信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊改革與實(shí)踐方法研究

高先和，石朝毅，盧 軍

（合肥學(xué)院 電子信息與電氣工程系，安徽 合肥 230601）

信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊改革與實(shí)踐方法研究

高先和，石朝毅，盧 軍

（合肥學(xué)院 電子信息與電氣工程系，安徽 合肥 230601）

信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊是合肥學(xué)院電子信息工程專業(yè)模塊改革與建設(shè)的重要組成部分.根據(jù)合肥學(xué)院“應(yīng)用型”辦學(xué)定位與創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本文針對信號檢測技術(shù)模塊的傳統(tǒng)教學(xué)方法注重課堂理論講解的完整性和系統(tǒng)性、較少考慮實(shí)驗(yàn)實(shí)踐與整體優(yōu)化的問題，在人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價方式、企業(yè)工程師參與實(shí)踐教學(xué)等方面開展了改革與實(shí)踐，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和創(chuàng)新實(shí)踐精神等方面取得了較好的效果.

應(yīng)用型；創(chuàng)新性；信號檢測技術(shù)

1 引言

合肥學(xué)院電子信息工程專業(yè)是國家級特色專業(yè)和省級特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，該專業(yè)開設(shè)的信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊是一個極為重要的專業(yè)方向選修系列模塊.通過該模塊學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠具備應(yīng)用信號檢測理論及技術(shù)解決實(shí)際問題的能力.同時，基于該模塊所掌握能力，結(jié)合控制、通信相關(guān)理論與技術(shù)，能夠分析及設(shè)計(jì)集檢測、控制及數(shù)據(jù)傳輸為一體的系統(tǒng)，是合肥學(xué)院“應(yīng)用型”辦學(xué)定位在電子信息工程專業(yè)信號檢測技術(shù)領(lǐng)域的具體體現(xiàn)，是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的有效途徑.

信號檢測技術(shù)模塊課程具有多學(xué)科交叉、涉及較多數(shù)學(xué)知識和算法理論的特點(diǎn).傳統(tǒng)的教學(xué)方法多注重課堂理論講解，重視系統(tǒng)完整性和系統(tǒng)性，較少考慮實(shí)驗(yàn)實(shí)踐與整體優(yōu)化，造成教學(xué)專業(yè)面過窄，基礎(chǔ)不夠夯實(shí)，無法沒有滿足信號檢測技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展的需求，并導(dǎo)致學(xué)生在校理論學(xué)習(xí)與企業(yè)需求脫節(jié)等問題.這與“應(yīng)用型”本科院校培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)是不相符的[1-3].

針對以上問題，本文在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果評價以及師資隊(duì)伍建設(shè)等方面開展了研究.

2 信號檢測技術(shù)模塊

信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊課程是在熟練掌握信號的基本概念、模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換、信號的時域與頻域相關(guān)特性的基礎(chǔ)上，深入掌握傳感器和轉(zhuǎn)換技術(shù)等理論，并將信號檢測技術(shù)的主要理論應(yīng)用到電子測量與儀器、傳感器檢測技術(shù)的專業(yè)課程.該模塊課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用信號檢測理論及技術(shù)解決實(shí)際問題的能力，為從事相關(guān)領(lǐng)域研究與開發(fā)打下扎實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ).該模塊包括《傳感器與檢測》（理論與實(shí)驗(yàn)）、《電子測量與儀器》（理論與實(shí)驗(yàn)）、以及《信號處理技術(shù)》（專業(yè)實(shí)踐設(shè)計(jì)）三個子模塊，模塊間的關(guān)系如圖1所示.

圖1 模塊間關(guān)系

3 改革與實(shí)踐方法

針對傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在的問題，本文將《傳感器與檢測》《電子測量與儀器》所涉及的主要理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，通過“項(xiàng)目驅(qū)動式”的教學(xué)方法，將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目有機(jī)地結(jié)合，在此基礎(chǔ)上，利用《信號處理技術(shù)》進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐，用項(xiàng)目對能力進(jìn)行實(shí)訓(xùn)[4-5]；同時，采用合理的學(xué)習(xí)效果評價與質(zhì)量監(jiān)控體系對教學(xué)效果進(jìn)行評價，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果并提高教師的理論與實(shí)踐教學(xué)能力.具體措施如下：

3.1 整合教學(xué)內(nèi)容

將《傳感器與檢測》、《電子測量與儀器》所涉及的主要理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，通過“項(xiàng)目驅(qū)動式”的方式，將主要授課內(nèi)容融入到一個個項(xiàng)目中去，將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目有機(jī)地結(jié)合[6]；在此基礎(chǔ)上，利用《信號處理技術(shù)》模塊進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐，用項(xiàng)目對能力進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)一體化設(shè)計(jì)，讓學(xué)生充分體會到的之前所學(xué)理論知識的“有用性”，能學(xué)有所用，提高學(xué)習(xí)的積極性，同時又使學(xué)生提前接觸到實(shí)際項(xiàng)目，滿足應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)的目標(biāo).

我們在簡要講授基本原理的基礎(chǔ)上，其中一個初步擬定的“項(xiàng)目驅(qū)動式”教學(xué)方法中的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和其中包含的主要教學(xué)內(nèi)容如圖2所示.首先通過討論學(xué)習(xí)，分析確定檢測量，在此基礎(chǔ)上選取合適的測量方法和測量元件，最后對測量過程及測量誤差進(jìn)行分析，由此掌握信號檢測技術(shù)的理論與實(shí)踐.如果進(jìn)一步探索，學(xué)生還可以拓展學(xué)習(xí)控制及通信的相關(guān)理論與技術(shù)，在測量結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)傳輸.通過該項(xiàng)目的分析設(shè)計(jì)過程，學(xué)生可以深入理解信號檢測理論與技術(shù)，同時，項(xiàng)目的延伸性使得學(xué)生可進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)范圍，體會到學(xué)科的交叉與融合.

圖2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)及其包含的主要內(nèi)容

3.2 改革教學(xué)方法

針對具有很強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用背景的電子信息工程專業(yè)教學(xué)，采用以工作過程為導(dǎo)向的“項(xiàng)目驅(qū)動式”教學(xué)方法為主要教學(xué)方法，與傳統(tǒng)的教學(xué)法相比，主要有三大轉(zhuǎn)變：以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目為中心，以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨ぷ鬟^程為中心.

“項(xiàng)目驅(qū)動式”教學(xué)法是基于工作過程的一種探究式教學(xué)方法[7]，由教師將所要學(xué)習(xí)的新知識隱含在一個或幾個基于工作過程為導(dǎo)向的項(xiàng)目之中，學(xué)生通過自己對工作過程的項(xiàng)目進(jìn)行分析、討論，明確項(xiàng)目的工作過程大體涉及哪些知識，在老師的指導(dǎo)和幫助下找出解決問題的方法，最后通過項(xiàng)目的完成而實(shí)現(xiàn)對所學(xué)知識的傳授,用項(xiàng)目對能力進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù).

3.3 質(zhì)量監(jiān)控評價

建立與專業(yè)模塊課程相適應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與學(xué)習(xí)效果評價體系.合理的學(xué)習(xí)效果評價與質(zhì)量監(jiān)控體系是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)知識、能力、學(xué)習(xí)態(tài)度的產(chǎn)出以及監(jiān)控教師的教學(xué)行為的有效保證.

圖3 教學(xué)與學(xué)習(xí)效果評價體系

圖3中的建立學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)，也即學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)該達(dá)到的綜合能力；提供學(xué)習(xí)機(jī)會可以被廣泛地視為教師所做的包括激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提出學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié)等各種與教學(xué)有關(guān)的活動；學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)可采用隨堂測驗(yàn)、完成設(shè)計(jì)或?qū)W習(xí)的過程、綜述報(bào)告、設(shè)計(jì)報(bào)告以及完成項(xiàng)目的答辯、期末考試等形式進(jìn)行評價；通過分析評價學(xué)習(xí)效果，我們能夠掌握學(xué)生掌握了什么知識、能夠做什么，以及學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)；然后，將這一結(jié)果反映到其后的教學(xué)過程，評價并修正我們的教學(xué)過程.

3.4 師資隊(duì)伍建設(shè)

師資隊(duì)伍的合理配置是創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)成功的重要保障，創(chuàng)新性應(yīng)用型教學(xué)的核心是學(xué)生能熟練掌握所學(xué)基礎(chǔ)理論知識，完成具有一定企業(yè)背景的工程項(xiàng)目，因此要求教師隊(duì)伍既要能善于教學(xué)，又要具有企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，并給予學(xué)生實(shí)際的指導(dǎo)[8-9].針對善于教學(xué)的教師充足，具有實(shí)際工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的教師匱乏的情況，從兩個方面進(jìn)行解決：一是自己培養(yǎng)，送在崗教師到企業(yè)去，進(jìn)行掛職社會實(shí)踐，鼓勵支持教師參與企業(yè)橫向項(xiàng)目的開發(fā)，從而積累實(shí)際工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)；二是與企業(yè)合作，聘請企業(yè)高級工程師或工程師到學(xué)校上課、指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目.

4 改革與實(shí)踐效果

在實(shí)際教學(xué)過程中，通過與學(xué)生的實(shí)際情況相結(jié)合，我們的改革與實(shí)踐取得了良好的教學(xué)效果.電子信息工程專業(yè)的學(xué)生的創(chuàng)新及應(yīng)用能力得到了明顯的提高，電子信息工程專業(yè)核心競爭力和社會影響力得到全面提升.培養(yǎng)的學(xué)生相繼獲得中國智能制造挑戰(zhàn)賽全國總決賽特等獎、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽全國一、二等獎及多項(xiàng)省級一等獎、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽安徽省金獎、“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽全國三等獎等諸多獎項(xiàng).同時，我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)也相繼獲得獲得安徽省高等學(xué)校省級教學(xué)成果一、二等獎1次、三等獎1次，合肥學(xué)院教學(xué)成果一等獎1次、二等獎1次.

5 總結(jié)

本文針對目前信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊中所包含的《傳感器與檢測》《電子測量與儀器》等專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容偏重理論、輕實(shí)踐的問題，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果評價以及師資隊(duì)伍建設(shè)等方面開展了研究，建立了企業(yè)參與的項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)，培養(yǎng)了應(yīng)用型創(chuàng)新性人才，探索出了符合應(yīng)用型本科院校的教學(xué)形式，能夠促進(jìn)電子信息工程專業(yè)應(yīng)用型教學(xué)實(shí)踐，同時也為其它同類院校的專業(yè)模塊課程建設(shè)提供了改革經(jīng)驗(yàn).

〔1〕潘麗峰,羅丹,楊燦.電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的策略研究[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào),2016(18):99-100.

〔2〕曹陽.基于工程教育認(rèn)證理念的電子信息工程專業(yè)建設(shè)研究[J].中國教育技術(shù)裝備,2016(16):71-73.

〔3〕劉春,高小飛,王魯楊.培養(yǎng)應(yīng)用型人才目標(biāo)下的“電工電子技術(shù)”課程教學(xué)改革[J].課程教育研究：學(xué)法教法研究, 2015(34)：16-17

〔4〕張迪.電子信息工程專業(yè)CDIO高級項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐[J].黑龍江科技信息,2016(17):68.

〔5〕劉曉杰,羅印升,薛波，等.電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的研究與探索——以江蘇理工學(xué)院為例[J].江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào),2016(2):74-78.

〔6〕陳旭輝.項(xiàng)目教學(xué)的項(xiàng)目開發(fā)、教學(xué)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2009,336:59-61.

〔7〕汪木蘭.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”中系列化探究式項(xiàng)目教學(xué)的設(shè)計(jì)原則[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(23):9-12.

〔8〕徐艷.應(yīng)用型本科高校教師頂崗鍛煉管理模式探究[J].邯鄲學(xué)院學(xué)報(bào),2016,26(1)：108-110.

〔9〕王素華.應(yīng)用型本科《倉儲管理》實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)[J].科技經(jīng)濟(jì)市場,2016(9)：130-132.

G642.0

A

1673-260X（2016）12-0225-02

2016-10-23

安徽省教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“電子信息工程專業(yè)信號檢測技術(shù)專業(yè)方向模塊改革與實(shí)踐”(2015jyxm310)