《信號與系統》課程教學改革與探索

柏植　許海峰

摘 要

《信號與系統》課程是電子信息類專業的專業基礎課程，該課程的教學質量會影響學生對這門課知識的理解和應用，并且可能還會影響學生對該課程延續課程的學習興趣和熱情。因此，高校要針對該課程的特點，制定符合該課程的教學方法，采用教學和實踐相結合的方法，使學生更好地掌握這門課程，提高學生對這門課程的學習興趣。

關鍵詞

信號與系統;教學改革;教學方法

中圖分類號： TN911.2-4;G641 ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.50

0 緒論

《信號與系統》課程是電子信息類專業中極為重要的專業基礎課程，課程介紹了線性系統和非線性系統兩大系統，傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換三大變換，主要是以高等數學、線性代數、復變函數與積分變換和電路等課程為基礎，該課程的后序課程是數字信號處理和控制電路等，所以在學習過程中是有重要的連接作用，該課程教學效果會直接影響學生對后序課程學習的熱情和質量。長期以來，《信號與系統》由于其理論性強的特點，學生學習起來需要扎實的理論功底，使得學生學習起來難，老師教學更難的局面。因此提高《信號與系統》課程的教學質量對學生來說具有積極的意義。

1 《信號與系統》教學中存在的問題

分析《信號與系統》課程可以發現，該課程的大部分內容都比較抽象，多為公式或者純理論，多數學生將大量的學習時間浪費到公式推導和數學運算上，并沒有真正掌握公式中物理意義和信號在傳輸處理過程中的實際情況。再由于該課程大多數的時間都是在課堂上，學生只去聽，沒有自己動手對信號進行分析、變換和驗證等操作，就導致學生掌握的不牢靠，甚至還會有一些學生單純地認為該課程就是一門數學課，就單純當作數學課去學習，導致學生很難去理解這門課程中的實際物理意義，學生也會因為這門課學起來很枯燥而漸漸失去學習的興趣，無法培養起自主學習和實踐的習慣。

在課下的學習時間，學生只能從課本上或者做課后習題去鞏固和理解課堂上所學習的內容，都是純理論的內容，缺乏和其他學科的交叉融合。隨著國家不斷加強建設應用型本科高校，本科生所學習的內容也在不斷地增加，就直接導致學習每門課的時間不斷減少，《信號與系統》課程中包含了大量的公式，如果單純地講解公式結論而不去探究公式的來源，就會讓學生覺得知其然卻不知其所以然，但不如此的話又會占用大量的時間來推導公式，課時量少的缺點就不斷暴露出來。此外又由于電子信息產業發展迅猛，而該課程又是非常基礎的學科，很難接觸到前沿的學術內容，導致學生慢慢失去這門課學習的興趣。

當前的大學生普遍只專注與理論的學習，常常忽略了理論和實驗相結合的學習方式，所以當前的大學生的實踐能力和分析問題的能力欠佳，缺乏解決實際問題的能力，不能夠將實際問題和理論問題相結合，進而去分析實際問題，所以提高學生的理論和實際相結合的能力也是目前教學需要解決的難題之一。

我國從開始高等教育以來，就對高等教育進行了不斷的探索，改革的效果也是顯而易見，但是始終不能擺脫傳統的教學方式，對我國的高等教育產生了不可扭轉的影響，傳統的教學理念是重于向學生灌輸知識，不注重創新與應用方面的能力的培養，不適應與現代教育的理念。隨著科技的不斷發展，當前的我國的高等教育的體系和方法也應與時俱進。

2 教學改革實踐

2.1 提升教學工具

《信號與系統》是一門比較抽象的課程，如果單單依靠上課所講的理論知識很難掌握，所以在使用多媒體教學的基礎上使用MATLAB軟件可以現場對理論知識進行仿真驗證，在仿真的過程中結合實際的問題進行分析、推導和演示可以大大加深學生對知識的理解，讓學生更主動地去學習[1]。

借助MATLAB強大的計算軟件，可以大大簡化問題的計算過程，從而可以迅速得到直觀簡潔的圖像，從而可以從復雜的、抽象的數學概念公式轉換到靈活的可變的圖形上，盡可能地優化計算的過程。所以在學習的過程中，教師應該多使用MATLAB軟件進行學生，讓學生自己去修改參數，觀察參數的變化對圖像的影響，從而可以提高學生對該課程學習的興趣，相比只是學習枯燥的理論知識，更能提高學生學習的積極性。

MATLAB軟件除了可以提高學生學習該課程的積極性，簡化學習的難度，讓學生從枯燥的數學公式中解脫出來，利用MATLAB強大的仿真和繪圖能力，讓學生將傳統的抽象的數學理論轉換成直觀可見的圖像，并且MATLAB軟件不像其他的硬件設備一樣需要不斷的調試和調整，增加了學生學習的負擔，另外，還可以培養學生對學習MATLAB軟件的學習興趣，讓學生在學習信號與系統課程的同時，也學習了這款強大的軟件，做到一舉兩得的效果。

2.2 豐富學習過程

在教學的過程中，加強和學生之間的學習互動，營造出大家都積極向上的學習氛圍，這就需要代課的老師在課前積極的備課，投入大量的時間和精力去準備每一堂課，研究在教學過程中的方法和如何調動學生的積極性。

一般的課堂的學生人數在50人以上，這種“大班”的教學方式會使得教學的效果變差，會大大影響教學質量，所謂在“大班”教學的情況下要實現高質量的教學，就要增加和學生之間的交流，加大教學精力的投入，當學生在課堂上有不懂的問題，在課下的時候積極幫助學生解決問題，加強學生對課堂中難理解知識的把握，針對課堂中較難理解理解的問題，可以講解的詳細一點，并加大練習的題量讓學生更能了解這個難點如何運用，拓寬學生的知識面，使學生能夠抓住知識點的實質，真正讓學生理解這個知識點，并能真正使用知識去解決問題，真正達到學有所用的目的[2]。

上課過程中，教師要加大和學生互動的程度，這種上課模式可以讓學生和老師處于一種平等的交流方式，更有效刺激學和老師之間的平等交流，讓學生以一種積極主動的求學心態和老師交流，從而達到了提高學生學習和老師教學質量的有效教學方法。傳統的教學模式都注重于將知識灌輸給學生，上課的過程中主要以學生聽課老師講課為主，而互動式教學方式，將學生被動地接收知識轉化為主動的學習知識，而且師生之間的關系也發生了一定變化，互動式的教學方法讓學生和教師之間的關系更加朋友化，這樣增加了學生對未知問題和老師討論的想法。

2.3 “反轉課堂”教學

在上課傳輸學生知識的同時，學生只是單純的接受知識，并沒有真正地成為課堂的主人，如果學生成了課堂的主人，自己親自去學習，便可以大大提高學生對知識的學習積極性。那么如何才能讓學生成為課堂“主人”呢？如果在上課之前給所有的學生都布置一個作業，在上課的時候隨機抽取學生，讓這個學生作5分鐘的小老師，讓學生給學生講解知識，這樣便會大大的加深學生學習的積極性，并且學生給學生上課，也會激起其他學生好奇和認真聽課的欲望，前所未有的教育方式也會引起學生的興趣，并且遇到不會的問題，可以和老師討論，師生共同探討解決問題的方法。這樣的課堂可以讓學生更占有主動型，因為抽取講課的學生是隨機的，所以每一個學生都會積極地去準備，這樣可以大大的活躍課堂的氣氛[3]。

3 結論

關于提升《信號與系統》課程的教學質量和方法，讓學生對該課程更具有學習的積極性，本文結合了作者多年的教學經驗，對該課程的教學方法和教學手段進行了總結和反思，希望能給《信號與系統》教學改革提供方向和建議。

參考文獻

[1]馮俊杰，張續文，王永會.《信號與系統》課程教學改革與探索[J].電腦知識與技術，2019，15（18）：103-104.

[2]蔣雯，鄧鑫洋.“信號與系統”考核模式改革探索與實踐[J].科教導刊（中旬刊），2019（01）：24-25.

[3]李磊.《電路基礎》和《信號與系統》系列課程教學改革探索[J].產業與科技論壇，2019，18（10）：163-164.