“信號與系統”課程建設改革與思考

摘要：“信號與系統”是電子信息相關專業本專科學生培養的重要學科，是一門專業基礎課，涉及“電路分析”、“數字信號處理”、“通信原理”、“圖像處理技術”等多門相關基礎課、專業基礎課和專業技術課。文章對“信號與系統”校級重點課程的建設進行了探討，明確了課程建設的重點，提出了課程建設的相關教改思路，有助于提高教學效率和教學水平。

關鍵詞：信號與系統；師資隊伍；課程質量；現代教育手段；工程技能

作者簡介：李天倩（1976-），女，四川成都人，西華大學電氣信息學院，副教授；夏凌（1962-），女，四川成都人，西華大學電氣信息學院，副教授。（四川成都610039）

基金項目：本文系西華大學信息工程校級特色專業建設點項目(項目編號：2010TSY301)、西華大學信號與系統校級重點課程項目(項目編號：700218)、四川省教育廳“符合地方需求信息類人才培養模式探索與實踐”教改項目(項目編號：700337)的研究成果。

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）07-0064-01

在信息化的過程中，信號與系統成為越來越重要的一門學科。信號與系統的理論與工程性都很強。理論中，它集成了應用數學、電路理論、信號系統和其他領域的基本理論和方法，并已成了通信、雷達、聲納、電聲、電視，測試、控制、生物醫學工程等眾多學科的重要理論和技術基礎。信號與系統應用范圍很廣，在科學和技術的各個領域、國民經濟的所有部門、各種武器裝備和國防建設中及消費類電子產品的設計和生產中，都有信號與系統技術的應用。“信號與系統”作為一門必修課，已在國內和國外的大學的電子信息學科普及，課程的發展和改革正在加強。但是，傳統的“信號與系統”課程，大多只討論算法及其相關的理論，對科學界和產業界的要求很少顧及。[1，2]

“信號與系統”教育的改革任重而道遠。西華大學電氣信息學院信息工程系在調查和分析社會需求的基礎上，對“信號和系統”課程的教學方法進行了改革。由于“信號和系統”基礎性強，學生受益面廣，該課程2010年被推選為西華大學“校級重點課程”。為使“信號與系統”重點課程建設順利進行，學校成立高水平的課程組，針對“信號與系統”的教學內容和方法進行了深入研討；建立了課程網站，將幻燈片和習題答案都上傳到網上，供學生下載；開通了“信號與系統”網上論壇，及時處理學生的疑問；通過網上討論、有獎競答、網上作業等互動環節，調動學生學習的積極性；引導學生分析思考實驗中的具體現象，提高學生將理論用于實踐的變通能力；使用各種方法，進行教學過程中的質量跟蹤；做到互相幫助，學習資源共享，聽取學生的意見，開展調查，加強師生交流，使教學相長，學生變“要我學”為“我想學”。[1，2]

筆者把“信號與系統”校級重點課程建設的相關教改思路總結為以下五點。

一、建立團結向上結構合理的高水平課程組

“信號與系統”校級重點課程建設必須依靠課程組的每一位教師的努力。教師既需要熟悉“信號與系統”課程內容，又需要了解以“信號與系統”為基礎的相關技術發展，適當把握重點，將理論聯系實際，為后續專業課學習和工程應用服務好。教師還應具有好的教學方法和豐富的教學經驗。靠某位教師單打獨斗很難實現這樣的要求。課程負責人應發揮課程組教師各自的優勢，組織好教研討論活動，促進課程組教師間團結協作，相互幫助。

西華大學的“信號與系統”課程組成立十年了，逐漸凝聚了一批優秀的教師，包括教授、副教授、講師和實驗師，都是中青年教師骨干，全部具有碩士研究生以上學歷。中年教師教學科研經驗豐富；青年教師思維活躍，接受新知識很快。教師間通過討論和交流都獲益匪淺，大大擴展了知識面，提高了教學水平。在“信號與系統”校級重點課程建設過程中，課程組開展了大量教學和研究活動，包括：充分的課前討論，完善課程設置，組織和安排教學內容，組織教學研究和討論，互相觀摩教學，與學生自由平等地討論，思考和理解學生的需求。課程組還與后續專業課教師積極溝通，了解專業課對“信號與系統”課程知識點的需求。課程組負責人負責組織討論確定教學內容、重點和考試范圍，安排考試出題，做到教學內容明確統一。[3，4]

二、與時俱進改革“信號與系統”教學內容

“信號與系統”課程面向西華大學信息和測控兩個專業的本科學生。學生大部分就業方向是做信息和測控專業的工程技術人員，少部分學生會考研深造。課時較一些重點院校少得多，只有48學時用于授課，另加實驗8學時。針對學生和課時安排特點，教師選取了偏向實際工程應用的教學內容，省略了繁雜的公式推導，強調知識點的靈活應用，并為準備考研的學生提供參考書目和課后單獨輔導。除了講授“信號與系統”課程的經典理論基礎，教師還試探性地引入了工程中常用的MATLAB軟件設計方法。關注相關專業的最新發展，在講到相應理論時，及時將其典型應用深入淺出地介紹給學生。為了避免太枯燥抽象，改用學生熟悉的電路系統來幫助理解信號與系統基本理論，讓學生體驗從具體到抽象，再從抽象到具體的過程。

三、精選緊密結合教學內容的優秀教材

在改革“信號與系統”教學內容的同時，教師對教材也進行了重新的遴選。原先的教材借鑒了重點院校的經驗，但越來越不適合本校的實情。現在課時少，但原教材太厚，價格也貴，不必要的公式推導太多，部分知識點太深，有限課時內講不完。學校偏重培養工程應用型人才，而原教材只有理論，沒有提及理論的相關實際工程應用，也沒有工程中很重要的MATLAB軟件使用方法。為了確保先進的、科學的教學內容，課程組最后選中燕慶明教授編寫的《信號與系統教程》（第二版），這本教材價格合理，難度適中，有大量的例題和很好的練習題，有電學、力學、控制系統、通信、汽車電子等相關領域的大量實例，引入大量經典電路作為系統的實例模型，還有大量MATLAB的應用實例。

四、充分利用課程網站和論壇發展互動式教學

西華大學校園網建設了一個課程中心，教師可以方便地在課程中心建立自己的課程網站。教師在“信號與系統”課程網站上放入自己授課的幻燈片課件、參考資料、習題參考答案、教學大綱、課程簡介、參考書目、教學日歷等。通過課程網站教師可以給學生布置網上的電子作業，并能進行批改，統計作業成績，答疑。網站上設立了論壇，教師可以通過論壇通知重要的事情，如考試實驗安排，還可以設置有獎問答和討論，答對的學生平時成績加分，大大調動學生學習積極性。學生通過論壇可以提出討論主題，也可以回答其他同學的問題獲取加分。教師之間可以邀請共建網站，也可以相互瀏覽課程網站，利于取長補短，互動有無。通過教學資源的共享，大大拓展教師的視野，提高了備課的效率。“信號與系統”重點課程網站的建立有助于在教師和學生之間增進了解、建立良好的合作關系。[4]

五、實驗是“信號與系統”課程改革的重要環節

在一般情況下，對于一門理論性很強的專業基礎課，實驗的時間受課程內容和學時的制約。“信號與系統”課程就是這樣一門課程，但這門課程又有其特殊性，它是一門專業基礎課，要為后續專業課學習打基礎，學生必須學會理解并靈活應用信號與系統理論。實驗以及對實驗結果的分析對于提高學生應用知識的能力很重要。“信號與系統”實驗室設置了多個綜合性實驗，配有經驗豐富的實驗老師，要求學生在實驗員和任課教師的講解指導下，通過基本電路系統實驗箱實現“信號與系統”課程所學習的主要算法。經過這樣訓練的學生，對信號與系統的基本理論有了很直觀的認識，對于在實際電路中應用信號與系統理論出現的問題，具有了較強的分析能力，跳出了“讀死書，死讀書”的怪圈。

六、結束語

“信號與系統”課程被推選為校級重點課程僅僅是萬里長征第一步，還有很多問題等待解決，還有很多困難擺在面前，任重而道遠，但筆者有信心將改革進行下去。在學校領導、學院領導、系領導和同事、同學們的支持下，通過課程組教師的集體努力，“信號與系統”校級重點課程建設任務一定能完滿完成。

參考文獻：

[1]燕慶明.信號與系統教程(第二版)[M].北京:高等教育出版社，2007.

[2]郝曉莉.“信號與系統”和“數字信號處理”課程改革的思路和實踐控制系統[J].電氣電子教學學報，2002，(6):19-22.

[3]林樂平，歐陽寧.信號與系統課程的教學實踐與思考[J].大眾科技，2008，(12):197-198.

[4]蔡竟業，楊鍊，等.國家精品課程《數字信號處理》的建設與實踐[J].電子科技大學學報(社科版)，2005，(7):52-59.

（責任編輯：宋秀麗）