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測試技術與信號處理的課程教學改革論文
對測試技術與信號處理的課程教學改革的研究是為了提高該門課程的教學質量，得到課程體系、內容、環節、模式等方面進行的改革措施。
測試技術與信號處理的課程教學改革論文【1】
摘要：測試技術與信號處理是一門實踐性較強的綜合性課程，理論部分難以理解。
長期以來，同學們反映課程深奧難懂，導致了學習積極性銳減。
關鍵詞：測試技術與信號處理;激發式教學;項目引導
《測試技術與信號處理》課程是我校機械類專業本科生的基礎必修課，一般在大三上學期開設。
課程知識面較廣，是融合了信號及其信號分析、傳感器技術、模擬電路技術、數字信號處理技術等內容的一門綜合性課程。
課程首先討論常用信號以及信號變換處理基本方法，測試系統的特性，常用傳感器及其信號模擬電路設計、數字信號處理以及常用物理量的測試方法。
它涵蓋了諸多學科，尤其是在第二章的常見信號處理方法中，涉及了傅里葉變換、小波分析等抽象內容。
為了加深對理論部分的理解，必須通過大量的實驗來驗證，因此對實踐環節要求較高。
針對上述難點，本文首先分析以往教學模式下的缺陷，之后對我們進行的教學模式改革進行匯總。
一、以往教學方法的不足
1.基礎知識環節薄弱。
測試技術與信號處理課程內容涉及面很廣，是一門綜合型課程。
包括信號與系統、檢測技術，微機原理等眾多技術，是一門多學科交叉的課程。
例如在第二章測試信號的基本特性的時候，要對時域信號進行傅里葉變換、微積分等運算，尤其是在講解傅里葉的基本特性的時候，使用了眾多的積分變換的知識。
這些都是以前所學的高等數學中的知識，而這部分內容學生一般在大一就學過了，隔了一年多的時間，部分內容學生都忘了，因而進展較慢。
在上課的時候，教師還得帶領學生復習以前的相關知識，造成整體教學進度緩慢，學生學起來也比較吃力。
2.教學方法單一。
以往的教學過程中，一般都是教師占據主導地位，學生跟著教師的思路一步一步學習理解。
這種“填鴨式”教學方法雖然有利于教師有效的把握教學進度和學生的掌握能力，結果是會造成學生被動得死記硬背，理解了表象，但是難以深入的舉一反三，完全抹殺了學生的積極性和創新性。
這對后續的內容也造成了教學內容的脫節，難以貫穿整個知識體系。
比如在講解隨機信號這一節的相關函數應用中，對于相關函數的有關運算，深奧、難以理解，而且涉及到以往高數的概率論與數理統計的內容，很多學生學得不是很好。
大多數學生在計算的過程中，只能按照書本上的基本公式求解，計算過程復雜煩瑣。
3.實驗力度不夠。
測試技術與信號處理課程由于涵蓋的內容非常廣，對實驗的要求比較高，涉及到信號處理、模擬信號調理等相關知識，而且實驗難度也比較大。
在實驗教學中，主要存在兩個問題：一是由于實驗難度大，現有實驗儀器設備又不足，因此難以完成較為復雜的實驗。
然而如果簡化實驗，則又達不到預期的實驗效果，使得學生在學習理論課的過程中無法與實踐相結合，與實際問題相脫節，覺得該課程深奧難懂，枯燥無味。
二是實驗教學中一般要求學生按照實驗指導書步驟操作，學生只能根據實驗一步一步的進行，無法擴寬相關知識，從點到線的理解;無法全面理解相關知識的內在聯系，從而不能提高學生的積極性和主觀性。
二、深化教學改革
1.教學內容的增加。
通常情況下，教學進程是教師以課程教學大綱為基礎，逐步深入地講解各個章節內容。
比如講到第五章“常用傳感器”這一章節，按照大綱要求主要講解電阻應變式、電感式、電容式、壓電式、光電式、熱電式等傳統的物性型傳感器的基本原理、特性、信號調理電路及實際應用。
這些傳感器都是傳統的教學內容，多少年都沒有變化，已經相當成熟。
隨著現代科技的發展，越來越多的傳統傳感器已無法滿足現代化機電裝備要求，很多綜合性能傳感器、智能型以及小型化傳感器成為了傳感器今后的發展趨勢。
特別是基于多學科內容的生物傳感器以及納米型、微小型傳感器等都在原有的傳統傳感器基礎上有了很大的提升，應用范圍更廣。
我們在原有的教學大綱基礎上適當增加這些新技術、新知識，使學生能夠及時了解當前傳感器的發展方向，以提高他們的學習積極性。
我們在本課程教學過程中增加了智能型傳感器、網絡型傳感器的相關知識，這類傳感器尤其在計算機測控領域應用廣泛，它可以直接將物理量轉化為數字信號，便于就地顯示和數據遠傳。
2.激發式教學模式的推進。
測試技術與信號處理是機械類本科學生的一門綜合性的課程，主要是培養學生掌握信號與系統、常用傳感器、信號調理技術、機械工程測試技術的專業性基礎課程，具有很強的實用性和應用性。
目前，很多學生出于就業壓力，往往側重于“短平快”的技能練習，上課不能很好地集中注意力，積極性逐漸減弱。
我們在教學過程中適當搜集周邊相關企業實際遇到的難題，以這些問題入手，逐步講解解決這些問題的思路、原理和方法，這樣極大的激發了學生的學習興趣，達到了良好的效果。
3.以精品課程建設為重點，整體優化、突出課程的實用性。
在課程教學改革中，首先應該是以教學大綱的基本要求為準則，重點是以基礎性和知識、能力、素質協調發展、綜合提高為原則。
課程綜合體系的建設主要以基礎課和教學平臺建設為重點，逐步帶動專業課建設。
目前已經取得了一定的成效，測試技術與信號處理已分別建成校級和省級精品課程。
在課程建設工作中，課程責任人應按照精品課的標準，制定切實可行的課程建設規劃，課題組成員通過定期檢查、評估、課程研討等措施，以加強課程建設工作。
課程建設注重教學內容的改革，結合班級同學對知識點實際掌握能力的基礎和本領域發展水平及趨勢的基礎上，制定改革的總體方向。
對于每一章節內容，則要求在充分理解課程內容的前、后相關課程的基礎上，及時進行課程內容的調整與優化，把教改成果和學科當前最新發展技術添加到教學內容中。
4.以科研項目為基礎來提高學生的實踐能力。
提出“以工程案例和生產實踐為主線的測試技術課程教學模式”，利用良好的試驗教學平臺，開放實驗室、科技創新實踐平臺，針對教學知識點，結合工程題目設計實驗案例，讓學生自己設計和集成測試系統，重點培養創造意識，增強工程分析和實際應用能力。
在課堂講授過程中，結合實際工程案例，利用教師承擔過的科研項目以及積累的實際應用案例，從案例中提取出適當難度的子問題，作為一個小的子項目來讓學生實際進行設計，使學生能夠更加深入地感受到測試技術的基本原理價值，避免枯燥無味的書本理論分析，提高了學生的學習積極性。
從問題的提出，方案的制訂，到傳感器的選型、模擬信號調理電路的設計、濾波等一系列環節，均由學生以小組為單元參與設計，每個組的設計方案均有所不同。
最終學生都能很好的完成設計，指導教師再逐一對設計方案進行點評，學生也很有成就感，達到了很好的學習效果。
“測試信號分析與處理”課程教學改革的思考【2】
摘要：“測試信號分析與處理”是測控技術及儀器專業的核心課程之一，提出了在該課程教學改革中對學生自主學習能力的培養、學生創新能力的培養、學生實踐能力的培養、學生國際化能力的培養和學生可持續發展能力的培養等內容的思考，并給出了自己的體會。
關鍵詞：測試信號分析與處理;教學改革;能力培養
創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的動力。
培養和造就創新型人才，是建設創新型國家、實施科教興國戰略和人才強國戰略的關鍵，意義重大。
高等學校肩負著培養創新人才、發展科技文化、服務經濟建設的歷史重任，培養具有創新能力的人才，是高等學校的首要任務，需要在教學的各個方面為培養大學生創新能力創造條件。
高等學校課程教學改革應圍繞培養具有創新能力的人才這個首要任務進行。
通過多年來進行“測試信號分析與處理”課程的教學實踐，就該課程教學改革中圍繞培養具有創新能力的人才這個首要任務的若干內容進行思考并提出自己的體會。
一、“測試信號分析與處理”課程的重要性
“測試信號分析與處理”是測控技術及儀器專業的核心課程之一，隨著科學技術的迅速發展，信號處理技術已成為我國實施以信息化帶動工業化戰略的橋梁。
“測試信號分析與處理”課程的研究對象是動態測試中常用的傳感器、信號調理電路及記錄儀器等的工作原理，測量裝置基本特性的評價方法，測試信號的分析和處理，以及常見物理量的測量方法等。
通過本課程的學習，培養學生能合理地選用測試裝置并初步掌握進行動態測試所需的基本知識和技能，為學生進一步學習、研究和處理測試技術問題打下基礎。
二、學生能力的培養
1.學生自主學習能力的培養
“測試信號分析與處理”是一門理論性和實踐性都很強的課程，其特點為概念抽象，數學計算量大，并且涉及大量的矩陣計算和公式推導，計算復雜，勢必使學生難以理解，使教學質量大打折扣。
而且由于該課程的適用面極廣，很多學校的不同專業都開設了該課程，但課程與專業的結合并不緊密，沒有突出其專業特色。
如何調動學生學習的主觀能動性、培養學生自主學習能力非常重要。
我們在教學實踐中體會到：
第一，教師要充分認識到學生是教學的主體，是創新素質、創新思維和創新能力培養的對象，學生應結合自己的特點，適應創新能力培養教學方式的要求，充分發揮自己的主觀能動性和主體精神，培養自主學習、主動創新的精神和能力。
第二，教師要充分認識到自己在教學過程中的主導作用，教師本身應結合自己的特點不斷提高自己的創新素質、創新思維和創新能力，成為教育教學的創新者。
并以此調動學生自主學習，激發學生求知欲和對創新能力培養的要求和行動。
第三，教師應將自身的特點與學生的特點有效地融合，在教學內容、教學組織形式、教學方式方法等方面要融合師生的教與學的特點，適應學生的基礎條件和個性特點，應當注意從學生的實際出發，選擇那些更能促進和發展學生獨立性學習、培養學生創新能力的教學內容、組織形式、方式方法。
當前工科大學教學方法的改革與創新，著眼點應在于如何通過教師的引導，使學生作為學習主體積極主動地進行探索性學習，從而完成大學階段的知識意義建構。
[1]我們在培養學生自主學習能力的教學方法的改革方面進行了一些嘗試，如通過課堂啟發式教學、推薦學習資料、布置研討問題、組織課后討論、安排學后總結等，提高學生自主學習的興趣和主觀能動性。
教師不僅在課堂上傳授知識，更注重組織、引導和鼓勵學生參加實踐，發現問題、解決問題和勇于創新，利用學校一切有利的教學資源，以任務帶動教學，通過課程設計、課程實習，真刀真槍地在實踐中學習和提高。
2.學生創新能力的培養
教學活動是大學生創新能力培養的基本載體，應把創新能力培養融入到學科教學的各個層面和環節，培養學生學會獲取、選擇、判斷和運用知識的能力。
首先，要認識到知識、技能的傳授與獲取是為了創新，創新才是教學的動力與目的。
其次，學生創新能力的培養是一個系統，它包含創新素質、創新思維能力和創新實踐能力的培養，包含著這些內容的融合、統一、協調、發展。
第三，學生創新能力的培養寓于教學過程的各個方面，其中包括課程教學。
如在教學中采用研究型教學模式，以知識教育為依托，以能力培養為主要內容，把學習、研究、實踐有機結合，引導學生充分發揮主觀能動性，創造性地運用知識的融合、重構、聚變和創新，培養學生自主發現問題、研究問題和解決問題的能力和創新能力，同時將學生培養成具有科學研究的精神、團結合作精神和科學態度的，高層次、復合型、多樣化的高素質創新型人才。
引導和組織學生進行研究性學習是“卓越工程師教育培養計劃”著力推行的教學組織形式和教學形式，關系到參與高校的卓越工程師培養目標的實現和培養標準的達到。
[2]“測試信號分析與處理”課程同樣肩負培養學生創新能力的任務。
在“測試信號分析與處理”課程中，我們對培養學生創新能力方面進行了一些嘗試，如構建創新性教學內容、采用研究性與項目型教學方式方法、布置研討性課后問題和組織專題討論等，以培養學生的創新能力。
3.學生實踐能力的培養
實踐教學是課程的重要組成部分，它既能鞏固和加深學生對理論知識的感性認識，訓練學生動手操作的實踐技能，又能培養學生觀察能力、思維能力、創新能力和綜合素質，是培養大學生創新意識、創新精神和創新能力的重要陣地。
在學生實踐能力的培養方面，第一，師生都要切實認識到理論與實踐的關系，理論來源于實踐，又受實踐檢驗，實踐才是科學發展的原動力，因此要非常重視實踐能力的培養。
第二，學生實踐能力的培養是一個綜合系統，它強調理論知識學習與實踐能力培養的有機結合，強調教學內容、教學組織形式、教學方式方法、教學環境與管理條件的協調發展，因此要加強實踐教學中各種教學資源的優選、整合、重構、創新，以最有效的教學模式最大限度地提高學生的實踐能力和在實踐中的創新能力。
第三，實踐是創新的基礎，要有原創性的科研和創業成果，就要有原創性的實踐研究經歷，因此在打好實踐基礎時，要加強實踐教學的前沿性、探索性、綜合性和應用性，在學生實踐能力的培養方面從原創性上下功夫。
可以通過建立實驗教學體系、改革實驗教學內容與方法、開放實驗教學、重視專業實習、推行實驗室開放基金立項等提高實驗實習型教學方式的教學效果，也可通過單獨開設專業綜合實踐課程，并在實驗內容、時間、方法上加以改革，有效地采用設計實驗教學法、任務驅動教學法，在基礎性實驗的基礎上，安排設計性實驗、探索性實驗，使實驗更具有前沿性、綜合性和應用性。
由于“測試信號分析與處理”課程涉及的概念和理論知識比較抽象，所以學生不易掌握和理解其重要的分析方法，更難以利用相關知識解決相應的專業問題。
其解決途徑是提供一個良好的實驗環境，讓學生在實踐中理解所學知識點，將原理與應用結合起來。
我們在這方面進行了一些嘗試，如在信號分析和處理方面，充分應用MATLAB軟件提供的數據采集工具箱、信號處理工具箱以及濾波器設計工具箱等相關命令和函數，培養學生的研究和開發能力等。
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