信号检测技术专业方向模块改革与实践方法研究

高先和，石朝毅，卢 军

（合肥学院 电子信息与电气工程系，安徽 合肥 230601）

信号检测技术专业方向模块改革与实践方法研究

高先和，石朝毅，卢 军

（合肥学院 电子信息与电气工程系，安徽 合肥 230601）

信号检测技术专业方向模块是合肥学院电子信息工程专业模块改革与建设的重要组成部分.根据合肥学院“应用型”办学定位与创新性人才的培养目标，本文针对信号检测技术模块的传统教学方法注重课堂理论讲解的完整性和系统性、较少考虑实验实践与整体优化的问题，在人才培养模式、教学内容、教学方法、评价方式、企业工程师参与实践教学等方面开展了改革与实践，在提高人才培养质量和创新实践精神等方面取得了较好的效果.

应用型；创新性；信号检测技术

1 引言

合肥学院电子信息工程专业是国家级特色专业和省级特色专业建设点，该专业开设的信号检测技术专业方向模块是一个极为重要的专业方向选修系列模块.通过该模块学习，学生能够具备应用信号检测理论及技术解决实际问题的能力.同时，基于该模块所掌握能力，结合控制、通信相关理论与技术，能够分析及设计集检测、控制及数据传输为一体的系统，是合肥学院“应用型”办学定位在电子信息工程专业信号检测技术领域的具体体现，是培养创新性人才的有效途径.

信号检测技术模块课程具有多学科交叉、涉及较多数学知识和算法理论的特点.传统的教学方法多注重课堂理论讲解，重视系统完整性和系统性，较少考虑实验实践与整体优化，造成教学专业面过窄，基础不够夯实，无法没有满足信号检测技术与产业的实际发展的需求，并导致学生在校理论学习与企业需求脱节等问题.这与“应用型”本科院校培养创新应用型人才的培养目标是不相符的[1-3].

针对以上问题，本文在教学内容、教学方法、教学效果评价以及师资队伍建设等方面开展了研究.

2 信号检测技术模块

信号检测技术专业方向模块课程是在熟练掌握信号的基本概念、模拟信号与数字信号的转换、信号的时域与频域相关特性的基础上，深入掌握传感器和转换技术等理论，并将信号检测技术的主要理论应用到电子测量与仪器、传感器检测技术的专业课程.该模块课程的目标是培养学生应用信号检测理论及技术解决实际问题的能力，为从事相关领域研究与开发打下扎实的理论和技术基础.该模块包括《传感器与检测》（理论与实验）、《电子测量与仪器》（理论与实验）、以及《信号处理技术》（专业实践设计）三个子模块，模块间的关系如图1所示.

图1 模块间关系

3 改革与实践方法

针对传统的教学方法存在的问题，本文将《传感器与检测》《电子测量与仪器》所涉及的主要理论与实验教学内容进行整合，通过“项目驱动式”的教学方法，将教学内容与实际项目有机地结合，在此基础上，利用《信号处理技术》进行专业实践，用项目对能力进行实训[4-5]；同时，采用合理的学习效果评价与质量监控体系对教学效果进行评价，改善学生学习效果并提高教师的理论与实践教学能力.具体措施如下：

3.1 整合教学内容

将《传感器与检测》、《电子测量与仪器》所涉及的主要理论与实验教学内容进行整合，通过“项目驱动式”的方式，将主要授课内容融入到一个个项目中去，将教学内容与实际项目有机地结合[6]；在此基础上，利用《信号处理技术》模块进行专业实践，用项目对能力进行实训，实现课程教学一体化设计，让学生充分体会到的之前所学理论知识的“有用性”，能学有所用，提高学习的积极性，同时又使学生提前接触到实际项目，满足应用型本科高校人才培养的目标.

我们在简要讲授基本原理的基础上，其中一个初步拟定的“项目驱动式”教学方法中的项目设计和其中包含的主要教学内容如图2所示.首先通过讨论学习，分析确定检测量，在此基础上选取合适的测量方法和测量元件，最后对测量过程及测量误差进行分析，由此掌握信号检测技术的理论与实践.如果进一步探索，学生还可以拓展学习控制及通信的相关理论与技术，在测量结果的基础上，进行系统控制与数据传输.通过该项目的分析设计过程，学生可以深入理解信号检测理论与技术，同时，项目的延伸性使得学生可进一步拓展学习范围，体会到学科的交叉与融合.

图2 项目设计及其包含的主要内容

3.2 改革教学方法

针对具有很强实际应用背景的电子信息工程专业教学，采用以工作过程为导向的“项目驱动式”教学方法为主要教学方法，与传统的教学法相比，主要有三大转变：以教师为中心转变为以学生为中心，以课本为中心转变为以项目为中心，以课堂为中心转变为以工作过程为中心.

“项目驱动式”教学法是基于工作过程的一种探究式教学方法[7]，由教师将所要学习的新知识隐含在一个或几个基于工作过程为导向的项目之中，学生通过自己对工作过程的项目进行分析、讨论，明确项目的工作过程大体涉及哪些知识，在老师的指导和帮助下找出解决问题的方法，最后通过项目的完成而实现对所学知识的传授,用项目对能力进行实训，完成相应的学习任务.

3.3 质量监控评价

建立与专业模块课程相适应的教学质量监控与学习效果评价体系.合理的学习效果评价与质量监控体系是检测学生学习知识、能力、学习态度的产出以及监控教师的教学行为的有效保证.

图3 教学与学习效果评价体系

图3中的建立学习目标即教学目标，也即学生通过学习应该达到的综合能力；提供学习机会可以被广泛地视为教师所做的包括激励学生的学习兴趣、提出学生的学习目标、设计恰当的教学环节等各种与教学有关的活动；学生的学习目标可采用随堂测验、完成设计或学习的过程、综述报告、设计报告以及完成项目的答辩、期末考试等形式进行评价；通过分析评价学习效果，我们能够掌握学生掌握了什么知识、能够做什么，以及学习的薄弱环节；然后，将这一结果反映到其后的教学过程，评价并修正我们的教学过程.

3.4 师资队伍建设

师资队伍的合理配置是创新性应用型人才培养教学成功的重要保障，创新性应用型教学的核心是学生能熟练掌握所学基础理论知识，完成具有一定企业背景的工程项目，因此要求教师队伍既要能善于教学，又要具有企业实际工程项目经验，并给予学生实际的指导[8-9].针对善于教学的教师充足，具有实际工程项目经验的教师匮乏的情况，从两个方面进行解决：一是自己培养，送在岗教师到企业去，进行挂职社会实践，鼓励支持教师参与企业横向项目的开发，从而积累实际工程项目的经验；二是与企业合作，聘请企业高级工程师或工程师到学校上课、指导学生完成设计项目.

4 改革与实践效果

在实际教学过程中，通过与学生的实际情况相结合，我们的改革与实践取得了良好的教学效果.电子信息工程专业的学生的创新及应用能力得到了明显的提高，电子信息工程专业核心竞争力和社会影响力得到全面提升.培养的学生相继获得中国智能制造挑战赛全国总决赛特等奖、全国大学生电子设计竞赛全国一、二等奖及多项省级一等奖、“互联网+”大学生创新创业大赛安徽省金奖、“挑战杯”课外学术科技作品竞赛全国三等奖等诸多奖项.同时，我们的教学团队也相继获得获得安徽省高等学校省级教学成果一、二等奖1次、三等奖1次，合肥学院教学成果一等奖1次、二等奖1次.

5 总结

本文针对目前信号检测技术专业方向模块中所包含的《传感器与检测》《电子测量与仪器》等专业课程的教学内容偏重理论、轻实践的问题，在教学内容、教学方法、教学效果评价以及师资队伍建设等方面开展了研究，建立了企业参与的项目驱动式教学，培养了应用型创新性人才，探索出了符合应用型本科院校的教学形式，能够促进电子信息工程专业应用型教学实践，同时也为其它同类院校的专业模块课程建设提供了改革经验.

〔1〕潘丽峰,罗丹,杨灿.电子信息工程专业创新性人才培养的策略研究[J].企业导报,2016(18):99-100.

〔2〕曹阳.基于工程教育认证理念的电子信息工程专业建设研究[J].中国教育技术装备,2016(16):71-73.

〔3〕刘春,高小飞,王鲁杨.培养应用型人才目标下的“电工电子技术”课程教学改革[J].课程教育研究：学法教法研究, 2015(34)：16-17

〔4〕张迪.电子信息工程专业CDIO高级项目教学设计的研究与实践[J].黑龙江科技信息,2016(17):68.

〔5〕刘晓杰,罗印升,薛波，等.电子信息工程专业实践教学体系构建的研究与探索——以江苏理工学院为例[J].江苏理工学院学报,2016(2):74-78.

〔6〕陈旭辉.项目教学的项目开发、教学设计及其应用[J].中国职业技术教育,2009,336:59-61.

〔7〕汪木兰.“卓越工程师教育培养计划”中系列化探究式项目教学的设计原则[J].中国现代教育装备,2011(23):9-12.

〔8〕徐艳.应用型本科高校教师顶岗锻炼管理模式探究[J].邯郸学院学报,2016,26(1)：108-110.

〔9〕王素华.应用型本科《仓储管理》实践教学环节设计[J].科技经济市场,2016(9)：130-132.

G642.0

A

1673-260X（2016）12-0225-02

2016-10-23

安徽省教学研究重点项目“电子信息工程专业信号检测技术专业方向模块改革与实践”(2015jyxm310)