何美霖 王海泉 沈雷 胡志蕊
摘要:《信號(hào)與系統(tǒng)》課程是高等學(xué)校通信工程、信息工程、信息對(duì)抗技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,它對(duì)理工科大學(xué)生的自學(xué)能力,分析、解決問(wèn)題能力的提高,科學(xué)思維、實(shí)踐技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的影響。在本科教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用,占有非常重要的地位,是學(xué)習(xí)現(xiàn)代信息理論、掌握現(xiàn)代信息技術(shù)、促進(jìn)國(guó)家信息化建設(shè)的理論基礎(chǔ)。在授課過(guò)程中,需要重點(diǎn)分析《信號(hào)與系統(tǒng)》的教材內(nèi)容,并且把學(xué)生的學(xué)習(xí)方向從之前的電子電路領(lǐng)域中引導(dǎo)至現(xiàn)階段的信號(hào)處理領(lǐng)域中來(lái)。
關(guān)鍵詞:OBE理念;《信號(hào)與系統(tǒng)》;課程研究;改革措施
基于成果的教育OBE(Outcome Based Education)是一種新型的先進(jìn)教育理念,它把教育系統(tǒng)中的一切都集中圍繞著學(xué)生在畢業(yè)時(shí)應(yīng)取得的成果去組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)[1]。所謂成果,指學(xué)生在教育過(guò)程中的最終學(xué)習(xí)成果,不僅是學(xué)生獲得的書(shū)本知識(shí),還包括學(xué)生能力的培養(yǎng):多角度、多維度解決開(kāi)放性問(wèn)題的能力;獲得創(chuàng)造性、創(chuàng)新性思維的能力;分析綜合信息的能力;以及不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力等。因此,用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)工程教育改革,具有現(xiàn)實(shí)意義。
本文將針對(duì)OEB新型教育理念,對(duì)《信號(hào)與系統(tǒng)》課程進(jìn)行深入的分析與研究,從而有效提升課堂教學(xué)的效率與質(zhì)量,并且從根本上提升學(xué)生對(duì)于《信號(hào)與系統(tǒng)》課程相關(guān)知識(shí)的理解與掌握能力。另外,還借助專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)開(kāi)展來(lái)體現(xiàn)承上啟下的教學(xué)理念,在《信號(hào)與系統(tǒng)》課程中順利開(kāi)展理論教學(xué)內(nèi)容與相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。
一、“理論+實(shí)踐”的雙效合一
在開(kāi)展《信號(hào)與系統(tǒng)》課程教學(xué)的過(guò)程中,需要對(duì)學(xué)生重點(diǎn)分析信號(hào)與系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。并且要在此基礎(chǔ)上與學(xué)生一起探討其概念和實(shí)踐方法。在討論的過(guò)程中,要在“理論結(jié)合實(shí)踐”的基礎(chǔ)上讓學(xué)生對(duì)相關(guān)課程內(nèi)容有一個(gè)全面的理解與掌握,并且在這雙效合一的教學(xué)狀態(tài)下提高學(xué)生運(yùn)用公式的能力和水平。隨后,再對(duì)學(xué)生進(jìn)行深入的引導(dǎo),確保在后期開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)的時(shí)候能夠更加順利與通暢。
例如:在對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過(guò)程中,可以讓學(xué)生先深入了解什么是信號(hào),什么是系統(tǒng)。然后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行概念與性質(zhì)的分析與解讀。通過(guò)該方法,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中全面的了解到課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容,并且讓學(xué)生將抽象性的概念簡(jiǎn)單化,將復(fù)雜性的內(nèi)容條理化。在此基礎(chǔ)上,再對(duì)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué),如對(duì)相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、對(duì)課堂問(wèn)題的實(shí)際解決、對(duì)理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的實(shí)踐方式體現(xiàn)等。這樣,可以讓學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)的過(guò)程中高效的掌握課堂知識(shí),同時(shí)還能熟練的應(yīng)用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行有效地解決。
二、“軟件+硬件”的綜合應(yīng)用
為了提高課堂教學(xué)的效率與質(zhì)量,可以通過(guò)軟件與硬件相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的引導(dǎo)與培養(yǎng)。通過(guò)該方法不僅可以提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)能力,還能讓學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)的過(guò)程中了解到該課程技術(shù)層面上的原理與運(yùn)作方法。在此,還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)。
例如:在開(kāi)展軟件應(yīng)用教學(xué)的時(shí)候,可以利用實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生對(duì)EDA軟件做出一個(gè)模擬仿真的計(jì)算分析。以此作為體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)驗(yàn)原理的方法讓學(xué)生對(duì)其做出深入的了解與探索,從而全面加深學(xué)生對(duì)于《信號(hào)與系統(tǒng)》課程的理解能力和概念分析能力。又如,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行硬件應(yīng)用教學(xué)的時(shí)候,也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)其進(jìn)行課堂教學(xué)方法的創(chuàng)設(shè)。在此,先讓學(xué)生分析硬件應(yīng)用過(guò)程中所體現(xiàn)出來(lái)的各種模塊以及各個(gè)模塊中不同的功能和作用,然后再讓學(xué)生認(rèn)證觀察在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,基于系統(tǒng)體現(xiàn)出的參數(shù)和波形有什么變化。同時(shí),還需要將之建立在理論指導(dǎo)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生對(duì)硬件應(yīng)用的時(shí)間方法進(jìn)行全面的對(duì)比與分析。通過(guò)分析,學(xué)生可得出不同單元模塊中的不同應(yīng)用方式。
三、多課程融合教學(xué)
若要全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,務(wù)必要對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理念與實(shí)驗(yàn)水平。這樣,學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)的過(guò)程中才能將不同的知識(shí)點(diǎn)融合起來(lái)進(jìn)行分析與思考,學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平才能更進(jìn)一步。
例如:當(dāng)前很多教師在開(kāi)展教學(xué)的時(shí)候,都會(huì)利用學(xué)生已學(xué)的matlab編程對(duì)其進(jìn)行課程的擴(kuò)容教學(xué),或者利用電子測(cè)量與電子電路的實(shí)驗(yàn)方法讓學(xué)生對(duì)《信號(hào)與系統(tǒng)》的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深化認(rèn)識(shí)與了解?;诖?,學(xué)生可以在學(xué)習(xí)“多課程”的過(guò)程中對(duì)“專(zhuān)業(yè)課程”做出一個(gè)系統(tǒng)性的判斷。例如,在學(xué)習(xí)電子測(cè)量與電力電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)候,可以讓學(xué)生掌握到儀器儀表以及各種電子元件在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用方法和應(yīng)用范圍,而且還能促進(jìn)學(xué)生對(duì)模擬電路實(shí)驗(yàn)做出一個(gè)更加順利的操作和應(yīng)用。
四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果分析
在分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的時(shí)候,普遍采用的方法是通過(guò)座談的形式對(duì)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)狀況做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)與判斷。例如,在此次教學(xué)過(guò)程中,可以從理論結(jié)合實(shí)踐以及軟件結(jié)合硬件的教學(xué)模式中開(kāi)發(fā)出高效培養(yǎng)學(xué)生《信號(hào)與系統(tǒng)》課程的教學(xué)措施。通過(guò)與學(xué)生的交流和探討,不難發(fā)現(xiàn),在長(zhǎng)期學(xué)習(xí)的過(guò)程中,應(yīng)用該教學(xué)方法,不但實(shí)現(xiàn)了學(xué)生個(gè)人對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的深度理解與認(rèn)識(shí),而且還有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)與探索空間,幫助學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)了理論知識(shí)的抽象化分析與形象化建立理念,帶動(dòng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦和綜合應(yīng)用的水平發(fā)展與提升。
綜上所述,隨著新課改的發(fā)展和推進(jìn),當(dāng)前我國(guó)的教育教學(xué)體系也迎來(lái)了全新的變化。特別是在高等教育院校中,教師對(duì)于學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力以及實(shí)踐應(yīng)用能力看得更加重視,而且采取了多種方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的培養(yǎng)與提升。旨在通過(guò)科學(xué)的教育理念以及正確的教學(xué)方法讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)形成一個(gè)深入的理解與掌握。在這一教育教學(xué)過(guò)程中,OBE教學(xué)理念作為一種先進(jìn)的、且有著高度使用價(jià)值的教學(xué)方式逐漸進(jìn)入了教師的視野,得到了廣大高校教師與學(xué)生的青睞。
參考文獻(xiàn)
[1]顧佩華,胡文龍,林鵬.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”(OBE)的工程教育模式——汕頭大學(xué)的實(shí)踐與探索[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.
[2]周細(xì)鳳,曾榮周,曾敏,胡慧.基于LabVIEW的信號(hào)與系統(tǒng)課程的虛擬教學(xué)平臺(tái)[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,29(03):26-29+90.
[3]李娜,孟田宇,王妍,趙勝男.應(yīng)用型本科的《信號(hào)與系統(tǒng)》課程改革探索[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體,2019(14):64+66.
作者簡(jiǎn)介:何美霖,女,博士,講師,主要研究方向:信息論編碼;
王海泉,男,博士,教授,主要研究方向:大規(guī)模天線(xiàn)通信;
沈雷,男,博士,教授,主要研究方向:生物識(shí)別圖像處理;
胡志蕊,女,博士,講師,主要研究方向:無(wú)線(xiàn)通信。