信號與系統課程教學改革研究

陳曉靜 趙樹源

摘要：“信號與系統”課程是電子信息類本科專業一門非常重要的專業課程，然而當前普遍問題是學生的課堂學習效果很差，針對該問題，文中基于OBE理念（Outcome Based Education），以學生為中心，學生的學習效果為導向，針對應用型民辦院校的學生特點，在課程體系、課堂教學、實踐教學和考核評價方面做了一些研究，并通過小班授課，獲得了較好的效果。

關鍵詞：信號與系統;課程體系;課堂教學;實踐教學;考核評價

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0181-02

1 概述

《信號與系統》課程是電子信息類專業的專業基礎課程，主要介紹信號與系統的基本原理和基本分析方法。該課程具有知識點多、理論性強、兼顧實用性等突出特點。傳統的教學模式仍存在不足，例如成果導向不足、課程體系與指標點對應不夠等，直接影響到教學質量與人才培養質量[1]。在以往的改革中，對于課程教學的內容、手段、方法都做了大量的改革與創新，普遍存在的問題是教學內容的改革先于教學目標并占據主體位置，而對于教學目標及其達成度的評價方法研究偏少。隨著高等工程教育改革和社會的發展，工程教育認證已經在我國高等工程專業實施，其核心理念是以產出為導向、以學生為中心設計實施教學活動，這是高等教育工程觀的重要轉變[3]。尤其對于應用型本科院校來說，更需要注重學生的學習效果，本文基于此探討信號與系統課程的教學改革。

2 教學改革

結合應用型本科院校對學生的培養目標，教學改革的目的是為了調動學生的學習主動性和積極性，提高學生分析和解決實際問題的能力，鑒于此，在課程體系、教學內容、教學方法、考核評價方面做了改革。

2.1 課程體系

課程體系是根據人才培養目標而設計的一系列課程的組合，課程體系決定了所培養學生能具有的知識、能力和素質結構[2]。依據人才培養目標和畢業要求，構建基于OBE理念的“以學生為中心、以能力培養為引導”的信號與系統課程教學體系，增加了實驗內容，學生通過進行計算機仿真和實驗箱測試，鍛煉分析和解決實際問題的能力，并加深對理論知識的理解。

2.2 課堂教學

針對本院校學生“信號與系統”課程的學生一般屬于通信工程等相關專業，在OBE教育理念的指導下，結合學校的培養目標，應對課程目標進行重構，并在此基礎上設計教學內容，實耐以學習結果更新課堂活動，在每一階段課程結束時對教學效果進行有效評估[5]。最后設定的課程目標和畢業要求的支撐關系見表l。

教學過程設計圍繞“如何讓學生能實現這些學習效果”來設計。課前通過問題式教學，啟發學生主動加入課堂學習中，問題的設計需要和之前的知識點有聯系，也要能啟發學生思考新知識點。課堂上除了重點講解知識點外，加入各知識點的歷史過程，使學生知其然且知其所以然。比如加入傅里葉、拉普拉斯等人的故事來調動學生的學習積極性。針對重難點內容，引入實例和一些工程上的應用，使學生了解為什么要學習這些理論知識，并掌握相關知識的概念;在理解了重難點內容的概念后，可以設計分組討論該概念的應用，最后通過Matlab仿真來驗證討論結果是否可行。通過以上的課程教學過程設計，培養學生的獨立思考、團隊合作和分析設計能力。

2.3 自主教學

自主教學是輔助課堂教學過程，通過翻轉課堂和項目研究實踐，結合配套的網絡資源，進一步以學生的自主學習達到鞏固所學知識，并提高知識運用的能力。

2.4 實踐教學

增加實驗內容，信號與系統課程實驗是該課程最重要的實踐教學環節之一。實驗設計分為兩部分，一部分為單項實驗，采用在MATLAB環境下進行驗證性和設計性實驗，學生在設計和實驗的過程鍛煉實驗仿真能力，加深對理論課程的理解，為后續的數字信號處理課程等提供基礎;另外，采用學院的信號與系統、自動化一體實驗箱，進行相關的硬件實驗，提高學生動手能力;另一部分為綜合實驗，學生結合通過課堂和自主教學，進行一個具體系統的設計，鍛煉學生綜合運用各項知識的能力。

2.5 考核評價

OBE模式中的環節之一就是“評估學習產出”，主要強調“如何知道學生已經取得了這些學習成果”，以檢驗學生是否達到了應具備的畢業要求[4]。因此我們的考核增加過程性考核的比例，評價環節由平時作業、實驗、期末考試按照20%、20%、60%的比例組成，并根據最終學生的考試成績作為樣本進行分析，對比課程目標的培養目標，形成數據，由相關教師進行數據分析，總結優缺點，并制定在下一輪的教學針對該問題，制定教學各環節采取的改進措施，以加強學生較弱方面能力的培養和提高。

3 結論

該文通過教學各環節圍繞學生的學習效果進行設計，提高了學生課堂學習的積極性，通過案例及實驗使學生的分析及動手能力得到了鍛煉，取得了一定的效果，后續會繼續探討更好的方法來使學生達到要求的學習產出。

參考文獻：

[1]陶丹，胡健，黃琳琳，陳后金.基于OBE理念的電子信息類課程改革與實踐——以“信號與系統”課程為例[J]教育教學論壇，2018（30）：81-82.

[2]王寶珠，劉翠響，曾成，等，基于OBE的“信號與系統”課程教學體系研究[J]電氣電子教學學報，2018（1）：42-44，83.

[3]鄭君里，谷源濤，試談“信號與系統”課程理論與實踐之結合[J].電氣電子教學學報，2014，36（03）：1-5.

[4]唐亮，林智慧，宮麗娜.OBE指導下的信號與系統課程教學改革研究[J].電腦知識與技術，2019，15（04）：134-135.

[5]肖卓磊，李慶瑞.基于OBE的“信號與系統”課程教學改革[J]韶關學院學報，2019，40（05）：79-82.