“信號處理與系統”課程的網絡輔助教學實踐

摘要分析了我校“信號處理與系統”課程的特點和利用網絡教學平臺進行輔助教學的優勢。網絡教學平臺在傳統教學的基礎上著重加強了交互式教學與討論，增進了老師與學生交流。教學實踐證明，充分利用網絡教學的資源可以有效提高教學質量。

中圖分類號：G434文獻標識碼：A

Practice of Assistant Teaching with Network of the

Course \"Signal Processing and System\"

JIN Tian

(School of Electronic Science and Engineering， National University of Defense

Technology， Changsha， Hu'nan 410073)

AbstractThe characteristics of the course \"Signal processing and system\" and the advantages of the assistant teaching with network platform are analyzed. Based on the traditional teaching， the network teaching platform strengthens the mutual teaching and discussion， which improves the communication between teachers and students. It's improved by teaching practice that making the best of network teaching resources can enhance teaching quality efficiently.

Key wordsnetwork teaching; signal processing and system; teaching method; teaching effect

0 引言

國防科學技術大學于2000年開展了“信號處理與系統”課程的教學改革，將傳統的“信號與系統”和“數字信號處理”兩門課程融為一體，成為“信號處理與系統”一門課程。①該課程已面向我校電子工程、信息工程、通信工程、機械工程、電氣工程和自動化等是個專業的學生開設。該課程具有很強的理論性和工程背景，一方面涉及數學知識運用較多，如微分/差分方程求解、傅里葉級數、留數定理等，涵蓋了高等數學、線性代數、復變函數等多門數學課程；另一方面解決的問題又具有明顯的物理意義，具有數學分析物理化、物理現象數學化的特征。為了培養學生發現問題、提出問題、解決問題的綜合能力，需要引導學生從抽象的數學公式中體會工程實際問題背后的物理意義，并在問題、概念、分析方法和問題求解等過程將數學概念、物理概念與工程概念相結合，提高學生思維的邏輯性。

隨著互聯網的普及，通過網絡提高教學效果已成為共識。課程網站已成為師生之間交流的橋梁，充分利用現代網絡工具，可以隨時隨地進行溝通。②因此，構建“信號處理與系統”課程網站，利用這個交互平臺與課堂教學互相補充，可以有效提高教學質量。

1 “信號處理與系統”課程特點分析

“信號處理與系統”是“信號與系統”和“數字信號處理”兩門課程的融合，不僅要求掌握確定性信號與線性系統的基本理論與分析方法，同時要求掌握數字信號處理的基本理論與分析方法，為后續的專業基礎課和專業課奠定堅實的基礎。本課程與其他本科課程相比，有許多突出特點，給教學的順利實施帶來新的問題與挑戰。這些特點主要有：

（1）內容涉及面廣，信息量大。內容包括“兩個系統、兩類方法、三大變換”，即連續時間系統和離散時間系統，時域分析法和變換域分析法，傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。

（2）數學基礎要求高。課程中涉及到了很多的數字知識，遠遠超過了其它專業基礎課程。學生有時甚至認為這就是一門數學課，而且對于大多數學生而言，其高等數學、復變函數等數學功底較為薄弱，很多時候就是因為數學方面的原因，厭倦甚至放棄本門課程。

（3）學生人數多、層次不一。該課程一般采用大班授課方式，而且學生包括青年學員、戰士學員等，每個學生基礎不同。而采用多媒體授課后，教學進度快，課堂教學很難把握讓每個學生掌握每次課的主要內容。

由于上述特點，教師在實施教學時遇到相當多的困難。通過現代化技術手段，進行網絡資源建設是課堂教學的延伸。通過網絡，使得師生實現課程資源、思想共享，跨時空不間斷的交流，新知的普及。該種教學手段的使用，能激發調動學生學習的積極性、興趣性和主動性，能把知識、能力和素質的培養結合起來，提高教學質量和教學效果。

利用網絡教學平臺實施“信號處理與系統”輔助教學，可以讓教師及時了解學生在學習過程中遇到的問題，有針對性地組織網上答疑，或者調整教學進度；同時也能讓教師在網站上及時發布信息，讓學生及時了解課程進度、階段測試等信息，合理安排自己的學習計劃。比如，學生可以將自己的問題發布到課程網站上，教師和其它同學都可以通過網站提供解答，這種互動也有利于提高學生學習的興趣。此外，對于部分難以理解的知識點，可以建立在線仿真演示平臺，學生可以根據自身情況選擇不同問題進行仿真，加深學生對知識點的直觀認識，有利于他們更好地理解這些知識點。③

2 課程網站的模塊

我們設計的“信號處理與系統”教學網站的主要模塊有：課程簡介、教學大綱、教學安排、參考文獻、電子教案、電子教材、課程視頻、課程資料、輔導答疑、測驗、參考資料等模塊。該教學平臺是基于Blackboard軟件平臺④⑤開發的。教師可以用它創建、發布和管理課程的網絡內容，可以為傳統教學的課程增加在線內容，也可以開發基本或完全沒有面授環節的網絡課程。Blackboard平臺的功能主要有：通知發布、可以進行異步交流的討論區、可以進行同步交流的分組聊天室、外部鏈接到其它相關課程、在線測試、課程和作業文檔區、學生名冊、電子郵件和在線測試成績簿。

Blackboard平臺能夠為傳統課程教學提供很大的便利。如通知發布功能可以在授課前后及時提供最新教學信息，討論區方便及時了解學生學習中的問題，課程和作業文檔區可以將與本課程相關的多媒體資源、輔導資料等放在固定的位置便于學生查閱和下載。Blackboard平臺相對于傳統教學方式更為有益的是異步交流和討論、在線測試和在線成績簿等功能。這些功能是對課堂教學的延伸，增進了師生之間的交流。

3 網絡教學平臺使用中的問題

雖然網絡教學平臺具有傳統教學所不具備的優勢，如測試方便、交流廣泛、考核自動化等。但是在網絡教學平臺的使用中也不可避免的存在一些問題，主要包括：

（1）部分教師和學生不能適應網絡教學這種形式。有些傳統教學非常優秀的老師沒有認識到網絡教學的優勢和新特點，甚至認為網絡教學沒有必要。正是由于教學觀念還沒有轉變，導致網絡教學平臺的優勢不能發揮。而對于學生來說，情況要好得多。論壇、灌水對于學生已經非常熟悉，只是學生上論壇更多的是進行娛樂和休閑，將其作為一個學習手段仍然存在一個逐步適應的過程。

（2）教學平臺功能使用不熟練，沒有充分挖掘平臺的潛力。雖然Blackboard網絡教學平臺為教師構建課程網站提供了許多模塊，但是還是需要教師根據課程特點設計網站。許多教師對網絡教學平臺的利用往往側重于彌補傳統教學的缺陷上，對平臺提供的許多模塊并不熟悉，因此只是選用了一些基本模塊，沒有最大程度發揮網絡教學平臺本身的潛力。“信號處理與系統”課程屬于專業基礎課，一學期開設的班次較多。通過瀏覽各班授課教師建設的課程網站發現，對網絡教學平臺的掌握水平參差不齊，經常出現步調不一的情況。

（3）部分網站功能模塊不齊全，特別是交流功能沒能較好實現。網站僅僅簡單地將課件、作業參考答案等掛在網站上，部分內容長時間沒有更新。有些網站建設存在應付領導和專家檢查，并沒有真正發揮作用。

針對上述問題，學校已經將網絡教學平臺建設納入精品課程評選的內容之一，還專門發布了網絡教學平臺質量評估細則，提高了廣大教師對網絡教學平臺的重視程度，促進了教師對網絡教學平臺的使用水平。在另外，在“信號處理與系統”課程的教學過程中，不定期地集中授課教師進行集體備課，并組織教師之間進行網絡教學平臺使用經驗交流，通過交流提高了全體教師利用網絡教學的能力，提升了整體教學水平。

4 結論

素質教育要求教與學兩方面充分發揮作用，實施教育者手段形式多樣、學習者積極主動。作者在實施教學過程中努力嘗試根據課程的特點，利用網絡教學平臺彌補傳統教學的不足和缺陷，提高教學的效果與水平。實踐證明，牢牢把握課程的特點，充分利用網絡教學平臺的優勢實施教學，可以有力促進傳統教學、提升教學質量。

注釋

①吳京，王建偉，李貴林，單梅.“信號處理與系統”精品課程建設[J].電氣電子教學學報，2009.31(5):22-23.

②謝幼如.高等學校網絡課程的開發[J].電化教育研究，2000.88(8):29-32.

③羅鵬飛，吳京，張文明，鄧新蒲，謝曉霞.信號處理系列課教學改革與實踐[J].高等教育研究學報，2009.32(2): 82-84.

④北京賽爾畢博信息技術有限公司.Blackboard教學平臺使用：指南篇[R].北京:北京賽爾畢博信息技術有限公司，2006.

⑤國防科大信息中心. Blackboard教學平臺《教師操作手冊》[R].長沙:國防科技大學，2008.