基于OBE理念的《信号与系统》教学课程的研究与改革

何美霖　王海泉　沈雷　胡志蕊

摘要：《信号与系统》课程是高等学校通信工程、信息工程、信息对抗技术、物联网工程等专业的一门核心专业基础课程，它对理工科大学生的自学能力，分析、解决问题能力的提高，科学思维、实践技能和综合素质的培养有着深远的影响。在本科教学环节中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位，是学习现代信息理论、掌握现代信息技术、促进国家信息化建设的理论基础。在授课过程中，需要重点分析《信号与系统》的教材内容，并且把学生的学习方向从之前的电子电路领域中引导至现阶段的信号处理领域中来。

关键词：OBE理念;《信号与系统》;课程研究;改革措施

基于成果的教育OBE（Outcome Based Education）是一种新型的先进教育理念，它把教育系统中的一切都集中围绕着学生在毕业时应取得的成果去组织、实施和评价[1]。所谓成果，指学生在教育过程中的最终学习成果，不仅是学生获得的书本知识，还包括学生能力的培养：多角度、多维度解决开放性问题的能力;获得创造性、创新性思维的能力;分析综合信息的能力;以及不断学习和适应发展的能力等。因此，用成果导向教育理念引导工程教育改革，具有现实意义。

本文将针对OEB新型教育理念，对《信号与系统》课程进行深入的分析与研究，从而有效提升课堂教学的效率与质量，并且从根本上提升学生对于《信号与系统》课程相关知识的理解与掌握能力。另外，还借助专业课程的教学开展来体现承上启下的教学理念，在《信号与系统》课程中顺利开展理论教学内容与相应的实践教学活动。

一、“理论+实践”的双效合一

在开展《信号与系统》课程教学的过程中，需要对学生重点分析信号与系统的相关内容。并且要在此基础上与学生一起探讨其概念和实践方法。在讨论的过程中，要在“理论结合实践”的基础上让学生对相关课程内容有一个全面的理解与掌握，并且在这双效合一的教学状态下提高学生运用公式的能力和水平。随后，再对学生进行深入的引导，确保在后期开展实践活动教学的时候能够更加顺利与通畅。

例如：在对学生进行理论与实践相结合的教学过程中，可以让学生先深入了解什么是信号，什么是系统。然后，对学生进行概念与性质的分析与解读。通过该方法，让学生在学习的过程中全面的了解到课程的重点与难点内容，并且让学生将抽象性的概念简单化，将复杂性的内容条理化。在此基础上，再对学生开展实践活动的教学，如对相关知识的实验验证、对课堂问题的实际解决、对理论学习内容的实践方式体现等。这样，可以让学生在不断学习的过程中高效的掌握课堂知识，同时还能熟练的应用理论与实践相结合的方法对学习过程中产生的问题进行有效地解决。

二、“软件+硬件”的综合应用

为了提高课堂教学的效率与质量，可以通过软件与硬件相结合的方式对学生进行相应的引导与培养。通过该方法不仅可以提高学生的专业知识学习能力，还能让学生在不断学习的过程中了解到该课程技术层面上的原理与运作方法。在此，还可以通过实验的方式对其进行相应的教学。

例如：在开展软件应用教学的时候，可以利用实验的方法让学生对EDA软件做出一个模拟仿真的计算分析。以此作为体现实验理论与实验原理的方法让学生对其做出深入的了解与探索，从而全面加深学生对于《信号与系统》课程的理解能力和概念分析能力。又如，在对学生进行硬件应用教学的时候，也可以通过实验的方式对其进行课堂教学方法的创设。在此，先让学生分析硬件应用过程中所体现出来的各种模块以及各个模块中不同的功能和作用，然后再让学生认证观察在实际应用过程中，基于系统体现出的参数和波形有什么变化。同时，还需要将之建立在理论指导的基础上让学生对硬件应用的时间方法进行全面的对比与分析。通过分析，学生可得出不同单元模块中的不同应用方式。

三、多课程融合教学

若要全面提高学生的学习能力，务必要对学生进行实验教学的设计与开发，培养学生的实验理念与实验水平。这样，学生在不断学习的过程中才能将不同的知识点融合起来进行分析与思考，学习能力和学习水平才能更进一步。

例如：当前很多教师在开展教学的时候，都会利用学生已学的matlab编程对其进行课程的扩容教学，或者利用电子测量与电子电路的实验方法让学生对《信号与系统》的相关内容进行深化认识与了解。基于此，学生可以在学习“多课程”的过程中对“专业课程”做出一个系统性的判断。例如，在学习电子测量与电力电路实验内容的时候，可以让学生掌握到仪器仪表以及各种电子元件在实验中的应用方法和应用范围，而且还能促进学生对模拟电路实验做出一个更加顺利的操作和应用。

四、实验教学效果分析

在分析实验教学效果的时候，普遍采用的方法是通过座谈的形式对学生的现实学习状况做出相应的评价与判断。例如，在此次教学过程中，可以从理论结合实践以及软件结合硬件的教学模式中开发出高效培养学生《信号与系统》课程的教学措施。通过与学生的交流和探讨，不难发现，在长期学习的过程中，应用该教学方法，不但实现了学生个人对于专业知识的深度理解与认识，而且还有效提高了学生的学习能力，拓展了学生的学习与探索空间，帮助学生更好地实现了理论知识的抽象化分析与形象化建立理念，带动学生动手动脑和综合应用的水平发展与提升。

综上所述，随着新课改的发展和推进，当前我国的教育教学体系也迎来了全新的变化。特别是在高等教育院校中，教师对于学生的理论学习能力以及实践应用能力看得更加重视，而且采取了多种方法对学生进行相应的培养与提升。旨在通过科学的教育理念以及正确的教学方法让学生对所学知识形成一个深入的理解与掌握。在这一教育教学过程中，OBE教学理念作为一种先进的、且有着高度使用价值的教学方式逐渐进入了教师的视野，得到了广大高校教师与学生的青睐。

参考文献

[1]顾佩华，胡文龙，林鹏.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[2]周细凤，曾荣周，曾敏，胡慧.基于LabVIEW的信号与系统课程的虚拟教学平台[J].湖南工程学院学报（自然科学版），2019，29（03）：26-29+90.

[3]李娜，孟田宇，王妍，赵胜男.应用型本科的《信号与系统》课程改革探索[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（14）：64+66.

作者简介：何美霖，女，博士，講师，主要研究方向：信息论编码;

王海泉，男，博士，教授，主要研究方向：大规模天线通信;

沈雷，男，博士，教授，主要研究方向：生物识别图像处理;

胡志蕊，女，博士，讲师，主要研究方向：无线通信。