信号与系统课程教学改革研究

陈晓静 赵树源

摘要：“信号与系统”课程是电子信息类本科专业一门非常重要的专业课程，然而当前普遍问题是学生的课堂学习效果很差，针对该问题，文中基于OBE理念（Outcome Based Education），以学生为中心，学生的学习效果为导向，针对应用型民办院校的学生特点，在课程体系、课堂教学、实践教学和考核评价方面做了一些研究，并通过小班授课，获得了较好的效果。

关键词：信号与系统;课程体系;课堂教学;实践教学;考核评价

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）03-0181-02

1 概述

《信号与系统》课程是电子信息类专业的專业基础课程，主要介绍信号与系统的基本原理和基本分析方法。该课程具有知识点多、理论性强、兼顾实用性等突出特点。传统的教学模式仍存在不足，例如成果导向不足、课程体系与指标点对应不够等，直接影响到教学质量与人才培养质量[1]。在以往的改革中，对于课程教学的内容、手段、方法都做了大量的改革与创新，普遍存在的问题是教学内容的改革先于教学目标并占据主体位置，而对于教学目标及其达成度的评价方法研究偏少。随着高等工程教育改革和社会的发展，工程教育认证已经在我国高等工程专业实施，其核心理念是以产出为导向、以学生为中心设计实施教学活动，这是高等教育工程观的重要转变[3]。尤其对于应用型本科院校来说，更需要注重学生的学习效果，本文基于此探讨信号与系统课程的教学改革。

2 教学改革

结合应用型本科院校对学生的培养目标，教学改革的目的是为了调动学生的学习主动性和积极性，提高学生分析和解决实际问题的能力，鉴于此，在课程体系、教学内容、教学方法、考核评价方面做了改革。

2.1 课程体系

课程体系是根据人才培养目标而设计的一系列课程的组合，课程体系决定了所培养学生能具有的知识、能力和素质结构[2]。依据人才培养目标和毕业要求，构建基于OBE理念的“以学生为中心、以能力培养为引导”的信号与系统课程教学体系，增加了实验内容，学生通过进行计算机仿真和实验箱测试，锻炼分析和解决实际问题的能力，并加深对理论知识的理解。

2.2 课堂教学

针对本院校学生“信号与系统”课程的学生一般属于通信工程等相关专业，在OBE教育理念的指导下，结合学校的培养目标，应对课程目标进行重构，并在此基础上设计教学内容，实耐以学习结果更新课堂活动，在每一阶段课程结束时对教学效果进行有效评估[5]。最后设定的课程目标和毕业要求的支撑关系见表l。

教学过程设计围绕“如何让学生能实现这些学习效果”来设计。课前通过问题式教学，启发学生主动加入课堂学习中，问题的设计需要和之前的知识点有联系，也要能启发学生思考新知识点。课堂上除了重点讲解知识点外，加入各知识点的历史过程，使学生知其然且知其所以然。比如加入傅里叶、拉普拉斯等人的故事来调动学生的学习积极性。针对重难点内容，引入实例和一些工程上的应用，使学生了解为什么要学习这些理论知识，并掌握相关知识的概念;在理解了重难点内容的概念后，可以设计分组讨论该概念的应用，最后通过Matlab仿真来验证讨论结果是否可行。通过以上的课程教学过程设计，培养学生的独立思考、团队合作和分析设计能力。

2.3 自主教学

自主教学是辅助课堂教学过程，通过翻转课堂和项目研究实践，结合配套的网络资源，进一步以学生的自主学习达到巩固所学知识，并提高知识运用的能力。

2.4 实践教学

增加实验内容，信号与系统课程实验是该课程最重要的实践教学环节之一。实验设计分为两部分，一部分为单项实验，采用在MATLAB环境下进行验证性和设计性实验，学生在设计和实验的过程锻炼实验仿真能力，加深对理论课程的理解，为后续的数字信号处理课程等提供基础;另外，采用学院的信号与系统、自动化一体实验箱，进行相关的硬件实验，提高学生动手能力;另一部分为综合实验，学生结合通过课堂和自主教学，进行一个具体系统的设计，锻炼学生综合运用各项知识的能力。

2.5 考核评价

OBE模式中的环节之一就是“评估学习产出”，主要强调“如何知道学生已经取得了这些学习成果”，以检验学生是否达到了应具备的毕业要求[4]。因此我们的考核增加过程性考核的比例，评价环节由平时作业、实验、期末考试按照20%、20%、60%的比例组成，并根据最终学生的考试成绩作为样本进行分析，对比课程目标的培养目标，形成数据，由相关教师进行数据分析，总结优缺点，并制定在下一轮的教学针对该问题，制定教学各环节采取的改进措施，以加强学生较弱方面能力的培养和提高。

3 结论

该文通过教学各环节围绕学生的学习效果进行设计，提高了学生课堂学习的积极性，通过案例及实验使学生的分析及动手能力得到了锻炼，取得了一定的效果，后续会继续探讨更好的方法来使学生达到要求的学习产出。

参考文献：

[1]陶丹，胡健，黄琳琳，陈后金.基于OBE理念的电子信息类课程改革与实践——以“信号与系统”课程为例[J]教育教学论坛，2018（30）：81-82.

[2]王宝珠，刘翠响，曾成，等，基于OBE的“信号与系统”课程教学体系研究[J]电气电子教学学报，2018（1）：42-44，83.

[3]郑君里，谷源涛，试谈“信号与系统”课程理论与实践之结合[J].电气电子教学学报，2014，36（03）：1-5.

[4]唐亮，林智慧，宫丽娜.OBE指导下的信号与系统课程教学改革研究[J].电脑知识与技术，2019，15（04）：134-135.

[5]肖卓磊，李庆瑞.基于OBE的“信号与系统”课程教学改革[J]韶关学院学报，2019，40（05）：79-82.