新工科及校企合作《信號與系統(tǒng)》課程改革

李娥

校企合作辦學(xué)已成為許多高校一種新型的人才培養(yǎng)模式，企業(yè)作為以實踐為主的單位，可以為學(xué)校提供良好的實踐教育基地和各種充足的企業(yè)資源。同時，企業(yè)更能適應(yīng)社會和市場的需求，為學(xué)校有針對性的培養(yǎng)人才提供各種信息和條件。另外，隨著國家新工科建設(shè)的不斷推進，高校在新工科建設(shè)方面的力度也在不斷加大。《信號與系統(tǒng)》課程作為工科專業(yè)電子信息工程的一門專業(yè)核心課程，課程改革也勢在必行。立足于新工科建設(shè)的發(fā)展目標，對信號與系統(tǒng)課程在傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題進行了闡述，結(jié)合教學(xué)實際，對信號與系統(tǒng)課程教學(xué)中存在的問題提出了一些教學(xué)改革措施。通過實際應(yīng)用，增強了學(xué)生對本專業(yè)的興趣，有效提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實踐能力，增強了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

一、新工科校企合作背景

隨著當今經(jīng)濟科技的迅速發(fā)展，國家對人才的需要日益加大，特別是多樣化、高層次、具有很強創(chuàng)新能力和工程實踐能力的創(chuàng)新型卓越工程科技人才。以此為出發(fā)點，各高校均將新工科建設(shè)提上日程，并進行了一系列探索和改進，并取得了一定的成績。作為老牌工科專業(yè)電子信息工程，更應(yīng)該值此契機，加強本專業(yè)的新工科建設(shè)。同時，校企合作的不斷開展，也成為高校與企業(yè)合作辦學(xué)的一股潮流。特別是工科類學(xué)校或?qū)I(yè)，更適合與相關(guān)企業(yè)進行校企合作，對學(xué)生進行聯(lián)合培養(yǎng)。企業(yè)作為直接與社會和市場打交道的單位，可以充分掌握當前社會和市場所需何種人才，從而可以為高校提供一些建設(shè)性的意見及建議，為高校的人才培養(yǎng)出謀劃策。另外，企業(yè)也具有相當完備的實踐教學(xué)條件，比如各種機器儀表、各種實驗箱實驗臺等等，可以為學(xué)生的實踐教學(xué)提供良好的教學(xué)條件，企業(yè)職工作為一線實踐者，也可以直接上手作為學(xué)生的實踐指導(dǎo)老師，他們經(jīng)驗豐富，各種實操均可靈活掌握，以此為基礎(chǔ)，便可以為學(xué)生的實踐教學(xué)提供各種詳實的指導(dǎo)和講解，為學(xué)生的實踐教學(xué)提供非常重要的師資保障，可以使學(xué)生將理論知識與實踐深入結(jié)合，舉一反三，從實踐中真正懂得理論知識的真諦。

新工科及校企合作背景下，如何進行更好地教學(xué)，也一直是所有相關(guān)老師一個值得深入研究的問題。從電子信息工程專業(yè)的專業(yè)核心課信號與系統(tǒng)課程出發(fā)，通過對本課程傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題進行闡述，結(jié)合本專業(yè)多年的授課經(jīng)驗，提出了幾項改進課程教學(xué)的措施，以求能更好地致力于學(xué)校新工科建設(shè)的發(fā)展，更好地服務(wù)于新工科建設(shè)，更好地通過校企合作聯(lián)合培養(yǎng)，為社會培養(yǎng)一批實踐能力強、創(chuàng)新能力突出的優(yōu)秀人才。

二、 傳統(tǒng)教學(xué)方法中存在的幾個問題

1.教學(xué)方法單一。傳統(tǒng)的信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)過程當中，講授法作為一種最為普遍的教學(xué)方法，已在本校應(yīng)用多年。在傳統(tǒng)的講授法授課過程當中，老師滔滔不絕地講，而學(xué)生并非認認真真地聽，這其中有多個原因：一是信號與系統(tǒng)這門課程存在它自身的特點，內(nèi)容多，公式多，數(shù)學(xué)物理等多門復(fù)雜學(xué)科的知識相結(jié)合，內(nèi)容晦澀難懂，從而導(dǎo)致老師講課激情高昂而學(xué)生卻一臉麻木，不知所以然;二是授課對象一般是大三學(xué)生，課程安排比較多，導(dǎo)致學(xué)生課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)的時間有限，不能做到及時預(yù)習(xí)和鞏固相應(yīng)知識點，從而導(dǎo)致上課聽課跟不上，云里霧里;三是學(xué)生對課程的積極性不高，缺乏學(xué)習(xí)本門課程的熱情，厭學(xué)，甚至棄學(xué)本門課程。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生由于本門課程難度大，不好理解，而選擇主動放棄本門課程的學(xué)習(xí)，上課期間老師講課而自己忙于其他，致使學(xué)習(xí)效果越來越差。綜合以上原因，其最根本的問題還是教學(xué)方法存在一定的缺陷，老師單純的教授，一味地填鴨式灌輸，不僅不能使學(xué)生愉快地學(xué)習(xí)，反而會使其越發(fā)反感，適得其反。所以，適當?shù)馗淖円幌陆虒W(xué)方法迫在眉睫。

2.教學(xué)場地單一。在傳統(tǒng)的信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)過程當中，教室作為教學(xué)的唯一場所，學(xué)生的資料基本只有書本，在上課過程中以書為本，而別無其他，但本門課程中部分知識點比較抽象，如果僅僅依靠黑板和PPT在教室中為學(xué)生講解，學(xué)生很難有直觀的感受，教學(xué)效果會受影響。所以，可否在教室之外，為學(xué)生開拓更廣闊的學(xué)習(xí)空間，也是一個值得考慮的問題。

3.實驗形式單一。在傳統(tǒng)的信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)過程當中，信號與系統(tǒng)的實驗室基本都是上機課，學(xué)生在機房利用MATLAB軟件進行仿真練習(xí)。將實驗指導(dǎo)書中已經(jīng)給定的程序輸入到軟件中并運行，得到相應(yīng)的圖像，但是輸入程序為何會得到相應(yīng)的圖像，學(xué)生并不十分清楚。所以，若將上機驗證與其他實驗媒介相結(jié)合，可能會取得更好的效果。

4.考核方式單一。在傳統(tǒng)的信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)過程當中，考核方式一般以期末試卷為主，通過最后的一張試卷，來驗證學(xué)生整個學(xué)期的學(xué)習(xí)效果，但由于各種原因，僅憑期末試卷可能并不會完全體現(xiàn)學(xué)生總的學(xué)習(xí)情況，若輔以相應(yīng)的其他考核方式，比如平時的各種實驗，作業(yè)，測試等，考核方式多樣一些，是否會取得更客觀的評價效果？這也是一個值得考慮的問題。

三、課程改革的幾點建議

1.多種教學(xué)方法相結(jié)合，因材施教。針對信號與系統(tǒng)課程的一系列特點，采取了多種教學(xué)方法，傳統(tǒng)的講授法肯定不能舍棄。在此之外，還采用了啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、小組討論教學(xué)法，將以上幾種教學(xué)方法相結(jié)合，在適當?shù)臅r候?qū)m當?shù)闹R點采取適當?shù)慕虒W(xué)方法。通過實踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)，以上教學(xué)方法的結(jié)合，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效果，還潛移默化的增強了學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力以及善于思考勇于創(chuàng)新的良好素質(zhì)。

2.多個教學(xué)場地相呼應(yīng)，知識落地。針對教學(xué)場地單一的問題，還在課下利用在線教學(xué)平臺，給學(xué)生開辟了一個專門的學(xué)習(xí)討論區(qū)，將與所學(xué)內(nèi)容相關(guān)的一些新聞、科普及奇聞軼事等發(fā)送給學(xué)生，可以是文字、圖片、動畫或者視頻等多種方式，既豐富了學(xué)生的課外知識，也提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。同時，學(xué)生們有與該知識點相關(guān)的一些資料等，也可以隨時隨地上傳到討論區(qū)，大家一起品讀、鑒賞與學(xué)習(xí)，互通有無，取長補短，相互取其精華，更加豐富了自己的知識面，充分做到了在教室外學(xué)習(xí)，在娛樂中交流，在交流中不斷進步。

3.多種實驗手段相交融，真操實練。針對信號與系統(tǒng)實驗課中多以驗證性實驗為主的問題，提出了項目教學(xué)法，提前為學(xué)生出幾個項目設(shè)計題。通過運用本節(jié)課的相關(guān)知識，設(shè)計一個難度適中的項目，學(xué)生們自由選擇自己感興趣的問題，并獨立完成項目設(shè)計，方法不限，同時跟企業(yè)方面的一線實踐指導(dǎo)老師隨時交流，不斷改進完善各種項目的具體內(nèi)容，不斷改進項目教學(xué)法。通過實踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們對此種實驗方式比較感興趣，實驗課中不再是機械地輸入程序并仿真驗證，而是激發(fā)了學(xué)生們的探索精神，學(xué)生們能夠積極主動地想辦法解決自己所感興趣的項目，并在成功解決問題之后獲得一定的成就感，從而更能促進學(xué)生以后的學(xué)習(xí)。

4.多種考核方式相聯(lián)手，檢驗真知。針對信號與系統(tǒng)課程以期末考試為主要考核方式的問題，在平時的教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生們的課上表現(xiàn)，平時測驗，實驗情況，分別對每位同學(xué)做了記錄，并將以上幾項學(xué)生的表現(xiàn)根據(jù)一定的標準具體化，折合成相應(yīng)的分數(shù)，與期末考試成績一起，作為評價學(xué)生一個學(xué)期以來的學(xué)習(xí)情況。通過實施發(fā)現(xiàn)，多種考核方式相結(jié)合，使學(xué)生不再單純地依賴最后的突擊來完成考核，而是使學(xué)生們在平時的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)得更好，促進了學(xué)生在整個學(xué)期都能夠不斷地學(xué)習(xí)和進步。同時，學(xué)生們對此種考核方式的滿意度也有所提高，效果良好。

四、結(jié)語

通過分析新工科及校企合作背景下，信號與系統(tǒng)課程在傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的幾個問題，結(jié)合教學(xué)實際提出了幾點課程改革的措施，通過在實際教學(xué)中對以上幾點建議的運用，收到了較好的應(yīng)用效果。通過課程改革，學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)積極性得到了提高，學(xué)習(xí)氛圍更加濃厚，學(xué)習(xí)效果也更加顯著。理論學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)，同時將理論真正運用于實踐當中，理論與實踐相結(jié)合，工程實踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力也得到了一定的提高，效果良好。充分說明，新工科背景下，結(jié)合校企合作聯(lián)合培養(yǎng)的良好模式，通過對相應(yīng)課程進行必要的課程改革，使得工科類專業(yè)電子信息專業(yè)的學(xué)生得到了更好地鍛煉，只有不斷進行教學(xué)方法的完善和改進，不斷吸取校企聯(lián)合培養(yǎng)的精華，才能不斷適應(yīng)國家新工科建設(shè)的目標要求，為學(xué)校和社會培養(yǎng)更多更好地創(chuàng)新型卓越工程科技人才添磚加瓦。[基金項目：2020年度山東省教育教學(xué)改革研究項目“新工科背景下《信號與系統(tǒng)》課程改革研究”（20SJG088）資助;山東管理學(xué)院2020年校級教學(xué)研究項目“應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標下《信號與系統(tǒng)》課程改革研究”（YJG2020-48）資助]

（作者單位：山東管理學(xué)院（智能工程學(xué)院））