新工科及校企合作《信号与系统》课程改革

李娥

校企合作办学已成为许多高校一种新型的人才培养模式，企业作为以实践为主的单位，可以为学校提供良好的实践教育基地和各种充足的企业资源。同时，企业更能适应社会和市场的需求，为学校有针对性的培养人才提供各种信息和条件。另外，随着国家新工科建设的不断推进，高校在新工科建设方面的力度也在不断加大。《信号与系统》课程作为工科专业电子信息工程的一门专业核心课程，课程改革也势在必行。立足于新工科建设的发展目标，对信号与系统课程在传统教学过程中存在的问题进行了阐述，结合教学实际，对信号与系统课程教学中存在的问题提出了一些教学改革措施。通过实际应用，增强了学生对本专业的兴趣，有效提高了学生的自主学习能力、工程实践能力，增强了学生的创新意识和创新能力。

一、新工科校企合作背景

随着当今经济科技的迅速发展，国家对人才的需要日益加大，特别是多样化、高层次、具有很强创新能力和工程实践能力的创新型卓越工程科技人才。以此为出发点，各高校均将新工科建设提上日程，并进行了一系列探索和改进，并取得了一定的成绩。作为老牌工科专业电子信息工程，更应该值此契机，加强本专业的新工科建设。同时，校企合作的不断开展，也成为高校与企业合作办学的一股潮流。特别是工科类学校或专业，更适合与相关企业进行校企合作，对学生进行联合培养。企业作为直接与社会和市场打交道的单位，可以充分掌握当前社会和市场所需何种人才，从而可以为高校提供一些建设性的意见及建议，为高校的人才培养出谋划策。另外，企业也具有相当完备的实践教学条件，比如各种机器仪表、各种实验箱实验台等等，可以为学生的实践教学提供良好的教学条件，企业职工作为一线实践者，也可以直接上手作为学生的实践指导老师，他们经验丰富，各种实操均可灵活掌握，以此为基础，便可以为学生的实践教学提供各种详实的指导和讲解，为学生的实践教学提供非常重要的师资保障，可以使学生将理论知识与实践深入结合，举一反三，从实践中真正懂得理论知识的真谛。

新工科及校企合作背景下，如何进行更好地教学，也一直是所有相关老师一个值得深入研究的问题。从电子信息工程专业的专业核心课信号与系统课程出发，通过对本课程传统教学过程中存在的问题进行阐述，结合本专业多年的授课经验，提出了几项改进课程教学的措施，以求能更好地致力于学校新工科建设的发展，更好地服务于新工科建设，更好地通过校企合作联合培养，为社会培养一批实践能力强、创新能力突出的优秀人才。

二、 传统教学方法中存在的几个问题

1.教学方法单一。传统的信号与系统课程的教学过程当中，讲授法作为一种最为普遍的教学方法，已在本校应用多年。在传统的讲授法授课过程当中，老师滔滔不绝地讲，而学生并非认认真真地听，这其中有多个原因：一是信号与系统这门课程存在它自身的特点，内容多，公式多，数学物理等多门复杂学科的知识相結合，内容晦涩难懂，从而导致老师讲课激情高昂而学生却一脸麻木，不知所以然;二是授课对象一般是大三学生，课程安排比较多，导致学生课前预习课后复习的时间有限，不能做到及时预习和巩固相应知识点，从而导致上课听课跟不上，云里雾里;三是学生对课程的积极性不高，缺乏学习本门课程的热情，厌学，甚至弃学本门课程。通过调研发现，多数学生由于本门课程难度大，不好理解，而选择主动放弃本门课程的学习，上课期间老师讲课而自己忙于其他，致使学习效果越来越差。综合以上原因，其最根本的问题还是教学方法存在一定的缺陷，老师单纯的教授，一味地填鸭式灌输，不仅不能使学生愉快地学习，反而会使其越发反感，适得其反。所以，适当地改变一下教学方法迫在眉睫。

2.教学场地单一。在传统的信号与系统课程的教学过程当中，教室作为教学的唯一场所，学生的资料基本只有书本，在上课过程中以书为本，而别无其他，但本门课程中部分知识点比较抽象，如果仅仅依靠黑板和PPT在教室中为学生讲解，学生很难有直观的感受，教学效果会受影响。所以，可否在教室之外，为学生开拓更广阔的学习空间，也是一个值得考虑的问题。

3.实验形式单一。在传统的信号与系统课程的教学过程当中，信号与系统的实验室基本都是上机课，学生在机房利用MATLAB软件进行仿真练习。将实验指导书中已经给定的程序输入到软件中并运行，得到相应的图像，但是输入程序为何会得到相应的图像，学生并不十分清楚。所以，若将上机验证与其他实验媒介相结合，可能会取得更好的效果。

4.考核方式单一。在传统的信号与系统课程的教学过程当中，考核方式一般以期末试卷为主，通过最后的一张试卷，来验证学生整个学期的学习效果，但由于各种原因，仅凭期末试卷可能并不会完全体现学生总的学习情况，若辅以相应的其他考核方式，比如平时的各种实验，作业，测试等，考核方式多样一些，是否会取得更客观的评价效果？这也是一个值得考虑的问题。

三、课程改革的几点建议

1.多种教学方法相结合，因材施教。针对信号与系统课程的一系列特点，采取了多种教学方法，传统的讲授法肯定不能舍弃。在此之外，还采用了启发式教学法、案例教学法、小组讨论教学法，将以上几种教学方法相结合，在适当的时候对适当的知识点采取适当的教学方法。通过实践教学发现，以上教学方法的结合，不仅激发了学生的学习兴趣，提高了学习效果，还潜移默化的增强了学生的团结协作能力以及善于思考勇于创新的良好素质。

2.多个教学场地相呼应，知识落地。针对教学场地单一的问题，还在课下利用在线教学平台，给学生开辟了一个专门的学习讨论区，将与所学内容相关的一些新闻、科普及奇闻轶事等发送给学生，可以是文字、图片、动画或者视频等多种方式，既丰富了学生的课外知识，也提高了学生们的学习积极性。同时，学生们有与该知识点相关的一些资料等，也可以随时随地上传到讨论区，大家一起品读、鉴赏与学习，互通有无，取长补短，相互取其精华，更加丰富了自己的知识面，充分做到了在教室外学习，在娱乐中交流，在交流中不断进步。

3.多种实验手段相交融，真操实练。针对信号与系统实验课中多以验证性实验为主的问题，提出了项目教学法，提前为学生出几个项目设计题。通过运用本节课的相关知识，设计一个难度适中的项目，学生们自由选择自己感兴趣的问题，并独立完成项目设计，方法不限，同时跟企业方面的一线实践指导老师随时交流，不断改进完善各种项目的具体内容，不断改进项目教学法。通过实践发现，学生们对此种实验方式比较感兴趣，实验课中不再是机械地输入程序并仿真验证，而是激发了学生们的探索精神，学生们能够积极主动地想办法解决自己所感兴趣的项目，并在成功解决问题之后获得一定的成就感，从而更能促进学生以后的学习。

4.多种考核方式相联手，检验真知。针对信号与系统课程以期末考试为主要考核方式的问题，在平时的教学中，根据学生们的课上表现，平时测验，实验情况，分别对每位同学做了记录，并将以上几项学生的表现根据一定的标准具体化，折合成相应的分数，与期末考试成绩一起，作为评价学生一个学期以来的学习情况。通过实施发现，多种考核方式相结合，使学生不再单纯地依赖最后的突击来完成考核，而是使学生们在平时的学习中表现得更好，促进了学生在整个学期都能够不断地学习和进步。同时，学生們对此种考核方式的满意度也有所提高，效果良好。

四、结语

通过分析新工科及校企合作背景下，信号与系统课程在传统教学过程中存在的几个问题，结合教学实际提出了几点课程改革的措施，通过在实际教学中对以上几点建议的运用，收到了较好的应用效果。通过课程改革，学生对本门课程的学习积极性得到了提高，学习氛围更加浓厚，学习效果也更加显著。理论学习打好了基础，同时将理论真正运用于实践当中，理论与实践相结合，工程实践能力、创新精神及创新能力也得到了一定的提高，效果良好。充分说明，新工科背景下，结合校企合作联合培养的良好模式，通过对相应课程进行必要的课程改革，使得工科类专业电子信息专业的学生得到了更好地锻炼，只有不断进行教学方法的完善和改进，不断吸取校企联合培养的精华，才能不断适应国家新工科建设的目标要求，为学校和社会培养更多更好地创新型卓越工程科技人才添砖加瓦。[基金项目：2020年度山东省教育教学改革研究项目“新工科背景下《信号与系统》课程改革研究”（20SJG088）资助;山东管理学院2020年校级教学研究项目“应用型人才培养目标下《信号与系统》课程改革研究”（YJG2020-48）资助]

（作者单位：山东管理学院（智能工程学院））