“數(shù)字信號處理”課程規(guī)范化建設(shè)探究

王娜+劉永紅+付榮榮

摘要：針對“數(shù)字信號處理”課程的教學現(xiàn)狀，結(jié)合自己的教學實踐，借深化課程改革和專業(yè)綜合認證的契機，提出“數(shù)字信號處理”課程的規(guī)范化建設(shè)方案，包括修訂課程大綱、教學模式改革、課程考核方式改革和規(guī)范考核報告。實踐表明，課程的規(guī)范化建設(shè)激發(fā)了學生的學習興趣，促進了學生理論分析能力、實踐能力和工程創(chuàng)新能力的綜合協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；課程規(guī)范化建設(shè)；教學實踐

中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）27-0134-02

一、引言

“數(shù)字信號處理”課程是測試計量技術(shù)及信息工程類的專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程，同時也是許多相關(guān)專業(yè)碩士研究生的入學考試或后續(xù)課程，在高校理工培養(yǎng)計劃中占有重要的地位。

課程中涉及的基本原理和公式推導較多，需要“高等數(shù)學”、“信號與系統(tǒng)”等多門先修課程的學習，內(nèi)容比較抽象，教學難度相對較大，該課程成為學生普遍反映的“頭疼課”，課題組教師多年來一直在尋找多種切實可行的教學方法及教學手段并開拓提高學生學習興趣的方法，取得了一定的效果，在此基礎(chǔ)上，借深化課程改革以及專業(yè)綜合認證的契機，結(jié)合自己的教學實踐，提出數(shù)字信號處理課程的規(guī)范化建設(shè)。

二、修訂課程大綱

針對授課專業(yè)學生的知識體系和應(yīng)用需要，進一步修訂與完善課程大綱，重點體現(xiàn)為教學目標的明確化與具體化，課程的教學目標與相關(guān)畢業(yè)要求有對應(yīng)關(guān)系，指明要使學生能夠具備何種能力。教學過程圍繞如何達到教學目標組織教學，課程的教學內(nèi)容體現(xiàn)對教學目標的支撐，考核方式要驗證對教學目標的達成。

三、教學模式改革

傳統(tǒng)教學采用多媒體+板書的授課方式，由于課程內(nèi)容抽象、公式煩瑣，課堂教學具有一定難度，學生在學習過程中比較困難，一些定理、公式往往不能完全理解，加上學時壓縮導致授課速度加快，對一些需要深入討論的知識點不能一一詳盡分析探討。多媒體課件的輔助使用能對理解抽象概念起到一定作用，但由于缺乏自主訓練，被動接受導致學生仍不能深層次的理解內(nèi)容的本質(zhì)，效果的改善不是特別明顯。本次教學模式改革宗旨是避免傳統(tǒng)、單一的課堂知識講授，以“讓學生動腦思考、動手訓練，促進知識到能力轉(zhuǎn)化”為目的，設(shè)計以能力培養(yǎng)為主的教學環(huán)節(jié)。

這一教學改革方向，具體從修訂課程大綱、教學模式改革、課程考核方式改革和規(guī)范考核報告等幾個方面制定教學改革建設(shè)的方案和措施：

1.針對授課專業(yè)學生的知識體系和應(yīng)用需要，調(diào)整教學內(nèi)容和方向，增加教學實踐環(huán)節(jié)，完備數(shù)字信號處理課程體系，包括完善教學體系、修訂教學大綱、實驗大綱和授課日歷等。

2.針對傳統(tǒng)課程考核試卷成績權(quán)重過高，容易造成學生平時不重視、考前突擊的應(yīng)試局面，提出多元化考核方式，改變以往以卷面考試為主要評測標準的做法，將學生在課程學習全過程中的表現(xiàn)均納入考核范疇，建立注重過程和綜合能力的課程考核機制。

3.規(guī)范課程考核報告，在完成傳統(tǒng)成績分析的基礎(chǔ)上，考核報告圍繞對課程目標的達成與畢業(yè)能力的達成來量化，并根據(jù)達成度結(jié)果提出持續(xù)改進措施，形成教學過程的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，不斷改善教學效果和學生的學習效果。

4.深入開展教學方法研究與實踐，撰寫有關(guān)教學方法、教學改革等教學理論研究論文。

四、課程考核方式改革

我校“數(shù)字信號處理”總學時為40，其中理論36學時，實驗4學時。傳統(tǒng)考核方式為結(jié)課考試占80%，平時成績20%。由于結(jié)課考試權(quán)重過高，容易造成學生平時不重視，通過考前突擊應(yīng)付考試的局面，陷入應(yīng)試教育的誤區(qū)。本次課程考核方式改革的思路是豐富考核形式，建立基于過程的綜合考試方式，注重對知識應(yīng)用能力、實踐能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力的考核。課程考核應(yīng)全面檢查教學內(nèi)容完成情況，并且結(jié)合課程的教學目標，考查所要達成的畢業(yè)能力。圖1給出了課程考核構(gòu)成示意圖。

1.結(jié)課考試。結(jié)課考試各考題對應(yīng)相應(yīng)的課程目標，包括概念理解、理論計算、工程問題分析與設(shè)計，全面考察學生掌握知識情況。

2.項目作業(yè)。項目作業(yè)是實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，以團隊方式實施，原則每組3—4人，學生團隊自我組織和協(xié)調(diào)關(guān)系，通過分工合作、交流討論的方式完成相應(yīng)任務(wù)，每組提交研究報告一份。報告需針對各個問題的提出解決方案，包括查了哪些資料、做了哪些嘗試、嘗試的效果、遇到的問題、問題的解決方法、遺留的問題、遺留問題的原因分析、方法的改進創(chuàng)新等，不限于以上各點。項目作業(yè)將以答辯的形式進行驗收，答辯結(jié)束后，學生需及時上交項目研究報告和PPT。報告內(nèi)容的完整度與答辯過程分析問題的深入程度及解決問題方法的正確性、新穎性作為成績評定的依據(jù)。

3.實驗考核。根據(jù)學生的實驗預習、實驗紀律、實驗動手能力及實驗報告結(jié)果，進行綜合評定。

4.平時成績。平時成績包括作業(yè)成績和課堂表現(xiàn)和討論課成績。作業(yè)成績依據(jù)作業(yè)的實際得分計算。課堂表現(xiàn)的量化依據(jù)是隨堂回答問題和討論課環(huán)節(jié)學生的參與度、對問題的思辨能力與拓展能力。討論課成績依據(jù)學生資料查閱、知識熟練運用及體會、PPT制作等綜合評分。

考核方式的多元化改變了以往以卷面考試為主要評測標準的做法，將學生在課程學習全過程中的表現(xiàn)均納入考核范疇，建立了注重過程和綜合能力的課程考核機制。

五、課程考核報告規(guī)范化

此次課程改革的一個重要環(huán)節(jié)是考核分析報告的規(guī)范化，報告由總表和附表兩部分組成。總表與傳統(tǒng)的試卷分析類似，包括課程的基本信息，如開課學期、班級、任課教師等，以及考核各環(huán)節(jié)的比重和成績分布情況。附表構(gòu)成如表1。

其中，課程目標和畢業(yè)要求由教學大綱給出。考核報告圍繞對課程目標的達成與畢業(yè)能力的達成來量化，并根據(jù)達成度結(jié)果提出持續(xù)改進措施，形成教學過程的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。

六、結(jié)語

本文針對“數(shù)字信號處理”的課程特點，提出了課程規(guī)范化建設(shè)方案。從大綱修訂、教學模式與考核方式的改革、考核分析報告的完善等幾個方面闡述了具體實施辦法。通過教改使教師有意識的提高自己的知識水平、道德素養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力，加強教師團隊建設(shè)，本次改革已在本專業(yè)試用一學期，結(jié)果表明，該門課程的規(guī)范化建設(shè)激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生自主學習的能力，改變消極被動的學習習慣，變被動為主動，通過對考核分析報告中達成度的結(jié)果進行持續(xù)改進，必然會使教學質(zhì)量得到進一步提高。

參考文獻：

[1]胡廣書.數(shù)字信號處理-理論算法與實現(xiàn)[M].北京：清華大學出版社，2003.

[2]謝平，王娜，林洪彬.信號處理原理及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]劉永紅，王娜.“數(shù)字信號處理”課程學習興趣的培養(yǎng)[J].電氣電子教學學報，2014，36（2）：9-11.

Abstract：According to the actuality of digital signal processing teaching，in combination with teaching practice，and through deepening the course reform and professional integrated authentication，standardization construction of the course is proposed，that include reviewing the outline，reforming the teaching mode and the inspection way and perfecting curriculum enaluation report. The teaching experience shows that the standardization construction of the course can stimulate the students' learning interests，promote coordinated development of theoretical analysis ability，practice ability and engineering innovation ability.

Key words：digital signal processing；standardization construction of the course；teaching practice