專業(yè)課程中引入職業(yè)信息與科研經(jīng)驗的實踐與探索

劉婷

摘要：為了彌補現(xiàn)有專業(yè)課過于書本化和基礎(chǔ)化的缺陷，本文根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，探索了在專業(yè)課教學(xué)中引入產(chǎn)業(yè)動態(tài)與科研進展，不僅能讓學(xué)生了解更多書本以外的信息，而且也有助于學(xué)生更順利地實現(xiàn)從校園向工作或深造方向的轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：專業(yè)課；工業(yè)界；學(xué)術(shù)圈；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）37-0151-02

一、前言與背景

在本科生的課程學(xué)習(xí)中，專業(yè)課程占據(jù)了總課程量極大的比例，是專業(yè)學(xué)習(xí)中最重要的部分，也是專業(yè)知識在教學(xué)中的直接體現(xiàn)。對于繼續(xù)從事本專業(yè)的學(xué)生，無論是就業(yè)抑或是深造，專業(yè)知識掌握程度的好壞直接決定了他們的知識儲備和未來發(fā)展?jié)摿?。因此在本科課程教學(xué)中，加強專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量、夯實學(xué)生基礎(chǔ)都顯得極為重要。

目前雖然各個專業(yè)都非常重視專業(yè)課程的教學(xué)工作，比如對于專業(yè)教材的選擇，國內(nèi)教材的編寫日益受到重視，加上國外經(jīng)典教材的引入，課程體系日趨完善，盡管這些教材能夠給予完善的教學(xué)體系，但是依舊存在僅注重基礎(chǔ)知識，忽略專業(yè)應(yīng)用的不足。對于課堂教學(xué)課程而言，專業(yè)課程的教學(xué)過程往往重視基礎(chǔ)概念的掌握、技術(shù)的了解以及應(yīng)用的前景等等。雖然整個體系能夠不僅顧及基礎(chǔ)，而且兼顧應(yīng)用性，但是一方面由于考核的要求，更由于教學(xué)過程中授課教師更注重基礎(chǔ)知識的傳授，導(dǎo)致專業(yè)課程往往趨同于基礎(chǔ)課程。雖然基于實驗教學(xué)的專業(yè)課程能夠有效彌補課堂教學(xué)專業(yè)課程的一些缺陷，但是眼下的專業(yè)實驗課程也僅是重視現(xiàn)象型實驗，即關(guān)注實驗現(xiàn)象的明顯性，對實驗精度、穩(wěn)定性要求不高。這些專業(yè)課程中的缺陷與不足導(dǎo)致本科學(xué)生與真正的工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈產(chǎn)生脫節(jié)。雖然等待本科學(xué)生進入工作或是研究生階段能夠適應(yīng)這些狀態(tài)，但是這無疑會使得他們浪費更多的時間用于適應(yīng)環(huán)境，對于人才的培養(yǎng)產(chǎn)生限制。

更為重要的是在本科教學(xué)階段，專業(yè)課程的教學(xué)都過于書本化與基礎(chǔ)化，與工業(yè)界和學(xué)術(shù)圈所需知識和能力都有較大差距。本科學(xué)生即使能夠很好地掌握書本知識，但是他們無法獲知工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈真正需求的知識儲備是什么，需要的能力是什么，這也導(dǎo)致了許多本科學(xué)生在考研與求職的選擇中沒有明確的目標(biāo)，另外，在未來的深造或是工作過程中也不能快速適應(yīng)環(huán)境。

為了在專業(yè)課程教學(xué)過程中不僅能夠讓學(xué)生掌握重要的專業(yè)基礎(chǔ)知識，更重要的是讓學(xué)生能夠了解真正的工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈，即了解工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈需要什么樣的知識儲備和能力需求，從而讓學(xué)生根據(jù)自身情況向深造與求職主動分流，并為今后的職業(yè)生涯規(guī)劃打好基礎(chǔ)，本文就在專業(yè)課程中職業(yè)信息與科研經(jīng)驗引入的實踐教學(xué)開展探索，以下，本文將圍繞我們目前開展的課程情況詳細(xì)介紹專業(yè)教學(xué)的內(nèi)容與開展形式。

二、教學(xué)內(nèi)容與開展形式

不同的專業(yè)對于專業(yè)能力培養(yǎng)和專業(yè)知識的講授都存在一定的區(qū)別。本文僅針對筆者所講授的信號與系統(tǒng)課程展開研究。首先信號與系統(tǒng)這門課程是電子信息學(xué)科中重要的專業(yè)性課程，它的基本概念、基本分析方法已經(jīng)滲透到了信息與通信工程、電路與系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)工程、物理電子學(xué)、電氣工程、軍工等領(lǐng)域。這門專業(yè)基礎(chǔ)課程主要圍繞信號的處理與分析開展研究，其重點是信號的時域與頻域分析。這門專業(yè)課程內(nèi)容多，知識體系復(fù)雜，考試難度大，因此本科學(xué)生將大部分精力都花在基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)及課程考試上，而沒有真正認(rèn)識到這門課程的價值及重要性。由于這門課程與工業(yè)界和學(xué)術(shù)圈都有千絲萬縷的關(guān)系，因此，在這門專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過程中，筆者從工業(yè)界和學(xué)術(shù)圈兩個方面擴展這門課程。

在時域信號處理的教學(xué)過程中，在講授清楚基本原理與重點知識的基礎(chǔ)上，筆者詳細(xì)介紹了信號發(fā)生器在工業(yè)界的應(yīng)用。信號發(fā)生器是能夠提供各種頻率、波形和輸出電平信號的設(shè)備，可以用于功能電路測試的信號源或激勵源。雖然本科學(xué)生經(jīng)過電路類課程的學(xué)習(xí)都具有比較扎實的電路知識，但是他們欠缺測試電路的一些專業(yè)知識儲備。因此結(jié)合信號與系統(tǒng)這門課程，首先通過示波器讓學(xué)生直觀看到各種不同的波形，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更為重要的是讓他們直觀了解信號的產(chǎn)生、疊加以及各類運算。在此基礎(chǔ)上，通過開展信號發(fā)生器對功能電路檢測的演示實驗，不僅讓學(xué)生了解響應(yīng)的基本知識，而且了解信號發(fā)生器的應(yīng)用，更是能夠讓他們獲知這門課程在工業(yè)界中的重要應(yīng)用。

在稍后的學(xué)習(xí)中，基于傅里葉變換的頻域分析是這門課程的重點和難點。雖然本科學(xué)生有著工程數(shù)學(xué)中函數(shù)變換的基礎(chǔ)，能夠基本從數(shù)學(xué)角度理解傅里葉變換和頻率的含義，但是這也將這門課程的意義限制于數(shù)學(xué)之中。因此筆者將在工業(yè)界和學(xué)術(shù)圈中都有著廣泛應(yīng)用的傅里葉變換紅外光譜儀的原理和應(yīng)用知識引入其中，它不同于色散型光譜測量的原理，是基于對干涉后的紅外光進行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀。紅外光的干涉信號可以看作是時域信號，而經(jīng)傅里葉變換后的信號便是頻率信號。僅具有工程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的本科學(xué)生難免會難以理解抽象的頻域信息概念，而通過傅里葉變換紅外光譜儀的引入，學(xué)生不僅能夠?qū)︻l域信息有更為直觀的認(rèn)識，而且通過傅里葉變換紅外光譜儀的介紹，學(xué)生在了解其原理的基礎(chǔ)上也獲知了它的應(yīng)用范圍與價值。此外，在頻率分析與處理的教學(xué)過程中，筆者還以信號處理為講授內(nèi)容，基于MATLAB平臺在課堂上講授信號的時域與頻域濾波。在給予學(xué)生直觀印象的同時，也告知他們編程技術(shù)對于工業(yè)界和學(xué)術(shù)圈的重要意義。

最后，在離散信號處理的章節(jié)講授過程中，筆者以數(shù)字圖像處理為例，不僅說明了在現(xiàn)代數(shù)字信號體系中離散信號處理的必要性與重要系，更以數(shù)字圖像處理為核心，介紹了一些學(xué)術(shù)圈和工業(yè)界重要的數(shù)字圖像處理分析技術(shù)，也促使學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí)數(shù)字信號處理，并且提高編程能力，從而為其在未來深造與工作生涯中奠定扎實的基礎(chǔ)。

除了信號與系統(tǒng)課程，筆者還承擔(dān)了數(shù)字圖像處理與現(xiàn)代光學(xué)理論與技術(shù)等課程的講授任務(wù)。在數(shù)字圖像處理課程中，筆者在詳細(xì)介紹圖像去噪、圖像三維重建、圖像識別與加強等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合醫(yī)學(xué)上的電子計算機斷層掃描技術(shù)詳細(xì)介紹了圖像三維層析技術(shù)，有助于學(xué)生了解現(xiàn)代醫(yī)用儀器的原理和構(gòu)造；另外結(jié)合工業(yè)機器視覺詳細(xì)介紹了圖像識別、圖像加強與圖像分析等。在現(xiàn)代光學(xué)理論與技術(shù)課程中，筆者結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計并結(jié)合機械結(jié)構(gòu)加工詳細(xì)探討了工業(yè)界中重要的光機系統(tǒng)設(shè)計。此外還結(jié)合學(xué)術(shù)圈中常用的顯微成像、光譜分析、波前傳感等技術(shù)開展了對光學(xué)干涉、衍射的教學(xué)。這類在學(xué)科專業(yè)課程中引入工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈信息的做法不僅能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的內(nèi)在動力，同時還有助于學(xué)生能夠更加貼近實際工作與研究，為其未來職業(yè)生涯規(guī)劃做好鋪墊。

三、探討與總結(jié)

筆者自開展教學(xué)工作以來，便開始嘗試將職業(yè)信息與科研經(jīng)驗引入專業(yè)課程的教學(xué)工作中，經(jīng)歷了數(shù)年的教學(xué)，并與學(xué)生開展了多次座談，學(xué)生一致反映把工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈信息搬進課堂不僅能夠加深他們對于基礎(chǔ)知識的理解和認(rèn)知，更重要的是他們知道了課程的意義，不僅是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，還有這門課程在未來的工作和深造中能夠帶來什么。同時，參與座談的學(xué)生也反饋在專業(yè)課程中加入職業(yè)信息與科研經(jīng)驗的教學(xué)過程能夠幫助他們進一步了解未來的專業(yè)需求，擴展了他們的視野，促使他們更為合理地選擇未來職業(yè)，及早做好職業(yè)生涯規(guī)劃。但是，受限于筆者知識體系的限制，雖然筆者能夠?qū)W(xué)術(shù)圈的經(jīng)驗傳授給學(xué)生，但是由于筆者不曾有工業(yè)界的經(jīng)驗，授課內(nèi)容還無法原汁原味地體現(xiàn)工業(yè)界的真實情況。這也是學(xué)生所期望的能夠?qū)⒄嬲ぷ髟诠I(yè)界第一線的從業(yè)者請上講臺開展一些教學(xué)工作，目前這樣的嘗試也獲得了一些成果與進展。我們相信，有系統(tǒng)地，并且持續(xù)地將職業(yè)信息與科研經(jīng)驗引入專業(yè)課程的教學(xué)中，通過不同背景、不同知識體系的教師的講授，學(xué)生能夠從不同方向、不同背景全面而又深刻地了解專業(yè)課程在工業(yè)界與學(xué)術(shù)圈的應(yīng)用，能夠有效激發(fā)本科學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，加深專業(yè)課程的認(rèn)知，拓展學(xué)生的眼界，從而有助于本科學(xué)生未來的職業(yè)選擇和發(fā)展。本文也為本科教學(xué)中專業(yè)課程的開展提供了一定的參考。

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