独立学院信号与系统课程教学改革分析

郭彬+褚俊英

摘 要：信号与系统课程对于很多电子信息、电气工程、自动化等专业来说都是一门较为基础性的学科，它的理论性、实践性以及系统性都很强，对于学生专业的学习起着非常重要的铺垫作用，可以说是数字信号处理、通信原理等课程学习的必修课程，其知识点多且比较复杂抽象，学生学习的难度非常大。独立院校对于该门课程的教学很多都处于探索阶段，在课程的教学中存在许多不足之处，为适应应用型人才培养的需要，该课程的教学改革势在必行。

關键词：信号与系统课程；必修课程；教学改革

一、引言

信号与系统课程主要学习的是信号与系统有关方面的理论及其基本的分析方法，是工程类专业比较基础的课程，是电气信息类、自动化类专业较为基础的课程，该课程的学习主要以高等数学、电路分析等为理论基础，在专业教学中有着承前启后的作用，学生对该门课程知识的掌握程度直接影响着其分析解决专业课程问题的能力，所以对该课程的改革十分有必要。独立学院工程类专业的基本目标是培养应用型人才，随着招生规模的扩大，所暴露出的教学问题也就越来越多。众多的独立院校都开始尝试对信号与系统课程教学进行改革并且取得了一定的成果，显著改善了教学的质量，不过仍然存在较多的问题。

二、当前独立学院信号与系统课程教学存在的问题

信号与系统课程的知识点相对而言比较多，且相关的理论也比较抽象。而独立院校学生的学习能力以及基础相对要差，尤其是数学基础，当出现对数学能力要求较高的知识点的时候，很多学生无法掌握。在课程教学的过程中，笔者发现，较多的学生对该门课程的学习感到非常吃力，有的甚至因此失去学习的兴趣与信心，最主要的原因也是对高等数学等相关先修的课程知识没有掌握好。当前独立院校信号与系统课程教学中存在的较为普遍的问题主要有：

1.学时比较少

该课程对于很多工程类专业来说是一门较为专业的基础课，对于学生专业课的学习有着非常重要的作用。该课程涉及的知识点比较多且内容比较难懂，但是很多独立院校在安排学时方面却相对比较少，导致很多学生学起来非常吃力，掌握起来难度非常大，有的甚至越学越没兴趣。

另外，该课程对数学运算能力要求很高，学生必须要借助大量练习题掌握有关知识点，再加上知识的前后联系非常紧密，学生必须要花费很多时间进行梳理与总结，只有这样才能够完全掌握课程前后内容之间的联系以及该课程知识点与别的专业课程之间的相关联系。学校安排的学时较少，导致教师在上课过程中对知识点的讲解相对较粗，教师为完成该门课程的讲解，花在每个章节上的时间相对较少，学生由于理解能力有限，加上自学能力相对较弱，缺乏时间进行复习，导致很多学生对该门课程知识的掌握非常有限。

2.教学模式比较单一

信号与系统是一门对数学能力要求很高的学科。该课程的知识大多要借助高等数学、复变函数以及线性代数等知识点来掌握，从某个方面来说，该课程的教学实际上就是数学的变换与分析的过程，抽象程度非常高，数学基础比较差的学生理解起来非常困难。独立院校的学生在高中阶段的综合能力与普通一二本的学生相比相对要差，他们学习起来相当困难。加上数学教师与后继课程的教师缺乏沟通与交流，他们在教学上各有侧重点，学生在学习该课程的时候，遇到一些比较难的涉及数学计算与推导的问题往往非常吃力。再加上教师所采取的教学方式基本上还是高中的教学模式，以单向的知识传输为主，与学生之间的互动比较少，对学生掌握的程度缺乏了解，导致学生学习的积极性比较差，课堂的氛围比较沉闷，尤其是遇到比较难且比较抽象的知识点时，很多学生都感到茫然，教师的整体教学效果比较差。

3.师资队伍力量薄弱

信号与系统课程是电气、电子信息工程、自动化类专业的基础课程，对于很多独立院校来说，这几类专业的师资队伍都存在着数量不足、水平差、专业能力弱的现象。尤其是随着招生数量的增加，学校整体的办学规模在不断扩大，该课程教学队伍的力量更加薄弱。在教师缺少的情况下，学校往往会安排相关专业的教师教授该门课程，无形中增加了很多专业课教师的教学任务，一些教师由于教研繁忙，教学准备时间相对较少，教学质量方面难以保证。此外，加上教学任务加重，很多教师对课程内容的钻研时间也相对减少，他们的业务水平可以说停滞不前，无法满足培养应用型人才的基本要求。

4.课程之间缺乏有效的衔接

很多工程类专业的专业课教学都对信号与系统课程有一定的依赖性。独立院校由于师资力量的缺乏以及教学安排较为混乱，出现一些必须要学习的课程无法得到安排的现象，导致该课程与其他课程缺乏有效的衔接，教学上存在一定的跳跃性，从某种程度上来说加大了学生学习的难度。

5.缺乏基本的实验配套设施

独立院校有部分是高职高专类院校升级而来，对于他们来说，很多课程的教学都在探索期，相应的硬件设施无法满足教学的要求。对于信号与系统课程当中的知识点，教师需要借助实验来完成理论知识的讲解，同时学生的实际操作能力也必须要在实验中获得，但是很多独立院校并不具备完整的实验配套设施，学生能够进行实验的机会较少，这在某种程度上也限制了其对知识的理解。

三、独立院校信号与系统课程教学改革策略探讨

信号与系统是工程类专业一门较为核心的课程，独立院校应该结合学生的实际情况，不断推进课程教学的改革，以适应学生的思维特点。具体而言，可以采取的策略主要有：

1.注意激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，可以引导学生积极主动地钻研有关问题，变被动为主动。独立院校工程类专业的学生对于该门课程的学习积极性普遍不高，且缺乏学习自信心。在实际的教学过程中，教师应该要有意识地改变传统的以理论讲解为主的单一的教学模式，利用不同的实验来提升学生的学习兴趣。同时，教师可以借助一定的练习题讲解帮助学生加深对有关知识点的印象，提升其联系其他学科知识点的能力，要帮助学生克服畏惧的心理，使学生能够积极地面对各种知识难点的学习。

2.合理安排教学内容

信号与系统课程与数字信号处理课程存在着一定的知识点交叉的现象。学校一般会将信号与系统课程安排在前面，但是在实际的教学过程中，笔者发现当开始教授数字信号处理课程知识的时候，学生已经忘记了很多信号与系统中的知識点，教师必须要对存在关联的或者是存在交叉的知识点进行重新讲解，学生才能够跟上教师的教学步骤，但这样造成了课时的浪费。此外，数字信号处理课程当中也涉及很多数学知识点，包括证明和公式，基础相对差的学生学习起来难度也非常大。因此在教学的过程中，教师应该要有意识地整合这两门课程的知识内容，使学生形成比较清晰的学习脉络，提升其横向联系相关课程知识点的能力。

3.教学手段多样化

教学模式单一化多是因为教学缺乏丰富的教学手段作为支撑。现代多媒体技术的发展从某种程度上来说，大大丰富了信号与系统课程的教学手段。信号与系统课程涉及的公式非常多，又与数学存在较为紧密的联系，很多学生缺乏学习信心。借助多媒体教学手段，教师可以有意识地淡化数学公式的推导，使学生改变传统的“信号与系统学习就是数学学习的观念”，使课程更加突出工程专业特点。例如在讲解“傅里叶变换的时移特性”时，除了要推导相关的表达式时，更应该将讲解的重点放在“时域时移影响信号频谱的相位特性”上，使学生加深认识傅里叶变换性质的物理意义以及调制与解调的本质。此外，还可以借助实物演示、各种立体化视频、Matlab软件等，将抽象的知识具体化，以加深学生对相关知识点的印象。

4.加强实践教学

信号与系统课程是一门实践性以及应用性很强的课程，因此除了要注重理论知识的讲解外，还必须要突出实践教学环节，使学生能够将所学到的理论及时应用于实践，以提高学生解决实际问题的能力。在实践教学环节，教师应该突出与理论知识的结合。在讲解理论知识的过程中，可以借助于Matlab仿真软件将各种工程应用实例直接展示给学生，让学生利用该软件完成各种实例的操作，例如画信号的波形、求系统的阶跃响应、信号的运算以及冲激响应等，使学生能够加深对各种信号特征的理解。对于专业实验设备的不足，则可以利用Multisim等电路仿真软件进行仿真，观察电路的波形和现象，加强理论和实际的联系。

四、结语

高校教育的目的在于除了使学生掌握知识外，更重要的是要让学生具备一定的自主学习探索能力，使学生能够独立地解决问题。独立院校的学生有自身的特点，他们的综合知识水平比普通本科院校的学生相对较差，尤其是数学方面能力，信号与系统课程对于学生专业课的学习有着非常重要的意义，所以对该门课程教学的改革必须要能够适应学生的学习思维以及学习能力，以促进教学效果的提高，为学生专业课的学习提供重要保证。

参考文献：

[1]郝允慧.独立学院《信号与系统》课程教学方法改革探讨[J].现代企业教育，2012（1）：29.

[2]周小微，金宁，刘大健.独立学院信号与系统课程教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备，2012（19）：58-60.

[3]吴再群.电子信息工程专业《信号与系统》课程教改探析——以百色学院为例[J].课改前沿，2012（12）：22-213.

作者简介：郭彬（1981— ），男，硕士，研究生2010年毕业于河北工业大学机械工程学院仪器与科学专业，讲师，从事自动控制方向研究及自动化教学；褚俊英（1983— ），女，硕士，从事中央空调自动控制方向研究及自动化专业教学。