积极心理学视域下《信号与系统》课程教学改革探索与实践

[摘" 要]为应对新型工业化的育人要求，以及工科专业教学针对性创新和优化的需求，探索积极心理学视域下《信号与系统》课程教学改革方式方法。首先，采用调查问卷法和半结构式访谈，对教学主体所面临的问题进行深入剖析。其次，提出“塑造积极人格特质、强化积极情绪情感体验、构建积极生涯”为一体的课程改革路径及相关举措。最后，以傅里叶变换章节为案例，进行了积极心理学视域下《信号与系统》课程教学设计与实践。积极心理学视域下的课程教学，有助于教学主体同时拥有成就感、满足感等积极主观体验，实现专业教育和思政育人同向同行、与时俱进。

[关键词]积极心理学" 信号与系统" 培育路径

基金项目：该教学研究成果得到2021年陕西教育教学改革研究（重点攻关）项目（编号：21BG019）、2023年陕西省研究生教育综合改革研究与实践（重点）项目（编号：YJSZG2023070）以及2023年西安理工大学青年教师教学改革基金教学研究项目（编号：xqj2321）的资助。

引" 言

第四次工业革命是以人工智能、数字孪生、生物医学、量子信息技术等为主的全新技术革命。作为与人工智能发展紧密相关的基础课程，《信号与系统》的理论方法被广泛应用于智能算法、模型预测控制、模式识别、自适应控制等方面。为此，教学工作者应勇于探索《信号与系统》课程教学改革，积极把握第四次工业革命浪潮下的巨大历史机遇，培养新型工业化人才，服务国家战略产业发展。

《信号与系统》在电气类课程体系中具有举足轻重的作用，但开课时间在大二，学生的专业素养尚在发展和初步塑造阶段；此外，具有理论性强、公式繁杂、概念抽象等特点。以上原因导致该课程的“教”与“学”面临较大挑战。为此，相关教学工作者就此提出诸多课程改革思路，譬如项目驱动式教学、融入课程思政元素以及基于OBE理念的课程建设方法。然而，课程教学改革依旧任重而道远，尤其是在第四次工业革命浪潮下，人才培养既要满足新型工业化的专业需要，又要融入国家战略产业发展。

积极心理学相关理论的发展，为科研教育工作者提供了一个全新的视角，有助于推动高校教育工作者对教育内容、教育模式、教育环境等要素的破旧立新；有助于促使教育工作者在教育过程中激发学生现有或潜在优秀品质，掌握大学生心理特点，更好地推进专业育人与思政育人。因此，本文将借鉴积极心理学相关理论，探索积极心理学视域下《信号与系统》课程教学改革方法和举措。

积极心理学发展现状分析

1.积极心理学理论研究现状

心理学家Seligman和Csikzentmihlyi首先提出了积极心理学概念，呼吁心理学不仅要关注疾病，也要关注人的力量；不仅要修复损坏的地方也要努力构筑生命中美好的东西。特别呼吁发掘并利用人类积极和美好的力量来抵御存在于自身和周遭环境中的消极力量和痛苦。

2002年《积极心理学手册》发表，国外积极心理学研究已形成相对完整的理论体系，且成为全球教育领域的新趋势。其研究主要包括以下三个方面：一是积极的主观体验。旨在帮助个体更好地认识和利用自己的积极情感和心理，从而提高生命的质量。二是积极的品质。积极品质分为对内和对外的积极品质，即在面对问题和挑战时具备积极的应对措施和解决能力，同时也能够愉快地接受他人真诚的赠予。三是积极的组织和文化。主要关注个体所处的环境和社会支持，进而提高个体的生命质量和幸福感。

2.积极心理学教学应用现状

在国外，积极心理学已经逐渐渗透教育学、管理学等不同学科，使积极心理学理论得以不断创新和发展。由于其契合人们强烈渴望实现自己的价值和追求自己幸福的愿望，当下美国、英国、澳大利亚等都已兴起积极教育，且有逐步发展为全球教育领域的新趋势。

在国内，积极心理学在2008年被率先应用于思想政治课教学，用以提升思政课程教学思想性、理论性和亲和力。此后，许多学者也陆续开始从各个角度研究积极心理学与专业课教学的结合问题，但大多仍停留在矫治学生的负面心理上，疏于对大学生内在积极潜能和积极力量的引导与发展。

积极心理学视域下《信号与系统》课程教学改革路径

1.面向教学主体的调查问卷和半结构式访谈

《信号与系统》课程开设于大学二年级，学生通过《高等数学》《电路分析》等前置课程的学习，具备了初步的数理基础。但对于工程实践的理解明显不足，且电气工程专业素养尚在发展和初步塑造阶段。本文通过问卷调查法，对学生的学情进行了细致全面的分析和评价。

如图1所示，通过对专业课教师进行半结构式访谈，对教师的教法进行深入剖析。得出结论如下：作为承担《信号与系统》课程教学的工科专业教师，由于考核指标轻教学而重科研，导致大部分教师对教学的重视程度不够，在教学上投入的时间和精力十分有限。此外，教师过多强调教学过程中的问题、缺点和不足等，容易给学生带来明显的外力强加和消极暗示。

基于调查问卷和半结构式访谈结果，将《信号与系统》教学存在的问题提炼概括为以下三个方面：一是教学过程中尚未充分发挥学生的主体性。教师授课多采用单一灌输的方式，使得学生缺乏机会去表达和参与其中，学生的需求没有得到关注，致使学生的情感接受和认同存在不足。直接表现为缺乏课程学习兴趣、不按时完成作业、上课玩手机甚至逃课等不良现象。二是教学过程中思政元素滥用、融入方式生硬。面对新技术和新知识在第四次工业革命中呈现几何级数增长的新局面，过于强调专业化导致教学内容没有及时推陈出新。导致在课程思政环节，存在思政元素滥用、融入方式生硬的缺点。三是教学理念滞后于第四次工业革命背景下的教学需求。部分一线教学教师不可避免地留下传统本科教育的痕迹，培养学生的课题都是假问题，迫切需要加快工程教育改革创新。向社会学习、向实践学习，打造符合第四次工业革命挑战的教育新形态。

在完成一轮教学实践之后，再度进行问卷调查与半结构式访谈，通过不断总结、不断优化，形成积极心理学视域下《信号与系统》课程教学持续改进机制。

2.《信号与系统》课程教学改革路径

根据第四次工业革命背景下的教学需求，采用图2所示研究思路，构建了积极心理学视域下的《信号与系统》课程教学改革路径。下文将分别从塑造积极人格特质、强化积极情绪情感体验、构建积极生涯三个方面进行阐述。

（1）塑造积极人格特质

积极心理学相关理论指出，要从根本上帮助学生树立乐观、自立、勇于面对挑战的性格，从而真正帮助他们寻找到幸福、满足和愉悦的积极感受，就需要强调学生的参与、体验和内省。为此，在《信号与系统》课程教学中，要满足大学生寻求积极体验的动机和实现个人目标、被尊重、被信任的需求，进而培养学生的积极心理状态，塑造其积极人格，增强其积极性。

案例1：倾听学生想法，充分尊重和信任学生并给予支持。某节课在讲解卷积图解法过程中，突然有一位同学站起来，径直走到了前排门口，同学们一片哗然。我问他：是否身体不舒服？他回答：老师，有点瞌睡，但又想学习，所以站起来听；怕挡住其他同学视线，就站门口听讲。下面同学发出一阵笑声，这位同学也有一点尴尬。其实，从这位同学的回答可以解读出两点：一是他想学，二是他还考虑到了其行为对身后同学的影响。我对他立即进行表扬，消除了他本人的尴尬和其他同学的误会，更重要的是让这位同学感受到被尊重和被信任。

（2）强化积极情绪情感体验

积极心理学相关理论认为：在当下高等院校教学过程中，教师和学生早已不是单纯的教育与被教育的关系，两者都是有能力、有想法的参与者，两者也都需要在教学的过程中不断学习和成长。为此，需要进一步强化学生主体地位，充分调动其积极性；教师也要打破固化印象，树立积极开放的心态，尝试接纳新鲜事物。

案例2：用学生喜欢、熟悉的方式调动起大家的积极性。在讲信号的时间变换运算时，正逢电视剧《狂飙》热播。为此，在讲述这部分知识时先向学生抛出一个问题：阿强同学在视频平台用2倍速看《狂飙》，请问信号发生了什么变化？在讲解完信号的移位、反转、尺度变换后，再请学生们分析：用2倍速和0.5倍速看视频时各自对应哪种信号变换。

案例3：让学生成为课堂的参与者。在讲解卷积理论时，采用翻转课堂。将30名学生分成5个小组，尝试采用生动有趣的故事来解析生硬的卷积原理。其中，4个小组依次进行了“西游记之天上的声音”“百万修音师”“声音的时空转移”以及“卷积与地震勘探”的作品展示。展示后第5组学生对4个小组的表现进行打分和点评。最后将每位学生的表现和小组贡献计入平时成绩。

（3）构建积极职业生涯

积极心理学指出，通过关注个体所处的环境和社会支持，可以显著提高个体的生命质量和幸福感。对高校学生而言即为构建积极职业生涯，帮助学生明晰自己面对的环境和社会支持。为此，《教育部关于深化本科教育教学改革 全面提高人才培养质量的意见》也指出，进一步强化实践育人，深化产教融合、校企合作，建成一批对区域和产业发展具有较强支撑作用的高水平应用型高等学校。然而，诸多应用型高校不可避免地留存着传统本科教育的痕迹，存在工程教育与工程实际脱节、实践动手能力弱、企业对人才培养过程参与度低的问题。因而，迫切需要加快工程教育改革创新，向社会学习、向实践学习，打造符合第四次工业革命挑战的教育新形态。可以联系知名企业的工程师或技术人员带着课题进入课堂，在实际问题的驱动下激发学生构建积极的职业生涯，进而立志成为解决卡脖子技术及行业难题的高端技术人才。

案例4：以“互联网+”等竞赛为载体的实践与创新。笔者基于与航天研究机构合作科研课题，拟定了题为“航空整流变换器系统多层级动态切换仿真技术和EDA设计软件”的参赛项目。该项目基于《信号与系统》中的时/频域变换理论，提出一种动态频域建模方法，可以实现从架构层、函数层、行为层到组件层的多层级暂态建模，适用于航空整流变换器系统的全周期设计与生产。该项目立足《信号与系统》课程基础理论，面向国家航空航天重大需求，既可以开拓学生视野、及早开展职业生涯规划，又有助于培养学生的创新精神和家国情怀。

3.积极心理学视域下《信号与系统》课程教学设计

本节以“傅里叶变换”章节为例，详细说明积极心理学视域下《信号与系统》课程改革路径及实践方法，具体如图3所示。

作者在所带班级开展积极心理学视域下的《信号与系统》课程教学实践，相比以往在课堂教学等各方面均取得明显进步，具体表现在：期末考试成绩位居年级前列、大多数学生积极参与了互联网+等各类学生竞赛、部分学生申请提前进入研究生课题组观摩学习等。此外，在学期结束时向所在班级学生发放《课程评价》的问卷，排名靠前的几类回答列举如下。

问：请你对本学期《信号与系统》课程进行评价，另外谈谈对你有什么影响？

（1）老师找同学互动的方式很好，带动了学生的参与热情，增添了课堂氛围（积极的情绪情感体验）

（2）老师列举的一些社会热点事件背后的信号知识很有意思（基于新型工业化需求，帮助学生构建积极生涯）

（3）希望将来能解决卡脖子技术（积极的人格特质，专业育人与思政育人并行）

以上积极反馈，进一步坚定了课题组在积极心理学视域下探索《信号与系统》课程教学方法的决心和信心。

结" 语

通过将积极心理学理论扩展应用至电气工程专业基础课教学，构建了积极心理学视域下的《信号与系统》课程教学改革路径。有助于“教”“学”双方都能用积极的心态建构和谐教学环境、在“教”与“学”的过程中能同时拥有成就感和满足感等主观体验。上述积极心理学视域下的教学改革探索与实践，在提升《信号与系统》课程教学质量的基础上，既能培养符合第四次工业革命发展要求的高质量新型工业化人才，又能培养自尊自信、理性平和、积极向上的社会主义建设者和接班人。

参考文献：

[1]Jolanta Burke. Positive Psychology and School Leadership： The New Science of Positive Educational Leadership[M].Psychology Research Progress，2020.

[2]戴倩，王星明，蒋培培，马青.积极心理学的启示—思想政治教学新探[J].教育与教学研究期刊，2012，26（11）：58-60.

[3]Yong Gao.The Effect of Positive Psychology Education on Improving the Psychological Resilience of Postgraduates[C].5th International Conference on Contemporary Education，Social Sciences and Humanities-Philosophy of Being Human as the Core of Interdisciplinary Research（ICCESSH 2020），Moscow，Russia，2020.

[4]郝人缘，吴雪萍.第四次工业革命背景下的职业教育改革[J].职业技术教育期刊，2018，28（39）：12-16.

[5]鲍梦珂，车丽萍.新时代大学生积极心理品质的培育路径研究[J].上海理工大学学报（社会科学版），2023.

[6]弋新，刘晓云，黄婵，等.积极心理学视阈下心盛理论及心理健康双因素模型的研究进展[J].循证护理，2022，8（22）：3038-3041.

[7]安树，刘金宁，王文婷.研究性教学中问题意识的培养——以信号与系统课程为例[J].中国现代教育装备，2021，109-115.

[8]朱伟芳，石霏，俞一彪.“信号与系统”课程思政设计——以“信号的概念与表示”一课为例[J].科教文汇，2021，28：92-94.

（原东昇、尹忠刚：西安理工大学电气工程学院；于维佳：空军工程大学军政基础系；张那明：西安交通大学电气工程学院）