1、信号与系统课程教学调整与模式改革研究 摘要：本文针对唐山学院信息工程系不同专业的学科特点，对信号与系统课程的教学内容进行调整，对教学模式进行改革，将实践环节按专业特点进行不同侧重，并针对教学方法提出了有建设性的观点，并在实际课程教学过程中加以应用，取得了良好的教学效果，提高了教学质量。 下载 关键词：信号与系统 教学调整 模式改革 0 引言 信号与系统课程是电子信息类和自动控制类课程重要的专业基础课，通过这门课程的学习，使学生牢固掌握信号与系统的基本概念和理论，并为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础，使学生初步具备应用信号与系统的观点和方法处理实际问题的能力。现有课程教学存在课程安排欠科学、
2、教学模式单一的问题，为此结合该系各专业培养计划对信号与系统课程教学知识结构的调整和教学模式的改革进行深入分析与研究，并将调整与改革方法融入到实际教学过程当中，使课程教学效率提高，取得良好的教学效果。 1 依据课程体系，调整教学内容 随着电子技术和计算机技术的飞速发展，信号与系统的理论得到了空前的应用。信号与系统课程作为专业基础课，是该系通信工程专业、电子信息工程专业、电气工程及其自动化专业和轨道交通专业课程体系的重要组成部分。根据各专业相关课程体系建设规划，对其前修后续课程知识点覆盖范围进行了统一调整。 通信工程专业、电子信息工程专业中信号与系统后续课程有数字信号处理和 DSP原理及应用，这三
3、门课程逐层递进，所学知识前后呼应。考虑到数字信号处理课程主要以离散信号处理为主线，且从信号处理角度体现出自身的系统性，所以在培养计 划于教学大纲中进行调整。信号与系统课程主要以连续时间信号的变换和系统的特性为主，将原课程中离散信号时间变换和系统处理部分删减掉，调整到后续数字信号处理课程中。调整之后这两个专业信号与系统课程教学围绕连续信号时域分析与变换域分析、连续系统特性分析和滤波调制和抽样展开，更加侧重电子信息类专业课程特点，符合专业人才培养目标。现代高校在人才培养方面，要更加注重对课程的及时变革，通信工程、电子信息等专业，和实际技术进步密切相关，随着互联网电子信息技术快速发展，学校的相关课程
4、改革，要跟上时代步伐，与时俱进。 电气工程及其自动化专业属自动化类专业，其后续课程除数字信号处理课程外，还有自动控制原理课程。结合此专业相关课程教学大纲和培养计划的要求，对信号与系统课程教学大纲教学结构上做与电子信息类专业类似的调整，即将离散信号处理部分删减，调整到数字信号处理课程中讲解，但连续信号与系统处理部分依据自动化专业特点将系统零极点分析及二阶谐振系统等部分增加课时进行讲解，为此专业后续课程开展做良好铺垫。 轨道交通专业依据其专业特点，培养计划中没有设置数字信号处理课程，因此按照原教学大纲安排，将连续部分与离散部分都作为重 点讲解，用一门课程构建信号与系统处理的完整知识体系。 2 依据
5、课程特点，改革教学模式 传统教学方式为板书教学，在教学中存在教学方法单一，教学内容不易理解等缺点。现代教学中多加入 PPT为辅助教学手段，为图片展示和公式推导等环节提供了便利，但也存在过分依赖 PPT，课堂教学速度快，学生不易理解等问题。针对上述问题，笔者结合多年教学经验和学生反馈，独立开发出以 MATLAB 为应用环境的信号与系统多媒体教学平台。如图 1 所示： 此教学平台摆脱单一的 PPT 教学模式，利用 GUI 界面构建课程知识点 推导与演示平台，涵盖前述不同专业课程侧重点，充分利用人机交互方式进行公式推导和图形演示，令课堂教学摆脱单一的静态教学模式， “ 让公式动起来 ” ，增加教学趣
6、味性，便于学生理解与记忆。 调整实践教学环节，不再以统一的实践教学计划进行设置。电子信息类专业实践环节侧重连续信号的时域与变换域分析，侧重信号滤波等知识点的初步学习，自动化专业结合后续课程特点侧重系统零极点分析和稳定性分析，轨道交通专业侧重构建连续信号与离散信号分析的体系构建来设置实践环节。通过上述调整，教学环节更加符合培养计划和教学大纲的要求，符合 人才培养目标。 3 提出 “ 两个注重 ” ，调整教学方法 在教学方法上注重学生综合应用知识能力和自主学习能力的培养，将公式的推导过程淡化，培养学生对问题解决思路的思考。应侧重计算方法，注重利用计算机技术进行科学计算。教学过程中应注重师生的互动，
7、突出基本原理中所蕴涵的数学概念、物理概念和工程概念。 在教学理念上注重理论教学与实验教学的有机融合，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，实现原理、方法、应用的有机结合。充分加强理论教学中基本理论、基本概念和基本方法的学习，充分深入认知能力和学习能力的培养，充分发挥实践教学对理论教学的延伸作用，侧重培养学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力、科学研究的素质，以及创新精神。 4 优化教材建设，提升教学质量 教材选用是课程建设和教学的重要环节，教材的选择必须符合人才培养目标和教学大纲定位。目前教学中采用的教材为郑君里主编的信号与系统第三版，是普通高等教育九五国家级重点教材、教育部高等学校电子
8、电气基础课程教学指导分委员会推荐教材，自 1981年第一版和 2000年第二版成功推出以来，广泛受到教师和学生的好评，具有知识点分布合理 ，讲解深度恰当的优点，经多年读者反馈，于 2011 年 3 月调整出版第三版，知识结构更加贴合当今信息领域应用基础教学，且配套习题解答详细，重在思路培养，实际教学中效果良好。可以说，教材是学生学习的最宝贵资源，优质的教材，有着一套成熟完善的知识架构体系，并且结合了当前专业领域的最前沿技术和研究成果，对于激发学生的学习热情，提高对科学技术的热爱，有着非常重要的作用。 在理论教学中，注重以学生为主体，教师为主导的教学模式，培养学生思考方式的培养和学习方法的建立；
9、在实践教学中，以实验箱和 MATLAB 软件相结合的 教学方式，将理论教学与实践教学充分融合，变实验指导为实验引导，重在实验过程的学习；在考核方面，采用笔试、实验和作业相结合的考核形式，加入课外开放性实验环节，调动学生的自主实验积极性，利用多种方法提高学生学习积极性，提高教学质量。 5 引入项目任务导向教学 信号与系统工程专业课程的实践性很强，在现实生活中应用的也比较多，在教学过程中，要充分把握专业课程的特点，在合适的范围内，运用项目任务导向教学，给学生布置一定的实践任务，然后让学生按照所学的相关知识点，进行实际动手操作，根据不同的任务导向 ，学生自主探索，在探索中拓展学生的思维，提高学生的动
10、手能力。在项目任务教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。 6 总结 结合专业实际对专业基础课程教学模式的改革和实践，反映出多年教学积累和教学总结的重要作用，教学质量有了显著的提高。专业基础扎实的学生，能够有足够的能力和信心进行后续专业课程的学习，有充分的兴趣参加各类课外科技活 动、电子制作和国家级省级电子设计大赛，并已取得了不错的成绩。 参考文献： 金波 .“ 信号与系统 ” 课程教学改革初探 J.南京：电气电子教学学报，2007.8. 陈后金，胡健，薛健，等 .我校 “ 信号与系统 ” 课程的改革与建设 J.南京：电气电子教学学报， 2004.12. 郑君里 .信号与系统 M.北京：高等教育出版社， 2011.3. 王华奎 .数字信号处理及 DSP 应用 M.北京：高等教育出版社， 2009.1. 作者简介：魏明哲（ 1983-），男，河北安平 人，唐山学院信息工程系，讲师，硕士研究生，研究方向：多媒体信息处理。
