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测试技术与信号处理的课程教学改革论文
对测试技术与信号处理的课程教学改革的研究是为了提高该门课程的教学质量，得到课程体系、内容、环节、模式等方面进行的改革措施。
测试技术与信号处理的课程教学改革论文【1】
摘要：测试技术与信号处理是一门实践性较强的综合性课程，理论部分难以理解。
长期以来，同学们反映课程深奥难懂，导致了学习积极性锐减。
关键词：测试技术与信号处理;激发式教学;项目引导
《测试技术与信号处理》课程是我校机械类专业本科生的基础必修课，一般在大三上学期开设。
课程知识面较广，是融合了信号及其信号分析、传感器技术、模拟电路技术、数字信号处理技术等内容的一门综合性课程。
课程首先讨论常用信号以及信号变换处理基本方法，测试系统的特性，常用传感器及其信号模拟电路设计、数字信号处理以及常用物理量的测试方法。
它涵盖了诸多学科，尤其是在第二章的常见信号处理方法中，涉及了傅里叶变换、小波分析等抽象内容。
为了加深对理论部分的理解，必须通过大量的实验来验证，因此对实践环节要求较高。
针对上述难点，本文首先分析以往教学模式下的缺陷，之后对我们进行的教学模式改革进行汇总。
一、以往教学方法的不足
1.基础知识环节薄弱。
测试技术与信号处理课程内容涉及面很广，是一门综合型课程。
包括信号与系统、检测技术，微机原理等众多技术，是一门多学科交叉的课程。
例如在第二章测试信号的基本特性的时候，要对时域信号进行傅里叶变换、微积分等运算，尤其是在讲解傅里叶的基本特性的时候，使用了众多的积分变换的知识。
这些都是以前所学的高等数学中的知识，而这部分内容学生一般在大一就学过了，隔了一年多的时间，部分内容学生都忘了，因而进展较慢。
在上课的时候，教师还得带领学生复习以前的相关知识，造成整体教学进度缓慢，学生学起来也比较吃力。
2.教学方法单一。
以往的教学过程中，一般都是教师占据主导地位，学生跟着教师的思路一步一步学习理解。
这种“填鸭式”教学方法虽然有利于教师有效的把握教学进度和学生的掌握能力，结果是会造成学生被动得死记硬背，理解了表象，但是难以深入的举一反三，完全抹杀了学生的积极性和创新性。
这对后续的内容也造成了教学内容的脱节，难以贯穿整个知识体系。
比如在讲解随机信号这一节的相关函数应用中，对于相关函数的有关运算，深奥、难以理解，而且涉及到以往高数的概率论与数理统计的内容，很多学生学得不是很好。
大多数学生在计算的过程中，只能按照书本上的基本公式求解，计算过程复杂烦琐。
3.实验力度不够。
测试技术与信号处理课程由于涵盖的内容非常广，对实验的要求比较高，涉及到信号处理、模拟信号调理等相关知识，而且实验难度也比较大。
在实验教学中，主要存在两个问题：一是由于实验难度大，现有实验仪器设备又不足，因此难以完成较为复杂的实验。
然而如果简化实验，则又达不到预期的实验效果，使得学生在学习理论课的过程中无法与实践相结合，与实际问题相脱节，觉得该课程深奥难懂，枯燥无味。
二是实验教学中一般要求学生按照实验指导书步骤操作，学生只能根据实验一步一步的进行，无法扩宽相关知识，从点到线的理解;无法全面理解相关知识的内在联系，从而不能提高学生的积极性和主观性。
二、深化教学改革
1.教学内容的增加。
通常情况下，教学进程是教师以课程教学大纲为基础，逐步深入地讲解各个章节内容。
比如讲到第五章“常用传感器”这一章节，按照大纲要求主要讲解电阻应变式、电感式、电容式、压电式、光电式、热电式等传统的物性型传感器的基本原理、特性、信号调理电路及实际应用。
这些传感器都是传统的教学内容，多少年都没有变化，已经相当成熟。
随着现代科技的发展，越来越多的传统传感器已无法满足现代化机电装备要求，很多综合性能传感器、智能型以及小型化传感器成为了传感器今后的发展趋势。
特别是基于多学科内容的生物传感器以及纳米型、微小型传感器等都在原有的传统传感器基础上有了很大的提升，应用范围更广。
我们在原有的教学大纲基础上适当增加这些新技术、新知识，使学生能够及时了解当前传感器的发展方向，以提高他们的学习积极性。
我们在本课程教学过程中增加了智能型传感器、网络型传感器的相关知识，这类传感器尤其在计算机测控领域应用广泛，它可以直接将物理量转化为数字信号，便于就地显示和数据远传。
2.激发式教学模式的推进。
测试技术与信号处理是机械类本科学生的一门综合性的课程，主要是培养学生掌握信号与系统、常用传感器、信号调理技术、机械工程测试技术的专业性基础课程，具有很强的实用性和应用性。
目前，很多学生出于就业压力，往往侧重于“短平快”的技能练习，上课不能很好地集中注意力，积极性逐渐减弱。
我们在教学过程中适当搜集周边相关企业实际遇到的难题，以这些问题入手，逐步讲解解决这些问题的思路、原理和方法，这样极大的激发了学生的学习兴趣，达到了良好的效果。
3.以精品课程建设为重点，整体优化、突出课程的实用性。
在课程教学改革中，首先应该是以教学大纲的基本要求为准则，重点是以基础性和知识、能力、素质协调发展、综合提高为原则。
课程综合体系的建设主要以基础课和教学平台建设为重点，逐步带动专业课建设。
目前已经取得了一定的成效，测试技术与信号处理已分别建成校级和省级精品课程。
在课程建设工作中，课程责任人应按照精品课的标准，制定切实可行的课程建设规划，课题组成员通过定期检查、评估、课程研讨等措施，以加强课程建设工作。
课程建设注重教学内容的改革，结合班级同学对知识点实际掌握能力的基础和本领域发展水平及趋势的基础上，制定改革的总体方向。
对于每一章节内容，则要求在充分理解课程内容的前、后相关课程的基础上，及时进行课程内容的调整与优化，把教改成果和学科当前最新发展技术添加到教学内容中。
4.以科研项目为基础来提高学生的实践能力。
提出“以工程案例和生产实践为主线的测试技术课程教学模式”，利用良好的试验教学平台，开放实验室、科技创新实践平台，针对教学知识点，结合工程题目设计实验案例，让学生自己设计和集成测试系统，重点培养创造意识，增强工程分析和实际应用能力。
在课堂讲授过程中，结合实际工程案例，利用教师承担过的科研项目以及积累的实际应用案例，从案例中提取出适当难度的子问题，作为一个小的子项目来让学生实际进行设计，使学生能够更加深入地感受到测试技术的基本原理价值，避免枯燥无味的书本理论分析，提高了学生的学习积极性。
从问题的提出，方案的制订，到传感器的选型、模拟信号调理电路的设计、滤波等一系列环节，均由学生以小组为单元参与设计，每个组的设计方案均有所不同。
最终学生都能很好的完成设计，指导教师再逐一对设计方案进行点评，学生也很有成就感，达到了很好的学习效果。
“测试信号分析与处理”课程教学改革的思考【2】
摘要：“测试信号分析与处理”是测控技术及仪器专业的核心课程之一，提出了在该课程教学改革中对学生自主学习能力的培养、学生创新能力的培养、学生实践能力的培养、学生国际化能力的培养和学生可持续发展能力的培养等内容的思考，并给出了自己的体会。
关键词：测试信号分析与处理;教学改革;能力培养
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的动力。
培养和造就创新型人才，是建设创新型国家、实施科教兴国战略和人才强国战略的关键，意义重大。
高等学校肩负着培养创新人才、发展科技文化、服务经济建设的历史重任，培养具有创新能力的人才，是高等学校的首要任务，需要在教学的各个方面为培养大学生创新能力创造条件。
高等学校课程教学改革应围绕培养具有创新能力的人才这个首要任务进行。
通过多年来进行“测试信号分析与处理”课程的教学实践，就该课程教学改革中围绕培养具有创新能力的人才这个首要任务的若干内容进行思考并提出自己的体会。
一、“测试信号分析与处理”课程的重要性
“测试信号分析与处理”是测控技术及仪器专业的核心课程之一，随着科学技术的迅速发展，信号处理技术已成为我国实施以信息化带动工业化战略的桥梁。
“测试信号分析与处理”课程的研究对象是动态测试中常用的传感器、信号调理电路及记录仪器等的工作原理，测量装置基本特性的评价方法，测试信号的分析和处理，以及常见物理量的测量方法等。
通过本课程的学习，培养学生能合理地选用测试装置并初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能，为学生进一步学习、研究和处理测试技术问题打下基础。
二、学生能力的培养
1.学生自主学习能力的培养
“测试信号分析与处理”是一门理论性和实践性都很强的课程，其特点为概念抽象，数学计算量大，并且涉及大量的矩阵计算和公式推导，计算复杂，势必使学生难以理解，使教学质量大打折扣。
而且由于该课程的适用面极广，很多学校的不同专业都开设了该课程，但课程与专业的结合并不紧密，没有突出其专业特色。
如何调动学生学习的主观能动性、培养学生自主学习能力非常重要。
我们在教学实践中体会到：
第一，教师要充分认识到学生是教学的主体，是创新素质、创新思维和创新能力培养的对象，学生应结合自己的特点，适应创新能力培养教学方式的要求，充分发挥自己的主观能动性和主体精神，培养自主学习、主动创新的精神和能力。
第二，教师要充分认识到自己在教学过程中的主导作用，教师本身应结合自己的特点不断提高自己的创新素质、创新思维和创新能力，成为教育教学的创新者。
并以此调动学生自主学习，激发学生求知欲和对创新能力培养的要求和行动。
第三，教师应将自身的特点与学生的特点有效地融合，在教学内容、教学组织形式、教学方式方法等方面要融合师生的教与学的特点，适应学生的基础条件和个性特点，应当注意从学生的实际出发，选择那些更能促进和发展学生独立性学习、培养学生创新能力的教学内容、组织形式、方式方法。
当前工科大学教学方法的改革与创新，着眼点应在于如何通过教师的引导，使学生作为学习主体积极主动地进行探索性学习，从而完成大学阶段的知识意义建构。
[1]我们在培养学生自主学习能力的教学方法的改革方面进行了一些尝试，如通过课堂启发式教学、推荐学习资料、布置研讨问题、组织课后讨论、安排学后总结等，提高学生自主学习的兴趣和主观能动性。
教师不仅在课堂上传授知识，更注重组织、引导和鼓励学生参加实践，发现问题、解决问题和勇于创新，利用学校一切有利的教学资源，以任务带动教学，通过课程设计、课程实习，真刀真枪地在实践中学习和提高。
2.学生创新能力的培养
教学活动是大学生创新能力培养的基本载体，应把创新能力培养融入到学科教学的各个层面和环节，培养学生学会获取、选择、判断和运用知识的能力。
首先，要认识到知识、技能的传授与获取是为了创新，创新才是教学的动力与目的。
其次，学生创新能力的培养是一个系统，它包含创新素质、创新思维能力和创新实践能力的培养，包含着这些内容的融合、统一、协调、发展。
第三，学生创新能力的培养寓于教学过程的各个方面，其中包括课程教学。
如在教学中采用研究型教学模式，以知识教育为依托，以能力培养为主要内容，把学习、研究、实践有机结合，引导学生充分发挥主观能动性，创造性地运用知识的融合、重构、聚变和创新，培养学生自主发现问题、研究问题和解决问题的能力和创新能力，同时将学生培养成具有科学研究的精神、团结合作精神和科学态度的，高层次、复合型、多样化的高素质创新型人才。
引导和组织学生进行研究性学习是“卓越工程师教育培养计划”着力推行的教学组织形式和教学形式，关系到参与高校的卓越工程师培养目标的实现和培养标准的达到。
[2]“测试信号分析与处理”课程同样肩负培养学生创新能力的任务。
在“测试信号分析与处理”课程中，我们对培养学生创新能力方面进行了一些尝试，如构建创新性教学内容、采用研究性与项目型教学方式方法、布置研讨性课后问题和组织专题讨论等，以培养学生的创新能力。
3.学生实践能力的培养
实践教学是课程的重要组成部分，它既能巩固和加深学生对理论知识的感性认识，训练学生动手操作的实践技能，又能培养学生观察能力、思维能力、创新能力和综合素质，是培养大学生创新意识、创新精神和创新能力的重要阵地。
在学生实践能力的培养方面，第一，师生都要切实认识到理论与实践的关系，理论来源于实践，又受实践检验，实践才是科学发展的原动力，因此要非常重视实践能力的培养。
第二，学生实践能力的培养是一个综合系统，它强调理论知识学习与实践能力培养的有机结合，强调教学内容、教学组织形式、教学方式方法、教学环境与管理条件的协调发展，因此要加强实践教学中各种教学资源的优选、整合、重构、创新，以最有效的教学模式最大限度地提高学生的实践能力和在实践中的创新能力。
第三，实践是创新的基础，要有原创性的科研和创业成果，就要有原创性的实践研究经历，因此在打好实践基础时，要加强实践教学的前沿性、探索性、综合性和应用性，在学生实践能力的培养方面从原创性上下功夫。
可以通过建立实验教学体系、改革实验教学内容与方法、开放实验教学、重视专业实习、推行实验室开放基金立项等提高实验实习型教学方式的教学效果，也可通过单独开设专业综合实践课程，并在实验内容、时间、方法上加以改革，有效地采用设计实验教学法、任务驱动教学法，在基础性实验的基础上，安排设计性实验、探索性实验，使实验更具有前沿性、综合性和应用性。
由于“测试信号分析与处理”课程涉及的概念和理论知识比较抽象，所以学生不易掌握和理解其重要的分析方法，更难以利用相关知识解决相应的专业问题。
其解决途径是提供一个良好的实验环境，让学生在实践中理解所学知识点，将原理与应用结合起来。
我们在这方面进行了一些尝试，如在信号分析和处理方面，充分应用MATLAB软件提供的数据采集工具箱、信号处理工具箱以及滤波器设计工具箱等相关命令和函数，培养学生的研究和开发能力等。
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