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系，這樣可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，還可以提高學(xué)生探索分析問題的能力。

微課[5]是一種新穎、高效、流行的學(xué)習(xí)資源。在信息化時(shí)代下，教師可以有針對(duì)性地將一些重難點(diǎn)知識(shí)制成微課上傳到網(wǎng)上供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生在課后可以靈活地學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)資源，鞏固學(xué)習(xí)效果。

要重視學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，提倡學(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)性。還要重視課后練習(xí)及講解。教師可以針對(duì)授課學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，編寫習(xí)題冊(cè)和講義。這樣，學(xué)生在課后可以有針對(duì)性地練習(xí)，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，拓寬專業(yè)知識(shí)深度。

除此之外，還應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。要充分利用Matlab軟件的強(qiáng)大功能，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、仿真，將抽象的理論可視化，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和物理意義的理解，提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。

1.3 注意學(xué)科間的交叉性

電路分析基礎(chǔ)[6]是信號(hào)與系統(tǒng)的先修課程，這兩個(gè)課程之間有部分重疊知識(shí)，因此可對(duì)兩課程知識(shí)進(jìn)行整合優(yōu)化，提高上課效率。例如，在電路分析動(dòng)態(tài)電路的分析章節(jié)，關(guān)注的是一階連續(xù)電路系統(tǒng)響應(yīng)，而信號(hào)與系統(tǒng)注重系統(tǒng)分析方法和頻域性質(zhì)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中可以將兩者聯(lián)系起來，加深理解。

信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理[7]有著很重要的聯(lián)系。信號(hào)與系統(tǒng)主要講解的連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的分析方法，數(shù)字信號(hào)處理則主要講解離散信號(hào)和離散系統(tǒng)的分析方法。在教授信號(hào)與系統(tǒng)這門課程時(shí)，為了避免授課內(nèi)容的部分重復(fù)，在前者可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)離散信號(hào)及系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，在后者則注重復(fù)雜知識(shí)比如采樣定理、利用Z變換的傳輸函數(shù)分析系統(tǒng)的特性等內(nèi)容的講解。這樣可以克服信號(hào)與系統(tǒng)的課時(shí)不足問題，幫學(xué)生做好數(shù)字信號(hào)處理學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備工作。

1.4 考核方式的合理性

現(xiàn)階段民辦高校課程的考核主要采用期末閉卷加平時(shí)成績的方式，此種方式并不能真實(shí)有效地反應(yīng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度。為了使考核更為合理全面，可采取階段考、期末考、平時(shí)成績相結(jié)合的方式。階段考可以分為三個(gè)層次，第一個(gè)層次是對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的考核，包括信號(hào)的描述、分解、變換、運(yùn)算，系統(tǒng)的描述、特性和分析方法。第二個(gè)層次是對(duì)連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析和頻域分析的考核，包括連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)、傅里葉變換、拉普拉斯變換等知識(shí)。第三個(gè)層次是對(duì)離散系統(tǒng)時(shí)、頻域分析的考核，主要包括離散系統(tǒng)的時(shí)域分析、Z域分析等知識(shí)的考核。期末考主要是階段考的簡單綜合。這種考核方式覆蓋范圍廣，層層遞進(jìn)，且兼顧學(xué)生平時(shí)的課程表現(xiàn)，更為有效、公平。

2 結(jié)束語

本文結(jié)合信息化時(shí)代下背景，從多方面分析研究了信號(hào)與系統(tǒng)課程創(chuàng)新。該課程創(chuàng)新能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，提升教學(xué)效果。當(dāng)然，民辦高校信號(hào)與系統(tǒng)課程創(chuàng)新之路還很漫長，需要我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過程中繼續(xù)思考、探索與實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳大正，楊林耀.信號(hào)與線性系統(tǒng)分析[M].四版.北京：高等教育出版社，2005.

[2]趙琰.信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)改革探索[J].中國教育技術(shù)裝備，2015（12）：124-126.

[3]賴欣，諶海云，顧亞雄.“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)改革的探索和實(shí)踐[J].中國科技信息，2013（3）：158.

[4]尹霄麗，張健明.MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2015.

[5]楊明.高職教育微課開發(fā)綜合討論[J].職教論壇，2014（6）：65-70.

[6]李實(shí)秋.電路分析基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2010.

[7]程佩青.數(shù)字信號(hào)處理教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，1995.endprint