高校電子信息專業(yè)課程教學(xué)特點(diǎn)分析

【摘 要】本文針對(duì)高等學(xué)校電子信息專業(yè)本科教學(xué)課程改革面臨的挑戰(zhàn)，選擇信號(hào)處理課程的教學(xué)特點(diǎn)作為研究對(duì)象，對(duì)高校本科電子信息專業(yè)核心課程的教學(xué)特點(diǎn)做了分析，通過分析該課程的特點(diǎn)，對(duì)開展研究型創(chuàng)新教學(xué)具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)模式 教學(xué)實(shí)踐 信號(hào)處理

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）26-0068-02

隨著探究式教學(xué)在我國中小學(xué)教育及高校教學(xué)改革中的實(shí)踐，逐步暴露出長期以來本科教育教學(xué)模式制約著大學(xué)本科教育發(fā)展的事實(shí)。目前高校以教師為主導(dǎo)的“課堂講授式”教學(xué)模式依然占主導(dǎo)地位，創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)成為高校教育改革面臨的首要任務(wù)。本科的教學(xué)質(zhì)量關(guān)系到大學(xué)的建設(shè)和發(fā)展前景，能夠有效地推進(jìn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革，推進(jìn)研究型和啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，是高校教學(xué)工作中一項(xiàng)重要的課題。目前，從國內(nèi)這方面的研究來看，主要從兩個(gè)方面著手：一是研究國外的教學(xué)理論，進(jìn)一步從中汲取有益于我國高等教育的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和做法；二是從各高校本身特點(diǎn)入手，從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)進(jìn)行實(shí)踐和總結(jié)改善。

2013年我國部分高校陸續(xù)啟動(dòng)MOOCs課程建設(shè)，這對(duì)我國高校傳統(tǒng)教學(xué)模式又是一次沖擊，深化課堂教學(xué)改革，突出個(gè)性化教學(xué)方式，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和實(shí)用型人才的教學(xué)目的更加明確。這要求高校教師對(duì)本專業(yè)課程教學(xué)做出深入的思考和反思，不僅對(duì)課程的內(nèi)容提出要求，而且對(duì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)提出更高要求，要能夠在課堂中體現(xiàn)教學(xué)的藝術(shù)價(jià)值，體現(xiàn)課程的實(shí)用價(jià)值，體現(xiàn)學(xué)生的主導(dǎo)價(jià)值。

研究型教學(xué)理念需要教師站在學(xué)生的角度，在課前對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充分的思考，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)過程，思考可能存在的教學(xué)問題，以及如何解決，課后的教學(xué)反思也是很重要的。在實(shí)施研究型教學(xué)過程中還需要注意的幾個(gè)方面：一是如何將研究型課外教學(xué)與研究型課堂教學(xué)有機(jī)的結(jié)合；二是如何針對(duì)不同專業(yè)的課程體系做專項(xiàng)的研究型教學(xué)模式體系的探索；三是如何將支持研究型教學(xué)的保障機(jī)制有效地嵌入到高校教學(xué)中來。

針對(duì)以上幾個(gè)方面的問題，筆者以電子信息專業(yè)的基礎(chǔ)研究方向——信號(hào)處理類課程為研究性教學(xué)方向，對(duì)信號(hào)處理類課程教學(xué)改革中存在的問題和教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注意的問題做了幾點(diǎn)分析。

電子信息專業(yè)本科教學(xué)的主要幾個(gè)方向包括：電路系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。而信號(hào)處理類課程如信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理等均為電子信息專業(yè)的基礎(chǔ)課程，如何將其與平行開設(shè)的課程以及前期與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系在教學(xué)中很好地體現(xiàn)出來，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和明確學(xué)習(xí)方向的重點(diǎn)所在。

信號(hào)處理類課程是電子信息專業(yè)的核心課程，筆者在多年的教學(xué)中總結(jié)了以下特點(diǎn)。

一 理論性——強(qiáng)調(diào)以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的理論性學(xué)習(xí)

以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)是信號(hào)處理類課程的共同特點(diǎn)。本科階段經(jīng)典的數(shù)字信號(hào)處理課程的教學(xué)在教材編排體系中必須首先以復(fù)變函數(shù)的傅里葉變換為基礎(chǔ)，快速傅里葉變換（FFT）為理論依據(jù)，經(jīng)典的數(shù)學(xué)圖形分析方法——頻譜分析法為手段，針對(duì)兩類經(jīng)典濾波器——無限長單位脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器和有限長單位脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器的設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)和基礎(chǔ)應(yīng)用。哈爾濱工業(yè)大學(xué)趙希文等人在該校多年的實(shí)踐應(yīng)用中得出，大學(xué)生在創(chuàng)新性學(xué)習(xí)培養(yǎng)中需要以厚重的基礎(chǔ)理論知識(shí)來突破思維的束縛。數(shù)字信號(hào)處理作為電子信息專業(yè)的核心課程，其理論基礎(chǔ)知識(shí)也是需要加強(qiáng)理解的。

二 實(shí)踐性——課堂教學(xué)內(nèi)容以實(shí)踐應(yīng)用為導(dǎo)向

數(shù)字信號(hào)處理課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)在通信電子系統(tǒng)中需要增強(qiáng)或者濾除的方法和實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的問題，注重實(shí)踐性和可操作性。傳統(tǒng)教學(xué)課程需要革新的幾個(gè)方面，內(nèi)容上突出新的研究成果，形態(tài)上突出以問題為中心，實(shí)施中注意課程的生成性，結(jié)構(gòu)中加大課外科研課程。根據(jù)以上的課程革新要求，在課堂內(nèi)容中需要加入與信號(hào)處理相關(guān)的新的研究成果，在課時(shí)要求上需要加設(shè)課外教學(xué)時(shí)間。

三 關(guān)聯(lián)性——注重教學(xué)內(nèi)容的橫向與縱向關(guān)聯(lián)

數(shù)字信號(hào)處理課程的內(nèi)容建立在數(shù)學(xué)以及信號(hào)與系統(tǒng)、電路等課程的基礎(chǔ)上，同時(shí)與同時(shí)期開設(shè)的高頻電路、通信原理等一些課程有著不可分割的聯(lián)系，比如：濾波器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用在本課程中是重點(diǎn)講解的內(nèi)容，其在電路系統(tǒng)中的作用非常重要；無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器在數(shù)據(jù)通信的時(shí)鐘恢復(fù)中也有重要作用；濾波器還有對(duì)含噪圖像去噪的功能，等等。在授課過程中，若只顧及到本課程的內(nèi)容，顯然是不能充分展示出數(shù)字信號(hào)處理課程的重要作用，同時(shí)也不能夠充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，在理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)中充分考慮數(shù)字信號(hào)處理課程的前期基礎(chǔ)課程、后續(xù)實(shí)踐課程中相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)以及相關(guān)課程涉及的實(shí)踐應(yīng)用。實(shí)踐證明，理論的講解中穿插實(shí)際應(yīng)用的例子，學(xué)生的課堂表現(xiàn)會(huì)有很大不同。

四 創(chuàng)新性——教學(xué)以鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維為目標(biāo)

創(chuàng)新是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的過程。學(xué)生通過興趣選題、小組討論、文獻(xiàn)資料查閱、分析知識(shí)點(diǎn)、設(shè)計(jì)思路的形成、小組協(xié)調(diào)合作完成。在此過程中不僅檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)已學(xué)理論知識(shí)的掌握和理解程度，還學(xué)習(xí)到了其他人對(duì)本課題的不同思路，在汲取了他人方法的基礎(chǔ)上，通過小組討論，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，在長期的教學(xué)過程中使創(chuàng)新思考成為一種習(xí)慣，同時(shí)教育學(xué)生做一個(gè)科學(xué)上誠實(shí)守信的人。

五 實(shí)踐性——不拘泥于幾本固定教學(xué)參考書的教學(xué)內(nèi)容和理念，努力鼓勵(lì)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容在實(shí)際應(yīng)用中使用的主動(dòng)性

作為教學(xué)過程本身不只是對(duì)知識(shí)的傳授，更多的是教授學(xué)生在合適的時(shí)候應(yīng)用所學(xué)知識(shí)合理地解決面臨的問題。數(shù)字信號(hào)處理課程的課堂內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，建議教師不論所學(xué)內(nèi)容的難易程度如何，應(yīng)在課前充分地實(shí)踐，在課堂中分享實(shí)踐感想，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐的興趣和思考，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的學(xué)習(xí)習(xí)慣。從這一點(diǎn)來說，要求教師充分將教學(xué)內(nèi)容作為一項(xiàng)教學(xué)研究工作，融入到平時(shí)的工作和教學(xué)思考中去。教學(xué)過程的提升不僅是一項(xiàng)理論研究，更多的是應(yīng)用實(shí)踐過程。數(shù)字信號(hào)處理課程以其在通信、信息處理、智能學(xué)科等學(xué)科所占有的重要地位，需要教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中融入實(shí)踐課程的輔助，包括高級(jí)語言的應(yīng)用能力、數(shù)學(xué)建模仿真能力的培養(yǎng)。以此為基礎(chǔ)，最終能夠做到創(chuàng)新思想的成功實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)以上特征，信號(hào)處理課程的高等教育教學(xué)改革和課程建設(shè)工作既要保持傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，又要注重信號(hào)處理課程不斷發(fā)展的特征，保證其知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性和創(chuàng)新性，能夠針對(duì)不同基礎(chǔ)的大學(xué)生，在不同教學(xué)目的指導(dǎo)下，做到教學(xué)課堂的靈活性、課下練習(xí)的時(shí)效性、課余實(shí)踐的自主性。

本文通過對(duì)信號(hào)處理課程特征的分析和探討，突出教學(xué)方式的重要性，在深化課堂教學(xué)改革和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面，需要高校教師不斷更新專業(yè)知識(shí)，注重知識(shí)的實(shí)用性，勇于鉆研專業(yè)的同時(shí)，把更多的精力集中在如何傳授知識(shí)的研究上來，教學(xué)過程不僅包含課前的教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂的教學(xué)過程，更加重要的是課后的教學(xué)反思，要不斷積累課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提升教學(xué)能力。

電子信息技術(shù)專業(yè)是一門注重實(shí)踐應(yīng)用型的學(xué)科，以上所分析的五個(gè)特點(diǎn)，對(duì)專業(yè)教師和學(xué)生來說，都需要通過努力和相互的配合才能達(dá)到預(yù)期的目的。教師在教學(xué)過程中要勤于思考和探索新的方法，通過課堂和課后多種方式吸引學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，并能夠使學(xué)生形成主動(dòng)思考知識(shí)點(diǎn)的實(shí)踐應(yīng)用的習(xí)慣性思維。在教師的科研中帶動(dòng)一部分學(xué)生提前學(xué)習(xí)和了解電子信息科學(xué)技術(shù)專業(yè)的前沿研究狀況，使學(xué)生不茫然，而且對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)前景有充分的認(rèn)識(shí)和自信。電子信息專業(yè)在目前的就業(yè)形勢(shì)中表現(xiàn)出它本身的優(yōu)勢(shì)，尤其在新疆等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域逐步表現(xiàn)出對(duì)電子信息專業(yè)人才的較高需求，部分就業(yè)單位對(duì)畢業(yè)生的要求直接、目的性強(qiáng)，針對(duì)這種就業(yè)局勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的一線專業(yè)教師在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，需要不斷地探索社會(huì)信息化歷程中的變化，從而準(zhǔn)確地判斷社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和手段進(jìn)行大刀闊斧的改革，以適應(yīng)和跟上社會(huì)對(duì)人才要求的步伐。

參考文獻(xiàn)

[1]吳維仲、關(guān)曉輝、曲朝陽.“慕課”浪潮引發(fā)的高校教學(xué)改革思考[J].東北師范大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2015（2）

[2]趙希文、李旦、朱寧.大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與高校課程改革[J].中國大學(xué)教學(xué)，2008（12）

[3]嚴(yán)啟英.關(guān)注高校研究性教學(xué)提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力——我國高等院校研究性教學(xué)研究回瞻及展望[J].高教論壇，2009（3）

[4]龔彥忠.我國研究型大學(xué)本科教育研究性教學(xué)理論的構(gòu)建[D].西安電子科技大學(xué)，2007

〔責(zé)任編輯：林勁〕