“理實一體化”的電信類專業(yè)課程群建設(shè)研究

王月琴 談玲瓏

摘 要

為培養(yǎng)電子信息類專業(yè)需要培養(yǎng)既懂理論又懂實踐的高水平應(yīng)用型人才，以“信號處理”為主線，“理實一體化”為目標(biāo)，串聯(lián)電子信息類主干課程，構(gòu)建專業(yè)課程群。分析目前實踐教學(xué)過程中存在的問題，即課程實踐環(huán)節(jié)沒有連貫性，存在脫節(jié)現(xiàn)象。為了更好銜接各門課程，提出以易于獲得的人體心電信號和聲音信號作為貫穿實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的處理信號。

關(guān)鍵詞

信號處理;理實一體;課程群;電子信息

中圖分類號： ?G647 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.025

0 引言

高水平應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)背景下，電子信息類專業(yè)需要培養(yǎng)既懂理論又懂實踐的高水平應(yīng)用型人才，目前電子信息類專業(yè)主干課程以“通識—>專業(yè)”模式開設(shè)，按照“基礎(chǔ)課程—>專業(yè)課程—>專業(yè)課—>綜合實踐課”由基礎(chǔ)課到專業(yè)課順序開展，這種模式下學(xué)生可以循序漸進學(xué)習(xí)本專業(yè)相關(guān)課程。由于同一方向課程往往不在同一時間開設(shè)，知識體系沒有前后關(guān)聯(lián)性，往往導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，無法從宏觀上把握專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)構(gòu)建電子信息類課程群，優(yōu)化專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)，使同一類型的課程能夠安排在同一學(xué)期或相鄰學(xué)期開設(shè)，設(shè)置課程群相關(guān)綜合實踐項目，有利于提升學(xué)生對專業(yè)的宏觀把控能力，深入把握專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

1 研究目標(biāo)

以“理實一體化”教學(xué)法為基礎(chǔ)、以“信號處理”為主線構(gòu)建電子信息類課程群體系。“理”指理論教學(xué)，“實”指實踐教學(xué)。[1]依據(jù)電子信息類人才培養(yǎng)目標(biāo)，以“信息處理”為導(dǎo)向?qū)㈦娮有畔⒅鞲烧n程進行劃分;以對“特定信號（語音信號或心電信號）”的處理貫穿電子信息類課程實踐環(huán)節(jié);針對電子信息類專業(yè)課程中的高等數(shù)學(xué)知識點進行強化，以點帶面，切實提高學(xué)生的理論水平。旨在培養(yǎng)既懂理論又懂實踐的高素質(zhì)高水平應(yīng)用型人才和提升教師的專業(yè)水平。

2 研究內(nèi)容

2.1 “信號處理”為主線，“理實一體化”為目標(biāo)，串聯(lián)電子信息類主干課程

“信號處理”為主線，落實“理實一體化”教學(xué)法的“實踐”教學(xué)，串聯(lián)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系。專業(yè)核心課程可以分為對信號的“理論”分析和對信號的“實踐”應(yīng)用兩個大的方面。其中“理論”課程主要包括高等數(shù)學(xué)、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等課程;“實踐”課程主要包括模電電路（低頻電路+高頻電路）、數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)（單片機、數(shù)字信號處理芯片（DSP）、可編程邏輯器件）。將課程“理”、“實”劃分如圖1所示。以信號處理為主線將電子信息工程主干課程分成三大類建立課程群：數(shù)字信號處理課程群，模擬信號處理課程群，嵌入式系統(tǒng)課程群。（如圖2所示）。

2.2 落實“理實一體化”教學(xué)中的“實”，如何以“信號處理”為主線串聯(lián)專業(yè)課程內(nèi)在聯(lián)系

人體聲音信號和心電信號的特點是易于獲取，信號特點有一定的代表性，學(xué)生應(yīng)用有一定的趣味性。因此可以作為各門課程的處理信號，作為主線貫穿于電子信息類主干課程的應(yīng)用教學(xué)中。

信號處理課程主要包括模擬信號處理和數(shù)字信號處理課程，以“信號處理”為導(dǎo)向，通過對信號的提取、分析、算法分析，構(gòu)建“提煉重點內(nèi)容—>系統(tǒng)設(shè)計—>系統(tǒng)仿真—>系統(tǒng)實現(xiàn)”實踐教學(xué)體系（如圖3所示）， “理論—>實踐”零距離，生動形象的實例有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 舉例

3.1 以“人體心電信號”為主線，串聯(lián)模擬電路課程主要電路

根據(jù)心電信號特點，心電信號采集電路由四個部分組成：前置差分儀表放大器，帶通濾波電路、50Hz陷波電路、主放大電路。系統(tǒng)總體設(shè)計框圖4所示。通過對人體心電信號處理，掌握放大電路、帶通濾波電路、50Hz陷波電路等模擬電路中主要核心電路的應(yīng)用，將前后知識點進行串聯(lián)。落實了基于“信號處理”的模擬電路教學(xué)[2-4]。

3.2 以“聲音信號”為主線，串聯(lián)數(shù)字信號處理課程主要內(nèi)容

數(shù)字信號處理主要內(nèi)容為離散時間信號與系統(tǒng)、離散時間信號與系統(tǒng)的時域和頻域分析，離散傅里葉變換、快速傅里葉變換、無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（IIR）的設(shè)計、有限脈沖響應(yīng)濾波器（FIR）的設(shè)計以及數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)。以語音信號處理為例，將數(shù)字信號處理課程中主要內(nèi)容進行串聯(lián)，通過實例將書本枯燥難懂的內(nèi)容更加形象化，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解[5，6]。

4 結(jié)論

根據(jù)電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以“信號處理”為主線，將專業(yè)核心課程劃分為模擬信號處理課程群、數(shù)字信號處理課程群、嵌入式系統(tǒng)課程群三大課程群。為落實“實踐”教學(xué)，更好銜接專業(yè)核心課程，體現(xiàn)課程的內(nèi)在聯(lián)系，提出以單一信號貫穿核心課程的實踐環(huán)節(jié)。最后以模擬電路課程和數(shù)字信號處理課程為例，分解課程主要知識點，基于“人體心電信號”和“語音信號”處理，串聯(lián)了課程重要知識點，使學(xué)生在實例中掌握重點內(nèi)容，提高了學(xué)習(xí)的趣味性。

參考文獻

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[6]杜世民，楊潤萍，鐘志光，孫樂鳴.應(yīng)用語音信號輔助“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)，2017，39（1）：83-85.