浅谈独立学院《信号与系统》课程教学改革

来源:用户上传      作者:

　　摘 要
　　根据独立学院学生学习特征和独立学院专业课程设置结构，笔者根据已有教学经验，针对教学过程中出现的问题，提出合理调整教学内容，结合现代教育技术调整现有的教学方式和方法，改革课程实践模式和课程考核方式，争取通过各种方式提高教学效果，促进学生综合能力的培养。
　　关键词
　　独立学院;《信号与系统》;教学改革
　　中图分类号：  G642                        文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.017
　　高等教育是中国特色社会主义现代化建设人才的重要生产基地，为祖国的发展源源不断地输送着新鲜的血液。大学生是国家发展的重要力量，在社会的发展和进步进程中起着举足轻重的作用。随着高等教育的大众化，在人才培养、专业设置等方面有着自主权限、教学相对灵活高效的独立学院应运而生。然而独立学院的学生比其他高校学习自主性方面稍差，课程内容的接受能力也不如重本学生。
　　《信号与系统》课程是电子信息、通信工程类专业的一门非常重要的专业基础课程，其应用领域广、实用性强，在专业课程体系起着承上启下的重要作用。学习该课程，学生需以高等数学和电路分析知识为基础，如线性微分、积分、复变函数、电路等多项知识，所以对学生来说较难理解和掌握，而且理论知识点多、学习过程比较枯燥。如何提高《信号与系统》课程的教学质量和效果，是独立学院本课程教学的重要话题，笔者将谈谈该课程的教学改革措施。
　　1 独立学院《信号与系统》课程的教与学面临的问题
　　1.1 独立学院学生与课程特点
　　《信号与系统》介绍各类基本信号的基本特性及其简单运算，研究信号的频率特性，探讨系统的基本分析方法，讨论系统在时域和变换域的各种特性。《信号与系统》课程的学习需要一定的数学基础和专业理论基础，其先修课程有《高等数学》、《线性代数》、《复变函数》、《电路分析基础》等，同时它又是后续几门重点专业课程，如《数字信号处理》、《自动控制原理》、《通信原理》、《数字图像处理》等的基础。[[]]因此，《信号与系统》课程教学质量的高低和教学效果的好坏不仅是衡量学生该门课程掌握与否的指标，还会直接影响学生学习后续专业课程，其重要性不言而喻。然而，独立院校学生的学习能力以及基础相对来说本就稍差，当课程中出现对数学能力要求较高的知识点的时候，很多学生感觉力不从心。此外，在该门课程的学习过程中，学生也需要有较熟练的电路分析功底，这也从一定程度上加大了学习难度，影响学生的学习自信。
　　1.2 课时分配方面
　　在独立学院的专业课程设置中，《信号与系统》一般只有40课时，面对诸多的教学内容，教师往往需要在学生知识点掌握和教学进度之间进行权衡。教师往往容易在教学过程中为赶进度忽略数学和电路分析知识点的复习，造成知识点的跳跃，导致学生不能及時理解新的知识点，使学生的学习积极性受到打击。教师也容易忽略课前导入和课后总结，不利于学生知识的链接和意义建构。此外，某些培养方案中，《MATLAB》课程学习安排在《信号与系统》之后，这就需要教师还花一部分时间给学生介绍MATLAB相关知识，更加导致了学习时间的紧张。
　　1.3 教学方式方面
　　由于《信号与系统》课程存在公式推导多、计算量大的问题，独立学院一般采取传统板书的单一教学方法，简要地绘制信号图，并在黑板上进行大量公式推导和例题讲解。[2]如今现代教育技术快速发展，越来越多的教师已经在使用多媒体技术辅助教学。但是，课件平时占据的还是课堂时间，所以仅依靠PPT不能解决课程知识点多与学时分配少之间的矛盾，教师需寻求更多的教育技术方法来帮助解决教学过程中所出现的问题，尽量引导学生充分利用课外时间，如课前时间预习和课后时间复习，争取提高教学效率，提升教学效果。
　　1.4 实验设置方面
　　在《信号与系统》实验设置中，大部分实验方案都是以验证性实验为主，缺乏设计性实验甚至是创新性实验的时间分配，这从一定程度上阻碍了学生思维的扩展，不利于学生挖掘问题、分析问题和解决问题，剥夺了学生的思考机会。而且大部分院校将实验课安排在理论课程的后期，没有及时利用实验加深学习初期学生对理论知识的认识与理解，也没有在学习过程中利用理论加强对实验的指导，造成了理论与实验的脱节，不能达到实验教学的应有教学目标。
　　2 《信号与系统》课程教学改革的几个方面
　　笔者结合独立学院学生学习特征和专业课程结构设置情况，合理调整具体课程教学内容，在整个教学过程中注重师生间交流和信息反馈，根据学生学习情况实时调整授课进度，采用多种教学方法，控制课程节奏，结合各种考核方式，如课堂限时考查等，期全面提升教学效果，实现结构化教学目标。教学改革具体措施如下：
　　2.1 教学案例搜集
　　在本课程授课前期，笔者即开始搜集教学案例，用于提高学生对信号、系统的认识，也为课堂上采用软件展示、加强学生对专业知识的认识做准备。清华大学教授郑君里在其撰写的一篇论文中指出：在《信号与系统》课程中不断更新、增加应用实例分析，将成为改革的最重要主题。[[]]平日，笔者注意观察生活，关注科技发展和相关领域时事，争取最大限度从生活中选取教学实例，或动员学生参与案例的搜集与设计，鼓励学生提出自己的看法和意见，从而从更大程度上激发学生学习兴趣，并丰富教学案例库。[4]
　　2.2 教学方案设计
　　结合独立学院学生学习特点和专业课程设置情况进行科学的教学方案的设计，有针对性的调整本课程教学内容：
　　（1）根据专业课程设置情况调整课程教学内容，尽量做到避免知识点的重复。根据学院专业人才培养方案，《信号与系统》的课程内容与部分先修课程和后续课程均有交叉，如该课程中重点讲述连续和离散时间系统的时域分析、各种变换域分析等内容，而先修课程《电路分析》中也有对电路的时域分析、电路的冲击响应等，因此，《信号与系统》中的相应部分的分析过程可以简明扼要，以节约课时。此外，《数字信号处理》和《自动控制原理》的部分知识点在该课程中也有介绍，在设计教学方案时也可以进行相应的调整。 　　（2）将较简单的数学和电路知识提前通过云班课等方式布置学生课外复习，只在课堂上适当展示所涉及的较难的知识点，保证大部分学生不因学过的知识点掌握不牢而对本课程的学习产生畏难情绪。
　　（3）在教学方案设计过程中充分应用教学案例，将理论与实践相结合，让学生明白所学知识在生活中的应用，从一定程度引发学生学习兴趣。
　　2.3 教学方式改革
　　结合现代教育技术调整现有的教学方式和方法，课堂教学过程中引导学生有效参与课堂学习活动。根据学习内容灵活安排学习活动，注重借助各种教学平台，如：课前可以利用云班课等教学平台提前向学生发布课件、视频、论坛等丰富的教学资料，组织学生提前学习和讨论，鼓励学生主动联系生活实际，最大程度激发学生学习兴趣;课堂上采用参与式教学等方法引导学生主动参与课堂，注重培养学生团队意识和创新精神;课堂讲授过程中还可以利用MATLAB软件向学生形象地展示理论中的信号和系统，描述各类系统在某些输入信号作用下会产生何种响应，通过解析实际模型加深学生对理论知识的理解，引导学生积极完成理论知识与实际应用的意义建构。
　　2.4 实验方案调整
　　在教学改革过程中，结合独立学院学生的学习特点和独立学院培养应用型人才的教学目标调整实验方案：将實验方案中的一部分验证性实验放到理论课堂中进行展示，留一部分实验给学生自己验证，然后提供更多可选择的设计性实验，或平时注重引导学生主动将理论与实验相结合，实验时可由学生自己提出感兴趣的实验方案，以期进一步提高学生的动手和思考能力，并鼓励学生创新，对提出并完成创新性实验的学生，期末考核时可以获得额外加分。
　　2.5 课程考核方式改革
　　改革课程考核方式：在《信号与系统》考核时注重学生课程学习的全过程考核，通过学习全面提高学生综合素质。课程考核总成绩为一百分，分平时成绩、课堂限时考查、实践考查和期末考试成绩四个部分，与现有考核模式相比，着重进行教学的全过程考核以及学生的能力考核，增加了课堂限时考查和实践考查，降低期末考试成绩在总成绩中所占的比例，具体比例分配为"考核总成绩*100%=平时成绩*20%+课堂限时考查*15%+实践考查*15%+期末闭卷考试*50%"。采用课堂限时考查方式，可避免平时仅要求学生随堂训练、却不能有效判断解题过程是否由学生独立完成的情况，且通过限时，可有效控制学生课堂抄袭情况，提高考查的可靠性与有效性。在给定时间结束时即将每位学生的答题纸收上来，或要求学生答题后上传至云班课。不管做完与否都要在规定的时间内提交，否则按缺课处理。如此，学生掌握知识点的情况可通过其解题过程真实反映出来，教师亦可根据该情况调整教学内容和教学进度，以进一步提高教学效果。
　　3 结语
　　笔者从独立学院学生和课程特点出发，总结教学过程中出现的问题，对《信号与系统》课程的教与学过程中出现的问题进行改革，调整教学内容，改革教学方法，使用案例教学法引入生活实例激发学生学习兴趣，课堂中引入MATLAB实例演示，注重学生的平时学习行为和表现考查，并额外采用课堂限时考查等方式实时有效地考查学生掌握知识的情况，避免"一考定成绩"的局面，逐步敦促学生养成主动学习的良好习惯，使学生通过日积月累的学习能够建构好应有的专业知识体系，拥有较强的专业技能和创新能力，在现有社会环境下能够有较强的竞争力，为毕业后开辟自己事业的天空奠定良好的基础。
　　参考文献
　　[1]王晴，张振国，李秀英.“信号与系统”课程教学改革探究[J].电气电子教学学报，2019，41（02）：24-27.
　　[2]蒋红梅.独立学院的信号与系统教学改革探讨[J].科技视界，2016（12）：141.
　　[3]郑君里，谷源涛.信号与系统课程历史变革与进展[J].电气电子教学学报，2012 ，34（02）：1-6.
　　[4]李婷.独立学院《信号与系统》参与式教学法探究[J].科技视界，2018（30）：127-128.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15205987.htm