曲強 王立東 陳雪波

摘 要：模式識別原理是控制科學(xué)與工程學(xué)科的一門專業(yè)主干課程。本文在簡介模式識別原理課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)科研型大學(xué)的特點和培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建了模式識別原理課程的課程體系，提出模塊化、分級教學(xué)方法，并應(yīng)用于模式識別原理課程教學(xué)中。實踐證明了該方法的可行性和有效性。

關(guān)鍵詞：模式識別原理 課程體系 模塊化教學(xué)

中圖分類號：TP 273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（a）-0037-02

隨著研究生教育規(guī)模的不斷擴大使得生源更加多樣化，學(xué)生的學(xué)習(xí)背景不同，工作經(jīng)歷不同。應(yīng)屆畢業(yè)生理論知識扎實，但缺乏實踐經(jīng)驗和動手操作能力，而具有實踐工作經(jīng)驗的學(xué)生可能理論知識欠缺，從而導(dǎo)致他們求學(xué)目的不同，對知識的理解和要求不同[1～2]。

如何構(gòu)造適應(yīng)具有不同基礎(chǔ)研究生的課程體系，如何滿足研究生對知識的不同需求，采用什么樣的教學(xué)方法和方式，如何安排教學(xué)內(nèi)容，這些問題都亟待解決。為此，課題組以模式識別原理這門課程為基礎(chǔ)，采取模塊化、分級教學(xué)理念構(gòu)建課程體系，驗證教學(xué)效果和對研究生素質(zhì)培養(yǎng)的積極推動作用。教學(xué)實踐證明，這一教學(xué)思想極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

1 課程體系的構(gòu)建

模式識別原理是我?！翱刂评碚撆c控制工程、檢測技術(shù)與自動裝置、系統(tǒng)工程、模式識別與智能系統(tǒng)、導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制”等學(xué)科的專業(yè)主干課程，通過該課程的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生掌握模式識別的基本理論與方法，培養(yǎng)學(xué)生利用模式識別方法、運用技能解決本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力，為將來繼續(xù)深入學(xué)習(xí)或進(jìn)行科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。

根據(jù)我校的定位及生源的具體情況，構(gòu)建該課程的課程體系。將該課程整個教學(xué)活動分為理論教學(xué)、實踐教學(xué)和考核三個部分。這三個部分相互作用、相互影響，經(jīng)過合理的整合，既體現(xiàn)了課程的理論性，又強調(diào)了課程的應(yīng)用性和實踐性的特點。

1.1 理論教學(xué)部分

理論教學(xué)部分包含兩個模塊，即基本理論模塊和前沿?zé)狳c模塊。前者體現(xiàn)課程的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，是教學(xué)的核心內(nèi)容；而后者則反映該課程與學(xué)科前沿性和發(fā)展性的關(guān)聯(lián)，是開闊研究生眼界和培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。針對不同的模塊采用不同的教學(xué)方法，基本理論模塊以講授與自學(xué)模式組織教學(xué)，其思想是把課程所要講授的主要內(nèi)容劃分成若干個學(xué)習(xí)模塊，在一定的理論和工程背景下，主講教師傳授課程要點，啟發(fā)研究生自學(xué)。而針對前沿?zé)狳c模塊則由教師結(jié)合學(xué)科前沿?zé)狳c提出科學(xué)問題，研究生組成3～5人不等的學(xué)習(xí)研究小組，利用課余時間查閱文獻(xiàn)資料、討論研究并根據(jù)課程內(nèi)容提出解決問題的思路和方法。

1.2 實踐教學(xué)部分

實踐教學(xué)部分結(jié)合手寫數(shù)字識別這個實例展開教學(xué)，鼓勵學(xué)生采用不同方法解決該問題、鼓勵研究生組建學(xué)習(xí)研究小組，設(shè)計實現(xiàn)算法，從而不斷地提高研究生的編程能力和解決實際問題的能力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.3 考核部分

考核形式與內(nèi)容要與教學(xué)過程相適應(yīng)，重點檢查研究生掌握基礎(chǔ)理論及系統(tǒng)專門知識的程度，把握本學(xué)科理論發(fā)展方向，提高應(yīng)用所學(xué)理論、方法解決實際問題的能力。為此，將考核分為基本理論考核、實踐能力考核和創(chuàng)新能力考核。這幾種考核分別與基本理論教學(xué)、實踐教學(xué)和前沿性熱點教學(xué)內(nèi)容相對應(yīng)?；纠碚摽己耍簜?cè)重考查研究生對所學(xué)課程基本概念、基本原理、基本方法的掌握程度，采用開卷或閉卷形式，安排在課程結(jié)束時進(jìn)行。實踐教學(xué)考核：側(cè)重于考核研究生應(yīng)用基本理論、解決實際問題的能力，其貫穿于課程的始終。根據(jù)不同階段，教師給出相應(yīng)的題目，明確具體要求，由研究生利用課余時間完成，通過網(wǎng)絡(luò)提交設(shè)計結(jié)果。創(chuàng)新能力考核：結(jié)合學(xué)生自身的興趣及導(dǎo)師的研究方向，利用所學(xué)的基本理論知識，獨立或組成研究小組完成一項題目自擬的研究課題并撰寫階段性學(xué)術(shù)報告或小論文，要求在課程結(jié)束后兩個月內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)提交。

2 教學(xué)手段的優(yōu)化

在完善課程體系的基礎(chǔ)上，不斷地改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法，不斷地提高學(xué)生自主學(xué)能力、編程能力、解決實際問題的能力。

2.1 以模塊化教學(xué)為主線，師生互動，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

綜合考慮模式識別原理課程的教學(xué)大綱和知識結(jié)構(gòu)，將該課程的主要知識點分解為九個模塊，針對不同模塊采用不同的教學(xué)方法，具體的教學(xué)模塊與教學(xué)方法如表1所示。其中，基本理論教學(xué)以教師講授、引導(dǎo)為主，強化學(xué)生對重要理論知識點的掌握與沉淀；前沿?zé)狳c研究內(nèi)容以學(xué)生分組討論為主，強化學(xué)生對理論知識的拓展能力；實踐教學(xué)以學(xué)生自主設(shè)計為主，強化學(xué)生運用知識解決實際問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.2 分層次教學(xué)貫穿課程始終

模式識別原理課程的授課對象涉及學(xué)術(shù)型碩士、專業(yè)型碩士以及工程碩士三個層次，這三個層次的學(xué)生基礎(chǔ)不同，對課程的要求不同，針對學(xué)生的能力和特點安排不同的研究模塊供他們選擇，充分體現(xiàn)學(xué)以致用的思想，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。針對學(xué)術(shù)型碩士要求他們在九個知識模塊中，至少選擇四個模塊進(jìn)行深入研究，對每個模塊至少采用兩種方法實現(xiàn)，在仿真的基礎(chǔ)上，通過理論分析指出每種方法的特點；針對專業(yè)型碩士要求他們在九個知識模塊中，至少選擇三個模塊進(jìn)行仿真研究，給出仿真結(jié)果并分析影響結(jié)果的因素；而針對工程碩士僅要求他們在能夠理解模式識別原理的基礎(chǔ)上，編程實現(xiàn)九個知識模塊中兩個。

3 結(jié)語

在模式識別原理課程的教學(xué)過程中，通過不斷的完善課程體系，結(jié)合模式識別原理的教學(xué)大綱建立了九個知識模塊，這九個知識模塊分別對應(yīng)九種重要的模式識別方法，并利用這九種方法解決手寫字體識別這同一問題。這樣不但有利于學(xué)生比較各種方法的特點、加深對每種方法優(yōu)缺點的理解，而且也可以使學(xué)生明白解決問題方法的多樣性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

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