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摘要：针对专升本学生的实际情况，根据因材施教的原则，提出了一系列的措施和方法：淡化数学推导，注重概念讲解；将实例引入教学；互动式教学、归纳总结、复习式教学以及互助式学习；开设实验课，提高学生动手能力；增加专题报告课等。其目的是使不同层次的学生都能够掌握信号与系统的基本理论，在此基础上激发学生的学习积极性，培养学生自主学习和创新的能力。实践证明，教学效果良好。
关键词：信号与系统；专升本；教学探索
中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0120-02
“信号与系统”课程是通信、电子信息类专业的重要的专业基础课，也是大多数高校电子信息类专业硕士研究生考试的必考科目之一。该课程具有较强的系统性、理论性和实践性，需要“高等数学”“线性代数”“复变函数”“电路分析”等先修课程基础，因数学公式和推导繁多，理论知识较多而不容易教好、学好。本文主要以贵州人民武装学院专升本班级的“信号与系统”教学为例，讨论其中存在的问题以及教学探索和实践。一、贵州人民武装学院教学现状贵州人民武装学院于2009年在专升本专业——电子科学与技术专业开设“信号与系统”课程。电子科学与技术专业学生来自各个不同的院校，学习层次参差不齐，甚至连专业也是多样化的。近年来贵州人民武装学院电子科学与技术专业的学生仅50%左右出自本专业，其余皆是相关或相近专业；部分学生的数学基础比较薄弱；另外，对于“电路分析”和“信号与系统”两门课程，来自贵州人民武装学院电子工程技术专业的专科学生全部学过，掌握程度较好，而来自其他院校的电子专业学生大部分开设过“电路分析”，部分开设“信号与系统”，其他有些专业甚至连“电路分析”也未开设过。针对学生层次参差不齐的情况，如何根据因材施教的原则去教学，如何激发学生的学习兴趣，如何在教学中培养学生自主学习和创新的能力，是专升本“信号与系统”课程教学中需要思考和解决的问题。二、专升本“信号与系统”教学建议1.淡化数学推导，注重概念讲解“信号与系统”的课程内容往往涉及到很多数学公式及其推导，对于学生来说，繁琐的数学推导往往使他们认为枯燥无味。但实际上，“信号与系统”是一门实践性较强的课程，许多概念、结论都具有较强的工程实践背景，许多学生学不好往往就是对概念理解、掌握不好所致。[1]因此，在教学过程中，需要注重基本概念及其物理意义的讲解。突出理论和方法中所蕴涵的数学概念、物理概念和工程概念，淡化其推导过程与计算技巧。如在讲解冲激函数的概念时用了广义函数的概念和推理，实际上学生只要掌握冲激函数的概念即可继续后面的学习，因此在讲授这部分内容时可以酌情删减广义函数的内容，淡化其推导过程。着重讲解冲激函数的定义以及引入冲激函数的概念是因为在实际生活中存在一些持续时间极短，但取值极大的物理现象，例如力学中瞬间作用的冲击力，电学中雷鸣闪电，数字通信中的抽样脉冲等。[2]把每个概念都讲清楚、讲透彻，以一个个的概念为“点”，以整个课程知识为“面”，由点到面，从数学概念抽象原理，从物理概念阐述性质，从工程概念拓展应用，实现原理、方法和应用的有机结合，从而培养学生的创新意识。2.将实例引入教学“信号与系统”课程涉及到许多重要的理论和技术，其为学生未来的专业学习和科学研究奠定了必要的理论基础，对学生的知识和能力培养具有积极影响。但是“信号与系统”课程的很多知识点都具有概括性和抽象性，学生不易理解和掌握。为此，可以通过举例的方法把抽象的知识实例化，从而加深学生对课程内容的理解。下面仅以两个简单的例子说明。（1）系统概念的讲解。引入生活中的例子，例如声音通过喇叭放大、传播，这是一套声音传播系统，还有计算机系统、自动控制系统、经济结构系统、生态系统等。（2）频谱概念。在讲傅里叶变换时必然会讲到频谱的概念，给出男女生同唱一首歌的时域频域图。通过对声音的辨别和对频谱的仔细观察可以发现，男生声带宽厚，振动频率较低，女生声带窄薄，振动频率较高，从而让学生从直观上领会频谱的意义，了解信号时域和频域的对应关系。3.互动式教学、归纳总结、复习式教学以及互助式学习（1）互动式教学。新课程改革要求教师在教学过程中与学生积极互动，共同发展，努力营造宽松的课堂教学氛围。师生互动是有效的教学形式。在教学过程中，就某个知识点提出问题，引起学生思考，還可以要求学生自己提出问题，并能够积极去解决问题。如在讲解系统的激励和响应概念时，设置问题：驾驶员在汽车驾驶过程中什么是激励，什么是响应？脚踩油门使汽车加速，油门板上的压力是输入信号也就是激励，汽车是系统，它在油门压力的作用下产生的加速度是输入的响应，也就是输出信号。除了课堂互动以外，课下还可以以课间答疑、电子邮件答疑等方式与学生进行交流讨论，从而提高学生学习的积极性和主动性，加深对知识点的理解和掌握。（2）归纳总结、复习式教学。“信号与系统”课程涉及的知识面较多，知识量也较大。对于这样的情况，在教学过程中，教师要善于归纳总结和复习，有利于学生将书本由多读少，从而将整个课程内容连贯起来。具体做法是：每次结课时总结本次课内容，下次课前复习上次课内容，可向学生提问来完成复习；每一节和每一章也应进行整体复习与总结，归纳知识点便于学生学习和理解课程。“信号与系统”是一门前后知识点相关性很强的课程，三大变换之间也有很多相似点。在教学过程中，当所授内容涉及到以前的知识点时适时引导学生复习以前的知识点也能取得事半功倍的效果。（3）互助式学习。由表1可知，贵州人民武装学院电子科学与信息专业学生层次参差不齐，有部分同学学习层次较好，原来就学过“信号与系统”课程，而部分同学“高数”和“电路分析”基础薄弱，“信号与系统”课程学起来也很吃力。鉴于这种两极分化的情况，在自愿的前提下，对学生进行了互助小组分组，由层次较好的学生和稍差的学生组成一个学习小组，课堂课下进行辅导和帮助，期末结束时以受助者提高的程度为准，酌情给帮助者一定的加分奖励。事实上，互助式学习不是每个学生都愿意接受，少部分成绩较好的学生认为是在浪费时间，但大部分认为对自己再次学习和提高是有帮助的。经过几年的实践证明，上述方式有助于弥补专升本学生学习层次差异的问题。4.开设实验课，提高学生的动手能力“信号与系统”是集理论性和应用性为一体的课程，在“信号与系统”课程中理应开设实验教学内容。[3]既要加强知识学习，又要践行所学知识，提高实践能力和创新能力，形成理论与实践的相辅相成、相互促进。鉴于“信号与系统”课程知识量多、课时较紧的情况，贵州人民武装学院利用暑假一个月的小学期专门开设实践课程。在实验教学设计上，应涵盖三个部分：首先是基础性实验，主要要求学生掌握一些基本实验技能、基本实验数据分析能力，培养学生的基本工程素质。其次是综合设计性实验，目的在于提高学生电路级的综合设计能力、系统级的开发应用能力。最后是自主探究性实验，目的是培养学生发现问题的能力、自主性探究和解决问题的能力。后两部分实验是针对学习层次较好、对本门课程相关研究有着浓厚兴趣的学生开设，属于可选内容。以上三部分实验，学生可以自行选择实验内容，以适应专升本不同层次学生的不同需求。5.增加专题报告课兴趣是最好的老师。在“信号与系统”课程授课期间，除了教学计划规定的内容外，每学期为学生举办一次或者两次与课程主题有联系但是又不列入考试要求的专题报告，在课外一个学时，由学生自由选听。这样的报告如果选题新颖、生动，并与课程主线较好配合，可以使学生的学习积极性、主动性大大增加。例如讲傅里叶变换时可以讲乐音频谱与电子音乐这一题目，学生们大多都是喜爱音乐的，但对音乐知识了解很少，不认识五线谱，更不知道乐音频谱的基本规律。[4]因此，这样可以引发学生强烈的兴趣和讨论，从而取得较好的教学效果。三、结论“信号与系统”课程是通信、电子信息类专业非常重要的一门专业基础课。本文针对专升本“信号与系统”教学中出现的一些问题，参照了许多教育同仁的方法，根据因材施教的原则提出了一些措施，也进行了一些教学尝试。实践证明，这些尝试和措施取得了一些效果，但在尝试过程中也出现了一些新的问题，这就需要不断改进和努力，以期更有效地提高教学效果和教学质量。参考文献：[1]赵立岭.概念法在《信号与系统》教学中的应用[J].榆林学院学报，2012，22（4）：44-46.[2]郑君里.信号与系统引论[M].北京：高等教育出版社，2009.[3]杜娟.对我院“信号与系统”课程教改的几点思考[J].广东工业大学学报，2004，（4）：70-71.[4]郑君里.信号与系统评注[M].北京：高等教育出版社，2005.（责任编辑：王祝萍）
关键词：信号与系统；专升本；教学探索
中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0120-02
“信号与系统”课程是通信、电子信息类专业的重要的专业基础课，也是大多数高校电子信息类专业硕士研究生考试的必考科目之一。该课程具有较强的系统性、理论性和实践性，需要“高等数学”“线性代数”“复变函数”“电路分析”等先修课程基础，因数学公式和推导繁多，理论知识较多而不容易教好、学好。本文主要以贵州人民武装学院专升本班级的“信号与系统”教学为例，讨论其中存在的问题以及教学探索和实践。一、贵州人民武装学院教学现状贵州人民武装学院于2009年在专升本专业——电子科学与技术专业开设“信号与系统”课程。电子科学与技术专业学生来自各个不同的院校，学习层次参差不齐，甚至连专业也是多样化的。近年来贵州人民武装学院电子科学与技术专业的学生仅50%左右出自本专业，其余皆是相关或相近专业；部分学生的数学基础比较薄弱；另外，对于“电路分析”和“信号与系统”两门课程，来自贵州人民武装学院电子工程技术专业的专科学生全部学过，掌握程度较好，而来自其他院校的电子专业学生大部分开设过“电路分析”，部分开设“信号与系统”，其他有些专业甚至连“电路分析”也未开设过。针对学生层次参差不齐的情况，如何根据因材施教的原则去教学，如何激发学生的学习兴趣，如何在教学中培养学生自主学习和创新的能力，是专升本“信号与系统”课程教学中需要思考和解决的问题。二、专升本“信号与系统”教学建议1.淡化数学推导，注重概念讲解“信号与系统”的课程内容往往涉及到很多数学公式及其推导，对于学生来说，繁琐的数学推导往往使他们认为枯燥无味。但实际上，“信号与系统”是一门实践性较强的课程，许多概念、结论都具有较强的工程实践背景，许多学生学不好往往就是对概念理解、掌握不好所致。[1]因此，在教学过程中，需要注重基本概念及其物理意义的讲解。突出理论和方法中所蕴涵的数学概念、物理概念和工程概念，淡化其推导过程与计算技巧。如在讲解冲激函数的概念时用了广义函数的概念和推理，实际上学生只要掌握冲激函数的概念即可继续后面的学习，因此在讲授这部分内容时可以酌情删减广义函数的内容，淡化其推导过程。着重讲解冲激函数的定义以及引入冲激函数的概念是因为在实际生活中存在一些持续时间极短，但取值极大的物理现象，例如力学中瞬间作用的冲击力，电学中雷鸣闪电，数字通信中的抽样脉冲等。[2]把每个概念都讲清楚、讲透彻，以一个个的概念为“点”，以整个课程知识为“面”，由点到面，从数学概念抽象原理，从物理概念阐述性质，从工程概念拓展应用，实现原理、方法和应用的有机结合，从而培养学生的创新意识。2.将实例引入教学“信号与系统”课程涉及到许多重要的理论和技术，其为学生未来的专业学习和科学研究奠定了必要的理论基础，对学生的知识和能力培养具有积极影响。但是“信号与系统”课程的很多知识点都具有概括性和抽象性，学生不易理解和掌握。为此，可以通过举例的方法把抽象的知识实例化，从而加深学生对课程内容的理解。下面仅以两个简单的例子说明。（1）系统概念的讲解。引入生活中的例子，例如声音通过喇叭放大、传播，这是一套声音传播系统，还有计算机系统、自动控制系统、经济结构系统、生态系统等。（2）频谱概念。在讲傅里叶变换时必然会讲到频谱的概念，给出男女生同唱一首歌的时域频域图。通过对声音的辨别和对频谱的仔细观察可以发现，男生声带宽厚，振动频率较低，女生声带窄薄，振动频率较高，从而让学生从直观上领会频谱的意义，了解信号时域和频域的对应关系。3.互动式教学、归纳总结、复习式教学以及互助式学习（1）互动式教学。新课程改革要求教师在教学过程中与学生积极互动，共同发展，努力营造宽松的课堂教学氛围。师生互动是有效的教学形式。在教学过程中，就某个知识点提出问题，引起学生思考，還可以要求学生自己提出问题，并能够积极去解决问题。如在讲解系统的激励和响应概念时，设置问题：驾驶员在汽车驾驶过程中什么是激励，什么是响应？脚踩油门使汽车加速，油门板上的压力是输入信号也就是激励，汽车是系统，它在油门压力的作用下产生的加速度是输入的响应，也就是输出信号。除了课堂互动以外，课下还可以以课间答疑、电子邮件答疑等方式与学生进行交流讨论，从而提高学生学习的积极性和主动性，加深对知识点的理解和掌握。（2）归纳总结、复习式教学。“信号与系统”课程涉及的知识面较多，知识量也较大。对于这样的情况，在教学过程中，教师要善于归纳总结和复习，有利于学生将书本由多读少，从而将整个课程内容连贯起来。具体做法是：每次结课时总结本次课内容，下次课前复习上次课内容，可向学生提问来完成复习；每一节和每一章也应进行整体复习与总结，归纳知识点便于学生学习和理解课程。“信号与系统”是一门前后知识点相关性很强的课程，三大变换之间也有很多相似点。在教学过程中，当所授内容涉及到以前的知识点时适时引导学生复习以前的知识点也能取得事半功倍的效果。（3）互助式学习。由表1可知，贵州人民武装学院电子科学与信息专业学生层次参差不齐，有部分同学学习层次较好，原来就学过“信号与系统”课程，而部分同学“高数”和“电路分析”基础薄弱，“信号与系统”课程学起来也很吃力。鉴于这种两极分化的情况，在自愿的前提下，对学生进行了互助小组分组，由层次较好的学生和稍差的学生组成一个学习小组，课堂课下进行辅导和帮助，期末结束时以受助者提高的程度为准，酌情给帮助者一定的加分奖励。事实上，互助式学习不是每个学生都愿意接受，少部分成绩较好的学生认为是在浪费时间，但大部分认为对自己再次学习和提高是有帮助的。经过几年的实践证明，上述方式有助于弥补专升本学生学习层次差异的问题。4.开设实验课，提高学生的动手能力“信号与系统”是集理论性和应用性为一体的课程，在“信号与系统”课程中理应开设实验教学内容。[3]既要加强知识学习，又要践行所学知识，提高实践能力和创新能力，形成理论与实践的相辅相成、相互促进。鉴于“信号与系统”课程知识量多、课时较紧的情况，贵州人民武装学院利用暑假一个月的小学期专门开设实践课程。在实验教学设计上，应涵盖三个部分：首先是基础性实验，主要要求学生掌握一些基本实验技能、基本实验数据分析能力，培养学生的基本工程素质。其次是综合设计性实验，目的在于提高学生电路级的综合设计能力、系统级的开发应用能力。最后是自主探究性实验，目的是培养学生发现问题的能力、自主性探究和解决问题的能力。后两部分实验是针对学习层次较好、对本门课程相关研究有着浓厚兴趣的学生开设，属于可选内容。以上三部分实验，学生可以自行选择实验内容，以适应专升本不同层次学生的不同需求。5.增加专题报告课兴趣是最好的老师。在“信号与系统”课程授课期间，除了教学计划规定的内容外，每学期为学生举办一次或者两次与课程主题有联系但是又不列入考试要求的专题报告，在课外一个学时，由学生自由选听。这样的报告如果选题新颖、生动，并与课程主线较好配合，可以使学生的学习积极性、主动性大大增加。例如讲傅里叶变换时可以讲乐音频谱与电子音乐这一题目，学生们大多都是喜爱音乐的，但对音乐知识了解很少，不认识五线谱，更不知道乐音频谱的基本规律。[4]因此，这样可以引发学生强烈的兴趣和讨论，从而取得较好的教学效果。三、结论“信号与系统”课程是通信、电子信息类专业非常重要的一门专业基础课。本文针对专升本“信号与系统”教学中出现的一些问题，参照了许多教育同仁的方法，根据因材施教的原则提出了一些措施，也进行了一些教学尝试。实践证明，这些尝试和措施取得了一些效果，但在尝试过程中也出现了一些新的问题，这就需要不断改进和努力，以期更有效地提高教学效果和教学质量。参考文献：[1]赵立岭.概念法在《信号与系统》教学中的应用[J].榆林学院学报，2012，22（4）：44-46.[2]郑君里.信号与系统引论[M].北京：高等教育出版社，2009.[3]杜娟.对我院“信号与系统”课程教改的几点思考[J].广东工业大学学报，2004，（4）：70-71.[4]郑君里.信号与系统评注[M].北京：高等教育出版社，2005.（责任编辑：王祝萍）