“信号处理与系统”课程的网络辅助教学实践

摘要分析了我校“信号处理与系统”课程的特点和利用网络教学平台进行辅助教学的优势。网络教学平台在传统教学的基础上着重加强了交互式教学与讨论，增进了老师与学生交流。教学实践证明，充分利用网络教学的资源可以有效提高教学质量。

中图分类号：G434文献标识码：A

Practice of Assistant Teaching with Network of the

Course "Signal Processing and System"

JIN Tian

(School of Electronic Science and Engineering, National University of Defense

Technology, Changsha, Hu'nan 410073)

AbstractThe characteristics of the course "Signal processing and system" and the advantages of the assistant teaching with network platform are analyzed. Based on the traditional teaching, the network teaching platform strengthens the mutual teaching and discussion, which improves the communication between teachers and students. It's improved by teaching practice that making the best of network teaching resources can enhance teaching quality efficiently.

Key wordsnetwork teaching; signal processing and system; teaching method; teaching effect

0 引言

国防科学技术大学于2000年开展了“信号处理与系统”课程的教学改革，将传统的“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程融为一体，成为“信号处理与系统”一门课程。①该课程已面向我校电子工程、信息工程、通信工程、机械工程、电气工程和自动化等是个专业的学生开设。该课程具有很强的理论性和工程背景，一方面涉及数学知识运用较多，如微分/差分方程求解、傅里叶级数、留数定理等，涵盖了高等数学、线性代数、复变函数等多门数学课程；另一方面解决的问题又具有明显的物理意义，具有数学分析物理化、物理现象数学化的特征。为了培养学生发现问题、提出问题、解决问题的综合能力，需要引导学生从抽象的数学公式中体会工程实际问题背后的物理意义，并在问题、概念、分析方法和问题求解等过程将数学概念、物理概念与工程概念相结合，提高学生思维的逻辑性。

随着互联网的普及，通过网络提高教学效果已成为共识。课程网站已成为师生之间交流的桥梁，充分利用现代网络工具，可以随时随地进行沟通。②因此，构建“信号处理与系统”课程网站，利用这个交互平台与课堂教学互相补充，可以有效提高教学质量。

1 “信号处理与系统”课程特点分析

“信号处理与系统”是“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程的融合，不仅要求掌握确定性信号与线性系统的基本理论与分析方法，同时要求掌握数字信号处理的基本理论与分析方法，为后续的专业基础课和专业课奠定坚实的基础。本课程与其他本科课程相比，有许多突出特点，给教学的顺利实施带来新的问题与挑战。这些特点主要有：

（1）内容涉及面广，信息量大。内容包括“两个系统、两类方法、三大变换”，即连续时间系统和离散时间系统，时域分析法和变换域分析法，傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。

（2）数学基础要求高。课程中涉及到了很多的数字知识，远远超过了其它专业基础课程。学生有时甚至认为这就是一门数学课，而且对于大多数学生而言，其高等数学、复变函数等数学功底较为薄弱，很多时候就是因为数学方面的原因，厌倦甚至放弃本门课程。

（3）学生人数多、层次不一。该课程一般采用大班授课方式，而且学生包括青年学员、战士学员等，每个学生基础不同。而采用多媒体授课后，教学进度快，课堂教学很难把握让每个学生掌握每次课的主要内容。

由于上述特点，教师在实施教学时遇到相当多的困难。通过现代化技术手段，进行网络资源建设是课堂教学的延伸。通过网络，使得师生实现课程资源、思想共享，跨时空不间断的交流，新知的普及。该种教学手段的使用，能激发调动学生学习的积极性、兴趣性和主动性，能把知识、能力和素质的培养结合起来，提高教学质量和教学效果。

利用网络教学平台实施“信号处理与系统”辅助教学，可以让教师及时了解学生在学习过程中遇到的问题，有针对性地组织网上答疑，或者调整教学进度；同时也能让教师在网站上及时信息，让学生及时了解课程进度、阶段测试等信息，合理安排自己的学习计划。比如，学生可以将自己的问题到课程网站上，教师和其它同学都可以通过网站提供解答，这种互动也有利于提高学生学习的兴趣。此外，对于部分难以理解的知识点，可以建立在线仿真演示平台，学生可以根据自身情况选择不同问题进行仿真，加深学生对知识点的直观认识，有利于他们更好地理解这些知识点。③

2 课程网站的模块

我们设计的“信号处理与系统”教学网站的主要模块有：课程简介、教学大纲、教学安排、参考文献、电子教案、电子教材、课程视频、课程资料、辅导答疑、测验、参考资料等模块。该教学平台是基于Blackboard软件平台④⑤开发的。教师可以用它创建、和管理课程的网络内容，可以为传统教学的课程增加在线内容，也可以开发基本或完全没有面授环节的网络课程。Blackboard平台的功能主要有：通知、可以进行异步交流的讨论区、可以进行同步交流的分组聊天室、外部链接到其它相关课程、在线测试、课程和作业文档区、学生名册、电子邮件和在线测试成绩簿。

Blackboard平台能够为传统课程教学提供很大的便利。如通知功能可以在授课前后及时提供最新教学信息，讨论区方便及时了解学生学习中的问题，课程和作业文档区可以将与本课程相关的多媒体资源、辅导资料等放在固定的位置便于学生查阅和下载。Blackboard平台相对于传统教学方式更为有益的是异步交流和讨论、在线测试和在线成绩簿等功能。这些功能是对课堂教学的延伸，增进了师生之间的交流。

3 网络教学平台使用中的问题

虽然网络教学平台具有传统教学所不具备的优势，如测试方便、交流广泛、考核自动化等。但是在网络教学平台的使用中也不可避免的存在一些问题，主要包括：

（1）部分教师和学生不能适应网络教学这种形式。有些传统教学非常优秀的老师没有认识到网络教学的优势和新特点，甚至认为网络教学没有必要。正是由于教学观念还没有转变，导致网络教学平台的优势不能发挥。而对于学生来说，情况要好得多。论坛、灌水对于学生已经非常熟悉，只是学生上论坛更多的是进行娱乐和休闲，将其作为一个学习手段仍然存在一个逐步适应的过程。

（2）教学平台功能使用不熟练，没有充分挖掘平台的潜力。虽然Blackboard网络教学平台为教师构建课程网站提供了许多模块，但是还是需要教师根据课程特点设计网站。许多教师对网络教学平台的利用往往侧重于弥补传统教学的缺陷上，对平台提供的许多模块并不熟悉，因此只是选用了一些基本模块，没有最大程度发挥网络教学平台本身的潜力。“信号处理与系统”课程属于专业基础课，一学期开设的班次较多。通过浏览各班授课教师建设的课程网站发现，对网络教学平台的掌握水平参差不齐，经常出现步调不一的情况。

（3）部分网站功能模块不齐全，特别是交流功能没能较好实现。网站仅仅简单地将课件、作业参考答案等挂在网站上，部分内容长时间没有更新。有些网站建设存在应付领导和专家检查，并没有真正发挥作用。

针对上述问题，学校已经将网络教学平台建设纳入精品课程评选的内容之一，还专门了网络教学平台质量评估细则，提高了广大教师对网络教学平台的重视程度，促进了教师对网络教学平台的使用水平。在另外，在“信号处理与系统”课程的教学过程中，不定期地集中授课教师进行集体备课，并组织教师之间进行网络教学平台使用经验交流，通过交流提高了全体教师利用网络教学的能力，提升了整体教学水平。

4 结论

素质教育要求教与学两方面充分发挥作用，实施教育者手段形式多样、学习者积极主动。作者在实施教学过程中努力尝试根据课程的特点，利用网络教学平台弥补传统教学的不足和缺陷，提高教学的效果与水平。实践证明，牢牢把握课程的特点，充分利用网络教学平台的优势实施教学，可以有力促进传统教学、提升教学质量。

注释

①吴京,王建伟,李贵林,单梅.“信号处理与系统”精品课程建设[J].电气电子教学学报,2009.31(5):22-23.

②谢幼如.高等学校网络课程的开发[J].电化教育研究,2000.88(8):29-32.

③罗鹏飞,吴京,张文明,邓新蒲,谢晓霞.信号处理系列课教学改革与实践[J].高等教育研究学报,2009.32(2): 82-84.

④北京赛尔毕博信息技术有限公司.Blackboard教学平台使用：指南篇[R].北京:北京赛尔毕博信息技术有限公司,2006.

⑤国防科大信息中心. Blackboard教学平台《教师操作手册》[R].长沙:国防科技大学,2008.