《信号与系统》综合实验课程改革的研究

王永和 王永琦 江潇潇

[摘 要] 以上海工程技术大学卓越工程——广播电视工程班教学为例，探究了《信号与系统》实验教学改革效果。教学团队在实验内容的综合性、创新性设计上作了深入研究，探索如何提高实验教学对理论教学的辅助作用，激发学生对枯燥理论学习的兴趣，教学团队通过一系列的教学改革的研究与探索，促进了教学质量的提高。

[关 键 词] 信号与系统综合实验；教学改革；教学团队；卓越工程

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）22-0037-01

信號与系统课程是电子信息、广播电视工程及自动化等专业学生必修的一门重要的专业基础课程，它通常以高等数学和电路分析等先修课程为基础，同时又是后续的通信原理、自动控制、数字信号处理等专业课程的基础，因此，信号与系统在课程体系中承担着承上启下的重要作用。信号与系统中的数学公式较多，而且各种变换域对学生来讲又比较抽象，因此，学生接受课程内容并熟练运用存在一定的难度。

为了提升学生学习该课程的兴趣和探究能力，教学团队老师围绕信号与系统教学中缺乏对学生创新能力培养的环节，从实践教学内容改革入手，在实践教學内容的创新和综合性上改革传统的实验内容，结合教学团队老师的科研项目，跟踪学科前沿问题，缩小传统教学与培养卓越人才计划需求的差距，引导学生综合运用学科的基础知识来进行创新发明，这对应用型本科人才培养[1]有着巨大的现实意义。

一、信号与系统实践教学中存在的问题

（一）实验内容和教学方式缺乏创新性

目前，很多高校信号与系统课程的实验教学还是采用实验箱的方式，学生根据实验指导书操作步骤，设置实验参数，通过示波器观察结果，这样的实验环节，缺少了让学生自主发现问题和解决问题的教学环节，更多的是对理论知识的验证和增加了结果的感性认识。但是，实践教学内容更新缓慢，实验步骤是固化的，以至于学生的实验报告千篇一律，甚至抄袭现象严重，教师也无法进行主观甄别，与学校培养应用型本科人才的理念相悖。

（二）实践教学内容陈旧

很多信号与系统的授课教师认为，信号与系统是专业基础学科，很难与前沿科学相结合，因此很少老师会将学科发展中的前沿问题引入信号与系统的教学活动中去。但是，教师可能忽略了，电子信息技术的发展和更新的速度是日新月异的，每解决一个新的问题，就意味着一个创新技术的诞生。但是目前教学活动中较少有前沿学科发展的介绍，致使学生缺乏学习的激情与动力。

二、信号与系统实践教学改革的措施和途径

（一）师资队伍建设

在应用型本科人才培养过程中，教师建设和课程建设都是至关重要的环节[2]。师资队伍培养是教学改革成功的前提条件，教学改革的方法方式、教学内容的革新，必须通过参与教师才能得以落实，因此老师参与改革的深度和热度是确保教学改革成功的关键。电子电气学院就是借此教学团队激励计划，将教学团队围绕课程体系的建设进行组建，每个教学团队围绕一门主干核心课程建设。信号与系统围绕校级课程建设项目，组建了一支由老中青教师组成教学团队，本课程教学团队有4位专职教师和一位实验室教师组成，其中教授一人，副教授2人，讲师2人教学团队老师定期的开会，结合学科的发展不断地调整教学目标和教学内容，定期更新实验内容，教学中注重引入科研元素，将自己的科研项目成果不断地渗透融入日常教学活动中，激发学生探究事务的兴趣，同时也开拓了学生的思维和眼界。

（二）实验教材建设

信号与系统课程改革重要一环就是实验教材建设，以往指导教师都是采用实验箱配套的实验说明书作为实验教材，不能较好地体现课程的培养目标和对学生的能力要求。实验课程改革的目的是培养学生的创新意识，提高学生的理论学习兴趣，课程内容设置多以综合性和开放性的实验为主，因此，实验教材的编写和建设要围绕这一先进的理念拓展和延伸，体现各个知识点之间的串联，体现卓越工程专业的特点和特色，注重应用性本科人才的建设和培养。

（三）教学方法和手段的改革

实践教学环节革新对卓越工程专业的学生培养起着至关重要的作用，MATLAB 和LABVIEW 等软件的应用到实践课堂教学中，将复杂的理论计算和抽象的变换变得简单直观。MATLAB

和LABVIEW具有较好的人机交互设计的能力，能动态地展示计算的结果，较好地激发学生的学习兴趣。实验课程教学采用的是开放式的教学方式，教学过程以引导为主，更侧重学生的实验参与过程而非结果。

教学考核方式采用了多种方式相结合，增加教师和学生的交流环节，提高学生的自主学习意识，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，分组实验和演讲汇报，培养学生的团队合作意识，考核结果综合了翻转课堂表现、实验报告和小组答辩多环节的综合成绩。

三、总结

信号与系统实践课程教学对于教学软硬件环境、师资队伍以及教学方式方法都有较高的要求，为了满足应用型本科人才培养的需求，我校不断加强创新性培养的力度，给予了教学团队在实验教学改革上很大的支持。

参考文献：

[1]张雪平，周启忠，李庆.电子信息类应用型本科人才培养模式研究与实践[J].宜宾学院学报，2009，9（16）：112-114.

[2]熊庆旭.论“信号与系统”课程的基本结构[J].电气电子教学学报，2013，35（1）：32-35.