新建本科院校信号与系统课程建设与改革

摘 要针对新建本科院校信号与系统教学现状与存在的问题,提出一些课程建设与改革措施.本文从平顶山学院信号与系统课程建设为例,总结了一些经验,并提出进一步的改革设想.

关 键 词本科院校 信号与系统课程 建设 改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

信号与系统课程的教学作为电气信息工程学院（以下简称本院）测控技术与仪器（以下简称测控）专业、电子信息工程（以下简称电子）专业的专业基础课程之一,在教学环节中起着承上启下的连接作用,在本科生培养计划中,占有极其重要的地位,建设好信号与系统课程,对于提高两个专业学生的培养质量,具有重要的意义.本文结合对升本后平顶山学院该课程开设情况的调研和分析总结,对课程的教学改革提出一些建议.

1.教材选用及改革

目前信号与系统的教材版本较多,这为教学提供了丰富的资源选择可能,但是也容易造成教材选取的盲目随机性,我校自2008级测控专业首次开设信号与系统课程以来,已经完成2008级测控专业、2009、2010级测控和电子专业共三届五个班的学生的教学工作.在以往的教学中,根据教学大纲、教学需求、学生的接受情况对教材选用做过一定改革.在2008、2009级教学中,选用了由北方交通大学陈后金教授主编的《信号与系统》,该教材最大的特点是把信号与系统、连续与离散、时域与频域部分都分列章节,条理特别清晰,学生在学习过程中比较容易将各个抽象知识各个击破,避免了在面对众多相对较难理解的知识点的同时,再混淆连续与离散,系统与信号等大概念.通过两届学生的教学,取得了一定的教学经验,教学效果也逐步提高.在此基础上,考虑到学生考研需求,对2010级测控和电子专业的学生选用了由郑君里主编的《信号与系统》（第2版）,该教材综合性较强,更注重各知识点的糅合,教材分上下两册,课堂讲授内容基本集中在上册,只讲授连续时间信号与系统和很少量离散系统的内容,这也符合其跟后续数字信号处理课程重合的特点.在授课过程中,教师通过推荐及鼓励学生积极查阅一些国内外经典教材,甚至一些网络资源,灌输给学生一种学无止境的思想,使其知识面大大扩展,更形成一种开放的学习思想.

2.教学内容的整合与更新

工科专业的知识结构非常体系化,课程间联系紧密,可以据此对教学内容做一定调整.对本院两个专业来说,课程重合度较高,信号与系统课程之前都开设过电路分析课程,所以就可以以电路系统、电路信号为切入点,多举一些电路方面的例子,从而使学生温故而知新.对于跟后续的数字信号处理课程有一定重合的离散部分,所以很多院校在信号与系统课程中,都把离散部分内容忽略不讲,但是数字信号处理课程难度系数更高,由于没有在前面课程中引入离散的基础知识,教学难度非常大,鉴于此,我校在信号与系统课程中对离散信号、z变换等内容也都做了一定的讲授.实践证明,学生在刚学习过连续部分内容之后,在同一学期更容易接受离散部分的相关知识,为后续数字信号处理的学习奠定了很好的基础.在引入通信系统、控制系统、稳定性等概念时,也可着力使学生为控制理论等相关课程建立先知意识,减少其对未来课程的生疏和畏难心理.

为了更好地反映社会需求,要逐步改变目前教学内容更新慢的现状.信号与系统相关知识的发展迅速,在教学中要注重积极引入一些国内外前沿资讯,提高学生学习积极性,多引入一些新编教材的前沿知识,将已有教学内容推陈出新.同时,由于目前教师及教学团队单方面按照自己意向将教学内容向学生灌输,较少引入学生反馈信息,特别是继续深造及工作的学生的需求信息,这对教学内容的更新形成了很大的制约,在未来的教学中,可以引入反馈机制：通过在校生、考研学生、已毕业学生在学习工作中反馈的信息,及时修改完善课程内容,这对课程内容的改革应该很有实际价值.

3.教学方法改革建设

教学中,既要注重课程作为专业基础课的基础性,又要重视教学方法的启发性.立足基础,就要求教学中必须把基本概念、基本理论、基本方法教授清楚,为了达到好的教学效果,将抽象的理论知识转化成学生可以容易接受的自己的理解,就必须重视教学的启发性,通过在课堂上进行积极的师生互动,组织学生在课内外讨论等方式,启发学生的认识和理解力.在教学中,互动和讨论起到的积极效果非常明显,这种积极的教学方式对教师的课堂把握能力要求较高,既要激发起学生的学习积极性,又不能偏离教学内容的走向.现代教学注重教学手段的现代化.我校2008级学生采用了板书教学占绝大多数,多媒体辅助教学的发挥的功能较少,虽然在理论推导中,板书式教学更容易让学生跟上进度,但是大量的数学推导也占用了大部分的课堂教学时间,很难留出多余的互动时间,教学效果受到一定影响.通过改进教学方法,利用多媒体配合高质量的PPT课件,2009级的课堂气氛被调动起来了,教学效果明显提高.在未来的教学中,应该继续发挥多媒体教学的优势,进一步把它发扬光大,还可以通过在学院网站上上传课件、精品课程视频等手段为学生预习复习提供保障.另外,须重视教学软件Matlab的使用演示,学生在高年级还会开设专门的Matlab课程,但在信号处理中,它是一种功能强大的工具,不妨提前为学生演示,也可激发其日后学习Matlab课程的兴趣.

4.推进实验教学改革和考核机制

在改进理论教学手段的同时,也要加强实验教学,深化实践环节对理论课程的映射作用.理论课上很多抽象晦涩的知识,学生要通过很大努力才能勉强理解,过后又很容易遗忘,但是从实验中生动体现的东西,往往是让人记忆犹新的.实验教学既可加深学生的理解层次,又能激发其学习兴趣.我院有专门的信号与系统化实验室,从开设理论课伊始,就配合开设了实验课程.考虑到课程的基础性,选择验证性实验较多,目前已开设的有5个必做和两个选做的综合性实验,因学时、实验条件限制,设计性、综合性实验很难安排,在以后实验教学中应力争加强此方面的考虑,多设计一些综合性创新性实验,进一步激发学生的学习兴趣,培养其团队合作精神和创新意识.

强调学生综合素质的培养,就要既注重其对基础理论的掌握,又加强对学生知识运用能力的考核,因此,采用理论课期末考试成绩占70%,实验能力与平时成绩占30%的考核方法,增加学生理论联系实际的实践动手能力.

5.结束语

综上所述,信号与系统也是相关专业的重要的专业基础课之一,我院通过不断探索,已经摸索出一些有效的改进教学效果的方法.课程建设是一个动态发展的过程,我们将顺应时怎么发表展,不断引入新的有用信息,推行课程建设与改革的进一步发展,以求教学效果越来越好.