高校課程思政典型案例分享：“信號(hào)與系統(tǒng)”課程系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)系統(tǒng)具有整體性、相關(guān)性、結(jié)構(gòu)性、動(dòng)態(tài)平衡性、目的性、層次性、多樣性等基本屬性，系統(tǒng)觀(guān)通過(guò)系統(tǒng)的各個(gè)基本屬性來(lái)體現(xiàn)。系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)不可能一次完成，也不可能通過(guò)某一門(mén)課程完成，其需要多門(mén)課、多學(xué)科并行開(kāi)展?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，合理配置系統(tǒng)觀(guān)的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)線(xiàn)上、線(xiàn)下、小組協(xié)作等多渠道潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)。1.教學(xué)目標(biāo)通過(guò)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀(guān)。2.實(shí)施過(guò)程2.1緒論課給學(xué)生講清楚課程要求通過(guò)介紹課程的地位、應(yīng)用領(lǐng)域，明確告知學(xué)生本課程的5個(gè)教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生知道自己要達(dá)到的學(xué)習(xí)成果；通過(guò)介紹教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生知道為什么要取得這樣的學(xué)習(xí)成果；通過(guò)介紹技術(shù)手段以保障學(xué)生能夠取得這些學(xué)習(xí)成果；通過(guò)介紹教學(xué)方法有效幫助學(xué)生取得學(xué)習(xí)成果；通過(guò)介紹考核評(píng)價(jià)方式讓學(xué)生知道已經(jīng)取得的成果。2.2線(xiàn)下教學(xué)中系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)線(xiàn)下教學(xué)以課堂講授為主，結(jié)合小組協(xié)作匯報(bào)、課堂練習(xí)與討論、考試等共同實(shí)施。在線(xiàn)下教學(xué)的各章節(jié)，充分挖掘系統(tǒng)觀(guān)思政元素，將系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)始終貫穿其中。2.3線(xiàn)上教學(xué)中系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)線(xiàn)上教學(xué)以學(xué)生根據(jù)課程團(tuán)隊(duì)錄制視頻配合教材自學(xué)為主，結(jié)合小組協(xié)作學(xué)習(xí)、老師線(xiàn)上輔導(dǎo)答疑、線(xiàn)上章測(cè)試和線(xiàn)上期末考試等共同完成。在線(xiàn)上教學(xué)中始終貫穿系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)。2.4小組協(xié)作中系統(tǒng)觀(guān)的培養(yǎng)小組協(xié)作是將學(xué)生分成若干小組，在線(xiàn)上學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)疑難問(wèn)題和小組協(xié)作問(wèn)題進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)、討論解決，在線(xiàn)下課堂上將小組協(xié)作制作的PPT展示匯報(bào)。在小組協(xié)作中，通過(guò)每個(gè)組員的通力合作，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀(guān)。3.實(shí)施案例系統(tǒng)理論貫穿在信號(hào)與系統(tǒng)課程的各章節(jié)中，在講授時(shí)引導(dǎo)學(xué)生以系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)看待事物。3.1讓學(xué)生明白系統(tǒng)是一個(gè)整體，它由若干單元（子系統(tǒng)）構(gòu)成，其廣泛存在于自然界、人類(lèi)社會(huì)和工程技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域

【實(shí)例1】系統(tǒng)定義為相互依賴(lài)、相互作用的若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的單元組合而成的具有特定功能的有機(jī)整體。如人體系統(tǒng)由消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)8大系統(tǒng)組成；電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等部分組成。再如我國(guó)于2018年12月8日成功發(fā)射的、開(kāi)啟人類(lèi)第一次月球背面探險(xiǎn)之旅的嫦娥四號(hào)探測(cè)器與地面進(jìn)行雙向通信的系統(tǒng)，是由玉兔二號(hào)巡視器、鵲橋中繼星和地面站等組成，示意圖如圖1所示。圖1

玉兔二號(hào)與地面?zhèn)魉托畔⑹疽鈭D3.2讓學(xué)生知道組成系統(tǒng)的各部分之間是相互聯(lián)系、相互作用和依賴(lài)的【實(shí)例2】如人體的8個(gè)系統(tǒng)相輔相成、缺一不可，這些系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，互相聯(lián)系、互相制約，使人體內(nèi)各種復(fù)雜的生命活動(dòng)能夠正常進(jìn)行；再如【實(shí)例1】中的嫦娥四號(hào)探測(cè)器與地面進(jìn)行雙向通信的系統(tǒng)，由于月球背面對(duì)地球始終不可見(jiàn)，玉兔二號(hào)與地面的所有通信都是通過(guò)鵲橋中繼星進(jìn)行的，即玉兔二號(hào)在月球背面發(fā)送的信息，首先為鵲橋中繼星接收后再轉(zhuǎn)發(fā)到地球表面，同樣，地面發(fā)送給玉兔二號(hào)的信息，也是首先為鵲橋中繼星接收后再轉(zhuǎn)發(fā)給玉兔二號(hào)。3.3讓學(xué)生懂得系統(tǒng)是多種多樣的

【實(shí)例3】系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行分類(lèi)。如從系統(tǒng)的輸入和輸出是連續(xù)信號(hào)還是離散信號(hào)可分為連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)；從系統(tǒng)是否同時(shí)滿(mǎn)足齊次性和疊加性可分為線(xiàn)性系統(tǒng)和非線(xiàn)性系統(tǒng)；從系統(tǒng)是否滿(mǎn)足時(shí)不變特性分為時(shí)不變系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)；從系統(tǒng)是否具有因果性分為因果系統(tǒng)和非因果系統(tǒng)；從系統(tǒng)是否具有穩(wěn)定性分為穩(wěn)定系統(tǒng)和非穩(wěn)定系統(tǒng)等。3.4通過(guò)LTI系統(tǒng)的沖激響應(yīng)、頻率響應(yīng)或系統(tǒng)函數(shù)，讓學(xué)生明白任何系統(tǒng)都有其本身的特性和特定的功能【實(shí)例4】LTI系統(tǒng)的沖激響應(yīng)、頻率響應(yīng)和系統(tǒng)函數(shù)分別從時(shí)域、頻域和復(fù)頻域的角度表征系統(tǒng)本身的特性，它完全取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與系統(tǒng)的激勵(lì)和響應(yīng)無(wú)關(guān)，系統(tǒng)確定后，其就是一定的，因此常用它們來(lái)代表一個(gè)系統(tǒng)。如RC無(wú)源高通濾波器的沖激響應(yīng)、頻率響應(yīng)、系統(tǒng)函數(shù)分別為它們分別從時(shí)域、頻域和復(fù)頻域方面表示該高通濾波器的特性。3.5通過(guò)問(wèn)題讓學(xué)生從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)角度去認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的特性和功能【實(shí)例5】卷積和滿(mǎn)足交換律、分配律和結(jié)合律等代數(shù)運(yùn)算規(guī)律。①交換律：從系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)解釋?zhuān)阂粋€(gè)單位樣值響應(yīng)是h(n)的LTI系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)x(n)所產(chǎn)生的響應(yīng)，與一個(gè)單位樣值響應(yīng)是x(n)的LTI系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)h(n)所產(chǎn)生的響應(yīng)相同。②分配律：從系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)解釋?zhuān)阂粋€(gè)LTI系統(tǒng)由若干個(gè)子系統(tǒng)并聯(lián)構(gòu)成，則系統(tǒng)總的單位樣值響應(yīng)等于各子系統(tǒng)單位樣值響應(yīng)之和。③結(jié)合律：從系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)解釋?zhuān)阂粋€(gè)LTI系統(tǒng)由若干個(gè)子系統(tǒng)級(jí)聯(lián)構(gòu)成，則系統(tǒng)總的單位樣值響應(yīng)等于各個(gè)子系統(tǒng)單位樣值響應(yīng)的卷積和。一個(gè)系統(tǒng)通常是由若干個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)并聯(lián)、級(jí)聯(lián)等結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成，其總的單位樣值響應(yīng)根據(jù)各子系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方式確定，通過(guò)它可以了解系統(tǒng)的穩(wěn)定、因果等特性，掌握系統(tǒng)特定的功能。問(wèn)題：某LTI離散時(shí)間系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，已知求系統(tǒng)總的單位樣值響應(yīng)h(n)并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性和因果性。圖2

某LTI離散時(shí)間系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖注意：一個(gè)系統(tǒng)可以很復(fù)雜，也可以很簡(jiǎn)單，一根導(dǎo)線(xiàn)也是一個(gè)系統(tǒng)。由導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成的子系統(tǒng)的單位樣值響應(yīng)是δ(n)，而不是1。3.6通過(guò)信號(hào)與系統(tǒng)分析的實(shí)質(zhì)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的分析方法【實(shí)例6】信號(hào)與系統(tǒng)可以從時(shí)域、頻域和復(fù)頻域三個(gè)角度進(jìn)行分析，不管從哪個(gè)方面分析，其實(shí)質(zhì)都是將復(fù)雜信號(hào)表示為一系列基本信號(hào)的線(xiàn)性組合。信號(hào)分析是通過(guò)研究基本信號(hào)的特性來(lái)探究復(fù)雜信號(hào)的特性；系統(tǒng)分析也是通過(guò)基本信號(hào)作用于系統(tǒng)產(chǎn)生的零狀態(tài)響應(yīng)的線(xiàn)性組合得到復(fù)雜信號(hào)產(chǎn)生的零狀態(tài)響應(yīng)，從而對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行有效的分析。問(wèn)題：分別用時(shí)域、頻域和復(fù)頻域的方法求系統(tǒng)在激勵(lì)作用下的零狀態(tài)響應(yīng)。說(shuō)明：①在時(shí)域中，任意信號(hào)f(t)（復(fù)雜信號(hào)）可以表示為一系列沖激信號(hào)（基本信號(hào)）的線(xiàn)性組合，即將這一系列沖激信號(hào)作用于線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)，根據(jù)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的疊加特性，可得零狀態(tài)響應(yīng)為其中，h(t)為系統(tǒng)的沖激響應(yīng)。②在頻域中，任意信號(hào)f(t)可表示為一系列不同頻率的虛指數(shù)信號(hào)（基本信