新工科雙創(chuàng)能力培養(yǎng)的信號(hào)處理課程實(shí)踐

羅玉玲 李自立 何富運(yùn) 丘森輝 覃英華

(廣西師范大學(xué) 電子工程學(xué)院， 桂林 541004)

為確保未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中雙創(chuàng)型人才的需求得到滿足，自2017年2月以來教育部積極推進(jìn)新工科的建設(shè)，先后發(fā)布了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的戰(zhàn)略措施。與傳統(tǒng)工科專業(yè)人才相比，新工科建設(shè)背景下培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才主要包含了新興產(chǎn)業(yè)人才、交叉復(fù)合型人才以及可持續(xù)競(jìng)爭人才等[1]。此外，2010年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(2010-2020年)也在第2條中指出“關(guān)注學(xué)生不同特點(diǎn)和個(gè)性差異，發(fā)展每一個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)潛能”，同時(shí)中共中央、國務(wù)院在《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》中強(qiáng)調(diào)“教育要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)”。由此可見，以學(xué)生的個(gè)性發(fā)展特征為導(dǎo)向的雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)是國家高等教育改革和發(fā)展的重點(diǎn)，將會(huì)更加適應(yīng)未來新興產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[2]。新工科建設(shè)背景下的新興專業(yè)主要以互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)學(xué)科為基礎(chǔ)，它們都建立在扎實(shí)的專業(yè)實(shí)踐技術(shù)與技能基礎(chǔ)上，故具備良好的專業(yè)內(nèi)涵是新工科建設(shè)背景下雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)的基石。

對(duì)新工科而言，信號(hào)處理系列課程(如“信號(hào)與系統(tǒng)”“自動(dòng)控制原理”和“數(shù)字信號(hào)處理”等)就是專業(yè)內(nèi)涵的體現(xiàn)，其專業(yè)知識(shí)的熟練掌握和靈活應(yīng)用對(duì)加強(qiáng)雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)起到舉足輕重的作用，對(duì)大學(xué)生不管是在科研創(chuàng)新能力還是職業(yè)能力發(fā)展方面都意義非凡。信號(hào)處理系列課程作為新工科建設(shè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，上承“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”等基礎(chǔ)理論課程，下啟“工業(yè)設(shè)計(jì)”“人工智能”等創(chuàng)新實(shí)踐課程[3]，對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新思維激發(fā)與創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)具有重要作用。然而由于該系列課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)[4]，大學(xué)生學(xué)習(xí)情況表現(xiàn)普遍不理想。與純工程類課程相比，信號(hào)處理系列課程特點(diǎn)有：①理論深度較強(qiáng)，要求大學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；②概念抽象、公式繁瑣，需較強(qiáng)的理解、分析和總結(jié)能力；③知識(shí)面廣，要求大學(xué)生有一定的綜合能力，能理論聯(lián)系實(shí)踐[5-6]。因此，大學(xué)生普遍存在信號(hào)處理系列課程難學(xué)的心理暗示，從而削弱了大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而錯(cuò)失了大學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)的建立與培養(yǎng)。

實(shí)踐教學(xué)作為課程教學(xué)體系中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐動(dòng)手能力、工程意識(shí)等綜合素質(zhì)都起到重要作用。因此，通過信號(hào)處理系列課程的實(shí)踐教學(xué)改革來加強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)新工科建設(shè)下的雙創(chuàng)型人才。課程實(shí)踐教學(xué)主要體現(xiàn)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)、問題辯論、課題探究和考察體驗(yàn)四種形式[7]。目前，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，大部分高等院校主要采用Matlab、LabView等仿真軟件，由教師演示實(shí)驗(yàn)來開展，往往導(dǎo)致大學(xué)生只能單純地理解程序、記憶知識(shí)，無法真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為此，以新工科背景下信號(hào)處理系列課程的實(shí)踐教學(xué)改革為目標(biāo)，結(jié)合課內(nèi)與課外實(shí)踐教學(xué)交叉模式，構(gòu)建以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為核心的實(shí)踐教學(xué)體系。

1 課內(nèi)外交叉實(shí)踐教學(xué)體系

當(dāng)今社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的要求趨向于學(xué)科交叉、知識(shí)融合和技術(shù)集成的綜合知識(shí)體系，這一趨勢(shì)決定了需要不斷提高自身的綜合素質(zhì)和綜合技能，要求具備知識(shí)創(chuàng)新、能力創(chuàng)新、思維創(chuàng)新等多方面的能力。因此，基于雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)目標(biāo)的新工科信號(hào)處理系列課程的實(shí)踐教學(xué)研究與探索是當(dāng)前電子信息類人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。根據(jù)廣西師范大學(xué)電子工程學(xué)院信號(hào)處理系列課程依托的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)“電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”“電子信息專業(yè)群”和“電子信息創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)育人平臺(tái)”的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，聯(lián)合學(xué)校、政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的共享資源，構(gòu)建了一個(gè)課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與課外實(shí)踐教學(xué)相互交叉相互融合的實(shí)踐教學(xué)體系，圖1所示為該教學(xué)體系的具體內(nèi)容，分為課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)和課外實(shí)踐教學(xué)兩部分，同時(shí)每一部分包括基礎(chǔ)和提升兩個(gè)階段?；A(chǔ)階段著重加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握，課內(nèi)主要學(xué)習(xí)常見信號(hào)及系統(tǒng)的性質(zhì)、傅里葉變換、模擬濾波器設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論，課外主要開展以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：系統(tǒng)響應(yīng)及系統(tǒng)穩(wěn)定性、時(shí)域采樣及頻域采樣、FFT對(duì)信號(hào)作頻譜分析、模擬濾波器的軟件實(shí)現(xiàn)等，通過這些實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生掌握基本的分析方法。提高階段著重培養(yǎng)大學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力，課內(nèi)主要學(xué)習(xí)模擬濾波器設(shè)計(jì)、自適應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)、語音及圖像信號(hào)處理等應(yīng)用性較廣的理論知識(shí)，掌握設(shè)計(jì)思路和方法，課外主要結(jié)合信號(hào)處理理論在語音、圖像、通信等領(lǐng)域的應(yīng)用，以前期理論知識(shí)及分析方法為基礎(chǔ)，通過小項(xiàng)目、小課題的形式開展更深入的實(shí)踐學(xué)習(xí)。因此通過上述課內(nèi)外交叉融合互補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)，理論基礎(chǔ)和實(shí)踐提升層層遞進(jìn)，激發(fā)大學(xué)生專業(yè)興趣，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。該體系具有模塊化、層次化、開放化和綜合化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容融合互補(bǔ)，實(shí)驗(yàn)手段軟硬結(jié)合，技能訓(xùn)練循序漸進(jìn)[8]，雙創(chuàng)能力不斷提升。

圖1 課內(nèi)外交叉實(shí)踐教學(xué)體系

圖2所示為各實(shí)踐教學(xué)模塊之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)著重培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)信號(hào)與信息處理相關(guān)知識(shí)的基本理論與核心內(nèi)容的理解與掌握，啟迪獨(dú)立思考的創(chuàng)新精神；課外實(shí)踐教學(xué)重在提高大學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力，注重探索性與創(chuàng)造性。二者協(xié)調(diào)共進(jìn)、相互貫通、相互融合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

圖2 實(shí)踐教學(xué)模塊之間的關(guān)系

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合所招收大學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需求與地方辦學(xué)特色，按照構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)方案的基本要求，綜合運(yùn)用實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)手段和方法，加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)核心理論知識(shí)的掌握和應(yīng)用，同時(shí)借鑒國際與之相關(guān)的領(lǐng)先教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)在科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的理解能力，開闊科研創(chuàng)新眼界，拓寬未來發(fā)展路線。同時(shí)通過協(xié)同合作育人方式，深化產(chǎn)學(xué)研合作，開啟大學(xué)生科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、自主創(chuàng)業(yè)的綜合素質(zhì)發(fā)展。

2 課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)模式

課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)是信號(hào)處理系列課程實(shí)踐教學(xué)的主體，對(duì)理論教學(xué)進(jìn)行有效補(bǔ)充，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)凸顯出知識(shí)的交叉、融合與應(yīng)用。從圖2中可以看出課程實(shí)踐教學(xué)可以采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)、問題辯論和課題探究三種方式進(jìn)行開展，可以有效提升大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間主要安排在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，開展具有設(shè)計(jì)性或綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用基礎(chǔ)性、層次化、綜合性、交叉性、先進(jìn)性、啟發(fā)性的軟硬件交叉結(jié)合模式[9]以便于整體優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為4個(gè)層次3個(gè)階段：①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。此部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括基本函數(shù)、基本系統(tǒng)和基本算法的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)大學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解。包括基本信號(hào)的生成與運(yùn)算、基本系統(tǒng)建模、分析與仿真、頻域變換及應(yīng)用等。②系統(tǒng)模擬性實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)階段主要培養(yǎng)大學(xué)生利用理論知識(shí)對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析和解決的能力，進(jìn)一步鞏固大學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的掌握與運(yùn)用。采用模塊化課題，讓大學(xué)生獨(dú)立或組隊(duì)完成單個(gè)簡單信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證。以“語音去噪”課題為例，大學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)信號(hào)與信息處理方面知識(shí)的掌握程度，設(shè)計(jì)相應(yīng)的語音信號(hào)采集模塊和語音信號(hào)分析模塊。通過單個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與多個(gè)模塊的集成，鍛煉大學(xué)生獨(dú)立思考與動(dòng)手能力[10]。③專業(yè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在具備良好的專業(yè)技術(shù)技能基礎(chǔ)上，采用開放式的課題，強(qiáng)化大學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用及系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具的實(shí)訓(xùn)能力。還是以“語音去噪”課題為例，實(shí)驗(yàn)主要目標(biāo)是選擇或優(yōu)化相關(guān)經(jīng)典去噪算法，通過軟件仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性，借助硬件平臺(tái)(單片機(jī)、FPGA等)進(jìn)行系統(tǒng)搭建與驗(yàn)證。④創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)。主要培養(yǎng)大學(xué)生的理論創(chuàng)新與實(shí)踐動(dòng)手能力。以“語音去噪”課題為例，要求大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)調(diào)研、文獻(xiàn)檢索與資料收集，結(jié)合個(gè)人專業(yè)優(yōu)勢(shì)，整理思路得出創(chuàng)新性的語音去噪方案，通過軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證效果。這一層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新精神，并挖掘潛在的創(chuàng)業(yè)能力，并且從單一課程內(nèi)容設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗾n程知識(shí)點(diǎn)的銜接和融合[8]。第一層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)是基礎(chǔ)階段；第二、三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于知識(shí)強(qiáng)化階段；第四層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)則屬于創(chuàng)新階段，各層次之間具有內(nèi)在的邏輯關(guān)系[11]，既相對(duì)獨(dú)立，又相互聯(lián)系，并具有循序漸進(jìn)、相互交叉相互補(bǔ)充的特點(diǎn)，對(duì)知識(shí)體系的理解、掌握、應(yīng)用與創(chuàng)新有著重要的作用。

2.2 問題辯論模式

信號(hào)處理系列課程屬于基礎(chǔ)理論課程，課堂理論教學(xué)比重偏高，與實(shí)踐類課程相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式也相對(duì)較少。因此，應(yīng)開展關(guān)于信號(hào)處理系列課程的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)科研問題辯論環(huán)節(jié)，以便將理論課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合。問題辯論作為實(shí)踐教學(xué)的形式，可以打破教師為中心的傳統(tǒng)，以學(xué)生為主體，實(shí)現(xiàn)由無問題教學(xué)轉(zhuǎn)向問題式教學(xué)，發(fā)展學(xué)生質(zhì)疑問難的意識(shí)與能力[7]。以“信號(hào)與系統(tǒng)”課程為例，對(duì)于奈奎斯特時(shí)域采樣定理，提出問題“模擬信號(hào)離散化處理時(shí)必須滿足什么條件才能保證信號(hào)恢復(fù)不失真”，進(jìn)而展開對(duì)知識(shí)點(diǎn)的討論。一方面，問題辯論式模式可以激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，提高主動(dòng)積極性；另一方面，這種模式有效拓展大學(xué)生的學(xué)習(xí)思維模式，并啟發(fā)大學(xué)生對(duì)新知識(shí)的求知欲望。

2.3 課題探究模式

信號(hào)處理系列課程的實(shí)踐教學(xué)是眾多理論創(chuàng)新、實(shí)踐創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的源動(dòng)力[12]，它蘊(yùn)含著相關(guān)交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并具有融會(huì)貫通的應(yīng)用技能。新工科內(nèi)涵建設(shè)與信號(hào)與信息處理技術(shù)息息相關(guān)，如金融市場(chǎng)、電子芯片開發(fā)、類腦人工智能等科學(xué)研究都離不開信號(hào)與信息處理技術(shù)。因此，信號(hào)處理系列課程的實(shí)踐教學(xué)可以采用課題探究模式，這種教學(xué)手段不受教學(xué)空間的限制。教師在專業(yè)基礎(chǔ)上，以科研課題或競(jìng)賽題目的方式給大學(xué)生留出自由探索與思考的空間，讓其獨(dú)立完成，提升大學(xué)生的實(shí)踐綜合能力。課題探究模式不僅加快大學(xué)生的學(xué)習(xí)速度，而且啟迪大學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉并提高了大學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的綜合能力。此外，科研課題或是競(jìng)賽題目需要大學(xué)生進(jìn)行大量相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)或?qū)I(yè)技術(shù)手冊(cè)的閱讀、整理與記錄。文獻(xiàn)檢索與資料整理也規(guī)范了大學(xué)生的寫作、論述與組織能力[12]。

3 課外實(shí)踐教學(xué)模式

課外實(shí)踐教學(xué)靈活度高，教學(xué)空間廣、教學(xué)手段多元化，便于信號(hào)處理系列課程的實(shí)踐教學(xué)。除了可以采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)、問題辯論、課題探究模式外，還可以采用考察體驗(yàn)的模式。以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為導(dǎo)向，依托產(chǎn)、學(xué)、研、創(chuàng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全方位全視角的課外實(shí)踐教學(xué)[13]。

3.1 開設(shè)企業(yè)見習(xí)

以產(chǎn)學(xué)研合作為紐帶，選拔優(yōu)秀大學(xué)生進(jìn)入企業(yè)見習(xí)。企業(yè)具有良好的實(shí)踐平臺(tái)、豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成熟的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，針對(duì)課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)過程遇到的重點(diǎn)與難點(diǎn)，大學(xué)生可以通過企業(yè)見習(xí)的機(jī)會(huì)進(jìn)行情景體驗(yàn)，深化知識(shí)理解，開闊知識(shí)視野，提升知識(shí)體系的應(yīng)用能力。如學(xué)院與桂林微網(wǎng)互聯(lián)信息技術(shù)有限公司共建有自治區(qū)級(jí)“電子與通信工程研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地”，每年都會(huì)有大批大學(xué)生加入該企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)或見習(xí)，針對(duì)信號(hào)處理相關(guān)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供最直觀最有效的解決方案。

3.2 開設(shè)系列實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)專題課程

暑假是大學(xué)的黃金時(shí)間，而且每兩年一次的全國大學(xué)生電子大賽都是在9月左右舉辦。因此，高校可以利用暑假期間開設(shè)一系列實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)專題的實(shí)踐教學(xué)。它跨越了傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)，打破了時(shí)間與空間的雙重限制，具有針對(duì)性強(qiáng)、選擇性多、知識(shí)面廣、與社會(huì)實(shí)踐接軌的特點(diǎn)。這種課外實(shí)踐教學(xué)模式可以彌補(bǔ)大學(xué)生課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)的欠缺，拓寬知識(shí)視野，也增強(qiáng)了大學(xué)生的實(shí)踐競(jìng)爭力。學(xué)院每年開設(shè)了與大學(xué)生機(jī)器人大賽、藍(lán)橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽和全國大學(xué)生電子競(jìng)賽等賽事相關(guān)的系列指導(dǎo)專題，同時(shí)開設(shè)了人工智能、IoT技術(shù)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)等綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目課程指導(dǎo)等如圖3所示。這些專題指導(dǎo)不但可以讓大學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)技能的鍛煉，還能提高大學(xué)生關(guān)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識(shí)與技巧，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱情與興趣，進(jìn)而使得大學(xué)生有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

圖3 專業(yè)競(jìng)賽、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系列專題課程

3.3 開展大學(xué)生科研實(shí)踐興趣小組建設(shè)

依托教師科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)與發(fā)展，結(jié)合學(xué)生的個(gè)性特征與職業(yè)發(fā)展，自由組建實(shí)踐興趣小組，由相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)教師指導(dǎo)，定期圍繞科研課題展開學(xué)術(shù)研討、學(xué)術(shù)沙龍與專題講座，大學(xué)生通過分工與合作獨(dú)立完成子課題的開發(fā)與設(shè)計(jì)。通過參與最新科技創(chuàng)新、科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)等交流活動(dòng)，獲得必要的隊(duì)合作精科研能力，同時(shí)拓寬其學(xué)術(shù)視野和科研素質(zhì)，加強(qiáng)團(tuán)神，提高了自主學(xué)習(xí)自主管理的能力。學(xué)院已建立大學(xué)生創(chuàng)新軟件工作團(tuán)隊(duì)、智能儀器與機(jī)器人團(tuán)隊(duì)、智能硬件團(tuán)隊(duì)。

3.4 搭建實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

搭建網(wǎng)絡(luò)資源共享、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、口袋實(shí)驗(yàn)室[14]等多樣化的實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。它有助于解決教學(xué)載體空間受限，實(shí)踐成本過高等問題[15]，同時(shí)做到豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)反饋實(shí)踐教學(xué)效果，并且實(shí)現(xiàn)全開放、全共享、課內(nèi)外一體化的自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐。根據(jù)信號(hào)處理系列課程的教學(xué)內(nèi)容大綱，形成層次化、模塊化、系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，虛實(shí)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的多元共享及教學(xué)情境的多樣化和國際化。此外，高?？梢酝ㄟ^教育部產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目，開展實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，模擬企業(yè)環(huán)境與工作流程提供企業(yè)實(shí)踐案例，提高大學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力[16]。

4 課內(nèi)外交叉實(shí)踐教學(xué)體系效果

近年來，在課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)交叉融合教學(xué)體系培養(yǎng)模式下，廣西師范大學(xué)電子工程學(xué)院大學(xué)生的綜合能力得到很大提升，參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、中國機(jī)器人大賽、藍(lán)橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽等各類學(xué)科競(jìng)賽，共計(jì)獲得國家級(jí)一等獎(jiǎng)20余項(xiàng)、二等獎(jiǎng)近40項(xiàng)，并且廣西師范大學(xué)2015-2019年進(jìn)入全國地方本科院校學(xué)科競(jìng)賽排行榜百強(qiáng)。同時(shí)，學(xué)院升學(xué)率穩(wěn)步提升，2021年升學(xué)率將近19%(截止2021年7月)，位于全校前列。此外，依托學(xué)院各專業(yè)教師的科學(xué)研究平臺(tái)，學(xué)生積極開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐，獲批的國家級(jí)、區(qū)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目數(shù)量逐年增加。在第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽區(qū)賽中，已有5個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)。這些成果較好地反映了課內(nèi)課外實(shí)踐教學(xué)交叉融合體系的可行性和有效性。

5 結(jié)語

信號(hào)處理系列課程是新工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，也是新工科建設(shè)的基石。以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，針對(duì)該系列課程理論性與實(shí)踐性均較強(qiáng)的特點(diǎn)[3]，提出了課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與課外實(shí)踐教學(xué)交叉融合的實(shí)踐教學(xué)模式。依托課內(nèi)課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、企業(yè)見習(xí)實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)等多種載體，通過科研課題驅(qū)動(dòng)、產(chǎn)學(xué)研深度合作、軟硬件結(jié)合等多種實(shí)踐教學(xué)方式，結(jié)合大學(xué)生個(gè)性特征與職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，從理論創(chuàng)新、工程實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新三個(gè)方面來提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。