加强教学队伍建设,提升课程建设水平.doc

加强教学队伍建设，提升课程建设水平信号与系统精品课程建设总结报告 “信号与系统”课程组 2010.5.22高等学校教育必须以提高教学质量为核心，以全面培养优秀的、高素质人才为目标。课程建设作为提高课程教学水平的手段之一，是高等学校教学水平的重要体现，因而教学研究和教学改革越来越受到各高校的重视，成为高校教学创新、人才培养的一个重要环节和组成部分。“信号与系统”精品课程建设于2008年获得学校建设立项，建设周期为2年。本课程建设紧密结合信息时代技术发展，结合我校特色和实际情况，在课程教师队伍、教学内容、教学手段与方式、实验教学、网络教学等方面做了大量的教学改革和教学研究工作，成效显著，教学效果良好。信号与系统课程面向多个专业包括自动化，电气工程及其自动化，电子信息工程，电子信息科学与技术，通信工程，寻求结合我校特色、适合不同专业的信号与系统课程教学方法，是课程组教师的努力方向，因而课程组教师普遍感到任务艰巨，责任重大，但正是因为拥有明确的目标，经过课程组全体教师的努力，取得了一定的成绩，现总结如下。一、教学队伍建设本课程组教师队伍配置合理，具有较高的教学水平和科研学术水平。在课程教师队伍建设方面，以具有长期教学、科研经验的教授为核心，注重培养青年教师，发挥“传帮带”的作用，相互促进，相互提高。课程组教师年轻、思维活跃，具有较大的发展潜力，通过发挥全体教师的积极性，保证教学质量的稳步提高。1、课程负责人与主讲教师课程负责人张尤赛教授，现任电子信息学院副院长，博士学位，近三年主讲课程包括信号与系统，数字图像处理（研究生学位课），数字电子技术，指导本科毕业设计和研究生共40余人，主持、参与9项省级、校级教育教改项目，包括省级示范中心建设，校本科特色专业建设，教材建设、优秀教学团队建设等。 项目负责人不仅主持多项省部级科研项目，发表多篇高水平学术研究论文，而且在长期的教学过程中教书育人，言传身教，同时善于总结多年的教学经验，注重教学改革研究，理论与实践相结合，教学效果良好，被评为校教学名师，2、 教学队伍结构与整体素质课程组教师队伍共有9人，全部具有研究生以上学历和中级以上职称，其中教授1人，副教授2人，博士比例占1/3,具有较高的学历水平和科研水平，从事专业方向包括电子信息、电磁场与微波、自动控制、信号处理等，具有良好的专业知识背景和学缘结构，使得教师具有广阔的视野和知识面，拓宽了信号与系统课程理论的应用范围。课程组还特别重视青年教师培养，在教学建设、教学研究和科研能力培养等方面促进青年教师的成长，对青年教师实行导师制，针对每个青年教师的特点制定相应的培养计划，对教学过程的各个环节进行指导，进行定期指导和教学研究，特别注重教风培养和师德培养，注重教书育人，其中4人参加校级青年教师培养和再提高活动。课程组支持青年教师参与科研项目，在科研中锻炼自己，每名青年教师都有自己的研究方向，通过参加科研项目，不仅提高了科研学术水平，而且也相应的促进教学水平的提高。同时派出2人到外校攻读博士学位，提升学术水平。课程组青年教师的培养取得了很大的成效，教师教学水平快速提高，讲课获得学生和专家组的一致好评，同时获得省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、校青年骨干教师、教学优秀教师，校优秀教学质量奖，校教学名师等荣誉和奖项。3、 教师教学改革与教学研究课程教师积极开展教学改革和教学研究工作，定期举行课程组教学活动，及时探讨课程教学过程中遇到的新问题。与信号与系统精品课程建设直接相关的教学研究有“信号与系统”多层次实验教学改革研究校高教研究课题和信号与系统学习指导校精品教材建设。负责或直接参与的其它教学研究工作包括：省级实验教学示范中心、省级和校级的教研教改项目、校级特色专业、优秀教学团队、精品课程和精品教材建设等共计16项。近五年正式发表教学研究论文12篇；获省部级和校级各类教学奖励和荣誉18项。在多媒体教学手段改革中，“信号与系统”课程教学网站获得校优秀教学成果奖、全国多媒体课件大赛三等奖，实验仿真教学系统获优秀奖，并发表与“信号与系统”课程相关的教学研究论文6篇。通过信号与系统精品课程的建设工作，在教学工作和教学研究方面取得了较显著的成绩，为该课程将来进一步再建设打下了良好的基础。二、 教学内容1、 课程内容信号与系统是电子、自动化、通信等本科专业的一门重要的学科基础课程。本课程以连续系统和离散系统为结构体系，突出时域分析、频域分析、s域分析和z域分析的基本理论及其工程应用，掌握傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换等数学分析工具，并使学生受到必要的实验技能训练，能够利用信号与系统的观点和方法分析问题，为后续电气信息类课程的学习和从事有关的科学研究、工程技术工作奠定理论基础。本课程内容包括信号与系统基本知识、连续系统的时域分析、连续系统的频域分析、连续系统的复频域分析、离散系统的时域分析和离散系统的z域分析六个部分。在教学设计上，以信号与系统基本知识为基础，将连续系统和离散系统作为课程教学的两个体系，重点讲授时域分析法、频域分析法、复频域分析法和z域分析法，并结合当前学科发展成果，突出傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换等数学分析工具的工程应用。将建构主义理论和研究性教学方式应用于课堂教学、实验教学和网络教学，强调在教师指导下的学生认知主体的作用，通过设立问题，引导学习，交流互动，积极开展研究性学习。2、 教学组织与安排理论联系实际，融知识传授、能力培养、素质教育于一体系统学习信号与系统课程，使学生掌握了信号与系统的基本理论和时域、频域、复频域、z域4种分析方法，培养了较高的理论素养；结合当前学科发展成果，突出傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换等数学分析工具的工程应用，并通过多层次的课内实验，培养了学生灵活运用理论知识分析和解决实际问题的能力。通过课程的理论教学和实验教学，使学生对科学理论的作用有了充分的认识，提高了学习经典理论的兴趣，深刻体会到了理论学习的意义和动手实践的乐趣。课内课外结合情况自编的信号与系统学习指导辅助教材和参考书目为学生课外学习指路；课后必做的作业巩固课内所学知识；网上提供的资源为学生课外学习提供了条件；实验室为学生课外实践提供了条件；定期答疑也保证课内课外的良好结合。教书育人效果在教学过程中，始终贯穿教书育人是教师的根本职责和教师职业道德的核心内容，通过言传身教的课程教学方式获得了良好的育人效果。3、 实践教学将多层次、立体化的实验教学体系引入到课内实验中，通过不同类型的实验，使学生加深对课堂教学理论的理解，提高分析方法的应用能力。“信号与系统”共包4个实验，8学时。内容侧重于理论和分析方法的应用，涉及到时域、频域、复频域和z域分析，为学生加深理论的理解，提高理论和分析方法的应用能力提供了条件。实验类型分为验证型、研究设计型和综合型，提供硬件电路得实验和Matlab软件实验等多种实验形式供选择，满足不同层次和不同特点的学生的实验需要。通过多层次实验教学体系的研究实践，为学生提供了不同的实验手段，加深和拓宽了实验内容和实验层次，增强了实验的灵活性，有利于培养学生的实验动手能力和创新能力。三、 教学条件1、 教材及相关资料结合电子信息技术的最新发展、国内外高校的教学现状和本校实际与特色，编写修订最新的教学大纲，指导课堂教学和实验教学，使得教学内容与时代同步。教材采用国内经典教材吴大正教授主编的信号与线性系统分析（第四版），该教材被列为“十五”国家规划教材和百门精品课程教材，特点是结构合理，分析详细，重点较突出，习题附参考答案，缺点是内容偏多，理论偏深。为了能更好地适应或满足我校相关专业的教学需求，编写了信号与系统学习指导辅助教材，目的是对知识点进行归纳总结，突出重要理论、方法、定理和公式的理解与应用，并通过精选例题分析和测试题练习，加强重点与难点的辅导，在工程应用上注重与专业相结合，帮助不同专业的学生有针对性的学好该课程。该辅助教材预计今年正式出版。课程教学的第一课时就会给学生指定教学参考书目，网络课堂或学校网络均提供教学参考书目。学生根据自身的情况，购买或在图书馆借阅参考书。2、 实践教学条件该课程的实践性教学具备完善的软硬件条件，拥有专门的“信号与系统”实验室，并配有DSP实验室，拥有实验面积144m2, 信号与系统教学实验箱20台套，同时还有示波器30台，计算机40余台，并全部安装有Matlab、VC+软件。课内实验部分具备“信号与系统”实验指导书、标准实验报告和多媒体实验教学课件以及“信号与系统”实验仿真教学系统，充分的软硬件条件保证了信号与系统实验教学的顺利进行。在信号与系统实验教学过程中始终把培养学生的创新能力和综合素质能力放在第一位，学生通过多层次、立体化的实验教学过程的训练，进一步加深了对信号与系统课程内容的理解，理论联系实际，培养了学生具有一定的电子信息系统的设计、分析和调试的能力，增强了分析问题和解决问题的能力。3、 网络教学条件2010年以前，本课程建设有自己的课程网站。2010年以后，根据学校的要求和提供的网络教学平台，我们在该平台上又建设了信号与系统校精品课程网站。目前网上已有课程介绍、课程负责人、课程特色、教学大纲、互动教学、教学档案、课件与教案和立体化教学等资源。网络教学为学生提供了新的学习途径和学习方法，使学生能够巩固与拓展课堂教学内容，及时方便地与教师进行信息交流。在以后的教学中，本课程将进一步丰富和完善网络教学资源，将网络教学作为一种重要的教学手段和教学场合。网络资源包含内容如下：课程介绍主要介绍信号与系统课程的特点、教学培养目标和教学内容；课程负责人主要介绍本课程负责人情况，包括教学研究情况和科研情况；课程特色介绍教学方法、现代化教学手段的特色，实验内容教学特色等；互动教学包括班级公告、讨论、作业、师生交流等内容；课件与教案课堂教学多媒体课件网络版，课程教案以及学期授课计划；立体化资源国内外经典的信号与系统教学参考资料介绍，国内重点高校国家级信号与系统精品课程资源、特点介绍和链接，习题资源下载，模拟测试题下载，以与信号与系统相关的历史重要人物介绍作为参考资源，目前所用试题库特点介绍，实验相关资料及要求。四、 教学方法与教学手段1、 教学方法 随着信息技术的发展，传统的教学方法与手段已经无法满足要求。而且，由于信号与系统课程本身的特点，数学证明、推导和计算较多，使学生对课程内容的理解存在较大的困难。因此，课程组将建构主义和研究型学习引入到信号与系统在教学中。建构主义理论和研究型学习作为一种新的教学模式和教学理念，强调教学过程中教与学的互动和学生的主导作用，以学生作为主体而教师作为参与者。课程组将建构主义理论和研究型学习应用到“信号与系统”课程的课堂教学、实验教学和网络教学等三个方面。 课堂教学强调在讨论中学习，发挥学生的主动性，因此在课堂教学中再也不是教师讲授、学生被动接受、灌输式的教学模式，而是教师从信号与系统的工程背景引出问题，激发学生的学习兴趣，学生思考、讨论，教师指点，然后从理论上分析、证明，最终解决工程问题。在这一过程中，让学生自始自终都是主导者，教师起着辅导、参与的作用。课后的习题和练习则是加强对课堂所学知识的巩固，由学生自主、独立的完成，遇到困难可以通过相互讨论、查找资料的方式进行解决。在课堂教学中，我们以“生活中的信号与系统”为主题展开讨论，给学生以崭新的认识。例如在讲述傅立叶变换的尺度变换特性时，除了用图形描述之外，还与信号时域尺度变换联系起来，f(t)f(at),(a1),在时域中的压缩为1/a倍，则在频域中f(at)f(jw/a)/a，在频域中占有的带宽为原来的a倍，说明信号在时域中持续时间与频域中占有的带宽是一对矛盾。对于傅立叶变换中的频移特性，以生活中的通信系统为例，讲述频谱搬移过程，与通信中的调制与解调系统对应。通过这一主题式的教学方式，从生活中发掘信号与系统，学生的积极性和学习兴趣大大提高。在主题式的教学过程中，学生自始自终都是主导者，教师起着辅导、参与的作用。课后的习题和练习则是加强对课堂所学知识的巩固，由学生自主、独立的完成，遇到困难可以通过相互讨论、查找资料的方式进行解决。基于建构主义理论和研究型学习的实验教学主要是在实验教学过程中发挥学生的主动性和积极性，以学生为中心，教师做好引导工作。实验类型提供基础型（验证型）、提高型、综合型（开放型）实验，对“信号与系统”课程实现硬件实验、软件实验方式，建立多层次、立体化的实验教学体系，从不同的角度、全方位的提高学生的综合水平。在实验教学中，结合“信号与系统”实验仿真教学系统的开发，采用matlab编程和simulink系统仿真。实验系统内容包括连续系统的时域、频域、复频域分析和离散系统的时域、Z域分析以及综合实验部分即系统分析与仿真，从信号分析和系统分析两方面着手，从不同的角度、全方位的提高学生的综合水平。以实验仿真系统项目开发为导向进行讨论，包括情景创建、自主学习和协作学习三个阶段。创建情景，提供问题阶段。创建情景主要是为学生提供与课程内容相关的实验目标，确立主题。教师可以根据教学要求提供多个主题以供学生选择，学生也可围绕目标自定题目，充分发挥学生的创造性，从而建立开放式的学习环境，做到选题的开放。学生可以从实验内容目录中进行选择。主题确定之后，就可以由教师引导，学生自主学习。自主学习阶段，学生围绕主题展开自主学习活动。教师不是直接告诉学生应当如何去解决问题，而是向学生提供解决问题的思路和方法，例如怎样查找相关资料，获取有用的信息。学生通过讨论，选择感兴趣的题目，采取自由组合的方式，三人一组，然后讨论。通过分工查找资料，建立模型，拟定实验方案，制定实验步骤，最后与教师讨论，优化实验方案，编写matlab程序进行实验。对在实验中发现的问题，给出解决措施，并对实验结果进行分析，给出相应的结论。在此过程中特别注意发挥学生独立学习的能力，发挥主动性和创造性。协作学习阶段。考虑到学生的能力、特点和个性，由小组长负责实验的学习、讨论和分工，小组成员进行自主管理和相互约束、监督。在此期间，学生之间、学生和教师之间可以相互讨论，提出自己的观点和想法。在开放实验的总结汇报上，进行不同实验小组之间的竞争和比赛，相互之间可以提出问题，教师总结点评。在网络教学中，建立基于建构主义和研究型学习的教学网站，创建网络学习平台。通过设计相应的功能模块和开辟专门的交流区域，为学生之间、学生和教师之间、教师与教师之间创设出合作、交流、探讨、研究的网络学习环境。教学网站遵循个别化学习理论，从学生自身特点出发，以发展个性、培养综合素质为目标，建立学生自我管理和自主学习的网络教学环境。在教学网站中，网络课程为学生提供了种类繁多、数量庞大的知识信息，既有面向教学需要的课程教学内容，又有扩大学生知识面的各种学习资源。学生可以根据白己的能力、水平、爱好，选择所需要的知识内容，从这点上看，网络教学非常适合于个别化自主学习。通过教学网站创设的情境使得学生通过网络课程的学习，把所学的知识有效地联系起来，并能在自己理解的基础上加以拓展，内化为自己的知识结构，使得网络课程呈现的内容符合学生的认知规律。 通过发挥学生的主动性、积极性与参与性，使其变被动为主动，对信号与系统课程的学习充满热情，因而取得良好的教学效果。2、 教学手段采用现代教育技术手段是本课程教学改革的重要任务之一。多媒体教学是必不可少的手段之一，制作课堂教学和实验教学多媒体课件。信号与系统数学概念较多，推导繁琐，但毕竟不是数学课程，如何从方法上入手，是课程组一直研究的核心内容之一，采用重概念、重方法，同时结合工程应用的方式进行课程教学。例如对于卷积积分的计算，反转、平移和相乘积分的过程制作成动画效果，使学生有更深的印象，最后才去进行数学计算；硬件实验和软件实验相结合。由于硬件实验受到场地、时间和规模的限制，利用Matlab软件建立软件实验仿真教学系统，一方面学生可以通过软件仿真环境进行实验，另一方面也可以对实验仿真系统进行二次开发，发挥主动性，构建复杂的实验系统。最后，也可以将仿真后的系统到硬件电路上去实现；建立基于建构主义和研究型学习的教学网站，提供教师、学生之间的相互交流的网络学习平台，同时在网络学习中也强调发挥学生的主动性、积极性与创造性；建立多层次、立体化的实验教学体系，提供基础型，研究型和创新型的实验类型和多种实验方式结合，给学生一个自由发挥、充分展现自我能力的平台。总之，通过以上具有先进教学理念和方式指导的现代技术教学手段，对课程内容的教学起到了充分的促进作用，加深学生对信号与系统内容的理解，为提高学生动手能力、创新能力和综合素质提供支持，从而保证了良好的教学效果和教学质量的提高。3、考核方式与试题库建设为了进一步检查教学效果和督促学生提高学习的效率，在课程考核方式上进行改革。考核内容由平时、实验和期末考试三部分组成，对学生期末成绩进行综合评定。平时成绩包括作业情况，平时点名记录和回答问题情况等。实验成绩包括实验预习、实验操作、实验报告及实验思考等四个环节组成。期末考试在学校统一组织的期末期间进行考试，以卷面成绩记载。最后，总评成绩平时0.15实验0.15期末0.70这样总评的考核方式科学、公平、合理，既强调理论成绩，又注重实验动手能力，而且突出学生的全面能力，避免了极少数同学平时不努力靠期末前的突击学习，又防止部分学生由于临时发挥不好导致成绩不理想。为了有效的加强考试管理，课程组专门建设有信号与系统课程试题库，为课程的考核提供依据。试题库采用科学的方式进行编制，统一从试题库中选题，避免的试题的主观随意性。课程试题库适用于我校各个专业信号与系统课程的考试和各种测验，能够客观公正的评价教师的教学情况和学生的学习情况。试题库在教育部高等学校信号与系统课程的教学基本要求的指导下，根据我校电子、通信类专业信号与系统教学大纲和教学要求，并结合实际情况，同时学习、吸收其他课程试题库的特点开发而成。信号与系统试题库具有以下特点：多类型试题：全部试题分为判断题、选择题、填空题、作图题和计算题，题型多样化。 试题难度：所有类型的试题均有不同的难度等级，难度分为四种即易、中、较难、难。其中易基本题，反映教学的最低要求；中中等题，是稍有变化或较难的基本题；较难难或综合性题，具有一定的综合性或灵活性；难提高题，深入灵活或部分超出基本要求，或可作为研究生入学考试试题。 章节设置合理：试题库的章节设置与教材的章节设置完全对应、便于浏览选题。章节的建立就是课程的知识点的设置。它包括了课程的全部内容，突出了重点难点。根据试题的特点和参考各教材的章节内容，试题库的章节设置尽量详细，以供选题组卷时考核更多的知识点。这样不仅扩大了考试覆盖面，还增加了选题灵活性。 精心选编试题。试题来源于各院校的优秀试题或研究生入学试题。每题都有解答，全部采用国标新符号。在处理