高职“信号与系统”课程教学改革初探

孟海斌

高职“信号与系统”课程教学改革初探

孟海斌

针对目前高职院校“信号与系统”课程教学存在的主要问题，结合课程特点及教学实践与体会，从教学内容、教学方法、教学方式和手段等几方面入手，探索了该课程的教学改革。

高职；信号与系统；教学现状；教学改革

“信号与系统”课程是一门实用性较强，涉及面较广的专业基础平台课程，是电子信息、通信工程及自动控制等专业本科学生的必修课程，也是其研究生入学考试的必考课程之一。该课程与本科生的许多专业课，如“通信原理”、“数字信号处理”、“数字图像处理”等联系比较紧密，还涉及到许多数学知识的运用。因此，“信号与系统”的课程地位具有不可替代性，其教学质量的提高，对于电子信息类专业人才的培养至关重要。本文根据高职该课程教学中存在的问题，从教学内容、教学方法、教学方式和手段等几方面进行了研究和探索。

一、“信号与系统”课程教学存在的问题

（一）课时少、内容多的问题

根据教学大纲安排，该课程课时目前大幅减少，由原来的72学时缩减到现在的48学时，但教学中需交代的内容较多，这样，就出现了课程内容多、教学时数少的矛盾。如何协调两者的关系并保证良好的教学效果，是教学中必须解决的关键问题。

（二）课程之间内容重叠的问题

“信号与系统”课程和“复变函数和积分变换”、“电路分析基础”以及“数字信号处理”等课程在内容上有部分重叠，这几门课程中都有关于拉氏变换的内容。那么，如何对重叠部分进行处理，构建合理的课程体系，是需要解决的第二个问题。

（三）数学运算复杂费时的问题

该课程内容的特点是应用的数学工具多、公式多、数学演绎复杂，课程教学一直以来沿用“黑板+粉笔”的传统教学方式，课程中大量分析结果缺乏可视化的直观表现，这在一定程度上影响和制约了教学效果，也难以激发学生的学习兴趣。[1]另外，学生将大量的精力和时间用于进行繁杂的手工数学运算，而未能真正理解所得结果在信号处理中的实际意义，导致逐渐形成“信号与系统”课程就是做数学推演这样的片面认识。因此，迫切需要对该课程进行教学方法和教学手段的改革，以重新确立“信号与系统”课程真正的本质和内涵。

（四）实验课尚未真正发挥作用的问题

“信号与系统”实验课的内容大多是使学生验证和理解课堂教学内容，到实验室只是熟悉了解常用仪器仪表的使用。学生一般按照实验步骤去操作，并把实验结果记录下来，但对实验的分析和数据的处理普遍不到位，甚至有的同学连实验目的也搞不清楚。这种单一层次的实验内容结构，对经常接触大量现代信息和媒体的大学生来说，已不能满足需要。学生从物理实验到电路实验走过来，对这样的实验内容感到厌倦和没有兴趣，无法调动学习的积极性，也无法挖掘自身的潜能，实验效果很不理想。

二、“信号与系统”课程教学改革与实践

（一）优化教学内容

对教学内容应做到归纳总结，对比讲解；优化内容，重点突出。“信号与系统”课程的内容可以概括为“两种系统，三大变换”。两种系统是指连续时间系统和离散时间系统；三大变换是指傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。教师授课的时候，应注意它们之间的关联性和对比性，突出其异同点。例如傅里叶变换和拉氏变换的很多性质都相同或相似，通过对比使学生能更快、更深入地掌握相关内容，同时，也有助于解决课时少、内容多的问题。

本课程各章节的内容是循序渐进、相辅相成的，相互之间有着非常密切的联系。如傅里叶变换在变换域分析中是一条主线，通过它可以将各个变换联系起来，成为一个有机的整体，因此，教师在讲解的时候应注意这种主线内容。拉氏变换在其它课程中均有介绍，讲解中可适当减少其占用的课时；离散信号与系统的内容与后续课程“数字信号处理”也有重叠部分，可以根据需要适当安排课时，从而有效解决课程内容重叠的问题。

（二）改进教学方法

教学中应简化理论推导，注重物理意义。“信号与系统”课程公式很多，尤其讲授傅里叶变换、Z变换以及它们的性质时，许多都是公式推导和计算。这时，一要注意将公式的来源和物理意义讲清楚，层层推进，打好基础；二要注意很多推导是类似的，教师只需详细推导典型的公式，类似的推导可以让学生在课后自学。要突出物理概念和工程概念，淡化数学运算技巧，做到理论联系实际，才是学好“信号与系统”课程的根本方法。[2]

（三）改变教学方式

要注重多媒体教学与传统板书相结合。传统的板书教学形式使信息表现单一化、平面化，学生易产生单调乏味的感觉。多媒体教学方式更加形象、生动，能在相同时间内传授更多的知识信息，能很好处理课时少、内容多的矛盾，并解决学生陷入理论而忽视实际物理意义的问题。但多媒体教学也存在一些不足，如：信息滞留时间短，不利于联想记忆；信息量过大，学生跟不上等。因此，笔者认为采用两者结合的方法比较好。对于课程中一些较抽象的内容，如卷积积分、抽样定理等，可利用Flash软件制作成动画来演示，使过程一目了然，给学生以直观的认识。这样，不仅使学生对所学知识加深了印象，而且激发了其兴趣，教师随后再用板书进行相关推导与例题的讲解，会取得较好的教学效果。

（四）改革教学手段

1.加强实践教学环节。由于课程理论性很强，对于一些抽象概念，除借助课堂上多媒体教学外，我们还开设了实验课。实验课内容要力求与理论课内容密切联系，在可能的条件下，应当由教师提出一些实验要求，让学生来设计实验，组织实验的实施，分析实验中出现的现象及数据，使实验真正成为设计型、综合型实验，而不是以往那种单纯的按步骤操作。只有调动学生的积极性、创造性，才能真正发挥实验课在教学中的巨大作用。

2.网站资源的建立和利用。要充分利用现代网络的工具，随时随地进行沟通。要明确建设网站的主要目的是为了教师更好地传授知识，学生更好地学习知识，而不要把网站做成一个应付检查、内容单薄的空壳。通过网络平台，教师能及时了解学生反馈的信息，及时调整教学进度，组织网上答疑；对于部分难以理解的知识点，可以通过Matlab软件制作仿真演示平台，使学生通过课后反复观看演示，达到理解知识点的目的。此外，还可以提供一些试题和习题解答等。[3]

总之，任何教学改革的目标都是改善教学效果，提高教学质量。但教学改革不可能一步到位，需要在实践中逐步修正，逐步完善。教学有法，教无定法，贵在得法。今后，我们还应在充分调动学生的积极性和主动性，培养学生独立学习的能力和方法等方面不断探索和改进，以进一步提高教学质量。

[1]李香林.信号与系统课程教学改革的探讨[J].高教论坛,2005（6） ：159-161.

[2]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安：西安电子科技大学出版社，2000.

[3]管致中，夏恭恪，盂桥.信号与线性系统（下册）[M].北京：高等教育出版社，2004.

G712

A

1674-7747（2013）09-0016-02

孟海斌，男，沈阳职业技术学院计算机学院讲师，主要研究方向为计算机网络类通讯、信号与系统。

[责任编辑 盛 艳]