高等教育新形势下_信号与系统_课程的教学研究

2010年5月第15卷第3期西安邮电学院学报JOURNALOFXIANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONSMAY2010VOL115NO13高等教育新形势下信号与系统课程的教学研究张翠芳南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003摘要为了适应高等教育新形势、进一步提高信号与系统课程的教学质量,激发学生的学习兴趣,提出了应用校园无线网络、创新教学方法、培养学生创新意识等一系列教学措施。通过这些措施,使学生更好地掌握信号与线性系统的基本理论和基本分析方法,为学生学习后续课程打下必要基础。关键词高等教育信号与系统教学研究中图分类号G6420文献标识码A文章编号10072326420100320157203培养体系。在当前高等教育大环境下,如何开展教学工作,已经成为学者和公众热切讨论和关注的课引言0题3。在高等教育新形势下,信号与系统课程正在当今信息时代,各种科学技术领域都离不开信号与系统分析的基本理论和基本分析方法。信号与系统课程是高等工科院校电子、通信、信息、控制等专业的专业基础课。本课程主要分析确定信号的时域和频域特性,讨论线性时不变连续时间系统和离散时间系统的基本分析方法,以及由典型信号通过典型系统引出的一些基本概念1。通过本课程学习,使学生掌握信号与线性系统的基本概念和基本分析方法,建立简单系统的数学模型和对数学模型求解,进一步提高理论联系实际的能力,为学习数字信号处理、自动控制基础等后续课程打下必要的基础。现在理论教学与仿真实验演示同步教学法、研讨式教学等现代教育技术,已经在信号与系统教学中得到了广泛应用,进一步提高了该课程的教学质量2。随着我国教育体制改革不断深入,高等教育新形势主要体现在以下几个方面高等教育正由精英化走向大众化,高校招生人数不断增加随着高等教育规模的持续扩大,很多高校为了满足学校的发展需要建立了新校区各高校为了促进学校科学发展、快速发展,积极开展科学研究和科技创新工作各高校注重创新型人才培养,构建了高素质创新型人才在积极探索新的教学方法。充分利用校园无线网络辅助课堂教学1随着高校招生规模持续扩大,信号与系统课程采用大班化教学模式。由于授课班级人数增多,教室空间明显增大。在大教室里后排学生看不清黑板。教室里光线强时特别是晴天学生看不清多媒体课件。在对南京邮电大学07级电子信息科学与技术、广播电视工程、电磁场与无线技术三个专业的166名学生进行的问卷调查中显示,808的学生反映在大教室上课看不清黑板和多媒体课件。另外,信号与系统课程具有理论性强、知识点多的特点,学生在学习过程中疑问很多。这就需要老师在课堂教学中,全面掌握学生的学习状况、及时调整教学进度和内容。但由于学生人数多,老师在课堂中很难全面了解所有学生课堂学习情况和教学效果。另外很多高校的新校区比较偏远且学生数量增多,给师生交流特别是“学生答疑”带来了不便。11校园无线网络建设现状现在,校园网络技术日趋成熟、网络资源非常丰收稿日期20091210作者简介张翠芳1974,女,江苏丹阳人,南京邮电大学通信与信息工程学院讲师。富。例如,南京邮电大学已建成一个以万兆光纤为骨干的高速校园网络环境。通过CERNET及CHINANET双路由与INTERNET联网,实现了有线、无线网络双覆盖,为教学、科研提供了良好的网络条件。我校仙林校区的无线网络已经覆盖到了教学区。目前校园无线网络在高校课堂教学中还没有得到充分应用。另外,手提电脑在学生中也越来越普及,在对南京邮电大学07级电子信息科学与技术、广播电视工程、电磁场与无线技术三个专业的166名学生进行的问卷调查中显示,803的学生有手提电脑。这为无线网络辅助课堂教学提供了必要条件。12校园无线网络在课堂教学中的应用在信号与系统课堂教学前,老师可以将多媒体课件及其他学习资料发布在网络教学平台上。学生在上课时如果看不清多媒体课件,可以通过无线上网及时调用上课所需课件、资料,并与老师讲课进度保持同步。在课堂教学中,老师借助我校BLACK2BOARD网络教学平台,在信号与系统课程网站建立“在线测试”栏目,并提供多套测试题。老师在课堂教学中安排学生无线上网,对学生进行“小测验”,并随时从BLACKBOARD平台“成绩簿”中看到每个同学做的测试情况、测试分数,全面了解学生掌握情况、及时调整教学进度和内容。学生课后在教室自习时若有问题,可以在教室通过无线网络与老师进行“在线交流”。老师借助无线网络技术,在各种信息反馈中对教学不断加以总结和改进,进一步提高课堂教学质量和教学效果。表1信号与系统课程期末考试成绩统计表班级及格率最高分最低分平均分B060208B060209742903989810506978B060210909974081由于学生的理解能力、知识接受能力存在差异因此在教学过程中,老师要不断完善和创新教学方法。21激发学生的求知欲老师在课程教学过程中有的放矢,及时了解和观察所教班级的情况。根据学生的实际能力,决定授课内容的进度及难易程度。在教学过程中,注重激发学生的求知欲,给学生自主学习的机会。例如,在讲解离散信号的单边Z变换时,可以详细给学生分析单边正弦序列SIN0KTK的Z变换,而单边余弦序列COS0KTK的Z变换可以让学生独立思考。另外,我校对信号与系统课程采取了“教考分离”政策,即参加教学的老师不参与出考卷。这样大大减小了学生对考前复习的依赖性,增强了学生的求知欲。22丰富课堂教学内容电子信息技术日新月异、技术更新很快。专业基础课程在教学内容上略显滞后。现在各高校为了促进学校科学发展、快速发展,积极开展科学研究和科技创新工作。老师应该意识到科研成果是促进教学内容现代化的重要方面4。在教学过程中,老师可以将与学生专业有关的科研成果、专业知识渗透到课堂中去,使学生了解最新的前沿科学知识,激发学生的学习兴趣,丰富学生后续课程所需的专业知识23提高学生对知识的综合应用能力在讲解信号与系统课程内容时,不是单一地灌输知识,而是注意分析各章节之间的共性、识别其个性5。例如信号与系统中连续信号与系统的频域分析、连续信号与系统的复频域分析、离散信号与系统的变换域这三章内容,分析的步骤是一样的,即“共性”是变换变换的性质与应用反变换变换之间的关系系统分析。但这三章分析的对象是不同的,即“个性”是傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换。在归纳总结各章内容之后,进一步帮助学生理清思路,将课程内容前后贯通,列举一些综合性较强的例题,提高学生对知识的综合应用能力。不断完善和创新教学方法2随着我国高等教育由精英化走向大众化,很多老师感觉到学生的素质参差不齐,主要体现在1学生的理解能力、知识接受能力存在差异。2学生的学习自主性、独立性存在差异。在授课班级中,发现大部分学生具有较明确的学习目标,有少部分的学生有厌学情绪。3学生对所学知识的综合应用能力存在差异。以通信与信息工程学院06级电子信息工程专业的信号与系统课程期末考试为例,考试结果统计见表1。本次试题中基本知识题占72综合拓展题占28。试题难度适中。从统计中,只是被动地接受抽象的概念,对所学内容并没有全面、深刻的理解,对重要知识点的实际应用也缺乏了解。大部分学生仅限于学好理论知识,而不能很好地运用所学知识进行探索、研究和创新。当前各高校非常注重创新型人才培养,很多高校已经构建了高素质创新型人才培养体系。因此,如何提高学生的实际动手能力、培养学生的创新意识、加深学生对知识点的理解,是一个值得探索的问题。31丰富实验与实践教学手段目前我校建立了“信息学科高素质创新型人才培养体系”,而实验和实践教学环节是创新型人才培养的必要条件。现在我校信号与系统正在积极探索实验教学的新形式、新手段1根据不同学科特点,开发相应的实验项目,锻炼学生动手能力,包括基本验证实验、综合性实验和设计型实验。2开设讨论式、合作式实验,培养学生从事科研工作的严谨思考能力、合作能力与科学组织能力。3组织学生参观老师和学生的科研成果和模型,激发学生的实验与实践的热情,开拓学生的视野。32指导学生开展创新实践活动老师鼓励学生运用课程知识,积极参加学校及全国的各项大学生创新活动。例如,我校每年都会举办大学生科技节、大学生创新杯竞赛等活动。老师指导学生自主选题、自主设计。现在我校规定本科生在校期间,应至少获得自主个性化学习学分10分。学分可以通过多种途径获得,例如学科竞赛、论文发表、科技成果等。通过以上各项措施,强化学生创新意识,培养学生实践能力。33开展分层次实验与实践教学针对学生基础存在差异的实际情况,实验课程班可以设置不同层次的实验课题,满足不同学生的需要即在保证基本教学要求下,可以设计一些综合性实验,训练学生综合分析能力和创新意识6。例如,对于傅里叶变换的频移性质的验证及应用,可以设置两个实验课题一是简单的频移性质验证二是频移性质的应用及创新。这样,实验课程可以因材施教,满足不同层次学生的需要。4结束语信号与系统是一门重要的专业基础课,其教学质量直接关系到学生对信号与系统分析重要概念的理解和分析解决问题的能力,关系到后续课程的教学质量。因此,在高等教育新形势下如何进一步对该课程进行建设,如何在教学过程中培养学生的创新能力,仍有待于进一步的研究和探索。参考文献沈元隆,周井泉信号与系统M北京人民邮电出版社,2005王松林,郭宝龙“信号与系统”国家精品课程的建设与实践J高等理科教育,2008,31452148黄小平,刘郎从高教发展史看我国大众化高等教育的质量观J中国电力教育,2007,7628李正以教学改革新思路促进创新型人才培养J中国大学教学,2008,7102111234李昌利“信号与系统”课程教学中的几点思考J教论坛,2008,31222123高56肖海林,倪菊加快“信号与系统”课程教学改革的实施策略J科技信息,2008,1513TEACHINGRESEARCHOF“SIGNALSANDSYSTEMS”COURSEBASEDONNEWSITUATIONSOFHIGHEREDUCATIONZHANGCUI2FANGCOLLEGEOFCOMMUNICATIONANDINFORMATIONENGINEERING,NANJINGUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS,NANJING210003,CHINAABSTRACTINORDERTOADAPTTHENEWSITUATIONOFHIGHEREDUCATION,FURTHERENHANCE“SIGNALSANDSYSTEMS”TEACH2INGQUALITY,AROUSESTUDENTSINTERESTOFSTUDY,ASERIESOFEFFECTIVETEACHINGMEASURESAREPRESENTED,INCLUDINGTHEAPPLICATIONOFCAMPUSWIRELESSNETWORK,INNOVATIONOFTEACHINGMETHODSANDTRAININGOF