大类招生背景下电类方向《信号与系统》课程改革的探索

2016-03-20东北林业大学刘淑玉赵永辉

当代教育实践与教学研究 2016年9期

关键词：电类信号与系统电路

东北林业大学刘淑玉赵永辉严旭

东北林业大学刘淑玉赵永辉严旭

本文阐述在大类招生背景下，电类专业信号与系统课程的建设背景、课程体系建设的教学改革，以期提高学生信号分析与系统设计的理论基础和实践动手能力，增强学生用算法或数学思维解决和理解物理现象的能力。

电类信号与系统体系改革方法改革

一、课程建设背景的变化

电类方向课程的学习中，《信号与系统》课程需要学生有扎实的数学和电路基础，能运用数学手段解决电路问题。学生要从概念和原理上理解《信号与系统》，能以数学手段描述和分析实际的物理系统。

二、体系结构的改革

从电类培养计划来看，《信号与系统》课程需要学生掌握复变和电路的方法，以此为学生后续的数字信号处理打下坚实基础。计算机网络技术、通信技术、自动控制理论的发展越来越快，对数字信号处理的要求越来越全面。两种信号、两类系统、三大变换贯穿于《信号与系统》教学内容的始末。两种信号是连续时间信号和离散时间信号，两类系统是连续时间系统和离散时间系统。两种系统的处理方法可以从时域上进行，也可以从变换域上进行。无论是培养方案的制定，还是教学内容的安排，《信号与系统》的教学都要符合电类方向学生发展的要求，符合培养学生综合计算、分析电路、设计电路等能力的要求。

三、教学方法的改革

针对传统板书教学对教学的多样性进行相应改革。

1.教学课件的引入

《信号与系统》课程的概念较抽象，教师教学要注意提高学生的学习兴趣。教师教学仍可以采用传统教学模式，在课堂上讲解典型案例。教师可以将课件上传至数字教学平台，学生在课前和课后自主学习查看。教师可以通过教学平台统计教学难易点，有针对性地教学。教师也可以在平台上安排作业、小测试和师生讨论等内容。

2.循序渐进，逐步提高

课程内容的安排要由浅到深，由易到难。学生可以通过高数中由齐次解和特解的方式求解微分方程，也可以由双零法求解，可以尝试由冲激函数匹配法和算子符号法求解微分方程。教师要结合当前的通信模式，逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。学生学习由易到难，在潜移默化中接受理论和方法。

3.加强实验

教师可以将实验环节由原来的8学时增加到14学时，要求学生分析硬件电路结构，使学生根据具体参数指标设计简单的电路，能利用软件实现一些简单算法。

四、教学内容的改革

教师要结合理论加应用的原则，采取难易结合、因材施教的原则改革教学内容。

1.参考书的选择

针对后续课程的整体要求，教师可以选择郑君里第三版的《信号与系统》作为教材。该教材侧重理论讲解，各章后面引入知识点在实际中的应用，强调实践性。教师也可以选择陈生潭的《信号与系统》作为辅助教材，该教材对基础理论的介绍和一些公式的推导更为详细，适合学生自学。

2.图形仿真软件的引入

教师教学可以结合matlab软件，调用相应的命令进行仿真比较，使学生观察时域和频域的变化，对比学习，提高学习兴趣。

3.教学内容的增加

随着流媒体技术的发展，人们对信号的分析已经不局限于单一的信号。人们要同时分析多个输出信号的状况。所以，实际教学中教师要增加状态变量法的教学。

五、实验教学的改革

实验教学是学生将课堂上学到的知识应用于实践环节。实验教学将数学概念与物理现象结合，能提高学生动手和分析问题的能力，提高学生自主解决问题的能力。实验教学的思考题大多是实验内容的延伸与综合。这一教学过程的成绩判定不再强调实验结果的准确性，而是关注实验的过程性，侧重于培养学生发现问题和解决问题的能力。电路板设计强调学生对硬件电路的理解和分析。学生可以利用matlab软件对算法和设计进行仿真操作。结合培养方案，学生应用和延伸2学期的C语言知识。