工程认证背景下“信号与系统”课程教学方法的实践研究

雷红

摘 要：本文研究了工程认证背景下“信号与系统”课程教学方法的实践问题。对“信号与系统”课程教学方法进行创新实践的必要性展开分析，结合工程认证的要求和标准，探讨了工程认证背景下对于该课程教学方法的创新实践的积极影响，并基于以上内容提出了相应的创新实践策略：丰富课程教学内容、利用网络辅助课堂教学、实验课教学方式创新等。本文还通过实例分析，具体展示了该方法的应用和实践成果。研究结果表明，创新实践方法有助于提高“信号与系统”课程的教学质量，增强学生的综合素质和竞争力，为培养顺应社会发展需要的工程人才做出贡献。

关键词：工程认证背景下 信号与系统 教学方法 实践研究

“信号与系统”是我国高校电子信息工程专业学生必修的专业基础课程，其中的理论内容为后续“通信原理”“数字信号处理”等课程提供了重要的支撑。此外，该课程也能在一定程度上培养学生的系统思维、分析问题和解决问题的能力。随着工程教育的不断发展，工程认证逐渐成为衡量高校工程专业教育质量的重要标准。未来社会发展离不开实践能力强、创新能力强的电子信息工程技术人才，如何在工程认证背景下创新“信号与系统”课程的教学方法，提高教学质量，增强学生的综合素质和竞争力，已成为当前亟待解决的问题。

为了贯彻培养实践能力强、综合素质高的技术型人才的原则，本文针对“信号与系统”课程教学方法的创新实践展开深入研究，以推动“信号与系统”课程的教学改革，提高教学质量和学生的综合素质，为培养顺应社会发展需要的工程人才做出贡献。同时，也为其他工程学科的教学改革提供一定的借鉴和参考。

一、“信号与系统”课程教學方法创新实践的必要性

“信号与系统”课程是工程学科中的核心课程之一，对于培养学生的系统思维、分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。然而，传统的教学方法通常更重视理论知识的传授，对于实践能力培养的重视程度不够，教学方式比较单一，师生之间的互动性不足。考虑以上多方面的因素，为了更好地实现对“信号与系统”课程教学效果的提升，进行“信号与系统”课程教学方法的创新实践是必要的。

首先，创新实践有助于培养学生的综合素质。在传统“信号与系统”课程教学注重知识传授的基础上，加强对学生实践能力、创新能力和团队协作能力的培养。课程教学方法的创新实践可以引导学生主动参与、积极思考、动手实践，提高学生的综合素质和竞争力。

其次，创新实践有助于提高教学质量和效果。传统的教学方法在传授理论知识方面有着一定的优势，但在互动性和实践性等方面仍需优化。课程教学方法的创新实践可以更好地发挥学生的主体性和积极性，在提高教学质量的同时还能够丰富学生的学习体验，激发学生的学习兴趣和动力，进而提升教学效果。

最后，创新实践有助于推动教育教学的改革和发展。随着工程认证的推广和深入，工程教育需要不断更新教学理念和方法，以适应社会发展的需要。“信号与系统”课程教学方法的创新实践可以探索出更加符合工程认证要求的教学模式和方法，推动教育教学的改革和发展。

综上所述，进行“信号与系统”课程教学方法的创新实践是必要的，不仅可以提高学生的综合素质和竞争力，还可以提高教学质量和效果，推动教育教学的改革和发展。

二、工程认证对该课程教学方法创新实践的积极影响

工程认证对“信号与系统”课程教学方法的创新实践产生了积极的影响。首先，工程认证标准强调了以学生为中心的教学理念，推动了教学方法的改革，使教师更加注重学生的参与和体验，激发了学生的学习兴趣和动力。其次，工程认证标准要求培养学生解决复杂工程问题的能力，使教师更加注重实验和实践环节，加强实践教学模式，从而提高学生的实践能力和创新能力。此外，工程认证还推动了教学资源的更新和教学质量的提升，为教学方法的创新实践提供了更好的条件和保障。

在工程认证背景下，“信号与系统”课程教学方法的创新实践得到了鼓励和支持。教师更加注重学生的主体性和积极性，采用多样化的教学方式和手段，如案例分析、小组讨论、互动教学等，提高学生的学习效果和能力。同时，教师也更加注重实践教学和实验环节，通过设计并实施综合性、创新性实验项目，培养学生的实践能力和创新精神。这些创新实践的方法不仅有助于提高“信号与系统”课程的教学质量，也有助于提高学生的综合素质和竞争力，为他们未来的职业发展打下坚实的基础。［1］

综上所述，工程认证对“信号与系统”课程教学方法的创新实践产生了积极的影响，推动了教学理念的更新和教学方法的改革，提高了教学质量和学生的综合素质。

三、工程认证背景下“信号与系统”课程实践方式

（一）丰富课程教学内容

工程认证背景下，我国高校“信号与系统”课程教学方法在进行实践时首先需要科学地安排教学内容，只有注重课程内容之间的衔接，才能顺利完成教学方法的实践。［2］一般来说，“信号与系统”课程中需要掌握的公式、定理较多，概念较为抽象，学生对于该课程的学习存在一定的难度，所以在进行“信号与系统”课程教学方法的实践时，需要合理规划教学内容，体现教学方法的多样性，进而加深学生对课程的理解与记忆。

首先，在“信号与系统”课程教学过程中，教师要重视理论知识的前驱与后继关系，也就是每一课时的内容都要整理出清晰的主线，为后面课时的内容奠定基础，让学生更容易理解相关知识点。其次，在实际“信号与系统”课程教学过程中，教师要注重学生的思维训练，以本课时教学内容为对象，不断向学生抛出问题，让学生通过自主解决问题来锻炼思维能力。最后，在日常“信号与系统”课程教学内容中贯穿工程实例，针对有难度的工程实例，教师可以安排学生分小组讨论，让学生积极提出自己的想法，鼓励学生的创新性思维，让学生在解决实际工程问题时，提升自身创新意识与实践能力。

“信号与系统”作为电子信息工程专业重要的基础课，其理论知识点对于其他专业课程均有所帮助，所以本文通过上述几点内容对课程教学内容进行丰富，让学生不只简单掌握抽象的知识点，更能培养解决实际工程问题的能力，在“信号与系统”课程教学方法实践中，教学内容可以为后续实践奠定良好基础，只有丰富的教学内容，才能帮助学生加深对“信号与系统”课程的掌握，进而提升自身解决工程问题和创新性思考的能力。

（二）利用网络辅助课堂教学

“信号与系统”课程教学方法的实践可以加深学生对所学理论内容的理解，在工程认证背景下，可以优化实践课程的设置，提升学生的实践能力。

具体可以利用网络平台来辅助课堂教学，实现不限时间与空间的“信号与系统”课程教学方法实践活动。［3］网络教学平台可以促使“教”与“学”融为一体，教师可以通过网络平台增进师生之间的互动交流。

首先，在课前阶段，高校电子信息工程专业教师根据网络教学平台的后台统计数据，精准掌握每一位学生的学习水平及学习进度，从而为学生制定个性化的教学计划，并利用网络平台向学生推送课前预习资料，帮助学生更好地消化“信号与系统”课堂教学内容。其次在课中阶段，教师通过网络平台以直播的形式向学生传授知识，并下达学习任务，学生跟着老师的思路完成课堂教学内容，如果有部分知识并未深刻理解，可以在课后时间通过网络平台，反复查看录播视频，直至对所学内容全部掌握。在课堂上教师可以布置实际工程项目的实践研究，学生以小组讨论的形式完成实践研究，并通过网络平台展示学习成果。最后在课后阶段，学生可以通过网络平台提出学习过程中遇到的问题，教师对每位学生的问题给予解答，辅助学生更好地学习“信号与系统”课程。

因此，在“信号与系统”的课程实践中，教师可以利用网络来辅助课堂教学，从课前、课中及课后三个阶段，全面跟踪学生的学习情况，从而收获更好的教学效果。

（三）创新实验课教学方式

工程認证背景下，“信号与系统”课程教学的主要目标就是培养社会所需的创新型、实践型人才，所以实验课的教学方式至关重要。故在进行实践时，可以对现有的实验课教学方式进行创新。一般情况下，“信号与系统”实验课大多做验证性的实验，也就是让学生通过实验课对课堂上学习到的理论知识进行验证，从而加深记忆，所以在进行实验课教学时，可以采用实验箱与MATLAB软件这两种方式。

首先是实验箱，就是让学生结合相关指导书，真实地进行实验，如通过方波信号的分解实验，让学生更深刻地体会到滤波器上波形的变化情况，这种实验课教学方式更加直观形象。其次是MATLAB软件，利用该软件可以进行仿真实验，让学生通过模拟的方式，加深对理论知识的理解，这种实验教学方式更加简单快捷。

高校在开设“信号与系统”实验课时，需要进行灵活扩展以及开发，根据实际的教学内容选择不同的教学方式，为培养学生的创新思维奠定基础。在“信号与系统”课程教学方法的实践中，实验课教学方式的创新可以明显提升学生对这门课程的学习兴趣，有助于培养出社会真正需要的工程人才。

四、实例分析

（一）实践对象

本文研究的主要目的是改善我国高校“信号与系统”课程教学现状，以促进教育改革，将工程认证理念作为“信号与系统”课程教学的指导思想，针对文中所提实践方式进行实践教学设计。在进行“信号与系统”课程教学方法的实践教学时，需要确定实践对象为某高校。在高校开设的多个专业中，电子工程、通信工程、自动化工程、计算机科学、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术以及测试计量技术与仪器等专业均有开设“信号与系统”课程。本文以该高校开设“信号与系统”的所有专业学生作为本次教学的具体实践对象，总计1500人。为了更有效地展示出该高校应用本文所提实践教学方式的效果，选取与该高校教学方针和学生水平相近的另一所学校相应专业的所有学生作为对照，总计1600人。

（二）实践教学设计

在进行“信号与系统”实践教学设计时，需要对这门课程进行充分了解，这样才能在最大程度上发挥出教学方法的教育优势。一是实践教学内容，在本次实践教学活动中选择的两所高校开设“信号与系统”课程均已超过20年，均使用汤全武主编的教材，整个教材中共存在七大模块的教学内容，本文主要选用“连续时间系统的时域分析”这一课时作为实践教学内容；二是教学目标，经过本课时的教学，让两所高校相应专业的学生掌握信号与系统的时域分析的基本原理等知识点，明确线性时不变系统的特性，进而解决实际问题。在上述“信号与系统”实践教学分析的基础上，本文设计了实践教学活动流程，如图1所示。

实践教学活动流程设计是确保本次“信号与系统”课程实践教学顺利实施的关键，本文结合“连续时间系统的时域分析”课时的实际教学情况，设计如图1所示的主要教学环节，且各环节教学内容各不相同，从整体上实现“信号与系统”的教学目标。

五、结语

工程认证是国家教育改革大背景下的必然发展趋势，而“信号与系统”作为我国高校电子信息工程专业教学中不可或缺的课程，为了使其在工程认证背景下获得更好的教学效果，本文结合相关经验制定一系列“信号与系统”课程教学方法的实践方式，并通过教学实践活动证明了本文所提实践方式的有效性，使高校电子信息工程专业学生对“信号与系统”课程重难知识点精准掌握，从而实现“信号与系统”课程教学效益的最大化，对促进我国教育改革有着一定的理论指导意义。

参考文献：

［1］ 罗静，刘仁，施冬健，等.工程认证背景下高分子材料与工程专业实验教学的改革初探［J］.高分子通报，2021（5）：107-114.

［2］ 高哲，孙亚赛，周茜，等.在工程教育专业认证背景下的“食品营养学”教学改革［J］.食品工业，2022（5）：256-258.

［3］ 郝雨薇，翟铭，孙志成，等.工程教育专业认证背景下线上教学方法改革和探索［J］.数字印刷，2022（4）：104-109，137.

基金项目：海南热带海洋学院2020年度校级教育教学改革研究项目“信号与系统课程教学改革研究与实践” （RHYktjg2020-19）。