时间：2023-12-20 10:48:29
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机视觉专业课程，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：人才培养；数字媒体技术；课程体系；游戏开发
1 背 景
江苏省政府和南京市把计算机软件产业作为优先鼓励发展的支柱产业，作为新兴战略性产业的重点发展。南京市政府特别重视计算机与信息产业的发展，提出提升规模、企业发展与创新的主要目标[1-2]。早在2011年，南京市委和市政府就提出《关于以打造一谷两园软件产业集聚区为重点高标准建设中国软件名城的意见》，提出将南京建设为中国软件名城的目标，计算机软件产业业务收入预期达到4 000亿元以上，并在2020年初步建成世界软件名城。从软件技术与专业人才培养角度来说，数字媒体技术作为计算机软件产业中的一个重要发展方向，虚拟现实技术与人工智能近年来日臻活跃，越来越显现出发展的活力与潜在的前景。数字媒体技术专业学生从总体上讲应具有较扎实的计算机和数字媒体基础知识，掌握数字媒体基础、图形图像处理、音频视频处理、流媒体、虚拟现实、游戏编程等专业基础知识；具备包括虚拟现实、多媒体编程、网络游戏、数字图像处理和计算机视觉等专业技术的能力，具有图形、图像、音频、视频处理及数字媒体应用系统开发的能力。
2 数字媒体技术专业预期形成的专业与人才特色
依据数字媒体产业中游戏行业对人才的迫切需求，以学生系统能力培养为主线，以新型应用型工程技术人才为培养目标，将当前游戏开发中的最新编程平台与先进技术引入专业课程体系，按照网络游戏与手机游戏开发工程师的知识和实践能力组织课程的设置，通过计算机图形学、三维建模、移动游戏开发编程、网络游戏开发编程、Unity3D开发引擎的游戏开发技术等专业课程的设置，突出以游戏开发工程师为培养目标的学生实践能力锻炼。数字媒体技术专业依托行业内企业多年的数字媒体产品开发经验与培训能力，进行产教融合与校企合作办学，突出以游戏开发为主的数字媒体技术方向的专业特色，更好地满足人才培养目标定位需求，并为后期工程教育认证打下基础。
3 数字媒体技术专业建设的主要内容
3.1 以游戏开发为主要特色的课程体系建设
突出以游戏开发为主要特色的数字媒体技术培养方向，主要专业基础与专业课程由以下组成：数字媒体技术基础、计算机网络、算法与数据结构、计算机图形学、三维建模、操作系统、面向对象程序设计、网络游戏开发编程、移动游戏开发编程、游戏UI设计、游戏算法、游戏开发技术、图形处理技术等。课程的总体分布与关系见表1。
我们多选用新出版的优秀教材，将教材的适用性作为教学过程控制的主要监测点。对于知识更新较快的课程，组织有经验的教师自编教材并及时修订，跟踪反映数字媒体技术产业的新技术、新成果。
3.2 实践实训基地建设
产学研结合的实践教学模式是计算机类专业办学的一大特色[3]，学院始终把创建校外产学研实习基地工作放在重要位置，使得学生获得实际的研究、开发、设计的实践教学机会，全方位、系统地培养学生的技术应用能力和创新能力[4]。目前，数字媒体技术专业依托的计算机工程学院，同东软集团股份有限公司、中软国际集团有限公司、南京麦瑞克科技有限公司、江苏万和等多家大中型企业签订了《共建教育实习基地协议书》。通过校外实习基地，学生能够参与数字媒体产品开发过程，在实践中加强学生的实际工作能力[5]，从而达到培养综合素质高、创新能力强、富有团队精神的应用型高级数字媒体技术专业人才的目标。学生从第6学期的专业实习、第7学期的工程项目实践与毕业实习参与到学院合作方――南京麦瑞克科技有限公司的研发项目中，专业实习与工程项目实践是数字媒体技术方向的重要教学环节。通过专业实习与工程项目实践，学生能够系统地掌握游戏开发的知识体系和整个流程，以及具体案例的开发过程，锻炼自身的实践动手能力。学生在实训中掌握了企业项目实际管理流程，提高了适应能力。学生以实践开发小组为单位完成相关系统功能与模块设计，撰写相应的策划文档以及开发规范文档，根据设计选择相应的技术进行资源优化和打包，对于系统进行集成开发与部署。开发报告应包含组员角色及分工、系统的分析和设计报告、项目开发流程管理的要点、实践总结等内容，并附有软件系统的完整开发用例源代码。指导教师根据实践的情况，包括实践小组的讲解和演示，总结实践开发的收获、创新与成果。
专业实习是综合性实践环节，通过专业实习可以让学生理解游戏系统的完整开发过程。专业实习涉及游戏UI设计、三维建模、图形处理技术等核心专业基础及专业课程。通过专业实习，学生可以在游戏开发的方法和技术、系统分析与设计、计算机软硬件的配置与管理、虚拟现实开发等方面得到锻炼。通过建模，学生可以完整地理解游戏场景系统开发的整个过程。例如在游戏场景房屋模型制作项目，通过三维建模与一些基本的操作命令，学生可以搭建常见游戏场景中的房屋模型，完成房屋模型制作的工作，为以后制作大型场景打下技术基础。
工程项目实践涉及面向对象程序设计、C#程序设计、移动游戏开发编程、游戏开发技术等核心专业课程。工程项目实践的内容包括联机火线战争、虚拟旅游、跑酷类游戏等综合性游戏开发项目，让学生对游戏的开发流程有详细的了解，熟练使用Unity游戏引擎工具，在游戏的策划―游戏的界面交互设计―游戏的开发逻辑―游戏优化―游戏―游戏上传等整个游戏开发全生命周期内进行综合性工程项目实践，同时工程项目实践有利于培养学生的书面表达能力、全面策划思考能力、自主学习能力、需求研发能力和探索创新能力。
3.3 合作办学
2016年起，金陵科技学院计算机工程学院与澳大利亚昆士兰理工学院（QUT）合作，采用“2+2”联合培养模式，共同培养数字媒体技术专业的本科人才。QUT课程体系采用CDIO工程教育思想，着重锻炼学生的综合素质和能力。自2016年开始学院在数字媒体技术专业人才培养方案中嵌入NIIT（National Institute of Information Technology，印度国家信息技术学院）课程模块，培养具备国际视野的数字媒体技术专业人才。2016年数字媒体技术专业的计划招生人数为40人，班级为正常教学班，不单独针对国外学习而组班。在新生入学教育时，鼓励学生通过雅思考试，在大学三年级申请去昆士兰理工学院深造。数字媒体技术的人才培养借鉴了澳洲高等教育教学的先进模式和成功经验，包括外方优秀的教学形式、考核方式及评估标准。合作教育将由引进外方优秀教师与中方资深教师共同完成。在大学一年级下学期做雅思考试动员，相应的英语课程引导学生进行雅思综合英语、雅思口语、雅思读写、雅思听说、英语语言和文化、学术英语课程的学习，为雅思考试做好准备。通过雅思考试的学生可以申请出国学习，国外第二阶段的专业课学习将采用全英文学习。通过国外的系统学习，学生将全面地掌握网络游戏、手机游戏、虚拟现实等数字媒体相关的基本理论与方法，能综合运用所学知识与技能去分析和解决数字媒体领域的实际问题，同时拥有专业和外语双重素质，成为富有责任心和创新能力的国际化应用型优质人才。出国的学生完成昆士兰理工学院后两年的专业课程学习，毕业时将获得双学位证书。未出国的学生按照教学计划继续完成国内的学业，毕业时将具有较强的计算机技术应用能力，能熟练使用常见游戏开发及虚拟现实软件，掌握信息检索、文献检索、资料查询的基本方法，具有独立获取知识、较强的综合分析与管理的能力及一定的科学研究能力。
昆士兰理工学院数字媒体技术专业的8门专业基础课为：Programming for Visual Design、Real-time 3D Computer Graphics、Data Structures and Algorithms、Databases、Computer Games Studies、Virtual Environments、Software Development、AI for Games。我院数字媒体技术专业大一、大二的教学计划中与之对接的课程是：视觉设计编程、实时3D计算机图形学、算法与数据结构、数据库系统原理、计算机游戏基础、三维建模、面向对象程序设计、游戏开发中的人工智能8门课。由于这8门课程基本为专业基础课，因而数字媒体技术专业大一、大二的教学计划对于国内和准备去国外学习的学生而言都通用，可以做到跟后续专业课程的无缝对接。在教学计划中，我院上述8门课程使用昆士兰理工学院的教材、课件等教学资料，按昆士兰理工学院的要求完成教学任务。视觉设计编程（Programming for Visual Design）课程以C#课程为切入点讲授数字娱乐产业涉及的编程技术；三维建模（Virtual Environments）主要讲解三维建模内容；游戏开发中的人工智能（AI for Games）以讲解游戏算法为主。将国外实时3D计算机图形学、游戏开发中的人工智能、视觉设计编程、三维建模与实时渲染技术等最新的课程逐步地引入我院数字媒体技术专业的教学体系，不断促进专业水平的提高。
4 结 语
实践证明，我校数字媒体技术的人才培养计划的实施，进一步完善了应用型工程型本科人才培养体系，国内IT企业能深度地参与本专业的人才培养，校企融合共同培养适应“长三角”地区数字媒体技术的人才；同时，通过国际合作开阔了学生的视野，为南京以及长三角的游戏产业高层次的软件开发人才培养打下基础。我校数字媒体技术专业将强调对游戏开发能力培养，注重从游戏算法的角度解决游戏开发中遇到的实际问题。今后我们将进一步精选企业课题，将课题与学生工程项目实践、毕业设计高度结合，实现学生实习到就业的无缝对接。
参考文献：
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[2] 刘钰， 张燕， 沈奇， 等. 卓越工程师计划下的嵌入式软件人才培养[J]. 计算机教育， 2014（9）： 48-51.
[3] 沈奇， 张燕， 罗扬. 应用型本科实践教学体系的构建及改革[J]. 实验技术与管理， 2010（12）： 39-41.
构建以工作过程为导向的高职课程体系，就是要在课程建设中，以职业岗位需求为依据明确专业定位。以工作过程为导向开发课程体系，为学生提供体验完整工作过程的学习机会，逐步实现从学习者到工作者的角色转换。下面介绍我院在构建以工作过程为导向的项目课程体系中一些做法，与同行商榷。
1构建高职课程体系的思路
以工作过程为导向的高职课程体系，就是要以职业能力为目标确定教学内容，注重职业情境中实践智慧的养成。以工作过程为载体设计训练项目，建立工作任务与知识、技能的联系，增强学生的直观体验，激发学生的学习兴趣。以课证融合为途径推进双证制度，课程标准涵盖职业标准，使学生在获得学历证书的同时，能顺利获得相应职业资格证书。
1.1以职业生涯为目标
要使学生获得更加宽广的职业生涯发展空间，并为其终身职业生涯发展做好准备。高职院校要彻底改革传统的学科课程体系，给学生提供与他们以往完全不同的学习体验，尽力改变职校生厌学的状况，提升学生发展潜力。
1.2以职业能力为基础
彻底改变以“知识”为基础设计课程的传统，真正以“能力”为基础来设计课程。要按照工作的相关性，而不是知识的相关性来确定课程设置。
1.3以工作过程为主线
按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程，突出工作过程在课程框架中的主线地位，按照工作过程的需要来选择知识，以工作任务为中心整合理论与实践，培养学生关注工作任务完成，而不是关注知识记忆的习惯，并为学生提供体验完整工作过程的学习机会。
1.4以工作实践为起点
尽量早地让学生进入工作实践过程，促进他们从学习者到工作者角色的转换，以形成学生自我负责的学习态度，并在工作实践的基础上建构理论知识，激发学生的学习兴趣。
2高职课程体系开发范式
高职课程体系开发范式可以分为: 开发主体(who)、开发过程(how)和开发产品(what)。核心是开发过程。这一过程包含六个关键环节，形成六个产品。高职课程体系开发范式如下图1：
图1 高职项目课程开发范式
首先，对宁波周边地区开展广泛的专业调研，明确专业毕业生可从事的职业岗位(群)，确定专业人才培养方向和就业面向。
在明确专业职业岗位的同时，也对岗位的职业活动能力进行细致分析，提出具体技能要求，在此基础上制定本专业的人才培养目标。
在课程结构分析的基础上，对专业职业岗位(群)所需的专业知识、能力和素质进行分解和重组，以满足职业岗位的知识、能力和素质要求出发，制订以工作过程为导向的融理论、实践和素质为一体的高职课程体系。
3高职课程体系的开发步骤
3.1专业社会调研
人才需求与专业改革调研是专业教学标准开发的一项基础性工作。调研内容包括专业人才结构现状、专业发展趋势、人才需求状况，岗位对知识能力的要求、相应的职业资格、学生就业去向，等，从宏观上把握行业、企业的人才需求与职业学校的培养现状，在此基础上确定专业教学改革思路、培养目标及专门化方向。
调研方法我们主要采用实地调研法和小组座谈会等方式。实地调研时，直接深入到企业与被访者接触，当面提问并记录对方的回答；小组座谈会时，通过邀请行业专家和资深的专业教师开座谈会，进行工作任务与职业能力分析，并积极征求各位专家对专业教学标准改革的意见和建议，以探索有效的教改方法。
计算机应用技术专业在宁波及周边地区调研的基础上，结合宁波地方经济特色及人才需求，专业特制订了两个专门化培养方向：信息化办公(A)、计算机视觉表达(B)。
3.2工作任务与职业能力分析
工作任务分析是指对专业所对应的职业或职业群中需要完成的任务进行分解的过程，目的在于掌握其具体的工作内容，以及完成该任务需要的职业能力，并对完成任务应掌握的职业能力作出较为详细的描述。工作任务与职业能力分析是高职课程体系开发中一项关键性工作，其成果直接影响到后续开发工作，包括课程结构分析、专业核心课程和专门化方向课程的设置，课程内容中典型教学案例的选择，技能考核项目的确定。
工作任务与职业能力分析通过邀请工作任务分析专家、企业专家共同组成专家组，以召开“工作任务与职业能力分析现场会”的形式来开展，旨在通过工作任务分析专家与企业专家的密切合作，弄清楚某一职业或职业群包含哪些工作项目，以及完成这些项目需要哪些步骤。
工作任务与职业能力分析的结果是确定特定职业领域的工作逻辑，提炼岗位核心职业能力。接下来，针对岗位核心职业能力设计训练项目，以训练项目带动知识和技能，设计知识技能的一体化的项目课程。
3.3课程结构分析
课程结构分析指从工作项目与任务到课程设置的转换以及课程之间的学时合理分配。根据每个工作项目与任务的教育价值、相关性以及课时分配的均匀原则对工作项目与任务进行合并，形成项目课程。有些工作项目可以单独成项目课程，有些工作项目需要归并后成项目课程；而有些工作项目可能需要分解成几门项目课程。课程名称尽量采取动宾结构，以突出课程的职业特色。
课程之间的学时分配，反映了课程开发者在课程内容选择上的价值取向。对高职课程而言，在专业课程中课程分配就应当侧重于项目课程。项目课程之间的课时分配，应当以工作任务掌握的难易程度和操作频度为基本依据。
计算机应用技术专业课程结构框图如下图2：
图2 计算机应用技术专业课程结构
3.4课程内容分析
课程内容分析的目标是获得某门具体课程的知识、技能、态度及其组织关系，基本参照点是完成工作任务所需要的职业能力。知识应包含操作知识和理论知识。操作知识指完成某工作任务必须需要的应用知识，如操作步骤、工艺、工具设备名称，等。理论知识指完成该工作任务必须具备的解释性知识，用于解释“为什么要这样操作”。操作知识分析的基本要求是越详细越好，最好能把操作经验、操作诀窍纳入进去。尤其要注意对操作细节的分析，因为往往是细节影响职业能力的形成。理论知识分析的基本要求是以满足理解过程工作为基本原则。要避免以工作任务为参照点重新剪裁原有的理论知识体系的倾向。
表1 计算机应用技术专业核心项目课程
项目课程彻底解构了知识本身的逻辑，代之以工作任务逻辑，要求以工作任务为中心重新组织知识。如不科学设计，知识分布可能出现混乱、不均衡等情况。课程设置好后，要认真分析每门课程要让学生学习的工作任务，需要达到的职业能力要求，以及相关知识技能。
4 核心项目课程简介
表1列出了计算机应用技术专业核心项目课程的主要教学内容及教学活动设计方案。
5实施建议
5.1教学方法
以项目课程为主体的课程体系内在地要求以项目教学法为主要教学方法。项目教学法是以工作任务为核心来训练技能并建构理论知识的教学法。“基于工作任务”是这种教学方法的核心思想。项目教学法包括五个步骤：提示工作任务、尝试完成工作任务、提出问题、查阅并理解和记住理论知识、回归工作任务。项目教学法克服枯燥的纯粹符号形式的教学的弊端，培养学生的职业能力具有重要意义。
5.2教学场所的设计
项目课程的实施，给学校带来的变革是全面而深刻的，不仅教师的教和学生的学要发生变化，而且学校的教学管理制度也要发生变化。项目课程的教学过程需要不断地变换教学组织形式，比如完成工作任务时需要采取小组形式，集体讲授时需要采用班级形式，问题讨论时又需要采用小组形式。教学场所的布局更是要作根本性调整，由以教室为主、实训室为辅，转变为以实训室为主、教室为辅，并且实训室也不再仅仅是技能训练的场所，而是要融技能训练与专业理论学习于一体。
5.3教学评价
改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、目标评价、过程评价，理论与实践一体化评价模式。关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。
参考文献
[1] 石伟平，徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海教育出版社，2006．
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[4] 孟德欣，何明友，黄伟文. 高职计算机应用技术专业课程标准的研究与开发[C].高校计算机教学与研究，科学出版社，Vol.1,2007.10.
关键词：全日制专业学位；控制工程；培养模式；实践能力
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0033-02
控制工程主要研究运动系统的行为和受控后的运动状态以及达到预期动静态性能的一门综合性科学，在工农业生产、航空航天系统、社会经济系统等领域获得了极其广泛的应用。为此，东北大学、山东建筑大学、重庆大学、河北联合大学、北京理工大学等先后就控制工程全日制专业硕士学位研究生的培养模式、实践能力培养、实习基地建设等方面进行了探讨，经过多年实践检验已经取得了很多成功经验。但是各高校的性质和特点并不完全相同，其人才培养模式虽有借鉴，但差异较大，尤其对于地方高校控制工程专业学位硕士研究生培养模式建设还未有成熟经验可供借鉴。
辽宁科技大学是一所省属本科院校，控制工程学科是我校的省级重点学科，1980年本学科便开始与冶金部自动化院合作招收硕士研究生，1986年国家第三批学位授权点评审中获得硕士学位授予权。2011年经国务院学位委员会正式批准开始招收全日制专业学位硕士研究生。本学科始终瞄准控制科学的发展前沿，突出自己的研究方向和特色，探索并实践了控制工程全日制硕士研究生培养模式，并取得了良好的成效。
一、凝练研究方向
结合我校的实际情况和办学特色，进一步明确我校控制工程专业的培养方向为“复杂系统建模与控制”、“智能机器人系统设计与控制”、“智能控制理论与应用”、“智能新型传感器和检测技术研究与应用”、“嵌入式微处理器与控制网络设计”，并针对每个研究方向重新组建研究团队，更新专业课程设置。
在“复杂系统建模与控制”方向主要开设了“线性系统理论与设计”、“非线性控制系统”、“大系统理论基础”、“系统仿真建模与分析”、“系统辩识与自适应控制”、“鲁棒控制理论与LMI方法”、“生产运作管理”等专业课程。在“智能机器人系统设计与控制”方向主要开设“机器人学”、“多Agent理论及应用”、“机器人运动控制”、“计算机视觉”、“彩色图像分析”等专业课程。在“智能控制理论与应用”方向主要开设“计算智能”、“智能控制”、“模式识别原理”、“图论”、“机器学习与人工智能”等专业课程。在“智能新型传感器和检测技术研究与应用”方向主要开设“现代传感与检测技术”、“现代传感技术与应用”、“现代测控技术与系统”、“多传感器信号融合理论及应用”等专业课程。在“嵌入式微处理器与控制网络设计”方向主要开设“PLD与现代数字系统设计”、“计算机控制系统”、“DSP原理与嵌入式系统”、“现场总线控制网络”、“小波分析及其应用”等专业课程。
二、构建应用型人才培养模式
（一）明确培养目标
全日制专业学位硕士研究生的培养不同于在职专业学位硕士研究生，在职专业学位硕士研究生来源于企业，具有一定的工作经验和实践能力，而全日制专业学位硕士研究生一般是各高校本科应届毕业生，他们基本没有实践经验。同时，全日制专业学位硕士研究生也不同于全日制学术型硕士研究生，学术型研究生是以研究为主，其培养目标是以培养教学和科研人才为主，而专业学位研究生更突出学生的应用能力培养，培养目标是为社会提供更多、更好的高级应用型人才。为此，在充分考虑我校生源特点及办学特色的基础上，进一步明确我校控制工程专业硕士学位研究生的培养目标是“培养具有良好的思想觉悟、职业道德和创业精神；掌握现代控制工程领域的基础理论、先进技术方法和现代技术；在本领域的某一方向具有独立从事工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力，能够从事实际控制系统、设备或装置的分析计算、开发设计和使用维护等工作的高级应用型专业技术人才”。
（二）优化培养方案
针对应用型专业技术人才培养的目标，修订控制工程专业学位硕士研究生的培养方案，在培养方案中明确规定：全日制专业学位硕士研究生在学期间，必须保证不少于半年的实践教学，应届本科毕业生的实践教学时间原则上不少于1年，可采用集中实践与分段实践相结合的方式。
（三）改进教学方式
改变原来教师讲授为主的教学方式为以学生为主体、理论与实践相结合的多样化的教学方式，鼓励教师采取互动式教学方式、协作式教学方式、研究性教学方式、项目驱动式教学方式、校企结合式教学方式等多种教学方式。如“线性系统理论与设计”课程按照知识的相关性将所授内容分解为“线性系统的状态空间描述”、“线性系统的运动分析”、“线性系统稳定性分析”、“线性系统能控性和能观性分析”、“状态反馈和状态观测器设计”五部分，每一部分又提出8～10个问题，然后按照提出问题、分析问题、解决问题的思路开展研究型教学。“模式识别原理课程”则在每讲完一个知识点后，安排一个仿真实验，并要求学生组成研究小组，进行方案设计、仿真、验证，提高学生利用所学知识解决实际问题的能力。
（四）注重实践能力培养
由于全日制专业学位硕士研究生一般是应届本科毕业生，缺乏企业工作经验和工程实践背景，如何利用研究生阶段的实践教学培养他们的工程素养和实践能力显得尤为重要。为此，我校针对课程实验、校内实践和企业实践的不同特点采取不同的方式提高学生解决实际问题的能力。
1.以实际项目为基础，丰富实验内容。重新优化和整合课程实验内容，增加课外实验比例，丰富实验内容，各专业课程的实验既自成体系，又相互补充，使得所设计的实验最终成为一个实际产品或实际项目的一部分。
2.“仿真+实物”的校内实验教学模式，充分激发研究生的学习潜能。在校内实验教学中，鼓励研究生利用业余时间，对所设计的内容进行仿真研究，充分利用我院“电子信息与控制”辽宁省虚拟仿真实验中心和“冶金生产线虚拟仿真平台”的资源，在充分理解设计原理的基础上，利用“网络实验室”、“电路仿真实验室”、“DSP实验室”、“EDA实验室”、“过程控制实验室”、“检测技术实验室”以及“PLC实训基地”等进行实物设计，这样既有利于解决实验设备缺乏的问题，又可以使实验教学效果事半功倍。
3.“项目+竞赛”的校内实践模式，学生创新精神显著提升。鼓励学生参与研究生创新创业项目、教师的科研项目以及各种科技竞赛，并将项目成果、竞赛结果、科技论文、专利及软件著作权等作为评定学生奖学金的重要指标之一，充分调动学生的积极性，提高研究生的实践能力和创新能力。
4.校企合作，增加学生工程实践能力。随着高校的不断扩招，学生校外实习的压力越来越大，为了进一步解决学生工程训练的需要，不断地增加企业实习、实践基地建设，我校先后与“辽宁科大聚龙集团”、“辽宁荣信电力电子股份有限公司”、“鞍山吉兆电子有限公司”、“鞍山市海汇自动化有限公司”等多家企业进行长期稳定的校企合作，建立了产学研创新实践基地。
三、加强队伍建设
教师是教育的制定者和执行者，教学体系的有效执行离不开高素质的师资队伍，培养具有创新精神的高级应用型技术人才的目标对我院师资队伍提出了挑战。要求教师不仅要具有较高的理论水平，更要有精湛的实践能力。为此，我院一方面鼓励年轻教师下厂实践，积极参加企业技术改造项目，提高教师的工程实践能力；另一方面加大师资引进力度，近三年来引进学术带头人3人，其中长江学者1人。
四、全日制专业学位研究生培养模式运行后的教学效果
控制工程全日制专业学位硕士研究生培养模式运行以来，加强了教师与企业的联系，提高了教师的工程实践水平，调动了学生学习的积极性，增强了学生的实践能力，取得了一系列的成绩。相关教师近三年主持和参与科研项目20余项，其中国家自然基金4项，辽宁省自然科学基金2项，辽宁省教育厅科学基金2项，辽宁省优秀人才项目1项；承担校级研究生教学改革研究项目5项；发表教改和科研学术论文150余篇。
五、结语
本文构建的控制工程专业学位硕士研究生培养模式，以地方高校专业学位硕士研究生的创新实践能力培养为目标，通过在辽宁科技大学近五年的实践应用，积累了丰富的经验，取得了良好的效果，对国内其他地方的高校专业学位研究生培养具有一定的推广和借鉴价值。
参考文献：
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关键词：高校；计算机实验室；设备利用
中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：1673-8454(2012)07-0056-03
随着计算机科学技术的迅猛发展，高校人才培养构的调整，以及社会对人才技能要求的不断提高，各高校对于教学实践环节越来越重视。对于计算机学院来说，90%以上的专业课程都是理论和实验相合，另有一半以上的课程需要有课程设计。在做实验的过程中，学生才能真正将课堂中所学的技能部分付诸于实践，并且能很好地掌握这些技能；课程设计是检验学生对一门课程的掌握程度，应用所学知识完成一个综合性的任务，在这个任务中不仅考查学生对知识的掌握情况，更重要的是考查学生的设计能力以及创新能力。因此，实验教学显得尤为重要，直接影响到课程教学的整体质量。
作为一名实验室管理员，如何科学有效地管理实验室，实现实验室的存在价值，提高实验室的利用率和管理效率，是我们当前迫切需要解决的问题。针对我校计算机综合实验中心所面临的现状和问题，提出几点建议和措施。
一、我校计算机实验室管理现状
我校计算机综合实验中心成立于1996年，其前身为复校以来的计算机机房、计算机中心和数字逻辑及计算机组成原理实验室。计算机综合实验中心实行院、系、室三级管理为主的管理体制，实验中心归属于计算机科学与工程学院，主要承担计算机学院实验室的建设、管理和维护工作。计算机学院现有12个实验室，其中有两个计算机教学机房，主要承担全校各专业C语言、数据库、数据构等课程的上机实验和课程设计，其余10个均为专业实验室，包括：大学计算机基础教改实验室、网络对抗与信息安全实验室、探测制导与控制综合实验室、软件工程实验室、计算机组成原理与数字逻辑实验室、微机原理与接口实验室、PLC实验室、嵌入式综合实验室、计算机视觉与图像处理实验室、网络工程训练中心、计算机拆装实验室，共有计算机约458台，用房面积为1220平方米。
在各级领导和实验室工作人员的共同努力下，经过学校多次投资建设，实验室的实验条件和仪器设备得到很大的补充和改善，实验室管理模式基本适合当前实验教学的需要。
1.人员构成
我校计算机综合实验中心共有6名工作人员，其中高级工程师1人、工程师2人、讲师1人、助理工程师1人、临时聘用1人；6人中在编人员4人、人事1人、外聘1人。从目前的情况来看，实验室管理人员数量不足，技术水平整体偏低，不能满足当前的工作需要。因此需要补充专业技术人才，并且对现有人员通过培训、进修等方式，提高其技术水平。
2.实验设备及其使用情况
现有的12个实验室中，大学计算机基础教改实验室、网络工程训练中心、探测制导实验室、网络对抗与信息安全实验室和一个教学机房是2009年和2010年实验室建设时期新建的实验室。实验设施全面，实验设备先进，满足了新开设专业实践教学的要求；其余几个实验室，是在前期根据教学需求相继建设而成，实验设备相对有些落后。在应用方面，由于两个教学机房承担全校公共课以及计算机学院专业基础课程的实验和课程设计，因此利用率相对较高，而几个新建的专业实验室对应的课程比较少，目前利用率不高。
3.管理模式
学院成立初期，实验室工作人员承担所有的实验教学，但是这种实验和教学分离的情况存在一定的缺陷，既不利于学生的学，也不利于教师的教，因此，目前实验室工作人员只承担管理和维护工作，同一门课的理论教学和实验由同一个任课教师完成。
计算机综合实验中心作为计算机学院一个独立的职能部门，专门从事实验室的建设、管理和维护工作。但是，由于实验室人员逐步缩减，实验任务繁重，2010年学院决定，将所有的专业实验室划分到对应的系，实验中心管理两个教学机房，并承担所有实验室的建设和维护工作。实行管理归系，建设和维护归实验中心的两级模式。这种两级管理模式，一方面能够减轻实验中心的工作负担，另一方面各个教研室能够灵活应用实验室进行教学和研究。
二、建议措施
计算机实验室是学生掌握计算机应用能力以及计算机专业技能的重要场所，也是承担实验教学的基地，为理论课知识的理解提供一种重要的辅助手段。应用的好坏直接影响了课程的整体教学效果。
1.提高实验室管理人员的技术水平
（1）鼓励实验室管理人员根据需要参与校外组织的技术培训，学习新技术的同时还可以跟其他院校的同行们进行技术交流和知识共享。
（2）定期开展校本培训，根据实验室当前的管理现状以及技术需求，对管理人员进行有针对性的专题培训，解决当前实验室管理与维护中遇到的各种疑难问题。
（3）实验室管理人员要经常跟代课教师进行沟通，及时了解教师的需求，听取教师的建议，技术方面的疑难问题还可以跟教师进行探讨，互相学习。
2.提高实验室的利用率和效率
（1）建设开放实验室
建设开放实验室，让学生主动探索式学习，这是培养学生创新能力和动手能力的重要举措，也是高校实验室改革和发展的必然趋势。开放实验室的根本目的就是在完成正常实验教学的前提下，最大限度地为广大师生提供服务，使实验室成为培养开拓型、创新型人才的重要基地。在开放实验过程中，学生通过自主设计实验方案，充分发挥自己的才智，最大限度地激发学生参与实践的积极性，促进学生创新能力的培养。
实验中心跟各个教研室协商，制定一份详细的开放实验计划，确定所开设的开放实验内容、指导教师以及具体的开放时间和地点。每学期初，由学生根据个人兴趣提出申请，经实验中心审核之后，学生方可进行实验，实验束时学生需要提交由实验中心制定的实验报告，指导教师对学生的报告要给予评价。
（2）开展校企联合办学
一方面，实验中心通过承接校外各种计算机相关的培训，在促进校企合作交流的同时，方便我校学生参与培训，更重要的是还能提高实验室的利用率和效率。
另一方面，通过与企业合作，借助其先进的技术和理念，大大提升了我院的实验室建设水平；使教师和学生能充分接触到最先进的技术和设备，将理论与实践有效合。企业员工为学生做报告或者培训，使学生能够尽早地了解企业对人才的需求，为以后进入工作岗位打下坚实的基础。
（3）有效利用淘汰设备
由于计算机技术的迅猛发展，设备的淘汰率不断提高。为了有效利用旧设备，避免电子垃圾的产生，我们应用过时的、淘汰的设备，组建了新的实验室和新的实验平台，例如：计算机拆装实验室和组网认知实验室。这样做既节约了经费、提高了设备利用率，又满足了教学需要，同时还提高了青年教师的实践动手能力。
3.强化实验室管理制度
建立完善的规章制度是管理好计算机实验室的基础和前提，对保证正常的实验教学秩序具有极其重要的意义。由于我们实验室承担了全校学生的计算机基础课程、专业课等实验教学，任务繁重，管理难度比较大。为了充分有效地利用实验室，需要进行规范化的管理，这种规范化的管理必须建立在一系列规章制度基础之上，针对学生、实验室管理人员、计算机教师、实验室负责人员制定相应的规章制度，如实验室教师职责、学生实验守则、仪器设备管理制度、实验仪器借用制度、实验室安全制度等。有了这些规章制度，才能够规范不同人员的行为，从而保证实验教学的顺利进行。
4.改进实验条件
科技是第一生产力。随着技术的更新换代，人才培养模式的改变，现有的设备不能满足当前教学的需要，有些设备过于陈旧，需要更新换代；对于计算机学院近几年陆续开设的新专业，如：探测与制导，信息安全等，需要组建新的专业实验室，从硬件建设上满足实验教学的要求，将我校的计算机实验室建成既能够满足基本实验教学的实验室，又要能够体现一定的先进性，特别是在重点实验室的建设上要上水平，能够跟踪计算机实验的最新技术。要从实验室数量上满足学校发展需要，从内容上满足计算机技术迅速发展的需要。
（1）建立面向计算机学院不同方向的专业实训基地，以提升学生专业素养为契机，通过设立开放实验室，让学生在正常实验以外的时间能够接触到专业设备，以便更深层次地理解和掌握专业知识和技能。例如，网络工程实训中心，突出网络技术的多层次技能和工程实践训练基地，着重营造与生产实践相一致的工程环境，培养学生动手能力、专业技能和解决工程实际问题的能力。与此同时，学生还可以在现有专业知识基础上进行综合设计与创新，对多门课程内容进行整合，从不同的视角去发现和研究，发散学生的思维。
（2）建立面向全校的多层次、开放性、综合性的计算机基础实践教学基地。该实践教学基地主要以全国计算机等级考试为出发点，满足全校学生的上机操作需要，通过安装真实的考试环境，让学生在考试环境下操作；提供大量的模拟试题，让学生能够多加练习，不断提高技能水平。除此之外，还可以解决一部分学生对于计算机操作不熟练的问题。
（3）面向全校，以电子设计、挑战杯、机器人、创业杯等竞赛为龙头，以科研成果转化及产品研发为基础，提供专业的实验平台，让学生充分发挥自己的聪明才智，建立研发基地，培养学生的创新能力以及敢于挑战的精神，促进科研成果的产品转化，使之成为学校科技产品研发的孵化器。
三、束语
计算机实验室管理是一门繁重而重要的工作，需要借助专业的知识技能才能将实验室管理工作做得更好。计算机技术日新月异，硬件与软件的更新速度也越来越快，新的问题不断出现，作为实验室管理员，只有在管理过程中发现问题、解决问题，并且不断地总经验，才能实现科学、高效、规范化管理。
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[6]张娜,刘妍.计算机实验室的系统维护[J].湖北广播电视大学学报,2009（5）.
关键词：卓越工程师；数字媒体技术；人才培养方案；模块化课程
1 改革思路
专业人才培养方案是对人才培养的目标与规格、内容与方法、条件与保障等培养过程和方式的描述和设计，是确定课程体系和课程标准、安排教学内容、组织教学活动的总体设计和计划，是实施人才培养工作的纲领性文件[1]。认真制定人才培养方案，对规范人才培养过程、提高人才培养质量、实现人才培养目标起着举足轻重的作用。面向卓越工程师的培养计划，其培养的核心是卓越的工程设计能力、工程实践能力和工程创新能力，不同行业的卓越工程师有不同的教育规律和培养特点。结合我校办学的条件以及卓越工程师的培养理念和要求，我们明确了本次修订培养计划的思路：①明确应用型工程人才培养目标；②以培养工程能力为目的，强化实践教学；③注重创新教育，培养学生的创新精神；④构建以能力为核心的模块化课程体系，彰显办学特色；⑤坚持统一性和多样性相结合，促进学生个性发展；⑥体现校企合作的办学理念 突出“工学结合”的人才培养模式。
2 具体做法
2.1 明确面向卓越工程师的专业培养目标
专业培养目标回答了“把教育对象培养成什么样的社会角色和具有什么知识、能力和素质结构”这个根本性问题，对整个专业活动起导向和规范作用，是人才培养方案中的灵魂。“卓越计划”中指出，本科阶段建议培养应用型工程师，主要是在现场从事产品的生产、营销、服务或工程项目的施工、\行、维护。应用型人才又可划分为工程型、技能型和技术型三种类型[2]，不同类型的人才在具备的知识能力、素质方面有共性但也有特性，不同类型应用型人才在专业发展层面侧重点不一样。
工程型人才要将科学原理及学科知识转化为设计方案或设计图纸，主要从事设计、规划和决策工作，强调工程管理能力。对数字媒体技术专业来说，主要是培养具备统筹、策划、管理能力的人才，如编导、制片、游戏策划、设计师、创意总监等。如果不具备市场调研能力、对系统工程的掌控能力、对作品的分析评价能力、出众的协调能力等，就很难胜任这些角色。对于这一层次类型的人才培养，需要有高质量的教师和研究队伍、高水平的研究课题与研究成果做保障。技能型人才是在生产一线或工作现场通过实际操作将工程型人才设计出来的方案、计划、图纸等转变成具体产品的人才，他们主要从事实际操作或具体运作，侧重于职业岗位的具体操作，强调动作技能和经验技能，如动画师、渲染师、模型师、特效制作等技能型人员。技术型人才是介于工程型人才和技能型人才之间的一种人才，具有较强的综合应用知识和技能解决现场实际问题的能力，侧重于生产、管理和服务等方面技术应用开发与现场管理，主要从事组织管理操作活动并处理操作过程中的技术问题，从人力资源结构的层次来看，这类人才居于决策层和操作层之间的执行管理层。如将游戏引擎开发、数字产品开发能力为主的人才定位于技术型，就需要建立产学研相结合的人才培养模式，注重实践性和行业性。
“卓越计划”要求高等工程教育克服单纯技能型人才的误区，因此面向卓越工程师的数字媒体技术专业人才的培养目标不能仅仅定位在技能型人才培养上，而要侧重于技术型人才培养，并不断向工程型人才提升。
2.2 完善人才培养规格与要求
“卓越计划”通用标准中指出，培养规格具体体现在知识、素质和能力3方面的培养要求。卓越工程师所具有的知识、能力和素质结构的特点是知识面广，专业理论基础扎实，专业技术能力强，有良好的思维能力和技术运用、推广和转换能力，能够分析、提出方案并解决工程实际问题，能够参与生产及运作系统的设计，并具有运行和维护能力，具有较强的创新意识以发明新技术、创造新产品。参照这一通用标准，修订专业培养方案时，遵循“以知识为基础、以能力为中心、以素质为目标”的原则，完善人才培养规格与要求。
2.3 重构与培养目标相一致的课程体系
专业培养目标和人才培养规格最终是通过完善的课程体系来实现的，课程体系是培养方案最核心的内容，也是专业特色的具体体现。学生所学的知识、能力和素质在很大程度上是由相应的课程体系决定的。由此可见，课程体系的构建是人才培养方案中的一项重要工作。在重构课程体系时，需注意以下4点。
1） 充分发挥自身优势，突出特色课程体系。
高校各专业人才培养的特色都是要以课程体系的特色来体现的，要办有特色的专业首先要有有特色的课程体系。通过对部分高校数字媒体技术专业培养方案的分析，我们发现许多高校的课程设置大同小异，并没有依托学校已有的学科基础、师资力量、软硬件条件，发挥自身的优势，凸显自己的特色。我校数字媒体技术专业设置在信息科学与工程学院下，教师队伍在数字图像处理、游戏程序设计、计算机视觉、虚拟现实与可视化等方面有着丰富的教学经验和研究成果，在此基础上整合其他学院的教师资源，引进优质专业师资。因此，在课程的设置上偏重于游戏编程方向，同时依托“山东省智慧矿山信息技术重点实验室”和“山东省高校数字矿山与软件技术重点实验室”，结合校企合作项目，开展虚拟现实与仿真方向的课程，体现出自身的优势和专业特色。
2） 精心选择课程，优化整合知识结构。
[作者简介]夏平（1967），男，湖北麻城人。教授，硕士，主要研究方向为计算机视觉、智能信息处理、多尺度几何分析及应用。[摘要]《随机信号分析》课程主要讨论随机信号的信号分析以及随机信号经过线性时不变系统后系统对随机信号的影响，即随机信号的系统分析问题；《信号与系统》课程讨论的是确知信号的系统分析问题。教学过程中采用类比分析的方法将这两门课程内容进行比较，探讨两门课程研究对象与分析方法的异同，有助于学生正确理解和掌握《随机信号分析》课程的基本概念、基本理论、及课程的体系结构，为后续专业基础课《通信原理》的学习奠定扎实的基础。
[关键词]随机信号分析；信号与系统；类比分析；教学实践
[中图分类号]G642；TN911[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）050083050引言
《随机信号分析》课程是电子信息工程和通信工程等专业的一门非常重要的专业基础课程。对随机信号的信号分析、以及随机信号（重点是平稳随机信号）通过线性时不变系统后系统对随机信号的影响分析是该课程的中心任务[13]。学生对该课程的掌握程度将对后续的《通信原理》《移动通信》等重要专业基础课程和专业课程的学习产生直接影响。
《随机信号分析》课程的教学中，较多学生对该课程的学习存在两方面的问题[4]：（1）相当多的学生将该课程作为一门数学课程来学习，没有理解概念所包含的物理含义；（2）学生认为这门课程内容太难。究其原因，没有从整体上把握这门课程讨论的主要问题是什么，与先修的《信号与系统》与《数字信号处理》等信号类课程的关系是什么。从本质上讲，《信号与系统》课程讨论确知信号的系统分析问题；《数字信号处理》探讨确知信号的系统综合问题[4]；而《随机信号分析》则阐述随机信号的系统分析问题。基于此，本文以类比分析思想探讨《信号与系统》与《随机信号分析》课程的研究对象、体系结构、分析方法的区别与联系，帮助学生正确理解随机信号的基本概念和基本分析方法。
1《随机信号分析》课程体系结构
《随机信号分析》课程从随机信号分析与处理的角度，讨论了随机信号的基本信号分析方法以及随机信号经过线性系统后系统对随机信号产生的影响[5]。本课程重点考虑的是平稳随机信号的信号分析，以及平稳随机信号经过线性时不变系统后系统对信号的影响。
随机信号是自然界和人类社会常见的一种信号形式，针对单次实验而言，随机信号似乎没有规律，但随机信号的规律性体现在大量重复试验时的集体现象中，即统计规律性。因此，统计与概率的概念伴随《随机信号分析》课程的始终，也是随机信号分析的出发点，随机信号的表述方式以及推演方式都应以统计特性和规律为出发点，这是本课程一个最根本的特征，这与确知信号的信号分析有本质的区别。随机信号的信号分析方法，类似于确知信号的信号分析方法，仍然从两个方面描述：时域分析和频域分析，在随机信号的这两种描述中，其研究对象都是针对随机信号的随机变量进行讨论。
线性时不变系统对平稳随机信号的影响亦从时域和频域两个角度进行分析。时域中主要探讨零状态响应的随机信号的特性，包括响应随机信号是否平稳，响应随机信号与激励平稳随机信号的数学期望、自相关函数、互相关函数、以及系统冲激响应之间的关系等。频域分析中主要探讨零状态响应随机信号的功率谱密度与激励随机信号功率谱密度之间的关系，同时，建立了平稳随机信号时域分析与频域分析之间的联系，即维纳―辛钦定理，如图1所示。
2类比分析方法在课程教学中的实践
《随机信号分析》课程作为电子信息类专业信号分析类课程之一，其课程的体系结构、分析思想和分析方法与信号类其它课程有许多相似的地方，特别是《信号与系统》课程。两课程分别探讨随机信号的系统分析和确知信号的系统分析。因此，在学习过程中，采用类比分析方法有助于本课程的学习，讲授过程中通过与《信号与系统》课程相关内容的比较，分析两门课程内容的异同，便于强化学生对这两门课程基本概念、基本思想的理解与掌握。
2.1课程体系类比
综观《信号与系统》课程，主要讨论确知信号的两大系统的系统分析问题，即：线性时不变连续时间系统和线性时不变离散时间系统的系统分析问题。系统分析就是要解决已知系统的结构及其参数，依据激励探讨系统对激励的影响问题，如图2所示。
与图1类比不难发现，《随机信号分析》与《信号与系统》两门课程在体系结构上相似。相同之处：都是探讨信号经过已知线性时不变系统的系统分析问题；其分析思路都是从信号分析和系统分析两个方面进行；并且，无论哪一方面都是从时域分析和频域分析两个角度展开；研究对象都是主要针对线性时不变系统。不同之处在于：研究的对象（信号）不同，《信号与系统》课程针对（连续、离散）确知信号，而《随机信号分析》课程针对随机信号。基于此，随机信号的信号分析思想与确知信号的分析思想存在本质的不同，随机信号的样本显示的随机性以及每一纪录在随机信号中以一定的概率出现决定了其分析必须采用统计的方法进行。
通过两门课程体系结构的类比，学生根据已有的知识能较快地把握《随机信号分析》课程的主要研究问题，找出与先修《信号与系统》课程之间的联系与差别，提高学习的针对性。
2.2研究对象与分析方法类比
两门课程一个研究对象是确知信号，另一个是随机信号，根据这两类信号的特点，确知信号能建立具体的数学模型，能用精确的数学函数描述，因此其时域分析（包括信号的平移、反褶、尺度变换、多信号的和与积等）相对较简单。当信号满足狄里赫利条件时，其频域分析用傅里叶变换进行。而随机信号因每一样本以一定的概率随机变化，无法用确定的数学模型描述信号的变化规律，尽管某个记录的出现是随机的，但信号的每一记录均是以一定的概率出现，服从统计分布规律。因此，随机信号的时域分析应用统计的思想研究其变化规律。
同时，两门课程讨论的系统主要是线性时不变系统，因此，系统的线性、时不变性等性质在两门课程的分析中都是一致的。换言之，《信号与系统》课程的线性时不变系统知识与分析方法在《随机信号分析》的学习中可以直接应用。
3几个基本概念讨论
3.1随机信号与随机变量的理解
随机信号与随机变量概念是两个最基本的概念，贯穿整个课程学习的始终。两个概念实际上从先修的《概率论与数理统计》就有所接触，尽管如此，在《随机信号分析》的教学中发现，仍有相当的学生对这个概念缺乏认识，体现在研究随机信号的基本特征时，不少学生总认为是用随机信号进行分析，求统计平均时，不少学生对时间t进行积分等。事实上，随机信号的信号分析是针对随机信号的一个或几个随机变量进行研究，通过不同时刻随机变量的基本特征反映该随机信号的规律性。
随机信号将确知信号的概念从实数与实数的对应关系推广到实数与随机变量的对应关系。对确知信号而言，t∈T时，总有一个确定的实数值与之对应；而随机信号，t∈T时，与之对应的X（t）是某固定时刻t的一个随机变量。
随机信号是随机变量概念的推广，随机变量是在固定时间t上试验的结果，是一个数的集合；而随机信号是在t∈T上试验结果，是一个时间函数的集合，当t确定时，随机信号就成为一个随机变量。随机变量的统计规律反映了随机信号每一样本在该时刻的变化规律。因此，随机信号的分析中，统计平均的积分，所涉及的t应该理解为任意选取时刻t，一旦选定，t是一个固定值，是选取的时刻。
3.2基本特征的信号类型
随机信号的基本特征主要涉及6个物理量：概率分布函数、概率密度函数、数学期望、方差、自相关函数、自协方差函数等，主要探讨随机信号的一个或几个随机变量的统计规律，所求得的这些物理量是确知信号，不再是随机的，物理量中的t1、t2、t3、…反映的是随机变量所在的时刻。
3.3统计独立、不相关、正交
数学期望和方差反映了单一随机变量各自的均值与偏离均值的程度，并没能反映随机变量间的关系，在随机信号的分析中，经常需要考虑：（1）单个随机信号两个或多个随机变量之间的关系；（2）判断两个或多个随机信号之间的关系。因而，常涉及统计独立、不相关、正交等基本概念。在（2）问题中，随机信号之间的关系根据3.1节的讨论可知，最终考查的仍然是两个或多个随机信号的随机变量之间的关系。
从定义上讲，统计独立反映随机现象的规律性相互独立，具体地，指随机信号n个随机变量的n维分布函数或n维概率密度函数相互独立，其联合分布函数或概率密度函数等于这n个随机变量各自一维分布函数或一维概率密度函数的乘积；一个或多个随机信号的随机变量间的“相关性”反映的是随机变量的波动方式是否一致，不相关指随机信号的随机变量间的波动不存在一致性，常用互相关函数或互协方差函数来衡量，不相关的互相关函数等于这两个时刻随机变量各自数学期望的乘积，或互协方差函数为0。而两随机信号正交指随机信号的互相关函数为零。
随机信号分析中，常探讨多维随机变量的线性相关性问题，除从定义的角度说明相关性外，借助随机变量的相关系数理解随机变量间的相关程度更加直接[6]。为此，将问题简化，探讨两个随机变量X，Y是否满足线性关系：Y=mX+n；m，n为常数。为此，探讨如何选择m，n可使mX+n与Y最接近？
由式（4），ρXY表征了随机变量X、Y之间线性关系紧密程度，当|ρXY|较大时，X、Y之间的线性相关程度较好；当|ρXY|较小时，X、Y之间的线性相关程度较差；当|ρXY|=0，X、Y之间不相关。
随机变量的线性相关关系是一种概率意义下的关系，主要是由于随机变量任意时刻取值是随机的，每一个值是随机变量集内以一定概率出现的值，因此，在XOY平面内，由随机变量X、Y所对应的点应为一个随机点（X，Y）[7]。基于此，随机变量X、Y之间线性关系实质是随机点（X，Y）在平面XOY内的散点分布在直线Y=mX+n附近。从分布的趋势看，它们与直线Y=mX+n形状相似，相似程度由ρXY确定。
由上述讨论，不相关的充要条件：（1）|ρXY|=0；（2）Cov（X、Y）=0；（3）E（X、Y）=E（X）E（Y）。
以上3个条件等价，随机变量间不相关并不意味它们正交，只是它们没有线性关系，但很可能存在其它函数关系。
统计独立、不相关、正交三者之间的关系：（1）随机信号若统计独立则一定不相关，但不相关不一定统计独立，当且仅当高斯随机信号时，统计独立与不相关等价。从统计角度看，保持统计独立的条件要比不相关还要严格；（2）随机信号的不相关与正交之间无必然联系。不相关的随机信号，至少其中有一个随机变量的期望为0时，随机变量才互相正交。反之，正交的随机信号，当且仅当至少其中之一随机变量的期望为0时，才不相关，见图3。
3.4功率谱密度函数的认识
随机信号的功率谱密度主要是由于随机信号是功率信号，其平均功率是一有限值。因此，功率谱密度是针对随机信号的随机变量而言，对于平稳随机信号而言，随机信号的自相关函数与其功率谱密度之间是一对傅里叶变换对的关系，因而，随机信号的功率谱密度是其自相关函数的频谱。
4结束语
本文结合先修课程《信号与系统》，类比了《随机信号分析》与《信号与系统》课程的体系结构、分析方法，从两个不同角度讨论了两门课程中信号的系统分析方法与思想。由于两门课程研究对象不一样，因此，信号分析中两门课程采用不同的分析方法。同时，线性、时不变性的系统的分析思想在这两门课程中是一致的。文章最后对课程中几个基本概念进行了讨论。通过类比分析，便于学生尽快掌握《随机信号分析》课程的体系结构和主要研究内容，有助于学生对本课程的基本概念和基本理论理解和掌握，为后续课程的学习打下扎实的基础。
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Xia Ping，Gong Guoqiang，Qin Qin，Sun Shuifa
（College of Computer and Information Technology，Three Gorges University，Yichang，Hubei443002，China）
