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信号基础实训总结篇1
随着经济的高速发展铁路建设与城市轨道交通已成为国家的投资重点。铁路职业教育迎来了又一个春天，为了培养合格的专业人才，适应市场的需求，注重对学生职业能力训练，提高学生掌握专业技能与课堂教学的结合，已成为目前在教学中需要研究探索的一个课题。教学质量优劣只能从学生在工作岗位上能否适应其工作环境，使他们从学校学到的知识能用在现有的工作中，这是当前教学改革的根本目的。
一、课程规划
（一）以岗定课
1.以岗定目标。以铁路信号职业资格标准制定课程标准，根据企业用人标准制定人才培养目标，按铁路信号维护规则制定技能考核目标。
2.以岗定内容。从铁路信号基础设备维护岗位的工作任务、岗位职责、职业素养和技能要求中分析、归纳、制定教学内容和训练项目。
3.以岗定平台。从课程建设需要，与铁路企业合作，打造课程团队平台、基地平台、教学平台和资源平台4个平台。
4.以岗定方法。将铁路信号基础设备维护岗位的典型工作任务，按照基本技能、专业技能、专业综合技能的训练要求进行进阶式项目设计，采用融“教、学、做”为一体的项目教学法进行教学。
（二）岗学相融
1.岗位工作与学习任务相融。将铁路信号基础设备检修与维护岗位的典型工作，即继电器检修、转辙机修配、信号机修配、轨道电路测试与维护、信号控制设备基础维护确定为学习任务，并将每个工作的几个典型工作任务设定为各个学习任务的子任务。
2.岗位技能与实训内容相融。岗位要求的典型技能，分别体现在各项不同层次的基础训练项目、进阶提升项目和综合巩固项目中。
3.岗位职场与训练环境相融。在建设校内实训基地时，参照铁路电务段车间的职业场所环境，将继电器检修车间、电动转辙机修配车间、信号机修配所、轨道电路实训场等实训室建设成与实际工作环境相一致。
（三）教学实训一体化
课程实施教学时做到：校内实训基地教学，学中有训：校外企业职场顶岗训练.训中有学：综合项目实训.学训一体。在校内实训基地进行教学活动，学中有训。进行铁路信号基础设备工作原理、电路分析、作业程序和操作方法等基本技能学习时，主要在校内实训基地进行，结合基础训练项目进行训练，做到学中有训；进行综合项目实训，学训一体。在进行综合训练项目实训时，由于需要用到较多的相关知识，需要在做综合项目训练时，不断学习新内容、巩固旧知识，从而做到学训一体。
二、课程适应市场需求
目前就业市场对信号及电务管理人员的需求着重于动手能力强，理论与实践能力均具备的一经短期培训即可上岗的毕业生，用人单位一般在招聘前要对我们的学生进行考核。这样专业课的实践教学活动，无论是实验或实训对学生来讲都是增强感性认识，完善和巩固理论知识的最有效的方法。结合本专业的特点可以考虑实行项目分割，按项目难度逐级进行训练教学模式。将信号施工工作及信号工必备技能如：焊线、绑把、箱盒安装与配线，信号机安装与配线，转辙机安装与维护调整，轨道电路安装与测试调整。电缆测试与接续，组合与组合架安装与测试，控制台安装配线与导通，电源屏安装与导通，大站控制台基本操作。
区间闭塞设备操作与测试作为基本项目：对于基础较差的学生仅需求其完成基本项目，甚至更为容易的部分项目训练。而对于具有一定学习潜力的学生则鼓励其进行提高项目训练，对每个项目都制定出一定的考核标准，经过训练的学生分项目按标准独立考核。另外在项目训练时指导老师应加强方法训练。比如进行基本故障排查训练，老师可指导学生根据故障现象分析问题所在，利用仪表或其他辅助工具，尽可能采用多种方法查找与处理故障，并将最优方法进行示范性总结，便学生全面掌握所领会处理故障之步骤、手段和要领：通过学习训练使学生在走向工作岗位时就已具备不同程度的实际工作能力，在较短的时间内便能独立承担起工作任务，让用工单位满意。
信号基础实训总结篇2
高职是现代性职业技术人才的培养基地，也是现代创新性人才的培养基地。如何让高职生上好计算机网络基础实训课，让学生们学到扎实的理论基础，为以后的就业拓宽方向，是现代教学改革应明确的方向。本文提出将趣味启发式教学法和与网络基础实训课相结合的教改探索方案，重点分析了趣味教学法的改革难点，提出了“设计有趣的案例，总结归纳实验结果”思路，对多个网络基础理论知识进行了趣味方法的游戏演绎，检验了教学改革的成果。
一、趣味启发式教学法实行难度分析
趣味启发式教学法是一个寓教于乐的教学法，使学生在轻松和愉快的气氛中学会枯燥的理论知识，运用一系列的探索方法，使学生学会教学内容和创新的教学方法，才能使学生在以后就业处于不败之地。高职中的网络基础课程与趣味启发式教学法相结合的课题研究很少。由于网络基础课程属于理工类的课程，偏重数理逻辑和实际操作，设计一套针对高职生的理工类的趣味启发式教案还是比较有难度的。首先是必须有一定的趣味性，能吸引学生的注意力，又要涉及专业基础知识，还要留有空间给学生发挥。其次也是对老师提出更高的要求，对高素质和高创新性的老师提出新的课题。
二、趣味启发式教学法的改革思路
网络基础实训课的教学方案的整个流程都是创新性教学。如何实施？整个过程分为以下三个部分。
1.趣味启发式教学法的教案。在整个网络基础实训课的趣味游戏的策划和编制中，把网络基础理论的知识点融入整个游戏。策划者根据教学内容的不同，把不同的游戏放入课堂，有针对性进行游戏，让学生饶有趣味地玩游戏，从游戏中学习知识。比如FTP服务器配置实验，不能像传统教学一样一味地灌输演示，而是让他们在竞赛中掌握配置实验的准确性和速度，掌握有关的知识点，从而达到教学目的。
2.趣味启发式教学法的实施（教学过程）。在整个趣味启发式教学法的实施过程中，我们要用以设问为主的方式引导学生探索有关知识点，主要是要在设置场景中下一番工夫，让学生在设定好的场景完成本次实验，目的是让学生积极探索有关的知识点。在实验中，老师要让学生尽快地完成有关实验，实验完成后，并对完成最快的小组进行奖励。老师在教学过程中，为了不使游戏偏离有关知识点，要对游戏内容进行调控，影响学习进度。并针对不同的学生设计难度适中的游戏。
3.趣味启发式教学法的归纳总结。游戏完成后，教师应对游戏过程中发现的问题进行指导，并请有代表性的小组代表上台发言，讲述实验的全过程和心得体会，老师应在学生说完心得体会后给予有针对性的评价和归纳总结。对实验的正反两方面，并留有余地和发展空间，鼓励学生进一步探索有关的知识点并做创新性研究。
三、趣味教学案例
在计算机网络基础实训课，如何应用趣味启发式教学法，让学生在身心愉悦的气氛中接受知识和理解知识，对学习产生浓厚的兴趣，这是广大教师普通关注的问题，也是教师希望达到的效果。而实训课中，老师如何用通俗、幽默、趣味化的语言会让学生产生浓厚的兴趣，使学生在愉悦的状态下学习，从而极大地提高学生对网络基础理论知识的理解和记忆。下面谈一谈我在网络基础实训课教学的几个游戏案例。
例1：在讲述介质访问存取控制技术时，如果只是按书本讲时，说它是一种协议，广泛应用于局域网中，说一个站点要发送数据时，要检查网络看一看是否有其他站点正在传送数据，如果没有则传送数据，如果有，则信道忙，在等待，直到信道空闲，再发送数据。如果有两个站点同时发送数据，则会有冲突，无冲突则继续发送数据。若有冲突，则立即停止发送数据，则在网上发送一个堵塞信号，告知全网都有冲突。若无冲突，则发送数据。如此讲，给学生留下的印象不深。而我做了一个网络游戏，给学生玩，让学生在玩游戏的过程中，了解介质访问存取控制技术。游戏名是“站点发车疏导游戏”，这个游戏的玩法是这样的：一条公路上有几辆汽车，比如A、B、C、D四辆汽车今天就要发车了，A车辆启动了，经过了公路，这时马路上没有什么车过，马路很宽，B车启动了，看一看公路上没有车，就开过了。这里C车和D车也启动了，这时马路堵塞了，发了一个堵塞信号（MSA），告知公路全部被堵塞了，不能开车了。
例2：在讲述OSI七层模型的原理上，按书本上说，物理层将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号。数据链路层是数据链路协议数据单元。网络层是提供端到端的透明数据传输服务。会话层是组织和同步不同主机上各种进程间的通信。表示层为上层用户提供共同的数据或信息的语法表示变换。应用层是用户的应用程序与网络之间的接口。是在网络层完成。这样说给学生留下的印象不深。而我做一个网络游戏，给学生玩，让学生在玩游戏的过程中，了解OSI七层模型。游戏名是“寄包裹游戏”，这个游戏玩法是这样的：应用层（厦门：应用层）7用户的应用程序与网络之间的接口老板；表示层（厦门：展现层）6协商数据交换格式，相当于公司替老板写包裹的助理；会话层（厦门：会谈层）5允许用户使用简单易记的名称建立连接，相当于快递公司中收寄信、写包裹与拆包裹的秘书；传输层（厦门：传输层）4提供终端到终端的可靠连接，相当于公司中跑快递公司的送包裹职员；网络层（厦门：网络层）3使用权数据路由经过大型网络，相当于快递公司中的排序工人；数据链路层（厦门：资料链路层）2决定访问网络介质的方式，相当于快递公司中的装拆箱工人；物理层（厦门：实体层）1将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号，相当于快递公司中的搬运工人。以上是游戏各个阶段的人所做的事情，具体如何游戏呢？
综上所述，游戏是为了给学生创造更好的教学气氛，让学生更好地理解网络基础知识而创造的游戏。在教学中，我们不断地总结教学经验，并且进行艺术性的再创造，最后呈现给学生。学生在游戏的体验中了解网络基础知识，为以后的就业打下良好的基础。
参考文献：
[1]黄志丹.高职《离散数学》的趣味教学法尝试[J].快乐教学大纲，2011，（6）.
[2]王剑，钟元生，罗成，陈颖.高职数据结构课程趣味教学的实践[J].春华秋实，2010，（11）.
信号基础实训总结篇3
1 专业办学定位
1.1 培养对象
本专业主要面向国有铁路，地方铁路，城际铁路，地铁、轻轨企事业单位，培养在生产、管理、服务第一线能从事轨道信号设备的维护、管理，安装施工及应用开发工作，具有基本的专业技术理论知识、应用能力、良好职业道德和职业生涯发展基础，德智体美全面发展的高技能人才。本实训基地面向铁道通信信号专业、城市轨道交通控制专业两个专业的实践教学；面向铁路信号工职业技能鉴定的培训及考证工作；面向铁道部及各铁路局技术骨干及职工培训工作。
1.3 就业率及就业方向
1.4 合作培养
为更好地培养能适应企业需要的应用型人才，我院铁道通信信号专业与武汉铁路局、武汉地铁等企业签有联合办学协议，积极开展双主体订单班高技能人才培养。同时，该专业承担了原铁道部电务监察、高级信号工等技术骨干培训工作。
2 专业及基地办学条件和基本情况
2.1 专业设置情况
2.2 教师结构与建设
2.3 专业实训基地面积、设备、校外基地及生均教学仪器设备值
校内专业实训基地。以课程体系改革、课程开发与实施为出发点，建成了多个集教学、培训、技能鉴定、生产、技术服务于一体的具有真实岗位环境的共享型、生产性校内实训基地。
3 专业教学改革情况
以工学结合人才培养模式改革、课程体系构建、基于工作过程的课程开发为重点，以生产性实训基地建设为基础，以专兼结合的双师教学团队建设为保障，以专业资源库建设为辅助，以提升专业人才培养质量和社会服务能力为目标，铁道通信信号专业教学改革取得了显著成绩。
3.1 人才培养模式改革
（1）探索并实施“岗位导向、学做一体”工学结合人才培养模式。
（2）以典型工作任务为载体，实施核心课程教学。
（3）人才培养模式的实施。
高技能人才培养分为职业基本能力培养、职业核心能力培养及职业岗位能力培养3个阶段，分别在3个学年中完成。
3.2 课程改革与建设
与武汉铁路局等企业的技术专家联合组建课程开发团队，根据铁道信号技术领域和铁路信号工职业岗位（群）的任职要求，参照铁道部铁路信号工职业资格标准，结合企业岗位技能要求，改革课程体系和教学内容，建立以职业综合能力培养为目标的课程标准，规范课程教学，提高教学质量。
（1）基于铁路信号设备维护工作过程，参照职业岗位任职要求，构建课程体系。突出职业岗位技能培训，把“双证”课程融于教学计划中，使学生在校期间就可考取“中级信号工”职业资格证书。
实践课时比例达到计划课时的50%以上，校内生产性实训达到实践教学的80%。半年以上顶岗实习的比例达到100%。
（2）课程建设。课程的设计与教学实施从基本训练、专业技能训练到职业综合训练（岗前培训认证）循序渐进。
（3）实施以信号设备维护真实任务为载体的教学方法，建立突出职业能力和职业素养的课程标准。
3.3 教学管理改革与质量监控
适应工学结合人才培养模式改革需要，强化“政府、学院、企业”三个结合，突出“管理体系、标准体系、监控体系、评价体系”四项重点，优化教学质量保障体系。
3.4 本基地职业资格鉴定
在基地的建设方案中，参照了铁道通信信号相关的国家职业标准，充分考虑了实训基地设备功能在国家职业资格鉴定中的关键作用。
3.5 实践教学改革成效
根据人才培养目标，建立了科学、完整的实践教学体系。主要是培养学生的职业能力与职业素质，由基本技能、专业基本技能、专项技能、顶岗实习、铁路信号中级工技能实训及考证构成，符合高技能人才培养规律。 本实训基地具有真实或仿真职业氛围，硬件和软件建设配套，特别是一些国内技术领先的设备，为职业认证课程体系实施和“教、学、做”一体化的教学提供了有力的硬件支撑，这对提高学生的基本技能起着重要作用，同时，也为实现资源共享，加强教师队伍建设，构建培养“双师型”教师的平台打下了基础。
4 专业校企合作，产学结合
依托湖北轨道交通职业教育集团，本着“校企合作，工学结合，共建共享，互惠双赢”的原则，武汉铁路局、湖北城际铁路等相关铁路企业为武汉铁路职业技术学院无偿调拨信号基础焊接组装设备、继电器测试台、计算机连锁系统、微机监测系统、6502大站电气集中控制及轨道转撤机等设备，设备总价值达585.42万元。
武汉铁路职业技术学院各专业与武汉铁路局、武汉地铁等企业签有“订单”培养协议。每学期聘请企业能工巧匠承担一定的实训课、专业实习指导等教学工作；开展工学交替、订单式培养项目，每年去联合办学企业工作的专业教师人数及时间达到一定规模。
5 实训基地的管理与考核
5.1 实训基地管理水平
按武汉铁路职业技术学院实训室管理办法，实训中心会同教务处、教学督导处、基建与后勤管理处等部门，对学院实训基地的建设、管理和运行进行全过程监控，全方位管理。
5.2 实训基地考核制度
学院制定《武汉铁路职业技术学院实训室管理办法》、《武汉铁路职业技术学院实训基地建设管理办法》等30多项管理文件，确保基地稳定运行。
6 学校与地方政府、行业主管部门的重视和投入情况
6.1 政府支持
湖北省人民政府认真贯彻《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》，明确了“十一五”期间职业教育发展的目标任务，并在深化职业教育管理体制改革，办学体制改革，教育教学改革，多渠道筹措职业教育发展资金等方面制定了一系列政策措施。
6.2 经费支持及创收
近年来，依托实训基地，本专业共为铁道部及铁路局企业培训职工534人；为武汉地铁公司员工进行中级信号工职业鉴定167人；为企业技术服务到款额达350.5万元。所有这些都为武汉铁路职业技术学院建设铁道通信信号实训基地建设创造了可持续发展的条件。
信号基础实训总结篇4
1．原有的信号专业教学已远不能适应轨道交通发展的需要
由于历史的原因，绝大部分开设轨道交通信号专业的中职学校都是从各铁路局剥离出来的，信号专业的教学模式、课程设置及实训设备的建设都是按各铁路局的要求来进行的。而这些中职学校的轨道交通信号专业也沿袭铁路信号专业的固有模式，虽然城市轨道交通信号和铁路信号在许多方面存在相似的地方，但毕竟不能等同。特别是近年来城市轨道交通信号领域大量引进国内外的先进技术及设备，其中涉及现代通信、数字处理、计算机网络等技术，同时包括大量的新型信号设备。
2．中职学校原有的信号专业的教学模式及实验实训基地的建设已严重滞后
中职教育主要以就业为目的，也就是说，为相应企业培养合格的技能型、应用型人才。对于轨道交通信号专业来说，就是要培养能够维护好信号设备、处理好设备故障、保障好信号设备正常运用，进而确保轨道交通安全高效运行的高技能人才。就中职学校而言，如何有效训练学生的实际操作和处理能力，达到相应企业的用工要求尤为重要。由于中职教育在我国教育事业中仍是薄弱环节，虽然近年来国家对中职教育加大了资金的投入力度，中职教育的办学条件也有了较大的改善，但目前中职教育所培养的轨道交通信号专业技能人才的数量和质量远不能满足城市轨道交通发展的需要。
3．学生基础知识薄弱
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，中职轨道交通信号专业招生持续升温，许多家长及学生对轨道交通信号专业有良好的就业期望，但就学生本身而言，基础知识较薄弱，这就给轨道交通信号专业的教学带来了较大的难度。
4．缺乏专业的师资队伍和合理的教材
由于大部分中职学校轨道交通信号专业的师资来源于各铁路局，加上信号专业本身专业性较强，造成轨道交通信号专业的师资较薄弱，跟不上城市轨道交通信号快速发展的步伐。另外，中职学校有关轨道交通信号专业的课程设置和所选用的教材不合理，与实际需求存在较大差距，缺乏有效的教学内容和方法。由于中职学校资金有限，用于轨道交通信号专业的教学和学生实习的经费不足，无法为学生创造良好的实训、实习条件。轨道交通信号专业教学中，实践教学是专业教学的重要组成部分，但中职学校由于教学条件和教学大纲的限制，未能向学生提供足够的实践机会，这直接影响了教学的效率和效果，同时也影响了学生学习的积极性。
二 中职学校轨道交通信号专业教学改革的建议
1．加强对学生信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的培训
由于信号专业本身的专业性较强，要使培养的学生能满足企业的用工要求，就必须对学生进行信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的强化培训。对此可以借鉴铁路信号专业的相应基础知识、安全规章及作业程序。由于信号设备维护质量的好坏及维护人员的责任心直接影响行车的安全和效率，有时甚至关系到旅客的生命财产安全。而铁路信号系统经过了几十年的运用，实践证明，它的理念及相关的规章制度、作业程序都是完全可靠的。事实上，轨道交通信号的基础理念及相关的规章制度等方面沿袭了铁路信号专业的相关要求。
2．大胆进行课程设置改革，坚持企业需求和学生学习需求有机统一
鉴于轨道交通信号系统的快速发展，如果仍照搬铁路信号专业的课程设置模式定不能满足企业的实际需要。为此，我们可以同相关企业紧密联系，听取他们对轨道交通信号专业课程设置的意见，明确课程设置的种类及难易程度。只有这样，才能真正做到满足企业的需求。另外，由于中职生的学习目标明确，这些学生平时可能还比较关注相应企业的发展状况，相对也比较关心专业课程的设置。应该说，动机和需求是紧密联系的，如果能较好地解决需求问题，对提高学生学习的主动性意义重大。
3．教材的合理选用
信号专业毕竟是一门完整的学科体系，教材的选用也十分重要。现阶段轨道交通信号专业的教材基本和国内的大专院校一致，由于中职生原有的知识水平较差，学习起来很吃力，久而久之，就会完全失去继续学习的兴趣，有的甚至完全放弃学习。在选用教材时，一定要考虑学生的实际情况，重点把握信号专业的基础知识和基本操作技能。另外，可适当补充一些有关轨道交通信号专业较为前沿的知识，比如，现代通信﹑数字处理及计算机网络等技术。总之，要以理论知识够用为度。
4．坚持理论和实践有机结合，强化学生的实际动手能力
中职生的抽象思维和逻辑分析能力较弱，大多对理论课的学习不感兴趣，课堂上的理论讲授效果不理想。在教学过程中，一定要做到理论和实践有机结合，在实践的过程中将知识点和学生不需要系统学习但需要部分掌握的内容融入其中，使学习的过程成为学生参与的实践活动，让学生在实践中去领会相应的理论知识，不要只注重结果，而忽略了完成该项目的整个活动过程，以便使学生将知识转化为实际能力。对于轨道交通信号专业而言，学生实际动手能力的培养，包括信号设备的使用及维护、设备故障的处理等应贯穿于整个信号专业的学习过程，也只有这样，培养出来的学生才能满足企业的用工要求。
5．改革现有的轨道交通信号专业课程的评价体系
鉴于中职生的特点，对于现有的专业课程评价体系应进行改革，不能一味地按照传统的教学评价体系来进行，要尽量防止学生出现厌学情绪。应采用分阶段、分比重的方式来客观评价学生的学习成绩。比如，可采取平时考核和期末考核相结合的方式，适当加大对学生实际操作能力的考核分数等。总之，在做到客观评价学生学习的同时，应通过有效的方式提高学生学习的积极性。
6．积极开展专业教师特别是年轻专业教师的培训，大力提升中职轨道交通信号专业课教学的师资力量
由于轨道交通信号系统的快速发展，大部分中职学校信号专业的师资都较薄弱，急需进行相应的培训。这既是学校发展的需要，也是专业教师本身的需要，更是中职轨道交通信号专业学生的需要。培训的方式要灵活，既不能因为培训影响正常的教学进程，也不能因此放弃专业培训。比如，对于刚进校的或年轻专业教师可采取外出集中培训的方式，对于担任专业课较多的教师可利用节假日和寒暑假进行相应的培训。
7．积极开展校企合作
随着轨道交通信号专业的快速发展，新知识、新技术及新设备的日新月异。中职轨道交通信号专业教学要紧跟城市轨道交通的发展步伐，开展校企合作是必由之路。这是由中职教育的特点所决定的中职教育的目标是培养企业需要的高技能人才。对于大部分学生而言，就读中职学校的目的就是为了就业。由于中职学校普遍存在资金有限的情况，特别是对于轨道交通信号专业的学习，需要让学生进行大量的实践教学活动，实验实训基地的建设就显得尤为重要。但由于中职学校的资金和场地的问题，不可能短时间内建立起完全满足轨道交通信号专业发展所需的实训设备，实际上也是不可能的。这就促使我们和相关的城市轨道交通运营企业进行紧密联系。比如，可以和企业建立共有的轨道交通信号专业实训基地，学校也可以承担一定量的员工培训或提供培训场地等。另外，开展校企合作后，学校可以较快地掌握相关企业的发展状况、用工意向等方面的信息，这对学校及时调整教学进程是十分重要的。这对学校、企业、学生来说，应是一个“三赢”的局面。
三 结论
现有的中职学校轨道交通信号专业的教学模式已不能适应迅猛发展的城市轨道交通的需要，改革势在必行。要想培养出适应城市轨道交通信号专业发展的合格的技能人才，信号专业教育教学各环节必须紧密配合，加强校企合作。我们只有在实践中不断进行探索和总结，中职轨道交通信号专业教学改革才能取得较好的成效；只有认清自身能力，弄清企业的发展和需求，才能有利于学生的就业，才能有利于学校的发展。
参考文献
［1］李丕涛、袁志新.职业中专学校教改探索［J］.中国科技信息，2008（6）
信号基础实训总结篇5
我校生物医学工程专业五年制本科人才培养的目标是：“面向我军卫勤保障的需要和军事医学的发展，培养具有生物医学、电子技术、信息技术和军事医学电子卫生装备等专业知识，具备将生物医学与电子信息技术相结合的能力，能够从事军事医学电子卫生装备研究、设计、管理、使用和维修工作的高级工程技术人才。”由于我校生物医学工程专业的培养方向是生物医学电子工程，这是一门科技含量高、技术密集、应用性强的学科，其基础理论、创新探索都必须依赖实践来验证。因此，实践教学占据着战略性地位，是培养创新型人才的关键环节。根据我校生物医学工程人才培养目标，突出工程特性，培养具有电子技术创新精神和实践能力的人才是该专业建设的基本任务，学生的综合素质和创新能力不仅需要通过基础理论和专业理论的学习来培养，更要通过实践教学各个环节来锻炼，以使学员不断提高创新实践能力并将所学理论知识和实践技能应用于实际医学问题的解决中。我们主要采取了以下做法：
2.1注重基本实验技能训练，重组课程实验教学内容电子技术与信息技术教学包含了一系列课程（电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理、传感器原理、医学电子仪器等等），对这些课程的实验项目进行精选、整合、改造，实现以基础性实验、综合性实验教学模块为基础的分层递进的实验教学内容。对现有的实验进行优化整合，主要目的是配合理论教学，使学生熟悉理论知识和掌握基本实践技能，提高教学效益，在不增加现有实验课学时的前提下，适当开设综合性实验。
2.2培养综合运用知识能力，强化综合性设计性实验在专业基础课实验中，将过去模拟电子技术、数字电子技术等课程中的设计性实验设置为相对独立的综合设计性实验，主要通过自主探索的形式培养学生独立思考、协作攻关的精神以及解决实际问题的能力，以达到知识和能力综合训练的目的。具体方法是教师编列实验题目，提出技术要求。题目的难度与学生的水平相适应，题目的内容与专业方向及学生兴趣相吻合。学生以小组为单位自行选题，通过查阅文献资料，优化技术路线，独立开展实验等环节实施综合训练。使学生能够较系统地掌握从选题、方案论证、电路设计、电路实现以及装配调试，到最后的总结报告和文档整理等全过程的各个环节。通过上述实验课教学改革，有效调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生综合运用知识的能力和动手能力。
2.3开展多层次第二课堂活动，培养分析解决问题能力开展了多种类型和内容丰富的第二课堂活动，这既是课程教学内容的补充，也是实践教学不可缺少的环节。一种是普及性的第二课堂活动，内容力求覆盖面广、应用性强，既有教师选题，也有学生自主选题进行实验研究。从专业基础课开始组织，有效地丰富了学生视野，拓展了学习内容。另一种是提高性的第二课堂活动，对学习成绩优秀、钻研精神强的学生实行导师制，组织他们参加课外科技活动和全国性大学生创新设计竞赛等实践教学，让学生直接介入实际的科研活动中。通过第二课堂活动有效地发挥了学生学习的潜能，变被动学为主动学，培养了学生逻辑思维能力和分析解决问题的能力。
3我校生物医学工程学员实践能力培养模式的不足
目前，我校生物医学工程专业课程体系设置主要包括：公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程等4类。从实践教学的效果来看，目前这种模式存在2点不足：一是课程设置不科学，体系不完整，与国内外其他生物医学工程院校相比缺少专业选修课程、综合实践课程这2类课程[2]；二是实践教学没有按照实践能力培养的规律进行设计。实践能力的培养必须从基础做起，由低到高逐次递进，以电子技术综合设计为例，在设计性实验中应当将主要精力用于方案设计和技术指标的实现上，但是部分学员由于电子工艺基本功不扎实，一些原本不应该出现的问题却由于焊接加工水平欠佳反复出现，从而影响了设计性实验的整体效果。由于工程实践能力包含了方方面面的素质要求，从设备使用、工艺掌握、器件选择、方案设计等等由低到高的各项能力的培养，是需要一点一滴积累并逐渐形成经验的一个长期过程，绝非一朝一夕之功，也不是某一门课程所能解决的，必须将其作为系统工程搞好顶层设计，在整个课程体系之中加以解决。创新实践能力的培训必须是多层次的并且贯穿始终的完整培训，需要完成包括基础电子工艺掌握、基本实验设备操作到复杂医学电子系统的设计等一系列阶梯式的体系化训练。使学生在大学期间，乃至研究生阶段，不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践环节和各种社会实践活动，这对学生掌握扎实的基础理论知识和专业知识，提高独立分析问题和解决问题的能力，提高团队合作意识，提高创造性和竞争能力都大有益处[2]。只有经过这样训练的学生才能具备比较强的实践动手能力，能够有效地通过工程技术手段解决实际问题，从而满足用人单位和部队建设的需要。所以，建立健全完备的实践教学体系是当前深化教学改革，加强顶层设计的重要工作之一，必须按工程人才的培养规律设计科学合理的实践教学体系。
4构建生物医学工程专业学员创新实践能力培养体系的设想与建议
创新实践能力可分为基本技能—综合技能—设计技能—创新技能4个层次，不同层次的能力培养要有相对应的教学内容和训练方法，通常需要采用验证性实验—综合性实验—设计性实验—研究性实验等有针对性地加以训练。为实现创新实践能力的全面培养，必须改变传统的实践教学模式，把培养学生的创新精神和实践能力放在首位。以优化知识结构、提高综合素质为指导制定实践教学计划和方案，调整实践教学组织结构；安排大型综合实验设计课程和实践训练，形成科学合理、内容完备的教学体系和培养模式；构建良好的实践教学支撑环境。使学生在学校期间，不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践学习环节和各种社会实践活动，使其创新实践能力不断发展，从而真正提高学生独立分析问题和解决问题的能力，提高创造性和竞争能力，这也是提高专业教学水平和与国际教育接轨的必然选择[3]。
4.1实践课程体系建设
为了更好地适应军医大学对生物医学工程人才培养的要求，根据培养生物医学工程专业学员创新实践能力的探索并结合其他院校在实践体系建设上的经验，我们认为生物医学工程专业课程体系设置应当涵盖公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程、专业选修课程、综合实践课程等6类课程。其中对于实践能力的培养应构建4个层次、5个类型的课程培训体系。
4.1.1基础课程实验
这一类实验的内容和方式比较传统，实验和课程内容的联系紧密，每门课程课内安排实验18学时。通过对授课内容的验证、实现与分析，帮助学生掌握基本理论和方法，锻炼学生动手能力，培养学生的基本工程素质。除基本实验外，一般要求至少安排一个具有综合性质的实验，能够对整门课程起到融会贯通的作用。对每一门课程的课内实践环节的安排和内容，都需要进行充分的论证，以保证每门课程实验内容的合理性。
4.1.2综合实践课程
这个训练层次的重要性体现在，使学生掌握应用工程技术解决实际问题的基本方法，同时培养其初步的创新能力。创新能力的获取必须要拥有扎实的基础，如果基础不牢，所谓创新是没有保障的，即便有非常新颖的想法，但是无法实现也是枉然。创新的方法往往产生于对传统既有方法的熟悉上，充分了解各种方法的特点，并根据对实际问题的分析提出有价值的建议，创造性地采用不同以往的方法和手段处理和解决问题。创新一定是无限的想像与有限的技术选择相结合的产物。通过这类实践课程训练学生对知识的综合运用，掌握工程技术解决问题的程序和方法，突出工程实践中关键环节的训练，实现对不同学习阶段的学员工程实践能力的综合培训，使其具备工程技术人员基本的实践能力。综合实践课程在进入专业基础学习阶段以后安排，将每学期的所有理论教学及考试在前18周内完成，余下的2～3周时间用于开设独立的综合实践课程。其具体设置安排见表1。
（1）电子工艺实习。主要培养学生在电子线路焊接、装配、调试、元器件识别、选择、基本仪器使用等方面的能力，组装具有实用价值的小型电路。安排这个训练的目的，主要是锻炼学员在电子技术应用中的基本操作技能，如果没有这个过程，直接进入电子技术课程设计阶段，就会出现因为电子工艺不过关造成的各种各样的问题，为电路设计和调试带来层出不穷的障碍。所以必须要有这个训练过程，以保证在后续课程中学生具有比较熟练和稳定的电子工艺能力，而尽量避免因为工艺问题造成的失败。
（2）电子技术课程设计。是在具备电子学基本实验技能的基础上，进行综合能力培养的实践训练课程，以电路设计为重点，内容侧重综合应用模电、数电知识，完成制作较为复杂的带有生物医学功能的电路或者小型电子系统（例如心电信号放大器）。一般是给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。
（3）虚拟仪器技术课程设计。掌握LabView在信号采集、处理、分析以及功能电路整合方面的应用，侧重于生物信号的处理及其虚拟仪器系统的设计。
（4）生物医学信号检测与处理综合实验。其目的是使学生在熟悉电子系统基本设计和数字信号处理主要方法的基础上，把现代信号处理理论与临床医学紧密结合起来，掌握常见的生物医学信号采集方法，医学信号传感器、采集仪器的使用，利用各种信号处理手段解决临床诊断与治疗方面的信号分析与处理问题。使学生了解医学信号处理系统的实现过程：医学信号信号采集信号处理信号识别与特征提取临床诊断，培养学生应用Matlab和LabView提供的各种处理方法解决医学问题的能力，并强调各种处理方法的硬件实现。
（5）现代医学仪器综合设计。在学生学完全部课程进入毕业设计前一个学期进行，学生综合应用所学过的基础课、专业基础课和专业课的基础理论、基本知识和基本技能，融合医学仪器课程内容，独立完成一个医学信号检测、处理、控制系统的设计、安装、调试，完成医学信号的数据采集和存贮、数据显示、数据分析和处理，通过对专业课实验进行的高度整合，让学生对所学知识进行高层次的融合。学生从本课程拟定的题目中选择，或者自己拟定题目，独立完成一个检测人体信号的小型医学仪器系统，并使所设计的软硬件系统达到要求的各项技术指标。学生通过该课程较系统地学习生物医学信号处理和控制方面的方法和技术，在生物医学信号处理技术、计算机技术、测量技术、控制技术及实验技能等方面得到全面训练，对医学信号的拾取、测量、处理、应用有一个系统地了解，从而在综合能力上得到培养，同时为完成毕业设计打下坚实的基础[4]。
4.1.3创新性课外科技活动
开展丰富多彩和形式多样的创新性课外科技活动，其主要目的是使学生在完成第二层次训练的基础上，了解学科前沿、开阔科技视野、激发创新意识，充分发挥和调动学生创新实践的潜能，结合军事医学应用和实际问题的解决开展研究性实践活动。结合我军卫勤保障和军事医学的需求，应用电子信息技术和电磁检测技术等生物医学工程学方法，有针对性地开展创新实验活动。从军事医学电子卫生装备设计思想的提出、技术指标的设定、研究方案的形成、工程设计的优化等方面训练学员，培养他们在我军军事斗争卫勤保障条件下解决军事医学问题的创新思维和创新能力，以此提高军事生物医学工程专业人才的综合素质。该层次的训练侧重于创新能力的培养，主要以第二课堂的形式围绕科研方向开展，也可以围绕专业选修课开展，并鼓励学有所长的学生积极申报学校创新实验基金，开展进一步的深入研究，并指导学生发表学术论文，申请国家专利。在条件成熟的情况下推荐他们参加各种类型的全国大学生科技竞赛。对于部分已取得较好成果的学员，可在此基础上直接进入毕业设计环节，并给予他们优先报考硕士研究生的资格。
4.1.4实习
临床工程实习是理论联系实际，培养学员分析问题、解决问题能力的重要阶段。通过临床实习，使学员进一步加深对专业课程理论知识的理解和掌握，全面了解现代化医疗仪器设备的基本原理、安装调试、维护保养，熟悉部分医学仪器结构特点和工作原理及存在问题，建立医疗卫生装备体系的基本知识架构，培养学员运用已学基础理论知识，初步分析和解决医学仪器设备实际问题的能力，为毕业后从事医疗设备专业工作，提升任职能力打下基础。
4.1.5毕业设计
毕业设计的质量可以衡量专业教学的水平，是学生毕业与学位资格认证的重要依据。毕业设计的开展将紧密结合学科研究方向和实际科研课题，把重点放在学员创新思维和能力的培养，充分发挥学员的主动性和创造性上。毕业设计注重以下能力的培养：（1）调研、查阅中外文献和搜集资料的能力；（2）理论分析、制定或设计实验方案的能力；（3）实验研究、综合分析和数据处理的能力；（4）交叉融合理工医等学科综合知识的能力；（5）外语、计算机应用和论文写作的能力；（6）综合应用工程技术手段解决实际问题的能力；（7）团队合作的能力。方法上让学生自由选题，独立完成毕业设计课题。针对要解决的实际问题，指导学生通过查阅资料，以互相讨论的形式逐步总结出解决问题的思路，要求学生利用计算机进行理论设计，并进行虚拟实验和仿真分析，经过比较优选出最佳方案，进而设计出实用的电子系统，完成系统的软硬件调试并达到设计技术指标；最后提供设计报告，接受专家组考评并通过答辩。通过毕业设计使学生了解科研的方法、程序和步骤，增强科研意识。这种对科学实践全程参与的教学方式可以全面培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神，真正实现了理论和实际动手能力相结合的创新实践能力培养。
4.2创新实验室建设
信号基础实训总结篇6
1基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训的简介
1.1ERP实训平台简介
ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划），是指建立在信息技术的基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。通过ERP软件及平台的操作，可使人们对企业管理的各项业务更加熟悉，并对企业中的人流、物流、资金流以及信息流的流动更加清楚。
武汉科技大学城市学院于2011年12月与上海鼎捷公司签署了“现代企业ERP管理人才培养校企合作协议”。根据协议规定，上海鼎捷公司提供我院经济与管理学部“易飞7.0（企业版）”ERP管理软件用于教学使用。工商管理毕业实习综合实训就是基于该ERP实训平台展开。
1.2基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训的具体内容
基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训共包括四个阶段：第一阶段包括ERP基础应用课程、ERP主流程介绍、ERP基础操作；第二阶段是供应链管理，包括供应链主流程、ERP销售管理、ERP采购管理、ERP存货管理以及供应链主流程体验；第三阶段是生产管理，包括生产制造主流程、ERP产品结构管理、ERP物料供应管理、ERP工单与委外管理、ERP工艺管理和生产主流程体验；第四阶段是财务管理，包括ERP应付账款管理、ERP应收账款管理、ERP自动分录管理和ERP会计总账管理。具体每一阶段的教学内容、教学目的与要求、教学重难点可见以下表1～表4。
用课程1第1章ERP原理概论
《供应链管理》
《生产制造管理》
ERP发展历程
企业经营理念及主业务流程等相关1（1）了解ERP的基本理论及发展历程
（2）了解企业经营管理的主业务流程1教学重点：ERP的基本理论及发展历程、企业主流程
教学难点：ERP的基本理论ERP
主流程1第2章ERP系统主流程体验
2.1订单与批次需求计划
2.2采购与应付管理
2.3生产管理
2.4销售与应收管理
2.5期末结账1（1）熟悉ERP系统中主业务流程及各模K子系统之间联系
（2）掌握易飞ERP主流程体验基本操作1教学重点：ERP在企业应用中的主流程、各子系统基本业务流程和单据设置
教学难点：各子系统基本业务流程和单据设置ERP
基础
操作1第3章ERP系统初始化（基础操作）
3.1公司账套建立及用户管理
3.2易飞ERP系统公共参数设置1（1）理解ERP系统初始化的作用和目的
（2）掌握ERP系统初始化的方法
（3）能在易飞ERP系统中完成数字化企业公共参数搭建1教学重点：公司数据的建立、ERP系统用户管理及公共参数设置
教学难点：ERP用户管理及权限
表2基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训的第二阶段
第二阶段1供应链管理1第1章供应链主流程
1.1供应链整体流程概述
1.2企业供应链与易飞进销存模块对应表11第2章ERP销售管理
2.1基础信息的设置
2.2客户及客户价格管理
2.3日常业务流程
2.4销售预测与客户订单管理
2.5客户信用管理
2.6销售管理报表1（1）掌握ERP销售管理的基本知识
（2）熟悉ERP销售管理的主业务流程
（3）能运用易飞ERP系统进行销售管理1教学重点：销售管理主业务流程及操作、销售相关单据的生成及审核
教学难点：销售相关单据的生成及审核第3章ERP采购管理
3.1供应商及供应商价格管理
3.2询价与请购管理
3.3采购及采购变更管理
3.4进货/进货验收管理
3.5进退货管理
3.6常用报表1（1）掌握ERP采购管理的基本知识
（2）熟悉ERP采购管理的主业务流程
（3）能运用易飞ERP系统进行采购管理1教学重点：采购询价核价和请购管理、采购单据及其变更、进退货管理
教学难点：采购单据及其变更、进退货管理第4章ERP存货管理
4.1基础信息设置
4.2品号信息管理
4.3日常交易流程
4.4库存盘点管理
4.5库存管理报表1（1）掌握ERP存货管理的基本知识
（2）熟悉ERP存货管理的主业务流程
（3）能运用易飞ERP系统进行存货管理1教学重点：品号信息管理；库存交易及库存盘点
教学难点：品号信息设置、录入及管理供应链主流程体验
表3基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训的第三阶段
第三阶段1生产管理1第1章生产制造主流程
1.1一般企业生产制造整体流程概述
1.2一般企业生产制造业务与生产制造模块对应关系11第2章ERP产品结构管理
2.1系统简介&基础设置
2.2录入BOM
2.3录入BOM变更单
2.4组合与拆解管理
2.5常用报表简介1（1）熟悉ERP系统录入BOM作业
（2）熟悉ERP系统录入BOM变更作业1教学重点：ERP系统录入BOM作业
教学难点：ERP系统录入BOM变更作业（续表3）11第3章ERP物料供应管理
3.1批次需求计划特色
3.2批次需求计划基础设置
3.3批次需求计划计算逻辑
3.4批次需求计划的发放
3.5常用报表简介1掌握LRP（批次需求计划）1教学重点：LRP（批次需求计划来源及计算逻辑）
教学难点：LRP（批次需求计划计算逻辑）第4章ERP工单与委外管理
4.1系统简介&基础设置
4.2录入工单及工单变更单
4.3厂内生产流程
4.4委外生产流程
4.5常用报表简介1（1）熟悉工单及变更单的录入
（2）掌握领料单及退料单的录入
（3）能在易飞ERP系统中完成生产入库单和委外进货单1教学重点：工单及变更单的录入；领料单及退料单的录入
教学难点：在易飞ERP系统中完成生产入库单和委外进货单第4章ERP工艺管理
4.1系统简介&基础设置
4.2产生工单工艺方式
4.3工单工艺管理流程
4.4报工单的使用
4.5常用报表简介1（1）掌握ERP工作中心，工艺路线等基础信息设置
（2）熟悉ERP工单工艺
（3）熟悉投产单、转移单、入库单等工单工艺流程1教学重点：ERP工作中心，工艺路线等基础信息设置
教学难点：熟悉投产单、转移单、入库单等工单工艺流程生产主流程体验表4基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训的第四阶段
第四阶段1财
务
管
理1第1章ERP应付账款管理
1.1ERP应付业务概述
1.2应付管理子系统基础设置
1.3应付账款开票管理
1.4付款核销管理1（1）了解ERP的ERP应付业务、应付管理子系统基础设置
（2）了解应付账款开票管理、付款核销管理1教学重点：ERP应付业务，应付管理子系统基础设置
教学难点：付款核销管理第2章ERP应收账款管理
2.1应收业务概述
2.2应收账款开票管理
2.3收款核销管理
2.4应收应付对冲管理
2.5坏账处理管理
2.6应收账款月结管理1（1）熟悉ERP应收业务、应收账款开票管理、收款核销管理
（2）掌握应收应付对冲管理、坏账处理管理1教学重点：ERP应收业务、应收账款开票管理、收款核销管理
教学难点：应收应付对冲管理、坏账处理管理第3章ERP自动分录管理
3.1自动分录子系统基础设置
3.2自动分录生成及抛转管理
3.3凭证还原管理
3.4自动分录管理报表1（1）理解ERP自动分录子系统基础设置
（2）掌握自动分录生成及抛转管理
（3）凭证还原管理1教学重点：ERP自动分录子系统基础设置、自动分录生成及抛转管理教学难点：凭证还原管理第4章ERP会计总账管理
4.1会计总账子系统基础设置
4.2预算管理
4.3总账结账管理
4.4会计总账管理报表1（1）掌握ERP会计总账子系统基础O置
（2）熟悉ERP预算管理
（3）总账结账管理1教学重点：ERP会计总账子系统基础设置、ERP预算管理
教学难点：总账结账管理为更好地指导工商管理专业毕业实习综合实训，工商管理教研室与上海鼎捷公司签署联合著作协议，出版教材《现代企业信息化管理实训教程》。该教材针对毕业实习综合实训的目的和要求，从ERP的发展史、实施方法、案例分析到ERP系统的实务操作，进行深入浅出的讲授，以最通俗、最贴近企业应用实务的思考模式来引导学生，使其对ERP在企业中的价值有正确的认知和理解，并掌握其应用。本教材编写者都是有经验的工商管理教研室专职任课老师，参编教师均曾赴上海培训，全部获得工信部全国信息化工程师认证。
2基于ERP实训平台的工商管理专业毕业实习综合实训的价值分析
2.1仿真企业环境，使学生融会贯通多学科知识
信号基础实训总结篇7
随着生物医学工程学科的迅速发展，医学仪器相关的应用型和研究型人才的需求日益增加，因此高等院校生物医学工程专业基本上都开设了特色的专业实践综合训练课程来提高学生的综合素质。专业实践综合训练课程的内容主要包括医学仪器的使用、医学信号的分析和处理以及医学程序的理解和掌握。在生物医学工程专业的教学中，学生在课堂上学习了医学仪器和医学信号处理的基本理论，但缺乏对医学仪器和医学信号的动手操作和处理能力。生物医学工程专业综合实践训练是本科阶段最重要的课程之一，目前已成为塑造生物医学工程专业毕业生的关键环节[1-2]。因此，专业实践综合训练平台的建设势在必行。基于社会需求和学生的知识储备，我院生物医学工程专业开设了专业实践综合训练课程，该课程为实践环节必修课，设置在大学四年级的第一学期，共计60学时。专业实践综合训练课程的目的在于培养学生的创新意识和团队协作意识，增强学生对医学仪器、医学信号和医学程序的直观理解和操作能力，为学生构建合理的知识平台。
1生物医学工程专业的专业实践综合训练课程教学现状
在生物医学工程专业的专业实践综合训练课程的教学中，国内外大学存在一定的差异。美国大学为了突出特定研究领域的专项训练，一般将专业实践综合训练结合到一些课程的课程设计中[3]。在国内大学的教学中，通常单独设置医学仪器综合训练的相关课程。西南医科大学医学信息和工程学院采用面向应用和研究的临床仪器、探索学生动手能力和学习兴趣的形成性评价考核方式，培养学生主动参与和自主学习的能力[1]。陆军军医大学（原第三军医大学）科研部生物医学分析测试中心结合当前研究的前沿和热点，采用经验教师授课-学生实验操作模式来培养学生的动手能力和创新思维[4]。空军军医大学军事生物医学工程学系（原第四军医大学生物医学工程学院）基于产业发展对生物医学工程专业人才的需求，提出了细分教学内容、引入示教仪器和设计综合性试验的教学方式，培养适应生物医学工程专业发展趋势的人才[5]。清华大学医学院生物医学工程系紧跟学科前沿和专业发展趋势，更新教学内容、建设立体化教学资源和创新性支撑平台，主攻基础性、创新性、趣味性和研究性，并通过临床医院实习，形成了特色的专业综合训练教学体系[3]。长治医学院生物医学工程系采用研究性教学和开放性实验室模式，培养学生的科研能力和团队精神，锻炼学生的综合素质[6]。上海理工大学医疗器械与食品学院针对学生独立动手能力和工程实践能力较弱的缺点，实行实践性教学，通过加强院企合作和实践基地建设来提高学生的医疗器械操作水平[7]。根据国内外专业实践综合训练课程的教学情况，如何培养学生的动手实践能力和自主学习能力，如何使专业实践内容面向临床和社会应用，如何在实践中培养学生的科研能力和创新思维成为该课程的关键所在[8-10]。针对专业实践综合训练课程的开展现状并结合我院生物医学工程专业的特色，建立了医学仪器实验室，通过教学平台来开展专业实践综合训练课程的教学工作。
2专业实践综合训练课程教学平台的建设和实践
教学平台是专业实践综合训练课程顺利开展的基础保障。为了有效地加强本专业学生的综合性实践能力，建设了3个创新性教学平台。在基于专业实践综合训练平台的教学过程中，发现学生存在动手能力较差的问题。如何提高学生实践与理论相结合的能力，深化学生对医学仪器、医学信号和医学程序的理解和认识是专业实践综合训练教学的重中之重。
2.1医学仪器操作平台的建设和教学探索
基于医学仪器实验室的现有条件，建立了医学仪器操作平台，以便使学生能够掌握临床医学仪器的基本原理，熟练地操作和使用常见的临床医学诊断和治疗类仪器，了解医学仪器的维修和维护。医学仪器操作平台包括MRI教学成像仪JXMRI-Ⅱ、医学归档和通信系统（picturearchivingandcommunicationsystems，PACS）、心功能血流参数无损检测仪TP-CBS-Ⅱ、彩色多普勒超声诊断仪SSI-3000、心电分析系统MedEx、脑电检测分析系统NT9200、高频电刀B-15、经颅多普勒TCD-2000、全数字超声实训仪PY-2000、微波热消融仪MTC-3C等。基于医学仪器操作平台的教学主要采取专项实训和小组合作的实践方式。为了使学生系统地认识各种医学仪器，教师应适当讲授医学仪器的基本工作原理，例如，MRI的成像原理、PACS的工作流程等，由此可使学生在后续操作中有的放矢。在医学仪器的实验中，采用专项实训的方式，针对专业特色设置了8个实训项目以供学生轮流进行专项实践。研究表明，小组合作学习方式通常有助于学生获得团队管理、交流和表达方面的社会和专业技能[11]。因此，为了锻炼学生的分组合作和协作能力，提高学生的积极性和创造性，每3人组成实验小组。分组合作的医学仪器实训场景。为了培养适应社会需求的研究型人才，在完成教学实训的同时，支持学生在该平台上进行科学研究，发表相关科技论文[12]。
2.2医学信号处理平台的建设和教学探索
医学信号处理平台主要由基础医学信号数据和编程工具构成，其中基础医学信号数据包括MIT心电数据库、MRI原始K空间信号、医学断层图像（CT、MRI图像）等；编程工具包括VC++、MATLAB等。通过医学信号处理平台的实践，可以大大地提高学生的编程能力，同时使学生能够更好地理解、分析和处理医学信号，这对于培养学生综合运用所学知识实践基础教学理论，锻炼学生的综合素质具有非常重要的意义[13]。医学信号处理平台的教学主要采取专题训练、循序渐进和课程设计的方式。在医学信号处理领域中，医学信号的计算机辅助诊断仍是研究的热点[14-16]。基于社会需求，开展了心电信号自动分析诊断系统的课程设计。首先，教师适当讲授医学信号的基本特征和处理算法；为了解决学生无从下手的难题，采用专题训练的方式，层层推进，辅助学生建立VC++工程，读取和浏览心电信号，设计简单的心电信号处理算法（例如高通滤波、低通滤波等）；在专题训练的基础上，进行综合课程设计，要求学生从MIT数据库中读取心电信号，提取特征参数，同时对心电信号进行分析和诊断，并要求学生撰写课程设计说明书一份，详细介绍程序流程图和具体实现过程以及课程设计中所遇到的问题。通过医学信号处理平台的训练，学生能够系统地掌握医学信号处理和分析理论，并能够较大地提高编程能力和动手能力。
2.3医学程序模拟仿真平台的建设和教学探索
在一些医学程序中，学生无法获得实际的中间过程，从而不能彻底地掌握医学程序的进展和细节。例如，热消融已成为治疗肝肿瘤的绿色疗法，但热消融过程中的肿形态和真实消融效果无法直接获悉。因此，建设了医学程序模拟仿真平台，该平台主要由临床医学图像，三维可视化软件Amira和有限元仿真软件Comsol、Ansys构成。通过医学程序模拟仿真平台，学生能够掌握模拟仿真软件的使用，并可通过仿真获得每个医学程序的具体实施状态。在医学程序模拟仿真平台上，针对目前图像处理和热消融领域的研究热点开展教学，教学内容包括肝肿瘤和血管的三维模拟和量化、热消融温度场仿真以及热消融手术的效果评估等。通过适当讲授、讲义成册和专题实训，可培养面向实际临床应用的专业工程人才。
2.4以过程评价为中心的考核方式
在教学考核中，为了调动学生主动学习和积极动手的兴趣，采用过程评价考核方式。专题训练完成后，综合学生每个教学环节的具体表现来给定成绩。在医学仪器操作平台的考核中，基于学生对医学仪器的掌握情况和实际动手能力给定成绩；在医学信号处理平台中，基于每个专题的编程情况以及课程设计的综合分析情况给定成绩；在医学程序模拟仿真平台的考核中，根据学生对每个医学程序的掌握情况以及最终仿真结果的细节给定成绩。课程考核成绩最终基于学生出勤情况（20%）、课堂表现（40%）以及实验结果和分析报告（40%）等方面来综合评定。
2.5专业实践综合训练平台的教学效果评价
信号基础实训总结篇8
基金项目：本文系河北工业大学2012年教学改革重点项目“探索课程设计新型模式加强创新能力培养”、河北工业大学城市学院教学改革项目“电子信息类专业信号处理系列课程体系与实践教学模式研究”的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0170-02
高等教育大众化意味着学术标准、人才培养规格的多样化，随着我国经济发展的不断完善，科技文化的快速发展，社会各行业需要不同层次的人才。在探索城市学院教学中，教师应该不断更新教育观念，逐步确立本科应用型人才的教育观、质量观，逐步确立起一套富有城市学院特色的本科应用型人才培养新模式。城市学院教学模式、教学要求一直沿用本科的教学模式，为探索更加适合城市学院长足发展的特色教育之路，在应用型人才培养上有所创新，[1]加强学生实践能力的培养，实现高素质应用型人才培养的目标，激励学生的学习热情和蓬勃向上的进取心，开展信号处理系列课程实践教学改革势在必行。
一、构建电子信息类专业的本科应用型人才培养模式和信号处理系列课程体系
信号的获取与处理是电子信息类学生主要的学习内容，涉及的课程包括：“信号与线性系统”、“数字信号处理”、“DSP技术”、“数字图象处理”等。信号处理系列课程在电子信息类专业教学中具有重要的作用，[2]是“通信原理”等课程的重要理论基础，其教学水平的整体提高对专业建设、应用型人才培养具有重要意义。
“信号与线性系统”课程是电子信息类专业重要的专业基础课，也是本系列课程的主要理论基础。但是“信号与线性系统”课程的内容较为抽象，学生能获取的直观感性认识很少，理解和掌握课程内容往往面临一些困难。“数字信号处理”与“信号与线性系统”在课程内容上联系非常紧密，前者是后者的进一步深化与拓展，但仍然是以抽象的理论分析为主。“数字图像处理”课程是“信号与线性系统”、“数字信号处理”等理论基础的典型应用和进一步发展。“DSP技术”课程则主要学习信号分析与处理的相关理论、方法在数字信号处理等应用领域的具体实现技术。然而，这些后续课程的学习对于增强感性认识、加深对“信号与线性系统”、“数字信号处理”等先修课程理论基础的理解与掌握，也具有重要的促进作用。因此，有效整合本系列课程的教学内容和教学手段，[3]加强理论与实践之间的联系，既能提高学生运用相关理论知识分析解决实际问题的能力，也能促进对课程内容的理解与掌握，对于提高教学水平、培养应用型人才具有重要的理论和现实意义。
根据信号处理系列课程涉及知识面广、理论性和应用性都很强且学时少的特点，并且各门课程从内容上具有一定的重叠性，对其进行规划综合并形成有机的整体，使其形成教学内容相互贯通、相互融合的课程群；结合专业的特点与共性，寻找共同的知识平台，建立层次化、模块化的理论教学和实验教学体系。在该体系下，理论教学注重基础理论和方法的学习，实验教学注重基本技能和方法的培养，创新应用教育注重创新意识和应用能力的培养。总之，通过不断的探索与实践，构建了信号处理系列课程“理论内容融合互补，实践手段软硬结合，技能训练循序渐进，创新应用思维不断深化”的系列课程教学体系。
二、改革实践教学手段，搭建实践教学平台
根据信号处理系列课程体系结构以及课程具有很强的实践性的特点，为培养和提高学生的工程应用能力和实践操作技能，[4]课题组从改革实验的方式和内容入手，在实验形式上采用软硬件相结合的方法，注重基础性实验，扩充综合性、设计性实验，增设集中课程设计环节。实践教学各层次之间具有内在的逻辑关系，既相对独立，又相互联系，并具有连续性、递进性、交叉性等特点。每个层次具有不同的教学目的，包含不同的实践内容。在实践教学中形成了合理的实践教学体系，建立了实践教学和理论课程紧密衔接，理论教学、工程应用和研究能力相互补充，综合素质与创新能力逐步提高的信号处理实践教学平台。
具体内容包括以下四个方面：一是基本实验。用于教学中基本理论的验证，基本实验能力的训练。二是综合实验与设计性试验。用于对教学中几部分内容衔接紧密且形成一定的知识链路的知识点进行综合训练，提高综合运用所学知识进行系统分析与设计的能力。三是软件、硬件相互结合的实验。课程总体内容偏理论、多数学，为了通过实验教学加强对其理论的理解与掌握，并能有效应用到工程实际，设置了软硬件结合的实验。四是集中课程设计。其目的是强化知识的综合运用、加强对系统设计工具软件的实训、促进团队协作能力及创新能力的培养，并且从单一课程内容设计转变为多课程重要知识点的链接和融合。
三、加强实践教学，优化实践教学内容，加强对学生应用能力的培养
优化实践教学内容，采用软硬件相结合的实验教学方法，加强学生工程训练和设计能力培养。将先进的硬件开发平台和系统仿真工具融入实践教学中，如信号与系统开发平台、DSP开发平台、MATLAB、LabVIEW等各种仿真软件，提高学生在实际工作中的适应能力。
在实践教学中增加信号处理综合设计实验，提升加强应用能力培养的实验内容的比重，引入融合系列课程内容的课程设计。课程设计由最初针对单一课程，逐渐转变为融合多门课程内容的设计，课程设计的选题软硬结合，内容知识覆盖面广，组织形式打破班级界限，以选题为单位重新编组，有利于合作能力、协调能力的培养，有效提高了学生综合理解、运用知识的能力。
课程设计内容分为自拟课题和参考课题两种。学生自拟课题需要在课程设计开始前两周提交设计说明书，经由指导教师批准，方可进行。参考课题根据具体的教学条件，由课程组讨论制定。以下课题可作为设计参考题目：模拟滤波器的设计与应用；数字滤波器的设计与应用；基于MATLAB软件的调幅接收机原理设计与功能仿真实现；基于MATLAB软件的调频接收机原理设计与功能仿真实现；无失真传输系统的设计与实现；基于LABVIEW的语音信号分析系统的设计；基于LABVIEW的心电信号分析系统的设计；基于Multisim软件的信号取样与重构系统的设计仿真；基于Multisim软件的扫频信号源设计；基于EWB的高阶模拟系统的设计；回波的产生与消除系统设计；基于单片机的数字电压表设计与Protues软件仿真；基于单片机的电子钟设计与Protues软件仿真；基于单片机的信号发生器设计与Protues软件仿真；城市噪声信号频谱分析仪设计；基于虚拟仪器技术的信号发生器的设计与实现；利用MATLAB实现信号的取样与重构仿真；基于MATLAB的语音信号采集与处理系统的设计。
四、改进信号与系统实验装置，完善实验内容
根据往届学生做实验的情况，结合教学需求，课题组成员设计了信号系统试验箱。信号与系统硬件实验装置的基本结构如图1所示。
该装置采用硬件实验箱和计算机虚拟仪器/仿真平台相结合的结构，两者之间通过信号采集和信号输出模块连接。硬件实验箱为可扩展的拔插式结构，便于系统维护和后续的功能扩充与更新。根据应用方向，实验箱主要包括三大模块：课程实验模块、课程设计模块和创新训练模块。同时，实验箱设置了音频输入输出接口，可以对音频信号进行采集、分析和处理，并通过外接扬声器获取直观的听觉感受，这是对信号波形观察视觉信息的一个有益补充。实验所需的信号源和测试仪器仪表均由基于PC机的虚拟仪器平台提供。在PC平台上，借助相关仿真平台和软件，还可对采集到的信号进行各种变换域的分析与处理，并将结果通过信号输出模块实时提供给硬件实验模块，从而解决硬件实验系统本身难以实现变换域分析的问题。
实验装置实现的教学实验功能比较多。例如采用频谱搬移模块，基于上述实验环境，可以完成调制与解调的实验仿真，实验现象明显、效果好，改善了以往单纯借助软件进行虚拟仿真的实验状况。同时，同学们可以深入分析硬件电路的设计，采用软件、硬件结合的实验方式，教学效果良好。
五、教学反馈总结
在教学中，依托实践教学平台，加强了学生的工程意识，拓展了学生的视野，提升了学生的理论水平。同时鼓励优秀学生参加学术讨论和研究，在提高应用能力的基础上，进一步提升理论知识水平。实践教学证明，开展实践教学改革和尝试可以充分调动学生学习的主动性，对应用型人才的培养大有益处。
参考文献：
[1]王冬霞，李波，孙福明，等.应用型本科院校数字信号处理的教学改革与探索[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2010，（6）.
信号基础实训总结篇9
在系统设计与开发过程中，首先需要设计虚拟实验教学环境模型。分别由用户、操作接口、虚拟仪器实体模型、虚拟器件实体模型以及虚拟场景实体模型等，其中在虚拟仪器实体模型、虚拟器件实体模型以及虚拟场景实体模型中都要用到数学模型。
2.1系统设计流程
在虚拟实训教学环境设计与研究中，虚拟教学环境构建流程。从环境设计开始，由环境建模、资源建模、用户建模组成，然后经过动作定义，最后到达环境实现。根据虚拟教学环境设计流程，可以确定虚拟教学环境的内容，依据其体系结构建立虚拟教学环境。在环境、资源及用户建模中，数学模型的建模过程基本相同（如SPICE模型）。而为了尽量逼真地模拟出场景、仪器和元器件的外形和操作，虚拟实验一般采用三维建模和绘制技术进行环境、资源和用户的实体建模。过程如下：①建立基本模型；②确定参数；③加入随机误差和随机化初始条件。
2.2虚拟装配的设计与实现流程
经历了三维实体模块、模型处理、模型导入场景、模型交互以及界面处理几部分。虚拟装配，是实际装配过程在计算机上的本质体现。虚拟装配流程中，三维实体模型的建模是基础。实体模型包括每个实训任务中需要的各种虚拟场景、虚拟样机（实验对象）、虚拟仪表、虚拟手等。首先借助传统的专业三维模型软件Maya建立实验对象（如S700K型转辙机）的装配模型（模型创建）。其生成的虚拟实体数据文件，通过COLLADA转换为WebGL引擎可以解析的XML数据文件（模型处理）。为了将WebGL与Collada关联，本研究的虚拟中心采用了SpiderGL这种开源的WebGL引擎。该引起可以直接异步解析Collada格式数据。这种结构的优势是利用服务器端Collada服务可实现内容的动态获取和创建。然后在虚拟实训环境中（模型导入场景），模拟实训对象的实际装配过程（模型交互）。在虚拟装配环境中，干涉一般发生在当前移动的物体（包括零部件、工具、夹具）与静止物体（虚拟装配场景、已装配的零部件、工具、夹具）之间。以高速铁路通信信号专业研究为例，分别以图示清晰地描述了虚拟装配操作界面、虚拟装配算法流程、转辙机壳体虚拟装配视图，实现了对虚拟装配过程的显示与控制。
3虚拟实训报告
实训报告是非常重要的一个实训教学环节，它不仅要简要说明实训内容、原理、使用元件仪器，还要记录实训中测试的数据、观测的信号波形等信息，同时还要对实训结果等进行相应的计算、判断和分析。实训报告处理过程示意，首先实验数据、图像等信息记录经过分析处理模块，利用实验报告模板，实验报告生成模块形成，然后是实验报告，最后是进入数据库服务器。
4基于虚拟实训的课堂教学模式实验分析
基于虚拟实训的教学结果到底如何？实验选取某高职院校通信信号技术专业的学生作为主体实验对象。他们所开设的主干课程—《通信信号设备与编程》作为实验的具体对象之一，此课程理论教学的总学时在改革新的教学模式后由原来的160学时减少为120学时，而课程内容基本保持不变，运用传统的教学方法，在有限的120学时内把通信信号设备与编程的全部知识传授给学生根本无法实现。因此，需要新的教学模式和方法解决这个问题。选取开设同样课程、学生总体水平相同的两个班级作为实验研究对象，实验教学班为082班，传统教学班为081班，每个班学生人数都是48人，其中实验班采用基于通信信号仿真软件的课堂教学模式，普通教学班采用传统教学模式。《通信信号设备与编程》课程试验班与传统班教学情况对比。一年来的教学实际情况反映显示，虚拟通信信号仿真在《通信信号设备与编程》课程教学中的应用前景广阔。虚拟通信信号仿真在高职学校通信信号技术专业的应用必将改革传统的通信信号专业教学模式，虚拟通信信号仿真是实施以学生为中心的教学必备工具，也是理论、实践相结合教学的桥梁，是一种对学生实际能力培养的有效解决途径，期冀基于虚拟通信信号仿真软件的教学模式成为通信信号技术专业课堂教学改革的发展方向。通过对比分析，得出在实验班比传统班教学学时少40学时的情况下，实验班总体成绩仍大大好于正常班，但同时也看到了实验班的编程优秀率没有传统班的高，分析其中原因，在通信信号仿真上“操作精度”和“熟练程度”不好保证，要想成为熟练有技术的操作工，还必须多多增加学生的一线实践，提高学生的实践动手能力。合理的进行系统化教学设计使通信信号仿真课与真实的实践课比例达到最佳，实现教学效果的最优化。
信号基础实训总结篇10
《考试说明》是我们复习的方向和路线。首先要发挥备课组的作用，集体研究《考试说明》，明确考试要求，明确各个考点命题的范围和考点的变化（新增加的、删除的、要求上做了调整的），做到复习有的放矢，心中有数。深入分析研究近三年高考试题，力求准确把握本年高考的特点、趋势。减少复习的盲目性。其次是，研究学生。教学的主体对象是学生，我们要研究本届学生学习的基本情况，做到因材施教、对症下药。
2.夯实基础，注重整合，构建知识网络
夯实基础知识，这是整个复习工作的基础，也是复习中始终要抓好的第一要务。越是基础就越有决定意义。培养能力、提高素质均离不开对基础知识的理解和记忆。基础不实也是学生失分的一个重要原因，这就要求我们在平时教学和复习中做到以本为本，狠抓基本概念和基本原理，认真研究《考试说明》，对考点做到点点清、点点通，真正将基础知识落实到位；对于政治学科而言，夯实基础不仅在于学生是否准确记住了相关考点，更是在于对这些基础知识的应用，在于在一定的情境之下，能否运用考点知识，实现知识的迁移。复习中我们要充分发挥学生的主体地位，注意对学科知识的整合，要求学生不仅要掌握学科的知识体系，更要注意知识间的内在联系，引导学生自主构建知识网络，搞清每一个考点在知识网络中的重要地位及其对其他知识点的重要影响，从而为分析和解决问题，为知识迁移能力和综合分析能力的提高等奠定基础。抓基础必须重视知识的落实，教师讲了多少并不重要，关键是看学生掌握了多少，所以复习越到最后，教师越应狠抓落实，越应为学生创造抓落实知识的时间，真正让学生做到对基本知识的融会贯通。将基础知识学活。只有如此，方能“以不变应万变”。
3.关注热点，理论联系实际，迁移知识，培养能力
信号基础实训总结篇11
具体从20*年12月开始实施，到20*年底前完成市区门牌设置、门牌证的发放和农村门牌证的发放工作。市区门牌设置和门牌证发放、农村门牌证发放覆盖率力争达到100%，20*年完成40%、20*年完成75%、20*年完成100%。
二、基本要求
（一）市区门牌管理基本要求
由街道地名管理机构协助市地名委员会办公室（以下简称“市地名办”）共同做好市区门牌的摸底、编制工作。
市区门牌摸底所需采集的信息包括以下内容：
1．门(楼)牌信息：社区居委会名称、小区名称、幢号、梯号、室号、户主姓名。
2．道路门牌信息：社区居委会名称、路名、门牌号、户主姓名。
（二）镇、街道门牌管理基本要求
镇政府、街道办事处专门成立地名管理工作领导小组，下设办公室（以下简称“镇、街道地名办”），落实专人负责。在门牌管理整治期间，由镇政府、街道办事处从相关部门抽调人员统一到镇、街道地名办集中办公。镇、街道地名办的人员经费、办公经费和新门牌、门牌证制作经费列入镇、街道财政的下一年度预算，镇、街道地名办在业务上接受市地名办的培训、指导。
农村门牌摸底所需采集的信息包括：镇、街道名称、行政村原名、行政村现名、自然村名称、门牌号、户主姓名。
对于因为行政村合并后出现的自然村重名情况，镇政府、街道办事处应及时申报市地名委员会进行更名。
三、门牌发放进度安排
门牌发放工作分前期准备、门牌核对、集中发放、总结表彰四个阶段进行。
(一)前期准备阶段（20*年12月至20*年3月）
1．建立机构。市区和各镇、街道门牌发放工作，由镇政府、街道办事处牵头，建立镇、街道地名管理工作领导小组其及办公室，明确负责人和联系人，并根据本地实际尽快制定具体工作方案，确定工作日程。
2．落实经费。门牌发放工作所需的人员经费，信息采集、信息核对、信息录入和日常办公等经费，由镇、街道地名管理工作领导小组按规定和实际需要编制预算，由镇、街道财政安排解决。
3．宣传发动。充分利用各种新闻媒体，采取多种形式，广泛宣传有关门牌发放的意义和具体要求，动员群众主动配合镇、街道地名办做好门牌核对等工作。
4．开展培训。由镇、街道地名办确定村（居）委会成员为培训对象，培训内容主要包括面向全体工作人员的信息采集、信息核对、门牌编号规则等业务培训，计算机操作人员的信息录入操作培训。培训工作由市地名办组织实施。
(二)门牌核对阶段（20*年4月至20*年7月）
门牌核对工作必须在市地名办指导，镇、街道地名管理工作领导小组领导下，广泛借助民间力量，整合社会资源，有组织、按计划、分步骤实施。各镇、街道地名办要组织动员村（居）委会和各类调查人员，采取内部核对和入户调查相结合的方法，认真开展门牌核对工作，做到城乡门（楼）牌编制到户、规范统一、不漏一户。全面清理、准确登记辖区门(楼)牌、道路门牌信息，差错率不超过千分之三，切实从源头上保证门牌信息的准确，为门牌证及第二代身份证发放工作的顺利开展奠定坚实基础。
(三)门牌证集中发放阶段（20*年8月至20*年12月）
20*年8月开始集中发放门牌证，开展门牌的设置与安装工作。门牌证的制发主要分信息确认、数据报送、门牌证发放3个程序。市区门牌的设置与安装由市地名办负责。
1．信息确认。在村（居）委会工作人员门牌核对的基础上，从打印生成的门牌信息栏中，由申领人确认无误后签字确认。
2．数据报送。由镇、街道地名办将各村（居）委会上报的数据统一汇总后，通过电子邮件形式上报到市地名办(minzhengju＠)备案。
信号基础实训总结篇12
0 引 言
超宽带(ult ra-wideband ,UWB) 无线电的出现已有数十年的历史,但以前它仅仅应用在军事雷达和定位设备中。2002 年2 月14 日,这项无线技术首次获得了美国联邦通信委员会( FCC) 的批准,用于民用通信,从而引起了各国的广泛关注,迅速成为研究热点。目前国内外主要研究UWB在无线个人局域网( wireless per sonal area network ,WPAN) 中的应用,并已取得重大进展。
和其它所有通信体制一样,要建立UWB 通信系统,首先要解决的是同步问题。为了降低信号的频谱密度,UWB系统往往通过多个帧来发送一个符号,每帧包含一个单脉冲信号,帧周期往往远大于脉冲周期。同步捕获的任务就是确定符号的位置以及每个符号的起始点。符号定时是建立同步的基础。并且由于在超宽带系统中,接收机一般利用Rake 接收机分集接收,需要对信道多径分量的幅度和时延进行估计,符号定时的准确与否决定了估计的精度。然而,同步也正是UWB 技术的一大难点。这主要是因为UWB 信号为类脉冲信号,脉冲宽度窄,幅度低,通过滑动相关法搜索峰值的方法在多径信道环境下性能往往会受到影响,在应用跳时( TH) 码的系统中尤其如此。而且由于在一个符号内要搜索数千个码片,所需要的采样率高达几GHz ,捕获时间长,复杂度高[ 122 ] 。
为了提高捕获速度,文献[ 3 ]提出了基于Markov 链结构的序列搜索方式,文献[ 4 ]则利用Beacon 码的相关特性来实现同步。但是这些算法的采样率仍然没有本质变化。由于UWB 信号的重复发送使得无需对信号进行过采样就具有循环平稳特性,有人提出了基于循环平稳统计特性(cyclostationarity ,CS) 的盲估计算法[ 5-6 ] ,它可以降低采样速率,但是和所有的盲估计算法一样,有着收敛速度慢的缺点。文献[7 ]和文献[ 8 ]分别设计了训练序列,并在此基础上提出了各自的同步捕获算法,利用他们设计的训练序列可使算法大大简化。但是利用这些训练序列进行符号的捕获时,其相关峰不显著,符号捕获效果并不理想。并且,由于帧捕获是在符号捕获的基础上进行的,符号捕获的误差会进一步影响帧捕获的效果。
巴克码具有良好的自相关和互相关特性,在各种通信系统中得到了广泛应用。本文根据UWB 信号的具体特点,在巴克码的基础上设计了一种适合UWB 通信系统的训练序列。在此基础上,利用最大似然比(maximum likely-hood , ML) 准则对接收信号进行同步捕获。根据此算法,
仅需要每帧甚至每符号对接收机输出采样一次,就可以完成对接收信号的同步捕获,从而使得采样率大大降低,实现了UWB 信号的快速捕获。同时,本文对估计结果的均方差以及相应的系统误码率进行了仿真,仿真结果表明,与上述算法相比,本文提出的算法可以在较短的训练序列下获得更高的同步性能。
1 信号模型
UWB 系统一般利用Nf 帧来发送一个符号,每帧包含一个单脉冲信号。设帧周期为Tf ,则符号周期Ts = Nf T f ,发送符号成形脉冲可以表示为式中: g( t) ———单周期的短脉冲信号,其周期为Tg ,实际系统中,一般Tf 为T g 的数百倍。{ cj } ———伪随机跳时序列,Tc ———码片周期, cj Tc < Tf - Tg , Pj ∈[0 , Nf - 1 ] 。当调制方式为脉冲幅度调制( PAM) ,即发送符号bn ∈{ ±1} 时,发送信号可以表示为式中: Es ———符号功率。
设多径衰落信道共包含L 条反射路径,每条路径对应的增益用{αl }表示,时延用{τl }表示,并满足条件τ0 ≤…≤τL - 1 。为了保证多径信道不会引起ISI ,通常有τL - 1 < Tf - 2 Tg 。记τl ,0 =τl - τ0 ,接收端的接收信号可以表示为
式中: n( t) ———高斯噪声。
接收机为相关接收机,参考信号为gs ( t) ,对接收机输出进行采样间隔为Tf 的采样,由于不知道接收信号的时间信息,采样初始时刻与接收信号的符号起始时刻之间存在着一定的偏差,设为θ,显然,θ与τ0 对接收机的影响完全相同,因此可以作为一个整体看待。设采样时刻为n Ts + m Tf ,令θ+τ0 - mTf = ns Ts + nf Tf +ε,ns , nf = 0 ,1 , …,ε∈[0 , Tf )
由于m 在接收端为已知数,因此时间捕获的任务就是完成对未知的参数ns 和nf 的估计。
接收机在n Ts + m Tf 时刻的采样值用x ( n , m) 表示
显然,由于尚未建立同步, x ( n , m) 将包含两个也只会包含两个发送符号的信息。令Rg (τ) =∫gs ( t) gs ( t - τ) dt ,则Rg (τ) 只有在τ∈( - Tg , Tg ) 时非零,脉冲功率为Eg 。
当不存在跳时码时,由于τL - 1 < Tf - 2 Tg ,那么对于任何ε∈ [0 , Tf ) ,接收信号中的每一帧都只会跟与接收机模板的某一帧的相关值非零,这时接收机的输出可表示为
2 算法描述
从式(4) 可见,式中n ( n , m) 为高斯分布随机变量, As 、ns 与nf 为未知参数。其中As 包含了多个未知参数,但可以当作一个整体对待, ns 与nf 即为待估计的同步信息。显
然,这是一个典型的参数估计问题。
设训练序列集合为C ,共包含M个训练符号。由于n( n , m) 为高斯噪声,故似然函数可以用式(5) 表示其对数似然函数可化简为
设满足条件bn = bn - 1 (1 ≤n ≤M) 的符号集合为C+ ,其对应的下标集合用Ω+ 表示,则有式中: EC+ = Σ n∈Ω+b2n- ns ———用于ns 估计的训练序列功率之和。
设满足条件bn = - bn - 1 (1 ≤n ≤M) 的符号集合为C- ,其对应的下标集合用Ω- 表示,则有显然,若ns 已知, nf = 0 时上似然函数取最大值,因此,
nf 的估计结果为 由式(8) 可以发现,符号的捕获其实就是相关码的捕获, 显然捕获性能的好坏取决于相关码的特性。为此,选用自相关和互相关特性都很好的巴克码作为符号捕获的相关码。为了满足条件bn = bn - 1 ( n ∈Ω+ ) ,复制巴克码中的每个码元并将其置于被复制码元的前面。由式(9) ,帧捕获与相关码本身无关,只要求满足bn = - bn - 1 ( n ∈Ω- ) 即可。为了提高训练序列的利用率,在上述每一对符号间插入一个符号,该符号为其前一符号的相反数。可得训练序列结构如下。
C = { a0 , a0 , - a0 , a1 , a1 , - a1 , …, aK- 1 , aK- 1 , - aK- 1 }
C+ = { a0 , a1 , …, aK- 1 }
C- = { - a0 , - a1 , …, - aK- 1 }
式中: { a0 , a1 , …, aK- 1 } ———一组巴克码, K ———巴克码的长度,训练序列总长度M = 3 K。
此时,利用所有的训练符号来完成对UWB 接收信号的捕获,式(8) 和式(10) 可以重新表示为当系统中添加了跳时码时,接收信号不能表示成式(4)相对简单的形式,因此ns 与nf 的估计也要复杂一些。但是对在跳时码存在与不存在的情况分别进行了仿真和比较。仿真参数设置如下: 跳时码周期Tc = 1 ns ,码元在[0 , Nc - 1 ]中均匀分布, Nc = 90 ,其余系统参数与误码率性能仿真相同。仿真结果表明,跳时码的存在对本文上述算法性能影响不大,参见图1 。事实上,由于采样值都是通过在一个符号周期内积分得到的, 同时将As作为一个整体对待,内部的些许偏差不会对整体性能带来大的影响。这一论点在文献[2 ]中也得到了论证。
3 仿真分析
为了对本文提出的算法进行进一步的验证和分析,我们在Matlab 615 平台上对算法进行了仿真。选择的脉冲形状为高斯脉冲的二阶导,周期为Tg =1 ns。多径信道的模型根据参考文献
[9 - 10]中的描述建立。多径的到达服从泊松分布,每条路径的幅度均服从瑞利分布,最大多径扩展时延为48 ns。系统模型中,用20 帧来发送一个符号,即Nf =20 , Tf =50 ns。仿真过程中,训练序列的起始时间基准点θ在[ - Ts , ( K- 1) Ts ]中随机选取,这也就意味着ns 、nf 和ε分别在[ - 1 , K- 1]、[0, Nf - 1]和[0, Tf ]中均匀分布。信噪比定义为符号功率与噪声功率的比值,调制方式为脉冲幅度调制。
首先,选用不同长度的巴克码生成训练序列,分别对其同步估计结果的均方差(MSE) 进行了仿真, K 分别等于3 ,5 ,7 ,11 ,对应的巴克码分别为{ - 1 , - 1 ,1} ,{ - 1 , - 1 , - 1 ,1 , - 1} ,{ - 1 , - 1 , - 1 ,1 ,1 , - 1 ,1}和{ - 1 , - 1 , - 1 ,1 ,1 ,1 , - 1 ,1 ,1 ,- 1 ,1} ,仿真结果如图2 所示。仿真结果表明,SNR 越大,估计性能越好。同样训练序列长度越长,估计均方差也越小。这是因为训练长度越长,一次估计中可利用的有用信号越多,相当于信噪比得到了提高。因此,当系统要求在信道环境较为恶劣的情况下进行通信,适当增加训练序列的长度可以保证同步的性能。与文献[7 - 8 ]的仿真结果对比,可以发现,在本文设计的训练序列基础上实现的同步捕获,性能与理想符号捕获前提下的帧捕获的性能相差无几。
接着,仿真了不同巴克码长度下利用本算法实现同步对系统误比特率(BER) 的影响,并与没有同步的系统误码率以及理想同步捕获的系统误码率进行了比较。为了更好地说明同步误差对系统的影响,仿真时在同步后添加了理想的信道估计模块。仿真结果如图3 所示。从图中同样可以看到,SNR 越大,训练序列越长,系统BER 越小。而且,即使在只有K= 3 的情况下,本算法也能大大提高系统性能。当K =11 时,系统性能与理想情况下已经相差无几。
4 结束语
本文针对UWB 技术的难点之一———同步捕获问题进行了深入的分析和研究。针对UWB 信号的具体特征,充分利用巴克码的相关特性,设计了一种结构简单的训练序列。在此基础上建立了一种基于ML 准则的UWB 同步捕获算法,并对其性能进行了仿真和分析。该算法的采样率为帧速率处于同一量级,避免了高达数GHz 的采样速率,从而大大降低了同步实现的复杂性,能够实现快速同步。仿真结果表明,在较短的训练序列的情况下,利用该算法就可以达到较高的同步性能,当训练序列较长时,采用本算法的系统误码率与理想捕获情况下的系统误码率相差无几,具有优良的性能。
参考文献:
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信号基础实训总结篇13
一、引言
目前，民航机务人员培训包括理论培训、实践培训、在岗培训，理论培训采用课堂教学方式，实践培训在模拟维修环境进行模拟维修操作培训，而在岗培训是在飞机维修现场进行，但是由于维修成本以及维修安全的要求，学员在岗培训过程中大部分都是以参观的形式进行的，因此在培训结束后，学员对飞机结构、操作以及工作过程了解甚少。为了提高培训效果，减少培训成本，在理论培训过程中引入虚拟维修，将实践培训与在岗培训过程中部分内容转移到虚拟操作中。随着虚拟现实技术的蓬勃发展和广泛应用，民航机务人员的培训转入以模拟机辅助教学为主的模式，利用虚拟现实技术将需要在维修现场进行的维护训练操作转入虚拟维修系统，大大降低培训成本，避免培训过程中出现工作失误，提高飞行安全。当前世界的虚拟维修模拟器主要有美国Aerosim Mechtronix、加拿大CAE以及法国Faros三家公司，虚拟维修系统涵盖机载系统，按照空客公司和波音公司的数据包提供的系统设计文档进行仿真建模。但是，这些虚拟维修系统的采购与维护等成本巨大，不适用于教学过程中。本文提出的机载电子系统教学素材库以民航行业需求为导向，分析目前主流机型（例如B737NG、A320等）的机载电子系统逻辑，基于虚拟仿真技术实现机载系统原理、基本操作等内容，能够应用于课堂教学过程中，同时适用于课外自学机载系统的相关知识，方式灵活，大大降低了维修模拟机的教学成本。
二、民航维修培训关于机载电子系统内容的需求分析
机载电子系统的教学内容的制订应以民航行业需求为导向，以民航规章要求的专业知识为着眼点，以培养应用型人才为目标，在适度的基础知识和理论体系覆盖下延伸工程技术应用的内容和关键点。因此机载电子系统教学素材库建设内容设计过程中需要注重理论的应用，引入专业基础课程理论，实现专业课程与基础课程的纵向链接，达到理论和实践统一。
（一）基于民航法规的机载电子系统培训需求
民航作为国际性运营行业，从机载电子设备的设计到机载电子设备的报废整个生命周期都必须满足国际通用标准，作为机载电子设备使用和维护者的培养也不例外。在机务维护领域，所有维护工作必须遵从飞机注册国的民航规章与标准，我国范围内的飞机维护人员资质要符合CCAR-66部的要求，民航培训机构在培养机务维护人员时要满足CCAR-147部的要求，这些民航规章的制定必须遵从国际规范ATA-100。因此，机载电子系统素材库的建设内容，必须符合CCAR-66部、CCAR-147部和ATA-100规范的内容要求。综合各民航规章总结民航飞机的机载电子系统主要包括：通信与监视系统、导航系统、飞行管理与自动飞行控制系统以及机载维护系统，如图1所示。
（二）机载电子系统教学素材库内容设计
通过分析机载电子系统的组成、工作原理、操作逻辑等内容，总结任何电子系统都是由输入输出接口、电源管理、核心计算机等部分组成，如图2所示。
输入接口实现模拟信号、数字信号、离散信号等输入，包括来自导航系统以及通信系统的无线电模拟信号、来自飞行控制系统控制机构的离散信号、来自控制面板的数字信号等内容。
输出接口以灯光、音频、数字显示等方式将机载电子系统参数、状态等内容呈现至机组人员，包括控制面板的各种状态灯、飞机各站位的声音提示以及驾驶舱电子飞行仪表系统的显示等内容。
电源管理实现仿真电子组件电源供应以及系统通电逻辑，实现各种电源供应状态的仿真。
计算机是机载电子系统的核心组件，在通电正常情况下，根据输入接口的信号，生成输出信号，其中包括正常信号处理、故障处理以及自测试逻辑。
三、基于虚拟仿真技术的教学素材库设计
（一）虚拟仿真对象建模
虚拟维修仿真对象建模主要包括几何建模和物理建模两个部分。
1.几何建模。首先通过3dmax、Creator、AC3D等三维视景建模软件构建机载系统各组件的外观，在设计与实现中按照机载系统实际尺寸进行构建，实现三维的几何模型，然后通过OpenSceneGraph系统实现几何模型渲染，该系统支持VRML2，AC3D，DXF等不同3D文件格式，使呈现出的模型与实际机载系统各组件外观相近，达到真实感官效应。
2.物理建模。物理建模准确反映机载电子组件的物理运行状态和物理特征，仿真机载电子组件在不同外部环境和电源条件下的正常和异常操作。机载电子组件功能复杂多样，依赖的物理原理也各不相同，需要根据实际研究对象建立相应的组件仿真模型，利用数值方法来进行模拟计算。通过分析机载电子组件，分别从组件输入输出接口、电源接口、故障处理逻辑接口、自测试逻辑接口、音频警告接口和系统功能接口等几部分进行物理建模，实现真实飞机环境中机载电子系统运行状态的复现。
（二）三维虚拟场景生成
基于虚拟仿真的机载电子系统教学素材库系统采用一台计算机、一个显示器、音箱等组成，通过计算机图形技术仿真驾驶舱的仪表系统显示、各控制面板的模拟操作、电源跳开关的闭合状态、头顶面板操作与灯光显示灯内容。（1）计算机是系统控制中心，包含几何模型、物理模型、系统工作逻辑等内容的仿真以及信号源的模拟，计算机对模拟信号源以及来自于其他系统的模拟输入进行处理，生成输出信号，分别与其他系统接口、显示输出、音频输出等相连；（2）显示器实现驾驶舱各仪表板显示以及控制面板、电源面板的操作，显示器所呈现的仪表、控制面板等按照实际机载系统的位置进行仿真，使学生能够直观了解驾驶舱仪表、系统操作等相关内容。
四、结语
基于虚拟仿真技术的机载电子系统教学素材库系统呈现出以下特点：
1.系统能够直观呈现机载电子系统的显示、布局以及操作，课堂教学过程中能够为学生展示实际机载系统的相关内容，学习效果较好。
2.占用场地较小，解决了实习场地不足的问题。仿真系统采用一台电脑与一个显示器组成，比传统的维护训练器的体积大大减小。
3.维修成本很低。由于采用了仿真技术，实际维护过程中仅需要解决软件的bug以及部分硬件出现的问题，相对比维护训练器维修成本大大降低。
参考文献：
[1]李妍，崔永利.仿真技术在实践教学中的应用与研究[J].信息技术，2006，（11）.
[2]王晨.高校教学素材库建设探讨[J].教育与职业，2014，（12）.
