新工科背景下通信工程專業信號處理課程群建設與改革

吳海燕

[摘? ? ? ? ? ?要]? 就現階段我國各高校通信工程專業信號處理課程設置教學實際情況來看，課程教學存在一些問題，導致學生學習水平難以實現質的飛躍。基于此，將從新工科視角來分析通信工程專業信號處理課程設置存在的問題，進而探討通信工程專業信號處理課程群建設與改革的做法，希望對提高通信工程專業教學水平有所幫助。

[關? ? 鍵? ?詞]? 新工科;通信工程專業;信號處理課程群;建設

[中圖分類號]? TN911? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）28-0078-02

新工科建設是高等教育改革的重要方向，所以各高校應當客觀分析教育教學實際情況，積極探索新工科建設之路，以便提高教育教學的有效性，為國家培養棟梁之材。新工科建設最直接的做法是建設課程群，優化課程設置結構，以便增強課程教學的針對性、系統性和有效性，通過良好的教授和培養，強化學生的知識結構和能力結構。就目前高校各個專業課程設置實際情況來看，通信工程專業信號處理課程群建設是非常有意義的，一方面能夠與電子信息工程專業區分開來，另一方面能夠明確信號處理課程的側重點，進而優化教學方法，以便提高信號處理課程教學的有效性。

一、通信工程專業信號處理課程設置存在的問題

從新工科視角審視高校通信工程專業信號處理課程教學實際情況，不難發現課程設置存在一些問題，具體表現如下。

（一）關聯課程內容重復或邏輯銜接不夠緊湊

對大多數高校通信工程專業信號處理課程設置情況予以了解，確定大多包括信號與系統、數字信號處理、MTLAB仿真及系統實現、數字圖像處理、DSP技術及應用等。進一步了解各門課程教學實際情況，不難發現學生所學習的內容有重復的部分，也有邏輯銜接不緊湊的部分，課程內容重復并非不可，雖然有利于學生反復學習與認識，但前提是要明確重復的部分是重要的知識。而從通信工程專業信號處理課程設置實際情況來看，部分重復內容的重要性不強，反復學習不僅會減弱學生的學習興趣，還會浪費學生的學習時間，使之無法有充足的精力和時間專注于重要知識的學習與實踐。課程內容邏輯銜接不緊湊，則會讓學生以為某部分知識不重要，從而敷衍學習，如此勢必會導致學生知識體系不完善，還會使學生對信號處理知識理解不夠準確、全面，相應的專業水平不高。比如信號與系統課程中傅里葉變換為時域和頻域變換的橋梁這部分知識比較重要，是調制與調節的理論基礎，且通信電子線路、通信原理、移動通信等方面都會涉及，但常用信號的傅里葉變換一節內容中僅用一個公式簡單概述，學生未能系統地學習這部分知識，后續學習通信電子線路、通信原理等課程只會一知半解。

（二）應用類課程偏重理論

通信工程專業信號處理課程具有理論性和實踐性較強的特點，需要學生在系統掌握理論知識的基礎上反復進行實踐訓練，如此才能達到事半功倍的效果。而對當前信號處理課程教學實際情況予以分析，還會發現信號處理應用類課程偏重理論體系的完整性，忽略了實踐價值，導致學生在課堂上只能被動地、機械地學習大量理論知識，甚少有機會獨立思考與操作。就以DSP技術及應用課程來講，其理論部分包括DSP期間的結構特征、軟件體系、編程方法等方面，而應用部分僅為IIR和FIR數字濾波器的硬件設計;數字圖像處理課程的理論部分包括數字圖像的基本含義、數字圖像形成的原理等方面，應用部分僅為數字圖像技術應用方法。

（三）實驗課程按單門課程獨立設計

客觀來講，實驗課程應具有綜合性，盡可能地涉及信號處理各方面內容，以便學生通過一系列的實驗操作之后能夠將各個知識點銜接在一起，靈活地、有效地運用知識解決問題。但對高校通信工程信號處理實驗課程設置實際情況予以分析，不難發現某些高校所設置的實驗課程僅圍繞信號處理重點知識來創編實驗題目，導致學生在實驗操作過程中難以系統地復習和運用信號處理知識，勢必會導致學生通信專業水平不高。

二、新工科背景下通信工程專業信號處理課程群建設的必要性

所謂課程群是指將若干具有關聯性和銜接關系，能夠相互支撐、補充或強化的單門課程通過優化整合后形成的課程群體。設置課程群是深化本科教學改革的具體舉措，有利于深化教育教學，全方位、深入地教授和培養學生，讓學生系統地學習知識，并在此基礎上進行實踐訓練，勢必能夠更加扎實地掌握專業知識，同時增強學生個人能力、個人素質，促進學生的全面成長與發展。新工科建設即為高等教育改革和發展的方向，這就意味著高校應合理地調整專業課程及教學，使之符合新工科建設要求，為培養與時俱進的綜合型人才創造條件。基于此，在現階段諸多通信工程專業信號處理課程設置不合理，導致專業教學針對性、有效性不強的情況下，應以新工科建設為背景積極探索通信工程專業信號處理課程群建設之路，強化信號處理課程之間的聯系，以便學生能夠系統地學習通信工程專業。

通信工程信號處理課程群建設，可以與其他專業相似課程內容區分開來，并且系統地梳理信號處理的核心課程及輔助課程，讓學生可以有側重地學習信號處理知識，既能減輕學生的學習壓力，又能夠提高學習效率。比如電子信息工程專業與通信工程專業均設置了信號處理課程，但電子信息工程專業將數字圖像處理、語音信號處理、數字信號處理、信號與系統等課程設為核心課程，而通信工程專業僅將信號與系統、數字信號設為核心課程。此種情況下，設置課程群就顯得尤為必要，既可明確通信工程專業信號處理的重點，又能夠方便教師合理地安排課程內容，且有效銜接信號處理知識，讓學生既可以有側重性地學習知識，又能系統地掌握知識。