在7号实验教学综合楼八楼大厅的学习桌旁，经常能看到一位青年教师为学生耐心讲解“数字信号的应用实例”。这位将工程应用融入日常教学的青年教师，就是电气与电子工程学院副教授、第十一届山东省高校青年教师教学比赛一等奖获得者明虎。自2020年承担“数字信号处理及应用”课程教学任务以来，他始终秉持“理论为基、实践为翼”的育人理念，在课程建设、AI教学改革及课程思政融合等方面走出了一条特色鲜明的育人之路。

体系重构：知行合一的教学矩阵

面对“数字信号处理及应用”传统教学中普遍存在的“公式推导多、工程案例少”的问题，明虎构建了“理论+仿真验证+工程应用”的三阶递进式教学模式。

在理论教学层，讲授傅里叶变换等核心知识点时，首先运用5G通信、航天通讯、雷达探测等作为导入，有效激发学生的学习兴趣，独创“信号处理技术发展时间轴”，通过语音去噪、电力谐波监测及心电图等20余个工程案例，使抽象理论具象为可感知的技术演进图谱。在仿真验证层，基于Matlab软件和数字信号处理实验平台，让学生利用DFT的理论仿真分析不同应用场景的频谱信号，用仿真验证理论，进一步加深对知识点的理解。在工程应用层，根据不同章节内容，分别让学生分析真实的雷达回波信号、地震波信号、电力谐波等频谱信号，利用所学知识解决这些信号的各种问题，逐步提高学生分析工程问题和解决工程问题的能力。例如，在窗函数设计FIR滤波器章节，同步展示某型号气象雷达接收回波的信号特征，让学生设计滤波器对该雷达信号进行去噪处理。这个设计实现了从理论到应用的完整知识迁移。

明虎还把科研项目引入教学，让科教统成一体。在讲解DFT应用时，介绍课题组通过分析处理毫米波雷达的信号，有效地反演了低能见度产品，这些产品为我国的低空经济发展具有一定助力。2021级学生张晓阳在课程反馈中写道：“通过‘理论推导-仿真验证-工程应用’的闭环教学模式，我们不仅实现了理论知识到实践应用的无缝衔接，更深刻领悟到工程设计中每一个参数背后所蕴含的严谨的科学精神。”

价值引领：专业课堂的铸魂工程

为了更好体现“数字信号处理及应用”的课程思政，明虎根据不同章节内容，联系我国科技发展、大国工匠、家国情怀等不同思政元素，实现知识传授、价值引领与工程实践的深度融合。在FIR数字滤波器设计章节，以国产055型驱逐舰电子对抗系统为教学载体，通过自适应FIR滤波算法的工程实现解析，对比美军宙斯盾基线系统固定架构，国产算法在复杂电磁环境中实现信号保真度显著提升，抗干扰响应时间压缩至0.3秒，该技术使舰载雷达成为捍卫海疆的“电磁铁幕”。在DFT语音信号处理模块，结合某通信企业突破5G射频芯片“卡脖子”技术历程，剖析自主研制的3nm工艺射频前端模组如何实现40%的信号处理速度跃升与28%的能耗降低，助推我国5G基站全球市场占有率达60%。通过解密某军工单位72次算法迭代日志，量化呈现“每0.1dB信噪比提升对应百次公式推演”的工程师精神。这种“技术参数-工程实践-精神传承”的思政教学模式，让学生深刻体会到国家发展与创新精神、协作意识、奋斗品格的内在统一。

淬火成钢：教学竞赛的赋能效应

在2023年5月至2024年5月为期一年的教学竞赛征程中，明虎经历了从学院选拔到省级决赛的完整淬炼过程。期间，在学校和学院的大力支持下，由省级教学名师、往届竞赛获奖专家组成的指导团队，对明虎进行了系统性的教学能力提升训练。通过每周至少一次的打磨演练、专家一对一的精细化指导，他在教学设计、课件制作、板书设计、教态语言等教学基本功方面进步实现了质的飞跃。特别是在教学内容重构方面，专家团队帮其将教学内容提炼升华，既保持了知识体系的完整性，又突出了教学亮点的呈现。经过严格的训练和反复的打磨，最终明虎在省级教学比赛中脱颖而出，荣获一等奖。赛后经验分享会上，他深有感触地表示：“教学竞赛不是简单的课堂表演，而是对日常教学的高度凝练和升华。通过这次竞赛的历练，我不仅深化了对专业知识的理解，强化了理论联系实际的能力，更重要的是真正领悟了‘以学生为中心’的教学理念。这种成长将持久地反哺我的日常教学，持续提升教学质量。”

赛后，明虎将优化后的教学设计、应用案例及教学理念融入日常课堂教学，用工程应用问题作为引导，不仅增强了学生课堂的参与度，有效提高了学生的学习兴趣、学习效果，而且拓展了不同知识点在当今新科技中的应用，激活了学生的创新意识，激发了学生的爱国情怀，坚定了学生的报国志向。

AI赋能：教学方法的新探索

随着人工智能的不断发展，如何将AI技术运用到教学中并发挥积极作用，是一项具有挑战性的任务。明虎首先利用AI根据“数字信号”知识点的内在联系构建知识图谱，助力学生搭建知识体系。然后，利用AI根据不同的知识点构建应用场景，提高学生的应用能力和创造力。基于大数据库，教学团队利用AI智能搜索建立不同章节的知识库、习题库及不同学校考研真题，动态跟踪和评价学生的学习状态，逐步建立多维的课程评价体系。

明虎通过AI在课程建设中的深入应用和探索，使学生的学习方法呈现多样性，让教学、知识及评价呈现体系性。在课程结束后的学情调查中，学生普遍认为：“明虎老师的课堂生动有趣，将复杂的理论简单具象化，多样的工程案例提高了我们解决工程问题的能力和创新力，大大提高了学习效果。”

铸就新时代工程教育的新范式，明虎通过教学实践生动诠释了“经师易得，人师难求”的教育真谛。他以工程实践为桥梁，以AI技术为助力，将价值塑造、知识传授和能力培养融为一体，打造了具有示范意义的新工科教学范式。正如他常对学生所说的：“真正的工程师，既要精通专业技术，更要心怀家国。”在这种教育理念引领下，他培养出一批批既具扎实专业素养，又怀报国之志的新时代工程技术人才。