喬鬧生 郭杰榮 黎小琴 鄧萍萍 曹斌芳 蔡劍華

摘 要：為了尋求校企合作的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，對本科院校電子信息類專業(yè)的《信號與線性系統(tǒng)》課程進(jìn)行了概要分析；對該課程的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要綜述；以湖南文理學(xué)院為例，以校企合作教學(xué)模式為主要研究內(nèi)容，從重視理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合以及改革課程考核方式兩方面具體內(nèi)容著手進(jìn)行了較為深入的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合教學(xué)方法研究，并給出了明確的研究內(nèi)容；然后以系統(tǒng)研究方案的實(shí)施方案對該課程產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的理論與實(shí)踐教學(xué)方法進(jìn)行了探索，并指出該研究方案在湖南文理學(xué)院已經(jīng)形成了一套新的教學(xué)方法理論體系。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法 理論教學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 信號與線性系統(tǒng)課程

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0224-02

《信號與線性系統(tǒng)》是本科生電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，也是信息工程類、自動控制類等學(xué)科專業(yè)的碩士研究生入學(xué)主考科目。

《信號與線性系統(tǒng)》課程的教學(xué)是電子信息類專業(yè)在切實(shí)保證教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力、發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性等方面有著特別重要的意義。探討該課程的理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)方法對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高、學(xué)習(xí)積極性培養(yǎng)、主觀能動性發(fā)揮等有著極其重要的意義。

因此，為使學(xué)生在掌握正確學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ)上能夠更好地學(xué)好該課程，切實(shí)強(qiáng)化教學(xué)手段與提高教學(xué)質(zhì)量，在強(qiáng)化概念公式與理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，注重理論與工程融合、基礎(chǔ)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合、探索新的教學(xué)方法、尋求校企合作的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式已迫在眉睫。

1 研究現(xiàn)狀

由于《信號與線性系統(tǒng)》課程在本科生電子信息類專業(yè)的重要性，國內(nèi)外不少教育教學(xué)工作者對該課程的教學(xué)方法改革進(jìn)行了研究和探索，取得了一些研究成果[1-4]。例如：李敏對《信號與線性系統(tǒng)》課程從整合教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法與手段、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程考核方式等方面進(jìn)行全面探索[1]。李明等人根據(jù)自己多年教學(xué)實(shí)際，探討了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、理論與實(shí)際相結(jié)合并加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等方面的教學(xué)改革方法[2]。謝啟等人針對《信號與線性系統(tǒng)分析》課程的特點(diǎn)圍繞優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法與教學(xué)手段、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[3]。張貴祥等人從實(shí)驗(yàn)軟硬件建設(shè)的兩個(gè)方面詳細(xì)闡述了信號與線性系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，從而讓學(xué)生在“信號與系統(tǒng)”課程中既學(xué)習(xí)到扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識，同時(shí)又與現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展緊密結(jié)合[4]。

但由于該課程的理論性與應(yīng)用性極強(qiáng)，加之理論與實(shí)踐又難以較好結(jié)合的特殊情況，對該課程理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)方法的研究一直還處于探索狀態(tài)，尚沒有形成一套較為完整的針對電子信息類學(xué)生實(shí)際情況的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法體系。

2 研究內(nèi)容

《信號與線性系統(tǒng)》的主要特點(diǎn)是內(nèi)容繁多、理論性強(qiáng)、抽象、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多，因此很容易使得學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味、畏懼甚至厭惡的感覺，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性。為了加強(qiáng)該課程教學(xué)的實(shí)效，提高學(xué)生的主觀能動性，以注重產(chǎn)學(xué)研教融合、校企合作為主導(dǎo)的理論和實(shí)踐相結(jié)合的《信號與線性系統(tǒng)》課程教學(xué)方法的改革是探討該課程改革的主要內(nèi)容，嚴(yán)密的理論體系與生動的實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐結(jié)合是該課程教學(xué)過程中最需要具備的因素。在教學(xué)過程中一定要緊扣理論知識，并引入與工程實(shí)踐相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生充分了解理論知識后面巨大的工程應(yīng)用背景，從而大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與應(yīng)用轉(zhuǎn)換能力。為此，在以下幾個(gè)方面進(jìn)行該課程的教學(xué)改革探討尤為重要。

2.1 重視理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合

《信號與線性系統(tǒng)》課程理論性較強(qiáng)，為了不挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)及產(chǎn)教融合與校企合作教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自己去體驗(yàn)“應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題”的樂趣。

實(shí)踐教學(xué)還不是單純的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，很多實(shí)驗(yàn)只是驗(yàn)證一些基本理論與定理，而很難將抽象的理論在通信、自動控制、電子工程等領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用，因此單純的實(shí)驗(yàn)尚不能更好地將理論與實(shí)踐結(jié)合起來。如抽樣定理的驗(yàn)證可以采用MATLAB語言編程實(shí)現(xiàn)，但若采用硬件電路設(shè)備的信號輸出的變換來實(shí)現(xiàn)則顯得更加具有可操作性與實(shí)踐性，至少可以使學(xué)生的動手能力得到加強(qiáng)。

有關(guān)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法理論體系表明，實(shí)踐教學(xué)與校企合作教學(xué)不是理論教學(xué)的輔助與簡單補(bǔ)充，而是理論教學(xué)的延升，是創(chuàng)新素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與校企合作教學(xué)以及加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)的結(jié)合以重視實(shí)踐環(huán)節(jié)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，是該課程教學(xué)需要完成的一項(xiàng)重要任務(wù)。實(shí)踐教學(xué)可以結(jié)合軟件編程與硬件設(shè)備來進(jìn)行，軟件編程主要是利用MATLAB編程工具來實(shí)現(xiàn)，硬件設(shè)備教學(xué)包括波形分析、圖像的分解與合成、采樣、調(diào)制、濾波等的硬件實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中一定要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際動手能力，要讓學(xué)生在實(shí)際動手中進(jìn)一步理解其理論的基本物理意義。

校企合作教學(xué)涉及到學(xué)校與企業(yè)之間的深層次的產(chǎn)、教、學(xué)之間的合作關(guān)系，如何聘請企業(yè)專家擔(dān)任教學(xué)老師，如何讓學(xué)生深入到企業(yè)中去參與實(shí)踐都是需要研究的深層次教學(xué)方法問題。

以湖南文理學(xué)院為例，我校在該課程的改革中加大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)與校企合作教學(xué)的深度與力度，使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)很好地結(jié)合起來了，突出了該課程產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的理論與實(shí)踐教學(xué)方法與體系。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，既重視軟件編程對信號與系統(tǒng)的分析，又重視硬件設(shè)備對信號與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證；在實(shí)踐教學(xué)與校企合作教學(xué)方面，非常重視在實(shí)踐環(huán)節(jié)中對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，在考查課程《系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)》中，要求學(xué)生在校企合作的基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)學(xué)研教學(xué)實(shí)際情況，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際要求，利用《信號與線性系統(tǒng)》課程中的具體內(nèi)容，采用軟件與硬件獨(dú)立設(shè)計(jì)出1～2個(gè)與信號及系統(tǒng)有關(guān)的真實(shí)案例。

2.2 改革課程考核方式

《信號與線性系統(tǒng)》傳統(tǒng)的以閉卷考試為主的考核方式導(dǎo)致了很多學(xué)生只注重理論的應(yīng)試，而忽視了實(shí)踐與理論的結(jié)合，更脫離了產(chǎn)學(xué)結(jié)合與校企合作，從而出現(xiàn)了重視理論課輕視實(shí)驗(yàn)課的不良現(xiàn)象。而這樣的考核方式容易導(dǎo)致學(xué)生的理論與實(shí)踐脫節(jié)，同時(shí)也違背了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基本要求。所以，學(xué)生的期末成績部分應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)成績的比例，實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及企業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)成績宜作為學(xué)生期末成績的一個(gè)重要組成部分。只有這樣，學(xué)生才會將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，才會將自己培養(yǎng)成為有較強(qiáng)理論知識的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，加大實(shí)踐教學(xué)投入，改善實(shí)踐教學(xué)條件，充分調(diào)動該專業(yè)類教師開展理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程教學(xué)的積極性，著力推進(jìn)課程教學(xué)方法的改革，提高該專業(yè)類學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，將實(shí)習(xí)、實(shí)踐結(jié)合到該課程的考核中，從而加強(qiáng)了該課程的理論與產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實(shí)踐性。

以湖南文理學(xué)院為例，針對我校的實(shí)際情況，首先加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)在該課程中的分量，將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生期末成績重要一部分，并適當(dāng)降低期末考試試卷分在期末成績中的分量；然后將與企業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)掛鉤的部分作為一門獨(dú)立的考查課程《系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)》來開設(shè)。這樣，使得《信號與線性系統(tǒng)》課程的考核方式向著實(shí)踐的方面邁進(jìn)了一大步。

3 研究與實(shí)施方案

對《信號與線性系統(tǒng)》課程產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的理論與實(shí)踐教學(xué)方法進(jìn)行探討的實(shí)施方案是系統(tǒng)研究方案：依據(jù)《信號與線性系統(tǒng)》課程具體特點(diǎn)進(jìn)行整體的、系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，分階段、分內(nèi)容、多層次、多角度、全方位地進(jìn)行綜合研究與實(shí)施。研究與實(shí)施思路遵循理論研究— 實(shí)踐探索— 理論總結(jié)的順序進(jìn)行，既有前期經(jīng)驗(yàn)又有新的研究與實(shí)施思路，實(shí)施方案切實(shí)可行。該研究與實(shí)施方案是在對《信號與線性系統(tǒng)》課程前階段的教學(xué)成果進(jìn)行全面總結(jié)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對教學(xué)中理論與產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行改革而進(jìn)行的。湖南文理學(xué)院是一所地方本科院校，研究與實(shí)施方案結(jié)合了我校學(xué)生具體情況，初步探索總結(jié)出了適合我校電子、電氣、信息類專業(yè)的有關(guān)《信號與線性系統(tǒng)》課程一系列的教學(xué)改革方法，已經(jīng)形成了一套新的教學(xué)方法理論體系。

4 結(jié)語

因《信號與線性系統(tǒng)》課程特殊的專業(yè)基礎(chǔ)課特征及其承上啟下作用，加之該課程具有較強(qiáng)的理論性、邏輯性、抽象性與基礎(chǔ)性，似乎與實(shí)踐及實(shí)訓(xùn)沒有瓜葛，因而傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難在該課程中發(fā)揮作用。為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn)，以湖南文理學(xué)院為例，從重視理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合以及改革課程考核方式兩方面具體內(nèi)探索了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合教學(xué)方法校企合作教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)

[1] 李敏.信號與線性系統(tǒng)教學(xué)模式與方法改革[J].科教導(dǎo)刊， 2014（3）：58-59.

[2] 李明.《信號與線性系統(tǒng)分析》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2012，20（6）：105-107.

[3] 謝啟，陳飛，朱培逸.“信號與系統(tǒng)分析”課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].中國電力教育，2014（2）：100-102.

[4] 張貴祥，陸毅，羅印升，等.信號與線性系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與建設(shè)江[J].蘇理工學(xué)院學(xué)院，2014，20（2）：118-123，125.