新工科背景下《数字信号处理》课程在高等院校的“金课建设”研究

彭醇陵 重庆理工大学电气与电子工程学院

一、引言

人工智能大数据的推进使得电子技术产业迅速发展，对相关技术人才的要求也迅速激增。新工科建设的提出与推进要求相对于传统工业人才，未来新兴产业和新经济的人才必须具备实践能力强、创思能力强等优秀品质。这为传统电子专业教育教学带来新的挑战。《数字信号处理》作为电子信息专业的专业基础课，是学生打好坚实信息产业基础知识的重要基石。为更好地渗透新工科建设需求，培养具有实践能力、创新能力、研发能力的新型优秀人才，打造与应用以学生发展为中心的“金课”显得尤为重要。

二、“金课建设”的意义与现状分析

如今，“水课”和“金课”已成为热词，要做好新工科建设下的一流专业、一流课程建设，就必须要消灭“水课”，磨砺“金课”。课堂教学是育人的主战场，金课建设就是要促进“以学为导向”的新型教学模式成形，在学习过程中重点关注预期学习成果，充分运用现代科技持续改进教学内容、教学模式、教学方式，达到因课制宜的选择性课堂教学方式，积极调动学生积极性与参与性，激发学生求知欲和探索欲，提高学生自我管理、自我学习的能力。《数字信号处理》知识点多、公式多且难记忆，因此直接要求学生在被动接受知识后举手答题或点名答题的教学手段效果极差，但如果能利用现目前学生普遍接触的高科技技术如手机、电脑等提升学生的参与感，学生的积极性和接受程度相对更高。

三、如何打造《数字信号处理》金课

在即将到来的金课时代，如何有效应用线上、线下以及混合式的教育教学方式，需要对课堂教学以及应用进行重新审视、再聚焦、深度思考，即需要遵循两性一度，重新审视课程教学，制定新的、符合社会教学发展的课程建设。但对于高校来说，打造金课相当不容易，不仅需要老师有较高的教学能力、教学素养、教学经验，还要求有效的管理机制以及强大的助力助推动力。尤其是像数字信号处理这种集复杂理论体系、深度应用嵌入以及超高实践能力要求的课程，更是需要集全校教师的集体智慧和努力精心打造。因此，打造数字信号处理的金课，高校可以从以下方面思考：

（一）全方位积极性与参与性

首先，需要建立有效的管理机制作为保证打造金课持续进行的组织基础，定期进行系统培训，使教师理解金课建设的流程与技术要领，增加可行性。其次，学校要成立由院长、系主任、课程负责人为主的工作领导小组，使金课建设能有序顺利的推进，增加推动力。再者，可设立金课建设奖励机制，吸引骨干教师、年轻教师积极参与，形成良好的精品金课氛围建设，增加参与积极性。并且，还要全面培养教师课堂教学展示能力和新媒体技术的运用能力，实现教师综合素质的整体提高，为打造金课奠定人才。同时，要积极动员交叉学科教师配合参与，注意金课实践的归纳、总结和提升，以开发出实用的、适合学校学院的金课教材和课程体系，形成自己院校特色的金课品牌。

（二）明确问题，“对症下药”

要打造一门好的金课，课程设计是关键。考虑到数字信号处理是一门需要与前期基础和现阶段高新技术相联系的课程体系，在进行课程设计中，要考虑课堂教学的一致性元素，通过细化调研、精化制作，了解学生的前期基础、学习能力以及课堂参与情况，然后结合精准简练的知识讲解、吸引学生的知识传播方式、群体学习的交流互动方法形成良好的课堂教学。在设计金课课程中需要做到两性一度，即高阶性、创新性、挑战度，做到知识、能力、素质，培养学生解决复杂问题的综合能力；课程内容创新、前沿，教学形式互动，学习结果具有探究性和个性性；同时课程要有一定难度，考虑学生进步的高要求。此外，考虑到数字信号处理的实验实训要求，在进行课程设计的同时充分考虑教学方法和教学手段，借助校企合作、产学研合作新模式，使课程建设顺应市场需求。

（三）聚焦课堂，多元化教学

金课的形式多种多样，不仅有线下传授式教学、线上跟踪补漏式教学，还有线上线下混合式教学模式。对于数字信号处理来说，作为一门较复杂且与新兴技术密切联系的课程体系，不仅要求学生掌握扎实的理论知识，还要求学生能较好地将所学知识与现阶段的高新技术相关联，了解其应用方向。因此，需要结合在线课程设计和课堂教学设计，以教学视频、课堂教学、测试讨论等多元化的教学形式，完善整个金课建设，使学生有一个充分的沉浸式学习环境，从而增加知识渗透度。

四、结语

新工科背景下的数字信号处理金课建设是从线上线下教学的综合课程建设，该课程建设要突出学生发展为中心的现代教育理念，不仅要求结合课程特点和信息技术重构课程结构，进行与时俱进的专业知识传授，还需要采用多元化的教学手段，实现全方位的教学服务，此外，还要借助校企合作等方式提升实践技能。总言之，金课建设任重而道远，需要集多方努力，长期积累，方能实现高质量的、符合学校实际情况的优秀金课。