高校专业基础课程信号和系统实验教学研究.docVIP

高校专业基础课程信号和系统实验教学研究 　　摘 要 本文介绍了高校专业基础课程《信号与系统》实验教学方法及其改进方案。本实验教学改进以基础性、专业性、综合性和扩充性为目标，难易结合。根据专业特点和层次，设计由浅入深的实验方案，旨在提高学生的实际分析和综合能力。 　　关键词 信号与系统；专业课；教学方法；能力培养 　　中图分类号:G642文献标识码A 　　Abstract It introduces the educational reform of experiment “Signals and Systems” in the form of foundation, specialty, comprehensiveness and extension. According to the student’s different specialized subject and level the experiments are designed from simple to complex. All of these are to enhance the student’s theory level and practical ability. 　　Key wordsSignals and systems； specialty course； educational method；ability training 　　 　　一、引言 　　 　　《信号与系统》课程是高校电子信息与工程、信息与计算科学等专业的基础专业课，是一门基础理论与专业知识的衔接课程，涉及的内容和知识面宽，实践性强，其教学水平直接影响相关专业本科生的质量和求业方向。此外，国内很多科研机构、工矿企业、中外公司等对该方面的高水平人才有很大的需求。建设好《信号与系统》课程，对于提高本科教学质量，增加我校在国内多领域的影响和知名度，具有重要意义。通过《信号与系统》课程建设，还可以得到一些教学科研成果和培养提高师资队伍。 　　另一方面，还要求学生将所学到的理论与解决实际问题相结合。要求学生应具有更强的动手实验能力和解决实际问题的能力，这也正是本科生教学实验中所能表现出的“高水平”之处。而这些只有通过在教学实验过程中，采用较高水平的教学设备与实验仪器，使本科生在学习理论的同时，真正在系统分析与信号处理的较复杂系统上进行较为综合的实验练习与训练方能达到。如何培养符合时代要求的创新人才，已成为实验教学研究的重要内容。 　　 　　二、实验教学思路 　　 　　在校和学院支持下，结合教学计划修订和新教改方案，和前期教学评估的促进下，我们开展了《信号与系统》系列的实验教学研究与建设，我们购置了天煌教仪TKSS-D型信号与系统实验装置及其虚拟示波器DOCSI-1000软件。把信号与系统实验与自动控制、计算机控制、可编程控制和现场总线等多个实验有机地结合起来，建立起一个综合性实验室。其主要思想是：以典型、有代表性的信号与系统实验为核心，结合计算机控制，依托网络系统，构成模块化的教学设备；以先进的系统软件和应用软件为基础，构成系统建模、分析、仿真、控制器设计、常规控制、先进控制的软件环境；软件环境和硬件设备有机结合，是本项目的最大特点。我们吸取多个兄弟学校的实践经验，在信号与系统和自动控制原理实验教学环节上采取了虚实结合的方式，应用自动控制实验设备和Matlab(Simulink)设计软件相结合,用于实验数据分析处理和设计校正装置。在《信号与系统》实验课上，除了常规的基础实验外，我们研制和改进了50Hz非正弦周期信号的分解与合成实验、信号采样与恢复实验、二阶网络函数模拟实验等综合性实验，经过几次改进，使学生对信号和系统的基本组成、基本性质有了较清晰的感性认识，对信号和系统的仿真编程有了实际演练的机会。根据学生爱好和不同层次，对仿真编程提出不同的要求，既可实现了信号和系统的验证，亦对计算机编程有了实际的对象，对计算机编程的能力和兴趣的提高有很好的促进作用。 　　 　　三、实验教学改进 　　 　　《信号与系统》实验教学改进主要体现在基础性、专业性、综合性、扩充性等特点。 　　1．基础性 　　在开设的实验课程中，涵盖了电子信息与工程、信息与计算科学等专业方向实验教学的基础内容，实验教学重点之一是强化学生对《信号与系统》内容的基础性认识。学生通过基础性实验既加深对基础性理论的理解，又提高动手能力，通过灵活运用以获得能力和素质的提高。 　　2．专业性 　　在强调实验课程的基础性实验的同时，《信号与系统》实验教学还注重不同专业的差异。对于电子信息与工程专业，实验教学中增加滤波器的内容；对于信息与计算科学专业，实验教学中增加信号分解与合成的内容；对于计算机科学与