中德学院信号与系统课程教学探讨

摘 要：信号与系统是通信领域的一门重要专业基础课程。针对中德学院学生的特点，对中德学院信号与系统课程的教学方法进行分析探讨。实践证明，这些教学方法有效调动学生学习的积极性和主动性，有利于学生的自主性的培养。为以后德国的继续深造提供帮助。

关键词：中德学院 信号与系统 教学方法

信号与系统是通信工程、电子信息类和计算机等专业中一门最重要的专业基础课程之一，该课程以“高等数学”、“电路原理”等课程为基础，对“数字信号处理”、“通信原理”等后续专业课程的学习起到关键作用，其教学质量的好坏直接关系到学生分析和解决问题的能力以及后续课程的教学质量。

该课程的特点是理论性强、抽象概念多、公式繁多、推导多。本文针对重庆邮电大学移通学院中德学院学生的特点，以学生理解及掌握信号与系统分析的基本理论和方法，培养学生的实践应用知识能力为目标，探讨中德学院“信号与系统”课程的教学方法。[1]

一、学生性质分析

重庆邮电大学移通学院中德应用技术学院（简称中德学院）由重庆邮电大学移通学院与德国安哈尔特应用技术大学合作举办，经重庆市政府市教委批准，教育部备案的重庆邮电大学移通学院的二级学院。学院已分别与德国海德堡应用技术大学、米特韦达应用技术大学、北黑森应用技术大学等十余所德国大学签署合作办学协议，广泛开展硕士、本科双学位、中德专本衔接连读、国际本科预科等教育活动，共同培养具有国际视野、国际交流能力和较强专业技能的高级应用型人才。

中德学院的学生主要在国内经过两年半到三年的预学习（主要包括基础课和专业课），经过考核合格后再到与本学院合作的德国学校在继续学习然后取得学位。学生要经过两种不同的教育模式（中国和德国），但有共同的目标：培具有国际视野、国际交流能力和较强专业技能的高级应用型人才。

二、信号与系统课程的教学方法

1.中德双语教学

中德学院的学生要经历中国教育模式和德国教育模式。在中国的两年半到三年中主要以中国教育模式及国语为主，为了使学生能够在两种教学模式中平稳的过度与国际教学接轨。对中德学院的信号与系统课程实行中德双语教学。学生在学习的过程中既能够掌握信号与系统的理论知识，又为以后在德国继续深造的专业课学习做铺垫。

2.以应用为主的教学

中德学院以培养应用型的人才为目的。为此在信号与系统的教学过程中以应用为中心。对于公式的推导简单介绍，侧重于对公式、信号及系统的设计及应用。例如对于频域分析，信号的频域主要是信号的频率范围，在实际中对应信号所占有的带宽。调制定理在时域内是一个信号与余弦波相乘，频域内则是信号频谱由低频向高频的的搬移。通过对实际应用系统中信号的分析，使学生更加直观地认识信号与系统的理论与实际工程之间的联系。

3.对比教学

中德学院信号与系统课程安排是先讲信号，后讲系统，最后讲变换域。在信号与系统中，信号和系统是不可分割的两部分，讲解信号离不开系统，讲解系统离不开信号。通过模拟信号与数字信号的对比，联系实际的通信信号如：电话信号、计算机信号。帮助学生们理解两者之间的区别、联系及在实际中的应用。对于模拟系统和数字系统的分析，两者的分析过程既有联系又有区别，通过对比加深同学们对两种不同系统的分析方法的理解和掌握。

4.培养学生的自主性教学

德国的教育模式中充分体现了学生的自主性，学生是学习的主体，通过学生的自主学习掌握应用知识和技能。所以在信号与系统的的教学过程中也要充分体现学生的自主性，为以后在德国的继续深造打下基础。主要体现在以下几点：

4.1学生通过观察周围的生活来认识和理解信号与系统中的一些抽象的概念。开启自我学习潜力。例如在认知冲激信号时，可以让学生自己在生活中寻找类似的信号。培养学生发现问题的能力。

4.2学生通过分析实习内容来寻找与信号与系统课程之间的联系。例如有些同学曾在网吧实习，就可以自己分析计算机网络中信号的形式，传输的过程中是否调制或经过什么调制等与信号相关的问题。有些同学曾在中国移动通信公司实习，就可自己分析移动通信中的信号传输及信号处理的过程。开发和提高学生的分析问题的能力。

4.3利用MATLAB仿真软件，让同学们设计具有一定功能的系统。既能锻炼学生自主性又能提高学生解决问题的能力。

4.4通过课堂讨论和学习，增强知识的理解与应用。提高学生的应用能力。

5.加强实验、实践教学

信号与系统是理论性较强的一门课程，要想真正理解及应用就必须通过实验、实践。通过学生的实习、实践理解各种信号的含义和系统的设计应用。通过实验将各种抽象的概念更加的具体化。实验中可通过Flash或MATLAB仿真软件中交互式GUI界面[1]，通过点击可以观察和熟悉各种信号、系统的性能。通过MATLAB语言编写具有特殊功能的系统，通过窗口可以观察系统性能的变化趋势。实验和实践教学一方面加深学生对信号与系统知识的理解另一方面提高学生的发现问题和解决问题的能力。

6.以电路、专业课为背景教学[2]

信号与系统是以“高等数学”、“电路原理”等课程为基础，是“数字信号处理”、“通信原理”等后续专业课程的基础。信号与系统课程中信号和系统两者之间不可分割。在系统的讲解过程中把学生熟知的电路图当做一个系统，分析输入信号和输出信号之间的关系，学生不仅理解又能清楚地搞懂信号和系统之间的关系。以“电路原理”为基础分析信号与系统中的问题可使学生学习的过程中比较轻松。分析抽样定理时可通过动画Flash展现信号带宽和抽样信号频率之间的关系，以通信系统中的数字电话系统为例说明语音信号抽样的过程。同学们可以形象生动的理解抽样定理及应用。以“通信原理”、“数字信号处理”等专业课为背景，学生不仅能够加深对信号与系统中问题的理解又能为以后专业课的学习打下坚实的基础。

三、结束语

本文通过分析中德学院学生的特点，从中德学院学生的性质出发，分析了中德学院信号与系统的教学方法。教学实践证明，这些方法可以有效调动学生学习的积极性和主动性，有利于培养学生的自主性，提高学生自身的综合素质，为以后德国的继续深造提供帮助。

参考文献

[1]葛愿.“信号与系统”创新教学模式探索[J].科技视界，20141（1）：64～66.

[2]杨晓菲等编著.信号与系统（第二版）[M].北京：科学出版社.2011.5.