孟海斌

高職“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)改革初探

孟海斌

針對(duì)目前高職院?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題，結(jié)合課程特點(diǎn)及教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式和手段等幾方面入手，探索了該課程的教學(xué)改革。

高職；信號(hào)與系統(tǒng)；教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)改革

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是一門實(shí)用性較強(qiáng)，涉及面較廣的專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程，是電子信息、通信工程及自動(dòng)控制等專業(yè)本科學(xué)生的必修課程，也是其研究生入學(xué)考試的必考課程之一。該課程與本科生的許多專業(yè)課，如“通信原理”、“數(shù)字信號(hào)處理”、“數(shù)字圖像處理”等聯(lián)系比較緊密，還涉及到許多數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。因此，“信號(hào)與系統(tǒng)”的課程地位具有不可替代性，其教學(xué)質(zhì)量的提高，對(duì)于電子信息類專業(yè)人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。本文根據(jù)高職該課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式和手段等幾方面進(jìn)行了研究和探索。

一、“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）課時(shí)少、內(nèi)容多的問(wèn)題

根據(jù)教學(xué)大綱安排，該課程課時(shí)目前大幅減少，由原來(lái)的72學(xué)時(shí)縮減到現(xiàn)在的48學(xué)時(shí)，但教學(xué)中需交代的內(nèi)容較多，這樣，就出現(xiàn)了課程內(nèi)容多、教學(xué)時(shí)數(shù)少的矛盾。如何協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系并保證良好的教學(xué)效果，是教學(xué)中必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

（二）課程之間內(nèi)容重疊的問(wèn)題

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程和“復(fù)變函數(shù)和積分變換”、“電路分析基礎(chǔ)”以及“數(shù)字信號(hào)處理”等課程在內(nèi)容上有部分重疊，這幾門課程中都有關(guān)于拉氏變換的內(nèi)容。那么，如何對(duì)重疊部分進(jìn)行處理，構(gòu)建合理的課程體系，是需要解決的第二個(gè)問(wèn)題。

（三）數(shù)學(xué)運(yùn)算復(fù)雜費(fèi)時(shí)的問(wèn)題

該課程內(nèi)容的特點(diǎn)是應(yīng)用的數(shù)學(xué)工具多、公式多、數(shù)學(xué)演繹復(fù)雜，課程教學(xué)一直以來(lái)沿用“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)方式，課程中大量分析結(jié)果缺乏可視化的直觀表現(xiàn)，這在一定程度上影響和制約了教學(xué)效果，也難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[1]另外，學(xué)生將大量的精力和時(shí)間用于進(jìn)行繁雜的手工數(shù)學(xué)運(yùn)算，而未能真正理解所得結(jié)果在信號(hào)處理中的實(shí)際意義，導(dǎo)致逐漸形成“信號(hào)與系統(tǒng)”課程就是做數(shù)學(xué)推演這樣的片面認(rèn)識(shí)。因此，迫切需要對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，以重新確立“信號(hào)與系統(tǒng)”課程真正的本質(zhì)和內(nèi)涵。

（四）實(shí)驗(yàn)課尚未真正發(fā)揮作用的問(wèn)題

“信號(hào)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容大多是使學(xué)生驗(yàn)證和理解課堂教學(xué)內(nèi)容，到實(shí)驗(yàn)室只是熟悉了解常用儀器儀表的使用。學(xué)生一般按照實(shí)驗(yàn)步驟去操作，并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來(lái)，但對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和數(shù)據(jù)的處理普遍不到位，甚至有的同學(xué)連實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊哺悴磺宄?。這種單一層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)，對(duì)經(jīng)常接觸大量現(xiàn)代信息和媒體的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，已不能滿足需要。學(xué)生從物理實(shí)驗(yàn)到電路實(shí)驗(yàn)走過(guò)來(lái)，對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容感到厭倦和沒(méi)有興趣，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，也無(wú)法挖掘自身的潛能，實(shí)驗(yàn)效果很不理想。

二、“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

對(duì)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)做到歸納總結(jié)，對(duì)比講解；優(yōu)化內(nèi)容，重點(diǎn)突出?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程的內(nèi)容可以概括為“兩種系統(tǒng)，三大變換”。兩種系統(tǒng)是指連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)；三大變換是指傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。教師授課的時(shí)候，應(yīng)注意它們之間的關(guān)聯(lián)性和對(duì)比性，突出其異同點(diǎn)。例如傅里葉變換和拉氏變換的很多性質(zhì)都相同或相似，通過(guò)對(duì)比使學(xué)生能更快、更深入地掌握相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)，也有助于解決課時(shí)少、內(nèi)容多的問(wèn)題。

本課程各章節(jié)的內(nèi)容是循序漸進(jìn)、相輔相成的，相互之間有著非常密切的聯(lián)系。如傅里葉變換在變換域分析中是一條主線，通過(guò)它可以將各個(gè)變換聯(lián)系起來(lái)，成為一個(gè)有機(jī)的整體，因此，教師在講解的時(shí)候應(yīng)注意這種主線內(nèi)容。拉氏變換在其它課程中均有介紹，講解中可適當(dāng)減少其占用的課時(shí)；離散信號(hào)與系統(tǒng)的內(nèi)容與后續(xù)課程“數(shù)字信號(hào)處理”也有重疊部分，可以根據(jù)需要適當(dāng)安排課時(shí)，從而有效解決課程內(nèi)容重疊的問(wèn)題。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法

教學(xué)中應(yīng)簡(jiǎn)化理論推導(dǎo)，注重物理意義?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程公式很多，尤其講授傅里葉變換、Z變換以及它們的性質(zhì)時(shí)，許多都是公式推導(dǎo)和計(jì)算。這時(shí)，一要注意將公式的來(lái)源和物理意義講清楚，層層推進(jìn)，打好基礎(chǔ)；二要注意很多推導(dǎo)是類似的，教師只需詳細(xì)推導(dǎo)典型的公式，類似的推導(dǎo)可以讓學(xué)生在課后自學(xué)。要突出物理概念和工程概念，淡化數(shù)學(xué)運(yùn)算技巧，做到理論聯(lián)系實(shí)際，才是學(xué)好“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的根本方法。[2]

（三）改變教學(xué)方式

要注重多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書相結(jié)合。傳統(tǒng)的板書教學(xué)形式使信息表現(xiàn)單一化、平面化，學(xué)生易產(chǎn)生單調(diào)乏味的感覺(jué)。多媒體教學(xué)方式更加形象、生動(dòng)，能在相同時(shí)間內(nèi)傳授更多的知識(shí)信息，能很好處理課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，并解決學(xué)生陷入理論而忽視實(shí)際物理意義的問(wèn)題。但多媒體教學(xué)也存在一些不足，如：信息滯留時(shí)間短，不利于聯(lián)想記憶；信息量過(guò)大，學(xué)生跟不上等。因此，筆者認(rèn)為采用兩者結(jié)合的方法比較好。對(duì)于課程中一些較抽象的內(nèi)容，如卷積積分、抽樣定理等，可利用Flash軟件制作成動(dòng)畫來(lái)演示，使過(guò)程一目了然，給學(xué)生以直觀的認(rèn)識(shí)。這樣，不僅使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)加深了印象，而且激發(fā)了其興趣，教師隨后再用板書進(jìn)行相關(guān)推導(dǎo)與例題的講解，會(huì)取得較好的教學(xué)效果。

（四）改革教學(xué)手段

1.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于課程理論性很強(qiáng)，對(duì)于一些抽象概念，除借助課堂上多媒體教學(xué)外，我們還開(kāi)設(shè)了實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容要力求與理論課內(nèi)容密切聯(lián)系，在可能的條件下，應(yīng)當(dāng)由教師提出一些實(shí)驗(yàn)要求，讓學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，組織實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，使實(shí)驗(yàn)真正成為設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)，而不是以往那種單純的按步驟操作。只有調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性，才能真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)中的巨大作用。

2.網(wǎng)站資源的建立和利用。要充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的工具，隨時(shí)隨地進(jìn)行溝通。要明確建設(shè)網(wǎng)站的主要目的是為了教師更好地傳授知識(shí)，學(xué)生更好地學(xué)習(xí)知識(shí)，而不要把網(wǎng)站做成一個(gè)應(yīng)付檢查、內(nèi)容單薄的空殼。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，教師能及時(shí)了解學(xué)生反饋的信息，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，組織網(wǎng)上答疑；對(duì)于部分難以理解的知識(shí)點(diǎn)，可以通過(guò)Matlab軟件制作仿真演示平臺(tái)，使學(xué)生通過(guò)課后反復(fù)觀看演示，達(dá)到理解知識(shí)點(diǎn)的目的。此外，還可以提供一些試題和習(xí)題解答等。[3]

總之，任何教學(xué)改革的目標(biāo)都是改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。但教學(xué)改革不可能一步到位，需要在實(shí)踐中逐步修正，逐步完善。教學(xué)有法，教無(wú)定法，貴在得法。今后，我們還應(yīng)在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和方法等方面不斷探索和改進(jìn)，以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

[1]李香林.信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)改革的探討[J].高教論壇,2005（6） ：159-161.

[2]陳懷琛.MATLAB及其在理工課程中的應(yīng)用指南[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000.

[3]管致中，夏恭恪，盂橋.信號(hào)與線性系統(tǒng)（下冊(cè)）[M].北京：高等教育出版社，2004.

G712

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1674-7747（2013）09-0016-02

孟海斌，男，沈陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類通訊、信號(hào)與系統(tǒng)。

[責(zé)任編輯 盛 艷]