面向“新工科”的信号处理课程群建设实践与探索

作者:未知

  摘要:作者从“新工科”中实践创新性课程体系建设关键任务出发,结合所在学校信息类专业开展信号处理课程群教改项目的改革实践,提出面向“新工科”,需跟进高等教育改革趋势,有效利用地方性高校的实际专业状况和办学资源,侧重加强“实践创新能力”的课程群体系改革。
  关键词:新工科;信号处理课程群;实践创新
  中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2020)10-0106-03
  “新工科”以培养未来多元化、创新型卓越工程人才,为未来提供智力和人才支撑为建设目标,对传统工科专业人才培养提出了新要求,现有的传统工科专业需探索改革创新。新疆大学信息科学与工程学院以“新工科”建设为推动,改革创新信息类复合型创新人才培养模式,将课程群建设纳入了课程建设日程。
  ● 改革实践
  信息类专业可以通过转型和改造,升级为新型工科专业,为此,其传统课程体系需要进行改造和优化。笔者所在学校的“新工科”建设仍处于筹备探索建设阶段,期望通过信号处理课程群建设将“新工科”专业相关的课程如大数据、人工智能等,与传统基础课程相整合,以优化课程体系,使学生建立起完整的课程群知识体系,生成相应的实践能力。笔者在研究分析国内优秀课程群建设经验和成果的基础上,按照如上页图1所示的建设路线进行了创新性建设和改革。
  经过三个学期的调研、项目改革实践,笔者采取网上在线匿名调查问卷的方式,以学生为中心,通过对“信号与系统”“通信原理”两门课程改革的跟踪调研,来进行效果初评。调查问卷发放对象为新疆大学信息科学与工程学院2015级到2017级信息类专业的353名学生,其中“信号与系统”调查问卷回收270份,回收比例约为76%,“通信原理”调查问卷回收262份,回收比例约为74%。从问卷反馈结果可以看出,整个课程体系的改革和优化获得了初步成效,大部分学生反馈在取得学分的同时,拓展了专业知识,锻炼了自己的学习能力,各方面综合能力都得到了提升。
  ● 面向“新工科”,继续探索信号处理课程群建设改革
  结合信号处理课程群项目推进的实践过程,对照图2“新工科”建设行动路线“三个阶段,三个任务,三个突破”中的关键任务,比较分析其他高校的专业课程群建设,笔者认为所在学校信号处理课程群建设还需进一步探索改革。
  1.改进课程群设置缺陷
  在现有的信号处理课程群设置中,笔者所在学校与许多高校类似,存在“重理论,轻实践”的问题。例如,理论课学时占比仍比较高,与实践课课时比为2:1,甚至为3:1,并且,在教学绩效分配计算工作量时,会将实验课时缩减30%。
  除此之外,一些高校在信号处理课程群建设中忽略了公共基础课的建设,并没有将高等数学列入课程群体系,忽视了“深厚数理基础”在运用科学原理解决工程难题中的重要性,存在“重专业,轻通识”的问题。例如,在影响“通信原理”课程学习因素的调查问卷中,可明确《高等数学》在信号处理课程群体系中的重要性不可忽略。但本校的课程群设置也只是将《应用数学》(工程数学)纳入了课程群体系,没有考虑《高等数学》。
  2.进一步完善强化创新实践能力训练体系
  目前,在信号处理课程群建设中改革工程实践模式,通过多实践环节锻炼学生创新实践能力已渐成雏形(如下页图3),即从单门课程实验到课程群系统综合设计,打造“验证型—综合型—创新实践型”的完整实验链条,完成从简单到复杂、从单一到综合的实践教学过程。新工科背景下,要让学生适应新技术的发展,在掌握基础知识、基本能力的基础上培养创新意识和创新精神,课程建设方面需进一步强化创新实践能力训练体系,加强产学研融合。另外,在信号处理课程群的核心骨干课程——必修实验、实践课时之外,可引入线上虚拟仿真实验平台辅助线下基础教学实验,并搭建学科竞赛平台,鼓励学生参与大学生电子设计大赛、全国计算机大赛等创新性大赛,同时在教师科研团队中引入本科生,依托相关科研平台或重点实验室资源,锻炼学生科研创新思维。除此之外,为了跟进市场和产业发展需求,保证校内工程教育课程与社会需求不脱节,应依托企业,搭建校企联动的创新创业实习实训基地,让学生走出去,深入到企业中去。
  3.有效利用本校专业资源,课程群建设应体現多学科交叉融合
  笔者所在学校设置了经济学、法学、文学、理学、工学等九个学科门类,有94个本科专业,省部级以上科研平台(团队)42个。而在信号处理课程群建设方面,如何有效地利用专业和学科资源,实现跨学科、跨专业的课程建设交叉融合,相关的文献中并没有提及,需要在信号处理课程群建设实践中进一步探索。
  4.跟进高等教育发展趋势,与学科大类进行招生和培养的契合
  我国大部分“211工程”院校已实行大类招生,这种按照学科大类招生和培养学生的办法,打破了按专业招生的传统模式,是体现通识教育理念的一种人才培养模式,顺应了高等教育的发展趋势。笔者所在学校从2019年开始实行大类招生和培养,即学生入学1~2年内学习基础课程,之后再具体分专业。在全面推进大类招生的当下,改进并继续推行现有的信号处理课程群建设迫在眉睫,目前没有可借鉴的文献,需要在信号处理课程群的项目实践中进一步探索。
  ● 结语
  “新工科”适应社会经济发展需要,为当前各高校,尤其是地方性高校指引了发展方向,如何适应“新工科”建设培养创新性人才成为各高校课程建设改革的重点。笔者所在学校在开展实施信号处理课程群教改项目实践的基础上,跟进高等教育的改革趋势,有效利用地方性高校的实际专业状况和资源,继续探索“面向新工科”的专业核心课课程群建设,侧重加强“实践创新能力”的课程群体系改革,为新工科在具体形式上的应用提供了尝试。
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