信息類研究生《現(xiàn)代數(shù)字信號處理》優(yōu)質(zhì)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(xiàn)代數(shù)字信號處理》課程教學及優(yōu)質(zhì)課程建設過程中面臨的重理論、輕實踐，研究生創(chuàng)新能力不夠等問題。從精選課程內(nèi)容，優(yōu)化課程體系、突出應用、特色，創(chuàng)新能力培養(yǎng)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(xiàn)課程團隊成員合理優(yōu)化配置，踐行能力提升的核心理念。

關鍵詞 現(xiàn)代數(shù)字信號處理 優(yōu)質(zhì)課程建設 優(yōu)化配置

中圖分類號：G423.3文獻標識碼：A

1現(xiàn)狀與背景分析

現(xiàn)代數(shù)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(yè)必修學位課程。在我校信息類研究生培養(yǎng)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(shù)字信號處理新技術，將現(xiàn)代智能信號處理方法，如機器學習、模式識別、深度學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等智能感知信息方法，融合到現(xiàn)代數(shù)字通信、控制、信號處理等各個工業(yè)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(tǒng)及相關專業(yè)研究生開設現(xiàn)代數(shù)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(jīng)驗。近2年，針對信號處理類課程體系內(nèi)部支撐問題，對信號處理系列課程進行整合，確立以“數(shù)字信號處理”、“統(tǒng)計信號處理”、“現(xiàn)代模式識別”、“現(xiàn)代數(shù)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(fā)現(xiàn)，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(xiàn)資源優(yōu)化配置，提高實驗資源和平臺協(xié)同利用效率。

2優(yōu)質(zhì)課程建設措施

（1）課程建設緊緊圍繞教學目標：精煉教學內(nèi)容體系與結構，對離散隨機信號處理的理論方法、實現(xiàn)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(tǒng)計與自適應信號處理應用，時域和頻域中參數(shù)線性信號建模，非參數(shù)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(nèi)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(nèi)容，優(yōu)化系列課程教學體系：教學實踐中我們發(fā)現(xiàn)，如果對教學內(nèi)容進行精選，可以有效地突破教學難點，優(yōu)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(wǎng)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(chǎn)生興趣，并且易于接受。

（3）團隊搭建課程教學演示系統(tǒng)：在教學過程中，團隊老師根據(jù)需要制作和教學內(nèi)容相應的演示程序，把抽象的理論用動態(tài)的圖形來演示。根據(jù)對“現(xiàn)代數(shù)字信號處理”課程的重點難點分析，搭建教學演示系統(tǒng)結構圖，分別實現(xiàn)了平穩(wěn)隨機信號的相關函數(shù)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(nèi)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(tài)：團隊老師充分利用板書教學和幻燈片教學的各自優(yōu)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(wǎng)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(zhì)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(yǎng)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為教學資源，豐富教學內(nèi)容，促進科研思想、科研成果等進入理論教學、實驗教學和創(chuàng)新實踐等環(huán)節(jié)中。

3課程建設優(yōu)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(xù)信號處理類課程提供了現(xiàn)代數(shù)字信號處理數(shù)據(jù)處理的基本思想，基本思路。（3）為后續(xù)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(shù)據(jù)統(tǒng)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(xiàn)代數(shù)字信號處理》是我校信息電子類研究生的專業(yè)基礎學位課程，在我校研究生培養(yǎng)方案中占有及其重要的位置，目前專業(yè)課程建設尚有很多不完善。本文從培養(yǎng)研究生動手能力，和培養(yǎng)實踐性優(yōu)質(zhì)課程建設入手，推出一系列措施用于改善目前《現(xiàn)代數(shù)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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