《声纳信号处理》研究生课程教学探索.doc
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1、声纳信号处理研究生课程教学探索 水声工程是指利用声波进行水下探测、定位、导航、识别、通信的工程技术。它是集声学、电子技术、信息工程、计算机技术、传感器技术和海洋学等学科为一体的综合性工程技术。我校水声工程硕士点于2003年设立,2009年设立船舶与海洋工程工程硕士点。目前我校水声工程学科是学校也是湖南唯一一个涉及船舶与海洋工程的学科。声纳信号处理是我校水声工程的研究生专业的核心课程,是一门实用性、针对性、专业性都较强的课程。如何讲好这门专业课程,让从未接触过声纳设计与处理的学生能够以一种饱满的情绪和兴趣学习专业课的相关内容,而不仅仅以应付考试为目的,真正地学有所成,是这门专业课程教师应着重思考
2、的问题。其课程建设内容直接影响水声工程学科研究生的培养质量,是学科建设的重要内容之一。本文从目前我校声纳信号处理课程建设的现状与问题出发,以改革和发展的眼光,对课程内容体系改革、教学手段和方法改革、课堂教学模式的探索和实践、完善课程考核模式提出了几点建设性的意见。 一、教学现状与主要问题 1.选课学生来源不同,具备的知识层面不同。我校选修声纳信号处理课程的学生按专业特点可分为三大类:水声工程专业:这是该专业的专业必修课,但该专业的生源又分为两种,一种是本校培养的应届本科毕业生,具备光学工程的专业知识,完全不具有水声工程方向的专业知识;另一种是外校培养的应届本科毕业生,具备一定的水声工程方向的专
3、业知识,但不具备光学工程方向的专业知识。光学工程专业:主要从事传感器技术研究,不具备水声工程方向的专业知识,但是声纳信号处理的基本技能对今后的课题乃至科研工作的开展提供了有力的技术支持,因而声纳信号处理课程受到该专业学生的关注。其它专业:水声工程是集多种学科为一体的综合性工程技术,相关的处理技术在很多领域都有广泛的应用,因而声纳信号处理课程的开设受到了很多专业学生的关注,例如计算机技术、电子技术甚至航天技术。由此可以看到学生的状况:学生来源不同,学习的专业方向不同,但自主学习能力较强,且学习的目的明确;具备基本的前期课程知识,例如概率论的知识;但大多缺乏专业的基础知识,例如水声学原理等方面的系
4、统学习;专业需求强烈,但需求方向因专业差别而各有不同。 2.无合适的教材。声纳信号处理课程的教学一直采用李启虎院士的声呐信号处理引论,该教材出版于八十年代,以简明的方式介绍声呐信号处理的基本理论以及一些具有实际应用价值的课题,是一本很好的入门书。但该书出版的年代较早,有关信号处理的新技术、新概念在当时还处于萌芽状态,因而无法系统介绍。近些年,海洋技术受到了各国的广泛重视,研究力度也大大加强,涌现了很多新技术和新的研究方向。结合我校水声工程方向的培养特色,是“立足光电信息科学技术,培养基础扎实,有水声技术专长和光电技术特色的复合性应用型高级人才”,我们需要结合光电技术与时俱进地对教学内容进行调整
5、与改革。 二、课程内容体系改革 声纳信号处理课程内容丰富,理论抽象,应用性强,靠54学时的课堂教学是无法穷尽声纳原理与技术经典知识内容的方方面面。因此,在教学中必须要考虑课程内容体系的完整性,还要从素质教育和培养复合性应用人才的目标出发,做到对所授内容有所侧重、有所取舍、有所延伸,有教师讲授部分,有学生选择自学部分,在将声纳基本原理和技术知识传授给学生的同时,还要努力培养学生对光电专业的兴趣、拓宽专业知识视野,如通过在教学中适当插入水声方面的人物传记和历史趣闻、重大水声实验以及前沿热点问题来充实经典的知识内容,并注重理论联系实际,让学生认识到该课程对自己学业和国计民生的重要性,有效激发他们的学
6、习兴趣和热情。为此,我们以李启虎院士主编的数字式声纳设计原理的内容作为知识体系,认真进行了课程内容体系设计和改革,并创新性地将我校光电工程方向的前沿工作融合到内容中。改革后的内容体系力图体现出经典与现代、基础与应用、水声与光电技术的有效结合。在声纳系统综述中,我们适时引用国内外研究工作者的科研小趣闻提高学生的兴趣和积极性;结合我校特点,重点介绍了声纳技术在我军的地位、意义及现状,激发大家学习的热情,并正确认识该课程的重要性。在换能器及声纳系统章节,将重点介绍光纤水听器的研究内容,而其它部分则主要在老师的思考题提示下,由学生自学。声纳系统设计基础,是展开研究的基础理论部分,内容理论性强,但有部分
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