應用型本科“信號與系統”課程改革分析

李杰

摘要：針對應用型、地方性大學如何培養應用型人才，對“信號與系統”課程進行了一些探索性改革，針對當前教學中存在的一些問題，提出了改革的思路和方法，尤其在增強學生實踐能力和創新能力方面進行了一些探索和嘗試。

關鍵詞：信號與系統；應用型；課程改革

引言

信號與系統是國內外許多工科院校通信和電子信息類專業的專業必修課。信號與系統課程的特點是理論性較強，數學公式較多，注重基本概念、基本方法的理解與掌握。課程的基本任務是使學生牢固掌握信號與系統的基本概念、基本理論和基本分析方法。從課程內容上看，該課程以高等數學、工程數學、電路分析等為背景知識，承接數字信號處理、通信原理、移動通信等課程。本課程作為專業基礎課，在教學環節中起著承上啟下的作用。

一、課程改革目標的確定

為貫徹落實《教育改革和發展規劃綱要》和《國家中長期人才發展規劃綱（2010-2020年）》，教育部制定了“卓越工程師教育培養計劃”，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。

新目標的正確確定是基于教育理念的更新。傳統本科（研究型）的教育理念是：重理論，重學術，而應用型本科教育應以能力培養為主線。根據應用型、地方性院校辦學特點，在“信號與系統”課程定位上，應該重在能力，面向應用，適應發展。

二、課程改革面臨的問題

1.教育觀念有待轉變

多年來，許多任課教師一直認為“信號與系統”作為一門專業基礎課程，只是為后續專業課的學習打下一個知識基礎，教學的目的僅僅是為了讓學生掌握信號與系統分析的基本概念、基本方法，沒有從更寬泛的角度考慮本課程的地位和作用。

“信號與系統”作為電子信息類的學科基礎核心課程，它應該是知識、能力、素質三者的結合。從能力培養的角度來看，通過課程學習，要培養學生對實際問題的建模、分析推理、初步的工程應用和創新能力；從素質培養的角度來看，要培養學生科學的思維品質、工程意識、創新意識和人文意識。

2.教學模式目標不清晰

教學模式是教學活動的基本結構，每個教師在教學工作中都在自覺不自覺地按照一定的教學模式進行教學。

教學模式的指向性要明確，任何一種教學模式都是圍繞著一定的教學目標而設計的。信號與系統課程的學科地位，要求它要培養學生的科學思維品質、工程意識和創新能力，這就需要教師通過教學模式和手段來引導學生，從“發現問題、討論分析問題、新知識學習、解決問題”的角度來調動學生的積極性和主動性，引導他們獨立思考，挖掘深層次互動，培養他們自由探索和勇于創新的精神。

3.教學內容缺少實踐和創新

課程理論性強，涉及的數學運算和理論推導較多，歷來被學生認為很難學，甚至有學生感覺是數學的延續，就是利用公式來做題。之所以這樣，很大一部分原因在于教師過于依賴教材，沒有對相關知識點做出必要的延拓，使得學生覺得枯燥，完全靠死記硬背公式和方法，導致學生學得累，教師教得累。

教材是對教學內容必要知識點的介紹，是教師授課的基礎，而具體教學內容的實施應該為人才培養目標服務。信號與系統課程內容具有很強的物理意義和應用背景，教師作為知識的傳授者和課堂的主導者，應該根據教學對象的特點和教學經驗，補充大量的相關知識，針對實際生活的例子和一些工程應用問題，應用本課程的內容加以引導、分析，提高學生的興趣和對本課程重要性的認識，在潛移默化中培養學生的工程素質。

三、針對問題進行的改革與嘗試

1.建立高水平的師資隊伍是前提

教師隊伍的素質直接影響著教學質量的好壞。為了適應課程深化改革，首先要建立一支師德高尚、業務精湛、結構合理、充滿活力的高素質專業化教師隊伍。

在具體教學實施中，教師應該針對教學對象的特點，調整和完善教學內容，強化教書育人的責任感和使命感，要關愛學生，真正從學生知識、能力和素質三方面的綜合發展來開展教學活動，不僅要教書，更要育人，以自身人格魅力和學識魅力教育感染學生。

2.優化整合教學內容

信號與系統課程包含內容很多，而學時有限，因此在不影響課程內容連續性和系統性的前提下，須對教學內容進行優化。例如：連續時間系統的時域分析、傅里葉變換、S域分析等是信號與系統課程的核心內容，這些部分需分配較多的學時，以保證課堂教學內容的完整、全面、細化。離散時間系統的時域和Z域分析這兩章，由于在后續課程《數字信號處理》中還要學習，因此可以只是引述，使學生作定性了解，為今后的學習奠定基礎。此外在授課過程中盡量理論聯系實際，將信號調制解調理論的講解與交通廣播系統的實際聯系起來；將抽樣定理與電話通信聯系起來；將信號濾波與非正弦周期信號分解與合成的實驗現象聯系起來。逐漸培養起學生的學習興趣和工程應用思維方式。

3.教學手段改革

在信號與系統課程講授中，我們除了采用研究式、討論式教學方法之外，針對課程特點，總結和歸納了“問題解決式”教學法。以問題為牽引，以任務為驅動，將課堂內容的講授歸納為“問題→模型→方法→原理→應用”五個階段。基本思想是：從學生感興趣的現象或事實出發，引出需要解決的問題，建立物理模型，抽象出數學模型，通過求解數學模型升華到一般原理，再回過來指導工程應用，以幫助學生完成從感性思維到理性思維，再到工程實踐的認知過程。這種教學方法揭示了知識發現過程和問題的本質，體現“教知識、教方法、教思維”，使得信號與系統課程不在枯燥，受到了廣大學生的歡迎，大大提高了學生的學習興趣。

四、結論

課程建設和改革是一個長期的動態過程，以培養符合國家和社會需要的人才為根本。我們要以人才培養目標的修訂為契機，以提高教學質量為中心，進一步深化課程改革，培養出更多符合社會需要的人才。

參考文獻：

[1] 任力穎，盧孟夏，楊萍，等.應用性本科“信號與系統”課程改革探索[J].北京聯合大學學報，2010，3（01）：90.

[2] 李榮，劉志壯，等.《信號與系統》課程教學改革的探索和實踐[J].湖南科技學院學報，2014，35（05）：66-68.