基于“信號與系統”的課程體系剖析

田霄

摘要：作為一門重要的專業基礎理論課，"信號與系統"課程具有明確的體系結構。因此，基于這種認識，本文從縱向和橫向兩個角度對"信號與系統"的課程體系進行了剖析，并且提出了該門課程的體系優化建議，從而為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞："信號與系統"；課程體系；剖析

0 引言

就目前來看，"信號與系統"的課程體系主要有兩種結構，在知識梳理歸納方面具有不同的特點，能夠對學生掌握知識起到一定的作用。而對"信號與系統"的課程體系進行進一步的剖析，則能夠更好的完成課程內容的梳理，繼而有利于提出新的知識結構體系。因此，有必要對"信號與系統"課程體系展開深入的研究，從而更好的促進相關學科教育的發展。

1 基于"信號與系統"的課程體系剖析

1.1 課程體系的縱向剖析

在"信號與系統"的課程體系中，體系知識結構具有一定的整體性，所以在介紹同類問題時，常常需要集中進行涉及到的知識點的介紹。因此，"信號與系統"的課程體系具有一種串行體系結構，而這種結構是通過縱向思維串聯而成的。具體在介紹課程內容時，通常會先進行連續時間信號與系統分析內容的集中介紹，然后再對離散時間信號與系統分析內容進行集中介紹。從體系知識結構流程上來看，則將先進行連續信號定義、分類和運算等知識的介紹，然后再依次完成連續時間系統、連續時間系統分析方法、離散信號、離散時間系統和離散時間系統分析方法的介紹。而在介紹離散時間信號與系統的有關內容時，基本上也會按照連續時間系統的介紹模式進行。之所以會形成這種結構，主要是因為受眾在接受知識時形成了一種固定的習慣[1]。比如在學習函數時，學生往往會從連續變量函數開始學起。而在學習電路知識時，也將從連續信號開始著手。

1.2 課程體系的橫向剖析

經過一段時間的學習之后，教師在介紹"信號與系統"的課程體系的內容時往往會采取橫向思維。具體來講，就是對不同類型知識進行并行介紹，然后通過分析和比較讓受眾更好的認識不同知識的特點。比如在完成連續時間信號和離散時間信號的學習后，就可以將兩類信號的定義和概念等知識相比較。而通過相互啟發和相互滲透，不僅可以理解兩類知識之間的微妙聯系，同時也能夠加強對這些知識的理解。例如，在完成離散時間信號的傅里葉級數展開的知識的學習時，可以對照連續信號的傅里葉級數展開的知識，從而使學生對信號頻譜圖的認識得到進一步加深。采取該種知識體系結構，其實有利于人們進行新的知識的學習，并且能夠使人對舊知識的理解得到加深[2]。

2 基于"信號與系統"的課程體系的優化設計

"信號與系統"的課程體系中涉及到的內容較多，所以無論使用并行體系結構還是串行體系結構都會受到內容繁多問題的困擾。在對課程體系的知識結構進行總結和歸納時，也常常無法將知識點與章節號對應起來，所以難以進行知識的靈活運用。因此，還應該實現對"信號與系統"的課程體系的優化設計，從而更好的進行該課程的學習。

2.1 多層次課程體系的設計

實際上，并非是所有專業的學生都需要對"信號與系統"課程體系中涉及到的所有內容進行全面掌握。考慮到不同專業的特點，應該進行不同層次的課程體系的設計，從而根據不同專業的學時安排進行不同的教學重點的安排。而采取該種方式，顯然能夠使教學內容得到優化，所以能夠有效提高專業教學質量。以電氣工程及其自動化和電子信息工程兩個專業為例，其中電子信息工程是弱電專業，比較注重學習與信號有關的內容，所以可以重點進行信號分析與處理知識的學習，并且可以對相關知識在相關專業領域的應用問題展開介紹[3]。而電氣工程及其自動化屬于強電專業，更加注重有關系統內容的學習，所以可以重點講述線性時不變系統等內容，并且對在電力系統中的有關內容進行介紹。

2.2 相關課程群體系的設計

在"信號與系統"的課程體系中，由于涉及到的內容較多，所以其中有一些內容將與專業的其他課程內容重復，從而不利于課程教學的開展。針對這種情況，還應該進行各課程教學內容的有效整合，以便通過融合和分解教學知識點進行課程重點的突出。在此基礎上，將重復的課程內容刪除，才能使課程體系得到優化，繼而使課程內容的傳承和教學效果得到提高。利用這種思想，可以建立"信號與系統"的課程群體系，從而使該體系的教學得到優化。例如，針對電子信息工程專業，就可以將"數字信號處理"、"DSP原理及應用"和"信號與系統"聯合起來，從而構建一個適合該專業的課程群體系。而通過開展體系教學，則能夠使該專業的學生對有關信號分析和處理的技術進行全面的掌握。

2.3 交互式教學體系的設計

考慮到"信號與系統"的課程體系內容較多的問題，還要實現教師與學生的交流協作，從而實現對體系內容的交互式學習。為此，應該將整個"信號與系統"的課程體系的知識細化成多個知識點，并且根據這些知識點設置相應的微課程，然后要求教師與學生圍繞著知識點對課程內容展開學習。而采取這種課程學習體系，不僅能夠發揮教師的主導作用，同時也可以使學生的積極性得到調動，所以有利于提升課程體系的教學效果。為構建這一體系，還需要加強與"信號與系統"的課程體系有關的精品資源共享課的建設，并且使課程的在線資源得到完善，繼而確保課程的完整性。

3 結論

總而言之，通過剖析"信號與系統"課程體系可以發現，目前該課程體系主要有兩種結構，即縱向串行體系結構和橫向并行體系結構。而在該兩種結構下，學生對課程知識進行總結和歸納將產生一定的困難。因此，還需要進一步實現課程體系的優化設計，從而幫助學生更好的掌握該門課程。

參考文獻：

[1]趙鈺婷，張虹，尹立敏等."信號與系統"課程立體化教學體系的探索與實踐[J].中國電力教育，2014，35：117-118.

[2]劉海成，王妍，徐利民.面向不同培養對象的"電路、信號與系統"課程體系研究與探索[J].工業和信息化教育，2015，01：9-12.

[3]吳憲祥，郭寶龍，朱娟娟等."信號與系統"課程交互式教學體系構建[J].電氣電子教學學報，2015，01：26-28.