信号专业自动化论文范文第1篇

摘要：国民经济和社会城市化的快速发展带动了城市轨道交通的迅猛发展，全国各大中城市相继开通了地铁和其他形式的城市轨道交通来缓解城市日益增长的人口给城市交通带来的巨大压力。轨道交通信号与控制专业应运而生。如何利用城市轨道交通各个职能岗位的专业操作能力来促进轨道交通信号与控制专业的课程体系设置与改革，为培养城市轨道交通的应用型人才具有重要的意义。

关键词：城市轨道交通；应用型人才；轨道交通信号与控制；课程体系

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）13-0229-02

在十二届全国人大四次会议新闻中心于3月10日15时在梅地亚中心多功能厅举行的记者会上，教育部部长就“教育改革和发展”的相关问题回答中外记者的提问时就指出高校转型关键是调整专业设置 核心是人才培养模式。高校人才培养主要可以分为学术研究型和应用型人才，一所高校定位于哪种培养模式下，既取决于高校在市场竞争中的结果，也和专业特点密不可分。近年来增设的轨道交通信号与控制专业，一方面是国家大力建设地铁以解决人口密集的大中型城市交通滞后问题的市场需求的产物；另一方面也是轨道信号自身快速发展的需要。无论是母米ㄒ稻鸵蹈谖欢匀瞬攀导能力的要求，还是从该专业特点来看，轨道交通信号与控制专业人才培养的目标重点应该放在应用型人才培养上。

一、轨道交通信号与控制专业现状

《普通高等学校本科招生目录（2012年）》增设了一批国家战略新兴产业发展和改善民生急需以及应用性强、行业针对性强的新专业。根据当前铁路和城市轨道交通建设及安全运营需要，新增了“轨道交通信号与控制”专业。该专业是部级特色专业，旨在培养城市轨道交通信号方面的专业人才，要求能掌握轨道交通信号设备结构与原理、信号设备的安装、调试、故障修理等方面的能力。开设轨道交通信号与控制专业的高校既有全国重点高校，也有地方院校，如何根据学校条件培养适应专业特点的应用型人才一直是我们探索的方向。

开设轨道交通信号与控制专业的院校中，除了部分院校单独设立轨道交通学院外，大部分院校将该专业设置在自动化专业下，作为自动化专业的一个分支。这是因为1992年教育部制定了按大类招生的目录，电信系的铁路信号和自动控制两本科专业，归并为自动化类，按自动化专业招生。1993年原铁路信号专业更名为自动控制专业，原自动控制专业更名为工业自动化专业，简称自动化专业。2012年9月更名为轨道交通信号与控制。

二、培养应用型人才的需求及面临的主要问题

1.传统教育观念与现代职场需求不适应。随着近年来经济社会发展取得的巨大进步，在面对经济升级、产业转型的时候，我们发现高等教育结构与经济社会的高速发展不和谐。大部分的高校都在培养学术型的人才，而培养技术、技能型人才的学校比较少。这种不和谐的现象带来的直接后果就是一边大学毕业生因为缺乏专业领域技能很难在所学专业领域内找到一个适合的岗位，另外一边用人单位很难招聘到企业急需的专业技能人才。地方高校是适应大众化的需求新设的、新升格的，因此地方普通高校向应用型转型势在必行。从培养理论型人才转到培养技术、技能型人才，才能适应地方经济社会发展的需要。

近年来随着高校招生规模的扩大，社会职业结构的调整，高校的培养模式和社会需求的矛盾日益突出，尽管地方高校在努力尝试改变但任何形式的转变都需要一段时间，在这段期间内就会体现旧的模式和社会不断变化的新需求的矛盾。学术研究型人才培养注重理论教学，在实践教学和学生的技能能力方面投入不足，教学方式仍然以“填鸭式”教学为主。其结果不但使学生丧失了专业兴趣，而且毕业生由于缺乏实践能力而降低了在专业领域的竞争力，造成高校教育资源浪费，一方面企业急需专业人才，另一方面大量高校毕业生却面临着难就业。这迫使我们要不断审视我们的专业教育定位，充分利用学校和社会资源，努力在轨道交通信号与控制专业领域培养出具有专业技能，拥有专业竞争力的毕业生服务社会。

2.专业培养方案中课程设置与实际专业岗位技能不相符。轨道交通信号与控制专业设置时间短，在专业建设上还不成熟。在专业人才培养方案中培养目标较单一，课程结构设置上仍然是以传统的学术型人才培养为导向，二级学院在基础课程的设置上没有一定的权限，花了很多的课时在一些与专业特点不相符的基础理论课程上，使得专业课程课时的设置收到限制，无法突出轨道专业课程特长，缺乏专业特点，没有专业领域的针对性。

专业领域的实践教学是另一个软肋。地方高校往往缺乏专业领域内企业的支持和合作，对于地方高校的特殊专业来说无疑缺少对口的实习基地。高校人才的技能化需求促使我们不断探索地方高校与专业领域的相关运营单位紧密联系，加强与地方企业联合办学，建立以实践促教学，完善实践考核机制，从根本上解决应用型人才培养的瓶颈问题。

3.教学方式与应用型人才培养目标不相符。目前轨道交通信号与控制专业的大部分课程的教学方式仍然以课堂讲授为主，考核方式主要是笔试，很容易产生高分低能的现象，这和城市轨道实际运营单位对员工要求较高的操作能力，灵活的现场处置能力不适应。

三、培养应用型城市轨道人才需要的改进措施

1.设定多元化的培养目标。今年来高等学校通过各自的办学特色和多样化、个性化的教育来满足社会对不同专业领域应用型人才的需求，轨道交通信号与控制专业既要求学生有扎实的轨道信号设备的结构有充分的了解，又熟悉城轨系统运营工作等多方面的能力，以满足城市轨道交通运营公司对运营人才、管理人才、信号系统研发人才的多方面需求。

2.构建比例合理的课程体系，改革考核方式，强调创新意识。在构建课程体系过程中，尽量简化不必要的基础课时，增大专业课程比例；在课程的理论教学和实践教学中强化实践教学，以实践为主设置课程分配比例；改革传统的卷面考试方式，引入实践操作考核，以实践促进理论教学，通过实践岗位训练提升学生对专业的兴趣；设定创新课程，由研发能力较强的老师带动学生参与专业领域课题研发，提前接触专业知识，为毕业后顺利走上就业岗位提供良好的平台。

3.加强校企合作，建立实训基地。任何专业知识只有经过专业岗位上学习和训练才能了解行规和强化专业技能意识。教学团队通过走出校门和不同城市轨道集团联系、调研、建立校企合作实习基地，为轨道交通信号与控制专业学生了解城市轨道领域提供机会。

设置生产见习作为轨道交通信号与控制专业学生的一门主要实践性课程。生产见习是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是增强学生的劳动观点、工程观点和岗位责任心和使命感的过程。通过生产见习，学生可以学习和了解轨道集团运营的全过程以及生产组织管理等知识，在运营现场中将理论知识加以验证、深化、巩固和充实。培养学生进行调查、研究、分析和解决实际问题的能力，为后继专业课的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。

生产见习是与理论教学不同的教学方式，是课堂教学的补充。一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上没有接触到的有关生产现场的实际知识，使同学们在实践中得到提高和锻炼。

从课本到现实，从课堂到运营现场，它与今后的职业生活具有直接联系，学生在生产见习过程中将完成学习到就业的过渡，因此生产见习是培养技能型人才，实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续，而且是校内课堂教学的总结。（1）学生可以在校期间了解城市轨道交通领域的组成结构，运营组织等；同时可以接触了解轨道集团实际岗位需求，强化实习前期所学专业课程的学习效果和激发学生对后续专业课程的学习积极性。（2）学生在毕业走上岗位前，更清楚地了解企业对所用人才的基本理论和专业技能水平的要求，在W习过程中能有针对性的加强部分专业课程的学习，提高专业领域岗位实践能力。进入到相关企业进行生产见习或实习能够快速进入角色，胜任岗位，大大提升学生毕业后的专业领域竞争力。

紧密联系轨道交通行业对轨道交通信号与控制专业能力要求，从培养方案的制定，课程体系的设置，实践环节的强化，考核方式的改革等多方面着手对现有的教学模式做相应的转变，以适应多层次，岗位能力细化的人才市场需求，提高轨道交通信号与控制专业毕业生岗位竞争力，为社会建设做出专业技术领域的贡献。

参考文献：

[1]严波，李旭宏.城市轨道交通信号系统的维护与保养[J].城市轨道交通研究，2005，（5）.

[2]文孝霞，杜子学.城市轨道交通专业人才培养模式思考[J].重庆科技学院学报，2011，（1）.

信号专业自动化论文范文第2篇

关键词：虚拟仪器；电子；通信

一、虚拟仪器技术简介

虚拟仪器（VirtualInstruments，简称VI）的概念，最早是由美国国家仪器公司（NationalInstrumentsCorp.简称NI）于1986年提出来的，其基本原理是以计算机为硬件平台，使原来需要硬件实现的各种仪器功能尽可能地软件化，利用高效灵活的软件控制高性能的硬件来完成各种测试、测量和自动化的应用，以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。用形象语言来概括虚拟仪器的原理，即“软件就是仪器”[1]。虚拟仪器在组成和改变仪器的功能和技术性能方面具有灵活性与经济性，因而特别适应于当代科学技术迅速发展和科学研究不断深化所提出的更高更新的测量课题和测量需求。

（一）虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的背景

电子与通信类专业在金陵科技学院工程类专业中占有重要的地位，对我校应用型本科专业的建设具有示范作用。然而，在这两个工程类专业的教学中长期存在一些问题，具体表现为：1.重视理论知识的学习，轻视动手能力和实践环节的培养，学生动手能力差，工程实践经验明显不足，而这些问题又反过来弱化学生对于理论知识的理解，最终导致学生对所学专业缺乏兴趣与信心[2]。2.从未或很少将真实的物理信号引入课堂教学中，导致教学过程理论脱离实际，学生对于本专业的理论知识和应用场景缺乏真实的、直观的认识。3.理论学习环节与实践实习环节相脱离，实践实习环节往往安排在理论学习结束之后，间隔时间较长，学生无法及时对所学知识进行巩固与提高，导致实践实习环节效果不理想[3]。本文将介绍虚拟仪器技术在电子与通信类专业教学中的应用，帮助学生将理论学习、工程实践和创新能力结合起来，提高学生在工程实践中获取知识的能力、综合分析的能力、解决问题的能力和实践创新的能力，从而突出我校应用型本科教学的特点。

（二）虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业教学中的指导思想

电子与通信类专业的特点是工程实践性强，对学生的动手能力和动手意愿要求较高。这一特点就决定了实践对于专业学习至关重要的作用[4]。所以，虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的教学也主要体现在对于工程实践教学环节的意义，其指导思想如下：1.在工程导论环节，对于刚入学的大一新生，让他们接触各种基于虚拟仪器技术的综合电子系统，如基础机器人系统，传感器与驱动器器系统、人机交互系统等，介绍其中的软硬件知识和技术，增加学生对于所学专业的兴趣和信心。2.在专业课的理论学习环节，教师努力将真实的物理信号引入课堂，如传感器信号、调理信号、AD/DA信号，模拟通信信号、数字通信信号、调制域信号等。真实信号的引入可以增加学生理论联系实际的能力，提高其自主学习的兴趣和动力。3.发挥虚拟仪器作为“口袋实验室”的作用，鼓励学生将真实的信号带回宿舍。宿舍是学生课余活动主要的场所，如果学生能将宿舍时间有效地利用起来进行专业实践和创新，无疑将对提高学生专业能力产生极大的帮助。

（三）虚拟仪器技术创新教学案例

我们将介绍几个在教学中使用虚拟仪器进行教学创新的案例，来阐述使用虚拟仪器技术的特点。1.共基极放大电路的教学。共基极电路是一类重要的基本放大电路，如何让学生掌握电路特征并计算电路参数，如发射极电流、集电极电流、电压增益、输入/输出电阻等，一直是教学中的重点。我们在教学中是采用基于虚拟仪器技术的仿真结果和真实电路结果相比较的方法。电路仿真采用NIMultisim，该软件主要是为工程师提供先进的电路分析和设计能力。图1为共基极放大电路在Multisim中的仿真。可以使用Multisim提供的万用表测量仿真结果中的电压和电流。并可以很方便的在软件中修改电路参数进行重复实验，得出不同工作状态下电路的参数。不同于传统的电路仿真，我们在NIElvis面包板上搭建上图所示的电路原理图，如图2。利用NIElvis自带的数字万用表DMM对电路参数进行测量，对于交流信号，可使用Elvis自带的示波器对波形进行测量。将NIElvis的测量结果和软件仿真结果进行比较，可以加深学生对于电路基本特征和参数的认识。同时，NIElvis设备可以很方便的在课堂教学中进行演示，可以起到很好的教学效果。2.无线通信系统教学。射频和无线通信课程的教学长期以来都基于数学公式的推导和仿真来进行的，学生在课堂上很少能接触到真实的通信信号，并且教学的过程中也是分模块进行教学，学生几乎没有设计整条通信链路的机会。在教学中，我们采用NIUni-versalsoftwareradioperiphera（lUSRP）和Labview则可以很好的克服上述问题。利用USRP和Labview，学生可以很轻松的进行诸如信道编码、信号调制、随机码元产生、信号均衡等现代通信技术。最终学生可以完成从发射机到接收机中间完整的通信链路，这在传统的射频和无线通信课程中是很难完成的。利用USRP，可以很轻易地在课堂上演示一个完整的数字通信系统，学生能够看见一个数字调制域信号，能够看见真实的850MHzGSM信号上行链路，可以分析真实信号的频谱。甚至可以组建一个FM广播信号发射和接收台，见图3。

二、结语

虚拟仪器技术结合统一的软件平台加上模块化的硬件平台，使理论学习和实践操作能力得以有效结合，使学生能够实现自行设计实验及实际动手操作，加深其对理论专业知识的理解，促进其对现场专业知识的了解，增强其对专业知识的感性认识，同时提高其实际动手操作能力，培养其创新能力。

作者:刘海陵 徐志国 陈正宇 单位:金陵科技学院

参考文献：

[1]朱岩，余愚.虚拟仪器技术研究现状与展望[J].现代制造技术与装备.2008，（6）：12-14

[2]朱敏，张际平，潘侃凯.虚拟仪器技术及其教学应用[J].中国电化教育，2006，（4）：96-98

信号专业自动化论文范文第3篇

关键词：信号分析与处理；教学内容；教学手段；考核方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0083-02＼

近年来，针对电气工程及其自动化类专业对信号与系统相关知识的专业需求，我国工科类普通高校都相继开设了“信号分析与处理”课程，并将其作为重要的专业基础课。信号分析与处理技术是现代社会中发展很快且应用面很广的新兴学科，已渗透到计算机、通信、医学、生物学、军事、经济等各个领域[1]。

“信号分析与处理”是电气工程与自动化类专业人才不可缺少的知识领域，是将“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程的教学内容进行有机整合后形成的一门全新课程。通过本课程的学习，学生掌握信号分析、处理的基本概念、基本原理和方法，为后续“自动控制原理”和“DSP原理与应用”等专业课程打下坚实的理论基础。“信号分析与处理”与后续的系统类课程结合，构成关于信号、系统的分析、综合设计的完备知识结构。

目前，本校电气工程及其自动化专业使用的教材为赵光宙主编的《信号分析与处理》[2]，本课程安排在大学二年级下学期讲授，内容涵盖了高等数学、复变函数、线性代数和电路原理等相关知识。从以往的教学情况来看，“信号分析与处理”课程理论性强，涉及数学知识较多，概念相对抽象，数学推导繁多。长久以来，教学过程基本倾向于理论和公式推导，学生在课堂上被动接受知识[3]。由于该课程涉及范围广泛，学生通常感觉概念抽象，理解和掌握起来有一定难度，产生了厌学、怕学的情绪，这不仅影响了本课程的教学效果而且对后续专业课程的学习和掌握非常不利，因此，“信号分析与处理”课程教学改革迫在眉梢。该课程的建设与改革符合我校“培养有深厚的理论基础、宽广的专业知识面和较强实践创新能力的宽口径复合型工程技术人才”的培养目标。

一、合理安排教学内容

为电气工程及其自动化专业开设“信号分析与处理”课程的目的是通过该课程的学习，使学生能系统地掌握信号分析、线性时不变系统分析、数字信号处理的基本理论和方法[4]。

（一）梳理课程知识点

加强“信号分析与处理”和先修课程（“高等数学”、“复变函数”和“电路原理”）以及后续课程（“自动控制原理”等课程）之间内容的衔接性。弱化课程之间重复的知识点，根据知识点在各课程中的重要程度及课程讲授的先后顺序等，明晰各课程对该知识点的分担情况，分清轻重。比如，连续时间信号和离散时间信号的复频域分析法在先修课程中已有大量相关讲授，我们讲授时只需调整角度，突出重点，简单讲授即可。分清课程重点、难点，有针对性的对这些概念逐步进行讲解。

（二）压缩理论推导课时

为了使课程能跟上计算机和数字技术的发展，避免简单地移植数学的教学模式，应在讲解相关理论时，注重概念的理解和建立，淡化数学技巧，对求解运算尽量简化[5]，重视理论与实际的联系。在授课时，我们大大压缩了经典时域分析方法的教学时间，同时，通过引入典型实例等加强对相关理论的理解和掌握，而非花大量时间进行数学公式的推导。

（三）丰富教学内容

由于该课程的理论性较强，内容比较单一抽象，在重点和难点的地方可以引入MATLAB图形或Flas演示等，将抽象的内容形象化地展现给学生，帮助他们理解和掌握。为了提高课堂教学效果，采用理论教学和知识应用展示相结合的方式，加深学生对相关理论的理解。此外，将课堂中一些重要知识体系的相关国内外前沿文献推荐给学生，并进行适当讲解，培养学生的创新意识和认知广度。

（四）注重数学概念、物理概念和工程概念的统一

这门课程中的数学概念大都有很强的物理背景和工程意义，我们的教学目标是通过学习这些数学知识，更深入地理解其物理概念，以便将相关的理论更好地应用于工程实际。因此，我们从现实生活中观察和搜集材料，在教学中通过深入浅出地阐述相关材料，把枯燥的书本理论知识与工程应用结合起来；引导学生从注重理论推导转移到认识基本物理概念，提高分析和解决实际工程问题的能力上来，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。

二、教学手段调整

鉴于“信号分析与处理”课程理论性强的特点，除了采用一定的课堂教学方法提高教学效果外，由学生亲自参与的实验、实践环节是必不可少的，这是培养学生学习兴趣和提高学习能力的重要环节。

（一）板书、多媒体和MATLAB仿真教学相结合

该课程包含大量的数学公式和理论推导，重要的公式推导和习题解析以板书讲解为主。同时，在课堂上充分利用多媒体技术，通过生动的多媒体演示将复杂、抽象的概念等直观、形象化地展现给学生，大大增加教学信息量。此外，将MATLAB仿真引入课堂教学，减少枯燥的理论讲授，帮助同学更好地理解、掌握重要知识点，提高课堂教学效率，培养和提高学生的学习能力。这有助于教师和学生形成良好的互动，提高教学效果。

（二）加强实验教学

实验课是提高学生学习兴趣和学生能力的重要环节，在教学过程中，应该适当设置重要教学内容的实验课。在验证性实验的基础上，应增加综合、设计性实验比例。综合性实验可将课程的重要知识点有机整合起来，有助于学生对所学知识点进行融会贯通。

由于我校“信号分析与处理”实验室硬件建设尚不完备，目前主要采用实验硬件电路搭建和MATLAB仿真技术相结合的方式来实现。下一步计划借助DSP实验室开展相应实验，将相关理论和算法用于以DSP为核心的实际系统中，培养和提高学生分析、解决综合实践问题的能力。

（三）增设实践教学环节

该课程理论性和工程性都很强，在加强理论教学的同时，也要强调其应用。我们鼓励学生利用课余时间进行案例分析和实践制作，将设计前布置选题改为学期初布置选题，这样学生有足够的时间设计试验方案并实施，期间将有创意的成果和实践创新作品定期展示给同学[6]。这有利于提高学生的学习热情和创新意识，有助于复杂概念的理解和掌握。

此外，对热心科研探索和技术开发的学生，鼓励他们积极申报大学生创新项目，采用教师提供题目和学生自拟题目相结合的方式，结合工程实际选题。鼓励同学参加一些高水平的竞赛，项目驱动，赛学结合，进一步培养学生的创新思维和意识，增强他们用“信号分析与处理”这一前沿学科理论解决实际问题的信心与能力。

三、完善考核评估方式

传统的考试方式不能如实反应学生掌握课程知识的程度，我校以理论为主，注重采用多样化的考核方法。理论考核和实验、实践考核相结合，期末考试和平时成绩评定相结合，综合评价一名学生的实际能力。

我校把考核内容分为三部分：平时成绩占20%，实验成绩占20%，卷面成绩占60%。平时成绩包括出勤、作业情况、随堂小测试、课上回答问题等，鼓励学生重视课堂知识的学习。实验、实践成绩主要根据学生设计的方案、实际动手能力和所完成的作品质量等来综合评定。

四、结语

“信号分析与处理”在我校自动化控制技术课程群中占有重要地位，该课程对电气工程及其自动化专业后续控制类课程的教学奠定了基础。为了满足该专业的人才培养目标，探索有效的改革模式，对提高教学质量，丰富教学内容，强化数学概念、物理概念和工程概念统一以及培养和提升学生的实践创新能力等意义重大。

课题组教师在教学改革中深刻体会到，合理安排教学内容，注重学生实验、实践能力的培养和提升，考核评估方式的进一步完善，是未来一段时间内我校电气工程及其自动化专业“信号分析与处理”课程教学改革的重要方向。

参考文献：

[1]石海霞，周玉荣.电子信息工程专业“信号分析与处理”课程教学方法探讨[J].大众科技，2010，（11）：175-178.

[2]赵光宙.信号分析与处理[M].第2版.机械工业出版社，2006，5.

[3]石海霞.仿真技术优化信号分析与处理课堂教学的实践探索[J].时代教育，2014，（12）：68-70.

[4]孙晖，赵菁.信号分析与处理综合性实验设计与实现[J].实验技术与管理，2012，29（7）：161-164.

信号专业自动化论文范文第4篇

在建构主义教学理论的指导下，本文通过对当前铁道通信信号专业的课堂教学和实训教学过程中存在的问题进行分析，阐明对该课程进行教学改革的必要性，提出“基于行动导向”的课程标准，突出重点环节，培养和激发学生的学习热情和兴趣，提高其教学质量。

关键词:

建构主义 教学改革 课堂教学

中国高等职业教育随着教育大众化的快速发展，现已进入高速发展阶段。截止2014年底，全国现有可以独立设置的高职高专院校总数有1350多所，这已超过全国本科院校的总数。“虽然我国高职高专教育在数量上得到了显著变化，但其整体教育质量并没有得到大的提高，从某种意义上来说，整体的质量带来了严重下滑”。随着科技发展的日新月异，人们逐渐认识到当今社会需要高技能创新适用性人才的重要性。笔者认为，作为教育心理学的最新教学观理论———建构主义，对我国高职高专教育的教学改革和育人模式有一定的借鉴和启示。本文试图结合铁道通信信号专业和建构主义教学观的基本理论，对其教学改进和改革的探索应用阐述自己的观点。

一、建构主义教育理念

在传统教学观一直占统治地位的教育心理学理论的发展进程中，随着瑞士儿童心理学家皮亚杰的认知发展理论———活动内化论和俄国心理学家维果茨基的历史文化心理学理论的广泛传播，传统教学现的利和弊逐渐地被人们发现，他认为人的学习主观能动性，应受外界条件的、自身的认知方式、学习动机、情感和价值现的影响。这是传统教学观所很容易忽视的内容。在教育心理学理论的发展期间，奥苏伯尔的意义学习和布鲁纳的发现学习等理论的提出，为建构主义理论的进形成和发展奠定了良好的基础。所谓建构主义，从认识论方面来说，是指将那些已杂乱无章的事物，重新有规律地把它组建起来;从心理学方面来说，是指把人对事物的认知过程看成是脑力结构，是一种重新组合———顺应或概念的变化。从“建构”作为建构主义理论的第一规则来看，任何事物都是共建的。它认为我们人类不是被动地接受知识，而是由认知主体主动的建构知识。这表明建构知识的过程是一个主动的过程．是个人或个体行为。但人和人之间毕竟存在一些差异，这使得每个人在观念的形成和事物的观察方面有所不同，同时，人们的见解和观念的形成不是从一个人传递到另一个人，而是认知主体在主动积极发现的基础上进行认识的重建，使其变成自己的知识体系。这种主观能动性且有意义的学习是依据个人所积累的知识或经验来探索完成的。即每一个人只能根据自身经历和社会环境来建构个人对所处的世界进行认知。

二、建构主义教学观对铁道通信信号专业教学改革的探索应用

“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合发展道路，为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才”是我国目前高等职业技术教育培养目标。现有铁道通信信号专业的高职教学内容在很大程度上是从专科层次的教学内容演变过来的，而专科层次的教学内容又是本科教学内容的“浓缩版”，这就使高职的铁道通信信号专业的教学内容不能够满足高职高专所培养的人才目标要求。因此，我们应根据“基于行动导向”的课程标准和高职高专人才培养目标要求，从培养和激发学生的学习热情和兴趣出发，制定相应的教学计划，优化课程体系，突出重、难点内容，并采用适当的教学模式和手段组织教学，提高其教学质量。

(一)铁道通信信号专业的课程教学体系

以“联锁关系”为教学中心是为培养铁道通信信号专业设计、科研和施工管理的高层次人才，这是本科和研究生教育的主要内容，而高等职业技术教育铁道通信信号专业是培养基层的施工和管理人才。在铁道通信信号专业体系中，电路基础是一门非常重要的专业基础课，它主要是培养学生通过学习能够解决一般施工和维修中常见的电路结构问题。根据高职高专铁道通信信号专业的课程标准和社会现实需求，笔者建议将现有教学大纲中关联性大、联系紧密的课程进行大规模整合，就拿电路基础来说，可以把《模拟电子技术》、《数字电子技术》和《低频电子电路》合并为《电路基础》，而对《信号基础》、《区间自动控制系统》、《铁道概论》和《驼峰编组站》等专业课来说，应该严格按照其应用模块进行整合，以情景经历的形式展开案例式教学。这不仅有利于教学内容上的前后衔接，而且还有利于避免内容上的重复讲解，同时，它还可以加强对学生在教与学的过程中分析问题、解决问题和创造性思维能力的培养。

(二)课程教学方法

传统的信号技术比较单一，它在教学上主要以“车站信号”为核心而展开的。随着通信信号新技术、新工艺和新设备的不断出现，铁路通信信号设备变得越来越复杂，其维护成本变得越来越高，而那些传统的继电电路存在效率低、能耗大和安全保障低等因素，现已逐步被淘汰。那种教师讲授知识，学生接受知识的传统填鸭式教学单向模式，逐渐的暴露出自身的弊端，越来越不适应现实的客观需求。由于铁道通信信号专业的实践性很强，学院现有教学大纲内容已不能够满足现实生产实践的客观要求，好多教学内容很难在班级讲台上讲清楚，尤其是那些专业性很强的内容，例如:联锁关系、区间信号、自动控制等，它们无法在黑板上被画出来。那种依靠粉笔和教案的传统教学手段已不能够满足信息量大，效率高的现实要求，这极大的阻碍了教学质量的进一步提高。因此，推广基于建构主义学习理论的主动教学模式很有现实意义。建构主义倡导以学生为中心，教师为引导，创设学习“情境”，通过小组成员之间及成员与教师之间的“协作”和“会话”达到对学习内容的深入理解完成意义建构。为社会培养合格的人才是大众教育的最终目地。所谓合格的人才，就是不仅要有专长，而且还要有很强的人文素养、团队合作和创新能力。这在以基于建构主义的“对话教学”模式中得到了全面的体现，所谓“对话教学”，就是指教师不仅支持教师生之间的指导和与沟通，而且支持学生和学生之间的合作与交流。高职高专教育侧重于培养学生的动手实践操作能力，这就要求教师要改变传统的教育理念，认可学生在学习活动中的主动积极性和创造性，在实际教学工作中，要给学生以“学”的主动权，即在“学”的过程中，学生既是“知识”的载体，也是“认知”过程的主体，这就可以使其新、旧知识得到有机的结合。同时，我们还要建立健全与社会企业的有效沟通机制，形成校企强强联合的办学模式，不断强化实践教育成果，使学生通过实践教育成果建构对理论知识的理解，体验理论知识的实用价值，掌握分析问题、解决问题的方式方法和创新技能。

三、结束语

随着高铁时代的到来，“铁道通信信号专业”的理论与实践研究得到了前所未有的发展，其分析方法不断得到创新，高新技术日益得到广泛应用。作为教育行业的一员，要紧跟时代步伐，在教学改革过程中要不断地汲取新知识，采取新的教学方法和教育理念，动态地改革和完善传统教学观，坚持“以专项能力的培养展开，以综合职业能力的形成而告终”的改革方向，更好地发挥学生在教学过程中的学习主动积极性，培养其独立获取知识的能力，提高整个课程体系的教学质量。

作者：薛荣坤 单位:辽宁轨道交通职业学院

参考文献:

［1］周芳，《基于建构主义学习理论的信号处理课程群教学体系建设》［J］，教育观察，2015．(1)

［2］庄陵，曹建玲，朱联祥，《基于建构理论的“数字信号处理”课程教学模式探索》［J］，中国电力教育，2010

信号专业自动化论文范文第5篇

关键词：工程教育专业认证；信号处理课程群；课程整合；教学改革；课程评价

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0059-03

2013年6月，我国签约《华盛顿协议》，标志着我国高等工程教育体系与国际工程教育联盟正式接轨。对于电子信息工程专业，工程教育专业认证标准对专业培养目标和学生毕业要求作了详细阐述，旨在要求培养出不仅具有扎实的专业素养，更要有提出问题并分析解决问题的工程实践能力的合格毕业生。信号处理课程群，作为电子信息工程专业教学体系中的核心主干课程，以工程教育为目标研究满足工程认证标准要求的新课程群建设已势在必行。

信号处理课程群主要包括“信号与系统”、“数字信号处理”、“语音信号处理”、“数字图像处理”、“DSP技术及应用”和“嵌入式系统及应用”等课程。纵观现有的信号处理课程群课程设置、教学以及评价考核等方面，不免发现其存在如下问题：课程群体系的设置未能充分考虑学生毕业要求的达成度，也缺乏企业或行业专家的参与，极易造成“一对照，差一截”的窘境；课程教学内容较多，但随着日益缩减的课时数，教学效果往往“捉襟见肘”课程中实践环节设置偏少或执行不到位，“纸上谈兵”式的教学质量得不到保证；同时“一本教材、一份PPT、一张能说会道的嘴”是课程教学的标配，教学模式单一落后，课堂上、实验室里往往是懈怠的貌似来“听评书”的学生；课程仅仅是从学生期末考试成绩来评价，缺少对学生其他能力的综合全面考核以及课程相关的课程设置、教师教学等方面的全程综合评价。信号处理课程群存在的诸如此类问题是广大从事该课程群教学的教育工作者亟待研究解决的问题。

本文通过优化课程群的教学体系、整合教学内容、创新教学方法、建立多元化课程评价体系等途经，以提高课程教学效果，提升人才培养素质，培养学生在电子信息工程领域掌握扎实的基础理论、专业知识及基本技能，具有提出、研究、设计和解决实际复杂工程问题的能力。

一、优化课程群教学体系，整合教学内容

根据国家电子信息工程专I培养标准中对毕业能力要求之“4.掌握复杂电子信息系统中，系统设计、相关软件、硬件设计与开发知识，并全面理解复杂系统的设计需求、设计原理、设计方法、加工工艺，具有相应实践能力”，整合现有信号处理课程群的教学内容，形成基础知识递增、设计应用能力递进，以及实践动手能力提升的课程群教学体系，其组成如图1所示。其中先修课程包括数学类、电工电子技术类基础课和专业基础课；“信号与系统”和“数字信号处理”属于基础类课程；“语音信号处理”和“数字图像处理”属于应用设计类课程；而“DSP技术及应用”和“嵌入式系统及应用”属于实现类课程。同时为了达到毕业能力要求，分别设计有课程课堂教学及课内实验（基础知识能力）、整周课程设计（设计应用能力）、研究创新型实验（实践动手能力），从而形成课堂和实践教学紧密结合，课内实验、课程设计和创新实验三种实践环节有序配合，基础知识、设计应用以及实践动手三个能力递进培养的课程群教学环节。

通过对信号处理课程群教学大纲和教学计划的讨论、设计、整合和优化，将“信号与系统”、“数字信号处理”、“语音信号处理”、“数字图像处理”、“DSP技术及应用”和“嵌入式系统及应用”等课程进行合理有效的融合和分解，理论与实验有机结合，形成课程群的教学特色，构建符合我院电子信息工程专业培养要求的信号处理课程群。

1.尽量选取图文并茂、具有“新鲜元素”的教材。特别是“信号与系统”和“数字信号处理”课程，理论性过强、不易理解，假如满眼尽是枯燥的公式或繁杂的推导，那么必将迎来一群课堂上昏昏欲睡的学生；另外信号处理技术发展日新月异，如果教材和课堂上均没有相关最新技术及其应用的介绍，那么极易造成学生认为学了信号处理等课程后“无用武之地”的心理暗示，极大打击学生的学习兴趣。

2.理顺、整合教学内容，压缩或去除课程间相互交叉重叠部分，避免同一内容多次重复授课的浪费。例如“信号与系统”和“数字信号处理”课程均对离散信号与系统的分析、Z变换等内容做了系统的讲解，如果“信号与系统”将离散部分的相关内容留在“数字信号处理”中讲解，将有限的课时投入到连续信号与系统的分析讲解，势必会提高可是利用率、起到“事半功倍”的效果。

3.理论与实践紧密结合，实验验证理论（先理论后实验）、理论解释实验现象（先实验后理论）。将实践教学内容贯穿于信号处理课程群的课内实验、课程设计及研究创新型实验整个实践环节，消除学生“纸上得来终觉浅”的困惑，使学生体验到学以致用、做中学、学中做、边学边做的学习乐趣。

二、创新教学方法，提高课程教学效果

按照工程教育专业认证的要求，教师应当做好“点灯人”和“引路人”，创新教学方法，引导学生以积极主动的心态投入课程的课堂学习以及实践学习中，建立开放式、引导式、探究式的“课堂+实验+课外”、“理论+实例+探究”、“听课+讨论+动手”等课程教学模式，具体如图2所示。

改革课堂教学模式，实现课堂教学的多重转变：“填鸭式”灌输课堂变成“索取式”对话课堂――教学不再是知识复制的过程，而是教师导演和学生演员共同学习的过程；封闭课堂变成开放课堂――随着教学在时间上从课内向课外延伸、在空间上从教室向图书馆等场所的扩充、在内容上从教材向课外资料的拓展，教学不再是“喂食”，而应是“授之以渔”的过程；知识课堂变成能力培养课堂――教学不仅仅是传授知识，而上升为“学以致用”的能力培养过程，让学生真正成为学习的主人。相应的课堂教学方法有：（1）建立电子化教案（如备课笔记、PPT、微课等），进行网络课堂资源的维护，便于学生的课前预习和课后复习；（2）采用多媒体教学、网上答疑等手段，便于学生课堂知识的学习和消化巩固；（3）课堂上采用引导式教学，积极调动学生的主动性和参与度；（4）定期开展课堂大讨论、学生轮流当“小教师”，培养学生的学习兴趣和能力。

创新实践教学方法，以学生为主体、教师为主导，引导学生真正参与实验的全过程，“做中学、做中思、做中练”，提高其实际工程的设计及实践动手能力。由课内实验的“扶持式”指导方式逐渐过渡为研究创新型实验的放手引导式实验指导方式。相应的实践教学方法有：要求学生在实验前做好预习工作，组织学生讨论学习、鼓励学生集思广益，形成“百花齐放式”的实验方案；在实验中，指导学生细心观察、边做边思考，指导学生自行排除实验系统故障、学会自己分析解决问题；在实验后，引导学生及时总结、归纳、反思，按照规范完成实验报告；在课外科技创新活动扩展上，多些课程群相关课题，多给学生创造锻炼机会。

三、建立全过程、多元化课程评价体系，提高学生培养素质

在课程评价实施中，重点考核学生掌握所学知识和技能，在知识应用过程[如实验（实习、设计）]中发现问题、分析问题、解决问题的能力，保证课程目标和毕业要求的达成，使学生各项综合素质均得到提高。在考核过程中，避免只看结果（如期末考试成绩、实验报告）、不注重过程（如平时课程表现、作业情况、小班讨论课表现、实验过程中的问题解决、思考等）。对课程达成度进行评价，根据教学活动的全部被评价毕业生的平均考核成绩来计算其评价值。其计算方法为：课程的平均考核成绩与课程支撑指标点权重系数的乘积再除以课程的满分成绩。即：

因此，教师要跟踪学生的整个学习过程，分阶段及时与学生交流、讨论、收集反馈信息，并对各阶段学生的成果进行考核，促进学生的过程化培养，促使学生在教学的各环节都有收获。

四、结语

工程教育专业认证为电子信息工程专业提供了良好的发展机遇和有效载体。专业认证背景下信号处理课程群建设研究在电子信息工程专业中具有代表性，其培养的知识体系和能力是人才培养及就业中非常重要和关键的能力，对其他相关课程建设都有借鉴意义，它能引导我们把建设带来的益处和提升辐射到整个专业的教学建设和改革中。

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