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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》课程教学情况进行改革模式探索。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关于技术创新和发明的思维方法引入课程教学活动中，并阐述其在课内实践和课外实践中的具体应用思路，使课程理论与创新活动更好地融合，这也是连通学生创新思维和创新能力的有效手段。
关键词：TRIZ；课程改革；创新能力
本文引用格式：郁佳佳，等.基于TRIZ创新理论的《信号与系统》课程教学模式探索[J].教育现代化,2019,6(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基础课程，主要研究信号和线性时不变系统的基本理论和基本分析方法，是学习后续众多专业课程的理论基础。随着现代科学技术的发展，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，通过习题讲解来巩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，也不利于课堂教学水平的提高。
高燕以培养创新型人才为培养目标出发，分别从教学资料建设、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系起来，建立相应的课程群体系，以探求课程综合改革的新模式[1]。卜方玲等人从教学内容、教学方法和实验教学三个角度探讨了面向创新能力的教学改革具体思路，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、鼓励学生进行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，并从创新思维和能力培养的角度分析并探讨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标来说，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具体问题的能力——创新能力更加有意义。TRIZ[3,4]是发明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，是对具体的创新行为所体现的创新思维、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能力的培养提供思路的行之有效的理论工具[5]。TRIZ理论是一套关于发明问题的解决理论，在吸收了前人不同领域内的创新方法和经验的基础上，无疑为当今高校人才培养模式改革提供了新的思路[6]。若在创新课堂教学实践中适当的引入基于TRIZ的创新理论，将有助于学生掌握更为先进的创新方法，提高对创新活动的认识，在实践活动中磨练自身的创新思维和能力。
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基本概念、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。但是大部分高校《信号与系统》课程一般只在大二下学期开设，并且教学计划中只安排了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、研究型教学等较难实施。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，知识迁移能力也差，对于数学公式的推导、应用能力也不理想。从往年学期末学生的教学反馈来看，学生普遍觉得课程内容难学、难以理解，以至于只能死背公式应付考试，学完之后感觉什么都没学懂。
（三）课堂氛围死板，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”的授课模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提高。这样的课堂，往往会造成学生听课效率不理想。连基本知识都不愿学习、上课毫无积极性的学生，自然也不会发展出创造发明的能力。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，然后通过充分的探讨分析，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：课内实践和课外实践。课内实践：在课堂上善于把握好教师和学生的角色转变，实行以学生为主、教师为辅的教学模式。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创新理论联系起来，这成为课程课内实践教学的关键问题。通过将TRIZ理论中与课程能联系上的有关的典型案例引入课程的课堂教学中，把课程中比较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行讲解，便于学生理解。TRIZ提出，一项技术的发明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，让学生了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。
课外实践：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水平的基础上，寻找与课程相关的创新性实践课题，以课外实践的方式对课程学习展开创新性的深入研究。一方面，要确定该实践课题的研究目标，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佳方案，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实践平台，积极参加各类与本课程相关的创新类比赛，来磨练自身的创新能力。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善于应用所学来解决问题。除此之外，实践教学、毕业设计、大学生创新项目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，更能通过实践逐步帮助学生克服惯性思维，培养科学的创新思维和应用能力。
五 结语
由于教学模式固化，使得《信号与系统》等专业基础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能力进行培养。如果在教学过程中融入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，改善课堂中的学习氛围，也使得原本单调的课程教学模式更加灵活。再者，利用课外实践的平台，让学生们进一步加深巩固课堂内容，尝试应用先进的创新理论解决问题，克服惯性思维，提升自身的创新能力。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。如何合理地吸取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，值得广大教师进一步探索。
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,2017(22):115-117.
[2]卜方玲,徐新,邹炼,等.面向创新能力培养的信号与系统教学改革[J].计算机教育,2016(1):52-55.
[3]檀润华.创新设计:TRIZ:发明问题解决理论[M].机械工业出版社,2002.
[4]赵新军.技术创新理论(TRIZ)及应用[M].化学工业出版社,2008.
[5]赵敏,史晓凌,段海波.TRIZ入门及实践[M].科学出版社,2009.
[6]付敏,范德林.基于TRIZ理论的高校创新教育研究与实践[J].黑龙江高教研究,2013,31(7):104-106.
[7]刘训涛,赵存友,徐鹏.TRIZ理论与大学生创新能力的培养[J].高教论坛,2011,2011(3):29-31.
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