“双一流”背景下研究生“智能信息处理与融合技术”课程建设探索

2022年7月25日08:08:58“双一流”背景下研究生“智能信息处理与融合技术”课程建设探索已关闭评论
摘要

蒋雯 邓鑫洋 耿杰摘 ? ?要:国务院发布的“双一流”建设方案明确指出创新型人才培养是高校肩负的重要任务。为切实提高研究生培养质量,文章以提升研究生科研能力与实践创新能力为切入点,从优化教学内容、改革教学模式、加强师资队伍及网络资源建设等方

    蒋雯 邓鑫洋 耿杰

    摘 ? ?要:国务院发布的“双一流”建设方案明确指出创新型人才培养是高校肩负的重要任务。为切实提高研究生培养质量,文章以提升研究生科研能力与实践创新能力为切入点,从优化教学内容、改革教学模式、加强师资队伍及网络资源建设等方面,对“智能信息处理与融合技术”课程建设进行初步探索,并取得了一定的成效。

    关键词:“双一流”;智能信息处理与融合技术;课程建设

    中图分类号:G643 ? ? ? ? 文献标识码:A ? ? ? ? ? 文章编号:1002-4107(2020)11-0075-02

    2015年10月,国务院发布了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》,明确指出“双一流”建设的一项重要任务就是培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的创新型人才[1-2]。西北工业大学开设的“智能信息处理与融合技术”研究生课程主要给学生讲授智能信息处理和信息融合领域的基础理论及各种新的处理技术,在学习理论、原理和分析方法的同时,进一步讨论智能系统的模型构建和知识处理,并引入人工智能、信息融合等领域的应用实例,为学生深入学习后续的智能类专业知识和开展科研工作打下坚实的基础,对研究生创新人才的培养起到至关重要的作用[3]。本文以研究生创新能力培养为目标,从教学内容、教学模式、教学队伍、网络资源等方面探讨“双一流”背景下“智能信息处理与融合技术”课程的建设。

    一、课程建设的意义

    “智能信息处理与融合技术”课程建设以多学科交叉综合的课程内容设计、工程及应用背景的教学模式改革、加强基础理论和方法的介绍以及考核模式的改革等方面为突破口,积极深化课程体系、教学内容和教学手段改革,其意义主要表现在以下两个方面。

    (一)有助于培养研究生的科研能力

    “智能信息处理与融合技术”课程具有涵盖知识点多、涉及技术前沿的特点[4],且不同专业的学生对不同领域知识的理解存在较大差异。课程建设中,首先,教师通过基本概念和知识体系的介绍,帮助学生建立智能信息处理学科的宏观概念;其次,深入指导学生掌握智能信息处理技术中所包含的各种基本模型和基本方法,为学生后续开展科研工作打下坚实的理论基础;最后,辅助以信息学科的大量实例、实验和仿真方法的学习,全面培养硕士研究生的科学研究能力。

    (二)有利于增强研究生的实践创新能力

    理论知识只有和实践相结合才能更好地被学生掌握和理解[5]。通过课程建设,在基础理论、基本模型和基本方法的介绍过程中,融入各种工程实例、国内外最新前沿进展以及教学团队的相关研究成果,既有助于学生对于新知识、新方法的学习,又有助于学生创新思维的建立。此外,研究采用PPT报告总结的方式进行课程考核,进一步培养学生的学习能力、实践能力和表达能力。总之,通过相关课程建设,达到开阔学生视野、培养和提高學生实践创新能力的目的。

    二、课程建设的内容

    研究生是国家科技战线上的主力军和中坚力量[6]。该课程建设以培养学生构建扎实和宽广的知识基础,掌握科学研究的过程和方法,激发学生分析问题和解决问题的创新精神、思维和方法为目标,主要包括优化教学内容、改革教学模式、培养教学队伍以及网络资源建设等方面,具体建设内容如下。

    (一)优化教学内容

    1.增加工程案例,促进实践教学。“智能信息处理与融合技术”作为一门面向应用的综合性学科课程,课程中所涉及的理论、方法和模型都来源并服务于实际应用,与实际问题密切相关。在教学过程中,除了介绍各种基本知识、模型、方法之外,还需要适时引入一些工程实践案例。例如,介绍信息融合中的不确定信息处理知识时,以课题组研究团队建立的机载多传感器目标识别系统为例。这些实际工程案例的介绍,有助于帮助学生把握知识的正确内涵、直观意义以及应用知识的条件。

    2.引入前沿成果,促进学科交叉。智能信息处理与融合技术涉及多学科交叉,现有的课程内容设置比较偏向于单独介绍各个学科的知识,不利于学生建立多学科交叉融合的思路体系。因此在教学内容优化的过程中,采用多学科交叉融合的方式来进行知识点的介绍,例如不确定信息处理与模式识别交叉融合。同时,将国内外的最新研究成果以及学术前沿领域知识融入课程内容,这样既可以引导学生构建交叉学科思维与知识体系,又可以使得学生近距离接触专业课程相关领域的前沿热点。

    3.加强基础理论,培养数学素养。“智能信息处理与融合技术”课程涉及大量的理论、方法和模型,深入理解这些智能化方法模型的内在思想,可有助于将这些方法模型熟练地应用于智能信息处理的各个应用领域。深入理解和掌握这些理论和方法,其中涉及的数学工具是最基础和最重要的。在教学内容安排中,我们增加了部分基础理论知识的内容,包括演绎、推导和证明等,希望通过相关数学知识的引入和介绍,培养学生的数学思维,包括诸如问题建模、优化、分析、推理等各方面的能力。

    (二)改革教学模式

    1.互动式教学模式。“互动式教学”将学生为被动接受对象、教师为课堂主体和知识传授者的“灌输式”教学模式转变为启发引导方式,以学生为主体,教师为主导,引导学生主动思考、分析问题和解决问题。“智能信息处理与融合技术”课堂教学多采用教师提问、学生讨论的教学模式,让学生产生代入感,进而主动学习和理解。此外,我们还不定期组织一些科研沙龙,其内容可以是针对学生感兴趣的某个知识点展开讨论,可以是安排学生做一些课程内容相关的专题报告,内容不限,形式多样,目的是进一步巩固所学的知识和方法。

    2.多媒体教学形式。在多媒体教室中,通过对电子资源的最大化利用,将PPT、视频、动画、录像等多种媒体形式结合起来,更加生动形象地展现课程教学内容,有效地吸引学生兴趣,提高学生学习效率。此外,还通过软件演示、MATLAB仿真环境等手段,让研究生边学习、边实践、边研讨,通过相关链接把最新的发展、方法、概念、技术展示给研究生,培养研究生的创新精神。多媒体教学带给研究生多样化的学习模式,营造了不受时间和空间限制的学习形式,营造了教与学的模式、内容和实施方法多元化的氛围,实现了以研究生为中心、教师为指导的现代教学模式。

    3.多样化考核模式。综合考虑“智能信息处理与融合技术”课程的特点及培养目标,在课程建设中,我们采取PPT报告总结加课程论文这一更为灵活的考评方式。考核的总成绩仍然采用百分制,由平时成绩和PPT报告成绩两部分组成:(1)平时成绩占总成绩的20%。主要考评学生日常表现,包括课堂出勤、课堂表现、课后作业等。(2)学生期末PPT报告和课程论文成绩占总成绩的80%。主要考评学生对新知识的自我学习能力以及科研实践能力和表达能力。教师指定一个涵盖专业面广、扩展性好的选题范围,每位学生选定一个题目,进行资料查阅和深入研讨,并在学期末以PPT的形式进行总结汇报,最后根据汇报过程中的提问以及同学的讨论,对研究成果进行修改完善形成课程论文。对于某些较好的研究成果,教师将有意识地引导学生对课程论文进一步完善,投稿到期刊或会议,或鼓励进行相关课题研究,进一步培养他们的科研能力和创新素质。

    改革后的考核模式可以实现对研究生知识掌握和科研能力的全方位考核,也有助于调动学生主动学习、主动思考的积极性。

    (三)优化师资队伍

    教师是创新型人才培养的最终执行者,实施创新型人才培养的关键就是培养创新型教师队伍。“智能信息处理与融合技術”是一门理论性强、内容复杂、涵盖面广的专业基础课,为打造一支教学科研能力强、结构合理、热爱教学、充满朝气的一流教师队伍,具体措施如下:(1)通过言传身教,帮助青年教师树立正确的价值观和人生观,增强教书育人、以身立教的教育使命感。(2)重视科研对教学的促进作用,坚持教学与科研相结合,通过科研提升教师的学术理论水平。(3)加强国际交流与合作,提高教师的英文水平和国际交流能力,为建设国际化高水平课程做好准备。

    (四)加强网络资源建设

    依托学校数字化校园进行网络资源建设,为研究生自主学习和探究学习、为教师的资源共享提供综合性、交互式网络平台。“智能信息处理与融合技术”课程的网络资源建设内容包括教学资源下载、在线交流等。

    1.教学资源包含本课程近几年的教学基本信息,如教学大纲、教学日历、教学课件、历次考试试题及评分标准等。

    2.在线交流主要利用QQ群、微信群、电子邮件等网络媒介来进行沟通交流,学生可以将课程学习过程中遇到的问题或一些学习感悟发到平台上,与教师和同学一起讨论,既有助于问题的解决,又可以调动学生的学习积极性和科研热情。

    本文在“双一流”背景下,针对“智能信息处理与融合技术”课程建设进行初步的探索。经过两年多的教学实践,授课效果良好,得到了学生的一致认可,研究生选课人数逐年增加,部分学生反馈将课程上学到的智能信息处理方法有效地用于相关领域的研究中,并取得了一定的成效。“智能信息处理与融合技术”作为一门前沿性的高度交叉学科课程,具有涉及内容广泛、知识更新快的特点,只有通过在教学实践过程中不断地探索和总结,寻找更为合适有效的教学模式,同时加强与学生的沟通互动,及时了解学生对教学方法的认可度、教学内容的关注度以及教学效果的满意度,与时俱进,才能达到最佳的授课效果。

    参考文献:

    [1]别敦荣.论“双一流”建设[J].中国高教研究,2017,(11).

    [2]周光礼.“双一流”建设中的学术突破:论大学学科、专业、? ? 课程一体化建设[J].教育研究,2016,(5).

    [3]王燕萍,吕震宙,宋述芳.“双一流”建设视域下“概率论与? ? 数理统计”教学实践创新[J].黑龙江教育:高教研究与? ? 评估,2019,(8).

    [4][5]李阳,罗美林.多学科交叉智能信息处理研究生课程? ? 教学模式新思考[J].计算机教育,2016,(10).

    [6]徐先蓬,宋沁潞.“双一流”建设背景下的研究生课程建设? ? 问题探究[J].课程教育研究,2017,(1).