通信工程专业信号处理课程群建设探究

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［摘要］就现阶段我国各高校通信工程专业信号处理课程设置教学实际情况来看，课程教学存在一些问题，导致学生学习水平难以实现质的飞跃。基于此，将从新工科视角来分析通信工程专业信号处理课程设置存在的问题，进而探讨通信工程专业信号处理课程群建设与改革的做法，希望对提高通信工程专业教学水平有所帮助。

［关键词］新工科；通信工程专业；信号处理课程群；建设

新工科建设是高等教育改革的重要方向，所以各高校应当客观分析教育教学实际情况，积极探索新工科建设之路，以便提高教育教学的有效性，为国家培养栋梁之材。新工科建设最直接的做法是建设课程群，优化课程设置结构，以便增强课程教学的针对性、系统性和有效性，通过良好的教授和培养，强化学生的知识结构和能力结构。就目前高校各个专业课程设置实际情况来看，通信工程专业信号处理课程群建设是非常有意义的，一方面能够与电子信息工程专业区分开来，另一方面能够明确信号处理课程的侧重点，进而优化教学方法，以便提高信号处理课程教学的有效性。

一、通信工程专业信号处理课程设置存在的问题

从新工科视角审视高校通信工程专业信号处理课程教学实际情况，不难发现课程设置存在一些问题，具体表现如下。

（一）关联课程内容重复或逻辑衔接不够紧凑

对大多数高校通信工程专业信号处理课程设置情况予以了解，确定大多包括信号与系统、数字信号处理、MTLAB仿真及系统实现、数字图像处理、DSP技术及应用等。进一步了解各门课程教学实际情况，不难发现学生所学习的内容有重复的部分，也有逻辑衔接不紧凑的部分，课程内容重复并非不可，虽然有利于学生反复学习与认识，但前提是要明确重复的部分是重要的知识。而从通信工程专业信号处理课程设置实际情况来看，部分重复内容的重要性不强，反复学习不仅会减弱学生的学习兴趣，还会浪费学生的学习时间，使之无法有充足的精力和时间专注于重要知识的学习与实践。课程内容逻辑衔接不紧凑，则会让学生以为某部分知识不重要，从而敷衍学习，如此势必会导致学生知识体系不完善，还会使学生对信号处理知识理解不够准确、全面，相应的专业水平不高。比如信号与系统课程中傅里叶变换为时域和频域变换的桥梁这部分知识比较重要，是调制与调节的理论基础，且通信电子线路、通信原理、移动通信等方面都会涉及，但常用信号的傅里叶变换一节内容中仅用一个公式简单概述，学生未能系统地学习这部分知识，后续学习通信电子线路、通信原理等课程只会一知半解。

（二）应用类课程偏重理论

通信工程专业信号处理课程具有理论性和实践性较强的特点，需要学生在系统掌握理论知识的基础上反复进行实践训练，如此才能达到事半功倍的效果。而对当前信号处理课程教学实际情况予以分析，还会发现信号处理应用类课程偏重理论体系的完整性，忽略了实践价值，导致学生在课堂上只能被动地、机械地学量理论知识，甚少有机会独立思考与操作。就以DSP技术及应用课程来讲，其理论部分包括DSP期间的结构特征、软件体系、编程方法等方面，而应用部分仅为IIR和FIR数字滤波器的硬件设计；数字图像处理课程的理论部分包括数字图像的基本含义、数字图像形成的原理等方面，应用部分仅为数字图像技术应用方法。

（三）实验课程按单门课程独立设计

客观来讲，实验课程应具有综合性，尽可能地涉及信号处理各方面内容，以便学生通过一系列的实验操作之后能够将各个知识点衔接在一起，灵活地、有效地运用知识解决问题。但对高校通信工程信号处理实验课程设置实际情况予以分析，不难发现某些高校所设置的实验课程仅围绕信号处理重点知识来创编实验题目，导致学生在实验操作过程中难以系统地复习和运用信号处理知识，势必会导致学生通信专业水平不高。

二、新工科背景下通信工程专业信号处理课程群建设的必要性

所谓课程群是指将若干具有关联性和衔接关系，能够相互支撑、补充或强化的单门课程通过优化整合后形成的课程群体。设置课程群是深化本科教学改革的具体举措，有利于深化教育教学，全方位、深入地教授和培养学生，让学生系统地学习知识，并在此基础上进行实践训练，势必能够更加扎实地掌握专业知识，同时增强学生个人能力、个人素质，促进学生的全面成长与发展。新工科建设即为高等教育改革和发展的方向，这就意味着高校应合理地调整专业课程及教学，使之符合新工科建设要求，为培养与时俱进的综合型人才创造条件。基于此，在现阶段诸多通信工程专业信号处理课程设置不合理，导致专业教学针对性、有效性不强的情况下，应以新工科建设为背景积极探索通信工程专业信号处理课程群建设之路，强化信号处理课程之间的联系，以便学生能够系统地学习通信工程专业。通信工程信号处理课程群建设，可以与其他专业相似课程内容区分开来，并且系统地梳理信号处理的核心课程及辅助课程，让学生可以有侧重地学习信号处理知识，既能减轻学生的学习压力，又能够提高学习效率。比如电子信息工程专业与通信工程专业均设置了信号处理课程，但电子信息工程专业将数字图像处理、语音信号处理、数字信号处理、信号与系统等课程设为核心课程，而通信工程专业仅将信号与系统、数字信号设为核心课程。此种情况下，设置课程群就显得尤为必要，既可明确通信工程专业信号处理的重点，又能够方便教师合理地安排课程内容，且有效衔接信号处理知识，让学生既可以有侧重性地学习知识，又能系统地掌握知识。

三、新工科背景下通信工程专业信号处理课程群改革

基于新工科背景下通信工程专业信号处理课程群的实施，可以帮助学生建立系统的知识结构和能力结构，为未来学生灵活、有效地解决通信工程专业问题奠定基础。那么，如何进行通信工程专业信号处理课程群建设与改革呢？

（一）优化课程体系及教学内容

1.优化课程体系打造逻辑性强、系统性强、知识结构完善的信息处理课程群，首先需要教师对通信工程信号处理知识进行深入的研究，梳理重点知识、基础知识、难点知识以及知识结构，在此基础上对涵盖知识点的课程进行合理划分，比如数字信号处理、信号与系统均为通信工程专业的核心课程，信号处理课程群的基础部分；数字图像处理、DSP技术及应用均为实践课程。在此基础上合理地搭建通信工程信号处理课程体系。2.优化教学内容上文已经说明通信工程专业信号处理课程教学存在的缺点是课程内容重复，衔接不紧密。为了切实有效地解决这一问题，提高信号处理课程教学的有效性，需要进一步优化课程内容。也就是组建课程小组，多名任课教师共同梳理通信处理课程内容，将重复知识点和衔接知识摘出来，分析重复知识点在各个课程中设置的重要程度，进而适当删除部分课程中的重复知识点，优化课程内容；分析信号处理课程中衔接知识概述情况，如若存在概述内容不严谨、不具体的情况，应进一步优化课程内容。在此基础上教师合理地设置核心课程教学活动、实践教学活动，势必能够组织学生有效地、系统地学习信号处理知识，并且利用知识进行实验操作，最终达到融会贯通的状态。

（二）改革教学方法

对以往高校通信工程信号处理课程教学实际情况予以分析，发现部分教师习惯运用传统教学方法教授学生知识，比如实施灌输式教学或“一刀切”教学，导致学生被动地、机械地学量理论知识，难以真正理解和吸收知识，更无法做到灵活运用所学知识解决实际问题。为了改变此种局面，除了构建通信工程信号处理课程群之外，还应积极改革教学方法。1.实施多媒体教学法积极引用多媒体技术、互联网技术来创新信号处理课程教学，实现板书、多媒体及互联网三者相结合的课堂教学。在课堂上运用板书的方式将理论知识呈现在学生面前，以便学生紧跟教师教学思路学习理论知识；在此基础上利用多媒体技术和互联网技术来展开互动教学，比如通过图片或视频资料解释理论知识，让学生更加直观地、有效地学习，提升学习效果。2.学生参与课程讲授学生作为课程教学的主体，他们不仅需要输入知识，还应输出知识，如此才能检验自身知识掌握是否扎实，发现自身学习不足，以便后续有针对性地学习，逐渐弥补不足。而要想真正做到这一点，需要教师为学生创造课程讲授的机会。比如课前安排某位学生负责某节课程内容的讲授，让学生做好准备工作，之后在课堂上进行讲授；再比如教师布置习题之后，让某位学生到讲台上讲解习题解答的步骤及涉及的知识点。3.鼓励学生探究式学习通信工程专业信号处理课程的逻辑性较强，需要学生独立思考，准确地理解知识，之后才能灵活地运用知识解决实际问题。基于此，课程教学中还可以鼓励学生进行探究式学习，也就是教师结合课程内容及学生的实际情况，创设某一主题并设置相应的学习任务，让学生以小组的形式进行课程知识学习，之后尝试运用知识解决问题，得出答案。这一过程中能够锻炼学生独立思考的能力并强化学生的学习能力。

（三）创新实践教学模式

实践教学是通信工程专业信号处理课程教学的重要组成部分，如若不能且有效地解决实践教学问题，那么通信工程专业教学效果势必大打折扣。如何解决实践教学不足呢？要创新实践教学模式，也就是构建三平台、多层面的阶梯式实践教学模式。此种实践教学模式实施的前提条件是教师应树立CDIO工程教学模式理念，客观地分析以往实验教学存在的问题，进而从新工科建设的视角来创新实验室、实验教学体系及实验教学方法。另外，还应根据实验教学需要合理构建专业的实验平台、基础实验平台及创新实验平台。

四、结语

在我国越来越重视综合型人才培养的当下，诸多高校存在专业课程设置及教学不合理的问题，导致专业教学效果不佳，难以实现人才培养目标。就以通信工程专业来讲，通信工程专业信号处理课程设置存在课程内容重复、课程内容衔接不紧凑等问题。对此，应积极推进课程群建设及教学改革。

参考文献：

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［2］蒋立新.“信号与信息处理”课程群的建设探讨［J］.电脑迷，2018（4）.

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［4］张妍，王化群，张华.现代通信技术类课程群建设初探［J］.牡丹江大学学报，2011（12）.

作者:吴海燕 单位:郑州西亚斯学院