“数字信号处理”课程规范化建设探究

王娜+刘永红+付荣荣

摘要：针对“数字信号处理”课程的教学现状，结合自己的教学实践，借深化课程改革和专业综合认证的契机，提出“数字信号处理”课程的规范化建设方案，包括修订课程大纲、教学模式改革、课程考核方式改革和规范考核报告。实践表明，课程的规范化建设激发了学生的学习兴趣，促进了学生理论分析能力、实践能力和工程创新能力的综合协调发展。

关键词：数字信号处理；课程规范化建设；教学实践

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）27-0134-02

一、引言

“数字信号处理”课程是测试计量技术及信息工程类的专业基础平台课程，同时也是许多相关专业硕士研究生的入学考试或后续课程，在高校理工培养计划中占有重要的地位。

课程中涉及的基本原理和公式推导较多，需要“高等数学”、“信号与系统”等多门先修课程的学习，内容比较抽象，教学难度相对较大，该课程成为学生普遍反映的“头疼课”，课题组教师多年来一直在寻找多种切实可行的教学方法及教学手段并开拓提高学生学习兴趣的方法，取得了一定的效果，在此基础上，借深化课程改革以及专业综合认证的契机，结合自己的教学实践，提出数字信号处理课程的规范化建设。

二、修订课程大纲

针对授课专业学生的知识体系和应用需要，进一步修订与完善课程大纲，重点体现为教学目标的明确化与具体化，课程的教学目标与相关毕业要求有对应关系，指明要使学生能够具备何种能力。教学过程围绕如何达到教学目标组织教学，课程的教学内容体现对教学目标的支撑，考核方式要验证对教学目标的达成。

三、教学模式改革

传统教学采用多媒体+板书的授课方式，由于课程内容抽象、公式烦琐，课堂教学具有一定难度，学生在学习过程中比较困难，一些定理、公式往往不能完全理解，加上学时压缩导致授课速度加快，对一些需要深入讨论的知识点不能一一详尽分析探讨。多媒体课件的辅助使用能对理解抽象概念起到一定作用，但由于缺乏自主训练，被动接受导致学生仍不能深层次的理解内容的本质，效果的改善不是特别明显。本次教学模式改革宗旨是避免传统、单一的课堂知识讲授，以“让学生动脑思考、动手训练，促进知识到能力转化”为目的，设计以能力培养为主的教学环节。

这一教学改革方向，具体从修订课程大纲、教学模式改革、课程考核方式改革和规范考核报告等几个方面制定教学改革建设的方案和措施：

1.针对授课专业学生的知识体系和应用需要，调整教学内容和方向，增加教学实践环节，完备数字信号处理课程体系，包括完善教学体系、修订教学大纲、实验大纲和授课日历等。

2.针对传统课程考核试卷成绩权重过高，容易造成学生平时不重视、考前突击的应试局面，提出多元化考核方式，改变以往以卷面考试为主要评测标准的做法，将学生在课程学习全过程中的表现均纳入考核范畴，建立注重过程和综合能力的课程考核机制。

3.规范课程考核报告，在完成传统成绩分析的基础上，考核报告围绕对课程目标的达成与毕业能力的达成来量化，并根据达成度结果提出持续改进措施，形成教学过程的闭环结构，不断改善教学效果和学生的学习效果。

4.深入开展教学方法研究与实践，撰写有关教学方法、教学改革等教学理论研究论文。

四、课程考核方式改革

我校“数字信号处理”总学时为40，其中理论36学时，实验4学时。传统考核方式为结课考试占80%，平时成绩20%。由于结课考试权重过高，容易造成学生平时不重视，通过考前突击应付考试的局面，陷入应试教育的误区。本次课程考核方式改革的思路是丰富考核形式，建立基于过程的综合考试方式，注重对知识应用能力、实践能力、解决问题能力和创新能力的考核。课程考核应全面检查教学内容完成情况，并且结合课程的教学目标，考查所要达成的毕业能力。图1给出了课程考核构成示意图。

1.结课考试。结课考试各考题对应相应的课程目标，包括概念理解、理论计算、工程问题分析与设计，全面考察学生掌握知识情况。

2.项目作业。项目作业是实现理论与实践相结合的重要环节，以团队方式实施，原则每组3—4人，学生团队自我组织和协调关系，通过分工合作、交流讨论的方式完成相应任务，每组提交研究报告一份。报告需针对各个问题的提出解决方案，包括查了哪些资料、做了哪些尝试、尝试的效果、遇到的问题、问题的解决方法、遗留的问题、遗留问题的原因分析、方法的改进创新等，不限于以上各点。项目作业将以答辩的形式进行验收，答辩结束后，学生需及時上交项目研究报告和PPT。报告内容的完整度与答辩过程分析问题的深入程度及解决问题方法的正确性、新颖性作为成绩评定的依据。

3.实验考核。根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定。

4.平时成绩。平时成绩包括作业成绩和课堂表现和讨论课成绩。作业成绩依据作业的实际得分计算。课堂表现的量化依据是随堂回答问题和讨论课环节学生的参与度、对问题的思辨能力与拓展能力。讨论课成绩依据学生资料查阅、知识熟练运用及体会、PPT制作等综合评分。

考核方式的多元化改变了以往以卷面考试为主要评测标准的做法，将学生在课程学习全过程中的表现均纳入考核范畴，建立了注重过程和综合能力的课程考核机制。

五、课程考核报告规范化

此次课程改革的一个重要环节是考核分析报告的规范化，报告由总表和附表两部分组成。总表与传统的试卷分析类似，包括课程的基本信息，如开课学期、班级、任课教师等，以及考核各环节的比重和成绩分布情况。附表构成如表1。

其中，课程目标和毕业要求由教学大纲给出。考核报告围绕对课程目标的达成与毕业能力的达成来量化，并根据达成度结果提出持续改进措施，形成教学过程的闭环结构。

六、结语

本文针对“数字信号处理”的课程特点，提出了课程规范化建设方案。从大纲修订、教学模式与考核方式的改革、考核分析报告的完善等几个方面阐述了具体实施办法。通过教改使教师有意识的提高自己的知识水平、道德素养和业务能力，加强教师团队建设，本次改革已在本专业试用一学期，结果表明，该门课程的规范化建设激发了学生的学习興趣，提高了学生自主学习的能力，改变消极被动的学习习惯，变被动为主动，通过对考核分析报告中达成度的结果进行持续改进，必然会使教学质量得到进一步提高。

参考文献：

[1]胡广书.数字信号处理-理论算法与实现[M].北京：清华大学出版社，2003.

[2]谢平，王娜，林洪彬.信号处理原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]刘永红，王娜.“数字信号处理”课程学习兴趣的培养[J].电气电子教学学报，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