摘要：“測試信號分析與處理”是測控技術(shù)及儀器專業(yè)的核心課程之一，提出了在該課程教學(xué)改革中對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)、學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)、學(xué)生國際化能力的培養(yǎng)和學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)等內(nèi)容的思考，并給出了自己的體會。

關(guān)鍵詞：測試信號分析與處理；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

作者簡介：陳禎（1973-），女，湖南永州人，武漢理工大學(xué)機電工程學(xué)院，講師。（湖北?武漢?430070）

中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0079-02

創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的動力。培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型人才，是建設(shè)創(chuàng)新型國家、實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略的關(guān)鍵，意義重大。高等學(xué)校肩負(fù)著培養(yǎng)創(chuàng)新人才、發(fā)展科技文化、服務(wù)經(jīng)濟建設(shè)的歷史重任，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，是高等學(xué)校的首要任務(wù)，需要在教學(xué)的各個方面為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力創(chuàng)造條件。高等學(xué)校課程教學(xué)改革應(yīng)圍繞培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才這個首要任務(wù)進(jìn)行。通過多年來進(jìn)行“測試信號分析與處理”課程的教學(xué)實踐，就該課程教學(xué)改革中圍繞培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才這個首要任務(wù)的若干內(nèi)容進(jìn)行思考并提出自己的體會。

一、“測試信號分析與處理”課程的重要性

“測試信號分析與處理”是測控技術(shù)及儀器專業(yè)的核心課程之一，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，信號處理技術(shù)已成為我國實施以信息化帶動工業(yè)化戰(zhàn)略的橋梁?！皽y試信號分析與處理”課程的研究對象是動態(tài)測試中常用的傳感器、信號調(diào)理電路及記錄儀器等的工作原理，測量裝置基本特性的評價方法，測試信號的分析和處理，以及常見物理量的測量方法等。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能合理地選用測試裝置并初步掌握進(jìn)行動態(tài)測試所需的基本知識和技能，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和處理測試技術(shù)問題打下基礎(chǔ)。

二、學(xué)生能力的培養(yǎng)

1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

“測試信號分析與處理”是一門理論性和實踐性都很強的課程，其特點為概念抽象，數(shù)學(xué)計算量大，并且涉及大量的矩陣計算和公式推導(dǎo)，計算復(fù)雜，勢必使學(xué)生難以理解，使教學(xué)質(zhì)量大打折扣。而且由于該課程的適用面極廣，很多學(xué)校的不同專業(yè)都開設(shè)了該課程，但課程與專業(yè)的結(jié)合并不緊密，沒有突出其專業(yè)特色。如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力非常重要。我們在教學(xué)實踐中體會到：

第一，教師要充分認(rèn)識到學(xué)生是教學(xué)的主體，是創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的對象，學(xué)生應(yīng)結(jié)合自己的特點，適應(yīng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)教學(xué)方式的要求，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和主體精神，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、主動創(chuàng)新的精神和能力。

第二，教師要充分認(rèn)識到自己在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，教師本身應(yīng)結(jié)合自己的特點不斷提高自己的創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，成為教育教學(xué)的創(chuàng)新者。并以此調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生求知欲和對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求和行動。

第三，教師應(yīng)將自身的特點與學(xué)生的特點有效地融合，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式、教學(xué)方式方法等方面要融合師生的教與學(xué)的特點，適應(yīng)學(xué)生的基礎(chǔ)條件和個性特點，應(yīng)當(dāng)注意從學(xué)生的實際出發(fā)，選擇那些更能促進(jìn)和發(fā)展學(xué)生獨立性學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)內(nèi)容、組織形式、方式方法。當(dāng)前工科大學(xué)教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新，著眼點應(yīng)在于如何通過教師的引導(dǎo)，使學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體積極主動地進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)，從而完成大學(xué)階段的知識意義建構(gòu)。[1]我們在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)方法的改革方面進(jìn)行了一些嘗試，如通過課堂啟發(fā)式教學(xué)、推薦學(xué)習(xí)資料、布置研討問題、組織課后討論、安排學(xué)后總結(jié)等，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和主觀能動性。教師不僅在課堂上傳授知識，更注重組織、引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參加實踐，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和勇于創(chuàng)新，利用學(xué)校一切有利的教學(xué)資源，以任務(wù)帶動教學(xué)，通過課程設(shè)計、課程實習(xí)，真刀真槍地在實踐中學(xué)習(xí)和提高。

2.學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

教學(xué)活動是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基本載體，應(yīng)把創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到學(xué)科教學(xué)的各個層面和環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會獲取、選擇、判斷和運用知識的能力。首先，要認(rèn)識到知識、技能的傳授與獲取是為了創(chuàng)新，創(chuàng)新才是教學(xué)的動力與目的。其次，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)，它包含創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，包含著這些內(nèi)容的融合、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、發(fā)展。第三，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)寓于教學(xué)過程的各個方面，其中包括課程教學(xué)。如在教學(xué)中采用研究型教學(xué)模式，以知識教育為依托，以能力培養(yǎng)為主要內(nèi)容，把學(xué)習(xí)、研究、實踐有機結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，創(chuàng)造性地運用知識的融合、重構(gòu)、聚變和創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力和創(chuàng)新能力，同時將學(xué)生培養(yǎng)成具有科學(xué)研究的精神、團結(jié)合作精神和科學(xué)態(tài)度的，高層次、復(fù)合型、多樣化的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。引導(dǎo)和組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)是“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”著力推行的教學(xué)組織形式和教學(xué)形式，關(guān)系到參與高校的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到。[2]“測試信號分析與處理”課程同樣肩負(fù)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的任務(wù)。在“測試信號分析與處理”課程中，我們對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面進(jìn)行了一些嘗試，如構(gòu)建創(chuàng)新性教學(xué)內(nèi)容、采用研究性與項目型教學(xué)方式方法、布置研討性課后問題和組織專題討論等，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)

實踐教學(xué)是課程的重要組成部分，它既能鞏固和加深學(xué)生對理論知識的感性認(rèn)識，訓(xùn)練學(xué)生動手操作的實踐技能，又能培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要陣地。在學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)方面，第一，師生都要切實認(rèn)識到理論與實踐的關(guān)系，理論來源于實踐，又受實踐檢驗，實踐才是科學(xué)發(fā)展的原動力，因此要非常重視實踐能力的培養(yǎng)。第二，學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)是一個綜合系統(tǒng)，它強調(diào)理論知識學(xué)習(xí)與實踐能力培養(yǎng)的有機結(jié)合，強調(diào)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式、教學(xué)方式方法、教學(xué)環(huán)境與管理條件的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此要加強實踐教學(xué)中各種教學(xué)資源的優(yōu)選、整合、重構(gòu)、創(chuàng)新，以最有效的教學(xué)模式最大限度地提高學(xué)生的實踐能力和在實踐中的創(chuàng)新能力。第三，實踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，要有原創(chuàng)性的科研和創(chuàng)業(yè)成果，就要有原創(chuàng)性的實踐研究經(jīng)歷，因此在打好實踐基礎(chǔ)時，要加強實踐教學(xué)的前沿性、探索性、綜合性和應(yīng)用性，在學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)方面從原創(chuàng)性上下功夫?？梢酝ㄟ^建立實驗教學(xué)體系、改革實驗教學(xué)內(nèi)容與方法、開放實驗教學(xué)、重視專業(yè)實習(xí)、推行實驗室開放基金立項等提高實驗實習(xí)型教學(xué)方式的教學(xué)效果，也可通過單獨開設(shè)專業(yè)綜合實踐課程，并在實驗內(nèi)容、時間、方法上加以改革，有效地采用設(shè)計實驗教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，在基礎(chǔ)性實驗的基礎(chǔ)上，安排設(shè)計性實驗、探索性實驗，使實驗更具有前沿性、綜合性和應(yīng)用性。由于“測試信號分析與處理”課程涉及的概念和理論知識比較抽象，所以學(xué)生不易掌握和理解其重要的分析方法，更難以利用相關(guān)知識解決相應(yīng)的專業(yè)問題。其解決途徑是提供一個良好的實驗環(huán)境，讓學(xué)生在實踐中理解所學(xué)知識點，將原理與應(yīng)用結(jié)合起來。我們在這方面進(jìn)行了一些嘗試，如在信號分析和處理方面，充分應(yīng)用MATLAB軟件提供的數(shù)據(jù)采集工具箱、信號處理工具箱以及濾波器設(shè)計工具箱等相關(guān)命令和函數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的研究和開發(fā)能力等。

4.學(xué)生國際化能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力是核心競爭力，創(chuàng)新型人才是國際競爭成敗的關(guān)鍵。綜合性、國際化是高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要基石。[3]在學(xué)生國際化能力的培養(yǎng)方面，首先，要充分認(rèn)識到學(xué)生國際化能力培養(yǎng)的重要性，在全球經(jīng)濟一體化的環(huán)境下，國際間的競爭十分復(fù)雜和激烈，學(xué)生國際化能力的培養(yǎng)是我國在國際間的競爭中取勝和國家發(fā)展的重要條件。其次，學(xué)生國際化能力的培養(yǎng)涉及到人才培養(yǎng)的各個方面，在專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)體系、課程設(shè)置、教學(xué)方式等方面都有相應(yīng)的要求和規(guī)劃，課程教學(xué)是其中的一個重要方面。

“測試信號分析與處理”課程在教學(xué)中要相應(yīng)安排一些與國際化要求有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)大學(xué)生國際化競爭能力，我們在這方面進(jìn)行了一些嘗試。在通常的教學(xué)中選擇了一些國際上前沿性的教學(xué)內(nèi)容，同時配以標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)英語詞匯和語句，以培養(yǎng)學(xué)生國際化能力。

此外，專門為此課程開設(shè)了雙語教學(xué)，在“測試信號分析與處理”雙語教學(xué)實踐中進(jìn)行了一些改革。第一，課程教材選擇了《數(shù)字信號處理基礎(chǔ)》（作者：范德維格特，尹霄麗改編，電子工業(yè)出版社2011年出版）。此教材提供英文版本和相應(yīng)的中文譯文版本，可滿足不同英文程度的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，教材內(nèi)容覆蓋全面，深入淺出，結(jié)合大量實際例子進(jìn)行講解，易于理解，隨書附帶的光盤中有每章的英文小節(jié)和小測驗，便于學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)；光盤中有大量的音頻和圖像信號，便于學(xué)生對比信號處理前后結(jié)果，并配備作者自行開發(fā)的MATLAB函數(shù)，方便學(xué)生進(jìn)行實驗驗證，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，該書作者為加拿大Camosun學(xué)院計算機與電子工程技術(shù)系教授，語言流暢，有利于提高學(xué)生的英語實踐能力。第二，構(gòu)建立體化雙語教材，全方位提供教學(xué)服務(wù)，將理論與實踐緊密結(jié)合，將枯燥難懂的理論知識形象化、生動化，有助于提高雙語教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。我們進(jìn)行了以國外原版教材為基礎(chǔ)的立體化教材的建設(shè)，包括雙語的電子教案、中英文對照的課程導(dǎo)讀、雙語實驗指導(dǎo)書、雙語多媒體課件、習(xí)題與試卷、專業(yè)英語詞匯表、虛擬機電測試信號分析處理實驗室等。第三，改革了課程的教學(xué)方式與考核方式，以Team work為實驗對象，注重團隊合作、協(xié)同進(jìn)步精神?；纠砟睿篢eam work是若干學(xué)生一組，通過雙語課程的學(xué)習(xí)，對自己感興趣的與課程內(nèi)容相關(guān)的理論、產(chǎn)品等，在課內(nèi)、外進(jìn)行更全面的學(xué)習(xí)和討論，最后提交討論PPT并進(jìn)行講解。上一學(xué)年在本課程的數(shù)字濾波器設(shè)計這一核心章節(jié)，試用了這種教學(xué)模式，效果明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高，自主學(xué)習(xí)的主動性和團隊協(xié)作的積極性都有了明顯改善。另外，還要注重平時學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)和督促，注重平時作業(yè)及實驗環(huán)節(jié)的指導(dǎo)與考核，引導(dǎo)學(xué)生更加注重學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成及外語工具的運用，全面考核學(xué)生的綜合能力（包括外語應(yīng)用能力），培養(yǎng)學(xué)生運用課程知識分析和解決實際問題的能力。[4]

5.學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)

基于學(xué)生在校學(xué)習(xí)的目的是為了畢業(yè)后找到一份好的工作，學(xué)生畢業(yè)后的工作能力和創(chuàng)新能力才是教學(xué)的目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力成為大學(xué)教育工作者的重要任務(wù)。首先，要認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的重要性。其次，要認(rèn)識到學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)涵蓋各個方面，應(yīng)包括可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)能力、可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)變能力、可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新能力等。第三，可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)是教學(xué)各個方面進(jìn)行培養(yǎng)的綜合結(jié)果，課程教學(xué)是其中的一個重要內(nèi)容，課程教學(xué)應(yīng)該在學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)能力、可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)變能力、可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新能力培養(yǎng)中發(fā)揮積極和重要作用?！皽y試信號分析與處理”課程作為測控技術(shù)及儀器專業(yè)的核心課程之一，對該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后的可持續(xù)發(fā)展能力有著重要的作用。為此，我們在通過該課程培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力方面進(jìn)行了一些嘗試，如在教學(xué)內(nèi)容安排上為后續(xù)發(fā)展提供教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)性，教學(xué)理論與實踐內(nèi)容的學(xué)習(xí)和變通運作，與學(xué)生畢業(yè)后工作能力、應(yīng)變能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結(jié)合。

三、結(jié)語

“測試信號分析與處理”課程教學(xué)改革中培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是該課程的首要任務(wù)。這其中包括五大能力的培養(yǎng)，即學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、國際化能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)，這五大能力是一個統(tǒng)一體，寓于教學(xué)的全過程中，課程教學(xué)是其中的一個重要方面，可以在這五大能力的培養(yǎng)中充分發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉大允,李靖茂,葛暢.工科大學(xué)構(gòu)建和諧校園中有關(guān)教學(xué)改革的思考[J].中國高教研究,2010,(8):88-89.

[2]林健.面向卓越工程師培養(yǎng)的研究性學(xué)習(xí)[J].高等工程教育研究,

2011,(6):5-15.

[3]裴鋼.高校培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才的幾點思考[J].中國高等教育,

2008,(19):30-32.

[4]陳禎.“測試信號分析與處理”課程雙語教學(xué)方法與手段的探索與實踐[J].科技創(chuàng)新月刊,2012,(9).

（責(zé)任編輯：孫晴）