地方本科院校转型新形势下《信号与系统》课程教学探讨——以湖南科技学院为例

李玲香



地方本科院校转型新形势下《信号与系统》课程教学探讨——以湖南科技学院为例

李玲香

(湖南科技学院 通信工程系，湖南 永州 425199)

“信号与系统”课程在电子信息类专业各课程体系教学环节中起承上启下的作用，其教学质量关系到后续众多专业课程的教学效果。文章分析了地方本科院校转型新形势下“信号与系统”教学中面临的新问题及改革的必要性，结合本校通信工程专业学生特点，对该课程在教学内容、教学方法和手段、实验教学以及考核方式等方面进行了教学探索与总结，与同行交流学习，力求更好传授这门课。

信号与系统；教学方法；教学改革

0　引　言

“信号与系统”课程“教与学”的难度一直是各高校电子信息类专业存在的普遍问题。当今大学生对技能知识追捧，学习只为考试找工作，这种学习的功利性无形中进一步增加了该课程“教”的难度。因此，与时俱进进行课程教学改革势在必行。如何更好的传授这门专业基础课程。如何合理地引入与“信号与系统”相关的分析应用实例，将基本概念和原理的数学概念、物理概念及其工程概念有机地结合起来，加深学生对理论知识的理解。如何调动学生的学习兴趣和热情，提高课堂教学效果。这些问题是近年来“信号与系统”授课教师进行教学改革中亟待解决的问题。

1　地方本科院校转型新形势下的信号与系统教学面临的新问题

（1）我国高等教育已经进入大众化教育阶段，大学生整体素质下降，地方院校的学生素质更是参差不齐。

“信号与系统”课程具有很强的数学性，涉及到许多应用数学知识及公式推导，往往被学生误当作一门数学课对待，即使采用当今主流“多媒体+讲授”教学方法和手段，学生也是觉得学习过程枯燥乏味。笔者在多年的授课过程中发现：①大部分学生很难跟进课堂教学进度，甚至一些数学基础薄弱的同学完全丧失了学好此门课的兴趣和动力。②当今的应试教育导致相当部分学生缺乏一些科学、有效的学习方法，逻辑思维能力差。③学习知识只是应付考试，对基本原理和概念不求甚解，具体问题无法具体分析。因此在考试中表现记不牢公式，做题时张冠李戴。

（2）大学生学习态度功利化，追捧技能知识。随着社会商品经济的发展，越来越多的人追求利润的最大化，追求物质享受。这种实利实惠的观念，对当前大学生人生观的树立产生了一些负面影响。学生在校学习期间，往往以实用为判断知识价值的标准。因此，他们在学习动机、学习内容的选择上、学习时间的分配上呈功利化倾向，重视知识的实用性，忽视一些基础原理知识的功用[1]。他们只对应用性专业课感兴趣，对一些基础课逃课的现象比较普遍。考试只看重分数的高低，忽视自身可持续性学习能力的培养。

2　转型新形势下“信号与系统”课程教学改革与实践

转型新形势下，高校课程的教学改革仍坚持“重实践，轻理论”的教学理念，即将进一步加大实践教学的课时，缩减基础理论课程课时量。因此，在理论课时量大大压缩情况下，应以“应用为主，够用为度，学有所用，用有所学”的原则[2]合理组织教学内容，适当引入工程应用，以致适应新的课程要求，使“信号与系统”的教学更好地服务于学生后续专业课程的学习。本文针对“信号与系统”教学面临的新问题，结合本校学生的特点，以“通信工程”专业为例，对“信号与系统”课程教学改革进行全方位的探索。

2.1基于课程群的教学内容改革，体现专业性、突出应用性

①“信号与系统”中的基本原理和结论都有一定的工程背景，因此教学内容必须与实际工程、学生实际情况紧密相结合，突出“所有学用，用有所学”的特点。教学内容既要兼顾知识传授与能力培养，促进学生知识、能力、素质协调发展，又要区别于高职教育，注重学生自身可持续性学习能力的培养。

②构建了以“信号与系统”为中心，突出专业性和工程应用能力的信号类课程群体系。信号类课程的教学内容存在不可分割的内在关系[3]，重新组织课程群中各门课程的教学内容，删除重复内容。一是解决了理论课时量不足问题；二是克服了传统单维教学模式以课本为本，课程之间界限分明，知识相对封闭，教学内容缺乏连续性的弊端。三是有利于学生把前导和后续课程所学知识构成知识链的有机整体，避免学生学此忘彼，促使学生的知识掌握更加深入，为构成完整的专业知识体系奠定基础。

2.2 教学方法和教学手段改革

（1）知识传授与能力培养并重的教学方法改革。如何激发学生学习兴趣和提高教学质量，许多教育同仁进行了积极的探索[4]，提出了“概念法”，“案例法”、“对比法”，“问题驱动法”，“讨论法”等方法。“信号与系统”是一门理论和工程性很强的课程，连续系统与离散系统并行研究，单一运用某种教学方法，很难达到较好的教学效果，应根据不同的教学内容，采用不同的教学方法：①用“概念法”和“问题驱动法”展开教学内容，即什么是信号？什么是系统？信号作用于系统产生什么响应？②用“对比法”对连续和离散两种系统进行时域和变换域分析，类比分析傅立叶变换、拉普拉斯变换及Z变换三大变换，达到触类旁通，又突出区别，加深理解和公式识记；③“案例教学法”引入工程概念，能形象、生动、多样地阐述和说明课程中抽象的概念和原理，如：冲击信号、波形变换、频谱、调制，抽样定理，不失真传输系统等概念和原理，加深理解，提高学生学习兴趣；④用“讨论法”结合MATLAB软件，展开习题课、实验课内容，使学生从被动学习转为主动学习，引导学生善于思考，获取新知识的科学学习方法。

（2）将当今主流的“多媒体+讲授”教学手段与计算机辅助教学软件有机地结合在一起。课堂上将多媒体教学与MATLAB图形和动态演示结合起来，使得课堂教学更为直观、生动、交互，激发学生学习兴趣。一些基本概念和计算问题可通过图形建模、数值计算使之具有可视化，能把数学概念、物理概念和工程概念统一起来，教学过程淡化数学推导，注重工程思想的灌输，提高教学成果。

2.3 基于课程群阶梯式的实验内容设计

我校“信号与系统”实验课主要以实验箱验证性实验为主，类型单一。实验内容按照实验步骤进行电路连线，通过示波器观察实验现象，得出实验结论。因此，整个教学过程缺乏对学生工程能力和创新能力的培养。以信号类课程群建设为前提，实现信号与系统、数字信号处理、数字图像处理和DSP技术及应用四门课程的实验教学内容的有机融合，形成设计分层次的、软硬结合的基础实验教学模块和应用教学模块的阶梯式实践教学模式，如图1所示。该模式有利于学生从理论学习上升到实践应用。

图1.阶梯式实践教学模式

2.4 注重过程考核，实行多样化的考试方式和科学化成绩评价方法

作者在课程考试改革项目中，探索了理论与实践分离考核的多阶段、多元化考试模式[5]，并在本校2013级通信工程专业进行初步实践，学生及格率得到了明显的改善。

（1）基于教学过程的阶段考核

理论考核本着“以考促学”的原则，采取阶段考试与期末考试相结合的模式。该模式避免了一考定胜负所带来的应试学习方法的弊病；有利于学生了解自己每阶段的学习效果，将期末考试的压力变成了平时学习的警钟，促使其主动学习；有利于教师及时发现学生所存在的问题，有针对性地调整教学进度，改善教学方法，提高教学效果。

实验考核针对实验报告中的实验数据抄袭现象普遍，必须加强平时实验考核，在每次实验项目中，老师现场检查调试结果；实验考试采取开卷、答辩形式。实验考核的改革使得学生在实验各个环节中认真对待，学生分析问题和解决问题能力得到明显的提高。

（2）合理、科学的成绩评定方法

为了全面，客观地反映学生在课程整个学习过程中的学习水平，学习态度，理论和实验总成绩采用各阶段考核累计分法，作者在文献[5]中对课程考核成绩最终评定进行了详细说明。

2.5积极引导学生树立正确的价值观和帮助学生建立科学的学习方法

大学生是青年中知识层次较高、最具有潜力、最具创造性的群体，将成长为国家建设的中坚力量。其身心健康直接影响到国家建设事业的成败和民族的兴衰。作为教学一线教师，如何培养既有现代知识又身心健康的大学生，任重道远。①加强自身师德修养，言传身教影响学生。②以精湛的学术知识教育学生、鼓舞学生，帮助学生养成科学的学习方法。③学校应营造特定的校园文化和精神氛围，建设优良的校风和学风。

3　结束语

本文分析了当前地方本科院校“信号与系统”课程教学面临的新问题，围绕应用技术大学转型教育改革举措，以培养学生的工程应用能力要求为核心，笔者根据多年的教学经验，对该课程在教学理念、教学内容以及教学方法上进行了新的尝试。实践表明：这些教学改革有效提高了学生的学习积极性，也提高了获取新知识和应用新知识的能力及课程考核及格率。“信号与系统”作为电子信息类各专业的重要基础课，如何与时俱进对课程教学改革，如何更好地传授这门专业基础课程，提高教学质量，将成为教师一直努力的方向和课题。

[1]李婧,功利主义对当代大学生价值观的影响及教育对策[D],河北师范学大学,2014.

[2]刘林平,改革高等数学课程突出应用能力培养[J],交通职业教育,2012,(4):6-9.

[3]黄海波,湛柏明,王卫华.电子信息类信号与通信课程群建设探讨[J],科教导(上旬刊),2014,(05):64-65.

[4]赵立岭.“概念法”在《信号与系统》教学中的应用[J],榆林学院学报,2012,(22):44-46.

[5]李玲香,邵金侠.“信号与系统”课程考试改革初探[J],中国校外教育(上旬刊),2015,(09):23+77.

（责任编校：宫彦军）

2016－03－26

湖南省2014年度普通高校教学改革研究项目 (湘教通[2014]247号)；湖南科技学院校级优质课程（湘科院教字[2013]58号）；通信工程专业综合改革。

李玲香（1976－），女，湖南郴州人，讲师。研究方向为移动通信与现代信号处理。

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