信号与系统难吗_浅谈《信号与系统》课程学习心得

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浅谈《信号与系统》课程学习心得

发布日期： 2013-07-11 发布：  

  2013年第6期目录       本期共收录文章20篇

　　摘要：信号与系统的课程理论内容比较枯燥，而且理论性比较强。实践课程通过丰富的实验来进一步加深学生对课堂上所学内容的理解，能充分弥补课堂上这部分内容无法与学生互动的不足。教师在教学手段上，将传统板书和多媒体教学相结合，在实验教学方面，将硬件实验和软件实验相结合。实践证明，教师的这些改革措施有效地提高了教学质量，取得了很好的教学效果。
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　　关键词：信号与系统 多媒体教学 学习心得
　　中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0033-02
　　1、引言
　　信号与系统课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课，该课程无论是从教学内容，还是从教学目的来看，都是一门理论性与应用性并重的课程，以高等数学、复变函数、电路分析等课程为基础，同时又是数字信号处理、通信原理等课程的基础，在课程体系中有着承上启下的作用。[1]该课程的基本分析方法和原理广泛应用于通信、数字信号分析与处理、数字语音处理、数字图像处理等领域。如何有效地提高“信号与系统”课程教学质量和教学效果，如何培养学生在信号分析与处理等领域具有较强的获取知识、特别是应用知识的能力是我们进行课程改革的目的。[2]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。
　　2、教师应在教学中引入多媒体辅助教学
　　将多媒体课件的形象生动、图文并茂、课堂信息量大等特点与传统教学中所采用的层层递进的逻辑推理、起伏有致的教学节奏以及灵活多变的课堂调控等方法有机地结合起来。信号与系统的基本理论和方法在现代科学技术领域应用非常广泛，这一点一般在绪论中都会强调。但在授课过程中，学生容易陷入繁琐的数学推导和运算，而对其应用认识不足。所以，结合学生专业特点，并结合教师科研课题，适当穿插讲解信号系统基本理论方法在通信、图像处理、生物医学、雷达信号处理等领域的应用，对提高学生学习兴趣，加深概念的理解和掌握有着显著效果。由于黑板表现手段单一，而且课时有限，这方面内容适合采用电子课件讲解，配以图片、仿真波形等，可以达到较好的效果。但必须注意，应该与学生专业和教师科研课题相结合，易具体，不易太泛，不易过多，以免占用过多的课堂时间，喧宾夺主。[3]
　　3、教师在教学中应该引入MATLAB软件
　　信号与系统课程数学要求较高，理论结果往往来源于复杂的数学运算及推导，这就导致学生将大量的时间用于手工数学运算（如微分、积分、方程求解、多项式求根等），而未真正理解该结果在信号处理中的实际运用。例如，对于信号分析的波形学生只能用手工绘制，信号频谱特性或系统频率响应只能表现为不易理解的数学表达式。因此，我们让学生将课程中的重点，难点及部分课后练习通过上机实验利用MATLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现，利用MATLAB可以很方便的绘出h（t）和g（t）的图形，给学生一个形象的、直观的结果。一方面将学生从繁琐的数学运算中解脱出来，另一方面加深对信号与系统基本原理、方法及应用的理解，以培养学乍主动获取知识和独立解决问题的能力。
　　4、教师应该改革考核方式
　　在教学改革中，教师应该改革考核方式，采取开卷与闭卷相结合的方式，发挥考核的教育功能。[4]考虑到“信号与系统”是电气工程及其自动化专业的核心专业基础课程，课程基础理论性强、授课专业面宽、授课人数较多等特点，课程考核仍以适合大班基础教学的卷面考试为主，以利于促进学生专业基础理论的学习，为学生能力的形成和创造力的培养奠定坚实的基础。在卷面考试中，既有开卷又有闭卷。期终考试采取闭卷形式，侧重实现考核的管理功能。在课程实施的过程中组织的小测验选择开卷，重在指导教学活动，解决诊断教学过程中存在的问题，帮助教师和学生及时调整与完善教学活动，以弥补期终考试在发挥教育功能上的不足。开卷小测为阶段性考试，通常放在学生感觉理解困难，或者是与应用结合紧密的章节之后。
　　5、教师要重视实验讲解，学生要认真进行实验
　　作为一门理论和实践密切结合的课程，“信号与系统”开设实验是绝对必要的。在实验中提出问题、设计和安排思考题、综合题，让学生带着问题想，带着问题去观察，带着问题去实践。学生可以通过实验加强对理论知识的认识，培养分析、解决问题的能力，对增强学习热情有极大的好处。目前。新出版的大多数“信号与系统”教程都附带了MATLAB软件的相关程序，说明了长期的教学实践和计算机发展，教师普遍认识到了“信号与系统”的理论结合实践的蕈要性。在实验编排上。要注意结合“信号与系统”的特点和重点。实验应侧重于理论、概念的验证和综合，而非计算机程序设计。没有MATLAB软件基础的学生，仍然可以在合理的设计下，给出基础程序，介绍程序的大概结构，明确操作步骤，通过修改关键系数进行“信号与系统”的相关实验。如在傅立叶变换性质实验中，有意将门信号及抽样信号的时、频域图并行讨论，让学生感受傅里叶变换的对称性。将门信号的宽度修改倍数，让学生感受傅里叶变换的尺度变换性质。在抽样定理的实验中，让学生自己设定满足和不满足抽样定理的抽样频率进行实验，领会混叠失真问题。
　　6、教师可以进行信号与系统课程的网站建设
　　随着Internet的迅猛普及，通过网络来提高教学效果，已是教师和学生的共识。越来越来多的高校投入人力、物力建设课程网站。网站是我们师生之间的桥梁和窗口，我们可以充分利用现代网络的工具，随时随地地较好沟通。建设信号与系统课程网站，必须以服务于教师和学生为根本目的，从课程建设和实际教学情况出发，构建信号与系统课程网站，组织丰富的内容，以提高信号与系统课程的教学质量。并让信号与系统课程网站在教学活动中充分发挥交互平台，与课堂教学互相补充，成为联系教与学的一座桥梁。[5]信号与系统网站具有良好的交互性，通过网站平台让教师能及时的了解学生反馈的信息，组织网上答疑，调整教学进度，进行学与教的交流和互动；同时也能让教师方便的在网站上发布信息，更新内容。
　　7、结束语
　　通过对同学的调查表明，对于理论性强、难度高的“信号与系统”课程，单一的教学手段和方法，很难满足课程的教学要求。教师注重课堂教学艺术，，精心编排实验内容，做到多方面很好地融合，才能起到良好的教学效果。同时，由于“信号与系统”理论涉及面广，学科领域的理论与实践研究发展迅速，分析方法不断更新，技术应用范围日益扩展。课程教师还应当与时俱进，根据教学体系的需要进行调整和授课，努力学习本领域的最新知识，投身到科研活动当中，不断充实自己的知识和水平。只有这样，才能更高效地完成教学任务，提高教学质量。
　　参考文献：
　　[1]陈爱萍，张可为，龙泳涛.信号与系统课程教学改革与实践[J].湖南工程学院学报，2010，20（4）：100-102.
　　[2]李娜，夏道有.信号与系统课程的实验教学思考[J].价值工程，2012，（12）：245-247.
　　[3]丹梅，陶华敏，刘忠.信号与系统课程多媒体辅助教学的实践与思考[J].高等教育研究学报，2009，32（1）：71-73.
　　[4]王丽娟，杨宇，朱莹.“信号与系统”课程考核方式设计与实践[J].中国电力教育，2013，（7）：86-88.
　　[5]黄胜，刘占军，杨晓菲. 信号与系统课程网站建设[J].重庆邮电大学学报（自然科学版），2008，（6）：65-67.

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