王瑾 趙永強(qiáng) 劉青芳 薄曉寧

本文結(jié)合正在轉(zhuǎn)型發(fā)展的應(yīng)用型本科院校的具體特點(diǎn)，針對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”在應(yīng)用性課程改革中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行探討，特別是與自身院校師生特點(diǎn)相匹配的改革方法論被忽視，以學(xué)生為主體的教學(xué)改革變成了學(xué)校和老師的獨(dú)角戲，讓學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐、應(yīng)用性課程改革基本流于形式，不能從根本上滿足地方本科院校轉(zhuǎn)型要求。本文從信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)型建設(shè)的視角，重點(diǎn)從教學(xué)改革策略、學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、學(xué)生學(xué)習(xí)效果改善和落實(shí)情況進(jìn)行思考，提出了“以學(xué)生視角為主線的讓課程改革建設(shè)落于實(shí)處”的路徑探索。

一、 引言

應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型建設(shè)是我國(guó)在高等教育領(lǐng)域設(shè)立一項(xiàng)重大工程，其核心理念重新審視高等教育辦學(xué)定位，解決地方本科院校定位向?qū)W術(shù)研究型本科院校趨同與地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)人才需求不足之間矛盾。課程建設(shè)是人才培養(yǎng)工作基礎(chǔ)，應(yīng)用型課程建設(shè)是轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)和有力抓手。

“信號(hào)與系統(tǒng)”是電子工程系所學(xué)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要研究信號(hào)與系統(tǒng)的基本理論，構(gòu)建信號(hào)與系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分析方法。隨著應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型推進(jìn)，傳統(tǒng)定型的課程建設(shè)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)存在明顯差距，因此，探索適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的“信號(hào)與系統(tǒng)”應(yīng)用型課程建設(shè)具有重大意義。目前在改革實(shí)踐過(guò)程中存在落實(shí)不到位、改革流于形式，學(xué)生對(duì)改革認(rèn)識(shí)深度不夠等問(wèn)題。本文以我院信號(hào)與系統(tǒng)應(yīng)用型課程建設(shè)為例，著力從學(xué)校和教師方面構(gòu)建適合我院師生的教學(xué)體系和模式，做到真正以學(xué)生為主體的教學(xué)改革，重視思想引領(lǐng)行動(dòng)的特征，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程改革建設(shè)的深度認(rèn)可，讓一系列完美的教學(xué)大綱、教學(xué)方法、教學(xué)手段起到作用，讓學(xué)生學(xué)習(xí)效果得到真正改善，讓課程改革落到實(shí)處。

二、應(yīng)用型課程建設(shè)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

（一）忽視學(xué)生思想的深度認(rèn)可

應(yīng)用型本科院校的轉(zhuǎn)型，應(yīng)用型課程的建設(shè)，源于社會(huì)對(duì)人才類(lèi)型需求的多樣化，應(yīng)用型人才成為新時(shí)代需求的主流人才。在改革大潮下，學(xué)校和教師率先被引導(dǎo)并認(rèn)可改革的必然意義，通過(guò)開(kāi)會(huì)、培訓(xùn)、學(xué)習(xí)等多種形式接觸，我院作為山西省首批轉(zhuǎn)型試點(diǎn)高校，為了加大改革力度落實(shí)，制定一系列應(yīng)用型課程建設(shè)的方針和政策，鼓勵(lì)教師申請(qǐng)?zhí)剿鞲母?，并給予經(jīng)費(fèi)支持，學(xué)校實(shí)施課程跟蹤和推進(jìn)，不斷把課程轉(zhuǎn)型中遇到的實(shí)際困難和經(jīng)驗(yàn)?zāi)贸鰜?lái)探討，迎合時(shí)代的發(fā)展需求。

學(xué)生呢？?jī)H僅是開(kāi)學(xué)的第一節(jié)課，簡(jiǎn)單的把課程改革的消息傳達(dá)給學(xué)生，開(kāi)始期盼他們能夠盡快轉(zhuǎn)變思想，適應(yīng)從教師為主體到學(xué)生為主體的教學(xué)模式改革，并希望學(xué)生能積極融合到新的課程體系建設(shè)，關(guān)注學(xué)生的行動(dòng)力，忽視了學(xué)生思想的深度認(rèn)可，導(dǎo)致教師非常用力，卻達(dá)不到好的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析和解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新實(shí)踐能力未得到提高，甚至讓改革完全流于形式。因此，忽視學(xué)生思想深度認(rèn)可是導(dǎo)致改革開(kāi)展不順利，效果不理想的一大障礙。

（二）忽視學(xué)生能力的改革力度

應(yīng)用型課程的改革，核心是從教師為主體的課堂，變成學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)課堂。教學(xué)目的讓學(xué)生在重難點(diǎn)知識(shí)的掌握基礎(chǔ)上提高表達(dá)、思維、邏輯、分析解決問(wèn)題綜合能力，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和能動(dòng)性。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)模式均需進(jìn)行相應(yīng)的改革。

教學(xué)內(nèi)容方面，為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和知識(shí)轉(zhuǎn)化能力，增加一些與課程有關(guān)的科研內(nèi)容，設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，達(dá)到鍛煉學(xué)生自主綜合設(shè)計(jì)能力。課程安排的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)既要完成常規(guī)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，還需完成綜合性實(shí)驗(yàn)，所以會(huì)進(jìn)行任務(wù)分解，有些任務(wù)要在課后時(shí)間完成。

教學(xué)方式方面，通過(guò)MOOC為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，迎合網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的教學(xué)資源，是大家公認(rèn)的好資源和好方法。翻轉(zhuǎn)課堂把更多的時(shí)間還給學(xué)生，讓學(xué)生思考問(wèn)題，討論問(wèn)題，解決問(wèn)題，深刻理解信號(hào)與系統(tǒng)的物理概念和工程意義，需要學(xué)生付出更多的精力和時(shí)間，才能達(dá)到預(yù)期的良好效果。

以上這些改革策略針對(duì)應(yīng)用型課程轉(zhuǎn)型，特別到位。這樣的改革力度忽視了應(yīng)用型本科院校學(xué)生的特點(diǎn)，以我院電子系大二學(xué)生為例，修信號(hào)系統(tǒng)這門(mén)課的同時(shí)還需完成數(shù)電、模電等5門(mén)課學(xué)業(yè)，且數(shù)電和模電也是重要專(zhuān)業(yè)課程，都在進(jìn)行課程改革，學(xué)生任務(wù)必然會(huì)加重，課余時(shí)間需同時(shí)兼顧多門(mén)功課的學(xué)習(xí)任務(wù)，大部分學(xué)生存在自學(xué)能力不強(qiáng)，自制力差的特點(diǎn)，使得以學(xué)生為主的課下學(xué)習(xí)效果堪憂，參與問(wèn)題討論課堂環(huán)節(jié)，學(xué)生參與度不高，或被動(dòng)參與，使課堂時(shí)間被安靜浪費(fèi)。

（三）忽視學(xué)生主體的改革落實(shí)難度

為了讓課堂的主體轉(zhuǎn)為學(xué)生，提出了一系列有效的教學(xué)改革方法，比如文獻(xiàn)分層次教學(xué)，目的是因材施教，通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、基礎(chǔ)能力進(jìn)行分層次教學(xué)，此方法真正做到了以學(xué)生為主體的教學(xué)出發(fā)，推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的改革，實(shí)踐環(huán)節(jié)的落到實(shí)處，非常行之有效。問(wèn)題是如何落實(shí)分層次教學(xué)，在一個(gè)三個(gè)班的合堂，教學(xué)不同的內(nèi)容還是同樣的內(nèi)容不同的要求，或是直接把不同的層次分為不同的班，這個(gè)課程教學(xué)具體該如何實(shí)施？需要學(xué)校配備更多的教師和教室，才有可能做到真正的分層次教學(xué)，落實(shí)難度較大。

文獻(xiàn)提出大班授課，小班討論的教學(xué)模式，兼顧了授課學(xué)時(shí)和教師資源有限，將課堂講授和專(zhuān)題討論相結(jié)合，有效的促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和思考，無(wú)疑，小班討論需要增加更多的課時(shí)，對(duì)我們已安排好的合堂課時(shí)，不知道該如何進(jìn)行增加？我們目前的信號(hào)系統(tǒng)課是二班或三班一個(gè)合堂，如果需要小班討論的話，課堂時(shí)間需要增加幾倍，如果把學(xué)生不多的課余時(shí)間增設(shè)討論課堂，學(xué)生變會(huì)成為無(wú)自主學(xué)習(xí)時(shí)間?；蛘甙春咸脕?lái)加入討論環(huán)節(jié)確實(shí)很難，人數(shù)較多，就一個(gè)問(wèn)題展開(kāi)討論，一節(jié)課下來(lái)討論不了幾個(gè)問(wèn)題，存在效率不高，嚴(yán)重浪費(fèi)課堂時(shí)間的現(xiàn)象。

三、應(yīng)用型課程建設(shè)落于實(shí)處的教學(xué)探索

（一）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)改革的認(rèn)識(shí)

習(xí)近平總書(shū)記在召開(kāi)學(xué)校思政課教師座談會(huì)上發(fā)表重要講話，深刻闡明了學(xué)校思政課的重要意義。在教學(xué)改革這個(gè)問(wèn)題也是一樣，必須提高政治站位，深化思想認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)改革的理論認(rèn)識(shí)和親和力，樹(shù)立改革自信情懷，才能把課程建設(shè)真正落實(shí)到位。

讓學(xué)生明白改革的意義，認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)模式的弊端和局限。傳統(tǒng)教學(xué)，課堂進(jìn)行不斷的知識(shí)傳授，知識(shí)內(nèi)化需學(xué)生在課外進(jìn)行。以連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)的頻域分析為例，學(xué)生在課堂上被動(dòng)接受有關(guān)的概念和分析方法，課后內(nèi)化環(huán)節(jié)學(xué)生疲于應(yīng)付完成作業(yè)，不斷進(jìn)行信號(hào)的傅里葉變換，進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，易忽視課程本來(lái)的特點(diǎn)和頻譜分析的物理意義，被復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式煩擾，漸而失去自主學(xué)習(xí)的興趣。傳統(tǒng)教學(xué)模式學(xué)生深有體會(huì)，認(rèn)同確實(shí)存在這樣的局限，教學(xué)的改革存在必然性。

提出改革的建議和方法，供學(xué)生思考和選擇。獲取信號(hào)與系統(tǒng)課程知識(shí)的途徑很多，通過(guò)書(shū)本、網(wǎng)絡(luò)慕課、微課等，需要通過(guò)課堂獲得自己無(wú)法從其他途徑獲得的知識(shí)內(nèi)化和疑難問(wèn)題的理解，讓老師真正發(fā)揮作用，使課堂時(shí)間最有成效。以連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)頻域分析為例，課堂時(shí)間，教師需進(jìn)行引導(dǎo)性學(xué)習(xí)，清晰化學(xué)習(xí)目的，主講內(nèi)容和知識(shí)重點(diǎn)。明確LTI系統(tǒng)頻域分析的基本方法，將正弦信號(hào)作為基本信號(hào)元，任意信號(hào)可以由不同頻率的正弦信號(hào)組成。傅里葉變換可以構(gòu)建信號(hào)時(shí)域和頻域的聯(lián)系，重視其物理意義可以從頻域的角度分析信號(hào)，讓數(shù)學(xué)徹底成為工具為學(xué)習(xí)信號(hào)鋪路助力，而不是阻力。在課堂上進(jìn)行重難點(diǎn)討論，答疑，糾錯(cuò)，總結(jié)，使學(xué)生在課堂上進(jìn)行內(nèi)化提升。

總之，對(duì)課程改革建設(shè)的必然意義要認(rèn)識(shí)到位，行動(dòng)才能跟上來(lái)，學(xué)生才能對(duì)改革之路擁有前所未有的自信，把自己的大學(xué)青春時(shí)光投身于自我建設(shè)中，提高自己的綜合素養(yǎng)和能力。

（二）建立與我院學(xué)生特點(diǎn)相匹配改革深度

目前改革比較好的模式是翻轉(zhuǎn)課堂和問(wèn)題討論式課堂，我們需要結(jié)合我院學(xué)生和課程本身的特點(diǎn)，創(chuàng)新適合我院師生的課堂模式。

讓翻轉(zhuǎn)模式融入學(xué)生課堂。結(jié)合我院學(xué)生和信號(hào)與系統(tǒng)這門(mén)課程的特點(diǎn)，具體做法可以分知識(shí)分內(nèi)容分章節(jié)，選擇深入講解或自主學(xué)習(xí)， 比如關(guān)于基本概念，選擇老師深入講解開(kāi)始，性質(zhì)的推導(dǎo)，選擇自主學(xué)習(xí)開(kāi)始，信號(hào)與系統(tǒng)的處理方法，選擇講解、做大量練習(xí)和歸納總結(jié)，每章結(jié)束時(shí)，學(xué)習(xí)的疑難問(wèn)題選擇討論解決。既能起到增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和求知意識(shí)，逐步養(yǎng)成研究性和探索性的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容選擇適合的教學(xué)方法，讓方法為內(nèi)容服務(wù)，為目標(biāo)服務(wù)，為提高學(xué)生的綜合能力服務(wù)，而不能居于形式，為變換而變化。比如學(xué)習(xí)連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析，是將時(shí)間域映射到頻率域，揭示了信號(hào)的頻率特性，以及信號(hào)時(shí)間特性與頻率特性之間的密切關(guān)系。而傅里葉是一個(gè)偉大的數(shù)學(xué)家，找到了信號(hào)時(shí)間和頻率的關(guān)系，方便我們深刻的認(rèn)識(shí)信號(hào)，明白頻域分析方法是以傅里葉的變換理論為工具，得到信號(hào)與系統(tǒng)的頻譜、帶寬、無(wú)失真?zhèn)鬏?、抽樣定理。?dāng)學(xué)生接收到這個(gè)清楚的內(nèi)容架構(gòu)后，就會(huì)感知傅里葉貢獻(xiàn)了很好的數(shù)學(xué)思想，解決時(shí)頻空間變換，而不是被繁瑣的傅里葉定義和變換搞得忽視信號(hào)系統(tǒng)本身的工程性，導(dǎo)致學(xué)生興趣低下，甚至知難而退。進(jìn)一步通過(guò)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對(duì)頻域分析方法的理解。

（三）重視學(xué)生改革落實(shí)情況

教師層面，構(gòu)建完善和合理的教學(xué)體系。把信號(hào)與系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)概念，物理概念和工程概念有機(jī)統(tǒng)一，對(duì)每一次教學(xué)任務(wù)進(jìn)行深入的整合和精心的安排，重視學(xué)生每一次自主學(xué)習(xí)任務(wù)的落實(shí)情況。課堂討論，重視學(xué)生的思維理解層面，包括錯(cuò)誤和疑難。作業(yè)要跟蹤學(xué)生的完成情況，并在討論課上及時(shí)解決學(xué)生的疑惑，同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生隨時(shí)隨地能夠聯(lián)系到老師，解決疑惑，不積累問(wèn)題。

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，強(qiáng)化仿真軟件的應(yīng)用，把仿真實(shí)踐帶入課堂，包括matlab圖像仿真和實(shí)驗(yàn)箱的仿真視頻。加深實(shí)踐要求，增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。比如信號(hào)實(shí)驗(yàn)箱可以開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：系統(tǒng)的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)分析，無(wú)失真?zhèn)鬏?，濾波器分析，抽樣定理和信號(hào)分析，信號(hào)分解和合成等基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)20個(gè)；還可以開(kāi)設(shè)DSP數(shù)字信號(hào)處理及二次開(kāi)發(fā)試驗(yàn)；我們的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)只有10學(xué)時(shí)，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)整合完成，占用較少的學(xué)時(shí)，讓更多的學(xué)時(shí)留給實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)踐內(nèi)化，讓提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力真正落到實(shí)處。

學(xué)生層面，需要對(duì)教師構(gòu)建的完整課程體系和課程任務(wù)，認(rèn)真對(duì)待，力求對(duì)基本概念達(dá)到深入理解和掌握，時(shí)刻把數(shù)學(xué)概念，物理概念和工程概念緊密結(jié)合；記錄并整理自己學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑難問(wèn)題，通過(guò)多種途徑及時(shí)解決，對(duì)每堂課的新知識(shí)及時(shí)消化，并加固理解；每個(gè)章節(jié)學(xué)完，要及時(shí)總結(jié)和完善知識(shí)框架，對(duì)比學(xué)習(xí)連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)分析，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。端正實(shí)踐環(huán)節(jié)的態(tài)度，認(rèn)真對(duì)待每一次實(shí)驗(yàn)任務(wù)，通過(guò)任務(wù)目標(biāo)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)報(bào)告認(rèn)真總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，和原理進(jìn)行對(duì)比分析，加深理解課程中所學(xué)的信號(hào)與系統(tǒng)的原理和分析方法。端正考試態(tài)度，關(guān)注過(guò)程學(xué)習(xí)，徹底改變考前沖刺不掛科萬(wàn)歲的心態(tài)，讓考試成為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的一次重要經(jīng)歷。

四、結(jié)語(yǔ)

信號(hào)系統(tǒng)是我院教學(xué)改革的應(yīng)用性課程，結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課程建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，針對(duì)我院師生特點(diǎn)，從教學(xué)正在轉(zhuǎn)型建設(shè)的視角，以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)落實(shí)為目的，重點(diǎn)從教學(xué)改革策略、學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、學(xué)生學(xué)習(xí)效果改善方面進(jìn)行思考，提出了“以學(xué)生視角為主線的讓課程改革建設(shè)落于實(shí)處”的路徑探索。客觀反映了應(yīng)用型本科院校的學(xué)生特點(diǎn)，提出了提高教學(xué)改革質(zhì)量的一些建議。

作者單位：太原工業(yè)學(xué)院電子工程系

基金項(xiàng)目：2018年太原工業(yè)學(xué)院應(yīng)用性課程建設(shè)項(xiàng)目，2018YJ09Y