“理实一体化”的电信类专业课程群建设研究

王月琴 谈玲珑

摘 要

为培养电子信息类专业需要培养既懂理论又懂实践的高水平应用型人才，以“信号处理”为主线，“理实一体化”为目标，串联电子信息类主干课程，构建专业课程群。分析目前实践教学过程中存在的问题，即课程实践环节没有连贯性，存在脱节现象。为了更好衔接各门课程，提出以易于获得的人体心电信号和声音信号作为贯穿实践教学环节的处理信号。

关键词

信号处理;理實一体;课程群;电子信息

中图分类号：  G647                        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.025

0 引言

高水平应用型大学建设背景下，电子信息类专业需要培养既懂理论又懂实践的高水平应用型人才，目前电子信息类专业主干课程以“通识—>专业”模式开设，按照“基础课程—>专业课程—>专业课—>综合实践课”由基础课到专业课顺序开展，这种模式下学生可以循序渐进学习本专业相关课程。由于同一方向课程往往不在同一时间开设，知识体系没有前后关联性，往往导致学生学习吃力，无法从宏观上把握专业培养目标。以应用型人才培养为目标构建电子信息类课程群，优化专业课程体系结构，使同一类型的课程能够安排在同一学期或相邻学期开设，设置课程群相关综合实践项目，有利于提升学生对专业的宏观把控能力，深入把握专业培养目标。

1 研究目标

以“理实一体化”教学法为基础、以“信号处理”为主线构建电子信息类课程群体系。“理”指理论教学，“实”指实践教学。[1]依据电子信息类人才培养目标，以“信息处理”为导向将电子信息主干课程进行划分;以对“特定信号（语音信号或心电信号）”的处理贯穿电子信息类课程实践环节;针对电子信息类专业课程中的高等数学知识点进行强化，以点带面，切实提高学生的理论水平。旨在培养既懂理论又懂实践的高素质高水平应用型人才和提升教师的专业水平。

2 研究内容

2.1 “信号处理”为主线，“理实一体化”为目标，串联电子信息类主干课程

“信号处理”为主线，落实“理实一体化”教学法的“实践”教学，串联课程之间的内在联系。专业核心课程可以分为对信号的“理论”分析和对信号的“实践”应用两个大的方面。其中“理论”课程主要包括高等数学、信号与系统、数字信号处理等课程;“实践”课程主要包括模电电路（低频电路+高频电路）、数字电路、嵌入式系统（单片机、数字信号处理芯片（DSP）、可编程逻辑器件）。将课程“理”、“实”划分如图1所示。以信号处理为主线将电子信息工程主干课程分成三大类建立课程群：数字信号处理课程群，模拟信号处理课程群，嵌入式系统课程群。（如图2所示）。

2.2 落实“理实一体化”教学中的“实”，如何以“信号处理”为主线串联专业课程内在联系

人体声音信号和心电信号的特点是易于获取，信号特点有一定的代表性，学生应用有一定的趣味性。因此可以作为各门课程的处理信号，作为主线贯穿于电子信息类主干课程的应用教学中。

信号处理课程主要包括模拟信号处理和数字信号处理课程，以“信号处理”为导向，通过对信号的提取、分析、算法分析，构建“提炼重点内容—>系统设计—>系统仿真—>系统实现”实践教学体系（如图3所示）， “理论—>实践”零距离，生动形象的实例有助于提高学生的学习兴趣。

3 举例

3.1 以“人体心电信号”为主线，串联模拟电路课程主要电路

根据心电信号特点，心电信号采集电路由四个部分组成：前置差分仪表放大器，带通滤波电路、50Hz陷波电路、主放大电路。系统总体设计框图4所示。通过对人体心电信号处理，掌握放大电路、带通滤波电路、50Hz陷波电路等模拟电路中主要核心电路的应用，将前后知识点进行串联。落实了基于“信号处理”的模拟电路教学[2-4]。

3.2 以“声音信号”为主线，串联数字信号处理课程主要内容

数字信号处理主要内容为离散时间信号与系统、离散时间信号与系统的时域和频域分析，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、无限脉冲响应数字滤波器（IIR）的设计、有限脉冲响应滤波器（FIR）的设计以及数字滤波器的结构。以语音信号处理为例，将数字信号处理课程中主要内容进行串联，通过实例将书本枯燥难懂的内容更加形象化，便于学生学习和理解[5，6]。

4 结论

根据电子信息类专业人才培养目标，以“信号处理”为主线，将专业核心课程划分为模拟信号处理课程群、数字信号处理课程群、嵌入式系统课程群三大课程群。为落实“实践”教学，更好衔接专业核心课程，体现课程的内在联系，提出以单一信号贯穿核心课程的实践环节。最后以模拟电路课程和数字信号处理课程为例，分解课程主要知识点，基于“人体心电信号”和“语音信号”处理，串联了课程重要知识点，使学生在实例中掌握重点内容，提高了学习的趣味性。

参考文献

[1]王丰.应用型本科理实一体化课程教学模式研究[J].山东工业技术.229-230.

[2]孙会楠，禹永植，王宁玉.便携式心电信号检测系统的设计[J].沈阳大学学报（自然科学版）.2016，28（3）：227-233.

[3]唐云，李艳芳，李荣.便携式心电仪信号采集电路的设计研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版）.2016，25（3）：59-61.

[4]李志坚，黄国明等.一种心电信号采集电路的设计[J].现代电子技术.2013，36（15）：146-148.

[5]李静.基于MATLAB的语音信号采集和处理系统的设计[J].山西大同大学学报（自然科学版），2016，32（2）：30-33.

[6]杜世民，杨润萍，钟志光，孙乐鸣.应用语音信号辅助“数字信号处理”课程教学，2017，39（1）：83-85.