李 悅，劉銀輝，趙 航

(吉林工程技術(shù)師范學(xué)院信息工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130052)

關(guān)于課程評(píng)價(jià)，其發(fā)展經(jīng)過了總結(jié)性評(píng)價(jià)、過程性評(píng)價(jià)、再到發(fā)展性評(píng)價(jià)的過程。發(fā)展性課程評(píng)價(jià)是以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，教師不斷提高、課程不斷優(yōu)化為目的的新的課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)。發(fā)展性課程評(píng)價(jià)注重個(gè)體差異，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，與倡導(dǎo)人本與發(fā)展的教育理念相符合。課程評(píng)價(jià)是教育教學(xué)質(zhì)量的重要衡量因素，是課程改革的源動(dòng)力。課程評(píng)價(jià)對(duì)高等院校的人才培養(yǎng)、課程設(shè)置、教學(xué)改革有很大的導(dǎo)向作用，在課程設(shè)置和實(shí)施過程中起著無可代替的作用。

近年來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、測(cè)量和控制工程領(lǐng)域，在電力系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等需要對(duì)信息進(jìn)行傳輸、處理和分析的領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。“數(shù)字信號(hào)處理”課程愈來愈被高等院校電子信息類專業(yè)所重視，被列為專業(yè)必修課程，而且在不斷深化課程建設(shè)和教學(xué)改革。

一、傳統(tǒng)的“數(shù)字信號(hào)處理”課程評(píng)價(jià)

目前應(yīng)用型本科院?！皵?shù)字信號(hào)處理”課程評(píng)價(jià)主要是注重教材，注重成績(jī)，忽略學(xué)生的學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。教材方面，主要考察是否選用國家級(jí)優(yōu)秀教材、國家級(jí)重點(diǎn)教材、國家級(jí)規(guī)劃教材、面向二十一世紀(jì)課程教材、教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)推薦教材、學(xué)校組織立項(xiàng)建設(shè)的教材;學(xué)生方面，主要考察本門課程的考試成績(jī)及格率;教師方面，專任授課教師的學(xué)歷水平與職稱是考核標(biāo)準(zhǔn)。這些對(duì)“數(shù)字信號(hào)處理”課程的評(píng)價(jià)，是一種終結(jié)性的、固定式的，缺乏過程性，沒有體現(xiàn)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生習(xí)得能力的理念。

“數(shù)字信號(hào)處理”課程還存在評(píng)價(jià)主體單一、結(jié)果解釋單一、評(píng)價(jià)原則過于模糊的問題。例如“數(shù)字信號(hào)處理”課程評(píng)價(jià)工作通常由所屬系部或行政部門管理，主體通常只包括任課教師組成的專家組和他的主管領(lǐng)導(dǎo);評(píng)價(jià)主要依據(jù)為前面提及的教材、成績(jī)和資歷。而這樣的評(píng)價(jià)，指標(biāo)簡(jiǎn)單，結(jié)論模糊，對(duì)于推動(dòng)該門課程教學(xué)改革的作用甚微。

《2011—2020年國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出:“健全教學(xué)質(zhì)量保障體系，改進(jìn)高校教學(xué)評(píng)估。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，激勵(lì)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，增強(qiáng)誠信意識(shí)，養(yǎng)成良好學(xué)風(fēng)。”現(xiàn)有的課程評(píng)價(jià)已經(jīng)無法保證順利實(shí)現(xiàn)國家提倡的人才培養(yǎng)目標(biāo)。促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，培養(yǎng)健全人格，調(diào)動(dòng)學(xué)生、老師學(xué)習(xí)工作的積極主動(dòng)性，正是發(fā)展性課程評(píng)價(jià)的目的所在，這也正和國家教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要的意見相吻合。

二、“數(shù)字信號(hào)處理”課程發(fā)展性評(píng)價(jià)思路

發(fā)展性課程評(píng)價(jià)不再像傳統(tǒng)評(píng)價(jià)那樣只發(fā)揮甄別和選擇的功效，而是突出評(píng)價(jià)的診斷、導(dǎo)向、激勵(lì)和反饋功能，重點(diǎn)關(guān)注對(duì)過程的評(píng)價(jià)。據(jù)此，在“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)改革中，將不再是形式單一的以期末考試卷面成績(jī)，或者簡(jiǎn)單的根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)(如出勤、作業(yè)等)加卷面成績(jī)，作為核定學(xué)生該門課程成績(jī)的唯一依據(jù)。通過改革教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容，樹立起以學(xué)生為中心，激勵(lì)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)習(xí)得能力的過程評(píng)價(jià)理念。從而有助于促進(jìn)學(xué)生的健康發(fā)展。

發(fā)展性課程評(píng)價(jià)具有多元化品質(zhì)。課程評(píng)價(jià)既要重視對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，以學(xué)生的全面發(fā)展為核心，也要重視對(duì)教師和課程自身的評(píng)價(jià)。對(duì)于“數(shù)字信號(hào)處理”課程和任課教師的評(píng)價(jià)主體不能只來自于教學(xué)行政管理單位，還應(yīng)包括對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)寄予殷切希望的家長(zhǎng)、重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生職業(yè)能力的社會(huì)企業(yè)和團(tuán)體、本課程的外校專家團(tuán)體，以及學(xué)生本身。多元評(píng)價(jià)可以保證教師以及“數(shù)字信號(hào)處理”課程的可持續(xù)發(fā)展。“數(shù)字信號(hào)處理”課程的發(fā)展性課程評(píng)價(jià)要構(gòu)成一個(gè)大的閉環(huán)控制系統(tǒng)，以多元化的評(píng)價(jià)主體為采集點(diǎn)，反饋回積極、有益的信息，不斷修正這個(gè)系統(tǒng)，從而確保課程設(shè)置在學(xué)術(shù)理論和技術(shù)應(yīng)用層面的先進(jìn)性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中得以完善自我，教師的教學(xué)水平在教學(xué)改革中不斷提升。

三、“數(shù)字信號(hào)處理”課程的教學(xué)改革

為了在“數(shù)字信號(hào)處理”課程中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的過程性評(píng)價(jià)，完成以學(xué)生為中心的習(xí)得能力培養(yǎng)，就要高效地解決應(yīng)用型本科院校學(xué)生所普遍面對(duì)的難點(diǎn)問題和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改善考核方式。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)“數(shù)字信號(hào)處理”課程的多元化主體評(píng)價(jià)，我們借鑒了閉環(huán)控制理論，廣泛征求、科學(xué)整理各方意見和建議。教學(xué)改革思路如圖1所示。

圖1 “數(shù)字信號(hào)處理”發(fā)展性課程評(píng)價(jià)教學(xué)改革思路

“數(shù)字信號(hào)處理”課程的難點(diǎn)問題在于:其一，概念抽象，推導(dǎo)復(fù)雜，數(shù)學(xué)公式繁多;其二，突出數(shù)學(xué)及算法的基礎(chǔ)理論，工程實(shí)踐部分涉及不足。為解決第一個(gè)問題，我們改革教學(xué)手段，使傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合;在“數(shù)字信號(hào)處理”課程中積極引入Matlab工具，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)運(yùn)用Matlab分析解釋基礎(chǔ)理論的能力，使學(xué)生“站在巨人的肩膀上”來獲取知識(shí)，培養(yǎng)如何取得幫助、如何分析問題的能力。解決第二個(gè)問題，我們把相關(guān)的新技術(shù)、熱點(diǎn)研究方向、教師科研項(xiàng)目及時(shí)充實(shí)到教學(xué)中，緊密聯(lián)系工程實(shí)際，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，完善學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。將Matlab與數(shù)字信號(hào)處理課程充分融合，在48學(xué)時(shí)內(nèi)，拓展了多個(gè)與實(shí)際工程設(shè)計(jì)應(yīng)用密切相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。例如DCT算法，Chirp－Z算法，數(shù)字希爾伯特變換器，數(shù)字微分器等。這些知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合Matlab講解，省略掉繁復(fù)的數(shù)字推導(dǎo)和計(jì)算，教師定性地指出其特性，明確給出應(yīng)用函數(shù)，以工程項(xiàng)目為例，深入淺出，直接理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，推動(dòng)知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。圖2是教學(xué)過程中，形成的工程文件，它們是運(yùn)用Matlab分析計(jì)算的結(jié)果，直觀清晰的解釋了Chirp－Z提高頻譜局部精度的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。

圖2 Chirp-Z頻譜的局部精度提高

為有效的開展過程評(píng)價(jià)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容實(shí)施優(yōu)化，分為基礎(chǔ)理論、工程算法、工程應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)四模塊。教學(xué)過程分為DFT基礎(chǔ)理論、FFT應(yīng)用、濾波器設(shè)計(jì)和濾波器優(yōu)化四個(gè)階段。每階段結(jié)束，提出Matlab項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)并提交方案或成果。模塊化和分階段教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，也督促教師以更高的理論學(xué)術(shù)水平、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心投入到教學(xué)過程中。根據(jù)發(fā)展性課程評(píng)價(jià)理論，考核應(yīng)該是過程性的，以學(xué)生為中心，注重個(gè)體差異和學(xué)生的全面發(fā)展，為此，將課程考核方式定為:考核總成績(jī) =卷面成績(jī)(*(60%+10%))+平時(shí)(5%)+實(shí)驗(yàn)(15%)+Matlab項(xiàng)目實(shí)踐(10%)。其中，卷面成績(jī)占總成績(jī)的70%，必須包含分值為10分左右的Matlab試題;平時(shí)成績(jī)?yōu)?%，僅包括對(duì)出勤、課堂紀(jì)律和理論教學(xué)作業(yè)完成情況的考核;實(shí)驗(yàn)成績(jī)15%，突出學(xué)生的實(shí)踐能力，在實(shí)驗(yàn)室，統(tǒng)一地點(diǎn)、集中時(shí)間檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)“數(shù)字信號(hào)處理”課程基本理論和Matlab工具的掌握情況;總成績(jī)中的10%，交由Matlab項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)考核，該環(huán)節(jié)由任課教師布置，項(xiàng)目配合4個(gè)教學(xué)階段分別開展，需要學(xué)生提前做好預(yù)習(xí)工作(比如，循環(huán)卷積計(jì)算，需要學(xué)生充分預(yù)習(xí)矩陣論中的托普利茲矩陣的相關(guān)理論和性質(zhì))，課上布置任務(wù)，并給與提示和參考資料，在課后分組進(jìn)行研究分析，方案或成果在課堂上展示給大家，并加以論述，能夠充分考察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)改革落實(shí)了多元化的主體評(píng)價(jià)，成立了由本院教學(xué)院長(zhǎng)和本專業(yè)教授組成的系部評(píng)估小組;由來自吉林大學(xué)通信學(xué)院、長(zhǎng)春理工大學(xué)、光華學(xué)院的3位主講本課的教師組成的校外專家小組，由本專業(yè)畢業(yè)現(xiàn)從事語音信號(hào)處理、生物醫(yī)藥信號(hào)處理等工作的3名從業(yè)人員組成的企業(yè)咨詢小組;由與系部聯(lián)系密切的3位學(xué)生家長(zhǎng)組成的咨詢小組。學(xué)期中與學(xué)期末兩次召開評(píng)估小組的全體會(huì)議，探討“數(shù)字信號(hào)處理”教學(xué)改革中的經(jīng)驗(yàn)、不足和努力方向等，不定期收集任課教師和聽課(包括已經(jīng)結(jié)束該課程學(xué)習(xí)的)學(xué)生的意見和建議。多元的評(píng)價(jià)主體信息幫助“數(shù)字信號(hào)處理”課程汲取優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確面向企業(yè)對(duì)本專業(yè)人才的職業(yè)技術(shù)需求，結(jié)合“數(shù)字信號(hào)處理”的特點(diǎn)，促進(jìn)了“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)改革的開展，指導(dǎo)著“數(shù)字信號(hào)處理”不斷完善和發(fā)展。

四、“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)改革的總結(jié)分析

為檢驗(yàn)“數(shù)字信號(hào)處理”課程發(fā)展性課程評(píng)價(jià)的教學(xué)改革效果，實(shí)踐在 T1042班開展，與此同時(shí)T1041班采取傳統(tǒng)方式，作為對(duì)比參考。分析數(shù)據(jù)主要來源于:兩個(gè)班級(jí)的期末卷面成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、日?？记诔煽?jī)和T1042班的Matlab項(xiàng)目實(shí)踐成績(jī)、期末試卷中Matlab試題成績(jī)、各個(gè)評(píng)價(jià)主體的回饋意見。

通過對(duì)比兩個(gè)班級(jí)的考核成績(jī)，如圖3所示，分析發(fā)現(xiàn)T1042班的成績(jī)分布波動(dòng)比較平穩(wěn)，而T1041班的成績(jī)波動(dòng)比較大，說明發(fā)展性課程評(píng)價(jià)指導(dǎo)下的教學(xué)改革使得學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)成效有了全班范圍的改善，形成了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和學(xué)習(xí)習(xí)慣。

圖3 兩個(gè)班實(shí)驗(yàn)成績(jī)分布曲線圖

再來分析T1042班的總成績(jī)、Matlab項(xiàng)目實(shí)踐成績(jī)(折算為100分)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)(折算為100分)，如圖4，5所示，可以看出，兩條曲線的尖峰重合度非常高，說明，Matlab項(xiàng)目實(shí)踐成績(jī)優(yōu)秀者、動(dòng)手實(shí)踐能力突出者也是班級(jí)總成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生?？梢姡园l(fā)展性課程評(píng)價(jià)為指導(dǎo)的教學(xué)改革，促進(jìn)了學(xué)生的綜合素質(zhì)提高，養(yǎng)成了學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成了學(xué)習(xí)技巧。

圖4 綜合成績(jī)與Matlab項(xiàng)目成績(jī)分布曲線圖

圖5 綜合成績(jī)與實(shí)驗(yàn)成績(jī)分布曲線圖

教師在教學(xué)改革實(shí)踐中，通過教學(xué)、指導(dǎo)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論、參與項(xiàng)目，不斷地改善和提高自己的教學(xué)方法與教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)了自我完善?！皵?shù)字信號(hào)處理”課程本身也在學(xué)生、教師和參與評(píng)價(jià)的多方面因素共同作用下，完成了體系的優(yōu)化，內(nèi)容的增刪，保持了可持續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。

綜上，“數(shù)字信號(hào)處理”發(fā)展性課程評(píng)價(jià)教學(xué)改革體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，為學(xué)生提高學(xué)習(xí)自主性，養(yǎng)成學(xué)習(xí)習(xí)慣有著巨大的推動(dòng)作用?！皵?shù)字信號(hào)處理”發(fā)展性課程評(píng)價(jià)教學(xué)改革對(duì)教師提出了更高的要求，要求教師要改革教學(xué)方法、手段和內(nèi)容，要積極指導(dǎo)和引導(dǎo)學(xué)生，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)全過程?！皵?shù)字信號(hào)處理”發(fā)展性課程評(píng)價(jià)教學(xué)改革要通過包括專家、相關(guān)企業(yè)和學(xué)生家長(zhǎng)在內(nèi)的多渠道反饋，來指導(dǎo)由學(xué)生和教師共同完成的教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)而完善“數(shù)字信號(hào)處理”課程。

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