《信号与系统》课程简介
发布时间：2020-04-27 查看次数：
我院《信号与系统》这门课程于2020年4月确认为河北省一流建设课程，下面从课程概述、课程目标、课程内容、课程运行、课程评价和创新特色六个方面进行简单介绍。
一、课程概述
1. 课程性质：信号与系统是我校电子信息科学与技术专业、通信工程专业、自动化专业在第四学期开设的专业基础课。它综合运用现代数学的概念和分析方法，为工程技术中的实际问题提供指导思想和解决问题的方案。共计80学时，其中线上16学时，线下64学时，选用吴大正先生主编的教材《信号与线性系统分析》最新版。
前导课程：高等数学、复变函数、电路分析
后续课程：数字信号处理、数字图像处理、通信原理、微波技术、自动控制原理等。在几个专业的知识体系中具有承上启下的核心课程的地位。
2.教学模式：经过几年的探索，我们构建了课程目标、课程内容、课程运行、课程评价“四位一体”的“六化”教学模式。即：课程目标支撑化、课程内容模块化、线下课堂项目化、线上学习目标化、成绩评定过程化、课程评价多元化。
二、课程目标
根据OBE理念，课程目标的设定完全根据专业毕业要求和培养目标来确定，课程目标实现支撑毕业要求的功能，课程目标设置为：
1. 思政目标：专思融合，在专业训练的基础上加强对学生的思想政治道德教育，践行社会主义核心价值观。
2. 知识目标：掌握信号与系统的基本概念、基本理论、基本分析和实现方法。
3. 能力目标：培养学生构思、设计、开发、仿真、实现、优化、改进电子系统模块和通信单元模块的能力。
三、课程内容
课程内容组织：以“模块—单元—知识点”为线索，按照“四、十、百”的架构组织内容，即课程内容分成四个模块、十个单元、一百个知识点。
四个模块：信号与信号处理模块、系统时域分析模块、系统变换域分析模块、系统函数与系统设计模块。
十个单元：连续时间信号单元、离散时间信号单元；连续系统时域分析单元、离散系统时域分析单元；连续系统频域分析单元、连续系统复频域分析单元；离散系统频域分析单元、离散系统Z域分析单元；系统函数单元、系统设计单元。
一百个知识点在此不再赘述。
四、课程运行
1.教学方式设计
我们依据建构主义教学理论，构建了线上线下“三阶段，六流程”的混合教学模式。课程实施过程分课前、课上和课后三个阶段以及课前知识推送、线上效果考查、基础问题探讨、工程问题延伸、知识总结评价、课后检验总评六步流程。
2.教学方法选择
线上学习目标化。老师推送资料提出学习目标和要求，学生根据自己的时间安排自由学习，完成学习目标，实现线上学习目标化。
课堂教学项目化。线下课堂教学主要采用：“讲授+”教学法。（+讨论法、+项目驱动法、+任务驱动法、+案例法。）例如:周期信号的频谱采用的是项目驱动教学法，从声音信号如何加噪？这个实际项目出发，到高频信号如何表示？再到如何滤波？逐步展开。拉普拉斯变换则用的任务驱动启发式教学法，从不满足傅里叶变换条件的信号如何处理入手，引入衰减因子，定义拉普拉斯变换，再到衰减因子的取值，拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系，启发教学贯穿于从任务提出、到任务分析、任务解决、任务延伸整个链条。拉普拉斯变换在电路中的应用则主要采用支架式教学法，通过搭脚手架、进入情景、独立探索、协作学习、评价效果五个步骤完成课堂教学。
3.学生成绩评定
成绩评定过程化。本课程有过程性考核和结果性考核，总成绩按照平时成绩、期末考试成绩3:7比例构成，今后计划调整比例大约为5:5，加强过程性考核。平时成绩包括课前预习、课堂表现、课后测试、小设计、小论文、书面作业等由线上数据和线下综合表现确定。期末考试加大对系统综合、系统设计、系统优化等实践性能力的测试比重。
五、课程评价
课程效果好不好，不是教师自己说了算。为了持续改进教学，我们开门搞评价开放做对比。请同行、学生、督导、领导、甚至毕业生来对课程进行评价，倾听多方建议，及时改进。不同届别的学生进行反应对比，不同专业的学生进行成绩对比，不同课程之间进行学习效果对比。结果证明我们课程组进行的课程改革是有效的，学生学起来比以前轻松了，收获大了。
六、课程创新
1. 挖掘思政元素15个并固化下来，使课程思政有抓手，落地生根，如盐入味。（立德树人，课程思政已经成为课程建设的一个重要方面，在专业课里如何加强思政教育，老师们往往心里没有底，主要是没有找到思想政治教育的切入点，为此我们课程组共同研讨，在信号与系统课程中挖掘出了15个思政教育元素，如：傅里叶、拉普拉斯等科学家的奋斗史、噪音与环境、信息保密与诚信、系统优化与节约能源等）
2. 项目、案例、任务引导，变晦涩为形象，把难懂的理论溶化于具体实例之中。信号系统课程里有许多数学知识，特别是涉及到的数学中的三大变换，如果不会讲的老师很容易把该课讲成数学课，使理论更加晦涩难懂。其实信号与系统是工程技术的专业基础课，数学仅是工具，但是不讲数学又不行。我们就采取了项目、案例、任务引导法，以讲工程实际为主线，用到数学讲数学，用到电路讲电路，用到物理讲物理，这样就把晦涩难懂的理论溶化在了工程实际中，引起了学生兴趣、激发了学习热情，提高了学习效率。
3. 线上线下混合，变被动为主动，变课堂讲解为课堂讨论。由于有了课前教师推送的学习资料，学生课前进行了有效预习，增加了课堂上的讨论时间与机会，学生成为主动学习的主体，同时课堂上利用雨课堂等技术和其他线上资源，激发学生的兴趣和热情，也对学生的学习起到了一个监督作用。
我们将加速课程的建设进度，提高高阶性，突出创新性，增加挑战度，力争早日建成省级一流本科课程，尽快冲击国家级一流本科课程。
