高校電子信息專業課程教學特點分析

【摘 要】本文針對高等學校電子信息專業本科教學課程改革面臨的挑戰，選擇信號處理課程的教學特點作為研究對象，對高校本科電子信息專業核心課程的教學特點做了分析，通過分析該課程的特點，對開展研究型創新教學具有一定的參考價值。

【關鍵詞】教學模式 教學實踐 信號處理

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）26-0068-02

隨著探究式教學在我國中小學教育及高校教學改革中的實踐，逐步暴露出長期以來本科教育教學模式制約著大學本科教育發展的事實。目前高校以教師為主導的“課堂講授式”教學模式依然占主導地位，創新精神和實踐能力的培養成為高校教育改革面臨的首要任務。本科的教學質量關系到大學的建設和發展前景，能夠有效地推進課程體系、教學內容、教學方法的改革，推進研究型和啟發式教學，培養學生的創新意識和實踐能力，是高校教學工作中一項重要的課題。目前，從國內這方面的研究來看，主要從兩個方面著手：一是研究國外的教學理論，進一步從中汲取有益于我國高等教育的教學經驗和做法；二是從各高校本身特點入手，從教學實踐出發進行實踐和總結改善。

2013年我國部分高校陸續啟動MOOCs課程建設，這對我國高校傳統教學模式又是一次沖擊，深化課堂教學改革，突出個性化教學方式，以培養創新型人才和實用型人才的教學目的更加明確。這要求高校教師對本專業課程教學做出深入的思考和反思，不僅對課程的內容提出要求，而且對課程教學設計提出更高要求，要能夠在課堂中體現教學的藝術價值，體現課程的實用價值，體現學生的主導價值。

研究型教學理念需要教師站在學生的角度，在課前對教學內容進行充分的思考，設計課堂教學過程，思考可能存在的教學問題，以及如何解決，課后的教學反思也是很重要的。在實施研究型教學過程中還需要注意的幾個方面：一是如何將研究型課外教學與研究型課堂教學有機的結合；二是如何針對不同專業的課程體系做專項的研究型教學模式體系的探索；三是如何將支持研究型教學的保障機制有效地嵌入到高校教學中來。

針對以上幾個方面的問題，筆者以電子信息專業的基礎研究方向——信號處理類課程為研究性教學方向，對信號處理類課程教學改革中存在的問題和教學實踐中應注意的問題做了幾點分析。

電子信息專業本科教學的主要幾個方向包括：電路系統、通信系統。而信號處理類課程如信號與系統、數字信號處理等均為電子信息專業的基礎課程，如何將其與平行開設的課程以及前期與后續專業課程之間的關系在教學中很好地體現出來，是提高學生學習興趣和明確學習方向的重點所在。

信號處理類課程是電子信息專業的核心課程，筆者在多年的教學中總結了以下特點。

一 理論性——強調以數學為基礎的理論性學習

以數學為基礎是信號處理類課程的共同特點。本科階段經典的數字信號處理課程的教學在教材編排體系中必須首先以復變函數的傅里葉變換為基礎，快速傅里葉變換（FFT）為理論依據，經典的數學圖形分析方法——頻譜分析法為手段，針對兩類經典濾波器——無限長單位脈沖響應（IIR）濾波器和有限長單位脈沖響應（FIR）濾波器的設計方法的學習和基礎應用。哈爾濱工業大學趙希文等人在該校多年的實踐應用中得出，大學生在創新性學習培養中需要以厚重的基礎理論知識來突破思維的束縛。數字信號處理作為電子信息專業的核心課程，其理論基礎知識也是需要加強理解的。

二 實踐性——課堂教學內容以實踐應用為導向

數字信號處理課程重點學習數字信號在通信電子系統中需要增強或者濾除的方法和實際應用中可能遇到的問題，注重實踐性和可操作性。傳統教學課程需要革新的幾個方面，內容上突出新的研究成果，形態上突出以問題為中心，實施中注意課程的生成性，結構中加大課外科研課程。根據以上的課程革新要求，在課堂內容中需要加入與信號處理相關的新的研究成果，在課時要求上需要加設課外教學時間。

三 關聯性——注重教學內容的橫向與縱向關聯

數字信號處理課程的內容建立在數學以及信號與系統、電路等課程的基礎上，同時與同時期開設的高頻電路、通信原理等一些課程有著不可分割的聯系，比如：濾波器的設計與應用在本課程中是重點講解的內容，其在電路系統中的作用非常重要；無限脈沖響應數字濾波器在數據通信的時鐘恢復中也有重要作用；濾波器還有對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容，顯然是不能充分展示出數字信號處理課程的重要作用，同時也不能夠充分調動起學生的學習積極性。優化教學內容，在理論知識和實踐應用知識中充分考慮數字信號處理課程的前期基礎課程、后續實踐課程中相關聯的知識點以及相關課程涉及的實踐應用。實踐證明，理論的講解中穿插實際應用的例子，學生的課堂表現會有很大不同。

四 創新性——教學以鍛煉學生創新思維為目標

創新是一個發現問題與解決問題的過程。學生通過興趣選題、小組討論、文獻資料查閱、分析知識點、設計思路的形成、小組協調合作完成。在此過程中不僅檢驗了學生對已學理論知識的掌握和理解程度，還學習到了其他人對本課題的不同思路，在汲取了他人方法的基礎上，通過小組討論，鍛煉了學生的創新思維能力，在長期的教學過程中使創新思考成為一種習慣，同時教育學生做一個科學上誠實守信的人。

五 實踐性——不拘泥于幾本固定教學參考書的教學內容和理念，努力鼓勵和培養學生對課程內容在實際應用中使用的主動性

作為教學過程本身不只是對知識的傳授，更多的是教授學生在合適的時候應用所學知識合理地解決面臨的問題。數字信號處理課程的課堂內容設計方面，建議教師不論所學內容的難易程度如何，應在課前充分地實踐，在課堂中分享實踐感想，激發學生對實踐的興趣和思考，進而培養學生主動實踐的學習習慣。從這一點來說，要求教師充分將教學內容作為一項教學研究工作，融入到平時的工作和教學思考中去。教學過程的提升不僅是一項理論研究，更多的是應用實踐過程。數字信號處理課程以其在通信、信息處理、智能學科等學科所占有的重要地位，需要教師在學生學習過程中融入實踐課程的輔助，包括高級語言的應用能力、數學建模仿真能力的培養。以此為基礎，最終能夠做到創新思想的成功實現。

總結以上特征，信號處理課程的高等教育教學改革和課程建設工作既要保持傳統課堂教學的優勢，又要注重信號處理課程不斷發展的特征，保證其知識點內容的完整性、系統性和創新性，能夠針對不同基礎的大學生，在不同教學目的指導下，做到教學課堂的靈活性、課下練習的時效性、課余實踐的自主性。

本文通過對信號處理課程特征的分析和探討，突出教學方式的重要性，在深化課堂教學改革和培養創新型人才方面，需要高校教師不斷更新專業知識，注重知識的實用性，勇于鉆研專業的同時，把更多的精力集中在如何傳授知識的研究上來，教學過程不僅包含課前的教學設計、課堂的教學過程，更加重要的是課后的教學反思，要不斷積累課堂教學經驗，提升教學能力。

電子信息技術專業是一門注重實踐應用型的學科，以上所分析的五個特點，對專業教師和學生來說，都需要通過努力和相互的配合才能達到預期的目的。教師在教學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生對課程的學習興趣，并能夠使學生形成主動思考知識點的實踐應用的習慣性思維。在教師的科研中帶動一部分學生提前學習和了解電子信息科學技術專業的前沿研究狀況，使學生不茫然，而且對本專業的學習前景有充分的認識和自信。電子信息專業在目前的就業形勢中表現出它本身的優勢，尤其在新疆等經濟欠發達地區，工業、農業、商業等領域逐步表現出對電子信息專業人才的較高需求，部分就業單位對畢業生的要求直接、目的性強，針對這種就業局勢，培養學生專業素養的一線專業教師在培養學生的過程中，需要不斷地探索社會信息化歷程中的變化，從而準確地判斷社會對人才培養的需求，對教學內容和手段進行大刀闊斧的改革，以適應和跟上社會對人才要求的步伐。

參考文獻

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〔責任編輯：林勁〕