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电子信息工程导论范文1
【关键词】电子信息工程;课程群建设;课程体系
社会的不断进步和科技的迅猛发展，对电子信息工程专业的人才培养规格和目标提出了新的要求。不仅要求对单门课程的教学内容进行研究和建设，更需要对专业人才培养所需的课程群以及课程体系进行研究和建设。由单一课程建设向综合优化的课程群及课程体系建设方向转化，是专业课程建设由微观向宏观发展必由之路。文中讨论了课程群及课程体系的内涵，分析和设计了专业基础课程群和专业课课程群，为新的教学计划的改革和修订奠定了基础。
1.课程建设与课程群建设
高校每年都在进行着一些重点课程的建设，并且有很多教学研究都是针对某一门课程来展开的，对高校教学的发展和改革来说，这当然是十分有必要的。通过重点课程建设，使得教学内容更加合理，可更加有效地保障课程教学目标的实现。但人才培养是个系统工程，每一门课在学生的能力培养和知识结构中仅仅是部分而不是全部。
为了更加全面的构建能够达到专业培养目标的课程体系，课程群建设也是很有必要的。关于课程群的内涵有多种讨论[1]，概括起来，课程群是指在教学计划中，内容上有关联、性质上相接近，满足同一专业的多门课程或不同专业的系列课程所构成的课程群体。
在针对某一专业的课程群建设中，需要将相关的课程组合起来进行整合，删去陈旧内容和课程间的重复内容，注重各门课程的相互衔接，统一协调处理各门课程对某一相同知识点阐述上的差别，提高教学效率，实现课程建设所达不到的规模效益。
课程体系建设以整个课程体系为对象，主要针对课程的结构、比例、模块等进行宏观的指导，实现专业教学的目的和培养目标。课程群建设是课程体系建设在培养目标层面的具体化，是建设特色专业的基础[2]。
2.电子信息工程专业课程群设计
电子信息工程专业是应用宽泛的专业，我校电子信息工程专业的培养目标并不局限于石油行业。毕业后应具备设计、开发、应用电子设备和电子信息系统能力，并具有分析和解决实际问题及开发软件等方面的基本能力。
因而要求我们不仅要注重专业特色，也应建立“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式[3]。课程群建设应该在已有的重点课程建设的基础上，从师资队伍、教学条件和教学方法等方面综合考虑，调整好课程群中各门课程间的关系，并且把重心放在课程间的内容协调整合上，进而实现课程群建设的整体效应。
为此，针对专业基础课和专业课进行了课程群的设计。在专业课程群中，电子技术应用课程群的课程均为必修或指定选修课，是电子信息工程专业学生的主专业方向;而信息处理课程群和测控技术课程群为学生辅助专业方向，要求学生在二者之间选择其一。
（1）专业基础课程群――数理基础课程群
对于电子信息工程专业的学生而言，学习专业基础课或专业课，必须具备一定的数学和英语基础，此处所谓的数理基础课程群，不是指工科学生通识性的基础课程，如高等数学、大学物理、大学外语，而是指为学习专业基础课或专业课在通识性基础课之后进行的相应数学物理基础课程。
具体包括：线性代数、概率论与数理统计、复变函数与积分变换、数学物理方法等。通过课程群建设，协调开课时间和开课内容，使得这些课程与专业结合得更加紧密。
（2）专业基础课程群――电子技术基础课程群
电子技术基础课程群主要包括电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、信号与系统、通信原理等。电子技术基础课程群为后续专业课学习奠定基础，侧重学生对电工、电子、通信经典知识的学习，培养学生学习兴趣，激发学生的求知欲和探索精神。各门课程间衔接比较紧密，内容上有一定的重复，作为一个课程群，各主讲教师需要在每学年结束前及时反馈教学效果，讨论各门课程下一学年的教学内容及教学方法，从而真正实现课程群的整体效应，使得教学效果最优化。
（3）专业课程群――电子技术应用课程群
电子技术应用课程群主要包括电子线路CAD、单片机原理及应用、EDA技术与应用、无线传感器网络、嵌入式系统设计、电子系统设计等。电子技术应用课程群侧重培养学生电子技术应用及电子设计能力，重点培养学生的动手能力。在教学中，以全国电子设计大赛获奖者的事迹激励学生，鼓励学生进入创新实验基地进行训练，激发学生的主观能动性，为将来从事电子技术设计及应用打下良好能力基础。
（4）专业课程群――信息处理课程群
信息处理课程群主要包括数字信号处理、数字图像处理及应用、DSP技术及应用、语音信号处理等。信息处理课程群侧重培养学生进行信号与信息处理的能力。在课程群建设中，从教与学两个角度研究并更新各门课程的教学手段和教学方法，协调处理好各门课间的关系，在课程教学中引入适当的应用案例，案例教学法不仅能激发兴趣，还能带给学生明晰的处理过程，进而掌握原理知识及概念。
（5）专业课程群――测控技术课程群
测控技术课程群主要包括测控电路、电子测量技术、传感器与测试技术、光电检测技术、控制论导论、虚拟测试技术及应用等。测控技术课程群侧重加强学生在测量控制和信号检测技术方面知识修养，引导学生在测量控制技术上取得初步的基本知识，开阔知识视野，拓宽学生就业领域。在课程群建设中，合理分配各门课的学时，安排好课程的先后顺序，协调处理好各门课程内容上的相互衔接关系，力图获得更好的教学效果。
3.结束语
本文探讨了课程建设与课程群建设的关系，针对电子信息工程专业给出了专业基础课程群和专业课程群，为加强对学生的能力培养提供了保障。
参考文献
[1]李慧仙.论高校课程建设[J].江苏高教，2006（6）：73-5.
[2]郭必裕.课程群建设与课程体系建设的对比分析[J].现代教育科学，2005（4）：78-81.
[3]龙胜春，沈永增，何通能.高校电子信息专业特色课程群建设与探索[J].高等理科教育，2010（1）：45-48.
电子信息工程导论范文2
关键词：电信信息；下一代网络；三网融合
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1009—4156（2012）10—159—02
高等职业院校的专业建设要以行业企业的发展为风向标，随着产业结构的不断调整，以行业企业人才需求为导向，逐步优化专业布局、调整课程体系、强化师资队伍和实训基地建设，使人才培养更加贴近行业企业的需求。
一、专业发展及背景分析
天津电子信息职业技术学院电子信息专业开设于2001年，是示范校中央财政支持重点建设专业——通信技术专业的专业群。随着电子信息技术的不断发展，该专业人才培养方向经历了三个发展阶段。2001年专业开设初期定位于电子信息产品的安装、调试、检测、维护方向；2008年专业转向为电子信息系统集成与服务方向；随着社会信息化程度的提升，三网融合、企业信息化应用、下一代网络等战略性新兴产业迅猛发展，社会对下一代网络及信息应用技术方面的人才产生巨大的需求，基于此，2010年电子信息专业定位于下一代网络及信息技术应用方向。
2010年1月13日，国务院总理主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网的三网融合并给予政策支持，三网融合将带动包括内容提供商、服务提供商、运营商以及光纤通信设备制造商在内的整条电子信息产业链的发展；今天的企业网中不仅只有纯粹的文本信息数据，还包括音频、视频和多媒体信息的数据，目前最常用的技术是IPTV和VOIP，在这个融合的网络中，下一代网络的地位尤为重要；天津市作为国家重要的经济产业基地，电子信息是其主导产业，三网融合、物联网、云计算等新技术的推广应用，为天津电子信息产业创造了广阔的发展空间；天津电子信息职业技术学院作为进入海河教育院唯一一所电子信息类高职院校，在信息产业的发展浪潮中，肩负着培养与社会、经济、区域发展相适应的、掌握下一代网络及信息应用技术、从事现代电子信息行业相关工作的高素质技能型专门人才的重任。
二、专业建设思路
（一）人才培养模式构建
依据国家加快培育和发展战略性新兴产业的决议，以及三网融合、下一代网络和天津“十二五”电子信息产业的发展规划，在教育部高职高专电子信息类专业指导委员会指导下，通过广泛的市场调研、信息检索，邀请行业企业专家，经过多次论证、研讨，确定人才培养目标，为专业准确定位。电子信息基于“下一代网络及信息技术应用”专业方向的人才培养目标为：培养熟悉下一代网络技术，与企业信息技术应用要求相适应，具有较强的网络、终端和系统的安装与调试、业务开通、维护及其相关领域从业的综合职业能力，能从事信息化网络或专用电子信息系统的规划、优化维护、营销等工作的高素质技能型专门人才。为实现人才培养目标，与电子信息龙头企业合作共同建立“以行业需求为导向、以学生就业为导向”的人才培养模式。
（二）课程体系构建
在明确电子信息专业人才培养目标的基础上，基于对电子信息行业典型岗位和与之相对应的国家职业标准进行分析，分别从电子信息工程、维护、销售等职业领域进行工作岗位分析，获得每个岗位具体工作任务，再将工作任务进行归纳和难易排序，总结出典型核心工作任务，从中提取出知识点和技能点，最后提炼出专业核心能力：接入技术应用能力、承载技术应用能力、统一业务信息化应用能力。在此基础上确定支撑专业核心能力的核心课程：下一代接入网EPON技术与应用、下一代互联网IPV6技术与应用、光传输SDH技术、语音业务信息化应用VOIP、数据业务信息化应用、多媒体业务信息化应用IPTV。以专业核心课程为基础，形成电子信息基于“下一代网络及信息技术应用”专业方向课程体系。
专业课程体系由电子信息技术基础平台、电子信息工程规划、设计平台、核心业务技术平台、统一业务信息化应用平台构成，其中电子信息技术基础平台为基础知识、技能培养阶段，包括电子信息工程技术专业导论、电路与信号处理、计算机应用基础、模拟电子技术与实践等课程；电子信息工程规划、设计平台为单项能力训练阶段，包括C语言程序设计、单片机技术应用、通信系统原理、电信工程制图与概预算等课程；核心业务技术平台是核心职业能力培养阶段，包括下一代互联网IPV6技术与应用、程控交换与软交换技术、下一代接入网EPON技术与应用、光传输SDH技术等课程；统一业务信息化应用平台是综合职业能力提升阶段，包括数据业务信息化应用、语音业务信息化应用VOIP、多媒体业务信息化应用IPTV、电信工程项目实施、专业综合实训、顶岗实习与毕业设计等课程。
在课程体系建设中以培养专业核心能力为中心，提高职业竞争力为目标，校企合作构建基于“工作过程”的专业课程体系，依据信息化应用平台在编写课程标准、教材、实训指导书、建设教学网站、实训基地、完成课程素材库等方面重点建设专业核心课程。完善专业教学资源，以实现电子信息技术基础平台能力、电子信息工程规划、设计平台能力、核心业务技术平台能力、统一业务平台信息化应用能力培养逐步递进的人才技能培养模型。在课程体系建设中，大力推进“将岗位任务融入学习领域，将职业标准融入教学内容，将企业文化融入专业文化”的教学模式。
（三）实训基地建设
按照“以行业需求为导向、以学生就业为导向”人才培养方案的需求，校企深度合作，搭建下一代承载网、接入网、综合业务统一应用等与现网一致的实训平台。以电子信息工程技术专业教学资源为支撑，建设理论与实践教学一体化的学习场所，在现有实训条件的基础上，改扩建程控交换实训室、数据通信实训室，新建宽带接入实训室、IPTV实训室、VOIP实训室等。构建具有企业场景的校内实训平台，营造真实职场环境，强化实训室内涵建设；密切与行业企业关系，加强校外实习基地建设力度，在现有11家校外实训基地的基础上，新增签约校外实训基地6—8家，并不断完善校外实训基地建设、运行机制。
（四）师资队伍建设
通过服务电子信息产业、校企深度融合，建立专兼结合的双师结构、双师素质的教学团队。培养1名具有电子信息工程、运维管理、销售经验的专业教师担任专业带头人，培养6名专业骨干教师，形成数量充足、结构合理、学识渊博、德技双馨的专业教学团队。聘请15名有实践经验的企业生产一线精英来校任教，建立校企教师混编团队。到2014年年底，使专任专业教师数与兼职教师数之比达到1：1，兼职教师每学期教学达到1000学时以上。
同时，在完善校企合作、工学结合运行机制建设、学生素质拓展教育、完善中高职教育衔接，系统培养高素质电子信息技术类人才、建立教学质量监控评价系统、社会服务与对外交流等方面也要有所突破。
基于“下一代网络及信息技术应用”的电子信息专业建设将对天津高职电子信息类人才培养起到示范作用；为产学结合、工学交替等模式提供依据和经验；为电子信息行业群提供实习和实训条件；使专业的社会服务功能增强；为电子信息工程技术专业提供专业规范。
电子信息工程导论范文3
[关键词]电磁场；电磁波；教学改革；仿真教学
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0026-03
电子信息类专业是理工高等院校的传统专业，其中包括电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程等专业。[1] [2] [3]电子信息专业为国家输送了大量专门人才，在社会各领域和部门发挥了越来越重要的作用。2015年国家提出“大众创业、万众创新”的国家战略，带动了一批新的创新型、交叉型、科技型的新兴产业和企业，创造了人才需求，为电子信息类专业的发展提供了新的机遇和广阔的空间。[4] [5]为了适应电子信息产业的迅猛发展，契合企业与社会对创新人才的渴求，创新型人才的培养必须有所革新。[6] [7] [8]
本文阐述了创新型人才培养的意义，并针对现有人才培养体系中的不足，对人才培养模式、理论课程体系、实践教学体系、教师队伍、多类别毕业导向等方面的建设提出了一些措施。
一、电子信息类专业创新型人才培养的意义
创新型人才，是指掌握一定复合型和综合性特征的技术（包括理论技术、经验技术），能将专业知识和技能应用于其所从事专业的一种专门的人才类型。创新型人才是社会需求量最大、类型最多的人才，其与理论研究型人才不同的基本特征为：具有突出的创新能力、创业能力、知识综合应用能力和实践能力，并具有较强的语言表达能力、与人合作能力和终身学习的能力。21世纪是知识经济时代，面对人才市场的激烈竞争，培养具有创新开发能力，符合市场需要的创新型人才成为高等教育的紧迫任务。
创新型人才是 “大众创业、万众创新”的国家战略的主力军，而创新型人才的培养是支持这一国家战略的重要保障。在创新和创业尤为活跃的今天，电子信息产业是创新和创业的主战场，是振兴经济的重要增长极。该领域的产业发展急需大量的电子信息类创新型专业人才。
从当前理工高等院校的人才培养来看，尽管国家推出了一些质量工程项目，高校采取了一些措施，收到了良好的成效，但是创新型人才培养体系还未建立，培养模式还在摸索之中，整体培养质量有待进一步提高。创新型人才培养的诸多问题还有待研究和实践，建立创新型人才培养模式有助于革新传统人才培养模式和体系，有助于推动高等教育事业的发展。
二、电子信息类专业创新型人才培养模式与体系
（一）探索“按大类招生、分段式培养”的人才培养模式
打破专业界线，满足共性需求，首先进行两年的大类培养，第三年根据学生志愿分专业进行一年的培养，使学生在某一技术领域形成特长，实施专才教育，体现个性需求；最后一年根据社会需求和就业情况，分流培养一年，使人才培养与行业需求相结合。该改革方式打破了传统专业间的界限，拓宽了学生的专业面。
采取的“分段培养”模式，以“工程认知D工程实验D工程设计D工程实施”能力培养为主线，以“基础平台+专业模块”的理论教学体系和“立体式”的实践教学体系的构建为载体，为配合“分段培养”改革试点，开展了多元化、多层面的校企合作，加强教师工程背景和企业实践，制订相应人才培养管理运行机制，实施“综合性全程考试模式”等几个方面的建设，初步探索构建出了“通才与专才相结合、共性和个性相结合、个人发展与行业需求相结合”的电子信息类创新型人才培养新体系。“大类招生、分段式培养”的人才培养模式如图1所示。
（二）构建“基础平台+专业模块+方向特色”的综合化“多层次”课程体系
在人才培养方案中，实施“基础平台+专业模块+方向特色”的理论教学体系，梳理出电子信息类专业的共性基础，构建“基础平台”，打通基础，整合课程内容，拓宽专业口径，突出特色。
基础平台是通才教育平台，按电子信息类专业设置公共基础课程和学科基础课程，注重教学内容的基础性。专业模块是专才教育平台，以核心课程为重点，进行课程重组与整合，设置总揽电子信息类全貌的学科概论课、专业导论课等综合化课程，增设创业课程、订单课程，拓宽学生的学科视野和专业面，增强工程实践能力。方向特色是指差异性教育平台，突出本专业特长的差异性，突出与产业发展需求相契合的前瞻性，安排多门核心课程和专业选修课，突出光电传感和光纤通信相关课程，讲授科技前沿、产业发展等理论和实践相关知识和技能。
该体系优化了现行的理论课程教学体系，解决教学中对不同类型学生的单一培养模式问题，适应了教育个性化的趋势，增强了学生的适应能力。
（三）建立“基础实验+专业实验+创新实验”的“立体式”实践教学体系
建立课内外相结合，包含实践技能层、学科基础层、综合应用层、创新实践层的实验教学体系，为全面提升学生的工程实践和创新能力提供了良好的平台基础。可以在这个系统中循序渐进地提升学生工程认知能力、工程实验能力、工程设计能力和工程实施能力。“基础实验+专业实验+创新实验”的“立体式”实践教学的体系构建如图2所示。
学院的实验中心将完成相应的实验教学课程体系改革，共分为“基础实验层”、“综合应用层”、“设计开发层”、“研究创新层”四个模块。形成了“以培养方案为根本，辅以实践能力培养补充方案”的培养模式，实现了“注重学生的动手能力、创新精神的培养”的目标，解决了教学中理论课程与实践课程的结合不紧密的问题。
（四）打造“校内教师+学科专家+企业工程师”的“多主体”教育的教师团队
通过校内外相结合、课内外相结合、理论与实践相结合的培养方式，打造“校内教师+学科专家+企业工程师”的“多主体”授课教师队伍。
校内教师主要承担人才培养方案中的主体课程；学科专家主要承担专业核心课程、导论课和方向特色课程，并指导拔尖学生的学科竞赛、科研立项和科学研究；企业工程师主要承担资格认证相对应的课程和实践性课程。其结构如图3所示。
（五）以“就业、考研、留学和创业”为导向的“多类别”毕业生培养
“多类别”就业群体指毕业后参加工作、攻读硕士学位、海外留学、自主创业等类别的毕业生。宽口径的毕业途径有利于提高学校就业率和知名度。在人才培养方案中，应调整和增设相关的课程。大一通过专业导论课，引导学生根据自身特点和志愿定好毕业去向，并鼓励学生选择创新和创业通识课程；大二鼓励学生加强对英语的学习，考托福和雅思，申请国外全额奖学金或申请留学基金委基金等；大三开设本专业重点考研课程，并安排教授或名师讲课，增加考研的砝码；大四聘请企业高级工程师讲授本科生课程，宣讲企业文化、产业发展、技术前沿、产品特点、生产流水线等，并安排学生进行生产实习，走出校园学习企业管理、生产加工等实践能力和知识，为参加工作或创业做好准备。课外，要鼓励并组织学生参加各类学科竞赛、科研立项、创新创业项目等活动。
三、结束语
本文通过针对电子信息类专业人才培养的不足之处，结合重庆理工大学电子信息类专业创新型人才培养的实际，提出了符合“大众创业、万众创新”国家战略的本科院校电子信息类创新型人才培养模式、课程和实践体系、教师团队等方面的建设意见。结合重庆理工大学电子信息类专业建设的实际，总结出一套满足重庆地区或西南区域电子产业发展和人才需求、有效提高大学生综合素质的电子信息类创新能力培养的方法和措施。当然，创新人才培养模式的改革与探索是一个长期的过程，只有将学生核心竞争力作为衡量标准，才能正确把握改革的方向。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 徐志国，田锦.电子信息类专业“创新型”人才培养研究与实践[J].中国电力教育，2014（29）：31-32.
[2] 王玮.电子信息类专业拔尖创新型人才培养模式的探索[J].中国电力教育，2014（29）：28-30.
[3] 方杰，徐宇宝，张晓东等.电子信息科学与技术专业核心课程体系改革与研究[J].大学教育，2015（3）：28-29.
[4] 张家明.电子信息类专业应用型创新人才培养模式研究[J].中国成人教育，2014：187-188.
[5] 王冠凌，武峰.基于区域经济发展的电子信息类创新人才培养模式研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014（20）：190-192.
[6] 张颖.深化教学方法改革构建创新型电子信息类人才培养模式[J].武汉大学学报（理学版）（S2），2012（10）：51-54.
电子信息工程导论范文4
关键词：信号与系统；教学手段；教学方法
《信号与系统》是一门理论性极强、概念抽象、应用广泛的课程，是高等工科院校中电子信息工程、自动化工程、通信传输技术等专业的重要的专业基础课程。该课程的学习质量直接影响到后续课程《自动控制原理》、《数字信号处理》等课程的学习信心和效果。多年的教学实践表明，学生学习《信号与系统》最大的困难之一，在于变换域的概念抽象难理解，性质多，尤其学到课程的最后一部分，面对满页的Z变换性质表，相当一部分学生都缺乏信心，难以坚持。此时，课堂教学的方法就变得异常重要。一部分教师注重理论严谨，课堂会详细讲解性质的数学推导原理，一部分教师省略原理推导，课堂教学侧重利用性质的典型例题解算的讲解。然而上述方法，更适用于数学基础好，理解力足够的优秀学生，数学基础不过硬、综合能力比较差的学生在这样的教学过程中越发会对《信号与系统》缺乏信心，而这样的学生不在少数。笔者在多年的教学实践中探索出了一种较好的教学方法。结合有限长序列为案例，图解移位性质的产生过程，再总结严格的公式。学生在教学过程中即能理解公式的内涵，掌握起来又毫无压力。需要说明的是，Z变换存在双边Z变换及单边Z变换，由于单边Z变换在分析具有初始条件（即在起始时，不是静止的）的线性常系数差分方程的响应方面非常有用，本文的Z变换性质均以单边Z变换为前提，不讨论收敛域。
一、Z变换的移位性质的知识点
1.离散时间信号
二、因果序列的移位性质1的图解教案
利用因果序列实例及其右移序列，进行图解演示，如图3。可以看出，当因果序列右移一个单位时，其非零序列位对应相乘的Z的负幂次均比原Z变换高一个幂次。当因果序列右移两个单位时，其非零序列位对应相乘的Z的负幂次均比原Z变换高两个幂次。于此类推，右移n个单位，非零序列位对应相乘的Z的负幂次必然比原Z变换高n个幂次。图解过程清晰简洁的验证了移位性质1，。这样的解释过程，简单易懂，概念清晰。
三、非因果有限长序列的移位性质2的图解教案
四、结语
信号系统是一门理论性强、抽象概念多、公式多、运算复杂的课程，仅仅利用传统的教学手段进行教学必然使得学生感到巨大的压力，结果总会不尽人意。本文为信号与系统课程教学提供了一个新的方向。利用简单易懂的实例、生动形象的图解教学帮助学生顺利掌握和理解抽象的公式，将会起到事半功倍的教学效果。学生提高了兴趣，激发的热情，教与学的过程能够良性互动，教学质量自然就提高了。
参考文献：
[1]郑君里等，信号与系统导论[M]，北京：高等教育出版社，2010.
[2范世贵，令前华等，《信号与系统》[M]，西北工业大学出版社，2010.
[3]魏昕，信号与系统课程教学的几点体会[J]，中国科教创新导刊，2012 NO.26，131.
电子信息工程导论范文5
关键词：电磁场和电磁波；大学物理；类比教学；创新能力
作者简介：姚文俊（1970-），男，湖北天门人，中南民族大学电子信息工程学院，副教授；程衍富（1956-），男，湖北天门人，中南民族大学电子信息工程学院，教授。（湖北?武汉?430074）
基金项目：本文系湖北省高等学校省级教学项目（项目编号：2010148）的研究成果。
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）23-0050-02
类比教学是通过重复学习（Learning Through Repetition，LTR）策略的一种教学实现。通过类比教学，学习成为了一种重复和对比的过程，这种教学方法有益提高教学质量与教学效果。[1]“电磁场与电磁波”和“大学物理”是高等院校理工科通信和电气等专业必不可少的专业基础课，由于在教学中所学习电磁场和电磁波知识有相似性，所以在“大学物理”的后续课程“电磁场与电磁波”的教学中如果能引人类比的教学方法，是提高该课程教学质量的重要手段。[2]
一、两门课程的相似性
“电磁场与电磁波”和“大学物理”都以高等数学中的微积分知识为基础，通过数学知识的应用来研究电磁场的基本规律。但在具体的教学中是有区别的，首先，两门课的开课时间是不一样，“大学物理”课程一般在大学一年级下学期，而“电磁场与电磁波”课程一般在大学三年级上学期，它们之间存在先后且有衔接问题；第二，两门课的性质和定位不一样，“大学物理”课程是公共基础课，是每个理工科学生必修的课程，而“电磁场与电磁波”课程是专业课，只是针对通信和电气等专业必修的专业基础课；第三，两门课都用到高等数学知识，但侧重点不一样，“大学物理”课程只是运用简单的微积分和矢量运算知识，公式和定律的表述是以积分为主，而“电磁场与电磁波”课程运用二重和三重积分和矢量的梯度、散度和旋度知识，公式和定律的表述是以微分为主，并强调边界条件；第四，学生的感受不一样，“大学物理”课程学习起来感觉难，但有中学的物理基础，还可以应付，“电磁场与电磁波”课程是“大学物理”课程的后续课程，由于大学物理学生学得不好，学习起来感觉“电磁场与电磁波”简直是天书，是学生最怕的并且不及格人数最多的一门课。
二、教学中的类比研究
类比教学是一种比较教学，对象是几种不同的课程，它们必须有先后，是用已学的课程知识来导入新课知识，使学生学习起来有参照，易于接受。但教师在教学中处理教学内容需要简繁有度，重点突出，使学生快速掌握新知识。下面结合“电磁场与电磁波”课程平时的教学，谈谈“电磁场与电磁波”与“大学物理”的类比教学。
1.矢量知识的教学类比
这两门课都是以矢量的运算为基础来展开知识讲述的，即课程与适量知识密切相连，适量运算作为两门课程的第一章的教学内容。“大学物理”的矢量知识只是简单的加减、点乘和叉乘运算，是矢量的入门知识，而“电磁场与电磁波”是梯度、散度和旋度这些比价难的矢量知识，并在整个教学内容中反复用到。在运用类比教学时，要强调矢量知识的重要性。如“大学物理”中是强调课程中的物理量都是矢量，不是中学物理的标量，所有适量有方向，运算中必须考虑方向，不是数学中的简单加减乘除。“电磁场与电磁波”的矢量知识以“大学物理”的为类比，强调学好矢量的梯度、散度和旋度对课程的重要性，并指出在矢量的学习中不仅有“大学物理”常用直角坐标系，还有新的柱坐标系和球坐标系，引入这两个新坐标应与直角坐标系进行类比教学，找出共同点和差异。如直角坐标系（x，y，z）和球坐标系（r，θ，φ）的关系为：
同一个矢量的散度在直角坐标系和柱坐标系的表达就不一样：
2.麦克斯韦方程组的教学类比
“大学物理”中麦克斯韦方程组是以积分形式给出的，而“电磁场与电磁波”中以微分形式给出，在理解时微分形式比积分要难，所以讲述微分形式以类比方法是最好的方式。如讲解传导电流和变化的电场均产生磁场的麦克斯韦方程第一方程时，先写出已学“大学物理”中的积分形式：[3]
让学生推导微分形式，要提醒学生推导中要用到斯托克斯公式：
实际教学中大部分学生最后都能推出微分形式：
类比教学激发了学生学习兴趣，活跃了课堂气氛，也使学生转被动学习为主动学习，踊跃去推导剩下的3个方程，迅速掌握麦克斯韦方程组的微积分形式。
3.解题方法的教学类比
为了使学生掌握所学知识，一定量的例题的讲解和大量的作业训练是必须的，但解题中使用积分的方法还是微分的方法就需要考虑了，一般使用简单的方法，但学生总是用自己很熟悉的积分方法，不愿采用新学的微分方法。教学中采用同一个题目，通过类比教学，让学生自己去领悟，决定求解方法。如求一个电荷体密度为ρ半径为R的球体的电场和电位，用“大学物理”的方法是电场分布有球对称，先由高斯定理，求出不同区域的电场，然后由电场与电位的积分关系，求出电位，这种方法计算量大、容易出错、较为复杂；“电磁场与电磁波”则通过泊松方程来求解，先写出在球坐标系下的泊松方程：
解微分方程，利用边界条件决定积分常数，得到电位，后利用电位与电场梯度关系，得出电场，此法目标明确、易想到、求解简单。实际教学中这两种结题方法都在黑板上给出，不给出好坏建议，学生自己决定。这就是类比教学，通过直观形象的对比让学生领悟新知识。
4.计算机辅助教学类比
“大学物理”课程是学生在刚进入大学所学的一门基础课，有关软件课程均没学过，无法应用编程方法来实现可视化教学，但“电磁场与电磁波”课程的开课时间在高年级，此时学生各方面的知识已具备，可以采用软件实现可视化教学，不断丰富和创新教学手段，提高学生学习“电磁场与电磁波”课程的兴趣，实现教学的终极目标。Matlab软件提供各种工具箱、各类函数以及开放的编程环境，可以给出直观形象的两维或三维的仿真图形，比较适合“电磁场与电磁波”多媒体辅助教学。[4，5]例如解决这样一个题目：有一均匀细圆环，半径为a，环上带有单位的电荷，求其空间的电势和电场分布。“大学物理”中只能求解通过圆环中心垂直环面的中垂线上的电势和电场，无法求解整个空间。这就存在类比教学，但具体实现类比教学时，如果还是用数学知识来解题，学生会觉得枯燥无味，提不起精神，换上Matlab软件的界面，用编程来解题，学生立刻来了兴趣，能积极参与新的教学活动。课堂上用了两种编程方法解题，一种是用偏微分方程工具箱求解，另一种直接用数值积分求解，图1是用偏微分方程工具箱求解画出的细环空间的电势，图2是用数值积分法求解画出的细环空间的电势和电场线。
三、结语
针对“电磁场与电磁波”课程公式多和推导烦琐，学生难学和教师难教的特点，结合前续课程“大学物理”已学的电磁场和电磁波的知识，采用类比教学方法，使学生在已有的知识基础上较快接收新知识，激发了学生的学习兴趣，促动了教师和学生的互动交流，促进授课质量和教学效率的提高，最终达到培养学生的动手和创新能力的终极目标。
参考文献：
[1]孙明轩,汤丽平.信号处理课程中时移性质的类比教学[J].电气电子教学学报,2010,(6):70-71.
[2]吕文俊,徐立勤.“电磁场数学方法”课程中的类比教学法[J].电气电子教学学报,2010,(5):76-78.
[3]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导论[M].北京:高等教育出版社,2000.
电子信息工程导论范文6
摘 要：目前《底中藕糯理》课程教学面临的困难主要表现为：概念抽象、公式繁多、公式推导繁琐、数学要求高等，在教学过程中增加应用背景，并通过MATLAB语言将抽象理论及处理方法图示化。实践表明，该方法不仅能更好地激发学生的学习兴趣，学生对理论知识的掌握也更加透彻，且学生的动手能力也有明显提高，总的教学质量有很大提高。
关键词：数字信号处理 教学方法改革 MATLAB
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0070-02
《数字信号处理》是电子信息工程及通信工程专业的专业基础课。它的基本概念、基本分析方法已经渗透到了信息与通信工程、生物医学工程、语音、雷达、导航、电磁场与微波技术、水声工程、电气工程、航空工程、环境工程等众多领域。随着计算机科学和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术得到越来越广泛的应用，尤其在高新技术产业中，数字信号处理的作用越来越突出。
《数字信号处理》课程涉及的主要内容为：离散时间信号与系统、z变换、离散傅里叶变换及其快速算法、经典数字滤波器的设计等[1，2]。从早期的教学中发现，由于该课程概念比较抽象，数学公式繁多，学生在学习过程中的畏难情绪比较明显，学习效果欠佳。因此在教学过程中首先严抓数学基础，增加课程应用背景，能提高学生学习兴趣，并引入MATLAB仿真，用简单的函数将抽象的概念和复杂的公式用图形的方式演示出来，使抽象问题直观化，加深对理论知识的理解[3]。
1 严抓数学基础、增加应用背景
由于《数字信号处理》课程对学生的数学要求较高，而大部分同学的数学基础并不是很理想，因此在课堂教学中首先对重要的数学步骤和数学方法进行强化训练，要求学生一定掌握必要的数学方法，直至达到运用自如的熟练程度。
其次，通过增加应用背景来激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，因此，如果能够让学生清晰地了解到所学习的数字信号处理的有关知识和人们日常生活的很多方面都是息息相关的，也是今后走上工作岗位的需要，就会激发起学生学习这门课程的兴趣和动力。另外，《数字信号处理》理论具有广泛的应用背景，如在通信方面可应用于数据加密、可视电话和扩频通信等，在图形图像方面可应用于二维三维图像处理、图像压缩与传输、动画与机器人视觉等，在自动控制方面可应用于声控、自动驾驶等，以及其他诸多先进技术方面。如何让学生既感受到最新发展的脉搏，又能饶有兴趣地学习相对乏味的基础理论，成为教学成败的关键。这就要求教师尽最大努力将新技术、新工艺、新材料等注入课程中，让学生领略数字信号处理的强大生命力，了解其在诸多领域中的重要作用和意义，这样也会激发学生的学习热情、主动性和创造性。
2 《数字信号处理》与MATLAB的结合
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB功能强大、简单易学，且编程效率高。
《数字信号处理》的教学与MATLAB的结合主要体现在教师在讲解公式推导和基本理论知识的同时，用MATLAB将运算步骤和结果以图示的形式直观地展现出来。如要设计一个巴特沃斯型数字低通滤波器，设采样率为8 000 Hz，fp=2100 Hz，fs=2500 Hz，Rp=3 dB，Rs=25 dB。MATLAB程序如下[4]：
f_N=8000；
f_p=2100； f_s=2500； R_p=3； R_s=25；
Ws=f_s/（f_N/2）； Wp=f_p/（f_N/2）；
[n， Wn]=buttord（Wp，Ws，R_p，R_s）；
[b，a]=butter（n， Wn）；
freqz（b，a， 1000， 8000）
subplot（2，1，1）； axis（[0 4000 -30 3]）
其中用freqz实现了幅频、相频特性作图。程序运行后所设计出的巴特沃斯低通数字滤波器的频率响应如图1所示。从图中看出，频率响应满足设计要求。
通过用MATLAB语言对数字信号处理知识进行仿真能更直观地让学生了解到知识的特点，能使学生对理论知识的掌握更加牢固。
3 结语
《数字信号处理课程》理论性强，数学公式多，在教学过程中首先严抓数学基础，并多加入理论知识的应用背景尤其是在先进技术方面的应用，这样能有效地提高学生的学习兴趣，将被动学习转化为主动学习。其次将MATLAB语言与数字信号处理很好地结合，能将抽象的理论概念和知识用生动的图形或动画展现出来，能让学生更直观地理解理论知识，同时能培养学生的动手能力和创新精神。
参考文献
[1] 程佩青.数字信号处理教程[M].4版.北京：清华大学出版社，2013.
[2] 胡广书.数字信号处理导论[M].3版.北京：清华大学出版社，2005.
