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摘要：“随机信号处理”是电子信息类专业的一门重要的专业基础课程。本文探讨了以加强师生互动、提高学生学习兴趣、激发学生的求知欲、培养学生的创新能力为指导思想，利用BB教学平台实现课程教学内容、教学方式和教学方法的网络教学，设计了“随机信号处理”网络课程设置与教学方案，改革与创新了“随机信号处理”课程的教学理念和方法。
关键词：BB平台；随机信号处理；网络教学
作者简介：李君（1977-），男，江西南昌人，中国计量学院信息工程学院，副教授，工学博士，主要研究方向：通信信号处理教学与科研；王秀敏（1963-），女，辽宁锦州人，中国计量学院信息工程学院，教授，工学硕士，主要研究方向：通信操作系统与应用、无线传感器网络和无线接入技术。（浙江 杭州 310018）
基金项目：本文系中国计量学院2008年校重点建设课程项目 “随机信号处理”（项目编号：080008）、中国计量学院高教研究课题（课题编号：HEX200808)的研究成果。
“随机信号处理”是电子信息类专业的主要专业基础课程之一，广泛应用于雷达、通信信号检测等领域，已成为现代信号处理的重要理论基础和有效方法之一。该课程理论性较强，概念比较抽象，公式繁多且复杂，给本科生的学习、理解造成了比较大的困难。
但是，一方面，随着现代技术的高速发展和技术分类的不断细化，在校本科生所需学习的内容日益增多，但课程的学时数相对地不断被压缩。这就使得学生所需掌握的专业知识点的日益增多与课堂教学学时日益减少之间的矛盾较为突出。尤其是“随机信号处理”这种理论性较强的课程所面临的多种矛盾显得更为突出。另一方面，高校招生规模持续扩大，很多高校学生的学习层次分化相当严重，给教师传统的课堂教学模式带来了困难。近年来学生的整体水平和素质有所下滑，在课堂教学课时越来越少的今天，教师不得不放宽教学基本要求，缩小教学知识点范围。同时又有少部分学有余力的学生不满足于课堂基本教学要求，希望在课程学习中能有所拓宽和加深。
为解决教学中的这一突出问题，教师必须创新教学方式和方法，突破传统课堂模式的束缚，因材施教，培养创新人才。因此，探索如何充分利用学生课外时间激发学生对“随机信号处理”课程学习的兴趣，巩固与拓展学生课堂所学的教学模式与方法显得尤为重要。
网络教学或在线教学模式是当今网络技术、计算机技术以及教学理念发展的产物，能很好地拓展传统课堂，构建更为丰富的教学课堂，同时也可以成为师生交流互动，生生交流以及学生自我展示的平台。
为适应教学模式与方法的改革趋势，促进学校的教学建设和教学改革，中国计量学院于2007年引进BB教学平台（Blackboard，电子教育平台）。BB平台是由全球领先的在线教育解决方案供应商毕博（Blackboard）公司开发的世界上最大的网络教学平台之一，是一个支持百万级用户的教学平台，具有功能强大、内容丰富、操作简便等特点，并且能很好地整合图像、动画、视频等多媒体信息，为课程教学的教学手段和教学内容提供了高效的网络环境。因此，BB平台已被如普林斯顿大学、哈佛大学和斯坦福大学等国内外众多知名大学及其他教育机构所认可并采用。
本文分析了利用BB平台开展“随机信号处理”课程教学的优越性，探讨了“随机信号处理”课程教学的设计方案。
一、 利用BB平台进行课程教学的特点与优势
1.有利于“随机信号处理”课程的教学
“随机信号处理”是在电子信息类专业学生学完大学物理、概率论与数理统计、电路分析基础、信号与系统等课程后，开设的一门重要的专业基础课程。该课程涉及知识丰富，理论较为抽象，加之该课程的授课学时已压缩至30学时左右，而学生素质、水平又参差不齐。因此，传统的课堂教学很难达到“随机信号处理”课程的本科教学目标。而BB网络教学可以对此做很好的补充与拓展。这种教学方式可以提供丰富的、远程的、虚拟的教学与学习环境，可以更为便利地利用幻灯片、动画、音频、视频等多媒体信息，可以提供相关知识点的导引，拓展学生的视野和思路，可以不受时间和地点限制为学生答疑和在线辅导等。大大拓宽了“随机信号处理”课程教与学的渠道。
2.有利于加强师生之间的互动交流，提高学生的学习兴趣
“随机信号处理”课程的理论性较强，大部分学生学习起来比较吃力，常常感到枯燥乏味而产生厌烦的心理，这种状态会极大地影响学生的学习效果。因此，加强师生之间的互动交流，及时地消除学生的疑惑，以现实中的应用案例来提高学生学习的兴趣则显得非常重要。
BB网络教学平台可以为课程教学开辟多样的交流渠道，如在线讨论区、每日一问一答区、应用案例区、实验设计区、与随机分布相关的游戏区、以及“有奖”知识抢答区等。这些对加强师生之间、生生之间的交流，明确所学知识点的作用，提高学生的学习兴趣以及激发学生的求知欲都具有积极的作用。而在传统的课堂上，如此丰富多样的交流是很难实现的。
3.有利于课程的考核的合理化
传统的课程考核方式比较单一，基本上是以一卷定乾坤，辅之以平时课堂上教师点名的方式。这种考核方式很容易造成学生为了点名时答到而去教室上课，点名之后又陆续退场的现象。同时容易造成学生平常不学、考前突击的不良学习状态。因此对学生的学习过程和知识点掌握程度很难监管到位。
BB网络教学平台的应用，可以克服传统考核方式的不足，可以更为科学地考核学生的学习情况。利用BB平台可以跟踪每一个登陆学生的页面点击情况、学生所进入页面的停留时间、试题在线测试的完成时间与质量、论坛中提问与解答问题的频度等信息，并生成统计报告，然后与期末考试成绩进行综合加权得到学生的最终成绩。这种考核方式能很好地监管到学生的学习过程和对知识点的掌握程度，更具合理性。
二、 利用BB平台进行“随机信号处理”课程教学的设计
1.揭示概念的来源与背景
对概念来源和背景的清晰了解是理解概念本质的基础。著名物理学家普朗克曾经说过：“科学探索的过程是一张网，网中线与线的每一个交叉点对应着每一个物理概念，只有踩在非常牢固的网节点上才能不断攀向高峰，网节点的牢固程度也就是对概念本质理解的深度。”
因此，“随机信号处理”课程的教师可以在BB平台上适当增加一些相关的伟大学者（如维纳、马尔科夫、泊松等）的生平和成果的介绍，以此展示相关理论的形成过程。这样既可以增加学生的学习兴趣，又可以使学生了解理论概念的来龙去脉，加深他们对概念的理解。
2.充分利用BB平台的优势，增强问题描述中的上下文参考
每个人在学习和工作中都会遇到不明白或不是很明白的问题，这时就会去查阅其他相关的资料，在查阅和参考资料的过程中又会遇到新的问题，然后再进一步查阅其他的资料直到能明白之后回到原问题上来，类似于程序中的递归过程。这一过程的顺利与否对于问题的解决与否至关重要。
因此，教师在BB平台上对概念或是问题的描述中增加些参考点的链接，使得学生在学习中能方便地进入相关的上下文参考。如：在描述泊松过程是非广义平稳过程时，对“泊松”和“非广义平稳过程”做链接，点击“泊松”可以进入对数学家泊松生平和成果介绍的页面，点击“非广义平稳”可以进入非广义平稳信号概念介绍的描述页面，在此页面中又有广义平稳和相关函数等概念的链接。如此，则可使学生能方便、迅速地获得上下文的参考资料，既可以消除学生烦躁的心理，又可以使学生了解概念发展的脉络和多个概念之间的关系，有助于学生对相关问题的深入理解。
3.结合专业背景，联系工程实际设计随机实验
实验对帮助学生加深理解，培养学生的创新能力具有非常重要的作用。对于“随机信号处理”仅仅是在matlab软件中做几个随机数的产生实验是远远不够的。教师可以根据授课学生的专业，在BB平台上增加一些结合专业背景，联系工程实际的实验录像，录像中记录了详细的实验步骤、参数设置和实验结果，以便让学生随时查看，加深学生对相关概念的理解。如对通信专业授课时，笔者利用矢量信号源产生实际TD-SCDMA R7规范中的实际帧信号，利用矢量信号分析仪查看导频信号的时域图和相关性曲线，以及各时隙的同步时间点等，帮助学生清晰地理解随机信号相关性的含义和应用。
4.建设增强师生互动的讨论版
在BB平台上可以建立多种互动机制，如同步的在线讨论区、“有奖”知识抢答区、随机分布相关的游戏区等，异步的每日一问一答区、应用案例区、实验设计区等，同时设立人机交互的在线测试模块。多方位、多层面辅助学生的学习，调动学生学习的热情。在讨论版中应以充分调动学生的热情，激发学生不断探讨的积极性为主。这样，学生在得到老师和其他同学的及时解答以及解答其他同学的疑问时都能加深自己的理解，同时学生在活跃的气氛之下还能被激发出许多新颖的想法，进一步增加学习的兴趣。
三、 基于BB平台教学中应注意的问题
“随机信号处理”网络课程内容应构成一个完整的、有机的教学系统，应涵盖教学的各个层面，包括课程背景与应用信息、课程的教学大纲、教学日历、相关参考资料、多媒体课件、课堂教学视频录像、在线测试以及互动讨论部分等每一个环节。同时在教学系统完整性的基础上还应考虑易扩展性，以满足增加新内容的需求。
教师对论坛上学生的提问应及时做出答复，并且应该充分地融入到学生的讨论氛围中去。否则会影响学生对此平台的热情，出现逃离此网络课堂的“逃课”现象。因此，提高教师的教学素质和热情，才能有效地利用BB平台进行良好的教学。
页面的参考点的设置不宜过多、过深，应与部分概念描述的适当重复相结合，以减少学生对主干知识理解的中断，利于学生的阅读与理解。同时应开通学生的部分权限，允许学生在BB平台上像面对自己的书一样做自己的笔记和注释，实现一个平台、多个呈现的效果。
四、总结
BB教学平台在“随机信号处理”课程教学中的应用，改革与创新了该课程教学内容、教学方法和教学手段，可以克服只以传统课堂授课的教学模式的不足，开辟了多种有效的师生交流渠道，加强了师生间的互动，对于激发学生的学习积极性、培养学生的创新能力具有积极的作用。BB网络教学平台是高等学校教育现代化、信息化、网络化、数字化教学理念的良好载体，赋予了现代素质教育更深的内涵，必然会得到越来越广泛的、深入的应用。
参考文献：
[1]方勇,刘凯,黄青华.“随机信号分析”课程案例教学的实践[J].电气电子教学学报,2009,(2):102-104.
[2]韩萍,等.信号类课群建设与实践[J].电气电子教学学报,2009,(1):10-11.
（责任编辑：沈清）
关键词：BB平台；随机信号处理；网络教学
作者简介：李君（1977-），男，江西南昌人，中国计量学院信息工程学院，副教授，工学博士，主要研究方向：通信信号处理教学与科研；王秀敏（1963-），女，辽宁锦州人，中国计量学院信息工程学院，教授，工学硕士，主要研究方向：通信操作系统与应用、无线传感器网络和无线接入技术。（浙江 杭州 310018）
基金项目：本文系中国计量学院2008年校重点建设课程项目 “随机信号处理”（项目编号：080008）、中国计量学院高教研究课题（课题编号：HEX200808)的研究成果。
“随机信号处理”是电子信息类专业的主要专业基础课程之一，广泛应用于雷达、通信信号检测等领域，已成为现代信号处理的重要理论基础和有效方法之一。该课程理论性较强，概念比较抽象，公式繁多且复杂，给本科生的学习、理解造成了比较大的困难。
但是，一方面，随着现代技术的高速发展和技术分类的不断细化，在校本科生所需学习的内容日益增多，但课程的学时数相对地不断被压缩。这就使得学生所需掌握的专业知识点的日益增多与课堂教学学时日益减少之间的矛盾较为突出。尤其是“随机信号处理”这种理论性较强的课程所面临的多种矛盾显得更为突出。另一方面，高校招生规模持续扩大，很多高校学生的学习层次分化相当严重，给教师传统的课堂教学模式带来了困难。近年来学生的整体水平和素质有所下滑，在课堂教学课时越来越少的今天，教师不得不放宽教学基本要求，缩小教学知识点范围。同时又有少部分学有余力的学生不满足于课堂基本教学要求，希望在课程学习中能有所拓宽和加深。
为解决教学中的这一突出问题，教师必须创新教学方式和方法，突破传统课堂模式的束缚，因材施教，培养创新人才。因此，探索如何充分利用学生课外时间激发学生对“随机信号处理”课程学习的兴趣，巩固与拓展学生课堂所学的教学模式与方法显得尤为重要。
网络教学或在线教学模式是当今网络技术、计算机技术以及教学理念发展的产物，能很好地拓展传统课堂，构建更为丰富的教学课堂，同时也可以成为师生交流互动，生生交流以及学生自我展示的平台。
为适应教学模式与方法的改革趋势，促进学校的教学建设和教学改革，中国计量学院于2007年引进BB教学平台（Blackboard，电子教育平台）。BB平台是由全球领先的在线教育解决方案供应商毕博（Blackboard）公司开发的世界上最大的网络教学平台之一，是一个支持百万级用户的教学平台，具有功能强大、内容丰富、操作简便等特点，并且能很好地整合图像、动画、视频等多媒体信息，为课程教学的教学手段和教学内容提供了高效的网络环境。因此，BB平台已被如普林斯顿大学、哈佛大学和斯坦福大学等国内外众多知名大学及其他教育机构所认可并采用。
本文分析了利用BB平台开展“随机信号处理”课程教学的优越性，探讨了“随机信号处理”课程教学的设计方案。
一、 利用BB平台进行课程教学的特点与优势
1.有利于“随机信号处理”课程的教学
“随机信号处理”是在电子信息类专业学生学完大学物理、概率论与数理统计、电路分析基础、信号与系统等课程后，开设的一门重要的专业基础课程。该课程涉及知识丰富，理论较为抽象，加之该课程的授课学时已压缩至30学时左右，而学生素质、水平又参差不齐。因此，传统的课堂教学很难达到“随机信号处理”课程的本科教学目标。而BB网络教学可以对此做很好的补充与拓展。这种教学方式可以提供丰富的、远程的、虚拟的教学与学习环境，可以更为便利地利用幻灯片、动画、音频、视频等多媒体信息，可以提供相关知识点的导引，拓展学生的视野和思路，可以不受时间和地点限制为学生答疑和在线辅导等。大大拓宽了“随机信号处理”课程教与学的渠道。
2.有利于加强师生之间的互动交流，提高学生的学习兴趣
“随机信号处理”课程的理论性较强，大部分学生学习起来比较吃力，常常感到枯燥乏味而产生厌烦的心理，这种状态会极大地影响学生的学习效果。因此，加强师生之间的互动交流，及时地消除学生的疑惑，以现实中的应用案例来提高学生学习的兴趣则显得非常重要。
BB网络教学平台可以为课程教学开辟多样的交流渠道，如在线讨论区、每日一问一答区、应用案例区、实验设计区、与随机分布相关的游戏区、以及“有奖”知识抢答区等。这些对加强师生之间、生生之间的交流，明确所学知识点的作用，提高学生的学习兴趣以及激发学生的求知欲都具有积极的作用。而在传统的课堂上，如此丰富多样的交流是很难实现的。
3.有利于课程的考核的合理化
传统的课程考核方式比较单一，基本上是以一卷定乾坤，辅之以平时课堂上教师点名的方式。这种考核方式很容易造成学生为了点名时答到而去教室上课，点名之后又陆续退场的现象。同时容易造成学生平常不学、考前突击的不良学习状态。因此对学生的学习过程和知识点掌握程度很难监管到位。
BB网络教学平台的应用，可以克服传统考核方式的不足，可以更为科学地考核学生的学习情况。利用BB平台可以跟踪每一个登陆学生的页面点击情况、学生所进入页面的停留时间、试题在线测试的完成时间与质量、论坛中提问与解答问题的频度等信息，并生成统计报告，然后与期末考试成绩进行综合加权得到学生的最终成绩。这种考核方式能很好地监管到学生的学习过程和对知识点的掌握程度，更具合理性。
二、 利用BB平台进行“随机信号处理”课程教学的设计
1.揭示概念的来源与背景
对概念来源和背景的清晰了解是理解概念本质的基础。著名物理学家普朗克曾经说过：“科学探索的过程是一张网，网中线与线的每一个交叉点对应着每一个物理概念，只有踩在非常牢固的网节点上才能不断攀向高峰，网节点的牢固程度也就是对概念本质理解的深度。”
因此，“随机信号处理”课程的教师可以在BB平台上适当增加一些相关的伟大学者（如维纳、马尔科夫、泊松等）的生平和成果的介绍，以此展示相关理论的形成过程。这样既可以增加学生的学习兴趣，又可以使学生了解理论概念的来龙去脉，加深他们对概念的理解。
2.充分利用BB平台的优势，增强问题描述中的上下文参考
每个人在学习和工作中都会遇到不明白或不是很明白的问题，这时就会去查阅其他相关的资料，在查阅和参考资料的过程中又会遇到新的问题，然后再进一步查阅其他的资料直到能明白之后回到原问题上来，类似于程序中的递归过程。这一过程的顺利与否对于问题的解决与否至关重要。
因此，教师在BB平台上对概念或是问题的描述中增加些参考点的链接，使得学生在学习中能方便地进入相关的上下文参考。如：在描述泊松过程是非广义平稳过程时，对“泊松”和“非广义平稳过程”做链接，点击“泊松”可以进入对数学家泊松生平和成果介绍的页面，点击“非广义平稳”可以进入非广义平稳信号概念介绍的描述页面，在此页面中又有广义平稳和相关函数等概念的链接。如此，则可使学生能方便、迅速地获得上下文的参考资料，既可以消除学生烦躁的心理，又可以使学生了解概念发展的脉络和多个概念之间的关系，有助于学生对相关问题的深入理解。
3.结合专业背景，联系工程实际设计随机实验
实验对帮助学生加深理解，培养学生的创新能力具有非常重要的作用。对于“随机信号处理”仅仅是在matlab软件中做几个随机数的产生实验是远远不够的。教师可以根据授课学生的专业，在BB平台上增加一些结合专业背景，联系工程实际的实验录像，录像中记录了详细的实验步骤、参数设置和实验结果，以便让学生随时查看，加深学生对相关概念的理解。如对通信专业授课时，笔者利用矢量信号源产生实际TD-SCDMA R7规范中的实际帧信号，利用矢量信号分析仪查看导频信号的时域图和相关性曲线，以及各时隙的同步时间点等，帮助学生清晰地理解随机信号相关性的含义和应用。
4.建设增强师生互动的讨论版
在BB平台上可以建立多种互动机制，如同步的在线讨论区、“有奖”知识抢答区、随机分布相关的游戏区等，异步的每日一问一答区、应用案例区、实验设计区等，同时设立人机交互的在线测试模块。多方位、多层面辅助学生的学习，调动学生学习的热情。在讨论版中应以充分调动学生的热情，激发学生不断探讨的积极性为主。这样，学生在得到老师和其他同学的及时解答以及解答其他同学的疑问时都能加深自己的理解，同时学生在活跃的气氛之下还能被激发出许多新颖的想法，进一步增加学习的兴趣。
三、 基于BB平台教学中应注意的问题
“随机信号处理”网络课程内容应构成一个完整的、有机的教学系统，应涵盖教学的各个层面，包括课程背景与应用信息、课程的教学大纲、教学日历、相关参考资料、多媒体课件、课堂教学视频录像、在线测试以及互动讨论部分等每一个环节。同时在教学系统完整性的基础上还应考虑易扩展性，以满足增加新内容的需求。
教师对论坛上学生的提问应及时做出答复，并且应该充分地融入到学生的讨论氛围中去。否则会影响学生对此平台的热情，出现逃离此网络课堂的“逃课”现象。因此，提高教师的教学素质和热情，才能有效地利用BB平台进行良好的教学。
页面的参考点的设置不宜过多、过深，应与部分概念描述的适当重复相结合，以减少学生对主干知识理解的中断，利于学生的阅读与理解。同时应开通学生的部分权限，允许学生在BB平台上像面对自己的书一样做自己的笔记和注释，实现一个平台、多个呈现的效果。
四、总结
BB教学平台在“随机信号处理”课程教学中的应用，改革与创新了该课程教学内容、教学方法和教学手段，可以克服只以传统课堂授课的教学模式的不足，开辟了多种有效的师生交流渠道，加强了师生间的互动，对于激发学生的学习积极性、培养学生的创新能力具有积极的作用。BB网络教学平台是高等学校教育现代化、信息化、网络化、数字化教学理念的良好载体，赋予了现代素质教育更深的内涵，必然会得到越来越广泛的、深入的应用。
参考文献：
[1]方勇,刘凯,黄青华.“随机信号分析”课程案例教学的实践[J].电气电子教学学报,2009,(2):102-104.
[2]韩萍,等.信号类课群建设与实践[J].电气电子教学学报,2009,(1):10-11.
（责任编辑：沈清）