信号类课程的教学团队建设

汪源源，郭 翌，吴晓峰

(复旦大学 信息科学与工程学院 电子工程系，上海200344)

2007年，教育部联合财政部发布了《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》，明确将教学团队的建设作为组织教学研究与改革和提高教学质量的重要措施，因此研究与探索教学团队的建设成为高校教学改革的重要课题［1］。教学团队为适应厚基础和宽口径的人才培养趋势，一般按相近的教学任务或教学改革任务进行组建。教学团队以整合教学资源、组织教学研究与改革、推进教学质量的提高为主要目标［2］。

信号类课程通常是指“信号与系统”和“数字信号处理”等课程及其配套的实验课程，是电子信息科学与技术、通信工程、生物医学工程、微电子学等学科的重要专业课程［3］。信号类课程教学团队的建设，能在上述学科优秀人才的培养方面发挥关键性作用，能有效地促进相关学科的发展［4］。

1 以首席教师为核心构建教学团队

教学团队的队伍构建是团队建设的基础，以首席教师为核心，构建职称、知识与年龄结构合理的师资队伍是团队有效发挥作用的关键。

目前，我院开设的信号类课程，主要包括:“信号与通信系统”、“数字信号处理”和“信号与系统”等。我们的信号类课程教学团队由承担上述课程的主讲教师和骨干成员组建，包括教授、副教授、讲师和工程师。所有成员的年龄均不超过50 岁，除1 名工程师外，其它均具有博士学位。

教学团队带头人即首席教师的遴选对于团队的管理与运作十分重要。一般而言，首席教师既要具有丰富的教学经验和突出的学术能力，活跃在该类课程本科生教学的第一线;又要具有一定的管理能力和负责该团队建设的愿望与精力。只有这样，首席教师才可能依靠个人的感召力而不完全靠行政的权力凝聚团队成员，使团队的每位成员在承担教学任务的同时，能够平等地享受团队的权利，承担各自在团队中的义务，发挥其相应作用。

教学团队成立以后，始终围绕优化人才培养模式、深化课程教学改革和提高教师教学水平等核心内容展开建设，在课程设置、教学大纲制订、教材和课程网站建设、教学方法研讨和团队活动形式等方面进行了有益的探索。

2 完善课程体系

“信号与系统”(或“信号与通信系统”)和“数字信号处理”课程目前针对我院三个系四个专业的学生开设，各系开设的时间并不统一。为了提高教学质量，探索小班化的教学模式已是教改趋势，这就要求在统一的学期内开设同一门课程的若干个平行班。考虑到“信号与系统”课程的学习需要以高等数学和电子学等知识为基础，再加上它与“数字信号处理”课程具有的衔接性，本教学团队统一将“信号与系统”设在大二下学期，而“数字信号处理”设在大三上学期，每一门课程开设若干个人数在40 人左右的平行班，由多名教师承担讲授。主讲教授协调平行班的教学，实行统一教学大纲、统一考卷和统一评分的教学方式。

信号类课程不仅是理论性课程，也是应用性课程。我们分别在“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程中开设课内实验，安排在课余时间进行，由助教负责。课内实验要求每个学生独立完成有关实验内容，同时将其实验成绩按一定比例计入最终的课程成绩。

实验内容除以Matlab 为工具的计算机仿真实验外，还充分利用我院“电子信息基础实验中心”这一教学平台的资源，设置基于FPGA、DSP 和单片机的硬件实验，并在综合实验中安排一定量的信号类实验。无论是仿真实验，还是硬件实验，均包含验证性实验和设计性实验两方面，帮助学生在理解课程内容的同时，提高实际应用的能力。

为了使更多的学生了解信号类课程的价值和内涵，我们团队获准在大一学生中开设通识教育课程“感知社会的信号与图像”。这门课程从信号和图像的获取、分析和处理的特性出发，以形象生动的实例说明信号和图像是如何对社会进行“感”和“知”的。这门课程的设置信号类课程扩大其教学对象的一项有益探索。

3 教学大纲的制订

“信号与系统”和“数字信号处理”目前针对我校电子信息科学与技术、通信工程、生物医学工程和微电子学四个专业的学生开课。我们根据这两门课程的基本内容和不同专业学生特点，研讨与修改课程的教学大纲成为本教学团队的一项重要工作。

我们将四个专业分成两类来制订信号类课程的教学大纲。

(1)对于电子信息科学与技术、生物医学工程和微电子学这三个专业，我们将“信号与系统”课程改为“信号与通信系统”。其主要内容为:连续时间信号及其傅里叶阶数和傅里叶变换，确定性连续信号或随机连续信号经过线性时不变系统的基本分析方法，并以基本的通信系统为例讲述信号通过系统传输的基本概念和方法，通过紧密结合基本的通信系统进行介绍，既可以使学生深刻理解信号通过系统的基本方法，又弥补了这三个专业目前尚未有“通信原理”专业课所造成的知识缺陷;“数字信号处理”则主要讲述离散时间信号及其Z 变换，确定性离散信号或随机离散信号经过线性时不变系统的基本分析方法，并以数字滤波器为例讲述数字信号处理系统的基本方法，对于微电子学专业，还强调滤波器网络结构、字长效应对芯片设计的影响。至于连续时间信号的拉普拉斯变换、系统的状态空间描述和求解也分别结合“信号与通信系统”的前期课程“电路理论”和后期课程“自动控制”进行讲述，以加深学生对课程的兴趣和知识的理解。

(2)对于通信工程专业，由于开设“通信原理”课程而不开设“自动控制”课程，因此教学大纲根据专业特点稍作调整。在“信号与系统”中简化通信系统的介绍，而增加系统的状态空间描述和求解的相应内容。

4 教材和网站建设

根据上述课程教学大纲，我们制订了如下教材建设的基本步骤。

(1)“信号与通信系统”课程由于教学大纲与常见的教材不尽相同，将继续采用本教学团队自己编写的教材;

(2)“信号与系统”课程通过前几年教学的比较，选择了一本有代表性的中文教材;

(3)“数字信号处理”选择出两本有代表性的中文教材和一本有代表性的英文教材，将分别用于本课程的不同平行班中，以比较哪本教材更适用于本专业的学生。同时对于微电子学专业，将先撰写在数字系统能紧密结合芯片设计的课程讲义，试用几次后争取以教材形式出版;

(4)“感知社会的信号与图像”是一门新开设的信号类通识课，第一次开课时将由本教学团队的多名教师共同承担，由于目前尚无合适的教材，每次讲课的PPT 将作为学生的主要参考资料。同时，对每次讲课内容进行全程录音，待第一次课程结束后再由主讲教师整理成较完整的讲义，条件成熟后再改写为教材。

我们教学团队在多个层次上利用网站资源进行教学辅导和团队交流:每门课的授课教师均有相应的虚拟课堂，上传课程的有关信息，并能与学生进行互动;学生有疑问时可以通过Email 询问授课教师或助教;建立团队内部的FTP，用以上传讲义、授课的PPT、课程的题库、课程的实验设计和团队的交流信息等内容，方便团队每位成员对团队承担课程的了解;建立团队的Email 群，通过Email 在团队内部的群发形式开展团队交流;以“信号与通信系统”课程入手，通过拍摄高清授课录像、整理课程的各种资源，按照精品课的要求建立课程的网站，既丰富了学生的学习方式，又为课程下一步的精品课建设打下基础。

5 教学方法研讨

教学方法研讨是团队建设的重要内容。团队每次活动均事先设置一个教学方法研讨的议题，请相应的成员作主题发言，然后展开充分的讨论，最后形成下一步工作的要求。团队先后研讨了信号类课程授课中板书与PPT 的各自优势及其如何有机结合，“信号与系统”和“数字信号处理”课内实验如何吸引学生的兴趣，“感知社会的信号与图像”通识课采用何种教学方式等议题。

我们团队通过研讨，先后确立了“信号处理课内实验改革”、“核心课程建设及内容设计—应用学科进入通识教育的探索”和“专业教学实习方法探索”等课题，结合教学实践还找出哪些内容可以成为教学论文的素材，在团队成员中进行分工撰写。近期在学校立项的2012年本科教学研究课题中，我们团队的立项数占了学院的大半。

6 结语

教学团队以首席教师为负责人，负责整个团队的运作和经费分配;每门课程的教学和相应的教学改革由责任教师和梯队教师承担，责任教师还负责对本课程梯队教师的传帮带;网站建设和秘书工作也有固定的成员负责。

根据教学团队建设的若干实践与思考，我们这个信号类教学团队认为在下列方面可以进一步加强建设:①积极向学校反馈有关信息，建议学校建立教学团队的考核与奖惩机制，通过采取真正重视教学的措施，保证教学团队的有效运作，以达到提高教学水平的目的;②探索课程责任教师和梯队教师一对一的传帮带模式，以帮助青年教师努力提高教学水平;③充分利用开放实验室，将信号类课程实验延伸至第二课堂，进一步培养学生对专业的兴趣和学以致用的能力;④在教学内容和方式上坚持核心内容和专业特点统筹的原则，以精品课程建设为契机提升团队建设的内涵。

［1］ 刘宝存.建设高水平教学团队促进本科救学质量提高［J］. 北京:中国高等教育，2007，(5):29-31

［2］ 马廷奇. 高校教学团队建设的目标定位与策略探析［J］. 北京:中国高等教育，2007，(11):40-42

［3］ 郑君里，谷源涛. 信号与系统课程历史变革与进展［J］. 南京:电气电子教学学报，2012，34(2):1-6

［4］ 罗鹏飞，吴京，张文明等. 信号处理系列课教学改革与实践［J］.长沙:高等教育研究学报，2009，32(2):82-84