汪珊

摘要：“信號與系統(tǒng)”這門課程是通信與信息工程專業(yè)的一門極為重要的專業(yè)基礎課程，也是工科學生在大學階段所修課程中較鍛煉邏輯思維能力的一門課。該課程教學改革是一個系統(tǒng)工程，更是一項艱巨的教學任務。

關鍵詞：信號與系統(tǒng)；課堂教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）24-0061-02

“信號與系統(tǒng)”課程是絕大多數工科類專業(yè)特別是電子信息類專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎課程，也是大多數高?！巴ㄐ排c信息系統(tǒng)”、“信號與信息處理”等專業(yè)碩士研究生入學考試的必考科目。該課程以高等數學、電路分析、線性代數、復變函數等課程為基礎，同時是后續(xù)數字信號處理、通信原理、數字圖像處理等專業(yè)課程的先修課程，在培養(yǎng)環(huán)節(jié)中起到承上啟下的作用，其教學效果直接關系到后續(xù)課程的教學效果。

本文在深入分析該課程教學內容特點的基礎上，結合幾年來的教學經驗，對該課程的教學方法進行了一些探索和改進。旨在激發(fā)學生學習興趣和積極性，提高學生實踐動手能力和團隊協(xié)作能力，提升“信號與系統(tǒng)”課程的教學質量和教學效果，為后續(xù)相關專業(yè)課程學習、畢業(yè)設計以及科學研究工作奠定堅實的基礎。

一、信號與系統(tǒng)課程教學面臨的問題

由于“信號與系統(tǒng)”課程本身的特點及教學方式和方法的單一，該課程一直處于“難教難學”的狀態(tài)。該課程對高等數學和電路知識有一定的要求，包括微分差分方程的求解、積分變換與求解、基本電路分析、復變函數等，理論性較強，貫穿著大量的數學公式和符號，許多概念比較抽象難理解，學生需要掌握一定的數學和電路基礎知識才能充分理解和掌握，對基礎知識掌握不夠扎實的學生來說，學習起來比較吃力。加上現有教學內容涉及實際應用案例較少，使得課程比較枯燥，許多學生隨著課程的進展逐漸失去了學習信心。

傳統(tǒng)的教學方法均是以教師課堂講授為主，加上教學時間有限，主要采用單向灌輸式的教學方法，教師與學生之間缺少互動，不能充分調動學生的學習積極性與主動性，學生沒有真正參與到教學活動中來，從而影響了教學質量和效果。

目前的考核方式采用“期末筆試成績70%+平時成績30%”進行加權作為最后總成績，其中平時成績包含考勤、實驗及作業(yè)三部分，但仍舊避免不了有學生平時不認真學習，而在考前進行突擊復習、死記硬背，勉強通過考試，或者造成學生“高分低能”，有悖于課程目標。

針對“信號與系統(tǒng)”在課堂教學中面臨的上述問題，本文提出了教學思路改革；教學方式和方法改革以及考核方式改革等改革措施。

二、教學思路及側重點改革

教師通過利用現代信息手段查找國內外有關“信號與系統(tǒng)”課程的優(yōu)秀課件，聽知名教師授課或者在網絡課堂學習，認真學習精品教材，把本門課盡量研究透徹，再給學生授課。教師在教學活動中需要對教學內容有整體的把握，提煉教學內容，理清教學主線，并滲透在課程的講授過程中?？v觀“信號與系統(tǒng)”這門課程，其教學內容主要包括：兩種系統(tǒng)，兩類方法，三大變換。兩種系統(tǒng)是指連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)，兩類方法是指時域分析方法和變換域分析方法，三大變換是指傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。分析透徹三大變換之間的區(qū)別與聯系，有助于學生掌握基本信號的三種變換方式的聯系，以及變換方式的基本性質間的聯系，而不是單純的記憶公式。教學中要突出傅里葉變換，以其為教學基礎和重點，以信號的時域基本變換和運算為主線來組織教學。傅里葉變換的教學是后續(xù)變換方式的基礎，理解傅里葉變換的性質就能很快地理解拉普拉斯變換和Z變換的性質。例如根據拉普拉斯變換和Z變換之間的相互關系，結合復頻域分析中零極點分布對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，可以很容易理解Z域中零極點分布對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。注重數學公式、物理意義以及工程應用三者相結合，強化物理內涵，淡化數學推導，給符號賦予“生命力”。借鑒一些有關“信號與系統(tǒng)”典型應用的文獻資料作為課件的一部分，使學生了解各種變換的工程應用，從而激發(fā)學生的學習興趣，使得學生在理解的基礎上掌握基本知識。

三、教學方式的改革

“信號與系統(tǒng)”課程的理論教學要建立以多媒體授課為主、以板書為輔的授課模式。充分利用網絡共享信息，合理引用國內外高校精品課程優(yōu)秀課件成果，提高多媒體課件展示效果，吸引學生的注意力。為了更好地幫助學生理解課程內容，在黑板上推導一些重要的理論公式，例如傅里葉變換公式的引出，留給學生思考的時間，從而加深學生對關鍵知識點的理解也有助于培養(yǎng)學生邏輯思維和邏輯推理能力。精練課件中的例題，先顯示例題題目，學生思考后提問，最后根據學生回答情況再有針對性地補充講解，并且準備一些教材上沒有的習題由同學討論解答，這樣可以避免灌輸式教學模式，并且引導學生自己上網或者到圖書館查找資料來解決課外作業(yè)中遇到的問題。

加強師生互動，活躍課堂氣氛?？梢越梃b國外高校先進的教學模式，適當選擇內容由學生講課，老師聽課，這樣調動學生學習的積極性，提高學生的自主學習能力，同時鍛煉了學生的表達能力。在教學進行過程中，將學生分成幾個小組，每個小組分別講解一個知識點，并且教師注意把握所選擇知識點的難易程度，例如：離散時間系統(tǒng)的卷積和部分、調制與解調的原理、離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數等。既拉近與學生的距離，增進感情，又改善了互動，監(jiān)督學生的聽課狀態(tài)，并根據學生的反映情況，把握學生對知識點的掌握情況，適時調整講課進度，提升教學效果。改變傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教育理念，把“以教師為中心”與“以學生為中心”的教育理念相結合，發(fā)揮學生的主觀能動性與教師的課堂主導作用，并且培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作能力。

四、課程考核方式和評價的教學改革

采取靈活的考核模式，讓考核貫穿課程學習的全過程。具體方式為：在每種變換講解完以后設置隨堂測試，可以順帶考勤，并且將這一部分成績列算到平時成績中，加重平時表現。這樣就變相地督促學生要把功夫用在平時，夯實基礎知識，有助于跟上老師的講課進度，激發(fā)平時學習的積極性，養(yǎng)成良好的學習習慣，同時又在一定程度上避免了考前突擊，更有利于學生充分掌握課程的知識體系，全面提升教學質量。

布置適當的課外作業(yè)，加深學生對課堂知識的理解。每次課后，針對本次課的關鍵知識點，精選有代表性的習題布置課后作業(yè)，及時收取并認真批改作業(yè)，學生的作業(yè)完成情況也作為平時成績的一部分。通過批改作業(yè)，教師把握學生對知識點的掌握情況，及時答疑解惑、調整教學進度和教學方法，完善老師在講授知識時的不足。每隔二至三章安排一次習題課，將比較典型的問題帶入課堂教學，并以板書形式進行講解，幫助學生復習并熟練掌握重點和難點，這也是學生反映必不可少的教學環(huán)節(jié)。

改革后的考核方式采用“期末筆試成績60%+平時成績40%”進行加權作為最后總成績，其中平時成績包含考勤及課堂表現、作業(yè)及隨堂測驗、實驗出勤及完成情況三部分。

五、教學效果

通過對《信號與系統(tǒng)》課程教學的研究與實施，該課程的教學水平及教學質量得到了提高，調動了學生的學習興趣及學習動力，取得了良好的教學效果，該研究對于提高本科教學質量以及對學生的知識、能力與素質的培養(yǎng)具有一定的實用意義。當然，針對在教學過程中遇到的實際問題，我們仍將不斷改進與完善。

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