测试技术与信号处理的课程教学改革

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1、测试技术与信号处理的课程教学改革　　摘要：测试技术与信号处理是一门实践性较强的综合性课程，理论部分难以理解。长期以来，同学们反映课程深奥难懂，导致了学习积极性锐减。为了提高该门课程的教学质量，提出了课程体系、内容、环节、模式等方面进行的改革措施。　　关键词：测试技术与信号处理;激发式教学;项目引导　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）36-0122-02　　《测试技术与信号处理》课程是我校机械类专业本科生的基础必修课，一般在大三上学期开设。课程知识面较广，是融合了信号及其信号分析、传感器技术、模拟电路技术、数字信号处理

2、技术等内容的一门综合性课程。课程首先讨论常用信号以及信号变换处理基本方法，测试系统的特性，常用传感器及其信号模拟电路设计、数字信号处理以及常用物理量的测试方法。它涵盖了诸多学科，尤其是在第二章的常见信号处理方法中，涉及了傅里叶变换、小波分析等抽象内容。为了加深对理论部分的理解，必须通过大量的实验来验证，因此对实践环节要求较高。针对上述难点，本文首先分析以往教学模式下的缺陷，之后对我们进行的教学模式改革进行汇总。　　一、以往教学方法的不足5　　1.基础知识环节薄弱。测试技术与信号处理课程内容涉及面很广，是一门综合型课程。包括信号与系统、检测技术，微机原理等众多技术

3、，是一门多学科交叉的课程。例如在第二章测试信号的基本特性的时候，要对时域信号进行傅里叶变换、微积分等运算，尤其是在讲解傅里叶的基本特性的时候，使用了众多的积分变换的知识。这些都是以前所学的高等数学中的知识，而这部分内容学生一般在大一就学过了，隔了一年多的时间，部分内容学生都忘了，因而进展较慢。在上课的时候，教师还得带领学生复习以前的相关知识，造成整体教学进度缓慢，学生学起来也比较吃力。　　2.教学方法单一。以往的教学过程中，一般都是教师占据主导地位，学生跟着教师的思路一步一步学习理解。这种“填鸭式”教学方法虽然有利于教师有效的把握教学进度和学生的掌握能力，结果是

4、会造成学生被动得死记硬背，理解了表象，但是难以深入的举一反三，完全抹杀了学生的积极性和创新性。这对后续的内容也造成了教学内容的脱节，难以贯穿整个知识体系。比如在讲解随机信号这一节的相关函数应用中，对于相关函数的有关运算，深奥、难以理解，而且涉及到以往高数的概率论与数理统计的内容，很多学生学得不是很好。大多数学生在计算的过程中，只能按照书本上的基本公式求解，计算过程复杂烦琐。5　　3.实验力度不够。测试技术与信号处理课程由于涵盖的内容非常广，对实验的要求比较高，涉及到信号处理、模拟信号调理等相关知识，而且实验难度也比较大。在实验教学中，主要存在两个问题：一是由于实

5、验难度大，现有实验仪器设备又不足，因此难以完成较为复杂的实验。然而如果简化实验，则又达不到预期的实验效果，使得学生在学习理论课的过程中无法与实践相结合，与实际问题相脱节，觉得该课程深奥难懂，枯燥无味。二是实验教学中一般要求学生按照实验指导书步骤操作，学生只能根据实验一步一步的进行，无法扩宽相关知识，从点到线的理解;无法全面理解相关知识的内在联系，从而不能提高学生的积极性和主观性。　　二、深化教学改革　　1.教学内容的增加。通常情况下，教学进程是教师以课程教学大纲为基础，逐步深入地讲解各个章节内容。比如讲到第五章“常用传感器”这一章节，按照大纲要求主要讲解电阻应变

6、式、电感式、电容式、压电式、光电式、热电式等传统的物性型传感器的基本原理、特性、信号调理电路及实际应用。这些传感器都是传统的教学内容，多少年都没有变化，已经相当成熟。随着现代科技的发展，越来越多的传统传感器已无法满足现代化机电装备要求，很多综合性能传感器、智能型以及小型化传感器成为了传感器今后的发展趋势。特别是基于多学科内容的生物传感器以及纳米型、微小型传感器等都在原有的传统传感器基础上有了很大的提升，应用范围更广。我们在原有的教学大纲基础上适当增加这些新技术、新知识，使学生能够及时了解当前传感器的发展方向，以提高他们的学习积极性。我们在本课程教学过程中增加了智

7、能型传感器、网络型传感器的相关知识，这类传感器尤其在计算机测控领域应用广泛，它可以直接将物理量转化为数字信号，便于就地显示和数据远传。　　2.激发式教学模式的推进。测试技术与信号处理是机械类本科学生的一门综合性的课程，主要是培养学生掌握信号与系统、常用传感器、信号调理技术、机械工程测试技术的专业性基础课程，具有很强的实用性和应用性。目前，很多学生出于就业压力，往往侧重于“短平快”5的技能练习，上课不能很好地集中注意力，积极性逐渐减弱。我们在教学过程中适当搜集周边相关企业实际遇到的难题，以这些问题入手，逐步讲解解决这些问题的思路、原理和方法，这样极大的激发了学生的

8、学习兴趣，达到了良好的效