應(yīng)用型本科“信號與系統(tǒng)”課程改革分析

李杰

摘要：針對應(yīng)用型、地方性大學如何培養(yǎng)應(yīng)用型人才，對“信號與系統(tǒng)”課程進行了一些探索性改革，針對當前教學中存在的一些問題，提出了改革的思路和方法，尤其在增強學生實踐能力和創(chuàng)新能力方面進行了一些探索和嘗試。

關(guān)鍵詞：信號與系統(tǒng)；應(yīng)用型；課程改革

引言

信號與系統(tǒng)是國內(nèi)外許多工科院校通信和電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課。信號與系統(tǒng)課程的特點是理論性較強，數(shù)學公式較多，注重基本概念、基本方法的理解與掌握。課程的基本任務(wù)是使學生牢固掌握信號與系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本分析方法。從課程內(nèi)容上看，該課程以高等數(shù)學、工程數(shù)學、電路分析等為背景知識，承接數(shù)字信號處理、通信原理、移動通信等課程。本課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用。

一、課程改革目標的確定

為貫徹落實《教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱（2010-2020年）》，教育部制定了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。

新目標的正確確定是基于教育理念的更新。傳統(tǒng)本科（研究型）的教育理念是：重理論，重學術(shù)，而應(yīng)用型本科教育應(yīng)以能力培養(yǎng)為主線。根據(jù)應(yīng)用型、地方性院校辦學特點，在“信號與系統(tǒng)”課程定位上，應(yīng)該重在能力，面向應(yīng)用，適應(yīng)發(fā)展。

二、課程改革面臨的問題

1.教育觀念有待轉(zhuǎn)變

多年來，許多任課教師一直認為“信號與系統(tǒng)”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，只是為后續(xù)專業(yè)課的學習打下一個知識基礎(chǔ)，教學的目的僅僅是為了讓學生掌握信號與系統(tǒng)分析的基本概念、基本方法，沒有從更寬泛的角度考慮本課程的地位和作用。

“信號與系統(tǒng)”作為電子信息類的學科基礎(chǔ)核心課程，它應(yīng)該是知識、能力、素質(zhì)三者的結(jié)合。從能力培養(yǎng)的角度來看，通過課程學習，要培養(yǎng)學生對實際問題的建模、分析推理、初步的工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力；從素質(zhì)培養(yǎng)的角度來看，要培養(yǎng)學生科學的思維品質(zhì)、工程意識、創(chuàng)新意識和人文意識。

2.教學模式目標不清晰

教學模式是教學活動的基本結(jié)構(gòu)，每個教師在教學工作中都在自覺不自覺地按照一定的教學模式進行教學。

教學模式的指向性要明確，任何一種教學模式都是圍繞著一定的教學目標而設(shè)計的。信號與系統(tǒng)課程的學科地位，要求它要培養(yǎng)學生的科學思維品質(zhì)、工程意識和創(chuàng)新能力，這就需要教師通過教學模式和手段來引導(dǎo)學生，從“發(fā)現(xiàn)問題、討論分析問題、新知識學習、解決問題”的角度來調(diào)動學生的積極性和主動性，引導(dǎo)他們獨立思考，挖掘深層次互動，培養(yǎng)他們自由探索和勇于創(chuàng)新的精神。

3.教學內(nèi)容缺少實踐和創(chuàng)新

課程理論性強，涉及的數(shù)學運算和理論推導(dǎo)較多，歷來被學生認為很難學，甚至有學生感覺是數(shù)學的延續(xù)，就是利用公式來做題。之所以這樣，很大一部分原因在于教師過于依賴教材，沒有對相關(guān)知識點做出必要的延拓，使得學生覺得枯燥，完全靠死記硬背公式和方法，導(dǎo)致學生學得累，教師教得累。

教材是對教學內(nèi)容必要知識點的介紹，是教師授課的基礎(chǔ)，而具體教學內(nèi)容的實施應(yīng)該為人才培養(yǎng)目標服務(wù)。信號與系統(tǒng)課程內(nèi)容具有很強的物理意義和應(yīng)用背景，教師作為知識的傳授者和課堂的主導(dǎo)者，應(yīng)該根據(jù)教學對象的特點和教學經(jīng)驗，補充大量的相關(guān)知識，針對實際生活的例子和一些工程應(yīng)用問題，應(yīng)用本課程的內(nèi)容加以引導(dǎo)、分析，提高學生的興趣和對本課程重要性的認識，在潛移默化中培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)。

三、針對問題進行的改革與嘗試

1.建立高水平的師資隊伍是前提

教師隊伍的素質(zhì)直接影響著教學質(zhì)量的好壞。為了適應(yīng)課程深化改革，首先要建立一支師德高尚、業(yè)務(wù)精湛、結(jié)構(gòu)合理、充滿活力的高素質(zhì)專業(yè)化教師隊伍。

在具體教學實施中，教師應(yīng)該針對教學對象的特點，調(diào)整和完善教學內(nèi)容，強化教書育人的責任感和使命感，要關(guān)愛學生，真正從學生知識、能力和素質(zhì)三方面的綜合發(fā)展來開展教學活動，不僅要教書，更要育人，以自身人格魅力和學識魅力教育感染學生。

2.優(yōu)化整合教學內(nèi)容

信號與系統(tǒng)課程包含內(nèi)容很多，而學時有限，因此在不影響課程內(nèi)容連續(xù)性和系統(tǒng)性的前提下，須對教學內(nèi)容進行優(yōu)化。例如：連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析、傅里葉變換、S域分析等是信號與系統(tǒng)課程的核心內(nèi)容，這些部分需分配較多的學時，以保證課堂教學內(nèi)容的完整、全面、細化。離散時間系統(tǒng)的時域和Z域分析這兩章，由于在后續(xù)課程《數(shù)字信號處理》中還要學習，因此可以只是引述，使學生作定性了解，為今后的學習奠定基礎(chǔ)。此外在授課過程中盡量理論聯(lián)系實際，將信號調(diào)制解調(diào)理論的講解與交通廣播系統(tǒng)的實際聯(lián)系起來；將抽樣定理與電話通信聯(lián)系起來；將信號濾波與非正弦周期信號分解與合成的實驗現(xiàn)象聯(lián)系起來。逐漸培養(yǎng)起學生的學習興趣和工程應(yīng)用思維方式。

3.教學手段改革

在信號與系統(tǒng)課程講授中，我們除了采用研究式、討論式教學方法之外，針對課程特點，總結(jié)和歸納了“問題解決式”教學法。以問題為牽引，以任務(wù)為驅(qū)動，將課堂內(nèi)容的講授歸納為“問題→模型→方法→原理→應(yīng)用”五個階段。基本思想是：從學生感興趣的現(xiàn)象或事實出發(fā)，引出需要解決的問題，建立物理模型，抽象出數(shù)學模型，通過求解數(shù)學模型升華到一般原理，再回過來指導(dǎo)工程應(yīng)用，以幫助學生完成從感性思維到理性思維，再到工程實踐的認知過程。這種教學方法揭示了知識發(fā)現(xiàn)過程和問題的本質(zhì)，體現(xiàn)“教知識、教方法、教思維”，使得信號與系統(tǒng)課程不在枯燥，受到了廣大學生的歡迎，大大提高了學生的學習興趣。

四、結(jié)論

課程建設(shè)和改革是一個長期的動態(tài)過程，以培養(yǎng)符合國家和社會需要的人才為根本。我們要以人才培養(yǎng)目標的修訂為契機，以提高教學質(zhì)量為中心，進一步深化課程改革，培養(yǎng)出更多符合社會需要的人才。

參考文獻：

[1] 任力穎，盧孟夏，楊萍，等.應(yīng)用性本科“信號與系統(tǒng)”課程改革探索[J].北京聯(lián)合大學學報，2010，3（01）：90.

[2] 李榮，劉志壯，等.《信號與系統(tǒng)》課程教學改革的探索和實踐[J].湖南科技學院學報，2014，35（05）：66-68.