信号与系统课程在独立院校教学中的实践

王仲夏+袁晓玲+吕国芳

摘要：针对信号与系统在独立院校教学过程中存在的问题，结合作者近年来从事信号与系统教学的经验，从该门课程的基本特征和学生的现状出发，对信号与系统的教学方法进行了一些探索和實践。

关键词：信号与系统；独立院校；教学实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）01-0163-01

随着我国高等教育的快速发展，独立院校（三本）应运而生。它是一种新型的高等教育办学形式， 是经教育部确认为本科第三批录取的学校，而三本院校的教学也成为教学研究的新课题。《信号与系统》作为电学类专业本科生的一门重要的专业基础课程，是数字信号处理、通信原理、自动控制原理等多门后续专业课程的基础，基于学生的实际情况和学校的办学情况，其教学不能完全照搬本一、本二院校的教学方模式，如何针对本三学生顺利开展信号与系统的教学工作，完成教学任务，经过几年的教学实践，笔者对教学过程中碰到的问题和教学方法的改变做了一些总结。

信号与系统课程的教学质量受到多方面因素的影响，总体可划分为两部分：学生和课程：

（1）学生方面：本三的学生在入校时的分数就比其他本科生要低很多，文化基础相对薄弱，学生普遍自控能力不强，旷课、打游戏、不去自修和抄作业的人相对较多，自学能力和理解能力都相对较弱，尤其是对于比较抽象的事物，在学习习惯上也有一些不良之处，如学习的主动性和积极性不强。

（2）课程方面：信号与系统是一门理论性较强的课程，本课程的第一个特点是概念较多，系统性强，理解起来较为抽象。第二个特点是以高等数学、电路原理等先继课程为基础，数学公式及推导以及计算都较多。

本三学生的培养是以应用型人才为目标的，鉴于本三学生的特点和本课程的重要性，考虑到教学课时的有限，基本理论的教学以够用和适度为原则，把握课程重点，突出知识应用，在教学内容和教学方法上应有所变动，主要集中在以下四点：

（1）针对不同专业，适当调整授课内容，弱化理论推导和数学计算

信号与系统这门课程重点讲述了连续信号和连续系统分别在时域、频域和复频域的分析，离散信号和离散系统分别在时域、频域和Z域的分析，考虑到电路原理课程中已经讲过一阶、二阶电路，对于连续系统的时域分析和计算就可以不用讲授的太深，主要把零输入响应，零状态响应的概念和求解思路介绍清楚，在讲授系统分析时，建议不管是时域还是变换域，连续系统和离散系统相邻着讲，因为，两者在分析方法和思路上都有相似之处，通过联系和对比，可加深学生的理解和记忆。

对于自动化、电气工程等专业学生，由于以后不学“数字信号处理”，所以可以适当删减周期序列的离散傅里叶级数、离散傅里叶变换、Z域变换等相关知识，但要介绍一下系统函数和信号流图，只要把概念解释清楚，不必讲的太深，既可以使得这些本三的学生在学到“自动控制原理”时能够不感觉陌生，尽快入手，又避免内容重复太多。而对于通信类专业的学生，系统函数这部分内容其实是可以删掉的，可稍微介绍一下数字滤波器的应用等。内容也不宜过多和过深，主要是为了引起学生兴趣，为后继课程打一点基础。

在分析和计算方法上，也可以适当删减，如时域分析中的p 算子、拉普拉斯变换的留数法及卷积和运算的列表法等都可以略去不讲。

在理论推导和数学计算方面，可以适当弱化，如在讲到傅里叶变换的性质，拉普拉斯变换的性质，关于运算性质的推导，其实就没必要讲得比较详细，一来推导需要花时间，二来，推导过程中涉及的数学计算对三本的学生而言，短时间不一定能反应过来。另外，计算机计算机辅助设计技术的发展，使得很多计算可以用计算工具来完成，所以没必要花大多时间在计算上。在讲解这一类知识时，可侧重概念、方法及物理内涵，减少演算与练习。

（2）合理使用传统教学手段和多媒体教学手段，

传统板书教学和多媒体教学各有优缺点，可将两者有机结合，对于逻辑性较强的推导过程、某一类知识点的首个例题的解答、每节课的知识框架和小结等内容宜采用传统的板书，因为速度慢，可以使得学生有足够的时间反应，听不懂了也可以回去看看，而多媒体教学也有自己的优越性：形象、生动和高效。比如在讲到信号的合成和分解时，用Flash动画表现这个过程就会使得学生更易理解这部分知识，也节约教学时间。

（3）加强师生互动，重视复习总结和习题课

改变传统的“教师讲，学生听”的授课模式，注重学生的主体地位，加强教学过程中与学生的互动，允许学生在上课的时候打断讲课和提出问题，根据他们反映的情况适当调整教学进度，要注意在课堂上多提问题让学生回答，并把回答情况作为平时成绩考核的一部分，对于表现比较好的同学要及时提出表扬，树立榜样，在每次课结束时要对整次课的内容加以总结，为学生课后复习提供一个框架。

信号与系统这门课程，布置课后作业是有必要的，针对三本学生的特点，布置的作业应着重于对基本理论，基本方法和基本题型的练习，在计算和解题技巧不宜过难，在上习题课的时候，习题也要精选重点和学生作业中体现的难点，采取“教师讲一会，学生练一下”的方法，可以让学生及时消化知识，教学效果比较好。

（4）重视实践环节，适当调整实践内容

为了加深对信号与系统理论的理解，实践教学是必不可少的环节。为了培养学生的应用能力和动手能力，建议把实验分成硬件实验、软件实验和综合性实验，硬件实验在试验箱上完成，主要是验证性的实验，如信号的低通，高通，带通及带阻的滤波，二阶电路的响应等，可锻炼学生的动手能力。软件实验主要借助于MATLAB或者EWB（电子工作平台）等工具软件完成系统的求解和设计，这类软件的优点在于学生不仅可以在软件上随意修改参数，比较实验结果，而且还可自行设计系统进行仿真，加深对理论知识的理解。综合性实验集系统设计、电路焊接、系统验证于一体，难度系数高一点，因此不宜多，可用于实践教学的期末考核。

总之，针对三本学生的信号与系统教学，我们应更新教育理念，结合教学过程中碰到的问题，及时调整教学方法，进行教学实践。

参考文献：

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