基于 TRIZ 创新理论的《信号与系统》课程教学模式探索

基于TRIZ创新理论的?信号与系统?课程教学形式探究〔〕:

摘要：针对现阶段独立学院培养具有创新精神的应用型人才的要求，本文对?信号与系统?课程教学情况进展改革形式探究。在考虑到学生个体差异的前提下，通过研究TRIZ理论体系所蕴含的创新思想，本文提出将TRIZ关于技术创新和创造的思维方法引入课程教学活动中，并阐述其在课内理论和课外理论中的详细应用思路，使课程理论与创新活动更好地交融，这也是连通学生创新思维和创新才能的有效手段。

关键词：TRIZ；课程改革；创新才能

本文引用格式：郁佳佳，等.基于TRIZ创新理论的?信号与系统?课程教学形式探究[J].教育现代化,2022,6(18):68-69.

一引言

?信号与系统?作为高等院校电子信息类专业的一门主干根底课程，主要研究信号和线性时不变系统的根本理论和根本分析方法，是学习后续众多专业课程的理论根底。随着现代科学技术的开展，信号与系统的概念和分析方法广泛应用在许多不同领域和学科之中，如通信、雷达、电路设计、图像处理等研究领域，信号与系统课程现今已然成为了电子信息领域里连接硬件和软件两大系统的桥梁。正因为如此，信号与系统的教学受到了各高校的高度重视。然而，?信号与系统?现有的课堂教学一般都是以教材为主，通过习题讲解来稳固学生对课程知识点的理解，而后再通过测试来检查课堂效果，这种教学方式并不符合高校创新人才培养的要求，也不利于课堂教学程度的进步。

高燕以培养创新型人才为培养目的出发，分别从教学资料建立、课程管理、仿真工具引入等方面，研究并完善了?信号与系统?新的课程体系；同时，把信号与系统课程与其他课程联络起来，建立相应的课程群体系，以探求课程综合改革的新形式【1】。卜方玲等人从教学内容、教学方法和实验教学三个角度讨论了面向创新才能的教学改革详细思路，提倡采用调研报告、研讨会等多样形式来辅佐课堂教学，通过删减验证性实验、鼓励学生进展自选实验等措施来优化实验教学体系【2】。

为更好地契合学院确定的高层次应用型人才定位和专业人才培养特色，针对?信号与系统?课程在电子信息类专业课程占有的重要地位，结合学院理工科类学生自身的特点，本文提出将TRIZ理论中所蕴含的创新思想应用于?信号与系统?课程的教学过程中去，并从创新思维和才能培养的角度分析并讨论TRIZ创新理论在课程教学中的应用思路。

二TRIZ创新方法概述

对于高校的创新人才培养目的来说，学生们思维的创新非常重要。但如何应用创新思维产生解决详细问题的才能创新才能更加有意义。TRIZ[3,4]是创造问题解决理论的俄文缩写，它是由研究学者在对几百万份专利分析研究之后才提出的理论方法，是对详细的创新行为所表达的创新思维、原理和方法方面的提炼总结。而后经过世界范围内众多学者的拓展和完善，该理论已经成为一套可以为学生创新才能的培养提供思路的行之有效的理论工具【5】。TRIZ理论是一套关于创造问题的解决理论，在吸收了前人不同领域内的创新方法和经历的根底上，无疑为当今高校人才培养形式改革提供了新的思路【6】。假设在创新课堂教学理论中适当的引入基于TRIZ的创新理论，将有助于学生掌握更为先进的创新方法，进步对创新活动的认识，在理论活动中磨练自身的创新思维和才能。

三目前高校?信号与系统?课程教学现状

〔一〕课程内容多、教学课时少

课程教材涉及到信号与系统的根本概念、连续时间系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散系统的z域分析和离散信号的傅里叶变换及数字滤波器等内容，教材建议2个学期教学。但是大局部高校?信号与系统?课程一般只在大二下学期开设，并且教学方案中只安排了48课时。

(二)课程内容抽象、理论性强，"教";与"学";效果不尽理想

大多数院校还在延用传统的"填鸭式";教学方法，再加上受制于学生被动的学习习惯，使得一些新型的教学方法如启发式教学、研究型教学等较难施行。加之?信号与系统?课程涉及大量的数学内容，如复变函数、微积分、复数运算等。特别对于独立学院的学生来说，数学底子相对薄弱，知识迁移才能也差，对于数学公式的推导、应用才能也不理想。从往年学期末学生的教学反响来看，学生普遍觉得课程内容难学、难以理解，以致于只能死背公式应付考试，学完之后感觉什么都没学懂。

〔三〕课堂气氛死板，学生学习的积极性锐减

在以往?信号与系统?课堂教学中，教师在课堂中一般都占据着主导地位，大量的板书演算和公式推导花了大量的时间，使得学生与学生之间的交流失去了可能。这种"满堂灌";的授课形式没有注重调动学生的思维和学习主动性，并不利于课堂效率的进步。这样的课堂，往往会造成学生听课效率不理想。连根本知识都不愿学习、上课毫无积极性的学生，自然也不会开展出创造创造的才能。而TRIZ创新理论强调，要注重个体之间的交流，鼓励学生通过合作的方式解决难题。学生可以互相之间提出问题，然后通过充分的讨论分析，加深对课堂内容的理解。

四TRIZ理论在?信号与系统?教学中的应用思路

将TRIZ理论应用于?信号与系统?课程教学中，可以从以下两个方面着手：课内理论和课外理论。课内理论：在课堂上擅长把握好教师和学生的角色转变，实行以学生为主、教师为辅的教学形式。由于本课程的课内学时有限，如何巧妙的设计好课堂内容，将信号与系统的知识点和TRIZ创新理论联络起来，这成为课程课内理论教学的关键问题。通过将TRIZ理论中与课程能联络上的有关的典型案例引入课程的课堂教学中，把课程中比拟难懂的概念或者定理换个角度传授给学生，并可结合教案有针对性的有重点的进展讲解，便于学生理解。TRIZ提出，一项技术的创造创造并不一定在本专业范畴内实现的，可能是由其它领域触发灵感进而完成的【7】。因此在教学本门课的同时，也要顾及学生对其他课程知识的学习，可以增加学生自主调研环节，让学生理解相关电子信息领域的热门研究课题，通过演讲、小组讨论等多种形式交流思想，共享信息，激发学生的学习兴趣。课内尽量多介绍与课程相关的新概念、新方法、新技术，充实了教学内容，也拓宽学生的知识面和学术视野，培养学生的创新思维。

课外理论：对于大学生而言，要想真正学好一门课程，除了在课堂上掌握最关键的理论知识，更重要的是在现有的理论程度的根底上，寻找与课程相关的创新性理论课题，以课外理论的方式对课程学习展创始新性的深化研究。一方面，要确定该理论课题的研究目的，找寻其中需解决的关键难点，利用TRIZ理论中的研究方法分析问题，进而来找寻解决问题的最正确方案，最终整理出属于自己的创新性研究成果。另一方面，作为理工科学生，也要充分利用校内和校外的创新理论平台，积极参加各类与本课程相关的创新类比赛，来磨练自身的创新才能。信号与系统知识在多类竞赛中均有应用，例如，飞思卡尔、嵌入式大赛、机器人大赛等电子设计大赛，鼓励学生在比赛过程中擅长应用所学来解决问题。除此之外，理论教学、毕业设计、大学生创新工程等都能让学生进一步应用TRIZ理论、深化课程学习的内容，丰富大学生活的同时，更能通过理论逐步帮助学生抑制惯性思维，培养科学的创新思维和应用才能。

五结语

由于教学形式固化，使得?信号与系统?等专业根底课程的理论教学过程过于机械呆板，教学成效不佳，也很难对学生的创新思维才能进展培养。假设在教学过程中融入TRIZ创新原理，配合新型的教学方法，不但可以提升学生对本课程内容学习的兴趣，改善课堂中的学习气氛，也使得本来单调的课程教学形式更加灵敏。再者，利用课外理论的平台，让学生们进一步加深稳固课堂内容，尝试应用先进的创新理论解决问题，抑制惯性思维，提升自身的创新才能。如何激发学生的创新精神，培养出符合当代社会需要的创新型人才，对各高等院校来说是个长期而又艰巨的任务。如何合理地汲取TRIZ理论蕴含的创新思想，来有效辅助高等院校的本科专业课程教学，值得广阔教师进一步探究。

参考文献

【1】高燕.以创新人才培养为驱动的信号与系统课程改革研究[J].中国教育技术装备,2022(22):115-117.

【2】卜方玲,徐新,邹炼,等.面向创新才能培养的信号与系统教学改革[J].计算机教育,2022(1):52-55.

【3】檀润华.创新设计:TRIZ:创造问题解决理论[M].机械工业出版社,2022.

【4】赵新军.技术创新理论(TRIZ)及应用[M]