【一流课程】信号与系统

发布者:刘长江发布时间:2024-05-08浏览次数:217


获奖等级:国家级

课程类别:线上线下混合式一流课程

完成单位:电子信息工程学院/集成电路学院

课程负责人:黎宁

课程团队其他主要成员:吴迪、时晨光、王旭东


一、课程概况

号与系统”课程是面向学校电子信息类专业大二学生开设的一门重要的专业基础课程。课程主要讨论确定信号特性,研究线性时不变系统基本理论和分析方法,初步认识如何建立信号与系统的数学模型,经适当的数学分析求解,对所得结果给予物理解释并赋予物理意义。

通过课程学习,着眼于学校“三航”特色,为服务航空、航天、民航和国防军工等企、事业单位,培养电子系统、信号处理和通信工程的高素质人才。同时,培养学生立足专业、追求卓越的工匠精神,成为未来“经纬天地、空天报国”的使命担当人。

二、课程建设与改革举措

(一)课程内容“研究创新综合应用”

首先,科学增负,引入航空数据链、深空通信等研究性、创新性和综合性教学案例,强化课程的“创新性”,赋予课程的“高阶性”,培养学生解决复杂工程问题的综合能力。其次,科教融合,围绕“空天-信息”方向,引入航空航天数据链、深空通信、月球轨道对接、无人采样等综合性应用案例,凝练思政元素。将教学团队科研获奖创新技术融入到教学内容中,提升课程“挑战度”,打造有内涵的课程思政。

(二)资源建设“线上线下有机结合”

利用信息技术,模块化设计“扩展阅读”“问题讨论”“知识巩固”“章节作业”等线上资源。以“课前预习”“视频教学”“知识巩固”及“扩展阅读”等多种模块形式,将课程知识要点、分析方法及练习测试等贯穿到每章小节中,完善线上资源建设。

出版课程自编教材。依托线上线下资源,将教材章节内容逐一穿插在信号、系统、变换、分析法等知识教学环节中,辅助课前预习、课堂教学与课后复习。

(三)知识讲授“循序渐进有序展开”

根据课程知识内容,设计教学侧重点。时域分析强调系统方法之妙,频域分析突出方法对称之美,复频域分析突出数学方法之魅,系统函数零极点分析强调模拟方法之善用,离散系统时域分析陈述连续与离散之异同,复频域分析强调方法的移植与旁通。

课程采用线上线下混合式教学,教学设计注重线上线下有效融合。

以学生为主体,线上为主,线下为辅,通过“课前预习”布置学习方案,引导学生自主学习。在学习过程中,通过线下的“课堂教学”和“问题讨论”环节,帮助学生掌握知识要点。同时,配以线上线下“知识巩固”的练习讲解和思考题测试,促进学生消化知识。

以教师为领者,线下为主,线上为辅,利用“课堂教学”环节,设计教学侧重点,传授理论知识。课堂学习完成后,学生还可以利用“视频教程”,随时随地学习和复习。

每一个学习单元结束后,学生可以通过“章节作业”的完成,逐步建立起知识体系架构。此外,通过“扩展阅读”,进一步了解雷达、图像、语音等后续课程的知识关联和在通信、电路、航电系统方面应用。

课程通过平时表现和考试成绩来考核学生。平时40%,主要以线上发放任务点形式,考核学生视频教学观看、章节学习、课堂互动、作业完成等学习表现情况。考试60%,采取期末闭卷考试形式来完成。

三、课程主要特色

(一)“信号-系统-应用”立体化知识体系

以“二大分析法”(时域、频域)为面,以“时域、频域”的信号(周期、非周期)与系统(连续时间、离散时间)为线,以“三大变换”(傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换)为点,将“点-线-面”的各个知识碎片相结合,打通与电路分析、通信原理、数字信号处理、雷达、图像与语音信号处理等相关课程的知识关联,构建了课程“信号-系统-应用”立体化知识体系。

信号-系统-应用”立体化课程知识体系

(二)线上线下全媒体学习生态

线上资源模块化,利用网络课程平台,以“课前预习”“视频教程”“知识巩固”“扩展阅读”“章节作业”等模块,设计线上课程资源。资源建设信息化,利用多媒体技术,建设线上线下课程资源,形成了线上线下全媒体学习生态。

2  线上线下全媒体学习生态

(三)多元化的混合式教学模式

以“线下课堂”教学为主,结合教学课件,让教师主动传授知识;以“在线资源”引学为辅,利用网络教学平台,让学生自觉巩固知识;引入“递进式问题驱动”“案例探究”、“学案导学”、翻转课堂等教学手段,引导学生自主学习,构建起多元化的混合式教学模式。

4  多元化混合式一体化教学模式

(四)科教融合国防特色浸润课程思政

突显专业“服务国防”思政理念,将航空航天领域综合性应用案例契合到课程教学内容中,将课程教学团队获奖项目创新技术融入到知识要点中,提升课程“两性一度”,培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的能力。

四、课程建设成效

学生学业水平有提升。教学团队所教及所指导的学生在日内瓦国际发明展、中国互联网+大学生创新创业大赛、全国大学生电子设计大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划竞赛中取得骄人成绩,获得国家级特等奖、金奖、银奖等大奖15项,这些获奖项目都离不开课程知识启蒙和支持。

教学效果获得学生一致认可。主讲教师曾获全国高校教师教学创新大赛三等奖、全国高校教师自制教学设备创新大赛三等奖、省高校教师教学创新大赛特等奖等多项奖励,并入选中国高等教育学会智慧教学优秀教师、校“巾帼十杰”等多项荣誉共计12项,其中,国家级3项,省部级3项。

课程建设成果显著,获得课程建设和教学成果奖共计12项,入选国家级一流课程、省级课程思政示范课程;自编教材获评“十三五”江苏省高等学校重点教材、工信部“十四五”规划教材。教学成果获得国家级教学成果二等奖1项、江苏省教学成果特等奖1项。