《信號與系統》綜合實驗課程改革的研究

王永和 王永琦 江瀟瀟

[摘 要] 以上海工程技術大學卓越工程——廣播電視工程班教學為例，探究了《信號與系統》實驗教學改革效果。教學團隊在實驗內容的綜合性、創新性設計上作了深入研究，探索如何提高實驗教學對理論教學的輔助作用，激發學生對枯燥理論學習的興趣，教學團隊通過一系列的教學改革的研究與探索，促進了教學質量的提高。

[關 鍵 詞] 信號與系統綜合實驗；教學改革；教學團隊；卓越工程

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）22-0037-01

信號與系統課程是電子信息、廣播電視工程及自動化等專業學生必修的一門重要的專業基礎課程，它通常以高等數學和電路分析等先修課程為基礎，同時又是后續的通信原理、自動控制、數字信號處理等專業課程的基礎，因此，信號與系統在課程體系中承擔著承上啟下的重要作用。信號與系統中的數學公式較多，而且各種變換域對學生來講又比較抽象，因此，學生接受課程內容并熟練運用存在一定的難度。

為了提升學生學習該課程的興趣和探究能力，教學團隊老師圍繞信號與系統教學中缺乏對學生創新能力培養的環節，從實踐教學內容改革入手，在實踐教學內容的創新和綜合性上改革傳統的實驗內容，結合教學團隊老師的科研項目，跟蹤學科前沿問題，縮小傳統教學與培養卓越人才計劃需求的差距，引導學生綜合運用學科的基礎知識來進行創新發明，這對應用型本科人才培養[1]有著巨大的現實意義。

一、信號與系統實踐教學中存在的問題

（一）實驗內容和教學方式缺乏創新性

目前，很多高校信號與系統課程的實驗教學還是采用實驗箱的方式，學生根據實驗指導書操作步驟，設置實驗參數，通過示波器觀察結果，這樣的實驗環節，缺少了讓學生自主發現問題和解決問題的教學環節，更多的是對理論知識的驗證和增加了結果的感性認識。但是，實踐教學內容更新緩慢，實驗步驟是固化的，以至于學生的實驗報告千篇一律，甚至抄襲現象嚴重，教師也無法進行主觀甄別，與學校培養應用型本科人才的理念相悖。

（二）實踐教學內容陳舊

很多信號與系統的授課教師認為，信號與系統是專業基礎學科，很難與前沿科學相結合，因此很少老師會將學科發展中的前沿問題引入信號與系統的教學活動中去。但是，教師可能忽略了，電子信息技術的發展和更新的速度是日新月異的，每解決一個新的問題，就意味著一個創新技術的誕生。但是目前教學活動中較少有前沿學科發展的介紹，致使學生缺乏學習的激情與動力。

二、信號與系統實踐教學改革的措施和途徑

（一）師資隊伍建設

在應用型本科人才培養過程中，教師建設和課程建設都是至關重要的環節[2]。師資隊伍培養是教學改革成功的前提條件，教學改革的方法方式、教學內容的革新，必須通過參與教師才能得以落實，因此老師參與改革的深度和熱度是確保教學改革成功的關鍵。電子電氣學院就是借此教學團隊激勵計劃，將教學團隊圍繞課程體系的建設進行組建，每個教學團隊圍繞一門主干核心課程建設。信號與系統圍繞校級課程建設項目，組建了一支由老中青教師組成教學團隊，本課程教學團隊有4位專職教師和一位實驗室教師組成，其中教授一人，副教授2人，講師2人教學團隊老師定期的開會，結合學科的發展不斷地調整教學目標和教學內容，定期更新實驗內容，教學中注重引入科研元素，將自己的科研項目成果不斷地滲透融入日常教學活動中，激發學生探究事務的興趣，同時也開拓了學生的思維和眼界。

（二）實驗教材建設

信號與系統課程改革重要一環就是實驗教材建設，以往指導教師都是采用實驗箱配套的實驗說明書作為實驗教材，不能較好地體現課程的培養目標和對學生的能力要求。實驗課程改革的目的是培養學生的創新意識，提高學生的理論學習興趣，課程內容設置多以綜合性和開放性的實驗為主，因此，實驗教材的編寫和建設要圍繞這一先進的理念拓展和延伸，體現各個知識點之間的串聯，體現卓越工程專業的特點和特色，注重應用性本科人才的建設和培養。

（三）教學方法和手段的改革

實踐教學環節革新對卓越工程專業的學生培養起著至關重要的作用，MATLAB 和LABVIEW 等軟件的應用到實踐課堂教學中，將復雜的理論計算和抽象的變換變得簡單直觀。MATLAB

和LABVIEW具有較好的人機交互設計的能力，能動態地展示計算的結果，較好地激發學生的學習興趣。實驗課程教學采用的是開放式的教學方式，教學過程以引導為主，更側重學生的實驗參與過程而非結果。

教學考核方式采用了多種方式相結合，增加教師和學生的交流環節，提高學生的自主學習意識，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，分組實驗和演講匯報，培養學生的團隊合作意識，考核結果綜合了翻轉課堂表現、實驗報告和小組答辯多環節的綜合成績。

三、總結

信號與系統實踐課程教學對于教學軟硬件環境、師資隊伍以及教學方式方法都有較高的要求，為了滿足應用型本科人才培養的需求，我校不斷加強創新性培養的力度，給予了教學團隊在實驗教學改革上很大的支持。

參考文獻：

[1]張雪平，周啟忠，李慶.電子信息類應用型本科人才培養模式研究與實踐[J].宜賓學院學報，2009，9（16）：112-114.

[2]熊慶旭.論“信號與系統”課程的基本結構[J].電氣電子教學學報，2013，35（1）：32-35.