雷紅

摘 要：本文研究了工程認證背景下“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的實踐問題。對“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法進行創(chuàng)新實踐的必要性展開分析，結(jié)合工程認證的要求和標(biāo)準(zhǔn)，探討了工程認證背景下對于該課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐的積極影響，并基于以上內(nèi)容提出了相應(yīng)的創(chuàng)新實踐策略：豐富課程教學(xué)內(nèi)容、利用網(wǎng)絡(luò)輔助課堂教學(xué)、實驗課教學(xué)方式創(chuàng)新等。本文還通過實例分析，具體展示了該方法的應(yīng)用和實踐成果。研究結(jié)果表明，創(chuàng)新實踐方法有助于提高“信號與系統(tǒng)”課程的教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力，為培養(yǎng)順應(yīng)社會發(fā)展需要的工程人才做出貢獻。

關(guān)鍵詞：工程認證背景下 信號與系統(tǒng) 教學(xué)方法 實踐研究

“信號與系統(tǒng)”是我國高校電子信息工程專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其中的理論內(nèi)容為后續(xù)“通信原理”“數(shù)字信號處理”等課程提供了重要的支撐。此外，該課程也能在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維、分析問題和解決問題的能力。隨著工程教育的不斷發(fā)展，工程認證逐漸成為衡量高校工程專業(yè)教育質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。未來社會發(fā)展離不開實踐能力強、創(chuàng)新能力強的電子信息工程技術(shù)人才，如何在工程認證背景下創(chuàng)新“信號與系統(tǒng)”課程的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力，已成為當(dāng)前亟待解決的問題。

為了貫徹培養(yǎng)實踐能力強、綜合素質(zhì)高的技術(shù)型人才的原則，本文針對“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐展開深入研究，以推動“信號與系統(tǒng)”課程的教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)順應(yīng)社會發(fā)展需要的工程人才做出貢獻。同時，也為其他工程學(xué)科的教學(xué)改革提供一定的借鑒和參考。

一、“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法創(chuàng)新實踐的必要性

“信號與系統(tǒng)”課程是工程學(xué)科中的核心課程之一，對于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維、分析問題和解決問題的能力具有重要的作用。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常更重視理論知識的傳授，對于實踐能力培養(yǎng)的重視程度不夠，教學(xué)方式比較單一，師生之間的互動性不足?？紤]以上多方面的因素，為了更好地實現(xiàn)對“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)效果的提升，進行“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐是必要的。

首先，創(chuàng)新實踐有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在傳統(tǒng)“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)注重知識傳授的基礎(chǔ)上，加強對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐可以引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極思考、動手實踐，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力。

其次，創(chuàng)新實踐有助于提高教學(xué)質(zhì)量和效果。傳統(tǒng)的教學(xué)方法在傳授理論知識方面有著一定的優(yōu)勢，但在互動性和實踐性等方面仍需優(yōu)化。課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐可以更好地發(fā)揮學(xué)生的主體性和積極性，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時還能夠豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，進而提升教學(xué)效果。

最后，創(chuàng)新實踐有助于推動教育教學(xué)的改革和發(fā)展。隨著工程認證的推廣和深入，工程教育需要不斷更新教學(xué)理念和方法，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐可以探索出更加符合工程認證要求的教學(xué)模式和方法，推動教育教學(xué)的改革和發(fā)展。

綜上所述，進行“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐是必要的，不僅可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力，還可以提高教學(xué)質(zhì)量和效果，推動教育教學(xué)的改革和發(fā)展。

二、工程認證對該課程教學(xué)方法創(chuàng)新實踐的積極影響

工程認證對“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐產(chǎn)生了積極的影響。首先，工程認證標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，推動了教學(xué)方法的改革，使教師更加注重學(xué)生的參與和體驗，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。其次，工程認證標(biāo)準(zhǔn)要求培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，使教師更加注重實驗和實踐環(huán)節(jié)，加強實踐教學(xué)模式，從而提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。此外，工程認證還推動了教學(xué)資源的更新和教學(xué)質(zhì)量的提升，為教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐提供了更好的條件和保障。

在工程認證背景下，“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐得到了鼓勵和支持。教師更加注重學(xué)生的主體性和積極性，采用多樣化的教學(xué)方式和手段，如案例分析、小組討論、互動教學(xué)等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力。同時，教師也更加注重實踐教學(xué)和實驗環(huán)節(jié)，通過設(shè)計并實施綜合性、創(chuàng)新性實驗項目，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。這些創(chuàng)新實踐的方法不僅有助于提高“信號與系統(tǒng)”課程的教學(xué)質(zhì)量，也有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力，為他們未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。［1］

綜上所述，工程認證對“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新實踐產(chǎn)生了積極的影響，推動了教學(xué)理念的更新和教學(xué)方法的改革，提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三、工程認證背景下“信號與系統(tǒng)”課程實踐方式

（一）豐富課程教學(xué)內(nèi)容

工程認證背景下，我國高校“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法在進行實踐時首先需要科學(xué)地安排教學(xué)內(nèi)容，只有注重課程內(nèi)容之間的銜接，才能順利完成教學(xué)方法的實踐。［2］一般來說，“信號與系統(tǒng)”課程中需要掌握的公式、定理較多，概念較為抽象，學(xué)生對于該課程的學(xué)習(xí)存在一定的難度，所以在進行“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的實踐時，需要合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)教學(xué)方法的多樣性，進而加深學(xué)生對課程的理解與記憶。

首先，在“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)過程中，教師要重視理論知識的前驅(qū)與后繼關(guān)系，也就是每一課時的內(nèi)容都要整理出清晰的主線，為后面課時的內(nèi)容奠定基礎(chǔ)，讓學(xué)生更容易理解相關(guān)知識點。其次，在實際“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)過程中，教師要注重學(xué)生的思維訓(xùn)練，以本課時教學(xué)內(nèi)容為對象，不斷向?qū)W生拋出問題，讓學(xué)生通過自主解決問題來鍛煉思維能力。最后，在日?！靶盘柵c系統(tǒng)”課程教學(xué)內(nèi)容中貫穿工程實例，針對有難度的工程實例，教師可以安排學(xué)生分小組討論，讓學(xué)生積極提出自己的想法，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新性思維，讓學(xué)生在解決實際工程問題時，提升自身創(chuàng)新意識與實踐能力。

“信號與系統(tǒng)”作為電子信息工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，其理論知識點對于其他專業(yè)課程均有所幫助，所以本文通過上述幾點內(nèi)容對課程教學(xué)內(nèi)容進行豐富，讓學(xué)生不只簡單掌握抽象的知識點，更能培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，在“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法實踐中，教學(xué)內(nèi)容可以為后續(xù)實踐奠定良好基礎(chǔ)，只有豐富的教學(xué)內(nèi)容，才能幫助學(xué)生加深對“信號與系統(tǒng)”課程的掌握，進而提升自身解決工程問題和創(chuàng)新性思考的能力。

（二）利用網(wǎng)絡(luò)輔助課堂教學(xué)

“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的實踐可以加深學(xué)生對所學(xué)理論內(nèi)容的理解，在工程認證背景下，可以優(yōu)化實踐課程的設(shè)置，提升學(xué)生的實踐能力。

具體可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺來輔助課堂教學(xué)，實現(xiàn)不限時間與空間的“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法實踐活動。［3］網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以促使“教”與“學(xué)”融為一體，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺增進師生之間的互動交流。

首先，在課前階段，高校電子信息工程專業(yè)教師根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)掌握每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)水平及學(xué)習(xí)進度，從而為學(xué)生制定個性化的教學(xué)計劃，并利用網(wǎng)絡(luò)平臺向?qū)W生推送課前預(yù)習(xí)資料，幫助學(xué)生更好地消化“信號與系統(tǒng)”課堂教學(xué)內(nèi)容。其次在課中階段，教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺以直播的形式向?qū)W生傳授知識，并下達學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生跟著老師的思路完成課堂教學(xué)內(nèi)容，如果有部分知識并未深刻理解，可以在課后時間通過網(wǎng)絡(luò)平臺，反復(fù)查看錄播視頻，直至對所學(xué)內(nèi)容全部掌握。在課堂上教師可以布置實際工程項目的實踐研究，學(xué)生以小組討論的形式完成實踐研究，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺展示學(xué)習(xí)成果。最后在課后階段，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺提出學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，教師對每位學(xué)生的問題給予解答，輔助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)“信號與系統(tǒng)”課程。

因此，在“信號與系統(tǒng)”的課程實踐中，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)來輔助課堂教學(xué)，從課前、課中及課后三個階段，全面跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而收獲更好的教學(xué)效果。

（三）創(chuàng)新實驗課教學(xué)方式

工程認證背景下，“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)的主要目標(biāo)就是培養(yǎng)社會所需的創(chuàng)新型、實踐型人才，所以實驗課的教學(xué)方式至關(guān)重要。故在進行實踐時，可以對現(xiàn)有的實驗課教學(xué)方式進行創(chuàng)新。一般情況下，“信號與系統(tǒng)”實驗課大多做驗證性的實驗，也就是讓學(xué)生通過實驗課對課堂上學(xué)習(xí)到的理論知識進行驗證，從而加深記憶，所以在進行實驗課教學(xué)時，可以采用實驗箱與MATLAB軟件這兩種方式。

首先是實驗箱，就是讓學(xué)生結(jié)合相關(guān)指導(dǎo)書，真實地進行實驗，如通過方波信號的分解實驗，讓學(xué)生更深刻地體會到濾波器上波形的變化情況，這種實驗課教學(xué)方式更加直觀形象。其次是MATLAB軟件，利用該軟件可以進行仿真實驗，讓學(xué)生通過模擬的方式，加深對理論知識的理解，這種實驗教學(xué)方式更加簡單快捷。

高校在開設(shè)“信號與系統(tǒng)”實驗課時，需要進行靈活擴展以及開發(fā)，根據(jù)實際的教學(xué)內(nèi)容選擇不同的教學(xué)方式，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。在“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的實踐中，實驗課教學(xué)方式的創(chuàng)新可以明顯提升學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)出社會真正需要的工程人才。

四、實例分析

（一）實踐對象

本文研究的主要目的是改善我國高校“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)現(xiàn)狀，以促進教育改革，將工程認證理念作為“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)的指導(dǎo)思想，針對文中所提實踐方式進行實踐教學(xué)設(shè)計。在進行“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的實踐教學(xué)時，需要確定實踐對象為某高校。在高校開設(shè)的多個專業(yè)中，電子工程、通信工程、自動化工程、計算機科學(xué)、信息工程、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)以及測試計量技術(shù)與儀器等專業(yè)均有開設(shè)“信號與系統(tǒng)”課程。本文以該高校開設(shè)“信號與系統(tǒng)”的所有專業(yè)學(xué)生作為本次教學(xué)的具體實踐對象，總計1500人。為了更有效地展示出該高校應(yīng)用本文所提實踐教學(xué)方式的效果，選取與該高校教學(xué)方針和學(xué)生水平相近的另一所學(xué)校相應(yīng)專業(yè)的所有學(xué)生作為對照，總計1600人。

（二）實踐教學(xué)設(shè)計

在進行“信號與系統(tǒng)”實踐教學(xué)設(shè)計時，需要對這門課程進行充分了解，這樣才能在最大程度上發(fā)揮出教學(xué)方法的教育優(yōu)勢。一是實踐教學(xué)內(nèi)容，在本次實踐教學(xué)活動中選擇的兩所高校開設(shè)“信號與系統(tǒng)”課程均已超過20年，均使用湯全武主編的教材，整個教材中共存在七大模塊的教學(xué)內(nèi)容，本文主要選用“連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析”這一課時作為實踐教學(xué)內(nèi)容；二是教學(xué)目標(biāo)，經(jīng)過本課時的教學(xué)，讓兩所高校相應(yīng)專業(yè)的學(xué)生掌握信號與系統(tǒng)的時域分析的基本原理等知識點，明確線性時不變系統(tǒng)的特性，進而解決實際問題。在上述“信號與系統(tǒng)”實踐教學(xué)分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了實踐教學(xué)活動流程，如圖1所示。

實踐教學(xué)活動流程設(shè)計是確保本次“信號與系統(tǒng)”課程實踐教學(xué)順利實施的關(guān)鍵，本文結(jié)合“連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析”課時的實際教學(xué)情況，設(shè)計如圖1所示的主要教學(xué)環(huán)節(jié)，且各環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容各不相同，從整體上實現(xiàn)“信號與系統(tǒng)”的教學(xué)目標(biāo)。

五、結(jié)語

工程認證是國家教育改革大背景下的必然發(fā)展趨勢，而“信號與系統(tǒng)”作為我國高校電子信息工程專業(yè)教學(xué)中不可或缺的課程，為了使其在工程認證背景下獲得更好的教學(xué)效果，本文結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗制定一系列“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的實踐方式，并通過教學(xué)實踐活動證明了本文所提實踐方式的有效性，使高校電子信息工程專業(yè)學(xué)生對“信號與系統(tǒng)”課程重難知識點精準(zhǔn)掌握，從而實現(xiàn)“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)效益的最大化，對促進我國教育改革有著一定的理論指導(dǎo)意義。

參考文獻：

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［2］ 高哲，孫亞賽，周茜，等.在工程教育專業(yè)認證背景下的“食品營養(yǎng)學(xué)”教學(xué)改革［J］.食品工業(yè)，2022（5）：256-258.

［3］ 郝雨薇，翟銘，孫志成，等.工程教育專業(yè)認證背景下線上教學(xué)方法改革和探索［J］.數(shù)字印刷，2022（4）：104-109，137.

基金項目：海南熱帶海洋學(xué)院2020年度校級教育教學(xué)改革研究項目“信號與系統(tǒng)課程教學(xué)改革研究與實踐” （RHYktjg2020-19）。