基于“信号与系统”的课程体系剖析

摘要：作为一门重要的专业基础理论课，"信号与系统"课程具有明确的体系结构。因此，基于这种认识，本文从纵向和横向两个角度对"信号与系统"的课程体系进行了剖析，并且提出了该门课程的体系优化建议，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词："信号与系统"；课程体系；剖析

0 引言

就目前来看，"信号与系统"的课程体系主要有两种结构，在知识梳理归纳方面具有不同的特点，能够对学生掌握知识起到一定的作用。而对"信号与系统"的课程体系进行进一步的剖析，则能够更好的完成课程内容的梳理，继而有利于提出新的知识结构体系。因此，有必要对"信号与系统"课程体系展开深入的研究，从而更好的促进相关学科教育的发展。

1 基于"信号与系统"的课程体系剖析

1.1 课程体系的纵向剖析

在"信号与系统"的课程体系中，体系知识结构具有一定的整体性，所以在介绍同类问题时，常常需要集中进行涉及到的知识点的介绍。因此，"信号与系统"的课程体系具有一种串行体系结构，而这种结构是通过纵向思维串联而成的。具体在介绍课程内容时，通常会先进行连续时间信号与系统分析内容的集中介绍，然后再对离散时间信号与系统分析内容进行集中介绍。从体系知识结构流程上来看，则将先进行连续信号定义、分类和运算等知识的介绍，然后再依次完成连续时间系统、连续时间系统分析方法、离散信号、离散时间系统和离散时间系统分析方法的介绍。而在介绍离散时间信号与系统的有关内容时，基本上也会按照连续时间系统的介绍模式进行。之所以会形成这种结构，主要是因为受众在接受知识时形成了一种固定的习惯[1]。比如在学习函数时，学生往往会从连续变量函数开始学起。而在学习电路知识时，也将从连续信号开始着手。

1.2 课程体系的横向剖析

经过一段时间的学习之后，教师在介绍"信号与系统"的课程体系的内容时往往会采取横向思维。具体来讲，就是对不同类型知识进行并行介绍，然后通过分析和比较让受众更好的认识不同知识的特点。比如在完成连续时间信号和离散时间信号的学习后，就可以将两类信号的定义和概念等知识相比较。而通过相互启发和相互渗透，不仅可以理解两类知识之间的微妙联系，同时也能够加强对这些知识的理解。例如，在完成离散时间信号的傅里叶级数展开的知识的学习时，可以对照连续信号的傅里叶级数展开的知识，从而使学生对信号频谱图的认识得到进一步加深。采取该种知识体系结构，其实有利于人们进行新的知识的学习，并且能够使人对旧知识的理解得到加深[2]。

2 基于"信号与系统"的课程体系的优化设计

"信号与系统"的课程体系中涉及到的内容较多，所以无论使用并行体系结构还是串行体系结构都会受到内容繁多问题的困扰。在对课程体系的知识结构进行总结和归纳时，也常常无法将知识点与章节号对应起来，所以难以进行知识的灵活运用。因此，还应该实现对"信号与系统"的课程体系的优化设计，从而更好的进行该课程的学习。

2.1 多层次课程体系的设计

实际上，并非是所有专业的学生都需要对"信号与系统"课程体系中涉及到的所有内容进行全面掌握。考虑到不同专业的特点，应该进行不同层次的课程体系的设计，从而根据不同专业的学时安排进行不同的教学重点的安排。而采取该种方式，显然能够使教学内容得到优化，所以能够有效提高专业教学质量。以电气工程及其自动化和电子信息工程两个专业为例，其中电子信息工程是弱电专业，比较注重学习与信号有关的内容，所以可以重点进行信号分析与处理知识的学习，并且可以对相关知识在相关专业领域的应用问题展开介绍[3]。而电气工程及其自动化属于强电专业，更加注重有关系统内容的学习，所以可以重点讲述线性时不变系统等内容，并且对在电力系统中的有关内容进行介绍。

2.2 相关课程群体系的设计

在"信号与系统"的课程体系中，由于涉及到的内容较多，所以其中有一些内容将与专业的其他课程内容重复，从而不利于课程教学的开展。针对这种情况，还应该进行各课程教学内容的有效整合，以便通过融合和分解教学知识点进行课程重点的突出。在此基础上，将重复的课程内容删除，才能使课程体系得到优化，继而使课程内容的传承和教学效果得到提高。利用这种思想，可以建立"信号与系统"的课程群体系，从而使该体系的教学得到优化。例如，针对电子信息工程专业，就可以将"数字信号处理"、"DSP原理及应用"和"信号与系统"联合起来，从而构建一个适合该专业的课程群体系。而通过开展体系教学，则能够使该专业的学生对有关信号分析和处理的技术进行全面的掌握。

2.3 交互式教学体系的设计

考虑到"信号与系统"的课程体系内容较多的问题，还要实现教师与学生的交流协作，从而实现对体系内容的交互式学习。为此，应该将整个"信号与系统"的课程体系的知识细化成多个知识点，并且根据这些知识点设置相应的微课程，然后要求教师与学生围绕着知识点对课程内容展开学习。而采取这种课程学习体系，不仅能够发挥教师的主导作用，同时也可以使学生的积极性得到调动，所以有利于提升课程体系的教学效果。为构建这一体系，还需要加强与"信号与系统"的课程体系有关的精品资源共享课的建设，并且使课程的在线资源得到完善，继而确保课程的完整性。

3 结论

总而言之，通过剖析"信号与系统"课程体系可以发现，目前该课程体系主要有两种结构，即纵向串行体系结构和横向并行体系结构。而在该两种结构下，学生对课程知识进行总结和归纳将产生一定的困难。因此，还需要进一步实现课程体系的优化设计，从而帮助学生更好的掌握该门课程。

参考文献：

[1]赵钰婷，张虹，尹立敏等."信号与系统"课程立体化教学体系的探索与实践[J].中国电力教育，2014，35：117-118.

[2]刘海成，王妍，徐利民.面向不同培养对象的"电路、信号与系统"课程体系研究与探索[J].工业和信息化教育，2015，01：9-12.

[3]吴宪祥，郭宝龙，朱娟娟等."信号与系统"课程交互式教学体系构建[J].电气电子教学学报，2015，01：26-28.