学院信息通信工程论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:三峡大学计算机与信息学院于2016年开始实行电子信息大类招生,对在“通识”教育和专业教育中起到核心关键作用的电子线路课程群的课程设置以及教学方面进行优化和创新,十分必要。以下是小编精心整理的《学院信息通信工程论文 (精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

学院信息通信工程论文 篇1:

高职学院信息安全技术课程教学内容的初步设计

摘 要:高职学院信息安全技术课程应根据高职人才培养的特点,结合市场需要,以培养解决企业实际信息安全问题能力为目的进行课程教学内容的设计。笔者根据多年信息安全技术课程授课经验,结合企业实际,对高职院校信息安全技术课程的授课内容提出了自己的观念。

关键词:信息安全技术 教学内容 实践内容

中文分类号:G712 文件标识码:A

1.引言

随着信息技术的发展,信息的安全保障成为社会普遍关注的热点问题,各高职院校紧跟时代需要,相继开设了信息安全技术课程或者专业。

信息安全是一门综合性的交叉学科,涉及数学、密码学、计算机科学与技术、通信工程、控制理论、人工智能、安全工程、人文科学等诸多学科。目前在很多高职院校,该课程的教学都处于起步摸索阶段,大部分采用“本科教学压缩版”的方式,对一些普通高校教学模式进行照搬。相配套的教材编者,也大多出自本科院校,对高职教育培养技能型应用人才的目标要求存在一定的理解偏差。

2.高职信息安全技术人才培养目标

高职信息安全技术课程培养从事与操作系统安全检测与加固、安全网络设计与组建、信息安全软硬件产品的部署配置及维护相关职业的应用型人才。通过应用平台实例教学,将专业知识和实用的岗位技能融会贯通,使学生熟悉计算机信息系统管理和维护工作,能够进行计算机系统的管理、维护,信息系统的安全监督、管理、维护、设计等工作。

3.高职信息安全技术教学内容的设计

高职教育不同于大学本科的重视理论性教学,而是要注重知识的实用性和培养学生实际操作的能力,因此高职的课程设计从内容和方法上都有自己的特点。为适应经济、社会的发展需要和就业状况,高职院校信息安全专业要充分体现高职特色。以市场为导向,以能力为主线,以提高实践能力作为突破口,构建高职信息安全技术课程教学体系。

3.1信息安全问题分析

信息安全问题含有技术和非技术两大因素。非技术因素的信息安全包括信息安全策略、信息安全规划、信息安全立法以及因火灾、水灾、地震等天灾或暴力事件引发的信息安全问题等等。从技术角度看,信息安全是涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、数论、应用数学、信息论、信号处理技术、电磁技术、信息测量技术、材料科学、化学等多种学科的边缘性综合学科。

了解信息安全的问题所在,才能控制或解决信息安全问题。广义说来,在信息存在和流通的任何一个环节上都有可能存在信息安全问题。按照信息存在的环境和传递过程,信息安全问题大体上可分为以下几类:

3.1.1基础信息设施的安全

基础信息设施是信息化社会的重要基础和必不可少的部分。包括计算机网络系统;广播、电视和电话等通信系统;电力分配系统等。国家基础信息设施的恶化或瘫痪将给国家造成灾难性后果。因此,它是信息安全的重大问题。

3.1.2信息系统的安全

信息系统的安全是指整个体系的安全。包括系统结构的安全、系统运行的安全、系统的柔韧性或者系统在遭到破坏以后的自我恢复能力等。保证信息系统安全的主要任务是防止信息体系被干扰、阻塞、中断、混乱和利用,避免信息系统恶化甚至完全瘫痪。

3.1.3信息内容的安全

信息内容是信息交流的主体和核心。信息内容的安全是信息安全的基本问题。除了要求信息内容不被泄露以外,还必须保证信息内容的完整性和可用性,即信息内容不被有选择地修改、删除、添加、伪造和重排甚至毁坏。

3.1.4信息过程的安全

信息过程包括信息的获取、存贮、显示、变换、传递和处理等。信息过程的安全包括机密信息和敏感信息的安全传送,即信息加密问题;信息的安全获取、存贮和处理问题,即信息访问控制问题;在信息传递和变换的过程中防止合法用户的位置、身份、帐号、密码等机密信息的暴露问题。此外,在信息的发送端和接收端因信息显示的电磁泄漏引起的信息安全问题等等。

3.1.5计算机信息安全

计算机信息安全总体上可分为硬件安全和软件安全。硬件安全包括所有硬件电路和设备自身的可靠性和外部因素对硬件的影响。软件的安全包括操作系统的安全、文件的安全、程序的安全、数据库的安全以及病毒的防范等问题。

3.1.6网络信息安全

网络的特点是开放性、共享性、互联性。网络信息安全的主要问题是过滤不良信息;防止非法用户进入网络存取敏感信息、保证网络共享数据和信息的安全;允许合法用户不受限制地访问和使用网络资源;保证网络互联的安全,使用安全的网络协议,不断堵塞协议的不安全漏洞;防病毒、防黑客等。

3.2高职信息安全技术教学内容的设计

一般来说,本科院校会开设的课程有:信息安全理论、计算机密码学、网络安全技术、信息安全管理、信息安全工程、入侵检测与防御、信息内容安全、容错与可信系统、电子与信息对抗技术、网络协议分析等。这些课程及教学内容,在很大程度上倾向于构建学生对信息安全技术的理论知识体系。

与大学本科教育不同,高职教育应该更注重培养学生的实践能力。因此,简单生硬的照搬或者压缩本科教学内容,无助于培养技能型人才。

高职信息安全技术课程的教学内容,应该紧贴市场需求,结合行业发展的实际,以培养有能力解决企业实际信息系统安全问题的专业技能为宗旨进行设计。因此,教学内容不能简单地对本科教育进行压缩,而是应该有所精选并对其中与企业实际工作相关的内容进行强化,以培养技术性人才。

传统信息安全技术,主要由以下几部分构成,这也是本科教育中的重点:

防火墙技术

密码技术

入侵检测技术

PKI技术

VPN技术

TEMPEST技术

信息伪装技术

高职毕业生的首次就业单位,通常属于中小型企业的一线岗位。因而,高职信息安全技术课程教学中,需要对授课内容进行精选。中国公安部公共信息网络安全监察局所做的2007年度全国信息网络安全状况暨计算机病毒疫情调查显示(2006年5月至2007年5月),中国信息网络安全事件发生比例连续3年呈上升趋势,65.7%的被调查单位发生过信息网络安全事件,比2006年上升15个百分点;其中发生过3次以上的占33%,较2006年上升11.7%。

在网络安全事件中,感染计算机病毒、蠕虫和木马程序仍然是最突出的网络安全情况,占安全事件总数的58%,“遭到端口扫描或网络攻击”(25%)次之。信息网络安全事件的主要类型是:感染计算机病毒、蠕虫和木马程序,垃圾电子邮件,遭到网络扫描、攻击和网页篡改。

据此,我们建议高职信息安全技术课程教学内容的重点缩减及调整为:

物理安全

数据备份与容灾(重点)

防火墙技术(重点)

虚拟专用网络(VPN)技术

计算机病毒防范技术(重点)

中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室的赵战生认为,近年来信息网络安全事件持续上升的主要原因是,随着信息化的快速发展,信息网络使用单位的安全防范意识虽有增强,但信息网络安全管理人员不足、专业素质不高,一些安全防范措施管理不善,没有发挥应有作用的问题比较突出。即:“信息安全是一个过程,而非一个产品。人才是真正关键的因素。”

在此基础上,鉴于信息安全事故中呈现越来越明显的泛技术化状态,我们建议在高职信息安全技术课程中,引入如下授课内容:

企业信息安全规划:重点讲述企业信息系统的规划及管理,培养学生信息安全整体解决的理念。

非传统信息安全——社会工程学:重点讲述信息安全事故中社会工程学的运用,提高学生对社会工程学攻击危害的认识。

综上所述,在我们建议的高职信息安全技术教学内容中,分别涵盖了信息安全的技术与管理两大体系。结合实践环节的配套训练,能正确的培养学生对信息安全技术在工作岗位中的应用能力。

3.3高职信息安全技术实践环节内容设计

信息安全技术课程的实践教学是十分重要的教学环节,对于培养学生的解决企业信息系统安全问题的能力起着决定性作用。由于这门课程引入高职学院的时间相对较短,专门用于信息安全技术的实践教学资源极度匮乏。即便一些学校在开设信息安全技术课程之后,也投入了一定的资金用于信息安全专业实验室的建设,但是大都只是用于购置一些必要的安全设备。

在实践教学方面,应结合信息安全特色课程的教学内容,充分反映相关产业和用人单位信息系统的新发展、新要求,减少陈旧内容。

依据前述我国企事业单位面临的网络安全事件中凸现的信息,我们在实践环节中应该予以重点培养高职学生解决类似安全问题的能力。目前,比较适合高职学生的基础实践内容应该包括有:

网络协议分析(重点):培养学生通过对网络中传输的协议数据包的分析,提升网络安全故障解决能力。

防火墙安装与配置(重点):培养学生深层次的配置防火墙(深入到协议规则层次)的能力。

网络扫描、网络窃听、网络攻击

计算机病毒及防治(重点):培养学生对各种流行计算机病毒的预防能力。

VPN技术的实现

除此以外,根据毕业生初次就业单位的特征,我们还需要引入以下实践内容:

信息系统的数据备份与恢复

计算机硬件物理安全规划

综合性企业信息系统安全规划

社会工程学案例分析研究

同时,根据高职学院的办学目标,我们应加大信息安全课程的实践性,培养学生的实践动手能力,所以课程的考核不能单从试卷反映学生的水平,可以从以下几个方面考虑:

(1)卷面成绩(50%);(2)学生上机操作实践(25%);(3)攻防系统规划(15%);(4)课外知识补充作业(10%);(5)其他方面进行考核。

4.结束语

信息安全技术课程跟其他课程一样,在课前、课堂、课后都还有一些其他需要探讨的方面,如课前怎样备好课、课堂上教学内容的深浅如何把握、如何把抽象的理论变成学生易懂的知识,还需要我们在以后的教学实践中总结和提高。信息安全这个领域包含的内容很多,随着现代科技的不断发展,变化很快,所以会给我们的教学工作带来难度。怎样更好地设计好这门课,使我们的学生以不变应万变,所有这些都需要我们去深入的探讨研究。

湖北省级教学研究项目《基于企业的网络专业综合实训系统方案研究》 (立项编号:20060452)

参考文献:

1.白永祥.高职院校计算机相关专业开设信息安全课程的探讨[J].《电脑知识与技术》.2007年第5期

2.谭云松,王海晖,伍庆华,黄文芝.信息安全专业实践教学体系研究[J].高教论坛. 2006年05期

3.王德年.高职信息安全技术课教学探索与实践[J].职业技术.2007年08期

作者简介:沈卫文(1975年~ )男,武汉交通职业学院教师,讲师,研究方向:计算机网络网络安全

熊 林(1952年~ )男,武汉交通职业学院教师,副教授,研究方向:计算机网络,数据库

作者:沈卫文 熊 林

学院信息通信工程论文 篇2:

电子信息类中电子线路课程群的教学改革

摘要:三峡大学计算机与信息学院于2016年开始实行电子信息大类招生,对在“通识”教育和专业教育中起到核心关键作用的电子线路课程群的课程设置以及教学方面进行优化和创新,十分必要。结合本学院实际情况,研究了电子线路课程群的课程设置和调整、电子线路课程群理论和实践教学内容的优化整合以及教学方法和手段的创新三个方面,以推动大类招生的人才培养研究,提高人才培养质量,适应社会的发展需求。

关键词:大类招生;电子信息类;电子线路; 课程群;三峡大学

Key words:general enrollment; electronic information specialty; electronic circuits; curriculum group; Three Gorges university

為迎合社会发展需要,随着我国高等教育办学条件的逐渐完善,很多高校不同程度地开展了“大类招生”的改革,即在低年级实施通识教育,高年级实施宽口径的专业教育。大类招生是指高校将相同或相近学科门类,同院系或者不同院系的专业合并,按一个大类招生[1]。学生入校后,经过一到二年的基础培养,再根据兴趣和双向选择原则进行专业分流。“按类招生、按类培养”的模式越来越火热,越来越多的高校加入大类招生的行列。到目前为止,几乎所有985高校,超过50%的“211工程”高校,以及20%以上的一般大学实行了大类招生的培养模式[1-3],可见大类招生渐成趋势。“大类培养”作为一种新型的人才培养模式被我国高校普遍采用[4,5]。

20世纪80年代后期,北京大学在调查研究的基础上提出了“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的16字教学改革方针,并于2001年9月成立了元培计划实验班,其信息科学技术学院从2004 年开始施行按院系大类招生[6]。2017年清华大学打破院系壁垒,全面推行大类招生培养,将纳入本科招生的所有专业整合为“建筑类,土木类,计算机类,理类,化生类,经济、金融与管理类,人文与社会类”等16大类。

随着大类招生的实施,对于基础课程的教学研究改革也在同时展开,国内很多高校相继开展了各类课程群的教学改革与优化,呈现迅速发展的态势,涌现出许多优秀的课程群建设案例。电子线路课程群作为电子信息大类专业的核心基础课程群和专业教育课程群,是相关专业的研究重点。

如2016年西安思源学院开展了基于CDIO模式的“三电”基础课程群的教学研究与探索[7];2014年河南大学物理与电子学院电子信息科学与技术专业和通信工程专业开展了基于通信电子电路理论教学的相关电路课程群的改革与研究[8];2010年北京邮电大学电子工程学院开展了基于课程群的电子信息类专业基础课教学改革[9];2016年湖南第一师范学院信息科学与工程学院开展了通信工程专业课程集群化建设探索[10]。

1 大类招生

三峡大学计算机与信息学院电子信息相关专业于2016年秋季学期开始实施电子信息类大类招生,涵盖通信工程和电子信息工程两个专业,目前已有三届学生,每届约130余人。面向电子和通信信息行业技术发展与应用需求,致力于培养“强基础、宽口径、强能力、重实践与应用”的、从事信息通信技术应用领域的研究、开发、生产、管理、维护与技术支持的高级工程技术人才。大类招生的学生,经过大一和大二两年的基础课学习,通过对学科、专业的进一步了解,结合自身兴趣爱好和社会需求,按照双向选择原则于大二第二学期期末进行分流培养,16级学生现已顺利分为两个方向:通信工程和电子信息工程。

本文以三峡大学计算机与信息学院电子信息类专业大类招生的学生为研究对象,对在“通识”教育和专业教育中起到核心关键作用的电子线路课程群的课程设置以及教学方面进行优化和创新。

2 电子线路课程群的课程设置和调整

电子线路课程群包括电子学基础、数字逻辑设计、脉冲与数字电路、低频电子线路、通信电子线路、射频电路分析与设计、电子系统设计等理论课程以及低频电子线路实验、通信电子线路实验、脉冲与数字电路实验、数字逻辑电路的ASIC设计、Cadence印刷电路板设计、电子线路计算机辅助分析等实验实践课程,作为电子信息相关专业中的核心课程群,是通识核心课和专业课的课程体系中非常重要的一部分,为专业学习建立良好的理论基础,也为培养学生的创新能力和动手能力提供了层次不同的实践平台。电子信息类通信工程专业、电子信息工程专业人才培养方案采用“3+1”培养模式,即3年在校专业理论学习,累计1年的工程实践能力培养。

教学是人才培养的主渠道,而课程体系的设置是高校教学工作的核心环节。表1和表2分别给出了三峡大学计算机与信息学院2016级和2017级电子信息类的电子线路相关课程的课程设置,包括学科大类专业基础课到专业分流后的专业核心课和专业拓展课,涵盖理论课和实验实践课,分别给出了课程性质、名称、类别、学时及开课学期。

随着大类招生的实施,2017级的人才培养方案有所调整。表1和表2的主要不同部分用加粗字体表示。表2在表1的基础上略有微调,增减了部分课程,调整了部分课程的名称,以及对部分课程的课时和开课学期进行了调整。其中课程《印制电路板设计》在2016级大类人才培养方案中为两个专业共有的专业核心课,但在2017级人才培养方案中通信工程专业不再作为专业核心课。课程《数字逻辑电路的ASIC设计》对于通信工程专业而言为专业拓展课,属于选修课,两年的培养方案中课时没有变化,但对于电子信息工程专业而言为专业核心课,属于必修课,且在2017级人才培养方案中增加了8个学时。电子信息工程专业在2017级的人才培养方案中,将课程《印刷电路板设计》减少了8个学时,且将开课学期提前,调整为第5学期,2016级的人才培养方案中为第6学期,且《射频电路实验》在2017级人才培养方案中增加了8个学时,另外,增加了两门专业拓展课程《RFID原理与应用》和《电子系统设计》。

这些调整表明,大类招生的实施过程中,人才培养方案要随着变化,引入新课程,以适应社会发展对电子信息类人才的需求,实时改进不足,优化现有的电子信息类的电子线路课程群结构,逐渐建立和完善符合实际需求的核心课程群的体系结构。在以后的教学实践中,还将进一步的优化课程体系,使得课程设置更合理,更有利于大类人才的培养。

3 电子线路课程群理论和实践教学内容的优化整合

电子信息大类培养要合理分配公共课、专业基础课、选修课比例。大类培养期间,专业基础课程教学既要兼顾两个专业对相关课程知识需求,又兼顾专业分流培养后每个专业方向对所开设课程知识点深度与广度的需求。因此,在新的电子信息专业大类招生背景下,不仅要在课程設置上调整,还要在课程群的理论和实践教学内容上进行优化和整合。

理论教学内容从简单到复杂,循序渐进,内容精炼、重点突出、主次分明。一方面,在课程组织上,对整个课程群进行整体规划,突出每门课程的重点和难点,强调课程的关联性,避免课程授课内容之间的重复,整合优化教学内容,例如由于低频电子线路中已经学过正弦波振荡电路,在通信电子线路教学中可以只侧重于高频震荡信号的产生。另一方面,为了适应现代信息通信技术发展的需要和新技术革命的形势,在教学内容上,需要增加新的教学内容,更新新技术、新方向、新案例等,兼顾信息通信技术的发展前沿。例如在通信电子线路教学中可以增加通信电路设计的EDA仿真软件,并演示通信电子线路中的典型电路,对学生理解理论知识、完成仿真实验、课程设计以及毕业设计等实验实践操作有很大的帮助。

在设置和优化理论教学内容的同时,建立优化的实践教学体系也是十分重要的研究内容。三峡大学作为通信类、电子信息及计算机专业基础较好的地方本科院校,于2015年7月,其计算机与信息学院以及科技学院与中兴通讯正式签约共建“2015-2020 年教育部-中兴通讯ICT产教融合三峡大学创新基地”。电子线路课程群中的实验教学内容依托ICT创新基地,从基础实验到专业实验,在实验内容上有验证性实验、设计性实验、综合性实验、独立课程实验、开放性实验等,结合全国大学生电子设计竞赛,将竞赛内容引入开放实验项目中,培养学生解决工程问题的能力和创新能力,以适应社会对该类人才的需求。实践教学系统的建立和优化,一方面是实践教学内容的设置和安排,要考虑到相关课程的前后衔接问题,并且为适应大类招生的创新型人才的培养,适当的增加实践环节的课时和内容。另一方面是对已有实验设备和实验条件的整合和利用,以及对未来实验环境的需求,及时的整理已有的实验设备,参考设备采购时的计划方案,实时调整新的培养方案,为基础理论以及专业技术的实践提供更加高效的实践教学环境。

4 教学方法和手段的创新

电子线路课程群的特点是理论性强,概念多,涉及大量的电路图和理论推导,而传统教学主要依靠的是黑板授课,或者是多媒体展示,通常采用的是单一的教学方法,往往课堂学习效率较低,学生的学习积极性也不高。例如通信电子线路以电路分析、低频电子线路、信号与系统为基础,结合通信基本理论,课程内容涉及电子、通信等多个学科知识。由于通信电子线路课程内容多且抽象、数学推导复杂、实践性强等原因,学习过程中学生普遍感觉难学、难懂,很难完全掌握通信里面的高频电路原理和独立完成综合性的通信电路设计及制作,课程考核结果往往不太满意。

为了提高教学质量,需要改进现有的电子线路课程群的教学方式,在大类招生的大环境下,结合学院自身的特点,尽可能多地去丰富教学环境色彩,将传统教学法与多媒体教学相结合,引入仿真软件配合课程理论教学,以增强趣味性和形象性,是电子线路类课程教学方法改革的必然趋势,也是课程群建设的首要任务。如在通信电子线路课程中采用NI Multisim 14.0软件或LabView对书本上的电路进行仿真[11-13],以图像和动画的形式演示给学生,在视觉上、思维上有一个更为直观的理解,避免纯理论教学的抽象复杂而导致课堂的索然无味。图1是在讲授第6章[14]普通调幅信号 (AM)时,用该仿真软件设计的单二极管调制电路。

该电路可以实现普通调幅信号AM 波的调制,同时在虚拟示波器上可以得到输入的调制信号和AM 已调波的对比图,在教学课件中加入AM波的动画显示,如图2所示。

通过仿真可以对调幅波AM 调制的过程和原理有具体的认识,在此基础上结合数学公式的推导,可使复杂的理论浅显易懂,调整调制参数,例如调制度,可以在虚拟示波器上形象直观地看到如教材[14]图6-1所示的已调信号的变化。课后的自学、课程实验的预习、课程设计以及课后习题的解答等都可以采用该仿真工具进行电路的设计,验证,提高学习效率和质量。

同时,还可以建立和完善课程群网络教学平台——求索学堂,为群内课程提供多个教学资源的共享环境,包括教学大纲、电子教案、电子课件、教学录像、习题解答、实验指导书等。并积极探索当下流行的网络授课模式,应用到课程群的教学环境中。

5 结束语

三峡大学计算机与信息学院的电子信息类大类招生是在顺应社会发展的情况下做出的招生调整,针对新的招生模式,结合本校的实际情况,对电子信息大类中的电子线路课程群做出了相应的调整和研究,让大类培养的人才培养方案不断完善,提高人才培养质量,满足社会发展的人才需求。

参考文献:

[1] 高强,李翠兰,张晋京,等.推进高校大类招生改革若干问题的探讨[J].大学教育,2018(12):17-19.

[2] 李斌,罗赣虹.高校大类招生:精英教育的一种推进模式[J].大学教育科学,2012(5):11-16.

[3] 李爱华,赵瑞希.大类招生背景下高校学生教育管理模式探索——以哈尔滨工业大学(威海)电子信息大类为例[J].教育现代化,2018,5(35):287-288+297.

[4] 刘志刚, 刘志宽. 大类招生背景下电子信息类人才培养模式探索[J]. 教育教学论坛, 2017(1):168-169.

[5] 祝洪章.对高校“大类培养”模式下“个性化”人才培养问题的思考[J].教育探索,2015(3):54-56.

[6] 田昊, 谢昆青, 林思聪,等. 北京大学电子信息学科大类招生的实践与反思[J].高等理科教育, 2011(6):35-43.

[7] 何穎, 陈绥阳, 唐亮. 基于CDIO模式的“三电”基础课程群的教学研究与探索[J].信息系统工程, 2016(11):13-14.

[8] 侯卫周, 蒋俊华. 基于通信电子电路理论教学的相关电路课程群改革与研究[J].中国教育技术装备, 2015(2):76-78.

[9] 俎云霄, 王卫东, 张健明,等. 基于课程群的电子信息类专业基础课教学改革[J].现代教育技术, 2010(s1):34-36.

[10] 孙元. 通信工程专业课程集群化建设探索[J]. 湖南第一师范学院学报, 2016, 16(3):79-81.

[11] 王毅. 基于通信电子线路(高频)课程的课堂教学思考[J]. 教育教学论坛, 2014(11):172-173.

[12] 许建明, 黄同成, 谢兵,等. 应用型本科院校通信电子线路课程教学改革与探索[J]. 中国教育技术装备, 2016(2):124-126.

[13] 王雯.高频电子线路中调制的仿真[J].电脑知识与技术,2017,13(14):38-39.

[14] 曾兴雯. 高频电子线路[M]. 3版.北京:高等教育出版社, 2016.

【通联编辑:唐一东】

作者:冉昌艳 夏平 陈明 龚国强 彭文标

学院信息通信工程论文 篇3:

信号与系统课程教学调整与模式改革研究

摘要:本文针对唐山学院信息工程系不同专业的学科特点,对信号与系统课程的教学内容进行调整,对教学模式进行改革,将实践环节按专业特点进行不同侧重,并针对教学方法提出了有建设性的观点,并在实际课程教学过程中加以应用,取得了良好的教学效果,提高了教学质量。

关键词:信号与系统 教学调整 模式改革

0 引言

信号与系统课程是电子信息类和自动控制类课程重要的专业基础课,通过这门课程的学习,使学生牢固掌握信号与系统的基本概念和理论,并为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础,使学生初步具备应用信号与系统的观点和方法处理实际问题的能力。现有课程教学存在课程安排欠科学、教学模式单一的问题,为此结合该系各专业培养计划对信号与系统课程教学知识结构的调整和教学模式的改革进行深入分析与研究,并将调整与改革方法融入到实际教学过程当中,使课程教学效率提高,取得良好的教学效果。

1 依据课程体系,调整教学内容

随着电子技术和计算机技术的飞速发展,信号与系统的理论得到了空前的应用。信号与系统课程作为专业基础课,是该系通信工程专业、电子信息工程专业、电气工程及其自动化专业和轨道交通专业课程体系的重要组成部分。根据各专业相关课程体系建设规划,对其前修后续课程知识点覆盖范围进行了统一调整。

通信工程专业、电子信息工程专业中信号与系统后续课程有数字信号处理和DSP原理及应用,这三门课程逐层递进,所学知识前后呼应。考虑到数字信号处理课程主要以离散信号处理为主线,且从信号处理角度体现出自身的系统性,所以在培养计划于教学大纲中进行调整。信号与系统课程主要以连续时间信号的变换和系统的特性为主,将原课程中离散信号时间变换和系统处理部分删减掉,调整到后续数字信号处理课程中。调整之后这两个专业信号与系统课程教学围绕连续信号时域分析与变换域分析、连续系统特性分析和滤波调制和抽样展开,更加侧重电子信息类专业课程特点,符合专业人才培养目标。现代高校在人才培养方面,要更加注重对课程的及时变革,通信工程、電子信息等专业,和实际技术进步密切相关,随着互联网电子信息技术快速发展,学校的相关课程改革,要跟上时代步伐,与时俱进。

电气工程及其自动化专业属自动化类专业,其后续课程除数字信号处理课程外,还有自动控制原理课程。结合此专业相关课程教学大纲和培养计划的要求,对信号与系统课程教学大纲教学结构上做与电子信息类专业类似的调整,即将离散信号处理部分删减,调整到数字信号处理课程中讲解,但连续信号与系统处理部分依据自动化专业特点将系统零极点分析及二阶谐振系统等部分增加课时进行讲解,为此专业后续课程开展做良好铺垫。

轨道交通专业依据其专业特点,培养计划中没有设置数字信号处理课程,因此按照原教学大纲安排,将连续部分与离散部分都作为重点讲解,用一门课程构建信号与系统处理的完整知识体系。

2 依据课程特点,改革教学模式

传统教学方式为板书教学,在教学中存在教学方法单一,教学内容不易理解等缺点。现代教学中多加入PPT为辅助教学手段,为图片展示和公式推导等环节提供了便利,但也存在过分依赖PPT,课堂教学速度快,学生不易理解等问题。针对上述问题,笔者结合多年教学经验和学生反馈,独立开发出以MATLAB为应用环境的信号与系统多媒体教学平台。如图1所示:

此教学平台摆脱单一的PPT教学模式,利用GUI界面构建课程知识点推导与演示平台,涵盖前述不同专业课程侧重点,充分利用人机交互方式进行公式推导和图形演示,令课堂教学摆脱单一的静态教学模式,“让公式动起来”,增加教学趣味性,便于学生理解与记忆。

调整实践教学环节,不再以统一的实践教学计划进行设置。电子信息类专业实践环节侧重连续信号的时域与变换域分析,侧重信号滤波等知识点的初步学习,自动化专业结合后续课程特点侧重系统零极点分析和稳定性分析,轨道交通专业侧重构建连续信号与离散信号分析的体系构建来设置实践环节。通过上述调整,教学环节更加符合培养计划和教学大纲的要求,符合人才培养目标。

3 提出“两个注重”,调整教学方法

在教学方法上注重学生综合应用知识能力和自主学习能力的培养,将公式的推导过程淡化,培养学生对问题解决思路的思考。应侧重计算方法,注重利用计算机技术进行科学计算。教学过程中应注重师生的互动,突出基本原理中所蕴涵的数学概念、物理概念和工程概念。

在教学理念上注重理论教学与实验教学的有机融合,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,实现原理、方法、应用的有机结合。充分加强理论教学中基本理论、基本概念和基本方法的学习,充分深入认知能力和学习能力的培养,充分发挥实践教学对理论教学的延伸作用,侧重培养学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力、科学研究的素质,以及创新精神。

4 优化教材建设,提升教学质量

教材选用是课程建设和教学的重要环节,教材的选择必须符合人才培养目标和教学大纲定位。目前教学中采用的教材为郑君里主编的《信号与系统》第三版,是普通高等教育九五国家级重点教材、教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材,自1981年第一版和2000年第二版成功推出以来,广泛受到教师和学生的好评,具有知识点分布合理,讲解深度恰当的优点,经多年读者反馈,于2011年3月调整出版第三版,知识结构更加贴合当今信息领域应用基础教学,且配套习题解答详细,重在思路培养,实际教学中效果良好。可以说,教材是学生学习的最宝贵资源,优质的教材,有着一套成熟完善的知识架构体系,并且结合了当前专业领域的最前沿技术和研究成果,对于激发学生的学习热情,提高对科学技术的热爱,有着非常重要的作用。

在理论教学中,注重以学生为主体,教师为主导的教学模式,培养学生思考方式的培养和学习方法的建立;在实践教学中,以实验箱和MATLAB软件相结合的教学方式,将理论教学与实践教学充分融合,变实验指导为实验引导,重在实验过程的学习;在考核方面,采用笔试、实验和作业相结合的考核形式,加入课外开放性实验环节,调动学生的自主实验积极性,利用多种方法提高学生学习积极性,提高教学质量。

5 引入项目任务导向教学

信号与系统工程专业课程的实践性很强,在现实生活中应用的也比较多,在教学过程中,要充分把握专业课程的特点,在合适的范围内,运用项目任务导向教学,给学生布置一定的实践任务,然后让学生按照所学的相关知识点,进行实际动手操作,根据不同的任务导向,学生自主探索,在探索中拓展学生的思维,提高学生的动手能力。在项目任务教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。

6 总结

结合专业实际对专业基础课程教学模式的改革和实践,反映出多年教学积累和教学总结的重要作用,教学质量有了显著的提高。专业基础扎实的学生,能够有足够的能力和信心进行后续专业课程的学习,有充分的兴趣参加各类课外科技活动、电子制作和国家级省级电子设计大赛,并已取得了不错的成绩。

参考文献:

[1]金波.“信号与系统”课程教学改革初探[J].南京:电气电子教学学报,2007.8.

[2]陈后金,胡健,薛健,等.我校“信号与系统”课程的改革与建设[J].南京:电气电子教学学报,2004.12.

[3]郑君里.信号与系统[M].北京:高等教育出版社,2011.3.

[4]王华奎.数字信号处理及DSP应用[M].北京:高等教育出版社,2009.1.

作者简介:魏明哲(1983-),男,河北安平人,唐山学院信息工程系,讲师,硕士研究生,研究方向:多媒体信息处理。

作者:魏明哲 王欢 唐万伟

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