信息類研究生《現代數字信號處理》優質課程建設及思考

牛曉偉 聶祥飛

摘 要 針對我校信息類研究生必修課《現代數字信號處理》課程教學及優質課程建設過程中面臨的重理論、輕實踐，研究生創新能力不夠等問題。從精選課程內容，優化課程體系、突出應用、特色，創新能力培養等入手。提出了一套針對性的措施來改善課程建設成效，實現課程團隊成員合理優化配置，踐行能力提升的核心理念。

關鍵詞 現代數字信號處理 優質課程建設 優化配置

中圖分類號：G423.3文獻標識碼：A

1現狀與背景分析

現代數字信號處理課程為我校通信、信號處理類工科研究生的專業必修學位課程。在我校信息類研究生培養課程體系中占有極其重要的地位。注重工程實踐和應用，課程緊跟數字信號處理新技術，將現代智能信號處理方法，如機器學習、模式識別、深度學習、神經網絡等智能感知信息方法，融合到現代數字通信、控制、信號處理等各個工業領域。我校自2014年國務院學位辦授權碩士招生以來，以電子科學與技術（0809）一級學科為依托，著力打造研究生課程教學團隊，為電路與系統及相關專業研究生開設現代數字信號處理課程已5年。課程教學團隊師資力量雄厚，骨干教師均有博士、教授、或副教授學歷，具有豐富的信號處理課程建設經驗。近2年，針對信號處理類課程體系內部支撐問題，對信號處理系列課程進行整合，確立以“數字信號處理”、“統計信號處理”、“現代模式識別”、“現代數字信號處理”為核心的新型信號處理類課程群體系建設。但教學過程中發現，存在諸多不合理的問題，因此擬推出一系列措施：整合“信號處理仿真實驗”各實驗平臺，軟硬件資源及虛擬仿真，實現資源優化配置，提高實驗資源和平臺協同利用效率。

2優質課程建設措施

（1）課程建設緊緊圍繞教學目標：精煉教學內容體系與結構，對離散隨機信號處理的理論方法、實現及應用，功率譜估計、信號建模、自適應濾波器技術問題進行篩選。將統計與自適應信號處理應用，時域和頻域中參數線性信號建模，非參數功率譜估計，最佳線性濾波器及算法，信號建模和參量譜估計，自適應濾破器設計等重點內容輔以應用案例教學，并配以圖形演示，配合應用實例給出了說明和解釋，教學效果卓著。

（2）團隊成員精選教學內容，優化系列課程教學體系：教學實踐中我們發現，如果對教學內容進行精選，可以有效地突破教學難點，優化教學效果。團隊在教材選用上突出理論與應用結合，強化應用。在其他教材和教學網站上收集整理了很多典型應用，介紹基本概念、基本原理在實際工程中的應用，這樣容易讓學生容易理解、產生興趣，并且易于接受。

（3）團隊搭建課程教學演示系統：在教學過程中，團隊老師根據需要制作和教學內容相應的演示程序，把抽象的理論用動態的圖形來演示。根據對“現代數字信號處理”課程的重點難點分析，搭建教學演示系統結構圖，分別實現了平穩隨機信號的相關函數的估計、功率譜估計、維納濾波、卡爾曼濾波、自適應濾波、信號的抽取和插值等內容的演示，形象直觀，方便課堂教學。

（4）團隊成員教學形式多樣化，及時跟蹤學習動態：團隊老師充分利用板書教學和幻燈片教學的各自優勢。板書教學用于相對簡單，邏輯嚴密的推導和證明過程，給學生相對充足的思考時間。拓展知識部分或直觀展示部分，利用形象思維提高授課效率，教法相互補充，解決學時不足問題.面向所有學生集中答疑，針對性講解共性問題.針對部分學生答疑，解決個性問題，通過電郵網絡答疑，解決簡單個性問題.三種答疑方式結合，有效地推動教學有序運行。

（5）課程教學與科研相結合，將科研成果以案例形式引進課堂：教學科研結合作為促進教學質量提高的重要措施。一方面，通過科研，提高自身理論水平和實踐能力，另一方面，促進科研成果向人才培養轉化，推進教學為核心的改革，從科研工程中提煉、總結基礎理論在實際應用中的案例，支撐課程知識點的教學，將科研資源轉化為教學資源，豐富教學內容，促進科研思想、科研成果等進入理論教學、實驗教學和創新實踐等環節中。

3課程建設優勢特色

（1）帶動或指引信號處理類課程群建設。（2）承上啟下，為后續信號處理類課程提供了現代數字信號處理數據處理的基本思想，基本思路。（3）為后續智能信息處理課程，如人工智能、機器學習、模式識別、深度學習、大數據統計行為分析等知識結構提供理論基礎和知識儲備。

4結束語

《現代數字信號處理》是我校信息電子類研究生的專業基礎學位課程，在我校研究生培養方案中占有及其重要的位置，目前專業課程建設尚有很多不完善。本文從培養研究生動手能力，和培養實踐性優質課程建設入手，推出一系列措施用于改善目前《現代數字信號處理》課程建設中存在的問題，對教學中存在各種問題進行探討和思考，措施可行性尚需在實踐中完善。

參考文獻

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