《信號與系統(tǒng)》課程的教學(xué)改革

【摘要】 信號與系統(tǒng)課程是電子信息工程、通信工程類專業(yè)的一門核心課程。本文以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，分析了該課程在教學(xué)中所存在的問題。并對這門課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)、考核方式等方面均提出改革措施。

【關(guān)鍵詞】 信號與系統(tǒng) 教學(xué)改革 應(yīng)用型人才

一、引言

信號與系統(tǒng)是國內(nèi)外許多工科大學(xué)通信和電子信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。信號與系統(tǒng)課程的特點是理論性較強，數(shù)學(xué)表達式較多，但每一表達式有它各自的物理含義[2]。對于學(xué)習(xí)者，不僅要有扎實的數(shù)學(xué)功底，而且要有清晰的物理概念。現(xiàn)今，我校正在往應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展。針對我校的電子類專業(yè)，提出以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目標。因此，電子類專業(yè)的理論型教學(xué)也需要向應(yīng)用技術(shù)型教學(xué)進行改革。為了適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型教學(xué)的需要，我校課程的設(shè)置也進行了相應(yīng)的改革。本文以我校為例，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實驗教學(xué)和考核方式等方面對信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)進行了探索，以適應(yīng)我校向應(yīng)用型大學(xué)發(fā)展的需要。

二、信號與系統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

（一）涉及數(shù)學(xué)運算和推導(dǎo)較多。作為專業(yè)課，《信號與系統(tǒng)》在理論研究中有著重要的作用，但是由于《信號與系統(tǒng)》的特點是理論性強，涉及的數(shù)學(xué)運算和理論推導(dǎo)較多。計算本來只是分析的前提，可是學(xué)生在學(xué)習(xí)中，往往將注意力集中在數(shù)學(xué)問題的求解上，忽略了對其結(jié)果進行分析，使得長期以來，這門課給人的感覺更像數(shù)學(xué)課，只是專注于單純的理論學(xué)習(xí)。我校學(xué)生的理論基礎(chǔ)較差，尤其是多數(shù)學(xué)生的高數(shù)功底差，在涉及理論推導(dǎo)的過程時，學(xué)生不太能理解，不能掌握其真正內(nèi)容。這樣對于一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好的學(xué)生，對這門課通常都會有先入為主的概念，認為這個課程沒用，而且數(shù)學(xué)東西多，沒有信心學(xué)好，會打擊他們的學(xué)習(xí)積極性。

（二）實驗教學(xué)單一。《信號與系統(tǒng)》是理論性和實踐性都很強的課程，尤其是實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更為關(guān)鍵。長期以來，我們往往重視了理論教學(xué)，把理論教學(xué)放在首位，實踐教學(xué)處于從屬的位置，我們往往是將理論課與實踐相分離，一般實驗課在理論課學(xué)完或是學(xué)了多個學(xué)時才開始。而且實踐教學(xué)主要以配合理論教學(xué)，開展的實驗很多都是為了學(xué)生更容易理解理論教學(xué)內(nèi)容的驗證性實驗為主。對于驗證性實驗，學(xué)生在實驗前不明白為什么要做該實驗，只是按步就搬，多數(shù)實驗流于形式，而設(shè)計性實驗和綜合性實驗就更少。

（三）教學(xué)方式不足。

從教學(xué)手段上看，我們多是單向灌輸，以傳授知識為主要目的，采取灌輸式教學(xué)方法和幻燈片、黑板等傳統(tǒng)的教學(xué)手段講課。以往教學(xué)方式的不足表現(xiàn)在：①在數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)中，板書量太大，占用了大量的課堂時間，課堂授課內(nèi)容減少，信息量降低；②學(xué)生在枯燥乏味的公式推導(dǎo)中容易產(chǎn)生厭煩心理，從而對該課程失去興趣。

三、改革的思路

（一）教學(xué)方法的改革。（1）減少課程的數(shù)學(xué)運算和推導(dǎo)。減少《信號與系統(tǒng)》課程中涉及的數(shù)學(xué)運算講解[3]，重點講解其物理意義，及如何運用這些知識。至于運算方面，可完全由計算機仿真軟件實現(xiàn)。（2）安排討論課。讓同學(xué)們查閱資料，關(guān)于信號與系統(tǒng)的具體應(yīng)用、相關(guān)新聞等等，讓同學(xué)們展開討論，擴展同學(xué)們對信號與系統(tǒng)的知識面，提高他們對信號與系統(tǒng)的興趣。（3）將MATLAB軟件引入課堂。利用MATLAB的信號處理工具箱和圖形處理及數(shù)據(jù)可視化，可以將結(jié)論直接用圖形來演示，從而讓學(xué)生對抽象的概念和定理以及結(jié)論有直觀的認識，并加深對一些重要概念的理解，已取得一定的效果。

（二）實驗教學(xué)的改革。（1）增加設(shè)計性實驗和綜合性實驗。信號與系統(tǒng)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，仍然是以驗證性實驗為主，但是為了加強學(xué)生對其知識的理解和應(yīng)用，需要增設(shè)設(shè)計性實驗和綜合性實驗[3]。（2）實驗教學(xué)與理論教學(xué)同時進行。我們往往是將理論課與實踐相分離，一般實驗課在理論課學(xué)完或是學(xué)了多個學(xué)時才開始。考慮到信號與系統(tǒng)可用MATLAB仿真進行驗證性實驗，因此，為了更好的將理論與實踐結(jié)合，可選擇在實驗室教學(xué)，如一節(jié)理論課結(jié)束，即可讓學(xué)生開始在MATLAB上進行仿真實驗，從程序及圖形上加深對相關(guān)理論內(nèi)容的理解，能夠深入理解所學(xué)的理論內(nèi)容。

四、結(jié)論

隨著通信電子的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)思想都已不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)。但經(jīng)過不斷的研究與探索，我們通過對該門課程進行了一系列改革，并取得了一定的成效，但還存在著一些問題，有待于在今后的教學(xué)實踐中進一步改進。

參 考 文 獻

[1] 陳后金. 信號與系統(tǒng)[M]. 高等教育出版社

[2] 徐天成. 信號分析與處理類課程整合優(yōu)化的研究與實踐[J]. 高教探索. 2007，（6）

[3] 陳后金. 信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理課程教學(xué)改革[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報，1999，（12）