摘要:數(shù)字信號(hào)處理是電子信息、通信類專業(yè)核心課程，因其內(nèi)容多、概念抽象、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法效果不理想，同時(shí)也無法突出該課程的應(yīng)用性特色。本文探索將數(shù)字信號(hào)處理中理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的教學(xué)方法，將理論知識(shí)講解貫徹到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程，以無限沖激響應(yīng)數(shù)字低通濾波器設(shè)計(jì)為例，通過對(duì)濾波器設(shè)計(jì)原理講解、程序設(shè)計(jì)介紹以及實(shí)驗(yàn)仿真分析進(jìn)一步加深理解理論知識(shí)以及相關(guān)知識(shí)如何應(yīng)用，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理;數(shù)字濾波器;級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)方法

一、緒論

作為電子信息、通信工程等相關(guān)專業(yè)重要的核心課程，《數(shù)字信號(hào)處理》課程具有內(nèi)容多、概念抽象、理論性強(qiáng)、公式繁多等特點(diǎn)，并與《高等數(shù)學(xué)》《電路原理》《信號(hào)與系統(tǒng)》《通信原理》等課程知識(shí)聯(lián)系緊密［1-4］。在實(shí)際教與學(xué)過程中，一方面教師大多數(shù)注重知識(shí)的理論性、邏輯性進(jìn)行講解，突出數(shù)字信號(hào)的頻域變換方法和數(shù)字濾波器系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)方法介紹;另一方面學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、數(shù)學(xué)公式等興趣不足，或者理解上有困難，造成學(xué)習(xí)參與度不高，課程教學(xué)效果不理想。同時(shí)《數(shù)字信號(hào)處理》課程知識(shí)具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，廣泛應(yīng)用于在實(shí)際生活、工程實(shí)踐中，如關(guān)于信號(hào)的頻譜分析與顯示、數(shù)字信號(hào)的傳輸、運(yùn)用數(shù)字濾波器系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)處理等。但在《數(shù)字信號(hào)處理》實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方面多采用儀器箱或者M(jìn)atlab已有函數(shù)進(jìn)行仿真，往往只能展示結(jié)果或現(xiàn)象，無法體現(xiàn)出《數(shù)字信號(hào)處理》課程中各種理論知識(shí)是如何具體應(yīng)用的，學(xué)生無法將所學(xué)的數(shù)學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐建立有效的聯(lián)系，進(jìn)一步降低了《數(shù)字信號(hào)處理》課程教學(xué)質(zhì)量［5-9］。為了改善《數(shù)字信號(hào)處理》教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，特別是提高學(xué)生學(xué)以致用的能力，本文將以無限沖激響應(yīng)低通濾波器知識(shí)點(diǎn)的理論知識(shí)講解和仿真實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)為例，探索理論與實(shí)踐相結(jié)合的《數(shù)字信號(hào)處理》教學(xué)方式。

二、數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)過程與原理

無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)是“數(shù)字信號(hào)處理”課程的主要內(nèi)容之一;由于其涉及到模擬濾波器、數(shù)字信號(hào)頻域變換、周期信號(hào)的傅里葉變換、頻率響應(yīng)特性、抽樣定理及頻率混疊等理論知識(shí)，造成該知識(shí)點(diǎn)在教與學(xué)兩方面都是難點(diǎn)。本文通過分析基于雙線性變換法的無限沖激響應(yīng)低通數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)原理及過程，構(gòu)建其程序設(shè)計(jì)流程，并通過學(xué)生自行完成程序撰寫和仿真分析，讓學(xué)生掌握理論知識(shí)同時(shí)更深刻的體會(huì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)理論知識(shí)的應(yīng)用性特色。圖1顯示了無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的完整設(shè)計(jì)過程，其核心是通過沖激響應(yīng)不變法或者雙線性變換法將模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)，具體過程如下:根據(jù)所需要的數(shù)字濾波器技術(shù)指標(biāo)要求，通過線性或非線性轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)模擬濾波器技術(shù)指標(biāo);在確定了模擬濾波器類型(如巴特沃斯濾波器)后，通過查表或者數(shù)學(xué)推導(dǎo)獲得對(duì)應(yīng)的模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)H(s);進(jìn)一步通過沖激響應(yīng)不變法或雙線性變換法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)H(z);最后可以通過軟件或者硬件方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器系統(tǒng)。圖2顯示了級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)下由模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)通過沖激響應(yīng)不變法或者雙線性變換法構(gòu)造對(duì)應(yīng)的數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)過程。本文以巴特沃斯低通濾波器設(shè)計(jì)為例，設(shè)獲得的模擬濾波器階數(shù)N為偶數(shù)，可得各級(jí)子系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)表示為［10］:式中Ωc為模擬濾波器的通帶截止頻率，進(jìn)一步通過雙線性變換法，可得對(duì)應(yīng)的數(shù)字濾波器各子系統(tǒng)系統(tǒng)函數(shù)為:根據(jù)式(2)，可獲得數(shù)字濾波器各子系統(tǒng)的差分方程為:顯然通過該差分方程，結(jié)合迭代法可由Hk(z)子系統(tǒng)的輸入xk(n)求取出其輸出yk(n)，進(jìn)一步通過子系統(tǒng)級(jí)聯(lián)能獲得輸入為x(n)時(shí)的輸出y(n)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)x(n)信號(hào)的濾波處理。

三、數(shù)字濾波器程序設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)

摘要:

根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理課程的特點(diǎn)，將MATLAB軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)．通過設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)該課程的綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探討和研究，教學(xué)效果表明該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有利于培養(yǎng)學(xué)生將多個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合并綜合運(yùn)用的能力．

關(guān)鍵詞:

數(shù)字信號(hào)處理;綜合實(shí)驗(yàn);FIR數(shù)字濾波器;IIR數(shù)字濾波器

0引言

數(shù)字信號(hào)處理是電子信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，為語音信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、DSP技術(shù)等專業(yè)方向課的學(xué)習(xí)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)．該課程的特點(diǎn)是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，主要體現(xiàn)在基本原理及概念抽象、數(shù)學(xué)公式多，大量解決工程實(shí)際問題的算法必須用軟件實(shí)現(xiàn)．因此，該課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)非常重要．目前國內(nèi)外非常普遍的做法是將MATLAB軟件引入數(shù)字信號(hào)處理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，該軟件除了具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)可視化功能，還有信號(hào)處理工具箱，該工具箱是一個(gè)內(nèi)容豐富的信號(hào)處理軟件庫，數(shù)字信號(hào)處理課程中的大部分算法都可以在該工具箱中找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)文件，是學(xué)習(xí)、應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理理論的一個(gè)非常好的工具，對(duì)幫助學(xué)生快速理解課程中抽象的基本概念起到了重要的作用．

1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的三個(gè)層次

摘要：微課程作為一種新興的教學(xué)模式，已經(jīng)成為改革傳統(tǒng)教學(xué)模式的有效途徑之一。以“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂為例，以提升課堂教學(xué)效果為目標(biāo)，從知識(shí)點(diǎn)的構(gòu)建，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)支持三個(gè)方面詳細(xì)討論了“數(shù)字電子技術(shù)”微課程的設(shè)計(jì)思路；分析總結(jié)了微課程設(shè)計(jì)過程中存在的不足與經(jīng)驗(yàn)，提出“一個(gè)前提，兩個(gè)中心，三個(gè)原則”的設(shè)計(jì)要素，為需要制作優(yōu)秀微課程的一線教師提供參考。

關(guān)鍵詞：微課程；翻轉(zhuǎn)課堂；數(shù)字電子技術(shù)；教學(xué)模式

0引言

引導(dǎo)新一代大學(xué)生利用碎片化時(shí)間開展移動(dòng)學(xué)習(xí)越來越受到各個(gè)高校的廣泛關(guān)注。“短小精悍”的微課程在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，它以小視頻作為載體，圍繞知識(shí)點(diǎn)精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，讓那些晦澀難懂的書本理論知識(shí)變得生動(dòng)而有趣。微課程符合當(dāng)代大學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的需求，讓學(xué)習(xí)不再受時(shí)間、空間的限制，學(xué)習(xí)更加自由，而且，微課程可以利用網(wǎng)絡(luò)拓展資源，幫助學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后內(nèi)化知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。“微課程”這個(gè)概念，最早是在2008年由美國戴維•彭羅斯（DavidPenrose）提出的，又被稱為“知識(shí)脈沖”（KnowledgeBurst），它起初的作用是為不能來上課的學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)課提供支持[1]。后來，可汗學(xué)院成立，世界各地的學(xué)生可以在互聯(lián)網(wǎng)上通過微視頻及相關(guān)學(xué)習(xí)資源，在家獨(dú)立、完整地開展個(gè)性化學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)、探索和拓展，取得很好的學(xué)習(xí)效果，這極大的推動(dòng)了微課程的發(fā)展[2-3]。2010年，微課程也被引入我國，并呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢(shì)。例如，李玉平老師采用PPT設(shè)計(jì)教學(xué)課件，計(jì)算機(jī)錄頻的形式制作微視頻，針對(duì)課堂中出現(xiàn)的“小現(xiàn)象、小問題，小策略”開展教學(xué)活動(dòng)[4]；胡鐵生老師采用課堂實(shí)錄，后期剪輯的形式制作微視頻，改變了傳統(tǒng)的教育資源模式[5]；查麗斌老師通過制作“模擬電子技術(shù)”等課程的微課程，詳細(xì)講解了微課程開發(fā)的基本步驟以及在制作過程需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)[6]。可見，這種以微視頻為核心的新型教學(xué)模式引起了教育研究者以及一線教師的廣泛關(guān)注。“數(shù)字電子技術(shù)”是自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)及通信工程等專業(yè)的核心課程，涵蓋了各種邏輯門電路、集成電路的分析與設(shè)計(jì)，是一門理論抽象、知識(shí)體系復(fù)雜、動(dòng)手實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程一方面，由于學(xué)時(shí)有限，教師不能從容的教授所有知識(shí)點(diǎn)，有部分拓展內(nèi)容只能留給學(xué)生課后自學(xué)，另一方面，對(duì)于初學(xué)者，課堂某些知識(shí)難點(diǎn)無法全面理解和掌握，只能課后自學(xué)，慢慢梳理。傳統(tǒng)教學(xué)方式并沒有為學(xué)生自學(xué)提供有效支撐，這無疑增加了學(xué)生自學(xué)的難度。鑒于此，本文以“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂為例，分析討論如何設(shè)計(jì)與之匹配的微課程，以期彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，探索一條教學(xué)改革的新路徑。并結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分析總結(jié)出設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)秀微課程需要具備的“一個(gè)前提，兩個(gè)中心，三個(gè)原則”的基本要素，為后續(xù)需要制作微課程的一線教師提供參考。

1為翻轉(zhuǎn)課堂服務(wù)的“數(shù)字電子技術(shù)”微課程設(shè)計(jì)模式

針對(duì)不同的學(xué)生特點(diǎn)，需要采用不同的模式設(shè)計(jì)微課程。例如，企業(yè)培訓(xùn)微課程多采用“案例分析-集體討論-思想引導(dǎo)”的設(shè)計(jì)模式，而考試培訓(xùn)微課程多采用“題型精講-方法傳授-考點(diǎn)歸納”三位一體的設(shè)計(jì)模式。這里，我們針對(duì)“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)需求，以提升課堂教學(xué)效果為目標(biāo)，從知識(shí)點(diǎn)的構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)支持三個(gè)方面詳細(xì)講解如何設(shè)計(jì)與之匹配的微課程，提出一個(gè)有效服務(wù)于翻轉(zhuǎn)課堂的微課程設(shè)計(jì)模式。首先，考慮本文設(shè)計(jì)的“數(shù)字電子技術(shù)”微課程是為翻轉(zhuǎn)課堂服務(wù)的，因此，我們僅針對(duì)課堂教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，精心選擇知識(shí)點(diǎn)。例如，在“緒論”這一章中，“集成電路的簡介.MP4”起著課程引入的作用，幫助學(xué)生建立集成電路概念；在“邏輯代數(shù)基礎(chǔ)”這一章中，我們僅僅設(shè)計(jì)了6個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如圖1所示，幫助學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)中一些重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)；而在“集成邏輯門電路”這一章中，我們則設(shè)計(jì)了完整知識(shí)點(diǎn)，供學(xué)生課后自學(xué)所用。其次，考慮“數(shù)字電子技術(shù)”是一門理論與實(shí)踐并重的專業(yè)基礎(chǔ)課，針對(duì)課程特色，采用合適的教學(xué)策略可以更清楚的闡述教學(xué)內(nèi)容。因此，我們采用“問題提出，理論分析和實(shí)驗(yàn)仿真”的方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。通過提出問題引入知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理論講解，最后通過仿真分析促進(jìn)理論與實(shí)踐的知識(shí)融合。以優(yōu)先編碼器為例，首先介紹生活中常見的編碼器實(shí)例，由此引導(dǎo)學(xué)生思考“什么是編碼器，以及編碼器分類”；然后引入優(yōu)先編碼器概念，并介紹優(yōu)先編碼器的工作原理及CC74HC148芯片的引腳功能；最后通過Multisim實(shí)驗(yàn)仿真，使學(xué)生直觀感受優(yōu)先編碼器的工作過程，幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)優(yōu)先編碼器的理解。習(xí)資源。眾所周知，雖然微視頻是微課程的核心資源，但與之匹配的教學(xué)素材、練習(xí)測(cè)試以及教師答疑、互動(dòng)等也是微課程不可缺少的支撐資源，學(xué)生只有在相應(yīng)的作業(yè)、測(cè)驗(yàn)和討論支持下，才能取得與傳統(tǒng)長時(shí)間授課相同的學(xué)習(xí)效果。為了配套“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，我們針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)了隨堂測(cè)試和討論題，既考察了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，也鍛煉了學(xué)生深入思考的能力。同時(shí)，在各個(gè)章節(jié)末，又設(shè)計(jì)了作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)和章節(jié)復(fù)習(xí)三個(gè)模塊，以便學(xué)生進(jìn)行鞏固練習(xí)，并且配有專業(yè)教師對(duì)學(xué)生問題進(jìn)行及時(shí)解答和反饋，幫助學(xué)生融會(huì)貫通各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。最后采用學(xué)生互評(píng)結(jié)合教師評(píng)閱的方式，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。以“組合邏輯電路”這一章為例。

2優(yōu)秀微課程設(shè)計(jì)要素通

摘要：在信息技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，傳統(tǒng)教學(xué)方式已然面臨著新浪潮的沖擊。市場(chǎng)營銷專業(yè)原本是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，如何在利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上增加營銷課程的實(shí)踐性則是目前需要解決的問題。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；課堂設(shè)計(jì)；社會(huì)熱點(diǎn)；實(shí)踐課堂

一、前言

現(xiàn)代信息科技發(fā)展迅速，大量的數(shù)據(jù)資料和微課設(shè)計(jì)逐漸轉(zhuǎn)入教學(xué)領(lǐng)域。放眼世界，一些國家已經(jīng)將信息技術(shù)納入了教學(xué)實(shí)踐，希望借此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)提高教師的教學(xué)能力。本篇文章基于市場(chǎng)營銷專業(yè)，分析了當(dāng)前國內(nèi)大學(xué)教學(xué)的普遍難點(diǎn)，探尋在數(shù)字應(yīng)用新形勢(shì)下，如何提高教學(xué)質(zhì)量并在實(shí)踐培訓(xùn)中迎接新挑戰(zhàn)。

二、教學(xué)過程中所面臨的問題

（一）師資力量不足

通過對(duì)影響市場(chǎng)營銷專業(yè)教學(xué)質(zhì)量因素的分析和整理發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)營銷教師自身專業(yè)技能的缺乏是影響高職教育質(zhì)量的主要原因之一。現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展恰巧與教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足形成鮮明反差。營銷專業(yè)教育對(duì)教師的需求越來越高，而目前很多傳統(tǒng)型教師還不能很好適應(yīng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)教育的發(fā)展。現(xiàn)在的大學(xué)教育對(duì)象通常為90后、95后和00后，他們從出生便進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代，被稱為“數(shù)字原住民”，但是大部分的老師卻都是“前數(shù)字時(shí)代居民”，他們是從模擬時(shí)代過來的，于是教師與學(xué)生本身就存在著數(shù)字代溝。因此，在數(shù)字化時(shí)代，如何利用現(xiàn)有資源推進(jìn)教師信息化培訓(xùn)及技能提升，從而使其能有效地將網(wǎng)絡(luò)理念與課堂內(nèi)容充分結(jié)合，縮短與學(xué)生之間的數(shù)字間隙，提高課堂的實(shí)用性，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的是亟需解決的問題。

摘要：

本文針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)實(shí)踐課程，提出了通過團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式培養(yǎng)應(yīng)用型人才的方法，采用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式的課程設(shè)計(jì)理念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、主動(dòng)性與參與性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：

數(shù)字信號(hào)處理；團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)；課程改革；課程設(shè)計(jì)

數(shù)字信號(hào)處理課程是電子信息類相關(guān)專業(yè)重要的核心課程之一，是一門理論性與實(shí)踐性都較強(qiáng)的專業(yè)主干課，在學(xué)科課程體系中占有非常重要的地位。數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐課程是為了更好地配合數(shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)而設(shè)立的，是確保學(xué)生加深理解和掌握課程理論和方法的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課理論教學(xué)環(huán)節(jié)的延續(xù)、深入和發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決信號(hào)處理實(shí)際問題能力的有效手段，對(duì)學(xué)生加深理解和靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)具有不可替代的作用，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)以及創(chuàng)新能力都具有重要的作用[1，2]。通過數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，有助于提高學(xué)生對(duì)相關(guān)理論、技術(shù)內(nèi)容的理解與掌握。如何在數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)中進(jìn)行創(chuàng)新性探索、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和應(yīng)用知識(shí)的能力是課程改革的目的[3，4]。以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的，對(duì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式進(jìn)行研究，通過構(gòu)建基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的培養(yǎng)模式，提高學(xué)生的協(xié)同學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力[5-9]，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)研究具有重要意義。

一、課程改革目標(biāo)

課程改革的目標(biāo)是形成與課程內(nèi)容緊密結(jié)合的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)教學(xué)模式方案，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力，提高學(xué)生分析及解決問題的能力和綜合素質(zhì)及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與能力，加深學(xué)生的理論基礎(chǔ)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的綜合應(yīng)用能力[10-12]。

［摘要］數(shù)字化設(shè)計(jì)課程在高校機(jī)設(shè)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中占有重要地位，其課程體系設(shè)置與持續(xù)改進(jìn)對(duì)于工程教育專業(yè)認(rèn)證至關(guān)重要。課題組分析了數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，課程體系的設(shè)計(jì)及實(shí)施過程，實(shí)施過程中其評(píng)價(jià)、反饋以及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成情況評(píng)價(jià)與反饋，課題組對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系做出持續(xù)改進(jìn)：增設(shè)實(shí)踐類課程，發(fā)展學(xué)生多學(xué)科背景下解決復(fù)雜工程問題的能力；持續(xù)改進(jìn)師資隊(duì)伍，提升教師素質(zhì)；優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提升課程內(nèi)涵；平衡理論與實(shí)踐課程比例，多渠道并用優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)。經(jīng)過持續(xù)改進(jìn)，數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系對(duì)“使用現(xiàn)代工具”“個(gè)人和團(tuán)隊(duì)”以及“終身學(xué)習(xí)”等多個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)形成強(qiáng)支撐，有力促進(jìn)了培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

［關(guān)鍵詞］工程教育專業(yè)認(rèn)證；數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系；課程設(shè)置；持續(xù)改進(jìn)

工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大理念為“以學(xué)生為中心（StudentsCentred，SC）”“成果導(dǎo)向（Outcomes-basedEd⁃ucation，OBE）”以及“持續(xù)改進(jìn)（ContinuousQualityIm⁃provement，CQI）”[1]，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為教學(xué)組織的出發(fā)點(diǎn)，所有教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施要以學(xué)生最終能夠取得的學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)來組織，通過建立一套機(jī)制，形成一個(gè)“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的閉環(huán)[2]，能夠?qū)虒W(xué)活動(dòng)進(jìn)行全方位、全過程評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用于教學(xué)改進(jìn)，推動(dòng)人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升。當(dāng)今機(jī)械工業(yè)正處在一個(gè)高速發(fā)展的階段，從早期的機(jī)械化，到后來的自動(dòng)化，再到現(xiàn)在的智能化，其對(duì)于高校機(jī)設(shè)等相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的要求也在時(shí)刻變化著。課程體系支撐畢業(yè)要求，相應(yīng)的高校各專業(yè)的課程體系也要根據(jù)這種變化而進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。這就需要建立一套健全的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，用于保證整個(gè)教學(xué)過程的評(píng)價(jià)、反饋以及改進(jìn)活動(dòng)，從而使教學(xué)活動(dòng)和課程體系能夠適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

一、數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系對(duì)機(jī)設(shè)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的支撐

數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)（以下簡稱機(jī)設(shè)專業(yè)）中重要的課程體系之一，包括數(shù)字化設(shè)計(jì)方法、數(shù)字化分析方法等理論課程，以及產(chǎn)品建模設(shè)計(jì)、綜合產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程，承擔(dān)著學(xué)生現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的重要任務(wù)，在整個(gè)教學(xué)體系中占有重要地位。在機(jī)設(shè)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生具有運(yùn)用現(xiàn)代工具進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、研究開發(fā)的能力；培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)復(fù)雜工程問題時(shí)具有團(tuán)隊(duì)合作精神、有效溝通交流能力、自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)意識(shí)。工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)在其通用標(biāo)準(zhǔn)中列出了12項(xiàng)基本的畢業(yè)要求，其中“使用現(xiàn)代工具”“個(gè)人和團(tuán)隊(duì)”“終身學(xué)習(xí)”等3項(xiàng)要求完成了對(duì)以上培養(yǎng)目標(biāo)的有效支撐。在我校的數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系中，數(shù)字化設(shè)計(jì)方法、數(shù)字化分析方法等理論課程，以“學(xué)生掌握CAD與CAE方法”作為課程目標(biāo)，形成了對(duì)“使用現(xiàn)代工具”等畢業(yè)要求的支撐關(guān)系；產(chǎn)品建模設(shè)計(jì)、綜合產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程，以“單一產(chǎn)品的建模”“簡單運(yùn)動(dòng)仿真”“致力于解決復(fù)雜工程問題的綜合性機(jī)械系統(tǒng)的建模、仿真、分析與優(yōu)化”等課程目標(biāo)，通過對(duì)建模理論的深刻理解、建模軟件的熟練使用、解決復(fù)雜工程問題時(shí)的分工與協(xié)作、設(shè)計(jì)軟件的自學(xué)等環(huán)節(jié)，形成了對(duì)“使用現(xiàn)代工具”“個(gè)人和團(tuán)隊(duì)”“終身學(xué)習(xí)”等3項(xiàng)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系。

二、機(jī)設(shè)專業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系的構(gòu)建及實(shí)施

課程體系是反向設(shè)計(jì)的，高校各專業(yè)的課程體系設(shè)置[3]是一個(gè)從社會(huì)需求到培養(yǎng)目標(biāo)、到畢業(yè)要求、再到課程體系、最后建立課程目標(biāo)的過程[4]。國家、行業(yè)、職場(chǎng)以及學(xué)生發(fā)展的需求決定了專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)；畢業(yè)要求支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，通過畢業(yè)要求對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的對(duì)應(yīng)矩陣關(guān)系，建立對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求并分解為各指標(biāo)點(diǎn)；課程體系支撐畢業(yè)要求的達(dá)成，通過建立課程體系對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系矩陣，建立課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系；最后確定各課程目標(biāo)點(diǎn)，明確學(xué)生要具備的素質(zhì)和能力，最終確認(rèn)課程的授課內(nèi)容及授課計(jì)劃。我校機(jī)設(shè)專業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系是在當(dāng)前我國大力發(fā)展智能制造、實(shí)現(xiàn)從制造到創(chuàng)造的大背景下進(jìn)行構(gòu)建的。“選擇、使用以及開發(fā)現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，解決機(jī)械工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題[5-7]，具有團(tuán)隊(duì)意識(shí)以及有效溝通交流能力，能夠自主學(xué)習(xí)并具有終身學(xué)習(xí)意識(shí)”是數(shù)字化設(shè)計(jì)課程體系的培養(yǎng)目標(biāo)，由此建立對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求的矩陣關(guān)系，最后分解并確定課程目標(biāo)點(diǎn)。其主要指標(biāo)點(diǎn)包括：了解并能夠正確選擇解決復(fù)雜工程問題的現(xiàn)代工程工具、現(xiàn)代信息技術(shù)工具；能夠針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的復(fù)雜工程問題，開發(fā)或選用合適的工具對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬，并能夠分析其局限性；具有良好的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，具有擔(dān)任多學(xué)科背景下團(tuán)隊(duì)各類角色的能力；具有自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)意識(shí)。課程體系的實(shí)施是通過正向施工完成的，學(xué)生根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成相應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而通過完成課程體系學(xué)習(xí)達(dá)成畢業(yè)要求，再通過五年左右的工作和社會(huì)實(shí)踐，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)，完成專業(yè)培養(yǎng)過程。我校在課程體系的實(shí)施過程中，學(xué)生通過數(shù)字化設(shè)計(jì)、有限單元法以及ANSYS分析、產(chǎn)品建模設(shè)計(jì)、綜合產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)等課程的學(xué)習(xí)，掌握主要的課程目標(biāo)點(diǎn)，達(dá)成畢業(yè)要求矩陣中對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，達(dá)到相應(yīng)的畢業(yè)要求后準(zhǔn)予畢業(yè)；學(xué)生經(jīng)過五年左右的工程實(shí)踐，成為可以熟練運(yùn)用現(xiàn)代工具從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造與研究開發(fā)、具有良好團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、能夠承擔(dān)多學(xué)科背景團(tuán)隊(duì)各類角色、具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)的高素質(zhì)應(yīng)用創(chuàng)新型人才。

摘要：針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)課程中出現(xiàn)的學(xué)生主動(dòng)性不強(qiáng)，設(shè)計(jì)內(nèi)容如出一轍，手工繪圖實(shí)用性不強(qiáng)，設(shè)計(jì)過程繁雜等問題，提出了以企業(yè)應(yīng)用為主的教學(xué)改革。文章從教學(xué)方法、設(shè)計(jì)手段、教學(xué)效率等方面進(jìn)行了改革探討。經(jīng)過六個(gè)班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的主動(dòng)性得到了更好的發(fā)揮，數(shù)字化設(shè)計(jì)水平得到了提高，達(dá)到了教學(xué)改革目的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；數(shù)字化設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)電工程學(xué)院一門綜合性比較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，它是培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械制圖，工程力學(xué)，測(cè)量與公差等課程的專業(yè)知識(shí)來進(jìn)行解決問題。設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：機(jī)構(gòu)方案的擬定，傳動(dòng)零件的參數(shù)選擇，大小齒輪和大小軸的計(jì)算設(shè)計(jì)，繪制一根軸和一個(gè)齒輪的零件圖和裝配圖，最后完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。通過這一課程的實(shí)施，使學(xué)生學(xué)會(huì)了解，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本步驟和設(shè)計(jì)思路，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來的工作奠定了理論基礎(chǔ)。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問題

一直以來，本校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)還是傳統(tǒng)的沿用集中講解模式。教師結(jié)合書本上內(nèi)容，對(duì)學(xué)生進(jìn)行零部件運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的講解，幫助學(xué)生解決設(shè)計(jì)計(jì)算過程中遇到的公式問題，同時(shí)還輔導(dǎo)學(xué)生如何查詢表格，以及對(duì)表格的換算問題。根據(jù)計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證零部件可靠性并完成二維零件的手工繪圖，最后將所進(jìn)行的所有內(nèi)容寫入說明書。這一教學(xué)過程存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不強(qiáng)，設(shè)計(jì)內(nèi)容如出一轍

學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏實(shí)踐背景，對(duì)減速器機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、制造、工藝、裝配以及應(yīng)用缺乏認(rèn)識(shí)，只能按照教材案例按部就班的進(jìn)行公式選取，從手冊(cè)中選取關(guān)鍵參數(shù)值，然后進(jìn)行計(jì)算和繪圖，很難將設(shè)計(jì)過程與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。設(shè)計(jì)的公差和加工精度完全按照書本進(jìn)行，缺乏實(shí)際的工程背景經(jīng)驗(yàn)。學(xué)校也無這方面的測(cè)繪和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)減速箱的了解不是很深。另一方面，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)這么發(fā)達(dá)，學(xué)生很容易從網(wǎng)絡(luò)中獲得這方面的資料，甚至有些同學(xué)直接從網(wǎng)絡(luò)上下載下來只做簡單修改，就變成自己的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。

摘要:本文結(jié)合“數(shù)字電子技術(shù)”雙語課程，探討了如何從深度、廣度和溫度三個(gè)維度上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以更好地體現(xiàn)課程基礎(chǔ)性、實(shí)用性以及與其它課程關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等特點(diǎn)，使學(xué)生分析和解決問題的能力、知識(shí)間融會(huì)貫通的能力得以提高，并達(dá)到激發(fā)學(xué)習(xí)激情和創(chuàng)造力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù);三維;教學(xué)設(shè)計(jì)

0引言

“數(shù)字電子技術(shù)”是電類專業(yè)的一門非常重要的技術(shù)類基礎(chǔ)課程，也是為學(xué)生打開數(shù)字世界的第一門課程。理論性和實(shí)用性強(qiáng)、內(nèi)容多且更新快是課程的重要特點(diǎn)［1］。由于數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的新知識(shí)、新技術(shù)、新軟件不斷涌現(xiàn)，且多以英文形式呈現(xiàn)，具備良好的專業(yè)英文閱讀和聽說能力，對(duì)提高學(xué)生的專業(yè)技能以及國際競(jìng)爭力非常必要。因此，“數(shù)字電子技術(shù)”開展英文授課既是數(shù)字時(shí)代的迫切需求，也符合高等教育國際化的發(fā)展趨勢(shì)。目前眾多高校在英文授課時(shí)大多選用的是原版英文教材，相較于中文教材而言，英文教材更好地體現(xiàn)出了理論聯(lián)系實(shí)際、課程實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。但同時(shí)也存在難度和深度不足、難以與中文教學(xué)大綱要求完全匹配等問題［2］。另外，目前人才培養(yǎng)的關(guān)注點(diǎn)已從知識(shí)型轉(zhuǎn)向能力型，思維能力是評(píng)價(jià)能力型人才的重要依據(jù)。思維培養(yǎng)中需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，為此一些教育工作者已進(jìn)行了深入思考并在諸如化學(xué)［3］、英語［4］等課程中積極地探索和嘗試。“數(shù)字電子技術(shù)”課程改革則主要以理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，體現(xiàn)需求、激發(fā)興趣為主［5］，而在如何設(shè)計(jì)和組織教學(xué)內(nèi)容，使課程之間有一個(gè)更好的銜接，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和解決問題的能力，并激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造力方面仍待深入探討。為此，我們提出并嘗試了從教學(xué)內(nèi)容的深度、廣度以及溫度三個(gè)維度上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的方法。

1教學(xué)設(shè)計(jì)

三維教學(xué)設(shè)計(jì)方法示意圖1如圖1所示，深度是指通過與實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用的密切結(jié)合，探究知識(shí)點(diǎn)更深層的價(jià)值，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的;廣度是通過與其它課程，如“微處理器與接口技術(shù)”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”等的聯(lián)系，拓寬知識(shí)面，以培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)間融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用的能力;溫度則是通過引入課程思政的理念，并積極倡導(dǎo)科技創(chuàng)新活動(dòng)，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的目標(biāo)。

1．1深度