王菲(黑龍江工商學(xué)院,哈爾濱 150001)
“信號(hào)與系統(tǒng)”與“電路原理”課程的整合與優(yōu)化
王菲
(黑龍江工商學(xué)院,哈爾濱 150001)
當(dāng)今的科技水平發(fā)展進(jìn)步的速度非常快,不斷出現(xiàn)一些新興的學(xué)科,可以說(shuō)知識(shí)量在持續(xù)的變大,這也對(duì)很多課程提出了整合和優(yōu)化的要求。對(duì)于電子、通信專業(yè)的“信號(hào)與系統(tǒng)”和“電路原理”的課程提出了合理的整合優(yōu)化方案,這樣可以大大提高教學(xué)的質(zhì)量。
信號(hào)與系統(tǒng);電路原理;教學(xué)改革;課程整合與優(yōu)化
“電路原理”是電子、通信專業(yè)非常重要的基礎(chǔ)課,目前電子通信技術(shù)的發(fā)展比較快,這也導(dǎo)致了“電路原理”這個(gè)課程在內(nèi)容上需要進(jìn)行更新,來(lái)適應(yīng)發(fā)展變化的新情況?,F(xiàn)在人們已經(jīng)進(jìn)入了信息世界,計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)在各行各業(yè)都得到了很基礎(chǔ)的應(yīng)用,信號(hào)與系統(tǒng)尤其是離散信號(hào)的知識(shí)已經(jīng)發(fā)展成電子、通信專業(yè)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容?;谶@樣的形勢(shì),這兩門課程的整合優(yōu)化現(xiàn)在必須要進(jìn)行,才可以適應(yīng)現(xiàn)在的形式。
這兩個(gè)課程的整合不是單純的變成一個(gè)課程這么簡(jiǎn)單,應(yīng)該依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的不同方向進(jìn)行融合與配合,需要在基礎(chǔ)的教學(xué)里加上工程基礎(chǔ)知識(shí)以及應(yīng)用的研究,增大工程的應(yīng)用知識(shí)的比重,在不增加課時(shí)的條件下,來(lái)增強(qiáng)課程的整合,最終構(gòu)建學(xué)生的知識(shí)體系。
“信號(hào)與系統(tǒng)”這個(gè)課程,在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行選擇的時(shí)候碰到了很多比較棘手的問(wèn)題,絕大部分集中的體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容與“電路原理”有很多的地方都重復(fù)了。依據(jù)電子、通信專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,重復(fù)的內(nèi)容是電子、通信專業(yè)在基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容里不能缺少的。所以在專業(yè)設(shè)置“信號(hào)與系統(tǒng)”這門課程的時(shí)候,一定要依據(jù)現(xiàn)實(shí)的情況決定教學(xué)的內(nèi)容,比如在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,應(yīng)該把離散信號(hào)以及系統(tǒng)分析作為主要的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行教學(xué),不僅應(yīng)該保證課程的獨(dú)立性,還需要避開教學(xué)的內(nèi)容重復(fù),爭(zhēng)取建設(shè)比較完整的課程系統(tǒng)。依照以上的思路,在具體的改革實(shí)施過(guò)程中,將電路信號(hào)的分析和信號(hào)處理整合成“電路原理”以及“信號(hào)與系統(tǒng)”兩個(gè)課程。
新建立的課程系統(tǒng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了很大的變化以及調(diào)整,有一些新特點(diǎn)。
其一,將現(xiàn)在重視持續(xù)時(shí)間信號(hào)的課程系統(tǒng)進(jìn)行了改變,發(fā)展成為連續(xù)和離散同樣重視的電路信號(hào)與系統(tǒng)的課程系統(tǒng)?!半娐吩怼敝腥匀灰赃B續(xù)作為主要的方面,而在“信號(hào)與系統(tǒng)”中將以離散作為主要的方面,這樣可以充分的適應(yīng)當(dāng)代最新技術(shù)的發(fā)展和變化。
其二,需要注意的是不要讓內(nèi)容的發(fā)展使課時(shí)加大,因此我們需要在“電路原理”中進(jìn)行壓縮一些內(nèi)容,通常是比較經(jīng)典的內(nèi)容,在電工的理論發(fā)展有很高的地位,不過(guò)在現(xiàn)代的工程技術(shù)沒(méi)有多大使用價(jià)值的方法,在課后就沒(méi)必要進(jìn)行很多的練習(xí)。
其三,在“信號(hào)和系統(tǒng)”這個(gè)課程里需要將信號(hào)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”這個(gè)課程就可以。要注意強(qiáng)調(diào)信號(hào)頻譜這個(gè)概念,這個(gè)概念的掌握可以加強(qiáng)頻率的特性與分析的方法,為以后學(xué)習(xí)離散信號(hào)打下很好的基礎(chǔ)。
其四,充分重視系統(tǒng)函數(shù)的相關(guān)概念,這個(gè)知識(shí)的掌握也是為了學(xué)習(xí)離散時(shí)間系統(tǒng)和自動(dòng)控制原理作為基礎(chǔ)的,因此很重要。狀態(tài)的變量法在“電路原理”會(huì)獨(dú)立設(shè)立章節(jié),為后面的自動(dòng)控制原理進(jìn)行理論上的準(zhǔn)備。把“電路原理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”這兩門課程的內(nèi)容做出優(yōu)化,它是依照專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行融合的。
其五,在內(nèi)容上進(jìn)行整合的結(jié)果是更加簡(jiǎn)潔。對(duì)于“電路原理”這個(gè)課程中的一些經(jīng)典的內(nèi)容,像網(wǎng)孔、電壓、電流這些電路的研究方案,整合優(yōu)化以后會(huì)只是介紹它們的基本定義以及一些操作方法,而不去探究計(jì)算復(fù)雜的電路公式和過(guò)程,復(fù)雜的電路研究今后能夠使用先進(jìn)的電路分析軟件來(lái)正確實(shí)現(xiàn)。而對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”中微分方程的計(jì)算解題方法,還應(yīng)遵循了解它的定義和物理意義,不了解復(fù)雜求解的全部過(guò)程。后序“自動(dòng)控制原理”主要是理解怎樣去使用信號(hào)和系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)的理論,更加重視研究并解決實(shí)際中的工程問(wèn)題。
利用有效的教學(xué)方法是保證基本的教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的路徑,同時(shí)也是基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)代化的標(biāo)志。尤其要注意增強(qiáng)學(xué)生的主體位置,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性以及積極性,將傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)法進(jìn)行改變,轉(zhuǎn)換成啟發(fā)討論的方法。在具體的實(shí)施過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)方面:
3.1改變教學(xué)的傳統(tǒng)思想
轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想,例如只重視分?jǐn)?shù)而輕視能力,只看到共性沒(méi)有看到學(xué)生的個(gè)性這些教育的理念。應(yīng)該增強(qiáng)學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行綜合使用的能力,要特別重視創(chuàng)新能力的發(fā)展。多使用啟發(fā)性的教學(xué)方法,讓學(xué)生可以有更好的思維去發(fā)現(xiàn)以及思考問(wèn)題。比如說(shuō)在“電路原理”以及“信號(hào)與系統(tǒng)”兩個(gè)課程里有很多數(shù)學(xué)概念,很多內(nèi)容在工程數(shù)學(xué)已經(jīng)有所涉及,我們可以直接使用知道的結(jié)論,尤其需要重視的是對(duì)公式包含的物理概念的解釋和分析。
3.2增強(qiáng)機(jī)輔的相關(guān)教學(xué)
經(jīng)過(guò)對(duì)美國(guó)在最近的幾年時(shí)間里出版的很多電路教材進(jìn)行分析,我們能夠看到,這些教材里全部都有怎樣使用計(jì)算機(jī)這個(gè)工具對(duì)電路最初分析的相關(guān)內(nèi)容,還有的教材里面這樣的內(nèi)容在篇幅上占的比例也很大。而相反的是更重視基本的概念和定理,這些教材對(duì)解題的技巧常常是不再提到。所以我們能夠總結(jié)出美國(guó)等西方國(guó)家在電路教學(xué)教材編排的這個(gè)趨勢(shì),也就是重視理解概念的同時(shí),還要重視培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際中去使用知識(shí)來(lái)正確的解決現(xiàn)實(shí)中的各種問(wèn)題的技術(shù),對(duì)于試卷中的解題方法進(jìn)行淡化。
伴隨著目前很多的用人單位對(duì)大學(xué)本科的畢業(yè)生在知識(shí)的構(gòu)成以及熟練的使用本專業(yè)知識(shí)水平的標(biāo)準(zhǔn)在持續(xù)的改變以及提高,本科專業(yè)在結(jié)構(gòu)方面的調(diào)整還有新興的一些學(xué)科持續(xù)的增多這些現(xiàn)實(shí)的情況,基礎(chǔ)教育的地位應(yīng)該得到充分的加強(qiáng),不過(guò)基礎(chǔ)的教育在全部的學(xué)時(shí)數(shù)依然是在不斷減少,所以對(duì)電子信息工程專業(yè)的“電路原理”以及“信號(hào)與系統(tǒng)”課程進(jìn)行整合與優(yōu)化非常必要,也是非常迫切的。我們?cè)诮虒W(xué)方法和手段這些方面都提出了一些合理的方案,爭(zhēng)取可以讓全部的學(xué)時(shí)數(shù)在減少的同時(shí),學(xué)生所學(xué)習(xí)的課程在內(nèi)容方面還可以比以前更完善,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果會(huì)更有效的提高,也為別的課程系統(tǒng)的整合以及優(yōu)化提供很多可以借鑒的地方。課程改革同樣需要各個(gè)方面的強(qiáng)大支持,比如教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)水平的提高和最終的完善,還有教材的及時(shí)配套都需要同步的進(jìn)行,如果不同步,最后課程改革的效果肯定會(huì)大打折扣。當(dāng)今世界的科技進(jìn)步和發(fā)展與電子、通信專業(yè)的人才培養(yǎng)的總體目標(biāo)是一致的,對(duì)課程的系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化和發(fā)展,這樣才可以培養(yǎng)出適合社會(huì)發(fā)展的人才。
[1] 管致中,夏恭悟.信號(hào)與線性系統(tǒng)(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2014.
[2] 曾禹村,張寶俊,吳鵬翼.信號(hào)與系統(tǒng)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2015.
[3]夏德穎.自動(dòng)控制理論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.
[4]邱關(guān)源.電路(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2015.
Integration and optimization of"signals and systems"and"circuit principle"
WANGFei
(HeilongjiangCollege ofBusiness and Technology,Harbin 150001,China)
Today's technological level has rapidly developed with continues emerging disciplines.The amount of knowledge is becoming large,which raises requirements of curriculum integration and optimization.The reasonable integration and optimization programof"signals and systems"and"circuit principle"can greatly improve the quality of teaching.
Signals and systems;Circuit principle;Teachingreform;Curriculumintegration and optimization
TM13;TN911
A
1674-8646(2016)11-0076-02
2016-04-15