信號類課程的多元性教學體系研究與實踐

【摘 要】針對測控技術與儀器專業信號類課程的教學現狀與存在的問題，結合課程、教材、學生的特點，從理論課程教學、實踐與實驗教學、考核方式等方面進行改革，提出了一種信號類課程的多元性教學體系。

【關鍵詞】測控技術與儀器 信號類課程 多元性 教學體系

“信號與系統”“數字信號處理”是電子與電氣、測控技術與儀器類專業學生的兩門重要的專業基礎課，它在教學環節中與相關課程之間起著承上啟下的作用，專業基礎課程的地位尤為突出。隨著現代科學之間的交叉、滲透，“信號與系統”“數字信號處理”的基礎理論和基本方法的應用，已經由傳統的通信、測量和控制工程方面迅速擴大到生物醫學、經濟學、社會學等領域。因此，如何講授好該類課程，提高教學質量和效果，使學生能把所學的理論和方法靈活的應用到實踐中去，課程的教學改革與實踐就顯得尤其重要。

1信號類課程教學現狀與存在的問題

（1）“信號與系統”“數字信號處理”課程內容比較抽象，很多重要公式、定理和性質所涉及的數學知識比較多，由于抽象、繁瑣，使學生產生難學厭學情緒；

（2）分知識點內容重復，教學內容較多，學時數在不斷的壓縮；

（3）缺乏與相關課程間的整體考慮，對綜合培養學生的能力和素質不利；

（4）傳統的信號類課程，大多只討論算法的理論及其推導，較少涉及工程實現方法及相應的軟硬件技術。因此，學生學習的目的性不明確，無法提高學生的學習積極性。

2信號類課程的多元性教學體系理論課程研究

2.1 合理安排教學內容

結合我院教師多年的教學經驗和測控技術與儀器專業的特點，對信號類課程的內容體系進行認真分析取舍，突出信號的描述與處理、系統的設計與實現、測控信號的類型與應用，以信號分析為基礎，系統分析為橋梁，處理技術為手段；突出應用性，刪減純數學推導理論內容；以突出基本概念為主，以必須、夠用為度；中、英教材相結合，嘗試雙語教學，與世界前沿接軌；加強相關課程之間知識點的聯系，進行整體規劃，構建信號類課程群。

2.2 多元化的教學方法和手段

深入研究符合現代教育理念的教學方法，采用多元化的教學手段，豐富教學過程。采取少講多練的講課原則。在教學手段上，注重以學生為主體的參與式教學，通過傳統教學的啟發式講解，結合多媒體教學圖像對感官的刺激，靈活應用以多媒體為主，傳統的板書教學為輔，互動式、討論式等多種教學方式。嘗試引入創新性教育的研究型教學方法，改變單向知識傳授的教學型教學方式，引導學生進行研究式學習，培養創新意識和能力。

利用學校的網絡教學環境，實現教學大綱、教學日歷、教學課件等教學文件和教學資料的資源共享，并將對部分基礎內容的實驗教學過程進行錄像，發布網上供學生瀏覽學習，實現互動教學。一方面可以提高教學的透明度，拓寬教學時間和空間的限制，使學生能按照自己學習的具體情況進行自主學習。另一方面，通過網絡論壇，網絡答疑，網絡作業的批改，增加了教師與學生、學生與學生之間的相互交流，有益于教師的課后輔導。

3信號類課程多元性教學體系實驗與實踐研究

數字信號處理課程與實踐密切相關，只通過理論教學難以使學生理解數字信號處理的原理。實踐教學環節可以彌補學生對理論知識的感性認識不足的缺陷，建立理論聯系實際的概念，是培養學生分析解決問題能力、創新意識、實踐技能和提高綜合素質最有效的途徑。通過實踐教學，可以鍛煉學生的動手能力，培養學生的研究方法和鉆研精神。

在實驗教學任務的制訂和實施上，在加強基礎實驗的同時，增設綜合性、設計性實驗項目或課程設計，用以訓練學生綜合分析問題和解決問題的能力。另外，在設置設計內容時，鼓勵學生自擬設計題目。如將數字信號處理課程中的FIR濾波器設計、音頻信號處理課程中的音頻信號采集與回收通過DSP硬件平臺實現，對軟件實驗利用Matlab語言和DSP匯編語言實現算法仿真或設計，硬件實驗通過實驗平臺完成。這些課程設計培養了學生的工程實踐能力?？傊?，在教學過程強調理論與實踐并重，促進理論與實踐緊密結合。

在實驗教學內容上采取“基礎型、應用型、綜合型、創新型”的分層次教學方式，如圖一所示。

圖一 信號類課程實驗體系結構

4考核制度的改革

在教學過程中，側重于少講、精講、多練的教學原則，實踐環節占較大比重。因此在考核過程中，將期末考試、學生平時學習的積極性、程序的編寫和調試能力、DSP器件在數字信號處理中應用能力以及對學科前沿知識的了解情況相合，進行綜合測試，盡量比較客觀、公正地反映出學生的實際水平。

5結束語

本文結合我校應用型人才培養的教學目標，依托河南工業大學《測控技術與儀器專業信號類課程的多元化實踐教學改革》項目，針對信號類課程教學面臨的共性問題，從理論、實踐與考核方式等方面探討教學方法的改革。經過幾年的探索，這種教學模式取得了較好的教學效果，提升了學生綜合應用素質和核心競爭力。

【參考文獻】

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