信號(hào)類(lèi)課程的多元性教學(xué)體系研究與實(shí)踐

【摘 要】針對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)信號(hào)類(lèi)課程的教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題，結(jié)合課程、教材、學(xué)生的特點(diǎn)，從理論課程教學(xué)、實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核方式等方面進(jìn)行改革，提出了一種信號(hào)類(lèi)課程的多元性教學(xué)體系。

【關(guān)鍵詞】測(cè)控技術(shù)與儀器 信號(hào)類(lèi)課程 多元性 教學(xué)體系

“信號(hào)與系統(tǒng)”“數(shù)字信號(hào)處理”是電子與電氣、測(cè)控技術(shù)與儀器類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的兩門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它在教學(xué)環(huán)節(jié)中與相關(guān)課程之間起著承上啟下的作用，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的地位尤為突出。隨著現(xiàn)代科學(xué)之間的交叉、滲透，“信號(hào)與系統(tǒng)”“數(shù)字信號(hào)處理”的基礎(chǔ)理論和基本方法的應(yīng)用，已經(jīng)由傳統(tǒng)的通信、測(cè)量和控制工程方面迅速擴(kuò)大到生物醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域。因此，如何講授好該類(lèi)課程，提高教學(xué)質(zhì)量和效果，使學(xué)生能把所學(xué)的理論和方法靈活的應(yīng)用到實(shí)踐中去，課程的教學(xué)改革與實(shí)踐就顯得尤其重要。

1信號(hào)類(lèi)課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

（1）“信號(hào)與系統(tǒng)”“數(shù)字信號(hào)處理”課程內(nèi)容比較抽象，很多重要公式、定理和性質(zhì)所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)比較多，由于抽象、繁瑣，使學(xué)生產(chǎn)生難學(xué)厭學(xué)情緒；

（2）分知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容重復(fù)，教學(xué)內(nèi)容較多，學(xué)時(shí)數(shù)在不斷的壓縮；

（3）缺乏與相關(guān)課程間的整體考慮，對(duì)綜合培養(yǎng)學(xué)生的能力和素質(zhì)不利；

（4）傳統(tǒng)的信號(hào)類(lèi)課程，大多只討論算法的理論及其推導(dǎo)，較少涉及工程實(shí)現(xiàn)方法及相應(yīng)的軟硬件技術(shù)。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性不明確，無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2信號(hào)類(lèi)課程的多元性教學(xué)體系理論課程研究

2.1 合理安排教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合我院教師多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)信號(hào)類(lèi)課程的內(nèi)容體系進(jìn)行認(rèn)真分析取舍，突出信號(hào)的描述與處理、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、測(cè)控信號(hào)的類(lèi)型與應(yīng)用，以信號(hào)分析為基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析為橋梁，處理技術(shù)為手段；突出應(yīng)用性，刪減純數(shù)學(xué)推導(dǎo)理論內(nèi)容；以突出基本概念為主，以必須、夠用為度；中、英教材相結(jié)合，嘗試雙語(yǔ)教學(xué)，與世界前沿接軌；加強(qiáng)相關(guān)課程之間知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，進(jìn)行整體規(guī)劃，構(gòu)建信號(hào)類(lèi)課程群。

2.2 多元化的教學(xué)方法和手段

深入研究符合現(xiàn)代教育理念的教學(xué)方法，采用多元化的教學(xué)手段，豐富教學(xué)過(guò)程。采取少講多練的講課原則。在教學(xué)手段上，注重以學(xué)生為主體的參與式教學(xué)，通過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)的啟發(fā)式講解，結(jié)合多媒體教學(xué)圖像對(duì)感官的刺激，靈活應(yīng)用以多媒體為主，傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)為輔，互動(dòng)式、討論式等多種教學(xué)方式。嘗試引入創(chuàng)新性教育的研究型教學(xué)方法，改變單向知識(shí)傳授的教學(xué)型教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。

利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教學(xué)課件等教學(xué)文件和教學(xué)資料的資源共享，并將對(duì)部分基礎(chǔ)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行錄像，發(fā)布網(wǎng)上供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)。一方面可以提高教學(xué)的透明度，拓寬教學(xué)時(shí)間和空間的限制，使學(xué)生能按照自己學(xué)習(xí)的具體情況進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。另一方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)論壇，網(wǎng)絡(luò)答疑，網(wǎng)絡(luò)作業(yè)的批改，增加了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的相互交流，有益于教師的課后輔導(dǎo)。

3信號(hào)類(lèi)課程多元性教學(xué)體系實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐研究

數(shù)字信號(hào)處理課程與實(shí)踐密切相關(guān)，只通過(guò)理論教學(xué)難以使學(xué)生理解數(shù)字信號(hào)處理的原理。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以彌補(bǔ)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)不足的缺陷，建立理論聯(lián)系實(shí)際的概念，是培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐技能和提高綜合素質(zhì)最有效的途徑。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的研究方法和鉆研精神。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的制訂和實(shí)施上，在加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或課程設(shè)計(jì)，用以訓(xùn)練學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。另外，在設(shè)置設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自擬設(shè)計(jì)題目。如將數(shù)字信號(hào)處理課程中的FIR濾波器設(shè)計(jì)、音頻信號(hào)處理課程中的音頻信號(hào)采集與回收通過(guò)DSP硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)軟件實(shí)驗(yàn)利用Matlab語(yǔ)言和DSP匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)算法仿真或設(shè)計(jì)，硬件實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成。這些課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。總之，在教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐并重，促進(jìn)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上采取“基礎(chǔ)型、應(yīng)用型、綜合型、創(chuàng)新型”的分層次教學(xué)方式，如圖一所示。

圖一 信號(hào)類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)

4考核制度的改革

在教學(xué)過(guò)程中，側(cè)重于少講、精講、多練的教學(xué)原則，實(shí)踐環(huán)節(jié)占較大比重。因此在考核過(guò)程中，將期末考試、學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性、程序的編寫(xiě)和調(diào)試能力、DSP器件在數(shù)字信號(hào)處理中應(yīng)用能力以及對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)的了解情況相合，進(jìn)行綜合測(cè)試，盡量比較客觀、公正地反映出學(xué)生的實(shí)際水平。

5結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，依托河南工業(yè)大學(xué)《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)信號(hào)類(lèi)課程的多元化實(shí)踐教學(xué)改革》項(xiàng)目，針對(duì)信號(hào)類(lèi)課程教學(xué)面臨的共性問(wèn)題，從理論、實(shí)踐與考核方式等方面探討教學(xué)方法的改革。經(jīng)過(guò)幾年的探索，這種教學(xué)模式取得了較好的教學(xué)效果，提升了學(xué)生綜合應(yīng)用素質(zhì)和核心競(jìng)爭(zhēng)力。

【參考文獻(xiàn)】

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