信息處理類課程教學(xué)改革
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摘要：信息處理類課程具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象及應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，尤其是學(xué)生空間想象力較差、數(shù)學(xué)理論功底薄弱和學(xué)習(xí)效率低等，直接影響教學(xué)質(zhì)量．運(yùn)用引導(dǎo)法、案例分析和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法等教學(xué)方法，引用Flash動(dòng)畫(huà)、Matlab/Simulink等教學(xué)手段，從理論教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法和手段，實(shí)踐教學(xué)及評(píng)價(jià)體系等方面對(duì)信息處理類課程進(jìn)行改革．通過(guò)教學(xué)模式的改革，學(xué)生能夠熟練掌握相關(guān)課程知識(shí)以及課程間交叉知識(shí)的應(yīng)用，具備一定的實(shí)踐和研究能力，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和需求的創(chuàng)新型人才．
關(guān)鍵詞：信息處理；教學(xué)改革；教學(xué)質(zhì)量
信息處理類課程是高校電子信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用．信息處理類課程具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象及應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，尤其是學(xué)生空間想象力較差、數(shù)學(xué)理論功底薄弱和學(xué)習(xí)效率低，直接影響教學(xué)質(zhì)量[1-3]．信息技術(shù)所涉及專業(yè)是技術(shù)更新最多、發(fā)展最快的專業(yè)之一，形成了一系列新的需求．高等學(xué)校的人才培養(yǎng)模式正在由知識(shí)型向能力素質(zhì)型轉(zhuǎn)變[4]．因此，研究對(duì)信息類基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革，具有十分重要的意義．
1信息類課程教學(xué)現(xiàn)狀信息類教學(xué)的特點(diǎn)
1.1.1理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象信息類課程主要表現(xiàn)為原理復(fù)雜、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高和概念抽象等[5]．
1.1.2內(nèi)容覆蓋面廣信息類課程主要涉及工程數(shù)學(xué)、電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理和數(shù)字信號(hào)處理等多門(mén)課程[6]．
1.1.3邏輯性強(qiáng)信息類課程知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容都抽象，需要較強(qiáng)空間想象能力和邏輯思維能力才能真正理解[7]．
1.2信息類課程教學(xué)存在的問(wèn)題
1.2.1教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)授課內(nèi)容注重單門(mén)課程知識(shí)的講解，缺乏對(duì)課程之間交叉知識(shí)點(diǎn)的講解，各自完成各自的教學(xué)任務(wù)，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的連續(xù)性[8-9]．
1.2.2教學(xué)方法陳舊教學(xué)方法和手段陳舊，理論與實(shí)踐脫節(jié)，基本采取傳統(tǒng)注入式授課，考慮教學(xué)進(jìn)度多，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)．
1.2.3學(xué)生基礎(chǔ)薄弱學(xué)生數(shù)理功底淺、基礎(chǔ)知識(shí)欠扎實(shí)和自學(xué)能力較差等實(shí)際情況，這就造成了學(xué)生學(xué)習(xí)效果較差．
2信息類課程教學(xué)改革方案
2.1理論教學(xué)內(nèi)容的改革
要研究適應(yīng)信息類課程發(fā)展、符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)并且有助于學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的新的課程體系．在教學(xué)改革中，要建立工程數(shù)學(xué)、電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字信號(hào)處理的新課程體系．新課程體系是以信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字信號(hào)處理為主，結(jié)合工程數(shù)學(xué)、電路分析等課程的相關(guān)知識(shí)．在連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)與離散時(shí)間系統(tǒng)中，強(qiáng)調(diào)傅氏變換、拉氏變換和Z變換的數(shù)學(xué)概念、物理意義和工程應(yīng)用[10]．弱化數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)和計(jì)算，突出連續(xù)信號(hào)分析的概念及應(yīng)用，尤其是變換域的分析，詳細(xì)對(duì)比連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)與離散時(shí)間系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別．以此學(xué)習(xí)離散信號(hào)分析與數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念及應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)新時(shí)期數(shù)字技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)．
2.1.1構(gòu)建知識(shí)框架建立完善的信息類課程群建設(shè)框架，引入課程群思想，將相對(duì)獨(dú)立、分散的知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化，增加模塊間的聯(lián)系．信息類課程以工程數(shù)學(xué)、信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字信號(hào)處理為核心，加強(qiáng)工程數(shù)學(xué)及信號(hào)與系統(tǒng)等理論的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化數(shù)字信號(hào)處理能力的培養(yǎng)，以信號(hào)處理分析與設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練為中心，掌握信號(hào)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的基本技能．使課程之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互補(bǔ)充，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，形成一條教學(xué)鏈，開(kāi)闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的復(fù)合能力為重點(diǎn)．
2.1.2更新教育觀念依據(jù)信息類課程特點(diǎn)，對(duì)信息類課程體系及教學(xué)模式進(jìn)行全面改革．從教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面，強(qiáng)調(diào)理論課教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相統(tǒng)一，建立完善的信息類課程群體系，形成理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)理論學(xué)習(xí)的教學(xué)思路．在課堂教學(xué)中融合問(wèn)題式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)和分組討論等多種教學(xué)方法．形成以學(xué)生為主的互動(dòng)式教學(xué)方法，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和能力．
2.1.3強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用適當(dāng)?shù)厝谌胍恍┛佳蓄}根據(jù)近幾年考研人數(shù)的不斷增加，尤其是考信號(hào)與系統(tǒng)這門(mén)專業(yè)課的學(xué)生人數(shù)比重較大，可以在平時(shí)授課中，適當(dāng)?shù)卦黾右恍┛佳蓄}目進(jìn)行講解．同時(shí)，還可以根據(jù)學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況，分組布置不同考研題，讓學(xué)生在課后查閱資料，進(jìn)行研究．最后，各小組在課堂上進(jìn)行相互討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)．這樣既可以鞏固所學(xué)的知識(shí)，從解題的過(guò)程中，鍛煉做題的思路，還能促進(jìn)學(xué)生表達(dá)能力的提高，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力．
2.1.4完善考核機(jī)制制定合理的過(guò)程性考核方式以學(xué)生為主的互動(dòng)式教學(xué)方法是提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及提高教學(xué)效果的主要方法，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力也是素質(zhì)教育的靈魂．使學(xué)生在教師的科學(xué)指導(dǎo)下主動(dòng)參與，主動(dòng)獲取，自主構(gòu)建，自我發(fā)展和自我完善，是主動(dòng)學(xué)習(xí)的宗旨和目標(biāo)．過(guò)程性考核分為：平時(shí)作業(yè)的布置，分組布置作業(yè)，學(xué)期中進(jìn)行模擬測(cè)試和期末考試成績(jī)．
2.2教學(xué)方法和手段的改革
針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象和教學(xué)內(nèi)容，采用不同的教學(xué)方法，如列舉法、對(duì)比法、問(wèn)題式教學(xué)法及小組討論等方法．
2.2.1教學(xué)方法的改革更新教育觀念，培養(yǎng)教師將多種教學(xué)方法融合在課堂教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的“一言堂”灌輸法．教師將案例教學(xué)、研究型教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)及分組討論等多種教學(xué)方法融合在課堂教學(xué)中，努力把知識(shí)的灌輸過(guò)程變?yōu)橛蓪W(xué)生積極參與，師生共同探索研究的過(guò)程．科學(xué)地設(shè)計(jì)問(wèn)題，巧妙地提出問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生積極思考．結(jié)合課程內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題的來(lái)龍去脈，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的基本思路和方法．
2.2.2教學(xué)手段的改革重視多媒教學(xué)方式的應(yīng)用，將Flash動(dòng)畫(huà)、影像、Matlab/Simulink、模擬電路仿真軟件等技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)中，可以彌補(bǔ)授課時(shí)數(shù)的不足，減少教師制作圖表的繁瑣和不精確．將一些比較抽象的概念和以往教學(xué)過(guò)程中學(xué)生反映難以理解和掌握的內(nèi)容，利用影像、Matlab/Simulink等進(jìn)行直觀的介紹．
2.3實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析的能力，使學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)具有更高層次的認(rèn)識(shí)．培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，真正做到理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才．實(shí)踐形式、內(nèi)容改革主要考慮3個(gè)方面．
2.3.1改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件和課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，突破對(duì)單門(mén)理論課程的局限，以課程群教學(xué)要求設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容.
2.3.2實(shí)驗(yàn)方式多樣化將Matlab/Simulink等仿真軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)能夠融合各門(mén)課程間聯(lián)系的仿真題目．使學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)課程知識(shí)進(jìn)行建模和仿真分析，掌握繪制不同系統(tǒng)的特性曲線，并觀察通過(guò)改變參數(shù)對(duì)系統(tǒng)特性的影響.
2.3.3培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力在設(shè)計(jì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，依托實(shí)驗(yàn)室的硬件環(huán)境，從軟件和硬件2個(gè)方面進(jìn)行探索，增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)．
3結(jié)語(yǔ)
通過(guò)近幾年教學(xué)改革的研究，在信號(hào)類課程的協(xié)調(diào)上引入課程群思想，構(gòu)建信息類課程群建設(shè)框架．不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)有了更高層次的認(rèn)識(shí)，真正做到理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合．尤其在考研過(guò)程中，專業(yè)課考試成績(jī)有明顯提高，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和需求的創(chuàng)新型人才，為學(xué)生和教師今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．
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作者：劉明君 邵貴成 南素華 單位：忻州師范學(xué)院電子系