通信工程專業(yè)信號處理課程群建設探究

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［摘要］就現(xiàn)階段我國各高校通信工程專業(yè)信號處理課程設置教學實際情況來看，課程教學存在一些問題，導致學生學習水平難以實現(xiàn)質(zhì)的飛躍?；诖?，將從新工科視角來分析通信工程專業(yè)信號處理課程設置存在的問題，進而探討通信工程專業(yè)信號處理課程群建設與改革的做法，希望對提高通信工程專業(yè)教學水平有所幫助。

［關鍵詞］新工科；通信工程專業(yè)；信號處理課程群；建設

新工科建設是高等教育改革的重要方向，所以各高校應當客觀分析教育教學實際情況，積極探索新工科建設之路，以便提高教育教學的有效性，為國家培養(yǎng)棟梁之材。新工科建設最直接的做法是建設課程群，優(yōu)化課程設置結(jié)構(gòu)，以便增強課程教學的針對性、系統(tǒng)性和有效性，通過良好的教授和培養(yǎng)，強化學生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)。就目前高校各個專業(yè)課程設置實際情況來看，通信工程專業(yè)信號處理課程群建設是非常有意義的，一方面能夠與電子信息工程專業(yè)區(qū)分開來，另一方面能夠明確信號處理課程的側(cè)重點，進而優(yōu)化教學方法，以便提高信號處理課程教學的有效性。

一、通信工程專業(yè)信號處理課程設置存在的問題

從新工科視角審視高校通信工程專業(yè)信號處理課程教學實際情況，不難發(fā)現(xiàn)課程設置存在一些問題，具體表現(xiàn)如下。

（一）關聯(lián)課程內(nèi)容重復或邏輯銜接不夠緊湊

對大多數(shù)高校通信工程專業(yè)信號處理課程設置情況予以了解，確定大多包括信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、MTLAB仿真及系統(tǒng)實現(xiàn)、數(shù)字圖像處理、DSP技術及應用等。進一步了解各門課程教學實際情況，不難發(fā)現(xiàn)學生所學習的內(nèi)容有重復的部分，也有邏輯銜接不緊湊的部分，課程內(nèi)容重復并非不可，雖然有利于學生反復學習與認識，但前提是要明確重復的部分是重要的知識。而從通信工程專業(yè)信號處理課程設置實際情況來看，部分重復內(nèi)容的重要性不強，反復學習不僅會減弱學生的學習興趣，還會浪費學生的學習時間，使之無法有充足的精力和時間專注于重要知識的學習與實踐。課程內(nèi)容邏輯銜接不緊湊，則會讓學生以為某部分知識不重要，從而敷衍學習，如此勢必會導致學生知識體系不完善，還會使學生對信號處理知識理解不夠準確、全面，相應的專業(yè)水平不高。比如信號與系統(tǒng)課程中傅里葉變換為時域和頻域變換的橋梁這部分知識比較重要，是調(diào)制與調(diào)節(jié)的理論基礎，且通信電子線路、通信原理、移動通信等方面都會涉及，但常用信號的傅里葉變換一節(jié)內(nèi)容中僅用一個公式簡單概述，學生未能系統(tǒng)地學習這部分知識，后續(xù)學習通信電子線路、通信原理等課程只會一知半解。

（二）應用類課程偏重理論

通信工程專業(yè)信號處理課程具有理論性和實踐性較強的特點，需要學生在系統(tǒng)掌握理論知識的基礎上反復進行實踐訓練，如此才能達到事半功倍的效果。而對當前信號處理課程教學實際情況予以分析，還會發(fā)現(xiàn)信號處理應用類課程偏重理論體系的完整性，忽略了實踐價值，導致學生在課堂上只能被動地、機械地學量理論知識，甚少有機會獨立思考與操作。就以DSP技術及應用課程來講，其理論部分包括DSP期間的結(jié)構(gòu)特征、軟件體系、編程方法等方面，而應用部分僅為IIR和FIR數(shù)字濾波器的硬件設計；數(shù)字圖像處理課程的理論部分包括數(shù)字圖像的基本含義、數(shù)字圖像形成的原理等方面，應用部分僅為數(shù)字圖像技術應用方法。

（三）實驗課程按單門課程獨立設計

客觀來講，實驗課程應具有綜合性，盡可能地涉及信號處理各方面內(nèi)容，以便學生通過一系列的實驗操作之后能夠?qū)⒏鱾€知識點銜接在一起，靈活地、有效地運用知識解決問題。但對高校通信工程信號處理實驗課程設置實際情況予以分析，不難發(fā)現(xiàn)某些高校所設置的實驗課程僅圍繞信號處理重點知識來創(chuàng)編實驗題目，導致學生在實驗操作過程中難以系統(tǒng)地復習和運用信號處理知識，勢必會導致學生通信專業(yè)水平不高。

二、新工科背景下通信工程專業(yè)信號處理課程群建設的必要性

所謂課程群是指將若干具有關聯(lián)性和銜接關系，能夠相互支撐、補充或強化的單門課程通過優(yōu)化整合后形成的課程群體。設置課程群是深化本科教學改革的具體舉措，有利于深化教育教學，全方位、深入地教授和培養(yǎng)學生，讓學生系統(tǒng)地學習知識，并在此基礎上進行實踐訓練，勢必能夠更加扎實地掌握專業(yè)知識，同時增強學生個人能力、個人素質(zhì)，促進學生的全面成長與發(fā)展。新工科建設即為高等教育改革和發(fā)展的方向，這就意味著高校應合理地調(diào)整專業(yè)課程及教學，使之符合新工科建設要求，為培養(yǎng)與時俱進的綜合型人才創(chuàng)造條件。基于此，在現(xiàn)階段諸多通信工程專業(yè)信號處理課程設置不合理，導致專業(yè)教學針對性、有效性不強的情況下，應以新工科建設為背景積極探索通信工程專業(yè)信號處理課程群建設之路，強化信號處理課程之間的聯(lián)系，以便學生能夠系統(tǒng)地學習通信工程專業(yè)。通信工程信號處理課程群建設，可以與其他專業(yè)相似課程內(nèi)容區(qū)分開來，并且系統(tǒng)地梳理信號處理的核心課程及輔助課程，讓學生可以有側(cè)重地學習信號處理知識，既能減輕學生的學習壓力，又能夠提高學習效率。比如電子信息工程專業(yè)與通信工程專業(yè)均設置了信號處理課程，但電子信息工程專業(yè)將數(shù)字圖像處理、語音信號處理、數(shù)字信號處理、信號與系統(tǒng)等課程設為核心課程，而通信工程專業(yè)僅將信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號設為核心課程。此種情況下，設置課程群就顯得尤為必要，既可明確通信工程專業(yè)信號處理的重點，又能夠方便教師合理地安排課程內(nèi)容，且有效銜接信號處理知識，讓學生既可以有側(cè)重性地學習知識，又能系統(tǒng)地掌握知識。

三、新工科背景下通信工程專業(yè)信號處理課程群改革

基于新工科背景下通信工程專業(yè)信號處理課程群的實施，可以幫助學生建立系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，為未來學生靈活、有效地解決通信工程專業(yè)問題奠定基礎。那么，如何進行通信工程專業(yè)信號處理課程群建設與改革呢？

（一）優(yōu)化課程體系及教學內(nèi)容

1.優(yōu)化課程體系打造邏輯性強、系統(tǒng)性強、知識結(jié)構(gòu)完善的信息處理課程群，首先需要教師對通信工程信號處理知識進行深入的研究，梳理重點知識、基礎知識、難點知識以及知識結(jié)構(gòu)，在此基礎上對涵蓋知識點的課程進行合理劃分，比如數(shù)字信號處理、信號與系統(tǒng)均為通信工程專業(yè)的核心課程，信號處理課程群的基礎部分；數(shù)字圖像處理、DSP技術及應用均為實踐課程。在此基礎上合理地搭建通信工程信號處理課程體系。2.優(yōu)化教學內(nèi)容上文已經(jīng)說明通信工程專業(yè)信號處理課程教學存在的缺點是課程內(nèi)容重復，銜接不緊密。為了切實有效地解決這一問題，提高信號處理課程教學的有效性，需要進一步優(yōu)化課程內(nèi)容。也就是組建課程小組，多名任課教師共同梳理通信處理課程內(nèi)容，將重復知識點和銜接知識摘出來，分析重復知識點在各個課程中設置的重要程度，進而適當刪除部分課程中的重復知識點，優(yōu)化課程內(nèi)容；分析信號處理課程中銜接知識概述情況，如若存在概述內(nèi)容不嚴謹、不具體的情況，應進一步優(yōu)化課程內(nèi)容。在此基礎上教師合理地設置核心課程教學活動、實踐教學活動，勢必能夠組織學生有效地、系統(tǒng)地學習信號處理知識，并且利用知識進行實驗操作，最終達到融會貫通的狀態(tài)。

（二）改革教學方法

對以往高校通信工程信號處理課程教學實際情況予以分析，發(fā)現(xiàn)部分教師習慣運用傳統(tǒng)教學方法教授學生知識，比如實施灌輸式教學或“一刀切”教學，導致學生被動地、機械地學量理論知識，難以真正理解和吸收知識，更無法做到靈活運用所學知識解決實際問題。為了改變此種局面，除了構(gòu)建通信工程信號處理課程群之外，還應積極改革教學方法。1.實施多媒體教學法積極引用多媒體技術、互聯(lián)網(wǎng)技術來創(chuàng)新信號處理課程教學，實現(xiàn)板書、多媒體及互聯(lián)網(wǎng)三者相結(jié)合的課堂教學。在課堂上運用板書的方式將理論知識呈現(xiàn)在學生面前，以便學生緊跟教師教學思路學習理論知識；在此基礎上利用多媒體技術和互聯(lián)網(wǎng)技術來展開互動教學，比如通過圖片或視頻資料解釋理論知識，讓學生更加直觀地、有效地學習，提升學習效果。2.學生參與課程講授學生作為課程教學的主體，他們不僅需要輸入知識，還應輸出知識，如此才能檢驗自身知識掌握是否扎實，發(fā)現(xiàn)自身學習不足，以便后續(xù)有針對性地學習，逐漸彌補不足。而要想真正做到這一點，需要教師為學生創(chuàng)造課程講授的機會。比如課前安排某位學生負責某節(jié)課程內(nèi)容的講授，讓學生做好準備工作，之后在課堂上進行講授；再比如教師布置習題之后，讓某位學生到講臺上講解習題解答的步驟及涉及的知識點。3.鼓勵學生探究式學習通信工程專業(yè)信號處理課程的邏輯性較強，需要學生獨立思考，準確地理解知識，之后才能靈活地運用知識解決實際問題。基于此，課程教學中還可以鼓勵學生進行探究式學習，也就是教師結(jié)合課程內(nèi)容及學生的實際情況，創(chuàng)設某一主題并設置相應的學習任務，讓學生以小組的形式進行課程知識學習，之后嘗試運用知識解決問題，得出答案。這一過程中能夠鍛煉學生獨立思考的能力并強化學生的學習能力。

（三）創(chuàng)新實踐教學模式

實踐教學是通信工程專業(yè)信號處理課程教學的重要組成部分，如若不能且有效地解決實踐教學問題，那么通信工程專業(yè)教學效果勢必大打折扣。如何解決實踐教學不足呢？要創(chuàng)新實踐教學模式，也就是構(gòu)建三平臺、多層面的階梯式實踐教學模式。此種實踐教學模式實施的前提條件是教師應樹立CDIO工程教學模式理念，客觀地分析以往實驗教學存在的問題，進而從新工科建設的視角來創(chuàng)新實驗室、實驗教學體系及實驗教學方法。另外，還應根據(jù)實驗教學需要合理構(gòu)建專業(yè)的實驗平臺、基礎實驗平臺及創(chuàng)新實驗平臺。

四、結(jié)語

在我國越來越重視綜合型人才培養(yǎng)的當下，諸多高校存在專業(yè)課程設置及教學不合理的問題，導致專業(yè)教學效果不佳，難以實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。就以通信工程專業(yè)來講，通信工程專業(yè)信號處理課程設置存在課程內(nèi)容重復、課程內(nèi)容銜接不緊湊等問題。對此，應積極推進課程群建設及教學改革。

參考文獻：

［1］張曉，張楠楠，蔣霞.以能力培養(yǎng)為導向的通信工程專業(yè)基礎課程群建設研究與實踐［J］.電腦知識與技術，2017（21）.

［2］蔣立新.“信號與信息處理”課程群的建設探討［J］.電腦迷，2018（4）.

［3］張文，蔡燕.電子信息類專業(yè)信號處理課程群的建設研究［J］.教育教學論壇，2019（36）.

［4］張妍，王化群，張華.現(xiàn)代通信技術類課程群建設初探［J］.牡丹江大學學報，2011（12）.

作者:吳海燕 單位:鄭州西亞斯學院