新工科课程建设全文(5篇)

第1篇：新工科课程建设范文

关键词：新工科；数据库原理课程；教学改革建设；计算机类专业

“新工科建设”是在以信息技术为主导的新一轮产业变革的背景下产生的，目的是在“卓越工程师教育培养计划”基础上持续深化工程教育改革，以通过多学科交融、多主体参与的方式培养学生解决复杂工程问题的能力、创新实践能力、学习能力、沟通管理能力及国家情怀等这些在新经济环境下的核心竞争力[1]。数据库技术是支撑新经济社会的核心技术之一，未来社会对复杂数据管理能力的需求会不断增强，对于计算机专业的学生而言，培养具有科学的数据管理思维和工程能力显得非常重要。数据库原理课程是计算机类专业的核心课程，是培养学生数据管理思维的基石。新工科背景下建设好该课程，对建立科学的数据管理思维，培养学生解决未知领域复杂数据工程问题的能力具有重要的意义。本文基于北京工业大学计算机专业人才培养要求，结合目前数据管理技术的发展情况，从数据库原理课程的教学目标、学习内容、教学模式以及考核方式等方面对该课程的改革建设思路进行了探索。

1课程目标的设置

北京工业大学计算机专业致力于培养适应国家和京津冀地区产业和社会发展需要，具备复杂计算系统的设计、开发、应用能力的工程应用型人才。在新经济时代，随着物联网及智慧城市建设的不断深入，对大量复杂数据进行科学的组织和管理是信息领域面临的重要问题。因此，对于计算机专业的学生而言，拥有未知领域复杂数据的组织、管理能力显得尤为紧迫，这也是新工科背景下对学生能力培养的新要求。为达到这一要求，需要对数据库原理课程的目标进行重新定位。数据库原理课程对学生的工程知识、学科素养和设计开发等能力有着重要的支撑作用[2]。在工程知识方面，要培养学生掌握数据组织的基本理论，能对数据模型进行正确的表达，理解数据操作的理论依据和实现技术；在学科素养方面，培养学生数据库建模的思维与方法，能够针对应用系统进行数据模型的抽象，并通过逻辑推理等方法进行模型的评价和优化，依据具体的应用环境对建模中的冗余和效率问题进行识别、分析及正确处理；在设计开发方面，培养学生掌握基于数据库的复杂应用系统的体系结构和模式结构，建立需求驱动的理念并掌握完整的数据库系统设计和开发过程，能够利用所学知识对数据库多种设计方案进行对比平衡，并选择合适的DBMS和语言进行数据库及相关应用的实现。基于此，数据原理课程将培养学生掌握数据的抽象建模思维、逻辑推理能力、复杂数据系统的设计与实施、基于应用的评价与优化等工程能力，这也是本专业必须达到的教学目标。

2教学内容的构建

目前数据库原理课程主要以关系理论为核心内容，但是随着应用需求的变化、数据类型的扩展和数据量的剧增，出现了许多新的数据模型，如xml模型，同时也出现了许多新的数据管理技术和系统，如nosql等。它们有自己的数据组织方式和操作方法，适用于不同的领域。从与时俱进的角度出发，课程内容需要根据这些变化进行适当的调整。首先，在分析目前数据管理理论和技术发展的基础上，以关系理论为核心提炼总结主要的理论与技术框架，并在此基础上进行适当扩展，将数据管理理论从适用于结构化的集合论向适用于非结构化的相关理论扩充，如可扩展xml模型的基本思想及运算理论、非结构化数据组织的基本思路和方法等，从而培养学生科学的数据管理思维和面对未知领域的创新思维意识，这一点对于奠定数据组织与管理的理论基础，提高数据管理领域的学科素养有促进作用。其次，在数据库设计方面，在以“需求分析→概念模型→逻辑模型”为主要思路的基础上，适当扩展复杂数据建模的相关方法，并引导学生建立以需求为中心的工程意识，培养方法运用的能力和解决未知问题的思维意识。最后，在数据库实现方面，在sql的基础上适当扩展其他数据库或存储机制的定义和查询操作，以扩展学生的视野，了解目前数据管理领域的主流技术和工具的应用情况。

3教学模式的改革

教学模式改革是新工科背景下培养高水平工程科技人才的必然途径。由于新经济形势下对人才能力的要求越来越高，因此要求教学模式的改革要从“知识传授”向“能力培养”转变，数据库原理课程的教学改革尤其要体现这一点。为达到这一目标，可以从以下几个方面出发：

3.1以课堂为平台推进教学模式改革

此项改革主要解决两个问题：一是根据数据库领域的知识特征确定以何种方式将知识传递给学生；二是随着知识内容的增加和基本要求的提高，如何解决有限的课时量与较高的课程目标之间的矛盾。为此，需要充分研究互联网时代学生的学习特点和在线教学平台、教学工具的作用，掌握这些在线学习平台和教学工具在人才培养中的长处，并在此基础上对课程的内容、知识点进行仔细地梳理，分析其特征，研究不同内容的不同学习方式。充分利用在线教学平台制作在线课程和相关资源，通过合理设计线上和线下结合的教学方式，发挥教师的引导性，激发学生利用线上资源扩充知识的主动性，从而既培养学生的自我探究和学习能力，又解决了课时的有限性和知识的无限性间的矛盾，这也是未来教学和学习模式的发展趋势。

3.2深化校企合作

改革实践教学环节新形势下学生的工程能力主要体现在能够灵活运用所学知识，创新性地解决未知、复杂系统的数据组织问题。为此，实践环节需要在实践内容的深度、广度、系统性、复杂性和先进性等方面加强建设，而深化校企合作，通过产学协同育人的方式是实现实践环节建设的根本途径[3]。具体而言可以通过两方面的合作改革实践环节的建设：第一，引入企业已有的数据库系统项目，并对其进行研究、梳理，将知识穿插、融合、扩充形成完整而利于实践教学的案例。这样的案例具有很强的实用性，有利于拉近理论与实际的距离，学生易于接受。同时学生通过实践能够掌握数据库从设计到实施的完整过程，能充分理解其中具有一定复杂性和矛盾性的关键问题求解，并通过实际应用建立数据安全意识并明确自身的责任。第二，在实践环节中引入企业在数据库领域的先进理念、先进技术和主流工具，从而使学生能够学习当前企业的研究方向、发展理念和主流工具的使用方法，激发其主动学习的兴趣，有效培养学生数据库系统的工程能力和工程意识。

4建立科学的考核机制

数据库原理课程对学生学科素养、工程知识、创新实践等多方面能力的培养起重要的支撑作用，以往的基于一纸试卷或“试卷+实验结果”的考核方式无法体现对这些能力培养情况的评价，因此需要从多角度出发，对课程学习效果构建精细化、过程化的评价体系，以确保学生学习后能够达到课程的学习目标。从考核内容来看，注重基本概念、基本理论和基本方法掌握情况的考核已经不再适用新工科时代对学生能力要求的评价。新工科时代需要重点考查复杂数据库系统设计与实现过程中知识的运用能力、关键问题解决方案的创新设计能力、面对多因素冲突问题求解的工程思维和工程意识，如冗余与效率、简单与复杂、关系代数与sql表达查询的优化意识等，因此对于考核内容的深度和复杂度方面要进行扩充。为此，在考题的形式上选择、填空、简答等客观题的比例要大幅减少，甚至可以没有，要扩大与实际结合紧密的、蕴含理论与方法的、体现工程能力素质的试题。对于实践环节的内容要求也必须具有一定的复杂度。从考核形式来看，要对“试卷+实验结果”的两元评价进行扩展，基于课程的目标要将学习过程中体现学生能力培养的关键环节都计入评价，建立多元化、过程化、可追溯的评价体系。这些环节包括参与教学活动的积极程度，主动解决问题的次数和正确率，实践过程中设计解决方案的积极程度，选题的复杂程度，课题完成的完整性和创新性，帮助他人解决问题的意愿和水平，实践总结及答辩效果等。把这些环节与笔试成绩相结合，可构成一个能综合评价学生所获得的数据库基本原理知识、设计与实现能力、数据库系统工程意识、合作交流能力、指导能力、总结表达能力的多元化、过程化的评价体系。

5结语

新工科是在新的历史发展阶段对高等教育提出的新要求。“新工科建设”要实现产教深度融合、改革教育教学机制。在新工科的发展框架下数据库原理课程建设要体现技术发展需求及对人才培养的核心支撑。本文针对新工科背景下数据库原理课程的改革建设进行探索，对课程目标定位、内容构建、教学模式以及考核评价机制提出新的建设构想，以使该课程能紧密结合时代需求，满足专业人才的培养需要。

参考文献

[1]蒋宗礼,姜守旭.发挥本科教学质量国家标准对新工科建设的推动作用[J].中国大学教学,2018(1):41-45.

[2]蒋宗礼.新工科背景下的计算机类专业改革[J].中国大学教学,2017,8(15):34-39.

第2篇：新工科课程建设范文

关键词：测控技术与仪器；综合课程设计；产学合作；协同育人

教育部明确指出，“新工科”建设是主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动，各有关单位要把“新工科”建设作为引领高等教育改革的有力抓手。教育部高等教育司在产学合作协同育人项目申报指南中指出，为贯彻落实《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》文件精神，深入推进产学合作协同育人，汇聚企业资源，支持高校开展新工科研究与实践，推进高校教学内容和课程体系改革、师资培训、实践条件建设、校外实践基地建设、创新创业教育改革和大学生创新创业训练。

一、实施背景

华北水利水电大学机械学院机电与测控仪器系与深圳信盈达科技有限公司郑州分公司进行合作，获得了教育部高等教育司产学合作协同育人项目立项。获得立项之后，学校探索实施了校企合作完成测控技术与仪器专业综合课程设计，提高了课程设计效果，为学生进入工作岗位打下坚实基础。

二、实施要求

测控技术与仪器专业是机械、电子、光学、自动控制、计算机与信息技术等多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型专业，是我国仪器仪表行业唯一的本科专业。测控技术与仪器专业学生培养目标为：掌握测量、控制和仪器领域的基础理论、专门知识和专业技能，掌握信息获取、传输、处理和应用的技术方法，具有测量控制领域技术集成和仪器综合设计应用能力的高素质应用型人才。专业综合课程设计是实践教学环节中一次综合实践训练，旨在培养学生综合运用所学知识进行系统分析、设计、开发的基本能力。通过综合课程设计的教学实践，学生所学的基础理论和专业知识得到巩固，运用所学理论知识解决实际问题的能力得到锻炼。测控技术与仪器专业学生通过综合课程设计的教学实践，需要掌握测控系统的设计步骤、硬件与软件的开发流程，设计题目的资料收集、整理和分析的方法，方案的设计和比较等。教师通过综合课程设计提高学生的分析、综合运用知识的能力，为后续的毕业设计和工作做好必要的准备。测控技术与仪器专业综合课程设计一般安排在第7学期期末的两周，设计的难度不能太高，工作量要适中。

三、探索与实践

为了更好地提高专业综合课程设计质量，使学生在毕业前更好地了解企业需求，机电与测控仪器系和深圳信盈达科技有限公司郑州分公司联合完成测控技术与仪器专业的综合课程设计。学校和企业共同探索并实践了新的课程设计教学模式，以企业的工程项目为依托，与企业共同拟定设计题目、任务书和计划书。让企业提供课程设计所需要的硬件开发平台，学校指导教师和企业工程师共同指导学生完成项目设计，取得了很好的教学效果。专业综合课程设计一般都有具体的实施过程。首先，指导教师要至少提前两周确定课程设计题目，既要考虑题目的综合性，又要考虑题目的难度和工作量的适中。而且一般要拟定多个题目，整个专业的所有学生分成若干个设计小组，每个设计小组的几个学生共同做一个题目。确定了题目之后，开始撰写课程设计任务书和计划书。任务书主要明确课程设计题目，每个题目的主要设计内容、预期成果及形式，成绩评定要素及权重等。每个题目的主要设计内容包括设计要实现的基本功能、可以采取的主要技术路线和方法、设计重点要解决的问题、主要技术指标和主要参数。每一个题目都要有明确的任务书。设计计划书比任务书更详细，主要规划在两周的课程设计时间内，每个阶段的主要任务。通常按日撰写计划内容，要细化每天的设计内容和相关设计的具体要求。计划书通常是以表格的形式呈现，比较直观。最后，根据任务书和计划书的安排，每天到设计教室集中指导学生做设计。在整个设计过程中，首先要向学生下达任务书和计划书。学生明确设计要求后，学校指导教师和企业指导工程师针对每个小组在设计过程各个环节遇到的问题，进行有针对性的指导。虽然在测控技术与仪器专业的培养方案里，指导性教学计划规定的专业综合课程设计的时间是两周，但从构思拟定设计题目、撰写任务书和计划书，到指导学生进行设计，再到收取课程设计说明书进行评阅，然后结合平时成绩和课程设计说明书成绩计算综合成绩，最后还要对学生的成绩单进行分析并撰写课程设计工作报告。工作报告包括统计成绩区间分布情况，成绩分析，班风学风总结，对教学和学生等管理方面的意见和建议等。整个课程设计的准备、实施、收尾工作要持续一个多月的时间。从2014年开始，机械学院机电与测控仪器系和深圳信盈达科技有限公司郑州分公司进行合作，与该公司的项目工程师共同指导测控技术与仪器专业综合课程设计。在进行课程设计时，由企业提供相关硬件开发平台和新版本的软件开发平台。以企业的开发项目为依托，学校指导教师和企业工程师共同拟定的课程设计题目有《基于嵌入式系统的智能家居系统设计》《基于STM32的智能手环设计》《基于嵌入式系统的人脸识别系统设计》等。《基于嵌入式系统的智能家居系统设计》主要是利用嵌入式STM32F103ZET6开发平台，通过NTC传感器、温湿度传感器对当前环境质量进行检测，通过SPI通信协议将检测到的数据送到处理器进行处理，并在触摸屏TFTLCD上显示当前环境的温湿度。TFTLCD使用之前需要先进行校准，通过触摸屏可以设置报警号码和温湿度报警阈值，通过触摸屏按键控制报警LED灯和蜂鸣器。

《基于STM32的智能手环设计》首先用GPIO口实现按键控制LED灯，通过I2C总线进行通信，将获取温湿度在OLED屏上显示。学生掌握了基本操作之后，进一步采用HP-6心率血压传感器，将测量到的心率和血压数据在OLED屏上显示。通过按键切换智能手环显示界面，可以显示的内容包括日期、时间、个人信息、温湿度、心率、血压。《基于嵌入式系统的人脸识别系统设计》首先指导学生熟悉Linux环境搭建并熟悉A9硬件平台，实现指令操作文件和Linux常用开发工具的使用，了解uboot的作用和内核的制作，搭建初期的环境。掌握了基础知识之后，指导学生连接硬件平台和Linux系统，实现交叉编译文件并在硬件平台执行。搭建Qt5.7.0环境并创建Qt过程，实现OpenCV打开本地图片并显示在液晶显示屏。最后，通过OpenCV调用USB摄像头实现人脸识别，在人脸区域用图形标记。在人脸识别的基础之上实现人眼识别并标记。指导课程设计时，首先是企业工程师带领学生熟悉并掌握新版本的软件开发平台和硬件开发板的基本应用，然后是学校指导教师带领学生回顾复习相关基础知识，最后是企业工程师讲述该项目用到的新知识。学生学习的同时，在软硬件开发平台上进行练习，练习过程中出现的各种问题由企业工程师进行指导。有些学生掌握新知识比较慢，每天回去还要查阅相关文献资料，进一步学习理论知识。学生掌握了相关知识之后，开始设计任务书、计划书分配，遇到问题再和学校指导教师讨论解决。校企合作采用新的指导模式，边讲边学边练习，每天的时间安排得非常紧凑，不但让学生在短时间内学习了大量的前沿知识，经历了一个完整的项目设计过程，而且提高了学生查阅文献资料、自主学习的能力。测控技术与仪器专业综合课程设计，是毕业设计之前最后一个也是最重要的一个实践环节，需要综合运用学过的基础课和专业课，进行综合设计，以达到巩固消化相关课程内容的目的。课程设计进一步提高学生的综合应用能力、仪器设计和开发能力，是培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力、能力转化为工程素质的重要环节。与企业合作，共同完成测控技术与仪器专业综合课程设计，学生以项目为依托，一边学习一边练习，然后紧接做设计，效率非常高，综合应用了本专业课程体系里所学过的专业知识。通过企业提供的开发设施和内容讲解，学生熟悉了整个设计项目开发的全过程，更进一步了解了企业文化和企业生态，提升了综合能力，为以后进入工作岗位打下了良好的基础。校企合作取得了双赢的效果。对于企业而言，能够吸引优秀的学生加入企业；对于学校而言，能够更加清楚企业需求，为企业培养更多的有用人才。产学合作，协同育人，有助于打造多主体协同育人的长效机制，构建了产教融合、校企合作的良好生态。

参考文献：

[1]王代华.测控技术及仪器专业综合课程设计实践[J].高等工程教育研究，2007，（3）.

第3篇：新工科课程建设范文

关键词：新工科；测绘工程；实践教学；大数据；互联网

进入21世纪，人类社会科技创新活动空前密集活跃，新一轮科技革命和产业革新推动全球政治经济结构的重组与变革。在这样的时代背景下，我国提出了建设“世界科技强国”的战略目标，科学技术的发展进步不仅深刻影响着国家前途命运，同样深刻影响着人民生活福祉[1]。高校是培养未来科技人员的摇篮，新工科建设理念的提出正是迎合时展规律，服务国家战略需求，配合高等教育教学改革的必然选择。

一、如何理解新工科

2017年2月，教育部先后了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》《教育部办公厅关于公布首批新工科研究与实践项目的通知》等系列文件，从“复旦共识”到“天大行动”到“北京指南”，标志着我国正式启动了新工科建设。所谓新工科建设，就是在遵循工程教育客观规律、立足工程教育本质的前提下，认真吸取国内外工程教育建设与改革的经验教训，加快发展新兴工科专业，改造升级传统工科专业，围绕理念、结构、模式、质量和体系五个维度进行创新，打造具有更高水准、多维知识体系的工程科技人才。新工科的提出和建设是迎合日趋激烈的国际社会竞争的需要，是我国主动布局战略领域人才培养的必然选择，也是我国提升硬实力和国际竞争力的有力支撑[2]。尽管新工科的提法并不久远，但是在国家的宏观战略布局支持影响下，新工科建设已经成星火燎原之势，为我国工程教育的改革提供了新的思路和改革路径。

二、当前测绘工程专业建设的现状与问题

（一）人才培育理念存在误区

从目前来看，测绘工程专业人才培养理念存在着以下几个误区，这些误区在实际的教学过程中可能单独存在，也可能同时存在。一是人才培养只注重知识传授，轻视技术实践的培养。理念层次的忽视，直接导致实践教学环节的薄弱，学生实际锻炼操作机会少，教学主要以单向灌输式为主。二是有的专业技术实践课程安排充分，但是学校、学院、专业对学生的综合素质培养欠缺，学生只掌握技术，而对法治意识、生态意识、工程伦理意识等方面了解不多，只能从技术层面满足培养教育要求，学生的综合创新创造力不足。三是专业培养建设理念缺乏系统化建构。专业培养建设理念零星碎片化或是流于表象形式，例如测绘工程教育应该怎么培养、体系应如何建构、课程如何排布能达到最佳效果，很多问题没有深入思考研究就仓促搭构平台。

（二）人才培养设计与社会需求脱节

伴随着地理信息科学的日臻成熟，测绘专业技术的进步一直紧随时代科技发展的步伐，大数据、互联网+、数字城市、智慧地球等新技术的出现，对测绘人才掌握高新、协同技术实践能力的要求也随之提高。尤其在“测绘4.0”的审视分析视角下，现有的高校测绘工程专业是否能对社会经济技术的发展进步进行有效回应，培养出宽口径、复合型、创新型的专业技术人才是现存的一个重要问题。人才的培养离不开完整、系统、有效的教育培养方案的设计实施，但是从目前来看，测绘人才培养方案视野缺乏高度和广度，目标定位狭窄或是模糊，人才培养的同质化现象严重，培养方案和社会需求衔接度不高，培养的人才其水平与规格也很难达到企业的各层次、各类别的岗位要求。尤其是人才培养方案的设计和修订上，社会相关组织和企业的参与程度不高，开放性和互动性低。在有限的企业参与尝试过程中，参与的深度和融合性也有限。

（三）教学模式手段落后

就测绘专业本身而言，其实践性要求非常高，人才培养和社会需求直接对接，因此，在测绘专业的教学培养中，实践内容一直是重中之重。测绘专业结构化内容中包含了大量新工具、新媒介的技术操作性内容，常用的GPS、全站仪、电子经纬仪等仪器设备伴随着科技的发展进步不断推陈出新，这些不可或缺的工具是否能够及时更新成为测绘实践教学中的一个重要问题。目前，很多高校中仍使用淘汰的、非新型号的测量仪器，影响了学生对工具的有效使用和操作练习，即便进入工作岗位之后，也需要用人单位再集中时间、精力、资金进行重新培训，以适应先进仪器设备的使用，对社会经济造成了不必要的浪费。

三、测绘工程专业新工科建设的改革路径分析

（一）构建多层次教育教学理念

高校肩负着为社会培养输送人才的使命，道德是人才具备的基本素质。因此，测绘专业人才的培养首先要秉承立德树人、德才兼备的理念教育培养学生；其次，测绘工科专业的学生不能仅仅掌握技术技能，更要有国家情怀，有国际视野，有“追求卓越”的自我价值意识；最后，鼓励培育学生创造、创新能力，积极创造多学科交叉协同培养的教学氛围，树立综合性教育培养理念，推动测绘专业同其他工科、理科，甚至同文科的学科交融。

（二）优化完善人才培养模式

首先，从测绘人才培养的实际出发，制订切实可行的人才培养方案。从培养方案、教学计划到教学大纲优化设计，保证每个环节都能够促进学生掌握必要的知识体系，和解决问题的能力。全面落实“学生中心、成果导向、持续改进”的国际工程教育专业认证理念[3]。其次，积极吸纳社会力量的参与，在教学培养目标和方案等设计环节听取多方声音，深入了解社会真实需求。积极培育和推进测绘专业的产学研合作，发展校企合作，创造条件共同开发建设课程、实验室、基地等，将人才培养和产业需求紧密结合起来。

（三）提升教育教学手段

“欲善其工，先利其器”。优良先进的技术设备是掌握技术、磨练技术的基础，因此，配置先进完备仪器设备的重要性不言而喻。在实践教学中，学习的内容不应受限于传统的测量技术方法的传授，而应该紧密结合行业发展的最新成果。从教师自身而言，不断学习，持续了解行业一线动态，既是教师职业素质提升的重要内容，也是迎合新工科建设背景下，高等教育专业教学面临技术浪潮推进发展的必然结构性因素。教育教学手段的提升，需要先进的工具设备为基础，优良的教师队伍为保障，还需要完备的教学质量评估体系的构建。新工科建设的精髓和彰显的发展趋势凸显了多学科复合型知识体系的建构，对学生学习和实践能力的考查也需要从多维度、多角度进行。内到学生的学习态度、理念，甚至工程伦理的理解，外到对专业知识的掌握、对实践技能的掌握、对相关知识结合本专业技术融会贯通的能力的掌握等，构建系统的、完备的综合考核体系[4]。新工科的建设是一项系统工程，结合测绘工程专业，通过对专业情况整体性的分析，从理念、培养模式、手段三个方面对测绘专业存在的问题进行描绘。问题的整改需要改革方向的引领，测绘工程的改革和升级在“新工科”建设的引领下，必然会使专业建设迈上一个新台阶，也有助于培养出高素质、更符合社会需求和迎战国际挑战的专业型人才[5]。

参考文献：

[1].让工程科技造福人类、创造未来———在2014年国际工程科技大会上的主旨演讲[J].科技管理研究，2014（13）.

[2]陈启愉，吴智恒.全球工业机器人产业发展战略对比研究[J].自动化与信息工程，2017（2）.

[3]丁雅诵，赵婀娜.截至2017年底，全国198所高校的846个工科专业通过工程教育专业认证———我国工程教育迈入全球“第一方阵”[N].人民日报，2018-09-27.

[4]王亚杰.行业特色型大学还是学科特色型大学[J].高等工程教育研究，2018（6）.

第4篇：新工科课程建设范文

［关键词］新工科；通信工程专业；信号处理课程群；建设

新工科建设是高等教育改革的重要方向，所以各高校应当客观分析教育教学实际情况，积极探索新工科建设之路，以便提高教育教学的有效性，为国家培养栋梁之材。新工科建设最直接的做法是建设课程群，优化课程设置结构，以便增强课程教学的针对性、系统性和有效性，通过良好的教授和培养，强化学生的知识结构和能力结构。就目前高校各个专业课程设置实际情况来看，通信工程专业信号处理课程群建设是非常有意义的，一方面能够与电子信息工程专业区分开来，另一方面能够明确信号处理课程的侧重点，进而优化教学方法，以便提高信号处理课程教学的有效性。

一、通信工程专业信号处理课程设置存在的问题

从新工科视角审视高校通信工程专业信号处理课程教学实际情况，不难发现课程设置存在一些问题，具体表现如下。

（一）关联课程内容重复或逻辑衔接不够紧凑

对大多数高校通信工程专业信号处理课程设置情况予以了解，确定大多包括信号与系统、数字信号处理、MTLAB仿真及系统实现、数字图像处理、DSP技术及应用等。进一步了解各门课程教学实际情况，不难发现学生所学习的内容有重复的部分，也有逻辑衔接不紧凑的部分，课程内容重复并非不可，虽然有利于学生反复学习与认识，但前提是要明确重复的部分是重要的知识。而从通信工程专业信号处理课程设置实际情况来看，部分重复内容的重要性不强，反复学习不仅会减弱学生的学习兴趣，还会浪费学生的学习时间，使之无法有充足的精力和时间专注于重要知识的学习与实践。课程内容逻辑衔接不紧凑，则会让学生以为某部分知识不重要，从而敷衍学习，如此势必会导致学生知识体系不完善，还会使学生对信号处理知识理解不够准确、全面，相应的专业水平不高。比如信号与系统课程中傅里叶变换为时域和频域变换的桥梁这部分知识比较重要，是调制与调节的理论基础，且通信电子线路、通信原理、移动通信等方面都会涉及，但常用信号的傅里叶变换一节内容中仅用一个公式简单概述，学生未能系统地学习这部分知识，后续学习通信电子线路、通信原理等课程只会一知半解。

（二）应用类课程偏重理论

通信工程专业信号处理课程具有理论性和实践性较强的特点，需要学生在系统掌握理论知识的基础上反复进行实践训练，如此才能达到事半功倍的效果。而对当前信号处理课程教学实际情况予以分析，还会发现信号处理应用类课程偏重理论体系的完整性，忽略了实践价值，导致学生在课堂上只能被动地、机械地学量理论知识，甚少有机会独立思考与操作。就以DSP技术及应用课程来讲，其理论部分包括DSP期间的结构特征、软件体系、编程方法等方面，而应用部分仅为IIR和FIR数字滤波器的硬件设计；数字图像处理课程的理论部分包括数字图像的基本含义、数字图像形成的原理等方面，应用部分仅为数字图像技术应用方法。

（三）实验课程按单门课程独立设计

客观来讲，实验课程应具有综合性，尽可能地涉及信号处理各方面内容，以便学生通过一系列的实验操作之后能够将各个知识点衔接在一起，灵活地、有效地运用知识解决问题。但对高校通信工程信号处理实验课程设置实际情况予以分析，不难发现某些高校所设置的实验课程仅围绕信号处理重点知识来创编实验题目，导致学生在实验操作过程中难以系统地复习和运用信号处理知识，势必会导致学生通信专业水平不高。

二、新工科背景下通信工程专业信号处理课程群建设的必要性

所谓课程群是指将若干具有关联性和衔接关系，能够相互支撑、补充或强化的单门课程通过优化整合后形成的课程群体。设置课程群是深化本科教学改革的具体举措，有利于深化教育教学，全方位、深入地教授和培养学生，让学生系统地学习知识，并在此基础上进行实践训练，势必能够更加扎实地掌握专业知识，同时增强学生个人能力、个人素质，促进学生的全面成长与发展。新工科建设即为高等教育改革和发展的方向，这就意味着高校应合理地调整专业课程及教学，使之符合新工科建设要求，为培养与时俱进的综合型人才创造条件。基于此，在现阶段诸多通信工程专业信号处理课程设置不合理，导致专业教学针对性、有效性不强的情况下，应以新工科建设为背景积极探索通信工程专业信号处理课程群建设之路，强化信号处理课程之间的联系，以便学生能够系统地学习通信工程专业。通信工程信号处理课程群建设，可以与其他专业相似课程内容区分开来，并且系统地梳理信号处理的核心课程及辅助课程，让学生可以有侧重地学习信号处理知识，既能减轻学生的学习压力，又能够提高学习效率。比如电子信息工程专业与通信工程专业均设置了信号处理课程，但电子信息工程专业将数字图像处理、语音信号处理、数字信号处理、信号与系统等课程设为核心课程，而通信工程专业仅将信号与系统、数字信号设为核心课程。此种情况下，设置课程群就显得尤为必要，既可明确通信工程专业信号处理的重点，又能够方便教师合理地安排课程内容，且有效衔接信号处理知识，让学生既可以有侧重性地学习知识，又能系统地掌握知识。

三、新工科背景下通信工程专业信号处理课程群改革

基于新工科背景下通信工程专业信号处理课程群的实施，可以帮助学生建立系统的知识结构和能力结构，为未来学生灵活、有效地解决通信工程专业问题奠定基础。那么，如何进行通信工程专业信号处理课程群建设与改革呢？

（一）优化课程体系及教学内容

1.优化课程体系打造逻辑性强、系统性强、知识结构完善的信息处理课程群，首先需要教师对通信工程信号处理知识进行深入的研究，梳理重点知识、基础知识、难点知识以及知识结构，在此基础上对涵盖知识点的课程进行合理划分，比如数字信号处理、信号与系统均为通信工程专业的核心课程，信号处理课程群的基础部分；数字图像处理、DSP技术及应用均为实践课程。在此基础上合理地搭建通信工程信号处理课程体系。2.优化教学内容上文已经说明通信工程专业信号处理课程教学存在的缺点是课程内容重复，衔接不紧密。为了切实有效地解决这一问题，提高信号处理课程教学的有效性，需要进一步优化课程内容。也就是组建课程小组，多名任课教师共同梳理通信处理课程内容，将重复知识点和衔接知识摘出来，分析重复知识点在各个课程中设置的重要程度，进而适当删除部分课程中的重复知识点，优化课程内容；分析信号处理课程中衔接知识概述情况，如若存在概述内容不严谨、不具体的情况，应进一步优化课程内容。在此基础上教师合理地设置核心课程教学活动、实践教学活动，势必能够组织学生有效地、系统地学习信号处理知识，并且利用知识进行实验操作，最终达到融会贯通的状态。

（二）改革教学方法

对以往高校通信工程信号处理课程教学实际情况予以分析，发现部分教师习惯运用传统教学方法教授学生知识，比如实施灌输式教学或“一刀切”教学，导致学生被动地、机械地学量理论知识，难以真正理解和吸收知识，更无法做到灵活运用所学知识解决实际问题。为了改变此种局面，除了构建通信工程信号处理课程群之外，还应积极改革教学方法。1.实施多媒体教学法积极引用多媒体技术、互联网技术来创新信号处理课程教学，实现板书、多媒体及互联网三者相结合的课堂教学。在课堂上运用板书的方式将理论知识呈现在学生面前，以便学生紧跟教师教学思路学习理论知识；在此基础上利用多媒体技术和互联网技术来展开互动教学，比如通过图片或视频资料解释理论知识，让学生更加直观地、有效地学习，提升学习效果。2.学生参与课程讲授学生作为课程教学的主体，他们不仅需要输入知识，还应输出知识，如此才能检验自身知识掌握是否扎实，发现自身学习不足，以便后续有针对性地学习，逐渐弥补不足。而要想真正做到这一点，需要教师为学生创造课程讲授的机会。比如课前安排某位学生负责某节课程内容的讲授，让学生做好准备工作，之后在课堂上进行讲授；再比如教师布置习题之后，让某位学生到讲台上讲解习题解答的步骤及涉及的知识点。3.鼓励学生探究式学习通信工程专业信号处理课程的逻辑性较强，需要学生独立思考，准确地理解知识，之后才能灵活地运用知识解决实际问题。基于此，课程教学中还可以鼓励学生进行探究式学习，也就是教师结合课程内容及学生的实际情况，创设某一主题并设置相应的学习任务，让学生以小组的形式进行课程知识学习，之后尝试运用知识解决问题，得出答案。这一过程中能够锻炼学生独立思考的能力并强化学生的学习能力。

（三）创新实践教学模式

实践教学是通信工程专业信号处理课程教学的重要组成部分，如若不能且有效地解决实践教学问题，那么通信工程专业教学效果势必大打折扣。如何解决实践教学不足呢？要创新实践教学模式，也就是构建三平台、多层面的阶梯式实践教学模式。此种实践教学模式实施的前提条件是教师应树立CDIO工程教学模式理念，客观地分析以往实验教学存在的问题，进而从新工科建设的视角来创新实验室、实验教学体系及实验教学方法。另外，还应根据实验教学需要合理构建专业的实验平台、基础实验平台及创新实验平台。

四、结语

在我国越来越重视综合型人才培养的当下，诸多高校存在专业课程设置及教学不合理的问题，导致专业教学效果不佳，难以实现人才培养目标。就以通信工程专业来讲，通信工程专业信号处理课程设置存在课程内容重复、课程内容衔接不紧凑等问题。对此，应积极推进课程群建设及教学改革。

参考文献：

［1］张晓，张楠楠，蒋霞.以能力培养为导向的通信工程专业基础课程群建设研究与实践［J］.电脑知识与技术，2017（21）.

［2］蒋立新.“信号与信息处理”课程群的建设探讨［J］.电脑迷，2018（4）.

［3］张文，蔡燕.电子信息类专业信号处理课程群的建设研究［J］.教育教学论坛，2019（36）.

第5篇：新工科课程建设范文

【关键词】创新引智平台；水利工程；学科；学科建设；人才培养

水利工程学科是国家基础设施和基础产业的支柱性学科，在我国现代化建设的社会经济发展进程中占有重要的地位。水作为基础性的自然资源和战略性的经济资源以及生态环境的控制性要素，重要战略地位日益突出。同时，由于日益加剧的人类活动和全球气候变化，水利学科发展过程中面临一些前所未有的新问题，对本学科专业人才的培养提出了新的要求。

一、水利学科发展面临的新形势

当前及未来一定时期内，水利工程学科所面临的主要挑战表现在以下方面：

（一）区域性水资源严重短缺。当前我国人均水资源量约为2200立方米，2030年人均水资源量将仅有1750立方米，属于严重缺水国家。随着区域经济、城镇化深入发展，未来水资源需求将持续增长。水资源分布的极其不均衡，造成我国区域性水资源供需矛盾将更加尖锐，干旱、半干旱地区面临的水资源形势将更为严峻。

（二）气候变化导致的极端水文事件频发。由于人类活动的加剧等导致全球气候变迁，因而降水型态发生变化，降水时空分布的不均匀程度大大增加。河流水文规律发生变异，极端水文事件频发，严重干旱与洪涝在不同区域并存且愈演愈烈。

（三）水质问题亟待解决。水体污染严重，水功能区水质达标率仅为46%。当前，我国约40%的河床劣于三类水，三分之二的湖泊富营养化。不过，在世界科学技术发展到历史上前所未有的高度的当前，大量有关治水用水的新思维、新概念、新理论、新方法、新技术、新材料、新工艺以及新的管理策略不断涌现，水利工程学科的理论和实践体系得以逐步完善和丰富。当前及未来一定时期内，水利工程学科将依托这些新理论和新技术，不断与相关学科交叉融合，展现出前所未有的发展动态。同时，水利学科发展的这些动向必然对水利人才的培养提出新的更高要求。

二、新形势对水利学科人才培养提出的新要求

近年来，水利工程本科毕业生就业压力逐渐增大，学生就业满意度下降。究其原因，传统的人才培养模式已不能完全适应现代水利工程技术向数字化、网络化、智能化与精细化发展的需要，也不符合工程人才培养应随社会需求变化而变化的规律。为了应对水利工程学科发展的需要，大多数水利行业企事业单位期望引进适应学科发展要求的新型人才，实施现代化生产和管理。

（一）作为水利学科新时期发展的重要特点，跨学科交叉融合要求水利人才具有多学科的专业知识背景。传统的水利学科要求水利人才具备扎实的数学、力学和工程专业基础。新形势下，水利学科将不仅与传统学科密切相关，还将与生态学、信息科学、自动控制、园林景观、“3S”（遥感RS、地理信息GIS及全球定位技术GPS）技术等密切集成与融合。“3S”技术已在水资源调查评价与监测、工程选址、防洪减灾、水土保持等工作中得以应用，并必将进一步集成和融合。

（二）基于可持续发展的要求，培养水文生态与水安全专业人才迫在眉睫。水利工程学科的发展经历了从工程水利、资源水利向生态水利和民生水利的转变，一项水利工程的建设，已不能仅从其带来的发电量、蓄水量等经济效益来评价，而更应该从生态、环境、民生等长期效应去全面衡量。因此，从科学发展观和永续发展的角度来看，培养水文生态与水安全、低影响发展（LID）、注重综合效应的水利及水工学必将是未来热点。目前我国的水利工程一级学科下属5个二级方向，即水文学及水资源、水力学及河流动力学、水工结构工程、水利水电工程和港口、海岸及近海工程。设置并建设水文生态与水安全等新学科是适应水利学科发展的客观需求。

（三）基于对前沿热点及难点问题突破的要求，急需能攻坚克难的科研人才。跨流域水资源、雨洪资源、中水甚至气态水资源利用、气候变化条件下水文系列变异和不一致性等方面的研究既是水利学科面临的重大问题，又是学科领域内急需突破的前沿课题。这些研究理念或方法上的突破将对水利工程的规划、设计、建设和管理产生深远的影响，水利工程学科因而必将从理论和技术上得以不断创新。因此，从科研角度，培养一批能攻坚克难的高端研究型人才势在必行。

三、发挥创新引智优势，推进水利新学科建设和人才培养

在上述形势下，新型水利专业人才培养与新学科建设相辅相成，密不可分。近年来，长安大学水利工程一级学科立足我国西北，放眼全球，牢牢把握水利学科发展的最新动态和趋势，依托于国家外国专家局、教育部“111”学科创新引智计划项目——干旱半干旱地区水文生态及水安全学科创新引智基地，全力推进水利工程新学科的建设并取得了阶段性成果。“111”引智计划又称“高等学校学科创新引智计划”，是由教育部和国家外国专家局联合组织实施的，其目的是从世界排名前100位的大学或研究机构的优势学科队伍中，引进、汇聚1000余名海外学术大师、学术骨干、配备一批国内优秀的科研骨干，形成高水平的研究队伍，建设100个左右的世界一流的学科创新基地，努力创造具有国际影响的科研成果，提高高等学校的整体水平和国际地位。作为国家首批“111”学科创新引智计划项目，干旱半干旱地区水文生态及水安全学科创新引智基地建设项目2008年获批，目前已完成了一期的建设并获滚动资助，全面开展第二期基地建设进程。通过学科创新引智基地第一期的建设，长安大学水利工程一级学科博士点于2011年获批。为了保证新学科建设的前瞻性，培养具有国际视野的新型专业人才，创新引智基地时刻以“研究型、国际化、强实践”和体现“学生主体性”为导向，以“引智交流，加强国内外合作交流和共同研究”为学科建设和人才培养的主要手段，建立起水利专业人才“基础─实践─特色─创新”人才培养模式。近年来与德国土宾根大学、俄罗斯国立地质勘探大学、莫斯科国立大学、莫斯科地质勘探学院、加拿大多伦多大学、爱尔兰都柏林大学等国际上一批知名大学建立了合作交流或联合培养机制，引进海外专家23人，其中，国际知名学术大师3人。基于引智特点，新学科建设和人才培养主要采取了以下方式：

（一）以学科引智为基本手段。组织师生广泛开展与海外知名学者和学术大师的交流座谈，探讨学科领域内的疑难问题，听取答疑，吸取本学科最新的理论、方法和技术。依托学科创新引智基地建设平台，引进的外籍专家来华工作时间平均223.6天/年，其中学术大师累计工作天数39.6天/年，其他人员累计时间达184天/年。

（二）以派出培养为必要补充。针对具有发展潜力的青年学者和学术骨干，派出进修教师、访问学者与留学生，有针对性地向大师跟踪深化学习。依托于学科创新引智基地，近年来，派出赴外交流教师8人，赴外留学学生7人，且派出人员和比例逐年上升。通过进修访学，培养了一批精通新技术和方法的研究人员。

（三）人才培养与科研项目相互促进。设立水文生态与水安全相关科研攻关项目，锤炼自身科研队伍。通过与境外专家学者合作，落实合作研究内容9项，通过一期建设，在本专业领域获得了五方面的标志性研究成果。

（四）注重实践落实，巩固创新引智成果。近五年来，与协作单位合作先后建立“陕西省泾惠渠灌区产学研三结合实习基地”和“新疆石河子炮台土壤改良试验站产学研基地”两个“产学研”三结合基地。外籍专家、本校科研教学人员、研究生、本科生通过在“产、学、研”三结合基地进行专业实习和联合研究，取得了一批国内外领先的研究成果。在新学科建设之前，长安大学水利工程学科相对较弱，与国外高层次人才交流合作也相对较少，相关的科研项目、高水平论文和科技奖励缺乏。在学科引智基地迅速发展的这几年里，实验室建设等各项软硬件条件得到了很大的改善，客观上有力地推动并促进了各项科研项目的申报和开展。依托于水文生态和水安全新学科建设，创新引智基地成员承担的部级科研课题数量逐年攀升，基地建设前期承担的省部级以上纵向科研课题年均不足3项，近年来已攀升至每年6-7项。人才队伍、科研实力及创新能力日新月异，在短短几年建设期内，新增国家“”专家1人，“陕西省百人计划”专家2人，吸收博士后工作人员11人，博士10人，硕士24人（其中5人作为联合培养出国深造）。通过“基础─实践─特色─创新”人才培养模式，本科生的培养质量和水平均上升了一个台阶，每年约有50%以上的学生参加课外科技活动，共获各类奖项10多人次。上述这些成果表明，通过引智基地建设项目的实施，专业人才的培养向前迈了一大步。总之，水利学科是经济发展不可替代的基础支撑，是关系到我国社会可持续发展的重要方面。新形势下，为了应对日益紧迫的水问题和水危机，建设符合时展要求的新学科，必须培养与时俱进的水利专业人才。

【参考文献】

［1］中国工程院教育委员会.国际工程教育前沿与进展2011［R］.浙江大学科教发展战略研究中心，2012

［2］李正.“大工程”背景下的研究型大学工程人才培养［J］.中国高等教育，2006（10）

［3］杨学军.加强实践动手能力培养改革创新人才培养模式［J］.高等教育研究学报，2013（1）

［4］李明忠.高等教育的学科化研究与多学科研究.高等教育研究，2015（10）

［5］陈伟.高等教育多学科研究之评价和超越——关于研究方法论的尝试性反思［J］.高等教育研究，2003（4）

［6］刘镇，周翠英.多学科交叉渗透的复合型土木工程人才培养模式探索［J］.高等建筑教育，2014（2）