基于網絡教學平臺的信號檢測與估值課程教學改革

毛力 王慧琴 王民 王可 胡燕

[摘 要] 針對信號檢測與估值課程教學過程中存在的若干問題，探索將網絡教學平臺應用到課程的講授過程中。教學實踐反饋表明：以網絡教學平臺作為輔助教學工具，不但在有限的學時內增加了教學容量，而且對調動學生的學習積極性，提高學生對知識點的理解具有切實的幫助，提高了教學質量。

[關鍵詞] 信號檢測與估值；課程教學改革；網絡教學平臺

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 143

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）01- 0243- 02

0 引 言

信號檢測與估值課程與其他信號類課程相比，它的理論性更強、概念更抽象、數學公式不但多而且比較復雜。導致學生對基本理論的理解上存在一定的困難，普遍存在畏難心理。針對這一情況，我們探索將網絡教學平臺引入課堂教學中，對課程中比較抽象的物理概念和知識難點以易于理解的Matlab軟件仿真的可視化形式加以演示，從而給學生以感性的認識，在一定程度上緩解學生的畏難情緒，提高學生學習的積極性。

1 教學過程中存在的若干問題

目前，信號檢測與估值課程的設置存在兩個明顯的缺陷：理論課時安排不足和缺少針對該課程的實踐環節。該課程主要以理論闡述、公式推導、圖表說明內容為主，從課程安排的理論學時來看：在目前僅有40個學時的理論講解中加入Matlab軟件演示環節已顯得非常緊張，而用于公式推導的時間幾乎沒有。在教學過程中發現，因為沒有太多的時間在課堂上為學生逐一講解和演示Matlab軟件的程序，導致學生對Matlab軟件的應用沒有足夠的重視，不能很好地達到通過運用Matlab軟件進行實踐鍛煉的目的；而對于課程中涉及的大量公式沒有足夠的時間進行詳細推導，這會直接影響學生深入理解書中的理論知識。該課程目前沒有設置實驗實踐學時，因此要真正加強學生對信號檢測與估值技術的理解，還得讓學生接觸可以用于信號檢測與估值的專用設備，如檢測受噪聲污染的信號檢測儀及估計有用信息參量的估計器，通過一些算法的具體實現來增強他們的感性認識。比如在課程中介紹了維納濾波器的設計，教材中給出了很多的公式和圖表，但是學生卻不能建立它與實際信號檢測之間的聯系。

2 基于網絡教學平臺的信號檢測與估值課程教學改革

網絡教學平臺作為一種重要的輔助教學手段，可以有效解決當前傳統教學模式存在的問題。網絡教學平臺的建設與應用已成為推進教育創新，共享優質教育資源，全面提高教育教學質量的有效工作途徑。做好網絡教學平臺的建設是本次課程教學改革的關鍵。我們將充分利用已有教學資源，吸收國內外信號檢測與估值課程教育教學的最新成果，走自主開發和積極引進相結合的道路，構建課程的網絡教學平臺，將各種優質教學資源整合在這個平臺上。

信號檢測與估值課程的網絡教學平臺的設計特點有：①豐富的教學資源：包括教學大綱、教學日歷、教學課件、教案、習題、解答、素材和案例等資料；②網絡自主學習功能：提供課程模塊化知識點；③在線虛擬仿真實驗功能：提供基于Matlab軟件的信號檢測與信號估值在線實驗；④交流互動功能：增加學生與教師的交流互動，擴展教學空間。我們將設計以靜態資源、半動態資源、動態資源、整合資源為特點組織的課程網絡教學平臺。資源類型由文本、幻燈片、圖形、圖像、動畫、音頻、視頻七種媒體類型組成。資源劃分縱向以課程、章節、知識點為主線組織，依次為信號的統計檢測理論、信號波形的檢測、信號的統計估計理論、信號波形的估計等。橫向以素材庫、課件庫、案例庫、虛擬仿真實驗庫的資源為主線組織。該網絡教學平臺支持靜態資源的查找、鏈接、更新、上傳、下載，除此之外還支持動態資源的生成和調用。能滿足不同需求、不同層次的教學需求。在建設中我們將重點建設虛擬仿真實驗庫，強調實踐教學資源的開發、利用、開放與共享。隨著建設的發展，根據學生和教師的反饋意見不斷完善已有功能，并開發出師生迫切需要的新功能，將平臺建設與具體的教育教學需求緊密地結合起來，成為平臺建設中的一個新的亮點。

3 結 語

目前，信號檢測與估值課程的網絡教學平臺的模塊已經搭建好，并在學生中進行了試用，取得了一定的效果。學生通過學習案例，采用Matlab軟件仿真實現和驗證了案例的結論，提高了學生的動手實踐能力。最后，學生將搜集到的相關資料進行總結，撰寫了科研報告和科研匯報PPT，并以小組的形式進行講述和討論，提高了學生的書面表達能力和口頭表達能力。網絡教學平臺實現了教師與學生、學生與學生之間的互動，便于教師實施多種教學模式，如自主學習方式、小組協作方式和案例講解方式等。教學實踐反饋表明：以網絡教學平臺作為輔助教學工具，不但在有限的學時內增加了教學容量，而且對調動學生的學習積極性，提高學生對知識點的理解具有切實的幫助，提高了教學質量。