应用型本科“信号与系统”课程改革分析

李杰

摘要：针对应用型、地方性大学如何培养应用型人才，对“信号与系统”课程进行了一些探索性改革，针对当前教学中存在的一些问题，提出了改革的思路和方法，尤其在增强学生实践能力和创新能力方面进行了一些探索和尝试。

关键词：信号与系统；应用型；课程改革

引言

信号与系统是国内外许多工科院校通信和电子信息类专业的专业必修课。信号与系统课程的特点是理论性较强，数学公式较多，注重基本概念、基本方法的理解与掌握。课程的基本任务是使学生牢固掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。从课程内容上看，该课程以高等数学、工程数学、电路分析等为背景知识，承接数字信号处理、通信原理、移动通信等课程。本课程作为专业基础课，在教学环节中起着承上启下的作用。

一、课程改革目标的确定

为贯彻落实《教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲（2010-2020年）》，教育部制定了“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。

新目标的正确确定是基于教育理念的更新。传统本科（研究型）的教育理念是：重理论，重学术，而应用型本科教育应以能力培养为主线。根据应用型、地方性院校办学特点，在“信号与系统”课程定位上，应该重在能力，面向应用，适应发展。

二、课程改革面临的问题

1.教育观念有待转变

多年来，许多任课教师一直认为“信号与系统”作为一门专业基础课程，只是为后续专业课的学习打下一个知识基础，教学的目的仅仅是为了让学生掌握信号与系统分析的基本概念、基本方法，没有从更宽泛的角度考虑本课程的地位和作用。

“信号与系统”作为电子信息类的学科基础核心课程，它应该是知识、能力、素质三者的结合。从能力培养的角度来看，通过课程学习，要培养学生对实际问题的建模、分析推理、初步的工程应用和创新能力；从素质培养的角度来看，要培养学生科学的思维品质、工程意识、创新意识和人文意识。

2.教学模式目标不清晰

教学模式是教学活动的基本结构，每个教师在教学工作中都在自觉不自觉地按照一定的教学模式进行教学。

教学模式的指向性要明确，任何一种教学模式都是围绕着一定的教学目标而设计的。信号与系统课程的学科地位，要求它要培养学生的科学思维品质、工程意识和创新能力，这就需要教师通过教学模式和手段来引导学生，从“发现问题、讨论分析问题、新知识学习、解决问题”的角度来调动学生的积极性和主动性，引导他们独立思考，挖掘深层次互动，培养他们自由探索和勇于创新的精神。

3.教学内容缺少实践和创新

课程理论性强，涉及的数学运算和理论推导较多，历来被学生认为很难学，甚至有学生感觉是数学的延续，就是利用公式来做题。之所以这样，很大一部分原因在于教师过于依赖教材，没有对相关知识点做出必要的延拓，使得学生觉得枯燥，完全靠死记硬背公式和方法，导致学生学得累，教师教得累。

教材是对教学内容必要知识点的介绍，是教师授课的基础，而具体教学内容的实施应该为人才培养目标服务。信号与系统课程内容具有很强的物理意义和应用背景，教师作为知识的传授者和课堂的主导者，应该根据教学对象的特点和教学经验，补充大量的相关知识，针对实际生活的例子和一些工程应用问题，应用本课程的内容加以引导、分析，提高学生的兴趣和对本课程重要性的认识，在潜移默化中培养学生的工程素质。

三、针对问题进行的改革与尝试

1.建立高水平的师资队伍是前提

教师队伍的素质直接影响着教学质量的好坏。为了适应课程深化改革，首先要建立一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的高素质专业化教师队伍。

在具体教学实施中，教师应该针对教学对象的特点，调整和完善教学内容，强化教书育人的责任感和使命感，要关爱学生，真正从学生知识、能力和素质三方面的综合发展来开展教学活动，不仅要教书，更要育人，以自身人格魅力和学识魅力教育感染学生。

2.优化整合教学内容

信号与系统课程包含内容很多，而学时有限，因此在不影响课程内容连续性和系统性的前提下，须对教学内容进行优化。例如：连续时间系统的时域分析、傅里叶变换、S域分析等是信号与系统课程的核心内容，这些部分需分配较多的学时，以保证课堂教学内容的完整、全面、细化。离散时间系统的时域和Z域分析这两章，由于在后续课程《数字信号处理》中还要学习，因此可以只是引述，使学生作定性了解，为今后的学习奠定基础。此外在授课过程中尽量理论联系实际，将信号调制解调理论的讲解与交通广播系统的实际联系起来；将抽样定理与电话通信联系起来；将信号滤波与非正弦周期信号分解与合成的实验现象联系起来。逐渐培养起学生的学习兴趣和工程应用思维方式。

3.教学手段改革

在信号与系统课程讲授中，我们除了采用研究式、讨论式教学方法之外，针对课程特点，总结和归纳了“问题解决式”教学法。以问题为牵引，以任务为驱动，将课堂内容的讲授归纳为“问题→模型→方法→原理→应用”五个阶段。基本思想是：从学生感兴趣的现象或事实出发，引出需要解决的问题，建立物理模型，抽象出数学模型，通过求解数学模型升华到一般原理，再回过来指导工程应用，以帮助学生完成从感性思维到理性思维，再到工程实践的认知过程。这种教学方法揭示了知识发现过程和问题的本质，体现“教知识、教方法、教思维”，使得信号与系统课程不在枯燥，受到了广大学生的欢迎，大大提高了学生的学习兴趣。

四、结论

课程建设和改革是一个长期的动态过程，以培养符合国家和社会需要的人才为根本。我们要以人才培养目标的修订为契机，以提高教学质量为中心，进一步深化课程改革，培养出更多符合社会需要的人才。

参考文献：

[1] 任力颖，卢孟夏，杨萍，等.应用性本科“信号与系统”课程改革探索[J].北京联合大学学报，2010，3（01）：90.

[2] 李荣，刘志壮，等.《信号与系统》课程教学改革的探索和实践[J].湖南科技学院学报，2014，35（05）：66-68.