“信号与系统”小班讨论课教学改革的探索与实践

胡红平　康志伟　彭微

摘要：小班讨论课作为对大班授课的一种补充，在教学中起到越来越重要的作用。“信号与系统”是信息类专业的核心课程，理论性强，有一定难度。运用大班授课与小班讨论进行组合教学，有利于学生的自主学习及其对理论与应用的融会贯通。本文针对“信号与系统”小班讨论课存在的问题进行了探讨，结合小班讨论课程教学实践，从教学内容与教学方式方面提出了能激发学习兴趣、促进知识掌握以及创新能力提高的有效方法。

关键词：信号与系统；小班讨论；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）31-0139-02

一、引言

目前，“大班授课、小班讨论”教学模式在国内高校逐渐兴起，已成为提高教学实效性的重要途径。大班授课一般是面向本科专业的几个小班同时进行课堂知识讲授，小班讨论则面向单个小班进行专题探讨，将课堂讲授与专题探讨相结合能更加灵活有效地促进学生自主学习和思考，学会分析问题和解决问题，从而使学生具备坚实的专业理论和应用创新能力。“信号与系统”作为信息类专业的一门核心课程，在相关专业的课程体系中占有十分重要的地位。该课程主要研究信号和线性系统的基础理论和基本分析方法，涉及较多的数学原理和系统理论，由于授课学时有限，该课程以往主要采用大班教学方式，通过大班授课讲授书本内容，通过习题加深和增强学生对知识的理解，通过实验验证相关原理与方法，通过考试评价学生掌握知识的水平，这种传统的教学方法在长期的教学过程中已经定型，对人才培养起到了积极的作用。

二、教學方式的改革

在教学方式上，小班讨论课主要采取“学生主体，老师主导”的教学模式，为学生提供了一个很好的展示自我、发表意见的机会与平台。在“学生主体，老师主导”课堂模式中，教师主导作用和学生主体地位是一致的，它们之间是相辅相成的关系，学生是作为学习这个过程的主体，教师则是对学生学习起到一个引导和辅助作用，通过采用这种小班讨论课模式，增强了教师与学生之间的互动，同时也提高了学生的自主学习与交流能力。小班讨论课的教学方式改革如下：

1.布置任务，分组完成。每次小班讨论课之前，由老师布置任务，一般在大班授课内容的基础上提出相应的讨论题，将这些讨论题分配到每一个小组。各小组成员进行分工协作，结合自己所学的知识，查阅相关资料，分析问题，思考解决方案，然后在小组内进行讨论，共同研究，协同解决问题。这种合作机制充分调动了每个同学的学习兴趣，提高了分析问题和解决问题的能力。

2.上台展示，交流学习。小班讨论课堂上，由各个小组选一至两名成员上台对本组讨论结果进行陈述，并展示相关研究成果，在该小组陈述与展示过程中，其他组均可以向该组同学提问，并进行交流探讨。

3.总结观点，巩固知识。在每个小组的问题都讨论完之后，先选择几名同学对本次小班讨论课的内容进行简单的归纳，最后由老师进行总结，老师针对学生们在讨论中遇到的无法解决的问题，分析原因，解答疑惑。同时，突出讲解讨论题涉及该门课程的重点知识，进一步加深同学们对课程内容的理解，从而巩固大班讲授课所学理论知识，并通过实例展现相关应用。

三、教学内容的改革

“信号与系统”作为信息类专业的基础课程，涉及的理论知识多，数学推导与分析较复杂，受学时限制，大班授课内容通常局限为书本内容，难以对其进行扩展延伸，通过增加小班讨论课，从教学内容上进行改革，可形成了一套完整课程体系。小班讨论课的教学内容改革如下：

1.知识巩固，扎实基础。小班讨论课是对大班授课的一种补充，在大班授课时，受课时的限制，老师侧重于基本概念、基本理论、基本方法的讲解，“信号与系统”涵盖了时域与变换域的概念、理论、方法，内容非常多，学生们在大班授课课堂上常常难以理解透彻，只有依靠课后思考才能逐步清晰明了。针对这种情况，结合具体授课内容，老师列出一系列讨论题，作为大班课程后的小班讨论题目，有重点有目标地引导学生思考问题，使他们通过阅读文献、查找资料、研究方案、互相交流、自主学习极大地发挥自身的主观能动性，以实现对知识的透彻理解。

2.知识拓展，激发兴趣。小班讨论的内容广泛，拓展了书本知识，激发了学习兴趣。在学习了三大变换原理以后，可将讨论的话题拓展到很多应用领域，如语音信号采用和频谱分析、电子音乐合成、信号的调制与解调、滤波器设计、信号混响效果设计等一些实例，旨在将所学理论知识拓展到实际应用中，以加深学生对信号与系统时域与频域分析以及信号处理方法的深入理解。通过小班讨论课引导同学们一起进行讨论交流，掌握一些有关科研知识，培养学生的科研兴趣，不断开拓视野，从而体会到该课程知识的重要性与实用性。

3.知识融合，鼓励创新。“信号与系统”这门信息类核心课程，其内容是很多学科方向学习和研究的基础，与许多课程是紧密联系的。该课程依托于高等数学、复变函数与积分变换以及电路分析基础等课程知识进行展开，通过建立时域与频域分析的思想，构建对信号进行加工处理的系统模型，分析系统的性能指标，以实现最优信号处理系统模型。这些知识可以运用到很多领域，具有普适性。

四、小班讨论课改革实践

我校开设小班讨论课已经有6年多时间了，头几年小班讨论课正处于实践探索期，在教学方式与内容方面仍有不少问题，就信号与系统这门理论性较强的课程来说，最主要问题出现在课程组织、内容规划、创新思维等方面，导致小班讨论课有点流于形式，实际成效没有体现出来。近三年以来，我们着重对小班讨论课程进行了重新规划和改革，在上述的教学方式与教学内容方面进行了改进，并在小班讨论课堂进行实施，教学氛围随之发生了明显的转变，变被动学习为主动学习，变少数参与为全体参与，变沉默寡言为积极交流，变思维局限为开拓创新，形成了良好的研讨气氛，达到了良好的教学效果。

在湖南大学信息科学与工程学院通信工程专业“信号与系统”2013级、2014级、2015级三个年级小班讨论课教学改革实践过程中，我们明显感觉学生的学习积极性有了显著提高，小班讨论已经成为他们非常喜欢的一门课程。由于与课程相关的讨论题目形式多样，不论是理论还是应用方面的话题都能吸引学生的兴趣，激发他们积极思考与创新思维，使得他们对课程知识能深入理解与透彻掌握，并能灵活运用，具备扎实的专业基础和应用创新的能力。

五、结语

“信号与系统”是信息类专业的核心基础课程，对该课程在大班授课之外辅之以小班讨论课构成了较完整的课程体系，是一种良好的组合教学形式。对小班讨论的教学方式与教学内容的改革能适应新时期教学发展和人才培养的需要，已形成良好的相互学习、合作研究、共同探讨的氛围。我校“信号与系统”小班讨论课程的教学改革实践表明，合理的组织形式、精选的讨论内容、丰富的应用领域、多元的解决思路都是激活学生兴趣、提高学生自主学习和积极创新能力的有效途径，可达到良好的教学效果。

参考文献：

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