《信号与系统》课程教学改革

摘 要 :“信号与系统”课程是高等工科院校通信与电子信息类专业的一门重要学科基础课程,该课程主要讲授信号与线性系统分析的基本原理和方法.通过本课程的学习,可以为学生今后进一步学习信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程打下良好的基础.论文对桂林电子科技大学的自治区级精品课程“信号与系统”的课程体系,教学内容,教学手段等一系列教学改革的论述,希望抛砖引玉,以期对我国 “精品课程”建设这项以育人为本的高等教育质量工程起到一些积极的作用.

关 键 词 :教学质量,精品课程,信号与系统教学

国内外通信和电子信息类专业的课程安排都包含了《信号与系统》这门课程,而且从学时分配的比例可看出,该课程在此类专业的核心基础课地位.目前全国各大重点院校都很重视该课程的教学研究,并取得了相应的成绩.合理安排教学内容,正确运用教学方法,有针对性的进行教学实践,有利于学生对理论知识的感性认识,便于知识的理解,吸收.而其内容也从单一的电系统分析扩展到许多非电系统分析[1].虽然各个专业开设这门课程时的侧重点会有所不同,应用背景也有差异[2-3],但是,本课程依然保留了以分析系统对信号的响应为主线的教学体系,并且在长期的教学实践中取得了很好的效果.

桂林电子科技大学信息与通信学院,在调查和分析社会的需求以及国内外知名院校教学改革方式的基础上,对信号与系统课程进行了重大的改革.其所作的努力,得到了自治区教育厅和学校的大力支持和肯定,先后被评为校级和自治区级精品课程,得到了教师和学生的广泛认同,也在国内的高校产生了一定的影响.

1.教学内容改革

为了适应高校教学国际化的要求,我们积极开展对部分专业和部分授课内容采用了英语或双语教学实践改革.利双语教学以学生为主体,采取一个合理有效的考核方法能够激发学生的学习兴趣,取得良好的学习成绩.我们可以考虑作业、课堂练习、考试都采用全英文模式,课堂讨论及问题回答以英文为主,难点辅以中文解释.这些考核指标在考核体系中所占权重不同,作业、课堂练习、讨论算作平时成绩,占总评成绩的30% ,考试成绩占总评成绩的70%.这样的考评方法可以激励学生加强日常的学习积累.

对于“信号与系统”实践教学环节,一方面保留了传统的硬件实验.利用“信号与系统”的实验设备,让学生亲自进行电路连线和仪器调试,从中锻炼了学生的动手能力.另一方面开辟新的虚拟软件实验,将Matlab软件引入“信号与系统”实践教学中.这种虚拟仿真实验,不仅锻炼了学生用计算机辅助分析解决实际工程问题的能力,而且还为后续的相关课程以及毕业设计奠定了基础.

在信号与系统课程的教学中有大量的数学公式和数学计算,数学是信号与系统课程无法回避的问题.可以说数学是工科学生学习都无法避免的问题.在信号与系统的课程讲解过程当中,要适当的复习原来学过的数学的内容,帮助数学基础好的同学巩固,帮助数学基础差的学生提高.在教学当中,无论是正常的教学内容讲授还是习题课都不能回避公式推导和数学计算.对于信号与系统这门课程来说,课后作业是教学必不可少的,通过课下作业练习加深学生对数学公式的记忆,形成良好的逻辑思维能力和推导能力,使学生能借助数学工具来分析课内的问题打下良好的基础.

2.教学手段改革

教学实践是对课堂的教学的一个有益的补充.目前多用MATLAB仿真来实现.我校采用试验箱与MATLAB想结合的方式进行.对于MATLAB仿真可零误差.对于书中的一些经典的结论进行验证性实验,使学生通过自己亲自动手,很直观的看到正确结论,并熟悉MATLAB这个强大的分析软件.由于硬件的原因,试验箱的数据或多或少存在误差,可以增强挑战性,并可以通过安排综合性实验,提高学生的实际运用能力.对于学有余力的同学还可以提供设计性实验,以满足部分同学的需求.

由于教学内容很多,而学时受到限制,在课堂上讲解习题的时间不多.这虽然与我们确立的培养学生从资料而不是习题中学习的能力、将学生从依赖习题解答的方式中解脱出来的教学思想相适应,但是从学生反馈的信息看,他们短时间还是不能改变这个习惯.这方面的工作还要加强. 要适当采用现代化的教学手段,网上答疑和BBS是我校教学手段改革的一项重要举措.但是网上答疑平台的建设中也遇到了一些问题.因为在这门课程中,公式图表占了很大比例,在学生提出问题或者老师回答问题时都会遇到公式的输入.目前的BBS讨论版还没有很好地解决这个问题,给BBS讨论带来了很多不便.这个问题在很多网络平台上都存在,是当前教学辅助平台亟待解决的一个结症.

3. 结语

目前,“信号与系统”已成为电子信息类和相关学科的基础平台课程之一,它的重要性更加显著.本文作者仅根据自身的教学经验,针对“信号与系统”的课程教学进行了一些改革尝试.实践结果证明,上述几种改革思路正确,体现了提高教学质量和培养优秀人才的宗旨,从学生的网上评教及后续课程的评价都可以表明“信号与系统”的教学改革取得了很好的教学效果.只有不断研究解决课程建设中存在的问题,全面归纳、总结课程建设经验,不断交流在充分研讨的基础上对精品课程建设进行详细地规划和建设,才能可持续地推进精品课程建设水平.