李娥

隨著經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，科技不斷進(jìn)步，各行各業(yè)的改進(jìn)與提升都需要大量具有扎實的專業(yè)理論知識以及能解決各種實際問題的應(yīng)用型人才。國家也致力于培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、實踐能力突出的各類高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。結(jié)合國家的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)校建設(shè)高水平應(yīng)用型大學(xué)的定位，本科課程必然成為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一個良好陣地，本文圍繞這一問題，對本科課程中比較重要的一門專業(yè)核心課程信號與系統(tǒng)這門本科課程進(jìn)行了一系列探索。

一、電子信息工程專業(yè)信號與系統(tǒng)課程簡介

信號與系統(tǒng)課程是電子信息工程專業(yè)的核心課程，本門課程對學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的養(yǎng)成起到了很重要的作用。國內(nèi)外很多知名高校都開設(shè)了本門課程，并出版了一系列的優(yōu)質(zhì)教材。國內(nèi)各類理工科高校對信號與系統(tǒng)這門課程也相當(dāng)重視，很多高校將本門課程設(shè)為相關(guān)專業(yè)的研究生入學(xué)考試課程。一些知名高校的信號與系統(tǒng)課程還被選定為國際級精品課程。由此可見，信號與系統(tǒng)這門課程在本科教學(xué)中的地位舉足輕重。

信號與系統(tǒng)課程是一門承上啟下的課程，它的先修課程是高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)以及電路分析基礎(chǔ)，根據(jù)所在專業(yè)的不同，它的后續(xù)課程有數(shù)字信號處理、通信原理、數(shù)字圖像處理、自動控制原理等。本門課程的學(xué)習(xí)效果將直接影響學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，也會影響后續(xù)培養(yǎng)高水平、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，所以，如何更好地進(jìn)行信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生更好地接受本門課程的知識內(nèi)容，是個值得探究的問題。

二、電子信息工程專業(yè)信號與系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀與不足

信號與系統(tǒng)課程具有一系列特點：理論性強(qiáng)、應(yīng)用性廣、概念晦澀、公式繁雜且不好推導(dǎo)。截止到目前，很多高校信號與系統(tǒng)課程都是采用教師講授的方式來授課，本校的教學(xué)手段也是教師講，學(xué)生聽，教學(xué)模式比較單一，學(xué)生只是被動地接收知識，不愿參與學(xué)習(xí)過程，往往課堂氣氛比較沉悶，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。同時，由于本門課程用到大量的數(shù)學(xué)知識來處理各種電路問題，就導(dǎo)致更加不好理解，這一系列的因素就會加重課堂的沉悶氣氛，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不好。該課程的上機(jī)實驗學(xué)時緊張且以驗證性為主，學(xué)生往往知其然不知其所以然，課后對實際問題的分析能力和處理能力并沒有得到有效的提高，對后續(xù)的科研及就業(yè)工作幫助并不理想。作為本課程的任課教師，必須立足于專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，探索出更加高效的教育教學(xué)方法，使得學(xué)生更加積極主動高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

三、電子信息工程專業(yè)信號與系統(tǒng)教學(xué)反思

1.教學(xué)內(nèi)容方面加強(qiáng)理論與實際的結(jié)合。信號與系統(tǒng)課程是學(xué)生接觸比較早的一門理論與實踐相結(jié)合的課程。課程的教學(xué)內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、公式復(fù)雜，導(dǎo)致課程的入門難度較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生畏難情緒。為了適應(yīng)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，在教學(xué)內(nèi)容方面嘗試將理論與實踐結(jié)合起來，將啟發(fā)式、趣味式、直觀化、探索性貫穿于整個教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、樹立學(xué)習(xí)信心，夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

理論學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。信號與系統(tǒng)課程涉及到大量的數(shù)學(xué)公式，傳統(tǒng)的教學(xué)中偏重了公式的推導(dǎo)，而學(xué)生學(xué)習(xí)的側(cè)重點也往往偏向于習(xí)題的計算。改革后將重點強(qiáng)調(diào)知識點的物理意義以及工程應(yīng)用價值。在知識點的講授過程中穿插趣味性的工程實例來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

仿真實驗鞏固理論。本課程理論的抽象性較強(qiáng)，MATLAB仿真能夠?qū)⒊橄蟮睦碚摽梢暬?，使學(xué)生深入的理解信號、系統(tǒng)相關(guān)模型的物理意義。之前課程理論授課和仿真演示是分開進(jìn)行的，通常四次理論課配備一次上機(jī)仿真，這種設(shè)置造成了所學(xué)理論不能及時驗證，無法趁熱打鐵;由于上機(jī)時間有限，只能驗證基礎(chǔ)理論，無法將工程案例的演示引入教學(xué)之中;學(xué)生對上機(jī)的重視程度也不夠。改革后將MATLAB仿真驗證引入到日常課堂教學(xué)中，教師在課前將驗證程序編寫好，理論授課的同時進(jìn)行仿真演示，加深學(xué)生對知識點的理解，驗證的程序放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，學(xué)生可以隨時下載、驗證、修改，學(xué)生也可將改進(jìn)的內(nèi)容做基礎(chǔ)驗證。同時，可以引入工程案例，比如雷達(dá)信號的分析、聲吶信號分析、語音信號處理，案例的驅(qū)動方式，學(xué)生會覺得更具有挑戰(zhàn)性，更接近于實際應(yīng)用的場景，學(xué)生也更愿意去探索、去學(xué)習(xí)，能夠?qū)W以致用才是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。

自主學(xué)習(xí)進(jìn)一步提升。為使學(xué)生真正的深入學(xué)習(xí)，將所學(xué)知識化為己有，課程還設(shè)置了主題研討課。將本課程的重點、難點問題劃分為幾大知識模塊，如采樣定理之應(yīng)用、卷積之美、傅里葉變換之強(qiáng)大等。學(xué)生分組任選研討主題，然后通過在網(wǎng)絡(luò)上查閱資料或在圖書館查閱文獻(xiàn)等途徑，對認(rèn)領(lǐng)的知識點進(jìn)行學(xué)習(xí)、總結(jié)和研討，最后進(jìn)行匯報演講。在資料的查閱和整理的過程中，學(xué)生既深入學(xué)習(xí)了知識，還鍛煉了自主學(xué)習(xí)的能力。在分工合作的過程中培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識，最后的匯報演講實現(xiàn)了資源的共享，提高了全體同學(xué)的學(xué)習(xí)效率。

2.教學(xué)方法上做到優(yōu)勢互補(bǔ)。教學(xué)方法的改革是教學(xué)改革的核心。改革的宗旨是實現(xiàn)教學(xué)過程由以教師為中心向以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變;課堂氛圍由單項知識灌輸向師生互動的轉(zhuǎn)變;教學(xué)成果由知識的簡單傳授向理論與實踐相結(jié)合的轉(zhuǎn)變。

把講臺留給學(xué)生。傳統(tǒng)的授課環(huán)節(jié)，教學(xué)過程是單向的知識灌輸模式，師生互動匱乏、課堂氣氛沉悶，這樣就會導(dǎo)致學(xué)生聽課疲勞，注意力不集中，不求甚解。改革后，我們可采用放開講臺的教學(xué)方法。每堂課的前三分鐘，由學(xué)生上講臺做課前導(dǎo)入，概括講解與本次課內(nèi)容相關(guān)的前續(xù)知識點。上課中，視知識點的難易適時地選擇由教師或?qū)W生交替講授，而在每堂課的最后三分鐘，同樣由學(xué)生上臺做課程的總結(jié)，提煉本次課的重點、難點，這樣就會迫使學(xué)生課后復(fù)習(xí)、課前預(yù)習(xí)、課上集中注意力。同時學(xué)生上講臺的講解過程，邏輯能力和表達(dá)能力都會得到鍛煉。對于本課程的相關(guān)知識點，鼓勵學(xué)生在網(wǎng)上查閱資料，尋找比較趣味、容易理解的講授方法，然后由同學(xué)向老師申請講臺，在合適時間會安排學(xué)生上臺以創(chuàng)新的方式去代替老師講解，凡是主動申請講解的都會在平時成績上給予一定的傾斜，對于講解效果好的會將講解方案推薦到教學(xué)平臺上與其它專業(yè)同學(xué)共享。在學(xué)生的講解過程中，老師做必要的解釋與知識點的補(bǔ)充。

通過問題導(dǎo)入學(xué)習(xí)。旨在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。改革后在教學(xué)過程中引入了問題引導(dǎo)的教學(xué)方法。教師以問題為教學(xué)主題的切入點，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生思考并回答問題，整個教學(xué)活動都圍繞著問題的形式進(jìn)行展開，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲、自覺思考、主動探索。這種教學(xué)方法能夠充分地實現(xiàn)師生互動，使學(xué)生參與到教學(xué)活動中來。

通過實戰(zhàn)鞏固知識。理論與實踐相結(jié)合是專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基本原則，將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實際的工程項目中，才能達(dá)到學(xué)以致用的目的。改革后的上機(jī)課不再只做基本理論的演示，而是將各類科技競賽中的合適題目作為項目引入到上機(jī)課中。由于這些題目都是綜合性的項目，考慮到上機(jī)時間有限，教師需要先將項目題目、項目要求等在網(wǎng)絡(luò)平臺公布，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，上機(jī)時間只做項目指導(dǎo)、項目驗收、項目總結(jié)。項目驅(qū)動的教學(xué)方法不但有助于學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，還可為學(xué)生日后參加各種大賽奠定基礎(chǔ)。

通過改革教育教學(xué)方法，將教師為主的課堂逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主的課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)積極性。注重理論與實際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。放開講臺，讓學(xué)生有更多施展的空間。通過以上幾種途徑，希望在以后的信號與系統(tǒng)教學(xué)過程當(dāng)中，師生可以更融洽地進(jìn)行教與學(xué)，實現(xiàn)教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果的雙贏。

四、結(jié)語

針對本校信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合學(xué)校建設(shè)高水平、應(yīng)用型大學(xué)的定位目標(biāo)以及培養(yǎng)一批具有扎實專業(yè)技術(shù)知識的高水平、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本文探索了信號與系統(tǒng)課程的教育教學(xué)方法的改進(jìn)措施，致力于將學(xué)生的被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃樱岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，采取教學(xué)手段與方法的改革，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)授課當(dāng)中重理論輕實踐的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性、創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，以及動手操作能力，為學(xué)生以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。另外，也為本校本門課程的教學(xué)模式提供了更好的參考模式，以求提高學(xué)校本門課程整體的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)校建設(shè)高水平、應(yīng)用型大學(xué)的目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。

（作者單位：山東管理學(xué)院（智能工程學(xué)院））