“雙一流”背景下研究生“智能信息處理與融合技術”課程建設探索

蔣雯 鄧鑫洋 耿杰

摘 ? ?要：國務院發(fā)布的“雙一流”建設方案明確指出創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是高校肩負的重要任務。為切實提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量，文章以提升研究生科研能力與實踐創(chuàng)新能力為切入點，從優(yōu)化教學內(nèi)容、改革教學模式、加強師資隊伍及網(wǎng)絡資源建設等方面，對“智能信息處理與融合技術”課程建設進行初步探索，并取得了一定的成效。

關鍵詞：“雙一流”;智能信息處理與融合技術;課程建設

中圖分類號：G643 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2020）11-0075-02

2015年10月，國務院發(fā)布了《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，明確指出“雙一流”建設的一項重要任務就是培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的創(chuàng)新型人才[1-2]。西北工業(yè)大學開設的“智能信息處理與融合技術”研究生課程主要給學生講授智能信息處理和信息融合領域的基礎理論及各種新的處理技術，在學習理論、原理和分析方法的同時，進一步討論智能系統(tǒng)的模型構建和知識處理，并引入人工智能、信息融合等領域的應用實例，為學生深入學習后續(xù)的智能類專業(yè)知識和開展科研工作打下堅實的基礎，對研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到至關重要的作用[3]。本文以研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，從教學內(nèi)容、教學模式、教學隊伍、網(wǎng)絡資源等方面探討“雙一流”背景下“智能信息處理與融合技術”課程的建設。

一、課程建設的意義

“智能信息處理與融合技術”課程建設以多學科交叉綜合的課程內(nèi)容設計、工程及應用背景的教學模式改革、加強基礎理論和方法的介紹以及考核模式的改革等方面為突破口，積極深化課程體系、教學內(nèi)容和教學手段改革，其意義主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

（一）有助于培養(yǎng)研究生的科研能力

“智能信息處理與融合技術”課程具有涵蓋知識點多、涉及技術前沿的特點[4]，且不同專業(yè)的學生對不同領域知識的理解存在較大差異。課程建設中，首先，教師通過基本概念和知識體系的介紹，幫助學生建立智能信息處理學科的宏觀概念;其次，深入指導學生掌握智能信息處理技術中所包含的各種基本模型和基本方法，為學生后續(xù)開展科研工作打下堅實的理論基礎;最后，輔助以信息學科的大量實例、實驗和仿真方法的學習，全面培養(yǎng)碩士研究生的科學研究能力。

（二）有利于增強研究生的實踐創(chuàng)新能力

理論知識只有和實踐相結合才能更好地被學生掌握和理解[5]。通過課程建設，在基礎理論、基本模型和基本方法的介紹過程中，融入各種工程實例、國內(nèi)外最新前沿進展以及教學團隊的相關研究成果，既有助于學生對于新知識、新方法的學習，又有助于學生創(chuàng)新思維的建立。此外，研究采用PPT報告總結的方式進行課程考核，進一步培養(yǎng)學生的學習能力、實踐能力和表達能力。總之，通過相關課程建設，達到開闊學生視野、培養(yǎng)和提高學生實踐創(chuàng)新能力的目的。

二、課程建設的內(nèi)容

研究生是國家科技戰(zhàn)線上的主力軍和中堅力量[6]。該課程建設以培養(yǎng)學生構建扎實和寬廣的知識基礎，掌握科學研究的過程和方法，激發(fā)學生分析問題和解決問題的創(chuàng)新精神、思維和方法為目標，主要包括優(yōu)化教學內(nèi)容、改革教學模式、培養(yǎng)教學隊伍以及網(wǎng)絡資源建設等方面，具體建設內(nèi)容如下。

（一）優(yōu)化教學內(nèi)容

1.增加工程案例，促進實踐教學。“智能信息處理與融合技術”作為一門面向應用的綜合性學科課程，課程中所涉及的理論、方法和模型都來源并服務于實際應用，與實際問題密切相關。在教學過程中，除了介紹各種基本知識、模型、方法之外，還需要適時引入一些工程實踐案例。例如，介紹信息融合中的不確定信息處理知識時，以課題組研究團隊建立的機載多傳感器目標識別系統(tǒng)為例。這些實際工程案例的介紹，有助于幫助學生把握知識的正確內(nèi)涵、直觀意義以及應用知識的條件。

2.引入前沿成果，促進學科交叉。智能信息處理與融合技術涉及多學科交叉，現(xiàn)有的課程內(nèi)容設置比較偏向于單獨介紹各個學科的知識，不利于學生建立多學科交叉融合的思路體系。因此在教學內(nèi)容優(yōu)化的過程中，采用多學科交叉融合的方式來進行知識點的介紹，例如不確定信息處理與模式識別交叉融合。同時，將國內(nèi)外的最新研究成果以及學術前沿領域知識融入課程內(nèi)容，這樣既可以引導學生構建交叉學科思維與知識體系，又可以使得學生近距離接觸專業(yè)課程相關領域的前沿熱點。

3.加強基礎理論，培養(yǎng)數(shù)學素養(yǎng)。“智能信息處理與融合技術”課程涉及大量的理論、方法和模型，深入理解這些智能化方法模型的內(nèi)在思想，可有助于將這些方法模型熟練地應用于智能信息處理的各個應用領域。深入理解和掌握這些理論和方法，其中涉及的數(shù)學工具是最基礎和最重要的。在教學內(nèi)容安排中，我們增加了部分基礎理論知識的內(nèi)容，包括演繹、推導和證明等，希望通過相關數(shù)學知識的引入和介紹，培養(yǎng)學生的數(shù)學思維，包括諸如問題建模、優(yōu)化、分析、推理等各方面的能力。

（二）改革教學模式

1.互動式教學模式。“互動式教學”將學生為被動接受對象、教師為課堂主體和知識傳授者的“灌輸式”教學模式轉變?yōu)閱l(fā)引導方式，以學生為主體，教師為主導，引導學生主動思考、分析問題和解決問題。“智能信息處理與融合技術”課堂教學多采用教師提問、學生討論的教學模式，讓學生產(chǎn)生代入感，進而主動學習和理解。此外，我們還不定期組織一些科研沙龍，其內(nèi)容可以是針對學生感興趣的某個知識點展開討論，可以是安排學生做一些課程內(nèi)容相關的專題報告，內(nèi)容不限，形式多樣，目的是進一步鞏固所學的知識和方法。

2.多媒體教學形式。在多媒體教室中，通過對電子資源的最大化利用，將PPT、視頻、動畫、錄像等多種媒體形式結合起來，更加生動形象地展現(xiàn)課程教學內(nèi)容，有效地吸引學生興趣，提高學生學習效率。此外，還通過軟件演示、MATLAB仿真環(huán)境等手段，讓研究生邊學習、邊實踐、邊研討，通過相關鏈接把最新的發(fā)展、方法、概念、技術展示給研究生，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新精神。多媒體教學帶給研究生多樣化的學習模式，營造了不受時間和空間限制的學習形式，營造了教與學的模式、內(nèi)容和實施方法多元化的氛圍，實現(xiàn)了以研究生為中心、教師為指導的現(xiàn)代教學模式。

3.多樣化考核模式。綜合考慮“智能信息處理與融合技術”課程的特點及培養(yǎng)目標，在課程建設中，我們采取PPT報告總結加課程論文這一更為靈活的考評方式。考核的總成績?nèi)匀徊捎冒俜种疲善綍r成績和PPT報告成績兩部分組成：（1）平時成績占總成績的20%。主要考評學生日常表現(xiàn)，包括課堂出勤、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)等。（2）學生期末PPT報告和課程論文成績占總成績的80%。主要考評學生對新知識的自我學習能力以及科研實踐能力和表達能力。教師指定一個涵蓋專業(yè)面廣、擴展性好的選題范圍，每位學生選定一個題目，進行資料查閱和深入研討，并在學期末以PPT的形式進行總結匯報，最后根據(jù)匯報過程中的提問以及同學的討論，對研究成果進行修改完善形成課程論文。對于某些較好的研究成果，教師將有意識地引導學生對課程論文進一步完善，投稿到期刊或會議，或鼓勵進行相關課題研究，進一步培養(yǎng)他們的科研能力和創(chuàng)新素質(zhì)。

改革后的考核模式可以實現(xiàn)對研究生知識掌握和科研能力的全方位考核，也有助于調(diào)動學生主動學習、主動思考的積極性。

（三）優(yōu)化師資隊伍

教師是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的最終執(zhí)行者，實施創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關鍵就是培養(yǎng)創(chuàng)新型教師隊伍。“智能信息處理與融合技術”是一門理論性強、內(nèi)容復雜、涵蓋面廣的專業(yè)基礎課，為打造一支教學科研能力強、結構合理、熱愛教學、充滿朝氣的一流教師隊伍，具體措施如下：（1）通過言傳身教，幫助青年教師樹立正確的價值觀和人生觀，增強教書育人、以身立教的教育使命感。（2）重視科研對教學的促進作用，堅持教學與科研相結合，通過科研提升教師的學術理論水平。（3）加強國際交流與合作，提高教師的英文水平和國際交流能力，為建設國際化高水平課程做好準備。

（四）加強網(wǎng)絡資源建設

依托學校數(shù)字化校園進行網(wǎng)絡資源建設，為研究生自主學習和探究學習、為教師的資源共享提供綜合性、交互式網(wǎng)絡平臺。“智能信息處理與融合技術”課程的網(wǎng)絡資源建設內(nèi)容包括教學資源下載、在線交流等。

1.教學資源包含本課程近幾年的教學基本信息，如教學大綱、教學日歷、教學課件、歷次考試試題及評分標準等。

2.在線交流主要利用QQ群、微信群、電子郵件等網(wǎng)絡媒介來進行溝通交流，學生可以將課程學習過程中遇到的問題或一些學習感悟發(fā)到平臺上，與教師和同學一起討論，既有助于問題的解決，又可以調(diào)動學生的學習積極性和科研熱情。

本文在“雙一流”背景下，針對“智能信息處理與融合技術”課程建設進行初步的探索。經(jīng)過兩年多的教學實踐，授課效果良好，得到了學生的一致認可，研究生選課人數(shù)逐年增加，部分學生反饋將課程上學到的智能信息處理方法有效地用于相關領域的研究中，并取得了一定的成效。“智能信息處理與融合技術”作為一門前沿性的高度交叉學科課程，具有涉及內(nèi)容廣泛、知識更新快的特點，只有通過在教學實踐過程中不斷地探索和總結，尋找更為合適有效的教學模式，同時加強與學生的溝通互動，及時了解學生對教學方法的認可度、教學內(nèi)容的關注度以及教學效果的滿意度，與時俱進，才能達到最佳的授課效果。

參考文獻：

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