應(yīng)用型本科的《信號(hào)與系統(tǒng)》課程改革探索

李娜 孟田宇 王妍 趙勝男

【摘要】信號(hào)與系統(tǒng)是我校電信類的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程的理論性和專業(yè)性都較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不容易學(xué)會(huì)，學(xué)懂和學(xué)通，期末考試學(xué)生的卷面成績(jī)也不是很理想。因此，本文針對(duì)本課程進(jìn)行教學(xué)改革的探索，通過(guò)理實(shí)融合的教學(xué)手段，以結(jié)果為導(dǎo)向的教學(xué)方式的改革，改善本課程的教學(xué)效果，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【關(guān)鍵詞】信號(hào)與系統(tǒng);教學(xué)改革;理實(shí)融合

本課程是電子信息工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是一門專業(yè)必修課程。本課程對(duì)于學(xué)生掌握信號(hào)處理方法及現(xiàn)代通信等知識(shí)有重要作用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能掌握信號(hào)分析及線性系統(tǒng)的基本理論及分析線性系統(tǒng)的基本方法，應(yīng)能建立簡(jiǎn)單電路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)數(shù)學(xué)模型求解。同時(shí)也希望通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，從而激發(fā)起學(xué)生對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)學(xué)科方面的學(xué)習(xí)志趣和熱情，使學(xué)生有信心與有能力逐步適應(yīng)這一日新月異發(fā)展的需要。

1.改革的目標(biāo)

經(jīng)過(guò)多輪教學(xué)的磨合，設(shè)計(jì)出有效地教學(xué)方法。通過(guò)教師理論課程和實(shí)踐課程的有機(jī)結(jié)合，可以達(dá)到以下幾個(gè)教學(xué)目標(biāo)：

目標(biāo)1：能夠使學(xué)生掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、信號(hào)的分類及信號(hào)運(yùn)算等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

目標(biāo)2：能掌握序列分析及線性系統(tǒng)的基本理論及分析線性系統(tǒng)的基本方法，應(yīng)能建立簡(jiǎn)單電路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)數(shù)學(xué)模型求解。

目標(biāo)3：能根據(jù)信號(hào)和模型的特點(diǎn)，進(jìn)行合理的選擇，采用時(shí)域或變換域的分析方式，達(dá)到有效解決問(wèn)題的能力。

目標(biāo)4：能夠通過(guò)信號(hào)與系統(tǒng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以不斷地進(jìn)行探索和學(xué)習(xí)，擴(kuò)展到其他專業(yè)課程中，對(duì)其他課程的學(xué)習(xí)有借鑒意義，并為其他課程做好理論和指導(dǎo)鋪墊。

教學(xué)過(guò)程中，采用多媒體和板書的教學(xué)手段，授課過(guò)程中采用啟發(fā)式，協(xié)助式教學(xué)方式，讓課程內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際。

課程為了達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，所講的內(nèi)容主要分成圖1所示的幾部分。

在這些部分中既涵蓋了課程所有的內(nèi)容，同時(shí)也通過(guò)這幾部分達(dá)到課程預(yù)定的教學(xué)改革目標(biāo)。

2. 改革思路

教學(xué)手段：

①多媒體：采用多媒體的方式進(jìn)行教學(xué)，有效的展示教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在多媒體的教學(xué)過(guò)程中了解課程內(nèi)容，可以簡(jiǎn)化書寫課程內(nèi)容，豐富課程所學(xué)知識(shí)。

②視頻：通過(guò)視頻的方式感性的展示課程相關(guān)內(nèi)容，豐富課程內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展課本中的課程內(nèi)容。

③隨機(jī)點(diǎn)名：客觀的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也避免出現(xiàn)認(rèn)識(shí)的學(xué)生總被提問(wèn)，不熟悉的學(xué)生總不被提問(wèn)的尷尬情況。

④答疑：對(duì)于一些課上學(xué)生學(xué)習(xí)有問(wèn)題的情況進(jìn)行課外輔導(dǎo)，及時(shí)讓學(xué)生跟上所學(xué)的進(jìn)度，同時(shí)彌補(bǔ)課堂時(shí)間有限不能充分對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答的不足。

⑤雨課堂：科學(xué)的授課方式，讓學(xué)生感受科技帶給課堂的信息變化，同時(shí)通過(guò)新技術(shù)的使用更好提高教學(xué)效果。

視頻公開(kāi)課：利用網(wǎng)絡(luò)的視頻公開(kāi)課，及時(shí)學(xué)習(xí)優(yōu)秀的教學(xué)方法，教學(xué)手段，教學(xué)理念。

3. 改革的效果

信號(hào)與系統(tǒng)的改革就如同系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一樣，學(xué)生就是系統(tǒng)，輸入是老師講授的課程內(nèi)容，學(xué)生對(duì)所接收的內(nèi)容進(jìn)行加工處理分析，然后輸出所學(xué)的結(jié)果。圖2中，輸入是通過(guò)老師所講的內(nèi)容傳送到學(xué)生這個(gè)大的系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)學(xué)生分析之后得到系統(tǒng)的輸出。通過(guò)結(jié)果來(lái)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，現(xiàn)對(duì)我校通信工程學(xué)生的信號(hào)與系統(tǒng)課程成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1和表2所示。

從表2可見(jiàn)，學(xué)生的成績(jī)不是很理想，但是表1中可以看出學(xué)生的整體成績(jī)分布已經(jīng)趨于正態(tài)分布，學(xué)生的高分人數(shù)開(kāi)始增多，學(xué)生的低分人數(shù)開(kāi)始減少。我們的教學(xué)過(guò)程改革還有一定的提高的空間。

心得：對(duì)硬件的應(yīng)用和拓展方面有待提高。在本次教學(xué)的啟發(fā)與提示下，主要完成了仿真的信號(hào)分析和處理過(guò)程，而學(xué)生對(duì)硬件方面的信號(hào)處理理解不夠，因此需要今后的教學(xué)過(guò)程中引入一些例子，或者布置一些任務(wù)讓學(xué)生更加充分理解信號(hào)的處理過(guò)程并能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。增強(qiáng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生們的思維能力和實(shí)際電路應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新精神，整個(gè)教學(xué)過(guò)程突出以學(xué)生為主體的思想，注重學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：李娜，女，研究生，沈陽(yáng)工學(xué)院，副教授。