信息化時代下民辦高校信號與系統課程創新

李嬋飛　鄧奕　劉文晶

摘要：信息化時代背景下做好高校信號與系統教學是專業教師面臨的挑戰。從教學內容、教學方法、學科交叉性等方面分析研究了信號與系統課程創新。該課程創新可以更好地提高學生的學習興趣，提升教學效果。

Abstract： It is a challenge for professional teachers to do the teaching of signal and system in private higher learning institution in the information age. Combining with the characteristics， teaching contents and methods of signal and system course， this paper studies the signal and system of teaching innovation. The teaching innovation can greatly increase students' interest in learning and better improve teaching effect.

關鍵詞：信息化時代；信號與系統；課程創新

Key words： the information age；signal and system；teaching innovation

中圖分類號：TN911.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）05-0250-02

0 引言

信號與系統是高校電子、電氣等相關工科專業的一門基礎必修課程，主要研究信號與系統的基本概念、內容和方法[1]。課程內容抽象豐富、理論性強、物理意義突出；數學推導過程繁瑣復雜，難度系數大；而課程本身與多門先、后修課程聯系緊密[2-3]。在工程領域，信號與系統基本概念及分析方法已滲透在信息與通信工程、生物醫學工程、電氣工程等眾多領域。毫無疑問，信號與系統是一門非常重要的課程。

信息化時代下，各種信息技術的蓬勃發展，使得信號與系統的課程教學面臨著新的機遇與挑戰。因此，如何更好地提高學生的學習興趣，幫助學生掌握信號與系統相關知識和分析方法，為畢業后繼續深造或職業發展打下堅實基礎，是一項值得研究的課題。

1 民辦高校課程創新

1.1 教學內容的整合優化

信號與系統的教學內容豐富抽象，但授課課時較少，因此有必要對教學重點、難點、教學組織結構等內容進行整合優化。比如在講解系統的時域分析和頻域分析時，可以遵循先講解連續系統的時、頻域分析方法，再運用類比方法講解離散系統的時、頻域分析方法，這樣循序漸進，有利于學生對分析方法的掌握。

1.2 教學方法的簡單性、多樣性和新穎性

信號與系統課程對學生的數學功底要求較高，大部分教材數學推導過程繁瑣復雜，理解起來傷腦費神，授課過程中稍不注意就會影響學生的學習興趣，打擊學生信心，因此可采取簡單直接的教學方法。在教學過程中，重點關注、引導學生對數學公式對應物理意義及工程應用的消化吸收，弱化數學推導過程，做到重點突出，課程特性突顯。

應用多樣化的教學方法，教師可在傳統教學模式下多注入一些信息化元素。例如，在授課過程為了加深學生對概念物理意義的理解，可以引入一些工程小實例，flash小動畫或者matlab[4]仿真供學生結合學習。可以在類比教學的基礎上請學生對部分內容課前預習自學、課堂分組討論、課末教師總結答疑的方式進行。例如，在學完連續系統沖擊響應、階躍響應的時域分析之后，對于離散系統，可讓學生獨自學習系統單位系列響應，在課堂上討論這兩種響應的區別與聯系，這樣可以加深學生對知識點的掌握，還可以提高學生探索分析問題的能力。

微課[5]是一種新穎、高效、流行的學習資源。在信息化時代下，教師可以有針對性地將一些重難點知識制成微課上傳到網上供學生自主學習，這樣學生在課后可以靈活地學習對應資源，鞏固學習效果。

要重視學生的課前預習，提倡學生學習的主導性。還要重視課后練習及講解。教師可以針對授課學生的專業特點，編寫習題冊和講義。這樣，學生在課后可以有針對性地練習，加深對相關知識的理解，同時可以培養學生專業學習興趣，拓寬專業知識深度。

除此之外，還應注重學生實踐動手能力的培養。要充分利用Matlab軟件的強大功能，指導學生對一些應用實例進行設計、驗證、仿真，將抽象的理論可視化，加深學生對理論知識的掌握和物理意義的理解，提高學生實際應用能力。

1.3 注意學科間的交叉性

電路分析基礎[6]是信號與系統的先修課程，這兩個課程之間有部分重疊知識，因此可對兩課程知識進行整合優化，提高上課效率。例如，在電路分析動態電路的分析章節，關注的是一階連續電路系統響應，而信號與系統注重系統分析方法和頻域性質，學生學習過程中可以將兩者聯系起來，加深理解。

信號與系統和數字信號處理[7]有著很重要的聯系。信號與系統主要講解的連續系統和離散系統的分析方法，數字信號處理則主要講解離散信號和離散系統的分析方法。在教授信號與系統這門課程時，為了避免授課內容的部分重復，在前者可以加強學生對離散信號及系統基礎知識的掌握，在后者則注重復雜知識比如采樣定理、利用Z變換的傳輸函數分析系統的特性等內容的講解。這樣可以克服信號與系統的課時不足問題，幫學生做好數字信號處理學習的準備工作。

1.4 考核方式的合理性

現階段民辦高校課程的考核主要采用期末閉卷加平時成績的方式，此種方式并不能真實有效地反應學生對課程知識的掌握程度。為了使考核更為合理全面，可采取階段考、期末考、平時成績相結合的方式。階段考可以分為三個層次，第一個層次是對信號與系統基礎知識的考核，包括信號的描述、分解、變換、運算，系統的描述、特性和分析方法。第二個層次是對連續系統時域分析和頻域分析的考核，包括連續系統的響應、傅里葉變換、拉普拉斯變換等知識。第三個層次是對離散系統時、頻域分析的考核，主要包括離散系統的時域分析、Z域分析等知識的考核。期末考主要是階段考的簡單綜合。這種考核方式覆蓋范圍廣，層層遞進，且兼顧學生平時的課程表現，更為有效、公平。

2 結束語

本文結合信息化時代下背景，從多方面分析研究了信號與系統課程創新。該課程創新能更好地激發學生學習動力，提升教學效果。當然，民辦高校信號與系統課程創新之路還很漫長，需要我們在實際教學過程中繼續思考、探索與實踐。

參考文獻：

[1]吳大正，楊林耀.信號與線性系統分析[M].四版.北京：高等教育出版社，2005.

[2]趙琰.信號與系統教學改革探索[J].中國教育技術裝備，2015（12）：124-126.

[3]賴欣，諶海云，顧亞雄.“信號與系統”課程教學改革的探索和實踐[J].中國科技信息，2013（3）：158.

[4]尹霄麗，張健明.MATLAB在信號與系統中的應用[M].清華大學出版社，2015.

[5]楊明.高職教育微課開發綜合討論[J].職教論壇，2014（6）：65-70.

[6]李實秋.電路分析基礎[M].西安電子科技大學出版社，2010.

[7]程佩青.數字信號處理教程[M].北京：清華大學出版社，1995.endprint