研究生专业课程《信号检测理论》教学改革的探讨与实践

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1、研究生专业课程《信号检测理论》教学改革的探讨与实践摘要：《信号检测理论》作为通信、测控、电子等相关专业的重点研究生专业课程，因其理论性较强、授课内容较广、学生存在畏难心理等原因导致教学效果不佳。针对这一情况，课题组在长期教学的基础上，对教学内容、教学手段和考核方式等进行了初步的改革和实践，有效提高了教学质量。关键词：信号检测理论;教学改革;研究生;理论与实践中图分类号：G643文献标志码：A文章编号：1674-9324(2016)36-0140-02一、引言信号检测理论，通常又称为信号检测与估计理论，该理论以信号

2、与系统、随机过程、概率论与数理统计、自适应滤波、矩阵论等知识为基础，融信息传输与处理于一体，形成了一门极具专业特色、理论性较强的学科，并在通信、自动控制、模式识别、生物医药、光电探测等领域有着极为广泛的应用。因此，以该理论为主要内容的《信号检测理论》课程也就成为了各高校相关专业中研宄生的重点专业课程。较强的理论性既是本课程的特色，也是教学难点，学生们通常难以深刻理解某些理论的内涵，遑论如何引申至实际应用。而在实际授课过程中理论与应用环节的脱节，更使得该课程的教学效果不尽如人意。进而，丰富的内容又与压缩研宄生课堂学

3、时之间形成矛盾，如何改进教学方法与手段，提高授课质量，优化课程内容，增强学生的学习积极性，已成为本门课程亟待解决的问题。二、存在的问题目前，《信号检测理论》课程是我院仪器科学与技术学科下精密仪器及机械、测控技术及仪器等专业的研宄生学位课，也是微电子学与固体电子学专业的研宄生学位课程，同时供光学工程专业作为专业选修课程。本课程教学团队根据多年的教学经验，总结出如下几点当前本课程教学过程中所存在的问题。1.教学内容偏重理论，过于抽象，缺乏与工程、实践的结合，学生往往知其然却不知其所以然，更不知如何将理论学以致用，去解

4、决实际工程中的问题。根据教学大纲的要求，在学习本课程之前，需提前学习《信号与系统》、《随机过程》、《概率论与数理统计》以及《矩阵论》等课程作为基础，此类课程均偏重理论，学生对其消化和理解往往是一知半解。而本课程的主要内容，则涵盖了匹配滤波、信号检测、参量估计及波形估计。以信号检测为例，其基本概念中的判决准则就包含了：最大后验概率准则、贝叶斯准则、最小错误概率准则、聂曼一皮尔逊检测准则以及多元信号检测的贝叶斯准则等一系列准则。实际教学中发现，对这些基本理论和准则的理解，相当一部分学生尚且存在问题，而无法对各种准则进

5、行灵活运用。教材中虽然有若干实例，然而缺乏配套实验，学生的理解仍然是纸上谈兵，教学效果可想而知。1.授课内容范围较广但陈旧，既缺乏重点，又无新颖性，难以调动学生的主观能动性，开拓学生的思维。当前教学内容主要依据教材，教学内容几十年如一日，不能及时根据信息科技领域的发展而更新，与科技发展联系不足。陈旧的知识不仅使学生失去了学习的动力，对研宄生而言，更难以开拓其思维，调用其投身科研的积极性。因此，探索新的课程内容和教学模式，将最新科研动态和科研成果融于教学过程，提高学生对课程知识的兴趣，培养学生的研宄能力，是本课程教

6、学改革的一个重点环节。2.教学手段单一、枯燥，仍以课堂讲授为主，缺乏实验、报告、设计等环节，学生的积极性较低，教学效果较差。在本科教学纷纷改革，引入多种教学模式，增加各类竞赛设计，提升本科教学水平之际，研宄生的教学大多还是运用传统的教学方式和手段，以课堂教学为主，辅以少量平时作业，最后一考定乾坤。显而易见，由于培养目的的不同，不可能将本科生的教学模式和教学手段直接套用至研宄生教学：前者注重基础，而后者强调创新。如何创新研宄生教学的教学手段、改革教学模式，培养研宄生的研宄兴趣，则是本课程教学改革成功的关键。1.教学

7、目的不明确，本科生课程与研究生课程要求重合，并无区别。通观现有各高校本课程的教学大纲，其间并未强调本科生与研宄生的区别，背景知识、教学目标、教学内容、考核方法均无二致，两种教学大纲似可通用。然而，研宄生是高校科研的主力军，除强调厚基础、宽口径外，更应该带有“研究”的性质，培养其科研的素养，发掘其科研的潜质。三、采取的措施及效果重庆大学光电工程学院《信号检测理论》教学团队在多年实际教学的基础上，针对上述问题，对本门课程的授课方式、授课内容、考核手段等进行了初步的改革和实践，收到了一定的效果。1.弱化理论，强化基础。

8、艰深的理论、繁复的公式，让不少学生对本门课程“望而却步”，产生畏难情绪。同时学生水平参差不齐，部分学生甚至没有学过数字信号处理或者知之甚少，过分强调理论给学生的学习带来很大阻力。在实际教学中，我们一方面加强对背景知识的复习，首先学习数字信号处理、随机信号处理、概率论与数理统计等课程中的一些基础知识，采用由浅入深的教学过程有助于学生对新知识的接受，缓解学生的畏难情绪，加强其