《信号和系统》课程教学探究和探索

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1、《信号和系统》课程教学探究和探索　　摘要：《信号与系统》课程是大学工科电气信息类相关专业重要的专业基础课程之一，是后续相关专业课程的重要理论基础，是一门要求数学基础较高的课程。本文针对该课程的特点，探讨提高教学效果的教学方法与体会。多年的教学实践证明，这些方法能够提高学生学习的积极性，更好地理解课堂讲授的理论知识，教学效果明显提高。关键词：《信号与系统》；教学效果；教学思路；教学方法中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）17-0076-02《信号与系统》课程是大学工科电气信息类相关专业重

2、要的专业基础课程之一。该课程要求学生具有较好的数学基础，同时又是后续相关专业课程的先修课程，在教学环节中起着承上启下的重要作用。因此，信号与系统课程的教学质量对整个电气信息类专业后续专业课程的学习有着重要的影响，直接关系着人才培养的质量。一、明确教学对象，更新教学内容6我们知道，教学对象永远是教学活动要考虑的首要因素。《信号与系统》课程最初只是通信专业的专业基础课程。随着电子技术及计算机技术的飞速发展，目前已经进入了信息时代，信息的传输与处理已经成为我们日常生活的重要组成部分。因此电气信息类方向的基础课程《信号与系统》课程的教

3、学对象也扩展到了所有的电气类专业，如测控工程、电子信息工程、自动控制工程、电气工程及其自动化、光信息科学与技术、计算机科学等等，甚至在很多非电气类专业中也设置了这门课程。其应用背景也从单一的通信系统扩展到了其他的信息处理系统。因此，在教学中根据学生的专业背景，充分考虑该专业学生具备什么样的基础、后续课程的需求以及该专业技术发展将带来哪些新的知识点等来调整教学内容，并在教学中体现出其相应的工程背景。如对于通信专业，可加强调制解调的介绍；对于自动控制工程专业可增加对反馈系统稳定性判据的介绍；而对于计算机科学专业，则应减少连续时间系

4、统方面内容的介绍，着重离散系统的分析。只有明确教学对象，教学内容与学生的专业紧密结合，才能激发学生的学习兴趣，从而让学生发自内心地喜欢这门课。另外，考虑到信息类专业的特点，在课程内容安排上尽量结合信号传输及处理的工程实际，在保证理论内容的完整性前提下，淡化数学推导，强化实际应用，注重物理含义的分析和理解。二、选定知识体系，明确教学思路6信号与系统课程的教材很多，但其知识体系都是基本相同的，都是围绕系统对信号的响应展开的。主要包括连续时间和离散时间两种系统的分析，分析系统的方法包括时域法和变换域两种方法，其中涉及到数学上的傅立叶

5、变换、拉普拉斯变换及Z变换。在信号与系统课程的知识体系上，不同的教材有不同的安排顺序，各个高校在教学中采用的讲解顺序也不尽相同。我们采用的是先连续后离散的知识体系。把连续时间系统分析的时域及变换域分析讲解完后再讲解离散时间系统的分析方法。因为连续时间系统与离散时间系统的分析方法在很多地方是非常相似的，而且学生对于连续信号和系统的接触较多，也容易理解。把连续时间系统的分析讲清楚后，对于离散时间系统的分析就可以采用类比的方法，突出相互之间的联系，重点强调二者的不同之处，使学生可以系统地掌握相关内容，收到事半功倍的效果。另外，在教学

6、中采用的贯穿全书的最基本的教学思路是：把输入复杂信号进行分解，分解成众多的基本信号之和或积分，然后求出基本信号作用于线性时不变系统的响应，再利用系统的线性和时不变性，求出该输入信号作用于系统的响应。选取不同的基本信号，会得到系统的不同分析方法——时域和变换域分析法。三、优化教学方法，提高教学质量6信号与系统课程有着很强的数学背景，课程中各个理论的系统性较强，数学推导比较严密，但是在教学内容中不苛求数学上的系统和严密。可以认为，这是一门结合实际工程应用进行的数学课程，因此应采用“以工程为主线，淡化数学推导”的教学方法，注重“知识

7、、素质、能力”的培养。因此，在教学过程中注重突出基本原理中蕴含的物理概念和工程概念，注重学生用所学知识解决实际工程问题能力的培养，侧重分析问题的方法及解决问题的思路方面的培养和引导。适度扩充教材，引导、启发学生去发现本学科或相关学科亟待6解决的科研课题，让学生自己感知新的东西，新的现象，并不断地探索自然科学的奥妙。在介绍新的知识点时，首先讲清为什么要介绍这部分知识，其应用在什么地方，用浅显易懂的语言介绍给学生，使学生对将要学习的知识有一个初步的认识。如在讲述信号的频域分析时，可结合目前大学生就业的面试，把信号的时域分析，比喻成

8、学生的外在形象，一目了然。然而用人单位更侧重的是你所学的专业，就像信号的频域特性，他们是反映同一个人或信号的两个方面，即从不同的角度来考察同一个人或信号，这样对一个人或信号的了解才会更全面。而且进一步结合通信中必须要考虑的问题——信号的带宽，引入频域分析的必要性。这样学生心里