大類招生背景下電類方向《信號與系統》課程改革的探索

東北林業大學 劉淑玉 趙永輝 嚴 旭

?

大類招生背景下電類方向《信號與系統》課程改革的探索

東北林業大學 劉淑玉 趙永輝 嚴 旭

本文闡述在大類招生背景下，電類專業信號與系統課程的建設背景、課程體系建設的教學改革，以期提高學生信號分析與系統設計的理論基礎和實踐動手能力，增強學生用算法或數學思維解決和理解物理現象的能力。

電類 信號與系統 體系改革 方法改革

一、課程建設背景的變化

電類方向課程的學習中，《信號與系統》課程需要學生有扎實的數學和電路基礎，能運用數學手段解決電路問題。學生要從概念和原理上理解《信號與系統》，能以數學手段描述和分析實際的物理系統。

二、體系結構的改革

從電類培養計劃來看，《信號與系統》課程需要學生掌握復變和電路的方法，以此為學生后續的數字信號處理打下堅實基礎。計算機網絡技術、通信技術、自動控制理論的發展越來越快，對數字信號處理的要求越來越全面。兩種信號、兩類系統、三大變換貫穿于《信號與系統》教學內容的始末。兩種信號是連續時間信號和離散時間信號，兩類系統是連續時間系統和離散時間系統。兩種系統的處理方法可以從時域上進行，也可以從變換域上進行。無論是培養方案的制定，還是教學內容的安排，《信號與系統》的教學都要符合電類方向學生發展的要求，符合培養學生綜合計算、分析電路、設計電路等能力的要求。

三、教學方法的改革

針對傳統板書教學對教學的多樣性進行相應改革。

1.教學課件的引入

《信號與系統》課程的概念較抽象，教師教學要注意提高學生的學習興趣。教師教學仍可以采用傳統教學模式，在課堂上講解典型案例。教師可以將課件上傳至數字教學平臺，學生在課前和課后自主學習查看。教師可以通過教學平臺統計教學難易點，有針對性地教學。教師也可以在平臺上安排作業、小測試和師生討論等內容。

2.循序漸進，逐步提高

課程內容的安排要由淺到深，由易到難。學生可以通過高數中由齊次解和特解的方式求解微分方程，也可以由雙零法求解，可以嘗試由沖激函數匹配法和算子符號法求解微分方程。教師要結合當前的通信模式，逐步提高學生分析問題和解決問題的能力。學生學習由易到難，在潛移默化中接受理論和方法。

3.加強實驗

教師可以將實驗環節由原來的8學時增加到14學時，要求學生分析硬件電路結構，使學生根據具體參數指標設計簡單的電路，能利用軟件實現一些簡單算法。

四、教學內容的改革

教師要結合理論加應用的原則，采取難易結合、因材施教的原則改革教學內容。

1.參考書的選擇

針對后續課程的整體要求，教師可以選擇鄭君里第三版的《信號與系統》作為教材。該教材側重理論講解，各章后面引入知識點在實際中的應用，強調實踐性。教師也可以選擇陳生潭的《信號與系統》作為輔助教材，該教材對基礎理論的介紹和一些公式的推導更為詳細，適合學生自學。

2.圖形仿真軟件的引入

教師教學可以結合matlab軟件，調用相應的命令進行仿真比較，使學生觀察時域和頻域的變化，對比學習，提高學習興趣。

3.教學內容的增加

隨著流媒體技術的發展，人們對信號的分析已經不局限于單一的信號。人們要同時分析多個輸出信號的狀況。所以，實際教學中教師要增加狀態變量法的教學。

五、實驗教學的改革

實驗教學是學生將課堂上學到的知識應用于實踐環節。實驗教學將數學概念與物理現象結合，能提高學生動手和分析問題的能力，提高學生自主解決問題的能力。實驗教學的思考題大多是實驗內容的延伸與綜合。這一教學過程的成績判定不再強調實驗結果的準確性，而是關注實驗的過程性，側重于培養學生發現問題和解決問題的能力。電路板設計強調學生對硬件電路的理解和分析。學生可以利用matlab軟件對算法和設計進行仿真操作。結合培養方案，學生應用和延伸2學期的C語言知識。

六、考試方法的改革

整個教學強調學習的均衡性和多樣性。兩次期中考試和一次期末考試能平衡學生對各部分知識點的學習和掌握，驗證教師的授課方式。平時成績由實驗和作業的完成情況組成，使教師及時了解學生對知識點的掌握程度，關注學生學習的過程性。

《信號與系統》是電類方向學生的學科基礎課。教師只有不斷更新教學內容和教學方法，才能增加學生的知識儲備，提高學生的動手能力，加強學生對課程概念的理解和對知識的延續性。教師對學生畢業設計等環節中的工程和科研能力地培養，還需要進一步研究和探索。

［1］劉蓉暉，楊爾濱.“信號與系統”課程改革的實踐和研究［J］.課程教材改革，2013

［2］唐 斌，莫 磊.面向航空電子行業的《信號與系統》課程改革［J］.成都航空職業技術學院學報，2015

［3］金 勇，胡振濤.《信號與系統》課程教學改革探討［J］.開封大學學報，2014

［4］孫妮娜.現代學徒制背景下高職《信號與系統》課程改革的探索［J］.無線互聯科技，2015

［5］李文娟.應用型大學信號與系統課程改革探討［J］.求知導刊，2015

（本文系基金項目：東北林業大學重點建設課程）

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0048

劉淑玉（1979—），女，漢族，東北林業大學，講師，在讀博士，研究方向：信號處理與通信技術