专业课程中引入职业信息与科研经验的实践与探索

刘婷

摘要：为了弥补现有专业课过于书本化和基础化的缺陷，本文根据教学经验，探索了在专业课教学中引入产业动态与科研进展，不仅能让学生了解更多书本以外的信息，而且也有助于学生更顺利地实现从校园向工作或深造方向的转换。

关键词：专业课；工业界；学术圈；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）37-0151-02

一、前言与背景

在本科生的课程学习中，专业课程占据了总课程量极大的比例，是专业学习中最重要的部分，也是专业知识在教学中的直接体现。对于继续从事本专业的学生，无论是就业抑或是深造，专业知识掌握程度的好坏直接决定了他们的知识储备和未来发展潜力。因此在本科课程教学中，加强专业课程的教学质量、夯实学生基础都显得极为重要。

目前虽然各个专业都非常重视专业课程的教学工作，比如对于专业教材的选择，国内教材的编写日益受到重视，加上国外经典教材的引入，课程体系日趋完善，尽管这些教材能够给予完善的教学体系，但是依旧存在仅注重基础知识，忽略专业应用的不足。对于课堂教学课程而言，专业课程的教学过程往往重视基础概念的掌握、技术的了解以及应用的前景等等。虽然整个体系能够不仅顾及基础，而且兼顾应用性，但是一方面由于考核的要求，更由于教学过程中授课教师更注重基础知识的传授，导致专业课程往往趋同于基础课程。虽然基于实验教学的专业课程能够有效弥补课堂教学专业课程的一些缺陷，但是眼下的专业实验课程也仅是重视现象型实验，即关注实验现象的明显性，对实验精度、稳定性要求不高。这些专业课程中的缺陷与不足导致本科学生与真正的工业界与学术圈产生脱节。虽然等待本科学生进入工作或是研究生阶段能够适应这些状态，但是这无疑会使得他们浪费更多的时间用于适应环境，对于人才的培养产生限制。

更為重要的是在本科教学阶段，专业课程的教学都过于书本化与基础化，与工业界和学术圈所需知识和能力都有较大差距。本科学生即使能够很好地掌握书本知识，但是他们无法获知工业界与学术圈真正需求的知识储备是什么，需要的能力是什么，这也导致了许多本科学生在考研与求职的选择中没有明确的目标，另外，在未来的深造或是工作过程中也不能快速适应环境。

为了在专业课程教学过程中不仅能够让学生掌握重要的专业基础知识，更重要的是让学生能够了解真正的工业界与学术圈，即了解工业界与学术圈需要什么样的知识储备和能力需求，从而让学生根据自身情况向深造与求职主动分流，并为今后的职业生涯规划打好基础，本文就在专业课程中职业信息与科研经验引入的实践教学开展探索，以下，本文将围绕我们目前开展的课程情况详细介绍专业教学的内容与开展形式。

二、教学内容与开展形式

不同的专业对于专业能力培养和专业知识的讲授都存在一定的区别。本文仅针对笔者所讲授的信号与系统课程展开研究。首先信号与系统这门课程是电子信息学科中重要的专业性课程，它的基本概念、基本分析方法已经渗透到了信息与通信工程、电路与系统、生物医学工程、物理电子学、电气工程、军工等领域。这门专业基础课程主要围绕信号的处理与分析开展研究，其重点是信号的时域与频域分析。这门专业课程内容多，知识体系复杂，考试难度大，因此本科学生将大部分精力都花在基础知识学习及课程考试上，而没有真正认识到这门课程的价值及重要性。由于这门课程与工业界和学术圈都有千丝万缕的关系，因此，在这门专业课程的学习过程中，笔者从工业界和学术圈两个方面扩展这门课程。

在时域信号处理的教学过程中，在讲授清楚基本原理与重点知识的基础上，笔者详细介绍了信号发生器在工业界的应用。信号发生器是能够提供各种频率、波形和输出电平信号的设备，可以用于功能电路测试的信号源或激励源。虽然本科学生经过电路类课程的学习都具有比较扎实的电路知识，但是他们欠缺测试电路的一些专业知识储备。因此结合信号与系统这门课程，首先通过示波器让学生直观看到各种不同的波形，可以有效激发学生的学习热情，更为重要的是让他们直观了解信号的产生、叠加以及各类运算。在此基础上，通过开展信号发生器对功能电路检测的演示实验，不仅让学生了解响应的基本知识，而且了解信号发生器的应用，更是能够让他们获知这门课程在工业界中的重要应用。

在稍后的学习中，基于傅里叶变换的频域分析是这门课程的重点和难点。虽然本科学生有着工程数学中函数变换的基础，能够基本从数学角度理解傅里叶变换和频率的含义，但是这也将这门课程的意义限制于数学之中。因此笔者将在工业界和学术圈中都有着广泛应用的傅里叶变换红外光谱仪的原理和应用知识引入其中，它不同于色散型光谱测量的原理，是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪。红外光的干涉信号可以看作是时域信号，而经傅里叶变换后的信号便是频率信号。仅具有工程数学基础的本科学生难免会难以理解抽象的频域信息概念，而通过傅里叶变换红外光谱仪的引入，学生不仅能够对频域信息有更为直观的认识，而且通过傅里叶变换红外光谱仪的介绍，学生在了解其原理的基础上也获知了它的应用范围与价值。此外，在频率分析与处理的教学过程中，笔者还以信号处理为讲授内容，基于MATLAB平台在课堂上讲授信号的时域与频域滤波。在给予学生直观印象的同时，也告知他们编程技术对于工业界和学术圈的重要意义。

最后，在离散信号处理的章节讲授过程中，笔者以数字图像处理为例，不仅说明了在现代数字信号体系中离散信号处理的必要性与重要系，更以数字图像处理为核心，介绍了一些学术圈和工业界重要的数字图像处理分析技术，也促使学生能够主动学习数字信号处理，并且提高编程能力，从而为其在未来深造与工作生涯中奠定扎实的基础。

除了信号与系统课程，笔者还承担了数字图像处理与现代光学理论与技术等课程的讲授任务。在数字图像处理课程中，笔者在详细介绍图像去噪、图像三维重建、图像识别与加强等内容的基础上，结合医学上的电子计算机断层扫描技术详细介绍了图像三维层析技术，有助于学生了解现代医用仪器的原理和构造；另外结合工业机器视觉详细介绍了图像识别、图像加强与图像分析等。在现代光学理论与技术课程中，笔者结合光学系统设计并结合机械结构加工详细探讨了工业界中重要的光机系统设计。此外还结合学术圈中常用的显微成像、光谱分析、波前传感等技术开展了对光学干涉、衍射的教学。这类在学科专业课程中引入工业界与学术圈信息的做法不仅能够提升学生学习专业课的内在动力，同时还有助于学生能够更加贴近实际工作与研究，为其未来职业生涯规划做好铺垫。

三、探讨与总结

笔者自开展教学工作以来，便开始尝试将职业信息与科研经验引入专业课程的教学工作中，经历了数年的教学，并与学生开展了多次座谈，学生一致反映把工业界与学术圈信息搬进课堂不仅能够加深他们对于基础知识的理解和认知，更重要的是他们知道了课程的意义，不仅是学习基础知识，还有这门课程在未来的工作和深造中能够带来什么。同时，参与座谈的学生也反馈在专业课程中加入职业信息与科研经验的教学过程能够帮助他们进一步了解未来的专业需求，扩展了他们的视野，促使他们更为合理地选择未来职业，及早做好职业生涯规划。但是，受限于笔者知识体系的限制，虽然笔者能够将学术圈的经验传授给学生，但是由于笔者不曾有工业界的经验，授课内容还无法原汁原味地体现工业界的真实情况。这也是学生所期望的能够将真正工作在工业界第一线的从业者请上讲台开展一些教学工作，目前这样的尝试也获得了一些成果与进展。我们相信，有系统地，并且持续地将职业信息与科研经验引入专业课程的教学中，通过不同背景、不同知识体系的教师的讲授，学生能够从不同方向、不同背景全面而又深刻地了解专业课程在工业界与学术圈的应用，能够有效激发本科学生学习积极性，加深专业课程的认知，拓展学生的眼界，从而有助于本科学生未来的职业选择和发展。本文也为本科教学中专业课程的开展提供了一定的参考。

参考文献：

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