電子信息專業(yè)信號處理類課程的教學(xué)改革與實踐

祝鳳俠，方凱飛

（安順學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院，貴州 安順561000）

信號處理類課程對學(xué)生的理論能力有一定的要求，目前高校在人才教育培養(yǎng)階段，確實存在過多關(guān)注學(xué)術(shù)類人才發(fā)展，而忽視技術(shù)類人才的發(fā)展，這樣一來學(xué)生的專業(yè)實力拓展就會遇到諸多的問題，且未來在就業(yè)過程中所面臨的壓力也相對較大。所以，結(jié)合現(xiàn)代社會發(fā)展需要，將人才教育引導(dǎo)的模式轉(zhuǎn)變，在教學(xué)改革階段理清側(cè)重點，使得信號處理類課程教學(xué)能夠按照計劃目標(biāo)有序進(jìn)行，對此筆者結(jié)合實踐開展分析探討，以期能夠給廣大教師帶來積極借鑒參考作用。

1 電子信息專業(yè)中信號處理類課程教學(xué)目標(biāo)要求

從課程結(jié)構(gòu)設(shè)置來看，信號處理類課程主要包含信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理2 個主要學(xué)科，這是該專業(yè)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)階段，通過這方面知識擴(kuò)展學(xué)習(xí)范圍的必要途徑。信號處理類課程是專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，信號系統(tǒng)與數(shù)字信號處理兩個學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)設(shè)置方面相似性較高，主要內(nèi)容都集中在時域、頻域兩個方面。但是在具體的問題分析期間，所應(yīng)用的方式方法存在一定的差異性，在進(jìn)行頻域分析期間，數(shù)字信號處理會應(yīng)用離散傅里葉變換分析，所以兩個學(xué)科的核心理念存在一定的差異性。學(xué)生在初次接觸這門學(xué)科期間，由于對一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念的熟悉度不足，在物理概念和工程概念導(dǎo)入階段會出現(xiàn)一種錯誤的認(rèn)知。但是這兩個基礎(chǔ)概念以及理論條件，是達(dá)成信號類課程系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的必要條件，因此教師要從實踐應(yīng)用要求入手，讓學(xué)生明確課程學(xué)習(xí)要點，更好地適應(yīng)課程教學(xué)改革的后續(xù)要求。

2 信號處理類課程教學(xué)實際情況分析

信號處理類課程因自身的特點較為顯著，因此，在專業(yè)教學(xué)階段應(yīng)用傳統(tǒng)課程教學(xué)模式存在諸多的問題。通常課程內(nèi)容較為豐富，不同的知識的關(guān)聯(lián)性較大，且學(xué)習(xí)與實踐往往是持續(xù)性開展的，每個學(xué)期完成幾個不同專業(yè)的學(xué)習(xí)，在未設(shè)立課程教學(xué)體系的情況之下，探討學(xué)科之間的規(guī)律是教學(xué)工作的重點與難點。此外，信號處理類課程通常是較為抽象且復(fù)雜的，與實際的項目工程有緊密聯(lián)系，在課程教學(xué)階段會利用上機(jī)仿真或?qū)嶒炇也僮鞯男问?，只做一些簡單的操作案例，學(xué)生在完成書本上的實驗操作步驟之后，仍然與實際的項目要求有較大的差異性，所以在信號處理方面的實際意義未能全面了解。所以，盡快調(diào)整課程教學(xué)結(jié)構(gòu)幫助學(xué)生適應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)要求極為關(guān)鍵，是保障課程教學(xué)質(zhì)量的必要措施方法。

3 電子信息工程信號類課程教學(xué)改革創(chuàng)新實踐措施方法

3.1 優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，推進(jìn)教學(xué)改革

在信號處理類課程教學(xué)階段，教師要幫助學(xué)生有效應(yīng)用信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)平臺，將豐富的課程教學(xué)資源應(yīng)用起來，擴(kuò)大個人的學(xué)習(xí)范圍。在教學(xué)設(shè)計階段要優(yōu)化應(yīng)用這一課程教學(xué)思路，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)需要組建專門的專家教學(xué)團(tuán)隊，利用平臺發(fā)布各個環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生在線上學(xué)習(xí)的過程中，可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行主題內(nèi)容的選擇。項目題目通常與一般的課程聯(lián)系緊密，并且能夠滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的目標(biāo)要求。教師需要對學(xué)生進(jìn)行分組，原則是根據(jù)學(xué)生的性格、學(xué)習(xí)情況等優(yōu)化成員結(jié)構(gòu)。實踐證明學(xué)生在分組討論階段，在信號處理類課程實踐階段能夠降低難度，其他的實踐操作可行性也顯著提升。學(xué)生選定主題之后要申請教師的批復(fù)，經(jīng)過探討分析之后將項目的難度降低，并提出學(xué)生自己的想法。當(dāng)分組分工確定之后，小組成員再按照學(xué)習(xí)要求對信號處理類課程具體的實踐要求進(jìn)行確認(rèn)。

學(xué)生在信號處理類課程實踐階段，最終的學(xué)習(xí)成果或項目計劃都可以發(fā)布到平臺之中，教師審核相應(yīng)的項目，并做好各個階段學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度跟進(jìn)，對小組成員進(jìn)行監(jiān)督引導(dǎo)。以項目為單位將進(jìn)度計劃表制訂出來，在不同的時間節(jié)點或任務(wù)目標(biāo)的引導(dǎo)之下，嚴(yán)格按照計劃進(jìn)行。應(yīng)用這種自發(fā)性的教學(xué)模式，能夠給學(xué)生提供更多的自主選擇權(quán)利，且學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的互動交流效果顯著提升，經(jīng)過一次次的創(chuàng)新實踐，課程教學(xué)改革的目標(biāo)也能順利完成。

3.2 優(yōu)化課程教學(xué)體系，注重整合利用教學(xué)資源

信號處理類課程教學(xué)指導(dǎo)的核心目標(biāo)，就是幫助學(xué)生根據(jù)不同特點的信號進(jìn)行研究分析，并做好信號的處理或應(yīng)用，最終實現(xiàn)既定的工作目標(biāo)。在幫助學(xué)生構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的過程中，有關(guān)于學(xué)生的個人能力、學(xué)習(xí)素養(yǎng)等方面的要求諸多，教師需要根據(jù)課程體系計劃目標(biāo)，將有機(jī)的教學(xué)模式構(gòu)建起來，確定適宜學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展整體，避免教學(xué)內(nèi)容過于煩瑣而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師課程體系設(shè)置階段，要將信號分析、系統(tǒng)分析區(qū)分開來，確定技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用的目標(biāo)方案，實現(xiàn)對各類信息的綜合判斷，當(dāng)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系確立起來，此時的學(xué)科基礎(chǔ)理論始終是服務(wù)于時間應(yīng)用要求的，學(xué)生在實踐過程中也能將自己的技能有效強(qiáng)化。與以往的課程教學(xué)完全不同的是，學(xué)生在學(xué)習(xí)階段較為靈活，在實踐應(yīng)用期間也有了良好的依據(jù)條件。當(dāng)具體的知識結(jié)構(gòu)、課程體系設(shè)置都能夠?qū)⒏黝愒?、方法等有效?yīng)用起來，理論基礎(chǔ)與工程基礎(chǔ)相互配合，學(xué)生在創(chuàng)新實踐探索期間基本上都是按照項目工程所開展的。

課程教學(xué)資源整合應(yīng)用，需要將基礎(chǔ)概念、核心原理明確起來，在信號系統(tǒng)與實踐結(jié)合的過程中，運(yùn)算分析與其中的變化原理都需要貫徹課程教學(xué)活動的始終。教師幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論，并有序開展各類基礎(chǔ)概念、基本理論的闡述，最終能夠確立學(xué)習(xí)目標(biāo)，而不是按照課程教學(xué)主線按部就班地進(jìn)行理論分析，然后解析出某種結(jié)論。教學(xué)過程中要注重循序漸進(jìn)的引導(dǎo)，確立課程的主線并將抽象化的基礎(chǔ)概念與實踐結(jié)合起來。在頻域、時域相關(guān)內(nèi)容分析的過程中，教師需要將科技手段結(jié)合應(yīng)用，一邊演示一邊將相應(yīng)的課程教學(xué)活動推進(jìn)，此時抽象化的課程教學(xué)內(nèi)容得以完善，一些較為枯燥的定義、概念等都能夠立刻變得清晰明了，有助于推進(jìn)下一個階段的研究分析。

3.3 優(yōu)化課程教學(xué)方法，提升教學(xué)效率

信號處理類課程教學(xué)指導(dǎo)期間，教師要將學(xué)生視為課堂教學(xué)的主體，將師生之間的互動交流效果提升，給學(xué)生提供更多的實踐探索機(jī)會。課堂上教師不要添加過多的個人意愿，或者被書本中的內(nèi)容所束縛。而是應(yīng)該關(guān)注學(xué)生在專業(yè)發(fā)展方面的需求，避免學(xué)生出現(xiàn)思維局限性的問題。教師可以將預(yù)習(xí)講解與研討教學(xué)緊密結(jié)合起來，在課程教學(xué)階段，學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的活動主人翁，教師應(yīng)該輔助其參與到各類學(xué)習(xí)實踐活動之中。顯然教師的身份轉(zhuǎn)變，不再單一地對學(xué)生傳遞各類知識，也會傾聽學(xué)生的訴求，共同推進(jìn)課程教學(xué)改革工作。

教師應(yīng)該考慮給學(xué)生提供相應(yīng)的實驗平臺，傳統(tǒng)的信號與系統(tǒng)實驗，多半都是在硬件電路支持下所完成的，最終的實驗效果不清晰，一些學(xué)生在過程中往往會出現(xiàn)錯誤判斷，大量的時間都耗費(fèi)在電路調(diào)試方面。但是在科學(xué)計算以及軟件分析相關(guān)實踐環(huán)節(jié)，將計算機(jī)軟件平臺有效利用起來，能夠鍛煉學(xué)生的能力，并幫助學(xué)生在實踐與相關(guān)的題目解析中獲得平衡發(fā)展的條件。將可視化的計算軟件平臺應(yīng)用起來，在工作界面、操作手法方面，有了科技手段的支持，學(xué)生有意識地應(yīng)用計算機(jī)完成信號處理類課程相關(guān)實踐問題的處理。教師結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的軟件平臺，在后續(xù)的課程設(shè)計、課題研究方面也能獲得良好依據(jù)。

3.4 強(qiáng)調(diào)理論與實踐之間的有效結(jié)合

教師在日常的課程教學(xué)指導(dǎo)階段，要跟蹤課程教學(xué)結(jié)果并明確教學(xué)發(fā)展動態(tài)。在進(jìn)行數(shù)字信號處理理論應(yīng)用期間，教師要了解產(chǎn)業(yè)最新的發(fā)展動態(tài)，了解經(jīng)典譜分析與現(xiàn)實工作之間的差異性。新時代背景之下，人們對信號處理工作的要求逐漸增多，所以現(xiàn)代譜與信號譜之間的差異性確立起來之后，通過小波變換等相關(guān)課程內(nèi)容的深入講解，并在教學(xué)過程中將電子信息專業(yè)發(fā)展做相應(yīng)的介紹，學(xué)生在專業(yè)知識探索分析的過程中獲得新的學(xué)習(xí)思路，提升各類課程知識探索分析階段的積極性，在求知欲引導(dǎo)之下有動力進(jìn)行專業(yè)拓展。

因此，教師在設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容期間，也需要深入研究教材內(nèi)容并適當(dāng)?shù)貒@實踐進(jìn)行拓展，學(xué)生在創(chuàng)新實踐的過程中，感知到自己所學(xué)的知識并不是沒有實用價值的，在未來的創(chuàng)新實踐階段也能獲得良好的動力，通過自己的努力拓展專業(yè)學(xué)習(xí)范圍。

4 結(jié)束語

電子信息工程中信號處理類課程教學(xué)指導(dǎo)，教師要明確課程教學(xué)的側(cè)重點，優(yōu)化課程教學(xué)方案，幫助學(xué)生深入到課程學(xué)習(xí)階段。合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生在創(chuàng)新實踐的過程中，有新的思路，則對信號處理類課程知識的了解更為全面，專業(yè)能力提升，未來就業(yè)或?qū)嵺`也能得到保障。